hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異質性や非定常性のあるデータにおける未観測交絡変数を許す因果構造推定法と応用

介入のない観察データから因果関係を推定するための研究開発の一環として、因果関係が非線形の場合の因果探索法をつくった。2変数の場合には因果の向きについて、回帰による最小二乗誤差を比較することにより、その向きを推定することを考えた。データ生成過程を表す関数と誤差の分布が「独立」という仮定の下、もし二つの変数が同様にスケーリングされ、因果関係が決定的な関係に近ければ、正しい因果方向の場合の方がそれと反対向きの因果方向の場合に比べて、最小二乗誤差が小さいことを示した。この関数と誤差の分布が「独立」という基準は、通常の独立性の定義とは異なるが、因果探索する上での追加情報として、方法論分野において注目されているものである。従来は、誤差変数と原因候補の変数との独立性を調べる必要があったが、最小二乗誤差の大小を調べれば良いことがわかった。独立性の評価は一般に大きなサンプルサイズが必要であったり、計算コストが高かったりするので、最小二乗誤差の評価で済めば、より少ないサンプルサイズや小さい計算コストで因果方向の探索ができる。国際会議AISTATS2018にて発表を行った。また,つくった方法論を実際の応用領域で検証するために、大学や企業を含め研究協力者を見つけ、検証に向けた議論をし、マーケティングや製造業、食品系のデータで検証を進めるための準備を行った。これまでにつくった方法論に加え、来年度つくる方法論もそれらの実際のデータを用いて評価し、また方法論の改善につなげる。非線形化に関する論文が出版されたため。実際のデータにおける検証を進めていく。初年度は、(1)「2変数mixed-LiNGAMモデルのデータが異質かつ非定常な場合への拡張」の一部として(1-1)異質な場合への拡張と(1-2)非定常な場合への拡張をそれそ&#12441;れ行う予定だった。今年度は、まず、混合分布モデルのアイデアを適用して、(1-1)異質な場合への拡張の検討を行った。外れ値に頑健な推定方法を応用した混合分布モデルの推定アプローチを応用することで、基本的なLiNGAMモデルの異質な場合への拡張を試みている。その後、それを発展させて、未観測共通原因を許すmixed-LiNGAMモデルを異質な場合へと拡張する予定である。初年度の計画にはなかったが、先取りして非線形性のある場合へも取り組んだ。LiNGAMモデルの枠組みとはやや異なるが、将来的には融合させたい。その分、非定常な場合への拡張は次年度以降に先送りした。研究課題と合致する統計的因果探索に関して、チュートリアル1件と研究会発表を1件、国際ワークショップにおける招待講演を2件(ドイツのミュンヘンとカナダのモントリオール)を行った。また、マーケティングサイエンスへの応用についても学会発表を共同研究者が行った。非線形モデルに関する議論を先取りする一方、非定常への拡張は先送りしたため、進捗が相殺されてため。個体差という異質性を考慮して、未観測共通原因がある場合で、かつ巡回の場合の因果探索のためのモデルを作った。これは、未観測共通原因を個別にモデリングするのではなく、その和をモデリングするというアイデアに基づいている。線形性を仮定すると、未観測共通原因の影響が、個体ごとのモデルの切片の違いとしてのみ現れてくる。この切片が、未観測共通原因の「和」の個体ごとの値に当たる。データの非ガウス性を利用して、未観測共通原因がある場合でも因果探索を行う研究では、非巡回性質の仮定をおいたモデルは開発済み(Shimizu & Bollen, 2014)であったが、この非巡回性の仮定を緩め、巡回性のあるモデルへと拡張を行った。非巡回性も仮定する場合は、モデル選択をするステップをアルゴリズムに加える必要があった。しかし、巡回性を許すことで、モデル選択のステップを経由するのではなく、大まかに言えば、推定の問題として因果探索の問題を扱えるようにすることができた。これは、未観測共通原因がない場合の代表的な因果探索アルゴリズムの一つであるLiNGAMアルゴリズム(Shimizu et al. 2006)の長所を受け継いでいる。因果関係を表す因果グラフの情報を一つの係数行列に押し込むことができた。現在、プログラミング実装が進行中である。言語はPythonで、申請者のWebページで公開の準備を進めている。来年度に完成後は、実データへ適用し、有用性の検証を行いたい。モデルについては、順調に進んでいるが、実装もそれに合わせて進めたい。

独立性の評価は一般に大きなサンプルサイズが必要であったり、計算コストが高かったりするので、最小二乗誤差の評価で済めば、より少ないサンプルサイズや小さい計算コストで因果方向の探索ができる。国際会議AISTATS2018にて発表を行った。また,つくった方法論を実際の応用領域で検証するために、大学や企業を含め研究協力者を見つけ、検証に向けた議論をし、マーケティングや製造業、食品系のデータで検証を進めるための準備を行った。これまでにつくった方法論に加え、来年度つくる方法論もそれらの実際のデータを用いて評価し、また方法論の改善につなげる。非線形化に関する論文が出版されたため。おおむね順調に進んでいるので、基本的に、当初の計画に沿って進める。実装をさらに進め、領域のデータに適用する。実際のデータにおける検証を進めていく。成果発表の旅費に使う予定であったが、招待講演として先方が支払ったくれたため。コンピュータの購入を次年度に伸ばしたため納品が間に合うように、書籍数冊の購入を次年度に回すことにしたため。成果発表の旅費に使う。
ウミガメ類における代替生活史の維持機構の解明

同じ砂浜で産卵するアカウミガメでも、小型個体ほど外洋(>200 m)で浮遊生物を、大型個体ほど浅海(<200 m )で底生動物を摂餌する傾向がある。本研究では、この餌場の違いが遺伝的なものなのか、環境的なものなのかを明らかにすべく、母親の餌場が産み出す子供の量及び質に及ぼす影響を調べた。浅海摂餌者は外洋摂餌者よりも2.4倍多く子ガメを産み出していた。しかし子ガメの質には摂餌者間で顕著な差はみられなかった。これらの結果は、子供の量が質で相殺される可能性が低いことを示唆し、多型が環境的なものであることを強く示唆した。同じ砂浜で産卵するアカウミガメでも、小型個体ほど外洋で浮遊生物を、大型ほど浅海で底生動物を摂餌する傾向がある。浅海摂餌者は外洋摂餌者よりも2.4倍多く幼体を産出することと、摂餌者間でミトコンドリアDNAやマイクロサテライトDNAレベルにおいて遺伝的構造がみられないことから、この多型は条件戦略で維持されていると考えられている。しかしながら、外洋摂餌者の産出する幼体の生残率が高ければ、2.4倍の生産性の違いが相殺され、適応度が釣り合う可能性がある。その際、多型は代替戦略として維持されているのかもしれない。今年度は、餌場が違えば卵の特性に差異を生じるのか検証した。2013年5月中下旬の夜間、屋久島永田浜において、アカウミガメの産卵個体調査を行った。小型個体10頭と大型個体10頭が産出した卵を一頭当たり5個、計100個採取した。卵径・卵重を測定した。卵4個の卵黄と卵白をまとめて、水分、タンパク質、脂質、炭水化物、及び灰分などの栄養成分の含量を測定した。残りの卵1個の卵黄の炭素・窒素安定同位体比(δ13C・δ15N)を測定し、外洋浮遊生物食者と浅海底生動物食者の判別を行った。両摂餌者の間で、産卵個体の体サイズ、卵サイズ、及び卵の栄養成分含量を比較した。δ13C・δ15Nに基づくと、外洋浮遊生物食者が9頭、浅海底生動物食者が11頭いた。既報通り、外洋摂餌者は浅海摂餌者に比べ、甲長・甲幅が有意に小さかった。しかし摂餌者間で、卵径・卵重、及び卵の栄養成分含量に有意差はみられなかった。この結果は、摂餌者間で巣からの幼体の脱出成功率に有意な違いがないことと一致した。同質の卵を生産するために、外洋で栄養価の低い浮遊生物を摂餌している個体は、浅海で栄養価の高い底生動物を摂餌している個体よりも次の繁殖までにかかる年数(回帰間隔)が長くなると考えられた。浅海摂餌者は外洋摂餌者よりも2.4倍多く幼体を産出することと、摂餌者間で中立マーカーにおいて遺伝的構造がみられないことから、多型は条件戦略で維持されていると考えられている。その場合、多型は代替戦略として維持されているのかもしれない。幼体の生残には体サイズが関わると考えられる。今年度は、餌場が違えば孵化幼体の形態に差異を生じるのか検証した。2014年56月に、鹿児島県屋久島永田浜において、本種の産卵個体調査を毎晩実施した。小型と大型が産んだ卵塊を、一晩に1又は2対、前浜の孵化場へ移植した(小型16巣、大型15巣)。一腹卵数を調べ、5個の卵重・卵径を測定した。安定同位体分析用に1巣につき1卵を採取した。78月に、移植巣へかごを仕掛けて地上へ脱出してきた孵化幼体を捕獲した。1巣あたり211頭の孵化幼体の甲長・甲幅・体重を測定した。脱出巣を掘り返して孵化および脱出成功率を調べた。卵黄の炭素・窒素安定同位体比に基づくと、外洋浮遊生物食者が14個体、浅海底生動物食者が17個体いた。卵径・卵重、孵化幼体の甲長・甲幅・体重、及び孵化・脱出成功率に、摂餌群間で有意な違いがなかった。これは摂餌群間で幼体の生残率が違わないことを示唆し、アカウミガメ成熟個体の回遊多型が後天的なものであることを支持した。【目的】同じ砂浜で産卵するアカウミガメでも、小型個体ほど外洋で浮遊生物を、大型ほど浅海で底生動物を摂餌する傾向がある。しかし外洋摂餌者由来の子供の、地上に出現してから最初の繁殖までの期間の生残率が高ければ、相殺が起こり、適応度が釣り合う可能性がある。

本研究では、母親の餌場が違えば、子供の上記期間の生残率に関わってくる生活史初期の体サイズ、成長速度、及び死亡率に差異を生じるのかを、既報よりも暑い時期に幼体を孵化させ、水族館で飼育することで検証した。【方法】2015年6月下旬から7月上旬に、鹿児島県屋久島永田浜において、本種の産卵個体調査を毎晩実施した。小型と大型が産んだ卵塊を、一晩に1又は2対、前浜の孵化場へ移植した(小型と大型各10巣ずつ)。安定同位体分析用に1巣につき1卵を採取した。8月上旬から下旬に移植巣へかごを仕掛けて、脱出してきた孵化幼体を捕らえた。体サイズ計測後、1巣につき1頭の幼体を南知多ビーチランドへ輸送した。12月中旬まで可能な限り同一環境で飼育した。【結果】卵黄の炭素・窒素安定同位体比に基づくと、外洋浮遊生物食者が9個体、浅海底生動物食者が11個体いた。外洋と浅海由来の各1巣は孵化せず、幼体を捕獲できなかった。卵重、孵化期間、孵化幼体の甲長・甲幅・体重、巣からの脱出成功率、成長速度、及び死亡率に、摂餌者間で有意な違いがなかった。これは摂餌者間で、子供が孵化してから最初の繁殖に至るまでの間の生残率に違いがないことを示唆し、アカウミガメ成熟個体の回遊多型が後天的なものであることを支持した。同じ砂浜で産卵するアカウミガメでも、小型個体ほど外洋(>200 m)で浮遊生物を、大型個体ほど浅海(<200 m )で底生動物を摂餌する傾向がある。本研究では、この餌場の違いが遺伝的なものなのか、環境的なものなのかを明らかにすべく、母親の餌場が産み出す子供の量及び質に及ぼす影響を調べた。浅海摂餌者は外洋摂餌者よりも2.4倍多く子ガメを産み出していた。しかし子ガメの質には摂餌者間で顕著な差はみられなかった。これらの結果は、子供の量が質で相殺される可能性が低いことを示唆し、多型が環境的なものであることを強く示唆した。野外調査、室内化学分析、データ解析、論文執筆、学会発表、ラジオ出演によるアウトリーチ活動などを滞りなく実施できた。今年度の研究から、母親の餌場はアカウミガメ孵化幼体の初期体サイズに影響を及ぼさないことが明らかとなった。この結果は、本種の回遊多型が後天的なものであることを支持する結果であり、ウミガメ類における代替生活史の維持機構の全容解明に一歩近づいた。海洋生物学今年度の研究から、母親の餌場はアカウミガメ孵化幼体の初期体サイズに影響を及ぼさないことが明らかとなった。今後は、母親の餌場が子供の成長・成熟にどのような影響を及ぼすのかを、同一環境で飼育することにより検証する必要がある。また孵化幼体の特性には砂浜の孵化環境が大きく影響を及ぼすので、餌場の違う親ガメが微少スケールで産卵場所を選択しているのかどうかを詳しく検証する必要がある。得られた結果を総合することで、アカウミガメの代替生活史が条件戦略で維持されているのか、代替戦略で維持されているのか、結論づける。野外調査、室内実験、データ解析、論文執筆、学会発表などを滞りなく実施できた。今年度の研究から、餌場の違うアカウミガメは同質の卵を産んでいることを明らかにできた。この結果は、アカウミガメの代替生活史が条件戦略で維持されていることを強く支持する結果であり、ウミガメ類における代替生活史の維持機構の全容解明に一歩近づいた。最終年度の国内旅費として利用するために、少し残しておいた。今後は、親ガメの餌場の違いが、孵化して巣から出てくる幼体の体サイズや活動性などの特性に、どのような影響を及ぼすのか調べる必要がある。また孵化幼体の特性には砂浜の孵化環境が大きな影響を及ぼすので、餌場の違う親ガメが微少スケールで産卵場所を選択しているのかどうかを詳しく検証する必要がある。得られた結果を総合することで、アカウミガメの代替生活史が条件戦略で維持されているのか、もしくは代替戦略で維持されているのか、結論づける。
看護師の腰痛予防に寄与する援助時の作業姿勢に関する研究

本研究は、看護師の腰痛予防の観点から、病院勤務看護師の作業姿勢の実態について、援助内容とともに明らかにし、腰部負担の少ない作業姿勢や援助方法を検討することを目的として行った。平成2728年度は、姿勢の実態を観察・計測するための機器の選定と方法の検討、および協力施設への依頼と調整を行った。平成2930年度は、研究倫理審査を受審し、病院勤務看護師8名の協力を得て、日勤帯の34時間の業務内容と作業姿勢の実態調査を行った。研究者らによる30秒ごとの業務内容の記録とベッド高の測定、および、看護師の腰部に装着した計測機器による100msごとの腰部前傾角度の算出を行い、援助場面ごとの前傾角度の推移を確認した。援助中の腰部前傾角度については、20度ごとにその割合を求め、援助内容や実施時のベッド高とあわせて分析・検討した。臥床患者の全身清拭・陰部洗浄においては、ベッド高4050cmの7場面における60度以上の前傾の割合は3250%であり、ベッド高6070cmの8場面の1225%と比較して高く、ベッド高が低いほど深い前傾姿勢をとる頻度が高い実態が明らかになった。また、全身清拭時にベッド高の調整を行ったのは3場面と少なかった。一方で、臥床患者のおむつ交換は3場面あり、ベッド高60cmで行われていたが、60度以上の前傾は0.51.1%と深い前傾姿勢は少なく、2040度の前傾が2445%で最も多かった。臥床患者であっても援助内容や所要時間等により、同じベッド高でも前傾角度の割合は異なっていた。今後、移乗や食事介助など、調査時に実施された他の援助場面の分析と、腰部負担に影響すると言われている前傾姿勢から上体を起こす動作の頻度等の詳細な分析を行い、腰部負担軽減策の検討を行う。病院勤務看護師の作業姿勢の実態調査を実施するための準備として、1作業姿勢の実態把握の方法について、2看護師へのインタビュー内容について、検討した。医中誌、メディカルオンラインにて文献検索を行い、収集した文献を網羅的に確認した。1の作業姿勢の実態把握方法については、実験室等でのビデオ撮影、三次元動画撮影はみられたが、勤務中のものはなく、勤務中の実態を捉えるための方法として有用かつ適切なものがいまだ得られていない。今後、検索範囲を広げて方法の検討を行う。姿勢の検出、同定については、二次元、三次元ともに、腰部の前傾角度や膝の屈曲角度等が必要かつ有用であることがわかった。勤務中に関しては映像等での実態把握はないが、勤務中のどのような援助または場面で腰部負担が大きいかを想起して回答を得る研究は散見され、それらによると、姿勢として中腰であることと同時に上肢を伸ばしての作業で腰部負担が大きいと感じていることが分かっている。そのため、腰部角度の他に、上肢の位置等についても撮影・確認できる方法を今後検討し、プレテストを実施する。2の看護師へのインタビュー内容については、先行研究より、腰痛と経験年数、仕事の量的負担、心理的ストレスや職場の人間関係との関連が示されていることから、それら影響因子と、実際の作業姿勢の身体的負担感や自己の姿勢に対する評価で構成する予定である。また、福祉機器利用により、作業姿勢は大きく変化し、腰部負担が軽減されることが分かっているため、対象看護師が利用できる福祉機器の確認と調査時の利用の状況についても、調査確認することを追加する予定である。本研究は、看護師の腰痛予防の観点から病院勤務看護師の作業姿勢の実態を明らかにするとともに、先行研究で示唆されている腰部負担が大きい中腰かつ上肢を伸ばしての作業にあたるおむつ交換や寝衣交換について、腰部負担が少なくなる方法を検討することを目的とする。平成26年度から27年度にかけて文献検討を行い、病院勤務看護師の作業姿勢の実態調査実施にかかる諸条件を検討した。それらから、対象者の情報として、過去および調査時の腰痛の状況、体幹筋力や運動習慣の有無について確認することが必要であると考えられた。また、いくつかの先行研究では、作業時の姿勢をひねりセンサーを用いて計測しており、実態調査に関するプライバシー、倫理的課題の解決のためには当初計画していたビデオ撮影より可能性があると考えられた。今後機器の確認、実態調査として臨床での使用が可能かなど、具体的に検討する予定である。実態調査のための機材テスト等にかけるまとまった時間が確保できず滞った。またそれに伴い、倫理的課題の解決に向けての検討が具体的に進められないこととなり、全体として研究の進捗は遅れている。平成28年度は実態調査方法の検討を行った。研究協力が得られそうな病院の看護部に看護師の姿勢の観察方法としてビデオ撮影や計測機器の装着、研究者による観察について相談するとともに、実施可能性を研究施設で検討した。ビデオ撮影については、対象看護師がケアを行う患者からの同意取得について病院により見解が異なったこと、病院空間での撮影では必要な作業姿勢の確認が難しい場面が多々あることが予測されたため、採用しないこととした。計測機器については実際に研究施設にてデモ機を使用し、データ化とその解析結果を本研究に適用できるかを確認したところであるが、体幹前傾角度のみならずひねり動作が腰部負担に与える影響も示されているため、それらの角度データが取得できる機種を検討中である。

ビデオ撮影が難しいことから、看護師のケア内容、姿勢・動作を研究者が観察し記録することで、どのような援助の際にどのような姿勢であるかという実態調査となるため、観察項目および方法を確定し、今後病院でのプレテストを経て実態調査を実施予定である。実態調査方法のうち、姿勢の観察を当初労働衛生方面で用いられているOWAS法を活用しようと考えたが、研究室内で看護動作をOWAS法の30秒スナップリーディングで行ったところ、多くの動作を見落とすことが分かり、再度ビデオ撮影の可能性を病院に確認するなどした。また、姿勢計測機器についての検索、姿勢観察方法の再検討に時間がかかったため、年度当初予定より遅れ、全体の計画から大きく遅れている。本研究は、看護師の腰痛予防の観点から、病院勤務看護師の作業姿勢の実態について、どのような援助の際にどのような姿勢で行っているかのデータを取得し、先行研究で腰部負担が大きいことが示されている前傾姿勢や中腰、上肢を伸ばしての作業を中心に、姿勢の持続時間や頻度を明らかにするとともに、その結果をもとに、腰部負担の少ない作業姿勢や援助方法を検討することを目的としている。平成29年度は、実態調査の具体的方法を決定し、研究倫理審査受審を経て、病院に勤務する看護師8名の協力を得て、日勤帯の34時間の業務内容と作業姿勢の実態調査を行った。現在、得られたデータから、患者に対する援助を実施している時間のデータを抽出し、抽出した援助時の作業内容と上半身の前傾角度の推移および腰部負担のかかる前傾角度の出現頻度や持続時間について分析を進めている。実態調査により得た角度データと業務内容と作業姿勢の記録の突合せ等に時間を要し、速やかに分析作業に移ることができなかったため、予定していたスケジュールで分析を進めることができていない。本研究は、看護師の腰痛予防の観点から、病院勤務看護師の作業姿勢の実態について、援助内容とともに明らかにし、腰部負担の少ない作業姿勢や援助方法を検討することを目的として行った。平成2728年度は、姿勢の実態を観察・計測するための機器の選定と方法の検討、および協力施設への依頼と調整を行った。平成2930年度は、研究倫理審査を受審し、病院勤務看護師8名の協力を得て、日勤帯の34時間の業務内容と作業姿勢の実態調査を行った。研究者らによる30秒ごとの業務内容の記録とベッド高の測定、および、看護師の腰部に装着した計測機器による100msごとの腰部前傾角度の算出を行い、援助場面ごとの前傾角度の推移を確認した。援助中の腰部前傾角度については、20度ごとにその割合を求め、援助内容や実施時のベッド高とあわせて分析・検討した。臥床患者の全身清拭・陰部洗浄においては、ベッド高4050cmの7場面における60度以上の前傾の割合は3250%であり、ベッド高6070cmの8場面の1225%と比較して高く、ベッド高が低いほど深い前傾姿勢をとる頻度が高い実態が明らかになった。また、全身清拭時にベッド高の調整を行ったのは3場面と少なかった。一方で、臥床患者のおむつ交換は3場面あり、ベッド高60cmで行われていたが、60度以上の前傾は0.51.1%と深い前傾姿勢は少なく、2040度の前傾が2445%で最も多かった。臥床患者であっても援助内容や所要時間等により、同じベッド高でも前傾角度の割合は異なっていた。今後、移乗や食事介助など、調査時に実施された他の援助場面の分析と、腰部負担に影響すると言われている前傾姿勢から上体を起こす動作の頻度等の詳細な分析を行い、腰部負担軽減策の検討を行う。
中小企業のIT戦略を支援するオープンソース情報システムの開発研究

激化する競争環境下における中小企業のIT戦略を支援するための情報システム・モデルを、オープンソース・ソフトウェアを用いて開発・研究することが目的である。また同時に、中小企業におけるオープンソース利活用時の問題点を解明することをも目指した。本研究は、激化する競争環境下における中小企業のIT戦略を支援するための情報システム・モデルを、オープンソース・ソフトウェアを用いて開発・研究することが目的である。また同時に、中小企業におけるオープンソース利活用時の問題点を解明することをも目指すものである。具体的には、構築と運用が容易でかつコストを抑えるために「オープンソースによる情報システム」を開発し、中小企業の情報戦略を支援するシステムとして汎用モデルを制作することを目指す。また、運用評価をもとに、中小企業においてオープンソースを利活用する際の問題点を分析し明らかにする。本年度は、オープンソースを用いた中小企業向けのトレーサビリティシステムに焦点を当てて研究を実施した。現在、電子タグや二次元バーコードなどの自動認識技術の実用化を背景として、企業におけるトレーサビリティへの取組みが進みつつある。製品に関するさまざまな履歴情報がサプライチェーン上において一貫して管理・参照されるためには、それらの情報を企業間で共有するための情報ネットワークやデータベースの整備が必要であり、その中心的な役割を果たすのがEDIシステムである。オープンソースソフトウェアをベースとして、とくに中小企業に適した分散型トレーサビリティシステムを提案する。そのために、まず、トレーサビリティに関する先行研究のレビューと質問票調査データにもとづいて、中小企業におけるトレーサビリティシステムの導入要因について探索的な分析を行った。つぎに、電子タグや二次元バーコードとEDIシステム、そして社内のバックエンドシステムとの連携の現状と問題点について検討した。そして、以上の分析に基づいて、オープンソースソフトウェアを用いた中小企業に適合的なトレーサビリティシステムのモデルを提示し、その実務的な含意を議論した。本年度は、前年度の研究調査およびその分析と考察にもとづいて,オープンソース情報システムの企画・設計を行った。このフェーズでは,全研究者でシステムの仕様について,分析・検討を重ね,仕様を確定した。システムの骨格やユーザ・インタフェースなど,本システムの基本構想は研究代表者が中心となって立案し,研究分担者は経営・会計的な側面および経営情報技術をフォローした。また,研究分担者は,本システムが幅広い分野の業務に適用できるように会計情報論および情報工学等の立場から検討を加えた。具体的なシステム構築の適用業務として次のようなサブシステム企画・設計を実施した。・ポータル機能企業情報システムのポータルサイト(入り口サイト)として、XOOPS、Zopeの導入設計。・eコマース機能osCommerceによるWebショップサイトおよび販売管理システムの導入設計。・ドキュメント作成支援機能印刷帳票や電子帳票をサポートするためのPDFの動的生成支援機能の導入設計。・運用管理支援機能サーバおよびネットワークの監視機能、定期的な自動バックアップによるデータ管理機能の導入設計。本研究では、激化する競争環境下における中小企業のIT戦略を支援するための情報システム・モデルを、オープンソース・ソフトウェアを用いて開発・研究することが目的である。最終年度となる本年度は、前年度の研究調査およびその分析と考察にもとづいて,オープンソース情報システムの開発・評価を行った。このフェーズでは,システムの骨格やユーザ・インタフェースなど,本システムの基本部分は研究代表者が中心となって開発し,連携研究者は経営・会計的な側面および経営情報技術をフォローした。また,連携研究者は,本システムが幅広い分野の業務に適用できるように会計情報論および情報工学等の立場から検討を加えた。具体的なシステム構築の適用業務として次のようなサブシステムを開発・評価した。・ポータル機能企業情報システムのポータルサイト(入り口サイト)として、XOOPS、Zopeの導入・構築・評価・eコマース機能osCommerceによるWebショップサイトおよび販売管理システムの導入・構築・評価・ドキュメント作成支援機能印刷帳票や電子帳票をサポートするためのPDFの動的生成支援機能の導入・構築・評価・運用管理支援機能サーバおよびネットワークの監視機能、定期的な自動バックアップによるデータ管理機能の導入・構築・評価
自発的高次構造形成法による高性能有機トランジスタの作製

本研究は、大面積基板上で広範囲一斉自発的に微細構造を形成する「自発的高次構造成形法」を確立し、大面積縦型素子内に微小なトランジスタ構造単位を多数並列に作り込むことで、従来得られているものより高性能な有機トランジスタを作製することを目的としている。今年度は、主に以下の研究を行った。(1)高効率有機太陽電池の開発Al/In/C60/CuPc/ITO構造の固体接合型有機太陽電池において、各層膜厚などの最適化によって、光電変換効率1%程度の太陽電池を作製することに成功した。さらに、アノードとしてITOの代わりに表面を酸化させたAg電極が使用可能であることを見いだした。これを利用して、表面酸化Ag/In積層電極を中間電極としたタンデム型太陽電池を作製し、4スタックセルによって解放端電圧1.34Vが得られた。(2)低駆動電圧・高出力電流縦型トランジスタの試作これまでに開発したプロセスを発展させ、200nm径のポリスチレン微粒子を蒸着マスクとして用いることによって、多孔質のゲート電極/絶縁層/ドレイン電極構造を形成する方法を確立し、その上からCuPcあるいはペンタセンなどの有機半導体層と上部電極を蒸着することで、SITタイプの縦型トランジスタを試作した。その結果、2mm×2mmの素子面積内に2800万個のナノSITセルを作り込んだ素子が再現性良く形成され、数Vの動作電圧で数mAの出力電流という、有機トランジスタとしては極めて高い相互コンダクタンスを得ることに成功した。電流on/off比は約500で、まだ改善の余地はあるものの、従来のSITタイプの素子よりも高い値が得られた。また、(1)で得られたタンデム型有機太陽電池と配線接続し、有機フォトトランジスタが動作することを確認した。(1)有機ナノSITの作成と単一ナノSITの動作特性評価基板に下部電極、下部半導体層、微細孔付きA1膜、上部半導体層を積層し、単一細孔のトランジスタ特性を導電性AFM探針をソース電極として評価した。細孔径や半導体層膜厚を変化させた結果から、静電界シミュレーションから定性的にデバイス設計が可能なこと、ソース電極が微細孔直上ではなく端部にあるほうが大きなオンオフ比が得られ、縦型としては木きい1O^3近くの値が得られることなどが示された。得られた知見をもとに、これを多数並列に動作させる大面積縦型素子の作成プロセスを検討中である。(2)高次構造有機ナノFETの作成法の検討直径数百nmのポリスチレン(PS)球を蒸着マスクとし、SiO_2/Si基板(兼ゲート)上に微細孔を有する下部電極絶縁層を形成し、PS球除去後に有機半導体層、上部電極を形成することによって高次構造FETを作成するプロセスを検討した。絶縁層として、各種低分子有機絶縁材料を評価し、銅フタロシアニンバッファ層上にパーフルオロテトラコサンを蒸着したものがソースとドレイン間の絶縁層として使えることを見いだした。また、PS球の散布の際、溶液濃度を上げてゆくと臨界濃度までは孤立付着した球の密度が増えるが、それ以上では急速に凝集が生じ孤立付着が見られなくなること、臨界濃度は球の表面官能基に敏感であることが確認された。現在、孤立付着した球の密度をさらに増やす方法を検討中である。(1)ナノ高次構造有機SITの作成法の検討ガラス基板にポリスチレン(PS)球を分散状態かつ高密度に付着させる方法と条件を確立し、200nm径のPS球を1×10^9cm^<-2>の密度で分散付着させることに成功した。この状態の基板に、下部電極、下部半導体層およびAl膜を積層後、粒子を除去し多孔膜を形成した。さらにその上に上部半導体層および上部電極を積層し、高次構造有機SITを作製した。その結果、ゲート電極と下部電極とのショートによって素子不良が高い頻度で発生した。断面TEM観察より、下部半導体層の細孔から露出した下部電極にゲート電極がつながっている可能性が示唆された。現在、各層の成膜方法を工夫することによって、より確実に素子を形成する方法を検討中である。(2)ナノ高次構造有機縦型FETの作成法の検討直径数百nmのPS球を蒸着マスクとし、Sio_2/Si基板(兼ゲート)上に微細孔を有する下部電極、絶縁層を形成し、PS球除去後に有機半導体層、上部電極を形成することによって高次構造FETを作成するプロセスを検討した。絶縁層として、種々の材料を検討し、アルミナ薄膜が最も良い絶縁特性を示すことを見いだした。PS球を蒸着マスクとして多孔質のアルミナ/金/クロム層をSiO_2/Si基板上に形成し、その上からペンタセンおよび上部金電極を蒸着することで、高次構造素子を作製し、トランジスタとして動作することを確認した。

また、その動作をデバイスシミュレーションによって解析し、特性向上のためのデバイス設計指針を得た。本研究は、大面積基板上で広範囲一斉自発的に微細構造を形成する「自発的高次構造成形法」を確立し、大面積縦型素子内に微小なトランジスタ構造単位を多数並列に作り込むことで、従来得られているものより高性能な有機トランジスタを作製することを目的としている。今年度は、主に以下の研究を行った。(1)高効率有機太陽電池の開発Al/In/C60/CuPc/ITO構造の固体接合型有機太陽電池において、各層膜厚などの最適化によって、光電変換効率1%程度の太陽電池を作製することに成功した。さらに、アノードとしてITOの代わりに表面を酸化させたAg電極が使用可能であることを見いだした。これを利用して、表面酸化Ag/In積層電極を中間電極としたタンデム型太陽電池を作製し、4スタックセルによって解放端電圧1.34Vが得られた。(2)低駆動電圧・高出力電流縦型トランジスタの試作これまでに開発したプロセスを発展させ、200nm径のポリスチレン微粒子を蒸着マスクとして用いることによって、多孔質のゲート電極/絶縁層/ドレイン電極構造を形成する方法を確立し、その上からCuPcあるいはペンタセンなどの有機半導体層と上部電極を蒸着することで、SITタイプの縦型トランジスタを試作した。その結果、2mm×2mmの素子面積内に2800万個のナノSITセルを作り込んだ素子が再現性良く形成され、数Vの動作電圧で数mAの出力電流という、有機トランジスタとしては極めて高い相互コンダクタンスを得ることに成功した。電流on/off比は約500で、まだ改善の余地はあるものの、従来のSITタイプの素子よりも高い値が得られた。また、(1)で得られたタンデム型有機太陽電池と配線接続し、有機フォトトランジスタが動作することを確認した。
還元反応に基づく生体蓄積性有機フッ素化合物の非焼却分解・無害化システム

近年,界面活性剤等に用いられてきた有機フッ素化合物の一部,すなわちペルフルオロアルキルスルホン酸類,ペルフルオロカルボン酸類,およびそれらの誘導体が環境水に残留し,生物中に蓄積していることが報告されている。そこで本研究ではこれらを焼却によらず,穏和な条件で分解・無害化する化学反応システムの開発を目指した。その結果,ペルフルオロアルキルスルホン酸類は,亜臨界水中で鉄粉を還元剤として用いることでフッ化物イオンまで効果的に分解できること,ペルフルオロカルボン酸類は,ペルオキソ二硫酸イオンを添加した80°C程度の温水中で迅速にフッ化物イオンと二酸化炭素まで分解できること等を明らかにした。有機フッ素化合物は界面活性剤やコーティング剤等の様々な用途に用いられてきたが,一部が環境水に残留し,生物中に蓄積していることが報告されている。その典型がパーフルオロアルキルスルホン酸類とパーフルオロカルボン酸類である。このためこれらの排出削減のために工場廃棄物(排水)を分解・無害化することが急務となっている。しかしながらこれらは非常に安定で,完全分解には約1000°Cの高温を必要とする。また,焼却では生成するフッ化水素ガスが焼却炉材を激しく劣化させるという問題がある。このため焼却以外の分解方法の開発が望まれている。そこで本年度はパーフルオロアルキルスルホン酸類の例としてパーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)に続いてパーフルオロヘキサンスルホン酸を取り上げ,亜臨界水中での分解反応の詳細な検討を行った。その結果,250350°Cの亜臨界水中で鉄粉を添加することでフッ化物イオンと硫酸イオンまで効果的に還元分解できること,鉄粉の比表面積を増加させることで反応が促進すること,ガス相には二酸化炭素と微量のトリフルオロメタンが生成するが,トリフルオロメタンはCF_2ラジカルから生成していること等を明らか1にした。さらにパーフルオロカルボン酸類については鉄イオンの酸化還元作用によりフッ化物イオンと二酸化炭素まで室温で効果的に光触媒分解できること,パーフルオロカルボン酸類よりも毒性が懸念されるフルオロテロマー不飽和カルボン酸類については過硫酸イオンから発生させた硫酸イオンラジカルによりフッ化物イオンと二酸化炭素まで迅速に光分解できることを明らかにした。有機フッ素化合物は界面活性剤やコーティング剤等の様々な用途に用いられてきたが、一部が環境水に残留し、生物中に蓄積していることが報告されている。その典型がペルフルオロアルキルスルホン酸類(パーフルオロアルキルスルホン酸類)とペルフルオロカルボン酸類(パーフルオロカルボン酸類)である。本年度はペルフルオロオククン酸(PFOA)に代表されるペルフルオロカルボン酸類について、ペルオキソ二硫酸イオンを酸化剤として密閉容器中で熱水分解させることを検討した。その結果、ペルオキソ二硫酸イオンを添加した場合、意外にも80°C程度の低温の熱水、すなわち温水中で最も迅速にフッ化物イオンと二酸化炭素まで分解できることが分かった。反応温度を150°Cに上昇させたところ、PFOAの減少速度は低下し、フッ化物イオンおよび二酸化炭素の生成も大幅に減少した。これは150°Cのような高温では硫酸イオンラジカルと水との反応が優先してPFOAとの反応が阻害されるためと考えられる。この方法によりPFOAの代替物として普及しつつあるペルフルオロエーテルカルボン酸類についてもフッ化物イオンと二酸化炭素まで迅速に分解させることができた。さらにこれらについてヘテロポリ酸光触媒による分解も達成した。
江戸末期に日本に伝わった中国伝統演劇に関する基礎的研究

本研究は、中国の伝統演劇が江戸時代末期の長崎において上演され、またその楽譜が、『明清楽』とよばれる、当時流行した中国音楽の楽譜の中に収められていることを明らかにし、またこれらの作品が、中国の伝統演劇史の中でどのような位置を占めているかを解明したものである。諸資料を検討した結果、四十種近くに及ぶ演劇作品の名が記録に残されており、それらの多くが中国の演劇史上、乱弾戯とよばれるもので、またごく少数であるが崑曲も含まれていることを明らかにした。本研究をすすめていく上で主な資料となる「明清楽」楽譜については、これまで、古書を入手したり、系統的にこうした資料を所蔵する公的図書館としては唯一の図書館である長崎県立図書館において本人が筆写したものを用いてきたが、本年度まず基礎的な作業として新たに網羅的な調査を行い、現存する「明清楽」の全貌を示す目録を作成した。この「明清楽」の中には、当時の器楽合奏曲や民謡のほかに、歌い物や戯曲作品が含まれることについては、自身によるこれまでの予備的研究で明らかにしたところであるが、今年度はまずそうした戯曲作品を代表するものであるといえる『雷神洞』を選んで、細かな校訂作業をすすめた。具体的には、『清朝俗歌譯』(天保八=1837年序抄本)ほか四種のテキストが現存するこの作品について、校訂、注釈ならびに日本語訳を作成した。この作品は、十七世紀の戯曲作家李玉の『風雲会』の中の一段に基づき、その原作が現存しているが、のちに民間で大きく変貌を遂げ、地方劇としては湖北の漢劇、台湾の北管戯に「明清楽」と相通じる内容のものが伝わっている。このうち北管戯については、現在通行するテキストを入手した上で、字句の異同を調査した。この『雷神洞』は、明清楽中に保存されている中国伝統演劇の中では、最も完全なかたちで残る作品であり、江戸時代末期に日本に伝わった中国演劇を考える上で、その指標となる極めて重要な位置にあるといえる。本研究は、江戸時代末期に長崎にもたらされた中国の伝統演劇が、『明清楽』とよばれる音楽の楽譜のかたちをとりつつ伝存していることに注目しながら、そうした作品が中国伝統演劇史の中でどのような位置を占めるのかを明らかにしようとするものである。「明清楽」とは、江戸末期から明治初期にその伝習が流行した中国音楽であり、民謡、俗曲を中心としているが、その中には明らかに伝統演劇に由来すると考えられる作品を含んでいる。このことは、実は大きな意味を持っている。というのも、これらの演劇が伝えられた19世紀前半は、中国の伝統演劇がその姿を大きく変えようとしていた時期であったからである。すなわちいわゆる「雅部」、すなわち崑曲に代表される楽曲系演劇が衰退し始め、かわっていわゆる「花部」、詩讃系演劇を中心とした今日の京劇をはじめとするさまざまな地方劇が勃興してくる時期である。中国演劇史の研究の上で、従来ほとんど注目されることのなかったこうした作品群を、中国演劇史の大きな流れの中で、「花部」の演劇である乱弾戯として位置づけて考えたいというのが本研究の目的である。本年度は、こうした作品の一つである《林冲夜奔》について、テキストの校訂ならびに、その内容についての考察を行った。また、日本側の資料として極めて注目すべき大田南畝『瓊浦随筆』中に見える記事に見える、19世紀初頭の長崎において上演されていた中国演劇の題目について、細かく検討し、それらのうちの多くが浙江乱弾の中に今も保存されていることを確認し、浙江省文化芸術研究所を訪問の上、それらの演目について資料調査、意見交換を行った。本研究は、江戸時代末期に日本に中国の伝統演劇がもたらされ、そして『明清楽』とよばれる音楽の楽譜のかたちをとりつつ、そのテキストが伝存していることに注目しながら、そうした作品が中国伝統演劇史の中でどのような位置を占めるのかを明らかにしようとするものである。本年度はこれまで取りあげてこなかった『孟浩然踏雪尋梅』・『武大郎賣燒餅』などの作品について検討した。『孟浩然踏雪尋梅』は、明の周憲王に同名の作品があるものの、直接の関係はないと考えられ、また地方劇中にも関連を窺わせるものはない珍しい作品である。いっぽう『武大郎賣燒餅』は、水滸伝の故事に基づく作品であるが、民間小戯的な色彩が強い。こうした民間の作品と深い関係を窺わせるは、ほかにもいくつか存在し、せりふと民謡を思わせる簡単な歌からなるが、こうした作品が文字テキストとして残される例は稀であり、本格的な整理・校訂は、一定の資料価値を持つと考えられる。これらの成果は、現在整理中であり、できるだけ早い時期の公表を計画している。また、十九世紀初頭の長崎唐人屋敷における詳細な観劇記録である、大田南畝

『瓊浦雑綴』中の記事に注目し、内閣文庫所蔵の原抄本について調査、通行本である大田南畝全集本の誤りを正すことができた。さらにその中で言及されている『双富貴』という作品について、それが浙江乱弾の系統を引く、浙江省紹興の地方劇である紹劇の中に今も伝承されていることを明らかにした。なおこれらの成果の一部について、平成23年5月に蘇州大学でおこなわれる国際シンポジウムにおいて、「従一幅画説起-崑曲是否在19世紀的日本長崎上演過」というタイトルのもとに、発表する予定である。
乾燥地における塩水灌漑管理下の土壌資源の持続的利用及び作物の養分吸収特性の改善

乾燥地・半乾燥地における不適切な農地管理は,土壌塩類化などの土壌荒廃を引き起こし,広大な農地を放棄することとなる.本研究では土壌を重要な資源として位置づけ,土壌中の各種成分の動態を解析するとともに,乾燥地における植物の養分吸収の改善と生産の向上のための方策を明確する.そして環境保全を基盤とした持続可能な農業展開を提言することを目的とし,塩類土壌を修復するための機構解明の手段として土壌と作物の養分動態について解析する.今年度は,いくつかの堆肥と土壌の混合系を異なる塩性条件下で培養し,生成する無機態窒素量を比較・検討した.マサ土に,150mmolc L^<-1>-塩化ナトリウム(SC),塩化マグネシウム(MC),硫酸ナトリウム(SS)および硫酸マグネシウム(MS)溶液をそれぞれ添加し,塩類組成の異なる人工塩類集積土壌を作成した.また,塩類を添加しない非塩類土壌(対照区;NS)も用いた.土壌に,堆肥をそれぞれ0,10,20および40t ha^<-1>ずつ施与し,25°Cで8週間インキュベーションした.土壌中の塩類組成による全無機化窒素量はNS>MS>SS>SC>MCの順で多かった.しかし,土壌中の塩類量,組成およびインキュベーション時間に関係なく,堆肥を施与することにより,土壌中の無機態窒素,ECおよびpHは上昇した.窒素無機化はインキュベーション1週間目で最も高く,8週間目で最も低下した.土壌中の集積塩類の組成に関わらず,硝酸態窒素が減少し,アンモニア態窒素が増加した.窒素の形態変化は土壌中の塩類組成に関わらず,塩ストレスによって妨げられる.しかし,堆肥施与によって窒素の無機化が増加することが期待された.乾燥地・半乾燥地における不適切な農地管理は,土壌塩類化などの土壌荒廃を引き起こし,広大な農地を放棄することとなる.本研究では土壌を重要な資源として位置づけ,土壌中の各種成分の動態を解析するとともに,乾燥地における植物の養分吸収の改善と生産の向上のための方策を明確する.そして環境保全を基盤とした持続可能な農業展開を提言することを目的とし,塩類土壌を修復するための機構解明の手段として土壌と作物の養分動態について解析する.今年度は,いくつかの堆肥と土壌の混合系を異なる塩性条件下で培養し,生成する無機態窒素量を比較・検討した.マサ土に,150mmolc L^<-1>-塩化ナトリウム(SC),塩化マグネシウム(MC),硫酸ナトリウム(SS)および硫酸マグネシウム(MS)溶液をそれぞれ添加し,塩類組成の異なる人工塩類集積土壌を作成した.また,塩類を添加しない非塩類土壌(対照区;NS)も用いた.土壌に,堆肥をそれぞれ0,10,20および40t ha^<-1>ずつ施与し,25°Cで8週間インキュベーションした.土壌中の塩類組成による全無機化窒素量はNS>MS>SS>SC>MCの順で多かった.しかし,土壌中の塩類量,組成およびインキュベーション時間に関係なく,堆肥を施与することにより,土壌中の無機態窒素,ECおよびpHは上昇した.窒素無機化はインキュベーション1週間目で最も高く,8週間目で最も低下した.土壌中の集積塩類の組成に関わらず,硝酸態窒素が減少し,アンモニア態窒素が増加した.窒素の形態変化は土壌中の塩類組成に関わらず,塩ストレスによって妨げられる.しかし,堆肥施与によって窒素の無機化が増加することが期待された.
聴覚フィードバック機構に関する生理心理学的研究:高次発声中枢における継続的符号化

鳴鳥類であるジュウシマツを用いて、聴覚フィードバックに関する神経機構を明らかにする目的で実験をおこなった。雄ジュウシマツの大脳発声制御中枢(HVc)には、発声制御を指令する運動ニューロンのみならず自己音声に選択的に応答する聴覚ニューロンが存在する。今年度は、これら運動ニューロンと聴覚ニューロン間の交互作用を検討するために、無拘束条件下で発声時のニューロン活動をHVcより記録することを試みた。あらかじめ、麻酔下で記録用の同芯円電極(インターメディカル社製、特注)と接続用コネクタを埋め込んだ。回復後、コネクタにワイヤーケーブルを接続して実験をおこなったところ、二相性のマルチプルユニット活動を記録できることを確認できたが、体の動きにともなうアーチファクトの混入も大きいことがわかった。まず、自己音声提示(40回)に対する応答性をしらべた。Peristimulus Time Histogramを作成したところ、ON応答を確認することができた。ついで、このような状態下で自発発声が可能であること、発声時には体全体の動きが静止するので筋電位の混入がわずかであることも確認できた。しかし、電極埋め込み後、数日を経過するとユニット活動の記録ができなくなることがあり、電極の材質を検討する必要性を認識している。今後は、記録方法を改善することによってアーチファクトの混入を極力低減させて安定した記録ができるように工夫を重ねてゆく予定である。【目的】本研究は、ジュウシマツの高次発声制御中枢(HVC)における聴覚フィードバック機構を明らかにすることにある。その第一段階として、HVC聴覚ニューロンの継時的符号化様式について検討した。【方法】歌刺激提示時(30回提示)のニューロン活動を、神経遮断性麻酔下で同芯円電極を用いて細胞外記録した。記録されたニューロン活動は、テンプレートマッチング法を用いてできるだけ単一ユニットに分離することを試みた。歌刺激は、被験体からあらかじめ録音しておいた歌から作成した。通常方向での再生に加えて、(1)時間軸上での逆方向再生および(2)先行する歌要素を削除したものを用意した。【結果および考察】同芯円電極で記録された波形はマルチプルニューロン活動であったが、単一のユニットとして分離すると、いくつかのサブタイプに別れる傾向にあった。(a)自発発火頻度が高く歌刺激に応答しにくいもの、(b)自発発火頻度が低く歌に対して比較的持続的に応答するもの、そして(C)歌の特定部分に一過性の応答を示しその記録波形が緩余に変化するものなどに分類することができた。このタイプのニューロンでは、記録部位によって応答を示す歌要素が異なっていた。これらのことは、HVC内で異なるタイプの聴覚ニューロンが近傍に集合(クラスター化)して情報処理に関与していることを示唆するであろう。逆方向再生時の応答量は、通常方向再生時と比較して著明に減少した。逆方向再生時には、すべての歌要素に対する応答量がほぼ一定レベルであるのに対して、通常方向再生時では歌要素によって応答量が大きく異なっていた。これは、通常方向再生では、特定の時系列パターンに選択的に、継時的な応答の促進が起るためであろう。この点を検討するため、先行する歌要素の長さを変えた時の応答量をしらべてみた。歌の後半部分を提示すると、持続的な応答がみられるニューロンが存在した。さらに先行部分を短くしても応答は認められるが、直前の歌要素を除くと応答は消失した。このように、ジュウシマツHVCの自己の歌に対する応答は、文脈依存性の継時的応答の促進の結果と考えられる。
炎症関連核内受容体と細胞間連関に着目した薬剤性肝障害の機序解明と予測系開発

本研究では、炎症反応と関連する核内受容体に着目して、それらの活性化がマクロファージの炎症関連遺伝子発現に及ぼす影響をヒトモデル細胞およびラットKupffer細胞を用いて解析した。その結果、核内受容体PXR、CAR、LXRα、PPARαおよびPPARγの活性化は、炎症関連遺伝子の発現プロファイルに影響を及ぼすこと、その作用は受容体特異的であること、またその変動は転写レベルで制御されていることが示唆された。薬物は肝実質細胞だけでなく、非実質細胞に作用して炎症シグナルに影響を及ぼす可能性が示された。本研究では、実質細胞内での薬剤の代謝活性化反応に加えて、薬剤曝露により誘発された肝非実質細胞からの炎症シグナルが、肝実質細胞への刺激となり、これらの反応が相加・相乗的に作用することで肝細胞傷害が起こるのではないか、そして、非実質細胞における薬剤誘発性の炎症シグナルの惹起に、異物応答性の核内受容体が関与するのではないかとの作業仮説を立て研究を行ない、以下の結果を得た。化学物質の肝非実質肝細胞への影響について、炎症関連因子に着目して解析するため、ラットのクッパー細胞を、各種異物応答性核内受容体(PXR、CAR、LXRalpha、PPARalpha、PPARgamma)のリガンドで処置し、mRNAレベルの変動を炎症関連遺伝子解析用PCRアレイ(Qiagen)を用いて調べた。その結果、炎症関連遺伝子の発現プロファイルは、リガンド特異的に変化することが明らかになった。ヒトで肝障害を起こすことが知られている薬物について、炎症と関連する核内受容体(PXR、LXRalpha、PPARalpha、PPARgamma)への作用をインビトロ活性化の評価系を用いて解析した。その結果、複数の肝障害性薬物は、PPARalphaやPPARgammaを活性化することが明らかになった。これらの薬物を、肝癌由来HepG2細胞やホルボールエステル処置によりマクロファージ様細胞に分化させたTHP-1細胞に暴露し、PPARalphaおよびPPARgammaの標的遺伝子の発現変動を解析したところ、薬物により発現が誘導される標的遺伝子の種類に差が見られ、PPARはリガンド依存的に異なる標的遺伝子の発現を亢進する可能性が示された。ヒト単球系THP-1細胞をフォルボールエステルで処置してマクロファージ様細胞に分化させ、この細胞における核内受容体の発現プロファイルを逆転写PCR法により解析した。その結果、分化48時間後には、PXR、LXRalpha、PPARalpha、RXRalphaなど、肝臓に高発現している核内受容体の多くが発現していることが明らかになった。そこで、分化させたTHP-1細胞をPXRリガンドのrifampicin、LXRalphaリガンドの24-hydroxycholesterol、PPARalphaリガンドのbezafibrate、PPARgammaリガンドのtroglitazoneで処置し、サイトカイン、ケモカイン関連遺伝子の発現を、定量的逆転写PCR法により経時的に調べた。その結果、いずれのリガンド処置時にも多くのサイトカイン・ケモカイン遺伝子の発現が認められた。このうち、bezafibrateおよびtroglitazone処置ではほぼ共通の遺伝子発現変動プロファイルが得られ、中でも樹状細胞や細胞障害性T細胞の郵送に関わるある種のサイトカインの顕著な発現亢進、および抗炎症性サイトカインの1つの顕著な発現抑制が認められた。さらに、複数のPPARalphaまたはPPARgammaリガンドを用いた解析により、上記の遺伝子発現変動は、ある種のリガンドで選択的に起こる可能性が示された。一方、上記研究成果からマクロファージ様THP-1細胞におけるPPARシグナルの解析が今後必要になると考えられたことから、PPARalphaおよびPPARgammaの共通の標的遺伝子であるAox1のレポーターアッセイ系を構築し、THP-1細胞で評価可能であることを示すことができた。肝障害性薬物を用いた解析を行なうことができていないが、発現変動を示す遺伝子について、期待以上の遺伝子数を同定できたことから、今後の展開の拡がりが期待できるため。基本的には平成23年度に提出した交付申請書に記載された計画に従い研究を進める。まず、THP-1細胞で認められた現象が他のマクロファージ系細胞でも認められるか否か、種々の細胞を用いて解析する。一方で、遺伝子発現変動の分子機構を解析する。さらに、マクロファージ系細胞と肝細胞の共培養系を確立し、(1)共培養がマクロファージ系細胞におけるサイトカイン・ケモカイン関連遺伝子の発現変動に与える影響、(2)マクロファージ系細胞で発現上昇が認めれた液性因子の肝細胞に対する影響、(3)共培養にともなう肝細胞の薬物感受性の変化、等を解析する。実験計画の変更を伴わないため、当初の計画通り、物品費(消耗品費)として9割程度を使用する。残りの研究費をその他費用(旅費、外部解析委託費など)として使用する。