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『金瓶梅』の服飾描写からみる中国近代小説の誕生と展開に関する研究

また、本研究に関連して行った版本および影印本の調査(2012年度徳山毛利家所蔵『金甁梅詞話』、2013年度台北故宮博物院蔵『金甁梅詞話』、2014年度台北国家図書館および東京大学東洋文化研究所所蔵『金甁梅詞話』影印本に関する調査)の過程で見えてきた問題を、「台北故宮博物院蔵『金瓶梅詞話』の影印本をめぐって」(『中国学研究論集』第33号)として発表した。中国文学平成24年度の基礎調査を踏まえ、より具体的な考察を行った。特に服飾に用いられるデザインが、人物描写や物語の展開とどのように関連しているのかについての考察を行った。また、昨年度に引き続き、『金瓶梅』最古のテキストである明刊本(台湾故宮博物院所蔵『金瓶梅詞話』)の調査も行うことができた。成果発表としては、9月には台北で開かれた研究会で発表を行った。また8月に上海の復旦大学で開かれた明代文学学会(籌)第九届年会曁2013年明代文学国際学術検討会、および11月に台湾の南華大学で開かれた2013明代文学与思想国際学術検討会においても、一部関連する発表を行った。本年度の計画のうち、基本図書の蒐集を中心とした研究環境の整備と、『金瓶梅』の服飾描写に関する基礎調査(データベース作成および読解)はおおむね順調に進めることができた。また、『金瓶梅』最古のテキストである明刊本(徳山毛利家所蔵『金瓶梅詞話』)の調査、および博物館での現物調査も行うことができた。服飾描写における配色を明らかにするため、専用の画像処理ソフトウェア等を利用して視覚的に『金瓶梅』の服飾を再現することも試みる予定であったが、本年度中には及ばなかったため、次年度に持ち越したい。成果発表としては、一部関連する論文の執筆(「東方学」125掲載)および学会での発表(第58回中国四国地区中国学会大会)を行った。平成25年度に引き続き、服飾描写と人物描写との関連性について考察を行う。昨年度同様、1データベース(四部叢刊、四庫全書、基本古籍庫等)を利用して、過去の文学作品や同時代の作品における色、デザインに関するイメージ、型の存在の有無を明らかにし、『金瓶梅』がそれをどのように取り込み、人物描写に利用しているのかを具体的に明らかにする。3戯曲関係の資料を利用しつつ、演劇の衣装と人物像との関連性を調査し、『金瓶梅』への影響を明らかにする。平成24年度の基礎調査を踏まえ、より具体的な考察を加える。平成25年度は主に「色」に関する描写について多角的な考察を行う予定である。具体的には、1服飾描写における配色を明らかにするため、専用の画像処理ソフトウェア等を利用して視覚的に『金瓶梅』の服飾を再現する。2データベース(四部叢刊、四庫全書、基本古籍庫等)を利用して、過去の文学作品や同時代の作品における「色」に関するイメージ、型の存在の有無を明らかにし、『金瓶梅』がそれをどのように取り込み、人物描写に利用しているかを具体的に明らかにする。3宋俊華『中国古代戯曲服飾研究』(広東高等教育出版社2003)等、戯曲関係の資料を利用しつつ、演劇の衣装(色)と人物像との関連性を調査し、『金瓶梅』への影響を明らかにする。平成23年度は、海外出張旅費を別予算から支出したり、購入予定であったソフトウェアが入手できなかったりしたこともあって、次年度使用額が生じた。本年度は、ソフトウェア等の購入に加え、国内外での発表および書籍での成果発表を行う予定である。本年度は、主に資料収集を中心とした研究環境整備と、読解を中心とした基礎調査に専念したため、予定していたパソコンや画像処理ソフトウェア等の購入を行わず、当該予算を次年度に繰り越すこととなった。
大脳皮質抑制性介在ニューロンの多様性を生み出す新たなメカニズム

大脳皮質の抑制性介在ニューロンの多様性は大脳皮質の高度な機能の発現にとって極めて重要と考えられるものの、介在ニューロンによって形成される局所回路は極めて複雑であるため、その機能の全容の解明には至っていない。またその多様性の理解には、その構築プロセス、即ち発生の解明が重要である。これまでの転写因子発現時期と部位の特異性を利用した研究で、介在ニューロンの誕生部位と時期とがそのサブタイプ決定に重要な要因であることが示されているが、多様性の一部しか説明できていない。その理由の一つとして考えられるのが、標識に利用される転写因子の発現が脳室に接するprogenitorに必ずしも限局されていない事が考えられる。そこで本研究では、特定の発生時期に脳室層に存在するprogenitorから生まれる細胞がニューロンに分化するまでに分裂する回数の違いによって異なる運命を辿るか否かの解明を目指した。皮質介在ニューロンの標識は子宮内電気穿孔法で行った。遺伝子導入はINが生まれ始める胎生10.5日目以降におこなった。導入するプラスミドとしては、通常用いられるmcherryなどのプラスミドの他にtransposaseを利用したプラスミドを用いた。具体的にはTol2トランスポゼースをコードするpCAAGGS-T2TP (Kawakami et al., 2004)とpT2K-CAGGS-EGFP(Sato et al., 2007)、即ちTol2 transposon-flanked EGFPとを混合したもの(以下Tol2EGFPと記す)を用いた。その結果、mCherry/GFP2重陽性細胞は皮質の深い層に多く存在し、GFPのみを発現する細胞は皮質全体に広く分布していた。この結果はニューロンに分化するまでにprogenitorが分裂する回数の違いにより異なる運命を辿ることを示している。25年度が最終年度であるため、記入しない。またその多様性の理解には、その構築プロセス、卸ち発生の解明が重要である。これまでの転写因子発現時期と部位の特異性を利用した研究で、介在ニューロンの誕生部位と時期とがそのサブタイプ決定に重要な要因であることが示されているが、依然として多様性の一部しか説明できていない。そこで本研究では、特定の発生時期に脳室層に存在するprogenitorから生まれる細胞がニューロンに分化するまでに分裂する回数の違いによって異なる運命を辿るか否かの解明を目指す。また、その結果どのような表現型に違いが生ずるのかを明らかにし、またそのメカニズムの解明を目指す。遺伝子導入は大脳皮質介在ニューロンが生まれ始める胎生10.5日目以降におこなった。具体的にはTol2トランスポゼースをコードするpCAAGGS-T2TP(Kawakami et al., 2004)とpT2K-CAGGS-EGFP(Sato et al, 2007)、即ちTol2 transposon-flanked EGFPとを混合したもの(以下Tol2EGFPと記す)を用いた。その結果、前者では辺縁層と一層にかなり限局されて、また後者の場合、それに加えてより深層にも標識細胞が確認された。

この結果はニューロンに分化するまでにprogenitorが分裂する回数の違いにより異なる運命を辿ることを示している。基本的に予想どおりの結果が得られている。さらにトランスポゼースを用いた方法の他にcrerecombinase遺伝子をcreレポータマウスに電気穿孔する方法でも実験を行ったが、基本的に同様な結果が得られている。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの知見に照らし合わせると深層の細胞が中心に染まってくるはずであるが、実際は標識細胞は浅層の細胞であった。これらが如何なるサブセットであるのかを解明するべく免染、in situ,BrdUを用いた実験などで解明を進めているところである。
多変量正規分布の行列パラメータの推定に関する研究

多変量正規分布における平均ベクトルのStein型の縮小推定量は一般にベイズ推定量とも解釈でき,MLEと縮小方向(事前分布の平均)との加重和で表現できる.このことは,真の平均をμ,縮小方向を0ベクトルとした場合,μ=0をμ≠0に対して検定するF検定が背後にあると換言できる.即ち加重(縮小率)がF統計量の関数となっており,F値が大きい場合にはMLEへの,小さい場合には縮小方向への加重がそれぞれ増す.縮小率は推定量ベクトルの全成分で一定であるが,これはF検定との関連を考えれば自然だと言える.縮小推定量は真の平均がゼロベクトル近いときはもちろん,外れた場合も含めて一様にMLEを改良するという点が非常に興味深く,その改良の大きさは一般には非心パラメータλ=‖μ‖^2にのみ依存し,一般にはλに関して単調減少でλ→∞で0になる.しかし実際のデータ解析の現場において分散分析の枠組で分布の一様性の検証をする場合,F検定のようなユニバーサルな対立仮説の検定による結果だけでは不十分で,多重比較法を用いた構造変化点の検出が必要とされる状況がしばしばある.μ=(μ_1,...,μ_p)′としたとき,多重比較が適用される場面では対立仮説として例えばμ_1【approximately equal】・・・μ_k【approximately equal】0,|μ_j|【greater than or equal】0,k<j【less than or equal】pを想定する.縮小推定に話を戻せば,通常は縮小率が全ての要素で一定であるので,例えば|μ_j|≫0,j>kという場合にはその改良は0に近くなってしまう.今X=(X_1,...,X_p)′,p【greater than or equal】6を正規変量としたときに,(X_1,...,X_k),k【greater than or equal】3のみを用いて構成した(μ_1,...,μ_k)′の従来型の縮小推定量をδ^+_kとし,また同様に(X_<k+1>,...,X_p)を用いて構成した(μ_<k+1>,...,μ_p)′の推定量をδ^-_kとして,δ^*=(δ^+_k,δ^-_<p-k>)′でμを推定することを考える.δ^*はkを既知とすれば想定する対立仮説の状況においてもある程度の改良が期待できる.逆に帰無仮説が採択される状況では通常の推定量δ_pほどは改良が期待できないであろう.しかしここでもし標本を得たときに,(δ^+_k,δ^-_<p-k>)′とδ_pのどちらを採用するか適応的に選べるタイプの打ち切り型推定量が求められれば,分散分析のような状況においては有用である可能性がある.また二つの加重和からなり,その加重が標本から縮小率の大きさに応じて決定できるような推定量も同様である.以上を踏まえ本研究ではXN(μ,I_p),kも既知という最も簡単な場合について上記のようなミニマクス推定量を導出することに成功した.また,順序統計量に基づき,kが未知という場合にも対応が可能なより指向性の高いミニマクス推定量の導出にも成功した.以下の正規分布モデルにおける平均μが未知のときの分散σ^2の推定問題をStein(1964)の損失関数の下で考察をする.これらの推定量に共通の発想はXの情報を用いてδ^0を改良するというところにある・実際に‖X‖^2という形で推定に取り込まれており,そのリスクは非心母数λ=‖μ‖^2/σ^2にのみ依存する.既存の改良型推定量は一搬にλの小さいところで大きな改良を与え,λ→∞に従い改良は0に近づく.しかしこのことは,例えば真の平均μ=(μ_1, ..., μ_k)'に関し,μ_1=...=μ_i<kであったとしても、μ_j≫0, k【greater than or equal】j>iのようなときには改良が小さくなってしまうことを意味する.しかし,このような場合でも通常の改良型推定量に見られる直交不変性を崩し,X_1, ..., X_iがX_<i+1>,..., X_kに比べて平均的に寄与が大きくなるような推定量を構成することができれぱ,それはμ_1=...=μ_i=0の情報を推定に取り込ことが可能となることを意味し,従ってこのような場合においてもある程度の改良は期待できると考えられる.この考え方は改良型推定量が予備検定推定量と呼ばれる際の背後にある検定を,帰無仮説λ=0のF検定から多重比較に置き換えることだと言うこともできるであろう.

本研究ではこうした視点に立ってσ^2の推定問題を考察し,不偏推定量をSteinの損失関数の意味で改良する新たな推定量のクラスを導出することに成功した.多変量正規分布における平均ベクトルのStein型の縮小推定量は一般にベイズ推定量とも解釈でき,MLEと縮小方向(事前分布の平均)との加重和で表現できる.このことは,真の平均をμ,縮小方向を0ベクトルとした場合,μ=0をμ≠0に対して検定するF検定が背後にあると換言できる.即ち加重(縮小率)がF統計量の関数となっており,F値が大きい場合にはMLEへの,小さい場合には縮小方向への加重がそれぞれ増す.縮小率は推定量ベクトルの全成分で一定であるが,これはF検定との関連を考えれば自然だと言える.縮小推定量は真の平均がゼロベクトル近いときはもちろん,外れた場合も含めて一様にMLEを改良するという点が非常に興味深く,その改良の大きさは一般には非心パラメータλ=‖μ‖^2にのみ依存し,一般にはλに関して単調減少でλ→∞で0になる.しかし実際のデータ解析の現場において分散分析の枠組で分布の一様性の検証をする場合,F検定のようなユニバーサルな対立仮説の検定による結果だけでは不十分で,多重比較法を用いた構造変化点の検出が必要とされる状況がしばしばある.μ=(μ_1,...,μ_p)′としたとき,多重比較が適用される場面では対立仮説として例えばμ_1【approximately equal】・・・μ_k【approximately equal】0,|μ_j|【greater than or equal】0,k<j【less than or equal】pを想定する.縮小推定に話を戻せば,通常は縮小率が全ての要素で一定であるので,例えば|μ_j|≫0,j>kという場合にはその改良は0に近くなってしまう.今X=(X_1,...,X_p)′,p【greater than or equal】6を正規変量としたときに,(X_1,...,X_k),k【greater than or equal】3のみを用いて構成した(μ_1,...,μ_k)′の従来型の縮小推定量をδ^+_kとし,また同様に(X_<k+1>,...,X_p)を用いて構成した(μ_<k+1>,...,μ_p)′の推定量をδ^-_kとして,δ^*=(δ^+_k,δ^-_<p-k>)′でμを推定することを考える.δ^*はkを既知とすれば想定する対立仮説の状況においてもある程度の改良が期待できる.逆に帰無仮説が採択される状況では通常の推定量δ_pほどは改良が期待できないであろう.しかしここでもし標本を得たときに,(δ^+_k,δ^-_<p-k>)′とδ_pのどちらを採用するか適応的に選べるタイプの打ち切り型推定量が求められれば,分散分析のような状況においては有用である可能性がある.また二つの加重和からなり,その加重が標本から縮小率の大きさに応じて決定できるような推定量も同様である.以上を踏まえ本研究ではXN(μ,I_p),kも既知という最も簡単な場合について上記のようなミニマクス推定量を導出することに成功した.また,順序統計量に基づき,kが未知という場合にも対応が可能なより指向性の高いミニマクス推定量の導出にも成功した.
フォン・ノイマン環及びエルゴード変換群に関する非アメナブル現象の研究

本研究課題の最終年度である今年度はDamien Gaboriau氏のエルゴード変換群に対する新しい不変量「コスト」に対する最近の仕事の作用素環論での枠組みでの理解、及びその手法に基づく可測離散擬群までの拡張を与えることに少々の時間を費やした。当初の見込み通りこの試みは概ね成功し、秋に東京大学大学院数理科学研究科にて行った集中講義でその概略を解説した。また、この試みを発表することはGaboriau氏の仕事に関係するいくつかの話題に新しい視点を提示するものとして重要であると考えられることから論文を現在準備中です。一方、昨年論文にまとめた作用素環に対するHNN構成法の研究を進めた。今年度問題にしたのは自己準同型から生じるHNN構成で、これはもとの群論ではascending HNN構成と呼ばれるものです。具体的には、ある種の場合、一般的なHNN構成とは大きく異なって従順性を持ったものが生じ易いと想像出来るのですが、一般的な条件の下でascending HNN構成から生じるフォン・ノイマン環が適当な部分環に対する相対従順性をもつことを示すことにより、このことを明らかにしました。また、1、2年程前にMonod-Popa及びPestovにより独立に、群の相対従順性についてのある問題に対してやや異なる反例が与えられていたのですが、今回の結論と少しの計算によりこれらの反例の間の具体的な関係を明らかにすることが出来、実際には本質的に同じ例を与えていることが説明出来ます。この成果は、9月にオスロで行われたアーベルシンポジウムでの講演で発表しました。この内容はまだ更に研究が続いているのもあって論文の形では発表はしていません。また、自由確率論関係では自由エントロピー理論の研究を前年に引き続き行いました。多くの部分は東北大学の日合文雄氏との共同研究の中で行いました。成果の一部は日合氏との共著論文の形で発表しました。1年目の今年度は主に研究課題に関する情報収集、習熟に多くの時間を費やした。具体的には、エルゴード理論と離散群論にまたがるここ1,2年に大きく進歩した話題の作用素環論でのアナロジーの追求に関する研究である。まだ決定的な結果を得るには至っていないが、そこで修得した話題の一部分の解説を9月に京都大学数理解析研究所で行われた研究会で解説した。一方、以前から行っていたカルタン部分環上の融合積の自己同形に関するその後に得た成果をUCLAでの研究集会に於いて口頭発表した。一方、以前からの研究のもう一つの柱である自由積型自己同形作用に関する研究で、量子群SU_q(2)の自由積型作用に付随して生じる部分因子環を一般的な状況で解析し、以前に行った研究で取り扱わなかった部分を明かにした。これは、論文[Y.Ueda, Free productactions andtheir applications, preprint]の中にまとめて詳しく書いた。年度末になって、離散群論のある基本的な構成法のフォンノイマン環論に於ける対応物を具体的に与えることに成功し、その基本的性質をいくつかを解明するのに成功した。まだ出来上がったばかりの結果であるためまだ発表は行っていないが、来年度の早い時期の研究集会に於いて発表する予定である。この新しい構成法に関する研究は研究課題に間接的に関係してるものであり、実際、そのような試みの中から実行されたものである。昨年度に引き続き、離散群論のアイディアを作用素環論、特に、フォンノイマン環の研究に応用することを考えた。この問題は研究計画で既に述べた通り、簡単なものではないが、手始めに離散群論に於ける重要な構成法の一つであるHNN拡大の作用素環版、特に、フォンノイマン環版を考えた。群論で知られる構成法は一見、フォンノイマン環でも有効に見えるのだが、実は、フォンノイマン環特有の事情からそうではない。この点を以前に融合積研究で得ていた簡単な事実を参考に克服した。それに続き、具体的な設定の下で、フォンノイマン環のHNN拡大の基本的な性質を詳細に調べた。これらの仕事は、昨年度後半から進めていたもので現時点で得ている結果の約半分を5月に行われたUCLAでの国際研究集会で発表し、その後、"HNN extensions of von Neumann algebras"というタイトルの論文にまとめ、プレプリントとして発表した。一方、研究代表者が期待する非アメナブルフォンノイマン環のうち、ある意味で最も重要な自由群因子環の本格的研究に不可欠な自由エントロピー理論の研究に本格的に乗り出し始めた。手始めとして、この道の専門家の日合文雄氏(東北大学大学院情報科学研究科・教授)などの手助けを借り、1変数の自由エントロピーを深く理解することに挑戦した。副産物として、いくつかの結果を得、それらを含め、日合氏、及びD.Petz氏との共著論文に纏めた。

具体的には、ある種の場合、一般的なHNN構成とは大きく異なって従順性を持ったものが生じ易いと想像出来るのですが、一般的な条件の下でascending HNN構成から生じるフォン・ノイマン環が適当な部分環に対する相対従順性をもつことを示すことにより、このことを明らかにしました。また、1、2年程前にMonod-Popa及びPestovにより独立に、群の相対従順性についてのある問題に対してやや異なる反例が与えられていたのですが、今回の結論と少しの計算によりこれらの反例の間の具体的な関係を明らかにすることが出来、実際には本質的に同じ例を与えていることが説明出来ます。この成果は、9月にオスロで行われたアーベルシンポジウムでの講演で発表しました。この内容はまだ更に研究が続いているのもあって論文の形では発表はしていません。また、自由確率論関係では自由エントロピー理論の研究を前年に引き続き行いました。多くの部分は東北大学の日合文雄氏との共同研究の中で行いました。成果の一部は日合氏との共著論文の形で発表しました。
珪酸塩融液からの鉱物の生成

メリライトおよびCaAl_2Si_2O_8を対象に高温その場観察実験と電気炉合成実験を実施し、過冷却珪酸塩融液から生成する鉱物の種類と特徴を調べた。生成条件と固溶体発達および形態変化の関係については、メリライト組成(Ca_2Al_2SiO_7-Ca_2MgSi_2O_7)およびメリライトにCaSiO_3、CaMgSi_2O_6を添加した系で実験を行った。結果、成長時のメリライト結晶組成は、実験系は無論のこと、過冷却度にも依存することがわかった。過冷却度が大きく核形成が可能な条件では、種結晶からの成長より、核形成による結晶成長が卓越していた。このため、相平衡状態に近い組成を有する新たな結晶が多数形成されるため、種結晶上の成長による累帯構造の発達は不明瞭であった。一方、小過冷却度や小冷却速度の成長条件では、新たな結晶の核形成は困難になり、種結晶上への成長が優先するようになる。固溶体形成結晶では、成長温度に応じた組成をもつ結晶の成長と累帯構造の発達が予想されたが、実際に成長した結晶は種結晶の組成に相応したものであり、顕著な累帯構造の生成はこの場合も認められなかった。このことは、天然鉱物で認められる累帯構造が成長時で形成されたものではないことを示唆する興味深い結果である。溶解に関しては、固溶体組成に応じて融食組織の発達が認められ、従来研究と調和的な結果が得られた。また、CaAl_2Si_2O_8を対象とした研究でも、不均質核形成の抑制に配慮した核形成実験を行うことにより、広範囲な条件で偽六方晶系CaAl_2Si_2O_8の生成が認められるなど、有益な知見を得ることができた。
深層学習と逐次近似法を組み合わせたハイブリッド画像再構成法の開発

近年、深層学習を用いた超解像技術は飛躍的に進歩している。一方で、情報が不足した疎な投影データからの画像再構成は、これまで逐次近似法がよく用いられて研究されてきた。深層学習による超解像技術はビックデータからの情報によって、不足した情報を補い画質を改善させる方法であるのに対して、逐次近似法は人間の知識によって情報を補い画質を改善させる。本研究課題では、ビックデータに基づく深層学習と人間の知識に基づく逐次近似法を相補的に組み合わせることによって、まったく新しい画像再構成法を開発する。さらにこのハイブリッド画像再構成法を画像誘導放射線治療に応用することによって、より高い精度の放射線治療を実現する。
血清由来成長因子IGF-Iの合成研究

1978年, RiderknecktとHumbleは,ヒトインシュリン様成長因子(hIGF-I)の完全なアミノ酸配列を決定した.後に,この構造はその前駆体のcDNA構造解析によってその正当性が認められた.成長ホルモンに関連したこの成長因子について多くの生物学的興味が持たれるため,我々はアミノ酸70個よりなるhIGF-I(分子内に3個のジスルフィド結合を有する)の全合成を行った.昨年度,我々は純度の確定した13個の区分ペプチドを縮合することにより,保護hIGF-Iを合成したことを報告した.本年度は,その保護ペプチドの最終脱保護,ジスルフィド結合の形成,そして精製過程について報告する.まず,最終脱保護の前に,フェニルチオトリメチルシランで処理してMet(O)をMetに還元した.次に最終段階での脱保護を完全に行うために,以下に示すように2段階の脱保護反応を行った.1)1Mトリメチルシリルブロマイドーチオアニソール/トリフルオロ酢酸系によりベンジル型の保護基を除去し,2)1Mトリメチルシリルトリフレートーチオアニソール/トリフルオロ酢酸系でその他の保護基を除去した.続いて脱保護されたペプチドを,還元型・酸化型グルタチオン存在下で空気酸化しジスルフィド結合形成を行い,イオン交換クロマト, HPLCで順次精製し,目的物を0.79%の収率で得た.本合成品は,遺伝子工学(リコンビナント法)により合成されたIGF-IとHPLC上同一のretention timeを示した.現在,脱保護・精製過程の収率の改善,およびhIGF-Iの生物学的評価について検討中である.1978年, RiderknecktとHumbleは,ヒトインシュリン様成長因子(hIGF-I)の完全なアミノ酸配列を決定した.後に,この構造はその前駆体のcDNA構造解析によってその正当性が認められた.成長ホルモンに関連したこの成長因子について多くの生物学的興味が持たれるため,我々はアミノ酸70個よりなるhIGF-I(分子内に3個のジスルフィド結合を有する)の全合成を行った.昨年度,我々は純度の確定した13個の区分ペプチドを縮合することにより,保護hIGF-Iを合成したことを報告した.本年度は,その保護ペプチドの最終脱保護,ジスルフィド結合の形成,そして精製過程について報告する.まず,最終脱保護の前に,フェニルチオトリメチルシランで処理してMet(O)をMetに還元した.次に最終段階での脱保護を完全に行うために,以下に示すように2段階の脱保護反応を行った.1)1Mトリメチルシリルブロマイドーチオアニソール/トリフルオロ酢酸系によりベンジル型の保護基を除去し,2)1Mトリメチルシリルトリフレートーチオアニソール/トリフルオロ酢酸系でその他の保護基を除去した.続いて脱保護されたペプチドを,還元型・酸化型グルタチオン存在下で空気酸化しジスルフィド結合形成を行い,イオン交換クロマト, HPLCで順次精製し,目的物を0.79%の収率で得た.本合成品は,遺伝子工学(リコンビナント法)により合成されたIGF-IとHPLC上同一のretention timeを示した.現在,脱保護・精製過程の収率の改善,およびhIGF-Iの生物学的評価について検討中である.IGF-【I】は1975年、Salmonらにより、成長ホルモンの末梢での作用を仲介する血中の成長因子として発見された物質である。その後、1978年、Humbelらは血中より本品を単離し、その一次構造を決定した。本品は、分子内に3個のジスルフィド結合を有するアミノ酸70個から成るポリペプチドであり、種々の細胞の分化、成長を促進し、成長ホルモンにかわる下垂体性小人症の治療薬として近年注目を集めている。本品の合成を次の様に計画した。全体を13個の区分ペプチドに分け、それぞれを液相法で合成する。C端より順次アジド法で縮合し、保護IGF-【I】とする。全保護基を1M【CF_3】【SO_3】H-thioanisole系で除去し、次いで空気酸化を行ない目的のIGF-【I】を得る計画である。本年度の計画は、13個の区分ペプチドの合成であったが、それぞれの区分ペプチドの合成はほぼ完了し、アミノ酸分析、元素分析等の純度分析データーより高純度の区分ペプチドが得られた。また、本合成研究では、システインのSHの保護基としてAd(1-adamantyl)基を用いたが、本基がTFAに対して、MBzl(p-methoxybengyl)基よりも安定であるが、1M【CF_3】【SO_3】H-thioanisole系、【(CF_3COO)_3】TIによって除去可能であり、また酸化に対してもMBzl基より抵抗性を示すことを明らかにした。また、アスパラギン酸のβ-カルボキシル基の保護基としてシクロヘプチル基を用いたが、本基はアミノサクシニル化の副反応を起こし易い配列-Asp-Gly-において、塩基性条件下および酸性脱保護条件下(HF,1M【CF_3】【SO_3】H-thioanisole系)において従来のベンジル基よりも本副反応に対して抵抗性を示すことを明らかにした。目下、合成した区分ペプチドをC末端部より順次アジド法で縮合し、保護基の付いたIGF-【I】の合成を進めている。ついで、これより保護基を除去し、目的物を得る予定である。

IGF-Iは1975年、Salmoniにより、成長ホルモンの末梢での作用を仲介する血中の成長因子として発見された物質である。その後、1978年、Humbelらは血中より本品を単離し、その一次構造を決定した。次いで、1983年、Jansenらは、IGF-IのcDNAの構造解析により、Humbelらの一次構造の正当性を認めるに致った。本品は、分子内に3個のジスルフィド結合を有するアミノ酸70個から成るポリペプチドであり、種々の細胞の分化,成長を促進し、成長ホルモンにかわる下垂体性小人症の治療薬として近年注目を集めている。本品の合成を次の様に計画した。全体を13個の区分ペプチドに分け、それぞれを液相法で合成する。C端より順次アジド法で縮合し、保護IGF-Iとする。全保護基を1M【(CH-3)-3】SiOS【O_2】C【F_3】-thoanisole系で除去し、次いで空気酸化を行い目的のIGF-Iを得る計画である。本年度は予定通り、60年度に合成した、純度の確定した13個の区分ペプチドをC端部より順次アジド法で縮合し、保護ヒトIGF-Iを得た。中間体及び保護ヒトIGF-Iの純度を元素分析,酸分解後のアミノ酸分析により検定した結果、高純度のヒトIGF-Iが得られたものと判断している。また、本ペプチドの合成に際し、システインの保護基としてAd(1-adamantyl)基がMBzl(p-methorybenzyl)基より空気酸化に対して抵抗性を示すことを明らかにしたが、合成品の塩酸-フェノール系で酸分解後のアミノ酸分析の結果、酸化体存在の目安となるS-ヒドロキシフュニルシステインのピークが認められなかったことから、酸化はあまり起こっていないものと判断された。目下保護IGF-Iより全保護基を除去し、空気酸化によりジスルフィド形成を経て、目的物を得る研究を進めている。
社会情報学の形成と教育内容の確立に関する研究計画の樹立

社会情報学の現状をどのように把握するかについて検討を加え、その結果、すでに広範な社会情報現象について多面的な研究が行われているが、中核となる基礎理論を欠いているという見解に達した。種々検討の結果、社会情報学の基礎理論として、「情報の社会性」と「情報過程の層序」に注目し、その解明を目指すべきであるという結論に達し、以下の研究事項と研究項目を設定し、これに基づいて平成9年度発足の重点領域の申請を行った。A社会情報学の基礎論的研究A1情報の社会性と人間性の変容A2情報過程の層序B情報社会の社会科学的研究による基礎論への寄与とその検証B1社会変動過程としての情報化に関する研究B2情報政策論における学際的手法C情報社会の情報科学的研究による基礎論への寄与とその検証C1情報の取得可能性とディシジョンプロセスに関するシミュレーション研究D1社会情報学の大学教育社会情報学の現状をどのように把握するかについて検討を加え、その結果、すでに広範な社会情報現象について多面的な研究が行われているが、中核となる基礎理論を欠いているという見解に達した。A社会情報学の基礎論的研究A1情報の社会性と人間性の変容A2情報過程の層序B情報社会の社会科学的研究による基礎論への寄与とその検証B1社会変動過程としての情報化に関する研究B2情報政策論における学際的手法C情報社会の情報科学的研究による基礎論への寄与とその検証C1情報の取得可能性とディシジョンプロセスに関するシミュレーション研究D1社会情報学の大学教育
高齢義歯装着患者の摂食機能と栄養状態の関連ならびに栄養食事指導効果の検証

本研究は,栄養摂取の改善は咀嚼機能を改善するのみでは成しえないという多くの報告をもとに,歯科医師から得られた摂食嚥下機能評価と食事記録を利用した栄養評価により管理栄養士がテーラーメイド型の栄養食事指導を行い,その効果を栄養と体組成で検証するとともにその効果を生じうる関連要因についても検討を加え、高齢者や虚弱者に対する食支援として,口腔管理(衛生と機能)に栄養管理を加えた医療管理を実現していくための体制作りに貢献できるという考えより発している。研究を進めるうえで購入した体組成計(インボディ470)を活用して、栄養状態の把握をおこなうことができた方は外来の臨床の場において数名いらっしゃったのだが、献立記録やカメラでの食事の撮影等に協力が得られず、被験者となることには抵抗を示す方が多かったのが実情である。つまり、元となる被験者のデータ採取に苦慮しており、今後、もっと多くのデータを採取する必要性があり、被験者の招集が課題となっている。また、そのほかの事柄に関しては学会参加により同種の研究をされている先生方との意見交換は活発に行うことができ、研究のための知識、技術は得られていると思われる。今後は被験者を増やし、広く本研究の意義を知ってもらうと同時に、口腔腫瘍患者も被験者に含まれるため、口腔外科の先生方とも協力体制を築き、入院中の患者の退院後のFwollowを通しても研究協力していただけるようにしていく体制づくりを行っていく。研究体制・環境は初年度に大枠を整えることが可能であったが、被験者を募ることに苦慮しているところで研究の進捗状況に遅れを生じさせている。被験者を募ることに大きく後れを生じているため、採取データの不足や、それに伴うデータの解析・検討まで進むことができていないという状況にある。まずは、被験者を広く募ることを第一とし、本研究の意義である歯科医療と栄養管理が結びついた医療の実践方法が提案できるようにしていかなければならない。対象被験者を高齢義歯患者40症例,口腔腫瘍患者32症例と定めていたが、予定の数より大幅に修正を行い、被験者数は減らし、可能な限りの被験者を募ってデータ採取を行っていく。高齢義歯患者,口腔腫瘍患者ともに術後の個人対応型の栄養食事指導の1回実施群,複数実施群,非実施群(療養と義歯の指導群)の3群に無作為に割り付けを行うところは変えずに進めていきデータを採取していく。また、近年のトピックになっている口腔機能低下症の検査項目もデータ採取には含め、口腔機能低下症と栄養状態の相関関係についても比較検討を付け加えていこうと考えている。外来受診者のうち多数歯欠損の新義歯新製を行う患者に対しては今回の研究協力のための説明を行っていくことを徹底していき、献立記録の聴取も1週間ではなく5日と被験者の負担軽減を行って、円滑に進むようにしていきたいと考えている。本研究では、高齢者及び口腔主要患者においては補綴治療後に栄養食事指導を実施して行動変容を起こすことによってはじめて栄養状態が改善されるという仮説を立て,高齢義歯患者の治療前後において,咀嚼を含む摂食嚥下機能評価ならびに食事と栄養摂取の評価を行い,栄養食事指導の介入の有無による栄養摂取状態を比較検討することを目的としている。同時に高齢者の摂食嚥下機能の評価レベルに対する食事内容と栄養摂取状態がどのような状態にあるかの基礎的データを副次的に採取することも目的としている。研究実施のための環境・設備を整え、鹿児島大学倫理審査委員会の承認を受けた後、被験者を募りデータの採取を現在進行させている状況である。研究環境としては本年度は体組成計の購入や各種検査キットをそろえることに力を入れ、また、被験者を募るうえで教室員の協力だけでなく口腔腫瘍患者も対象に加え、検討を施すため研究体制として教室員だけでなく、協力を仰げる口腔外科の教室員と協力関係の構築まで行うことができた。本研究で採取されたデータに検討を加えていくことで、栄養食事指導の必要性が実証されることによって,歯科医療と栄養管理が結びついた医療の実践方法が提案でき、歯科医療従事者が管理栄養士や医師と連携して,摂食嚥下機能状態,栄養状態ならびに全身状態を把握した栄養食事指導が実施できれば,歯科医療が医療として,健康やQOLの維持・向上ならびに疾病の予防に栄養管理という観点からも重要である。本研究において、被験者を集うにあたり鹿児島大学倫理審査の承認を受ける必要があり、承認を得られるまでに多くの時間を要したことが最大の要因と考えられる。それに伴って被験者を集うことにも遅れが生じてきている状況である。上記のように、本年度は研究環境の整備、研究体制を整備することに多くの時間を要したが、研究環境・設備はおおむね整いつつあるため、今後は、データの採取に重きをおき、採取されたデータに比較検討、解析を加えていく予定となっている。

研究を進めるうえで購入した体組成計(インボディ470)を活用して、栄養状態の把握をおこなうことができた方は外来の臨床の場において数名いらっしゃったのだが、献立記録やカメラでの食事の撮影等に協力が得られず、被験者となることには抵抗を示す方が多かったのが実情である。つまり、元となる被験者のデータ採取に苦慮しており、今後、もっと多くのデータを採取する必要性があり、被験者の招集が課題となっている。また、そのほかの事柄に関しては学会参加により同種の研究をされている先生方との意見交換は活発に行うことができ、研究のための知識、技術は得られていると思われる。今後は被験者を増やし、広く本研究の意義を知ってもらうと同時に、口腔腫瘍患者も被験者に含まれるため、口腔外科の先生方とも協力体制を築き、入院中の患者の退院後のFwollowを通しても研究協力していただけるようにしていく体制づくりを行っていく。研究体制・環境は初年度に大枠を整えることが可能であったが、被験者を募ることに苦慮しているところで研究の進捗状況に遅れを生じさせている。被験者を募ることに大きく後れを生じているため、採取データの不足や、それに伴うデータの解析・検討まで進むことができていないという状況にある。まずは、被験者を広く募ることを第一とし、本研究の意義である歯科医療と栄養管理が結びついた医療の実践方法が提案できるようにしていかなければならない。研究体制、研究環境の整備が初年度にておおむね終えたため、対象被験者を高齢義歯患者40症例,口腔腫瘍患者32症例と定め募っていく。それぞれの高齢義歯患者,口腔腫瘍患者ともに術後の個人対応型の栄養食事指導の1回実施群,複数実施群,非実施群(療養と義歯の指導群)の3群に1:1:2の割合で無作為に割り付けを行い、順次データの採取を行う。本研究は臨床研究であるため,被験者の協力が最も重要であり被験者数の確保が必須であり,当教室の教室員の協力を十分仰げるように努力する。本研究内容においては,義歯の装着前後の機能評価に違いが生じず,栄養食事指導を行っても栄養摂取状態に変化が認められない等の栄養食事指導による栄養改善の有意な結果が得られない場合が当然考えられるため,咀嚼機能や嚥下機能の程度によって食事状況あるいは栄養評価との関連を検討する研究,栄養学的見地から義歯や残存歯数の状態による食事状況を検討する研究に置き換え検討する。また,歯科臨床で用いやすい簡便な栄養評価方法について検討する研究としても代替策を考慮する。対象被験者を高齢義歯患者40症例,口腔腫瘍患者32症例と定めていたが、予定の数より大幅に修正を行い、被験者数は減らし、可能な限りの被験者を募ってデータ採取を行っていく。高齢義歯患者,口腔腫瘍患者ともに術後の個人対応型の栄養食事指導の1回実施群,複数実施群,非実施群(療養と義歯の指導群)の3群に無作為に割り付けを行うところは変えずに進めていきデータを採取していく。また、近年のトピックになっている口腔機能低下症の検査項目もデータ採取には含め、口腔機能低下症と栄養状態の相関関係についても比較検討を付け加えていこうと考えている。外来受診者のうち多数歯欠損の新義歯新製を行う患者に対しては今回の研究協力のための説明を行っていくことを徹底していき、献立記録の聴取も1週間ではなく5日と被験者の負担軽減を行って、円滑に進むようにしていきたいと考えている。被験者を募ることに遅れがやや生じているため人件費、その他経費を使用しなかったため次年度使用額が生じた。次年度使用額に関しては、次年度に被験者が集まれば論文投稿費用や人件費に使用する。
高性能かつ小面積を実現するフロアプランを考慮したＬＳＩ上位設計技術

本研究課題の目的は「増大する配線遅延の影響を考慮した高性能回路を生成する高位合成技術」を構築することであった.設計するチップ上にレジスタ分散型アーキテクチャを考えてフロアプランを細粒度化することで配線遅延増大の問題を解決する方針を採用する.前年度までに,演算チェイニングの大域的最適化,ビット幅最適化の課題を実現するための研究を進展させ,提案手法は従来のビット幅を考慮しないフロアプラン指向高位合成手法と比較して合成回路のレイテンシを50%70%向上したことを確認できた.当該年度は,以上の研究成果を論文としてまとめ英文論文誌として発表した.これを実機上でも有効であることを検証するために,FPGA上に実装・評価することを計画とした.提案手法の簡易的な回路を実機上に実装することは確認できた上で,提案手法は島のフロアプラン問題がアルゴリズム中の処理時間のボトルネックであることが,新たな課題として明らかになった.そこで,当該年度はレジスタ分散型アーキテクチャを対象とした高位合成中の「モジュールのフロアプラン問題」が処理時間のボトルネックであるという課題を解決するためにイジング計算機を用いることが有力な方法であるという仮説のもと研究も進展させた.イジング計算機を用いてフロアプラン問題等に代表されるような組合せ最適化問題を効率的に解く研究はこれまでほとんど報告されていなく,この有用性を示すことは重要な貢献であると考えられる.この研究では,(1)組合せ最適化問題表現をイジング模型へ効率良く埋め込む手法の提案とその評価,および(2)フロアプラン問題を定式化した矩形パッキング問題のイジング模型表現の提案とその解法を評価した.結果として従来よりも効率良く解を得られることがわかり,当該年度に国内学会2件および国際会議2件(予定を含む)で成果を発表した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は「増大する配線遅延の影響を考慮した高性能VLSI回路を生成する高位合成技術」を構築することである.この目的を達成するために,「レジスタ分散型アーキテクチャを対象として実行ステップ数を最小化する」という課題に対し解決方法を示す.レジスタ分散型アーキテクチャを用いてフロアプランを細粒度化することで配線遅延増大の問題を解決する.研究課題として,1.演算チェイニングの大域的最適化,2.ビット幅最適化が挙げられる.1.演算チェイニングの大域的最適化:これまでの研究では,問題を簡単にするために演算チェイニングの構成演算を連続する複数演算に制約していた.これはアプリケーション部分的には効果的であるが,限られた演算器制約の下では局所的に演算器の占有率が高まりアプリケーションの他の部分の性能が上がらないことがある.結果として,アプリケーション全体は低性能に陥る可能性がある.この問題を解決するために,アプリケーション全体を大域的に見た演算チェイニングの最適解を見つけることが必要である.2.ビット幅最適化:演算器やレジスタのビット幅の最適化は回路のレイテンシと面積を削減する効果的な方法である.これまでの研究では,簡単のためにアプリケーション内の全演算は固定ビット幅(例えば16bitや32bit)の演算器で実行していた.しかし実際のアプリケーション内では低ビット幅で済む演算や変数が多く存在する.これに注目して,最適化1と組み合わせることで既存の高位合成技術では実現できなかったレイテンシの削減を実現できる.研究課題1,2を実現するためにビット幅最適化アーキテクチャのモデル化,最適演算チェイニングを実現するアルゴリズム構築を達成した.計算機実験により,提案手法は従来のビット幅を考慮しないフロアプラン指向高位合成手法と比較して性能を47%向上したことを確認できた.半導体の微細化に起因する配線遅延増大問題に対しレジスタ分散型アーキテクチャを対象に,研究課題「(1)演算チェイニングの大域的最適化」,「(2)ビット幅最適化」を実現するために,(a)ビット幅最適化アーキテクチャのモデル化,(b)最適演算チェイニングを実現するアルゴリズム設計を達成した.(a)では,【粗粒度:高位合成でフロアプラン(配線遅延)を考慮しないアーキテクチャ】,【中粒度:『島』への分割の上,演算遅延が小さい等の理由でまたがってチェイニングできる複数の『島』】,【細粒度:フロアプラン指向の高位合成が対象とする『島』】,【超細粒度:最適ビット幅の演算器で実行するためのビット幅の異なる演算器】のように定義される粒度の内,中粒度,細粒度,超細粒度の3つを混合したアーキテクチャモデルを提案した.(b)では,これらの混合粒度演算器をもつアーキテクチャ上にアプリケーションを合成するアルゴリズムを提案した.計算機実験により,提案手法は従来のビット幅を考慮しないフロアプラン指向高位合成手法と比較して性能を47%向上したことを確認できた.また,今後(本年度2017年度)の実LSI実装計画を視野に入れて,ナンバーリンクパズル問題のソルバアプリケーションのFPGA実装に取り組んだ.本実装を通して,高位合成を用いることで,比較的大規模なアプリケーションをFPGA上に低コストで実装可能であることを示した.このFPGAアプリケーションを用いて,国内学会で開催されたソルバの速度と質を競うアルゴリズムデザインコンテストに出場し,優勝の成果を収めた.以上の研究成果は,国内学会・研究会3件(口頭発表2件,ポスター発表1件)で発表し,3件の表彰を受賞した.また,結果をまとめた論文を英文学術論文誌に投稿中である.以上から計画以上の研究の進展があったと評価する.

本研究課題の目的は「増大する配線遅延の影響を考慮した高性能回路を生成する高位合成技術」を構築することであった.設計するチップ上にレジスタ分散型アーキテクチャを考えてフロアプランを細粒度化することで配線遅延増大の問題を解決する方針を採用する.前年度までに,演算チェイニングの大域的最適化,ビット幅最適化の課題を実現するための研究を進展させ,提案手法は従来のビット幅を考慮しないフロアプラン指向高位合成手法と比較して合成回路のレイテンシを50%70%向上したことを確認できた.当該年度は,以上の研究成果を論文としてまとめ英文論文誌として発表した.これを実機上でも有効であることを検証するために,FPGA上に実装・評価することを計画とした.提案手法の簡易的な回路を実機上に実装することは確認できた上で,提案手法は島のフロアプラン問題がアルゴリズム中の処理時間のボトルネックであることが,新たな課題として明らかになった.そこで,当該年度はレジスタ分散型アーキテクチャを対象とした高位合成中の「モジュールのフロアプラン問題」が処理時間のボトルネックであるという課題を解決するためにイジング計算機を用いることが有力な方法であるという仮説のもと研究も進展させた.イジング計算機を用いてフロアプラン問題等に代表されるような組合せ最適化問題を効率的に解く研究はこれまでほとんど報告されていなく,この有用性を示すことは重要な貢献であると考えられる.この研究では,(1)組合せ最適化問題表現をイジング模型へ効率良く埋め込む手法の提案とその評価,および(2)フロアプラン問題を定式化した矩形パッキング問題のイジング模型表現の提案とその解法を評価した.結果として従来よりも効率良く解を得られることがわかり,当該年度に国内学会2件および国際会議2件(予定を含む)で成果を発表した.今後(本年度2017年度)は,昨年度(2016年度)に提案した提案アーキテクチャモデルとそれを対象とした提案設計手法によって生成される回路をASIC(特定アプリケーション向けLSI)またはFPGA(プログラム可能なLSI)の実LSIチップ上に実現して評価することで,実機上でも提案手法が有効であることを検証する.その実現に向け,まず実装が比較的容易であるFPGAを対象としてアプリケーションの実装に取り組む.方法は(1)環境構築と(2)FPGA実装・評価から成る.(1)環境構築では,対象とするFPGAデバイスを高位合成システムと接続しアプリケーションを実装できる環境を整える.(2)FPGA実装・評価ではこれまでの提案アーキテクチャ・提案モデルをFPGAに実装して実機上で動作させることで性能を評価する.入力アプリケーションを提案手法を用いて高位合成し,商用のツールを用いてFPGA上にマッピングする.その後評価結果によってはFPGA実装に特化したアルゴリズム上の修正を提案手法に適用する.得られた結果を成果として論文にまとめ,国内研究会や国際会議へ投稿し発表する.本研究分野のトップカンファレンスであるDAC, ASP-DAC, ICCAD, DATE(採択率20%35%)等での発表を目指す.得られた意見や評価をもとに研究内容を精査し,ここまでの成果を原著論文としてまとめる計画である.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
自然言語における情報の重要度に応じた誤り制御に関する研究

信号やビットのレベルより上位の概念や意味などのレベルで構造的な性質を利用すれば、情報伝送の信頼性を飛躍的に向上できると考え、会話や文章などの自然言語において意味や意図を伝える上で単語、語句、文、パラグラフなどがもつ重要度に着目し、自然に含まれる冗長性ばかりでなく重要度に応じて人工的に付加した冗長性を利用する高度の誤り制御方式について研究を行った。具体的には(1)自然言語の各セグメントの重要度を決定する方式の検討:誤り制御の対象となる通信路における誤りの種類や発生メカニズムを明確にし、文章を構成する単語、語句、文等のセグメント単位の重要度を誤りの種類、性質に応じて決定する方式を考案した。(2)重要度を考慮した辞書の構成法と検索法の検討:話題、状況などに応じたセグメントの重要度の相違および話題などの変化に対応できる辞書の構成、更新、検索の方法を検討した。(3)重要度に応じた誤り訂正符号化法と復号法の検討:誤りの種類や性質に応じて誤りを効率よく検出、訂正できるように重要度に対応して適応的に送信情報に冗長度を付加する符号化法と、話題や辞書などを利用して誤りを検出、訂正する効率的な復号法を検討した。(4)実験システムの製作と理論解析:上記(1)(3)の具体的な方式をコンピュ-タ上で実験システムを試作し、情報理論、符号理論および自然言語理解の立場から評価、解析した。これを通じて本研究の実現性と発展性を考察した。(5)総合評価と研究発表:上記(1)(4)に基づき、本研究の特長と問題点とを明かにし、問題点を克服する方式を検討した。また、本研究を通じて得られた成果をまとめ、学会において発表した。
アレルギー反応を指標にした大気汚染物質の影響評価

本研究は、最近のアレルギー性鼻炎、気管支喘息などのアレルギー性疾患の増加に大気汚染物質暴露がどの程度関与しているかを評価するための知見を得るために行われた。主に、ディーゼル排気粒子(DEP)とNO_2に着目し、DEPにおいては気管内投与と点鼻投与を行いIgE抗体産生系にしぼって検索し、NO_2暴露では肥満細胞活性にしぼって検索した。DEPの作用としては、すでに腹腔内投与と点鼻投与により血中の抗原特異的IgE抗体産生の増強作用が報告されていたが、本研究では、その影響機構に投与部位に近接のリンパ節細胞の増強反応の増加、インターロイキン4産生の増強が関与していることを明らかにした。また、これまでに抗原のエアロゾル投与や点鼻投与により頸部リンパ組織での抑制性T細胞によるIgE抗体産生の抑制、あるいは不応答性が誘導されることが報告されていたが、DEPなどの物質が抗原と共に存在することによりこの抑制系の誘導が影響をうけた可能性が示唆された。NO_2の作用では、低濃度3ヶ月暴露により、モルモット肺肥満細胞からのIgE抗体刺激によるヒスタミン遊離の亢進がみられたが、ラット肺肥満細胞では亢進はみられなかった。ヒトの肺肥満細胞の分布がラットよりモルモットに似ているので、モルモット肺肥満細胞の検索は、ヒト肥満細胞へのNO_2暴露による作用をみるための外挿に重要な知見をあたえると考えられる。インターロイキン4のようなサイトカインを影響指標としてとらえるための研究は非常に少なく、これからの多くの研究でその位置づけが高まり、鋭敏な指標として認められることを期待している。アレルギー疾患の増加と大気汚染物質暴露による影響との関連について明らかにするために、今年度は、1)抗原特異的IgE抗体産生誘導の条件について検討した。抗原として卵白アルブミン(OA)を用い、ネブライザー使用によるエアロゾル投与を間隔をかえて10回まで実施したが、有意な抗原特異的IgE抗体価の上昇はみられなかった。しかしながら、抗原のみの点鼻、あるいは気管内投与では抗原特異的IgE抗体産生の誘導が認められた。次に、2)気管内投与の実験系で、ディーゼル排気粒子(DEP)のIgE抗体産生系への作用について検索した。マウスにOA抗原とDEPとを混ぜて3週間間隔で3回投与すると、血中においてOA単独群に比べ有意に高い抗OAIgE抗体産生の誘導が認められた。そこで、DEP+OAを投与されたマウスとOAのみを気管内投与されたマウスの投与部位にもっとも近い縦隔リンパ節からリンパ球を取り出し、OA抗原と〓臓より調製した抗原提示細胞と共に培養し、インターロイキン4(IL-4)産生能を比較した。まず、リンパ節細胞の増殖反応では、OA単独群よりDEP+OA群でより高い反応がみられた。培養上清中のIL-4産生量をIL-4依存性HT-2細胞の増殖で調べると、明らかにDEP投与群でIL-4産生の亢進が認められた。これらの結果から、DEP粒子にはTリンパ球より活発に産生、放出されるIL-4因子の産生を亢進させ、血中でのIgE抗体産生増強を誘導させる作用があることが示唆され、今後のディーゼル排気暴露実験での影響解明、更にアレルギー疾患増加との関連解明に大いに役立つ知見と考えている。本年度は、大気汚染物質としてのNO_2とディーゼル排気粒子(DEP)を用いてアレルギー反応誘導について検討した。1)ラットとモルモットを0,0.5,1.0そして2.0ppmNO_2の3カ月暴露して、肺肥満細胞からのヒスタミン遊離作用の修飾について調べた。その結果、IgE抗体を介してのヒスタミン遊離においては、暴露したラット肺肥満細胞からの遊離は、対照群からの遊離より抑制される傾向であった。

他方、暴露したモルモット肺肥満細胞からのヒスタミン遊離は、対照群に比べ有意な亢進が認められた。イオノフォアA23187刺激によるヒスタミン遊離は、ラット、モルモット共にNO_2暴露群と対照群の間に差はみられなかった。2)昨年度の研究で、DEPと卵白アルブミン抗原の気管内投与により縦隔リンパ節細胞からのIL-2、IL-4産生の増強がみられたので、DEPと抗原とを点鼻投与してサイトカイン産生の変動について調べた。ディーゼル排気ガスは花粉症発症との関連が示唆されており、点鼻投与は通常の生活で遭遇する投与に近いと考えられた。その結果、DEPと抗原を3週間間隔で3回投与後、頸部リンパ節細胞からのサイトカイン産生をELISA法で測定すると、DEP投与群でIgE抗体産生の増強に働くIL-4産生は亢進し、逆に、IgE抗体産生を抑えるIFN-γ産生は抑制されることが明らかとなった。ディーゼル排気ガス暴露実験は、暴露施設の完成が遅れたためにいまだ実験中であり結果を得るにいたっていない。しかしながら、DEPの投与実験によりサイトカインレベルでの変動が明らかになり、今後暴露実験でも同様な結果が確認できれば、影響指標に加えられるかもしれない。