hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データベース技術に基づいた思考イメージの言語表現システムの開発に関する研究

本研究は,頭に浮かぶイメージから的確な言語表現を見いだす「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,以下のような技術の開発を行うものである.1)単語から連想語を導き出す機構を構築する.2)単語から文例を導き出すプロセスを実現する.3)1)と2)を統合することにより,「思考イメージの言語表現支援システム」を実現する.1)を実現するために,概念階層を持つ連想語辞書を構築した.また,2)のために毎日新聞社の新聞記事データを用いた文例DBを実装した.連想語辞書の構築にあたっては,基準辞書としてEDR電子化辞書を用い,その概念階層を利用して連想語を求める仕組みを構築した.その際,EDR電子化辞書の「関連概念」と,他の電子化辞書中の関連語,反義語などを登録できる機能を辞書システムに持たせることで,概念体系を横断した検索を実現した.文例DBでは,指定されたキーワードを含む文例を高速に検索する必要があるため,連想語辞書にある単語と文例データベース中の文例との間の対応表を作成し,全文検索を行う際の時間の短縮を実現した.さらに,キーワードを入力して,文例を提示する「思考イメージの言語表現支援システム」のプロトタイプを作成した.最後に,連想語辞書の妥当性を検証するために,50人程度の被験者に対してアンケートを行い刺激語から導き出された連想語が被験者にとって妥当であるかどうかを評価した.その結果,妥当な連想語が求められているものの,ある種の連想語についてはその妥当性に問題があることも判明した.また,刺激語・連想語から導き出した文例についてもその妥当性を検証するため,同様のアンケート調査を行った,その結果として,多くの場合妥当な文例が得られているものの,特定の場合において妥当性が低い文例が得られていることが明らかになった.本研究は,頭に浮かぶイメージから的確な言語表現を見いだす「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,以下のような技術の開発を行うものである.1)単語から連想語を導き出す機構を構築する.2)単語から文例を導き出すプロセスを実現する.3)1)と2)を統合することにより,「思考イメージの言語表現支援システム」を実現する.1)を実現するために,概念階層を持つ連想語辞書を構築した.また,2)のために毎日新聞社の新聞記事データを用いた文例DBを実装した.連想語辞書の構築にあたっては,基準辞書としてEDR電子化辞書を用い,その概念階層を利用して連想語を求める仕組みを構築した.その際,EDR電子化辞書の「関連概念」と,他の電子化辞書中の関連語,反義語などを登録できる機能を辞書システムに持たせることで,概念体系を横断した検索を実現した.文例DBでは,指定されたキーワードを含む文例を高速に検索する必要があるため,連想語辞書にある単語と文例データベース中の文例との間の対応表を作成し,全文検索を行う際の時間の短縮を実現した.さらに,キーワードを入力して,文例を提示する「思考イメージの言語表現支援システム」のプロトタイプを作成した.最後に,連想語辞書の妥当性を検証するために,50人程度の被験者に対してアンケートを行い刺激語から導き出された連想語が被験者にとって妥当であるかどうかを評価した.その結果,妥当な連想語が求められているものの,ある種の連想語についてはその妥当性に問題があることも判明した.また,刺激語・連想語から導き出した文例についてもその妥当性を検証するため,同様のアンケート調査を行った,その結果として,多くの場合妥当な文例が得られているものの,特定の場合において妥当性が低い文例が得られていることが明らかになった.窓の外では雨が降っている.相手に伝えるのになるべく臨場感あふれるように描こうとした場合,少なくとも数種類の表現方法があるし,どのように表現するかということに苦労した経験は誰もが持っていることである.「なま暖かい風が吹いてきたかと思うと,土のにおいが漂うかのように大粒の雨が降り出してきた」とか,「一天にわかにかき曇り,沛然として雨が降ってきた」というように言い方は様々である.我々が話したり,文章に書いたりするときは,浮かんだイメージを頭にある「言葉との対応表」を参照しながら,言語化するという作業を行っているが,この作業には多くの時間を必要とするため,表現者にとって大きな負担となっている.本研究は,頭に浮かぶイメージから的確な言語表現を見出すための「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,本年度は単語から連想語を導き出す機能(機能A),と連想語から文例を導き出す機能(機能B)の二つについて考察した.その結果,機能Aについては,(1)基本とする既存の辞書よりも詳細な分類とその体系情報が必要,(2)意味属性体系を横断する検索のための情報が必要,(3)検索対象とする意味属性の絞込みのための基準が必要,(4)結果として得られる連想語の順序付け基準が必要,(5)名詞以外の意味属性がない,などの課題が明らかになった.また,機能Bについては,(1)単語の活用などへの対応,(2)文例検索のための高速な検索機能,(3)検索結果の順序付けの基準,が必要である.今後は,これらの課題を解決しつつ,システムの詳細な設計と実装を行う予定である.本研究は,頭に浮かぶイメージから的確な言語表現を見出すための「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,昨年度は単語から連想語を導き出す機能(機能A),と連想語から文例を導き出す機能(機能B)の二つについて考察した.

その結果,機能Aについては,(1)基本とする既存の辞書よりも詳細な分類とその体系情報が必要,(2)意味属性体系を横断する検索のための情報が必要,(3)検索対象とする意味属性の絞込みのための基準が必要,(4)結果として得られる連想語の順序付け基準が必要,(5)名詞以外の意味属性がない,などの課題が明らかになった.本年度は,システムの実現のための第一歩である機能Aの実現を行った.元となる辞書としてEDR電子化辞書を用い,その概念階層を利用して連想語を求める辞書システムを構築した.問題点の(1),(5)についてはEDR電子化辞書の概念階層と登録語句を用いることで解決し,(2)についてはEDR電子化辞書中の関係子を使って表現された「関連概念」を用いる手法と,他の電子化辞書にある関連語,反義語などを登録できる機能を辞書システムに持たせることで解決した.また,実際にEDR電子化辞書やそのほかの辞書から連想語辞書を構築するプログラムを作成して連想語辞書を構築し,その後で連想語検索プログラムを試作してその有用性を確かめた.現在,連想語の検索に時間がかかるものの,連想語の検索は可能な状態である.今後は,問題点の(3),(4)の解決を図り,機能Bの実現に取り掛かる予定である.本研究は,頭に浮かぶイメージから的確な言語表現を見いだす「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,以下のような技術の開発を行うものである.1)単語から連想語を導き出す機構を構築する.2)単語から文例を導き出すプロセスを実現する.3)1)と2)を統合することにより,「思考イメージの言語表現支援システム」を実現する.昨年度までに作成した単語から連想語を導き出す機能の高速化を行い,その成果を用いて連想語から文例を導き出す文例データベースシステムを実装中である.文例データベースでは,指定されたキーワードを含む文例を一つの漏れもなく確実に検索する必要があるため,n-gramを用いた全文検索手法を検討している.この手法では,すべての文例を1-gram,2-gram,3-gram程度に分割し,それらすべてを,関係型データベース管理ステムを用いて管理する.しかし,文例中に出現する文字数分のテーブルが必要になるなどの問題点もあり,今後はこれらの問題を解決する必要がある,さらに,連想語やキーワードの品詞情報も検索に利用する予定である.なお,文例としては,毎日新聞社の新聞記事データを用いている.さらに,文例データベースシステムの実現において,そのコストを削減するために,既存のソフトウェアを合成する設計手法を取り入れた.そこで,システムの信頼性を保証するために,使用の充足性をチェックする必要があり,その検証を行った.本研究は,頭に浮かぶイメージがら的確な言語表現を見いだす「思考イメージの言語表現支援システム」を実現することを目的としており,以下のような技術の開発を行うものである.1)単語から連想語を導き出す機構を構築する.2)単語から文例を導き出すプロセスを実現する.3) 1)と2)を統合することにより,「思考イメージの言語表現支援システム」を実現する.これまでに,作成した単語から連想語を導き出す機能の構築とその高速化を行い,その成果を用いて連想語から文例を導き出す文例データベースシステムを実装した.
降雨パターンの違いによる雨水浸透とせん断抵抗の変化を考慮したしらす斜面の崩壊予知

平成6年度は、基礎的研究に重点を置いたのに対し、平成7年度は、前年度の基礎的研究成果に応用的解析を加え、降雨下におけるしらす斜面の崩壊予知を行った。得られた研究成果は次の通りである。(1)降雨パターンの違いによるしらす斜面への雨水の不飽和浸透機構を究明すべく原位置および室内浸透試験を実施した結果、しらす特有の不飽和透水係数と体積含水率の関係およびサクションと体積含水率の関係が解明された。(2)降雨パターンの違いによる雨水の不飽和浸透を考慮したしらす斜面のせん断抵抗の変化と斜面の安定性を解明すべく、静的・動的3軸繰返し試験を実施した結果、雨水浸透によりしらす地盤の土質力学的性質が変動し、斜面の安定性が変化することがほぼ明らかになった。(3)降雨下におけるしらす斜面の崩壊事例をデータ収集し、判別分析によるしらす斜面の崩壊予知を実施したところ、斜面の崩壊予知に適用するためには、サンプル数をさらに大きくして誤判別を少なくすれば実用に供することが可能であることが判明した。初年度は基礎的試験によるデータの整理及び資料の収集に重点を置いた。各分担者の研究実績は次の通りである。(1):南九州地域において、崩壊の発生している典型的な地山しらす斜面について斜面が過去に受けた静的・動的せん断応力の履歴や降雨履歴を数量化理論を用いて判別分類し、ここ数年来実施している崩壊発生危険度地図(ハザードマップ)を完成させつつある。また、数量化理論を用いた判別分類法により降雨としらす斜面の崩壊を解析し崩壊予知を数例実施した。(内谷・岡林・杉尾分担)(2):降雨パターンの違いによるしらす斜面への雨水の不飽和浸透機構を解明しつつある。(大竹・南金山分担)(3):現有の三軸圧縮試験機及び現有の不飽和浸透特性測定装置を用い、降雨パターンの違いによる雨水の不飽和浸透を考慮したしらす斜面のせん断抵抗の変化と斜面の安定解析をした。(岡林・杉尾分担)(4):現有の水分計及びテンシオメータを用いて、しらす斜面の水分特性を計測し(岡林・杉尾分担)、その結果を有限要素法の境界条件としてしらす斜面の雨水の不飽和浸透を考慮した安定解析を実施し、しらす斜面の崩壊機構を検討した。(斉藤・内谷分担)(5):得られた研究成果を土木学会主催の研究発表会において公表した。(各分担者)平成6年度は、基礎的研究に重点を置いたのに対し、平成7年度は、前年度の基礎的研究成果に応用的解析を加え、降雨下におけるしらす斜面の崩壊予知を行った。(2)降雨パターンの違いによる雨水の不飽和浸透を考慮したしらす斜面のせん断抵抗の変化と斜面の安定性を解明すべく、静的・動的三軸繰返し試験を実施した結果、雨水浸透によりしらす地盤の土質力学的性質が変動し、斜面の安定性が変化することがほぼ明らかになった。
水ストレスによる作物諸器官の急性枯死と関係した水の通導抵抗増加機構の解明

作物は湿潤条件に生育し、根の周りに吸水可能な水が充分にあっても蒸発散の盛んな条件下で穂や葉が急激に水分を失い枯死することがある。このような作物体の急激な水分の減少は水の通導抵抗の著しい増加によっておこる。そこで本研究は水の通導抵抗の増加の機構を明らかにするため、キュウリと水稲を用いて検討を行った。結果の大要は以下の通りである。1.(1)キュウリの急性萎凋は主として茎基部における水の通導抵抗が著しく大きくなることによっておこる。そしてこの水の通導抵抗の増加は導管にチロシス(tyloses)が多く形成されることによっておこる。(2)萎凋の認められない健全なキュウリの根群の一部を切除すると、葉の水ポテンシャルの低下に伴って茎基部の水の通導抵抗が増加し、チロシスの形成も多く認められた。(3)チロシスは蒸発散の盛んな条件で吸水が蒸散に追いつかず、葉や茎の水ポテンシャルが低下すると発生する。そして一度チロシスが形成されると水の通導抵抗の増加、茎葉の水ポテンシャルの低下、チロシスの形成の増加が正のフィードバックで進む。2.(1)高温乾燥強風条件における水稲の白穂は止葉節から穂首節までの水の通導抵抗の著しい増加によって起こる。そしてこの水の通導抵抗の増加は高温乾燥強風条件で穂の蒸散速度が増加し、穂の水ポテンシャルひいては茎の水ポテンシャルが低下することが引金となっておこる。(2)白穂となった水稲の止葉節から穂首節までの茎の導管にはチロシスの形成や損傷が認められなかったことから、茎の水の通導抵抗の増加には、茎の水の通導抵抗に関係するもう1つの要因、すなわち、導管内に空気が入り込むキャビテーション(cavitation)が関係しているらしい。本年度はキュウリの急性萎凋症発生の実態を明らかにし、急性萎凋と関係する茎の水の通導抵抗の増加機構を検討した。1.キュウリの急性萎凋はしばらく曇天や雨天が続いた後の晴天日に多く発生し、遮光したキュウリや窒素を多く施用したキュウリで急性萎凋発生が著しかった(大川)。2.急性萎凋をおこしたキュウリは葉の水ポテンシャルが低下し、気孔もかなり閉じていた。このことから、キュウリの急性萎凋には水の通導抵抗の著しい増加が関係していると考えられた。水の通導抵抗を求めたところ、根から葉までの全抵抗は急性萎凋をおこしたキュウリで著しく大きかった。水の通導抵抗が大きかった部位は茎基部で、この部分の水の通導抵抗の増加によって全抵抗の増加をほぼ説明できた(平沢)。3.急性萎凋をおこしたキュウリの茎基部の導管にはチロシスが多く形成され、萎凋程度の大きいキュウリほどチロシスによる導管の閉塞程度が大きかった。このことから、キュウリの急性萎凋は茎基部でチロシスが多く形成されることによって水の通導抵抗が大きくなり、葉の水ポテンシャルが低下しておこることがわかった。(平沢・大川)4.蒸発散の盛んな条件で吸水が蒸散に追いつかず、葉や茎の水ポテンシャルが低下するとチロシスが発生することになるとの仮説をたて、萎凋の認められない健全なキュウリを用いて晴天日の早朝に根群の一部を切除し、日中に葉の水ポテンシャルと茎基部の水の通導抵抗を測定した。その結果、葉の水ポテンシャルの低下に伴って茎基部の水の通導抵抗が増加し、またチロシスの形成も多く認められ、上述の仮説が証明された。すなわち、茎葉の水ポテンシャルの低下によって一度チロシスが形成されると水の通導抵抗の増加、茎葉の水ポテンシャルの低下、チロシスの形成が正のフィードバックで進むと考えられた(平沢・大川)。

(2)白穂となった水稲の止葉節から穂首節までの茎の導管にはチロシスの形成や損傷が認められなかったことから、茎の水の通導抵抗の増加には、茎の水の通導抵抗に関係するもう1つの要因、すなわち、導管内に空気が入り込むキャビテーション(cavitation)が関係しているらしい。本年度は、高温乾燥強風条件における水稲の白穂発生の実態とその品種間差および白穂発生と関係する水の通導抵抗の増加機構を検討した。1.白穂は出穂後14日の間にとくに発生しやすいこと、白穂の発生は徐々に起こるのではなく、1時間以内のきわめて短時間に起こることが明らかになった。2.白穂となった水稲は、穂の水分が著しく低下していた。高温乾燥強風条件では蒸散速度は一時的に増加するが、頴花の白化が進むとむしろ蒸散速度は減少した。白穂が起こるときの水稲の水の通導抵抗は著しく増加し、この水の通導抵抗の増加は、止葉節から穂首節までの水の通導抵抗の著しい増加によって起こることがわかった。3.1、2の結果から、白穂の原因となる止葉節から穂首節までの水の通導抵抗は高温乾燥強風条件で、穂の蒸散速度が増加し、穂の水ポテンシャル、ひいては茎の水ポテンシャルが低下することが引金となって起こることが推察された。4.白穂の発生には明らかな品種間差が認められ、コシヒカリ、日本晴では白穂が発生しやすく、アキヒカリ、五百万石、キヌヒカリ、台農67号は発生しにくかった。白穂の発生しやすい品種は、発生しにくい品種に比べて高温乾燥強風条件下で止葉節から穂首節の間の茎の水の通導抵抗が著しく大きくなりやすいことがわかった。5.白穂となった水稲の止葉節から穂首節までの茎の導管にはチローシスの発生や損傷が認められなかった。このことからこの茎の水の通導抵抗の増加には、茎の通導抵抗の増加に関係するもう1つの要因、すなわち導管内に空気が入り込むキャビテーション(cavitation)が関係していると考えられた。
ニューロンに特異的なグアニル酸シクラーゼ共役型セロトニン受容体の同定と機能の解明

NG108-15細胞中にグアニル酸シクラーゼ(GC)を活性化する新規サブタイプのセロトニン(5-HT)受容体(5-HT_G)が存在することを見いだし、これまでにその性質についての解析を行って、一酸化窒素生成系は関与しないことや、細胞外へのcGMPの放出が認められることなどの数多くの知見から、無傷細胞においてはその活性化機構は心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)受容体と類似していることを報告してきた。今回さらに、その作用機序の詳細な検討を行い、(1)細胞膜画分をANPで刺激するとMg^<2+>とATPに依存してGCの活性化が生ずるものの、5-HTによってはほとんど活性化を生じなかったこと、(2)プロテインキナーゼCの活性化は、無傷細胞における5-HTによるGC活性化を完全に抑制したが、ANPによるものはあまり抑制しなかったこと、(3)5-HT_GはニューロブラストーマN18TG-2中に多く存在するが、グリオーマC6Bu-1中にはほとんど存在しないことを明らかにした。これらの結果により、5-HT_G受容体は、ANP/GCのような受容体/活性部位一体型の蛋白ではなく、GCとは別個の蛋白質であること、および5-HT_Gはニューロンに選択的に存在し、その機能を担っている可能性があると推定した。また、N18TG-2のmRNAからcDNAを調製し、COS-7発現系を用い、cGMPの生成量を定量する新たな機能的発現法によるクローニングも試み、現在まで2,000クローンに絞り込んでおり、近い将来その一次構造を明らかに出来るものと考えている。
現代ドイツ演劇における「他者」表象の研究―難民演劇をめぐる諸問題―

本研究では、2015年以降、ドイツ演劇界で一斉に広がる難民問題へのアンガージュマンの旗手となったハンブルクの2大州立劇場の取り組みに注目する。この2大劇場で制作された作品は、単に難民保護のみを主題としているのではなく、伝統的ヨーロッパ演劇が意識的・無意識的に前提としてきた「他者」に対する視点を対象として析出させ、批判的反省を迫るものであると考えられる。これらの作品の上演分析を通じて、ドイツ演劇界の「他者」を見つめる視点にいかなる変化が生じたかを分析し、またそれらの変化を可能とした要因と、いまだ残る課題についても考察することで「他者」と演劇という問題について取り組むことが本研究の目的である。
エレノアRNAを指標とする治療耐性乳がんのエストロゲン誘導細胞死の応用

女性の部位別の第1位である乳がんでは、その約70%がエストロゲン受容体(ER)陽性で、エストロゲンに依存して増殖する。このため、エストロゲンを阻害するホルモン療法が有効であるが、その後に治療抵抗性を獲得して再発することが課題である。要因として、ERをコードするESR1遺伝子が高発現するが、その機序は不明である。本研究では、乳がんのホルモン療法耐性におけるエピジェネティックな分子病態に基づいて、長鎖非コードRNA群(エレノア)を指標とするエストロゲン誘導細胞死の応用基盤を新たに確立することを目的とした。具体的には、ER陽性乳がん細胞株(MCF7など)をエストロゲン枯渇下で4ヶ月以上培養して増殖能を獲得したモデル系(LTED)を用いた。LTED細胞における遺伝子発現とエピゲノム解析、エレノアRNA阻害がLTED細胞に及ぼす効果とその機序、エレノアRNAを用いた治療抵抗性・再発乳がんの診断・治療開発、エストロゲンまたはエストロゲン様化合物がLTED細胞に及ぼす効果とその機序について解析を実施した。とくに、エストロゲン、レスベラトロールに次いで、グリセオリンIがエストロゲン誘導細胞死を引き起こすことを報告した。また、エストロゲン誘導細胞死の臨床応用を目指してcancer navigation strategyを新たに提案した。ホルモン療法抵抗性乳がんのモデル細胞を用いて、エストロゲン誘導細胞死について新知見を得ている。とくに、エストロゲン、レスベラトロールに次いで、グリセオリンIがエストロゲン誘導細胞死を引き起こすこと、この臨床応用を目指してcancer navigation strategyを提案するなど、最先端の研究成果が出ているため。本研究は、当初の計画以上に進展してきたため、今後も引き続き研究を推進する。
学生の学習到達度評価に基づいた授業改善サイクル実現のためのシステム開発

本研究の目的は,学生の自己評価に基づいた授業改善サイクルモデルを構築することである.授業改善サイクルは,ルーブリックの作成,学生の自己評価,集計した自己評価結果による授業評価をステップとしている.ルーブリックは,評価基準に基づいた学習到達度の定量的な分析手段となるため学生が自己評価する助けとなる.また,予備研究では,学生の自己評価結果によって授業が改善できることが示唆されている.授業に本サイクルモデルを導入するためにMaharaのプラグインとしてルーブリック機能を開発した.学生はルーブリックを使って学習到達度をチェックし,公開することも可能である.また,教員は,授業改善に活用することができる.平成26年度は,調査および設計フェーズと位置づけて,国内および海外の先行事例を調査した.採用するeポートフォリオ・システムに関しては,機能追加の自由度が高く,すでに国内外での導入実績も充分あるオープンソースのeポートフォリオ・システムであるMaharaを基盤として開発することが本研究では妥当であると判断した.また,国内のMaharaのユーザーカンファレンス(MOF2014)では本研究について特別講演として登壇し,参加者の交流から今後の研究についてのルーブリックによる評価基準の重要性の指摘等の貴重な示唆を得るのと同時にオープンソースで開発することによる意義を確認した.海外の研究者らとMaharaとルーブリックによるeポートフォリオの効果的な活用について議論した.また,開発環境として開発サーバを構築し,Maharaの最新パッケージに法政大学が公開しているルーブリックプラグインを導入し,本研究で実現する授業改善サイクルモデルの機能を確認した.結果,複数の学生のルーブリックによる自己評価を量的にレビューし,自己評価の得点が授業目標より高いか,低いかによって授業評価を行う(Check),最後に授業評価により問題となった内容や評価基準について授業改善を行う(Action)というプロセスを実現する機能が実装されていないことが明らかとなり,改修や追加が必要な機能を明確にし,併せて国内外の調査結果等を踏まえ,本研究の開発システム仕様を策定した.平成27年度は,研究実施計画に基づき開発フェーズと位置づけ,実際にルーブリックによる自己評価および授業評価を実現するシステムを実験サーバ上に開発した.開発には,ラピッドプロトタイピングモデルを採用し,形成的評価のため小規模クラスによる実証実験を行った.まず,小規模クラスを想定し,学生自身で学習到達度自己評価を行うためのルーブリック機能設計,学生全員の自己評価の得点に基づいて教員に授業改善ポイントを提示する授業レビュー機能設計およびプログラム開発を行った.開発については,平成26年度の外部仕様書を元に機能の実装した.プログラム部分およびUI部分でUXに関わるWebデザインについては,外注し,HTML5のbootstrapベースのものに対応し,ドキュメントも整備した.次に,小規模クラスでの実証実験の準備として,先行研究を調査し,情報リテラシー科目における学習目標を想定した評価基準を参考にルーブリックを作成した.実証実験では開発したシステムを情報リテラシー科目の2クラス(78名)において実際に利用し,開発したシステムの機能要件に基づいて,学生への特別なサポートなくルーブリックによる自己評価活動が可能なことを確認した.本プログラムは,OSSであるMaharaをベースにしており,最新のリリースでは,デザインがbootstrap対応となったため,今年度の開発としてWebデザインの対応を行った.研究成果の公表のため,本研究によるMaharaルーブリックプラグインをオープンソースとして開発したことにより,他大学からの問い合わせにも対応中である.引き続き,積極的に協力していく予定である.また,本成果について,Mahara Hui 2015(ニュージーランド)やAAEEBLA 2015にてMaharaコミュニティの開発コアメンバーらに本研究について報告し,今後の連携について話し合った.平成27年度に予定していた,ルーブリック機能および授業レビュー機能の開発,小規模クラスのルーブリック作成,システムの機能要件に基づく形成的評価が完了した.システム機能の開発時期が年度の始めに開始できなかったことにより,システムとルーブリックによる自己評価および授業評価の検証作業が後期授業での実施となったが,本年度の計画として目標段階までは進捗でき順調である.平成27年度は,Maharaのユーザーインターフェースがbootstrapベースのものに刷新され,使い勝手や印象が大きく向上した.本研究で開発しているルーブリック機能は,Maharaのプラグインとして開発しているため,今回,bootstrapベースに対応できたことは,平成28年度に予定している他の教員と協力しての授業実践や成果の公開を考えると順調に対応できている.平成28年度は,検証ならびに公開フェーズと位置づけ,OSSのeポートフォリオシステムであるMaharaと本研究により開発したルーブリックプラグインを活用し,提案する学生の自己評価に基づいた授業改善サイクルモデルの検証を実施した.また,研究成果を学会発表やGitHub,OSSコミュニティを通じて公開し,講演等で報告した.本研究にて開発したMaharaのルーブリック機能と本モデルの検証は,前年度に引き続き情報リテラシー科目にて実施した.学生の自己評価に基づいた学習到達度のチェックならびに授業レビュー機能によって授業改善での有用性を確認した.情報リテラシー科目という検証科目の特性上,授業では,日頃よりLMSを活用しているが,Maharaは別システムであるため,実際にMaharaを授業で利用する際には,プラグインのインストール,ユーザ登録,認証等といった管理面での事前準備や不要メニュー過多によりユーザが操作に困惑しないようにカスタマイズすることで混乱なく授業で実施できた.また,今年度より学内の1学科にて学内競争資金によるeポートフォリオ活用授業開発プロジェクトを立ち上げ,平成29年度からの実証授業に向けた研究プロジェクトにも発展しているところであり,予定した研究計画を全て達成できた.しかしながら,本モデルを他の授業に展開するにあたっては新たな課題も明らかになってきた.

本研究で提案している授業改善サイクルモデルでは,授業がアウトカムベースとして設計されていることが前提であり,授業内での学習活動に対応したルーブリックを作成することが本モデルの出発点であるが,テスト作成と違い,そもそもパフォーマンス評価に馴染みのない教員には,ルーブリックを設計すること自体に不慣れであって作成そのものが難しい.本モデルが有効に機能するためには,このような課題に対する支援なども併せて検討が必要だと思われる.本研究の目的は,学生の自己評価に基づいた授業改善サイクルモデルを構築することである.授業改善サイクルは,ルーブリックの作成,学生の自己評価,集計した自己評価結果による授業評価をステップとしている.ルーブリックは,評価基準に基づいた学習到達度の定量的な分析手段となるため学生が自己評価する助けとなる.また,予備研究では,学生の自己評価結果によって授業が改善できることが示唆されている.授業に本サイクルモデルを導入するためにMaharaのプラグインとしてルーブリック機能を開発した.学生はルーブリックを使って学習到達度をチェックし,公開することも可能である.また,教員は,授業改善に活用することができる.平成26年度に予定していた海外の先行事例の調査,および開発するシステムの仕様策定までを順調に進めることができた.オープンソースとして開発していることで他大学の研究者や日本を含めたMaharaコミュニティからのフィードバックももらえる環境となってきており,開発中のプラグインについてのバグフィックスなどへの貢献ももらっている.平成28年度は,検証ならびに公開フェーズと位置づけ,OSSのeポートフォリオシステムであるMaharaに開発したルーブリックプラグインを活用し,本研究にて提案する学生の自己評価に基づいた授業改善サイクルモデルの検証を実施し,研究成果を学会発表やGithubやOSSコミュニティを通じて公開する.【計画6】平成27年度に作成した情報リテラシールーブリックを改善し,本学の1年次の前後期に開講される情報リテラシー科目での活用を目指す.年間を通じて,学生の自己評価に基づいた学習到達度のチェックならびに授業レビュー機能による授業改善を行う.形成的評価による改善を完了し,学内におけるシステムの試験運用に入る.他の教員に協力を依頼し,実際に授業で活用する.申請者は,本学内の教員とも日頃連携してeポートフォリオの研究を行っており,授業での実践やインタビュー等の協力を得る事は十分可能である.【計画7】授業の改善点を明らかにすることで,本システムおよびアプローチの有用性を検証する.授業での改善
DNAらせん構造を利用した分子ワイヤーと分子素子の開発

DNA中の電荷移動反応において、配列中の核酸塩基の酸化電位と配列にその効率が大きく影響を受けることが知られている。前年度までに高いホール輸送能を有し、DNAワイヤーを校正するのに相応しい新規修飾核酸塩基の開発に成功している。今年度はこの修飾塩基で構成されている人工DNA型高分子のホール移動の効率の制御を行った。さらに、直列に並んだ制御点(ゲート)の組み合わせにより分子コンピュータの基本構成回路である論理回路の構築を行った。この研究を発展させ、任意の論理回路を構築するプロトコルの作成に成功した。また、現在までのDNA内ホール移動反応はゲル電気泳動という分子生物学的な手法で行われている。これは材料の分野にDNAを応用していく際、大きな障害となる。その為、DNA内ホール移動を電気化学的な検出法を用いて行う系の構築も併せて行った。現在までの研究では電極上にDNAを固定化し、配列や塩基の種類を電気化学的な信号として取り出すという研究が報告されている。しかし、電子が移動しているのか、ホールが移動しているのかという基本的な問題が解決されていなかったことから、電極上で一電子光反応を行い、ホール移動を発生させ、電流変化としてホール移動を確認するための系の設計を行った。その結果、ゲル電気泳動の実験から、ホール移動が確認されている配列では電流応答が見られたが、ミスマッチ塩基対を導入したり、電荷注入効率の抑制された配列では電流応答がほとんど見られなかった。このことは、DNA内ホール移動反応を、初めて電気化学的に検出できたことを示す。DNAは、水溶液中で遠隔電荷移動の媒体となることから、分子ワイヤーとしての応用が期待される。ナノスケールの電子工学において素子間の配線や、巨視的な電極間の電気的接触部分の連結に困難が伴うが、DMの分子認識や自己集合による超分子形成能を利用することで、この困難を克服できる可能性がある。このことからDMを配線として利用した、分子サイズの回路構築が期待される。近年のDNA内遠隔電子移動の機構についての研究から、電荷移動の効率は配列中の核酸塩基の酸化電位に大きく依存することが報告されている。グアニンは、天然の核酸塩基中で酸化電位が最小であり電荷移動の媒体となるが、酸化分解が引き起こされ、電気伝導度は大きく損なわれる。以上のことから、酸化電位が低く、電荷が発生しても分解せず、DMの分子認識能を保持した修飾核酸塩基の開発を行った。まず、デアザアデニンにベンゼン環を縮合させることにより水や酸素の付加を阻害することを狙ったベンゾデアザアデニン(^<BD>A)含有DNAオリゴマーを合成した。さらに、このDNAオリゴマーを用いたDNA内電荷移動反応から、^<BD>Aは電荷が発生しても分解せず、効率のよい電荷移動の媒体となる修飾核酸塩基であることが示された。さらに、^<BD>Aの連続配列において、ドナー・アクセプター間の距離の増加と共に、電荷の輸送効率も上昇していくことも示された。現在までに、核酸塩基を連続させることで電荷移動の距離が増すと、電荷輸送効率が減少していくことが報告されている。ところが、^<BD>Aの連続配列においては、連続させることで上昇していくことから、DNA内電荷移動反応において、上下の塩基とのπスタッキングが、電荷輸送効率を向上させるために重要であることが示唆された。さらに、配列依存性を調べるために、様々な配列を用いて同様の反応を行なったところ、^<BD>Aの連続配列が最も高い電荷輸送効率を有することが示された。この結果は上記の考察を支持している。ナノスケールの電子工学において素子間の配線や、巨視的な電極間の電気的接触部分の連結に困難が伴うが、DNAの分子認識や自己集合による超分子形成能を利用することで、この困難を克服できる可能性がある。このことからDNAを配線として利用した、分子サイズの回路構築が期待される。以上のことから、酸化電位が低く、電荷が発生しても分解せず、DNAの分子認識能を保持した修飾核酸塩基の開発を行った。まず、デアザアデニンにベンゼン環を縮合させることにより水や酸素の付加を阻害することを狙ったメトキシベンゾデアザアデニン(^<MD>A)含有DNAオリゴマーを合成した。さらに、このDNAオリゴマーを用いたDNA内電荷移動反応から、^<MD>Aは電荷が発生しても分解せず、効率のよい電荷移動の媒体となる修飾核酸塩基であることが示された。このことから^<MD>AはDNAワイヤーを構成するのに適した修飾塩基であることが明らかとなった。次に、^<MD>Aで構成されるDNAワイヤーは酵素による連結や合成が可能であることが示された。現在までのナノテクノロジーでは分子レベルでの操作や同じものを大量につくることは困難であったが、DNAワイヤーがその課題を克服できる可能性を、これらの実験は示唆している。また、^<MD>Aの相補鎖側の塩基を変えることで、ホールの移動効率を変化させることが可能であり、このことを利用して全ての論理回路を作成するプロトコルを提示した。

以上の技術を用いれば、ナノテクノロジーの目的の一つである分子コンピュータ作成に大きな前進をもたらすと考えられる。DNA中の電荷移動反応において、配列中の核酸塩基の酸化電位と配列にその効率が大きく影響を受けることが知られている。前年度までに高いホール輸送能を有し、DNAワイヤーを校正するのに相応しい新規修飾核酸塩基の開発に成功している。今年度はこの修飾塩基で構成されている人工DNA型高分子のホール移動の効率の制御を行った。さらに、直列に並んだ制御点(ゲート)の組み合わせにより分子コンピュータの基本構成回路である論理回路の構築を行った。この研究を発展させ、任意の論理回路を構築するプロトコルの作成に成功した。また、現在までのDNA内ホール移動反応はゲル電気泳動という分子生物学的な手法で行われている。これは材料の分野にDNAを応用していく際、大きな障害となる。その為、DNA内ホール移動を電気化学的な検出法を用いて行う系の構築も併せて行った。現在までの研究では電極上にDNAを固定化し、配列や塩基の種類を電気化学的な信号として取り出すという研究が報告されている。しかし、電子が移動しているのか、ホールが移動しているのかという基本的な問題が解決されていなかったことから、電極上で一電子光反応を行い、ホール移動を発生させ、電流変化としてホール移動を確認するための系の設計を行った。その結果、ゲル電気泳動の実験から、ホール移動が確認されている配列では電流応答が見られたが、ミスマッチ塩基対を導入したり、電荷注入効率の抑制された配列では電流応答がほとんど見られなかった。このことは、DNA内ホール移動反応を、初めて電気化学的に検出できたことを示す。
学習障害児・軽度精神薄弱児・自閉症児の学習過程および学校適応に関する比較研究

本研究では、学校教育の中で援助を必要としている子どもたちの学習過程に現れる特徴と学校適応上の問題を明らかにすることを目的とした。対象としたのは、教科学習に特異な困難があり、様々なつまずきを示す子どもたち、軽度精神遅滞児、そして自閉症である。現在、様々な教育的ニーズをもつ子どもたちが通常の学級、特殊学級、そして養護学校に在籍している。子どもたちがもつ困難さは一人ひとり異なり、したがって指導法も多様である。しかし、どの子どもも「困っている」ことには変わりはなく、援助を必要としていたのである。子どもたちへの援助を継続してみた結果、行動面にかかわる問題は容易に解決できるものではなく、長期的な指導の必要性が明らかにされた。学習過程に関する報告を概観してみると、いずれの場合も個別の系統的な指導の有効性が示されている。一人ひとりの学習過程上の特性を明らかにし、適切な指導が行われるためには、子どもの特性を把握し、指導法を構築し、さらに指導法の有効性を省みることが必要である。通常の学級に在籍する子どもたちについては、いずれも通常の教育課程についていくことはむずかしいものの、担任の配慮と工夫によって学校生活への適応が図られている事例について検討した。今までは「子どもへの指導」、「子どもの問題」といったように子どもの側にだけ視点が置かれていたが、本研究の結果から、教師への援助の必要性が強調された。平成4年度は、第一に諸外国の軽度障害児に関連する先行研究の収集と分析を行った。その結果、特にアメリカ合衆国において「学習障害児」のための教育プログラムで援助を受けている子どもたちの状態像の多様さが明らかになった。また、巡回教師、支援教師等、様々なシステムを試行していることが示された。一方、日本では、担任教師が援助を必要としていることが示唆された。第二に、通常の学級または特殊学級に在籍する学習障害児、軽度精神薄弱児、自閉症児の学校適応について研究を実施するための準備を進めた。事例対象児については、担任教師、在籍校の校長、教頭、さらに保護者との協議の結果に基づき、対象児の学校適応上の問題に焦点を当てて決定した。通常の学級に在籍する軽度障害児の学校適応上の問題として挙げられたのは教科学習の遅れだけではなく社会性、特に対人関係にかかわる問題であった。一方特殊学級に在籍する障害児の場合は交流の時間に関する吟味の必要性が指摘された。特に、一般的に行われている交流の場面としての体育、音楽、図工は必らずしも参加が容易ではないことが協議の中から指摘された。体育ではゲームのルールが理解できない、器械体操がむずかしい、図工では彫刻刀を使えない、音楽ではリコーダーの演奏ができない等が具体的な問題として示された。対象としたのは、教科学習に特異な困難があり、様々なつまずきを示す子どもたち、軽度の精神遅滞児、そして自閉症児である。現在、様々な教育的なニーズをもつ子どもたちが通常の学級、特殊学級、そして養護学校に在籍している。学習過程に関する報告を概観してみると、いずれの場合も個別の系統的な指導の有効性が示されるいる。通常の学級に在籍する子どもたちについては、いずれも通常の教育過程についていくことは難しいものの、担任の配慮と工夫によって学校生活への適応が図られている事例について検討した。

今までは「子どもへの指導」、「子どもの問題」といったように子どもの側にだけ視点が置かれていたが、本研究の結果から、教師への援助の必要性が強調された。
戦後期日本の前衛文学・芸術と記緑文学についての基礎的研究

前年度に引き続き、国内外の図書館・文学館・美術館において前衛文学・芸術と記録文学についての資料収集を行い、当時の関係者へのインタビューも行う一方、安部公房を中心とする前衛文学や戦後の政治・芸術運動に関する事実の整理を行った。「実践としての寓話-安部公房とイソップ-」は、安部公房が政治的前衛として直接性を希求するあまり、文学的に低迷したと言われる時期の寓意文学を扱った。イソップ寓話の改作にオリジナルを混ぜて発表された安部の寓話には、言論による実践の一形態として、直接的に労働者・人民に訴える力としての期待がこめられていた。こうした作風は重層的な意味を持った前衛文学やストレートな記録文学に対して軽視されがちであるが、当時の状況下でのターゲットと効果を踏まえれば、新たな鉱脈として見えてくるのである。「サークル誌ネットワークの可能性-『人民文学』と『新日本文学』から見る戦後ガリ版文化-」は、前年度の成果「『人民文学』総目次」をフルに活用することで実現した最初の成果である。1950年代に流行したガリ版サークル誌についての研究であるが、これらの雑誌の現物の多くは失われてしまっている。そのため、個々の雑誌の情報を集めた二雑誌、『新日本文学』と『人民文学』に注目し、その批評言説や転載テクストによってサークル誌が置かれていた状況とその可能性を探る試みである。二誌を通して見えてくるのは、よく言われる東京一極集中型の大量出版・大量消費時代の文学ではなく、匿名性や共同性を帯びた小規模出版のネットワークによって形づくられた共同的な文学の場であった。これは今日のデジタル・ネットワーク時代に再考される価値を十分に持つものである。三年間の研究を通じ、戦後期の前衛文学・芸術と記録文学が、相互に複雑に絡みあって形成されていく様が見えてきた。今後も同時代の政治状況との関連を重視しながら研究を進めていきたい。今年度は、国内外の図書館・文学館・美術館において前衛文学・芸術と記録文学についての資料収集を行い、当時の関係者へのインタビューも行う一方、安部公房を中心とする前衛文学や戦後の芸術運動についての考察を行った。まず「安部公房の戦後-真善美社から(世紀の会)へ-」においては、安部公房のデビュー作『終わりし道の標べに』を出版した真善美社について、前身に当たる我観社からの流れを検証した。戦時中から編集スタッフであった花田清輝は、中野正剛の息子兄弟によるこの会社をスポンサーとして利用しながら、安部公房ら戦後新人の売れない小説を刊行していったため、真善美社は三年足らずでつぶれたが、安部らの<世紀の会>はそこから巣立っていった。「S・カルマ氏の剽窃-「壁」のインターテクスチュアリティー」においては、安部公房の「壁」につきまとう奇妙な既視感について考察した。それはまずカフカ『審判』からの影響として見出されるが、他にもキャロル、シャミッソー、ドストエフスキー、ゴーゴリ、アンデルセンなどとの関係が指摘されている。安部はこれらのテクストから隠喩を位致して、コラージュのように新たな表情を生み出している。その引用は文学テクストにとどまらず、マルクスの『資本論』の隠喩も字義通りに持ち込み、本来の意味を脱臼させる形で新たな世界を構築しているのである。「<世紀の会>と安部公房を語る-桂川寛氏インタビュー-」は、<紀の会>に参加し、安部公房らと共に『世紀群』を共同制作、『壁』の挿絵などにも関わった画家の桂川寛氏のインタビューを活字化したものである。安部公房、共産党、リアリズム、挿絵、<世紀の会>周辺の人々と『世紀群』、山村工作隊、岡本太郎、ルポルタージュ絵画、共同制作といったテーマについて、当事者だけが知る貴重な事実を数多く明らかにすることができた。「<夜の会><世紀の会><綜合文化協会>活動年表」は、戦後の文学・芸術運動の中で伝説と化している<夜の会>、その若手分派とされてきた<世紀の会>、そして雑誌『綜合文化』の名前によってのみ記憶されている<綜合文化協会>の活動について、当時の関係者の回想・記録と一次資料とを年代順に再構成した年表である。細かな事実も拾い、複数の証言の整合・矛盾を照らし合わせながら年表形式にまとめることで、不分明だった戦後初期の芸術運動のあり様をかなり復元することができた。「『人民文学』総目次」は、1950年11月1953年12月に日本の人民文学社から発行された雑誌『人民文学』の総目次であり、末尾に人名・団体名索引を付している。前の年表に続く、安部公房が急速に政治的になったと言われる時期の一つの拠点となった雑誌であり、共産党の分裂と呼応した点で文学史的にも著名な雑誌であるが、今までその全貌が明らかでなかった。この総目次は、この時期の文学・政治について研究するための基礎とすることができよう。それぞれ、発表後に判明した資料や、誌面の都合上載せきれなかった部分があるので、来年度にはホームページを開設し、増補版を掲載する予定である。

前年度に引き続き、国内外の図書館・文学館・美術館において前衛文学・芸術と記録文学についての資料収集を行い、当時の関係者へのインタビューも行う一方、安部公房を中心とする前衛文学や戦後の政治・芸術運動に関する事実の整理を行った。「実践としての寓話-安部公房とイソップ-」は、安部公房が政治的前衛として直接性を希求するあまり、文学的に低迷したと言われる時期の寓意文学を扱った。イソップ寓話の改作にオリジナルを混ぜて発表された安部の寓話には、言論による実践の一形態として、直接的に労働者・人民に訴える力としての期待がこめられていた。こうした作風は重層的な意味を持った前衛文学やストレートな記録文学に対して軽視されがちであるが、当時の状況下でのターゲットと効果を踏まえれば、新たな鉱脈として見えてくるのである。「サークル誌ネットワークの可能性-『人民文学』と『新日本文学』から見る戦後ガリ版文化-」は、前年度の成果「『人民文学』総目次」をフルに活用することで実現した最初の成果である。1950年代に流行したガリ版サークル誌についての研究であるが、これらの雑誌の現物の多くは失われてしまっている。そのため、個々の雑誌の情報を集めた二雑誌、『新日本文学』と『人民文学』に注目し、その批評言説や転載テクストによってサークル誌が置かれていた状況とその可能性を探る試みである。二誌を通して見えてくるのは、よく言われる東京一極集中型の大量出版・大量消費時代の文学ではなく、匿名性や共同性を帯びた小規模出版のネットワークによって形づくられた共同的な文学の場であった。これは今日のデジタル・ネットワーク時代に再考される価値を十分に持つものである。三年間の研究を通じ、戦後期の前衛文学・芸術と記録文学が、相互に複雑に絡みあって形成されていく様が見えてきた。今後も同時代の政治状況との関連を重視しながら研究を進めていきたい。
一次元ナノ細孔体を用いた生体関連イオン・分子の一斉分析システムの開発

シリカで形成された一次元ナノ細孔体MCM-41を有機溶媒に代わる分子認識場として利用し,生態関連物質に対する新規検出法を確立した。粒子状の細孔体を分子認識場とするために次の二つの方法を検討した。第一の方法では、チオ尿素基を有するシランカップリング剤を新規に合成し、細孔内を化学修飾した。標的分子としてATP類を用い、それらがリン酸基数を反映してチオ尿素基によって選択的に検出されることを明らかにした。第二の方法ではMCM-41細孔内に鋳型として形成された界面活性剤棒状ミセルに対するアルカリ金属イオンの抽出を試みた。クラウン骨格を有する蛍光性の分子認識試薬を用いて抽出を試みたところ、水中のアルカリ金属イオンが選択的に細孔内のミセルに取り込まれることを見いだした。以上の結果はナノ細孔を利用した物質検出法が水溶液中の生態関連物質の分析に有効であることを示している。さらに、分子認識機能を高度に組み合わせた一斉分析システムを構築するために、ナノ細孔構造を有する薄膜を試作し、薄膜における分子認識実験を行った。スピンコーティング法によって作製した薄膜のX線回折の結果から、粒子と同様に細孔がハニカム上に配列した構造をとることが明らかとなった。薄膜作製時に形成された細孔内の棒状ミセルを分子認識場として用いてカリウムの選択的検出を試みたところ、粒子を用いた場よりも高感度な検出が可能となった。今後、選性の異なる様々な薄膜を同基板上に配列することにより、生体関連物質の一斉検出を目指す。一次元ナノシリカ細孔体MCM-41細孔空間内にアルキル基や機能性官能基による化学修飾を行い,細孔内での分子認識機能の設計,並びに評価を行った。まず,リン酸認識サイトとして知られるチオウロニウム基を機能性官能基として採用した。これを有するシランカップリング剤を新規に合成し,MCM-41(平均細孔径:3.5nm)に修飾した(TU-MCM)。TU-MCMの分子認識機能を評価をするため,生体系で重要な役割を担うアデノシン誘導体(AXP:AMP,ADP,ATP)の吸着実験を行った。TU-MCMとAXP水溶液を振とう後,AXPの吸着率を算出した結果,ATPの場合に吸着率が最大となった。一方,未修飾のMCM-41についても同様の実験を行ったが,TU-MCMにおいて吸着量が最大であったATPでも吸着は見られなかった。この結果から,チオウロニウム基がリン酸部位と錯形成し,よりリン酸の数(n)が多いε-ATPを選択的に認識していることが示された。これは,リン酸の数の増加によって水素結合が増加したことによると考えられる。今後,さらに核酸塩基認識部位を有する分子を修飾することにより,多点認識によって選択性を向上させた一斉分析システムを創製する。
赤痢菌の病原性遺伝子の環境応答発現調節におけるDNA超らせん構造の役割の解析

赤痢菌の病原性遺伝子の発現は、環境因子の変化に応答して厳密に調節されている。温度もその因子のひとつであるが、この温度による調節は、菌が保有するビルレンスプラスミド上の細胞侵入性遺伝子群の転写調節段階において行われている。本遺伝子群の正の転写調節遺伝子virBの転写活性化にはDNAの負の超らせん構造が必須であり、温度によるDNA高次構造の変化がvirB遺伝子の温度依存性発現調節に関与していることが示唆されている。本研究では、温度による発現調節がみられなくなった変異株をトランスポソン挿入変異として分離し、解析した。それより、以下の結果を得た。1、この変異株では通常病原性のみられない30°Cにおいても細胞侵入性が発現しており、virBの30°Cにおける転写も活性化されていた。2、30°Cでの変異株のおけるDNAの負の超らせん密度は野生株に比べ増加していた。3、DNAgyraseの阻害剤を添加し、DNA構造をより弛緩型に変化させると、変異株での30°CにおけるvirB転写活性化がみられなくなった。4、変異は転写終結因子をコードするrho遺伝子にマップされ、野性型rho遺伝子を変異株で発現させることにより30°CでのvirBの転写が抑制された。以上の結果から、DNA高次構造の温度による変化が、virBの温度依存性発現調節に重要な役割を担っており、この調節にRho因子が関与していることが示された。
TOLL様受容体5を介した歯槽骨代謝機構に関する分子生物学的探索

Toll様受容体5リガンドであるフラジェリンを骨芽細胞様MC3T3-E1細胞に作用させたところ, CCケモカインであるMCP-1の発現が濃度依存的に誘導された。また,フラジェリンは破骨細胞形成抑制因子であるOPG mRNAの発現を有意に抑制した。OPG mRNAの発現は,抗MCP-1抗体の添加によりさらに抑制された。以上より,骨芽細胞は骨代謝に関係するだけではなく,局所における生体防御機構に寄与しているものと考えられた。わが国では成人の多くが辺縁性歯周炎に罹患している。辺縁性歯周炎は進行すると歯槽骨の吸収を伴う疾患であり、それゆえ発生予防および進行抑制が重要となる。歯周疾患の主原因は、口腔内に常在する細菌であり、自然免疫系とりわけ、Toll様受容体(TLR)が歯槽骨の破壊・吸収に重要な働きをしていることが推測される。今回の研究では、これまであまり注目されなかったものの健康な歯肉においてもしばしば検出され、歯周病の進行とともに増加が認められる細菌であるTreponema属が有していると考えられるTLR5リガンドであるフラジェリンに着目した。マウス骨芽細胞様MC3T3-E1細胞にフラジェリンを作用させたところ、CCケモカインの1つであるMonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)mRNAレベルが濃度依存的に誘導された。その経時性について調べたところ、mRNAレベルはフラジェリン処理後1時間でピークを迎えた。また、MCP-1タンパクの発現レベルは処理後3時間で明らかに上昇した。フラジェリンによるMCP-1誘導においてどのような情報伝達系が関与しているのかを明らかにするために、各種阻害薬を添加しその効果をELISA法により確認した。その結果、MCP-1タンパクの誘導はクルクミン、SP600125およびU0126で抑制された。しかし、SB203580を添加してもMCP-1タンパクの発現に変化はみられなかった。よって、フラジェリンによるMCP-1の誘導には、NF-κB、JNKおよびERK1/2 MAP kinaseが関与しているものと思われた。本年度の結果より、骨芽細胞は局所における免疫系制御機構にも関与することが示唆された。次年度以降は、フラジェリンにより誘導されるMCP-1が骨芽細胞にどのような影響を与えているかについて検討していく必要があると思われた。本研究では、これまではあまり注目されなかったものの歯周疾患の進行とともに増加する細菌であるTreponema denticolaが有するフラジェリンに着目し、骨芽細胞に対する作用を調べた。本年度はフラジェリンの破骨細胞誘導に対する影響を明らかにする目的で研究を行った。マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1(E1)細胞にフラジェリンを作用させたところ、破骨細胞形成抑制因子であるOPG mRNAの発現は、処理後6時間において濃度依存的に抑制された。E1細胞にフラジェリンを作用させるとCCケモカインの一つであるMonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1;CCL2)が有意に誘導されることが昨年度行った研究により示され、また、E1細胞における(MCP-1の受容体である)CCR2 mRNAの発現も確認できた。そこで、フラジェリンにて誘導されるMCP-1がOPG mRNAの抑制に関与しているか否かを明らかにするためにMCP-1中和抗体を添加し、OPG mRNAの発現を調べた。その結果、骨芽細胞におけるフラジェリンによるOPG mRNAの発現は、フラジェリンのみで刺激したときよりさらに抑制された。また、E1細胞にrecombinant MCP-1を作用させたところOPG mRNAの発現は処理後3時間をピークとして誘導された。以上より、骨芽細胞はMCP-1を分泌することにより破骨細胞の分化を抑制し、局所における生体防御機構に寄与しているものと考えられた。次年度は、フラジェリン刺激により観察されたOPG mRNAを抑制するものが何であるかを明らかにする必要があると思われる。研究の目的は、Treponema denticolaが有するフラジェリンに着目し、骨芽細胞に対する影響を明らかにすることである。昨年度に引き続き、本年度もフラジェリンの破骨細胞誘導に対する影響を明らかにするためにOPGの発現に着目し、研究を行った。昨年度の研究においてフラジェリンは骨芽細胞様細胞株MC3T3-El(El)細胞におけるOPGmRNAの発現を濃度依存的に抑制することが明らかになった。この抑制は処理後6時間で認められたことからフラジェリンがEl細胞に対してdirectに影響したためではなく、フラジェリンにより誘導されたサイトカインが二次的に作用した結果もたらされたものと推測した。