hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模構文木付きコーパスの作成とその保守・管理システムに関する研究

1980年中ばから盛んに研究されているコーパスに基づく自然言語処理ではコーパスなどの言語資源が重要な役割をはたす.本研究では,そのような言語資源の中でも最近特に重要性が増している構文木付きのコーパスを作成・管理するためのシステムについて研究をおこなった.平成12年度は,コーパスに構文構造を付与するアノテーションツールを作成した.このツールは既に我々の研究グループで開発しているパーザと協調して動作し,パーザの出力をユーザに提示する.ユーザはインタラクティブにツールを操作して,正しい構文構造を選択できる.このツールの特徴的な点はどのような順序で部分構造のあいまい性を解消すれば効率的に文全体の構造を決定できるかをユーザに提示する機能を有している点である.平成13年度は,すでに公開されているEDRコーパスから文法を自動抽出し,その文法をできるだけあいまい性が少なくなるように改良する研究をおこなった.EDRコーパスは現在利用可能な日本語のコーパスの中でも最大規模を誇るが,コーパスに付与されている構文構造に対応する文法が存在しないという問題がある.そこで,まず文法を抽出し,それを使いながらコーパスを解析し,その結果をもとに文法を改善するという作業を繰り換えし,文法を洗練した.その際に文法のどのような規則があいまい性を増大させているかを定量的に分析しながら文法を洗練する手法を開発した.また,構文構造を同定する上で有用な意味知識の構築に関する研究もおこなった.意味知識の構築は一般に困難であり,知識をゼロから構築するのは現実的ではない.したがって,既存の意味知識を組み合わせて知識を拡大するアプローチをとった.具体的には国語辞典の語義とシソーラスの意味クラスの対応付けを自動的にとる手法を提案し,その有効性を実験によって確認した.平成14年度は,前年度に引き続き,文法の洗練をおこなうとともに,初年度に開発したツールを用いて,EDRコーパスの中から約20,000文を選び,これに平成13年度から開発をしている文法に基づいて構文構造を付与した.この作業を通して初年度に開発したツールの有用性を実証した.また,構文構造を付与したコーパスを管理するために,関係データベースシステムを用いて柔軟な検索を可能にする管理システムを開発した.このシステムにより様々な部分構造を検索要求とする検索を柔軟におこなうことができる.1980年中ばから盛んに研究されているコーパスに基づく自然言語処理ではコーパスなどの言語資源が重要な役割をはたす.本研究では,そのような言語資源の中でも最近特に重要性が増している構文木付きのコーパスを作成・管理するためのシステムについて研究をおこなった.平成12年度は,コーパスに構文構造を付与するアノテーションツールを作成した.このツールは既に我々の研究グループで開発しているパーザと協調して動作し,パーザの出力をユーザに提示する.ユーザはインタラクティブにツールを操作して,正しい構文構造を選択できる.このツールの特徴的な点はどのような順序で部分構造のあいまい性を解消すれば効率的に文全体の構造を決定できるかをユーザに提示する機能を有している点である.平成13年度は,すでに公開されているEDRコーパスから文法を自動抽出し,その文法をできるだけあいまい性が少なくなるように改良する研究をおこなった.EDRコーパスは現在利用可能な日本語のコーパスの中でも最大規模を誇るが,コーパスに付与されている構文構造に対応する文法が存在しないという問題がある.そこで,まず文法を抽出し,それを使いながらコーパスを解析し,その結果をもとに文法を改善するという作業を繰り換えし,文法を洗練した.その際に文法のどのような規則があいまい性を増大させているかを定量的に分析しながら文法を洗練する手法を開発した.また,構文構造を同定する上で有用な意味知識の構築に関する研究もおこなった.意味知識の構築は一般に困難であり,知識をゼロから構築するのは現実的ではない.したがって,既存の意味知識を組み合わせて知識を拡大するアプローチをとった.具体的には国語辞典の語義とシソーラスの意味クラスの対応付けを自動的にとる手法を提案し,その有効性を実験によって確認した.平成14年度は,前年度に引き続き,文法の洗練をおこなうとともに,初年度に開発したツールを用いて,EDRコーパスの中から約20,000文を選び,これに平成13年度から開発をしている文法に基づいて構文構造を付与した.この作業を通して初年度に開発したツールの有用性を実証した.また,構文構造を付与したコーパスを管理するために,関係データベースシステムを用いて柔軟な検索を可能にする管理システムを開発した.このシステムにより様々な部分構造を検索要求とする検索を柔軟におこなうことができる.本年度は以下の3点について研究をおこなった.1.例文に付与する構文木のベースとなる文法の構築例文に構文木を付与する前に,構文木のベースとなる文法を構築する.研究終了後には構文木付きコーパスを公開することを考慮し,多くの人が利用できるような汎用性のある文法を記述する.また,言語学的な知識も積極的に取り入れる.2.構文木の自動付与1.で作成した文法をもとに例文を構文解析し,自動的に構文木を付与する.構文解析の結果(構文木)が一意に決まらない場合は,ヒューリスティクスを用いて,なるべく正しい構文木を選択するようにする.3.構文木修正ツールの開発自動付与した構文木の誤りを修正するツールを試作する.

人間が誤りの箇所を見つけやすいように構文木をグラフィカルに表示し,マウス操作で構文木を修正できるようなツールを設計する.また,作業者が誤って構文木を修正してしまう場合もあるので,修正の履歴を保持し,必要なら修正前の構文木を復元できるようにする.また,作業者がコメントを残す手段も提供する.自然言語解析用の大規模な文法は実用的な応用を考えると必要不可欠なものであるが,これを人手で作成するのはコストがかかる.このために,構文構造付きコーパスから大規模な文法規則を抽出する研究がおこなわれてきた.たとえば,Penn Treebankの構文構造付きコーパスから抽出した英語の文法は,人手で作成した文法よりも,特に単語数の多い文において精度のよい解析ができることが知られている.日本語ではPenn Treebankのような大規模な構文構造付きコーパスが少なく,このような試みが必ずしも成功しているとはいえない.たとえ時間とコストをかけて大規模なコーパスが作成されたとしても,人手で作成したコーパスには誤りが多く,また構造の一貫性を保つのが難しい.そのため,コーパスから抽出した文法規則を用いて解析をおこなうと,コーパス作成者の意図しない構文解析木を生成し,解析結果の曖昧性を無意味に増大させることとなる.本年度は,この問題を解決する方法について研究をおこなった.そのために,無意味な曖昧性を出す原因となる部分を分析し,曖昧性を極力抑えられるようにコーパスや文法を変更する手法について検討した.まず,人手で作成した構文木付きコーパスから抽出した文法を使用して構文解析した際に生じる曖昧性を抑えるために,曖昧性を無意味に増大させる部分を体系的に発見し,それをどのように変更すべきかについての指針について考察し,その指針に基づいてコーパスから抽出した文法を実際に変更し,文法を開発した.そして,開発した文法を使用して構文解析すると解析結果の曖昧性を効果的に抑えられることを実験的に示した.以上の結果から,大規模なコーパスから抽出した文法規則を,提案手法に基づいて変更することにより,大規模であるにも関わらず構文解析結果の曖昧性を抑え,実用的な日本語文法を構築することが十分可能であるとの見通しを得た.人間が構文構造を認識する過程でコンピュータの処理と決定的に違うのは意味的・談話的,さらには世界知識までも使っている点である.現時点ではこれらのすべての情報をコンピュータによって利用することが難しいが,人手で構文構造を付与するときに意味情報は非常に有用である.今年度は,このような観点から人間が言語表現を解釈するのに有用な意味情報の整備をおこなった.意味的な知識の構築は文法の構築以上に困難であり,ゼロから構築するのは現実的ではないため,既存の知識を組み合わせて用い,知識を拡大するアプローチを取った.構造を付与する過程において,また,構造を付与したコーパスを利用する観点からすると,コーパス中から任意の構文構造がどのような文脈で利用されているかを効率よく検索できることが必要である.今年度はこのような観点から構文構造付きのコーパスを様々な検索要求に対して効率よく検索するための枠組について研究をおこなった.
自閉症児に対するシンボルカードを使用した支援方法に関する実践的研究

○研究目的:重度の知的障害を伴う自閉症児に対して,日常生活場面でシンボルカードを使えるようになるための支援方法と併せて,シンボルカードが使えるようになるための認知面の発達を促す教材の開発や支援方法を検討する。○研究方法:PICやPECSの理論および支援方法を研修し,特別支援学校の日常生活の中でシンボルカードなどの視覚的支援を実践した。また,シンボルを理解できるまでの認知能力の発達について再確認し,特別支援学校の授業の中で,認知面の発達を促す授業を展開した。研究結果については公表し,今後の発展性について検討した。○研究成果:要求を自ら表出することができるようにするために,日常生活場面で実践できる段階的な支援方法を導き出した。また,シンボルカードを使うために必要となる力は何かを明らかにし,カードの使用につながる認知面の発達を促すための学習の在り方(提示されたものを見る,形を見分ける,具体物や写真とシンボルをマッチングするなど)を検討,実践しながら,学習のステップを明らかにした。シンボルの理解や使用を促進するため,「よく見る力」を育てるための教材や,コンピューターソフトを用いたカードを作成した。以上のような有効な成果を得ることができたが,シンボルカード等を使ったコミュニケーションスキルを獲得する以前に,人間関係の形成を促す支援が不可欠であり,そのための支援方法を検討する必要があると思われる。
磁界結合を利用したマルチホップ無線電力伝送に関する研究

本研究では,磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために,受電器の位置推定アルゴリズム,その位置情報にもとづいて中継用結合器の伝送経路制御アルゴリズムを開発した.また位置推定アルゴリズムと経路制御アルゴリズムを実証するためのテストベッドを開発した.実機実験において,二つの受電器の位置がどの結合器上にあるかを判定し,公平な電力伝送を実現する経路制御が可能なことを明らかにした.本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置情報にもとづいて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。同時に、家庭内の快適な給電環境を実現するために、複数の受電器への給電に対応することを目指している。初年度の本年はまず、複数受電器の位置推定方式と位置情報にもとづく伝送経路制御方式の設計開発を進めた。これまでに申請者らの研究グループが開発した単一受電器の位置推定方式を拡張し、受電器が二つの場合に反射係数を位置指紋として用いる新たな位置推定方式を開発した。電磁界シミュレーションによる結果では、コイル直径30cmに対して位置ずれ3cmまでは推定精度100パーセントを得た。また、位置推定や伝送経路制御をより効率よく行うために、反射係数だけでなくコイル間の結合係数を推定する手法についても検討を行った。本手法は入力インピーダンスを測定し、あらかじめ知ることのできるコイルパラメータを用いることでコイル間の結合係数の算出を可能とするものである。回路シミュレーションにより3ホップの電力伝送システムにおいて、入力インピーダンスの比較的小さい範囲の推定誤差が1パーセント以内になることが示された。コイル構造については、入れ子コイルを用いることで、伝送距離が変化しても高効率な電力伝送が可能となる機構を開発した。回路シミュレーション・電磁界シミュレーション・実験で評価した結果、0.5cm5cmの範囲で伝送効率70パーセント以上を達成した。本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置情報にもとづいて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。また、本システムは複数受電器への給電に対応することを目指している。平成27年度は、複数受電器の位置推定方式の精度向上を達成し、コイル間の結合係数推定方式の適用可能なホップ数を拡張した。また、有線制御による中継用結合器の自動オン・オフ制御回路を構築した。平成27年度の実施計画としていた、3×3の2次元マルチホップ無線電力伝送システムにおいて中継器のオン・オフ制御回路の設計・開発を行った。購入したネットワークアナライザと制御用PC、オン・オフ制御回路を統合した実験システムを構築することができた。これまでに検討を進めている位置推定と伝送経路制御の自動化に成功した。また、開発したシステム環境下において二つの受電器の位置推定するアルゴリズムが正しく動作することを明らかにした。複数受電器の位置推定については、逐次的に推定箇所を絞り込むアルゴリズムを採用した。昨年度までのアルゴリズムでは位置ずれ許容範囲は3cmだったのに対し、今年度は許容範囲を2倍の6cmまで拡大することができた。マルチホップ電力伝送の結合係数の測定に関しては、入力インピーダンスと結合係数の変換式を拡張した。昨年度の適用範囲は3ホップのシステムであったが、今年度は5ホップまで対応可能となった。以上の結果を踏まえて、平成27年度の目標を概ね達成できたと判断できる。本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置情報にもどついて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。平成28年度では、より高い分解能の位置推定手法の開発に取り組んだ。平成27年度までの位置推定手法は、受電器がどのコイル上に設置されているかを推定するものであった。一方、平成28年度に取り組んだ位置推定手法は、コイルの大きさに依存せず、数センチメールオーダーの分解能を有する。どちらの手法も電力伝送システム上の反射電力を利用し位置を推定するが、新しい手法では反射電力を結合器間の距離に変換する式を導出し、多辺測量の原理を用いて位置を得られる。現在、電磁界シミュレータを用いた検証を進めており、マルチホップ(複数の中継器を使用)している場合においても受電器との距離が得られる変換式を導出し、コイル径に依存せずに位置が特定できることを明らかにした。また平成28年度は、電子情報通信学会が主催するマイクロウェーブ展2016の大学展示において、マルチホップ無線電力伝送システムに関する展示を行った。優れた展示発表を行ったとして奨励賞を受賞した。今後の研究の展開として、これまでに開発してきた要素技術を統合したシステムを開発し、総合的な性能を評価することに取り組む予定である。平成28年度では、3×3の2次元マルチホップ無線電力伝送システムを展示会で発表することができた。この点に関しては予定していた推進方策に即している。しかしながら実施計画の一つである、無線制御による中継器のオン・オフ制御回路の作製に関して進捗が遅れている。この点を踏まえて、平成28年度の進捗状況はやや遅れていると判断した。しかしながら、当初の計画にはなかった高分解能な位置推定手法の開発に関して進捗を得ることができた。

これまでの学会での意見として電力伝送以外にも位置情報が使えることが望ましいという要求があり、その要求に応える手法として、コイルの大きさに依存しない位置推定手法を開発し数センチメートルオーダーの推定精度を得ることができている。本研究は、磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために、受電器の高精度な位置推定を行い、その位置推定情報に基づいて中継用結合器の伝送経路を制御するマルチホップ無線電力伝送システムの開発を目的としている。本システムは、複数受電器への給電に対応することや、電力伝送システムのセンシングも可能とする。本研究では、システムを用いた二つの位置推定手法を確立している。(1)反射電力に基づく位置指紋法では、あらかじめデータベースに登録されている電力伝送システム上の反射電力を利用し受電器の位置を推定している。(1)の手法により、受電器がどの結合器の上に置かれているかを判別することができる。(2)反射電力に基づく三辺測量では、電力伝送システム上の反射電力から結合器間の距離を算出し、異なる三つ(以上)の結合器間の距離を利用し受電器の位置を推定している。(2)の手法により、コイルの大きさによらない位置情報を得ることができる。平成29年度は、二つ目の反射電力に基づく三辺測量に関して詳細な検討を行った。具体的には、反射電力から結合器間の距離を算出するアルゴリズムの開発に取り組んだ。結合器間の結合は三次元空間において等方的ではないため、結合係数と距離との関係が複雑になる。そこで、楕円体による近似と球面調和関数による近似を取り入れた。どちらの近似も電力伝送システムからある程度離れた距離での位置推定精度が高いことがわかった。また、位置指紋法に比べて計算コストが小さいことも明らかにした。本研究成果は、電力伝送効率だけでなく、システムを利用したセンシングによる情報抽出の面で有用な結果が得られたと考えられる。本研究では,磁界結合による無線電力伝送の伝送エリア拡大のために,受電器の位置推定アルゴリズム,その位置情報にもとづいて中継用結合器の伝送経路制御アルゴリズムを開発した.また位置推定アルゴリズムと経路制御アルゴリズムを実証するためのテストベッドを開発した.実機実験において,二つの受電器の位置がどの結合器上にあるかを判定し,公平な電力伝送を実現する経路制御が可能なことを明らかにした.本年度の実施計画としていた、3×3の2次元マルチホップ無線電力伝送システム上での2つの受電器の位置推定が軸ずれ3cmにおいて正確に行えることを確認している。また実証実験においても位置推定の性能を評価するシステムの構築を完了している。また位置情報にもとづいて2つの受電器に対して伝送経路を構築するアルゴリズムの開発もほぼ完了している。これら二つの項目から次年度のための基礎データを取得できた。この他にも入れ子構造のコイル形状の検討や結合係数の推定方法の研究も順調に進んでおり、以上のことから、本年度の目標を概ね達成できたと判断できる。前年度の中継器のオン・オフ制御回路は、有線制御によるものであった。そこで今年度は無線制御による中継器の制御回路の設計・開発をすすめる。
造成畑地法面の安定化に関する研究

現在各地で、農地造成が行われているが、保全上問題となるのはマサ土地帯での造成法面安定性である。マサ土というのは水に対して不安定な土壌であり、またマサ土と一口にいっても地域により鉱物組成が異なり、風化変質があって、画一的な農地造成の設計は不可能である。そこで、各地域のマサ土に合った農地造成法を検討するための基礎的資料をうるため、造成中の地区のマサ土を採取し、風化の進行に伴って理工学的性質がいかに変化するかを検討した。その結果、マサ土の理工学的特性は、鉱物組成や風化度に影響され、風化の程度によって粒度組成、土の強度、透水性が異なる。また水分状態によって強度低下が著しい。したがって、マサ土地帯の現場施工上の問題点としては、水の処理方法が特に重要であると考えられる。すなわち、マサ土地帯では、水の作用により粒子の破砕,分解,侵食が起こるため、土木的及び農法的侵食防止対策によって、いかに安全迅速に排水を行うかが重要となる。その対策として、基盤安定のための湧水の処理、法面安定工法としての布団籠、砕石ドレ-ン等、更に排水路の系統的設置等が要求されるが、これらについて検討すべき事項をあげた。またマサ土地帯において、農地の造成、保全計画を立てる場合、一例として、施工条件を要因別にランクづけして、それによって防災工の設計組合せと変えていく等の検討方法を新しい有効な計画設計手法として提案を行った。このように、マサ土地帯では、排水方法及び盛土施工法を各地域の実状に合わせて計画することが重要な課題であり、その意味から、本研究の成果は新しい知見を含み、今後のマサ土地帯の農地造成、保全に対して学問的にも技術的にも寄与できるものと考えられる。造成畑地の安定,保全について2つの面から検討を行った.先ず第1は造成地土壌の理化学性について,その造成地の代表的土壌であるマサ土の特性の比較検討を行って明らかにした.第2は造成時における施工状況を把握するために,現地造成現場で調査を行った.先ず造成地土壌である阿武隈山系のマサ土の特性は,粒度,水分特性,風化度,示差熱分析,電子顕微鏡写真等の試験結果から,次のようなことがわかった. 1.粘土分に乏しい.2.比重が非常に大きい.3.有色鉱物を多量に含む.4一次鉱物の長石,雲母の風化が進んでいる.5.低p^F領域での保水性が極めて大きい.そして,これらの特性が土壌侵食等に大きく影響していることが考えられる.つまり,吸水膨潤性に富む有色鉱物が,降雨等によって吸水膨張し,土壌面を極めて軟弱状態にして,土粒子間の結合が弱まってリルやガリを生じさせる原因になると推定された.すなわち,阿武隈山系のマサ土は,一般に受食性の高い土壌であると判断された.次に,阿武隈山系の盛土法面の崩壊機構については,盛土部と地山の境界に形成される滞水層の存在が乾燥密度,貫入試験等の結果から確認された.この境界層が水道となって法面に浸出して,盛土法面崩壊の主因となることが明らかになった.これらの調査結果から判断して,マサ土地帯の地山に残っている地下の水道組織というものは,農地開発等によって容易に消失しないと考えられる.

従って,今後のマサ土地帯の農地開発は,マサ土が水に対して極めて弱い性質を持つことを考え,水に対する処理が第一である点を考慮して,造成前の現況を詳細に検討し,盛土法面の選定場所や谷地田の湧水処理等を十分検討して施行しなければならないといえよう.今後はさらに対象土壌・地域を広めて研究を進める必要がある.現在各地で農地造成が行われているが、保全上問題となるマサ土地帯での造成が多い。したがって、造成法面の安定性を論じる上でマサ土地帯での造成が必然的に問題となる。マサ土というのは水に対して不安定な土壌であるからである。マサ土と一口にいっても地域により鉱物組成が異なり、風化変質があって画一的な農地造成の設計はできない。その地域のマサ土の風化変質を考慮した設計・施工がなされるべきである。そこで、各地域のマサ土にあった農地造成法を検討するための基礎的資料を得るため、風化が進めば土粒子が微細化し、粒子の比表面積が増加する。比表面積を風化の尺度とし、造成が行われているマサ土を採取して、風化の進行にともなって理工学的性質がいかに変化するかを検討した。実験項目は比表面積、比重、腐植含有量、粒度、締固め、pF水分曲線、磁性鉱物含有量、示差熱分析(DTA)。熱重量分析(TG)、X線回析試験等を行い、さらに電子顕微鏡観察、現場で法面調査を行った。その結果、マサ土の理工学的性質は風化の進行にともなって細粒化、粘土化し、締固めにいて乾燥密度は小さく、最適含水比は大きくなる。すなわち水分保持特性は増大する。これは風化変質の主体である黒雲母の風化変質によることが大きい。黒雲母を多量に含有すると、質によって異なるが、風化変質をより受けやすくなることがわかった。以上の特質土壌侵食に大きく影響していると考えられる。つまり、吸水膨張性に富む有色鉱物が降雨によって吸水膨張し、土壌面を極めて軟弱状態にして、土粒子間の結合が弱まってリルやガリを生じさせる原因となる。このことが不安定な法面を構成する原因になると考えられる。マサ土といっても地域により構成が異なるので、画一的な農地造成の設計ではなく、特質を考えた造成計画でなければならない。このことをさらに検討していくつもりである。造成地のマサ土は水に対して不安定であり、特殊土とされている。そのマサ土は地域によって鉱物組成が異なり、風化変質も画一的ではない。したがって、その土の理工学的特性は、鉱物組成、風化度に影響され、土の粒度組成・強度・透水性が異なる。また水分状態によって強度低下がおこる。現場施工上の問題点として、このようなマサ土法面の安定化のための工法を追求するために、改良山成畑工を中心とした農地造成地における水の排除について、法回崩壊および侵食の事例を調査して、その原因を明らかにし、防止対策について検討を行った。その調査結果では、侵食・崩壊は盛土地盤に圧倒的に多かった。その原因としては、沢の部分に盛土が多く、そこに湧水が存在している。盛土部の締固めが不十分である。上部圃場、下部圃場が共に水田である場合に崩壊が多い。法面勾配が急で、かつ法高が高い等の場合に崩壊した事例が多かった。以上の結果からわかるように、崩壊原因として水の問題がそこに介在するわけで、水の処理・排水機能が法面安定の鍵を握っているものと考えられる。したがって造成地ではいかに排水するかが問題となるわけである。このようにマサ土地帯の農地造成は問題が存在することから、農地造成を計画・設計する場合の指針となるものを提示した。それは安定性に関係する各種要因別に危険度から考えてランクづけを行い、それらを点数評価して、総計して、その点数の合計から総合評価を行って、安全対策をたてていくものであって、今後の農地造成を計画・設計するときの合理的・かつ経済的指標となりうると考えられる。この方法は農地保全
経口投与薬物の初回通過効果および薬物相互作用を予測するモデルの構築と検証

CYP3A基質の経口バイオアベイラビリティと、CYP3A阻害薬を併用したときの相互作用を定量的に予測するモデルを確立することを目的とし、CYP3Aの基質としてアルプラゾラム(ALP)およびトリアゾラム(TRZ)を用い、CYP3A阻害薬としてリトナビル(RIT)およびエリスロマイシン(ERY)を用いた。各薬物の代謝パラメータ、代謝阻害パラメータ、小腸上皮細胞内移行パラメータをin vitro実験から見積り、ITAM-PKモデルに組み込むことで、ALPとRIT、ALPとERY、TRZとRIT、そしてTRZとERYを併用時の薬物相互作用を定量的に予測するモデルを構築した。ラットにおいて、CYP3A基質であるアルプラゾラムのin vivo投与試験を行った。十二指腸、門脈、および静脈内投与後、血中薬物濃度を測定し、薬物濃度-時間曲線下面積(AUC)を比較することで、小腸アベイラビリティ(Fg)および肝アベイラビリティ(Fh)を算出した。消化管からの吸収率(Fa)は、十二指腸内投与後の消化管内薬物残存量を測定することで算出した。また、CYP3A基質であるニフェジピンについて、ヒト小腸ミクロソームを用いた代謝実験およびCaco-2細胞を用いた輸送実験を行い、ヒトITAM(Intestinal Transit, Absorptionand Metabolism)モデルに従って小腸アベイラビリティの予測を行った。ヒトにおける報告値と比較し、これまでに我々が報告してきたCYP3A基質の小腸アベイラビリティの予測と併せることで、ヒトITAMモデルの改良を図った。さらに、ヒト小腸ミクロソームにおけるin vitro代謝阻害実験を行った。阻害薬としては、CYP3Aの競合的阻害薬であるケトコナゾール、およびmechanism-based inhibitorであるエリスロマイシンを使用した。これら阻害薬の阻害パラメータを用いて、阻害薬併用時におけるCYP3A基質の小腸アベイラビリティの変動を予測するために、競合阻害およびmechanism-based inhibitionを組み込んだITAMモデルの構築を開始した。ヒト小腸および肝ミクロソームを用いて、リトナビルによるCYP3Aに対する競合阻害パラメータ(Ki)値およびmechanism-based inhibitionによるCYP3A不活性化のパラメータ(K'app、kinact)値を算出した。また、Caco-2細胞を用いた輸送実験から、基質であるトリアゾラム、阻害薬であるリトナビルの小腸上皮細胞内動態パラメータ(排出クリアランスなど)を得た。一方、我々が構築してきたITAM(Intestinal transit, absorption and metabolism)に肝灌流モデルを連結することで、経口投与された薬物の血中薬物濃度推移、バイオアベイラビリティ(F)、小腸アベイラビリティ(Fg)および肝アベイラビリティ(Fh)を予測するモデルを構築した。構築されたモデルに基質(トリアゾラム)の代謝、小腸上皮細胞内動態および体内動態に関するパラメータ、さらに阻害薬(リトナビル)の阻害、代謝、小腸上皮細胞内動態および体内動態に関するパラメータを代入して、トリアゾラム単独投与時とリトナビル併用時における、トリアゾラムのAUCを算出した。その結果、リトナビル併用時にトリアゾラムのAUCは20倍47倍に増大すると予測され、この値はヒトにおける報告値(約40倍のAUC増大)と同程度であった。ヒト小腸および肝ミクロソームを用いて、リトナビル及びエリスロマイシンによるCYP3Aに対する競合阻害パラメータ(Ki)値およびmechanism-based inhibitionによるCYP3A不活性化のパラメータ(K'app、kinact)値を算出した。また、Caco-2細胞を用いた輸送実験から、基質であるトリアゾラム、阻害薬であるリトナビルおよびエリスロマイシンの小腸上皮細胞内動態パラメータ(排出クリアランスなど)を得た。一方、我々が構築してきたITAM(Intestinal transit, absolption and metabolism)に肝灌流モデルを連結することで、経口投与された薬物の血中薬物濃度推移、バイオアベイラビリティ(F)、小腸アベイラビリティ(Fg)および肝アベイラビリティ(Fh)を予測するモデルを構築した。構築されたモデルに基質(トリアゾラム)の代謝、小腸上皮細胞内動態および体内動態に関するパラメータ、さらに阻害薬(リトナビルおよびエリスロマイシン)の阻害、代謝、小腸上皮細胞内動態および体内動態に関するパラメータを代入して、トリアゾラム単独投与時、リトナビル併用時、およびエリスロマイシン併用時におけるトリアゾラムのAUCを算出した。その結果、トリアゾラムのAUCはリトナビル併用時に78倍に増大し、エリスロマイシン併用時に約1.4倍増大すると予測され、これらの値はヒトで報告されているAUC増加率(リトナビル併用時に約40倍、エリスロマイシン併用時に約2倍)と同程度または大きな値となった。
アルツハイマー病の病因におけるマイクログリア細胞の機能の解明及び治療法の確立

(1)株化マイクログリア(MG)細胞(N9細胞)およびラット,マウス初代MG細胞の培養を確立し、それらを用いて神経毒性物質(興奮性アミノ酸、アミロイドβ-ペプチド等(Aβ)、鉄イオン)がいかにMG細胞を活性化するかを定量解析した。MG細胞の活性化はinterleukin-1,tumor necrosis factor-α(TNFα)等のサイトカイン、inducible nitric oxide synthase(iNOS)等の窒素酸化酵素の産生をウエスタンブロッティング及びELISA法で測定すること、及びFluoro-Gold顆粒の取り込みを測定することにより定量した。また神経細胞保護作用があると言われるα-トコフェロール等の過酸化抑制物質、アスピリン、イブプロフェン等の抗炎症剤、エストロゲン等のステロイドホルモン等が培養MG細胞の活性化を抑制するか否かを検討した。また同時にfura-2法を用いてこれら神経毒性物質及び神経保護物質に培養MG細胞が曝露した際の細胞内Ca^<2+>濃度の変化を測定した。(2)ラット及びマウスを用いてMG細胞と神経細胞の初代混合培養システムを確立し、前述した神経毒性及び保護物質を培養細胞に負荷しMG細胞の活性化と神経細胞障害との関連を明らかにした。(3)2年度からはAβがMG細胞を活性化し同時に活性化されたMG細胞がさらなる過剰のAβを放出するかをELISA法を用い細胞培地中のAβ1-40及びAβ1-42を測定した。またAβ1-42はAβ1-40より毒性が高く、プレシニリンの変異マウスにおいてAβ1-40に比べより多くのAβ1-42が産生されていることが報告されている。ここではAβの負荷によりMG細胞ががさらなるAβを放出するというポジティブフィードバックが起こりより神経細胞に対し悪影響を及ぼすかどうかを検討した。
患者情報の収集のあり方に関する研究-自己情報コントロール権に関する尺度開発

多くの患者は医療従事者に対して抵抗感なく自身の情報を提供しており、全ての医療従事者で共有してよいと考えている現状が明らかになった。患者は自身の情報プライバシーについて強く意識していないが、今後患者の意識が高まっていくことが予測され、患者の情報プライバシーに配慮できる看護職の育成が急務である。全国の看護系大学について調査したが、情報プライバシーについて教育されている大学が約1/3にすぎず、今後どのように教育していくかを検討していく必要があると考えられた。医療における意思決定への参加、ならびに自己情報コントロール権に関する意識は、今後ますます高まっていくことが予測される。このような状況の中で、自分で自分の情報をコントロールするという観点からこのニーズについて的確に捉え、それに適切に対処していく必要性が高まってくることが考えられる。そのため、患者が自分の情報をどのようにコントロールしたいかについて感度よく測定できる尺度の開発が望まれる。このような尺度作成に向けて、本年度は最近5年間の国内外の「情報プライバシー」「情報倫理」「情報管理」に関する文献検索を行い、自己情報コントロール権の概念枠組みをHealth Belief model(Rosenstockら)をもとに作成し、および自己情報コントロール権に関連する質問項目の精選を行い、質問紙の作成中である。質問紙調査は、平成20年度に施行予定である。看護師による情報収集に際しての患者の自己情報コントロールの現状と、それに関連する要因を明かにすることを目的とし、4都道府県300床以上の病院に調査の依頼をし、三都道府県の17病院(病床数3001000)から承諾を得て、入院中の患者で退院が決定した方に対して質問紙調査を行った。質問紙は病院の看護師から患者に渡してもらい、回答は患者から直接投函してもらい回収した。質問紙は無記名であり、質問紙への回答は自由意思によるものであることなど説明文を添付するなどの倫理低配慮を行った。調査期間は2008年9月11月であった。配布した質問紙は920、回答数は275(回収率29.8%)、男性162命、女性108名、平均年齢59.8±14.6歳であった。調査した項目は、一般的に入院時に看護師が患者から収集する20項目について、(1)今回の入院で、看護師に情報を提供する際の抵抗感の程度(2)提供した情報について、共有してよいと思う範囲、およびそれらに関連する因子として(3)年齢・性別・居住地などの患者特性(4)相互独立性-相互協調性自己観尺度(高田. 2000)について質問した。本尺度は、相互独立的自己観(独断性・個の意識主張)・相互協調的自己観(評価懸念・他者親和順応)のバランスについて測定する尺度である。ほとんどの患者が、全ての情報について情報を提供することに抵抗感が少なかった。提供した情報については病院内の全ての医療従事者が共有して構わないと考えている現状が明らかになった。これらの結果は、年齢・性別・地域などによる差異はなかった。相互独立性-相互協調性自己観尺度の「評価懸念」、すなわち他者への意見や他者の地位・関係性についての配慮や関心が高いと、共有の範囲を広く考える項目が多いことが明らかになった。今後これらの日本人が捉える自己情報コントロール権の現状を踏まえて情報収集していく必要性が示唆された。平成21年度に行った、患者が医療従事者に患者自身の情報を提供する際の抵抗感と、それに関連する要因に関する質問紙調査を行った結果、多くの患者は医療者が患者の情報を共有することに抵抗感が少なく、情報共有は医療のために必要と考えている現状が明らかになった。この結果に関し学会発表しさらに現在論文投稿中である。このような現状を考えると、患者の情報プライバシーに配慮して情報の収集、共有ができる倫理観をもった看護職の育成が急務であると思われた。そこで、全国の看護系大学180校に対して、シラバスの提供を依頼し、情報プライバシーについて、どのような教育がされているかを調査した。129校のシラバスを入手し、必要な検索ができなかったもの除き101校を分析対象とした。授業内容に「情報プライバシー」という記載がある大学は存在しなかった。情報プライバシーを含む可能性ある内容として、「情報倫理」「個人情報の保護」「個人情報保護法」「プライバシー」などがあり、これらの内容については45校に記載があったが、このうち37校(36.6%)で情報プライバシーについて教育されている可能性が示された。科目名は看護情報学が14校と一番多かった。選択科目が15、必修科目が19、対象学年は2年次が16校であった。情報プライバシーが、科目の授業内容の主たるテーマにはなっていない現状が明らかになった。また、他のテーマとの関連で教育されている可能性のある大学は約3分の1にすぎず、その科目も選択科目のものが多いことから、多くの看護学生は情報プライバシーについて教育されていない現状が伺えた。今後、教育の実態について具体的に調査を進めていきたい。
新規骨接着型生体吸収性セメントの薬剤(抗生剤,抗癌剤)徐放能に関する研究

申請者らは独自に開発した硬組織接着性多糖誘導体リン酸化プルランを用い,生体親和性が高く,かつ骨に対し強固に接着する生体吸収性骨セメントを創製した。本研究では耐性菌MRSAに対し効果のある抗菌薬バンコマイシンおよび主要な抗癌剤であるメソトレキセートを用いて、本材の薬物徐放能を検討した。リン酸化プルランは従来のポリメチルメタクリレート骨セメントよりもin vitroおよびin vivoともに良好な薬剤徐放能を示した。申請者らは独自に開発した硬組織接着性多糖誘導体を用い,生体親和性が高く,かつ骨に対し強固に接着する生体吸収性骨セメントを創製した。本研究では新規骨セメントのドラッグデリバリー機能,すなわち,本材からの薬物徐放能について検討した。新規骨セメントは生体吸収性であるため,従来のポリメチルメタクリレート(PMMA)骨セメントよりも良好な薬剤徐放能が期待できる材料である。MRSA骨髄炎に対し効果のあるバンコマイシン(VCM)を新規骨セメント40gあたり1gの割合で混和し,ビーズ上に成型した。同量のVCMを混和したPMMAセメントビーズを作製し,比較対照とした。それぞれPBSバッファーに浸漬させ,薬剤を溶出させた。37°Cで24時間毎にバッファーを交換した。溶出したVCM濃度を測定することにより徐放量を求めた。VCM含有PMMA骨セメントから徐放されたVCM濃度は,1,2,3日目でそれぞれ72.4,29.4,9.9μg/mlであった。すなわちPMMA骨セメントから徐放されるVCMの濃度は徐放開始直後が最も高濃度で,以後は経時的に減少していった。一方,本新規骨セメントから徐放されたVCMの濃度は1,2,3日目でそれぞれ2757.8,1378.0,668.2μg/mlであり,PMMA骨セメントと比較して有意に高濃度であった(P<0.01)。混和したVCMの量はPMMA骨セメント,新規骨セメントで同じであったにも関わらず,新規骨セメントからは非常に多くのVCMが徐放されていた。PMMA骨セメントはセメント表面に付着した薬物の徐放が主で,内部からは極少量しか徐放しないとされている。一方,新規骨セメントは生体吸収性であり,PBS溶液の中でも徐々に溶解していくため,多くのVCMが徐放されたものと考えられる。以上から,本新規骨セメントはVCMの徐放担体として非常に優れた性質をもつことが示された。申請者らは独自に開発した硬組織接着性多糖誘導体リン酸化プルラン(PP)を用い,生体親和注が高く,かつ骨に対し強固に接着する生体吸収性骨セメントを創製した。本研究ではPPのドラッグデリバリー機能,すなわち,本材からの薬物徐放能について検討した。PPは生体吸収性であるため,従来のポリメチルメタクリレート(PMMA)骨セメントよりも良好な薬剤徐放能が期待できる材料である。主要な抗癌剤の一つであるメソトレキセート(MTX)をPP40gあたり2gの割合で混和し,ビーズ上に成型した。同量のMTXを混和したPMMAセメントビーズを作製し,比較対照とした。それぞれPBSバッファーに浸漬させ,薬剤溶出試験を行うた。PMMAセメントから徐放されたMTX濃度は,1日目にピーク(1183±89μmol/1)となり、以後は漸減していった。PPからは1日目(86±8μmol/1)から4日目(73±16μmol/1)までは低濃度であったが、5日目(134±36μmol/1)から増加し、8日目(1131±66μmol/1)にピークを迎え、11日目に完全に溶解した。PPは多数のリン酸基を有するため、MTXの持つ電荷、および分子の大きさの違いにより、このような結果になったと考えた。次に、動物実験でヌードマウスにヒト骨肉腫細胞株を移植し,形成された腫瘍にMTXを含有させたPPを接触させ、in vivoでの抗腫瘍効果を検討した。PPのみを皮下で接触させたものを比較対象とした。PP2gあたりMTX10mgおよび20mgを混和した群では腫瘍が縮小し、コントロールと比較して有意に腫瘍増大抑制効果がみられた。これらの結果からin vitroおよびin vivoにおいてPPの優れた薬物徐放性能が示された。
幼児の音韻技能を促進する歌遊びを用いたかな特殊表記の習得支援法の開発

かな文字は、多くの子どもが就学前に習得することから容易だと考えられている。しかし、特殊表記(濁音文字(e.g.,が)、拗音表記(e.g.,きゃ)など)に限ってはそうではない。就学後もこれらの文字・表記に困難をもつ者は少なくなく、中には読み書き障害と診断されるケースもある。就学前教育において、こうした問題を予防するための取り組み、および効果的な読み書き障害への介入方法が求められている。本年度は、今後のこの分野の研究の在り方を提言すべく日本発達心理学会のシンポジウムで発表を行った。以下にその概要をまとめる。かな文字は清音文字、濁音文字や拗音表記等の特殊表記、合計104個の文字・表記で構成される。それらを別々に機械的対連合で覚えるということも理論的には考えられるが、実際にはそうではない。幼児は清音文字の知識をベースに濁点の規則、文字の混成規則の当てはめで濁音文字、拗音表記の読みを習得することが明らかにされている。これらは、かな文字に埋め込まれた濁点や混成の規則と、子どもの推論能力が合わさって成立した習得過程だといえる。さらに、清音文字内、濁音文字内の中でも習得に順序性があるが、それは文字の頻度や、類似した文字の有無などに依拠することが分かっている。これも文字側の特性とそれを認知する側の両方が生み出す現象だと理解できよう。読みの発達は、これまで文字体系から遊離した「認知発達」のように捉えられ,文字の特質が等閑視されがちであったように思える。しかし、読む行為の本質を踏まえれば,読み習得の機序の半分は文字体系に規定されていると考えるべきであろう。今後、かな文字の特質に根差した読み習得研究が求められる。平成30年度は研究実施者が現所属に赴任してきて3年目に当たる。新規の学内業務などがあり、研究環境の構築に時間を要したことが原因である。幼稚園での調査から家庭調査や既存のデータベースの調査に変更して実施する。かな文字は、多くの子どもが就学前に習得することから、習得は容易だと考えられている。本研究では、濁音文字、拗音表記それぞれについて、次の習得支援法を考案した。(1)濁音---「音の濁り」に気付かせる歌・リズム遊び:これは擬音語・擬態語が濁音化すると「重く・大きく」感じられる現象や音程の高低を利用したものである。(2)拗音---「音の合体」に気付かせる歌・リズム遊び:これは、たとえば、「に」と「や」が合成されると「にゃ」(猫の鳴き声)になるように、2つの音が合体するとあるものが現れるという歌・リズム遊びである。これらを幼稚園での保育実践、家庭での映像メディアの2つの方法で実施し、それぞれについて縦断調査を行うことで、読み書きへの効果を検証する。本年度は、プログラム開発のための基礎資料作成を行った。第一に、プログラムに使用する単語や文字の選定である。具体的には、ベストセラー絵本合計101冊を電子データ化し、文字別の頻度、単語別の頻度を計算し、使用する文字・単語の選定を行った。第二に、プログラムに使用する歌・リズム遊びのマニュアルの作成である。幼児教育経験者を演者にして、本研究で開発した歌・リズム遊びをビデオ収録した。平成28年度は研究代表者が勤務先を異動した初年度であり、調査協力園の開拓、研究環境の構築などに予想外に時間と労力を費やしたことが原因である。本年度は、上記の研究を実施するに当たり、先行論文の問題点の検証を行い、その論考を「日本読書学会60周年記念誌」に寄稿した。以下に、その概要をまとめる。我が国のかな文字習得研究は、アルファベットを用いる欧米の研究で主流となってきた音韻意識研究を基盤として展開されてきた。しかしながら、研究実施者が本年度行った論考では、こうした過去の研究が必ずしもかな文字という音節文字の特性とは適合していない。アルファベット圏で音韻意識研究が盛んになった背景には、アルファベットが観察不可能な音素という心的概念に対応する文字であり、子どもはその音素を自覚することが要求されているということがある。一方、かな文字は音節という一般的に観察可能な単位に対応する文字である。音節を自覚することは容易であり、このこと自体が文字習得の障壁となることは多くはないと考えられる。論考では、このことから、今後のかな文字習得研究においては、かな文字特有の補助的符号のシステム(濁点、拗音表記など)の習得機序を明らかにすることが主要な研究課題となることを指摘した。平成29年度は研究実施者が現所属に赴任してきて2年目に当たる。

新規の学内業務などがあり、研究環境の構築に時間を要したことが原因である。かな文字は、多くの子どもが就学前に習得することから容易だと考えられている。しかし、特殊表記(濁音文字(e.g.,が)、拗音表記(e.g.,きゃ)など)に限ってはそうではない。就学後もこれらの文字・表記に困難をもつ者は少なくなく、中には読み書き障害と診断されるケースもある。就学前教育において、こうした問題を予防するための取り組み、および効果的な読み書き障害への介入方法が求められている。本年度は、今後のこの分野の研究の在り方を提言すべく日本発達心理学会のシンポジウムで発表を行った。以下にその概要をまとめる。かな文字は清音文字、濁音文字や拗音表記等の特殊表記、合計104個の文字・表記で構成される。それらを別々に機械的対連合で覚えるということも理論的には考えられるが、実際にはそうではない。幼児は清音文字の知識をベースに濁点の規則、文字の混成規則の当てはめで濁音文字、拗音表記の読みを習得することが明らかにされている。これらは、かな文字に埋め込まれた濁点や混成の規則と、子どもの推論能力が合わさって成立した習得過程だといえる。さらに、清音文字内、濁音文字内の中でも習得に順序性があるが、それは文字の頻度や、類似した文字の有無などに依拠することが分かっている。これも文字側の特性とそれを認知する側の両方が生み出す現象だと理解できよう。読みの発達は、これまで文字体系から遊離した「認知発達」のように捉えられ,文字の特質が等閑視されがちであったように思える。しかし、読む行為の本質を踏まえれば,読み習得の機序の半分は文字体系に規定されていると考えるべきであろう。今後、かな文字の特質に根差した読み習得研究が求められる。平成30年度は研究実施者が現所属に赴任してきて3年目に当たる。当初の予定数に比べて調査協力園の確保できていないことを踏まえ、家庭での調査に集中するように計画を変更する。具体的には、介入課題をビデオ化した教材を作成し、家庭での実施を行ってもらい、その結果を追跡調査する。幼稚園での調査から家庭調査や既存のデータベースの調査に変更して実施する。当該年度は、研究代表者が現在の大学に赴任した最初の年度であった。このことから、調査協力園の開拓や、研究環境の再構築などに大幅に労力がかかり、研究の進捗が遅れたのが原因である。(理由)平成29年度は研究実施者が限所属に赴任してきて2年目に当たる。(使用計画)新たに実施する家庭調査の調査員の人件費、データベースの購入費に使用する予定である。2018年度は研究実施者が現所属に赴任してきて3年目に当たる。2019年度は研究成果が出やすい部分に絞って研究を実施する。次年度においては、研究計画を一部変更し、家庭調査の方を主とする。
低分子量G蛋白質のクロストークを仲介するRap1活性化因子の機能解析

低分子量G蛋白質間のクロストークを仲介するRap1活性調節因子(グアニンヌクレオチド交換因子)であるRA-GEF-1とRA-GEF-2及びホスホリパーゼC・(PLC・)の全身的及び組織特異的遺伝子ノックアウトマウスの作製と表現型解析により、RA-GEF-1の神経細胞移動と胎生期血管(脈管)形成における重要な機能、RA-GEF-2の精子形成における重要な機能、ならびに、PLC・の炎症と発癌における重要な機能を解明した。1,RA-GEF-1の神経細胞における機能を解析した。R.A-GEF-1^<flox/flox>マウスをEmx1-oreマウスと交配して、RA-GEF-1終脳特異的ノックアウトマウスを作製した。このマウスは一見正常に発育するが、脳の組織学的解析により、正常な6層構造を持つ大脳皮質の下に、層構造を失った神経細胞塊(異所性皮質下塊)を持ち、ヒトの神経細胞移動異常疾患の一つである帯状異所性灰白質症(Subcor tical band heterotopia)と酷似していた。逆行性トレーシングにより、異所性皮質塊の神経細胞では、皮質脊髄路、皮質視床路等の神経結合は保たれていることがわかった。更に、このマウスは、前交連や脳梁の欠損、側脳室の拡大、海馬の構造異常を示した。また、このマウスは、ピロカルピン誘発性癩〓モデルにおいて感受性亢進を示した。よって、RA-GEF-1終脳特異的ノックアウトマウスは、ヒト帯状異所性灰白質症のよいモデル動物となることが判明した。これらの結果は、低分子量G蛋白質Rap1、並びに、その活性調節因子RA-GEF-1の発生過程での神経細胞移動における重要な役割を初めて証明した。2,RA-GEF-1が血管(脈管)形成に働く機構を解析した。RA-GEF-1ノックアウトマウスの胎生8.5日の胎児から単離した尿膜嚢の器官培養やOP9細胞上での血管内皮細胞培養により、RA-GEF-1によるRap1活性化がVEカドヘリンの発現誘導を介して血管内皮細胞の接着を促進し、血管(脈管)形成を誘導するという機構が示唆された。ES細胞の血管内皮細胞への分化系を用いた実験はうまくいかなかった。3,PA-GEF-1^<flox/flox>マウスとRA-GEF-2ノックアウトマウスを交配し、RA-GEF-1^<flox/flox>; RA-GEF-2^<-/->マウスを作製し、表現型を解析した。1,RA-GEF-1(Rapgef2)の神経細胞における機能をRA-GEF-1^<flox/flox>マウスをEmx1-creマウスと交配して作製した終脳特異的RA-GEF-1ノックアウトマウスを用いて解析した。このマウスは一見正常に発育するが、その脳は正常な6層構造を持つ大脳皮質の下に層構造を失った神経細胞塊(異所性皮質下塊)を有し、ヒトの神経細胞移動異常疾患の一つである帯状異所性灰白質症と酷似した組織像を示し、ピロカルピン誘発性癩癇モデルにおいて感受性亢進を示した。また、このマウスは、前交連や脳梁の形成異常、側脳室の拡大、海馬の構造異常を示し、さらに順行性及び逆行性トレーシングにより、両嗅球間連絡神経線維の前交連での途絶など、神経線維の走行に大きな異常が見出された。これらの結果は、低分子量G蛋白質Rap1とその活性化因子RA-GEF-1の神経細胞移動における重要な役割を初めて証明した。2,RA-GEF-1がマウス胎生期の血管(脈管)形成に必須である分子機構を解析した。胎生8.5日の胎児から単離した尿膜嚢の器官培養やOP9細胞上での血管内皮細胞培養により、RA-GEF-1ノックアウトにより、血管内皮細胞の集積・管腔構造の形成と細胞接着因子VEカドヘリンの内皮細胞接着面への集積、ならびにRap1の活性化が著明に低下することがわかった。また、これらの低下は、恒常的活性型Rap1の発現により是正された。これらの結果は、RA-GEF-1によるRap1活性化が血管内皮細胞のVEカドヘリン依存性の接着を促進を介して、胎生期の血管(脈管)形成を誘導するという機構を強く支持した。3,RA-GEF-1^<flox/flox>マウスとK5-creマウスを交配して皮膚角化細胞特異的RA-GEF-1ノックアウトマウスを作製したところ、肉眼的形態学異常はなかったが創傷治癒の異常が見出された。1、終脳特異的RA-GEF-1(Rapgef2)

ノックアウトマウスがヒトの神経細胞移動異常疾患の一つである帯状異所性灰白質症と酷似した異所性皮質下塊を形成するメカニズムを解析した。胎生期の様々な時期に分裂している神経前駆(幹)細胞をBrdU標識し、その移動を追跡したところ、発生後期に生まれる神経細胞の移動が特異的に障害されていることがわかった。また、子宮内エレクトロポレーション法を用いて脳室帯に存在する神経前駆細胞にGFP(緑色蛍光蛋白質)発現ベクターを導入して標識し、その移動を追跡したところ、神経細胞の移動速度が著しく低下していることが証明された。これらの結果は、低分子量G蛋白質Rap1とその活性化因子RA-GEF-1の神経細胞移動における重要な役割を世界で初めて証明した。2、終脳特異的RA-GEF-1ノックアウトマウスは、前交連や脳梁の形成異常(欠損)を示すので、神経線維の走行を順行性及び逆行性トレーシング法により、詳細に解析した。その結果、両嗅球間連絡神経線維の前交連での途絶や脳梁の神経軸索が正中線を越えないことがわかった。脳梁の神経軸索が正中線を越えない部分に一致して、脳梁形成に係る神経軸索ガイダンスに関与するとされる灰白層グリアの消失が見られた。この結果は、Rap1とRA-GEF-1の神経線維の正中線交叉における重要な役割を初めて証明した。RA-GEF-1のホモログRA-GEF-2が統合失調症に関与するとの遺伝学的論文があり,この結果は非常に興味深い。3、RA-GEF-2(Rapgef6)ノックアウトマウスのオスにて、睾丸のサイズの著しい減少、精子数の減少による雄性不妊が観察された。精細管の分化途上の精細胞においてRA-GEF-2の強い発現が認められ、RA-GEF-1の発現はなかった。本結果は、RA-GEF-2の精子形成における新機能を示唆した。