hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家庭血圧を用いた大規模介入試験による、高血圧等のリスク因子と予後との関連性の検討

HOMED-BP研究は、家庭血圧を評価基準に据えて、2つの降圧目標レベル(高値目標群、低値目標群)の比較、および、現在日本で頻用されている3系統の降圧薬(カルシウム拮抗薬、アンギオテンシン変換酵素阻害薬、アンギオテンシンII受容体拮抗薬)の比較を目的とした大規模介入試験である。本研究は先行準備期間を経て、平成14年5月から本格的に開始された。平成17年12月までに4258名が登録されており、本年度もプログレス・レポートを報告した。また、本研究が開始されて間もなく5年経過することから、研究参加施設において診療録が廃棄処理される前に貴重な研究データを収集する必要があるため、平成17年度は株式会社メビックスの協力を得て研究参加施設への訪問調査を実施した。一方、本年度は研究データベースの整備を行い、効率的な情報処理・解析方法の研究を推進した。その結果、本研究を通じて特許(第3733285号)の取得に至った大規模臨床試験の手法構築を達成した。さらに、本年度より東北大学大学院で開講されたMaster of Clinical Scienceコースにおける受講生の学生実習フィールドとして本研究を提供することで、本邦随一の研究者主導型大規模介入試験を介した実務的後継者の育成を行った。一方、HOMED-BP研究の初期登録状況を通じて家庭血圧測定の高い有用性についての認識が巷間浸透して来たことから、大迫研究・J-HOME研究などの関連研究においても、多くの研究者と共同でHOMED-BP研究の実績を取り入れた学術論文を公表・出版した。本研究は引き続き平成18年度以降も継続され、家庭血圧に基づいた高血圧診療に関するエビデンス構築が期待される。本研究は先行準備期間を経て、平成14年5月から本格的に開始されたが、平成16年2月までに2729名が登録され、1687名の無作為化割付が行われた。一方、平成16年12月末までに約3500名が初診登録を終了した。無作為化割付後、平成16年2月時点で12ヶ月以上経過していた患者は971名であり、各投薬群、降圧目標群ともに偏りなく割り付けられていた。降圧目標群別の血圧値をみると、両群の試験開始時の家庭血圧は高値群:151/90mmHg、低値群:150/89mmHgであり、両者はそれぞれ12ヶ月後に133/79mmHg、132/80mmHgへと低下したが有意な血圧差を認めなかった。しかし、12ヶ月経過時における降圧目標達成率は、高値群において収縮期達成率55%、拡張期達成率68%と半数以上であったのに対し、低値群では収縮期達成率23%、拡張期達成率48%であり、特に収縮期達成率の低さが顕著に認められた。試験開始6ヵ月後の段階で降圧目標値に達していなかった患者は、12ヶ月後においても過半数(55%)がそのまま治療の強化がなされていなかった。本試験では、治療強化すなわちステップ上昇の指示が強制的なものではないため、低値目標までの厳格な血圧管理に少なからぬ抵抗感があると考えられた。
基地の返還・移設、跡地利用と沖縄振興問題

沖縄には日本における米軍基地の75%が集中している。1990年代半ば、基地返還を求める県民運動が盛り上がった。日米合同委員会(SACO)は、96年11施設の57年以内返還を約束する報告書をまとめた。沖縄県政もそれを受け入れた。しかし基地の返還は県内移設条件つきであった。移設先の反対運動が激しく、8年目を迎える今日なお、返還は進んでいない。日本政府は、他方、内地に比して一人当たり県民所得70%という沖縄の経済の振興をはかるための諸施策を講じてきた。そのための特別立法が行われた。基地問題と振興策はリンクし、沖縄世論を沈静化するための巨額の国家資金の投入ともなった。「基地の返還移設問題と地域振興」に関する課題を、SACOの返還。移設計画の中で、最も重要な宜野湾市の普天間飛行場の名護市への移設、読谷飛行場の返還問題を中心に調査研究した。次のような点が重要な問題として浮かび上がってきている。(1)米軍犯罪や、米軍訓練による被害が多発し、日米地位協定の不平等性が問題解決を妨げる。県知事を含め沖縄の全県的な地位協定改定運動が展開している。(2)基地によるジュゴンなど希少動物への被害など環境の汚染や破壊が懸念される。国内的並びに国際的広がりを持つ環境保護運動が基地反対運動と結びつくようになった。(3)新たな国際情勢の下での、米軍基地の再編と基地機能の強化がはかられており、SACO合意による問題処理を複雑にしている。(4)過去の本土依存ではなく、国際化の中に沖縄を位置づけながら、沖縄経済の自立的発展の道が探られている。関連してブラジル、タイ、中国の研究者の研究協力参加を求めた。以上のような研究課題達成のため3冊の研究報告書を発刊した。さらに、平成15,16年度には、基盤研究(B)(1)の交付を受け同一課題での研究を継続中である。1996年の日米特別合同委員会(SACO)合意による沖縄の基地の整理・移設・返還問題は、沖縄県内に賛否の世論の厳しい対立をもたらした。最大の問題は宜野湾市普天間基地の名護市東海岸への移設計画である。基地の重圧からの脱却を求める沖縄県民や県政に対して、安保体制の下での基地保持をはかることを至上命題とする日本政府のシステム要請は、基地問題を沖縄ならびに移設先の北部ヤンバル地域振興問題と抱き合わせることによって問題の解決をはかろうとしている。順調に進んでも移設終了まで、なお、10年は要すると見られる。基地移設と地域振興策をめぐる政府、県や市町村、住民の現在までの動きの全経過を克明に追求して何が問題として浮上してきたかを明らかにしたのが研究の経過と内容である。さらに同じくSACO合意にかかわる那覇軍港の浦添市移設、読谷飛行場返還の条件としての楚辺通信所の移設に関しても調査研究の射程を広げて追跡研究を始めた。これらの基地施設移設完了後も、基地の重圧からの脱却、広大な基地跡地利用、沖縄の自立の達成など多くの問題が山積している。本研究は基地問題の解決とリンクする沖縄振興問題にかかわって、経済、自治体行財政、社会・生活・文化構造、環境問題、福祉問題などにまで踏みこんで研究を進めている。これらの研究にあたって、地方自治の確立を重視する視点から、基地移設に関係する名護市、読谷村、宜野湾市、浦添市、那覇市の5自治体の総合的研究も実施してる。

また、沖縄の自立的発展の基礎は人材の要請にあると考え、沖縄の二つの中学に協力して、英語と映像で世界に情報を発信する中学生の養成をはかるための実験的教育をも開始した。調査研究における全く新しい試みだが、世界とアジアに開かれた情報文化圏の形成を考えながら、軍事力によらない平和秩序の形成の可能性を探ろうとするものである。1996年の日米特別委員会(SACO)合意による沖縄の基地の整理・移設・返還問題は、沖縄県内に賛否の世論の厳しい対立をもたらした。沖縄の基地を整理しながらも再編強化するという日米安保体制のシステム要請は、将来に渡って沖縄に厳しい負担を強いるものである。日本政府は、基地負担の代替として新たな沖縄振興策を提示しながら問題の解決をはかろうとしてきた。この結果、最大の問題だった普天間基地の移設に関して、移設先の名護市長はリーフ上への建設を承認し、市長選では圧倒的支持の下に再選された。那覇軍港の浦添移設をにらむ新港管理組合も結成された。読谷補助飛行場の跡地利用も一部始まりつつある。しかし、問題が解決したということではない。沖縄県や名護市は、基地の15年使用期限の設定、使用脇定締結を求めているが、未解決のままに既成事実が進行している。基地災害は依然として頻発し、ジュゴンなど希少動植物への影響の懸念が強まっており、基地をめぐる住民運動は持続している。政府・県によって打ち出された地域振興策は、地域特性発揮、民間主導経済による沖縄の自立、アジア・太平洋地域の発展への貢献などこれまでの振興策には見られない新しい方向を目指している。しかし、こうした振興策はあくまで計画にすぎず、沖縄の自立的・内発的発展への道が開かれたということはできない。今年度は、こうした、基地の返還移設と沖縄振興にかかわる政治過程について、国・県の動きとともに、関連する市町村における自治体や住民の動きを中心に調査研究した。併せて、間接経費による財政支援を得て、応用研究として、中国、ブラジル、タイの研究者の協力を得ながら、アジア情報文化圏の中での沖縄、グローバル化の中での沖縄移民と沖縄、移民の基地跡地への権利問題などの研究を推し進めている。基地関係三大事案の問題状況は次のようになっている。(1)普天間基地の名護市東海岸沖への移設は、県、名護市の移設条件としての15年期限使用期限設定問題が未解決のまま、基地移設を前提とした振興策の実施という既成事実が進行している。(2)那覇軍港に関してはその浦添移設をにらむ新港管理組合が自治体間の利害対立を伴いつつ結成され、振興計画の策定段階に入っている。(3)読谷飛行場は平成17年の返還が合意された。払い下げを求める旧地主や黙認耕作者の長期の運動、国有地の個人払い下げを認めない国の方針が衝突した。村が払い受け対象の方向だが、払い下げ後の利用方法で公共私の深刻な葛藤をかかえている。問題の解決が2年後の返還に向けて迫られている。平成14年3月新沖縄振興法が、7月第四次沖縄振興開発計画が制定された。
一酸化炭素(NO)生理作用に基づく新規薬物吸収促進システムの開発

一酸化窒素(NO)供与剤を用いて生体膜投与促進を調べるためのモデル薬理といくつかの高分子薬物(FITC-dextron(MW,4000),インスリン(MW,6000)、ヒト顆粒球コロニー形成刺激因子(rhG-GSF,MW,19000)、ヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG,MW,39000)等を選び、in vivoで小腸、直腸又は鼻腔粘膜における高分子薬物の生体膜透過性に及ぼすNO供与剤の影響を検討した。主な新知見は下記のとおりである。1)NOの吸収促進作用に及ぼす高分子薬理の分子量の影響ウサギ直腸投与によりNO供与剤(SNAP,NOR4等)がインスリンやFITC-dextron4000の吸収を増大させることをはじめて見出した報告したが(Pharm. Res. 15, (1998), 870-876)、これらの薬物とrhG-GSFおよびhCGの場合と比較した。分子量約19000のrhG-GSFの場合はインスリン等の投与時と同様のSNAP量で、rhG-GSFが明らかに吸収促進されたが、分子量約39000のhCGのでは吸収促進の程度が小さくなることが見いだされた。他の吸収促進剤(例、デカン酸ナトリウムなど)にくらべて、NO供与剤の吸収促進作用は分子量の影響を受けやすいことが示唆された。2)粘膜部位の違いによるNO作用の評価と吸収促進作用についてのNO代謝物の関係直腸以外に小腸、鼻腔粘膜部位においてもNO供与剤(SNAP)が高分子薬物の吸収促進に有効であることが明らかになり、坐剤以外に鼻腔内適用製剤の可能性が有望となった。NO供与剤適用により生起する吸収促進作用がNO自体によるのか、またはNO代謝物(peroxynitrite(PN)など)の作用によるのかを明らかにするために、NO消去剤やPN消去剤をNO供与剤に組合せて投与試験した結果、NO自体が吸収促進に大きな役割を演じていることが示唆された。(J. Drug Targeting, 2000,印刷中)る。なお、NO代謝物の関わりも否定できないため、今後詳細な検討を継続する。3)NO供与剤による局所刺激性の評価培養細胞系での毒性試験およびin vivo投与試験で直腸や鼻腔の粘膜部位を形態学的に観察した結果、デカン酸ナトリウムより局所刺激性が小さいことが明らかとなった。平成1011年度において、NO生理作用に基づく新規薬物吸収促進システムの開発の基盤となる有用な新知見を数多く得ることができた。しかし、NO作用機序については、また不明の点が多く、作用機序のための危機分析法特に画像解析法による研究課題が残されており、今後さらに研究を継続する予定である。

近年,一酸化窒素(NO)の生体内における生理的あるいは病理的意義が注目され,心血管系,神経系,免疫系などにおいて重要なレギュレーターあるいはエフェクターとして大きな役割を演じていることが明らかにされてきた。しかし,生体膜における薬物(物質)透過に関するNOの関わりを調べた研究はほとんどなかった。薬物送達システム(DDS)分野において,NOの生理作用を利用した吸収促進システムを構築するための基盤研究として実施計画に基づき下記の検討を行った。粘膜部位(主に直腸および鼻腔)からの難吸収性高分子の吸収に及ぼすNOの作用モデル薬物としてポリペプチド(インスリン(MW,6000)およびrhG-CSF(MW.19000)や多糖体(FITC-dextran(MW.4000))などを選び,in vivoおよびin vitroでの生体膜透過性を調べた。ウサギ直腸からのインスリンおよびdextranの吸収がいくつかのNO供与剤(SNAP.NOR4)の併用で有意に促進すること,およびNO消去剤を同時に用いるとこの吸収促進作用が明らかに見られるなくなることを見出し,はじめてNOが直腸粘膜からの薬物吸収を増大させることを明らかにした(Pharm.Res.15,(1998),870-876に発表)。また,単独ではほとんど吸収されないインスリンがNO供与剤(SNAP)により鼻腔粘膜から吸収されることをみいだした。さらに,分子量がインスリンの3倍であるrhG-CSFでもSNAPから遊離したNOの作用によって鼻腔粘膜から有意に吸収増大することを見出すことができた(Int.J.Pharm.投稿中)。平成11年度は,前年度行ったin vitroの生体膜透過スクリーニングで明らかになったNO供与剤を用いて,生体膜透過促進を調べるためのモデル薬物としていくつかの高分子薬物(FITC-dextran (MW,4000),インスリン(MW,6000),ヒト顆粒球コロニ-形成刺激因子(rhG-CSF,MW,19000),ヒト胎盤性性腺刺激ホルモン(hCG,MW,39000)等を選び,in vivoで小腸,直腸又は鼻腔粘膜における高分子薬物の生体膜透過性に及ばすNO供与剤の影響を検討した。1)NOの吸収促進作用に及ぼす高分子薬物の分子量の影響先に,ウサギ直腸内投与によりNO供与剤(SNAP,NOR4等)がinsulinやFlTC-dextran 4000の吸収を増大させることを見出した報告したが(Pharm.Res.15,(1998).870-876),これら薬物とrhG-CSFおよびhCGの場合を比較した。分子量約19000のrhG-CSFの場合はインスリン等の投与時と同様のSNAP量でrhG-CSFが明らかに吸収促進されたが,分子量約39000のhCGのでは吸収促進の程度が小さくなることが見出された。他の吸収促進剤(例,デカン酸ナトリウムなど)にくらべて,NO供与剤の吸収促進作用は分子量の影響を受けやすいことが示唆された。2)粘膜部位の違いによるN0作用の評価と吸収促進作用についてのNO代謝物の関係直腸以外に小腸,鼻腔粘膜部位においてもNO供与剤(SNAP)が高分子薬物の吸収促進に有効であることが明らかになり,坐剤以外に鼻腔内適用製剤の可能性が有望となった。NO供与剤適用により生起する吸収促進作用がNO自体によるのか,またはNO代謝物(peroxynitrite(PN)など)の作用によるのかを明らかにするために,NO消去剤やPN消去剤をNO供与剤に組合せて投与試験した結果,NO自体が吸収促進に大きな役割を演じていることが示唆された。
光化学反応増強用プラズモニックスデバイス

本研究では近接場光と光化学を融合するために、有機合成化学者が簡便に使える光化学増強用のプラズモニクスデバイスを提案・実証しました。プラズモニクスデバイスは、μTAS(化学分析用流体デバイス)に金微粒子SAM膜(2次元配列膜)を組み合わせたものです。流路部分にアルカンチオールを表面保護分子層として修飾した金微粒子を使ってSAM膜を形成し、この流路部分で高効率での光化学反応を起します。装置はオープンループで利用できるため、高いスループットの光化学反応が可能です。提案するプラズモニクスデバイスは、μTAS(化学分析用流体デバイス)に金微粒子SAM膜(2次元配向膜)を組み合わせたものです。流路部分にアルキル鎖+チオール基を側鎖として修飾した金微粒子を使ってSAM膜を形成し、この流路部分で光化学反応を起します。金微粒子SAM膜の利用で、金微粒子サイズや形状と間隔を精緻に制御できますし、均一な光照射を担保できます。反応用光と分析光は裏面から入射させ、流路底面(光化学反応液と基板の界面)で多重全反射できます。反応溶液は回収して化学反応率を定量的に評価します。本デバイスは非常に簡便な構造のために、更なる微細加工を付加的に施したシステム的な研究が容易です。本年度は、この装置のキーテクノロジーとなる、金ナノ粒子列の作製と配列の基板固定化に成功した。具体的には、電気詠動と溶媒蒸発の両者を組み合わせた手法を考案し、この手法により金ナノ粒子列の作製と化学的固定に成功した。10-100nmの金ナノ粒子をアルカンチオールで修飾し、この修飾金微粒子を使ってSAM膜(2次元配列膜)を形成した。ガラス基板には金薄膜層を形成し、この上にアルカンジチオールで化学修飾し、溶媒中に修飾金ナノ粒子を分散させてから、新手法を試した結果、90%以上の被覆率の金ナノ粒子列がガラス基板上に固定できた(論文準備中)。本年度は、光化学反応増強効果の実証に成功した。具体的には、試作した光化学反応増強プラズモニックスデバイスを用いて、アントラセン単量体から光化学反応によりアントラセン2量体を合成する光環化付加反応を試した。NMR測定によりアントラセン2量体の光環化付加反応の進行を定量的に解析した結果、反応が加速されている事が分かった。更に金微粒子サイズと間隔を制御してプラズモン波長を調整し、2光子反応による、アントラセン単量体から光化学反応によりアントラセン2量体を合成する光環化付加反応にも挑んだ。反応は、1光子反応の場合のバルク反応の約25%であり、提案したプラズモニクスデバイスが高い光化学反応加速性能を持つ事を示した事になる(論文執筆中)。本年度は、提案するプラズモニクスデバイスによる光化学反応増強効果の実証に成功した。既に光化学反応増強プラズモニックスデバイスを用いて、アントラセン単量体から光化学反応によりアントラセン2量体を合成する光環化付加反応をプローブとして、高い光化学反応加速性能を得る事ができた。この実証の確度を高めるために、アントラセンに代わってアントラセンカルボン酸を用いて同様の実証テストを行った。NMR測定によりアントラセンカルボン酸2量体の光環化付加反応の進行を定量的に解析した結果、反応が加速されている事が分かった。

アントラセンと違って構造が異なるものが複数できるため、2量化を明瞭に示す事になる。更に金微粒子サイズと間隔を制御してプラズモン波長を調整し、2光子反応による、アントラセン単量体から光化学反応によりアントラセン2量体を合成する光環化付加反応も確認した。この結果は、提案したプラズモニクスデバイスが高い光化学反応加速性能を持つ事を示した事になる。
地域在住高齢者を対象とした咳嗽力向上のための効果的なトレーニングの検討

咳嗽力の低下は誤嚥性肺炎の危険因子の一つである。咳嗽は咳嗽の誘発、深吸気と声門の閉鎖、圧縮、爆発的な呼気の4相から成ると考えられており、随意的な咳嗽力(cough peak flow: CPF)は、咳嗽の誘発を除いた3相によるものである。CPFに影響を与える要因について、呼吸機能の観点から検討した報告をいくつか認めるものの、全身の筋力や身体活動も含めて検討した報告はほとんどない。さらに、CPFは重要性が高いにも関わらず、それを向上させるトレーニング方法は確立されていない。そこで本研究はCPFを向上させるトレーニング方法を確立することを目的としている。平成30年度はCPFに影響を与える要因に関する研究を実施した。対象は65歳以上の地域在住高齢者とし、認知機能の低下のあるもの、呼吸器疾患、循環器疾患を有するもの、一秒率が70%未満のもの、近接3ヶ月以内に呼吸器疾患に罹患したもの、随意的な咳嗽が困難なものを除外した。基本情報(年齢、性別、身長、体重、BMI)、咳嗽力(CPF)、呼吸機能(肺活量、一回換気量、予備吸気量、予備呼気量、努力性肺活量、一秒量、一秒率)、呼吸筋筋力(最大吸気筋力、最大呼気筋力)、上下肢体幹筋力(握力、大腿四頭筋筋力、腹筋筋力)、身体活動、Friedらによるフレイル評価を測定した。47名測定し、一秒率が70%を下回った1名を除外し、46名について解析を行った結果、CPFには、身長および腹筋筋力が影響を与えることが明らかとなった。研究実施自体に問題もなく、データ収集に若干時間を要したものの、概ね目標症例数を達成し、咳嗽力に影響を与える要因を明らかにすることができた。咳嗽力に影響を与える要因に関する成果発表は当初の予定より遅れているものの、大きな問題なく進行している。地域在住高齢者を対象に咳嗽トレーニングについて、咳嗽自体を実施する咳嗽トレーニングと腹筋トレーニングの2種類を設定し、その効果を検証する予定である。それと同時に咳嗽力に影響を与える要因に関する研究について、学会発表、論文発表を行う。また、昨今、咳嗽力の研究も散見するようになってきているため、引き続き関連学会に参加し、情報収集を行い、より精度の高い研究方法を検討していく。随意的咳嗽力に影響を与える要因に関する研究のデータ収集に時間を要したため、その成果発表としての、学会発表、論文発表に遅れが生じたたため、次年度使用額が生じることとなった。次年度は成果発表ならびに随意的咳嗽力に関するトレーニングに関する研究に関連する物品に助成金を使用する計画である。
図的表現系の能力と図的推論の運用に関する総合的研究

本研究の目的は、図的表現系がその意味論的特性に基づいてどのような認知的能力をもっているかを論理・計算論的分析に基づいて予測し、さらにその能力が現実の人間による推論の過程にどのように影響するかを実験を主とした心理分析に基づいて解明することであった。本研究では特に、この統合的研究方法をアイコン表の系に集中的に適用し、行・列レベルの視覚特性に基づく抽象情報の表示と読み取り、また、表に順次情報を追加することによる論理的帰結の自動表示と読み取りを分析した。図的表現の読み取りには、個別のグラフィック要素(small-scale objects)を解釈する局所的解釈と、複数のグラフィック要素が形成するより大きなパターン(large-scale objects)を解釈する大局的解釈があるといわれてきた。平成23年度は、竹村を中心に、図的表現上のlarge-scale objectsを解釈することが、図の読み取りにおいてどのような計算論的利点をもつかについて基本的なチューリング・モデルに基づいて研究した。その成果は、「Diagrams2012:図的表現の理論と応用に関する国際学会」で発表することが決まっており、今後、基本的なチューリングモデルを人間の知覚・認知の現実に近い計算論的モデルに発展させることによって、グラフィック表現の大局的解釈の利点に関する厳密な理解を提供することが期待される。さらに、平成に23年度は、杉尾を中心に、人間が図的表現上のlarge-scale oblectsを背景から取り出し、これを読み取り課題に最適に分節化する際の注意メカニズムについて実験心理学的な方法で研究した。この研究の成果も、上記Diagrams2012において発表する予定である。これらの研究は、いずれもまだ初歩的なモデルや実験方法に基づくものとはいえ、それぞれ本研究課題における計算論的アプローチと心理学的アプローチの方法論的基盤を模索し、また一定程度確立した点で、きわめて重要な端緒をなしている。本研究の目的は、図的表現系がその意味論的特性に基づいてどのような認知的能力をもっているかを論理分析より予測し、さらにその能力が現実の人間による推論の過程にどのように影響するかを実験を主とした心理分析に基づいて解明することであった。その中間報告は、認知科学会年次学会、国際認知科学会、図の理論と応用に関する第7回国際学会においてなされ、最終成果は同第8回国際学会において公表予定である。図的推論は論理学的・計算論的・心理学的アプローチによって研究されることが多いが、従来これらは別々に適用され、その成果が統合されることはほとんどなかった。これに対し本研究課題の目的は、図的推論の容易さと効率性に関わるいくつかの一般的特性に焦点をあて、それを基軸に各アプローチを拡張・統合することによって、人間の思考プロセスにおける図の役割を総合的に理解することである。この目的に向けて、大きく次の3つの進展があった。(1)下嶋・片桐を中心に、図的表現の一般的特性のうち、前提を図に表現すると同時にその論理的帰結が表示されるという特性と、前提を表示しようとするとそれから論理的に帰結しない情報の表示が強制されるという二つの特性に焦点を当て、そこから予想される認知機能に関する仮説を視線運動の観点から検証した研究をまとめ、平成25年3月にCognitive Science誌において出版した。(2)竹村を中心に、、図的表現上のlarge-scale objectsを解釈することが、図の読み取りにおいてどのような計算論的利点をもつかについて基本的なチューリング・モデルに基づいて研究し、その成果を「Diagrams 2012:図的表現の理論と応用に関する国際学会」で発表した。(3)杉尾を中心に、人間が図的表現上のlarge-scale objectsを背景から取り出し、これを読み取り課題に最適に分節化する際の注意メカニズムについて実験心理学的な方法で研究し、上記Diagrams 2012において発表した。竹村を中心とした計算論的研究と杉尾を中心とした実験心理学的研究は、グラフィック表現のlarge-scale objectsの解釈メカニズムとその利点を明らかにするという同一の目的をもち、論理学的・計算論的・心理学的アプローチの統合による図的推論の用意さと効率性の解明という本課題の目的を大きく推進するものである。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要で記した(1)の進展は、図的推論に関する論理学的・計算論的・心理学的アプローチを統合した研究として方法的な新規性が高い。また、図的推論の効率性に関する一般性の高い仮説を検証できたことで、結果の重要性も高い。さらに、認知科学の分野で国際的な権威があり、サーキュレーションの優れたCognitive Science誌に掲載されることによって、学術界に対する貢献も極めて高いと考えられ、当初の研究目的に対する高い達成度を示している。

これに加え、研究実績の概要で記した(2)と(3)は、large-scaleobjectsの解釈にかかわる図的推論の別の側面に焦点を当てた点で、本研究課題で構想した方法論の新たな展開をしるすものであり、本研究科大のさらなる進展に寄与している。まだ萌芽的な研究段階でありながら、図的表現の理論と応用の分野でもっとも権威ある国際学会Diagrams 2012での発表を認められたことは、これらの研究の水準の高さを示している。上記の計算論的研究と心理学的研究の基盤に立ち、今後は、計算論的アプローチにおいては、基礎とする計算モデルをより人間の認知の現実に近づける点で充実させ、心理学的アプローチにおいては、large-scale objectsの取り出しと分節化という二つのプロセスの違いをより確かな行動データに基づいて検証できるように実験方法をさらに発展させる。また、論理学的アプローチにおいては、本研究課題の焦点である前提を図に表現すると同時にその論理的帰結が表示されるという特性と、(b)ある種の抽象的な情報が図に表現できないという特性を、(c)一定の矛盾を表現できない、(d)基本的な意味関係から別の意味関係が派生するという他の二つの特性と関連づけて考察し、図的表現の意味論的特性に関するより体系的な理論の構築を目指す。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要で記した(1)の成果を下敷きに、平成25年度は下嶋を中心に、図的表現の他の論理的性質や、異なる性質間の関係をふくめた総合的な研究を行い、英文の著作として出版する予定である。また、(2)の成果を受けて、平成25年度は竹村を中心に、基本的なチューリングモデルを人間の知覚・認知の現実に近い計算論的モデルに発展させることによって、図的表現の大局的解釈の利点に関するより詳細な理解をめざす。さらに、(3)の成果に基づいて、平成25年度は杉尾を中心に、実験刺激を改良したうえで、脳画像の観点からも、small-scale objectsとlarge-scale objectsの解釈過程を研究し、両者の間でのswitchingに関わるメカニズムや、認知スタイルとの関連も含めて研究する。これらの研究の成果は、通常の国際学会での発表や、論文誌における出版に加え、平成26年に開催予定の「Diagrams 2014:図的表現の理論と応用に関する国際学会」においてチュートリアルの形で発表し、同年開催予定の「ICCS 2014:国際認知科学会」においてワークショップを開催し、広く認知科学者からのフィードバックを受ける予定である。
過去の高品質な開発プロセスの再利用による開発プロセス記述支援環境の構築

過去に実施された開発プロセスの再利用による開発プロセス記述の支援を目指して研究を実施し,下記の成果を得た.(1)開発プロセスの品質を定量的に表す尺度として,作業の並列性,複雑性に着目したプロセスメトリクスを考案した.(2)(1)で考案したプロセスメトリクスを,実際の開発プロジェクトのデータを対象に抽出し,計測可能であることを確認した.(3)プロセスメトリクスとプログラムの複雑度メトリクスを利用して,実際のソフトウェア開発プロジェクトを対象に定量的なプロセスの品質評価を実施した.その結果,プロセスメトリクスを用いて作業が複雑となるプロセスを特定することが可能となった.過去に実施された開発プロセスの再利用による開発プロセス記述の支援を目指して研究を実施し,下記の成果を得た.(1)開発プロセスの品質を定量的に表す尺度として,作業の並列性,複雑性に着目したプロセスメトリクスを考案した.(2)(1)で考案したプロセスメトリクスを,実際の開発プロジェクトのデータを対象に抽出し,計測可能であることを確認した.(3)プロセスメトリクスとプログラムの複雑度メトリクスを利用して,実際のソフトウェア開発プロジェクトを対象に定量的なプロセスの品質評価を実施した.その結果,プロセスメトリクスを用いて作業が複雑となるプロセスを特定することが可能となった.本研究の目的は,ソフトウェア開発プロセスの分析・評価を迅速に行い,改善するため,開発プロジェクトの計画時に高品質な開発プロセスを迅速に作成するための支援環境を構築することである.この環境では,過去のプロジェクトでの成功例(ベストプラクティス)を活用することに着目する.また,開発プロセスの品質をプロジェクト計画時に自動的に評価することで,プロセス中の問題のある箇所を早期に検出することが可能になる.この環境により,プロジェクト管理者は,過去のプロジェクトの結果を利用して,優れた品質を持つプロセスを柔軟かつ迅速に構成することが可能となる.本研究では研究目標達成のために,(1)開発プロセスの品質を評価するための尺度の選定,(2)過去の開発プロセスからのベストプラクティス抽出手法の確立,(3)プロジェクト実施前における開発プロセスの品質評価手法の確立,(4)開発プロセスの記述支援環境の構築,の4つのサブタスクを実施する.平成22年度は,サブタスクのうち(1),(2),(3)に着手した.(1)に関しては開発プロセスの品質を定量的に表す尺度として,作業の並列性に着目したプロセスメトリクスを考案した.(2)に関しては過去の開発プロセスからベストプラクティスを抽出するため,開発プロセスのモデル化について検討を行った.(3)に関しては,プロセスメトリクスとプログラムの複雑度メトリクスを利用して,実際のソフトウェア開発プロジェクトを対象に定量的なプロセスの品質評価に向けて,分析,検討を行った.本研究の目的は,ソフトウェア開発プロセスの分析・評価を迅速に行い,改善するため,開発プロジェクトの計画時に高品質な開発プロセスを迅速に作成するための支援環境を構築することである.この環境では,過去のプロジェクトでの成功例(ベストプラクティス)を活用することに着目する.また,開発プロセスの品質をプロジェクト計画時に自動的に評価することで,プロセス中の問題のある箇所を早期に検出することが可能になる.この環境により,プロジェクト管理者は,過去のプロジェクトの結果を利用して,優れた品質を持つプロセスを柔軟かつ迅速に構成することが可能となる.本研究では研究目標達成のために,(1)開発プロセスの品質を評価するための尺度の選定,(2)過去の開発プロセスからのベストプラクティス抽出手法の確立,(3)プロジェクト実施前における開発プロセスの品質評価手法の確立,(4)開発プロセスの記述支援環境の構築,の4つのサブタスクを実施する.平成23年度は,前年度に検討した作業の並列性に着目したプロセスメトリクスを中心に,いくつかのメトリクスを実際の開発プロジェクトのデータを対象に抽出し,そのベストプラクティスの抽出が可能かを検証した.あわせて,いくつかの開発プロセス中のパターン(ベストプラクティス)を手動で抽出し,プロセスメトリクスの利用によりベストプラクティスの抽出が可能か検討を行った.また,これらの結果をもとに,開発プロセス記述支援環境のプロトタイプ開発に着手した.
東海、伊豆地域におけるVHF帯地震電磁現象に関する研究

平成17年度に構築した3ヶ所の観測系(粟ヶ岳、奥の沢、新島)はいずれも山上の無人観測点であるが、観測機器を安定に動作させることができ、広島市立大学からの遠隔監視制御により平成19年度も連続して観測でき、3年聞データ欠落無く貴重なデータを取得することができた。粟ヶ岳、奥の沢、新島の各観測系は、相互に見通しエリアが重複するように設置してあるため、各観測点の検出データの変化が、観測点固有の変化か、それとも複数の観測点に共通の変化か、比較検討が可能であり、信懸性の高いデータを取得することができた。平成19年度は、東海エリアでは特に顕著な地震・火山活動は無く、平穏な期間であったが、観測点ごとに特徴ある伝搬データを取得することができた。これら平穏時のデータは、異常時のデータと比較する際に、定量的な裏づけデータとなる。3ヶ所の観測系の中では、特に新島観測点において、伊豆大島や伊豆半島での地震、火山活動のモニターを目的として、東京からの伊豆大島越えのFM放送波、静岡からの伊豆半島越えのFM放送波を観測しているが、3年間の連続観測により、海面反射波および季節変動に伴う受信レベル変動特性を定量的に計測することができた。また、新島観測点から見通しエリアとなる伊豆大島および三宅島について、新島観測点において計測したVHF帯広帯域電磁波と、火山活動の関連を比較検討した結果、今年度の火山活動程度では、VHF帯広帯域電磁波に変化が生じないことを確認した。3年間の連続観測の結果は貴重なデータであり、成果報告書にまとめた。さらに得られた観測データを詳細に解析し、論文誌に投稿する予定である。今年度は、東海・伊豆地域の3ヶ所(粟ヶ岳、奥の沢、新島)に、VHF帯観測装置を設置し観測を開始した。観測方法には「二周波法」を用い、検出したデータが広帯域な電磁波か、それともFM放送波によるものかを識別可能にした。各観測系の屋上には3素子のVHF帯アンテナを東西南北の4方向に設置し、全方向をカバーできるようにした。また観測系の時刻同期用にGPSを設置した。VHF帯受信機には、これまで使用実績のあるシンセサイズドPLL型FMチューナを用いた。二周波法による観測を行うため、4方向にそれぞれ2台、合計8台の受信機を用いた。また受信機への過剰入力を避けるため、受信機の入力部にはBPFを挿入した。また、受信した信号が広帯域な雑音か、それともFM放送波かを識別し、かつFM放送波の場合その送信局を特定するため、復調音を録音できるようHDDを設置した。観測データおよび録音データはすべてパソコンにてディジタル記録できるようにした。粟ヶ岳、奥の沢、新島の各観測点を広島市立大学から遠隔制御し、かつ観測データを収集するため、各観測点を携帯電話、ISDN回線によりデータ通信回線を構成した。各観測点とも山上の無人観測点であるが、観測開始以来、観測機器は正常に動作しており、昼夜連続観測を行うことができ、今も安定に動作している。今年度は、研究対象エリアである東海・伊豆地域では特に顕著な地震・火山活動は無く、比較的平穏な電磁状況であった。引き続き観測を継続し、地震・火山活動が発生した場合、今年度の観測データとの差分を評価し、地震・火山活動にともなう電磁現象の解明に貢献したい。平成17年度に構築した3ヶ所の観測系(粟ヶ岳、奥の沢、新島)はいずれも山上の無人観測点であるが、観測機器を安定に動作させることができ、広島市立大学からの遠隔監視制御により平成18年度も連続して観測でき、2年間データ欠落無く貴重なデータを取得することができた。

粟ヶ岳、奥の沢、新島の各観測系は、相互に見通しエリアが重複するように設置してあるため、各観測点の検出データの変化が、観測点固有の変化か、それとも複数の観測点に共通の変化か、比較検討が可能であり、信憑性の高いデータを取得することができた。平成18年度は、東海エリアでは特に顕著な地震・火山活動は無く、平穏な期間であったが、観測点ごとに特徴ある伝搬データを取得することができた。これら平穏時のデータは、異常時のデータと比較する際に、定量的な裏づけデータとなる。3ヶ所の観測系の中では、特に新島観測点において、伊豆大島や伊豆半島での地震・火山活動のモニターを目的として、東京からの伊豆大島越えのFM放送波、静岡からの伊豆半島越えのFM放送波を観測しているが、2年間の連続観測により、海面反射波および季節変動に伴う受信レベル変動特性を定量的に計測することができた。また、当研究グループは東海エリア以外にもVHF帯にて同様の観測を行っており、東海エリアで得られた観測データを他のエリアデータと比較することができ、グローバルな現象、特に太陽活動に伴うフレア現象を検出することができた。引き続き19年度も観測を継続し、最終年度は3年間分の観測データを整理・解析し、研究成果としてとりまとめたい。平成17年度に構築した3ケ所の観測系(粟ケ岳、奥の沢、新島)はいずれも山上の無人観測点であるが、観測機器を安定に動作させることができ、広島市立大学からの遠隔監視制御により平成19年度も連続して観測でき、3年間データ欠落無く貴重なデータを取得することができた。粟ケ岳、奥の沢、新島の各観測系は、相互に見通しエリアが重複するように設置してあるため、各観測点の検出データの変化が、観測点固有の変化か、それとも複数の観測点に共通の変化か、比較検討が可能であり、信憑性の高いデータを取得することができた。平成19年度は、東海エリアでは特に顕著な地震・火山活動は無く、平穏な期間であったが、観測点ごとに特徴ある伝搬データを取得することができた。3ケ所の観測系の中では、特に新島観測点において、伊豆大島や伊豆半島での地震・火山活動のモニターを目的として、東京からの伊豆大島越えのFM放送波、静岡からの伊豆半島越えのFM放送波を観測しているが、3年間の連続観測により、海面反射波および季節変動に伴う受信レベル変動特性を定量的に計測することができた。また、新島観測点から見通しエリアとなる伊豆大島および三宅島について、新島観測点において計測したVHF帯広帯域電磁波と、火山活動の関連を比較検討した結果、今年度の火山活動程度では、VHF帯広帯域電磁波に変化が生じないことを確認した。3年間の連続観測の結果は貴重なデータであり、成果報告書にまとめた。さらに得られた観測データを詳細に解析し、論文誌に投稿する予定である。
術前腫瘍量因子と血清メチル化遺伝子による肝癌予後予測システムの構築

肝細胞癌における、臨床病理学的因子と新規分子生物学的バイオマーカーのcombinationを用いた高精度な予後予測システムの構築は、ある特定の個人の予後予測に加え、最適な治療法選択の指標や異なる治療間での比較スケールとしても重要である。教室では、1臨床因子として「腫瘍個数×最大腫瘍径」が良い予後の指標となること2分子生物学的マーカーとして、血清メチル化遺伝子が予後因子となること、を報告しているが、本研究は、この両者を組み合わせた新たな治療前予後予測システムの構築を目的としている。2018年度は、解析用のパーソナルコンピューターや附随品、備品などを購入して、当院ですでに得られている肝細胞癌根治術後125例における臨床データと血清中の6遺伝子のメチル化発現のデータを基に新規スコア式構築を開始している。その過程で、1に関し、「腫瘍個数×最大腫瘍径」であるNumber x Size因子(NxS因子)と肝機能因子として肝機能因子に関して肝癌取扱い規約の肝障害度(Liver damage:LD)を統合したMathematical Integrated model for Tumor Staging score(MITS score)を構築しすでにその有用性を発表しているが、これに加え新たに新規肝機能因子として注目を集めているAlbumin-Bilirubin grade(AlBI grade)とNxS因子を統合したMITS-ALBIscoreを構築して、大阪大学と大阪国際がんセンターの940症例にてvalidationを行ったところ、無再発生存期間、全生存期間ともに予後の層別化に有用であることが示された。2018年度は、この内容を論文として作成し、現在投稿中である。本来の目的である臨床病理学的因子と新規分子生物学的バイオマーカーのcombinationを用いた高精度な予後予測システムの構築にはまだ至っていないが、解析の経過でAlbumin-Bilirubin grade(AlBI grade)とNxS因子を統合したMITS-ALBIscoreが構築されたことは臨床的意義が大きいと考えている。すなわち、「腫瘍径」「腫瘍個数」「血清Albumin値」「血清Bilirubin値」のわずか4項目で、肝癌予後予測をシンプルに行い得る予測システムを構築できた。これにより、従来のMITS scoreの構成要素であった「ICGR15分値」が不要となり、よりシンプルなスコア式を構築することが可能となり、論文化するに至った。肝癌は背景の違いなどから、未だ全世界共通で用いられている診療アルゴリズムや予後予測システムはない。既存のMITS scoreも予後予測に優れていたが、その構成因子に「ICGR15分値」が含まれていた。これは、本邦では肝切除症例に対して広く測定されている項目であるが、海外や非肝切除症例では測定されていないことが多く、対象が限定されていた。MITS-ALBIscoreはどの国や地域でも通常診療で測定されている項目のみで構成されているため、汎用性が高く地域間や治療法別の比較などに有用と考えられる。この結果を用い、さらに高精度な臨床病理学的因子と新規分子生物学的バイオマーカーのcombination systemの構築を目指したい。

これは、本邦では肝切除症例に対して広く測定されている項目であるが、海外や非肝切除症例では測定されていないことが多く、対象が限定されていた。MITS-ALBIscoreはどの国や地域でも通常診療で測定されている項目のみで構成されているため、汎用性が高く地域間や治療法別の比較などに有用と考えられる。この結果を用い、さらに高精度な臨床病理学的因子と新規分子生物学的バイオマーカーのcombination systemの構築を目指したい。検査の効率を考慮し、次年度で試薬の追加と消耗品などの購入を想定していたため。次年度では、追加の血清メチル化遺伝子の定量解析を行う。術前採取した血清よりcell-free DNAを抽出し、bisulfite処理後にqPCRを用いて目的の候補遺伝子を定量定性化する。
構造物の破断を予知する構造色塗料の開発

構造物の破断を予測するために,伸縮によって色調が変化する構造色塗料の調製を試みた。多点架橋型の水和ゲル中にシリカまたはアルミナコロイドを分散させ、構造色を発現させた。ゲルの引き延ばしにより、色調は赤方にシフトし,変形により構造色が変化するゲル層を作成することができた。しかし、見える色の角度による依存性が大きく、変形による色調の変化と観察角度による色調変化を区別することは困難であった。本研究では、構造材の破断の兆候を検出するために、基板の変形によって色が鋭敏に変化する構造色塗料を調製することを目的としている。最初に構造色を作成するために最も一般的な手法であるシリカや高分子のコロイドを溶媒に分散・凝集させ、溶媒と屈折率の異なるコロイドの配列によって発現する構造色を観察した。その結果、コロイドの種類や凝集状態によって異なる波長の構造色が観察された。しかし、この構造色はコロイドの凝集によって発現しているため、撹拌やずり運動など塗料として使用するためには必要不可欠な操作を行うと消失してしまうなど極めて不安定であった。さらに、観測する角度によって構造色が異なるなど、その変化を検出するためには致命的な欠点も明らかになった。次に、蛍光や蛍光消光の利用も試みた。ゲル担体上に蛍光分子と消光分子蛍光や蛍光消光を付着させ、蛍光消光に及ぼすゲル密度の影響を調べた。しかし、材料の変形などマクロな現象に対しては波長や強度の変化を見出すことができなかった。これは、蛍光消光が極めて近距離の分子間における現象であるため、バルクの変形の影響をほとんど受けないためと考えられる。一方、重合溶媒と高分子との相溶性によっては、ミクロ相分離に起因する構造色がしばしば観察される。本研究でもアクリルアミド系高分子と貧溶媒であるトルエンの組み合わせによって構造色が観測された。この構造色は溶媒の蒸発によって消失したが、揮発性のほとんどない溶媒や固化する媒体を使用すれば、構造色の安定化が実現できると期待される。高分子のラジカル重合の際に、高分子に対する溶解性が中途半端な溶媒を用いると構造色が見出される現象に基づき、高分子を良貧溶媒に溶解し、簡便に構造色を発現させる方法を検討した。ポリアクリルアミドのアルキル誘導体を様々な有機溶媒に溶解し、ミクロ相分離による構造色発現の有無を確認した。また、界面活性剤によって分散を制御した水酸化物コロイドをフィルター上に載せ、構造色発現の有無を調べた。その結果、前者では構造色が見られ、かつゲルの伸縮によって色調の変化が見られるものの、位置や観察する角度によって様々な色が見られ、色調の変化が位置や角度によるものか、ミクロ構造の伸縮によるものかを区別することはできなかった。このことは、全体のうちの一部のみが伸縮または破断によって変形したことを探知するためには大きな障害となる。そこで、ランダムなコロイド粒子の分散による均一性の高い構造色を試みたが、全体的にコントラストの低い色調となってしまい、わずかな色調の変化を検知するための有効な方法とはなり得なかった。そこで、光の吸収や蛍光を有する色素をコロイド系に取り込ませて全体的な色調の変化の明確化を試みた。その結果、コロイド分散に用いた界面活性剤によって形成される様々な微視的環境を反映した色調(スペクトル)を呈するという興味深い現象が見られた。しかし、スペクトルの混合は結果的にコントラストの低下を招いてしまい、変形による色調変化を不明瞭化する結果となった。構造物基板の変形に追随して伸びる高分子ゲルを多点で架橋構造を形成させることにより作製した。シリカコロイド粒子をゲル中に分散させ、ゲルの伸びに応じて構造色の色調が変化する膜を作成した。昨年度までは、ゲルの形成に通常の架橋剤を用いて高分子重合反応を行ったが、再現性のある伸縮ゲルの調製ができなかった。そこで本年度は、多価官能基を有する分子に活性化剤を加え、その場で架橋剤を生成させることにより、塗布後にゲル化させるという塗料の条件を満たした。かつ伸縮性のあるゲル膜とすることができた。しかし、以下の点が課題として残ったため検討を行った。ゲル膜の安定性と基板との接着性ゲル作成時使用する溶媒の乾燥により構造色が退色・消失した。これを解決するためにゲル表面をシリコン膜で覆ったが、乾燥を長期間防ぐことはできなかった。さらに、ゲル自体の基板との接着性にも改善の余地を残した。構造色変化による破断の予測全体的なゲルの伸びによって構造色の変化は得られたが、局所的な変化を見つけるには不向きであることがわかった。構造色は観察する角度によって色調が異なるため、変形による色調変化と角度による色調変化を区別できないという致命的な欠陥があることが明らかになった。学生によるモニタリング試験においても、小さな破断に起因する色調変化の場所を正しく見つけることができず、現時点では構造色による破断の予測は困難であるという結論に至った。蛍光の利用鋭敏な色調変化が期待される蛍光塗料の可能性を調べた。

破断による割れ目においては蛍光を発せずに暗くなる場所が見出された。しかし、照射面全体が光る中での暗い部分を見つけることは現場観察には不向きであった。なお、この検討におけるシリカコロイドの分散剤として用いた界面活性剤の中に著しい蛍光消光現象を示すものを発見し、界面活性剤の特異的検出の原理を見出した。
ディーゼル排気微粒子(DEP)による喘息様病態におけるリンパ球の役割に関する研究

アレルギー性気管支喘息発現に対するDiesel exhaust particles(DEP)の修飾効果について実験的検討はほとんど報告されていなかった。DEPの修飾効果の有無とそのメカニズムを明らかにするために、DEPのアレルゲンに関連する好酸球性、リンパ球性気道炎症におよぼす効果を検討した。特に、DEPがリンパ球の表面マカ-とサイトカイン産生に及ぼす影響を中心に検討を加えた。ICR系雄性マウスを用い、1)vehicle群,2)ovalbumin(OVA:アレルゲン)群,3)DEP群,4)OVA_+DEP併用群を設定し気管内投与を6週間行った。vehicle(0.1ml/body)とDEP(100μg/body)は1週毎に計7回、OVA(1μg/body)は3週毎に計3回投与し、最終投与の24時間後に種々の検討を行った。OVA、DEP単独群に比較しOVA_+DEP併用群では、好酸球性、リンパ球性気道炎症と粘液産生、アセチルコリンに対する気道過敏性、抗原特異的IgG1とIgE産生は顕著に増悪した。免疫組織学的には、OVA_+DEP併用群の浸潤リンパ球にはIL-5、CD4陽性の細胞が他群に比較し数多く認められた。気管支肺胞洗浄液と肺可溶性画分中のIL-5の蛋白発現は、OVA単独群でも軽度に観察されたが、OVA_+DEP併用群で顕著に増強していた。DEPの併用投与は、OVAによるリンパ球の浸潤やIL-5の産生を修飾することにより、好酸球性気道炎症を増悪することが推定される。今回の検討により、近年の大気中DEP濃度の上昇とアレルギー性気道疾患の増加と増悪の関連が実験的に示唆された。現在、大型チャンバーを用いてDiesel exhaust(DE)と吸入OVAを併用暴露する実験系で同様の検討を進めているが、DEの併用暴露は、アレルゲンの単独吸入に比較し好酸球性気道炎症とIL-5の局所発現を増悪する結果が得られつつある。ICR系雄性マウスを用い、1)vehicle群,2)ovalbumin(OVA:アレルゲン)群、3)diesel exhaust particles(DEP)群,4)OVA+DEP併用群を設定し気管内投与を6週間行った。vehicle(0.1ml/body)とDEP(100μg/body)は1週毎に計7回、OVA(1μg/body)は3週毎に計3回投与し、最終投与の24時間後に以下の検討を行った。OVA、DEP単独群に比較しOVA+DEP併用群では、組織学的に好酸球とリンパ球の気管支周囲への浸潤を特徴とする気道炎症と粘液産生細胞増生が著明であり、気管支肺胞洗浄液(BALF)中の好酸球と好中球数、アセチルコリンに対する気道過敏性、抗原特異的IgGl産生も有意に増悪していた。免疫組織学的検討では、OVA+DEP併用群の浸潤リンパ球にはIL-5,CD4陽性の細胞が散見された。BALFと肺可溶性画分中のIL-5の蛋白発現は、OVA単独群でも軽度に観察されたが、OVA+DEP併用群で顕著に増強していた。IL-5は好酸球を誘導、活性化し、生存を延長することが知られている。DEPの併用投与は、OVAによるリンパ球の浸潤やIL-5の産生を修飾することにより、好酸球性気道炎症を増悪していることが示唆される。

また、好酸球はIL-5、granulocyte macrophage colony-stimulating factor、IgGl、IgEなどにより脱顆粒し、顆粒蛋白は気道傷害性を持つ。本実験の気道上皮傷害や粘液産生細胞増加、気道過敏性獲得にも、産生亢進したIL-5やIgGlによる好酸球の脱顆粒が重要な役割を演じている可能性が高い。今後、本マウスアレルギー性喘息モデルにおける他のサイトカインやリンパ球の表面マーカーの変化について検討を加えてゆく予定である。Diesel exhaust particles(DEP)がアレルギー性気管支喘息の発現を修飾しうるか否かについて実験的既報はなく、そのメカニズムについても明らかにされていなかった。DEPの修飾効果の有無とそのメカニズムを明らかにするために、DEPのアレルゲンに関連する好酸球性、リンパ球性気道炎症におよぼす効果を検討した。特に、DEPがリンパ球の表面マーカーとサイトカイン産生に及ぼす影響を中心に検討を加えた。ICR系雄性マウスを用い、1)vehicle群,2)ovalbumin(OVA:アレルゲン)群,3)DEP群,4)OVA+DEP併用群を設定し気管内投与を6週間行った。vehicle(0.1ml/body)とDEP(100μg/body)は1週毎に計7回、OVA(1μg/body)は3週毎に計3回投与し、最終投与の24時間後に種々の検討を行った。OVA、DEP単独群に比較しOVA+DEP併用群では、好酸球性、リンパ球性気道炎症と粘液産生、アセチルコリンに対する気道過敏性、抗原特異的IgG1とIgE産生は顕著に増悪した。免疫組織学的には、OVA+DEP併用群の浸潤リンパ球にはIL-5、CD4陽性の細胞が他群に比較し数多く認められた。フローサイトメトリーの結果もほぼ同様であった。気管支肺胞洗浄液と肺可溶性画分中のIL-5の蛋白発現は、OVA単独群でも軽度に観察されたが、OVA+DEP併用群で顕著に増強していた。mRNAレベルの発現も同様の傾向を示した。DEPの併用投与は、OVAによるリンパ球の浸潤やIL-5の産生を修飾することにより、好酸球性気道炎症を増悪することが推定される。今回の検討より、近年の大気中DEP濃度の上昇とアレルギー性気道疾患の増加と増悪の関連が実験的に示唆された。現在、大型チャンバーを用いてDiesel exhaust(DE)と吸入OVAを併用暴露する実験系で同様の検討を進めているが、DEの併用暴露は、アレルゲンの単独吸入に比較し好酸球性気道炎症とIL-5の局所発現を増悪する結果が得られつつある。
深層学習を用いたMRI画像からの入院長期化の予測

入院している患者の検査画像、ならびに臨床情報(年齢、血液検査、生化学検査、日常生活動作など)を用いて、予期せぬ入院期間の長期化を予測するシステムを開発します。予定された入院期間より長くなることを早期に予測することが出来れば、入院長期化を防ぐ方策をあらかじめ講じることが可能となり、早期退院を支援することが出来ます。また、患者の退院後の計画や生活の質を保つことに役立てることができます。さらには、入院期間の長期化を防ぐことができれば、医療費の抑制に貢献することが出来きます。