hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然な歪みをもつ非対称分布の開発と金融工学への応用

Azzalini (1985)が提案して以来,非対称分布の最も標準的な分布として,非常に幅広く使われている.しかしながら,パラメータを推定することが,実は容易ではない.たとえば,最尤推定を行うためには,数値的最適化手法が必要となる.一次元の時には問題ではないが,多次元においては問題が複雑化する.歪正規分布は潜在変数表現を持つため,EMアルゴリズムの適用が容易に思えるが,実際にはそうではない.一次元の歪正規分布においては,通常の潜在変数表現を利用して,EMアルゴリズムが提案されてはいる.しかし,ある部分で,ある方程式の解が必要になる.そこが自然ではないため,多次元への拡張は容易ではない.そのような研究は存在するが,途中に多次元では容易でない数値計算が含まれていたりで,使いやすいとは言えない.加えて,多次元においては,ダイレクトに数値的最適化で最尤推定を行うのは,かなり大変である.多次元歪正規分布でも容易に適用可能なEMアルゴリズムが存在すれば,多次元歪正規分布でも最尤推定が容易になる.藤澤は,連携研究者の阿部氏と,これまでに使われなかった潜在変数表現を考えて,陽な形で表現できるEMアルゴリズムを考えた.そのアイデアは多次元歪正規分布の場合にも適用可能である.現在は,数値的な安定性を,確認している段階である.また,最適化における自由変数が組み込まれており,これの扱いが一意ではないため,その部分の検討は将来課題となった.非対称な分布の代表は歪対称分布である.この分布は30年も前に提案され,代表としての地位はそのままである.しかしながら,歪度パラメータと呼ばれているものを増やして行っても,尤度が必ず増加するわけではないという奇妙な問題点が内在している.その問題点は長らくそのままであった.そのような奇妙さを克服して,自然な歪度パラメータをもつ非対称分布を構築した.その多次元化も成功した.非対称分布を利用したモデルに基づいたシミュレーションを簡単に行えるように,乱数が効率的に発生できるような手法を開発した.パラメータ推定アルゴリズムについては,ようやく良いアイデアが浮かび,現在でも研究を継続している.思いのほか時間を必要としたが,基本となる一次元の非対称分布の論文を雑誌に載せることに成功した.円周上や球面上の分布に特化した国際研究集会に参加して,大いに議論ができて,交流を深められた.これに関連して,連携研究者と,円周上の非対称分布の研究もさらに進むことになった.また,円周上の分布には特殊性があり,その特殊性と相性の良いロバスト推定に関しても,議論を進めることになった.ロバスト推定に関して,一次元の研究が終わり次第,多次元の研究に取り掛かる予定である.特に,歪対称分布に対しては,一次元の場合のロバスト推定は比較的簡単だが,多次元の場合のロバスト推定は,手法を提案できても実装は容易ではない.本研究が成功すれば,実装が容易な多次元歪対称分布のロバスト推定が可能になる.統計科学円周上や球面上の分布に特化した国際研究集会に参加することで強く意識づけられた円周上の非対称分布の研究を進める予定である.また,関連して,円周上では,パラメータ推定において,一般的なロバスト化は,必ずしも効果的ではないので,円周上に相性の良いロバスト化の議論を進める予定である.金融工学に関連したコピュラの研究に関しては,情報収集がやや遅れているが,今後は,その研究も,進めていく予定である.多次元非対称分布の構築はうまく行ったと考えている.
高圧・高温場におけるディーゼル噴霧液滴分裂過程解析のための圧力容器の開発

ディーゼル機関の排気物質低減のため、燃料噴霧の挙動の解明が求められているが、噴射される燃料の噴霧液滴は高速かつ高数密度であるため従来の流速計では測定が困難であった.独自に開発したレーザ2焦点流速計(L2F)は,従来計測データが存在しなかった噴孔出口近傍の噴霧液滴の速度およびサイズの計測が可能であることをこれまでに示してきた。本研究では,L2Fと一体型であり,かつ噴孔下流直後から40mm程度まで測定可能な定容容器を作製することを目的とする.定容容器は,筒内を上死点近傍の雰囲気程度,つまり雰囲気圧力を0.15MPa程度まで変化可能であることが求められる.さらに定容容器の側面に2ヶ所の観察窓を設けることにより,PDA(Artium社製PDI200MD)を用いた計測が可能となり,さらに,L2Fでは計測できない液滴の飛行方向および巻き上がりの影響を明らかにすることが可能となる当該年度では,これまでの定容容器に比べて,より容易な計測が可能であり、かつ計測可能領域を拡大した定容容器の設計を行い、新たに採用したトラバース装置の検討を行った.まず,インジェクタを定容容器に固定するためのアダプタと、定容容器との固定面を改良することにより、大小さまざまなインジェクタに対応できるようになった.次に,ディーゼル噴霧は微小粒子が分裂を繰り返しながら時間的・空間的に大きな変化を示すため,測定点の正確なトラバースが必要となる.そこで定容容器に溝を設け、それをトラバース装置のレールとすることにより,計測位置の調整がより容易になることが期待される.既存の圧力容器に設置可能な,レールを用いたトラバース装置を製作したところ,測定点のトラバースが非常に容易となり,実験時間の大幅な短縮を確認した.本課題で製作したトラバース装置により,計測位置の調整が容易となった.今後は設計した定容容器を製作することにより,さらに詳細な噴霧挙動が明らかになると考えられる.ディーゼル機関の排気物質低減のため、燃料噴霧の挙動の解明が求められているが、噴射される燃料の噴霧液滴は高速かつ高数密度であるため従来の流速計では測定が困難であった.独自に開発したレーザ2焦点流速計(L2F)は,従来計測データが存在しなかった噴孔出口近傍の噴霧液滴の速度およびサイズの計測が可能であることをこれまでに示してきた。本研究では,L2Fと一体型であり,かつ噴孔下流直後から40mm程度まで測定可能な定容容器を作製することを目的とする.定容容器は,筒内を上死点近傍の雰囲気程度,つまり雰囲気圧力を0.15MPa程度まで変化可能であることが求められる.さらに定容容器の側面に2ヶ所の観察窓を設けることにより,PDA(Artium社製PDI200MD)を用いた計測が可能となり,さらに,L2Fでは計測できない液滴の飛行方向および巻き上がりの影響を明らかにすることが可能となる当該年度では,これまでの定容容器に比べて,より容易な計測が可能であり、かつ計測可能領域を拡大した定容容器の設計を行い、新たに採用したトラバース装置の検討を行った.まず,インジェクタを定容容器に固定するためのアダプタと、定容容器との固定面を改良することにより、大小さまざまなインジェクタに対応できるようになった.次に,ディーゼル噴霧は微小粒子が分裂を繰り返しながら時間的・空間的に大きな変化を示すため,測定点の正確なトラバースが必要となる.そこで定容容器に溝を設け、それをトラバース装置のレールとすることにより,計測位置の調整がより容易になることが期待される.既存の圧力容器に設置可能な,レールを用いたトラバース装置を製作したところ,測定点のトラバースが非常に容易となり,実験時間の大幅な短縮を確認した.本課題で製作したトラバース装置により,計測位置の調整が容易となった.今後は設計した定容容器を製作することにより,さらに詳細な噴霧挙動が明らかになると考えられる.
学校評価システム導入による家庭・学校・地域社会の教育連携の推進に関する研究

本研究では,第一に,家庭・学校・地域社会の教育連携に,情報発信・情報受信のための学校のインテリジェンス情報の精緻化の必要性を明らかにし,第二に,学校評価システムの動向や定着状況の検討から,学校評価システム導入による教育連携の推進が学校の特色ある教育の推進に不可欠な視点を提供することを確認した。第三に,学校評価システム導入・定着による教育連携の推進をめぐって,学校経営上の課題を明らかにし,特色ある開かれた学校づくりの視点を踏まえ,今日の子どもの変容に対する教育経営研究のあり方を考察し,子どもの育ちの場において子どもの成長にかかわる人と組織がその役割を確実に遂行すること,そのなかで人や組織は連携・協働して相互補完的に子どもに向き合うことを可能とする装置として,学校評価システムが教育連携の推進に機能できることを明らかにした。報告書では,(1)徳島市における1984・1994・2004年実施の保護者対象調査の比較を通して,地域の変化を踏まえ,家庭・学校・地域社会の役割分担と教育連携に関する保護者の意識変化について明らかにし,(2)広島県における学校評価システムの導入・定着調査から学校評価システムの導入・展開に関する意識と教育連携の推進方策について,子どもの変容にかかる教育経営の推進を展望して学校評価システムの導入・定着による家庭・学校・地域社会の教育連携の基本的視座を明らかにした。特に,家庭・学校・地域社会それぞれの教育力を高めるために,今日,三者に求められる課題とともに,教育連携の推進方策として,学校評価システムの導入・定着を踏まえ特色ある開かれた学校づくりの基本的あり方についての示唆,さらに,教育連携の推進における学校管理職の役割についての示唆を明らかにした。平成15年度においては、第一に、顧客満足度に関する消費者ニーズの研究や学校評価に関する文献研究に基づき、調査票を開発し、学校を通じて調査(21小学校2829名、8中学校692名)を実施した。調査結果の詳細な分析考察は、追加採択課題となったため、平成16年度の研究に待たなければならないが、学校教育に対する期待の抽出を中心に、学校と家庭との連携状況、24項目からなる「生きる力」の資質力量に関する児童生徒の現状評価と家庭・学校・地域社会の役割分担、「信頼される学校づくり」にかかる学校の取組状況等の評価結果について明らかにした。今後、学校評価システムに必要な評価項目との関係から、とりわけ、「学校の情報発信・情報受信」の視点の精練化を図り、学校経営学に関する文献研究を踏まえ、家庭・学校・地域社会の教育連携に資する学校評価システムで不可欠な評価項目の作成視点と内容の明確化を図りたい。第二に、家庭・学校・地域社会の教育連携に関する2004年調査にむけ、1984年調査・1994年調査の実施地域である徳島市において、同一小学校及び徳島県及び徳島市教育委員会への訪問調査を実施し、同校の特色ある教育・特色ある学校づくりに係る経営方策や、教育行政施策の動向から学校評価システムの導入や定着に向けての状況を明らかにし1984年調査、1994年調査をベースとした調査票を開発した。それらの点を踏まえ、また、学校週五日制との関連をも考慮して、平成16年度に徳島市での保護者調査を実施する予定である。平成16年度においては、第一に、平成15年度実施の保護者対象調査の結果から、家庭・学校・地域社会の教育連携に資する学校評価システムで不可欠な評価項目として、学校教育に対する期待や「信頼される学校づくり」の視点から「学校の情報発信・情報受信」について検討ずるとともに、学校の取組状況についての保護者の期待を明らかにした。

第二に、家庭・学校・地域社会の教育連携について、1984年調査、1994年調査(林、1998)の実施地域である徳島市において、平成15年度に開発した2004年調査を実施(平成16年6月)するとともに、調査対象校の特色ある教育・特色ある学校づくりについての訪問調査(平成16年6月、平成17年2月)、並びに徳島市における学校評価システムの導入に係る状況について教育委員会担当者の面接調査(平成16年6月、平成17年3月)を実施した。2004年調査の結果については、20年間の保護者の意識変化を踏まえ、今日の家庭・学校・地域社会の教育連携状況を完全学校週5日制の実施との関連、及び学校の自己評価と情報公開の視点による学校評価システム導入との関連において分析考察中であるが、中国四国教育学会第56回大会(平成16年11月)で「学校教育に対する保護者の期待の変化に関する考察-徳島市における1984・1994・2004調査の比較を通して」及び「学校週5日制に対する保護者の意識からみた学校経営の課題」の2件の発表を行い、現在の保護者の意識の特徴を明らかにした。第三に、徳島市における学校評価システムの導入が平成17年度であることに鑑み、平成15年度から導入されている広島県公立小学校の校長・教員対象に「学校評価システムに関する調査」を実施し(平成17年3月)、定着状況における成果と課題について分析考察中である。なお、広島県での調査は平成14年度末から実施しており、今回の調査結果は縦断的に分析考察する予定である。本年度は、第一に、家庭・学校・地域社会の教育連携について、1984年調査、1994年調査(林、1998)の実施地域である徳島市において実施した2004年調査の結果に基づき、20年間の保護者の意識変化を踏まえ、今日の家庭・学校・地域社会の役割分担と教育連携をめぐって、(1)家庭教育に関する保護者の役割意識、(2)学校教育に関する保護者の役割期待、(3)地域社会の教育力に対する保護者の役割期待、及び、(4)家庭・学校・地域社会の役割分担意識を総合的に考察して、学校評価システムを通じて「データに基づく対話」を可能とする「学校の情報発信・情報受信」に必要となるインテリジェンス情報の検討を行った。それら本年度の考察を通じて、当初、保護者対象の調査票の開発とその実施を計画したが、学校の視点から「学校の情報発信・情報受信」のインテリジェンス情報の精緻化の必要性が明らかとなり、広島県の582小学校を対象に「学校評価システムと家庭・学校・地域社会の教育連携についての調査(悉皆調査、有効回答率56,7%)」を実施(平成18年2月)し、学校評価システムの定着状況の継続調査の結果とともに現在分析考察中である。第二に、学校評価システムの動向を整理する作業も平行して行い、学校経営の自律化の可能性と限界の視点から学校評価システム導入による「データに基づく対話」推進の在り方を検討し、家庭・学校・地域社会の教育連携の推進が学校の特色ある教育の推進に不可欠な視点を提供することを確認した。(なお、その成果は「学校評価・教員評価による学校経営の自律化の可能性と限界」(『日本教育経営学会紀要』第48号、2006(印刷中))の中に反映している。)来年度においては、本研究の最終年度として、これまでの研究結果を整理するなかで、学校評価システム導入による家庭・学校・地域社会の教育連携の推進をめぐって、学校経営上の課題を明らかにして、特色ある開かれた学校づくりの視点を踏まえて総括したい。
複合スネーク曲線解析に基づく新たな土砂災害警戒情報提供システムの構築

京都府綾部市上杉町で,平成30年7月7日午前4時20分に発生した斜面崩壊の詳細な調査を行い,この崩壊を引き起こした降雨の特徴を本研究で構築している手法を用いて解析した。崩壊斜面はおよそ40°の急勾配を呈し,崩壊深は23 m以上と推定された。根系は土層上部において高密度で発達するものの,滑り面付近では僅に見られる程度であった。また,基岩やパイプからの湧水は発見されなかった。さらに,基岩は著しく風化し粘土化していた。以上の調査結果から,崩壊発生メカニズムとして以下が推察された。まず,崩壊斜面では基岩の風化により厚い土層が形成されていた。土層の下部は粘土を多く含み透水性が低い状態にあったが,上部は森林土壌化により透水性が向上していた。さらに土層全体において細粒成分が多く,保水力に富む特徴を有していた。この様な斜面に3日間で合計約170 mmの雨水が供給され,土層が多量の水を含んだ状況となった。その直後に,強度約3050 mm/hの豪雨が降り土層内の地下水位が大きく上昇した結果,根系の伸長が僅かな土層下部と基岩の境界面を滑り面とする崩壊が発生したものと考えられる。半減期301時間実効雨量と半減期0.9時間実効雨量を組み合わせたスネーク曲線図において,7月7日午前4時の時点で既往最大値超過が算定され,本研究で提示した複合スネーク曲線解析により崩壊の発生を適切に説明できることが示された。さらに本年度の研究では,堆積岩山地における地下水位応答の定量的解析や,実効雨量を用いた土砂災害危険度判定手法を道路管理に応用する手法の検討を行った。研究期間中に多くの土砂災害が発生し,それらを解析することによって,本研究の手法の有用性の検証,ならびに改善すべき点の抽出が進展した。特に平成30年7月豪雨により発生した斜面崩壊については,詳細な現地調査を行った結果に基づき,崩壊の素因・誘因を検討したうえで,降雨パターンの解析を行った。これにより,複合スネーク曲線を用いた解析手法が斜面崩壊発生の物理的プロセスを的確に捉えた手法であることを確認することができた。さらに,平成30年7月豪雨により発生した土砂災害に関して,国土交通省の研究者,技術者,および政策担当者,ならびに府県の防災担当者と議論する機会を多く持つことによって,本研究で構築する手法の実用化に向けた問題点が炙り出され,さらに改善の方向性についてのアイデアを得ることができた。このように,研究最終年度である2019年度のとりまとめに向けて,研究は概ね順調に進展している。過年度の研究によって,土砂災害の見逃しについてはある程度の改善を図ることができたが,引き続き「雨量データが蓄積するに伴って,空振りがある程度の頻度で発生してしまう」という問題が生じている。この原因の一つとして,雨の降り方のパターンが近年変化していることが推察される。そこで,降雨パターンの変化を解析した上で,実際に変化がみられるときの対応策についても検討を加えていくことが必要である。研究の最終年度である2019年度の後半には,それまでに開発・改良された手法の実用化に向けた取り組みを進める計画である。ここでは,入力となるアメダス雨量データや独自に設置した雨量計のデータを迅速かつ確実に送受信する方法,および複合スネーク曲線解析の結果を判りやすく発信する方法を検討していく。後者においては,既往最大値を超過している雨量指標の組み合わせが一目で判別できるような判りやすい図の提示方法を開発することが重要となる。研究のとりまとめにおいては,国交省や県に所属する研究協力者と協働で,開発した手法の有用性を検証し,実際の活用方法について検討したい。その結果に基づき,実用性の高いシステムの構築を目指していく。項目A「様々な地点における降雨に伴う地下水位変動を柔軟に再現できる新たなスネーク曲線図を開発する」に関しては,実効雨量に遅延係数を導入する(実効雨量と地下水位の対応付けに一定の時間差を設ける)方法,ならびに雨水が地下水に達するまでの遅れ時間を物理的に評価する手法について検討を行った。その上で項目B「開発した手法の精度を,資料収集や新たな観測により得られるデータを用いて検証する」では,花崗岩や堆積岩を地質とする山地において,地下水位や渓流流量が降雨に応じて変動するパターンの解析を行った。また項目Bでは,観測データが不足している堆積岩山地において,過去に掘削されたボーリング孔を用いた水位観測を実施し,解析に用いるデータの充足を図った。この結果,日本海側の豪雪地域では,34月の融雪期の地下水位上昇が梅雨期や台風シーズンの豪雨時に匹敵するほど大きくなる場合があることが示唆された。また,斜面上流域からの地下水の供給の乏しい尾根に沿った地点において,山体内部の地下水位変動が予想よりも大きい場合があり,地形の特徴からは予測できない地下水の流動経路が存在することが考えられた。さらに,項目C「過去の災害を対象として,開発したスネーク曲線図に基づく複合スネーク曲線解析を実施し,見逃しの無い土砂災害発生予測ができるか検証する」については,熊本県,大阪府,滋賀県を中心に,過去に発生した土砂災害の情報を取集した。手法の精度を検証するための調査ボーリング孔掘削の計画立案のために,水文調査を実施する予定であったが,調査候補地において行われていた防災工事に関連して,調査日程の延期を余儀なくされた。

このため,調査ボーリング孔掘削を平成28年度に実施することとした。他の研究項目については,概ね順調に進捗している。項目B「開発した手法の精度を,資料収集や新たな観測により得られるデータを用いて検証する」に関して,気象庁の解析雨量を用いることによって1 kmメッシュ毎の評価を可能とし,土砂災害発生予測を面的に実施する方法を提示した。その上で項目C「過去の災害を対象として,開発したスネーク曲線図に基づく複合スネーク曲線解析を実施し,見逃しの無い土砂災害発生予測ができるか検証する」に関して,平成11年,18年,26年に広島県で発生した土砂災害を対象として,複合スネーク曲線解析により土砂災害危険度を適切に評価できていることを示した。また,兵庫県六甲山において平成26年,27年に発生した土砂災害についても,同様の結果が得られることを確かめた。六甲山については,約50年間の災害記録に基づき,植生回復ならびに降雨特性変化が土砂流出に与える影響についても検討を加えた。項目D「見逃しが起きる場合には,その原因を究明し,改善策を提示する」については,熊本県で発生した地震の影響に関する解析,鹿児島県で発生した大規模崩壊の影響に関する解析に着手し,見逃しを回避するためのCL(土砂災害発生基準雨量線)の見直し方法について検討を進めた。その結果,大規模崩壊に関しては,発生した翌年から既往最大値を評価し直す手法が有効であることが確かめられつつある。ただし,積算雨量の指標において,より長期間の雨の影響を考慮した解析を行う場合には,既往最大値超過が連続して発生し避難を継続的に行わねばならないなど,問題点もあることが判明した。現地における地質調査,水文観測,水質観測の早急な実施に努めた。これにより,項目B「開発した手法の精度を,資料収集や新たな観測により得られるデータを用いて検証する」に関しては,初年度に生じた遅れをほぼ取り戻すことができた。項目A「様々な地点における降雨に伴う地下水位変動を柔軟に再現できる新たなスネーク曲線図を開発する」,項目C「過去の災害を対象として,開発したスネーク曲線図に基づく複合スネーク曲線解析を実施し,見逃しの無い土砂災害発生予測ができるか検証する」,項目D「見逃しが起きる場合には,その原因を究明し,改善策を提示する」については,当初の計画通り順調に研究を進めることができた。花崗岩を地質とする兵庫県六甲山において2015年に発生した表層崩壊を対象として,その発生原因を詳細に解析した。約5年間に渡って計測された降雨と地下水位の変動を比較検討した結果,崩壊発生時に基岩内部にある地下水位が,観測期間中の最大値に増加していたことが判明した。この地下水位の上昇は,半減期が約14時間の実効雨量と良好に対応していた。六甲山では,1967年に大きな土砂災害が発生しているが,2015年の斜面崩壊時における半減期14時間の実効雨量は,1968年以降の期間において最大値であった。このことから,大きな土砂災害が発生し流域が荒廃した場合,それ以降の期間における実効雨量の既往最大値超過に着目することが,表層崩壊の予測において有効な手段と成り得ることが推察された。鹿児島県深港川では,2010年に大規模な斜面崩落が発生した。地質は溶結凝灰岩と火砕流堆積物から成る。その後2015年に再び斜面崩落が発生し崩土が土石流化した。
発達に伴う消化管のオピオイドペプチド前駆体タンパク質mRNA量の変化に関する研究

ラット消化管のプロエンケファリンA(PENK A)、プロエンケファリンB(PENK B)、およびプロオピオメラノコルチン(POMC)などのmRNA量の発達に伴う変化を研究した。生後5、10、15、20、30、40、および70日目のラットの食道、胃、小腸、盲腸および結腸などを摘出し、グアニジンチオシアネート・塩化セシウム法で全RNAを抽出し、オリゴdTセルロースカラムを用いmRNAを得た。このmRNAを用いアガロースゲル電気泳動を行った後、mRNAをナイロン膜へブロッテングした。そして、3種のオピオイドペプチド前駆体タンパク質mRNAの特定の部位に対応した合成オリゴヌクレオチドの3′末端を^<32>P-alphaATPでテーリングしてプローブとして用い、ハイブリダイゼーション後、-70°Cでオートラジオグラフィーを行い、mRNAのバンドを検出するとともに、バイオイメージアナライザーを用いmRNAに相当するバンドの定量を行った。その結果、胃の単位全mRNA量当たりのPENK A mRNA量は、生後70日目に比べ、生後5、10および15日目では4倍前後多く、その後20日目では2倍前後、30および40日目では1.5倍前後となった。PENK B mRNA量の発達に伴う変化も類似していた。一方、POMC mRNA量は、生後70日目に比べ、生後5、10および15日目の方が少なく、20、30および40日目でほぼ同じになった。すなわち、前回までに明らかにした全脳のmRNA量の変化は、POMCでは類似していて(両者とも発達に伴い徐々に増加する)、PENK AおよびBでは著しく異なる(全脳では徐々に増加するのに対して、胃では515日目に多く、20日目に急激に減少し、その後徐々に減少する)ことが明らかにされた。この原因を目下検討中である。また、胃以外の部位の発達に伴う変化も研究中である。
複素環骨格の反応特性を利用した生理活性物質の合成研究

簡単な複素環2-オキサゾロンの反応性を検索解明し有機化学的利用をはかることを目的とし, 1.本複素環を構築材とする生理活性アミノアルコール類の合成プロセスの開発と2.本複素環の脱離活性を利用した合成試薬類の開発を二本柱として研究を展開した.(成果)1.アミノアルコール類の立体選択的合成(1)2-オキサゾロンからアミノアルコール類の汎用性あるキラル合成子の効率よい合成法を開発した.(2)本合成子の利用として,生理活性面で興味ある水酸化アミノ酸類への簡易合成ルートを確立した.即ち,酵素阻害剤アマスタチンの主要構成異常アミノ酸スタチンや神経賦活化物水酸化グルタミン酸やγ-アミノ酪酸類似体等を光学的に純粋に(99%e.e.以上)合成した.(3)上記研究と関連して,応用価値の高い一般性ある緩和で選択的な2-オキサゾリドン環の開環反応を開発した.(4)スレオーアミノアルコール体とエリスロ体との相互変換プロセスを確立し,本方法論の有用性を拡大した.2.合成試薬類の開発(1)2-オキサゾロン骨格の脱離能を利用して, β-アミノ酸からβ-ラクタム類合成に極めて有用な縮合試薬・トリス(2-オキソー3-オキサゾリル)ホスフィンオキシドを開発した.ペニシリン母格のペナム体合成に利用出来る唯一の試薬であるなど従来の試薬類を凌駕する特徴をもっている.(2)リン酸混合トリエステルの簡便咬合に有用なアルコール類のリン酸化試薬・フェニルビス(2-オキソー3-オキサゾリル)ホスフィネートを開発した.問題点を残こしているヌクレオチド合成への応用が期待出来る試薬系である.簡単な複素環2-オキサゾロンの反応性を検索解明し有機化学的利用をはかることを目的とし, 1.本複素環を構築材とする生理活性アミノアルコール類の合成プロセスの開発と2.本複素環の脱離活性を利用した合成試薬類の開発を二本柱として研究を展開した.(成果)1.アミノアルコール類の立体選択的合成(1)2-オキサゾロンからアミノアルコール類の汎用性あるキラル合成子の効率よい合成法を開発した.(2)本合成子の利用として,生理活性面で興味ある水酸化アミノ酸類への簡易合成ルートを確立した.即ち,酵素阻害剤アマスタチンの主要構成異常アミノ酸スタチンや神経賦活化物水酸化グルタミン酸やγ-アミノ酪酸類似体等を光学的に純粋に(99%e.e.以上)合成した.(3)上記研究と関連して,応用価値の高い一般性ある緩和で選択的な2-オキサゾリドン環の開環反応を開発した.(4)スレオーアミノアルコール体とエリスロ体との相互変換プロセスを確立し,本方法論の有用性を拡大した.2.合成試薬類の開発(1)2-オキサゾロン骨格の脱離能を利用して, β-アミノ酸からβ-ラクタム類合成に極めて有用な縮合試薬・トリス(2-オキソー3-オキサゾリル)ホスフィンオキシドを開発した.ペニシリン母格のペナム体合成に利用出来る唯一の試薬であるなど従来の試薬類を凌駕する特徴をもっている.(2)リン酸混合トリエステルの簡便咬合に有用なアルコール類のリン酸化試薬・フェニルビス(2-オキソー3-オキサゾリル)ホスフィネートを開発した.問題点を残こしているヌクレオチド合成への応用が期待出来る試薬系である.1.多目的キラル合成子の開発と応用:昨年度の成果である隣接アミノアルコール類の汎用性キラル合成子の開発結果を踏まえ、生理活性アミノアルコール群のなかでもアミノ酸系、ペプチド系物質に合成標的をおき、一般性ある合成戦略を確立した。即ち、酵素阻害剤ペプスタチン中の異常アミノ酸スタチン,ベータラクタム類,水酸化グルタミン酸,GABA類似体等への効率よいキラル変換ルートを確立し、構築材としての簡単な複素環体2-オキサゾロンの有用性を実証した。今後、本合成戦略の汎用性と限界を明確にすべく更に広く応用展開をはかる。2.テロメリ化反応による連続不斉中心の立体選択的構築:一工程で多くの不斉中心の制御と官能基の導入とが達成出来るオキサゾロン体のテロメリ化反応研究と関連して、抗菌性ジクロロスレオニン(アルメントマイシン類似体)の合成に成功した。一方、不斉テロメリ化反応を開発し、アミノ糖類生理活性物質合成を目指した所期の成果をあげるには至っていない。更に広く条件検討を行う必要がある。3.複素環をベースとする合成試薬類の開発研究:オキサゾロン骨格を共通の脱離基とする活性型縮合試薬やアシル化試薬の開発は昨年度までの成果であるが、今年度は多岐にわたるアルコール類の新規リン酸化試薬の開発に成功した。本試薬系は極めて緩和な条件下、異った触媒能をもつ金属錯体を組み合せ使用することにより段階的選択的にリン酸混合エステルを高収率で合成出来る点に特徴がある。目下、生理活性リン脂質やヌクレオチド合成に向け鋭意検討を行っている。
排水中汚染物質の吸着除去・脱離再生装置の試作と実証

リンの吸着除去・脱離再生については、活性アルミナに硫酸アルミニウムを添着した新しい吸着剤を用いて、生活排水2種類と工場排水2種類について、小型装置を試作して処理試験を行うとともに、脱離液からのリンの回収方法を検討した。装置は、懸濁物質除去用のプレカラムと2本の吸着カラムで構成し、それぞれの出口の水を自動的にサンプリング出来るようにした。大学の排水、中学校の排水および食品工場の排水を生物処理した水を処理した場合、無機態のリンは良く吸着除去できた。また、上向流で流したほうが良いこと、1週間に1回程度の逆洗をしたほうが良いことが明らかになった。さらに、脱離液にリン酸イオンの約23倍のmol数となるだけの塩化カルシウムを加えれば、リンをアルミニウムと分離して、肥料として利用しやすい形で回収できることが明らかになった。水処理に用いた活性炭の溶媒再生については、ベンチスケール試験装置を試作し、化学工場の実排水を用いて吸着特性、溶媒による脱着特性を実験的に検討した。実排水は主に芳香族化合物を含有しており、TOC濃度は110130ppmであった。溶媒としては、NN-ジメチルホルムアミド,エタノール,メタノールを使用した。得られた破過曲線から、いずれの溶媒を用いた場合も、再生回数の増加とともに活性炭の吸着特性に若干の低下が見受けられたが、再生はほぼ良好であることが判明した。また、溶媒による脱着曲線を測定したところ、吸着質を溶媒中に高濃度に濃縮することができ、溶媒使用量を低減しても十分高い再生率が得られることがわかった。以上により、溶媒再生法の実用化の可能性が得られた。
糖質コルチコイドの心プロスタノイド産生系制御とその病態生理的意義の解明

近年、糖質コルチコイドが心臓におけるプロスタノイド産生系を活性化するという報告があるが、その詳細は不明である。一方、プロスタノイドは心筋梗塞や圧負荷心肥大の病態形成において重要な役割を果たす。そこで本研究は、糖質コルチコイドの心プロスタノイド産生系制御の詳細と、その心疾患病態形成における意義の解明を目指した。糖質コルチコイドは、COX-1やL-PGDSなどのプロスタノイド産生酵素およびFPやEP2などのプロスタノイド受容体の心臓における発現を誘導した。また、副腎摘出マウスの系を確立した。今後、副腎摘出マウスに心筋梗塞や圧負荷心肥大モデルを適用した解析を実施する。近年、糖質コルチコイドが心臓におけるプロスタノイド産生系を活性化するという報告がある。しかし、どのタイプのプロスタノイド産生酵素が影響を受けるかなど、その詳細は不明である。一方、我々はプロスタノイドが心筋梗塞や圧負荷心肥大の病態形成において重要な役割を果たすことを見出し報告している。本研究は、糖質コルチコイドの心プロスタノイド産生系制御機構の詳細を明らかにすること、また8系統の各プロスタノイド受容体欠損マウスとin vivo疾患解析モデルを用いて糖質コルチコイドの心疾患病態形成における役割を解明することを目的とする。糖質コルチコイドは、強力な抗炎症作用を示すが、その主要な機構の一つは炎症のメディエーターであるプロスタノイドの産生抑制と考えられている。一方、糖質コルチコイドが心臓においてプロスタノイド産生の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼ(COX)-2の発現を増強すること、ある種のプロスタノイドの産生を増加させることが報告されている。しかし、これらの作用の病態生理的意義については不明な点が多く、当該分野の研究は遅れている。本研究では、各プロスタノイド受容体欠損マウスを用い、糖質コルチコイドのプロスタノイド産生制御を介した心疾患病態形成における役割解明を目指すところに特色がある。また本研究は、未解明な糖質コルチコイドの心疾患病態形成における役割を、プロスタノイドの関与が確立された心疾患病態モデルを用いて明らかにしようと試みるものである。昨年度は、マウスの副腎摘出術および術後一定期間の生存確保を可能としたモデルを確立した。また現在、副腎摘出マウスに対し、冠動脈の結紮および再開通を様々な条件下で実施しており、心筋梗塞モデルの確立を目指している。そこで本研究は、糖質コルチコイドの心プロスタノイド産生系制御機構の詳細を明らかにすること、また8系統の各プロスタノイド受容体欠損マウスとin vivo疾患解析モデルを用いて糖質コルチコイドの心疾患病態形成における役割を解明することを目的とする。現在までに、術後一週間生存可能なマウスの副腎摘出モデルを確立した。昨年度は、in vivoでの虚血再還流傷害モデルの確立を目指したが、マウスが術直後に死亡する問題があり、ランゲンドルフ還流心を用いた系を立ち上げた。薬理学実験は、当初の研究計画におおむね沿って実施されている。今後も、研究実施計画に沿って実験を進める。
広範囲肝切除後の肝再生促進に関する研究:アデノウイルスベクターによるインスリン様成長因子(IGF-1)の遺伝子導入について

ラット肝細胞を灌流採方を用いて採取、調整した。組換えアデノウイルスベクターを大量調製し、濃縮し、2X10^9PFUの生物学的力価を得られた。(1)イヌを用いて広範囲肝切除モデルを作成し、経門派的にIGF-1遺伝子の組換えアデノウイルスベクター(約5X10^9PFU)を脾臓に注入し門脈経由で肝細胞にヒト型IGF-1遺伝子を導入した。ヒト型IGF-1は血液中に発現した。肝再生能、血中総蛋白(アルブミン)量、血糖、体重の増減で効果を判定したところ術後の高血糖は抑制でき、栄養状態も改善できた。導入されたIGF-1遺伝子は広範囲肝切除モデルにおいて肝細胞増殖、糖代謝、蛋白同化をうながした。広純囲膵切除の外科的糖尿病を加えてた広範囲肝切除のイヌモデルでは現左のヒト型IGF-1遺伝子では劇的な肝再生は現在のところ得られていない,IGF-Iのアナログであるdes-IGF-I遺伝子を検討中である。糖尿病などの合併症をもつ症例の広範囲肝切後は時に肝不全を惹起し重篤な状態に陥るが、肝障害緩和、栄養状態改善、肝再生促進などの治療法はその術後肝不全克服に必須であると考えられる。そこでわれわれは糖尿病ラットを用いて70%肝切除を行い、蛋白同化作用、細胞増殖作用を有するIGF-1を投与して肝障害、栄養状態、肝再生能に対する効果を検討した。雄性Wistar系ラット(200-250g)を用い、糖尿病ラットを作成し、70%肝切除を行って、翌日IGF-1(2mg/kg)を皮下注、翌々日血中肝逸脱酵素(AST,ALT)、総蛋白、アルブミン、血糖値を測定し、摘出残肝を用いてフローサイトメトリーによる肝細胞のDNA量の測定を行い、DNA複製率を算出して肝再生能を検討した。糖尿病ラット群は正常ラット群に比して、総蛋白、アルブミン値は有意に低く、DNA複製率も有意に低値であったが、AST,ALTに有意な差は認められなかった。糖尿病ラット群に術後IGF-1を投与すると総蛋白、アルブミン値、DNA複製率は上昇傾向を示し、AST,ALTは有意に低下した。また正常ラット群においても術後IGF-1の投与によりAST,ALTは有意に低下した。糖尿病ラットは肝切後低栄養状態となり、肝再生能も低下した。IGF-1は栄養状態、肝再生能を改善させる傾向を示し、肝逸脱酵素を有意に減少させた。このことからIGF-1は肝切除後の肝機能障害を減少させ、低栄養状態、肝再生能を改善し、術後肝不全の治療法として有用であることが示唆された。本年度はすでにIGF-IのcDNAをAdenovirus vectorに組み込みHUVECにて発現を確認済みである。次のステップとしてラット大量肝切除後のIGF-I遺伝子導入に移る予定である。
葉緑体・ミトコンドリアゲノムBAC作成とオルガネラゲノム改変新技法の確立

本研究ではミトコンドリアや葉緑体に存在する環状DNAゲノムに対し,これらのオルガネラに遺伝子を導入もしくは改変する新規の方法を開発することを目的とする.研究期間内に以下のような成果を得た.1)ミトコンドリアおよび葉緑体へベクターを直接導入するため,マイクロマニュピレータにて電極をいれた微小管を細胞に接触もしくは刺入し,電気穿孔法にて遺伝子担体を膜を通過させてオルガネラ中に導入する方法の検討を行った.その結果,細胞内への陽性荷電したベクターや色素の移行が効率的にみられた.ミトコンドリアや葉緑体へのベクターの移行は直接証明は困難であった.2)BAC vector中にヒトミトコンドリアゲノムをクローニングして,増幅可能なベクターとする研究を行い,クローニングに成功した.しかし,このベクターは導入されたオルガネラ内で機能を発揮することが一部のみ確認できたにとどまった.3)葉緑体ゲノムはミトコンドリアゲノムに対して大きく,困難と考えられたので葉緑体ゲノムを一塊としてベクター化するのではなく,葉緑体ゲノムARF部をもつvectorの開発を行った.ベクターの機能的発現は現在検討中である.以上この研究にはベクターが巨大であることによる困難があり今後の研究課題である.本研究ではミトコンドリアや葉緑体に存在する環状DNAゲノムに対し,これらのオルガネラに遺伝子を導入もしくは改変する新規の方法を開発することを目的とする.本年度は以下のような研究を行った.1)ミトコンドリアおよび葉緑体へベクターを直接導入するため,マイクロマニュピレータにて電極をいれた微小管を細胞に接触もしくは刺入し,電気穿孔法にて遺伝子担体を膜を通過させてオルガネラ中に導入する方法の検討を行った.その結果,細胞内への陽性荷電したベクターや色素の移行が効率的にみられた.しかし,ミトコンドリアや葉緑体への高濃度での移行はまだ証明されておらず,今後の検討課題である.2)BAC vector中にヒトミトコンドリアゲノムをクローニングして,増幅可能なベクターとする研究を行い,クローニングに成功した.このベクターが導入された細胞内で機能を発揮するかは未確認であり,今後の研究課題である.3)葉緑体ゲノムはミトコンドリアゲノムに対して大きく,葉緑体ゲノムを一塊としてベクター化するのではなく,葉緑体ゲノムARF部をもつvectorの開発を現在検討中である.本研究ではミトコンドリアや葉緑体に存在する環状DNAゲノムに対し,これらのオルガネラに遺伝子を導入もしくは改変する新規の方法を開発することを目的とする.研究期間内に以下のような成果を得た.1)ミトコンドリアおよび葉緑体へベクターを直接導入するため,マイクロマニュピレータにて電極をいれた微小管を細胞に接触もしくは刺入し,電気穿孔法にて遺伝子担体を膜を通過させてオルガネラ中に導入する方法の検討を行った.その結果,細胞内への陽性荷電したベクターや色素の移行が効率的にみられた.ミトコンドリアや葉緑体へのベクターの移行は直接証明は困難であった.2)BAC vector中にヒトミトコンドリアゲノムをクローニングして,増幅可能なベクターとする研究を行い,クローニングに成功した.しかし,このベクターは導入されたオルガネラ内で機能を発揮することが一部のみ確認できたにとどまった.3)葉緑体ゲノムはミトコンドリアゲノムに対して大きく,困難と考えられたので葉緑体ゲノムを一塊としてベクター化するのではなく,葉緑体ゲノムARF部をもつvectorの開発を行った.ベクターの機能的発現は現在検討中である.以上この研究にはベクターが巨大であることによる困難があり今後の研究課題である.
高分子ポリマー微粒子の超高速溶融・凝固プロセスの解明

本研究は、熱可塑性高分子ポリマー微粒子の超高速溶融・凝固プロセスを解明すべく、粒子内の粘弾性流動及び伝熱のメカニズムを実験的に明かにすることを目的としている。本年度はラジアントフラッシュ定着(溶融)過程における実トナー(高分子ポリマー)微粒子層のふく射吸収特性を把握することに焦点を絞って研究を進めた。薄い石英ガラスの片面にトナーを均質に散布した試料を用意する。その平均層高は30μm程度である。このトナー層にハロゲンランプ光源を用いた単色平行光を垂直に入射させる。トナー層による散乱光を測定し、指向性透過率と指向性反射率を求める。実験は0.6、0.8、1.0μmの入射光について、溶融前のトナー層とガラス転移温度を少し超えた後のわずかに溶融したトナー層と完全に定着し終えたトナー層に対して行われた。また、散乱位相関数としてHenyey-Greensteinの近似式を用いたふく射輸送方程式を逆問題として解き、計算結果が実験で測定された透過率と反射率分布にフィットする減衰係数と散乱アルベドと散乱位相関数の非対称性パラメーターを推定した。その結果、不定形であったトナー粒子は加熱により、ガラス転移点を超えたところで、ほぼ球形となり、前方散乱が増大すると同時に減衰係数が小さくなる。したがって、熱ふく射吸収量が一旦低下する。その後、定着終了に近づくに連れトナー層は平板状となり、わずかに気泡を含むものの、高分子ポリマーや添加物が全面を覆うため、減衰係数がきわめて大きくなる。したがって、トナー粒子の形状変化がふく射エネルギー吸収過程の特徴を大きく左右していることが明かになった。
間隙をゲル状物質で満たされた砂質土の間隙圧発生およびせん断変形強度特性

既設構造物直下の地盤の液状化対策として注目されている薬液注入固化工法により形成される固化体の繰返し強度と、弾性波伝播速度から得られる固化体の微小変形特性を調べることを目的として室内試験を行なっている。注入材に特殊シリカ系薬液(シリカ濃度6%)、供試体作製方法には湿潤締固め法を採用し、浸透固化処理された豊浦砂供試体を作製し、弾性波伝播速度計測と非排水繰返し三軸試験を行なっている。今年度はとくに、昨年度の研究で課題となっていた、(1)薬液注入前に供試体内に通気・通水を行ない、地下水面以深の砂地盤への薬液注入を模擬すること、(2)実地盤内での薬液注入と養生時の応力状態を模擬するため、薬液注入時と養生時に一定の拘束圧をあたえること、を行ない、それらが弾性波伝播速度と繰返し強度にどのような影響を与えるかを調べた。(1)に関しては、弾性波伝播速度に関しては、Vs値については供試体の密度のみに影響され、間隙のゲル状物質の状態によらない結果となった。Vp値については、昨年度の通気・通水を行なわなかった供試体では、B値もほぼ0.4以下に抑制されVp値も飽和状態より低い値を示し、薬液ゲルと気泡で間隙が構成されている様子が伺えたが、今年度の通気・通水を行なった供試体では、B値は0から1まで変化し、Vp値も15001600m/sの値を示し、薬液ゲルの構造とともに不完全飽和状態にある間隙水&気泡の内部構造が存在することがわかった。また繰返し強度に関しては、通気・通水により飽和度が高まり、昨年度と比べわずかながら低くなった。(2)に関しては、拘束圧下で薬液注入と養生を行なうと、Vpが1700m/s程度で一定となる供試体と、B値の減少にともないV_pも減少する供試体も存在した。これは、養生中に作用させた拘束圧が、間隙に存在する薬液ゲルの構造に微細な変化をもたらすためと考えられる。しかし、Vs値と繰返し強度には影響はほとんど見られなかった。既設構造物直下の地盤の液状化対策として注目されている薬液注入工法により形成される固化体の繰返し強度と、弾性波伝播速度から得られる固化体の微小変形特性を調べることを目的として、室内実験を行なっている。実験には、注入材に特殊シリカ系薬液(シリカ濃度6%)、供試体作製方法には水中落下法と湿潤締固め法の2種類を用いて浸透固化処理された豊浦砂供試体を作成し、弾性波伝播速度計測と非排水繰返し三軸試験を同時に行なうことのできる試験機を用いることにより、P波・S波速度の計測と繰返し強度の測定を行った。弾性波伝播速度に関する実験結果として、P波速度とS波速度をB値に対してプロットし、多孔質弾性波理論から導出される理論式との比較を行なった。実験結果から、水中落下法で作成した供試体は比較的充填率が大きく高いB値をとるが、湿潤締固め法で作成した供試体は充填率が75%程度で低いB値のみとり得ること、S波せん断波速度はB値によらず一定値をとること、P波速度の値から骨格ポアソン比vbは未改良の豊浦砂と比較して0.5に近い高い値をとることが示された。これは薬液ゲルのポアソン比の影響を大きく受けた結果であると考えられる。またこれらの速度値を換算すると、改良砂のせん断弾性係数Gは未改良砂と比較して大差ない結果となったが、改良砂の体積弾性率Kは未改良砂と比較して数倍大きい値をとることが示された。一方、改良砂の繰り返し強度については、未改良の飽和豊浦砂と比較して、2倍から3倍に至ることが示された。

Vp値については、昨年度の通気・通水を行なわなかった供試体では、B値もほぼ0.4以下に抑制されVp値も飽和状態より低い値を示し、薬液ゲルと気泡で間隙が構成されている様子が伺えたが、今年度の通気・通水を行なった供試体では、B値は0から1まで変化し、Vp値も15001600m/sの値を示し、薬液ゲルの構造とともに不完全飽和状態にある間隙水&気泡の内部構造が存在することがわかった。また繰返し強度に関しては、通気・通水により飽和度が高まり、昨年度と比べわずかながら低くなった。(2)に関しては、拘束圧下で薬液注入と養生を行なうと、Vpが1700m/s程度で一定となる供試体と、B値の減少にともないV_pも減少する供試体も存在した。これは、養生中に作用させた拘束圧が、間隙に存在する薬液ゲルの構造に微細な変化をもたらすためと考えられる。しかし、Vs値と繰返し強度には影響はほとんど見られなかった。
オキソ反応用高性能担持パラジウム・ロジウム二元系触媒の設計および調製

オキソ反応に高活性・高選択性を示す優れた固体触媒の開発を目的として、高い活性を示すパラジウム及び高い選択性を示すロジウムに着目し、両者を組み合わせることにより、優れた固体触媒の開発を日指した。担体としては、シリカゲルと活性炭を比較した。Pd触媒のRhによる修飾およびRh触媒のPdによる修飾どちらにおいても、両担体において修飾効果は類似していた。今回は、触媒調製の容易なシリカゲルを担体とした系について修飾効果の詳細を調べた。Rh触媒をPdで修飾した場合には、選択性は、Pd/SiO_2に比べ高いものの活性的にはPd/SiO_2と同程度であった。Pd/SiO_2触媒を塩化ロジウムで修飾した場合、Rh/Pd比0.2程度までの範囲において、修飾Rh量の増加に伴い、活性および選択性の向上が見られた。しかし、それ以上のRh修飾量の増加では、選択性は、向上するものの活性は極大値を経て低下し、Rh/Pd=1.0のものではPd/SiO_2と同程度の活性であった。一方、酢酸ロジウムで修飾した場合、Rh/Pd比1.0まで、選択性、活性ともに向上した。酢酸ロジウムで修飾したRh/Pd比1.0のものでは、無修飾のPd/SiO_2に対して、活性は約4倍、選択性も3%から22%へと向上した。この触媒の選択性は、Rh/SiO_2の50%からみて低いものの活性はRh/SiO_2に比べ約100倍高い。周期律表においてRhと同じ周期に属するCoについて、酢酸コバルトを用いてPd/SiO_2に対する修飾効果を調べた。しかし、酢酸コバルトでは、酢酸ロジウムに見られた優れた修飾効果は認められなかった。以上、本研究では、Pd触媒をRhで修飾することにより、高活性・高選択性を有したオキソ用触媒が調製できる可能性のあることを明らかにした。
機能画像情報を利用した非アルコール性脂肪性肝疾患の非侵襲的病態評価法の確立

非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease:NAFLD)は、単純性脂肪肝と非アルコール性肝炎に大別される。NAFLDの病態評価はこれまで主に、肝生検、血液検査、そして画像検査の形態情報により行われてきたが、本研究では、病態との関連という観点から機能画像情報を利用した点に特色がある。さらに、NAFLDの発生に深く関与している糖脂質代謝をコントロールしている肝臓と骨格筋の機能情報を複合的に評価したというこれまでにない新たな視点での診断手法を提案した点に独創性がある。非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease:NAFLD)は、肝細胞に脂肪沈着のみを認める単純性脂肪肝と、脂肪沈着に加えて肝細胞の壊死・炎症・線維化を伴う非アルコール性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis:NASH)に大別される。NASHは、肝硬変や肝細胞癌を発症する危険性が高く、NAFLDの中からNASHを拾い上げ、早期に治療することが求められている。NASHを拾い上げるためには、肝生検による病理組織学的な診断がゴールドスタンダードであるが、侵襲性の高さやサンプリングエラー等の課題がある。本研究は、最新のMRIと超音波検査技術を駆使した“機能画像情報"からNAFLDの病態をスコアリングするシステムを構築し、高精度かつ非侵襲的にNASHを拾い上げるための新たな診断法を確立することを目的に研究を進めている。平成26年度は、MRIデータ(MR spectroscopy, MR perfusion, MR diffusion, MR elastography, MR BAT-graphy)と超音波データ(硬さ,脂肪量)を取得するための撮像パラメータの最適化に取り組んだ。本研究の最終目標は、「臨床応用」がkey wordとなる。臨床を意識した場合、高精度での測定は極めて重要であるため、撮像パラメータの最適化は必須となる。よって、平成26年度の研究で、MRIデータと超音波データを取得する際の撮像パラメータの最適化に成功した意義は大きい。NASHは、NAFLDの重症型という位置づけであり、肝硬変や肝細胞癌を高率に引き起こす。よって、NAFLDの中からNASHを拾い上げ、早期に治療することが求められている。NASHを拾い上げるためには、肝生検による病理組織学的な診断がゴールドスタンダードであるが、高い侵襲性と客観性の低さに問題がある。本研究の目的は、最新のMRIと超音波検査技術を駆使した“機能画像情報"からNAFLDの病態をスコアリングするシステムを構築し、高精度かつ非侵襲的にNASHを拾い上げるための新たな診断法を確立することである。本研究は、データ取得の最適化、臨床データ(機能画像情報)の取得、機能画像情報に基づいたNAFLDの重症度分類(スコアリング)の3つのステップにより、最終目標達成に向けて進めている。平成26年度は、MRIデータ(MR spectroscopy, MR perfusion, MR diffusion等)と超音波データ(硬さ,脂肪量)を取得するための撮像パラメータの最適化に成功した。平成27年度は、最適化したパラメータを使用して、ボランティアとNAFLD患者を対象に、機能画像情報(MR,超音波)と血液・体組成データを取得した。最終的には、機能画像情報をスコアリング(点数付け)し、さらに、このスコアリングからNAFLDの重症度を分類することを目標としている。平成27年度に臨床データを取得できたことは、最終目標達成に向けての大きなステップになったと考えている。本研究を進めるにあたり、本申請者と研究分担者は、超音波や機能的MRIを使った研究を10年以上にわたって行ってきた実績があり、その蓄積した知識と手法が活用できたと考えている。本研究では、MRIや超音波検査の装置、さらに特殊なデータ解析ソフトも必要になるが、研究に必要な環境は概ね整っていた。以上の理由により、本研究は申請通りに概ね順調に進捗していると考えている。本研究は、データ取得の最適化、臨床データ(機能画像情報)の取得、機能画像情報に基づいたNAFLDの重症度分類(スコアリング)の3つのステップにより進めた。第1ステップとして、MRIデータ(MR spectroscopy, MR perfusion, MR diffusion等)と超音波データ(硬さ,脂肪量)を取得するための撮像パラメータの最適化に成功した。第2ステップとして、最適化したパラメータを使用して、ボランティアとNAFLD患者を対象に、機能画像情報(MR,超音波)と血液・体組成データを取得した。最終ステップとして、第2ステップで得られたデータを利用し、当初の目標である機能画像情報からNAFLDの重症度を分類することに成功した。本研究は、病態との関連という観点から機能画像情報をスコアリングし、より客観的な診断指標を構築する点に特色がある。さらに、NAFLDの発生に深く関与している糖脂質代謝をコントロールしている肝臓と骨格筋の機能情報を複合的に評価するというこれまでにない新たな視点での診断手法を取り入れる点に独創性があると考えている。この手法はNAFLDだけでなく、糖尿病を中心とした生活習慣病の病態評価にも応用でき、生活習慣病が国民的関心事であることを考えれば、その社会的意義は大きい。