hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
焦点ぼけ構造に基づく多次元映像情報の高能率圧縮表現に関する研究

次世代の立体映像メディアでは、多数の撮像機器を縦横に配置し空間を飛び交う光線そのものを記録することが考えられているが、このような光線情報は一般に多次元の構造を持ち、そのデータ量は膨大である。そこで本研究では、光線情報をより低次元の焦点ぼけ画像群を介し極めて高能率に圧縮する手法を提案した。従来の視差補償を用いた符号化で画像内容の復元が急激に困難となる1/1000を超える圧縮率においても30dB以上の有意な復元品質を実現した。トップカンファレンス、トップジャーナルを含め国内外でその成果を報告し、複数の優秀論文賞も受け、現在の静的な光線空間から時間軸を加えた動的なものへの今後の拡張も期待されている。本年度は、前年度までの成果をもとに、焦点ぼけ画像群からの光線空間再構成における残差の処理も含め、焦点ぼけ構造を介した光線空間の最適な圧縮手法を検討した。また引続き、水平方向に配置した多眼画像等にも適用できるような柔軟な一般化を検討した。とくに、カメラ位置制御装置等により撮影された実画像を用いた実証的検討にも取り組み、本研究で提案する手法の基本的性能を明確にした。具体的には前年度の検証を参考にしつつ、まず、焦点ぼけ画像群を3次元情報とみなしたとき周波数成分が特定の領域に集中するという本質的な性質に着目し、3D-DCT等を活用した効率的な圧縮手法をより洗練した。この成果をもとに、焦点ぼけ構造を介した光線空間の圧縮表現手法を示し、あわせて、焦点ぼけ画像群からの光線空間の再構成は近似的なものであることに注意し、その残差信号についてもMPEG等の知見から適切な圧縮手法を検討した。これらを組み合わせることで、研究課題の中心である焦点ぼけ構造を介した光線空間の高能率な圧縮手法を示した。さらにこれを応用し、例えば、水平方向に配置した多眼画像等に対しても、同様の圧縮を実現する手法の検討に取り組んだ。以上によりまず、密な光線空間から合成された焦点ぼけ画像群を3次元情報とみなし圧縮を施すにあたっては、はじめに検討した3D-DCTと比較して、Wavelet変換に基づく3D-SPIHTを用いる手法が、復元品質の面からきわめて有意であることが明らかとなった。また同時に、圧縮された焦点ぼけ画像群から光線空間を再構成した際の残差については、MPEG等の動き補償を流用した既存の視差補償に基づく圧縮符号化が有効であることを確認した。実際、カメラ位置制御装置により撮影されたカラーの実画像に対し、従来方式を一桁ほど上回る圧縮率でも同等以上の復元品質が達成され、本研究で提案する圧縮の枠組の有効性が実証された。平成25年度は、密な光線空間から合成した焦点ぼけ画像群が対象シーンの構造をきわめて効率的に表現しうるという平成24年度までの成果をもとに、より一般的な多次元映像情報の圧縮表現に関し提案手法のさらなる拡張を検討した。また、圧縮された光線空間を実際に自由視点環境等で活用するため、表示系を含む映像システムのプロトタイプの構築を検討することで、当該方式の実証的な評価にまで取り組んだ。具体的にはまず、密な視点が水平、垂直に格子状に配置された多眼画像で構成された光線空間のみならず、一般的な多眼画像を含めた多様な多次元映像情報への適用を可能とする、提案手法の柔軟な拡張について体系化を行なった。すなわち、密な光線空間の場合と同様の流れで合成される特殊なぼけを持つ画像群についても、効率の良い圧縮表現となりうることを確認した。実際、多数の撮像機器を必要とする多次元映像情報においては、故障等の頻度を考慮すれば、このように視点配置を柔軟に選択できることが、提案方式を実用システムへと発展させる上で大変に重要である。あわせて、本研究における提案手法の実証的検証を行なうため、多次元映像情報の圧縮方式そのものに加え、そのリアルタイムでの復元までを含めた映像システムの検討に取り組んだ。プロトタイプとなる映像システムの構築を前提として、表示系も考慮した多数の視点に対応する画像の高速な復元手法等を示し、研究協力者とともにFPGA等とのハードウェア協調による実装も行なった。従来の空間領域における処理と異なり、周波数領域上での焦点ぼけ画像群に対する線形フィルタの変更のみで多数の視点が並行して再構成可能となっており、これにより、多次元映像情報の符号化のみならずその復号処理も含め、実用的枠組としての提案手法の有効性を明らかにした。多次元の映像メディアの実用的発展には、光線空間や多眼画像の高能率な圧縮が必須である。本年度は主として、多次元映像の圧縮という目的に対する本研究課題の基盤となる、焦点ぼけ画像群の効率の良い圧縮方式の検討を詳細に行った。研究代表者の研究成果から、焦点ぼけ画像群から多眼画像や光線空間がほぼ復元できることは既知であるので、この圧縮方式の性能の向上が、光線空間の高能率圧縮には必須である。

具体的にはまず、大容量高速記憶装置を用いながら、焦点ぼけ画像群に対し、既存の静止画、動画の圧縮方式を適用しその特性を検証した後、さらに3次元における周波数成分の集中に着目したより効率の良い新しい圧縮方式の検討にも取り組んだ。研究協力者とともに上記のような特性の検証を行うにあたっては、各画像を個別にJPEGで圧縮したり、画像群を動画像とみなしてMPEG等を使って圧縮した。それらから復元された画像群を解析し、再構成した光線空間の品質を維持するための圧縮時の条件等を詳細に検討した。以上によりまず、光線空間や多眼画像といった4次元の映像情報を、そこから合成された焦点ぼけ画像群を用いることで、3次元の対象シーンの構造を反映しながら本質的に圧縮表現する枠組の有効性が確認された。実際に、圧縮された焦点ぼけ画像群からでも、もともとの多次元映像情報がオクルージョン領域等を除けば良好に復元できることが明らかとなり、残差の圧縮の組み込みにより提案する枠組をもとにさらに柔軟で高能率な圧縮を実現する手法の検討が可能となった。本研究の提案する、焦点ぼけ画像群という対象シーンの構造をきわめて効率的に表現可能な3次元情報を介した符号化方式により、4次元の映像情報である光線空間に対する高能率な圧縮が実際に実現されることが明らかとなったため。具体的には、光線空間から合成された焦点ぼけ画像群に対しては、これを上記のとおり3次元情報とみなすWavelet変換に基づく3D-SPIHTによる圧縮が、また、この圧縮された焦点ぼけ画像群から研究代表者による既提案手法を用いて光線空間を再構成した際の残差については、MPEGでも採用されている動き補償を応用した既存の視差補償に基づく符号化が、提案する焦点ぼけ構造を介した光線空間圧縮の枠組において、きわめて有効であることが示された。この結果、例えば、カメラ位置制御装置により撮影されたカラーの実画像で構成される密な光線空間情報の場合、従来方式を一桁ほど上回る1/1000の圧縮率においても、PSNRにして30dBと同等、SSIMでは同等以上となる、十分に有意な復元品質が達成されることが実証された。多次元映像に対し、3次元の対象シーンの構造を反映した本質的かつ柔軟で高能率な圧縮を導入することに大きな意義があり、実際に、4次元の光線空間から合成された3次元の焦点ぼけ画像群を用いれば、そのような圧縮の枠組が構築可能であることが示されたため。具体的には、上記のとおり合成された焦点ぼけ画像群に対し、ブロック分割、DCT、ジグザグスキャン、ハフマン符号化という、通常の2次元画像に対する標準的な圧縮方式であるJPEGでも採用されている基礎的な圧縮技術を3次元に拡張して適用し、もともとの4次元の光線空間の、本枠組における圧縮品質を検証することが実現できた。この結果、焦点ぼけ画像群という対象シーンの構造をきわめて効率的に表現する3次元情報を介することで、4次元の光線空間に対する本質的で高能率な圧縮方式が構築可能であると明らかになった。今後は、本年度までの成果をもとに、多次元映像情報の圧縮に関し提案手法のさらなる一般化を行なうとともに、例えば、圧縮された光線空間を実際に自由視点環境で活用するため、表示系を含む映像システムのプロトタイプの構築を検討することで当該の方式の実証的な評価にまで取り組む。
ラット腎移植モデルを用いた新規臓器保存液の開発

われわれは新規臓器保存液であるSS-IIを開発、マウス異所性心移植モデルにおいて、臓器冷保存後の虚血再灌流障害に伴う酸化ストレスを軽減し、移植心生着率を改善させることを報告した。本研究ではラット腎移植モデルでSS-IIの有用性を検証した。腎移植で一般的に用いられているUW solution、もしくはSS-IIに24時間冷保存したドナー腎を、レシピエントラットに同所性に移植した。UW群の75%のラットが60日以上生存した一方、SS-II群は14日以内に全てのラットが死亡した。腎臓用にSS-IIの電解質濃度の調整を重ね、移植実験を進めたが、本研究期間中にUWの腎生着率を凌ぐ新たな臓器保存液は得られなかった。われわれのグループは新規臓器保存液であるSBI-Seiiku IIsolution(SS-II)を開発し、マウス心移植モデルにおいて、SS-IIが一般的な心筋保存液であるHistidine-Triptophan-Ketoglutarate solution(HTK)と比較して、臓器保存後の虚血再灌流障害に伴う酸化ストレスを軽減し、生着率を改善させることを報告した(Transplantation. 2016;100:1032-1040)。本研究では、将来の臨床応用に向けて、ラット腎移植モデルで検証することを目的とする。現在、腎移植領域で一般的に用いられている保存液はUW液である。Lewis(LEW)ドナーから左腎を摘出、UW液もしくはSS-IIで還流、24時間それぞれの保存液で冷保存した後、LEWレシピエントの左腎を摘除、同所性にドナー腎を移植した。レシピエントの右腎を同時に摘除した場合、UW液(n=6)、SS-II群(n=6)いずれも移植後6日間以内に腎不全で死亡した。実臨床においても、生体腎移植に比べ、阻血時間が長い死体腎移植においては、急性尿細管壊死による移植腎機能発現遅延はめずらしくなく、透析を行いながら移植腎機能が改善するのを待つ。そこで次にレシピエント右腎を移植時に同時にて摘除せずに、移植後7日目に摘除することにした。その結果、UW液で保存した場合(n=8)、75%のレシピエントが60日以上生存した。一方、SS-IIで保存した場合(n=8)、14日以内に全てのレシピエントが死亡した。マウス心移植モデルではSS-IIはHKTより優位性を示すことができたが、ラット腎移植モデルではSS-IIはUW液に対し、優位性を示すことができなかった。臓器の違い、またHKTとUW液の違いが原因として考えられた。現在、SS-IIの組成について再検討し、腎移植用に改良を進めているところである。マウス心移植で得られた臓器保護効果が、ラット腎移植では発揮されなかった。UW液を用いた移植成績は以前のデータと同様であり、移殖手技については問題ないと考えられる。心臓と腎臓という臓器の違いが原因として考えられる。虚血や過還流に対する耐性が臓器によって異なるためである。我々は新規臓器保存液SBI-Seiiku IIsolution(SS-II)を開発、マウス異所性心移植モデルにおいて、SS-IIが一般的な心筋保存液であるHTK solutionと比較して、臓器保存後の虚血再灌流障害に伴う酸化ストレスを軽減し、移植心生着率を改善させることを報告した(Transplantation 2016,100:1032-1040)。本研究では臨床応用に向けて、ラット腎移植モデルでSS-IIの有用性を検証した。腎移植領域で一般的に用いられている保存液はUW solutionである。そこでLewisラットを用いた同系腎移植モデルにおいて、UWもしくはSS-IIに24時間保存したドナー腎を、左腎を摘除したレシピエントラットに同所性に移植した。残るレシピエントの右腎を移植と同時に摘除した場合、UW群(n=6)、SS-II群(n=6)いずれも移植後6日間以内に腎不全ですべて死亡した。そこでレシピエント右腎を移植後7日目に摘除したところ、UW群(n=8)の75%のラットが60日以上生存した。一方、SS-II群(n=8)は14日以内に全てのラットが死亡した。SS-IIは高Na、低Kに設定していたが、腎移植領域でよく用いられるUWやユーロコリンズ液は低Na、高Kであることを踏まえ、SS-IIの電解質濃度を腎臓用に調整を重ね、研究を進めた。しかし、本研究期間中にUWの腎生着率を凌ぐ新たなSS-IIは作成できなかった。UWもしくはSS-IIで24h保存した腎組織のHE染色を確認すると、UWと比較しSS-IIで保存した腎組織は間質の浮腫が目立った。種々の抗酸化剤を含むSS-IIは心筋保存には有用であったが、腎臓においてはUWに含まれる細胞膨張予防目的のラフィノースやペンタフラクション等が重要であることが考えられた。今後は細胞浮腫予防を念頭にSS-IIの組成について再検討し、改良を進める予定である。

UW群の75%のラットが60日以上生存した一方、SS-II群は14日以内に全てのラットが死亡した。腎臓用にSS-IIの電解質濃度の調整を重ね、移植実験を進めたが、本研究期間中にUWの腎生着率を凌ぐ新たな臓器保存液は得られなかった。浸透圧や栄養成分等について再検討し、新規保存液を腎移植用に組成を調整中である。まず同系移植でUWと同等、あるいはそれ以上の腎保護効果が得られる組成を見出し、予定している異型移植モデル、マージナルドナーモデルに移行する予定である。腎移植
救急医療をめぐる臨床法医中毒学的研究

本研究の最終年度として、前年度に引き続き薬毒物分析と薬物動態に関する基礎的研究を継続すると共に、分析結果報告までのシステムのあり方や、薬毒物検査体制について、アンケ-ト調査も含め検討した。1.薬物体内動態の基礎的研究:生理学的薬物速度論モデルにより、ビペリデンの体内分布状態から投与形態、投与後の時間を推定できた。2.薬毒物のスクリ-ニング:(1)救急患者試料226名の血液や尿等を検体とし、Pulse heating GC(ーMS)法、トキラボ及びTDXシステムやGCーMS等により分析した。その結果、エタノ-ル(0.1mg/ml以上)27例、トルエン3例、クロルプロマジン等の薬物32種が延べ98例から検出され、覚醒剤も3例から検出された。アモバルビタ-ル中毒例などで治療に大きく貢献した。(2)剖検例226体分の血液や尿を試料とし上記と同様の方法で分析した。その結果エタノ-ル(0.1mg/ml以上)121例(47%)、トルエン4例や笑気1例等、及びフェノバルビタ-ル等薬物22種延べ76例から検出された。覚醒剤は13例(5%)で検出された。これら大部分の例では直接死因に結び付く程ではなかったが、生前の状況等を考察するうえで非常に有用であった。3.分析結果報告:試料到着から結果報告まで1日以内41%(救急例)、1週間以内53%(剖検例)であった。しかし救急例で1週間以上(31%)、剖検例で1ケ月以上(21%)を要する例もあり、分析方法や人員などの分析体制等も含めなお検討を要する課題と思われた。4.薬毒物検査体制:本研究に協力頂いた機関及び諸先生方へのアンケ-ト調査から、極めて多くの薬毒物が犯濫する今日の状況では、救急医療や法医中毒学的分析に的確に対応しうる緊急薬毒物分析センタ-の設置が必要であるという回答が全員から得られ、要望が高まっている。以上の本研究の結果から、各地域における緊急薬毒物分析センタ-の設置を可及的すみやかに実現すべきであることを提案したい。薬毒物スクリーニングに関し、以下のように多角的に検討した。I.救急患者や交通受傷者の薬毒物スクリーニング、同定及び定量。試料輸送方法の検討:エタノール、トルエン、エーテル等の揮発性薬毒物並びにイミプラミン等の医薬品を全国各地から送付して検討した結果、通常の郵送3日後でも有為の濃度変化のないことが確認された。救急患者の薬毒物スクリーニング:北陸地方救急医療施設の一般患者84例について、Toxi-Lab.、TDXsystemおよびGC-MS法でスクリーニングを行い、エタノール及び三環系抗うつ剤、フェノチアジン系抗精神薬やグルテチミド等計11種類の薬毒物が検出された。法医解剖例について:全国から収集した31検体中に、エタノール、トルエン及びグルテチミド等の4種の薬物や覚せい剤も検出された。II.各種薬毒物の体内分布、動態並びに微量分析。ジアゼパム、クロルプロマジン、イミプラミン、フェノバルビタール、ブロバリンとジフェンヒドラミンを中毒量家兎に投与し、血液、尿および臓器からの抽出、分析方法を検討し、GC-MS法により多剤同時分析の可能性が示された。薬物体内動態:ジアゼパム、クロナゼパム等の脂溶性薬物をラット、家兎に静脈内投与し、各組織ー血液間分配係数と薬物固有の水ーオクタノール分配係数を求め、体内分布特性と比較すると、脳、肺、脂肪への高い分布が認められ、両係数は、臓器毎に高い相関性を示した。III.臓器組織の死後変化と薬物の量的、質的変化(動物実験)。30°Cで放置すると臓器中の投与エタノール(d6)は腐敗に伴い急減し、4日後には死後産生エタノールが大部分を占めるようになった。ジアゼパム、クロルプロマジン、覚せい剤およびトルエンは漸減傾向を示したが、4日後でもほぼ定量的に検出され得ることが確認された。前年度に引き続き、ToxiーLab.、TDX、PyーGC・ーMS法により、1.救急患者や剖検試料からの薬毒物スクリ-ニング、2.脂溶性薬物の体内動態、3.死体の腐敗と薬毒物の分析について実験を行った。I.救急患者および剖検試料からのスクリ-ニング:北陸及び近畿地区13の救急指定病院の患者93名並びに関東以西に大学から97例の血液・尿等について分析した。パイロライザ-を用いた揮発性薬毒物スクリ-ニングにおいてエタノ-ル、トリクロロエタン、アセトン等が迅速定量された。一般薬剤等では、フェノバルビタ-ル等や向精神薬が比較的多く、93例中12例検出された。剖検試料のうち覚醒剤が被験52例中5例も同定され、犯罪捜査上極めて重要な情報が得られることが確認された。II.薬物体内動態:ハロペリド-ル、クロルプロマジン、ペンタゾシン等計10種の塩基性脂溶性薬物を家兎に静脈内投与すると、肺や脂肪組織に高濃度に分布し、それぞれの非イオン化・非結合薬物の各組織内・血漿間分配係数が薬物固有の水ー有機溶媒(オクタノ-ル)分配係数と高い相関性を示すことが明らかになった。

III.臓器組織の死後変化と薬毒物の量的、質的変化:ウサギに中毒量のジアゼパム、クロルプロマジン、覚醒剤、トルエン及びエタノ-ルを投与、死後動物屍そのままあるいは摘出臓器を30°Cで放置し、各薬物含有量の変化について、実験例を増やし検討した。エタノ-ルでは本実験条件下死後4日目になると死後に産生されたエタノ-ルが著しく増加し、生前投与されたエタノ-ルーd6は痕跡程度に減少することが明確に示された。死後の拡散実験で胃内エタノ-ルーd6が周囲の臓器へ拡散浸透することも明らかになった。その他の薬毒物は死後変化とともに漸減傾向を示すが、4日目でもほぼ同レベルの量が同定されることが再確認された。本研究の最終年度として、前年度に引き続き薬毒物分析と薬物動態に関する基礎的研究を継続すると共に、分析結果報告までのシステムのあり方や、薬毒物検査体制について、アンケ-ト調査も含め検討した。1.薬物体内動態の基礎的研究:生理学的薬物速度論モデルにより、ビペリデンの体内分布状態から投与形態、投与後の時間を推定できた。2.薬毒物のスクリ-ニング:(1)救急患者試料226名の血液や尿等を検体とし、Pulse heating GC(ーMS)法、トキラボ及びTDXシステムやGCーMS等により分析した。その結果、エタノ-ル(0.1mg/ml以上)27例、トルエン3例、クロルプロマジン等の薬物32種が延べ98例から検出され、覚醒剤も3例から検出された。アモバルビタ-ル中毒例などで治療に大きく貢献した。(2)剖検例226体分の血液や尿を試料とし上記と同様の方法で分析した。その結果エタノ-ル(0.1mg/ml以上)121例(47%)、トルエン4例や笑気1例等、及びフェノバルビタ-ル等薬物22種延べ76例から検出された。覚醒剤は13例(5%)で検出された。これら大部分の例では直接死因に結び付く程ではなかったが、生前の状況等を考察するうえで非常に有用であった。3.分析結果報告:試料到着から結果報告まで1日以内41%(救急例)、1週間以内53%(剖検例)であった。しかし救急例で1週間以上(31%)、剖検例で1ケ月以上(21%)を要する例もあり、分析方法や人員などの分析体制等も含めなお検討を要する課題と思われた。4.薬毒物検査体制:本研究に協力頂いた機関及び諸先生方へのアンケ-ト調査から、極めて多くの薬毒物が犯濫する今日の状況では、救急医療や法医中毒学的分析に的確に対応しうる緊急薬毒物分析センタ-の設置が必要であるという回答が全員から得られ、要望が高まっている。以上の本研究の結果から、各地域における緊急薬毒物分析センタ-の設置を可及的すみやかに実現すべきであることを提案したい。
高度技術社会に対応したロジスティックシステムに関する研究

ロジスティックシステムとは、地域間の人・物・金・情報のフロ-を支えるようなハ-ド、ソフトなシステムを意味する。本研究では、産業のサイクルを見極めながら、環境条件を満足させつつ、ロジスティックシステムをいかに整備して、どのような産業を地域の中で育てていくかという問題を戦略的に検討する方法を開発する。本年度は重点領域研究全体の初年度である。そこで概念の整理と次年度以降の枠組みの議論に重点をおいた。1.技術革新とロジスティックシステムの概念に関する検討を行い、技術革新に対応した整備の重要性を明らかにした。特に、これまで港湾都市としての役割を果たしてきたベイエリア地域を対象にして、ロジステックシステムの意義と内容の変遷を歴史的に跡づけて実証的な考察を試みた。2.地域の産業構造とロジスティックシステムとの関連性に関する検討を実施した。世界の主要国をサンプルとして、過去25年程度の工業生産デ-タを収集し、プロダクトサイクルの進行にともなって必要となるロジスティックシステムの内容が異なってくることを明らかにした。3.ロジスティックシステムのあり方が地域構造に及ぼす影響を考察した。ここでは、最近の高度情報化に伴うテレコミュニケ-ション手段の発達が、コンタクトを多く行うようなオフィスの立地に対して、どのような影響を及ぼすかを検討する。本年度はオフィスの立地モデルの開発を行った。4.さらに、近年の環境問題への関心の高まりを受けて、ロジスティックシステム整備においても環境条件を明示的に考慮する必要があると考え、来年度以降の研究枠組みについての議論を実施した。
メタセシス重合によるキラルなアセチレン、ノルボルネン誘導体の不斉重合に関する研究

1.光学活性な3-フェニル-3-(2-クロロフェニル)-1-プロピン-3-オールを合成し、塩化ロジウムノルボルナジエン錯体([RhCl(NBD)]_2)を用いて重合したところ、生成ポリマーのCDスペクトルにモノマーには見られない正のピークが長波長領域に存在し、このポリマーの二重結合がねじれた不斉な構造をとっている可能性が強いことが明らかになった。2.不斉Diels-Alder反応を経由して得られた光学活性な(S,S)-トランス-2,3-ジカルボフェノキシノルボルネンを触媒にWCl_6-Ph_4Snを用いて重合し、光学活性ポリマーを得た。このポリマーを3-アミノプロピルトリエトキシシランで表面処理したシリカゲルに坦持し、その光学分割能をHPLCで評価したところ、溶離液にヘキサン-2-プロパノール(9/1)を用いた場合、トランス-スチルベンオキシド、2,2^1-ジヒドロキシ-6,6^1-ジメチルビフェニルの部分分割が、エタノールを溶離液に用いた場合、トランス-シクロプロパンジカルボン酸ジアニリドの分割が可能であり、光学分割用キラル固定相として有効であることがわかった。3.側鎖に光学活性なカルバメート基を有するフェニルアセチレン誘導体、(R)-(+)-[4-エチニルフェニルフェニルエチルカルバメート]を合成し、触媒に[RhCl(NBD)]_2を用いて重合し、光学活性ポリアセチレン誘導体を得た。ポリマーは、黄色の固体で、紫外-可視領域に吸収を有し、この領域に非常に強い誘起CDを示した。光学活性な側鎖の影響で、主鎖が一方向にねじれたらせん構造をとっている可能性が強いことが明らかになった。
アルカリハライドのオンセンター型束縛励起子の光学利得の有無

本研究ではアルカリハライドのオンセンター型自己束縛励起子(STE)の再結合発光過程に対して、誘導放出と発光エネルギー位置に重なる過渡吸収の差としてのネットな光学利得が存在するかどうかを明らかにすることを目的としている。これまで、STEの過渡吸収の測定が発光エネルギー領域において行われていない一つの理由は、STEの発光強度が強いため、例えばキセノンランプなどのプローブ光のSTEによる強度変化を発光と分離して観測することが難しいことによる。そこで、本研究においてはプローブ光としてパルス色素レーザを用いることにより空間的、時間的に発光と分離して、再結合発光エネルギー領域におけるSTEによるプローブ光の減衰/増幅の測定を行う計画であった。本年度は作製した検出系のパルスレーザ動作下での動作確認を行い、ブリーダー回路の最適化、出力リニアリティの保証される動作領域の確認を行った。色素レーザシステムの不調のためポンププローブの実験を行うことはできなかったが、ArFエキシマレーザ励起下での束縛励起子発光強度の励起光強度依存性を作製した検出系を用いて測定した。沃素濃度0.1mol%、1.0mol%(仕込み濃度)の塩化カリウム試料について、発光強度は励起光強度に対してスーパーリニアな依存性は示さず、この系の光学利得については否定的な結果となった。この原因としては結晶中のダイマー濃度が不十分であったことが考えられる。十分な沃素ダイマー濃度の結晶を得るためには、沃素濃度を増加させると結晶が不安定になり相分離、白濁化してしまうという問題を解決しなければならない。将来的に、例えば、結晶中に選択的にダイマーの形で沃素を添加するような技術が可能になれば、この系は波長可変紫外線レーザ媒質としての可能性があると考えられる。そこで、本研究においてはプローブ光としてパルス色素レーザを用いることにより空間的、時間的に発光と分離して、再結合発光エネルギー領域におけるSTEによるプローブ光の減衰/増幅の測定を行う。効率よくSTEの影響をみるためにはSTE励起領域中のプローブ光の光路を長くするよう、励起されている結晶表面に対するプローブ光の入射角度をできるだけ浅くすることが有効である。そこで、本年度はプローブ光入射方向を表面に平行方向から微小に傾けることのできるような微小回転の可能なクライオスタットステージ及び光学系を設計・作製した。また、発光の励起光であるArFエキシマレーザ光の吸収長が比較的長く、かつ適度な光学利得が期待できるヨウ素(励起子束縛中心)濃度の塩化カリウム結晶を作製し、パルスレーザ動作下での電気ノイズを避けるために高圧電源と光電子増倍管を一つのシャーシに入れた検出系を作製した。来年度、まず上のヨウ素添加塩化カリウムの測定を行い、ネットな光学利得が存在するかどうかを明らかにする。次に異なるヨウ素濃度の場合、異なる母体(塩化ルビジウムなど)の場合についても結晶作製・測定を行い、比較検討を行う予定である。
文頭における自立語化および文の外縁部の構造に関する研究

本研究では、文頭における助詞の残留現象を研究対象とし、この現象を可能にする統語的・談話的条件を解明するとともに、文の外縁部の統語構造を明らかにすることを試みた。その結果、次のことが明らかになった。文頭の残留助詞は、終助詞などの文末形式と同類の談話構成機能を持つ。この類似性は、問題となる文頭・文末の形式が句構造上同一の階層に属していることに起因している。その点で助詞残留は文の外縁部が統語と談話の接点を形成していることを示唆する現象であると言える。平成24年度は文頭と文末の対応関係を仲介する文法素性の性質を解明することを目標として研究を行った。具体的には、「文頭の自立語化形式は終助詞が持つ発話伝達の対人的機能と類似した談話上の特徴を有している」という仮説を立て、その妥当性を検証することを目指した。上記の方針に従って文頭形式と文末形式の対応関係をより詳細に検討する作業を行った結果、以下のことが確認された。(1)文頭に残留する提題助詞「は」は終助詞や呼格要素と同じ階層に属しており、いずれも話し手による聞き手への働きかけを具現化した形式である。(2)当該階層は主節のみに出現し、従属節には現れない。本年度はさらに焦点タイプの助詞残留の分布についても検討した。前年度の研究の結果、このタイプの助詞残留が焦点階層に属する現象であり、かつ提題タイプと同様、主節特有の現象であることが確認されていた。しかしながら、焦点階層は主節のみならず従属節にも存在することが知られており、なぜ従属節の焦点階層が助詞残留に利用できないのかが、未解明の問題として残されていた。本年度はこの問題に取り組み、焦点タイプの助詞残留が示す主節指向性を極小主義理論のmultiple spell-outの仕組みに還元して説明することを試みた。平成25年度の研究の目標は、前年度までの作業を通して得られた結論をカートグラフィー研究の観点から整理・検証することであった。とりわけ、(1)文の語用論的機能を反映している外縁領域の句構造はどうあるべきか、(2)語用論的機能を言語化する方向で起こる言語変化がどの程度統語的メカニズムによって説明できるか、という問題に解答を与えるためのモデル構築を行うことが作業の中心となった。得られた結論は以下の通りである。(1)について:節の外縁を構成するCP領域の外側には、発話の対人的機能を司る言語形式が生起する階層(発話行為句;Speech Act Phrase)が存在し、提題タイプの助詞残留はこの階層で起こる。一方、焦点タイプの助詞残留はより下位にある階層でも可能であるが、その場合には発話行為句の主要部となる機能範疇との局所的な呼応関係が必要となる。(2)について:上述の発話行為句は統語構造の最外縁にあり、談話システムとの境界面を構成する階層である。この階層は話し手が聞き手に発話を伝達する様式を反映した語用論的な文法現象(助詞残留、終助詞など)を司っているが、これらの現象の出現のしかたは、呼応や局所性といった、文の他の階層にも見られる一般的な統語的メカニズムによって統御されている。年度の後半には、今後の研究への橋渡しをすべく、付属語の自立語化現象をより広範な現象群(具体的には主節現象)の中に位置づけることを試みた。従来主節現象に該当するとされてきた話題化と助詞残留を比較し、主節現象が対人機能を司るタイプと話者による判断を司るタイプに分けられるという可能性を探った。平成23年度は言語事実の把握、とりわけ文頭と文末の形式の対応関係を整理することを目標として研究を行った。年度前半は文頭と文末の形式を収録した語彙リストを作成した。これをもとに年度後半には文頭に助詞が独立して生起する「助詞残留現象」を重点的に分析し、以下の成果を得るに至った。まず、提題助詞「は」が残留する現象に着目し、副詞節、引用節、ならびに名詞修飾節における当該現象の現れ方を吟味することによって、それが主節現象であることを確認した。さらに、提題タイプの助詞残留と発話伝達を表す文末形式(終助詞など)が同じ環境に現れることが確認され、両者の呼応関係が明らかになった。次に考察の対象を焦点タイプの助詞残留へと拡大し、当該現象が起こる文内の階層の特定および対応する文末形式の特定を試みた。その結果、焦点タイプの助詞は提題タイプの助詞が生起する階層よりも下の階層(具体的には焦点階層)の左端部に生起すること、そして焦点階層に生起する文末表現である「(の)だ」と共起せねばならないことが分った。

加えて従属節に生起する可能性を調査したところ、提題タイプと同様、焦点タイプの助詞残留現象も主節現象であり、発話伝達の文末形式と高い親和性を示すとの結果が得られた。句構造上の異なる階層に属しているにも関わらず、提題タイプの助詞残留と焦点タイプの助詞残留が発話伝達の文末形式と密接な関係を持っていることは、発話伝達という談話機能が統語現象である呼応に関与する可能性を示唆している。これは平成24年度の研究課題、すなわち「文頭と文末の呼応関係を仲介する素性の性質の解明」に向けて、萌芽的な着想をもたらすものであり、平成23年度の研究の最大の成果であると言える。平成24年度の研究活動は前年度の研究で明らかになった言語事実に対して理論的な説明を与えることを主たる目標としていた。とりわけ文頭と文末の形式間に成立する呼応関係を仲介する文法素性を特定することが中心課題であったが、これについては、発話伝達の対人的機能を具現化する素性がそれに該当するとの結論が得られた。さらに、助詞残留と終助詞以外にも、呼格要素や間投詞などのような要素もこうした特徴を共有することが判明し、これら一群の形式が文内の同一階層に生起することから、上述の素性を措定することの妥当性が確認された。このような成果に加えて、「研究実績の概要」欄にも記したように、本年度は前年度には未解決のまま残っていた問題に対しても、一定の解決案を示すことができた。特に、提題タイプの助詞残留が示す主節指向性と焦点タイプの助詞残留が示す主節指向性が異なる性質を持つことが明らかになったことは、本年度の研究の大きな成果であると考えられる。平成23年度は、言語事実の整理、とりわけ文頭形式と文末形式の呼応関係を特定することを主たる目的として研究を進めた。年度前半には、研究対象とする形式を収録した語彙リストの作成を行い、予定通り完成させることができた。また「研究実績の概要」欄に記したように、年度後半に行った助詞残留現象の分析では、提題タイプと焦点タイプの助詞残留現象それぞれについて、文末形式との対応関係が明らかになった。その結果、平成24年度の研究課題につながる着想を得るに至った。以上の成果を考慮すると、当初の目標は概ね達成されたと考えてよい。平成25年度には、必要に応じて資料の再検討および理論の修正を行いながら、文構造の他の領域では不可能な自立語化がなぜ文頭では可能になるのかという問題を解決することを目指す。文頭での自立語化は発話伝達の対人機能を担う素性を可視化(音声化)するために起こる現象であるとの仮説を立て、その妥当性を検証することが主たる作業である。この作業を行うに当たっては、統語と音韻の対応関係について整理し、文頭における自立語化が音韻現象とどのような関わりを持つのかを考察することが必要になると予想される。したがって、年度の前半には統語構造から音韻構造への写像プロセスに関する文献調査を主に行う予定である。年度の後半は上述の仮説の検証を行い、必要に応じて修正を加えながら助詞残留と音韻現象との関連性を探求していく。これと並行して、これまでに得られた結論をさらに洗練させ、文の語用論的機能を反映する外縁領域の句構造のあるべき姿を明らかにするためのモデル構築を行う。前年度同様、成果を学会等で発表し、各方面からのコメントを基に理論の修正等を行った上で論文としてまとめる。平成24年度の研究目標は、文頭と文末の呼応関係を仲介する素性の性質を解明することである。前年度の研究結果を基に、「文頭の自立語化要素は終助詞が持つ発話の対人伝達機能と類似した談話上の特徴を有しており、この特徴を反映する素性が文頭と文末の呼応関係を仲介する」という仮説を立て、その妥当性を検証する。
文学と絵画の関係についての中国・韓国・日本の比較研究

本研究においては日本:中国:韓国における仏教説話の図像化と、日本・中国・韓国における文人画(山水画)とに二分して進行させた。後者文人画の研究にあっては土大夫精神の形象化という側面に着目し、儒教説話の図像化についても研究対象とした。前者仏教説話については中国四川省重慶市大足県に散在する仏教遺跡の調査を行うとともに現地研究者のレビューを受けて、仏教経典・説話、あるいは民間信仰がどのように形象化されているかについて数々の知見を得て、論文の形式で成果をまとめた、殊に宝頂山における五趣生死輪の調査は新発見の報告へとつながった。また日本の民間信仰である「賽の河原」説話の図像化という点では、中国には類似の信仰形態が存在せぬことが確認された。中国のみならず、韓国へ訪問し、「二河白道」説の展開を跡付け、浄土教文化と韓国の死霊祭の巫俗との関連についても知見を得た。また天人五衰の説話について源氏物語への投影を検討することが出来た。後者のうち儒教説話の図像化については日本の二十四孝伝説について、比較文学的手法で綿密な分析を加えさし絵の様態についても、その淵源をたどることが出来た。文人画については近世の文人画の一達成たる「十便十宜」図に題画詩との関連を重視して検討を加え、浦上玉堂の題画詩に関する造詣をさぐった。これらも論文形式でまとめえた。また中国揚州において清代の文人サークル揚州八怪について調査を進め、彼らの作品を実見して、詩と絵画の関係について日本への影響という観点から新知見を得た。本年度の研究は、大きく分けて二つの分野で成果を挙げることが出来た。ひとつは仏教文学と美術に関するもので、もうひとつは文人画と漢詩文とに関するものである。研究代表者林と分担者日向,比護,渡は前者についての,徳田,池澤は後者に係わる調査研究を進め、ぞれぞれ論文と口頭発表の形式で成果を世に問うている。林の研究は韓国曹渓寺の「釈迦一代記図絵」の典拠調査と、インド・チベット・ネパール・中国・韓国の「生死輪」という仏教絵画についての新知見を示すものであった。日向は浄土教の文化と巫俗について日韓の比較と行い,渡は寶の川原伝承をめぐる日本中世以降の文献を実証的に考察した。以上3名は研究成果をまとめて、韓国で催された国際学会で発表、別紙に揚げる論文に収斂させた。徳田・池澤は中国と日本との比較文化的見地から、中国と日本の文人画に書き記された題画詩・画讃について、綿密な訓話を施し、従来の誤読を訂するとともに、絵画と漢詩文との関係について新しい展望を示す論文を完成させることが出来た。徳田・池澤も本研究課題の国際性に鑑み、中国の学者と交流を行っている。比護は仏教文学研究に資する為「扶桑略記」の訓話を進めた。今年度の研究成果も大きく2つに分けられる。ひとつは図像に窺われる仏教説話の研究であり、もうひとつは儒教精神あるいは土太夫精神の精華としての図像の研究である。前者仏教説話に研究の重心を据えたのは研究代表者林と分担者日向一雅、比護隆界、渡浩一とである。本年度は特に中国へ仏教遺跡の調査のために渡航し、資料収集現地研究者とのレビューなどにおいて多大な成果を得た。具体的には四川省重慶市大足県に散在する宝頂山・北山・南山・石門山・石篆山の石造仏を調査し、仏教経典や説話が遺憾に形象化されているかについて数多の新知見を得たわけである。

「五趣生死論」図については宝頂山でその形態について新たなパターンの存在が想定しえたし、〈騫の河原〉信仰に類似の信仰形態が中国には存在しないことが現地研究者との情報交換で再確認されたのである。この2点は林、渡によって論文・講演集の形にまとめられた。日何は浄土教文化の日韓比較を行う為に、韓国や中国の研究者と情報交換をし、「二河白道」説の展開を跡付けるとともに、韓国の死霊界の巫俗との関連を調査した。日何はまた天人五衰の説話について、特に源氏物語への投影という側面から検討を加えた。後者の研究は儒教精神の図解化を関心事とするが、この研究に当ったのは分担者の徳田と池澤とである。徳田は二十四孝説話について、中日比較文学的手法で綿密な分析を行うとともに、この説話の御伽草子の挿絵の様態に着目して研究成果を挙げている。また土大夫精神の精華たる文人画(山水画)についっては池澤が研究を進めた。池澤は中国揚州において揚州博物館や揚州八怪記念館において清化の文人サークル揚州八怪について調査し、絵画と題画詩との関係についって、隠逸志向の具像化という観点から新知見を得て、成果を論文としている。
ミオシン(2型)アイソフォームの細胞内局所的活性化機構の解明

ミオシンIIアイソフォームの細胞内における時間的、空間的活性化機構を解析することが、細胞形態形成におけう各アイソフォームの機能の解明につながると考え、以下の研究を行った。1.フィラメント形成必須領域の特定:尾部フラグメントの解析から提案したミオシンIIBのフィラメント形成に必須な三つの領域N1(Glu1742-Glu1753),P1(Lys1842-Lys1852),P2(Lys1874-Arg1884)内の電荷逆転変異を導入したEGFP-IIBをヒト繊維芽細胞由来MRG-5 SV1 TG1細胞(SV1細胞)に発現し、それらの局在からフィラメント形成能を判断した。P1とP2の変異体は細胞内に拡散して存在し、そのフィラメント形成における重要性が確認できた。2.アイソフォームのフィラメント形成様式の解析:IIAとIIBの尾部フラグメント、ARF296とBRF305を用いた蛍光相互相関分光法による解析により、Mts1をCa^<2+>存在下で加えると、ARF296を選択的に脱会合させることにより、BRF305のみからなるホモ会合体をin vitroで作ることができた。EGFP-BRF3BO5をSV1細胞に強制発現させると、ミオシンIIBノックアウトマウス由来の繊維芽細胞と同様の「不安定な細胞形態」という表現型が得られた。ARF296との様々なキメラフラグメントの発現による表現型の解析により、この現象にはBRF305の両端のN-57領域とC-63領域が必須であることがわかり、この領域が細胞内でのアイソフォーム特異的認識機構に関わっていることを明らかにした。これらの結果はアイソフォームがそれぞれ特定的な認識機構により細胞内ではホモフィラメントを形成している可能性を示唆する。3.細胞伸展部における調節軽鎖の2重リン酸化の分子機構:ミオシン2調節軽鎖の2重リン酸化は、伸展部の先端からかなり内側のラメラと細胞体の間にあるtransversebundleと呼ばれる領域で起きていることがわかった。この2重リン酸化にはRho-kinaseが関与している可能性を示唆する結果を得た。in vitroの実験系で自己会合能を示すことが明らかになっているミオシンIIB重鎖のC末端側305アミノ酸残基のフラグメント(BRF305)を用いて、そのN末端にGFPを融合させ(GFP-BRF305)ヒト繊維芽細胞由来のMRC-5 SV1 TG1細胞に過剰発現させたところ、ミオシンIIBノックアウトマウス由来の繊維芽細胞と同様の「不安定な細胞形態」という表現型が得られた。この表現型は(1)会合能を持たないBRF305変異体、(2)BRF305のN末端側57残基(N-57領域)または(3)C末端側63残基(C-63領域)を欠損させたフラグメントを発現しても得られなかった。また、ミオシンIIA尾部にあるBRF305に相当する領域のフラグメント(ARF296)を過剰発現させても同様の表現型は見られなかった。しかし、ARF296のN-57およびC-63相当領域をBRF305のものに置換した場合(ARF296exNC)、GFP-BRF305と同様の表現型が得られた。

細胞抽出液についての免疫共沈降実験から、「不安定な細胞形態」という表現型を示したBRF305およびARF296exNCは、細胞内で内在性ミオシンIIBと相互作用していることを確認した。以上の結果から、BRF305はミオシンIIBを特異的に認識して相互作用しており、その認識にはN-57領域とC-63領域が必要であることを明らかにした。細胞伸展部におけるミオシンII調節軽鎖(RLC)の2重リン酸化は、膜がラッフリングしている箇所で起きていることがわかった。この2重リン酸化は、Rho-kinaseの阻害剤であるY-27632の添加により抑制された。この結果は、細胞伸展部におけるRLCのリン酸化にはRho-kinaseが関与している可能性を示唆する。・フィラメント形成必須領域の特定(全長ミオシンII分子を用いて):尾部フラグメントの解析から提案したミオシンIIBのフィラメント形成に必須な三つの領域Nl(Glu1742-Glu1753),P1(Lys1842-Lys1852),P2(Lys1874-Arg1884)内の電荷逆転変異を導入したEGFP-IIBをMRC-5SV1TG1細胞に発現し、ストレスファイバーまたは膜直下構造への局在からフィラメント形成能を判断した。P1及びP2の電荷逆転変異体は、細胞質内に拡散して存在するが、N1電荷逆転変異体は予想に反し、野生型のミオシンIIBと同程度にファイバー構造に局在した。この結果からP1及びP2領域がフィラメント形成に必須な領域であることが強く示唆できた。また、N1部分が変異しても内在性のミオシンIIと相互作用できる、あるいはN1領域以外の負の領域がフィラメント形成に重要であることを示唆する。また、リコンビナント全長ミオシンIIBのバキュロウイルスを用いた昆虫細胞での発現に成功した。・細胞内局在を決めているミオシンII分子内領域の特定:尾部BRF-305とARF-296を交換したキメラミオシンII(IIA-Btail, IIB-Atail)の細胞内発現による局在を解析し、これらの交換した領域がそれぞれのミオシンIIアイソフォームの局在に重要な役割を担っていることを明らかにした。・細胞伸展部における調節軽鎖の2重リン酸化の分子機構:F-actinと2重リン酸化特異的抗体の同時染色による解析により、細胞伸展部におけるミオシンII調節軽鎖(RLC)の2重リン酸化は、膜がラッフリングしている箇所で起きているのではなく、伸展部の先端からかなり内側のラメラと細胞体の間にあるtransverse bundleと呼ばれる領域で起きていることがわかった。この部分にはミオシンIIAのみが局在しており、細胞の伸展におけるミオシンIIAの活性化の役割について考察できる結果が得られた。
ブドウ'甲州'の特徴を比較ゲノムと遺伝子発現から解明する

わが国在来のブドウ品種'甲州'の遺伝子全体(ゲノム)の配列は、西洋系のVitis vinifera品種よりも東洋系品種に近く、野生ブドウとは大きく異なった。'甲州'のゲノムには、ごく一部特異的に異なる配列が見いだされたが、このことは'甲州'の形質に有意な影響を与えないと考えられた。遺伝子発現の面からは、成熟期の'甲州'果皮では、'シャルドネ'と比較して、耐病性・ストレス応答に関連する遺伝子の発現が比較的高いことが明らかになった。甲州'はわが国在来のブドウ品種で、日本の白ワイン用品種としても重要な品種である。最近、'甲州'ワインはEUや米国へも輸出されており、'甲州'の特徴を明らかにすることは、国産ワイン振興のためにも重要と考えられる。平成21年度は、まず、東洋系及び西洋系ブドウの代表的な数品種を用いて、ビオチンラベルしたゲノムDNAのブドウジーンチップへのハイブリダイズ実験を行った。その結果、各プローブセットのハイブリダイズ強度の品種間の相関係数は、'甲州'と東洋系品種('甲州三尺'、'竜眼'、'白鶏心')間の方が、'甲州'と西洋品種('カベルネ・ソービニヨン(CS)'、'ピノ・ノアール'、'シャルドネ')間よりも高く、'甲州'が東洋系Vitis viniferaであることを裏付ける結果となった。一方、以前に見いだした'CS'と比較して甲州で特異的にハイブリダイズ強度が低いプローブセットは東洋系品種に必ずしも共通ではなく、むしろ'ピノ・ノアール'と共通のものが多いという興味深い結果が得られた。次に、'甲州'で特異的にハイブリダイズ強度が低いプローブセットについて、該当する'甲州'の配列をゲノムウォーキングやサザン解析で検討した。その結果、'甲州'と'CS'との有意な差違は見い出せず、'CS'では類似配列がハイブリダイズしている可能性が示唆されるプローブセットもあったが、'甲州'ではサザン解析でフラグメントが検出されず、該当配列の欠損が示唆されるプローブセットも見い出された。これらの配列はいずれも機能未知の配列で、ブドウのESTデータベースで発現頻度の低いものであったことから、これらの配列の欠損は'甲州'のゲノムの特徴ではあるが、その形質に大きな影響を及ぼすものではないと推定された。今後は、'甲州'及び他の東洋系品種と西洋系品種の遺伝子発現の差違を検討する計画である。'甲州'はわが国在来のブドウ品種で、日本の白ワイン用品種としても重要な品種である。これまでの研究で、われわれは'甲州'はVitis vinifera東洋系品種群に属することを報告している。平成21年度の研究で、'甲州'のゲノム配列の大部分は西洋系品種と大差ないことが明らかになったことから、平成22年度は、西洋系品種のESTデータに基づいて設計されたブドウ・ジーンチップ(Affymetrix社)を用いて、'甲州'及び西洋系品種の遺伝子発現の差違を検討した。'甲州'及び西洋系ブドウ品種として'シャルドネ'を用い、幼果期、成熟開始期、成熟中、及び収穫期の果皮、並びに新葉からRNAを抽出し、ジーンチップを用いた網羅的発現解析を行った。その結果、同時期の'甲州'と'シャルドネ'の間には、同じ品種('甲州'または'シャルドネ')の異なる時期(幼果期と成熟中、等)の遺伝子発現の差よりも大きな差違があり、両品種には大きな遺伝子発現上の差違があることが明らかになった。'甲州'で発現が高い遺伝子の中には、アントシアニン合成系遺伝子の他、Class III Peroxidase等のストレス応答遺伝子や、Pathogensis-Related 4-type protein等の耐病性関連タンパク質遺伝子が含まれており、'甲州'が比較的耐病性が高いこととの関連が推察された。その後、一度に12サンプルが解析でき、1サンプル当たりのコストが低いブドウNimbleGenチップが利用可能になったことから、これを用いた遺伝子発現解析を検討した。'甲州'を含む東洋系5品種、'シャルドネ'、及びVitis labrusca系品種の'ナイヤガラ'の成熟中の果皮を供試したところ、品種によって特徴的な発現パターンを示した。発現解析データのクラスター解析の結果はブドウの分類とよく一致しており、ブドウの遺伝子発現にも遺伝的な類似性があることが示唆された。'甲州'はわが国在来のブドウ品種で、日本の白ワイン用ブドウとして重要な品種である。'甲州'の特徴を明らかにすることは、国産ワイン振興のためにも重要と考えられる。平成23年度は前年に引き続き、成熟中のブドウ果皮を用いた網羅的発現解析を行い、'甲州'と西洋系品種、東洋系品種などとの遺伝子発現を比較した。

まず、Affymetrix社製GeneChipを用いて、'甲州'と西洋系品種'Chardonnay'を比較した。有意なハイブリダイズが認められるプローブセット(遺伝子)をk-meanscluster法で解析したところ、2年とも'甲州' > 'Chardonnay'であった125個には、アントシアニン合成系遺伝子の他、Stilbene synthaseなどが含まれていた。一方、'Chardonnay' > '甲州'であった199個には、Amino acid permease 6やイソプレノイド合成系遺伝子などが含まれていた。これらの結果は、ある程度'甲州'の性質との関連が推定されるが、'甲州'に特にresistance系の遺伝子発現が高い訳ではなかった。次に、1サンプル当たりのコストが低いNimbleGenチップを用いて、'甲州'を含む東洋系5品種、'Chardonnay'及びV.labrusca系品種の'Niagara'の発現解析を行った。2年間のデータを合わせて階層的クラスター解析を行ったところ、V.vinifera品種が1つのクラスターを形成したが、東洋系品種のみのクラスターは形成されなかった。このことは、東洋系品種群の遺伝子発現パターンが西洋系品種とさほど大きく異なるものではないことを示唆するものと考えられる。次に、各遺伝子のハイブリダイズ強度について、各年の'Chardonnay'の平均値に対する比をとり、両年とも'Chardonnay'と東洋系品種で有意に差のある遺伝子532個を抽出した。これらの遺伝子をGO解析したところ、東洋系に共通して発現が低い遺伝子にTerpenesynthase群が、高い遺伝子に植物ステロール生合成系のCycloartenol synthase群がみつかった。ブドウ果皮細胞のステロール成分についてはこれまで報告がなく、東洋系、西洋系の品種による差違があるのか興味が持たれる。
発がん関連新規遺伝子NASH1の細胞がん化機構における役割

我々は最近我々が同定した造血系細胞に高度に発現している新規遺伝子NASH1遺伝子が、造血系細胞のがん化において果たす役割について明らかにしようと試みた。NASH1遺伝子はSH3ドメイン、SAMドメイン、核移行シグナルを有するため、細胞内でアダプターとして働いていると推測されたがその造血系細胞における機能は未だ不明である。今年度は特に肥満細胞におけるNASH1遺伝子の機能について解析した。我々は、ラットNASH1遺伝子を単離し、ラット肥満細胞株FBL2H3において、恒常的にNASH1遺伝子あるいはその変異体を過剰発現する細胞株を樹立した。肥満細胞上に発現する高親和性IgE受容体からの刺激による肥満細胞の脱顆粒反応、TNF-alfa、IL-6産生作用はNASH1遺伝子を過剰発現する細胞株にて有意に抑制された。またこの抑制作用は、NASH1のSH3ドメインを欠失した変異体においては観察されなかった。またこのサイトカイン産生抑制効果はTNF-alfa、IL-6のレポーター遺伝子解析によっても確認された。以上の結果から、肥満細胞においてNASH1が高親和性IgE受容体からの刺激による肥満細胞の脱顆粒反応、サイトカイン産生作用に対して抑制的に働くことが示唆された。さらにその抑制機能にはNASH1のSH3ドメインが必要であることが推測された。今後NASH1のSAMドメイン、核移行シグナル変異体の肥満細胞における機能解析や造血細胞系のがん化における機能変異について検討する。
α線発癌の遺伝子解明を最終目的とするトロトラスト被注入者の総合研究

町並はトロトラスト被注入者に発生した肝細胞癌21例、胆管細胞癌37例、血管肉腫30例を用いp53遺伝子のexon5,6,7,8における変異を検索したところ、点突然変異が肝細胞癌11例中7例(63.6%)、胆管細胞癌5例中1例(20.0%)、血管肉腫3例中0例(0%)にみられ、肝細胞癌にかなり高い頻度で点突然変異が認められた。一方、p53遺伝子のLOHは肝細胞癌9例中3例(33.3%)にみられ、p53の点突然変異の頻度よりもLOHの頻度が低く、LOHの認められない症例でも4例に点突然変異が認められた。森はトロトラスト被注入剖検例383例の統計学的解析により、1998年7月15日現在で被注入者群の生存率が6.9%まで低下しており、対照者群の32.2%に比して、有意に低下していることを明らかにした。トロトラスト血管内注入者では、注入後20年を越すと、肝悪性腫瘍が有意に増加し、35年を越すと肝多重癌も有意に増加することは、これまでの剖検例の統計学的検索で明らかになっているが、今回の剖検例の検索では、それから注入後50年を越すと、より著明になることが明らかになった。村松は高周波誘導結合プラズマー質量分析法(ICP-MS法)を用い、トロトラスト被注入者の種々の臓器中のトリウムの分析を行い、脾臓(平均値:21,400μg/g)、肝臓(平均値:2,100μg/g)、骨髄(平均値:600μg/g)の順に沈着量の多いことを明らかにした。石川は2匹のサルにトロトラストを注入34年後に肝臓、脾臓及び骨髄のトリウムの量を測定し、沈着量の比率が54:6:41及び75:4:21という結果を得た。即ち、肝、骨髄そして脾の順に沈着量の多いことが明らかとなった。トロトラスト被注入者の臓器中のTh量を測定し、肝、脾、骨髄におけるThの分布についてのKaul and Noffzのデータは脾臓で異常に高く、骨髄で異常に低いことを明らかにした。福本はトロトラスト被注入者に発生した胆管細胞癌における癌遺伝子rasと癌抑制遺伝子p53の変異を検索し、14%の症例の癌部にコドン12G→A transitionを認めた。またp53のエクソン5-8の解析を行い、22例中4例(18%)で点突然変異(75%はA→G transition)を認めたが、2例では非癌部に変異が見られた。