hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
技術者感性評価対応型仮想事例の開発

本研究は,技術者教育において最も機微な分野である技術者倫理教育方法の改善に資する教育方法の開発をするものである。技術者倫理教育では,実事例と仮想事例を用い,ジレンマ問題に対する対処方法を高めることが重要である。とくに仮想事例は,ジレンマ問題を自由に設計できるために有効であるが,コンテクストが課題になっており,十分な教材が供給できていない。そこで,ジレンマ問題に対するストレス設計を検討してきた。その結果,明確に設計した仮想事例は,文字数が少なくとも予測されたストレスに対する被験者の反応を測定することができた。さらに,ストレスは被験者の生活環境で大いため相応の設計が必要であると示された。技術者倫理を受講した学生にとってもっとも認識の高い事例は、身近な事例であることは、アンケートより明らかになった。食品の関わる雪印乳業食中毒事件、ミートホープ食肉偽装事件、そして子供、高校生が被害者になり、街中にあるエレベーター、自動ドアに関わるシンドラーエレベーター事件、六本木ヒルズ回転ドア事件である。そこで、雪印乳業食中毒事件をもとに仮想事例の設計、製作をした。この場合、骨子は食品の安全性に対する知識が当事者および周囲の人間が不十分であったこと、関係者に金銭等の責任がかかる程度の軽減化を重視したことに起因する。そこで、この点を要素に加え、学園祭の出店をテーマに仮想事例を作成した。仮想事例では、出店において安全知識の不足、責任問題をテーマに置き、想定される行動を選択するように設計した。さらに、当事者個人の責任が強く求められる短い語句を加えたストーリーと加えていないストリーの両方を用意し、ストーリー設計により、被験者の選択肢を予測できるかを検証した。その結果、技術者ではない一般人を対象としたストーリーであっても、行動選択はおおむね道徳的であり、顧客の健康、安全を配慮したものであった。しかし、当事者個人の責任が強く求められる場合は、公衆の健康、安全よりも当事者個人の利益、被害の低さを求めるように行動選択が変更された。すなわち、仮想事例において、設計どおりの被験者の調査が可能であることが示され、研究目的の年次計画が達成できた。今後、他の事例についても方法を確立し、仮想事例作成の汎用性を持たせる。24年度の計画は、1.代表的な仮想事例の分析、2.収集した事例を分析、3.倫理綱領の項目を仮想事例に加える手法の3点である。まず、1.代表的な仮想事例の分析は、代表的な事例のうち「雪印乳業食中毒事件」「JCO核燃料臨界事故」「シンドラーエレベーター事故」「水俣病」「カネミ油症事件」などを再分析した。また、事例集に関して日本電気学会のワークショップで意見を交換した。この結果、多くの事例は10年あるいは10年以上前のものが利用され、それ自身の価値は高いが、事例を学ぶ者の多くはその事件性、インパクトを知らず、重大事例との観念にすれ違いが生じて来ていることが問題であることがわかった。次に、2.収集した事例を分析は、出版物としての事例を収集した。これまでの正本以外に、ハーバードビジネススクール、慶応大学ビジネススクールの作成したケースのうち工学、技術に関連する約300例を収集し、研究協力者の岸田とともに、分析を行った。その結果、ビジネスケースが扱う事例には技術者倫理として重要な事例が含まれており、企業人に共通な問題がケースメソッドで学べることが明らかになった。一方、これまで技術者倫理の分野では取り扱っていなかったケースにも倫理的問題が存在することを見ることができた。最後の、3.倫理綱領の項目を仮想事例に加える手法は、仮想事例の作製を始めることで試行した。これは、技術者倫理分野では、個々の事例を扱うときは、事例を深く見る点が重要であったが、ビジネスケースメソッドでは、必ずしもその事例に固守することはない。そこで、この手法をもとに簡単な事例を作成した。また、これをもとに分析が設計のとおりに行われるかの検証を始めた。仮想事例の構築を技術者の人間性の弱さをターゲットにした。1つは問題の責任を対象者が負うべきかいなかという点で作成した場合,明らかに負担がないときの反応と異なった。すなわち,負担という責任が生じるときは,責任回避の次善の行動を選択することが明確に示された。また,この手法の実践的な適用のために日本企業の海外工場(タイ)を調査し,現地従業員に対する様々な対応をインタビューした。これにより,現地従業員を扱う上でのノウハウから仮想事例に盛り込むべき要素を明らかにした。今後はこの要素を盛り込んだバージョンも試行する。さらに,大学院生を対象に仮想事例の作成法を要素を組み込む技術により実践させた。その結果,大学院生に身近な研究環境を場面に1つだけの間違いを組み込んだわかりやすい事例が作成され,この手法が仮想事例の簡便な作成方法として示された。本年度は,海外における人財育成の場において,日本水準,日本基準などをいかに外国籍の研修生に伝えるかを調査することにあった。調査対象は,日本郵船(株)が要求する船員を日本郵船が独自にフィリピンに運営する海事大学および,日本郵船の船員トレーニングセンターおよび対比できるように現地の私立大学でトップ3に入るデラサール大学である。国内における事前調査では,フィリピン現地の教育手法,教育レベルは日本国内および他国の教育と大きな差を見出せなかったが,現地調査および長時間のヒアリングにより,研修生の意識の違い,そしてそれによる現地指導者の対応の特殊性が見いだせた。

とくに,1.フィリピンは日本における大学進学年齢よりも1年早い17才までに中等教育が終了しており,多くの国との教育格差が高等教育および就業に現れている。2.大学間の教育比較に国立ほど消極的であり,教育水準の向上化活動が乏しかった。3.経済事情以上に経済観念が大きく違っており,その観念の理解はこんなんであった。以上より,本研究の目的である仮想事例の作成時に加えるコンテックスすなわり,倫理的判断に影響を及ぼすコンテンツがより明確になった。とくに,これまで日本が海外生産拠点を中国から他のアジア諸国に移行している中で,注目されているフィリピンへの製造における技術者倫理教育に対する方策のデータを得ることができた。本研究は,技術者教育において最も機微な分野である技術者倫理教育方法の改善に資する教育方法の開発をするものである。技術者倫理教育では,実事例と仮想事例を用い,ジレンマ問題に対する対処方法を高めることが重要である。とくに仮想事例は,ジレンマ問題を自由に設計できるために有効であるが,コンテクストが課題になっており,十分な教材が供給できていない。そこで,ジレンマ問題に対するストレス設計を検討してきた。その結果,明確に設計した仮想事例は,文字数が少なくとも予測されたストレスに対する被験者の反応を測定することができた。さらに,ストレスは被験者の生活環境で大いため相応の設計が必要であると示された。仮想事例による行動変容を測定できることをデーターを持って示すことができた。事例作成に関する方法論とその確認が行われた点においては計画どおりである。また,この方法論が他国においても利用可能であるかをアジア各国の一流の倫理研究者によって評価を受けた。日本企業の海外工場での文化による技術者倫理問題に適用できるようにするための,海外調査は中国に次いでもっとも熱心なタイにおいて行われた。しかしながらタイ政府の政策を鑑みるとアジア他国の調査も必要と考えられ,その調査に入った。調査調整に時間を要し,27年度に延長せざるを得なかったことから,一部に遅れが生じた。工学教育今後は26年度に企画した海外調査を1件実施し,日本企業に有効な事例教育方法を提案する。また,プロジェクトの次のステップとしては,仮想事例のブロック化を進める。現在は,仮想事例の作成は,本研究が提案した,完全事例に問題点をマイクロインサートするものであるが,ここでは完全事例そのものを作ることに教育者である作成者の負担が大きい。そこで,教育を目的とした事例においては,必ずしも全てがオリジナルである必要がないため,複数のブロックを遺伝子のスプライシングや組換えをイメージした構造化を目指す。仮想事例の設計を少数例であるが行った。そして、それを用いて、効果の検証をし事例作成が設計どおりの効果を示したことが示されたため。1.代表的な仮想事例の分析:文献収集および研究会、シンポジウムに参加し、計画通りにすすめることができた。2.収集した事例を分析:ハーバードビジネススクールの300以上の事例を分析、検討を行い、24年度の目的を達成できた。
完全速度整合進行波型光変調器

光の周波数は極めて高く、潜在的に超広帯域な情報伝送特性を持っている。しかし、現在、光通信などにおいて実用されている周波数帯域は、原理的に利用可能な帯域幅の数千分の一以下である。本研究はそれを克服する方法に関するものであって得られた主な結果は次の通りである。光の超広帯域性が有効に利用できない主原因は、変調のための電子回路系、回路と光変調器との結合、および、光波と変調信号の伝搬速度の不整合にある。超高速変調に用いられる光変調器においては、光波に較べて信号波の速度が低いので、信号速度を高める方法として、電極導体が変調器の高屈折率誘電体に直接的に接しないように低屈折率誘電体材料を介して配置し、かつ、そのために導波路にかかる信号波の電界が低下しないような2・3の方法を案出した。そして、開放電極系にも適用できるように、等角写像法と有限要素法とを組み合わせる数値解析の方法を開発し、計算を実行したところ、通常の進行波型電極の場合に較べて、周波数帯域幅が数倍以上に拡大されることが分かった。それと共に、導波路を3次元化して光変調効率を高めた。これによって、光変調器の性能はかなり改善され、また、この研究開始後、類似の高速光変調の研究が各所でなされるようになったが、まだ光の超広帯域性の僅かな部分が開拓されたに過ぎない。つまり、光波と信号波の速度が整合されても、上述のような他の原因も存在するので、それを克服する方法についても提案を行った。また、幾ら高い周波数で変調されても、それが復調できなければ意味は半減する。そこで、超高速復調の方法についても案を提出した。
「ピアニスト」の誕生を考える:明治末期から大正初期の本邦洋琴家事情の解明

3年間の本研究期間中に6回の研究会を開催し、計20本の研究発表(内2本はゲストによる)を行なって、課題の解明と理解の深化に資することができた。その成果は、雑誌論文14件、図書5件、国際学会発表1件、海外特別講義1件に結実し、博士論文の一部としても生かされた。2011年秋には台東区立東京音楽学校奏楽堂で展示「ピアニスト小倉末子と東京音楽学校」(10/112/15)と記念演奏会(11/3、11/23)を行って成果の一端を広く一般に公開し、その様子は台東区ケーブルテレビで4回報道された。本研究は、「ピアニスト」という存在の出現とその音楽史的、社会史的意義の解明を目的とする。その際、「ピアニスト」を軸として、一般の音楽教育と音楽専門教育との相互関係、職業音楽家と音楽愛好家、また外来音楽家と国産音楽家の問題などを考慮に入れることによって、明治末期から昭和初期にいたる音楽文化のあり方を複合的に理解することをめざすものである。そこで、本研究の初年度に当たる今年度、研究メンバー7名は本研究の計画に沿って各々国内および国外での基礎的な史料調査を実施した。その成果発表と議論のため、小倉末子研究会を2回開催した。第1回(2010年10月24日)では、辻裕美「久野久子調査報告」、塩津洋子「明治期神戸の洋琴事情」、津上智実「小倉末子のアメリカでの演奏活動」の3本、第2回(2011年1月23日)では、武石みどり「明治期のピアノ製造」、藤本寛子「明治期の東京における興行制度と演奏会」、橋本久美子「昭和10年代の東京音楽学校と小倉末」、津上智実「大正期の女性運動とピアニスト」の4本、計7本の発表を行った。これによって明治期から昭和初期に及ぶピアノならびにピアニストを巡る歴史的状況の一端が明らかになると共に、新たな課題も浮上してきた。本研究の発展形の一つとして、平成23年秋に「ピアニスト小倉末子と東京音楽学校展」を開催する計画が平成22年秋に持ち上がり、すでに実施に向けて動き出している。本研究の成果は、この展示とその関連出版物において活用される計画となっている。なお、今年度の研究成果の一部は、図書1冊、論文7本、学会発表1本という形で公表されたことを付記する。本研究の遂行のため、本年度の小倉末子研究会を下記の通り2回実施した。(第1回)2011年7月29日(金)大阪三木楽器開成館での資料閲覧および出版本に関する協議。(第2回)2011年12月11日(日)台東区立旧東京音楽学校奏楽堂における展示の閲覧および研究発表。また、ピアニスト久野久子の生地の調査(担当:辻浩美)およびピアニスト小倉末子のドイツ滞在先の調査(担当:津上智実)を実施した。これらの成果の一端を、台東区立旧東京音楽学校における展示「ピアニスト小倉末子と東京音楽学校」(台東区芸術文化財団、東京藝術大学音楽学部、神戸女学院大学音楽学部の3者による共催、会期:2011年10月30日から12月11日まで)およびその関連図書『ピアニスト小倉末子と東京音楽学校』(津上智実、橋本久美子、大角欣矢著、東京芸術大学出版会、2011年10月30日発刊)において公表した。同書には小倉末子研究会のメンバーである武石みどり、塩津洋子、辻浩美、藤本寛子、戸ノ下達也の各氏によるコラムが寄稿・掲載された(なお、研究協力者の個人名の公開については各人の承諾を得ている)。なお、上記の展示に関連して、小倉末子の演奏レパートリーによる室内楽コンサートを2回実施した(第1回:11月3日「2台のピアノ」、第2回:11月23日「弦楽とピアノの室内楽」、いずれも会場は台東区立旧東京音楽学校奏楽堂)。この内、第2回のコンサートは台東区のケーブル・テレビによる収録が行われ、40分番組として12月22日、24日、25日、27日の4回放映された。不安の中で迎えた年度であったが、このように、展示とコンサートならびに出版という形で、これまでの地道な研究の一端を広く社会に発信する機会が与えられたことに深く感謝している。(以上、745字)本研究は、「ピアニスト」という存在の出現とその音楽史的、社会史的意義の解明を目的とする。

そこで、本研究の最終年度に当たる今年度、研究メンバー7名は本研究の計画に沿って各々の研究課題について考察を進めた。その成果発表と議論のため、小倉末子研究会を2回開催した。第1回(2012年9月30日)では、藤本寛子「日本音楽会の研究ー明治時代中期の東京における音楽活動とその組織ー」、辻浩美「松島彜とピアノ」、津上智実「大正期の『婦人画報』に見る女性音楽家たち」の3本、第2回(2013年3月3日)では、塩津洋子「明治期神戸のピアノ演奏」、橋本久美子「東京音楽学校のピアノの課題調査」、津上智実「朝鮮の諸新聞に見る小倉末子の京城演奏旅行」の3本、計6本の発表を行った。これによって明治期から昭和初期に及ぶピアノならびにピアニストを巡る歴史的状況の一端が明らかになった。加えて、研究会にゲストとして時田アリソン氏(東京工業大学外国語研究教育センター教授、当時)を招き、第1回では「朝鮮におけるピアノと近代」、第2回では「東アジアの近代化とピアノ」の発表を頂いた。東アジア圏の近代化におけるピアノの位置と意義についての啓発を得て、今後の研究視座の拡大と発展に繋がる見通しが得られた。なお、今年度の研究成果の一端は、論文5本、海外での特別講義1件という形で公表されたことを付記する。平成23年度は、3月11日の東日本大震災の影響で一時は研究の遂行が危ぶまれたが、幸いにも一定の成果を上げることができて安堵している。24年度が最終年度であるため、記入しない。我国の現今の状況において、地味な学術書の出版はなかなか困難であるが、実現の道を求めていく所存である。
住宅市場と労働市場の相互依存メカニズムと政策効果の分析

本研究では、(1)住宅市場と労働市場の相互依存のメカニズムを明らかにすることを目的として、まず過去に起こった人口移動や労働市場の変化についての公表データ等を収集し、実体の把握を行った。また地理的な選択と仲介業者の機能を取り入れた経済理論モデルの構築を行った。また(2)外生的イベントの例として東日本大震災について、このような災害が住宅市場と労働市場に与えた影響についての情報収集を行った。また実際に採用された住宅政策や労働政策を調査した。そして(3)相互作用に配慮した制度設計と政策提言を行うことを目的として、「まちおこし」の取組みや空き家対策、また企業誘致の取組みの実態についての調査を行った。本研究の初年度である平成26年度は、研究計画に従い、以下の3つの取り組みを行った。(1)住宅市場と労働市場の相互依存のメカニズムを明らかにすることを目的として、まず過去に起こった人口移動や労働市場の変化についての公表データ等を収集し、実体の把握を行った。また地理的な選択と仲介業者の機能を取り入れたサーチ理論モデルの開発を行うことを目的として、既存研究のレビューを行った。(2)外生的イベントの効果や政策的介入の影響を分析するためのフレームワークを構築することを目的として、住宅市場と労働市場の双方に大きな影響を与えることになる大規模な災害等の具体例である東日本大震災について、このような災害が住宅市場と労働市場の相互依存メカニズムを通じて、短期的・長期的にどのような影響をもたらすのかを理論的に考察するための情報収集を行った。また住宅政策や労働政策として、様々な形で行われる市場への政府介入について、事前にどのような政策効果の予測がなされているのか、また事後評価はどの程度行われているのかについての実態を調査した。(3)住宅市場と労働市場の相互作用に配慮した制度設計と政策提言を行うことを目的として、「まちおこし」の取組みや空き家対策、また企業誘致の取組みの実態についての調査を行った。本研究の2年目にあたる平成27年度は、研究計画に従い、次の取り組みを行った。(1)住宅市場と労働市場の相互依存のメカニズムを明らかにすることを目的として、サーチ理論モデルの研究を開始した。この取り組みは次年度も継続する必要がある。(2)外生的イベントの効果や政策的介入の影響を分析するためのフレームワークを構築することを目的として、異なる環境にある都市や地域において、実際に採用されている政策にはどのような違いがあるのかに注目した研究を行った。その結果として、研究代表者の安藤が「市場を活用したマンション管理」や「不動産の環境対策:経済学の視点から」を公表した。本研究は,これまで別々に分析されることが多かった住宅市場と労働市場が持つ相互依存関係を明らかにすることを通じて,外生的なイベントがもたらす影響,また住宅政策や労働政策が与える影響を分析・評価するためのフレームワークを構築する取組みを行うものである。研究の2年目にあたる平成27年度は、研究計画書に基づいて、(1)住宅市場と労働市場の相互依存のメカニズムを明らかにするためのサーチ理論モデルの開発、(2)外生的イベントの効果や政策的介入の影響を分析するためのフレームワークを構築することを目的とした、政策の比較検討、(3)住宅市場と労働市場の相互作用に配慮した制度設計と政策提言を行うことを目的とした基礎研究を行った。それぞれの分野において、進展度合いの違いはあるものの、公表論文を数点出すことができたため「おおむね順調に進展している」と考える。本研究の3年目にあたる平成28年度は、研究計画に従い、次の取り組みを行った。(1)研究論文の執筆・出版:まず安藤至大(2017)「自治体間の住民誘致競争がもたらす非効率性」『都市住宅学』では、自治体が住民を誘致するために独自に行う取り組みが囚人のジレンマの状況を生み出すことを指摘し、必要な対策について議論した。また安藤至大(2017)「不動産取引の仲介サービスと事業規制のあり方」『土地総合研究』では、不動産仲介サービスに対する様々な規制が住宅市場に与える影響について検討し、また他分野の仲介サービス規制との比較検討を行った。そして安藤至大(2017)特集この概念の意味するところ「労働市場とは:経済学の視点から」『日本労働研究雑誌』では、労働市場とは何かという基礎的な内容の整理を行った。(2)研究成果の公表を目的としたパネルディスカッション等への参加:まず日本不動産学会2016年度秋季全国大会(日本大学)パネルディスカッション「建築確認制度の法的諸問題」に登壇し、建築規制と実運用のあり方が住人の生活に与える影響についての議論を行った。また第24回都市住宅学会学術講演会(日本大学)ワークショップ「東日本大震災から熊本地震へー住まいの支援と「被災地のリレー」ー」に登壇し、大震災により住居と仕事を失った人たちの生活再建について、どのように考えれば良いのかについて経済学の視点から討議を行なった。(3)平成27年度のパネルディスカッション内容の公開:金貞均、近山恵子、堀崎真一、安藤至大、大月敏雄(2016)「ワークショップ:高齢者の居住をどう支え得るのか?」『都市住宅学』93号、浅見泰司、阿部泰隆、安藤至大、越智敏裕、福井秀夫、富田裕(2016)「ワークショップ:行政事件訴訟法の問題点と再改正の可能性ーまちづくり紛争を題材に」『都市住宅学』93号が出版された。

本研究では、住宅市場における規制や介入が労働市場における企業や労働者のパフォーマンスにどのような影響を与えるのか、また逆方向にはどのような影響があるのかを分析し、市場間の相互依存関係を考慮した政策立案のあり方を考察するものである。住宅市場と労働市場の間に存在する相互依存関係の例として研究計画を立てる時点では、次のようなものを例示していた。「例えば,学卒時に企業に就職し,30歳代で住宅を長期ローンで購入したケースを考えてみたい。このとき住宅の借り手を探すことや売却が難しい場合には,労働者の転職可能な地域が,現在の住居から通勤できる範囲に限られるだろう。つまりミスマッチが解消されにくいことになる。これは住宅市場が労働市場に影響を与える一例である。また労働市場が住宅市場に影響を与えることも多い。例えば,失業率が低く雇用が安定している場合や,仕事を失った場合でも次の仕事を見つけやすい場合には,賃貸住宅の契約や不動産売買時のローン契約が容易になるだろう。」しかし2016年4月に発生した熊本地震を契機に、大災害が起こった場合に、短期的に誰がどこに住んでどこで働くべきか、また中長期的には被災地での生活を復興すべきかといった興味深くかつ政策的に重要な課題への応用が可能であることがわかり、研究範囲を広げることになった。そのため基礎的な調査等に時間をかけたことから、予定よりも研究の進展は遅れている。本研究は、平成26年度から28年度までを予定して実施してきたが、得られた成果をより慎重に検討し、論文として公表することを目的として一年間の延長を行ったものである。平成29年度は、住宅市場と労働市場の相互依存メカニズムについての研究を進めることができた。まず研究代表者の安藤は、不動産や建築分野に特有の論点として、水害リスクに対してどのように備えるのかという問題について検討し、学会誌にパネル討論報告を掲載した。また耐震性能等を含む建築確認制度について、法学者や弁護士と議論を行った成果を取りまとめた。そして被災者向け住宅についてなどの考察を建築など多分野の専門家と合同で行い、その内容を公表した。次に労働市場については、雇用の安定や解雇ルールについて経済学におけるこれまでの議論の整理を行った。また働き方改革の議論がなぜ進められてきたのかについての研究を進めた。住宅市場と労働市場の相互作用については、主に水害や地震などの被災者に注目して、住宅と仕事が失われた場合の対応を多面的に行うことができたと言える。次に研究分担者の村田は、On quantitative spatial economic modelsというタイトルで、住宅を含むHelpman型の定量的空間経済モデルとMcFadden型の定量的空間経済モデルの同値性を示す基礎理論研究を行った。また研究分担者の村上は、中国と日本における都市化の比較についての書籍を共著で出版した。そして研究分担者の北原は、労使のマッチング数を増やすことに着目した基礎理論研究を奥村保規(東京海洋大学)と実施し、On the number of employed in the matching modelというタイトルの論文として投稿中である。
疾患モデル動物ミトコンドリアを活用した特異体質性薬物毒性の機序解明と評価系の構築

特異体質性薬物性肝障害(DILI)の非遺伝的リスク因子として様々な背景疾患が指摘されているが、機序はほとんど明らかとなっていない。本研究では2型糖尿病時の脂肪肝ではDILIリスクが高いことを薬物誘発性ミトコンドリア膜透過性遷移が正常時に比べてより強く生じるという肝臓ミトコンドリア薬物感受性の高さから明らかとした。同時に感受性が正常時とは異なる2型糖尿病肝臓ミトコンドリアは、未知のDILI機序およびリスクを見出す有用なツールとなりうることを示した。本研究は、特異体質性薬物毒性(IDT;idiosyncratic drug toxicity)のリスク因子の一つである「疾患・病態」、そのうち特に生活習慣病に着目してミトコンドリア薬物感受性を高める因子を明らかにし、これを指標に検出力の高い新たな毒性評価系の開発を目指す。IDTは非臨床や治験で検出できない稀な薬物毒性であり、リスクを高感度で高精度に予測できる評価系を開発できれば新薬開発および市販後安全性の向上につながる。本年度は、研究に用いる疾患モデル動物の探索、選定に焦点を置くとともに、次年度解析するミトコンドリア機能評価系の確立に着手した。ミトコンドリア膜透過性遷移(MPT;mitochondrial permeability transition)を指標として、幾つかの生活習慣病モデル動物より単離したミトコンドリアに対して、IDTを惹起する代表的薬物を作用させて薬物誘発性MPTを評価した。その結果、肥満2型糖尿病モデル動物db/dbマウス肝臓より単離したミトコンドリアでは対照動物肝臓から単離したミトコンドリアに比べて薬物誘発性MPTが強く見られ、IDTを惹起する薬物に対する感受性が高いことが明らかとなった。ミトコンドリア障害性の強さはIDT発症の重要なリスク因子であり、病態下でその感受性が高まるという本結果はIDT発症のリスク予測を行う上で重要な知見である。次年度以降、この疾患モデル動物およびそのミトコンドリアを用いて薬物感受性を高めている因子を探索し、更に他の薬物に対する感受性の解析から毒性検出力を評価することで、疾患モデル動物ミトコンドリアが有用な毒性評価系となりうるか検証する。本研究では、発症予測が極めて困難な特異体質性薬物性肝障害(DILI:idiosyncratic drug-induced liver injury)の未知機序およびリスクの指標として、病態下のミトコンドリア薬物感受性に着目した。前年度レプチン受容体欠損2型糖尿病モデルdb/dbマウス肝臓ミトコンドリアでは、DILI誘発薬物Troglitazoneによるカルシウム共存下in vitroミトコンドリア膜透過性遷移(MPT:mitochondrial permeability transition)が有意に強く生じること、すなわちDILIリスクが高いことをミトコンドリア薬物感受性の違いから見出し、初年度到達目標としたDILI解析に有用な疾患モデル動物の選定を達成した。そこでMPT感受性とミトコンドリア呼吸機能との関連性を本年度は検証した。呼吸基質Glutamate/Malate、Succinateを用いた解析からdb/dbマウス肝臓ミトコンドリアでは正常マウス肝臓ミトコンドリアに比べState3呼吸能が高いこと、TroglitazoneによるState3阻害は両群同程度であること、その一方でADP非存在下Troglitazone添加後の酸素消費増大は、db/dbマウス肝臓ミトコンドリアでより強く見られることを明らかとした。PTP開口阻害剤Cyclosporin AはMPTを両群でほぼ完全に抑制し、この濃度でState3阻害は抑制されなかったことからATP合成阻害は必ずしもMPTに起因するものではなく、さらに内膜プロトン濃度勾配解消に伴う酸素消費亢進はdb/dbマウスでより強いことが明らかとなった。MPTのみならずミトコンドリア酸素消費の感受性もまた2型糖尿病時と正常時とでは異なることが本研究により明らかとなった。本年度の主な到達目標である「IDTを惹起する薬物に対するミトコンドリアの障害感受性が高い疾患モデル動物を見出すこと」が達成でき、次年度以降の解析を進めるためのモデル動物が定まった。一方で当該検討に予定より時間を要し、当初計画していたミトコンドリアにおける機能評価の一部が終了していないため次年度早急に進める。医歯薬学当初の計画通り研究を進める。本年度見出した薬物感受性の高い疾患モデル動物由来ミトコンドリアを用いて、様々な薬物に対する感受性を評価する。またミトコンドリア薬物感受性を高める因子を探索し、特にストレスとの関連性について詳細な解析を進める。消耗品として発注した器具のメーカー製造ラインにおいてトラブルが生じ、当該製品を年度内に納品できなくなったため助成金を繰り越しすることとなった。繰り越し分は、上記器具の代替品あるいはその他、消耗品費に充てる。
転写装置による転写開始シグナル識別機構

転写装置RNAポリメラーゼによる転写シグナル識別機構を解明する目的で研究を行ない、以下の成果を得た。1.「試験管内混合転写系」を利用して、大腸菌各種遺伝子のプロモーター強度を測定した。2.大腸菌の主要なRNAポリメラーゼ成分(E【α^(70)】)のプロモーター識別能が、シグマ因子の交換で全く変化することを、熱ショック・シグマ因子(【α^(32)】)を例に実証した。3.熱ショックへの適応が、熱ショック遺伝子群のプロモーター認識にだけ関与するシグマ因子(【α^(32)】)の増産によることを明らかにした。なお、この増産は、【α^(32)】遺伝子(rpoH)のプロモーターのひとつの活性化による転写昂進に由来する。4.RNAポリメラーゼの機能変換をする転写因子として同定した、緊縮飢餓蛋白(SSP)の遺伝子構造と転写様式を明らかにした。5.RNAポリメラーゼ・コアサブユニットの変異コレクションを用いて、プロモーター識別に関与する機能ドメインを推定した。
救急医療・介護・災害に向けたサブナノ世代高精細カラー動画像符号化システムの研究

研究:HDTV並のデータを帯域が極めて狭い伝送路でワイアレス通信するために、新しい発想に基づく動きベクトル検出アルゴリズムを開発した.つまり「動きベクトルが更新されない回数が、適応的に設定された回数に達したときに、動きベクトル検出を停止する」ことが出来るMEアルゴリズムを開発することができた.これにより信号処理量を大幅に削減することができた。この結果、動画像符号化プロセッサの消費電力を約20μWまで低減できた.研究:提案した各種リーク電流低減回路技術を改良して、LSIの待機時、動作時に合わせて適応的に制御できる回路技術を確立した.本回路を適用したSRAM、動きベクトルプロセッサを設計・試作・評価し、有効性を実証した.研究:動画像符号化プロセッサ、SRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路、等の各個別回路の小型化、低消費電力化できる技術を確立した.また、機能面での飛躍的な充実を図った。これらの異種回路を統合化する時に必要な技術を確立した.LSIの設計・試作:上記を考慮して、動画像符号化プロセッサ、SRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路、等を90-nm CMOS技術を用いて設計・試作した.LSIの評価:試作したSRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路を評価した.消費電力はそれぞれ1.43μW、0.31μW、0.7μW、で、従来の0.5%に削減する事が出来た.研究:HDTV並のデータを帯域が極めて狭い伝送路でワイアレス通信するために、新しい発想に基づく動きベクトル検出アルゴリズムを開発した.つまり「動きベクトルが更新されない回数が、適応的に設定された回数に達したときに、動きベクトル検出を停止する」ことが出来るMEアルゴリズムを開発することができた.これにより信号処理量を大幅に削減することができた。これらの異種回路を統合化する時に必要な技術を確立した.LSIの設計・試作:上記を考慮して、動画像符号化プロセッサ、SRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路、等を90-nm CMOS技術を用いて設計・試作した.LSIの評価:試作したSRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路を評価した.消費電力はそれぞれ1.43μW、0.31μW、0.7μW、で、従来の0.5%に削減する事が出来た.1.調査:関連技術(LSIの低消費電力化・高性能化技術、高速信号処理技術、動画像高圧縮技術、固体撮像素子の構成・性能・製造方法、LSIの低消費電力化・高性能化技術、等)を調査して、長所・短所を洗い出した.2.研究:これまでに開発した(1)「2ステップ中断法」動きベクトル検出(ME)アルゴリズムおよび(2)動きベクトル検出ウィンドウを適応的に設定し、画素を適応的に間引き、処理量を大幅に削減する圧縮技術、に改良を加えた「マルチステップ中断法」MEアルゴリズムを開発した.最も画質が良いと言われている全探索法MEアルゴリズム並みの画質が得られることを確認でき、処理の高速化(全探索法MEアルゴリズムの50・100倍以上)も達成した.プロセッサの消費電力を従来の約1/10^5(数10mW)以下に低減できることが確認できた.3.研究:貫通電流削減のための新回路アーキテクチャを開発して、消費電力を従来の1/2以下に削減できた.4.設計・試作・評価:「マルチステップ中断法」MEアルゴリズム、新アーキテクチャ、新電界緩和回路を採用したLSIチップ(動きベクトル検出回路、メモリ、等)を0.18-μm、90-nm CMOS技術と購入した設備を用いて設計した.研究:HDTV並のデータを帯域が極めて狭い伝送路でワイアレス通信するために、新しい発想に基づく動きベクトル検出アルゴリズムを開発した.つまり「動きベクトルが更新されない回数が、適応的に設定された回数に達したときに、動きベクトル検出を停止する」ことが出来るMEアルゴリズムを開発することができた.これにより信号処理量を大幅に削減することができた。この結果、動画像符号化プロセッサの消費電力を約20μWまで低減できた.研究:前年度までに提案した各種リーク電流低減回路技術を改良して、LSIの待機時、動作時に合わせて適応的に制御できる回路技術を確立した.本回路を適用したSRAM、動きベクトルプロセッサを設計・試作・評価し、有効性を実証した.研究:動画像符号化プロセッサ、SRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路、等の各個別回路の小型化、低消費電力化できる技術を確立した.また、機能面での飛躍的な充実を図った。これらの異種回路を統合化する時に必要な技術を確立した.LSIの設計・試作:上記を考慮して、動画像符号化プロセッサ、SRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路、等を90-nmCMOS技術を用いて設計・試作した.LSIの評価:試作したSRAM、電圧・周波数適応制御回路、最小値検出回路を評価した.
コバルトクロライド誘発網膜神経障害モデルを用いた再生治療に関する基礎的研究

本研究から一定の低酸素状況下でのES細胞培養は神経細胞分化を促進すること、さらに自殺遺伝子の導入は奇形種発現を抑制する有力なツールとなることを明らかとした。また網膜神経細胞への障害はES細胞の生着率を高めることも明かとした。しかしながら、CoCl2の網膜への投与は、視細胞のみに選択的に障害性を与えるものの、その程度が激しく網膜再生モデルとして必ずしも適していないことも示唆された。一方、NMDA投与による網膜神経節の選択的な障害は、ES細胞の移植後一部ではあるものの、ネットワーク形成を伴う神経節細胞への分化が認められるなど、網膜障害モデルとしての有用性が示唆された。本研究は網膜障害を再生治療することを最終目的とする。その前段階として実験的特異的網膜障害モデルを用い、奇形腫発現抑制手段を講ずる、あるいは奇形種発現のメカニズムを解明することにより臨床使用に耐えうる再生条件を構築する。さらに、マウスES細胞のみならず、ヒトES細胞、iPS細胞にても検討し、より安全性・倫理性の高い治療を目指す。初年度は(1):マウスを用いた正常網膜および障害網膜へのES細胞移植を試みた。D3 ES cellは129Svマウス由来で、D3 ES cellにelectroporation法でGFPを導入しD3 GFP ES cell(以下ES細胞)を樹立した。コントロール実験として正常マウスを用い、ES細胞を経硝子体的に移植した。マウス網膜にCoCl2を処理することにより視細胞障害モデルを、NMDAを処理することにより網膜神経節細胞障害モデルを作成した。(2)次いで奇形腫発現抑制処理を伴うES細胞移植を試みた。移植後ES細胞からの奇形腫発現を制御する目的で、ES細胞移植後、葉酸拮抗剤MTX処理による奇形腫発現抑制ならびに自殺遺伝子(herpes simplex virus-thymidine kinase transgene)導入ES細胞を樹立し、移植後の奇形腫発現の程度を検討した。結果、葉酸拮抗剤MTX処理による奇形腫発現抑制に一定の効果が認められた。この結果を踏まえ、ヒトES細胞のヌードマウスへの移植後MTT処理を試みた。MTT処理により、ヒトES細胞からの奇形種形成発現が有意に抑制された。(3)ES細胞の奇形種形成のメカニズムを明らかとするため、ES細胞の奇形種形成における微少環境の低酸素の影響を検討する。[in vitroでの検討]ES細胞を様々な酸素濃度下で三次元培養し、低酸素度とES細胞の奇形種分化の程度を解析する。これに関して現在詳細に検討中である。その前段階としてコバルトクロライド(CoCl2)やN-methyl-D-Aspartic Acid(NMDA)による実験的特異的網膜障害モデルを用い、さらに奇形腫発現抑制手段を講ずるあるいは奇形種発現のメカニズムを解明することにより、臨床使用に耐えうる再生条件を構築する事が出来る。(1)ES細胞の生体内分化に及ぼす低酸素の影響・ES細胞を様々な酸素濃度下で三次元培養し、低酸素度とES細胞の奇形種分化の程度を解析した。(2)奇形腫発現抑制処理を伴うES細胞移植・移植後ES細胞からの奇形腫発現を制御する目的で、i)ヒトES細胞移植後、葉酸拮抗剤MTX処理による奇形腫発現抑制を検討し、マウスES細胞と同様の奇形種発現抑制効果が得られた。その前段階としてコバルトクロライド(CoCl2)やNMDAによる実験的特異的網膜障害モデルを用い、さらに奇形腫発現抑制手段を講ずるあるいは奇形種発現のメカニズムを解明することにより、臨床使用に耐えうる再生条件を構築する。(1)ES細胞の生体内分化に及ぼす低酸素の影響:ES細胞を様々な酸素濃度下で三次元培養し、低酸素度とES細胞の神経細胞への分化や奇形種分化の程度を解析した。in vitroにより得られた低酸素環境変化に伴う奇形種発現の成績を考慮し、CoCl2あるいはNMDA処理による網膜神経障害マウスにES細胞を移植し、奇形種発現を観察した。その結果、一定濃度の低酸素環境下によりES細胞の神経細胞分化が促進された。以上の結果より、一定の低酸素状況下でのES細胞培養は神経細胞分化を促進すること、さらに自殺遺伝子の導入は奇形種発現を抑制する有力なツールとなることが明らかとなった。また網膜神経細胞に一定の障害を与えることはES細胞の生着率を高めることも明かとなった。しかしながら、コバルトクロライドの網膜への投与は、視細胞のみに選択的に障害性を与えるものの、その程度が激しく網膜再生モデルとして必ずしも適していないことも示唆された。一方、NMDA投与による網膜神経節の選択的な障害は、ES細胞の移植後、一部ではあるものの、ネットワーク形成を伴う神経節細胞への分化が認められるなど、網膜障害モデルとしての有用性が示唆された。

研究実績の概要(1)に記載の低酸素によるin vitroでの実験に思った以上に手間がかかり、さらにまだin vivoでの検討には至っていない。次年度の課題としたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)ES細胞の生体内分化に及ぼす低酸素の影響:・ES細胞を様々な酸素濃度下で三次元培養し、低酸素度とES細胞の奇形種分化の程度を解析する。・奇形種分化を制御する目的でバルプロ酸の併用も試みる。・in vitroにより得られた低酸素環境変化に伴う奇形種発現の成績を考慮し、CoCl2あるいはNMDA処理による網膜神経障害マウスにES細胞を移植し、奇形種発現を観察する。
泥炭地における地下水の動態と土木構造物の耐酸性に関する研究

山形県置賜平野の北東に位置する屋代郷低位泥炭地を実験地として本研究を進めた。この地区の積は約950haであり、泥炭層の深さは深いところで約9mであり、最深部に位置する所には積が約5.3haの残存湖(白竜湖)が存在する。この湖周辺の湿原は県の天然記念物として指されている。現在この地区はほとんど水田として利用されているが、近年、営農の合理化のため、場の大型化、大型機械の導入のための乾田化の要求が強い。しかし、湿原保全と湿田の基盤整備相矛盾するところが多い。そこで本研究は以下のことを中心に検討した。1)本地区の地盤沈下の実態調査。2)循環灌漑が低位泥炭地水田におよぼす影響。3)地盤沈下や水環境とも関連の深い白竜湖の面積の推移、4)道路荷重と泥炭の圧密について、5)土壌汚と水質、6)泥炭地内の構造物の耐酸性得られた結果を要約すると以下のようになる。1)本地区は40年間で平均70cmの地盤の変動が確認された。この変動の主たる原因は表層の消失によるものであった。2)この変動は北海道の場合と比較するときわめて少ないものであた。その理由は、この地区は閉鎖系であり、末端部に水門を設け水位を常に一定に保ってるからである。さらに、灌漑期には水門を閉じ循環灌漑を行っているためである。このような水理と対応して白竜湖の面積の縮小速度も著しく遅くなってきた。3)道路荷重により泥炭は圧密れるが、泥炭の透水係数は水田の1/101/15に低下することがわかった。4)かつて指された重金属汚染、水質については現在は問題はない。地区内構造物の酸化の問題も水質調査の果から問題はないことが明らかとなった。この結果は、湿原の保全と周辺地区の開発との両立に示唆を与えるものである。山形県置腸盆地の赤湯低位泥炭地を実験地として本研究を進めた。この地区は面積約950haであり、二つの河川と山に囲まれた低湿地である。泥炭層は深いところで約8mであり、小さな残存湖が存在する。この泥炭地が本格的に開発されだしたのは明治33年以降であり、昭和33年に着工された灌漑・排水事業の施工後は比較的軽量の農作業機械が導入されるようになった。本地区は現在ほとんどが水田であり、水管理は灌漑期には循環灌漑を行なっている。昭和32年の柱状図と本年度に行った結果を比較すると、平均沈下量はおよそ70cmであった。この結果は、このような深さを持つ泥炭地としては沈下量は少ないものと言える。その理由はこの地区の水管理システムによるところが大きい。水質は幹線排水路上流部ではpH7以上であり、下流部ではpH6.8程度であった。またNa、Ca、Clの各イオンは一般河川よりは濃度が高く、しかも排水路下流部ではかなり高い値を示した。この傾向は泥炭地水田の地下水の値とほぼ同じ傾向を示した。重金属についてはCd、Pb、Cuについて測定したが、いずれも微量しか検出されず河川の水質基準以内であった。この地区は以前Cd汚染が問題となった地区であるが、その後の客土あるいは循環灌漑という水管理システムが効果的であったものと考えられる。

封入空気と泥炭の透水生の問題は室内実験ではその関連性を明らかにすることができたが、現在、発生する気泡と温度の関連を検討中である。泥炭地における熱移動の問題は、本地区では泥炭はほとんどの場合、飽和状態であるのでその特徴は水の移動によって規制される。現在、以上の結果を中心に取りまとめ作業の段階である。山形県置賜平野の北東に位置する屋代郷低位泥炭地を実験地として本研究を進めた。この地区の面積は約950haであり、泥炭層の深さは深いところで約9mであり、最深部に位置する所には面積が約5.3haの残存湖(白竜湖)が存在する。この湖周辺の湿原は県の天然記念物として指定されている。現在この地区はほとんど水田として利用されているが、近年、営農の合理化のため、圃場の大型化、大型機械の導入のための乾田化の要求が強い。しかし、湿原保全と湿田の基盤整備は相矛盾するところが多い。そこで本研究は以下のことを中心に検討した。1)本地区の地盤沈下の実態調査。2)循環灌漑が低位泥炭地水田におよぼす影響。3)地盤沈下や水環境とも関連の深い白竜湖の面積の推移、4)道路荷重と泥炭の圧密について、5)土壌汚染と水質、6)泥炭地内の構造物の耐酸性得られた結果を要約すると以下のようになる。1)本地区は40年間で平均70cmの地盤の変動が確認された。この変動の主たる原因は地層部の消失によるものであった。2)この変動は北海道の場合と比較するときわめて少ないものであった。その理由は、この地区は閉鎖系であり、末端部に水門を設け系内の水位を常に一定に保っているからである。さらに、灌漑期には水門を閉じ循環灌漑を行っているためである。このような水管理と対応して白竜湖の面積の縮小速度も著しく遅くなってきた。3)道路荷重により泥炭は圧密されるが、泥炭の透水係数は水田の1/101/15に低下することがわかった。4)かつて指摘された重金属汚染、水質については現在は問題はない。地区内構造物の酸化の問題も水質調査の結果から問題はないことが明らかとなった。この結果は、湿原の保全と周辺地区の開発との両立に示唆を与えるものである。
中部山岳地域における永久凍土の分布と地形変動

中部山岳地域における山岳永久凍土の分布域を特定し,また永久凍土帯での過去・現在・将来の地形変動を評価する目的で,積雪条件の異なる二地域(北アルプス立山地域と南アルプス間ノ岳地区)を対象に,(1)地温観測に基づく永久凍土の探査,(2)空中写真および現地調査に基づく永久凍土の指標となる地形の認定と現地調査,(3)永久凍土分布域の詳細な地形図の作成,(4)永久凍土帯における地形変動の観測を実施した.各項目に関する研究成果は以下の通りである.(1)地温観測の結果,北アルプス内蔵助カ-ル内の岩石氷河下に積雪底温度(BTS)が-3°Cを下回る地域があり,永久凍土が存在する可能性の高いことがわかった.また,南アルプス間ノ岳の周辺では標高3000mを越える北向きの岩壁に永久凍土が現存する可能性があることがわかった.(2)空中写真を用いて,永久凍土の移動によって発達する岩石氷河を抽出した.これらの多くは化石岩石氷河であるが,その大半は氷河起源のモレーンとして認定されてきた堆積地形であり,氷河地形の見直しの必要があることが示唆された.(3)岩石氷河の分布域の1:2,500および1:5,000の詳細な地形学図を作成し,現成・化石岩石氷河の形態と分布が詳しく調査されているスイスの山岳地帯の地形との比較を行った.(4)永久凍土帯で働く周氷河地形形成作用を,地表の季節的凍結・融解層と地中の永久凍土層の各層内で発生するプロセスとに分け,野外観測結果に基づいて,各プロセスが引き起こす地形変動の規模と特徴について評価した.以上の成果を地学雑誌,Permafrost and Periglacial Processes(永久凍土と周氷河作用)誌,国際永久凍土学会予稿集に公表(一部は投稿中)した.中部山岳地域における山岳永久凍土の分布域を特定し,また永久凍土帯での過去・現在・将来の地形変動を評価する目的で,積雪条件の異なる二地域(北アルプス立山地域と南アルプス間ノ岳地区)を対象に,(1)地温観測に基づく永久凍土の探査,(2)空中写真および現地調査に基づく永久凍土の指標となる地形の認定と現地調査,(3)永久凍土分布域の詳細な地形図の作成,(4)永久凍土帯における地形変動の観測を実施した.各項目に関する研究成果は以下の通りである.(1)地温観測の結果,北アルプス内蔵助カ-ル内の岩石氷河下に積雪底温度(BTS)が-3°Cを下回る地域があり,永久凍土が存在する可能性の高いことがわかった.また,南アルプス間ノ岳の周辺では標高3000mを越える北向きの岩壁に永久凍土が現存する可能性があることがわかった.(2)空中写真を用いて,永久凍土の移動によって発達する岩石氷河を抽出した.これらの多くは化石岩石氷河であるが,その大半は氷河起源のモレーンとして認定されてきた堆積地形であり,氷河地形の見直しの必要があることが示唆された.(3)岩石氷河の分布域の1:2,500および1:5,000の詳細な地形学図を作成し,現成・化石岩石氷河の形態と分布が詳しく調査されているスイスの山岳地帯の地形との比較を行った.(4)永久凍土帯で働く周氷河地形形成作用を,地表の季節的凍結・融解層と地中の永久凍土層の各層内で発生するプロセスとに分け,野外観測結果に基づいて,各プロセスが引き起こす地形変動の規模と特徴について評価した.以上の成果を地学雑誌,Permafrost and Periglacial Processes(永久凍土と周氷河作用)誌,国際永久凍土学会予稿集に公表(一部は投稿中)した.中部山岳地域における山岳永久凍土の分布を明らかにする目的で,北アルプス立山地区と南アルプス間ノ岳地区の二地域を対象に,(1)地温観測に基づく永久凍土の探査,(2)永久凍土の指標となる地形の認定と現地調査,(3)永久凍土の分布域の詳細な地形図の作成,(4)永久凍土帯における地形変動の観測を実施した.各項目に関する研究成果は以下の通りである.(1)各地域において,標高・向き・傾斜・積雪の異なる数地点で,地温の無人観測を実施した結果,北アルプス内蔵助カ-ル内の北向き岩壁直下に積雪底温度(BTS)が-3°Cを下回る区域があり,永久凍土が存在する可能性の高いことがわかった.この区域には岩石氷河状の地形が発達している.(2)空中写真から永久凍土の移動によって作られる現成・化石の岩石氷河を抽出した.これらの中には,従来は氷河起源のモレーンとして認定されてきたものが多数含まれており,氷河地形の見直しの必要があることが示唆される.現地では,岩石氷河表面礫の風化皮膜厚を計測し,形成年代の推定を行った.(3)岩石氷河の分布域の1:2,500および1:5,000の詳細な地形学図を作成し,現成・化石岩石氷河の形態と分布が詳しく調査されているスイスの山岳地帯の地形との比較を行った.(4)永久凍土帯における斜面物質移動に関する無人観測を行い,移動速度とその原因について解析した.結果の一部はPermafrost and Periglacial Processes(永久凍土と周氷河作用)誌に掲載された.

1997年2月末にスイスに渡航し,山岳永久凍土研究の世界の第一人者であるチューリッヒ大学地理学教室のビルフリート・ヘ-ベルリ教授を訪問し,1年間の研究成果についてのレビューを受けるとともに,翌年度に予定している永久凍土探査の観測技術を学んだ。中部山岳地域(北アルプスと南アルプス)における山岳永久凍土の分布を明らかにする目的で,(1)地温観測に基づく永久凍土の探査,(2)空中写真・地形図・現地調査に基づく永久凍土の指標となる地形の認定,(3)永久凍土帯における地形変動の観測を実施した.各項目に関する研究成果は以下の通りである.(1)地温の長期無人観測を実施した結果,北アルプス内蔵助カ-ル内の岩石氷河下に永久凍土が現存する可能性の高いこと,南アルプス間ノ岳の周辺では標高3000mを超える北向きの岩壁に永久凍土が現存する可能性があることがわかった.(2)ヨーロッパアルプスで確立された判定基準に基づいて,永久凍土の移動によって作られる岩石氷河を空中写真を用いて抽出した.これらの多くは化石岩石氷河であるが,その大半は氷河起源のモレーンとして認定されてきた堆積地形であり,氷河地形の見直しの必要があることが示唆された.また,岩石氷河の分布域の1:2,500および1:5,000の詳細な地形学図を作成し,詳細な形態分析を行った.岩石氷河の分布より,晩氷期あるいは最終氷期末期に日本アルプスのかなりの領域が山岳永久凍土帯に属していたことが推定された.(3)永久凍土帯で働く周氷河作用を,地表の季節的凍結・融解層と地中の永久凍土層の各層内で発生するプロセスとに分け,斜面物質移動に関する観測結果に基づいて,各プロセスが引き起こす地形変動の規模と特徴について総括した.最近の温暖化に伴う永久凍土融解の影響についても評価を行った.以上の成果を地学雑誌(総説一編),Permafrost and Periglacial Processes (永久凍土と周氷河作用)誌(論文二編),国際永久凍土学会予稿集(論文一編)に公表(一部は投稿中)した.
新しいモデル動物を用いた神経因性疼痛の上位中枢に及ぼす可塑的変化の検討

神経因性疼痛については、近年いくつかのモデル動物における研究から主に脊髄や末梢レベルでの機構の解明が進んできており、末梢神経病変とともに中枢にける可塑的変化が疼痛の慢性化を促す要因になっていると考えられている。神経の可塑的変化には神経伝達物質やサイトカイン、神経栄養因子などが深く関与するといわれているため、本研究ではなかでも神経栄養因子についてその神経因性疼痛発症への関与に注目して研究を始めた。神経因性疼痛の発症に関与するとの示唆のあるNGF及びGDNFについて、モデルとして広く用いられる坐骨神経結紮動物で、脊髄、後根神経節(DRG)、坐骨神経におけるタンパク質量変化を調べたところ、NGFは坐骨神経結紮部位で減少、GDNFはDRGで減少することがわかった。もうひとつのモデル動物である脊髄神経経結紮動物においても、GDNFはDRGで減少した。また、GDNFの脊髄へのポンプを用いた継続投与が両モデル動物において疼痛を抑制した。脊髄-末梢レベルでは神経因性疼痛の発症にNGF及びGDNFが関与するとする示唆を支持する結果が得られた(一部について論文発表。J Medical and Dental Sciences,2003(in press))。一方、栄養因子の受け手側である受容体についてもDRGにおいて免疫組織化学的に検討しているが、NGFの受容体であるtrkA及びGDNFの受容体であるGDNF-Rαともにモデル動物では減少傾向が認められている。神経因性疼痛については、近年いくつかのモデル動物における研究から主に脊髄や末梢レベルでの機構の解明が進んできているが、上位中枢において可塑的変化について調べた報告はない。そこで、その可能性を探るべく、幼若期に脊髄を断裂した新しいモデル動物を確立し、可塑的変化に深く関与するといわれる神経栄養因子のその動物における上位中枢を含めたさまざまな部位における発現の変化を調べることを目的に研究を始めた。まず、神経栄養因子であるNGF、BDNF、NT-3、NT-4、GDNFのmRNA及びタンパク質の定量系として競合的RT-PCR及びtwo-site EIAを確立した。この系を用い、ラット骨格筋(gastrocnemius、soleus)における神経栄養因子の生後の発現変化を調べたところ、それぞれの物質が筋肉ごとに異なる発現パターンを示し、タンパク質の発現変化とmRNAの発現変化に乖離が見られた(論文投稿中)。これらの神経栄養因子は遺伝子転写後、タンパク生成の過程で複雑な制御機構があるものと思われる。また、GDNFの脊髄へのポンプを用いた継続投与が疼痛を抑制した。脊髄-末梢レベルでは神経因性疼痛の発症にNGF及びGDNFが関与するとする示唆を支持する結果が得られた(論文投稿中)。生後2週以内の幼若期に胸髄を断裂したラットは断裂後、2週経過時(一ヶ月齢)にも生存、離乳して自立運動も可能な状態にある。この動物では、ペントバルビタール麻酔で、覚醒に長時間を要するなど中枢レベルで何らかの変化が生じている可能性が示唆された。