hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚障害者の言語使用能力向上のための自習システムの試作

そこで、口形によって音声の情報のどれだけの部分を伝えることができるか、とくに、同音語が異常に多いために、読話を通しての情報が他の言語に較べてどれだけ少なくなっているかを、日本語の統計データから数量的に確かめた。また、聴覚障害者がマルチメディア社会へ対応するためには、音声や文字や手話などの各種の言語媒体を、相手や場面に応じて使い分けることができる能力を持つことが、きわめて重要である。しかし、現在の聴覚障害者の言語媒体の使用能力の調査からは、このような言語媒体を併用する能力が不足していることが示されている。そこで、手話の学習の教材に利用するために、日本語の基本単語の950単語について、統語規則の記述方法を検討して、この記述を加えたデータベースの形式にまとめた。さらに、手話の情報を伝える基本となる手の形を習得するための計算機を介したCAIシステムに、新しく提案した手のの形の表記記号体系を検索アルゴリズムに導入した。これらの結果は、諸外国でも関心を持たれるべきものであるから、11.研究発表に記載したように、関連の国際会議で報告をした。聴覚障害者の言語使用能力向上の自習システムの研究の一環として,手話の電子辞書システムを開発した.このシステムは,手話の初心者の自習に使うとともに,手話の表記を精密化するための詳細な分析にも使うことができる.この辞書の手話語彙は,日本の手話で日常に高頻度で現れる950語の手話単語である.このように選んだ手話単語のそれぞれに,手の位置と動き,対応する日本語の音声と文字の表記に加えて,手の形の新しい表記記号を付けてある.これらの単語を手話を母語とする一人の女性が動作したビデオ画像を,レーサディスクに記録した.この記録したビデオ画像を,計算機制御のレーザディスクプレヤを介して計算機プログラムに連結して,対応する手話語彙のびでお画像を,データベースのどの表記の項目からでも即座に検索できるようにした.ここで提案する手の形の表記記号体系は,指の動作の解剖構造モデルにもとづくもので,人差し指・中指・薬指・小指による手の形の主要な特徴と,それらの指の相互関係と,親指の特徴との組合せで構成されている.このデータベースに構文情報も導入して,それぞれの単語を他の単語と結びつけることも,計画している.さらに,連続する単語の動作の結合や,単語の持続時間や休止や顔の表情などの韻律的な特徴によって伝えられる句や文の構造の組織化についても,次の段階で組み込む.
標識や分子マーカーの不要な電気化学SNP検出法の開発

従来、標識や分子マーカーを必要とするDNA中の一塩基多型(SNPs)の計測を、DNA中の各々の核酸塩基を同時に、識別、定量可能なナノカーボン薄膜電極を利用して、電気化学的に(酸化電流の大きさにより)高感度に直接検出する簡便な方法を開発した。またこのような新規計測法の定量性向上を図るために、DNA中の各々の核酸塩基の酸化反応を促進するナノカーボン薄膜表面構造、並びに、本測定法におけるDNA鎖長の影響を明らかにした。核酸塩基類を安定かつ高感度に測定するためにナノカーボン表面に酸素を導入したところ、C.V.<1%(n=12)の安定性を得た。また、本測定における最適なDNA鎖長は、安定な直接計測(24mer)と、ハイブリダイゼーション(回収)の両面の安定性の観点から、1220merであることを確認した。また、本測定法が可能となる電気化学セルの試作を行った。従来、標識や分子マーカーを必要とするDNA中のSNPs計測を、DNA中の各々の核酸塩基を同時に、識別、定量可能なナノカーボン薄膜電極を利用して、電気化学的に高感度に直接検出する簡便な方法を実現することを目的とし、以下の点を明らかにした。1.ナノカーボン薄膜一核酸塩基間の電気化学特性の把握と膜表面の最適化ナノカーボン薄膜の全核酸塩基に対する電極活性を向上させるため、薄膜表面物性と核酸塩基の電子移動速度定数の関係性に着目し、膜表面の最適化を検討した。電気化学手法によりナノカーボン表面にその表面平坦性を保持したまま酸素官能基を導入でき、かつこれにより全核酸塩基の電子移動速度が向上することを見出した。その際、膜活性化前後の核酸塩基の速度定数を回転ディスク電極法によって算出し、ナノカーボン表面と全核酸塩基の電子移動速度定数との相関性を得ることができた。さらには、活性化によってナノカーボン電極表面への吸着を抑制でき、直接計測においても一24mer程度までのDNA鎖長であれば、安定に定量可能であることを確認した。また電極の高感度化を図る目的で、フォトリソグラフィー技術にてナノカーボン薄膜のアレイ電極化を検討した。電極面積を直系10pm以下に微小化することで、S/N比が13倍に向上できることを見出した。2.実在遺伝子に基づく塩基配列中のSNP部位の直接電気化学検出の予備検討ハイブリダイゼーション法とDNA分解酵素反応により対象領域のDNA断片を抽出・回収する予備検討を行った。上記1で把握した安定な直接計測(24mer)とハイブリダイゼーションの安定性の観点から、適当なDNA断片長として1220mer程度であることを把握した。また前述の微量の酵素反応試料での電気化学計測を可能とする電気化学セルを設計し、最少5μLの反応溶液量で計測可能であることを確認した。従来、標識や分子マーカーを必要とするDNA中の一塩基多型(SNPs)計測を、DNA中の各々の核酸塩基を同時に、識別、定量可能なナノカーボン薄膜電極を利用して、電気化学的に高感度に直接検出する簡便な方法を実現することを目的とする。平成22年度は、昨年度得られたナノカーボン薄膜表面の全核酸塩基に対する電極活性、ならびにDNAの直接計測に最適なDNA鎖長に関する知見に基づき、実在のDNA配列中からの非標識SNP計測へと展開した。具体的には以下の点を明らかにした。1.核酸塩基の高感度測定のためのナノカーボン膜表面の評価更なる安定・高感度測定のために、活性化ナノカーボン電極を用いてDNA酸化体の定量性を評価したところ、優れた検出限界(3nM)と測定再現性(C.V.1値=0.75%(n=12))を得た。これらの値は従来のカーボン材料(GC電極)に比べて、非常に優れた結果であった(検出下限7.2nM.、C.V値=9.8%(n=12))。これは本ナノカーボンがその表面平坦性を損なうことなく活性化可能であり、その結果、表面へのDNA塩基の吸着を抑制できたためである。2.実在遺伝子に基づく塩基配列中の任意のSNP部位の直接電気化学検出安定に測定可能なDNA試料を回収するため、ハイブリダイゼーション法とDNA分解酵素を駆使して、目的のDNA断片を抽出・回収し、電気化学計測を行った。

具体的には、目的の配列を含むプローブDNAを固定化した磁性ビーズ上で、目的試料(p53癌抑制遺伝子のオリゴヌクレオチド)をハイブリダイズさせた後、一本鎖特異的DNA分解酵素(S1)を用いて、非二本鎖領域と未反応の一本鎖DNA試料を消化し、目的の配列(p53癌抑制遺伝子ののコドン248-249)部分DNA断片を抽出・回収した。この溶液を、微小体積測定用セルに充てんし、SNPs部位の直接計測を検証した。得られた計測法において、SNPsのバリエーションを検討したところ、コドン248のG->A、C->T変異、ならびに、コドン249のG->C、G-〉T変異の簡易検出が可能であった。
サイズ分布を考慮した林分の収穫予測について

天然生のシラカンバ林の林分調査を行い、今年度を含め、合計で73林分の林分データをえることができた。シラカンバは同齢単純林を形成する樹種であるので、林分密度管理は、競争-密度効果則に基づく解析が有効であると考えられ、樹高を因子とし、成長段階を規定し、林分成長にともなうC-D効果線のトレンドについて、現存量と蓄積の両方で検討した。その結果、C-D効果の逆数式のパラメータのうちAは、成長後期に一定となる傾向が、現存量と蓄積の両方でみられた。従来密度管理図では、逆数式のパラメータA、Bともに、樹高階に対し単純な相対成長式的関係で推定されており、本研究でえられた結果は、密度管理手法の再検討の必要性を示す結果と考えられる。またAが一定になることにより、密度管理図では無視されていた最終収量一定の法則が保証され、従来の生態学理論に照らし合わせても、この傾向は妥当であると考えられた。サイズ分布は、個体材積分布について検討した。その結果、シラカンバ林における材積分布は、多くの林分で穂積のMNY法によって導かれた特殊ベータ型分布で近似できることがわかった。この分布型は、ひとつのパラメータ(A)で分布型が規定されるので、このパラメータと林分の成長段階や込み合い方との関係について検討し、込み合い方との関係からこのパラメータを推定できることが明かとなった。その結果、林分の成長段階と込み合い方から、平均材積、密度、材積分布を予測できるモデルが構築でき、実際の材積分布のデータにも比較的よく適合するようであった。さらに林分毎の樹高-胸高直径関係について検討し、その結果と予測される材積分布から、樹高と胸高直径分布を逆に構築し、これらのサイズの分布についても、予測モデルを構築した。
トヨタ生産方式を活用した革新的な介護サービス提供方式の開発とその体系化

わが国においては、平成12年4月より開始された公的介護保険制度のもとで、介護サービスに対するニーズや期待もますます増大してきた。このため、介護サービス提供のあり方とその方法においても抜本的な見直しと構造改革が強く求められてきた。とくに、有限な介護資源を効果的かつ効率的に活用していくことにより、「良質の介護サービスを、必要な要介護者に、必要な時、タイムリーに」提供していくための介護サービス供給体制づくり(介護システムづくり)が期待されている。そこで、新しい発想と方法による効率的で効果的な「介護サービスのあり方とその具体的な提供方式」の開発について創造的かつ実践的な研究を推進していくことを主目的として、今回の萌芽研究(平成16年度-17年度)に取り組んできた。とくに、今回の萌芽研究においては、住民利用者の満足度向上(QOL : Quality of Life)をめざして、「ジャスト・イン・タイム方式の導入、情報技術(IT)の有効活用、並びに地域関係者の適切な役割分担と連携促進」を3本柱として、産業界において注目されている「トヨタ生産方式」を支えている主要な精神・理念・原則・方策等を介護分野に応用した「トヨタ介護方式(仮称)」の体系化と実践を試み、いくつかの貴重な研究成果を得ることができた。なお、本研究で体系化を試みた「トヨタ介護方式(仮称)」の実践モデル地域として、数年前より介護システムに関して共同研究を実施している豊田市を選定するとともに、当市の介護サービス事業者連絡協議会と共同して、この2年間の調査研究期間において、当市において介護サービス事業に関わってきた要介護者、家族介護者、介護サービス従事者(ケアマネ、ホームヘルパー、訪問看護師、等)に対する意識実態調査ならびに分析・評価を実施し、現在すでに多くの貴重な分析結果を得ることができた。とくに、有限な介護資源を効果的かつ効率的に活用していくことにより、「良質の介護サービスを、必要な要介護者に、必要な時、タイムリーに」提供していくための提供体制づくり(システムづくり)が早急に期待されている。そこで、新しい発想と方法による効率的で効果的な「介護サービスのあり方とその具体的な提供方式」の開発について創造的かつ実践的な研究を推進していくことを主目的として、今回の萌芽研究に取り組んできた。とくに、今回の萌芽研究においては、住民利用者の満足度向上(QOL : Quality of Life)をめざして、「ジャスト・イン・タイム方式の導入、情報技術(IT)の有効活用、並びに、地域関係者の適切な役割分担と連携促進」を3本柱として、トヨタ生産方式を支えている主要な精神・理念・原則・方策等を介護分野に応用した「トヨタ介護方式(仮称)」の体系化を試み、いくつかの成果を得た。なお、本研究で開発する「トヨタ介護方式(仮称)」の実践モデル地域として、数年前より介護システムに関して共同研究を実施している豊田市を選定し、この一年間、当市の介護サービス事業者連絡協議会等と共同して、これまでに要介護者、家族介護者、介護サービス従事者(かかりつけ医、ケアマネジャー、ホームヘルパー、訪問看護師、等)に対する意識実態調査を実施(あるいは計画中)し、現在すでに多くの貴重なデータ・情報を得ている。現在、これらの調査研究成果をもとに関連学会誌に投稿準備中である。
未成熟膵β細胞株をもちいた２段階成熟過程の分子的解明

糖尿病の患者数は年々増加しており、創薬や膵島移植、再生医療などさまざまな治療や研究が行われている。本研究課題は、膵β細胞の機能維持や成熟に中心的な役割をもつ転写因子MafAに着目し、Mafa欠損β細胞株から得られた未成熟β細胞株をもちいて成熟過程の分子メカニズムや成熟過程に必要な因子を広く探求することを目的としている。本研究により得られる知見は、耐糖能低下状態におけるβ細胞機能の改善に向けた研究開発や、iPS細胞をもちいた糖尿病治療に向けたβ細胞再生医療研究にも有用な情報となり、将来的に社会に役立つことが期待される。
TaSe_3のマイスナ-効果

TaSe_3は結晶構造の特徴から考えて,一次元電導性を示すと考えられ,超電導状態にその特徴がどのように表れるかを調べるのが目的である。結晶のb軸(チェイン軸)に平行および垂直に磁場をかけたときの反磁性磁化を超伝導量子干渉計(SQUID)を用いて0.4K以上で測定した。電気抵抗率の測定結果と併せて,次のことが判明した。(1)3Amm^2のごく僅かの電流密度で超伝導は完全に破壊される。もしも,電流が試料内で一様に流れているとするならば,電流自身の作る磁場の大きさは試料の端で最大になる場所でさえも,0.047[Oe]である。一次元性を反映して,電流が試料内で局所的に大きく流れていることが判った。(2)一定磁場(7.2mOe4.0Oe)中での反磁性磁化の温度依存性は転移温度でほとんど何の異常も示さない。0.4Kでの反磁性磁化率の値は,いくら大きくても,-3.0×10^<-3>emu/cm^3以下であり,極めて小さな値である。(3)電気抵抗率がゼロになる転移温度2.1K以下で,反磁性磁化率は温度に対して極くわずか変化するだけで,系統的な変化を示さない。(4)以上の結果はTaSe_3が非常に弱い超伝電導体であることを示す。これらの現象は次のように考えることができる。1本のヒゲ結晶の中で,2.1K以下では,非常に細い半径aのフィラメントが何本かが超伝導状態になり,超伝導電流を運ぶことができる。磁場侵入長λがλ》aの関係になり,外部磁束が試料内部に侵入し,マイスナ-効果は非常に小さくなる。また,半径aのフィラメントは互いに離れていて,フィラメント間のジョセフソン結合は0.4Kまで非常に弱いことが判った。(5)ロンドンモデルに基づき,a/λの関数として,反磁性磁化率の計算を,コンピュ-タ-で系統的に行った。その結果,TaSe_3はa/λの値は、大きくても,高々0.30である系であることが判明した。TaSe_3は結晶構造の特徴から考えて,一次元伝導性を示すと考えられ,超伝導状態にその特徴がどのように表れるかを調べるのが目的である.超伝導転移温度が約2.0Kであるので, ^3Heクライオスタットを製作する必要がある.初年度の昭和62年度は,この製作が主たる計画であり,現在ほぼ完成して試運転を開始する段階である.1Kpot方式によるHeの冷却で1.01Kまで到達でき,十分の冷却powerがあることを確認した.また,コンピューターを用いた温度計測などの自動化が順調に進んでいる.

本年度はまづ,常伝導状態での電気抵抗率に一次元伝導体の特徴がどのように反映されるかを調べた. He温度から300Kまでの電気抵抗率の測定を行った. 50K以下の温度において, b-軸での抵抗率が次に示すように,温度についてpower lawで表現できることを見いだした.すなわち, ρ(T)=ρ_0+AT^n(ρ_0,A:定数,n=2.8±0.1)と表せる. ρ(T)がpower lawにのること,および, nの値が2<n<3であることが一次元性の反映である.これらの結果は伝導軸が一次元に制限された空間で,電子間のUmklapp散乱が電気抵抗率に主に寄与しているという押山らの理論に基づいて解析され,論文に発表された.2.0Kの超伝導転移温度付近で,超伝導転移のb-軸方向における臨界電流依存性を測定し,その結果を基に臨界磁場依存性について考察した.すなわち, 3A/mm^2のごく僅かの電流密度で超伝導は完全に破壊されるもしも,電流が試料内で一様に流れているとするならば,電流自身の作る磁場の大きさは試料の端で最大になる場所でさえも, 0.047[Oe]である.一方,外部磁場をかけた測定から, 150[Oe]が1.5Kにおける臨界磁場であることがわかっている.以上より,一次元性を反映して,電流が局所的に大きく流れていることがわかった.TaSe_3は結晶構造の特徴から考えて、一次元伝導性を示すと考えられ、超伝導状態にその特徴がどのように表れるかを調べるのが目的である。超伝導転移温度が約2.0Kであるので、^3Heクライオスタットを製作する必要がある。初年度の昭和62年度は、この製作が主たる計画であった。昭和63年度は0.5K以上でマイスナー効果の測定をすることが主たる実験である。b軸(チェイン軸)の方向に磁場をかけたときの反磁性磁化を超伝導量子干渉計で測定した。電気抵抗率の測定結果と併せて、次のことが判明した。(1)3A/mm^2のごく僅かの電流密度で超伝導は完全に破壊される。もしも、電流が試料内で一様に流れているとするならば、電流自身の作る磁場の大きさは試料の端で最大になる場所でさえも、0.047〔Oe〕である。一次元性を反映して、電流が試料内で局所的に大きく流れていることが判った。(2)一定磁場(1.0,3.0 Oe)中での反磁性磁化の温度依存性は転移温度でほとんど何の異常も示さない。また、0.4Kでの反磁性磁化の値は、いくら大きくても、完全反磁性の1/200以下という極めて小さな値にしかならない。(3)0.3Oeの弱磁場では、磁束のトラップによる磁化の異常が観測された。(4)以上の結果は、TaSe_3が非常に弱い超伝導体であることを示す。これらの現象は次のように考えることができる。非常に細い半径aの針状試料において、磁場侵入長λがλ>>aの関係になれば、マイスナー効果は非常に小さくなる。また、半径aの針状試料が互いにジョセフソン結合していることで磁束のトラップは説明がつく。このような特殊な状況が試料内で起こっていると思われる。TaSe_3は結晶構造の特徴から考えて、一次元伝導性を示すと考えられ、超伝導状態にその特徴がどのように現れるかを調べるのが目的である。結晶のb軸(チェイン軸)に平行および垂直に磁場をかけた時の反磁性磁化を超伝導量子干渉計(SQUID)を用いて0.4K以上で測定した。もしも、電流が試料内で一様に流れているとするならば、電流自身の作る磁場の大きさは試料の端で最大になる場所でさえも、0.047[Oe]である。(2)一定磁場(7.2mOe4.0Oe)中での反磁性磁化の温度依存性は転移温度でほとんど何の異常も示さない。また、0.4Kでの反磁性磁化率の値は、いくら大きくても、-3.0×10^<-3>emu/cm^3以下であり、極めて小さな値である。(3)電気抵抗率がゼロになる転移温度2.1K以下で、反磁性磁化率は温度に対して極くわずか変化するだけで、系統的な変化を示さない。
植生が降雨ー流出系の流出過程に及ぼす影響とその流出構造について

宇都宮大学工学部構内に植生の違いによる降雨ー流出系の流出過程(特に鉛直浸透過程)の効果を調べるための草地と降雨の遮断効果を調べるための木の根元及び植生の影響を受けない裸地にテンシオメータを各点に埋設して、その点の圧力ポテンシャルを測定し、それから土壌水分量を推定した。1.解析単位が60分の場合(1)雷雨性つまり降雨継続時間が短い(1hr)の場合のPF値及び土壌水分率によれば明らかに植生の違いによる鉛直水分移動の変化がわかる。裸地、草地の順に土壌水分率が多くなるが、木の根元のMvの変化量は少ない。(2)降雨継続時間の長い例では降雨とMvのピーク水分率との時間間隔(応答時間)は、植生により異なる。すなわち応答時間の速い順に述べると、裸地、草地、木根元となっている。(3)最大土壌水分率とそれに達するまでの積算雨量との関係では、裸地が一定の浸透能に近づいている。木の根元に関しては、上昇傾向にある。2.解析単位が20分の場合降雨とPF値及びMvの関係をみると、草地が最初に、土壌の浸透の対する応答を示し、続いて裸地となっている。木の根は、ほとんど応答しない。また、降雨終了とともに、裸地は急激に乾燥状態に戻ろうとするが、草地では、ある一定時間湿潤状態を保っている。1.研究目的:本研究では,従来の様な斜面をもつ小流出試験地ではなく,平地での試験地による観測実験の結果から,植生の違いが平地における雨水の鉛直水分移動すなわち浸透過程に及ぼす影響と効果について実験的に検討したものである.2.研究概要:試験地は,大学構内に植生の効果を調べるための草地,降雨の遮断効果及び蒸発散作用を含む木の根元,そして植生の影響を受けない裸地に測定地点を設け,各々の深さ50cmに自記テンシオメータを埋設して,各地点の圧力(毛管)ボテンシャルを測定した.このサクション値(PF)から土壌水分率(Mv)に換算し,雨水の鉛直水分移動を調べた.また,上記と併行して,転倒ます型自記式雨量計を設置して連続的に計測される降雨データに対し,単位時間(1hr)ごとに降雨量を測定した.3.主たる結論:実験により得られた各洪水にみられるPF値及びMvとの関係について考察を加え,以下のような結論を得た.(1)土壌水分率の変化は,裸地においては降雨初期に,草地では降雨継続時期中に,そして木の根元では降雨終了後であることが明らかになった.(2)降雨との応答時間が植性の違いによって異なる.すなわち,裸地,草地そして木の根元の順に応答時間が早いことがわかった.(3)最大土壌水分率とこれに達するまでの積算雨量との関係の結果から,裸地が一定の浸透能に近づいているのに比べると木の根元に関しては,一定の浸透能には達していなく上昇傾向にある.雷雨性の降雨パターンの中でも特に降雨強度の強い例では,木の根,裸地に比べて草地の土壌水分量が少ない.すなわち,降雨強度が強い場合に土壌への浸透の状況が草地では異なっていた.水文現象の降雨一流出系の内で表層土壌における雨水の水分移動すなわち雨水の貯留・流出・蒸発散による消失は、降雨(入力)から流出(出力)に変換する場の流出過程に大きな役割を占め、特に流出の損失機構と密接な関係をもつ。それゆえ、裸地、草地(芝地)、根系を含む植性の状態は、それらを支配する重要な因子であることを考えて、宇都宮大学の構内の流出試験地を対象とした観測実験により雨水の土壌水分の移動特性を明らかにする。昭和63年度の当初の研究計画・方法に沿って実施し、その結果を以下に示す。1.解析単位が20分単位の降雨と土壌水分張力(PF)及び土壌水分率(Mv)の関係では、草地が最初に土壌への浸透に対する応答を示し、続いて裸地となっている。木の根元は、ほとんど応答しない。

また、降雨終了と共に、裸地は急激に乾燥状態に戻ろうとするが、草地ではある一定時間湿潤状態を保っている。2.最大土壌水分量に達するまでのMvの増加量と応答時間及び積算雨量の関係では、応答時間は、降雨の規模により異なるが、一般的には、草地が最も速くかつMvの増加量も大きい。木の根に関しては応答時間は最も遅いが増加量は裸地と差異がない。次に積算雨量について述べる。裸地では、少量の積算雨量でピークに到達するが、Muの増加量は小さい。草地では、裸地ほどではないが少量の積算雨量でピークに到達し、しかも増加量も大きい。木の根は、草地と裸地の中間である。3.蒸発散量算定の基礎となる表面からの蒸発散量の測定を裸地、草地及び木の根と行い、蒸発散量は、裸地、木の根、草地の順に大きい。裸地と草地では、裸地は草地の倍のオーダーの蒸発散量である。木の根に関しては土壌の採取が極めてむづかしいため裸地と同じ様な結果となった。
栄養環境を感知するmTOR系と、エネルギー代謝センサーAMPKのクロストーク

1.AMPKによるmTORシグナル系抑制機構の解明mTORをbaitとしたYeast two-hybridscreeningにより、エネルギー代謝ストレスセンサーAMP-activated protein kinase(AMPK)γ1サブユニットを獲得した。この結果は、栄養環境センサーmTORシグナル系が、細胞内のエネルギー代謝状態を感知するシステムと連携し機能する可能性を示唆している。実際、AMPK活性化剤処理を行った哺乳類細胞では、mTOR下流エフェクターp70 S6 kinase(S6k)及び、翻訳開始因子eI4E結合蛋白質(4EBP1)のリン酸化が抑制され、この現象は、mTOR機能抑制剤であるラパマイシンによる脱リン酸化に抵抗性を示すS6kの変異体では観察されなかった。更に、AMPK優位活性化型を過剰発現した細胞では、S6k、4HBP1のリン酸化が抑制され、優位抑制型を過剰発現した細胞では、mTOR系抑制が解除された。これらの結果より、栄養環境センサーmTORシグナルとエネルギー代謝センサーAMPKが協調し機能する可能性を報告した。2.mTOR結合蛋白質raptorのscaffold蛋白質としての機能解析S6k及び4EBP1は、種を越えて保存されているTOS(TOR signaling) motifを持つ。このmotifの変異体は、増殖因子からのシグナルによるリン酸化が行われない。我々は、このTOS motifがmTOR結合蛋白質raptorの結合部位である事を証明した。つまり、TOS motif変異体はraptorに結合出来ない事、又、mTOR、raptor双方の存在下でも、TOS motif変異体は、もはやmTORによってリン酸化されない事を証明した。1.raptorとmTORシグナル及びAMPK相互作用の解析AMPKは、細胞のエネルギー代謝ストレスによって上昇する細胞内AMPレベルを感知し活性化されるキナーゼであり、これまでに、AMPKがmTORシグナル系を抑制している可能性を報告してきた。一方、mTORがその基質分子をリン酸化するための足場(scaffold)となるたんぱく質raptorを同定、報告してきた。現在、raptorをはじめとするmTOR結合タンパク質とAMPKの三量体サブユニットとの、たんぱく質間相互作用について解析をすすめている。更に、AMPKによってmTOR関連たんぱく質がリン酸化される可能性についても、解析をすすめている。2.質量分析法によるmTOR、raptorのリン酸化部位の同定及びその生理的意義の解析哺乳細胞を取り巻く栄養環境、特にアミノ酸のバランス変化によって、mTOR、raptorがリン酸化、或いは脱リン酸化される部位の同定を行う事を目的として、たんぱく質の精製、質量分析解析をすすめている。raptorを含めて、mTOR関連たんぱく質の結合タンパク質を同定する事を目的として、解析をすすめている。4.出芽酵母raptorオルソログKog1遺伝子破壊株の解析温度感受性raptor変異株の樹立に成功した。現在、栄養飢餓応答、rapamycin感受性、自食作用、細胞骨格の構成等につき、その表現形の解析をおこなっている。更に、AMPK優位活性化型を過剰発現した細胞では、S6k、4EBP1のリン酸化が抑制され、優位抑制型を過剰発現した細胞では、mTOR系抑制が解除された。これらの結果より、栄養環境センサーmTORシグナルとエネルギー代謝

センサーAMPKが協調し機能する可能性を報告した。2.mTOR結合蛋白質raptorのscaffold蛋白質としての機能解析S6k及び4EBP1は、種を越えて保存されているTOS (TOR signaling) motifを持つ。このmotifの変異体は、増殖因子からのシグナルによるリン酸化が行われない。我々は、このTOS motifがmTOR結合蛋白質raptorの結合部位である事を証明した。つまり、TOS motif変異体はraptorに結合出来ない事、又、mTOR、raptor双方の存在下でも、TOS motif変異体は、もはやmTORによってリン酸化されない事を証明した。
置換基の形に特異的な弱い相互作用による化学反応の選択性の制御

私達の研究の結果から導かれた仮説-特異的に分子間で会合できる場合には、反応に関与する分子に働く「置換基の形に特異的な弱い相互作用」によって、化学反応の選択性を制御することができるという仮説-を実験的に確立するために、右図のような対になった会合性チオ-ル[IとII_t(Y=SH)]を用いて、その酸化反応の選択性を調べ、R^1-R^2間の相互作用の強さ(エンタルピ-)との関係を検討した。1.R^1がシクロペンチル、n-ペンチルおよびn-デシル基で、R^2がフェニル基の場合について、35および50°Cで選択性を調べた。(1)水-エタノ-ル混合溶媒[水のモル分率(x_w)=0.75]中においては、R^1に対する選択性の順序は、相互作用の強さの順序(シクロペンチル基>n-ペンチル基>n-デシル基)と一致する傾向が認められた。(2)水-アセトニトリル混合溶媒(x_w=0.42)中においては、R^1に対する選択性の順序は、相互作用の強さの順序と完全には一致しない可能性がかなり大きいことがわかった。2.チオ-ルII_tの類似体II_d(Y=CH_3)[R^2=シクロヘキシル、i-ヘキシルあるいはn-ヘキシル基]共存下で、I(R^1=フェニル基)とII_t(R^2=シクロヘキシル基)の酸化反応を行い、その選択性を調べた。(1)上述した水-エタノ-ル混合溶媒中においては、選択性(50°C)は、II_dのR^2によってほとんど変化しないことが明らかになった。(2)上述した水-アセトニトリル混合溶媒中においては、20および50°Cでの選択性はII_dのR^2によってほとんど変化しないこと、またII_dのR^2に対する選択性(35°C)の順序は相互作用の強さの順序と完全には一致しないことがわかった。
計画経済期中国における経済体制の形成と変遷：集権制の実態に着目して

本研究の目的は、中国の市場経済への移行の歴史的前提という観点から計画経済期を再検討し、集権制の分析を通して、社会主義経済体制の形成と変遷を明らかにすることである。本年度は、1.1949-1965年の商業体制に関する研究の追加的な資料調査と学会発表、2.1966-1978年の商業体制に関する資料の収集と分析という2つの活動を中心的に実施した。1.昨年度に引き続き、シルクの流通を管轄した中国絲綢公司の事例を対象に研究を実施した。資料収集においては、上海市を拠点としながら、天津市、広州市、杭州市、南京市など、中国各地の公文書館や図書館を利用した。追加的な資料と昨年度の分析を総合することで、1950年代後半には資本主義市場に対する商況調査研究が段階を踏んで強化され、外貨の獲得を目的とした輸出商品の価格管理の有効性が向上していった点が実証された。得られた結果は、年度内の2つの国際学会において発表した。2.1966-1978年に作成された行政文書は中国国内の公文書館において大部分が非公開であるため、国外の文書館・図書館が所蔵する史料をもとに、文化大革命が商業体制に与えた影響の分析を試みた。資料収集においては、外務省外交史料館や横浜開港資料館が公開している日中シルク貿易の文書に加えて、米国・ニューヨーク公共図書館が所蔵するシルク貿易に関連する文献を閲覧・撮影した。分析の結果、A.文革によって1966年以前に形成された権限体系が大きな動揺を余儀なくされ、従来の慣行を無視した不合理な指令がしばしば下されたこと、B.1960年代に中国がすでに国際市場における重要なプレーヤーになっていたシルクなどの商品に関しては、国内の政治的要因が商業体制を媒介として、国際市場に大きな影響を与えていたこと、の2点が明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、1.1949-1957年の商業体制に関する研究の学会発表、追加的な資料収集と論文の執筆、2.1958-1965年および1966-1978年の商業体制に関する資料収集、という2つの活動を中心的に行った。1.商業体制の形成過程(1949-1957年)を上海市における野菜流通を事例として研究した。具体的には、国家による私営商人の統制と野菜流通の計画・管理がどの程度の成功を収めたかについて分析を行った。その結果、商業体制の形成過程においては、流通を担う主体や販売される商品は大きな変化を見せたものの、国家が動員可能な人力や資金は一貫して不足しており、流通の管理には一定の限界が存在したことが実証された。この研究を中国経済史研究会および二十世紀中国史工作坊において発表し、上海市の農業構造、糧食との比較、中間組織の統制などの諸論点に関して有益な指摘を受けた。その後、指摘を受けた点について追加的な資料を得るため、上海市档案館、上海図書館および香港中文大学・中国研究服務中心において資料調査を実施した。上海市档案館においては、野菜流通を担当していた上海市近郊購販協同組合や上海市第一商業局の行政文書を閲覧し、得られた資料に基づいて執筆中の論文に修正を加えた。2.商業体制の変遷過程(1958-1965年、1966-1978年)を、私営商人の存在に着目しながら整理した。具体的には、上海図書館において『集体和個体商業文件選編』等の文献の閲覧・複写を実施した。その結果、計画経済期を通じて私営商人は社会主義経済の周縁部に一定の規模で存在していた点を確認した。本年度は1949-1957年の商業体制に関する研究を「上海市における野菜流通の計画管理」としてまとめ、国内・国外の学会で発表した。さらに、発表に対して受けた指摘に関する追加的な資料調査を上海市档案館や香港中文大学・中国研究服務中心において実施した。また、1958-1965年および1966-1978年の商業体制に関しても、次年度以降に具体的な分析および論文の執筆に取り組むために、文献の閲覧を通じて背景を整理した。以上より、本研究課題はおおむね順調に進展していると考える。本年度は、前年度に実施した1949-1957年の商業体制に関する研究をふまえて、1958-1965年および1966-1978年の商業体制に関する資料の収集と分析を中心的に行った。特に、商業体制の中でも対外貿易部門に焦点を絞って、計画経済期の中国の重要な輸出商品の1つである生糸・絹織物を管轄した中国絲綢公司上海分公司の事例を対象に、権限体系と指令の実施状況に関する分析を進めた。より効率的に資料を収集するために、上海市に長期滞在しながら各地の档案館・図書館・大学資料センターにおいて資料収集を実施した。

具体的には、上海市档案館や復旦大学当代中国社会生活資料センターが所蔵する行政文書や、上海図書館や華東師範大学図書館が所蔵する生糸・絹織物商業関係の文献を閲覧したほか、上海分公司の元職員に対してインタビュー調査を実施した。そして、以上の調査を通して収集した資料をもとに、1950年代後半における中国絲綢公司の権限体系と指令の実施状況を、資本主義市場に対する商況調査研究部門を事例としながら分析した。その結果、1.1950年代後半の資本主義市場に対する商況調査研究工作は段階を踏んで強化され、必ずしも上級の指令が順調に実施されたわけではなかったが、その有効性は向上していったこと、2.商況調査研究工作の進展において、1958年に開始された大躍進政策によって生じた混乱が大きな転換点となっていたこと、の2点が明らかになった。本年度は上海市档案館や復旦大学当代中国社会生活資料センターにおける文献調査やインタビュー調査を通じて、1958-1965年および1966-1978年の商業体制に関する新たな資料を多く発掘し、当該時期における権限体系と指令の実施状況に関する分析を進めることができたが、研究発表の面では計画よりもやや遅れている。本研究の目的は、中国の市場経済への移行の歴史的前提という観点から計画経済期を再検討し、集権制の分析を通して、社会主義経済体制の形成と変遷を明らかにすることである。本年度は、1.1949-1965年の商業体制に関する研究の追加的な資料調査と学会発表、2.1966-1978年の商業体制に関する資料の収集と分析という2つの活動を中心的に実施した。1.昨年度に引き続き、シルクの流通を管轄した中国絲綢公司の事例を対象に研究を実施した。資料収集においては、上海市を拠点としながら、天津市、広州市、杭州市、南京市など、中国各地の公文書館や図書館を利用した。追加的な資料と昨年度の分析を総合することで、1950年代後半には資本主義市場に対する商況調査研究が段階を踏んで強化され、外貨の獲得を目的とした輸出商品の価格管理の有効性が向上していった点が実証された。得られた結果は、年度内の2つの国際学会において発表した。2.1966-1978年に作成された行政文書は中国国内の公文書館において大部分が非公開であるため、国外の文書館・図書館が所蔵する史料をもとに、文化大革命が商業体制に与えた影響の分析を試みた。資料収集においては、外務省外交史料館や横浜開港資料館が公開している日中シルク貿易の文書に加えて、米国・ニューヨーク公共図書館が所蔵するシルク貿易に関連する文献を閲覧・撮影した。分析の結果、A.文革によって1966年以前に形成された権限体系が大きな動揺を余儀なくされ、従来の慣行を無視した不合理な指令がしばしば下されたこと、B.1960年代に中国がすでに国際市場における重要なプレーヤーになっていたシルクなどの商品に関しては、国内の政治的要因が商業体制を媒介として、国際市場に大きな影響を与えていたこと、の2点が明らかになった。本年度は主に1949-1957年の商業体制に関する研究に従事したが、今後は1958年以降の商業体制の変遷に着目して研究を進めていく。具体的には、大躍進政策およびプロレタリア文化大革命が上海市の商業体制に与えた影響を明らかにすることを目指す。その方法としては、現地の档案館および図書館における資料調査と得られた史料の分析を並行して実施することを計画している。本年度は主に1958-1965年および1966-1978年の上海市の商業体制に関する研究に従事したが、今後は中国全土における上海市の位置付けを明確にするために、他地域との比較にも留意しながら研究を進めていく。具体的には、天津市档案館や広東省档案館など、上海市以外の地域における資料調査を計画している。
PCOSモデルとして、男性ホルモン投与性同一性障害症例を応用した研究

多嚢胞性卵巣症候群polycystic ovary syndrome(PCOS)の原因が、男性ホルモンの暴露によるのではないかと考えられている。今回、男性ホルモンとPCOSの関係を、男性ホルモンを投与された性同一障害のfemale to male taranssexuals(FTM)をPCOSモデルとして検討した。結果は男性ホルモン投与により、内分泌学的にも、組織学的にも部分的ではあるが2次性のPCOS状態になることが判明した。このことにより、男性ホルモンの暴露がPCOSの原因の一つであることが示唆された。身体的変化)髭の増長、下肢の多毛、陰核肥大、声の低音化が例外なく認められた。膣壁は委縮している印象だった。体重は増加している傾向があった。ヘマトクリットが男性レベルに上昇していた。内分泌学的変化)耐糖能関係の変化)血中adiponectinは有意の低下していた。FBS、インスリン値は期待ほどの変化はなくインスリン抵抗性は出現した例はなかった。卵巣の組織学的変化)卵巣容積は減少している印象だった。HE染色では、PCOS様に小卵胞が増加している症例もあった。間質の増成と閉鎖卵胞が多い症例の頻度が高い印象だった。*今回の症例は、男性ホルモンの投与期間が症例によって大きな開きがあり、症例を増やせば投与期間による、その効果の違いが明らかになるかもしれない。当科でフォロー中のfemale to male transsexuals (FTM)に対して、アンドロゲン投与症例のうち10名の少なくとも1年間以上のテストステロンを投与した症例を性適合手術の際に、血中ホルモン、卵巣組織検査の結果を検討した。またアンドロゲン開始後1月毎に半年間にわたって、卵巣形態、血中ホルモン値、インスリン抵抗性の指標としてHOMA-IRを検討した。性適合手術時の検査データとして(1)内分泌学的特徴としては、血中総テストステロン、遊離テストステロンは成人男性レベルに上昇している症例が多かった。ただ、LH、FSHに特徴的変化はなかった。一方エストラジオールは、正常排卵周期婦人レベルが確保されていた。(2)糖代謝に対する影響としては、半数の症例でインスリン感受性adipocytokineであるアディポネクチンの低下がみられた。インスリン抵抗性の指標であるHOMA-IRが上昇している症例は2名で、テストステロン投与による特異的変化かどうかは不明であった。(3)卵巣組織は、polycysticな形態をとるものもあったが、そうでないものもあった。そのほかの特徴として、間質の増生が認められるものもあった。黄体など、最近排卵したことを示す所見はいずれの症例でも認められなかった。(4)全症例において、無月経、声の低下、男性型多毛、陰核肥大が認められ、テストステロン効果は十分であった。アンドロゲン投与開始後1カ月毎の変化(5)アンドロゲン投与開始1カ月毎に検査している1症例では顕著な変化としては血中総テストステロン、遊離テストステロン値の上昇はあったが、その他の大きな変化はなく、半年までの間にはPCO形態は取らなかった。FTM対するアンドロゲン投与が、ヒト女性によるPCOSモデルとして研究中であるが、現在までのところ、いわゆるPCOS化効果として部分的であり、今後詳細な検討の予定である。当科でフォロー中のfemale to male transsexuals(FTM)に対して、アンドロゲン投与症例のうち12名の少なくとも1年間以上のテストステロンを投与した症例を性適合手術の際に、血中ホルモン、卵巣組織検査の結果を検討した。性適合手術時の検査データとして(1)昨年の報告とほぼ同様で、内分泌学的特徴としては、血中総テストステロン、遊離テストステロンは成人男性レベルに上昇している症例が多かった。ただそのほかの特徴として、間質の増生が認められるものもあった。結論としては、PCOS状態になるかどうかは、症例の感受性あるいは年齢に依存する可能性が認められた。当科を受診したFTM症例の分析(5)当科を受診したFTM症例から、北海道では100,000人中8.2人以上のFTM症例が存在し、今後のフォローの中でその罹患率は上昇するものと思われる。

(6)そのFTM症例におけるPCOS症例、インスリン抵抗性の合併、低adiponectin血症の割合は32.%、30.1%、31.0%であった。このことは、PCOSの一般集団における割合が510%と考えられており、FTMにおいてはるかに割合が高いことから、FTMにおけるPCOSがハイリスク・グループの可能性がある。また年齢の中央値が24歳であることから、インスリン抵抗性や低adiponectin血症の合併率も一般集団よりも高いと考えられる。このことは、男性ホルモン高値の環境のみならず、インスリン抵抗性のある集団とFTMが何らかの関係が示唆され、今後のさらなる研究が必要と思われた。
リンパ浮腫管理・ケアの客観的アウトカム評価指標としての肢体積測定器の開発

2008年よりリンパ浮腫に関する保険適用が一部認められ、複合的マッサージ、弾性着衣、多層包帯の使用が推奨されているが、それらケア方法の有効性に関するエビデンスは乏しい。その理由として、アウトカム評価に必要なリンパ浮腫自体を正確にかつ簡便に測定できる肢体積測定器が存在しないことが考えられる。リンパ浮腫患者自身が安心・納得いくリンパ浮腫管理法を選択するためには客観的アウトカム指標が必須である。本研究の目的は、簡易型肢体積測定器を開発することである。今年度は文献レビューを行い、かつ前年度調査結果から四肢測定器に必要な条件を抽出した。体積測定法のゴールドスタンダードとして水置換法があるが、水を使用するため炎症のある患者に使用できない。ペロメーターは手背や足底の浮腫が測定できず、かつコストが高い。インピーダンス法は細胞外液の測定はできるが、皮下組織の変化を測定することができない。以上から、6点の臨床における肢体積測定法に必要な要素を抽出した。(1)感染した四肢にも使用できる(2)特別な技術がなくても使用できる簡便性(3)誰が測定しても高い再現性を保証できる(4)手掌及び足部を含めた四肢全体を測定できる(5)全てのリンパ浮腫重症度患者に適応できる(6)ポータブル可能。そこで、我々は2つの方法に着眼した。1つは気体を使用する方法である。これは一定の容積の中に人体に無害である気体を一定量注入し、その気体の濃度変化によって人体の体積を求める方法である。もう1つは光を使用する方法である。これは一定方向から光を四肢にあて、投影された影を解析することで体積を測定する方法である。今年度、体積計測器開発に必要な基礎情報を集めるため、リンパ浮腫患者を対象とした調査を5地域で行った。期間前半は調査フィールドの獲得と研究分担者(青森、滋賀)及び研究協力者(東京、群馬、金沢)が広域にて調査するため、信頼性・妥当性の高いデータを迅速に収集するデータベースを作成した。データベースは国際リンパ浮腫フレームワークが開発したミニマムデータセットを基盤としている。データベースに登録された224名のデータを解析した。性別は、男性29名(9.5%)、女性195名(87.1%)、年齢平均(SD;最小一最大)は、53.2(13.3;17-87)歳、BMI22.7(3.8;13.7-40.4)であった。リンパ浮腫の部位は、上肢60名26.8%(片側59名、両側1名)、上肢164名73.2%(片側125名、両側39名)であった。上肢周囲径は、肘を中心に5cmごと中枢側3点、末梢側4点の計7か所を測定し、全データの平均値を算出した。最小周囲径は肘下20cm測定点の18.1cm、最大周囲径は肘下5cm測定点の30.6cmであった。下肢周囲径は、膝を中心に5cmごと中枢側3点、末梢側3点、膝の計7か所を測定し、全データの平均値を算出した。最小周囲径は膝下20cm測定点の28.9cm、最大周囲径は膝上20cm測定点の46.9cmであった。上肢および下肢の関節可域に制限がみられた。
亜全身照射モデルを用いた腸死を防護する放射線防護剤の探索

放射線防護剤についての情報収集のため、2018年度の米国放射線腫瘍学会(国際学会)、欧州放射線腫瘍学会のESTRO-ASIA meeting(国際学会)、日本放射線腫瘍学会などに参加し、情報収集と発表も行った。また防護剤候補薬について,文献検索を中心に情報検索を行い、メタ分析などの手法を用いることによって事前に絞り込みを行えないか検討中である。関連して、正常組織の照射線量を低減することによる放射線防護を目指した照射法についても検討し学会発表を行った。現在論文化を行っているところであるが、以下に簡潔に内容をまとめる。【方法】造血器腫瘍の中枢神経浸潤に対して全脳全脊髄照射(CSI)を施行した7症例のCTデータを用いてVMATによる治療計画を行い、従来法の照射法(3D-CRT)と比較した。独立したisocenter(全脳、上位脊髄、下位脊髄)の3 full arcを用いた。各門が脊髄レベルで5cm程度重複するように設定し、PTVに対してD95処方にて1回線量1.5 Gyで総線量22.5 Gyを処方した。3D-CRTでは各門の重複を5mm程度に設定し、3回つなぎ目変更を行った。【結果】PTVの簡易的なHI(Dmax/Dmin)は、VMATで1.19 ±0.11、3D-CRTで1.46 ±0.13であり、VMATで有意に標的内線量が均一であった。低減可能なリスク臓器のMean DoseはVMAT/3D-CRTでそれぞれ、心臓で5.3 Gy/11.1 Gy、食道で11.6 Gy/19.7 Gy、両耳下腺で8.8 Gy/20.5 Gyであった。肺のV5、V10、Dmeanはそれぞれ、VMATで28.3%、5.4%、3.4 Gy、3D-CRTで20.1%、15.3 %、4.6 Gyであり、V5を除いてVMATで低減可能であった。放射線防護剤の候補薬について、国内外の学会参加や文献検索を中心に情報検索を行い、メタ分析などの手法を用いることによって事前に絞り込みを行えないか検討中である。関連して、正常組織の照射線量を低減することによる放射線防護を目指した照射法についても検討を行った。造血器腫瘍の中枢神経浸潤に対して高精度放射線治療である強度変調放射線治療(IMRT)を用いた全脳全脊髄照射について国内外で学会発表を行い、現在論文化を行っているところである。文献検索によって得られた知見によって候補薬剤が絞り込まれたので、腸死を防護する放射線防護剤の検索を目指し、本年度は下記の課題に取り組む。1)既知の放射線防護剤の候補薬について、亜全身照射後の腸死に対する防護作用の検討2)同じく亜全身照射モデルを用いて、最大の防護効果を示す候補薬の組み合わせの検討。放射線防護剤についての情報収集のため、2017年度の米国放射線腫瘍学会(国際学会)、日本放射線腫瘍学会などに参加し発表も行った。先行研究の成果について論文化を行った。A chemical modulator of p53 transactivation thatacts as a radioprotectiveagonist(p53標的遺伝子の発現制御剤による放射線防護)Molecular Cancer Therapeutics, 2018, in press。要旨は以下である。我々の先行研究において、8-キノリノール誘導体を含む亜鉛キレート化剤がp53依存性アポトーシス経路を抑制することで、放射線防護効果を示すp53阻害剤の候補となることを見出し、p53分子内の亜鉛結合部位を標的とする化合物の合成、探索を進め、p53活性を制御する候補化合物について作用機序の解析および防護活性評価を行った。さらに、マウス前脚部の骨髄を鉛で遮蔽防護することによって骨髄死を回避する亜全身照射法(sub-total-body irradiation; SBI)によって、腸管障害に対する放射線防護効果を検討した。結果、候補化合物がp53依存的に放射線細胞死を抑制し、p53標的遺伝子の発現制御においては放射線防護的な調節作用を示すことを明らかにした。生体に存在するp53の潜在的な放射線防護活性を引き出すことで正常組織の急性障害を制御する新たな放射線防護剤開発戦略となることが期待される。先行研究のまとめを行っていたため、当該研究の開始が遅れた。ただ、国際学会参加などの機会を得て放射線防護剤についての情報収集を行った。【結果】

PTVの簡易的なHI(Dmax/Dmin)は、VMATで1.19 ±0.11、3D-CRTで1.46 ±0.13であり、VMATで有意に標的内線量が均一であった。低減可能なリスク臓器のMean DoseはVMAT/3D-CRTでそれぞれ、心臓で5.3 Gy/11.1 Gy、食道で11.6 Gy/19.7 Gy、両耳下腺で8.8 Gy/20.5 Gyであった。肺のV5、V10、Dmeanはそれぞれ、VMATで28.3%、5.4%、3.4 Gy、3D-CRTで20.1%、15.3 %、4.6 Gyであり、V5を除いてVMATで低減可能であった。放射線防護剤の候補薬について、国内外の学会参加や文献検索を中心に情報検索を行い、メタ分析などの手法を用いることによって事前に絞り込みを行えないか検討中である。関連して、正常組織の照射線量を低減することによる放射線防護を目指した照射法についても検討を行った。造血器腫瘍の中枢神経浸潤に対して高精度放射線治療である強度変調放射線治療(IMRT)を用いた全脳全脊髄照射について国内外で学会発表を行い、現在論文化を行っているところである。当初予定した初年度の予算を2年目に合わせて使用することにより、必要な器具の作成やマウス照射実験については数多くまとめて行うことが出来るようになったので、2年目以降は予定通りの進捗を達成できるように推進していく。文献検索によって得られた知見によって候補薬剤が絞り込まれたので、腸死を防護する放射線防護剤の検索を目指し、本年度は下記の課題に取り組む。1)既知の放射線防護剤の候補薬について、亜全身照射後の腸死に対する防護作用の検討2)同じく亜全身照射モデルを用いて、最大の防護効果を示す候補薬の組み合わせの検討。当該研究の開始が遅れたことにより、初年度の使用が少なかったため。2年以降は初年度未使用分を併せて用いることで研究を推進していく。海外学会については所属する医局のサポートがあったことや、文献検索や正常組織の照射線量を低減する照射方法の開発など予算を使用なしで可能な研究が中心となるなどの理由が重なり、平成30年度に限っては使用なしでも遂行可能であった。次年度まとめて使用することで複数の薬剤について検討できるマウス匹数の確保が可能となるため、研究を進める。
水文量の時空間分布特性に基づくマクロ水文モデルの構築

本研究では物理過程を考慮した大流域スケールでの数値シミュレーションが可能な水文モデルを構築するために必要な基礎的検討を行なった。研究は大きく2つに分けられる。一つ目は大流域での水文・物理量の時空間特性を明らかにすることと、そうした観測量を基に領域平均のフラックスする手法の確立である。一つ目の時空間特性については、流域面積の変化にともなって流量の時間変化は緩慢になり、それは流域面積の1/2乗を指数とする関数で表されること、流域土壌水変動は貯留量に比べて非常に小さく、2時間程度の時間間隔で変動することが示された。また、土壌水分量の空間分布特性、一様な裸地面では正規分布することが示され、降水については時空間分布特性と地形空間的・時間的持続性ともに地形との関連があることを示した。これらの観測データ解析からマクロ水文モデルとして取り込むべき、各水文過程に対する時空間特性が明らかにされた。こうした観測事実を踏まえて、モデリングする必要があることが次世代マクロ水文モデルには必要であることが示された。また領域フラックス算定については手法は数種提案されており、様々な土地被覆での領域熱収支をゾンデ観測データ、衛星観測データを算定する手法について検討した結果、手法としてはほぼ確立されており、領域フラックスを算定することができることを示した。しかし、現在あるルーチンデータからだけで算定することは難しく、今後モデルも評価用データセットを作る際には更なる研究が必要であることが示唆された。二つ目については、数値モデルの計算結果を基に領域平均熱フラックスはその面積率、土地スケールの大きさ、土壌水分量分布、地表面温度分布を考慮しなければ、正確な領域平均フラックスは算定できないことが明らかにされた。また土地被覆のはフラックスに対して効率的に集約化が行えることが線形モデルを用いて明らかにされた。流出モデルについては構造的モデリングシステム並びに分布効果を入れた概念型モデルについて検討が加えられた。既存のモデルから、マクロ水文モデルを構築する際にサブグリッドスケールの分布を考慮する必要があると言う結論が導かれたが、その方法は今後の課題である。以上2つの相補的な課題研究を通して、マクロ水文モデルに必要な諸条件またそのモデルの検証に関する、現状と数多い新たな知見を示すことがこの研究を通して行なえた。また今後開発すべきマクロ水文モデルの諸要件が明らかにされたので、これを踏まえて、今後は新たな角度からのマクロ水文モデルの開発と構築が急がれる。1.水文量の時空間分布特性として次のような成果が得られた。(1)豪雨のレーダ観測データの解析により、雨域の移動に伴う降雨の発達・減衰は地形との相関がある。(2)裸地における直接土壌サンプリングより、土壌の乾湿に伴う水分分布の空間スケールの相違等が明らかにされた。(3)複雑地表面を対象とした観測データの解析から、地上100m程度までの風速プロファイルから広域地表面上の粗度長および地表面修正量が決定できる。