hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達障害児への早期療育の効果に関する行動・神経科学的研究

以下の3点を実施した。1.自閉症児のコミュニケーション獲得条件の検討(1)動作模倣:手指運動模倣において、模倣の正確さは自閉症児と健常児で差がないが、モデル動作を表裏逆に模倣する逆転反応が、自閉症児において有意に高く生起した。しかし、模倣する手を見ることができない場合、逆転反応が有意に減少したことから、自閉症児における逆転反応は、視覚的フィードバックへ過度の依存による可能性が示唆された。(2)共同注意表出:大人には見えず、子どもにしか見えない場所に刺激が提示される場面において、自閉症児は指さしや複数の共同注意行動を協応して表出することが有意に少なかった。遂行が顕著に低い自閉症児3名に対して介入を実施した結果、共同注意のターゲットを子どもの選好に合わせて操作することによって共同注意の生起率が上昇し、直接の訓練なしに協応された共同注意行動が出現することが示された(2007Autism Conferenceにて発表)。2.健常乳幼児における社会的刺激に対する脳反応の光トポグラフィによる検討(1)対乳児音声:自分の母、未知の母の対乳児音声に対して、左右聴覚野近傍の有意な賦活が見られた。前頭部においては、自分の母条件においてのみ、特に右前頭部に有意な賦活が見られた(第11回認知神経科学会にて発表)。(2)共同注意:共同注意表出条件と、実験者の視線が示す方向に刺激が提示される共同注意応答条件を比較した結果、応答条件において、有意にOxy-Hbの低下が見られた。3.自閉閉症児への行動的介入による行動・脳機能の変化の検討(1)自閉症、高機能自閉症児を対象に、音韻・抑揚の変化を聴取時の脳活動を測定した結果、言語処理の側性化発達に遅れがみとめられた。(2)療育経験のない2歳自閉症児に対して(3)の課題を用いて療育前と、療育開始後の側性化の変化を検討した結果、側性化指数に変化が見られた。自閉症児、健常児を対象として以下の3点を実施した。1、コミュニケーション獲得の必要条件の検討:(1)共同注意の獲得:自閉症児と健常児の指さし理解の遂行を比較した。その結果、自閉症児群では、発達年齢20ヶ月以下の子どもの遂行が低くく、また、指さし理解と比較して、視線の理解が有意に低いことが示された。健常児群においても同様の傾向が見られ、自閉症児群の視線理解の困難さは、自閉症特有な障害ではなく、発達年齢と一致した反応であることが示唆された。指さし理解が未獲得な自閉症児においても、必要な対象物を要求する場面を用いた指導を行い、指さし、頭、視線の理解が獲得された。この結果の一部は、World Congress of Behavioral and Cognitive Therapies(2004年7月、神戸)にて発表した。(2)2語文による叙述の獲得:自閉症児を対象に、マトリックス訓練による2語文獲得を検討した。その結果、少数刺激の訓練によって、未訓練刺激への般化が示され、マトリックス訓練の有効性が示唆された。この成果は、日本行動分析学会第22回大会(2004年9月、東京)にて発表した。(3)早期療育プログラムの体系化:これまでの研究から明らかになった、共同注意、模倣など、機能的なコミュニケーションに必要なスキルの獲得条件を、効果的な早期療育の方法として体系化し、日本特殊教育学会第42回大会(2004年9月、東京)にて発表した。2、親子相互交渉データの収集:療育が親子相互交渉に及ぼす効果ついて検討するため、自閉症児と健常児の、自由遊び場面における親子相互交渉の行動データを収集し、データベース化した。3、近赤外分光法による脳機能データの収集:発達障害児の脳機能を測定する準備段階として、健常成人、3-12ヶ月齢の健常児を対象として近赤外分光法を用いたデータ収集、分析のノウハウを蓄積した。平成17年度は、自閉性障害児、健常児を対象として以下の3点において研究を実施した。1、コミュニケーション獲得条件の検討(1)動作模倣:自閉症児15名を対象として、前年度から継続的に系統的な動作模倣の評価、指導を実施した。評価の結果、自閉症児において、実際の人と、静止画の動作の模倣で遂行パターンに違いがあることを明らかにした。(2)共同注意:自閉症児において、実際の人と、静止画刺激における視線理解、また、静止画における視線と矢印の方向理解を比較した。静止画条件において実際の人条件よりも遂行が低下し、静止画において、矢印と視線に動きを付与した場合、視線条件においてのみ遂行が上昇するという結果が得られた。よって、自閉症児における視線理解の困難さは、社会的手がかりの理解の障害ではなく静止画から運動を知覚する困難さであることが示唆された。(3)報告行動の獲得:自閉症児3名を対象に、自分が見たものを報告する行動の獲得を検討した。言語行動の機能に焦点をあてた指導の結果、報告行動が獲得され、異なる場面、人にも般化を示した。成果は、第31回行動分析学会年次大会(2005年5月、シカゴ)にて発表した。2、早期療育の親子相互交渉への効果の分析:親子相互交渉のデータベース化を継続した。また、療育開始時と療育開始後2年目の親子相互交渉の分析を行った。結果は2005年国際行動分析学会(2005年11月、北京)にて発表した。3、光トポグラフィによる脳機能測定:

(1)健常乳幼児を対象として、対乳児音声と対成人音声、また、話し手が自分の母親と他児の母親である条件で比較を行った。さらに、母子が共同注意を行っている状態の脳機能を計測した。(2)自閉症、高機能自閉症児11名を対象に、音韻、対乳児音声がどのように処理されているかを検討した。これらの結果は、知能検査などの測度と合わせた検討を行っていく予定である。以下の3点を実施した。1.自閉症児のコミュニケーション獲得条件の検討(1)動作模倣:手指運動模倣において、模倣の正確さは自閉症児と健常児で差がないが、モデル動作を表裏逆に模倣する逆転反応が、自閉症児において有意に高く生起した。しかし、模倣する手を見ることができない場合、逆転反応が有意に減少したことから、自閉症児における逆転反応は、視覚的フィードバックへ過度の依存による可能性が示唆された。(2)共同注意表出:大人には見えず、子どもにしか見えない場所に刺激が提示される場面において、自閉症児は指さしや複数の共同注意行動を協応して表出することが有意に少なかった。遂行が顕著に低い自閉症児3名に対して介入を実施した結果、共同注意のターゲットを子どもの選好に合わせて操作することによって共同注意の生起率が上昇し、直接の訓練なしに協応された共同注意行動が出現することが示された(2007Autism Conferenceにて発表)。2.健常乳幼児における社会的刺激に対する脳反応の光トポグラフィによる検討(1)対乳児音声:自分の母、未知の母の対乳児音声に対して、左右聴覚野近傍の有意な賦活が見られた。前頭部においては、自分の母条件においてのみ、特に右前頭部に有意な賦活が見られた(第11回認知神経科学会にて発表)。(2)共同注意:共同注意表出条件と、実験者の視線が示す方向に刺激が提示される共同注意応答条件を比較した結果、応答条件において、有意にOxy-Hbの低下が見られた。3.自閉閉症児への行動的介入による行動・脳機能の変化の検討(1)自閉症、高機能自閉症児を対象に、音韻・抑揚の変化を聴取時の脳活動を測定した結果、言語処理の側性化発達に遅れがみとめられた。(2)療育経験のない2歳自閉症児に対して(3)の課題を用いて療育前と、療育開始後の側性化の変化を検討した結果、側性化指数に変化が見られた。
地方における若年雇用問題とキャリア形成

本研究は、フリーター・ニート等若年雇用問題について、地域における実情を明らかにし、そのキャリア形成に関して様々な社会通念の検証を試みたものである。成果としては、県下における高校に調査を行なうことでその現状を一定解明し、さらに対象を地域若者サポートステーション等に絞り、その問題点と方向性も示唆した。例えば、キャリア教育に関して行政と現場との間にギャップがあること、行政の意図と対象者の間にミスマッチがあることなどであり、今後更なる研究の発展が期待されよう。本年度は論文等による成果に到る前段階としての文献収集とサーベイ、ならびに企業や若者への聴き取り調査、そして地域の諸公的機関における講演、提言などを行なってきた。講演としては、平成19年2月22日に催された山口地域労使就職支援機構(構成団体:山口県経営者協会・連合山口等)主催の「若年労働者の職場定着研修会」における講演「データからみる最近の若者の虚像と実像-キャリア形成論によせて」、ならびに本年度9月14日に催された防府市勤労青少年ホーム運営審議会における講話が挙げられる。共に科研費におけるテーマと重なり、日本における若者の就業実情を統計資料などに基づいて、地域市民にわかりやすく説明したものである。さらに、本年度11月8日には、山口県労働審議会雇用福祉部会部会長として、県知事に対して「少子高齢化における(若年)男女の仕事と家庭の両立支援」という建議を行なった。これは主に若年の非正規雇用が少子化を招いているという視点から、ワークライフバランスの重要性と対策を提言したものであり、これも科研費におけるテーマに沿った内容といえよう。調査としては、3月に英国とドイツへ赴き資料収集と研究者との交流を行なったことが特筆に価する。英国はNEET研究発祥の地であるが、英国においてこの問題は少数民族や下層階級における、Social Exclusionの問題として把握されていることを認識した。また現在、フリーター対発として日本版デュアル・システムなるものが取り入れられているが、本場ドイツにおけるそれはOJT(実務訓練)とOffJT(研修)の制度化された統合であることを垣間見た。このような国際的な視点から比較研究することが、地域研究をも芳醇化するものと確信している。このような実績を積んで、来年度以降の成果発表に結び付けていく所存である。本年度は、文献収集とサーベイを論文の草稿となるまでに進め、学校・若者、さらに県庁など公共機関への聞き取り調査を引き続き進めていき、さらに地域の高校での模擬授業などを通じて、その広がりを増していった。今年度は高校における講義を秋に2回ほど催したが、この科研費研究のテーマ(地域における若年雇用問題とキャリア形成)でもある「フリーター問題とキャリア形成」というタイトルで講演を行ない、生徒や高校の先生方との交流を深められた。次の調査への足掛かりとしたいと考えている。また防府市において、18年度に引き続き勤労青少年ホーム関連の講話を行なったが、その過程で高度経済成長期に遡って青少年の資料と動向を調べることができた。今後、業績に結実させていく予定である。調査としては、昨年度に引き続き3月にヨーロッパへ赴き、現地における資料収集と聞き取り調査を行なった。一例として、フランスにおいては青少年情報・文献資料センター(CIDJ)という日本のジョブ・カフェに酷似した施設を訪問した。内部のレイアウトからPR誌まで似ており、日仏相互の僕連と相違をさらに追究していきたい。イタリアにおいては、日本以上に家族主義的で、学校を卒業しても親元に居座り続けるという文化的伝統を垣間見てきた。まだまだ知り得たことはあるが、これらの国際比較による経験と知識を地域研究に逆照射し、将来的により実りのある成果に結び付けていく所存である。本年度は、地域における若年雇用問題に関する研究として、ニート・フリーターを巡るサーベイ、その現状、政府の対策の概要、テーマと関する限りでの国際比較、アンケート調査などをまとめていった。とりわけ山口県における状況を徹底的に解明すべく、県下の全高校ならびに看護・福祉を除く専門学校にアンケート用紙を送付し、分析を進めた。政府の対策としては、地域若者サポートステーションや日本版デュアル・システムなどに焦点を当てて、地域と都市との比較を管轄の都県・市区・省庁等にまで聴き取り調査を行なった。一つ判明したことを挙げれば、山口県においては高卒レベルではニート・フリーターの問題はそれほど深刻ではなく、これは恐らく全国的にもある程度当てはまると思われるということである。また、キャリア(形成)教育に関しても、政策と現場の間でギャップがあり、正す必要がある。また国際比較においては、オランダに赴き、政労使のネオ・コーポラティズムによる多様就業型ワークシェアリング、即ちここでは、正社員と非正社員の相互転換制度が日本の若年雇用対策に応用できるかという視座で探ったが、オランダにおいては非正規雇用として入職してから正社員になるのであって、日本の非正社員のように一部分が身分的差別を受けているというのとは極めて異質であることが判明した。これはオランダが実は元来米国的な流動的な市場であるところに、解雇規制を強めたことの結果であると考えられる。

オランダ・モデルを日本に適用させようという理想論があるが、上記のような根本的な相違があるのであり、この点を踏まえなければならないと思われる。/本年度、山口県地域の全高校の進路指導の先生方と意見交換しうる契機を作り、さらに国際的な観点から対策を考察しうる視座も磨かれたと自負したい。今後も研究を追究していきたい。
高齢者相互によるIT技術指導・習得支援プログラム試行とひきこもり高齢者への応用

昨年度は少人数のインタビューや参与観察を中心に調査を実施した。その結果明らかになった問題点について、本年度はさらに集団を対象に身体影響やライフスタイルに関する自記式質問紙調査を実施した。また一方でパソコン使用に伴う身体影響について、客観的指標(血圧)を用いて測定した。データ入力、解析等の作業は長崎大学医学部5年生9名(大西翼、小竹源紀、梅津久、榊原聡介、山内祐介、山口麻紀、和田英雄、吉村映美、伊藤暢宏)の協力を得た。自記式質問紙調査は、60歳以上の高齢者116名(男性52名、女性64名)に56項目の質問紙を配布した。調査は平成15年6-7月に市内2箇所の高齢者パソコンサークルで実施した。回答率は100%であった。特徴的な結果を列挙すると、自覚症状としてパソコン使用前後で変化が見られた項目は「目の疲れ」は症状の悪化が指摘されていた。頭痛、肩頸腰痛、手指の痛み、視力低下等は症状に変化は見られなかった。また、パソコン学習開始後の外出回数の変化は、「増えた」という回答が17%、「変化無し」が57%であった。他の項目『身だしなみ』や『睡眠時間』の変化はほとんど見られなかったが、パソコン使用により外出機会が増加したことが指摘された。一方、血圧測定は11名の協力者(男性3名、女性8名,平均年齢67.8 SD±42)に簡易型血圧計(オムロンHEM-741C)を貸与し、起床時、就寝時、パソコン使用前後の血圧測定と、一日のパソコン使用時間の記入を依頼した。期間は約30日間であった。対象者には降圧剤服用者が3名含まれていた。各人の平均値を求め、パソコン使用前後の血圧値の変化を対応のあるT検定で解析したところ、拡張期、収縮期ともに血圧に有意な違いは見られなかった。使用時間は10分から数時間と大きな開きがあったが、血圧との関連は見られなかった。以上のことから、パソコンに関心のある高齢者は引きこもる傾向よりも、外出機会が増える傾向が示唆された。これは、彼らの多くが外に指導を仰いでいるためであると思われる。閉じこもり傾向の自覚はみられなかった。パソコンと血圧値には関連がみられなかったが、対象人数、調査期問には課題が残されている。特に、対象者間の調査期間、パソコン使用時間の違いは解析のバイアスになったことが推察される。今後はさらに長期問の観察が必要であると思われる。本年度前半期は高齢初心者のためのIT習得支援プログラムの開発に重点をおいた。特に利用機会の少ない高齢初心者がパソコン等のIT技術に積極的関心を持つために必要な特徴を検討した。結果、高齢者は、日常生活での利用度が低い、必然的スキルではない、習得技術力に個人差が激しい、男性高齢者に関心が高いことなどが明らかになった。以上のことから、高齢者特有の「必然性」と「利便性」さらに「娯楽性」のあるプログラムの開発こそが、積極的参加促進に不可欠であるとの結論を得た。そこで現在高齢者のニーズを重視したプログラムの試行をモニター(高齢者数名)に依頼している。また、本県には『シニアネット長崎』というネットサークルがあり、指導者、受講者ともに50歳以上が会員で、現在70名程で活動している。筆者が試行しているプログラムと『シニアネット長崎』の各種教室は類似点が多くみられた。それは高齢者にとって必然性の高い行事(暑中見舞い、絵手紙、名刺作成、年賀状、住所録等)を、パソコンを用いることによって「利便性」を実感し、「必然性」を高め、新たな「娯楽性」を提供することで、初心高齢者の積極的参加を促進するという考え方である。そこで筆者は、筆者個人の研究に加えて、『シニアネット長崎』も研究対象としている。この件については『シニアネット長崎』の代表者である長崎総合科学大学横山正人教授および世話役より許可を受けている。筆者の現在の活動は1)オリジナルプログラムの試行、2)『シニアネット長崎』のVTRによる定点収録と参与観察の実施と分析である。ひきこもり高齢者へのパソコン利用は、65歳の独居女性高齢者(パソコン初心者)を対象に実施中であり、更に数名の協力が期待されている。インターネットの利用や電子メールの交換が引きこもり高齢者にどのような影響を与えるかについて研究することも来年度の課題である。

また、パソコン学習開始後の外出回数の変化は、「増えた」という回答が17%、「変化無し」が57%であった。他の項目『身だしなみ』や『睡眠時間』の変化はほとんど見られなかったが、パソコン使用により外出機会が増加したことが指摘された。一方、血圧測定は11名の協力者(男性3名、女性8名,平均年齢67.8 SD±42)に簡易型血圧計(オムロンHEM-741C)を貸与し、起床時、就寝時、パソコン使用前後の血圧測定と、一日のパソコン使用時間の記入を依頼した。期間は約30日間であった。対象者には降圧剤服用者が3名含まれていた。各人の平均値を求め、パソコン使用前後の血圧値の変化を対応のあるT検定で解析したところ、拡張期、収縮期ともに血圧に有意な違いは見られなかった。使用時間は10分から数時間と大きな開きがあったが、血圧との関連は見られなかった。以上のことから、パソコンに関心のある高齢者は引きこもる傾向よりも、外出機会が増える傾向が示唆された。これは、彼らの多くが外に指導を仰いでいるためであると思われる。閉じこもり傾向の自覚はみられなかった。パソコンと血圧値には関連がみられなかったが、対象人数、調査期問には課題が残されている。特に、対象者間の調査期間、パソコン使用時間の違いは解析のバイアスになったことが推察される。今後はさらに長期問の観察が必要であると思われる。
緑茶カテキン類および茶高分子成分の癌細胞アポトーシス誘導メカニズム

本研究では、緑茶成分であるエピガロカテキンガレート(EGCG)や茶の高分子成分のアポトーシス誘導活性とアポトーシス誘導メカニズムについて研究を行い、茶の抗癌作用についての新規の知見を得ることを目的とした。まず、没食子酸の脂質誘導体について調べた結果、アポトーシス誘導活性におけるガレート基および誘導体の脂溶性の重要性が明らかになった。次に、飲用として熱湯抽出した緑茶の残渣にも何らかの活性物質が存在する可能性を検討した結果、緑茶残渣のドリセラーゼ消化物のエタノール可溶性画分にアポトーシス誘導活性があることがわかった。続いて、茶高分子成分のアポトーシス誘導活性を調べ、EGCGの活性と比較した。その結果、EGCGと紅茶高分子成分ではアポトーシス誘導のメカニズムが異なることが示唆された。茶カテキンのEGCGは、多くの癌細胞に対してアポトーシスを誘導することが知られているが、そのメカニズムについて検討した結果、EGCGがFasと結合し、Fasを介してアポトーシスが誘導されることが示された。さらに、ラット大腸前癌病変に対するEGCGとスリンダクの併用効果検討した結果、両者を組み合わせることにより大腸前癌病変が減少し、大腸組織における細胞増殖性が減少し,アポトーシス頻度が増加することがわかった。また、EGCGはMAPキナーゼ系の細胞内情報伝達経路に対して作用し、その効果を発揮するものと考えられた。さらに、アポトーシス誘導や癌浸潤に深く関係しているマトリックスメタロプロテーゼ発現に関しても、EGCGが影響を与えることがわかった。以上のように、発がんやがんの進展に抑制的に働く緑茶特にEGCGのアポトーシス誘導メカニズムの一端が明らかになった。今回の結果は、茶の抗癌作用解明の今後の発展に寄与するものと思われる。本研究では、癌細胞に対する緑茶カテキン類や他の茶成分のアポトーシス誘導とその作用機作を明らかにし、これら食品成分摂取による癌抑制に役立つ知見を得ることを目的とした。エピガロカテキンガレート(EGCG)などのカテキン類でアポトーシスが誘導されるヒトU937細胞のオクチルグルコシド抽出物をEGCG-アガロースゲルにかけ、結合画分についてウエスタンブロット法で調べた結果、EGCGがFasに結合することがわかった。この結合がトリガーとなってアポトーシスが誘導されるものと考えられる。EGCGのc-fos、c-jun、c-mycの発現に対する影響をRT-PCR法を用いて調べた結果、いずれのmRNAも上昇するが、とくにc-fosの発現が約3倍になっていることが明らかになった。一方、緑茶、紅茶、ウーロン茶等の水溶性高分子画分も、U-937細胞にアポトーシスを誘導することがわかった。また、RT-PCR法でEGCGと紅茶高分子画分で処理したU-937細胞におけるアポトーシス関連mRNA発現を比較した結果、FaddやTraddなどの遺伝子発現に違いが見られ、両者ではアポトーシス誘導メカニズムが異なることが推測された。次に、茶高分子画分のヒト消化器癌細胞に対する効果を調べた結果、胃癌細胞(MKN-45)、結腸癌細胞(WiDr)に対してもアポトーシスを誘導することがわかった。ウイルス悪性転換WI-38VA細胞にアポトーシスを誘導する濃度の紅茶高分子画分では正常線維芽細胞WI-38細胞ではアポトーシスが誘導されないことがわかった。以上のことから、茶高分子画分は今までに知られている抗プロモーションという発癌抑制効果以外にも、癌細胞特異的にアポトーシスを誘導することにより癌抑制に働いていることが考えられる。多くの抗癌剤が癌細胞にアポトーシスを誘導することから、アポトーシス誘導は癌抑制の有効な手段と考えられる。

最近、緑茶の主成分であるエピガロカテキンガレート(EGCg)に癌細胞アポトーシス誘導活性があることが明らかになり、茶の抗癌作用の一端が説明できるようになった。本研究ではEGCgやその他の茶成分による癌細胞アポトーシス誘導とそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。EGCgはヒト単球性白血病U937細胞に対しアポトーシスを誘導するが、このアポトーシス誘導メカニズムを解明するために、EGCgを固定化したアフィニティーカラムと細胞融解物の相互作用を調べたところ、FasがEGCgカラムと結合することがわかった。さらにFasの下流に存在するカスパーゼ8が、EGCg処理により時間と濃度依存的に活性化されることからEGCgはFasを介してアポトーシスを誘導することが示された。次に、茶(緑茶、紅茶、プーアル茶、ウーロン茶)の分子量が12,000以上の水溶性高分子成分(TNDs)を用いてアポトーシス誘導活性について調べた。TNDsのU937細胞増殖抑制活性を調べた結果、紅茶>プーアル茶>ウーロン茶>緑茶高分子画分の順に強く増殖を抑制した。また、アポトーシス小体様の形態的変化、DNAラダー形成誘導、カスパーゼ阻害剤によるラダー形成阻害などからTNDsがアポトーシスを誘導することが明らかとなった。アポトーシス誘導と細胞周期停止の関連性について調べた結果、0.6mg/mlの紅茶高分子成分はU937細胞にG2/M停止を誘導し、p21の遺伝子発現を上昇させることがわかった。一方、EGCgには細胞周期停止活性は認められなかった。茶成分によるアポトーシス誘導に関する本研究結果は、茶の飲用が癌死亡率を低下させるという疫学研究の結果を説明する新しい知見になると考える。研究の目的:多くの抗癌剤が癌細胞にアポトーシスを誘導することから、アポトーシス誘導は癌抑制の有効な手段と考えられる。最近、緑茶の主成分であるエピガロカテキンガレート(EGCG)に癌細胞アポトーシス誘導活性があることが明らかになり、茶の抗癌作用の一端が説明できるようになった。本研究ではEGCGやその他の茶成分による癌細胞アポトーシス誘導と、そのメカニズムを明らかにすることを目的とした。結果:1)アゾキシメタンによるラット大腸癌誘発系において、緑茶投与が前癌病変を抑制し、大腸細胞のアポトーシスを誘導することが組織染色法、蛍光抗体法、TUNEL法等により明らかになった。2)EGCGとニメスリドの組み合わせにおいてもU937細胞に対するアポトーシス誘導に相乗効果がみられた。3)マウス肺癌細胞LL2細胞に対してもスリンダクやニメスリドはEGCGによるアポトーシス誘導効果を高め、invivo系においてもスリンダクとEGCGの同時投与がマウスに延命効果があることがわかった。4)正常ヒト繊維芽細胞WI-38およびそのウイルス形質転換細胞WI-38VAに対するEGCGの作用を調べた結果、EGCGは癌化細胞に強くアポトーシスを誘導することがわかった。5)WI-38とWI-38VAにおけるmRNA発現の違いをDNAチップを用いて調べた結果、IL-8など数種のmRNAが増加し、フィブロネクチンなどのmRNAは減少することがわかり、RT-PCRによる解析の結果とほぼ一致することがわかった。
身体のパフォーマティヴ性から見た現象学の臨床的展開

本研究の力点は、現代美学及び演劇論を手がかりに、現実の臨床において疾患や障害を抱える人々がより豊かに自らの世界を構築するための選択肢を、現象学的アプローチを用いて模索することであり、そこでは単なる観察と記述にとどまらない「主体の変容」がターゲットとなる。さらにパフォーマンス的な臨床の試みが、実は60年代以降に成立したパフォーマンス的転回の流れに正確に位置づけられる実践であるという固有な視点も明示できると確信している。
投げなわ構造をもつRNAの化学合成

まず,投げなわ構造の基本骨格構造である分岐RNAの分岐部位の合成を検討した.このため分岐点であるアデノシンの2′および3′位に位置選択的リン酸化反応を確立することを試みた.マルキービッツらの関発した1,1, 3, 3-テトライソプロピルジシロキサンー1, 3-ジイル(TCPS)基を3′, 5′水酸基の保護基として用い, 2′位をトリス(ジエチルアミノ)ホスフィンをテトラゾール存在下反応させそのあとアニリンと置換,ヨウ素酸化を経て2′位にジアニリノホスホホリル(PNN)基を導入した.次に, TIPS基をフッ化物イオンを用いて除去した際,このPNN基が2′→3′転位することを見出した.この転位反応は次の第2のリン酸基の導入に密接に関係するため詳細に検討した.その結果2′-位に導入されたPNN基はピリジン水中あるいはメタノール中で60°Cに加熱すると3′-位に1hで転位し, 2′-リン酸体との平衡混合物を与えることがわかった.この3′-リン酸体はジクロロエタンから優先的に結晶化できることがわかり,この転位反応を利用して3′-PNN体を収率よく合成することができた.この合成中間体を用い, 5′-モノメトキシトリチル化を経て常法によりPSS基を導入し,分岐点のアデノシンユニットを構築することに成功した.このユニットのPNN基のアニリノ基は亜硝酸イソアミル処理することにより選択的に除去することができた.その結果得られた3′-モノエステル体をシアノエチル化することで3′-ビス(シアノエチル)ホスホリル体に誘導することができた.これを合成中間体として保護されたCUGA^G_Aを遂次縮合反応により合成した.その脱保護および生理活性について調べた.その結果CUGA^G_Cを収率20%で合成できた.また, CUGA^G_Cを5′-カイネーションし^<32>Pでラベルし,スプライシング反応系に投与しその阻害活性について調べたが,顕著な阻害活性はみとめられなかった.まず,投げなわ構造の基本骨格構造である分岐RNAの分岐部位の合成を検討した.このため分岐点であるアデノシンの2′および3′位に位置選択的リン酸化反応を確立することを試みた.マルキービッツらの関発した1,1, 3, 3-テトライソプロピルジシロキサンー1, 3-ジイル(TCPS)基を3′, 5′水酸基の保護基として用い, 2′位をトリス(ジエチルアミノ)ホスフィンをテトラゾール存在下反応させそのあとアニリンと置換,ヨウ素酸化を経て2′位にジアニリノホスホホリル(PNN)基を導入した.次に, TIPS基をフッ化物イオンを用いて除去した際,このPNN基が2′→3′転位することを見出した.この転位反応は次の第2のリン酸基の導入に密接に関係するため詳細に検討した.その結果2′-位に導入されたPNN基はピリジン水中あるいはメタノール中で60°Cに加熱すると3′-位に1hで転位し, 2′-リン酸体との平衡混合物を与えることがわかった.この3′-リン酸体はジクロロエタンから優先的に結晶化できることがわかり,この転位反応を利用して3′-PNN体を収率よく合成することができた.この合成中間体を用い, 5′-モノメトキシトリチル化を経て常法によりPSS基を導入し,分岐点のアデノシンユニットを構築することに成功した.このユニットのPNN基のアニリノ基は亜硝酸イソアミル処理することにより選択的に除去することができた.その結果得られた3′-モノエステル体をシアノエチル化することで3′-ビス(シアノエチル)ホスホリル体に誘導することができた.これを合成中間体として保護されたCUGA^G_Aを遂次縮合反応により合成した.その脱保護および生理活性について調べた.その結果CUGA^G_Cを収率20%で合成できた.また, CUGA^G_Cを5′-カイネーションし^<32>Pでラベルし,スプライシング反応系に投与しその阻害活性について調べたが,顕著な阻害活性はみとめられなかった.本年度は投げなわ構造の分岐点であるアデノシンから2 ́方向および3 ́方向へ任意な方向へオリゴヌクレオチド鎖を伸長できるように工夫したアデノシン2 ́,3 ́-ジホスフェート誘導体の合成をまず試みた。その結果、2 ́水酸基にビス(フェニルチオ)ホスホリル(PSS)基、3 ́水酸基にジアニリノホスホリル(PNN)基をそれぞれ位置特異的に導入する方法を見いだした。すなわち、アデノシンの3 ́,5 ́-環状シリルエーテルにトリス(ジエチルアミノ)ホスフィンをテトラゾール存在下反応させたあとアニリンとテトラゾールで処理したあとヨウ素酸化することによりPNN基を2 ́位に導入できた。そこで環状シリル基を除去したところPNN基が2 ́位から3 ́位に転位することがわかった。この転位反応は可逆反応であり、メタノール中加熱すると2 ́-PNN体を3 ́-PNN体に異性化できることもわかった。

この3 ́-PNN体を5 ́-モノメトキシトリチル化を経て常法によりPSS基を導入し、分岐点のアデノシンユニットを構築することに成功した。このモノマーユニットのPNN基のアニリノ基は亜硝酸イソアミル処理することにより選択的に除去することができた。その結果得られた3 ́-モノエステル体をシアノエチル化することで3 ́-ビス(シアノエチル)ホスホリル体に誘導し、これを合成中間体として、2 ́-PNN基のフェニルチオ基を次亜リン酸塩処理したのちグアノシン誘導体と縮合を試みたところ2量体が収率よく得られた。さらに、この2量体をジイソプロピルエチルアミンで処理したのちシチジン誘導体と縮合させたところ分岐RNAトリマーが収率よく合成できることがわかった。一方、5 ́-方向のオリゴマー鎖であるCUGおよびGCACUGの化学合成も併せて検討した結果リン酸トリエステル法により合成することができた。現在これらのRNAフラグメントを当初の予定通り分岐RNAトリマーと縮合させることを検討している。
ＬＣ－ＭＳ／ＭＳを用いたキナーゼ－基質ペア情報の網羅的探索とデータマイニング

今年度は、昨年度に得られた大量のリン酸化部位から情報抽出を行い、各キナーゼが基質認識する際に重要となる要素を明らかにした(研究1)。その結果、得られたデータの情報量の豊富さゆえ、公共データベース登録のあった既知リン酸化部位情報と比べると、より詳細なモチーフ配列の検出が可能となった。大規模基質プロファイルから抽出したモチーフ配列は、既知リン酸化部位より同定されたモチーフ配列のみならず、キナーゼ特異的なモチーフを含む新規のモチーフ配列を多数含んでいた。また、同じキナーゼファミリーであるPKAとAKT1のモチーフ配列間での選択性評価から、既知基質情報の欠如が選択性の低いモチーフ配列の同定の原因となるという具体的な事例を示した。更に、モチーフ配列のみならず、リン酸基受容体(SまたはT)やリン酸基自身に対するキナーゼの選択性といった、その他の基質認識要素を示唆した。続いて、PKAの阻害薬あるいは活性化薬にて刺激した細胞由来のタンパク質消化物に対してLC-MS/MS解析を行った研究2)。細胞内ではシグナル伝達が行われるため、これらの結果には、PKAの直接的また間接的なin vivo基質が共に含まれる。そこで、研究1で獲得したPKAのin vitro基質プロファイルを用いて、in vivo細胞内のPM直接基質の特定を試みた。その結果、本手法によって20以上のリン酸化部位がPKAの直接基質として同定された。交付申請書に記載した研究実施計画に基づき、本年度は上述の研究1に関する結果をまとめた論文投稿中である。また、実験2の結果に関しては、現在投稿準備中である。(抄録なし)タンパク質の翻訳後修飾であるリン酸化は、タンパク質キナーゼがその基質を認識しリン酸基を付与することで、基質を活性化または不活性化するスイッチの様な役割を果たす。これらリン酸化反応の網羅的な定量解析情報はシグナル伝達経路を解明する上で重要である。近年、液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析(LC-MS/MS)の技術発展により、基質であるリン酸化タンパク質の大量同定が可能となった。その一方で、MSにより得られる情報は基質のみであり、その反応を行ったキナーゼが明らかにはならないという問題点がある。本研究では、キナーゼがどのような特徴のある基質を特異的に認識するのかを明らかにする為に、試験管内(in vitro)でのキナーゼ反応を応用した実験を行った。研究1ではin vitroキナーゼ法を基に、キナーゼ特異的なモチーフ配列の同定を試みた。このリン酸化部位周辺配列情報から既知のモチーフ配列と類似した配列が抽出されたことから、本実験手法がキナーゼ特異的なリン酸化部位およびモチーフ配列を抽出するための妥当な手法である事を確認した。また研究2では、様々な切断酵素によりモチーフを分断したペプチド基質や長さの異なるペプチド基質を調整し、これらに対して本実験手法を応用することで、キナーゼが基質を認識する際の特異性を解析した。これらは研究実施計画の研究1、2に該当するものである。現在はこれらの実験を複数種のキナーゼ、および基質に対して拡張し、各キナーゼの基質認識の際の特異性を比較した議論をすすめている。研究3には着手していないが、その他の研究としてキナーゼ反応をin vitroで行い、人工的にリン酸化タグを付与することで狙った一群のタンパク質を濃縮する方法の開発を進めている。タンパク質の翻訳後修飾であるリン酸化は、タンパク質キナーゼがその基質を認識しリン酸基を付与することで、基質を活性化または不活性化するスイッチの様な役割を果たす。連続的なスイッチの切り替えは、細胞内でシグナルを伝達する一つの手段として用いられており、これらリン酸化反応の網羅的な定量解析情報はシグナル伝達経路を解明する上で重要となる。しかし、リン酸化タンパク質の存在量はわずかであることから、細胞の中に存在する多様且つ大量のタンパク質の中から質量分析計を用いて検出する事は困難であった。近年、液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析(LC-MS/MS)の技術発展、およびリン酸化ペプチド濃縮法の開発により、基質であるリン酸化タンパク質の大量同定が可能となっている。ところが基質の大量同定が可能となった一方で、LC-MS/MS解析情報のみからはリン酸化を行うキナーゼを同定する事ができないという問題点が存在する。そのため、キナーゼと基質を結んだペア情報は依然として大部分が明らかになっておらず、リン酸化プロテオーム解析からシグナル伝達経路を解明する際の障害となっている。そこで、本研究ではタンパク質キナーゼと基質の関係性を明らかにすることを目的とし、in vitroキナーゼ法とLC-MS/MS解析を組み合わせた手法を試みた。昨年度は、in vitroキナーゼ反応とLC-MS/MS解析を組み合わせた実験手法を確立した。具体的には、細胞抽出タンパク質とリコンビナントキナーゼをin vitroで反応させる。続いて、それらのタンパク質をペプチドに消化した後に、HAMMOC法にてリン酸化ペプチドを濃縮しLC-MS/MS解析を行う。細胞から抽出したタンパク質にはキナーゼ反応前に脱リン酸化処理を行うことで、細胞中にて付加されたリン酸化基を除去している。今年度は昨年度に確立した手法を、複数のキナーゼに対して応用した。対象としたキナーゼは、代表的なキナーゼであるPKA,ERK1,AKT1の三種とした。また、細胞からタンパク質を抽出する際に細胞質および核に分画を行い、画分別のタンパク質を基質として用いた。

その結果、これまでにPKA、ERK1およびAKT1の基質リン酸化部位としてそれぞれ約3,300,約3,800,および約1,600部位が同定された。これらの結果には各リン酸化部位情報はキナーゼによって特有のリン酸化部位が数多く含まれており、in vitroの実験系といえども各キナーゼの基質認識特異性が反映された結果である事が示唆された。今年度は、昨年度に得られた大量のリン酸化部位から情報抽出を行い、各キナーゼが基質認識する際に重要となる要素を明らかにした(研究1)。その結果、得られたデータの情報量の豊富さゆえ、公共データベース登録のあった既知リン酸化部位情報と比べると、より詳細なモチーフ配列の検出が可能となった。大規模基質プロファイルから抽出したモチーフ配列は、既知リン酸化部位より同定されたモチーフ配列のみならず、キナーゼ特異的なモチーフを含む新規のモチーフ配列を多数含んでいた。また、同じキナーゼファミリーであるPKAとAKT1のモチーフ配列間での選択性評価から、既知基質情報の欠如が選択性の低いモチーフ配列の同定の原因となるという具体的な事例を示した。更に、モチーフ配列のみならず、リン酸基受容体(SまたはT)やリン酸基自身に対するキナーゼの選択性といった、その他の基質認識要素を示唆した。続いて、PKAの阻害薬あるいは活性化薬にて刺激した細胞由来のタンパク質消化物に対してLC-MS/MS解析を行った研究2)。細胞内ではシグナル伝達が行われるため、これらの結果には、PKAの直接的また間接的なin vivo基質が共に含まれる。そこで、研究1で獲得したPKAのin vitro基質プロファイルを用いて、in vivo細胞内のPM直接基質の特定を試みた。その結果、本手法によって20以上のリン酸化部位がPKAの直接基質として同定された。当初の計画とは異なる,リン酸化タグを用いた研究を行ったため研究3に関しては着手できていないが、研究実施計画で述べた研究1および2に関しては期待通りに研究が進捗しており、論文化に進む予定である。現在着手している研究3では、主にキナーゼ-基質に関する情報解析を行う予定であった。これまでは、情報解析に必要なデータを実験により取得してきた。現在は情報解析パートに着手しており、得られた膨大な実験データに対して情報処理を行い、信頼できる基質リン酸化部位情報の抽出を行った。交付申請書に記載した研究実施計画に基づき、本年度は上述の研究1に関する結果をまとめた論文投稿中である。また、実験2の結果に関しては、現在投稿準備中である。これまでの実験結果に情報学的な解析を加えて、論文として投稿する。また、研究実施計画で述べた研究3に着手する。今後はこれまでの情報処理によって得られた基質データを比較し、キナーゼの違いによる特徴抽出を行う。具体的には、リン酸化部位の周辺配列からのモチーフ抽出、基質として同定されたタンパク質の機能分類、in vivO基質との重なりの考察を考えている。さらに、抽出された特徴をもとに、これまで知られているリン酸化部位のキナーゼ予測を試みる。(抄録なし)
「福島を伝える」学際的教材開発と評価

最終年度である2018年度は、計3回の全体研究会を開催し、主にテキスト完成に向けて取り組んできた。大学生や社会人初学者を対象として、また、最新の知見を盛り込み、専門家にも読み応えのある内容である。福島事故と社会への影響、今後のエネルギー社会の在り方について総合的に問題の骨格を理解できる従来にはないテキストであり、2019年中に出版予定である。このほか、教材「世界の原子力発電所と震源」地図を昨年度より情報を更新させて「紙」においても作成した。WEB版とともに各所に配布しており、HPにおいても公開中である。この地図では、日本は地震の多い地質の上に多数の原発をつくった稀な国であることがひとめでわかる。お蔭様で反響が大きく、分担者や知己の大学等の教員が使用し始めている。そもそも普及を目的とする本研究課題の教材作成として十分な成果のひとつである。成果は社会に広く還元、波及している。2018年11月13日、20日には執筆者のうちふたりに金沢にお越しいただき、学生たちへの講義と市民向けの学習会の講師をお願いした。市民向けの学習会は日本科学者会議石川支部との共催である。次代のエネルギー問題を考える基盤の提供を大きな目的のひとつとした本研究課題にふさわしい講演会であった。代表者は2011年以降、これまで70回程度の福島現地調査を実施してきており、2018年度は、合計7回にわたって継続調査ができた。現地調査においては、行政や避難者等へのヒアリング調査や資料収集をしており、普段は福島の地方紙も購読したり、もちろん関連する文献の講読もしている。福島研究を主とする分担者も同様である。2018年度には代表者は地元の方にご協力いただき、中間貯蔵施設や帰還困難区域でのフィールドワークが実施できた。テキスト作成のために福島事故を俯瞰する地道な研究活動が継続できたのは、この科研費のお蔭である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては、福島第一原発事故による未曾有の環境汚染問題に対し、環境学各分野の一線の共同研究者たちの協力を得て国内初の「福島を伝える」学際的な教材開発を行う。事故の影響は多岐にわたり、事故から数年たった現在では、報道量も減り総体がつかみにくいが、一方でチェルノブイリに次ぐ規模の惨事となった事故の影響は長期にわたって続く。事故の影響にどのように対応すればよいのか、今後のエネルギーをどのように考えればよいのか、対象として大学生初学者を念頭におき、3.11後を切り拓くための教材開発を実施する。開発した教材は各大学の授業で使用し評価を行うという大学間ネットワークのPDSサイクルによるFDを実施する。以上の3年間の計画のうち、1年目の2016年度は、主に教材開発の下準備を実施してきた。教材開発やそれをもとにした講義・評価の実施に向けて合計6回の研究会やフィールドワークなどを行い研究分担者らとともに共同で知見を深めた。たとえば、地質学の専門家を招いて新規制基準における活断層評価の動向や、諸外国の原発立地における活断層の取り扱いに関してレクチャーを受けたりした。福島と比較するためにチェルノブイリ事故について理解を深めることは必須である。このため、ロシア研究者を招いてベラルーシの社会・経済について研究会を開いたりもした。専門領域が多分野にわたる分担者や執筆予定者とともに、1年間を通して教材開発に向けて共通理解を進める作業を行ってきた。福島での現地調査や各地での避難者の調査、あるいは評価に関する研究を深化させるなどの役割に沿った各自の調査研究もそれぞれ実施し、精力的に研究成果を出している。当初計画通り2017年度の教材開発や実践研究の下準備が十分に整ってきたといえる。本共同研究は、順調に進行していると判断する。2016年度は、研究計画の1年目にあたる。福島第一原発事故を総合的に理解するという学際的な教材開発を充実させるために、専門家を何度かお呼びしてレクチャーを受けたり、フィールドワークを実施して現地見学をするなどの研究会を開催し、実施に向けた準備を継続してきた。同時に、開発予定の教材をもとにした、「高等教育機関における教育実践研究と評価」のための準備的な研究も実施した。高等教育機関における評価問題の専門家にレクチャーを受け、授業研究の実施方法について分担者とともに検討した。研究会の開催は合計6度であり、2017年度以降の計画の準備段階として順調であった。本共同研究で作成予定の学際的な教材は、日本の公害・環境問題に関して初めての一事例に特化したものとなる。例えば、水俣病や四日市公害に関する著書は何冊も出版されているが、総合的に1冊でそれぞれの問題の骨格が理解できる本は世に全くない。問題の骨格を理解しようとすると、何冊も専門書を読み、現地での調査も実施したりしてようやく正確な理解に至る。このため、四大公害であってもごく少数の専門家しか正確に理解できていないのだ。急激な高度経済成長の裏側で、死者まで出した経験を繰り返さないためにも、大勢の国民の基礎教養として四大公害の歴史や現状を正確に理解すべきと考えてきた。今回取り扱う問題は、チェルノブイリに次ぐ原発事故である。

なぜ過酷事故が起こったのか、地震大国であるにもかかわらず、いったん事故が起こった際のリスクが最も高い原発をなぜ50数基も保有したのか、事故による社会的影響はどのようなものか、今後のエネルギーをどのように考えればよいのかなど、1冊で問題の骨格を分かりやすく総合的に理解できる教材作成を進める。本研究は、福島第一原発による未曽有の環境汚染問題に対し、環境学各分野の一線の共同研究者たちとともに「福島を伝える」学際的な教材開発を行うことを目的としている。事故の影響は自然と社会の多岐にわたるが、事故から7年がたち、報道量が減り、一般的にも専門家としても総合的に実態がつかみにくい事態となっている。世界的な規模となってしまった原発事故を教訓とし、新しいエネルギー社会について考える材料を提供したいと考えている。研究は、3年間の計画ですすめており、2年目にあたるH29年度は、1教材作成、2実践・評価の研究をすすめてきた。H29年度は、合計5回の研究会を開催し、学際的な教材作成の基礎となる各分野の専門家をお呼びしてレクチャーを受けたり、参加者と教材全体の内容構成の検討をするなどしてきた。また、メンバー構成を確定させたり、類似の教科書を検討したり、原子炉の見学をしたりしており、充実した教材作成に向けて取り組みを継続している。また、各メンバーは、共同で、あるいは独自に福島や比較研究地域での現地調査を繰り返したり、環境先進国への視察をするなどして、「研究発表」欄にあるとおり積極的に教材開発の基礎となる業績を出している。講演活動が活発なメンバーもおり、多彩な活動内容だと思う。全体の教材作成に先行させ、具体的な成果として「世界の震源と原子力発電所」という地図を地質学者や地図作成会社と相談して作成した。H30年度に普及版を作成して研究者や小中高の先生方に配布し、授業などで使用していただきたいと考えている。2に関しては、実践・評価に関する文献を講読するなどしており、H30年度の実際の授業研究に向けた準備をしてきた。また、大学の垣根を越えた授業研究の実施のために、講義で福島第一原発事故やエネルギー問題を扱っている分担者、連携研究者らの講義内容を確認した。本共同研究は、順調に進行していると判断する。3年計画の2年目にあたるH29年度は、1教材作成、2実践・評価の研究をすすめてきた。1の教材完成にむけて、計5回の研究会を開催し、教材執筆予定者は、学際的な教材作成の基礎となる各分野の専門家からレクチャーを受けた。H28年度に続き、福島事故と比較するために、ロシア圏の研究者をお呼びし、当地の政治経済、文化について理解を深めたり、地質学者をお招きし、活断層問題に関してさらに総合的にレクチャーを受けたり、また、原子炉を案内していただき原発の構造について理解を深めたりした。文系の専門家が、理系の内容の理解を深め、学際的研究の専門性を高めることは重要である。たとえば、研究会では地震大国日本の地質に関してレクチャーを受けて理解を深めることができ、貴重な機会となった。3年計画の1年目、2年目において、教材開発に役立ち、学問的にも刺激的な研究会を重ねられたのは、この科研のお蔭である。心から感謝したい。各自で、あるいは共同で福島やその他の比較対象地域や環境先進国での現地調査も繰り返しており、文献講読の積み重ねも合わせて実際の教科書の内容充実度に結びつくと考える。このようにH29年度も基礎的理解を総合的に深め、学際分野としての専門性を高める取り組みを地道に継続した。
造船設計における統合CAEシステムの構築に関する研究

本研究は,製品情報を生成する設計システムと解析システムとを統合化する必要があると考え,情報伝達を円滑に可能とする統合化手法に関して研究を行ったものである。この際に,製品情報を統合的に管理する「製品モデル」に着目し,製品モデルの生成を支援する製品定義システムとCAEとを,製品モデルを中核として統合化することを検討した。以下に本研究で得られた成果を整理する。(1)基本設計支援システムの構築基本設計支援システムの構築基本設計における船のトリム計算や,スタビリティ計算などを支援するために,研究代表者らが提案している製品モデルの情報を有効に利用した解析システムを構築した。この際に,製品モデルとして荷物の情報の表現方法に関して検討することの重要性を確認した。このシステムで得られる情報は,船体運動の解析システムに必要な情報となることも理解できた。(2)構造解析支援システムの構築と統合化船体構造の構造解析を支援するために,製品モデルの情報を有効に利用した構造解析支援システムを構築した。具体的内容は,製品モデルの情報として定義されている構造部材の形状情報と板厚や材質などの属性情報を利用して,有限要素法解析で必要な有限要素データを自動生成し,設計者の情報作成の効率化を支援するシステムを構築した。(3)利用しやすい統合化システムの枠組みの提案とプロトタイプ・システムの構築複数の解析システムを製品モデルを中核に統合化する際に有効と思われるシステムの基本構成に関して考察した。目的に応じたシステム統合をプログラム的に実現する形態を変更し,将来の統合化の拡張,全く別の解析システムとの統合化問題への対応などを検討する必要があると判断し,総合化手法に有効であると考えられるシステムの部品化とその組み合わせ環境の整備に関して検討した。その結果,柔軟に統合化を検討できるシステムのプロトタイプを構築することができた。船体構造の設計における技術競争力を強化するためには,計算機の数値解析による直接計算に基づいた設計手法(Design by Analysis)が有効である。本研究では,Design by Analysisに基づく次世代の設計システムを実現させるために,解析システムにおいて必要とされる様々な製品情報を,設計システム(例えばCAD)から解析システムであるCAE(Computer Aided Engineering)に円滑に伝達することが重要であると考え,製品情報を生成する設計システムと解析システムとを統合化する手法に関して研究を行った。具体的には,製品情報を統合的に管理する「製品モデル」に着目し,研究者らが構築している製品モデルの生成を支援する製品定義システムと,船体のトリムやスタビリティなどを計算する解析システムや船体の縦曲げ強度を計算する解析システムを対象に,製品モデルを中核としてこれらの解析システムを統合化することを検討した。この研究において,製品に関する様々な要求に応じて情報を提供する製品モデルを解析に必要となる様々な情報を提供するモデルとして利用し,製品定義システムによって生成される製品モデルの情報から,解析モデルを生成することを検討した。また,複数の解析システムを統合化するためには解析結果の情報を統合的に管理する必要性が確認され,解析結果を製品モデルの情報と関連づけ,統合的に管理する手法を検討した。このような製品モデルの利用は,「設計システムと複数の解析システムとの統合化」の基盤となる技術であるとして確認することが出来た。本年度は,昨年度の研究に引き続き,研究代表者らが研究開発している造船CIMのプロトタイプ・システムをベースに,流体解析システム(造船運動解析システム)の統合化を検討した。この統合化は船体構造の構造解析に必要とされる船に加わる波浪などの外力を容易に算出することを期待するものである。また,算出された外力情報を構造解析の荷重情報とするために情報変換機能をシステムとして実装した。

この機能のシステム化によって,流体解析システムと構造解析システムの統合化を実現する基盤を整理し、実際に計算機上で造船設計における統合CAEシステムのプロトタイプシステムを構築した。本年度に実行した研究内容を以下に整理する。(1)基本設計支援システムの構築基本設計における船のトリム計算や,スタビリティ計算などを支援するために,研究代表者らが提案している製品モデルの情報を有効に利用した解析システムを構築した。この際に,製品モデルとして荷物の情報の表現方法に関して検討することの重要性を確認した。このシステムで得られる情報は,船体運動の解析システムに必要な情報となることも理解できた。(2)解析モデル間の情報の変換方法の検討ある解析システムで生成された情報を,別の解析システムの情報として円滑に伝達するためには,複数の解析システムを統合化する必要がある。複数の解析システムを利用して設計することを考慮する場合,ある解析システムによって求められた結果を,他の解析システムで利用することを考慮する必要がある。そこで,ある解析システムの結果と製品モデルが管理している情報を利用して他の解析システムで必要とされる情報を生成する。この製品モデルの利用は,「複数の解析システムの統合化」に対応するものと考えられ,造船設計において利用される船体運動解析システムや構造強度解析システムなどの様々の解析システムに必要な情報を提供する情報処理機能を整理した。最終年度である本年度は,構造解析システム(有限要素法解析:Finite Element Method Analysis)の導入と統合化を検討した。昨年度(平成9年度)までの研究成果によって,基本計画支援システムと船体運動解析システムが設計支援システムと統合化されており,これによって構造解析に必要な船に加わる波浪外力などの算出が可能となっている。さらに,求められた外力は,システムに実装された情報変換機能によって構造解析において必要となる荷重情報に変換される基本概念が整理されている。そこで本年度は,構造解析システムの統合化に取り組むことによって,船体運動解析システムと構造解析システムの統合化を実現することを中心に研究を進めた。構造解析としては汎用の有限要素法解析プログラムの利用を考え,実際に計算機上で造船設計における統合CAEシステムのプロトタイプシステムを構築した。本年度で得られた研究成果を以下に整理する。(1)構造解析支援システムの構築と統合化船体構造の構造解析を支援するために,研究代表者らが提案している製品モデルの情報を有効に利用した構造解析支援システムを構築した。具体的内容は,製品モデルの情報として定義されている構造部材の形状情報と板厚や材質などの属性情報を利用して,有限要素法解析で必要な有限要素データを自動生成し,設計者の情報作成の効率化を支援するシステムを構築した。