hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本を担う人材のコミュニケーションスキル向上をめざす学習コミュニティの構築

本研究の目的は,集団の中でリーダーとなる人材にとって必要なコミュニケーションスキル,特にオンライン上の議論スキルを身につけるための学習コミュニティを構築することである.まず,電子掲示板を中心とする学習コミュニティ用システムを開発した.システムにはリーダーが議論状況を視覚的に把握できる機能,参加メンバーと個別に連絡ができる機能,リーダーを支援するメンターに相談できる機能等がある.そのシステムを使用して,実際に大学生で構成されるコミュニティを作り,リーダーを中心に議論を行わせ,有効な学習コミュニティが構築されたことを示した.本研究では,国際社会,情報化社会の中で日本を担う人材が持つべきコミュニケーションスキル獲得を目的とする学習コミュニティを構築し,その有効性を示すと共に,他者が実践できるよう学習コミュニティの構築方法・学習方法等を提示することが目的である.まず,この目的に特化した掲示板システムを構築する.本年度はこの過程の一部として,コミュニケーションスキルを育成するための掲示板システムに必要な機能・インタフェースを明らかにした.コミュニケーションスキルを(1)伝達力(他者に自分の考えを適切に伝える力),(2)理解力(他者の考えを的確に理解する力),(3)調整力(互いの考えを調整していく力)から成るものと考え,それらを各自が意識し,さらに相互評価によりに高めあうために,各投稿について「表現評価ボタン」(文法,文章の構成を評価),「納得度評価ボタン」(評価者の意見は別として、その意見に説得力があるか、他者を納得させられているかを評価),「共感度評価ボタン」(その意見が評価者の意見とどの程度一致しているかを評価),「自己評価ボタン」(表現に関する自己評価)の機能を付すとともに,評価結果を提示する機能を組み込んだ掲示板システムを開発した.実験によりこれらの評価機能と結果の提示がコミュニケーションスキルの育成に有効であることが示された.また,投稿文を自動的に評価し,投稿文の改善を支援する方法の一つとして,データマイニングを用いて文章構造を評価するシステムを開発した.確かな構造を持つ文章は他者に伝わりやすく,高い伝達力を持つ人は確かな構造を持つ文章が書けると考えられる.当初はテキスト構造の自動評価結果を提示するのみを予定していたが,コミュニケーションスキル向上の目的に照らすと,また文章作成能力の実状を考慮すると,システム使用により学習者自身で文章を改善できる方がよいと考え,改善支援機能も付加した.本研究では、国際社会、情報化社会の中で日本を担う人材が持つべきコミュニケーションスキル獲得を目的とする学習コミュニティを構築し、その有効性を示すと共に、他者が実践できるよう学習コミュニティの構築方法・学習方法等を提示することが目的である。中間年度である平成26年度は主として以下の2つのテーマについて研究を行った。1)コミュニケーションスキルを育成するための掲示板システムの改善:電子討論を中心となって進行するモデレータが有すべきコミュニケーション能力の育成にはリーダーシップスキルの向上が必要不可欠である。そのスキルの向上を目的とした機能の検討を行った。また、その機能の有用性を検証するため開発した掲示板システムの改良を行った。コミュニケーションスキルを構成する伝達力・理解力・調整力を向上させるには論理的思考力の育成が必要不可欠である。そのため、フローチャートを活用した学習システムの開発・評価実験を通して論理的思考力育成方法について検討を行った。2)学習コミュニティの構築・維持の試行:開発した掲示板システムを用いて大学生の学習コミュニティを試行的に構築し、数回の議論を行う実験を行った。これにより、学習コミュニティの構築・維持にはモデレータのコミュニケーションスキルの向上が必要であることが確認できた。これにより、掲示板システムに追加すべき機能を見出すことができた。上記研究テーマによる成果は順次雑誌や国内研究会等で発表した。本研究では,国際社会,情報社会の中で日本を担う人材が持つべきコミュニケーションスキルの獲得を目的とした学習コミュニティを構築し,その有効性を示すと共に,他者が実践できるよう学習コミュニティの構築方法・学習方法等を提示することが目的である.本年度は,(1)論理的思考力の育成方法の改良, (2)学習コミュニティの構築方法と学習方法の応用に関する研究を行ない,雑誌への投稿や国内会議・国際会議に積極的に公表していく予定であった.しかし,予定通り進まず,(1)(2)の研究を進めることができなかった.しかし,関連研究の雑誌への投稿や国内会議・国際会議への投稿は適宜行った.平成27年3月5日より12月9日まで研究代表者の病気による休職により研究の中断が余儀なくされた.本研究では,国際社会,情報化社会の中で日本を担う人材が持つべきコミュニケーションスキル獲得をめざす学習コミュニティを構築し,その有効性を示すと共に,学習コミュニティの構築方法・学習方法などを提示することが目的である.本年度は最終年度として,これまでの研究を元に1学習コミュニティの基盤となるディスカッションシステムを開発し,2学習コミュニティを構築してその有効性を示し,3学習コミュニティの構築方法・学習方法を示した.本研究では10人程度までのグループ中1名のリーダが,オンラインディスカッションにおいてメンバーの意見を引き出し,活発で論理的な意見交換を促進し,よりよい結論を導くスキルの育成をめざす.学習においてまず教師がリーダにテーマ(例えば「高校の秋の遠足の計画を立てる」)を示すと,リーダはテーマを読んで進め方を検討する.計画が立ったら最初の投稿をすることでディスカッションを開始する.メンバーは各自投稿の目的を明確にしつつ,主張に対する理由づけ,わかりやすさ等に気をつけながら投稿する.ディスカッションのプロセスが一見してわかるよう投稿はツリー構造で示される.またリーダが適宜教師にアドバイスを求めたり,教師が指示したりするためにチャットを設置している.

一方,投稿データは分析され,リーダにはその集計結果,ディスカッションにおける投稿間の関係を示すグラフ,メンバー間のやり取りの活性度を示すグラフが提供される.実際にこのシステムを基盤にリーダ1名とメンバー4名から成るグループを3つ作り,それぞれディスカッションを行なわせた.各機能を使ってリーダを中心に活発なディスカッションが行われた.開発したシステムの使い方,学習コミュニティ構築方法,事例等はWebサイトで公開する予定である.また,本研究の成果は引き続き論文誌,国内外の学会等において発表する予定である.本研究の目的は,集団の中でリーダーとなる人材にとって必要なコミュニケーションスキル,特にオンライン上の議論スキルを身につけるための学習コミュニティを構築することである.まず,電子掲示板を中心とする学習コミュニティ用システムを開発した.システムにはリーダーが議論状況を視覚的に把握できる機能,参加メンバーと個別に連絡ができる機能,リーダーを支援するメンターに相談できる機能等がある.そのシステムを使用して,実際に大学生で構成されるコミュニティを作り,リーダーを中心に議論を行わせ,有効な学習コミュニティが構築されたことを示した.平成26年度の計画とそれに対する成果である。1) [計画]平成25年度の研究成果に基づく掲示板システムの改善:[実践]コミュニケーションスキルを育成するための掲示板システムの有すべき機能として、(a)リーダーシップスキルの向上を目指した機能、(b)論理的思考力の育成を目的とした機能の2つについて検討を行った。フローチャートを活用した学習システムを開発し、その機能の有用性を検証する実験を行った研究成果を土台とし、論理的思考力が備わったリーダーのコミュニケーションスキルを育成する機能の実現に向けて研究を行っている。次年度以降もさらなる検討と掲示板システムの改良が必要である。2) [計画]学習コミュニティの構築・維持の試行:[実践]大学生の学習コミュニティを試行的に構築し、数回の議論を行う実験を行った。その実験結果について考察を行った。さらなる試行実験を行い、問題点の洗い出しを行う必要である。3) [計画]学会および研究会での研究成果発表:[実践]適宜国内会議や研究会で発表を行った。研究成果の一部を雑誌論文として公表することができた。国内の研究会で発表を行ったが、国際会議等での研究成果発表ができなかった。最終年度となる平成28年度は、主として以下の2つのテーマについて研究を行う。(1)論理的思考力の育成方法の改良:日本を担う人材が持つべきコミュニケーションスキルの獲得には論理的思考力の育成が必要不可欠である。
斜め衝撃波を伴う流れの高解像度シミュレ-ション

本研究の目的は、斜め衝撃波を鋭く捕獲することができる計算格子に依存しない効果的な上流差分スキ-ムを提案し、すでに開発した三次元圧縮性流れのTVDスキ-ムによるEulerおよびNSコ-ドに適用することであった。具体的には以下のような成果を得ることができた。まず、すでに提案しその有効性が立証されていたStreamwise上流差分スキ-ムを凌ぐ、新たな差分スキ-ムの開発に成功した。これは簡単に説明すると次のようになる。それは、既存の差分スキ-ムのベ-スとなっている3次精度MUSCL型差分スキ-ムに、新たに導出された付加項を加えることで差分の精度を最大5次精度に拡張することが可能となった。ただし、従来より用いられている5次精度差分スキ-ムと異なる点は、この付加項が非常にコンパクトな形をしており、既存の計算コ-ドに簡単に組み込むことができるので容易に計算コ-ドを開発することができるところにある。さらに二段階の流束制限を行うことで、TVD条件を満足しながら、かつENOスキ-ムが得意とする比較的弱い不連続の捕獲をも可能とした。さらに、渦の捕獲能力も向上することが立証され、これらの成果は、5th Int.Symp.on Computational Fluid Dynamics,Davisですでに報告済みであり、その後の成果はさらに日本機械学会論文集ならびに13th Int.Conf.on Numerical Method in Fluid Dynamics,Roma(1992)に発表する予定である。次に、二次元・三次元の超音速圧縮機の翼列流れならびに三次元超音速ダクト内流れの計算に上記の差分スキ-ムを適用して、従来の3次精度の差分スキ-ムよりさらに鮮明な斜め衝撃波ならびに垂直衝撃波が得られることが確認された。これらの成果はJ.Computers & Fluidsならびに28th AIAA/SAE/ASME/ASEE Joint Propulsion Conf.で発表する予定である。
アデノシンデアミナ-ゼ欠損重症複合免疫不全症の遺伝子治療の研究

ADA欠損を病因とする重症複合免疫不全症の本邦1症例につき遺伝子解析を行った。患児、父親、母親、健康人コントロ-ルからEBウイルスでトランスフォ-ムしたBリンパ芽球様細胞株(LCL)を樹立して実験材料とした。ADA活性は患児LCLには無く、父及び母LCLではコントロ-ルの半分以下であった。患児LCLのADAcDNAの1クロ-ンの塩基配列分析から、エキソン7の欠失およびアミノ酸配列に変化のない629GのAへの置換が発見された。mRNAによるribonuclease protection assayで、患児ADAmRNAはすべてエキソン7を欠失し、父のは正常とエキソン7欠失から成り、母のは正常だけであった。エキソン7欠失は父から遺伝し、母由来の異常遺伝子は本法では検出不可能な不安定mRNAを発現しているか、または発現しないと結論される。エキソン7欠失の原因となるADA遺伝子異常を調べた。エキソン6からエキソン8にわたるADA遺伝子DNAを増幅し、クロ-ニングして塩基配列を決定した。8中6クロ-ンで5'スプライスサイトの異常、即ちイントロン7の5'側第一塩基GのAへの置換が発見された。他の塩基配列には異常が無かったので、この点突然変異に起因するスプライシング異常によってエキソン7の欠失が起きると結論された。本邦ADA欠損症例での初めての遺伝子分析であり、外国では報告されていない遺伝子異常であった。本疾患は遺伝子治療の対象として最適と考えられている。これを進めるためには異常ADA遺伝子の解析が不可欠である。
質問回答サイトにおける質問者と回答者の引き合わせに関する研究

インターネット上の質問回答サイトの利用者が近年急増している。質問回答サイトは、ユーザー同士が質問と回答を投稿するコミュニティであり、悩みごと・相談事を解決する場であると同時に、膨大な知識が蓄積されたデータベースとして活用されている。しかし、利用者の増加に伴い、回答者が自身の専門性や興味に合った適切な質問文の発見が困難になり、誤った回答により誤った知識が広まるケースが激増している。質問回答サイトは、今や膨大な知恵袋となっており、この問題は社会的に大きな問題となっている。本研究では、ある質問文に適切に回答できるユーザーをその質問文に引き合わせる手法の開発を目的として、以下の(1)(3)の事項の解決を図った。(1)回答文のジャンルを考慮した適切な回答者の選出法の改良:質問回答文の因子得点間の距離に基づくスコアと距離上位の出現回数に応じて、適切な回答者をジャンルを考慮しながら決定する手法を提案した。提案手法に対する評価を、適合率と再現率を用いて行った。その結果、回答文のジャンルを考慮することで、より良好な回答者を選出することが可能といえる結果が得られた。(2)客観的評価値の妥当性の検証:国立情報学研究所から提供されている客観的評価値の妥当性の検証を目的として、計60件の回答文に対する評価実験を行った。検証の結果、35件の回答文は客観的評価値が実験結果に近い結果となった。(3)他言語への適用:これまでの研究手法の他言語への適用を試みた。外国人の実験協力者に対して、30件の質問回答文に対して印象評価実験を実施した。因子分析の結果、9因子が得られ、日本語と英語とで主要な類似した因子と異なる因子を獲得できる可能性を示した。また、単語数や形態素解析により抽出された品詞・記号の数や割合を文章の特徴量として、重回帰分析により因子得点の推定を行った。その結果、9因子とも良好な推定結果が得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。質問回答サイトは、ユーザー同士が質問と回答を投稿するコミュニティであり、悩み事・相談事を解決する場であると同時に、膨大な知識が蓄積されたデータベースとして活用されている。(1)『グッドアンサー』の推定精度の向上:質問者と回答者の印象や内容を表す因子を求め、質問回答文の特徴量からの因子得点の推定を可能としてきた。因子得点を用いて、複数人の評価により定められた客観的評価値の推定精度の向上を図った。分析の結果、オークションとパソコンの文章に関しては、やや良好な推定結果が得られた。恋愛相談の文章に関しては、因子得点の自然対数を適用することで良好な推定精度が得られた。(2)適切な回答者の選出手法の開発:質問文と投稿済の回答文の因子得点間の距離を用いて、新規質問文に適切な回答を施すことが可能な回答者を探索する可能性を検証した。検証の結果、距離と距離上位の出現回数は、質問文に適切に回答できるユーザーの選択に有用な可能性を示した。(3)質問文への適切な回答者の探索:(2)の観察に基づき、出現回数と距離に基づくスコアに応じて適切な回答者を決定する手法を提案した。その結果、提案手法は、距離に基づく他手法より良好に回答者を推薦できること、ならびに平均程度以上の回答者の獲得において良好であることを示した。

外国人の実験協力者に対して、30件の質問回答文に対して印象評価実験を実施した。因子分析の結果、9因子が得られ、日本語と英語とで主要な類似した因子と異なる因子を獲得できる可能性を示した。また、単語数や形態素解析により抽出された品詞・記号の数や割合を文章の特徴量として、重回帰分析により因子得点の推定を行った。その結果、9因子とも良好な推定結果が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。
留学生と日本人学生の協働を活かした言語学習活動デザインのための基礎研究

平成30年度においては、収集したデータをもとに、インタラクション構造の分析を行った。本年度の分析から明らかになったことは、主に以下の2つである。1各作業場面におけるインタラクション構造の特徴(主に日本語使用場面):本研究で設計・実践した授業活動には、自分のアイディアを付箋を使用して提示し、全員でグルーピングし、最終的に1つのアイディアを選択するという作業が含まれる。これらの作業場面に着目してインタラクションの構造を分析していった結果、「アイディア提示場面」「グルーピング場面・アイディア選択場面」において、インタラクションの構造に特徴が見られた。「アイディア提示場面」では、アイディアを相手に理解してもらうための相互理解を構築するようなインタラクションが見られた。また、提示されたアイディアの取り扱い方・広げ方は、グループごとに異なっていた。「グルーピング場面」「アイディア選択場面」では、「アイディア提示」で共有された知識をベースに作業が行われるため、1単語の発話によって「理解」や「同意」、「不理解」を示すようなインタラクションが見られた。2コミュニケーション上のトラブルが生じた場面の解決における相互行為的工夫:本研究では、会話分析における「他者開始修復」というコミュニケーション上のトラブルを処理する現象に着目し、言語形式や習得だけではなく、非言語行動や参与者間の関係性までも含めた広い視点から、日本語母語話者と非母語話者のインタラクションを分析した。現段階で、「他者開始修復」が単にトラブルを解決するだけでなく、その連鎖には、修復が効率的に行われるように、音声面から意味内容面まで幅広く理解候補を確認したり、修復が生じやすくなるよう修復者が発話しやすいスペースを会話連鎖の中で創り出す等、参与者間で巧みな相互行為的工夫が行われていることが明らかになった。本年度は、初年度に収集したデータの精緻化作業および分析を中心に行った。データ収集について、トランスクリプトおよび精緻化作業にかなりの時間がかかったため、今年度は継続したデータ収集は行わず、初年度に収集したデータの分析に集中することにした。ただし、本研究は実験的な環境でインタラクションの特定現象を狙って抽出するものではないため、着目した現象を分析するための十分な事例が集められない可能性があった。そこで、日本語使用場面だけではあるが、研究代表者が担当する日本語の授業の中で追加でデータ収集を行い、現在トランスクリプトの作成を行っている。また、分析作業については、「研究実績」でも記した通り、日本語使用場面・英語使用場面それぞれにおいて、ある程度順調に進んでいる。現段階までに、コミュニケーション上のトラブルを含むインタラクション構造の分析だけでなく、最終的な言語学習活動モデルの提案に向け、設計したタスクの特徴とインタラクション構造の関連づけにも着手している。特に、日本語使用場面に関しては、会話分析研究会での発表・異文化間教育学会での発表、また、査読付き論文への投稿を通し、会話分析の専門家から言語教育・異文化コミュニケーション教育の専門家まで、幅広い専門領域からのフィードバックをもらいながら、分析の信頼性・妥当性を高めることができた。ただし、英語使用場面に関しては、まだコミュニケーション上のトラブルを含むインタラクションの構造の分析に着手したばかりの段階であり、今後は分析作業のスピードを上げていく必要がある。以上より、当初の計画通りに進んでいない部分もあるが、最終的な言語学習活動モデルの提案に向けたインタラクション構造の分析は着実に進んでいることから、おおむね順調に研究が進展していると判断する。次年度は最終年度に当たるため、日本語使用場面および英語使用場面におけるインタラクション構造の分析を進めつつ、その成果を学会発表や論文として公表していくとともに、研究結果を言語学習活動モデルとして現場にも還元できる形にまとめていく。具体的な推進方策は下記の通りである。■日本語使用場面に関しては、「修復」という現象に着目し、日本語母語話者と非母語話者が相互理解を構築していくプロセスの分析を進めている。次年度は、「修復」が認知的トラブルを解決するだけでなく、参与者間の関係性とどのように関わっているか、また、タスク達成という場面設定とインタラクション構造がどのように関わっているかについて、研究結果をまとめ、公表していく。■英語使用場面に関しては、まだインタラクション構造の分析に着手し始めたところである。本研究の主眼は、あくまで日本語母語話者と非母語話者のインタラクションの解明および言語活動モデルの提案であるが、複言語・複文化主義の下で参与者間のインタラクションをより包括的・全人的に捉える場合、他言語使用場面との比較が必要である。次年度は、日本語使用場面で得られた結果を踏まえながら、英語使用場面のインタラクション構造の分析および日本語使用場面との比較により、分析結果をより包括的にまとめていく。■インタラクション構造は、タスク達成という場面自体との関わりがあることが明らかになったが、まだその関連性を研究結果として公表できていない。次年度は、「アイディア提示場面」「グルーピング場面」「アイディア選択場面」という3つの場面とインタラクション構造の特徴を、研究成果としてまとめていく。■上記3点の研究成果を、複言語・複文化主義にもとづく言語学習活動設計のためのポイントとしてまとめ直し、具体的な言語学習活動モデルを提案する。そして、現場への還元を目指し、言語教育者向けのワークショップを開催する。本研究の目的は、留学生と日本人学生が対等な立場で共に学び合う協働学習活動において、日本語・英語を使用言語とした各接触場面で生じるインタラクションの構造を明らかにし、多様な背景を持つ参加者の協働を活かした言語学習活動のモデル提案を行うことである。

この目的を達成するため、本年度は、研究実施計画に沿い、タスクの設計・2回のデータ収集を実施した。ただし、第1回目のデータ収集の後、タスクの設計において、協働学習活動としての活動目的の設定が不明確であったという問題が明らかになり、その後第2回目のデータ収集に向け、タスク活動の大幅な見直しと再設計を行った。協働学習活動では、課題となる学習内容が設定されるが、2回目のデータ収集では、インタラクションを生み出す仕掛けとしてだけではなく、学習内容の面からもタスク活動の見直しを行った。しかし、学習内容という点から見ると、まだ本研究で取り扱うタスクは協働学習活動としては十分ではない。本研究で目指す協働学習活動の目的である、「多様な価値観・考え方を知る、自己の価値観・考え方を知る」「ことばの使い方を意識化する」を達成するためには、post-taskも含め、どのようなタスクデザインが最適なのかを、今後も検討していく必要がある。一方で、インタラクションの構造については、構造を分析するために必要な量・質を備えたデータを現段階で収集することができている。現在、主に2回目に収集したデータを中心に分析を進めているところであるが、データの中で、1単語だけの発話や1単語の繰り返しにより会話が進んでいる場面が、使用言語を問わず見られる。今後は、会話の中で1単語の発話が相互行為上何を行っているのか、という点に着目した分析をまず進める。そして、研究実施計画に記述した通り、意見提示を含め、1単語発話以外の現象にも焦点を当て、多角的にデータ分析を進めていく予定である。協働学習活動におけるタスク活動の設計に、学習内容の設定という点で大幅な見直し・検討が必要だったことから、結果的にパイロット調査を2回行うことになった。そのため、まだデータの分析まで本格的に着手できていない状況である。しかし、タスク設計に関しては、まだ不十分な点は残るものの、最終的な目的である参加者の協働を活かした言語学習活動モデルの提案に向け、着実に改善が進んでいる。また、データ収集に関しても、インタラクションの構造分析を進めるための、ある程度の質・量を備えたデータを収集できている。今年度収集した2回分のデータは、それぞれタスク活動の内容は異なるものの、グループメンバーの構成・テーマ設定型話し合い活動・活動の手順は、ほとんど同じであり、インタラクションの構造を分析する上で、2回分のデータはいずれも利用可能である。また、2回目のデータ収集では、同じグループに対し、連続して90分×2コマ分のデータ収集を行い、ある特定のグループの相互行為分析を明らかにするためのデータを蓄積することができた。分析に関しては、まだ本年度収集したデータの文字起こし及び整備作業が完全に終了してはいないものの、完成したデータに関しては分析を進め、過去に研究代表者が収集したデータを用い、事例の比較・補足なども行いながら、着目すべき現象の特定を行っている。
前腕屈筋-伸筋支配神経交差縫合後のネコ赤核細胞体への側枝形成の物質的機序の研究

中枢神経系の代償的発芽現象の代表例として、前腕屈筋-伸筋支配神経交差縫合後のネコの赤核における側枝形成が報告されてきた。報告書で示される研究の最終目標は、中枢性側枝形成の物質的基礎を得ることにある。成熟ネコ5頭に対し、右上腕部近位側を開き、顕微鏡下で正中神経、尺骨神経と骨神経を交差縫合した。処置後、3カ月以内にsacrifyした急性群と半年以上経過した後sacrifyした慢性群にわけた。対照群として、交差縫合をおこなわない健常成熟ネコ3頭も用意した。WGA-HRPにより投射赤核の存在するレベルを決定した後に、同レベルを対象として抗C-FOS,抗PKC(γ)(Protein kinase C type 1)を用いた免疫組織化学的検索を行い、交差縫合後のネコ赤核における、C-FOS,PKC(γ)(Protein kinase C type 1)の発現状態の検索を試みた。当初予測していた発現率の有意差は、急性群と慢性群ならびに健常群のいずれの群においても認められなかった。この事は、交差縫合後の側枝形成について、c-GMPを介したC-FOS,PKC系の細胞情報伝達系が関与している可能性が低いことを示唆する結果である。以上の結果より、今後は更に異なった細胞情報伝達系を側枝形成に関与する候補として検索するべきであるという方向性がえられた。
英国の教育・スポーツ分野の子ども保護法制度の現状と課題－我が国への導入に向けて

本研究では、2001年のChild Protection in Sport Unit(CPSU)設立以降、スポーツ指導における虐待から子どもを保護する制度(Child Protection、以下CPと略)が整備されてきた英国の現状を調査・研究した。本研究の結果、英国のCP制度は、(1)制度の包括性、(2)虐待の類型化、(3)指導者による良い実践(good practice)の提示、(4)DBSによるチェック制度、(5)各スポーツ団体独自の内容・特徴、(6)指導のあり方との関連性、(7)コーチングの資格制度とリンクした制度設計、(8)指導者自身を守る制度としての意義を有することがわかった。今年度は、2013年9月に英国での学術調査を実施し、ブルーネル大学及びアングリア・ラスキン大学の研究者、イギリス柔道連盟のチャイルド・プロテクション(以下CPと略)に関わる担当者、スポーツ分野のCPの専門機関であるCPSUのディレクター、ケンブリッジ地区LSCB(Local Safeguarding Children Board)の担当者に対する訪問調査及び大英図書館における関連資料の収集を行った。さらに、ケンブリッジで開催されたSports Coach UK主催のCPのワークショップに参加して、ワークショップの内容等を考察した。本年度の学術調査の結果、次のことが判明した。1.英国では2013年3月にCPに関する政府の新ガイドラインが策定された。同ガイドラインは、スポーツに関して、(子どもの)保護は全ての者の責任である、子ども中心のアプローチが求められるなどの意義を有する(CPSU BRIEFINGによる)。英国の各スポーツ団体のCPガイドライン及びそれらのガイドラインの標準として定められたCPSUのガイドラインも政府ガイドラインの改訂に伴い、今後改訂される見込みである。2.英国のスポーツ団体では、CPガイドラインの中で、スポーツ指導者が子どもに対するスポーツ指導に関する当該団体が定めたガイドラインに従うことを定めている団体もある。その指導に関するガイドラインはLTAD(Long-term Athlete Development)のガイドラインを指し、アングリア・ラスキン大学の研究者によれば、英国の40のスポーツ団体でLTADガイドラインが定められている。LTADガイドラインとCPガイドラインは、子どもに対するスポーツ指導において車の両輪的な意義を有している。3.教員になるための資格(QTS)取得の為の大学の講義内容の中にCPに関する学習が含まれているところもある。今年度は2014年9月12日から約10日間の日程で英国での現地調査を実施した。英国滞在中に18歳未満の子どもをスポーツ指導者からの虐待から保護するチャイルド・プロテクション(以下CPと略)の研究者、コーチングの専門機関Sports CoachUKのCP担当者等に面接調査を実施した。この調査及びその後の文献等の調査により、次のことがわかった。1.CPの専門機関であるCPSU(Child Protection in Sport Unit)が2001年にNSPCC(全国子ども虐待防止協会)内に設立されて以来、英国ではCP制度がコーチングの在り方と連携して構築されている。例えば、スポーツクラブで子どもに指導するコーチは、3年ごとにCPの研修会(workshop)に参加しなければならないが、その研修会は、Sports CoachUKと各スポーツ団体が開催している。また、そのテキストは、NSPCC、CPSU、Sports CoachUKが共同で作成しており、研修内容にコーチングの方法が含まれている。2.ヨーロッパ評議会が2007年に策定したランサローテ条約は2010年に発効し、スポーツにおいて子どもと定期的に接触する人による虐待からの保護が含まれている。また、国連平和と開発のためのスポーツ事務所(UNOSDP)は、CPを政策的優先事項とした(Melanie Lang and Mike Hartill 2014)。このほか、ユニセフとCPSUが共同でCPの国際標準化に向けたガイドラインを2012年に策定し、世界の50のスポーツ団体で試行された結果に基づき2014年に新ガイドラインが策定された。これらの国際標準化の試みは緒についたばかりであり、今後アンチ・ドーピングのように、国際的なCPの実施状況の監視機関や国際条約化にまで結実化するかについては今後の動向を注視する必要がある。今年度は、3年間の集大成として、以下のCPに関する国際シンポジウムを開催した。1.シンポジウムテーマ「体育・スポーツ分野における子ども保護法制度導入の意義と課題ーイギリスの制度に倣って」、2.日時:2015年11月29日(日)10時30分16時00分、3.会場:鹿屋体育大学東京サテライトキャンパス134講義室、参加者等:合計:73名4.内容:(1)午前の部(10:3012:00):・基調講演I:「体育・スポーツにおける子どもへの体罰・虐待を考える」小宮山悟氏(野球評論家、NHK MLB解説者)、・基調講演II:「イギリスにおけるスポーツに関わる子ども及び青年の福祉を守るためのNSPCC CPSUの役割ースポーツ界との連携・協働の実態」Anne Tiivas氏(NSPCC CPSU director)(2)午後の部(13:0016:00):1)第1部:講演(各25分):1「スポーツにおける子どもの国際的保護:『子ども』を中心としたより安全な組織の構築」Dr.Daniel Rhind(ブルーネル大学)、2「BJAによる子ども保護制度の内容と課題ー柔道のコーチングの在り方との関連を中心として」Dr.Mike Callan(国際柔道研究者会会長)、3「イギリスにおける体育、学校及びコミュニティスポーツにおける体罰及び虐待の防止」

Dr. Melanie Lang(エッジ・ヒル大学)、4「我が国の体育・スポーツ指導における子どもに対する体罰・虐待防止の現状と制度改革の方向性」森克己(鹿屋体育大学)、2)第2部:パネルディスカッション(14:5015:40)講演者全員による。5.シンポジウム全体の結論:イギリスの先進的制度に倣い、日本にCP制度を導入するに当たっては、NSPCC CPSUのような専門機関の導入が必要であり、今後広く社会にCP制度導入を呼びかけることが確認された。本研究では、2001年のChild Protection in Sport Unit(CPSU)設立以降、スポーツ指導における虐待から子どもを保護する制度(Child Protection、以下CPと略)が整備されてきた英国の現状を調査・研究した。本研究の結果、英国のCP制度は、(1)制度の包括性、(2)虐待の類型化、(3)指導者による良い実践(good practice)の提示、(4)DBSによるチェック制度、(5)各スポーツ団体独自の内容・特徴、(6)指導のあり方との関連性、(7)コーチングの資格制度とリンクした制度設計、(8)指導者自身を守る制度としての意義を有することがわかった。本年度は、2014年9月に実施した英国での現地調査において、スポーツにおけるCPの研究者、コーチングの専門機関であるSports CoachUKのCP担当者、スポーツ法学の研究者に面接調査することができ、EUにおけるCP制度の標準化、CPSUとユニセフが連携してCPの国際標準化が進められていること等、新たな発見があった。また、前年度実施した都道府県教育委員会、JOC傘下のスポーツ団体へのアンケートの集権・分析も行うことができ、最終年度の前にこれまでの研究のまとめに向けた成果が得られたと考える。さらに、日本体育学会、日本スポーツ法学会での研究発表、著書(共著)の刊行や論文の発表等、研究成果の発表も概ね予定どおり実施することができた。スポーツ法、教育法、憲法次年度は、本研究の今年度までの2年間の研究成果に基づき、次年度を含めた3年間の研究成果の集大成となる国際シンポジウムを開催し、研究成果を社会に発信・還元することが最も重要な課題となる。そのため、これまでの研究で得られた情報を整理し、我が国のスポーツ界で近年最大の懸案事項となっている、スポーツ指導における子どもへの虐待を防止し、スポーツ指導のあり方と連携した制度を構築するために具体的にどのようなことが今後の検討課題として挙げられるかを明確にすることが求められる。CPの先進国である英国のCP制度を参考にして、我が国独自のCP制度を構築するために具体的かつ実行可能な制度構築に向けて研究成果をとりまとめ、国際シンポジウムの成功に繋げたいと考える。
糖代謝に及ぼす身体トレーニングの意義

長期の身体トレーニングでみられるインスリン作用の上昇は,急性運動負荷の残存的効果にすぎない可能性が指摘されている。しかし,インスリン作用に影響を及ぼす他の筋組織や酵素の研究結果を勘案すると,トレーニング効果の発現が,一回の運動と同様の機序であるとは考えにくい。本研究は,グルコース輸送タンパク(GLUT-4)のmRNAを指標として,急性運動負荷と長期のトレーニングにおけるグルコース取り込みメカニズムの差異について検討した。対象にラットを用い,まず,急性運動負荷ならびに6週間のトレッドミル・トレーニングの1日および7日後に,2段階のhyperinsulinemic euglycemic clamp法により,in vivoのインスリン感受性と反応性を測定した。その結果,インスリン感受性は,急性運動群およびトレーニング群とも1日後では上昇を示したが,7日後にはコントロールの水準に復した。一方,インスリン反応性は,トレーニングをおこなった群のみが上昇し,この水準は7日後でも維持されていた。ヒラメ筋中のGLUT-4 mRNAを,Northern blot analysisによって測定した。急性運動の1日後で両条件とも低下し,7日後には回復傾向を示し,感受性が高まっている期間はmRNAの量がむしろ低下しているという結果が得られた。また変動は,トレーニング群の方が低下の程度が大きく,感受性の変動と逆に関係になっているように見受けられた。しかし,急性運動やトレーニング後のmRNAの変動についての研究は,先行研究がきわめて少ないうえに結果が一定していないこともあり,明確な結論を得るためにはさらに例数を増やして検討を加える必要があるものと考えられた。
内分泌・免疫系ネットワークを介した母体と胚の相互応答による胚着床誘導機構の解明

ヒト胚はその着床過程において子宮内膜内に一塊となって埋没するが、その後母体の血流と直接接するようになり、胚の栄養膜層から分泌されたHCGは、母体血流を介して卵巣黄体を刺激し、プロゲステロン産生を維持して子宮での自らの着床継続を可能とする(内分泌系による母体-胚間の相互応答)。これらの過程に平行して近年我々は免疫細胞も胚の存在を認識し母体の卵巣と子宮内膜に働きかけ胚着床を誘導する可能性を見いだしてきた(免疫系による母体-胚間の相互応答)。さらにHCGは免疫細胞にも作用し、免疫系と協調して胚着床機構を促進していることが示された(内分泌・免疫系のネットワークによる母体-胚間の相互応答)。本研究ではこれらの新しい概念に基づき着床現象における分子メカニズム(特に反発因子の関与と血小板の誘導機構)を明らかにし、胚着床障害症例に対する安全かつ有効な診断法と免疫細胞を活用した治療法の確立を推進した。具体的には反発力を誘導するEph-ephrinが胚の子宮内膜上皮への接着のタイミングを決定する因子として重要である可能性が示され、さらに血小板が絨毛外栄養膜細胞の母体動脈内浸潤の誘導のみならず、黄体形成期の新生血管の構築誘導にも関与しているという新しい組織再構築の概念が提示された。また免疫系による母体-胚間の相互応答の応用として、患者自身の末梢血免疫細胞を用いて子宮内膜分化を促進する方法の臨床応用を試みたが、その結果胚着床障害症例に40%前後の妊娠率を得るなど有意な成果を挙げることができた。現在この方法は畜産の分野でも応用が試みられており、今後さらなる発展が期待される。また本研究の成果として自己の血小板を用いた新しい治療を考案する糸口になったことも特記すべき点として挙げられる。ヒト胚はHCGを分泌し、母体血流を介して卵巣での黄体ホルモン産生を維持して子宮での自らの着床継続を可能とするが(内分泌系による母体-胚間の相互応答)、近年我々は免疫細胞も胚の存在を認識し母体の卵巣と子宮内膜に働きかけ胚着床を誘導する可能性を見いだしてきた(免疫系による母体一胚間の相互応答)。この機序には妊娠黄体の機能維持、胚接着前の子宮内膜分化促進、胚の子宮内膜間質内浸潤の促進が挙げられ、さらに免疫細胞はHCGの作用も受けて各段階における胚着床機構を促進している(内分泌・免疫系のネットワークによる母体一胚間の相互応答)。以上の背景をもとに、(I)内分泌・免疫系ネットワークを介した母体一胚間の相互応答機構の総合的な解析と、(II)着床部局所での胚-母体間の相互応答の分子機構の解析として1)ヒト胚の接着時期を制御する機序(接着誘導因子と阻害因子の同定とその機能解析)、2)胚の活性化を誘導する機予、3)内膜上皮間に間隙を形成する機序、4)子宮内膜間質内への埋没を誘導する機序の解明と、これらの情報に基づいた(III)胚着床障害症例に対する安全かつ有効な診断法と免疫細胞を活用した治療法の確立を目的として本研究を実行した。その結果、患者自身の末梢血免疫細胞を用いて子宮内膜分化を促進する方法の臨床応用において胚着床障害症例に40%前後の妊娠率を得るなど有意な成果を挙げることができた。引き続き平成19年度も特に機序の解明に重点をおいて研究を進める予定である。

ヒト胚はその着床過程において子宮内膜内に一塊となって埋没するが、その後母体の血流と直接接するようになり、胚の栄養膜層から分泌されたHCGは、母体血流を介して卵巣黄体を刺激し、プロゲステロン産生を維持して子宮での自らの着床継続を可能とする(内分泌系による母体-胚間の相互応答)。これらの過程に平行して近年我々は免疫細胞も胚の存在を認識し母体の卵巣と子宮内膜に働きかけ胚着床を誘導する可能性を見いだしてきた(免疫系による母体-胚間の相互応答)。さらにHCGは免疫細胞にも作用し、免疫系と協調して胚着床機構を促進していることが示された(内分泌・免疫系のネットワークによる母体-胚間の相互応答)。本研究ではこれらの新しい概念に基づき着床現象における分子メカニズム(特に反発因子の関与と血小板の誘導機構)を明らかにし、胚着床障害症例に対する安全かつ有効な診断法と免疫細胞を活用した治療法の確立を推進した。特に患者自身の末梢血免疫細胞を用いて子宮内膜分化を促進する方法の臨床応用において胚着床障害症例に40%前後の妊娠率を得るなど有意な成果を挙げることができた。この方法は畜産の分野でも応用が試みられており、今後さらなる発展が期待される。また自己の血小板を用いた新しい治療を考案する糸口になったことも特記すべき成果である。
硬Ｘ線ナノ集光用全反射型ゾーンプレートの開発

本研究は、現存のX線集光素子と比べて作製が比較的容易かつ高い集光性能を有する、「全反射ゾーンプレート」の開発を行った。1次元集光を行う線集光タイプについて、5 nm以下の理論性能をもつ素子の設計、作製を行い、20 nm以下の集光サイズを達成し、従来の性能を上回る集光効率を達成した。また、2つの線集光タイプを利用した、50 nm以下の点集光にも成功した。さらに、2次元集光を行う点集光タイプについての提案を行い、理論計算によりその有用性を実証した。その作製法についての検討も行い、実際に円筒基板を利用したプロトタイプ素子の試作に成功した。本研究は、硬X線領域における新しい集光素子である、全反射ゾーンプレートの開発を目標としている。従来に比べて高い効率、小さいサイズのX線2次元集光を実現する。当該年度では、前年度に作製した1次元ラミナー型全反射ゾーンプレートのを用いた評価、1次元、2次元集光の評価の他、単素子での2次元集光素子についての検討を進めた。1次元ラミナー型全反射ゾーンプレートについて、10 keVに単色化した放射光X線を用い、集光性能を評価した。集光効率は15%程度であり、設計値(25%程度)に対して低い結果となったが、従来に比べて倍以上の集光効率を達成した。また、集光サイズについては、作製した全ての素子について20 nm-30 nm程度であり、目標である5 nmには到達していない。ただし、長いゾーンを持つ素子における集光サイズの低下は見られなかったため、従来の素子において問題であった基板による問題は解決できた。直交直列配置による2次元集光についても同様に評価を行った。アライメント調整が非常に難しく、ナイフエッジ走査による集光サイズでは200 nm-300 nmという結果であったが、テストチャートの拡大ホログラムを用いたアライメント調整法を採用することで、100 nm以下の集光サイズが得られている結果が示唆された。単素子2次元集光全反射ゾーンプレートの開発においては、円錐基板型について、作製誤差とアライメント誤差についての計算を行なった結果、曲率半径とゾーンパターンのずれをアライメントで補正できることが分かった。また、プロトタイプ素子として、円筒基板を用いた素子の作製を進めている。ゾーン描画に利用する硬X線集光ビームリソグラフィ法について検討を行い、PMMAレジストを使用した場合の露光条件、現像条件の設定を完了した。本研究は、硬X線を集光ビームを形成するための新しい光学素子である、全反射ゾーンプレートの開発を行っている。平面基板に不等間隔回折格子を配した線集光タイプと、湾曲基板に反射ゾーンを配した点集光タイプについての開発お行っており、前年度までは、改良型線集光タイプの開発及び評価、点集光タイプの設計及び理論計算を行った。線集光タイプでは、集光サイズについての目標はクリアできなかったが、従来に比べて高い回折効率の実現に成功した。また、焦点距離の異なる2枚の線集光タイプを直交直列配置することで点集光を実現する実験を試み、100nm程度の空間分解能を有するテストチャートの拡大ホログラム像が得られた。点集光タイプでは、円錐基板や、部分円錐基板を用いた素子の設計を行い、レイトレース計算により、極めて高い理論集光性能を有することを確認した。また、比較的作製が容易な円筒基板を用いる素子についての描画パターン設計を行い、高精度円筒基板の評価を行った。最終年度である本年度は、線集光タイプを利用した点集光の最適条件について実験的な模索を行い、集光サイズ43nm×38nmの点集光が得られた。さらに、走査型X線顕微鏡への応用を行い、50nmのラインアンドスペースパターンを明瞭に解像する顕微鏡像が得られた。点集光タイプについては、曲率半径2mmの円筒基板を用いた素子について詳細なパターン設計を行った。理論計算による集光性能チェックを行い、コヒーレント照明下において11nm×107nm(1/4開口でのメリジオナル方向とサジタル方向の集光サイズ)の点集光が可能であることを明らかにした。さらに、実際の点集光素子について電子線リソグラフィを用いた試作に成功した。本研究は、硬X線領域における新しい集光素子である、全反射ゾーンプレートの開発が目的である。当該年度においては、線集光が可能な一次元型素子について、設計、製作を行い、また、高精度の集光評価システム構築を行うことを目標としている。一次元型全反射ゾーンプレートは、平面基板に不等間隔回折格子を描画し、X線を全反射条件で入射することで使用するものである。

当該年度では、一次元型全反射ゾーンプレートについて、ナノメートルオーダーの集光サイズを実現するための短焦点素子を7種、直交配置による点集光を実現するために組み合わせる長焦点素子を4種設計した。短焦点素子については、ラミナー型による効果の比較のため、これまでに15 nmの回折限界集光を達成した素子と同じパラメーターのものから、最小3.8 nmの回折限界を持つものまで、段階的に性能が異なる素子を設計し、長焦点素子については、直交配置の上流側に設置が可能でかつ理論集光サイズが小さい素子を設計し、最小15 nm以下の点集光が理論的に得られるようにした。回折格子パターンにはラミナー型を採用し、従来と比べて高い回折効率が得られるようにし、さらに、両面にベース膜を施した厚い基板を使用することで、基板の平面度を向上させることを目論んだ。作製はNTT-AT社により行われ、製膜、描画、パターンプロセス、切断の工程を経て納入が完了している。高精度の集光評価システムについては、既存品である高精度静電容量変位計を利用し、集光素子と評価用プローブである金属ワイヤーの相対位置をモニターするための冶具を作製した。これを従来の評価システムに組み込むことで、評価精度の向上を行う。1次元ラミナー型全反射ゾーンプレートについては、集光サイズ、集光効率ともに目標を下回る性能となっている。この原因については、ラミナー格子における斜入射条件でのゾーン透過による位相変化の影響と考えており、根本的な対処が必要である。また、直交直列配置による2次元集光でも目標には達していないが、アライメントの問題を解決することで、目標である20 nmに近い2次元集光は達成できると考えている。単素子2次元集光全反射ゾーンプレートの開発においては、目標仕様の設計は完了しており、アライメント等、実使用におけるシミュレーションもある程度終了している。作製については、円筒基板を使用したプロトタイプについて検討を進めており、近い将来プロセスに移行できると考えている。以上より、研究計画全体としての進捗状況としては概ね良好であると判断する。当該年度での目標である、一次元型全反射ゾーンプレートの作製については、作製、納入が完了しているが、作製において、描画パターンの端から0.2 mm以内での切断という要求仕様を満たすため、当初予定に比べて納期に遅れが生じた。このため、当該年度内での集光性能評価が不可能となったが、次年度早々に予定しており(当該報告書作製時点では評価済み)、全体計画における影響は少ない。高精度の集光評価システムについては、オフラインでの評価を行い、相対変位を高精度で測定していることを確認した。サブナノメーターの測定精度が得られることが期待できる。また、次年度以降で検討を行う2次元型素子について、基本設計を行い、計算による性能評価をすでに行っている。作製方法についても具体的な検討を進めており、プロトタイプの仕様もほぼ固まりつつある。さらに、曲面基板における描画のため、長焦点深度である硬X線集光ビームを用いたリソグラフィ技術について提案した。描画特性の評価についても着手し、平面基板上のPMMAレジストに対して、2ミクロン以下の描画分解能を達成している。次年度では、主に直交直列配置での2次元集光性能評価および、単素子のプロトタイプ開発を中心に行う。直交直列配置での2次元集光では、迅速で確実なアライメント方法を確立し、最終目標である20 nmサイズの2次元集光ビームの実現を目指す。
Kex2ファミリー蛋白分解酵素furinの発現によって心筋細胞が肥大する機序

成長因子等の前駆体を活性型に転換する酵素furinは、神経内分泌細胞でプロホルモンを活性型に転換するPC2,PC3と同じ酵母Kex2ファミリーに属するセリンプロテアーゼである。我々はfurinが増殖期の膵β細胞で高発現していることを報告したが、更に肥大した心筋で高発現していることを見出した。ラットの左冠動脈下行枝を結紮して心筋梗塞を作成すると、ラットの血中脳型利尿ペプチド(BNP)は術後3日目と14日目以降に二峰性のピークをもつ上昇パターンを示した。BNPとfurinは、心房では3日目に両者共高発現し、14日目以降もそれに近い発現を示した。心室筋では3日目の上昇は軽微で、14日目以降に高発現を示し、心房、心室共BNPとfurinの発現パターンはよく一致した。BNPとfurinは共に梗塞部位に隣接する細胞群でよく染色されたので伸展刺激により発現が亢進すると予測された。そこで我々はラット心筋細胞の培養系でBNPとfurin発現を検討した。心筋細胞をシリコン膜上で培養し、伸展すると両者が高発現することが確認された。そこでfurinのペプチド阻害剤dec-RVKR-CMK及びfurinを阻害するように変異させたα_1アンチトリプシン(α_1-PDX)存在下で心筋細胞を培養するとBNP前駆体の活性型BNP-45への転換が妨げられた。更に伸展刺激を加えると阻害剤存在下では心筋肥大そのものが抑制された。BNPには心筋を肥大させる作用はないので、この事実はfurinがBNP以外の成長因子前駆体を活性型に転換している可能性を示唆した。その前駆体候補として我々は現在PTHrPの可能性を検証している。心筋肥大の機序を抑制する因子として現在アンギオテンシンII(AII)が注目され、AII転換酵素阻害剤カプトプリルが臨床で用いられているが、本研究はAII以外にも肥大誘発ペプチドの存在を示唆するもので、心筋肥大機序解明に大きく貢献すると考えている。
ダイオキシンとその関連化合物の微生物分解

DBF63株のダイオキシン、ジベンゾフランの代謝に関与する初発酸化酵素反応を含む全分解系を遺伝学的に解析していくという長期的展望のもとに、遺伝子のクローニングを行ない取得された遺伝子の構造解析を行なった。メタ開裂酵素遺伝子については既に1クローンが取得されている(pLM1)。これとは異なる類似の遺伝子の存在が示唆されていたため、その取得を試みた。取得されている遺伝子の内部にはSphIサイトが存在しているため、類似の遺伝子を確実に取得するためにE.coli MV1184株とpUC119の宿主ベクター系、SphI siteを用いてショットガンクローニングを行なった。形質転換体のコロニーに、基質であると推定される2,2',3-trihydroxybiphenylの類緑体のカテコール混合液(catechol,3-methylcatechol,4-methylcatechol,3-phenylcatecholの1%水溶液)を噴霧し、環開裂物質の生成によるコロニーの黄変により活性のあるクローンを検出した。新しく得られた遺伝子を含むプラスミドpKN1はそれまでに得られていたpLM1とは異なった制限地図を有しており目的の遺伝子断片を含むことが確認された。このpKN1を有するMV1184株の細胞粗抽出液での活性を測定したが、pLM1のものに比べて弱いものであった。これら2種のメタ開裂酵素遺伝子が取得されたもので、その塩基配列の決定を行ない、他の芳香族化合物の分解系に関与する遺伝子群との比較・検討を行なった。pLM1のメタ開裂酵素遺伝子はプロモーター様配列を有し、下流にメタ開裂反応による生成物の加水分解に関与する遺伝子をコードしていると考えられる。pKN1にコードされたメタ開裂酵素遺伝子も同様に、加水分解酵素遺伝子が下流に存在していると考えられた。今後は、両遺伝子の周辺領域について検討すすると共に、さらにDBFの分解系について生科学的・遺伝学的に知見を深めていく予定である。形質転換体のコロニーに、基質であると推定される2,2′,3-trihydroxybiphenylの類縁体のカテコール混合液(catechol,3-methylcatechol,4-methylcatechol,3-phenylcatecholの1%水溶液)を噴霧し、環開裂物質の生成によるコロニーの黄変により活性のあるクローンを検出した。新しく得られる遺伝子を含むプラスミドpKN1はそれまでに得られたpLM1とは異なった制限地図を有しており目的の遺伝子断片を含むことが確認された。これら2種のメタ開裂

酵素遺伝子が取得されたので、その塩基配列の決定を行ない、他の芳香族化合物の分解系に関与する遺伝子群との比較・検討を行なった。pLM1のメタ開裂酵素遺伝子はプロモーター様配列を有し、下流にメタ開裂反応による生成物の加水分解に関与する遺伝子をコードしていると考えられる。pKN1にコードされたメタ開裂酵素遺伝子も同様に、加水分解酵素遺伝子が下流に存在していると考えられた。今後は、両遺伝子の周辺領域について検討すると共に、さらにDBFの分解系について生化学的・遺伝学的に知見を深めていく予定である。
癌温熱療法のための深部局所最適制御加温装置の試作

電磁波ハイパサーミアによる癌治療の分野では、生体深部での局所加温の技術が必要とされている。既に申請者らは、電磁波を生体に照射するアンテナ(アプリケータ)に電磁波集束作用を持たせることで、生体深部の局所加温が可能となることを実験により確認してきた。今年度の本研究ではより実用的で有益な癌治療を施すために、本アプリケータを用いた加温装置及びシステムを提案した。ハイパサーミアの治療に用いる加温装置は、癌組織がある治療部位の温度を、他の正常組織が温度上昇することなく、治療温度に上昇させ制御することが必要である。それゆえ、加温領域の温度分布の制御が癌治療を有効に行う上で重要な問題となる。開発した加温システムは電力システムと冷却システムの2つの制御システムから構成しており、生体内部の深さ方向の2点の温度を設定温度に制御するものである。この2点温度制御方式は、まず発振電力と表面冷却温度を入力とし、深さの異なる2点の温度を出力とする2入力2出力の制御加温モデルを導出する。この導出した加温モデルは干渉項が存在し、このままではコントローラの設計が複雑になりすぎるため、モデルマッチングの理論に基ずいた非干渉化を行い、2入力2出力のモデルを2対の1入力1出力のモデルとして扱えるようにした。この非干渉化されたモデルに対し最適制御を行い、深さ方向2点の温度を設定温度に制御する。本制御法則を加温システムに適応した生体モデルに対する加温実験を行った結果、深さ方向2点の温度を良好に制御できることが確認された。さらに2点の制御温度を変えることにより深さ方向での温度分布が変化でき、加温領域を制御できることが確認された。これは本加温装置及び制御方式を用いることにより、癌組織のみの局所加温を可能にでき、より有効な癌治療を施すことができるものである。