hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラウドに基づいた動画像符号化手法の開発

提案した画面内符号化,画面間符号化の新規アルゴリズムは,符号化効率向上と高速化を実現した。研究成果は,符号化の前処理に必要な技術を解明したことである。前処理としての部分をクラウド上に置くことにより,将来のネットワーク環境においての実装の可能性を検討した。現状のネットワークの遅延が大きな問題ではあるが,将来性は十分ある。本研究は,人工知能技術を用いたシステムの開発もチャレンジした。クラウド上には,CNNによる特徴抽出手法を用い,効率的に参照ライブラリを作成し,符号化に用いることも検討した。その結果より,この研究を広げ,もっと幅広い可能性が見えたため,今後後続の研究を続けていく予定である。本研究では、既存技術の画面間符号化と画面内符号化技術に加え、クラウドに基づいた新たな高圧縮率動画像符号化システムを提案する。高解像度アプリケーションに対応し、更なる高圧縮率を実現した動画像符号化標準HEVCは、高い圧縮率を実現したものの、依然MCーDCTベースの符号化手法であり、これらの技術のみでは符号化効率の向上が限界に達し、これ以上の改善が見込めない。そこで本研究は、画面間予測でも画面内予測でも予測困難な画像の特性を抽出し、その特性に特化した新たな参照用画像データベースを構築し、クラウド上の予測画像を参照することにより符号化効率を大幅に向上するアルゴリズムを新規開発し、HEVCより全体で40%以上の圧縮率向上を目標とした。当初の計画では、H27年度に、従来の画面間予測・画面内予測を用いても予測困難なブロックの特性分析、具体的には、1.画面間予測・画面内予測で予測困難なブロックの抽出、2.抽出したブロックの特性分析、3.画像シーケンスの準備を行う予定であったが、本科研の採択が10/22、予算執行が12/10となってしまったこともあり、従来研究で使用しているHEVC参照ソフトウェアを用いて、画面間および画面内予測で生成したビットレートが急激的に増加しているブロックを特定し抽出し、抽出したブロックの各種特性をまとめる作業を鋭意行っているのが現状である。先の「研究実績の概要」にも記載したように、本科研の採択が10/22、予算執行が12/10となってしまったこともあり、やや研究計画より遅れている。理由は、例年、年度初めにその年の予算等を考慮し研究計画を立てるが、今回、本科研の採択・予算執行が年末となったため、当初計画に無理やり入れ込むより、現所有研究環境でできる範囲をカバーし、新年度に物品購入等も含め再計画したいと考えた。従って、現有研究環境のHEVC参照ソフトウェアを用いて、画面間および画面内予測で生成したビットレートが急激的に増加しているブロックを特定し抽出し、抽出したブロックの各種特性をまとめる作業を鋭意行っているのが現状であり、28年度に精力的に取り組み、遅れを挽回したいと考えている。そこで本研究は、画面間予測でも画面内予測でも予測困難な画像の特性を抽出し、その特性に特化した新たな参照用画像データベースを構築し、クラウド上の予測画像を参照することにより符号化効率を大幅に向上するアルゴリズムを新規開発し、HEVCより全体で40%以上の圧縮効率を目標とした。遅れていた進捗状況を取り戻すため、H27年度の計画であった、従来の画面間予測・画面内予測を用いても予測困難なブロックの特性分析、具体的には1.画面間予測・画面内予測で予測困難なブロックの抽出、2.抽出したブロックの特性分析、3.画像シーケンスの準備を検討し、さらにH28年度の計画であった、周波数分類に基づいたデータベース構築、具体的には1.データベースの規模を考慮せずに最大限の符号化効率を実現するデータベースを作成、2.既存のデータベースに重複した部分、不要な部分を削除しながら独自の周波数特性により構築したデータを加え、最適なデータベースを構成することを検討した。また、アクセス速度を考慮するため、データベースの最小限のセットを定義することにより、少ないデータをローカルに置き、高い符号化効率とリアルタイム性を両立することも検討した。前年度の実施状況報告にも記載したとおり、本科研の採択がH27/10/22、予算執行がH27/12/10であったため、全体としての進捗状況は、申請時の研究計画よりやや遅れている。本年度は、H28年度までの研究計画の遅れを取り戻すとともに、H29年度の研究計画のデータベースに適した予測データ生成法を考案した。

具体的には、検証した周波数分類法・構築したデータベースを用い、データベースを効率的に検索できるための高速検索手法、検索結果より選択された複数の候補から最適な候補を選択するための確率モデルの構築等を検討した。また、構築したデータベースに適した予測データの生成法の提案と検証も行った。さらに、このデータベースを模擬クラウド上に置き、実環境での性能評価を行った。ネットワーク遅延を克服するため、データベースの一部をローカルに置くことや、ヒット率の高いデータをローカルバッファに置くことも検討した。また、実用に向けて特に符号化器のハードウェア実装を考慮した改良も検討した。提案した画面内符号化,画面間符号化の新規アルゴリズムは,符号化効率向上と高速化を実現した。研究成果は,符号化の前処理に必要な技術を解明したことである。前処理としての部分をクラウド上に置くことにより,将来のネットワーク環境においての実装の可能性を検討した。現状のネットワークの遅延が大きな問題ではあるが,将来性は十分ある。本研究は,人工知能技術を用いたシステムの開発もチャレンジした。クラウド上には,CNNによる特徴抽出手法を用い,効率的に参照ライブラリを作成し,符号化に用いることも検討した。その結果より,この研究を広げ,もっと幅広い可能性が見えたため,今後後続の研究を続けていく予定である。まずは、遅れ気味であるH27年度計画、従来の画面間予測・画面内予測を用いても予測困難なブロックの特性分析、1画面間予測・画面内予測で予測困難なブロックの抽出、2抽出したブロックの特性分析、3画像シーケンスの準備を、年度初めにできるだけ早く進捗させ、本来のH28年度予定である、周波数特性により分類されたデータベースを構築したい。具体的には、まず、データベースの規模を考慮せず、最大限の符号化効率を実現するデータベースを作成する。データベースは、周波数特性毎、輝度毎、色差毎、ブロックサイズ毎で検索可能なデータベースにする。そのため、既存の画像分類法により構築されたデータベースを利用し、初期の作業量を削減する。さらに、既存のデータベースに重複した部分、不要な部分を削除しながら独自の周波数特性により構築したデータを加え、最適なデータベースを構成する。これにより、膨大なデータベースにより最適な参照画像を作成できるが、データベースのアクセスに遅延が伴うためにリアルタイム符号化には不向きである。そこで、データベースの最小限のセットを定義することにより、少ないデータをローカルに置き、高い符号化効率とリアルタイム性を両立することも検討する。本年度は、先に記述したH28年度までの研究計画の遅れを取り戻すとともに、本来のH29年度の研究計画のデータベースに適した予測データ生成法を考案したい。具体的には、検証した周波数分類法・構築したデータベースを用い、データベースを効率的に検索できるための高速検索手法、検索結果より選択された複数の候補から最適な候補を選択するための確率モデルの構築等を検討する。また、構築したデータベースに適した予測データの生成法の提案と検証も行う。さらに、このデータベースをクラウドに上げ、実環境での性能評価を行う。現実のネットワーク環境を考慮した実験を行うため、商用のクラウドサービスを利用する予定である。
微粒子触媒のポリマー中への包埋固定化とその触媒性能

液相懸濁触媒をその活性を損わずにポリマー等に包埋固定化して使用できれば,触媒の回収が容易になるのみならず,ポリマーの疎水性を利用した新しい触媒プロセスの開発など,いろいろな効用が期待できる.本研究では,シリコーンゴムなどのゴム状ポリマーが無孔質にもかかわらず高い物質透過能を有することに着目して,シリコーンゴム中に微粒子触媒を分散固定化する方法を検討すると共に,その触媒性能をアセトンの水素化および不飽和脂肪酸の水添をモデル反応として調べ,以下の成果を得た.1.触媒活性はシリコーンゴム包埋により約1桁低下するが,特に高活性な触媒の場合を除いて,触媒有効係数は1に近く,シリコーンゴム中の各反応成分の拡散過程は律速段階とはならないことがわかった.2.気・液および液・シリコーンゴムの各界面で反応成分の溶解平衡が成立する場合,気相固体触媒反応における触媒有効係数の理論が本触媒系にも適用できることがわかり,包埋触媒を設計する上で有用な知見が得られた.3.シリコーンゴム包埋による活性低下の原因として,硬化時に発生するオキシムなどの化合物およびポリマー自身が触媒毒として働くこと,および触媒細孔内にシリコーンゴムが浸入して反応成分の細孔内拡散を妨害することが示唆された.4.逐次反応における中間体の選択率は触媒をシリコーンゴムに包埋することにより著しく低下することを認め,その原因が担体ポリマーのカゴ効果によることが示唆された.異常, 2年間の研究においてシリコーンゴム包埋触媒の設計・製作・性能に関し有益な知見が得られた.今後は担体ポリマーの疎水性を利用した反応,たとえば水共存下での選択的有機合成反応などへ本法の拡張を試みる予定である.液相懸濁触媒をその活性を損わずにポリマー等に包埋固定化して使用できれば,触媒の回収が容易になるのみならず,ポリマーの疎水性を利用した新しい触媒プロセスの開発など,いろいろな効用が期待できる.本研究では,シリコーンゴムなどのゴム状ポリマーが無孔質にもかかわらず高い物質透過能を有することに着目して,シリコーンゴム中に微粒子触媒を分散固定化する方法を検討すると共に,その触媒性能をアセトンの水素化および不飽和脂肪酸の水添をモデル反応として調べ,以下の成果を得た.1.触媒活性はシリコーンゴム包埋により約1桁低下するが,特に高活性な触媒の場合を除いて,触媒有効係数は1に近く,シリコーンゴム中の各反応成分の拡散過程は律速段階とはならないことがわかった.2.気・液および液・シリコーンゴムの各界面で反応成分の溶解平衡が成立する場合,気相固体触媒反応における触媒有効係数の理論が本触媒系にも適用できることがわかり,包埋触媒を設計する上で有用な知見が得られた.3.シリコーンゴム包埋による活性低下の原因として,硬化時に発生するオキシムなどの化合物およびポリマー自身が触媒毒として働くこと,および触媒細孔内にシリコーンゴムが浸入して反応成分の細孔内拡散を妨害することが示唆された.4.逐次反応における中間体の選択率は触媒をシリコーンゴムに包埋することにより著しく低下することを認め,その原因が担体ポリマーのカゴ効果によることが示唆された.異常, 2年間の研究においてシリコーンゴム包埋触媒の設計・製作・性能に関し有益な知見が得られた.今後は担体ポリマーの疎水性を利用した反応,たとえば水共存下での選択的有機合成反応などへ本法の拡張を試みる予定である.水素化、脱水素などの液相反応では微粒子触媒が懸濁状態で用いられる。本プロセスでは、反応終了後、反応液と触媒との分離操作が必要であるが、もし触媒をその活性を損なうことなくポリマー等に固定化できれば、触媒の回収,再使用が容易になるのみならず、固定層型の連続式反応操作や高価な貴金属触媒の使用も可能となる。本研究では、シリコーンゴムなどのゴム状ポリマーが無孔質にもかかわらず高い物質透過能を有することに着目して、ゴム状ポリマー中に微粒子触媒を分散、固定化する方法を検討し、その触媒性能を明らかにすることを目的とする。まず本研究を遂行するに適したモデル反応系を探すことから始め、以下の知見を得た。(1)Pd炭素触媒による2-プロパノールの脱水素は50゚C以下では進行しない。(2)ラネ-Niによる2-プロパノールの脱水素は40゚Cで進行する。しかし触媒をシリコーンゴムあるいは天然ゴムに包埋すると反応は起らない。(3)アセトンの水素化は非包埋およびシリコーンゴム包埋のラネ-NiおよびRu炭素触媒で進行する。(4)ラネ-Niの触媒活性は【O_2】に極めて敏感で、再現性あるデータを得ることが困難であるが、酒石酸で修飾することにより再現性が向上する。以上の結果より酒石酸修飾ラネ-NiおよびRu炭素触媒によるアセトンの水素化をモデル反応に選び、以下の結果を得た。(1)触媒をシリコーンゴム(脱オキシム型)に包埋することにより、反応速度はラネ-Niの場合で約1/30に、Ru炭素の場合で約1/20に低下する。(2)いずれの場合も、包埋触媒のサイズを変えても反応速度はほとんど変わらない。(3)反応物成分(アセトン,水素,2-プロパノール)のシリコーンゴム中の溶解度および拡散係数より触媒有効係数を推算すると約1である。(4)これらの結果より拡散過程は律速段階ではないことが示唆された。今後、反応の選択性に対するシリコーンゴム包埋の影響を調べる予定である。
尿酸は単なる廃棄物か?-昆虫の酸素ストレス防御系における役割の解明-

1.虫体の脂質画分中に含まれる化学発光阻害物質を効率よく除く手法を検討した.その結果,Sep-pak NH_2による固相抽出法が前処理として最も優れていた.これにより,虫体の過酸化脂質の高速液体クロマトグラフ-化学発光検出システム(CL-HPLC)による微量定量法が確立した.検出限界は約1pmolと生体試料の分析に十分な感度を示した.2.タマネギハエ幼虫の飼料にエリスロシンBを添加し,可視光を照射して酸化ストレスを与えた.この幼虫から脂質を抽出し,上記の方法により阻害物質を除いたのち,CL-HPLCにて過酸化脂質の検出を試みた.酸化ストレスを与えた幼虫には,対照(エリスロシン無投与)の幼虫よりも有意に多量の過酸化脂質が含まれていることが明らかとなった.3.カイコを用いて尿酸が酸化ストレスに対する防御に必要であることを明らかにした.キサンチンデヒドロゲナーゼの阻害剤であるアロプリノールを飼料中に添加すると尿酸の含有量を著しく低下させることができた.このカイコを用いて2種類の酸化ストレスの含有量を著しく低下させることができた.このカイコを用いて2種類の酸化ストレスに対する耐性を調べた.まず,紫外線照射下における平均寿命を観察したところ,アロプリノールを与えたカイコは有意に寿命が短くなっていた.また,可視光照射下で活性酸素を生成する色素ローズベンガルを与えたところ,やはりアロプリノールを与えたカイコでは平均寿命が短縮された.このことにより,カイコにおいて尿酸は活性酸素ストレスから生体を保護する役割を担っていると推測された.1.虫体の脂質画分中に含まれる化学発光阻害物質を効率よく除く手法を検討した.その結果,Sep-pak NH_2による固相抽出法が前処理として最も優れていた.これにより,虫体の過酸化脂質の高速液体クロマトグラフ-化学発光検出システム(CL-HPLC)による微量定量法が確立した.検出限界は約1pmolと生体試料の分析に十分な感度を示した.2.タマネギハエ幼虫の飼料にエリスロシンBを添加し,可視光を照射して酸化ストレスを与えた.この幼虫から脂質を抽出し,上記の方法により阻害物質を除いたのち,CL-HPLCにて過酸化脂質の検出を試みた.酸化ストレスを与えた幼虫には,対照(エリスロシン無投与)の幼虫よりも有意に多量の過酸化脂質が含まれていることが明らかとなった.3.カイコを用いて尿酸が酸化ストレスに対する防御に必要であることを明らかにした.キサンチンデヒドロゲナーゼの阻害剤であるアロプリノールを飼料中に添加すると尿酸の含有量を著しく低下させることができた.このカイコを用いて2種類の酸化ストレスの含有量を著しく低下させることができた.このカイコを用いて2種類の酸化ストレスに対する耐性を調べた.まず,紫外線照射下における平均寿命を観察したところ,アロプリノールを与えたカイコは有意に寿命が短くなっていた.また,可視光照射下で活性酸素を生成する色素ローズベンガルを与えたところ,やはりアロプリノールを与えたカイコでは平均寿命が短縮された.このことにより,カイコにおいて尿酸は活性酸素ストレスから生体を保護する役割を担っていると推測された.1.虫体から脂質を抽出し、本研究により構築した高速液体クロマトグラフ一化学発光検出器(CL-HPLC)システムを用いて、過酸化脂質を定量分析する方法を開発した。脂質の標品として、トリグリセリド(トリオレイン)の過酸化物を用いた場合、検出限界は1pmo1であり、十分な感度を持つことが確認された。2.虫体より抽出した脂質画分に、化学発光の阻害物質が含まれていることが判明し、これを効率よく除く手法を検討した。その結果、Sep-pak NH_2による固相抽出法が前処理として最も優れていた。3.虫体内の尿酸をアロプリノール投与により欠損させた蚕、尿酸の生合成能を欠く突然変異体の油蚕と正常蚕とを用いて、尿酸含量と各種酸化ストレスが蚕の生存率に及ぼす影響との関係を調べた。酸素ストレス上昇要因としては、i)紫外線の照射、ii)Erythrocin B(光増感物質、Photosensitizer)の添食とそれに続く可視光照射、の2つの方法を用いた。油蚕およびアロプリノールにより尿酸の合成を阻害して表現型を油蚕としたカイコの両者とも、紫外線照射、光増感物質の添食の方法を問わず、正常蚕に比べて酸化ストレスに対する感受性が上昇しており、寿命が有意に短かくなった。1.カイコを用いて尿酸が酸化ストレスに対する防御に必要であることを明らかにした。キサンチンデヒドロゲナーゼの阻害剤であるアロプリノールを飼料中に添加すると尿酸の含有量を著しく低下させることができた。このカイコを用いて2種類の酸化ストレスに対する耐性を調べた。まず紫外線照射下における平均寿命を観察したところ、アロプリノールを与えたカイコは有意に寿命が短くなっていた。また、可視光線照射下で活性酸素を生成する色素ローズベンガルを与えたところ、やはりアロプリノールを与えたカイコでは平均寿命が有為に短縮された。このことにより、カイコにおいて尿酸は活性酸素ストレスから生体を守る役割を担っていると推測された。

これにより、虫体の過酸化脂質の高速液体クロマトグラフ-化学発光検出器(CL-HPLC)システムによる微量定量法が確立した。3.タマネギバエ幼虫の飼料にエリスロシンBを添加し、可視光を照射して酸化ストレスを与えた。この幼虫から脂質を抽出し、上記の方法により阻害物質を除いた後、CL-HPLCにて過酸化脂質の検出を試みた。酸化ストレスを与えた幼虫には、対照(エリスロシン無投与)の幼虫よりも有意に多量の過酸化脂質が含まれていることが明かとなった。
心筋歩調取り電位調節に果たすエンドセリンA,B両受容体の機能分担の分子機序の解明

本研究では、筆者がこれまでの研究で見出した、エンドセリン-1(ET-1)によるET_A受容体を介した心搏抑制作用の機序解明を更に進めるため、研究対象を洞房結節に移し,電気生理学的手法を中心として心拍制御のイオン機序の解明を進めた。また、心拍制御におけるET_B受容体の役割についても、新たに解析を進めた。(1) ET_A、ET_B両受容体が、心拍制御に関してそれぞれ、心拍抑制・増強という相反する作用を仲介するという役割分担を行っていることが、選択的拮抗薬を用いた薬理学的実験により明らかとなった。(2)洞房結節細胞に対するET-1の作用;ウサギ洞房結節に対し、ET-1(l nM)は用量依存的にpacemaker電位の傾きの減少とtake-off potentialの脱分極方向へのシフトを起こさせ、結果として自発活動電位のcycle lengthを増大させた。この作用はET_A受容体選択的拮抗剤BQ123(1μM)により遮断された。単離ウサギ洞房結節細胞を用いた解析の結果、ET-1に対する反応には少なくとも異なる2種の反応を示す細胞群、すなわET-1により脱分極する細胞と過分極を起こす細胞とが認められた。ホールセル・クランプ法による膜電流解析の結果ET-1は前者の細胞に対しては、過分極誘発電流(I_f)を僅かに抑制し、isoproterenol存在下で強くこれを抑制、また、後者の細胞に対しては、アセチルコリン電流(I_K_<(ACh)>)を顕著に増大させることが判明した。さらに、両タイプの細胞とも、ET-1はL型カルシウム電流を顕著に抑制した。本研究では筆者が見出したエンドセリン-1(ET-1)の心搏抑制作用の機序解明を更に進め、対象を洞房結節細胞に移して電気生理学的解明を行った。また、ET_A受容体脱感作に種差を発見し、その分子機序を解析した。(1)洞房結節細胞に対する作用;単離ウサギ洞房結節細胞に対し、ET-1(1nM-)は用量依存的に最大弛緩電位を有意に過分極させ、pacemaker電位の傾きを著しく減少し、活動電位持続時間を有意に減少させ、結果として自発活動電位のcycle lengthを増大させた。ホールセル・クランプ法による膜電流解析の結果、ET-1は過分極誘発電流(If)には単独で影響せずisoproterenol存在下でこれを抑制、またL型カルシウム電流を顕著に抑制した。さらにアセチルコリン電流(IK(_<ACh>))を顕著に増大させることが判明した。(2)ET_A受容体脱感作と種差;ET-1の反復投与(50nM、5分投与、30分回復)によりラット右心房標本はET_A、ET_B両受容体反応共に急速に脱感作し、2度目以降の反応性を失ったが、モルモット心房筋ではET_A受容体選択的拮抗剤BQ123(1μM)に感受性の心拍抑制反応が繰返し惹起され、脱感作に抵抗性であることが判明した。ET-1(10nM)は単離ウサギSA node細胞の自発収縮頻度を単独で繰返し顕著に抑制した。モルモットとウサギの心房筋よりmRNAを得、ヒトET_A受容体の部分アミノ酸配列に選択的なプライマーを合成し、RT-PCR法を用いて相当するET_A受容体の部分アミノ酸配列を決定し既知の種(ヒト、ウシ及びラット)のものと比較した結果、モルモットとウサギのET_A受容体の第2細胞内ループからC末端までのリン酸化可能なアミノ酸残基(Ser,Thr)は、ヒト、ウシ、ラットとの間で完全に保存していた。
インスレーターを用いたp53発現ウイルスベクターの開発

本研究ではエピジェネティックな遺伝子発現調節機構であるインスレーターをウイルスベクターに搭載することで、より効果的な遺伝子発現を示すベクターが得られる可能性がある。ヒトを含めた様々な種のインスレーターを搭載したp53アデノ随伴ウイルスベクターを作成し、より長期間かつ高い遺伝子発現が可能なベクターを開発することを目的とした。(本研究ではエピジェネティックな遺伝子発現調節機構であるインスレーターをウイルスベクターに搭載することで、より効果的な遺伝子発現を示すベクターが得られる可能性がある。(悪性腫瘍に対する治療は外科手術、化学療法、放射線療法、そして受容体に選択的な抗体などがあるが、その効果は腫瘍の種類や進展度により大きく異なり、またしばしば重篤な副作用をもたらす。これに対して今後の発展が期待される比較的新しい治療方法として遺伝子治療があり、活発に研究されている。遺伝子治療は様々な病気に対する有効な治療法となる可能性があり、そのひとつに腫瘍に対するp53遺伝子の導入がある。しかしその臨床研究は十分な成果をあげているとは言い難い。遺伝子の投与方法としてはウイルスベクターが比較的効率よく遺伝子を投与可能である。現在までに様々な腫瘍に対してp53搭載アデノウイルスベクターを用いた遺伝子治療の臨床試験が承認されており、一定の効果が認められたとされている。しかし実際の臨床応用に向けては過剰な免疫反応などの安全性の問題点がある。アデノ随伴ウイルスベクターは作成効率や導入遺伝子の発現率では劣るものの、非病原性から安全性が高いと考えられている。さらにベクターにはウイルス固有の蛋白質をコードする遺伝子が含まれないため、遺伝子導入細胞に対する免疫反応が惹起されにくいといった利点もある。ヒトを含めた様々な種のインスレーターを搭載したp53アデノ随伴ウイルスベクターを作成し、より長期間かつ高い遺伝子発現が可能なベクターを開発することを目的としている。本年度の研究実施結果は予備段階としてp53遺伝子の基礎的な研究をもとに、効率的な遺伝子発現をもったp53搭載アデノ随伴ウイルスベクターの開発研究を行った。これらの研究は継続しており、関連した一部の成果を学会にて発表した。p53搭載ベクターの作成と同時にレスベラトロールに関する基礎的な研究も行った。レスベラトロールは赤ワインやぶどうの皮に含まれるポリフェノールの一種として知られている。レスベラトロールは長寿遺伝子であるSIRT1を活性化することでNF-kBの脱アセチル化を促進し、NF-kBの働きを阻害することで生体の過剰な炎症を抑える働きがあることが知られている。しかし、産婦人科疾患において、抗炎症作用に着目した報告はまだ少ない。子宮内膜症は腹腔内マクロファージや内膜症間質細胞などによる炎症の増悪スパイラルに陥り、慢性的にNF-kBが活性化されている慢性炎症性疾患である。レスベラトロールはSIRT1を活性化し、NF-kBを阻害することにより抗炎症作用を持つ。レスベラトロールの抗炎症作用は関節リウマチなどの慢性炎症性疾患にも効果を持つことが報告されている。この抗炎症作用が内膜症でも認められるかを、SIRT1やNF-kB経路に注目し、内膜症間質細胞培養を用いて検討した。結果、レスベラトロールは内膜症間質細胞における炎症性サイトカインであるIL-8の発現を抑制した。また、SIRT1のinhibitorであるsirtinolはIL-8の発現を誘導した。これらのことより、内膜症間質細胞の炎症性反応においてSIRT1の活性化が重要な役割を担っていることが示唆された。今後はSIRT1をターゲットとしたベクターの研究開発を進める。ウイルスベクターの研究開発において効率的な遺伝子発現をきたすベクター作成に難渋している。24年度が最終年度であるため、記入しない。p53遺伝子を搭載したベクターの開発が困難な場合、p53以外にも抗腫瘍効果を持った因子を用いるベクターの研究も同時に研究を行うなど、他の有効な手段についても同時に検討していくことが必要と思われる。
公的部分における会計制度の改革過程に関する国際比較研究

中央政府や地方政府の会計に企業会計の考え方を導入する動きが世界的に進行しているが、その背景及び過程は各国及び政府レベルにおいて異なっている。交わが国を含む大陸法の影響を受ける国と慣習法の影響が強いアングロサクソン諸国では、法制度の改正を伴うか否か、会計専門職団体の影響力が強いか弱いか、地方債等の資本市場の形成環境が進展しているか否か、といった違いがある。そのことが形式的な導入という面では共通するものの、実態的な財務経営や意識行動の変化面でアングロサクソン諸国の方が大きい結果をもたらしていることが明らかにされた。公的部門の会計改革過程を政策科学的に把握するため、改革の背景になった社会・政治・経済環境及び主要なアクターの相互作用について既往文献及び実態調査を実施した。その際、会計改革は単独に行われるのでなく、ガバナンスの見直しや公的部門の改革推進の見地から一つの政策価値実現手段として実施されるとの仮説から、各国の公的部門の会計改革を他の改革との進捗や背後の理論との関係において整理した。その結果、最も理論的に整合的な体系で実施しているのはニュージーランドであり、公共選択やプリンシパル・エージェント理論に適合する体系となるように会計基準が設計されているといえる。他方、米国や英国及びわが国での公会計改革は、必ずしも予め理論が準備され、それと整合的な会計基準とはなっていない。この状況の差は、会計改革の行政改革での位置づけがアカウンタビリティの向上に力点を置くか効率性などの経営改善に力点をおくかによって規定されると考えられる。つまり、ニュージーランドは後者、米国や英国及びわが国などは前者となる。また、意思決定者である議員の公会計改革への認識や意識について、わが国の国会議員に関してアンケート調査を実施して分析した。その結果、多くの議員は公会計改革を広い意味での経営改善に期待していることが明らかになった。なお、各国の実態調査のうち既往研究が豊富であり実態把握が容易な米国と英国については学術文献やインタネットなどの公開情報の調査を先行させることとし、ニュージーランドにおける改革、特に会計基準に係る主要なアクターである基準設定機関、財務省、会計士協会及び学者からヒアリングを実施した。その結果、公会計に特有な現金主義から発生主義会計への移行への抵抗感や反対意見は理論及び実践面でほとんどなく、論点は公会計の特有な会計処理におかれ、改革への用具としての貢献に各アクターの関心がむかったことが判明した。初年度において実施した会計基準設定過程の理論的分析を踏まえ、平成18年度においてはニュージーランドと同じオセアニア地方のオーストラリアにおける公的部門の会計基準の設定過程についての検討を実施した。基本的には両国は密接な関係があり、会計専門職や会計関連学会も共催で大会を開くなどしており、公的部門及び民間部門の会計基準も共通の基準設定機関が認可している点も同じである。また、国際会計士連盟(IFAC)の下に設置されている国際公会計基準審議会(IPSASB)に積極的に参画している点も似ている。ただし、ニュージーランドと異なり学者や国会議員のなかには現金主義から発生主義に移行することにより議会統制が弱体化するのではないかという懐疑論がみられ、特にキャッシュフロー計算書における間接法の適用については現金主義下での科目別の総額支出が見えにくい形式になることへの批判がある。次いで、民主制度下で最も重要なアクターである議員に対して前年度に実施した国会議員に対する調査と比較する目的から、平成18年度から記帳段階から複式簿記による発生主義会計を導入した東京都の都議会議員に対して財務書類の利用状況や会計基準設定のあり方や課題について調査を行った。国会議員と共通する点は、発生主義会計及び発生主義予算を支持する意見が多く、先進国で発生主義導入時に問題にされた理解困難性を訴える意見が少ないのがわが国の特色であることが判明した。一方、国会議員と異なる点は財務書類の利用状況は都議会議員の方が高いことである。ただし、追加調査した意思決定に使用する情報源としては公式の財務書類や評価書よりも地元の支持者や一般国民を挙げる者が多く、直接的な対話による情報が影響力をもち、公会計制度改革に並び統合された集計データをいかに個別のデータに照合させるかが意思決定改善に際し課題になることが明らかになった。本年度は我が国と似た大陸法の影響を受けているオランダとフランス両国における政府会計の改革がどのように進展しているかについて調査分析を行った。まず、オランダについては全政府部門について当初導入予定であった発生主義は省庁内部のエージェンシーに限定され、また、予算への発生主義化は見送られたことが明らかにされた。これは、財務省及び議会における現金主義による予算続制を維持したいという意思が優先されたためである。一方、フランスでは発生主義を全攻府部門に導入するとともに予算書の体系を目的別・プログラム別に組み替えるとともにプログラム責任を巌格にする代わりに執の弾力性を与え、効率的かつ効果的な行政を目指している。

この改革は予算基本法の改定を要したが、行政経済財政省の管理目的以外に議会の統制改善という視点もある点が注目きれる。アングロサクソンの会計基凖調和化に一時は反対していたフランスは、いまや国際公会計基準審議会の主要メンバーとして積極的に参加するようになっているのは象徴的である。もっとも、発生主義化への抵抗が少なかったのはプランコンタブルという国民繕済計算と一体化した会計基準の存在が大きかったといえる。こうした大陸法の国での改革を踏まえわが国での取り組み、とりわけ議会側の意識について既に発生主義を適用した東京都の都議会議員に対するアンケート結果を分析し、意思決定への情報源として重要なものの地域住民からの直接的な要望・意向が最も影響力があることがわかり、両者を硲がに有効に活用するかが改革の鍵になることを明らかにした。この結果は、第11回CIGAR(ポルトガル)及び日本会計研究学会で報告した。本年度は研究の最終年度であることから、これまで国際比較研究を行ってきた各国の改革過程を統一的なモデルで分析し、何が改革を推進しているか、誰がその主導的役割を果たしているか、国際的な調和化の圧力の影響はどの程度か、会計制度以の改革とどのような関係があるか、とりわけ企業会計の動向とどのような関連を有するかに焦点をおい検討てした。その結果、Public Interestの価値を公的部門の会計で重視するアングロサクソン諸国とRechtsstaatの価値を重視する欧州大陸諸国で大きく改革のアクターび企業会計との関係性が異なることが明らかにされた。具体的にいえば、前者では会計専門職による企業会計との統一性び基準設定過程の中立性・独立性が重視される一方、後者では公法としての会計基準の設定が制度化において要求され基準設定においても議会・行政の関与が強いということである。もちろん、アングロサクソン諸国でも英国は米国よりも企業会計との共通化の色彩が強く、国際公会計基準(IPSAS)でなく国際財務報告基準(IFRS)を適用することに方向転換するなど各国で調和化の程度は異なる。同様に、欧州大陸諸国でも予算基本法等の公法の改正によって企業会計化を推進しようとする点では共通しているが、実際の運用では会計専門職の層の違いや伝統的な現金主義統制を保持したい意向から決算段階での追加情報的な会計情報としての役割にすぎず、日常の経営管理に一体化したものになっていない傾向がみられるところやフランスのようにシステム的に変更した国もみられる。我が国では、中央政府段階では特別会計に関する法律で初めて発生主義による財務報告が制度化されたが、あくまでも現金主義による予算決算制度の追加参考情報としての位置づけであり、公法としての取り組み及び運用面での限においてRechtsstaat型の改革過程にるといえる。この意味で会計専門職の機能も限定されたものになっていると考えられる。また、地方政府の自治体会計では現在3つの発生主義モデルが併存しているが、これも法的な位置づけがなされていないこと及び財政健全化法制とも関連性がないことから機能が十分発揮できない状熊にあるといえる。今後も継続して改革過程を監視していくとともに、法的な制度化が実質化する要因を明らかにすることが課題である。
情動ストレス反応における可塑性の研究

離乳前の仔ラットを母ラットから毎日数分間離すと成熟した後に与えた新奇刺激に対する副腎皮質ホルモンの分泌反応が減弱する.この副腎皮質ホルモン分泌反応の低下を引き起す可能なメカニズムとして, 1)脳を含む視床下部・下垂体前葉が可塑的に変化したためにACTH分泌反応が減少している,2)ACTHに対する副腎皮質の反応性が低下している,ことが考えられる.初めの仮説をテストするために離乳前の仔ラットを毎日10分間,母親および他の仔ラットから隔離し,成熟した後に与えた新奇刺激に対するACTH分泌反応をRIA法を使って調べた.成熟後に与えた新奇刺激に対して未処置群より低い血漿ACTHレベルを示した.同腹の8匹の仔に同一の処置をした場合でも,同腹の仔の半数を隔離した場合でも,隔離操作群は未処置群に比べて有意に低い値を示した従って隔離操作が母ラットを介して間接的に仔ラットに働いたためではなく直接仔ラットに作用し成熟後における分泌反応を低下させたと考えられる.また幼若期に隔離する時間を10分/日にしても4時間/日にしても新奇刺激後のACTHレベルは未処置群より有意に低下した.一方,幼若期の侵害ストレスの成熟後におけるACTH分泌反応への効果を調べる目的で,離乳前の仔ラットにフットショック(FS:50Hz, 0.2mA, 3分間/日)を与えた.このFS操作群は成熟後に与えたFS(1.6mA, 1分間)に対するACTH分泌反応が隔離操作群より減弱していた.以上のデータは幼若期のストレス刺激(隔離操作,侵害刺激)が成熟後に与えたストレス刺激(新奇刺激,侵害刺激)に対するACTH分泌反応を減弱させることを示している.従って,すくなくとも幼若期ストレス刺激が脳を含む視床下部・下垂体系に可塑的変化を引き起こすと結論される.離乳前の仔ラットを母ラットから毎日数分間離すと成熟した後に与えた新奇刺激に対する副腎皮質ホルモンの分泌反応が減弱する.この副腎皮質ホルモン分泌反応の低下を引き起す可能なメカニズムとして, 1)脳を含む視床下部・下垂体前葉が可塑的に変化したためにACTH分泌反応が減少している,2)ACTHに対する副腎皮質の反応性が低下している,ことが考えられる.初めの仮説をテストするために離乳前の仔ラットを毎日10分間,母親および他の仔ラットから隔離し,成熟した後に与えた新奇刺激に対するACTH分泌反応をRIA法を使って調べた.成熟後に与えた新奇刺激に対して未処置群より低い血漿ACTHレベルを示した.同腹の8匹の仔に同一の処置をした場合でも,同腹の仔の半数を隔離した場合でも,隔離操作群は未処置群に比べて有意に低い値を示した従って隔離操作が母ラットを介して間接的に仔ラットに働いたためではなく直接仔ラットに作用し成熟後における分泌反応を低下させたと考えられる.また幼若期に隔離する時間を10分/日にしても4時間/日にしても新奇刺激後のACTHレベルは未処置群より有意に低下した.一方,幼若期の侵害ストレスの成熟後におけるACTH分泌反応への効果を調べる目的で,離乳前の仔ラットにフットショック(FS:50Hz, 0.2mA, 3分間/日)を与えた.このFS操作群は成熟後に与えたFS(1.6mA, 1分間)に対するACTH分泌反応が隔離操作群より減弱していた.以上のデータは幼若期のストレス刺激(隔離操作,侵害刺激)が成熟後に与えたストレス刺激(新奇刺激,侵害刺激)に対するACTH分泌反応を減弱させることを示している.従って,すくなくとも幼若期ストレス刺激が脳を含む視床下部・下垂体系に可塑的変化を引き起こすと結論される.
超音波による新しい多臓器包括的老化指標の開発と生活習慣病の総合的管理の効果解析

本研究では、新規に降圧剤治療を開始する患者およびこれまで降圧剤治療を続けてきた患者に対して、降圧剤内服治療前後で、血圧の変動、動脈硬化の検査指標、血液内分泌検査を比較し、降圧治療の効果判定に有用な指標を抽出した。降圧治療観察期間の前後で、Brain Natriuretic Peptide (BNP)、腎機能などの血液検査、動脈の硬さ指標、心臓超音波検査の心機能指標を計測した。観察期間の間の外来血圧の平均値および外来血圧変動性を計測した。以上の計測値から血圧コントロールとBNPやCAVIなどの検査指標を比較し、相関を検討し、血圧コントロールを良好に反映する検査指標を検討した。健常者の多臓器包括的老化指標の開発健常者(10歳代90歳代)を対象として、心臓年齢は心臓超音波法による左室肥大、左室拡張能障害を基に作成した(21ー23年度基盤Cの研究成果で得られた指標)指標で形態的・機能的に測定を行った。腎年齢は超音波法での腎臓サイズ、腎臓容積、腎ドプラ法での腎内血管抵抗(Resistive Index)計測による腎内血管抵抗で評価し、総合的評価を行った。脳年齢は頸動脈エコーでのintima-media thickness (IMT)、頚動脈プラークスコアを計測して評価した。さらに脳臓器障害については脳MRIを用いて大脳白質病変、脳萎縮、無症候性脳梗塞を加味し総合的に評価している。骨年齢は超音波骨密度測定装置(A-1000 InSight、GEヘルスケア社製)を用いて計測中である。超音波法以外から肺年齢は日本呼吸器学会が提唱する方法を用いて呼吸機能検査結果から計測し、他の臓器年齢指標と比較を行った。本研究では、生活習慣病患者を対象として超音波法で評価される心機能と動脈硬化進展度の関係を種々の臓器の間で検討を行った。メタボリック症候群では心臓臓器障害の特徴として、左室肥大よりも左室拡張障害として表現されやすいことを明らかにした。また、高血圧による腎機能障害は左室拡張能よりも左室肥大により良好な相関を示すことを明らかにした。さらに加齢自体が心機能障害に及ぼす影響が大であることを示し、生活習慣病の心機能評価には、年齢を加味する重要性を明らかにした。また生活習慣病患者の肺年齢と呼吸機能は動脈硬化指標や心機能障害と相関することを明らかにし、現在肺機能および肺年齢と炎症マーカーや酸化ストレスとの関連性について検討中である。外来血圧変動の大きさは脳卒中の危険因子であることが示されているが、1回の外来受診時内の外来血圧変動性に関係する因子の検討はまだ十分ではない。今年度の研究では内服治療中の高血圧患者の1回の外来受診時内の外来血圧変動性に影響を及ぼす因子について検討した。高血圧患者に対して1回の外来受診時に病院到着時と診察室内での2回、自動血圧計を用いて血圧測定を行った。2か月毎に1年間このような血圧測定を行い、最後の受診日にはフクダ電子VaSeraVS-1000を用いて動脈の硬さの指標Cardio-Ankle Vascular Index (CAVI)を計測した。血圧の指標は病院到着時と診察室内の2回の収縮期血圧の差と2回の収縮期血圧平均を算出し、1年間で6回の計測の平均値を求め、血液検査およびCAVIとの相関を検討した。病院到着時と診察室内の収縮期血圧平均は年齢(r=0.457, p<0.001)のみと相関した。一方、病院到着時と診察室内の収縮期血圧の差は、年齢(r=0.383, p=0.003)、CAVI (r=0.330, p=0.012)、HbA1C (r=0.345, p=0.009)、中性脂肪(r=0.299, p=0.024)と有意な相関を示した。病院到着時と診察室内の収縮期血圧の差は、2回の収縮期血圧平均よりもCAVIと良好な相関を示したことから、1回外来受診時内の外来血圧変動の大きさは動脈の硬さを反映する可能性が示唆された。今後は1回外来受診時内の血圧変動と患者の日常の心理的ストレスの関係について検討する。血圧変動と精神的ストレスの関係についての検討は現在の外来受診患者を対象にデータを蓄積しつつあるから。近年ストレスチェックが職場で行われ、精神面から生活習慣病や心血管疾患の発症予防に配慮がなされている。しかし、精神的ストレスの重症度の評価にはまだ確立されたグレーディング法はないのが現状である。今年度は高血圧薬物治療を目的に1年以上通院中の高血圧患者に1精神的ストレスの有無,2精神的ストレス重症度(最低1最高10までの10段階)についてアンケートを行った。血圧,心拍数はアンケート実施日以前1年間の外来受診日の診察室血圧をカルテ記載から平均値を計算し,アンケート実施日も含めて以前の1年以内の最低3回以上の血圧の平均値が得られた患者50例(男性24名,女性26名,年齢71±9歳,4392歳)を解析した。ストレス重症度は血圧,心拍数と相関しなかったが,年齢との間には有意な負の相関が認められた(r=-0.433, p=0.002)。ストレス無しと答えた患者の重症度は平均3.2±1.1,ストレス有りと答えた患者では平均5.4±1.1であった。

ストレス無しと答えた患者は重症度を3と自己評価し、ストレス有りと答えた患者は重症度を5と自己評価することが多かった。高血圧外来患者において精神的ストレスは血圧コントロールには影響しないと思われた。高齢高血圧患者は若年患者に比較して精神的ストレスは少ない状態であることが明らかにされた。本研究では、新規に降圧剤治療を開始する患者およびこれまで降圧剤治療を続けてきた患者に対して、降圧剤内服治療前後で、血圧の変動、動脈硬化の検査指標、血液内分泌検査を比較し、降圧治療の効果判定に有用な指標を抽出した。降圧治療観察期間の前後で、Brain Natriuretic Peptide (BNP)、腎機能などの血液検査、動脈の硬さ指標、心臓超音波検査の心機能指標を計測した。観察期間の間の外来血圧の平均値および外来血圧変動性を計測した。以上の計測値から血圧コントロールとBNPやCAVIなどの検査指標を比較し、相関を検討し、血圧コントロールを良好に反映する検査指標を検討した。健常者および生活習慣病患者(40歳代90歳代)を対象として、心臓年齢は心臓超音波法による左室肥大、左室拡張能障害を基に作成した(21ー23年度基盤Cの研究成果で得られた指標)指標で形態的・機能的に測定した。脳年齢は頸動脈エコーでの頚動脈プラークスコアを計測して評価する。さらに脳臓器障害については脳MRIを用いて大脳白質病変、脳萎縮、無症候性脳梗塞を加味し総合的に評価した。骨年齢は超音波骨密度測定装置(A-1000 InSight、GEヘルスケア社製)を用いて計測した。肺年齢は日本呼吸器学会が提唱する方法を用いて呼吸機能検査結果から計測した。(1)動脈の硬さとの関係:血圧・脈波計測装置(フクダ電子社製)を用いて上腕-足首間の動脈の硬さ指標(CAVI:Cardio-Ankle Vascular Index)を計測し動脈硬化度を計測した。またコーリン社製血圧脈波計測装置を用いて、脈波速度(baPWV: brachial-ankle pulse wave velocityも計測した。以上の動脈硬化の指標と多臓器包括的老化指標、臓器障害との関連性について検討を行った。(2)動脈硬化のバイオマーカーとの関係:血液サンプルから高感度CRP、BNPの測定を行い、動脈硬化と多臓器包括的老化指標、臓器障害との関係を明らかにする。(3)酸化ストレス度との比較:動脈硬化性臓器障害の原因となる酸化ストレス度を評価するため酸化ストレスマーカーとして尿中8-0HdGを測定し、多臓器包括的老化指標、臓器障害との関係を検討する。以上のデータ集積は順調に進んでいるため研究の進行はおおむね順調と思われる。今後は外来通院中の生活習慣病患者の精神的ストレスと動脈硬化、老化の関係を明らかにする。循環器内科今後は高血圧、糖尿病、高脂血症、メタボリックシンドロームなどの生活習慣病患者900人(10歳代90歳代)を対象として、上記の多臓器包括的老化指標を計測する。高血圧、糖尿病、高脂血症、メタボリックシンドロームなどの患者が保有する心血管事故危険因子と多臓器包括的老化指標の関係を検討し、心血管危険因子が臓器間老化のバランスに及ぼす影響について検討する。超音波法を用いて計測された、左室肥大、左室拡張能障害を基に作成した心臓年齢指標、腎臓サイズ、腎ドプラ法での腎内血管抵抗(Resistive Index)計測による腎年齢、頸動脈エコーでのintima-media thickness (IMT)、頚動脈プラークスコアを計測による脳年齢、骨年齢、肺年齢の間には有意な相関が認められ、本研究目的の多臓器包括的老化指標作成への可能性が期待されるため順調に進行していると思われる。
DNAメチル化がヌクレオソーム局在に与える影響の解析

1.生きている高等真核細胞の各遺伝子上において、DNAのどの領域をヌクレオソームが占めているか(並進上の位置)を詳細に決定する方法を開発した。細胞をソラレンで処理すると、ヌクレオソームのない領域にのみDNA鎖間クロスリンクが生成する。ここで開発した方法では、特定遺伝子上のクロスリンクの正確な位置と量を、最終的にシークェンスゲル上に強弱のバンドとして表示し、ヌクレオソームの位置をバンドのない領域として検出する。2.細胞内の各ヌクレオソームの表面で、DNA2重螺旋のどの部位がヒストンに面しており、どの部位が溶液側に露出しているか(回転上の位相)を決定する方法を開発した。細胞を放射線照射すると、DNAの螺旋が溶液側に露出している部位では切断されるが、ヒストンに面している部位では防護され乱ここで開発した方法では、特定遺伝子上のDNA切断の正確な位置と量を、最終的にシークエンスゲル上に強弱のバンドとして表示し、螺旋の周期に対応した約10塩基ごとの切断パターンを検出する。3.上記の新方法を用いて、DNAやヒストンの化学修飾の変化が、DNAとヌクレオソームの位置関係に与える影響の解析を試みた。ヒト細胞を血清などで刺激すると、c-FOS遺伝子の急速な誘導がみられるが、これにはヒストンのアセチル化などの急速な変化が伴っている。このとき、c-FOSプロモーター内に局在するヌクレオソームに関して、位置関係の変化が生じているかを検討したが、全く変化が認められなかった。このヌクレオソームは、誘導時に急速な化学修飾を受けるにもかかわらず、一切の位置変化を起こさないようである。高等真核細胞の単一コピー遺伝子上において、ヌクレオソームのin vivoでの存在位置を塩基配列レベルで決定するフットプリント法を確立した。この方法の概要は、次のようなものである。培養細胞をソラレンと長波長紫外線で処理すると、DNA上のヌクレオソームのない場所(リンカー)にのみ鎖間クロスリンクが生成する。ゲノム内の特定遺伝子上のクロスリンクを、最終的にシークエンスゲル上にバンドとして塩基配列レベルで表示するが、バンドのない場所がヌクレオソームの存在位置ということになる。クロスリンクを持つDNA2本鎖は、加熱しても完全には解離せず、温度を下げると急速に(プライマーがアニールする前に)もとの2本鎖に戻ってしまうため、PCRなどが適用できない。そこで、前処理でクロスリンクを取りはずして他の形に転換することが必要である。そのためアルカリ中で加熱を行うが、この処理により、非対称分子であるソラレンは、片側でDNA鎖よりはずれ、反対側でのみDNA鎖に結合した普通の付加体になる。この付加体の位置を、私たちが開発したterminal transferase-dependent PCR法で決定する。この方法は、一種のpolymerase stop assayである。遺伝子特異的プライマーからの伸長反応は付加体の場所で停止するが、このとき生ずる1本鎖DNA産物をシークエンスゲル上に表示する。鋳型がゲノムDNAのため、産物はきわめて微量であり、2段階の増幅が行う。この方法を用い、ヒトc-FOS遺伝子のプロモーターにおいて、クロスリンク生成が抑制される広い領域を検出したが、これは実際に、ヌクレオソーム存在部位と考えられているところに相当していた。平成12年度には、生きている高等真核細胞の各遺伝子上において、DNAのどの領域をヌクレオソームが占めているか(並進上の位置)を詳細に決定する方法を開発したが、13年度には、これに引き続いて以下のような研究を行った。1.細胞内の各ヌクレオソームの表面で、DNA2重螺旋のどの部位がヒストンに面しており、どの部位が溶液側に露出しているか(回転上の位相)を決定する方法を開発した。細胞を放射線照射すると、DNAの螺旋が溶液側に露出している部位では切断されるが、ヒストンに面している部位では防護される。

ここで開発した方法では、特定遺伝子上のDNA切断の正確な位置と量を、ligation-mediated PCRを用いて、最終的にシークエンスゲル上に強弱のバンドとして表示する。もし、特定のDNA配列のヌクレオソーム表面における回転上の位相が細胞集団内で同調している場合、螺旋の周期に対応した約10塩基ごとの切断パターンがあらわれる。2.二つの新方法を用いて、DNAやヒストンの化学修飾の変化が、DNAとヌクレオソームの位置関係に与える影響の解析を試みた。ヒト細胞を血清などで刺激すると、c-FOS遺伝子の急速な誘導がみられるが、これにはヒストンのアセチル化などの急速な変化が伴っている。このとき、c-FOSプロモーター内に局在するヌクレオソームに関して、位置関係の変化が生じているかを検討したが、全く変化が認められなかった。このヌクレオソームは、誘導時に急速な化学修飾を受けるにもかかわらず、一切の位置変化を起こさないようである。
低筋力/高ストローク方式の人工心臓駆動用リニアー型骨格筋アクチューエーターの開発

慢性電気刺激した広背筋をリニアー型として利用した人工心臓駆動において、広背筋の初期牽引力を小さく収縮長を長くとるlow power/high stroke方式(LP方式)骨格筋アクチュエーターの有用性を検討した。成犬5頭の広背筋を約8.8週間にわたりMedtronic社製Cardiomyoplasty用完全埋め込み型骨格筋電気刺激装置による胸背神経の慢性電気刺激を行なった。広背筋の耐疲労性を獲得したのち、模擬循環回路内に組み込まれた人工心臓を2種類のLP方式(LP5、LP10)とhigh power/low stroke方式(HP方式)を用いて後負荷30、100mmHgで駆動した。LP方式はフイゴ状ベローズで力点にかかる力を最小限にするように工夫し、HP方式はベローズを直線方向に圧縮するようにした。後負荷30mmHgにおける出力はLP5が0.25mW/g、LP10が0.27mW/g、HPが0.24mW/g、100mmHgにおける出力はLP5が0.81mW/g、LP10が0.92mW/g、HPが0.76mW/gであった。犬心臓の出力は左室330mW、右室60mWであったことからLP10は左室の50%、右室の82%であった。LP10はHPに比べて有意に高い出力を発生し、LP方式の有用性が証明された。完全埋め込み型リニアー骨格筋アクチュエーターの開発としてボールスクリュー内蔵のシステムを検討したが、骨格筋の直線的牽引力をボールスクリューの回転運動に変換する際のエネルギー交換効率が悪く、また埋め込み型を想定した場合、骨格筋の弛緩時に緊張が得られるような胸壁固定が難しかった。今後の課題はボールスクリューの応用に対して機械工学的検討を重ねる必要があった。