hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病原性細菌を標的とした選択的オートファジーの特異な膜動態とその分子機構の解明

細胞内に感染した病原細菌を殺菌するオートファジーの膜動態制御メカニズムの解析を行なった。膜輸送制御因子ファミリーであるRab GTPaseの網羅的解析の結果、Rab35を介したオートファジーアダプターNDP52の制御メカニズムを明らかにした。また、細胞内レセプターであるNLRP4は侵入した細菌を認識し、細胞骨格制御因子であるRhoシグナルを調節することでリサイクリングエンドソームとオートファゴソームの融合を促進し、膜の伸長を制御していることが明らかになった。すなわち、細胞内において病原体の認識からオートファジーの膜動態を制御する分子機構の一端を明らかにすることができた。本研究では、病原性細菌を標的とした選択的オートファジーの特異な膜動態とその分子メカニズムの解明を目的とし、以下の2項目を実施している。i)細菌認識に関わるオートファジーアダプタータンパク質と細菌との相互作用から、細菌種に応じたアダプターの使い分けとその制御メカニズムを明らかにする。ii)細菌感染時特異的なオートファゴソーム膜形成の制御因子を同定し、それらの時空間的なダイナミクスを解析することで、細菌集団を包み込む巨大なオートファゴソームの膜新生及び膜供給機構を明らかにする。i)に関しては、宿主認識に関わる可能性が高い菌体表層タンパク質の遺伝子欠損株を網羅的に作製し、ヒト上皮細胞内におけるアダプターによる認識効率を調べた。その結果、1変異株で認識効率が減少していた。現在、欠損させた表層タンパク質とアダプタータンパク質の相互作用についてin vitroの相互作用解析を進めている。ii)に関しては、A群レンサ球菌感染モデルを用い、細胞内オルガネラ局在変化を調べた結果、ゴルジ体の断片化とゴルジ体を介した順行輸送が阻害されていること発見した。さらに、順行輸送経路は形質膜に輸送されず、菌を囲うオートファゴソームに輸送されており、この輸送はRab30によって制御されていることを明らかにした。この結果は、本研究の目的である感染時特異的なオートファジーの膜動態を示しており、非常に重要な結果であると考えられる。本研究では、病原性細菌を標的とした選択的オートファジーの特異な膜動態とその分子メカニズムの解明を目的とし、初年度において、1)病原性細菌のひとつであるA群レンサ球菌が感染したヒト上皮細胞では、ゴルジ体が断片化し、断片化したゴルジ体成分がRab30によって輸送制御され、オートファゴソームの形成に寄与することを明らかにした。当該年度では、上記の結果について論文発表を行い、さらに、ゴルジ由来の脂質成分のPI4Pがオートファゴソームの形成に重要であることを見いだした。自己成分分解に働くオートファジー経路においてはPI3Pが必須とされているが、病原性細菌を標的とした選択的オートファジーではPI3PよりもPI4Pが重要であったという今回の知見は、選択的オートファジーの特異な膜動態を解明する上で重要な鍵となると思われる。予定していた解析は概ね順調に進行しており、研究成果についても論文、学会発表が順調であるため。細胞侵入性細菌を標的としたオートファジー(ゼノファジー)では、オートファジーアダプターと呼ばれるタンパク質を介して選択的に細菌をリソソームへ運び殺菌する。本研究では、アダプタータンパク質の時間空間的制御メカニズムの解明を試みた。RAB GTPaseの制御因子群を網羅的に解析した結果、膜輸送制御因子のRAB35とその制御因子TBC1D10Aがアダプタータンパク質NDP52の菌へのリクルートに重要であることを明らかにした。また、RAB35とNDP52は細菌感染によって活性化したTBK1キナーゼを介して結合することで局在が制御されていることを明らかにした。また、このRAB35を介したリクルートにより、菌周囲のユビキチンとNDP52の結合が促進された。以上の結果から、アダプタータンパク質NDP52は、感染時に活性化したTBK1キナーゼを介して活性化され(時間的制御)、RABタンパク質によって標的場所が決定(空間的制御)されていると考えられた。加えて、アダプタータンパク質TAX1BP1の制御メカニズムを解析した結果、新たな制御因子としてLAMTOR2を同定した。LAMTOR2は侵入した菌へリクルートし、TAX1BP1と共局在した。さらにLAMTOR2とTAX1BP1はcoiled-coilドメインを介して結合していた。LAMTOR2もしくはTAX1BP1をノックアウトした細胞では、オートファゴソームとリソソームの融合が阻害されており、LAMTOR2ノックアウト細胞では、TAX1BP1の菌への局在化が減少した。以上の結果から、LAMTOR2はアダプターたんぱく質TAX1BP1の菌への局在を制御しており、TAX1BP1を介したリソソーム融合に重要な制御因子であることが示唆された。

細菌に応じた特異なオートファジーの膜動態について、菌により断片化したゴルジ体成分を利用することで、巨大なオートファゴソームの形成を可能としていることを発見し、当初の予定以上の進捗が得られたため。今回の研究課題において同定された選択的オートファジーの新規制御因子(Rab17、Rab30)について、その相互作用因子を探索し、機能解析を行うことで、選択的オートファジーの分子メカニズムが明らかになると考えられる。当該年度においてすでに、京都大学医学研究科質量解析室と共同でこの探索について検討を行っている。そこで今後は、実際に解析を進め、相互作用因子の探索とその機能解析を進める予定である。細菌学今後は、感染時特異的なゴルジ体の膜動態について、脂質成分の解析とその重要性について解析を進めていく予定である。これによって、膜制御機構の詳細な分子メカニズムの解明が期待できる。
超高速・超高圧ターボ機械の非接触シールの二相流体による不安定振動機構の解明

超高速・超高圧ターボ機械の開発が、ロケットエンジンの液体燃料ポンプ、超伝導その外ハイテク技術推進時に必須なものとされている。ところが、それらの機械の開発・設計において、非接触シールの間隙を小さくすると、それが原因でロータの不安定振動が発生し、非接触シールの動特性が重要な問題となっている。本研究ではハイテクノロジーを必要とするこのようなターボ機械用非接触シールがロケット用ポンプのように高高度の低気圧下で二相流となり、二相流によって発生する流体力の流力特性の解析の方法として、先ずダブルスパイラルシールについて、等価すき間の概念を実証し、次に二相流の場合の解析と単相流の場合との相違のメカニズムについて研究を行うために今年度は次の研究を行った。(1)ダブルスパイラルシールの静および動特性解析と実験結果の比較(2)二相流非接触のシールの静特性および動特性(動的流体力)解析その結果、次のことが明らかとなった。(1)ダブルスパイラルシールの動特性解析に等価すき間の概念が利用できること、(2)二相流によって発生する流体力を理論的に解析することができ、また、この結果を用いて、非常時としてポンプが二相流となった時の安定性の解析ができた。本研究ではハイテクノロジーを必要とするこのようなターボ機械用非接触シールがロケット用ポンプのように高高度の低気圧下で二相流となり、二相流によって発生する流体力となった場合の流体力特性の解析、単相流の場合との相違のメカニズムについて研究を行うために今年度は次の研究を行った。(1)実験によりシール内における二相流の流れの状況の観察および二相流況の計測(2)実験による二相流非接触シールの静特性および動特性(動的流体力)の測定と単相流の場合との比較その結果、次のことが明らかとなった。(1)単相流に比べて二相流では、流体力が小さく、また、高周波のノイズが生じる。(2)ボンプが系全体として安定であっても、その系がシール力によって安定に保たれているとすれば、シール内流体が二相流になることによって、シール力が小さくなり、系として不安定になる恐れがある。次年度は、研究計画どおりシール内流体が二相流の場合の流体力を理論的に算出する方法について研究を行う。超高速・超高圧ターボ機械の開発が、ロケットエンジンの液体燃料ポンプ、超電導その外ハイテク技術推進時に必須なものとされている。本研究ではハイテクノロジーを必要とするこのようなターボ機械用非接触シールがロケット用ポンプのように高高度の低気圧下で二相流となり、二相流によって発生する流体力の流力特性の解析の方法として、先ずダブルスパライルシールについて、等価すき間の概念を実証し、次に二相流の場合の解析と単相流の場合との相違のメカニズムについて研究を行うために今年度は次の研究を行った。(1)ダブルスパイラルシールの静および動特性解析と実験結果の比較(2)二相流非接触シールの静特性および動特性(動的流体力)解析その結果、次のことが明らかとなった。
中国東北における国有企業改革および金融改革に関する研究・調査

今回の研究については、前年度と同様に特に現地調査および現地での資料収集を行い、そしてこれらのデータをもとに東北国有企業から改組された上場企業の実態とそのガバナンスの問題を明らかにした。この研究成果(「中国東北上場企業のコーポレート・ガバナンス」)の概略については以下の通りである。戦後、中国の東北地方は重工業基地として計画経済の徹底的な実行を通して国家財政および経済発展に重要な役割を果たしてきた反面、企業経営のメカニズム転換の遅れや経営効率の低下など様々な問題を抱えている。中国政府は、これらの問題を解決するために積極的に株式市場を活用して国有企業の民営化を推進してきた。しかし、東北地方において国家株を代表する官僚や党委員会のトップは多くの上場企業の会長と社長を兼任しているため、企業は上場を果たしたにもかかわらず、依然として国有企業の体質が色濃く残っている。現時点で経営責任者に対する党委員会の内部監督は最も有効な手段になるかもしれない。しかし、東北上場企業の場合において多くの最高経営責任者は現職の党書記や官僚、あるいはそれの経験者であるため、党委員会による乱脈経営の抑制効果はかなり低下してしまう。つまり、上場企業においては党幹部や政府官僚による経営者の兼任をできるだけ回避し、積極的に専門経営者を導入する必要がある。さらに、それらの経営者に大きな影響力を有する大株主である企業集団の親会社および行政機関は外部から積極的に経営者を監督する必要がある。したがって、東北上場企業に有効なガバナンス・システムを構築するためには、内部では党委員会の役割を明確にし、外部では国家株を代表する国有資産管理部門の責任者に積極的に上場企業を監督する有効なインセンティブを提供するか、あるいは国家株を徐々に監督するインセンティブを有する法人株主に移譲する必要がある。今回の研究については、特に現地調査および現地資料収集を行い、さらにこれらのデータを中心に実証分析を行って中国東北上場企業の株主構造と企業パフォーマンスとの関係を明らかにした。そしてこの研究成果を証券経済学会第56回全国大会(2001年12月1日、九州大学で発表した。この研究結果の概略については以下の通りである。中国東北の上場企業において特に法人株を所有している企業集団株主は企業パフォーマンスに貢献しているということがいえる(この分析結果はXu&Wangの実証結果と一致している)。さらに、本研究の実証結果では直接国家株を所有している国有資産管理局、重点企業というファクターおよび銀行株主は逆に企業のパフォーマンスのマイナス要因となることを明らかにした。このことは、市場の競争原理から遮断された重点企業の政策、そして銀行の融資政策とそのモニタリング機能を再考する必要があるということを示唆している。また、国家株主を代表する国有資産管理部門の政府官僚を積極的に国有企業経営を監督・監視させるためにはそれに対する有効なインセンティブ制度を構築する必要があると思われるこれらの問題について、特に中国政府は国家所有株を51%以上に維持しようとする前提条件のもとで企業パフォーマンスを向上させるために国家株を徐々に国有企業集団所有の法人株に転換する必要があると考えられる。そして、中国政府は個別的な企業を選抜してそれを「重点企業」として育成するよりも、むしろ「重点産業(例えば、自動車産業やIT産業など)」の育成に力を入れるべきであろう。さらに、銀行の融資政策に対する政府の政策的な介入を完全に除去し、銀行が融資を行う際に国有、私有に関係なく、業績不振企業への資金供給を拒否する姿勢を持つことが重要である。
臨床応用をめざした異所性部分肝移植の研究

(1)体重20kg前後のブタを用いて異所性部分肝移植を行った。すなわちドナー肝の右葉と中葉右半を移植肝とし、レシピエントの右側腹部に移植した。(2)血行再建は移植肝の門脈、大動脈、肝下部下大静脈をそれぞれレシピエントの門脈、大動脈、肝下部下大静脈と吻合した。肝移植の肝上部下大静脈は結紮した。(3)レシピエントの肝門部における門脈(PV)の処理の仕事、移植肝の肝下部下大静脈(IHVC)の長さの違いにより、次の3群を作成した。(4)生存率はC群が最も良好であり、次いでB群が優れていた。(5)移植後の肝機能検査値の推移には一定の傾向はみられなかった。(6)移植後早期の死亡原因としては、移植肝の捻転、腹腔内出血、血栓形成が主なものであった。(7)移植後48時間以上生存した例では、腹腔内および腹壁の感染巣が高頻度にみられた。(8)C群の生存例の一部では移植肝は萎縮傾向を示し、これらの生命維持は自己肝に依存していたと推定される。(9)以上より、異所性部分肝移植の術式としてB群はA群より優れている。しかしB群とC群の優劣については今後さらに検討を要する。1.体重2030kgのブタを用いて異所性部分肝移植を行った。すなわちドナー肝の右葉と中葉右半を移植片とし、レシピエントの右側腹部に移植した。2.血行再建は移植片の門脈、大動脈、肝下部下大静脈をそれぞれレシピエントの門脈、大動脈、肝下部下静脈と端側吻合して行った。移植片の肝上部下静脈は結紮した。またレシピエントの門脈も肝門部で結紮した。3.術中術後を通じて継時的に移植肝の生検および採血を施行した。4.術中および術後24時間以内の死亡が多くみられた。術中死亡の原因は出血であり、術後24時間以内の死亡原因は移植肝の「ねじれ」によると思われる移植肝血行障害が多くを占めた。5.今後、長期生存を図るためには手術手技上の工夫、改善が必要と考えられる。移植片の肝上部下大静脈は結紮した。3.肝動脈に薬剤注入用チューブを留置し、移植肝の再生促進の目的でインスリン、グルカゴンの持続投与を試みた。4.手術手技上の注意点としては、移植肝の吻合に用いる血管を短くすることが、移植肝の「ねじれ」防止、早期死亡の減少に有効であった。5.麻酔覚醒後のブタの体動のため、体外に誘導された薬剤注入用チューブの長期維持は困難であり、技術的改良を要する。2.血行再建は移植片の門脈、大動脈、肝下部下大動脈をそれぞれレシピエントの門脈、大動脈、肝下部下静脈と端側吻合して行った。(門脈結紮群)3.生存率向上を計る目的で、上記のレシピエント術式に変更を加え、門脈を結紮しないで人為的に狭窄を作成するモデルを新たに検討した。門脈の狭窄は内径5mm長さ10mmのプラスチックリングを肝門部で門脈に装着して作成した。4.移植後48時間の生存率は結紮群よりも狭窄群で優れていた。

5.結紮群の生存例では移植肝の再生肥大がみられた。6.狭窄群の生存例では移植肝の再生肥大は明らかでなく、萎縮、壊死傾向も観察された。狭窄群生存例の生命維持は自己肝による可能性も示唆された。7.両群とも生存例では腹腔内腫瘍が高頻度に観察された。
スーパーDWDMフォトニックネットワーク用超多チャネル光合分波器の特性向上

1.前段AWGのクロストーク低減紫外レーザ照射用の金属マスク作製のため、インクジェットプリンタでマスクパターンを作製し、これをレジストシートに複写した後にドライエッチングする方法を考案した。本方法の特徴は、簡便(作製時間10分)かつ低コスト(従来の100分の1以下)で金属マスクを作製できることである。さらに、チャンネル間隔の広い前段用アレイ導波路型回折格子(AWG)の位相誤差を0.1radの精度で測定できる低コヒーレンス光干渉技術を確立した。本技術で得られた位相誤差データをもとに上記のインクジェットプリンタで位相誤差低減用金属マスクを作製し、本マスクを介してUVレーザ光をAWGに照射した。この結果、透過バンドの両端に存在したサイドローブを7dB低減することに成功した。2.後段AWGのクロストーク低減ファイバ型マッハ・ツェンダー干渉計と波長掃引レーザを用いて周波数領域におけるAWG位相誤差測定系を構築した。波長を高速掃引(50nm/s)して外乱によるファイバ干渉計への位相雑音混入を避け、レーザ光に内在する低周波帯での強度雑音をバランス検波回路で相殺した。この結果、当初計画していたモニタ干渉計を利用しなくてもAWGの位相誤差を0.05radの精度で測定できることが判明し、周波数領域における位相誤差測定技術を確立できた。3.タンデム構成超多チャネル光合分波器のクロストーク低減上記の金属マスク作製法において、エッチング条件を最適化することにより、微細なパターンをマスクに再現できるようになった。この技術を用いて後段用25GHz間隔200チャンネルAWGの金属マスクを作製し、UVレーザ光を照射したところ、中心チャンネルに対してクロストークを-39dBまで低減できた。位相調整を施したAWGで1,000チャンネル光合分波器を構築すると、累積クロストークを従来値に比べて5dB改善できることが分かった。1.AWGの位相調整用金属マスク作製技術の開発インクジェットプリンタでマスクパターンを作製し、これをレジストシートに複写した後にウェットエッチングする工程により、AWG位相調整用の金属マスクを作製する技術を開発した。後段用25GHz間隔200chAWGの位相調整用金属マスクを本技術で作製し、これをAWGに装着してエキシマレーザを照射した結果、隣接クロストークを-45dBまで低減できることを示した。また、WDMシステムで実用化されている100GHz間隔32チャネルAWGの分散も1ps/nm(3dBバンド幅)以下に低減できることも示した。本技術の特徴は、簡便(作製時間30分)かつ低コスト(従来の1/100以下)で高精度な金属マスクを作製できることである。2.高分解能光ネットワークアナライザの開発(1)バランス検波回路の導入:ファイバ干渉計を用いる光ネットワークアナライザでは、1.3μm帯のレーザ光を参照光として用いる。AWGは1.3μm帯においてもシャープな透過バンドを有するので、位相誤差測定には、発振波長をAWGの透過中心波長に一致させるという調整が必要であった。今回、干渉計の出射ポート側に1.3μm用のバランス検波回路を設置することにより、急峻なバンド特性を有するAWGに対しても1.3μm帯波長固定DFBレーザ光を参照光として使用出来ることを示した。この結果、測定ごとに参照光源の波長を調整する必要が無くなり、測定時間の短縮化と装置化の際の低コスト化・信頼性向上が可能となった。(2)前段AWGの位相誤差:前段

AWGは広いフリースペクトルレンジ(FSR)を有するため、1.11.6μm波長域をカバーする白色光源を使用しなければ、位相誤差を測定できないと考えられてきた。今回、FSRだけ離れた二つの透過バンドだけをカバーする光源を用いれば位相誤差を測定できることを理論的に示した。さらに、1.3と1.5μm帯のLED光をカプラで合波させた光源とバルク型マッハ・ツェンダ干渉計を使用して、前段AWGの位相誤差を0.1radの精度で測定することに成功した。現在、測定した位相誤差データから位相調整用の金属マスクを作製しており、全ポートのクロストークおよびサイドローブの低減を行なう予定である。(1)前段AWGのクロストーク低減チャンネル間隔の広い前段AWGの位相誤差を0.1radの精度で測定できる技術を確立した。本技術で得られた位相誤差データをもとに前回報告したインクジェットプリンタで位相誤差低減用金属マスクを作製し、本マスクを介してUVレーザ光をAWGに照射した。この結果、透過バンドの両端に存在したサイドローブを7dB低減することに成功した。(2)後段AWGのクロストーク低減(i)周波数領域光ネットワークアナライザの開発ファイバ型マッハ・ツェンダー干渉計と波長掃引レーザを用いて周波数領域におけるAWG位相誤差測定系を構築した。波長を高速掃引(50nm/s)して外乱によるファイバ干渉計への位相雑音混入を避け、レーザ光に内在する低周波帯での強度雑音をバランス検波回路で相殺した。この結果、当初計画していたモニタ干渉計を利用しなくてもAWGの位相誤差を0.05radの精度で測定でき、周波数領域における位相誤差測定技術を確立できた。(ii)タンデム構成超多チャンネル光合分波器のクロストーク低減上記の金属マスク作製法において、エッチング条件を最適化することにより、微細なパターンをマスクに再現できるようになった。この技術を用いて後段用25GHz間隔200チャンネルAWGの金属マスクを作製し、UVレーザ光を照射したところ、中心チャンネル(#100)に対してはクロストークを-39dBまで低減できた。しかしながら、クロストークは端のチャンネルで増大してしまった(例えば#50チャンネルで-33dB、#200チャンネルで-23dB)。本AWGで1,000チャンネル光合分波器を構築すると、累積クロストークを従来値に比べて5dB改善できることが分かった。端チャンネルでのクロストーク増大は、AWGのスラブ導波路上に屈折率分布が存在するためであり、一層の累積クロストーク低減にはこの不均質性改善のためのレーザ照射トリミング技術の開発が不可欠である。
高齢者における足関節運動に限定した動的姿勢制御に対する下腿筋力トレーニング効果

足関節を主軸とした姿勢制御となるようにギブスにより足関節以外の関節を固定した場合、下腿筋に明確な予測活動が認められるようになり、下腿筋からの筋感覚情報に注意が強く向けられるようになった。高齢者では、足関節を基軸とした姿勢調節能、特に後方バランス機能が顕著に低下すること、それが位置知覚能の低下によるものと推察された。それが、バランスボードを用いたバランストレーニングによって改善されることが明らかになった。動的姿勢制御は、上肢などの随意動作に付随する姿勢制御、一過性の外乱に対する姿勢制御、および周期的な外乱に対する連続的姿勢制御に分類できる。これらの姿勢制御はいずれも予測的になされるがゆえに、外乱に対する準備脳活動と姿勢筋の活動様式との関係が、重要な研究課題となろう。しかし、動的姿勢制御における準備脳活動については十分な検討がなされていない。加えて、いずれの姿勢筋の活動様式にも顕著な個体差が存在している。それゆえ、両者の関係を明確にとらえることができなかった。そこで、本研究では、股関節と膝関節を固定することで、制御対象を足関節に限定することによって、動的姿勢制御の姿勢運動様式を単純化した。前頭葉を中心とした準備脳活動は、事象関連脳電位(随伴陰性変動:CNV)を用いて測定した。本年度は、若年成人を対象に、上肢屈曲運動、一過性床移動、および床振動時の姿勢制御における準備脳活動と姿勢筋活動様式との関係について検討した。上肢屈曲運動においては、固定により、三角筋に対する腓腹筋の先行活動が明確になった。CNVは、固定により、振幅が有意に増加し、そのピーク潜時は減少傾向を示した。一過性床移動においては、固定により、CNVのピーク振幅が有意に増大した。その潜時には固定の影響が認められなかった。腓腹筋の活動開始は、CNVピークに対して固定前が132ms、固定中が158ms、それぞれ先行した。CNVと腓腹筋の潜時の相関は、固定中に特に高かった(r=0.94)。床振動においては、適応後における事象関連脳電位(ERP)の陰性ピークは、床の前方変曲点に対して、固定前では59ms、固定中では69msの遅れを示した。ERP陰性ピークは、腓腹筋の活動ピークに対して、固定前では29ms、固定中には62ms遅れて生じた。ERP陰性ピーク時点は、腓腹筋の活動ピーク時点と、特に固定中に高い相関(r=0.77)を示した。高齢者を対象に、立位位置を規定できるバランスボードを用いて、前・後傾姿勢を保持するトレーニングを行い、上肢屈曲運動における足関節戦略を用いた動的姿勢制御能の改善について検討した。被験者は、健康な高齢者25名とした。その中の13名は踵挙上トレーニング群とし、12名はトレーニングを実施しないコントロール群とした。トレーニング群には、所定の位置での前・後傾姿勢保持のトレーニングを1カ月間課す。トレーニング内容は、先行研究(Fujiwara et al., 2010)に基づき、バランスボードを用いて、所定の前後足圧中心位置での前傾姿勢(母指球位置)と後傾姿勢(内果位置)を1秒間保持することを100回反復するものとした。そのトレーニング強度は、踵と前足部の拳上距離によって調整した。トレーニングを開始する前に、ヒラメ筋と前脛骨筋の表面筋電図の振幅が、最大底・背屈力発揮時の約30%となるように、踵と前足部の拳上距離を設定する。トレーニングは、転倒防止を考慮して周囲の壁や安定した家具などにつかまりながら行うように指示した。トレーニングの実施状況は、踵挙上の回数、実施時間、実施場所等を記録させて把握する。コントロール群には、1カ月間、日常生活行動に変化が生じないように指示した。トレーニング群に特異的に、次の項目で有意な効果が認められた。安静立位位置の前方移動、最前傾位置および最後傾位置の前・後方への拡大、底・背屈力の増加、CNVが後半でピーク振幅を示し、およびGcMの開始タイミングの早期化である。これらの結果は、高齢者においても、バランスボードトレーニングによって、足関節周りの筋が、姿勢制御に参加するようになったことを示す。これらの姿勢制御はいずれも予測的になされるがゆえに、外乱に対する準備脳活動と姿勢筋の活動様式との関係が、重要な研究課題となる。しかし、そのいずれにも大きな個体差と試行変動が存在し、両者の関係について十分な検討がなされてこなかった。そこで本研究では、膝関節、股関節および体幹の各関節を固定し、制御対象を足関節に限定することによって、動的姿勢制御の姿勢運動様式を単純化し、両者の関係について検討した。本年度は、高齢者を対象に、上肢屈曲運動、一過性床後方移動、および床振動時の姿勢制御における準備脳活動と姿勢筋活動様式との関係について検討した。いずれの課題でも、姿勢制御様式の適応的変化の速度は若年者に比べて著しく遅かった。上肢屈曲運動では、固定により、下腿三頭筋の活動開始は固定無よりも有意に早くなり、三角筋のバースト開始との間に有意差がなくなった。

ただし、若年者と異なり、下腿三頭筋の先行活動は認められなかった。一過性床移動では、床移動後のCoPapの移動位置は、固定により有意に後方になった。下腿三頭筋を含む背面筋のバースト活動開始時間は、固定により有意に早くなった。CNVピークの振幅は、若年者では固定により増加するのに対し、高齢者では有意な変化を示さなかった。床振動では、固定した場合に身体動揺が大きく増大し、適応が極めて困難であった。事象関連脳電位(ERP)の陰性ピークは、固定により前方と後方の両方の変曲点付近に認められるようになった。これは、固定により、その変曲点に対応した下腿三頭筋と前脛骨筋の大きな活動が認められるようになったことに関係していると考えられた。平成26年度は、高齢者を対象に、股関節および膝関節を固定しての周期的床振動(周波数0.5Hz、振幅2.5cm)時の姿勢制御課題に対する、種々の筋力トレーニング効果について検討した。36名の高齢者を以下の3群に分けた:上肢の支持ありでの下肢筋力トレーニング群(筋トレ群)、バランスボードを用いた下肢筋力トレーニング群(バランスボード群)、コントロール群。筋トレ群およびバランスボード群では、トレーニング後に次の項目で有意な効果が認められた:底・背屈力の増加、腓腹筋・ヒラメ筋・前脛骨筋の筋厚増加。床振動時の足圧中心動揺平均速度は、トレーニング前において、いずれの群においても試行の反復に伴う変化が認められなかった。床振動時の足圧中心動揺振幅(0.5Hz成分)は、バランスボード群においてのみ、トレーニング後に有意に減少した。その効果は、トレーニング後の床振動の初期試行において認められ、試行の反復に伴いさらに顕著になった。バランスボード群では、トレーニング後にすべての被験者が検者による支えなしで姿勢を保持できるようになり、特に後方へのバランスの改善が顕著であった。筋トレ群およびコントロール群では、床振動時のバランスの指標には有意な変化が認められなかった。背面筋の筋活動ピーク時点は、バランスボード群において、トレーニング後に個人差が小さくなり、前方変曲点付近に認められるようになった。事象関連電位の陰性ピーク振幅は、筋トレ群およびバランスボード群において、トレーニング後に若干増大したが、有意な変化ではなかった。以上の結果より、高齢者において、足関節を主軸とした予測的姿勢制御には、足関節周りの筋力の増強が有効に作用せず、バランス訓練という神経系のトレーニングを課してはじめて予測的姿勢制御能が向上するものと考えられた。これまでに、動的平衡機能の研究から、高齢者では、足関節を基軸とした特に後方位置知覚能が低下しているのではないかと予想した。足関節を基軸とするように、足関節よりも上部の下肢と体幹の関節をギブスにより固定し、前・後傾の位置知覚能を測定した。位置知覚能のトレーニングを行うために、目標位置に達すると床が水平となるバランスボードを使用した。被験者は、60歳から79歳の健康な在宅老人20名からなる。トレーニングにおいては、バランスボード軸(幅2cm)を踵から足長(FL)の約70%位置と約25%位置にあわせ、その位置に足圧中心を安静立位から前・後傾により移動し、2秒間保持するように指示した。1日に各姿勢を100回ずつ保持した。トレーニングは1ヶ月間課した。位置知覚能は、トレーニング期間の前・後日に測定した。
超長期科学技術イノべーションの都市エネルギーシミュレーションによる評価

エネルギー技術の将来動向を政府等が刊行するレポートから調査し、民生部門のエネルギー技術の将来変化を整理した。その結果を入力として、住宅地区・業務地区等のエネルギー最終需要シミュレーションモデル、電力ロードカーブ予測モデルや地域冷暖房システムシミュレーションをおこなうことで、これら将来技術が都市のエネルギーフローに与える影響を定量化した。本研究は、研究グループがこれまで開発してきた民生家庭部門、民生業務部門の都市レベルボトムアップ型シミュレーションモデル、建築熱環境形成予測モデル、地域熱供給シミュレーションモデルをベースとして、2050年頃までに実用化が予想される新技術をリストアップし、各技術をモデル化して上記モデルに組み込むことを最終目的とした研究である。本年度は最近急激に関心の高まった「スマートグリッド」関連の蓄電池、スマートメーター・スマートタップと関連した情報通信技術、太陽電池、ディマンドレスポンス技術、各種省エネルギー技術の情報を中心に、経済産業省技術戦略マップ、NEDO省エネルギー技術マップやIEA Energy Technology Perspectivesなど2050年に向けた技術開発ロードマップの調査、大阪大学サステイナビリティシーズマップの作成に関与して学内における新規技術の調査をおこない、将来技術シーズのインベントリーの作成を開始するとともに、そのフォーマットのあり方について検討をおこなった。更に、燃料電池等高効率コージェネレーションを中心とした熱供給技術のエネルギー効率向上を予測する目的で、実在する最新のコージェネレーション利用地域冷暖房システムのシミュレーションを実施し、実態データとの比較を通じて実際の運転上のフォルト等を反映した現実性の高いモデルにバージョンアップをおこなった後、将来予想される効率向上対策の効果の定量的な評価を実施した。まず、経済産業省技術戦略マップ、環境省中長期ロードマップ、IEA Energy Technology Perspectiveなど、技術の将来動向を予測した国内外のレポートを調査・整理することにより、2030年頃までの都市民生分野における各種技術の効率変化、市場化状況を予測した。次に、その成果をとりまとめたデータベースを、研究グループがこれまで開発してきた民生家庭部門、民生業務部門の都市レベルのボトムアップ型シミュレーションモデルの入力条件とすることで、2030年までの都市におけるエネルギー需給の変化を予測した。具体的には、大阪府豊中市の建物データベースを基に、代表的な住宅地域・業務地域を4地域選び、住宅・業務建物別に技術の進展状況を入力データ化、モデル化して上記のシミュレーションモデルに組み込むことにより、各地域の2020年と2030年(技術が市場化年次であり、普及を考慮すると1020年くらい後)時点の温室効果ガス排出量、太陽光発電の普及による電力自給率、地域の電力需給バランスを予測した。これによりこれら新技術が実際に実用化された場合の都市全体の温室効果ガス削減・電力需給への効果を定量的に明らかにすることを可能にした。たとえば、戸建て住宅街区においては太陽光発電が普及すれば、電力自給がほぼ可能になるが、余剰電力調整のために蓄電池が必要になるなど、将来の低炭素都市の姿をスマートグリッド・蓄電池による電力需給制御の必要性などインフラストラクチャーのあり方等を含めて明確に描くことに成功した。
ニューロキニン1受容体刺激によるマイクロパーティクル放出の血液凝固に対する影響

サブスタンスP(SP)は白血球ニューロキニン1受容体(NK1R)を介して血液凝固を亢進するがその分子機構は不明である.この現象に対する単球由来の組織因子活性を有するマイクロパーティクルの影響を検討した.CC chemokine ligand 5(CCL5)はヒト血漿の存在下に発生する単球由来マイクロパーティクルを増加させた. SPはCCL5によるマイクロパーティクル発生を増強した.単球に構成的には発現してないfull-length NK1Rを強制発現させると,単球由来マイクロパーティクルの発生は増加した.サブスタンスP(SP)は白血球ニューロキニン1受容体(NK1R)を介して血液凝固を亢進するがその分子機構は不明である.この現象に対する単球由来の組織因子活性を有するマイクロパーティクルの影響を検討した.CC chemokine ligand 5(CCL5)はヒト血漿の存在下に発生する単球由来マイクロパーティクルを増加させた. SPはCCL5によるマイクロパーティクル発生を増強した.単球に構成的には発現してないfull-length NK1Rを強制発現させると,単球由来マイクロパーティクルの発生は増加した.本研究の目的は,白血球ならびに血小板に由来し血液凝固を亢進させる作用を疼痛に関与する神経伝達物質サブスタンスPが修飾する分子機構を解明することである.平成23年度には以下の成果が得られた.1.フローサイトメトリーを利用したマイクロパーティクル分析.血栓形成に強く関与する白血球として,単球系細胞を候補として選び,無限寿命化細胞株THP-1を利用して実験を行った.THP-1は培養を継続すると,小型化した細胞が発生することがフローサイトメトリーで確認できた.また,無血清培養により,小型化細胞の発生が増大した.小型化細胞内にはスーパーオキシドが蓄積し,凝固亢進物質であるホスファチジルセリンが細胞表面に出現していることも確認した.2.分光光度計を利用したXa活性の測定.上記の培養条件で出現した小型化細胞は,培養上精に組織因子を放出し,Xa活性を増加することが確認できた.これらのことから,THP-1は特定の条件下でホスファチジルセリンならびに組織因子の少なくともふたつの血液凝固促進物質を発生させることが確認できた.3.完全長NK1受容体を強制発現させたTHP-1の作成.赤色蛍光遺伝子と完全長NK1受容体遺伝子を組み込んだプラスミドを作成した.これをTHP-1に導入し,赤色蛍光ならびに完全長NK1受容体の発現を,蛍光顕微鏡と核酸増幅検査により確認した.ヒト単球系細胞THP-1を用いた上記の研究により,単球(白血球)由来の凝固亢進作用を定量評価するための実験系が構築できた.またわれわれは,単球の凝固亢進に関わる重要な分子として完全長NK1受容体を候補に挙げているが,これを単球に自由に発現させる方法を確立した.完全長NK1受容体発現と血栓形成の関連に注目している研究グループはわれわれのほかになく,本研究を通して,血栓症発症に関する痛み制御の重要性を世界に先駆けて提唱することが出来る.本研究の目的は,神経伝達物質サブスタンスP(SP)が白血球上のニューロキニン1(NK1)受容体を介して血液凝固を亢進させる際の分子機構を解明することである.平成23年度には以下の成果が得られた.1.フローサイトメトリーを利用したマイクロパーティクル分析.ヒト単球系細胞であるTHP-1の細胞浮遊液にヒト血漿1%ならびにFITC標識したフィブリノーゲンを加えると,FITC蛍光を有し,細胞核を持たないTHP-1より小さなサイズの粒子(マイクロパーティクル,MP)が発生することが確認された.MPの発生はヘパリンの添加で抑制されたため,凝固活性を有する単球由来のMPが,内因系凝固をトリガーに発生したと考えられた.ケモカインの一種CCL5はMPの発生を増加させ,SPはその作用をさらに増強した.2.分光光度計を利用した組織因子活性の測定.細胞浮遊液に100Gあるいは1000Gの遠心を加え,上精中に含まれる組織因子活性を測定したところ,100Gでは組織因子活性が認められたが,1000Gでは有意に低下した.100GではTHP-1はペレットとして沈降するので,組織因子活性を有し,核を持たないMPは,通常の細胞よりやや小さな比重の画分に含まれると考えられた.これらの結果から,単球はCCL5刺激により組織因子を多量に含むMPを放出し,外因系凝固活性を増加させることが確認された.SPが単独でMPを放出させる効果は検出されなかったが,SPとCCL5との共刺激でMP放出はCCL単独より増加した.われわれは,SPが白血球・血小板などの細胞成分を含む全血凝固を亢進することをすでに報告しているが,その分子機構は不明であった.今回の検討により,SPによる血液凝固亢進の分子機構の一部が明らかとなった.
膵島β細胞のインスリン分泌におけるミオシン軽鎖キナーゼの機能解析

前年度にミオシン軽鎖りん酸化酵素であるMLCKのノックダウンおよび阻害剤を用いた実験から、既に我々が報告していたHeLa細胞を用いた研究と同様にマウス膵島β細胞由来インスリノーマMIN6細胞においてもMLCKがミトコンドリアFoF1-ATP合成酵素によるATP合成に寄与しているだけでなく、さらにグルコース刺激依存性インスリン分泌(GSIS)にも寄与していることを明らかにした。本年度はMLCKの活性型および不活性型変異体を一過的に発現させてATP合成およびGSISへの影響を調べた。MIN6細胞に一過的にMLCK変異体を発現させようとしたが、発現量が不十分であった。そこで、アデノウイルスおよびレトロウイルスを利用した異所的発現を行った。一過的に大過剰させたり安定的に全てのMIN6細胞にMLCK変異体を発現させることに成功した。ところが、MLCK不活性型変異体を発現させてもノックダウンや阻害剤と同様の効果を得なかった。昨年度、生細胞のATPをリアルタイムに測定することが可能なFRETプローブであるATeamを発現させたMIN6細胞を用いてGSIS時のATP変動を見ようとしたが、ATeam発現が過剰であるため(恐らく飽和して)ATP変動を検出できなかったため、TetOnシステムを利用したATeamプローブの発現量を調節できるクローナルなMIN6細胞を構築した。ストレプトゾトシン投与で誘導した糖尿モデルマウスから膵臓・膵島を単離してGSISを観察した。ただし、ストレプトゾトシンではβ細胞が死滅するため、今後の高脂肪食で誘導した糖尿病マウスを用いて同様の実験を行う。MIN6細胞に一過的かつ異所的にMLCKを発現させるためトランスフェクション法を用いるも十分な発現量が得られず、アデノウイルスベクターを構築し大過剰の発現系を構築した。しかし、ノックダウンや阻害剤の実験で得られた結果に反して不活性型MLCKの過剰発現ではGSISに影響を及ぼさなかった。またin/ex vivoでMLCK機能を調べるため高脂肪食で誘導した糖尿病マウス作成の許可が下りず(2018年5月)、遅々として進まなかった。ただ、2019年1月に承認を得たので2019年度には実施できると考えている。MIN6細胞のMLCKをノックダウンしたりMLCK阻害剤を投与するとGSISが減弱しATP合成量も低下することから、呼吸鎖、特にFoF1-ATP合成酵素複合体に着目し、MLCKが及ぼすエネルギー合成系への影響について分子レベルで解明することを目指す。TetOn発現誘導系を利用したATeamの発現量を調節したMIN6細胞を用いてGSIS時におけるATP変動とMLCKの寄与を調べる。高脂肪食により誘導した糖尿病マウスから摘出した膵島β細胞のATP合成活性、MLCK発現・呼吸鎖複合体の状態について生化学的および分子生物学的な解析を行い、GSISにおけるMLCKの役割をex vivoで調べる。上記解析結果を踏まえた研究成果を次年度に国際学術誌に公表する。インスリン分泌能を有したマウス膵臓β細胞由来MIN6細胞におけるインスリン分泌とMLCK (ミオシン軽鎖キナーゼ)との関係性を観るため、MLCKを特異的に阻害するペプチドML18を投与した。今までに子宮頸がん由来HeLa細胞で示されたように、ML18によりMLCKを阻害したときのMIN6細胞のFoF1-ATP合成活性は抑制された。更に、同様にMLCK阻害ペプチドを投与した際のグルコース刺激によるインスリン分泌量をELISA法で定量したところ、ML18阻害ペプチドによりMIN6細胞のインスリン分泌は減弱した。阻害剤に加えて、RNAiによりMLCKをノックダウンしてインスリン分泌能を調べた。MLCKをノックダウンする3種類のmicroRNAを発現させたMIN6細胞はいずれもFoF1-ATP合成活性が抑制される上、インスリン分泌量も減弱した。このことから次の2点が明らかになった。1つは、HeLa細胞で既に示されているようにMIN6細胞においてもMLCKはFoF1-ATP合成酵素によるATP合成に寄与していた点、もう1つは、MLCKがインスリン分泌にも寄与している点である。MLCKがMIN6細胞内のATP合成活性とインスリン分泌とに寄与していることから、グルコース刺激によるこれら細胞内変化を経時的に調べるため、細胞内ATPのFRETプローブであるATeamを安定的に発現させたMIN6 (MIN6-AT)細胞を作製した。MIN6-AT細胞はATeamを安定的に発現しているが発現量が多すぎるためか、生理的条件のATP濃度でFRET効率の変化を検出することができなかった。その為、ATeamの発現量をTetOn誘導系を用いて制御できるMIN6細胞を作製することとした。MIN6細胞のグルコース刺激におけるエネルギー代謝活性およびインスリン分泌の経時的変化を調べるため、ATeamと呼ばれるFRETプローブを安定的に発現させたMIN6細胞を作製した。ところが、ATeamの発現量が多すぎるためか、例えば脱共役剤投与により細胞内ATPを枯渇させてもFRET効率に変化が認められなかった。その為、当初の予定を変更してテトラサイクリンによる遺伝子発現制御系を利用したATeam発現MIN6細胞を構築することとした。また、MLCKをノックダウンするためリポフェクションやエレクトロポレーションによるプラスミドDNAの導入を試みたが効率が十分ではなく、また、その後のELISAに遺伝子導入したMIN6細胞を用いる際に十分にアッセイプレートに接着せず安定した測定結果が得られない問題が生じた。その為、レトロウイルスによる安定的な発現ノックダウン細胞を構築することとした。

これらの問題点を解決するために時間を要したため、当初予定していたグルコース刺激からインスリン分泌に至るまでのエネルギー代謝に関する経時的変化を調べる実験には至らなかった。前年度にミオシン軽鎖りん酸化酵素であるMLCKのノックダウンおよび阻害剤を用いた実験から、既に我々が報告していたHeLa細胞を用いた研究と同様にマウス膵島β細胞由来インスリノーマMIN6細胞においてもMLCKがミトコンドリアFoF1-ATP合成酵素によるATP合成に寄与しているだけでなく、さらにグルコース刺激依存性インスリン分泌(GSIS)にも寄与していることを明らかにした。本年度はMLCKの活性型および不活性型変異体を一過的に発現させてATP合成およびGSISへの影響を調べた。MIN6細胞に一過的にMLCK変異体を発現させようとしたが、発現量が不十分であった。そこで、アデノウイルスおよびレトロウイルスを利用した異所的発現を行った。一過的に大過剰させたり安定的に全てのMIN6細胞にMLCK変異体を発現させることに成功した。ところが、MLCK不活性型変異体を発現させてもノックダウンや阻害剤と同様の効果を得なかった。昨年度、生細胞のATPをリアルタイムに測定することが可能なFRETプローブであるATeamを発現させたMIN6細胞を用いてGSIS時のATP変動を見ようとしたが、ATeam発現が過剰であるため(恐らく飽和して)ATP変動を検出できなかったため、TetOnシステムを利用したATeamプローブの発現量を調節できるクローナルなMIN6細胞を構築した。ストレプトゾトシン投与で誘導した糖尿モデルマウスから膵臓・膵島を単離してGSISを観察した。ただし、ストレプトゾトシンではβ細胞が死滅するため、今後の高脂肪食で誘導した糖尿病マウスを用いて同様の実験を行う。MIN6細胞に一過的かつ異所的にMLCKを発現させるためトランスフェクション法を用いるも十分な発現量が得られず、アデノウイルスベクターを構築し大過剰の発現系を構築した。しかし、ノックダウンや阻害剤の実験で得られた結果に反して不活性型MLCKの過剰発現ではGSISに影響を及ぼさなかった。またin/ex vivoでMLCK機能を調べるため高脂肪食で誘導した糖尿病マウス作成の許可が下りず(2018年5月)、遅々として進まなかった。ただ、2019年1月に承認を得たので2019年度には実施できると考えている。初年度に生じたFRETプローブが作動しない問題はTetOn誘導系を利用して解決する。ドキソルビシンによるATeam発現誘導の条件検討を行い、グルコース刺激後のMIN6細胞における細胞内ATPレベルの変化を調べ、カルシウムイオンの流入とインスリン分泌との時系列について明らかにしていく。さらにこれらのデータを元にグルコース刺激で、MLCKがいつ・どのようにFoF1-ATP合成酵素を活性化してATPレベルが増加し、インスリン分泌を引き起こすのかについて分子生物学的に明らかにしていく。
多言語パラレルコーパスに基づくDDLオープンプラットフォームの構築と教育への応用

本研究の主な目的は,多言語パラレルコーパスを活用したDDL(データ駆動型学習)の普及に向けた先導的研究として,1. DDLオープンプラットフォームに搭載する4種の検索ツールの開発・改良,2.多言語パラレル例文コーパスの開発,3. DDL教材の開発・実践・効果検証,以上の3本柱の研究を実施し,成果を逐次,国内および世界に発信することを目的とする。研究目的1.の4種の検索ツールの開発について,まず2種のキーワード検索型ツールは,AntPConcの言語を新たに書き換えてユーザビリティを大幅に改善した。さらに,WebParaNewsとともに学習者・教師向けの使用マニュアルを作成し,ツールとともに無償公開した。2種のプロファイリング例文表示型ツールLWPとGPPSのうちLWP forParaNews(Ver.1)は試用段階に入り,GPPSはプログラムの設計段階に入った。研究目的2.は学習者が本物と感じられる「簡潔で自然な」例文コーパスの開発である。本年度は初級文法項目(関係詞,完了形,受動態,仮定法,不定詞,代名詞等)の例文をネイティブスピーカーが作例し,日本人研究者が日本語対訳を人手で付けて例文データを蓄積した。26年度前半にこれらをGPPS(Ver.1)に搭載し試用する。研究目的3.については,WebParaNewsを利用した大学初級レベル学習者向け対象のDDLと,AntPConcを利用した大学リメディアルレベルの学習者向けDDL教材の試作・実践を行った。さらに,中・高生向けDDL教材の試作・実践を行った。また,これらの実践を通して収集した学習者のフィードバックからDDL学習の特性を調査する研究を開始した。研究成果として,雑誌論文を6件公刊し,5件の国際学会と4件の国内学会において発表を行った。本研究の主な目的は,多言語パラレルコーパスを活用したデータ駆動型学習(Data-Driven Learning: DDL)の普及に向けて,1. DDLオープンプラットフォームに搭載する4種のコーパス検索ツールの開発・改良,2.多言語パラレル例文コーパスの開発,3.DDL教材の開発・実践・効果検証,以上の3本柱の研究を実施し,成果を逐次,国内外に発信することを目的とする。平成26年度の研究実績は以下の通りである。研究目的1(4種のツールの開発)について,2種のプロファイリング例文表示型ツールのうち,GPPS with SCoREの暫定版を公開した。同種のタイプのツールLWP forParaNewsを,キーワード検索型ツールWebParaNewsと併用する「ダブルツールDDL」の授業実践を行った。もう1種のAntPConcに関して,コーパスデータの分かち書きを可能にするSegmentAntツールを追加開発し,AntPConc検索用日本語データの整形が容易となった。研究目的3(DDL教材の開発・実践・効果検証)については,大学生向けに,2種類のコーパスツールを併用した「ダブルツールDDL」を実践した。並行して,SCoREコーパスを活用した中学生向けDDL教材の試作・実践を行った。また,これまでに行ったDDL実践研究のすべての学習効果データを集積してメタ分析を行い,DDLの効果を実証した。研究成果として,雑誌論文を10件公刊し,4件の国際学会と6件の国内学会において発表を行った。本研究の主な目的は,多言語パラレルコーパスを活用したデータ駆動型学習(Data-Driven Learning: DDL)の普及に向けた先導的研究として,1. DDLオープンプラットフォームに搭載する4種の検索ツールの開発・改良,2.教育用例文コーパスSCoREの開発,3.DDL教材の開発・実践・効果検証,以上の3本柱の研究を実施し,成果を逐次,国内および世界に発信することを目的とする。平成27年度の研究実績は以下の通りである。研究目的1(4種のツールの開発)について,そのうちの1種である教育用例文コーパスSCoRE第二次開発版を2015年9月に公開した。名称を「SCoRE(Sentence Corpus of Remedial English)」と改称した。第二次開発版は,ブラウザ機能に加えて,SCoREデータを検索・学習利用・ダウンロードできる「データ駆動型英語学習支援ツール」に進化した。さらに,SCoREデータを手軽にスマートフォンなどで検索可能なWebSCoREを追加開発した。研究目的2(教育用例文コーパスの開発)については,SCoRE暫定版に新たに英文2,721文を追加し,人手による良質な3レベル(初級・中級・上級)の例文データ合計5,863文を日本語対訳とともに公開した。研究目的3(DDL教材の開発・実践・効果検証)については,大学生向けに,開発した2種のツールを併用した「ダブルツールDDL」を実践した。並行して,茨城高専においてSCoRE第二次開発版の授業実践を行った。また,2004年から2012年までの学習者アンケート結果データに基づく学習者評価の尺度の作成を行い,DDL質問紙を開発し公開した。これにより,DDL学習者の特性をより深く,正確に調査することが可能になった。研究成果として,雑誌論文を6件,図書3件を公刊し,9件の学会発表を行った。研究の目的1,2,3を計画通りに遂行した。具体的には,多言語教育に活用可能なコーパス検索ツールの開発・改良・公開,教育用例文コーパスの人手による開発と公開,DDL教材開発と指導実践および教育効果の検証を計画通りに実施した。さらに,研究成果の発信について,学会発表9件,論文発表6件を公刊した。

本研究の主な目的は,多言語パラレルコーパスを活用したデータ駆動型学習(Data-Driven Learning: DDL)の普及に向けた先導的研究として,1. DDLオープンプラットフォームに搭載する4種の検索ツールの開発・改良,2.教育用日英例文コーパスSCoREの開発,3.DDL教材の開発・実践・効果検証,以上の3項目の研究を実施し,成果を逐次,国内および世界に発信することである。平成28年度の研究実績は以下の通りである。研究目的1(4種の検索ツールの開発)について,28年度は,27年度に第2次開発版を公開したデータ駆動型英語学習支援サイトSCoRE(Sentence Corpus of Remedial English)について,パターンブラウザ,ダウンロード,コンコーダンス,適語補充問題,という4つのインターフェースの改良を中心とした第3次開発を行った。さらに,他の3種の検索型ツールLWP for ParaNews,WebParaNews,AntPConcも教師・学習者が利用しやすいように,SCoREのウェブサイトを大幅に改良し,DDLオープンプラットフォームを開設した。研究目的2(教育用例文コーパスの開発)については,27年度の第2次開発版公開に引き続き,SCoREコーパスの規模を拡大し,10,113文の英語例文とその日本語対訳文を人手で入念に作成し,第3次開発版を公開した。研究目的3(DDL教材の開発・実践・効果検証)については,大学生および高専生を対象として,SCoRE第2次開発版を使用した教材を作成して指導実践を行った。合わせて,より多様なコンピュータ環境に対応する安定した簡易版WebSCoRE(27年度開発)を活用した指導実践も行った。これらの実践授業を通して学習者から収集したフィードバックにもとづいて,DDL学習の特性を調査する研究を継続して行った。研究成果として,雑誌論文を14件公刊し,12件の学会発表を行った。研究の目的1,2,3を計画通りに遂行した。具体的には,多言語教育に活用可能なコーパス検索ツールの開発・改良・公開,多言語パラレル例文コーパスの人手による開発と公開,DDL教材開発と指導実践および教育効果の検証を計画通りに実施した。さらに,研究成果の発信について,学会発表10件,論文発表10件を公刊した。最終年度である28年度は,当初の計画に沿って,開発したコーパス検索ツールの授業実践での試用を継続し,試用結果のフィードバックに対応して改良を進め,より実用的な機能を追加実装していく。また,DDLの教育効果の検証研究を行う。例文コーパスの作成について,引き続き,人手による良質な3レベル(初級・中級・上級)の例文データを作成・蓄積・公開して,各学校段階でのDDL教材の作成に利用しやすいように改良していく。開発したツール,コーパス,教材,DDL支援教材等を搭載したオープンプラットフォームを開設する。以上の研究成果の発信について,国内・国際学会において口頭発表および論文発表を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
複雑無限系の研究

ウィテンやジャッフィーらは超対称的場の量子論の研究を提唱し、無限次元空間に働くディラック作用素の指数の重要性を指摘し、ファイマン積分と呼ばれる汎関数積分を利用して、3、4、次元多様体の不変量を求めている。我々は最近の無限次元確率解析の手法を通して、これらの研究に接近しようとする者であります。本研究代表者はディラック作用素の働く無限次元の滑らかな関数空間を一貫して、ここ数年研究しております。このことは無限次元の超関数論を研究しているとも言えます。今年度は超関数の空間として重要な核型性を持つと期待される飛田氏の提唱によるH:da超関数の空間がいつ核型性を持つかを韓国からの留学生と共に研究し、それを以前研究した無限個の相互作用のある神経系の極限の問題に応用した。共同研究者の市川氏は無限次元グラスマン多様体に働くP進的テ-タ関数の研究を通して一種の共形場の構成をしている。