hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繋留複合体とSNARE複合体の連動による小胞輸送の調節

細胞内小胞輸送の最終ステップである膜融合の過程は、SNAREタンパク質によって媒介される。本研究では、トランスフェリンートランスフェリン受容体を含むリサイクリング小胞の細胞膜との融合の過程を、繋留複合体であるExocyst複合体がt-SNAREタンパク質のSNAP-23/SNAP-25と連動することによって調節すること明らかにした。さらに、VIPアッセイ(観るだけでわかるタンパク質間相互作用解析法)を活用して、8サブユニットから成るExocyst複合体をはじめとして、タンパク質輸送に関与する様々なタンパク質複合体の複雑な構築様式を解明した。小胞輸送の最終ステップで起こる小胞膜と標的膜(エキソサートーシスの場合には細胞膜)の融合の特異性は、SNAREタンパク質の組合せによって決定されるというSNARE仮説が提唱されている。しかしこれまでの私たちの研究によれば、SNAREタンパク質間の認識は予想よりもはるかに曖昧であり、このような組合せだけで膜融合の特異性が決定されるとは考えにくい。一方、私たちは最近、小胞輸送の際に、繋留複合体のExocystがSNAREタンパク質と相互作用することによって、膜融合の特異性を決定する可能性を示すデータを得た。平成27年度には、私たちが新たに開発したタンパク質間相互作用解析法(VIPアッセイ;Visible Immunoprecipitation Assay)を活用して、8つのサブユニットからなるExocyst複合体の複雑な構築様式を解明した。さらに、VIPアッセイを用いて、SNAREタンパク質のうちのSNAP-23とSNAP-25が、Exocyst複合体のサブユニットのうちのSec6とSec8にそれぞれ結合することを見出した。Sec6とSec8はExocyst複合体のうちでコアを形成するサブユニットである。さらに、siRNAを用いたノックダウン実験によって、SNAP-23、SNAP-25、およびこれらが結合する相手方のSNAREタンパク質であるVAMP2が、Exocyst複合体の下流でトランスフェリン受容体のリサイクリングの過程で、リサイクリング小胞と細胞膜の融合の過程を媒介することを証明した。新たに開発したVIPアッセイを活用して、Exocyst繋留複合体の複雑な構築様式を解明するとともに、この複合体のサブユニットのSec6とSec8がSNAREタンパク質のSNAP-23とSNAP-25にそれぞれ結合することを証明した。さらには、SNAP-23、SNAP-25、およびこれらが結合する相手方のSNAREタンパク質であるVAMP2が、Exocyst複合体の下流でトランスフェリン受容体のリサイクリングの過程で、リサイクリング小胞と細胞膜の融合の過程を媒介することを証明した。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。細胞内タンパク質輸送を媒介する小胞輸送の最終ステップで起こる小胞膜と細胞膜の融合は、SNAREタンパク質およびExocyst複合体によって媒介される。本研究では、新たに開発したタンパク質間相互作用解析法(Visible immunoprecipitation(VIP)アッセイ)によって、8サブユニットから成るExocyst複合体の構築様式を明らかにしている。さらに、Exocyst複合体とt-SNAREタンパク質のSNAP-25およびSNAP-23との相互作用様式も明らかにしている。一方、CRISPR/Cas9システムを改良して、KO細胞を効率的に樹立するシステムも開発している。平成28年度には、VIPアッセイを活用して、別のt-SNAREタンパク質のSNAP-29とSNAP-47が、それぞれSec3とSec8のサブユニットを介して、Exocyst複合体と相互作用することを明らかにした。一方、ライブセルイメージングによって、v-SNAREタンパク質のVAMP3やVAMP8が繊毛形成の中心となる基底小体の近傍に局在することを明らかにした。したがって、VAMP3やVAMP8などのv-SNAREを含む輸送小胞が、繊毛基部の膜に融合することによって、繊毛へのタンパク質の輸送を媒介する可能性が示唆される。一方、Exocyst複合体は、繊毛内タンパク質輸送を媒介するIFT-B複合体によってリクルートされ、繊毛へのタンパク質輸送を媒介する可能性が考えられた。しかし、IFT-B複合体の中心的なサブユニットであるIFT20をKOしても、Exocyst複合体やSNAREタンパク質の基底小体近傍へのリクルートは影響を受けないことが明らかになった。一方、16サブユニットから成るIFT-B複合体に関しては、VIPアッセイを駆使して全体の構築様式を解明した。新たに、t-SNAREのSNAP-29やSNAP-47がExocyst複合体と相互作用する様式を明らかにするとともに、v-SNAREのVAMP2やVAMP8を含む輸送小胞が繊毛形成に関与する可能性を示唆できたことから、研究はおおむね順調に進展している。ただし、Exocyst複合体のサブユニットのKO細胞は、まだ樹立できていない。小胞輸送の最終ステップで起こる小胞膜と細胞膜の融合は、SNAREタンパク質およびExocyst複合体によって媒介される。本研究では、新たに開発したタンパク質間相互作用解析法(Visible immunoprecipitation(VIP)アッセイ)によって、8サブユニットから成るExocyst複合体の構築様式を明らかにした。さらに、Exocyst複合体とSNAREタンパク質のSNAP-25およびSNAP-23との相互作用様式も明らかにしている。平成29年度には、改良型CRISPR/Cas9システムを利用して、各SNAREタンパク質、およびExocystの各サブユニットのKO細胞の樹立を試みた。様々な工夫を凝らして何度もKO細胞を樹立を試みたが、どのSNAREタンパク質、どのExocyst複合体のサブユニットについても、うまくいかなかった。

この原因としては、これらのSNAREタンパク質やExocyst複合体のサブユニットが、細胞の生存にとって必須の役割を果たすために、KO細胞が増殖できない可能性が考えられる。一方、新たに見出したExocyst複合体と、繊毛内タンパク質輸送に関与するIFT-B複合体の相互作用解析には進展があった。すなわち、Exocyst複合体のサブユニットSec10がIFT-B複合体のサブユニットのIFT57と相互作用すること、Sec8がIFT20およびIFT54と相互作用することを明らかにした。今後は、これらの相互作用が、繊毛内タンパク質輸送において果たす役割を解析しなければならない。細胞内小胞輸送の最終ステップである膜融合の過程は、SNAREタンパク質によって媒介される。本研究では、トランスフェリンートランスフェリン受容体を含むリサイクリング小胞の細胞膜との融合の過程を、繋留複合体であるExocyst複合体がt-SNAREタンパク質のSNAP-23/SNAP-25と連動することによって調節すること明らかにした。さらに、VIPアッセイ(観るだけでわかるタンパク質間相互作用解析法)を活用して、8サブユニットから成るExocyst複合体をはじめとして、タンパク質輸送に関与する様々なタンパク質複合体の複雑な構築様式を解明した。平成28年度は次のような研究を行う予定である。・Exocyst繋留複合体とSNAREタンパク質の相互作用様式の解明これまでに、VIPアッセイを活用して、SNAREタンパク質のうちのSNAP-23とSNAP-25が、Exocyst複合体のサブユニットのうちのSec6、およびSec8とそれぞれ結合することを見出しているが、本年度は他のSNAREタンパク質のSNAP-29とSNAP-47がExocyst複合体のどのサブユニットと結合すのかをVIPアッセイによって明らかにする。さらに、私たちが独自に改良したCRISPR/Cas9システムによって、SNAREタンパク質をノックアウトした細胞を樹立し、様々なレスキュー実験を行うことによって、Exocyst複合体とSNAREタンパク質がトランスフェリン受容体のリサイクリング輸送の最終過程において果たす役割の解明を目指す。まだ樹立できていないExocyst複合体の各サブユニットのKO細胞樹立して、SNAREとの相互作用やIFT-B複合体との相互作用が小胞輸送を介する細胞内タンパク質輸送において果たす役割の解明を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子細胞生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
思春期入院患児の睡眠に関する研究

本研究の目的は入院と治療に伴う思春期患児の睡眠状況の調査を行い、睡眠に関する問題、睡眠の特性、睡眠に影響を与えている要因を検討することである。1.入院生活を送っている思春期患児の睡眠に関する実態一般小児の病棟に入院中で、急性症状がなく、入院3日以上の小学4年生から高校生を対象として、自己記入式による質問紙調査を行った。質問内容は、(1)睡眠-覚醒機能のアセスメントに関する睡眠の特徴と睡眠の影響、(2)睡眠を妨げる要因、(3)睡眠をとるための対処、(4)児童用状態不安尺度(STAIC-S)である。入院中のデータは連続2日間の夜間睡眠データとした。3病院(4病棟)に入院中の10歳から18歳の男女から得られた24名の分析の結果は次のようであった。1)睡眠の特徴:病院では50%の患児が21時台に就床し、30分以内に入眠していた。就床時間と入眠に要した時間は病院と家庭とに関連が見られ、病院での就床時間が早かった。夜間覚醒は47%に認められ、回数は1回から3回であった。2)熟眠感の低い児が約17%に認められ、夜間覚醒との関連が認められた。夜間の覚醒している患児の方が状態不安得点は高かった。4)夜間覚醒の理由には身体症状、環境の変化があったが、「なんとなく」が最も多かった。5)睡眠導入への入院児の対処:音楽を聴く・本を読む、部屋を暗くするなどの入眠促進行動が多かった。2.活動・睡眠リズム記録(アクティグラフィ)を用いての睡眠調査アクティグラフに睡眠日誌を併用し、入院中の11歳15歳の5名の連続2日間の夜間睡眠パターンを分析した(2名は持続静脈注射中)。総夜間睡眠時間は319分から519分、睡眠効率は74.8%から96.5%の範囲であった。主観的熟眠感の高い時は、そうでない時に比べ、全睡眠時間は長く、睡眠効率は高く、入眠潜時は短く、覚醒回数は少なかった。3名はアクティグラフィが認識した5分以上の覚醒回数より自己報告の回数が少なかった。本研究は入院と治療に伴う思春期患児の睡眠状況の調査を行い、睡眠に関する問題、睡眠の特性、睡眠に影響を与えている要因を検討することである。1.学童・思春期児の入院と治療に関連する睡眠の質の変化と問題に関するに文献検討の結果、疾患に関連する睡眠障害以外で睡眠を直接に扱った研究は極めて少なく、入院中のQOL、痛み等との関連で触れられて研究がほとんどであった。2.文献検討からの睡眠の質の変化の問題としては、(1)夜間の睡眠不足、(2)睡眠パターンの変化、(3)夜間の覚醒の増加、(4)睡眠時姿位の変化、(5)昼間の睡眠の増加、(6)入眠までの時間の増加、(7)覚醒時の熟眠感の減少、(8)睡眠の満足感の低下があげられていた。睡眠に影響している要因としては、痛みや呼吸困難など病気や治療に伴う症状、治療に伴う活動制限、心配や不安、入院生活環境と変化などがあげられていた。

3.学童・思春期児の睡眠習慣や睡眠パターンとその関連要因、睡眠の健康への影響、研究方法(既存の質問紙の検討、質問項目の設定)に関する検討を行った。4.慢性疾患を持つ入院中の中学生3名、学童・中学生の看護経験を持つ看護師3名に睡眠ついて面接調査を実施した。特に、文献で確認できなかった、入院経過と入院環境との関連についてデータをえた。5.上記14をもとに、入院中の学童・中学生を対象とする調査用紙を作成し、プレテストを行い、質問紙の修正を行った。6.アクティグラフ使用のための準備(使用方法、手順、留意事項)に関する検討を行った。本研究の目的は入院と治療に伴う思春期患児の睡眠状況の調査を行い、睡眠に関する問題、睡眠の特性、睡眠に影響を与えている要因を検討することである。1.入院生活を送っている思春期患児の睡眠に関する実態入院中の小学4年生から高校生を対象として、自己記入式による質問紙調査を行った。質問内容は、(1)睡眠-覚醒機能のアセスメントに関する睡眠の特徴と睡眠の影響、(2)睡眠を妨げる要因、(3)睡眠をとるための対処、(4)児童用状態不安尺度(STAIC-S)である。入院中のデータは、入院中の連続2日間の睡眠データとした。3病院(4病棟)に入院中の11歳から18歳の男女から得られた分析の結果は、次のようであった。1)睡眠の特徴:夜間睡眠中の覚醒は50%に認められ、回数は1回から3回であった。覚醒の有無および回数は、入院の中・長期児(11日以上)および家庭睡眠時に比べ、入院初期児((10日未満)に多い傾向が認められた。2)睡眠の影響:"寝不足である"、"目覚めた時の気分はすっきりしない"など、覚醒時の熟眠感がない入院児は約30%に認められ、15歳以下に比べ16歳以上の入院児に多い傾向があった。3)不安尺度得点との関連:STAIC-S得点の平均は37.6±9.9であり、夜間の覚醒が有る、熟眠感のない入院児に不安得点の高い傾向が認められた。4)睡眠を妨げる要因:覚醒の原因は、トイレに行く、痒い・痛いなどの身体症状、おなかがすく、心配・不安、暑い・寒い、人の声、医療者の巡視、なんとなくなどが多かった。5)睡眠導入への入院児の対処:音楽を聴く、昼寝をしない、部屋を暗くする、軽い運動、友達と話すなどが多かった。2.活動・休止リズム記録(アクティグラフ)を用いての睡眠調査アクティグラフを用いて、入院中と退院後の昼夜の活動・休止リズムのデータを収集と解析を試みた。得られたデータがまだ少なく、継続してデータ収集と分析を実施している。
子宮内膜癌の発癌過程における三次元的間期細胞遺伝学-Fluorescence In situ Hybridizationと共焦点走査型レーザー顕微鏡による三次元像再構築-

子宮内膜癌の組織発生には二つのタイプがあり、前癌病変とみなされる内膜増殖症を伴うものと、エストロゲン非依存性で内膜増殖症をともなわず閉経後に好発する症例とがあり、それぞれ異なる発癌因子が働いているものと考えられている。このような子宮内膜癌の組織発生および進展過程における遺伝子変化の解明には、初期病変の検索が最も有用であり、内膜癌の発生に寄与しているであろう連続した様々な遺伝子変化をとらえるには、細胞個々が隣接細胞と三次元構築を保ったままの状態で遺伝学的検索をすることが必須と考えた。しかし、切片の厚さが増すにつれ通常の蛍光顕微鏡では個々の細胞形態と遺伝子コピーとの詳細な関係の観察が不可能になった。そこで、正常子宮内膜、内膜増殖症のパラフィンブロックを使用し、20から30ミクロンの切片を作製した。これらを、すでに報告した方法にそってペプシン処理等を行なった後にFISH法を適用した。発癌に関与が予測される第1番、6番、7番、16、17、18番染色体特異的セントロメアプローブはploidyの評価に用いた。FISH法によってハイブリダイズした内膜病変のパラフィン切片を共焦点走査型レーザー顕微鏡で観察し、光学的連続切片を作製した。これを画像解析装置による三次元像再構築し、組織構築を保ったまま各細胞毎のコピー数を算定した。増殖性病変から癌への移行の可能性について、染色体プロィデイの検討は有意義である。第16、17、18番染色体の欠失が増殖症病変および内膜癌で検出されたので、一部の増殖性病変は癌化すると考えられた。癌組織では1番染色体の増加が観察されたが増殖性病変では観察されなかったことから、1番染色体のpolysomyは内膜癌の発生過程では最初におきる変化ではないと考えた。内膜増殖症を伴った内膜癌の多くはFlow CytometryでDiploidであった。また三次元像による検討では,Cystic hyperplasiaでは検討したすべての染色体は2このコピーを示した。しかし、Adenomatous hyperplasiaの10%の細胞では、第7番染色体のコピーを3個示す細胞が出現した。Atypical hyperplasiaではこれに加え、第8番染色体および第1番染色体の3個以上のコピーを持つ細胞が様々な割合で出現した(症例の48%)。癌組織ではこのような染色体数の変化に加え第17番染色体が増加した(症例の35%)。このような染色体数の変化を示す細胞はhyperpalasiaでは腺管構造の中に不均一に分布し一定の様式を示さなかったが、個々の細胞は他の細胞に比較して大型で複数個集族して観察された。癌細胞で染色体異常を示す細胞は癌胞巣の周囲に多く分布しとくに先進部で著明であった。内膜増殖症を伴わない癌では特定の染色体数の変化は無く、多くの染色体が巻き込まれていた。しかし、多くの染色体が4個のコピーを示す時、症例の20%で第18番染色体の減少が観察された。平成6年度のデーターから、第1番、7番、17番染色体数の異常が発癌に関係していることが判明した。これらの染色体特異的セントロメアプローブを用い、再構築した三次元像を詳細に検討し、内膜増殖症のどの細胞から染色体数の変化がおこるかを明確にする。

これらの腫瘍はすでにFlow Cytometryによって、Diploidであることが判明しているので、DNAの増量をともなわない型の染色体数変化を明らかにでき、この型の腫瘍の他段階発癌の過程を、形態の裏付けを持った細胞レベルで詳細に観察する正常子宮内膜、内膜増殖症(cystic hyperplasia, adenomatous hyperplasia, atypical hyperplasia)各30例、計120例のパラフィンブロックを使用する。各症例の典型的な組織像を示す部を選択し、20から30ミクロンの切片を作製した。これらを、すでに報告した方法にそってペプシン処理を行った後にFISH法を適用した。発癌に関与が予測される第1番、6番、7番、16、17、18番染色体特異的セントロメアプローブはploidyの評価に用いた。共焦点走査型レーザー顕微鏡(CLSM G-200, Argon Laser,オリンパス社製)を用い波長488および514.5mmで走査した。FISH法によってハイブリダイズした内膜病変のパラフィン切片をX-Y-Z方向に0.5ミクロン毎に走査し、光学的連続切片を作製した。各症例毎に画像解析装置による三次元像再構築し、組織構築を保ったまま各細胞毎のコピー数を算定した。増殖性病変から癌への移行の可能性についても染色体プロイデイの検討は有意義である。第16、17、18番染色体の欠失が増殖症病変および内膜癌で検出されたので、一部の増殖性病変は癌化すると考えられた。癌組織では1番染色体の増加が観察されたが増殖性病変では観察されなかったことから、1番染色体のpolysomyは内膜癌の発生過程では最初に起きる変化ではないと考えた。
小胞輸送における酵母ArflGTPaseの多機能性とその制御機構

Arfは,真核生物において広く保存されているGTPaseである.本研究では,Arfに関して従来乏しかったin vivoでの情報を得ることを目的として,出芽酵母のarf1温度感受性変異体の新奇変異アレルを8個同定し,解析を行った.これらの変異株は制限温度下でアレル特異的な輸送損傷および形態異常を示し,さらにアレル間において遺伝子内相補を示した.これらの結果から,Arf1p 1分子が細胞内で複数の輸送機構において作用し,またその機能を温度感受性変異株アレルによって分離できると結論した(Mol. Biol. Cell(2001)12 : 221-238). Arf1pの多面的機能がどのように調節されているのかという作用メカニズムを調べるために,温度感受性変異株をツールとして遺伝学的相関関係を示す因子の探索を行った.その結果,変異アレルarf1-16の多コピーサプレッサーとしてArf GAP(GTPase活性化因子)であるGLO3を得た.出芽酵母内には複数のArf GAPの存在が知られているが,興味深いことに,arf1-16に対する抑圧効果はGLO3特異的であり,これら複数のArf GAPが異なる働きを有することが示された.精製タンパク質を用いたin vitroにおけるGAP assayでは,arf1-16変異型タンパク質に対するGlo3pとその他のArf GAPのGAP活性に差が見られなかったことから,生体内ではおそらく第三の因子がその調節機構に関与していると予想される.またArf GAPはArf GAPドメイン以外のアミノ酸配列が大きく異なり,その部分がそれぞれの特異性に重要であることが明らかとなった.以上の結果から,真核細胞においてArf1pは複数の種類のArf GAPを使い分けることによってその多機能性を成りたたせているのではないかと考えている.Arfは,真核生物において広く保存されているGTPaseである.本研究では,Arfに関して従来乏しかったin vivoでの情報を得ることを目的として,出芽酵母のarf1温度感受性変異体の新奇変異アレルを8個同定し,解析を行った.これらの変異株は制限温度下でアレル特異的な輸送損傷および形態異常を示し,さらにアレル間において遺伝子内相補を示した.これらの結果から,Arf1p 1分子が細胞内で複数の輸送機構において作用し,またその機能を温度感受性変異株アレルによって分離できると結論した(Mol. Biol. Cell(2001)12 : 221-238). Arf1pの多面的機能がどのように調節されているのかという作用メカニズムを調べるために,温度感受性変異株をツールとして遺伝学的相関関係を示す因子の探索を行った.その結果,変異アレルarf1-16の多コピーサプレッサーとしてArf GAP(GTPase活性化因子)であるGLO3を得た.出芽酵母内には複数のArf GAPの存在が知られているが,興味深いことに,arf1-16に対する抑圧効果はGLO3特異的であり,これら複数のArf GAPが異なる働きを有することが示された.精製タンパク質を用いたin vitroにおけるGAP assayでは,arf1-16変異型タンパク質に対するGlo3pとその他のArf GAPのGAP活性に差が見られなかったことから,生体内ではおそらく第三の因子がその調節機構に関与していると予想される.またArf GAPはArf GAPドメイン以外のアミノ酸配列が大きく異なり,その部分がそれぞれの特異性に重要であることが明らかとなった.以上の結果から,真核細胞においてArf1pは複数の種類のArf GAPを使い分けることによってその多機能性を成りたたせているのではないかと考えている.
口腔乾燥症患者における口腔ケアによる口腔症状改善度と口腔内細菌叢の変化の関連

口腔乾燥症患者において口腔細菌数が口腔症状評価の指標になりうるか否かを明らかにすることを目的とした。口腔乾燥感を主訴として大分大学医学部附属病院歯科口腔外科を受診した患者5名(男性1名、女性4名)のうち女性4名を対象とした。主観的評価として口腔乾燥に伴う口内痛、口腔乾燥度、嚥下困難度、会話困難度をビジュアルアナログスケール(以下VAS)で評価した。客観的評価として唾液検査キット(オーラルケア社Dentocult)を使用して唾液流出量、緩衝能、細菌量(ミュータンスレンサ球菌、ラクトバチラス菌、口腔カンジダ菌、以下それぞれSM, LB, CA)、また舌苔付着量、プラークコントロールレコード(以下PCR値)を評価した。検査、評価の時期は一患者あたり、口腔ケア開始前(治療前)、開始後(治療後)の2ヶ月毎である。口腔ケアの内容は歯周組織検査、歯石除去、機械的歯面清掃、ブラッシング指導である主観的評価と客観的評価、各々について関連性を評価した結果、1.プラーク中のSMとPCR値口腔ケアでPCR値は減少するがプラーク中のSMの減少は認められなかった。PCR値とプラーク中のSMとの関連は認められなかった。2.唾液流出量と唾液中のSMとLB口腔ケアで唾液量の変化は認められなかった。唾液流出量と唾液中のSM、LBに関連は認められなかった。3.唾液中のSM、LBと各症状唾液中のSM減少で各症状の改善が認められた。4. PCR値と唾液中のSMPCR値の減少で唾液中のSMの減少が認められた。5. PCR値と各症状PCR値の減少で各症状のVAS値の改善が認められた。以上の結果をまとめると口腔ケアによりPCR値,唾液中SMは減少する。SM減少により口腔乾燥関連症状は改善傾向を示す。よって唾液中のSMが口腔乾燥関連症状の指標になりうると考えられた。
不確実な状況下の意思決定戦略に関わる神経回路

動物は状況の不確実性(見通しの悪さ)によって行動戦略を切り替える。動物はどのようにして「見通しが悪い」ことをメタ認知(俯瞰的に理解)し、それを行動に反映させるのだろうか?本研究はメタ認知に関わるとされる眼窩前頭皮質と、行動の固執性に関わる線条体の連絡経路に着目し、この経路が不確実性による行動戦略の切り替えに必要であるかを検証する。具体的には、光遺伝学的方法を用い、眼窩前頭皮質ー線条体投射細胞を同定した上で動物に報酬確率が変動する状況における感覚刺激判別課題を行わせ、それらの細胞群がどのような情報を表象し、その活動の操作が行動戦略のシフトに影響するかどうかを検証する。
教育・学習の文化的・生態学的基盤：リズム，模倣，交換の発達に関する人類学的研究

代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として,子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成する仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,この研究に立脚して子どもの教育・学習が成立する基盤を再考することである.そこで日本を含むアジア・アフリカ諸国において,(1)リズム,(2)模倣,(3)交換に関する養育者ー子ども(胎児4歳)間相互行為の発達についての実証的データを収集・分析し,教育・学習の様式を基礎づける文化的・生態学的な構造を明らかにした.具体的には,国内外で計30回のデータセッション,計16回の「教育・学習の人類学セミナー」を主催した.また,調査参加者向けの報告書を毎年度作成した.代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として,子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成していく仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,この研究成果と理論枠組みに立脚して,子どもの教育・学習が成立する基盤を再考することである.そこで,日本を含むアジア・アフリカ諸国において,(1)リズム,(2)模倣,(3)交換に関する養育者ー子ども(誕生4歳)間相互行為の発達についての実証的データを収集・分析する.さらにこれらを関連づけて,それぞれの集団における教育・学習の様式を基礎づけている文化的・生態学的な構造を明らかにする.プロジェクトの2年目となる平成25年度は,平成26年23月にかけてボツワナに滞在し,グイ/ガナの言語的社会化に関する調査を行うとともに,現地のグイ/ガナ,ローカルNGO,大学関係者と共にワークショップの企画・運営・発表を行った.得られた資料に基づいてボツワナ大学の教員らと議論を行った.日本国内では,乳幼児がいる家庭10軒(乳幼児は計28名)の定期訪問によって得られた(1)リズムの発達,(2)模倣の発達,(3)交換の発達に関する研究資料の解析を進めた.具体的には,おもに動画資料に基づくジェスチャーや会話の書き起こしを整理し,その分析方法について検討を進めた.これらと並行して,国内外で月に1回程度のデータセッションを行ってきた.平成25年度は特に,模倣の発達について集中的に検討し,子どもは社会的状況における協調的行為への参加を通じて模倣活動に巻き込まれていくことを明らかにした.代表者らはこれらの研究成果の一部を代表者が定期的に主催してきた国際ワークショップ(「教育・学習の人類学セミナー(2013年度は計4回開催)」)をはじめとする国内外のシンポジウムや学会で議論した.また調査参加者に向けた報告書を作成し,保護者に配布するとともにHPに掲載した.代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成していく仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,この研究成果と理論枠組みに立脚し,子どもの教育・学習が成立する基盤となる文化的・生態学的な構造を明らかにすることである.プロジェクト初年度となる平成24年度は,本務校の若手研究者海外派遣制度を活用し,平成24年810月にかけておもにボツワナ大学に付属研究員として滞在して研究活動を行った.具体的には,ニューカデ村でグイ/ガナの言語的社会化に関する調査を行い,得られたデータに基づいてボツワナ大学の教員や同大学への訪問研究者らと議論を行った.さらにその後訪問したケープタウン大学,シンガポール国立大学でも同様の議論を行った.日本国内では,乳幼児がいる家庭10軒の定期訪問によって得られた(1)リズムの発達,(2)模倣の発達,(3)交換の発達に関する研究資料の解析を進めた.具体的には,おもに動画資料に基づくジェスチャーや会話の書き起こしを作成した.また,乳幼児と養育者の相互モニタリング過程を正確に記録・分析するための小型のアイカメラを用いた動画資料の収集方法について検討を進めた.これらと並行して国内外で月に12度のデータセッションを行った.平成24年度は特に,リズムの発達について集中的に検討し,養育者-子ども間相互行為では早い時期から共同的音楽性を通じて「間主観的時間」の構造が導入されること,それはその社会における道徳性が育まれる基礎となることを明らかにした.代表者らはこれらの研究成果の一部を代表者が定期的に主催してきた国際ワークショップ(「教育・学習の人類学セミナー(平成24年度は計4回開催)」)を始めとする国内外のシンポジウムや学会で議論した.また調査参加者に向けた報告書を作成し,保護者に配布するとともにHPに掲載した.代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として,子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成していく仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,その成果と理論枠組みに立脚して,子どもの教育・学習が成立する基盤を再考することである.そこで,日本を含むアジア・アフリカ諸国で,(1)リズム,(2)模倣,(3)交換に関する養育者ー子ども(誕生4歳)間相互行為についての実証的データを収集・分析する.さらにこれらを関連づけ,各集団における教育・学習の様式を基礎づけている文化的・生態学的な構造を明らかにする.プロジェクト3年目となる平成26年度は,平成26年12平成27年1月にかけてボツワナに滞在し,グイ/ガナの言語的社会化に関する資料収集と現地でのフォローアップ調査を行い,得られた資料に基づいてボツワナ大学の教員らと議論を行った.日本国内では,乳幼児がいる家庭10軒(乳幼児は計28名)の定期訪問で得られた(1)リズムの発達,(2)模倣の発達,(3)交換の発達に関する研究資料の解析を進めた.

具体的には,おもに動画資料に基づくジェスチャーや会話の書き起こしに基づいて,共同研究者と組織的な分析を行った.並行して,国内外で月に1回程度のデータセッションを行ってきた.平成26年度は特に,交換の発達について集中的に検討し,子どもは社会的状況で適切に振る舞うことに動機づけられた行為を積み重ねる中で,相互行為上の互酬的な規範を参照するようになることを明らかにした.これらの研究成果の一部について,代表者が定期的に主催してきた国際ワークショップ(「教育・学習の人類学セミナー(2014年度は計4回開催)」)等,国内外の研究集会で議論した.代表者は本プロジェクトの主要な成果の1つとなる英文単著を出版した.また調査参加者に向けた報告書を作成し,保護者に配布するとともにHPに掲載した.代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として,子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成していく仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,この研究成果と理論枠組みに立脚して,子どもの教育・学習が成立する基盤を再考することである.そこで,日本を含むアジア・アフリカ諸国において,(1)リズム,(2)模倣,(3)交換に関する養育者ー子ども(誕生4歳)間相互行為の発達についての実証的データを収集・分析し,教育・学習の様式を基礎づける文化的・生態学的な構造を明らかにする.プロジェクト最終年度となる平成27年度は,まず日本国内で,乳幼児がいる家庭10軒(乳幼児は計28名)の定期訪問から得られた(1)リズムの発達,(2)模倣の発達,(3)交換の発達に関する研究資料の整理・解析を進めた.また,これまでに収集した海外の言語的社会化に関する資料に基づいて,共同研究者と議論を行った.これらと並行して,国内外で定期的にデータセッションを行ってきた.平成27年度は特に,リズム,模倣,交換の発達の関係について集中的に検討し,さまざまな文化的集団における教育・学習の実践と,身体的ニッチ,物質的ニッチ等からなる「ハビタット」形成との関わりについての考察を進めた.代表者らはこれらの研究成果の一部を代表者が定期的に主催してきた国際ワークショップ(「教育・学習の人類学セミナー(2015年度は計4回開催)」)をはじめとする国内外のシンポジウムや学会で議論した.また調査参加者に向けた報告書を作成し,保護者に配布するとともに本プロジェクトのHPに掲載した.また本プロジェクトの集大成となる,編著書『子育ての会話分析』,ASM特集号『Natural history of communication among the Central Kalahari San』などを出版した.代表者はこれまで,相互行為における応答の力を基礎として,子どもと養育者の双方が責任を文化的に形成する仕組みを明らかにしてきた.本研究の目的は,この研究に立脚して子どもの教育・学習が成立する基盤を再考することである.そこで日本を含むアジア・アフリカ諸国において,(1)リズム,(2)模倣,(3)交換に関する養育者ー子ども(胎児4歳)間相互行為の発達についての実証的データを収集・分析し,教育・学習の様式を基礎づける文化的・生態学的な構造を明らかにした.具体的には,国内外で計30回のデータセッション,計16回の「教育・学習の人類学セミナー」を主催した.また,調査参加者向けの報告書を毎年度作成した.平成26年度は,研究員1名と技術補佐2名を採用して研究資料の収集・解析を進めた.
表面被覆型シリカ固定相の合成とそのHPLC分析への利用

1.アルキルシリル型充填剤による蛋白質の逆相クロマトグラフィ-市販OOS充填剤の分離能を比較した結果、低分子物質の分離能はよくても蛋白質の分離には適さない充填剤があった。この異なりは、基剤シリカゲルの性質(強酸性の官能基)に由来しており、この担体表面の吸着部位を抑制することが、蛋白質の分離能を向上させる重要な要素であった。2.表面被覆型シリカ固定相の合成強酸性の官能基の処理を目的として表面被覆型シリカ固定相の合成を逆相充填剤の合成をモデルに試み、蛋白質のHPLC分析へ利用した。(1)ポリエチレンイミン(PEI)被覆アルキルシリカの合成、合成過程での反応条件を検討した結果、10%PEIメタノ-ル溶液を用いてシリカゲル表面にPEIを被覆後、1.4-batanediglycidyletherのエポキシ試薬で24hr架橋し、その後直鎖アルキル基導入のための各種直鎖脂肪酸(C4C22)の酸無水物を用い、N-N′-Oiisopropyl ethyl amineを触媒としてDMF中にて60°C、24hrアシル化反応により合成した。(2)新規逆相充填剤のHPLC分析への利用、合成した表面被覆型充填剤は強酸性の官能基の影響をうけやすい蛋白質のピ-クキャパシティ-が顕著に向上していることから、官能基の遮蔽が充分行なわれていた。蛋白質の溶出順序は従来型のアルキルシリル型と同じであるが、従来型よりも低いアセトントリル含量で溶出され、しかもアルキル鎖長に応じた保持力を示す特徴を有していた。酸性条件下及びアルカリ条件下での充填剤の耐久性も従来型に比し優れていた。リガンド導入率が低いためか低分子物質の保持は従来型に比し弱かった。物理吸着法に対応し共有結合法によりPEIを固定化した固定相の合成を試みたが、上述の物理吸着法とほぼ同様の分離特性を得た。
アジア・アフリカにおける民営初等教育の比較研究ー質の高い初等教育保障の視点からー

2015年までの質の高い初等教育の普遍的保障達成という目標の下、公共セクターだけでなく、民間セクター(私立学校)における取組みも考慮される必要がある。国全体としての比率は少ないものの、近年私立初等学校の数は増加傾向にあり、質の高い教育の提供を掲げる私立学校は多くの保護者や児童を惹きつけているといえる。ただし、何をもって質の高い初等教育ととらえるかについては様々な意見がある。本研究では、対象国における私立学校関係者に各学校が提供している教育の質について訪問インタビューを行い、対象国の研究者からは公私間の教育の質の格差に関する見解を聴取することにより、民間セクターの果たす役割について検討した。1.アフリカ諸国(南アフリカ、タンザニア、ケニア)における民営初等教育の質保証に関するケース・スタディ(1)前年度のインド(ラジャスタン州)における調査結果を下敷きに、上記各国における私立学校協会(私立学校団体)、民営初等学校の理事長・校長等に対するインタビューとディスカッションを行った。質の高い初等教育の保障という国際的教育政策動向のなかで、それぞれの社会のコンテクストに応じて、民営初等学校に期待される役割と民間セクターであるからこそ可能となる取り組みの現状について確認することができた。とくに、民営初等学校は保護者や児童を「顧客」であると位置づけ。彼ら学校に対する要求への柔軟な対応、課外活動のための充実した施設設備や教員の強いアカウンタビリティ意識、そして教員一人あたりの児童数の制限など、良質は教育環境の整備・維持が特徴的である。(2)政府の私学に対する行政的コントロールに違いがみられるが、私立学校団体が加盟校の質的水準の向上にアドバイスを行い、加盟校の教員に対する研修に取り組んでいる点は共通している。(3)ただし、近年は学費が低廉な低所得層を対象とする私立初等学校が増加してきていることから、その「顧客」の条件や学校に対する要求・期待は多様化してきている。2.民営初等教育の国際的動向ー学費が低廉な私立学校の増加にともない、民営初等教育が低所得層にも拡大してきている動向に関する国際教育機関の政策動向と研究動向のレビューを行った。Iインドにおける民営初等教育、初等教育分野のPPP、初等教育の質保証に関するケース・スタディ(1)2002年の憲法修正以降の「2009年無償義務教育についての児童の権利法(連邦法)」の制定の背景と諸規程の内容を確認し、とくに私立初等学校に与える影響(質的教育環境整備基準の設定と学校設置登録の強化など)について確認した。(2)ラジャスタン州ジャイプルにおいて、現地の教育研究者、私立学校協会代表、各私立学校の理事長、校長等に対し、私立初等学校が提供する教育の質に関する訪問インタビュー調査を行った。それにより、1ジャイプルに所在する私立初等学校の多様性(小規模の家族的経営の学校からチェーン展開する学校までの学校規模、および個人経営、宗教団体、財団、株式会社などの運営形態等)、2各校の教育理念・目的と教育の質との関係(創立者の哲学、保護者のニーズへの対応、市場原理等)、3各校の準拠する各種カリキュラム、4修了資格試験の学業成績と教育の質の関係、5教育に質における課外活動の意義、6教員の質と教員研修、7経済成長のなかでの、私立初等学校の提供する教育サービスに対する保護者の意識・ニーズの変化等、教育の質に対する多様な取り組みと実状について検証した。また、次年度以降バンガロール(インド)、南アフリカ、タンザニア、ケニアで実施する予定の調査の具体的計画とその分析の枠組を明確化することができた。II国際教育機関における研究動向の検討たとえば、世界銀行によるlow-cost private schoolに対する人頭補助金にかかわる追跡評価のケース・スタディ等があり、low-cost private schoolは、特に貧困層の教育において、公立学校よりもより効率的にニーズを把握し、あらゆる面でより高い成果を挙げており、現在ではEFA達成のための一つの選択肢として考えられていることを確認した。これまで実施してきた対象国の民営初等教育の分析について、本年度は補足的な調査を実施し、このテーマに関する知見を拡げるとともに、新たな視点から初等民営教育の特質を検討した。これらは具体的には、キリスト教主義の私立学校と国際的機関によるカリキュラム認証を受けているインターナショナルスクールである。前者については、植民地時代からの伝統的なミッションスクールに加えて、キリスト教の理念にしたがった規律ある教育という保護者・親のニーズに応えた学校が、近年発展してきていることが確認された。後者については、一つの私立学校のグループのなかに、政府のカリキュラムに準拠した学校と国際バカロレア(IB)やケンブリッジなどの国際的修了認定機関の認証を受けたインターナショナルスクールが併存するケースや、1校のインターナショナルスクールが、国際認定機関の認証と国内の政府系機関の認証を複数受けているケースが確認された。

政府立の学校や私立校であってもナショナルカリキュラムに従った学校では、知識の詰め込みによる試験準備が求められる中等教育段階の修了試験以外の選択肢はないが、私立学校の場合には、保護者・親の教育方針やニーズ、また子どもの適性に応じて、ホリステーックで活動や経験を重視する教育を選択肢することが可能である。また、教師の児童生徒に対する手厚いコミットメントが私立学校のひとつのセールスポイントであると考えられる傾向があるのに対し、政府立の学校の児童生徒に比べて、自立しておおらず、教師に依存しがちであるとの指摘もみられる。、比較教育学前年度のインドにおける民営初等教育の分析に加えて、植民地時代の英国の制度をもとに発展してきているアフリカ3か国の調査を実施し、計4か国における民営初等教育の相違点とと共通点を、近年の社会・経済・文化的展開と関連させて分析することができた。この点において、当初の研究課題の追究は順調に進行している。なお、「教育開発に関するアジア・アフリカ大学間対話ネットワーク」において、本研究は2013年度および2014年度のネットワークの研究事業として承認された。ただし、対象国の大学のカウンターパート研究者は、国公立学校を対象とする政府の政策を研究を中心としており、必ずしも私立学校教育を専門的に研究しているわけではないため、調査実施にあたっての対象の私立学校の特定と紹介、ならびにその社会における私立学校事情についてのインサイダーとしての一般的な情報提供という程度に限られていた。さらに、研究経費上の制約もあり、各自が各国の私立学校についての研究を実施し、次年度で予定していた各自の研究成果を持ち寄るワークショップの実施は難しいと判断した。ただし、このネットワークのメンバー(大学の教育学研究者)に本研究の成果を提示し意見を聴取することで、このネットワークを活用する予定である。また、国際的動向の分析は進捗してはいるもの、まだ十分ではないと考えている。ジャイプルにおけるフィールド調査により、私立初等学校における教育の質に関する、多面的な視点からの言説と実態を検証し、それらのデータをもとに理論的な分析を行うことができた。そして調査実施後、その結果にもとづいて現地の教育学研究者等と意見交換を行い、本研究・調査の意義と成果について積極的な評価を得ている。これにより今後の研究遂行の具体的方向性が妥当であることが確認できた。ただし、国際機関等における研究動向については、まだデータ収集・分析が十分ではなく、次年度現地フィールド調査と並行して精力的に取り組む予定である。アフリカの3か国について、本年度の調査の成果の上に、本研究の目的にしたがって訪問すべき私立校の種類等を特定し、再度訪問調査を行う予定である。なお、各国の調査に先出ち、前回の調査レポートを取りまとめ、「アジア・アフリカ大学間対話ネットワーク」のメンバーでもある各国のカウンターパートに提示することによりディスカッションを深めることを予定している。なお、インドのケース・スタディについては、今年度バンガロールでの実施を予定していたが、調査準備の進捗状況や日程の都合から実施できなかった。
熱帯荒廃地造林のための環境ストレス耐性樹種開発の基礎研究

荒廃地の環境ストレスに対しある程度の適応性を示す樹種を選抜し,これらの環境ストレスへの適応機構を解明しようとした。これまでに熱帯産のマメ科樹種のAcacia mangiumとAcacia auriculiformisを用いて,熱帯に広く分布する酸性土壌を想定し,低pHストレスに対する反応を明らかにしてきたが,さらに樹種を増やし,低pHと高pHに対する反応を調べた。その結果,熱帯造林に使用される樹種のpH適応幅が異なることがわかった。酸性土壌においてはアルミニウムの過剰障害が起こる。これらの熱帯産のマメ科樹種のアルミニウム過剰への適応機構を,アルミニウムをキレート化する有機酸の放出に焦点をあてて調べた。その結果,Paraserianthes falcatariaがアルミニウムストレス下で誘導的にクエン酸を根から放出していることがわかった。また湿地の開発に失敗し放棄された荒廃地は,滞水等のストレスが樹木の生育を制限する。湿地周辺に生育する樹種の発芽時のストレスへの反応を調べた。その結果,様々なストレスに対する各樹種の発芽時の耐性が明らかになった。このうち最も滞水に対し適応力の大きいMelaluca cajuputiの滞水に対する耐性機構を発酵系の酵素活性に焦点をあてて調べた。その結果,ADH活性が滞水ストレス下で高まることがわかった。熱帯降雨林の超高木性樹種であるフタバガキ科樹木は,従来環境ストレス耐性が弱いとされてきたが,将来は,フタバガキ科の優占する現存量の大きい熱帯林の再生も考える必要がある。フタバガキ科樹木のうち環境ストレス耐性が比較的強いと考えられるものから,組織培養系を確立した。Acacia mangiumの細胞培養系を用いて、低pH、高Mn耐性細胞の選抜を行った。耐性と非耐性の培養細胞から抽出したタンパク質を電気泳動することによって、ストレスによるタンパク質組成の変化を調べた。ストレスによって変動するタンパク質の存在が明らかになり、現在は耐性との関連について研究を進めている。A.mangiumとA.auriculiformis、その他の熱帯産マメ科樹木の試験管内発芽実生を用いて、A1ストレスに対する各樹種の反応を調べた。A1ストレスによる成長の低下は、各樹種間で大きな違いはなかった。現在ストレス反応に関与するであろう代謝系の種々の酵素活性の変動を調べている。同じ樹種について水耕栽培実験により、強酸・強アルカリストレスに対する反応を調べた。至適pH条件下では、ギンネム(Leucaena leucocephala)やファルカタ(Paraserianthes falcataria)の成長が良かったが、A.auriculiformisは強酸性条件での耐性が大きく、ストレス解除後の回復も著しかった。常時または季節的に滞水条件下におかれる湿地の優占種であるMelaluca cajuputiの種子発芽を調べた。この種の種子は、滞水条件(低酸素濃度条件)、0.5Mの高張液条件(生理的乾燥条件)、pH3の強酸性条件などのストレス条件下でも発芽可能であり、また乾燥種子の段階では100°Cに1時間おかれても発芽力を失わなかった。また、同様に湿地に生育する樹種についても発芽試験を行った結果、滞水条件下でも発芽可能であることが示された。Shorearoxburghiiのカルス培養系を確立した。現在は、培地に添加する糖の種類による成長差を調べている。マメ科の3種Paraserianthes falcatariaとAcacia mangium,Leucaena leucocephalaの実生を無菌的に培養し,Alストレス下での成長を調べたところ,いずれの種も根の伸長が抑制された。

10mM Al添加区でL.leucocephalaが枯死したのに対し,P.falcatariaは根の伸長抑制が30%にとどまり,Alストレスに耐性があることが明らかになった。培地中の有機酸を分析したところ,クエン酸をAlストレス下で誘導的に根から分泌していた。特にP.falcatariaは誘導量が大きかった。有機酸の生合成を制御するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの活性も3種のうちP.falcatariaが最も高かった。外生クエン酸を培地に加えると3樹種ともAlによる根の伸長抑制が緩和された。P.falcatariaでは内生クエン酸を多く分泌することがAlに対する耐性機構の一部であることが示唆された。前年度に確立したShorea roxburghiiのカルス培養系に加え,S.macrophyllaのカルス培養系も確立した。これらの培養系を用い、炭素源として培地に添加する糖の種類による成長差を調べた。6種類の糖のうちマルトースとスクロースで成長がよかった。カルスの健全さを加味するとマルトースが適していることが明らかになった。Melaleuca cajuputiの実生は頂端まで冠水させるとほとんど樹高成長が見られなくなるが,根系のみを滞水条件においた場合は成長が抑制されなかった。
局所・非局所生命現象を記述する偏微分方程式の研究

(1)増殖項を持ついくつかの局所腫瘍侵潤モデルの解が、ロジスティック方程式の解へ時間と共に漸近することを証明した。(2)(1)を含む数理モデルより帰着される発展方程式<ttD'<tf(x,t;u)の特徴付けと一般化を行い、我々の数学的方法の適用範囲を広げ、解の存在と漸近挙動を示した。(3)Gliomaについて、進行波解と腫瘍の侵潤範囲との関連性を評価する妥当な数学的アプローチを特定した。(4)局所と非局所モデルの本質的な違いが、非局所項が拡張された微分作用素と類似した性質を持つ点にあるとの帰結を得た。2.申請者と梅沢は藤田保健衛生大学医療科学部に、シミュレーションのためのハードとソフトを整えて起動させる準備を行っている(Mathematica 8.0の導入)。数理医学関係の図書を購入、研究室の学生の協力を得て、数値アルゴリズムの開発と数値実験を試み、数理医学の最新の動向を調査する環境を整えることができた。さらに斉藤とともに、非局所腫瘍侵潤モデルの今後の数値シミュレーションの計画と可能性について研究打ち合わせを行った。3.方程式における非局所接着項はインプリシットに与えられ、有効な条件は一般的には与えられていない。ポーランドの数学者たちによりある程度数学的に妥当性のある十分条件が与えられたことが今回の渡航によりわかった。さらに適切な形式化と属すべきクラスの策定を行っている。4.申請者と研究分担者・連携研究者は、3月に数理講演会を開き、分野横断的に研究者を招聘し研究集会を開き、特に走化性方程式・進行波解を扱っている研究者達との、情報交換並びに研究打ち合わせを行った。1.研究代表者は、非局所域モデルに対応した定式化のため、局所腫瘍成長モデルの数学解析において有効であった我々の数学的方法の一般化を行った。その解の存在と漸近挙動を調べるためにエネルギー評価式を得ることが最も重要である。局所・非局所モデルの数学的構造における関連性、同等性と相違点をこれを基準にして明らかにしつつある。2.研究代表者は7月にポーランド・クラクフで開催された「ヨーロッパ数理・理論生物学会」に参加して現在までに得られた成果を発表すると共に、腫瘍の成長に関する研究打ち合わせや最新の話題を調査した。その後7月に代表者は、J.I.Tello氏の招聘により、マドリッドICMatにおける一週間の共同研究を行い、具体的な共同研究の枠組みと問題を提案し、共同研究について具体的な問題設定を行った。また、彼らの定期的な研究会、Seminario de Matematica Aplicadaにおいて現在までの研究成果を発表した。さらに研究代表者は8月、モスクワで開催された、8^<th>ISSAC CONGRESSにおいて現在までの研究にもちいられた数学的手法をより一般的な発展方程式に対する手法を発表した。さらに代表者は、かねてよりの共同研究者である、Jean Pierre Loheac氏の招聘によりEcole Cetrale de Lyonを訪ね、現在扱っている数理モデルに関連した爆発解の共同研究について議論し、研究打ち合わせを行った。3.平成24年3月7日に研究分担者らと共に研究集会を開催した。国内外から関連する研究者を招聘し、研究集会を開きこれまで得られた、非局所、進行波モデルについて討論・研究打ち合わせ、最新の話題の提供を受け、進行波に対するパルスの影響に着目し、新たな方向性を見出だした。外国からの招聘研究者は東日本大震災の影響を理由にキャンセルとなった。3年間の成果を総括する。腫瘍侵潤現象を、細胞内、細胞、組織の各レベルで考え、腫瘍細胞の増殖を記述する項(ロジスティック項)が、組織、非局所レベルにまで同様に現れるが、これまで一般的な評価式による数学的アプローチが知られていないため、まずこの項に関して我々の数学的扱いができるようにした。そのために,研究代表者らはロジスティック方程式とその解を用いて増殖項付き組織レベル腫瘍浸潤モデルの評価式を導き、モデルの解の存在、漸近挙動(ロジスティック方程式の解へ時間にそって収束)ことを証明した。腫瘍侵潤に関する従来の局所モデルと非局所モデルの数学的関連性について、数学的構造の議論を行った。M.Chaplain達によれば非局所項は、本来の定義域と関数を適当な拡張を行うことで定義されるが、数学的または医学的必然性は特別見つけられない。ところがその後の彼らの研究に従うと、非局所モデルの主方程式を全空間で考えることで、局所・非局所項の関連性が特異積分作用素の議論上で説明されることから、まずはこれによる非局所項の特徴付けを行い、それに整合する様な有界領域から全領域への適切な拡張を見つけるのが有効であるという方向性が新たに得られた。

進行波解と実際の腫瘍の侵潤との関連性について、M.Badualらの複数の論文結果を検討し、臨床的に重要になる腫瘍到達範囲と進行波の到達域の関連性が、数学的には議論の余地があり、それについてWHOグレードIIのグライオーマについて新たな知見を得た。非局所腫瘍浸潤モデルの数値シミュレーションをテイラー展開を用いて行った。昨年9月に近藤滋氏を招きは数理生物モデルにおける反応拡散方程式について講演会を行い、平成25年2月に数理講演会を開催し、接触抑制モデル、最大値原理の有限要素近似、心肥大関連タンパク質、生物の侵入モデルなどについてのトピックスの講演がなされた。M.Chaplain型の非局所腫瘍浸潤モデルの解の存在については、その後彼とそのグループによって証明されたが、解の漸近挙動や、局所モデルの解との関連についても同様なのかは不明である。そういった点において局所モデルとこのような整合性を保ちながら非局所的性質を備えつつ一般化した微分方程式を提唱した。一方、進行波からの数学解析については現在、侵潤プロセスにおいて生じるパルスに注目し、それが進行波に与える影響を明らかにするため、先行結果を研究中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度得られた結果と進展状況から、特に次の点において新たな取り組みをする必要があると考える。提案した腫瘍浸潤モデルの我々の方向性による非局所化とChaplainらによる非局所モデルの相違点と共通点について明らかにするため、我々の方法で彼らのモデルを数学解析を試み、次に彼らの非局所モデルは積分方程式型であり、これを微分方程式型のものに変換して議論し、その上でコンピュータシミュレーションをすることで、その全貌を見極める必要がある。進行波については、適当なパルスを与えることによってそれに与える影響を先行結果等を参考にしながら明らかにし、さらにパルス自体が移動させた場合についてその効果を明らかにする。このように、パルスに注目しそれを現象の中心に据えて腫瘍浸潤を数学解析することによって、特徴付けを行うという新たな観点を加え本課題研究をすすめる。