hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偶発作用を受けるRCやS造骨組の動的応答と部材損傷評価に関する研究

ここでは,(1)より簡易なモデルにおける再現性を検討するために,H形鋼梁を棒要素でモデル化した2Dモデル,および(2)フランジとウェブを忠実にモデル化することにより,各部の局所変形を含めた挙動の再現性を検討するための3Dモデルの2種類のモデルを作成し,検討を行った。その結果,(1)小型H形鋼梁における要素分割長は,2Dおよび3Dモデルにかかわらず,梁高の0.5倍程度とし,減衰定数を5%とすることにより,衝撃荷重載荷位置における梁の応答変位を10%以内の誤差で再現可能であること,(2)支点反力に関しては,最大応答値を過小評価する傾向にあるものの,その波形性状を大略再現可能であること,(3)スパン長が短い場合や局部変形が卓越するような場合には,3Dモデルの方が2Dモデルに比較して,解析精度は若干高いこと,等を明らかにした。以上より,偶発作用を受けるRC/S造構造物の部材損傷評価手法として,ファイバー要素を用いた解析手法が適用可能であることを確認した。衝撃荷重を受ける構造物の動的挙動特性や部材損傷レベルの簡易評価手法を確立するために,ファイバー要素を用いた有限要素解析手法に着目し,2種類の断面寸法を有する小型の鉄筋コンクリート(RC)梁やスパン長の異なるH形鋼(S)梁を対象に衝撃応答解析を実施し,実験結果との比較によってその適用性を検討した。その結果,要素分割長を梁高の半分程度とすることによって,荷重作用位置における応答変位をほぼ適切に再現可能であることを明らかにし,ファイバー要素を用いた解析手法は実務レベルにおいて部材の損傷評価手法として十分に適用可能であることを確認した。衝撃荷重を受ける鋼(S)梁の実験的検討に関しては,当初の予定通り順調に親展している。また,より精緻な解析手法である三次元弾塑性有限要素解析による検討も順調に進展している。一方,S梁を対象とした簡易解析手法(ファイバー要素を用いた解析手法)の適用性については,現在検討中であり,平成27年度も引き続き検討を行う必要がある。構造工学平成27年度以降は,鋼(S)梁に対する簡易解析手法の妥当性を検討する。併せて,他構造形式についての適用性に関して検討を行う。衝撃荷重を受ける鉄筋コンクリート(RC)梁を対象に,ファイバー要素を用いた解析手法の適用性を実験結果との比較によって検討しており,計画は順調に進展している。物品費として,H25年度にファイバー要素解析に用いる汎用プログラムを計上していたが,当初の配分金額が不足していたため,昨年度は1年間の学生用アカデミック版を使用して対応した。今年度も学生版アカデミック版を使用することを念頭に,物品費の差額をH形鋼梁の試験体数を増やすことで使用する予定であったが,今年度はその制度(学生用アカデミック版)が突如廃止され,あらたに正規版を購入する必要が生じた。このことにより,当初予定していたH形鋼梁試験体数の購入費が不足することとなり,他の予算での対応も含めて支出を行った結果,差額が生じた。次年度以降は,鋼材に対する同解析手法の適用性を検証するために,鋼(S)梁を用いた衝撃実験を実施する。また,併せて数値解析も行い,その適用性に関する検討を行う。平成27年度の使用額に関しては,国際会議への参加旅費,および数値解析補助の謝金として使用する予定である。物品費として,ファイバー要素解析に用いる汎用プログラムの購入費を充てていたが,実際の配分金額が不足しプログラムの購入が不可能となった。研究を推進するために,1年間の学生版のアカデミックライセンスを活用することとしたことにより,差額が生じた。
情報デザインのことば学

本研究は、意味論・語用論・文体論などの総合的観点から、ことばや情報のデザイン、さらにそれらを読み解く方法を考究し、新たな領域の開拓に資することができたと考える。具体的には、ことばや構図の選び方にも使い手の裁量や思惑が含まれることを押さえたうえで、物語、対話、演説、メディア報道、さらにインターネットへとジャンルを広げ、ことばと心を扱うメタ語用論からどのようにトリックやレトリックを見極めていくのかを考え、ことばのおもしろさに踏み込んだ。本研究は、平成24年度26年度科研基盤(C)「情報操作のデザイン:理論と応用」における有標の情報操作研究を踏まえ、その後継研究として、無標の日常的な情報デザインの掘り起こしという、より広い観点からことばのありさま、仕組みと働きを考究するものである。平成27年度は、ミクロレベルの情報デザインをテーマに、意図的なことばの仕掛けの面白さ、および効果的な伝達の構図のデザインを扱った。ことばと心を繋ぐ推論の働きを重視する「ことば学」の観点から考究することにより、その射程の拡大を図った。まず、多くの可能性の中から特定の言語表現が選択されるまでの言語使用者の意図を含めた過程を取り上げた。さらに、被伝達者が行うであろう推論を意識した情報デザイン過程も扱った。それにより、広範な意味論的・語用論的そして文体論的枠組みの構築、すなわち「情報デザインのことば学」へと発展させていくことをめざした。平成27年度の研究実績として、論文5編(単著3編、共著2編)、共編著1冊、学会発表1件がある。そのうち、研究代表者・分担研究者・連携研究者3名の共著「『アクロイド』の語りのデザイン」は、PALA2014(スロベニア)で行った国際学会研究発表を、よりことば学の観点に特化して大幅に改定を行ったものである。推理小説におけるフェアネスとサスペンスとのせめぎあいの関係を踏まえ、叙述レトリックのデザインの技巧を論じ、その誤誘導の仕掛けのデザインの分析を行った。初年度の研究実績として、論文5編、共編著1冊、学会発表1件がある。また、平成28年度12月開催の国際学会発表(AULLA2016、オーストラリアのビクトリア大学で開催)にも採択され、おおむね順調に進展している。初年度行ったミクロレベルの情報デザインの研究を踏まえ、本年度はマクロレベルの情報デザインの研究を行った。分析対象を談話に広げ、意味の不確定要素や不十分性、情報の階層性に焦点をあて、ずれやゆらぎ、程度の差などを許容することばの柔軟性を俯瞰的に考究した。とりわけ、より高次なメタ談話における使い手の情報管理の意識は、単なる付加部ではなく語用論の中心をなすことを検証した。このような談話の流れの整理と体系化の視点により、マクロレベルでの情報の構図と流れを捉えた。具体的な研究実績として、論文2編を公表した。研究代表者による論文は、Culpeper and Haugh (2014)の指標を援用して、メタ語用論的意識の流れを抽出して分析を行なった。また、研究代表者・分担研究者・連携研究者の共著論文は、当初発表を予定していた国際学会AULLA2016の原稿に加筆修正し、アガサ・クリスティの戯曲『検察側の証人』におけるマクロレベルでの情報操作のデザイン、とりわけ作者による誤誘導のデザインを実証的に論じたものである。いずれも、談話の流れの体系化におけるメタ語用論的視点の必要性を論じるとともに、言語情報のデザインを有標の情報操作のみならず、日常的ないわば無標の言語活動にも見出すことにより、人間の主体的なことばの使用を捉え直したものでもある。このようなミクロレベルとマクロレベルでの考察を通して、メタ語用論としての「ことば学」が、言語学的意義のみならず、社会に溢れる情報の中から然るべき情報を精選するリテラシーを涵養するうえでも社会的、教育的意義があることが明らかになってきた。なお、昨年度に研究代表者が共編著し、研究分担者や連携研究者も寄稿した『英語のデザインを読む』(英宝社)は、『英語教育』(2016年10月増刊号)誌上で、昨年度に刊行された「言語学/英語学・今年のベスト3」に選出され、また『英語年鑑2017』でも取り上げられるなど、本研究にも通底する英語の面白さに迫る試みが評価された。以上のように順調に進展し、一定の評価が得られているといえよう。本研究「情報デザインのことば学」は、英語における情報デザインに焦点を当て、誤誘導、誘導、織り込み、盛り込み、読み込みなどトリックのレトリックのみならず、伝達を効果的に行うためのレトリックの解明を試みたものである。ことばと心を繋ぐ推論の働きを重視する「ことば学」の観点を取り入れ、英語の情報デザインに関する文体論研究の新たな可能性としてのメタ語用論を考究するとともに、ことばのおもしろさに迫った。初年度はミクロレベルでのことばの意味と形式を超えた心の汲み取り方、次年度にはマクロレベルでのことばの仕組みと働きに焦点をあて、最終年度ではそれらを総合し広くレトリックに隠された仕掛けを明らかにし、さらにはリテラシー能力涵養におけることば学の具体的な役割を論じた。メタ語用論としてのことば学が、言語学的意義のみならず、社会にあふれる情報の中から然るべき情報を精選するリテラシー能力を涵養するうえでも、社会的、教育的意義があることを明らかにした。最終年度では、論文2編と共著2冊を公開した。

とりわけ研究代表者・研究分担者・連携研究者の共著『ことばのインテリジェンスートリックとレトリック』(開拓社、2018年4月刊行)はこれまでの研究成果のまとめとして、意味論・語用論・文体論などの総合的観点から、ことばや情報のデザイン、さらにそれらを読み解くことばのインテリジェンスを論じたものである。ことばや構図の選び方にも使い手の裁量や思惑が含まれることを押さえたうえで、物語、対話、演説、メディア報道、さらにネットへとジャンルを広げ、メタ語用論的意識からどのようにトリックやレトリックを見極めていくのかを考え、ことばのおもしろさに踏み込んだ。本研究は、意味論・語用論・文体論などの総合的観点から、ことばや情報のデザイン、さらにそれらを読み解く方法を考究し、新たな領域の開拓に資することができたと考える。具体的には、ことばや構図の選び方にも使い手の裁量や思惑が含まれることを押さえたうえで、物語、対話、演説、メディア報道、さらにインターネットへとジャンルを広げ、ことばと心を扱うメタ語用論からどのようにトリックやレトリックを見極めていくのかを考え、ことばのおもしろさに踏み込んだ。平成28年度は、分析対象を談話に広げ、マクロレベルでのことばの仕組みと働きに焦点をあてる。語用論、Weber (1996)のコンテクスト重視の文体論、メタ談話も含めた談話分析を踏まえ、ことばは使われる環境の中で相互関係的に機能することを検証する。意味の不確定要素や意味決定不十分性、情報の階層性に注目し、ずれやゆらぎ、発話の力の違いなどを許容することばの柔軟性を俯瞰的に考究する。とりわけ、談話についての談話である、より高次なメタ談話(metadiscourse)に着目する。書き手は伝達意図を示すために、テクスト談話を構成するのみならず、内容や相手に対する態度を投射する。Hyland(1998)は、表出的メタ談話と対人関係的メタ談話の区別は難しいとしつつ、使い手の情報管理の意識は、単なる付加部ではなく語用論の中心をなすと指摘している。メタ談話を対人関係さらには情報管理を意識したものとして捉えると、命題内の一部を取り立てたり、話し手の評価や態度を表したり、働きかけの主張や手がかりを示したりする表現が、並行して使われることも多い。このような談話の流れの整理と体系化の視点は必須である。前年度のミクロレベルにおけるレトリック研究を基に、マクロレベルでの情報の構図と流れを捉える。なお、誘導という明確な意図はなくても、どのような立場から事象を捉えるかという構図の取り方や、使用することばや表現に、話者の主張や偏った情報が織り込まれた仕掛けを含むレトリックも日常的にはよくみられる。従来の言語学的分析に、批判的談話分析手法などもとりいれて、学際的な観点から質的分析を推進する。今年度は、論文3編、国際学会発表(AULLA2016、オーストラリアのビクトリア大学で開催)を予定している。本研究の最終年度にあたるので、2年間のミクロとマクロのレベルでの情報デザインの研究を統合して、情報デザイン研究をより深化させ、広くレトリックに隠された仕掛けを明らかにする。さらに、ことば学の視点ひいてはリテラシー涵養へと具体的な展開を行い、社会貢献を図る。意味論・語用論・文体論注文していた洋書の入荷が遅れたため。オーストラリアのメルボルン大学で開催されたAULLA2016で12月7日に発表予定であったのをとりやめたため、外国旅費が発生しなかった。注文した洋書が納入されれば、予定通り使用する。
医療観察法の対象とならなかった重大触法事例に関する調査

従来の精神科医療では社会復帰困難とされてきた患者であっても、医療観察法による医療の枠組みでは、社会復帰可能となる事例が少なくない。近年、重大な他害行為を行い一般の精神科病棟に入院し、治療にあたった精神科医が医療観察法による医療が適切と考えたにもかかわらず、医療観察法の申立てが行われない事例(以下、「医学的医療観察法非導入事例」という)の存在が指摘されている。医療観察法による医療の効果を考えると、こうした事例が医療観察法の申立ての対象とされなかった理由を調査し、必要な場合には、医療観察法制度の見直しを検討する必要があると思われる。本研究では、1)医療観察法の指定入院医療機関に勤務する精神科医を対象とした調査によって医学的医療観察法非導入事例を収集し、また、該当事例の多い施設には、聞き取り調査を行う。2)これらの知見をもとに医学的医療観察法非導入事例の類型化と、モデル事例の作成を行い、精神科医に対する全国規模の調査を行ない、医学的医療観察法非導入事例の実態や対処方法に関する精神科医の意識を明らかにする。3)そこで得られた知見をもとに、精神科医と法学者からなる研究会議で議論を行い、医学的医療観察法非導入事例の適切な処遇の在り方に関して検討し、必要な場合には、医療観察法制度の見直しに関する提言を行うことを予定している。平成30年度は、指定入院医療機関に勤務経験のある精神科医を対象として、医学的医療観察法非導入事例の経験の有無に関する調査を行い、9指定入院医療機関15名の医師から、医学的医療観察法非導入事例を経験したという回答を得た。医学的医療観察法非導入事例は一部の病院だけではなく、全国的に存在していることが明らかとなった。当初の計画では、平成30年度中に、医学的医療観察法非導入事例の具体的な内容についての調査や指定入院医療機関に対する聞き取り調査を行う予定であった。調査票には、既存資料に基づき匿名化した患者情報の記載を依頼することになるが、個人情報保護の観点から、調査票の回答にあたり当該指定入院医療機関の倫理委員会での承認を条件とした。そのため、指定入院医療機関の倫理委員会の審査方法や審査状況等に関する情報収集や連絡調整が必要となり、平成30年度中に実行することができなかった。そのため、やや遅れていると評価した。平成31年度には、医学的医療観察法非導入事例の具体的な内容に関する調査ならびに精神科医と法学者による聞き取り調査を実施し、その結果に基づいて、医学的医療観察法非導入事例の類型化とモデル事例の作成を行い、モデル事例をもとにした全国規模の調査の準備を行う予定である。全国規模の調査の実施にあたっては、医療観察法制度に関する知識や経験が乏しい回答者が含まれると、誤解に基づく不適切な回答が混入する可能性が高いと思われる。そのため、調査対象者の選択にあたり、医療観察法に関する知識と経験がある程度担保される者に限定されるような方法を検討している。

全国規模の調査の実施にあたっては、医療観察法制度に関する知識や経験が乏しい回答者が含まれると、誤解に基づく不適切な回答が混入する可能性が高いと思われる。そのため、調査対象者の選択にあたり、医療観察法に関する知識と経験がある程度担保される者に限定されるような方法を検討している。現在までの進捗状況の欄に記載したように、医学的医療観察法非導入事例の詳細に関する調査や聞き取り調査の実施が、平成31年度に持ち越しとなった。そのために調査票の送付・回収にかかる費用や聞き取り調査の実施にかかる費用が、次年度使用額として生じた。これらの費用は、平成31年度のそれぞれの調査実施のための費用として使用する予定である。
内科診療所受診者を対象に初診時に実施するうつ状態のリスク評価の有効性

我が国の自殺者数は約2万人であり、交通事故死亡者数の5倍以上である。自殺者の8割以上がうつ状態であったという報告もある。このようなうつ状態の患者の割合は、内科診療所受診者の5.564%に上るが、内科で精神科受診を勧められた患者の75%は精神科でなく、内科での治療を希望した。しかしながら、内科ではうつ状態が見逃されることが多く、内科診療所の医師は自殺のリスクの高いうつ状態の患者を日常的に見ていることをほとんど意識していない。そこで、申請者らがこれまでに明らかにしたうつ状態の関連因子を用いて、初診時に半年後の「うつ状態のリスク評価」を行う。そして、無作為化比較試験(randomized controlled trial(RCT))により、1うつ状態の発症、2希死念慮(死にたいという気持ち)を伴ううつ状態の発症、3うつ状態の慢性化に対する「うつ状態のリスク評価」の効果を算出する。研究対象は、内科診療所の受診患者のうち、過去半年以上受診していない初診患者で35歳から64歳の者とする。慢性疾患などで常に通院している人を除くため対象者を初診患者に限定する。初診の患者に調査に関する説明を行い、同意が得られれば対象者として登録し、登録時調査を実施する。登録時調査では性、年齢、身長、体重、教育歴、飲酒、喫煙などの生活習慣、婚姻状況、職業、既往歴、入院歴、治療中の病気、うつ状態の程度等について調査する予定である。医療機関からは、主訴、診断、処方などについての情報を得る。当該年度は登録時調査および半年後の調査に使用する調査票について検討した。産前産後の休暇および育児休業により、研究を中断したため。2020年度に研究対象者の登録と登録時の情報収集を行い、2020年度から2021年度に登録から半年後の調査を実施する。2021年にデータ解析を行う予定である。産前産後の休暇および育児休業により研究を中断したため、次年度使用額が生じた。当該年度に完成予定であった調査票の作成、および対象者の登録のための準備にかかわる費用とする予定である。
エンタングルメント繰り込みによるＡｄＳ／ＣＦＴ対応の導出

本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理を理解するために、AdS/CFT対応と量子情報理論との関係について研究を行なった。まず執筆者は前年度に開発した、実繰り込み群の一つであるテンソルネットワークを経路積分を用いて表す方法を共形対称性が存在しない場合へと拡張した。さらに執筆者は、前年度に開発した、テンソルネットワークと対応すると考えられているAdS時空中のコーシー面上の計量をテンソルネットワーク側の量によって表す予想が、この一般の場合にも成立することを確かめた。また執筆者は量子エンタングルメントを測る量であり、直接計算が難しいEntanglement of Purificationをテンソルネットワークの観点から研究した。執筆者はEntanglement of Purificationの重力双対量が、以上で開発されたテンソルネットワークの経路積分表示を用いて自然に計算される量と部分的に一致していることを示した。この結果は、Entanglement of Purificationと似た量をCFTで比較的簡単に計算できる形で定義できたことを意味する。また執筆者はAdS時空に非局所相互作用を入れ、それが時空の動力学にどのような影響を与えるか調べた。特に因果律に対応するAveraged Null Energy Conditionと呼ばれる関係式がどのように破れるのか、定量的に調べた。このような時間発展は、量子情報において現れる量子操作に対応している。本年度の執筆者の研究により、テンソルネットワークとAdS時空との関係がより明らかになった。また、AdS時空とCFT側の量子もつれについて、Entanglement of Purificationと非局所相互作用の二つの観点から理解を深めた。以上の進展から、AdS/CFT対応を量子情報から理解するという本研究の目標は、今年度十分に進捗したと言える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理を理解するために、AdS/CFT対応のいくつかの性質を調べ、それらを解明した。まず執筆者は、AdS/CFT対応における、重力理論での局所的な励起の時間発展を調べた。そしてAdS上のスカラー場の場合、AdS境界で同時に一様なビームを発射すると、AdSの中心点で集まって局所的な励起となり、再びAdS境界に一様なビームとして戻ることを確認し、さらにこの時因果律が保たれていることを確かめた。局所的な励起は発散したエネルギーを持つため、この研究はAdS/CFT対応を用いた、摂動的な物質場の時間発展を追った数少ない研究の一つである。次に執筆者はAdS/CFT対応とカオスの関係について、量子情報論的な量の一つであるFisher情報計量と呼ばれる量を用いて調べた。結果として、近年AdS/CFT対応との関係が盛んに議論されている量子カオスと、系の系へのノイズに対する鋭敏性とが等価であることが示された。そしてこのことを、Fisher情報計量の重力双対を用いて、重力理論側でも確認した。この研究は量子カオスをバタフライ効果から特徴付けた研究である。そして最後に執筆者は、実繰り込み群の一つであるテンソルネットワークを、経路積分を用いて表す方法を開発した。テンソルネットワークはAdS/CFT対応の重力側での時空を表していると考えられており、その理解はAdS/CFT対応の仕組みの理解に繋がる可能性がある。そのため、テンソルネットワーク自体のより良い理解が求められている。しかしながら、テンソルネットワークの連続極限は、これまで自由場以外explicitな記述が存在していなかった。本研究はその初めてのものである。この研究によって、テンソルネットワークと重力の関係性についての研究が、より促進されると期待される。本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理をテンソルネットワークから理解するために、テンソルネットワークの経路積分による表示を発見した。本研究以前のテンソルネットワークの連続極限では、演算子と状態を直接扱っていたため、経路積分を通して定式化されているAdS/CFT対応と比較することが困難であった。また、テンソルネットワーク自体、相互作用のある系での表示が存在していなかった。本研究によって、相互作用のある系のテンソルネットワークを扱えるようになり、さらにAdS/CFT対応とテンソルネットワークとを直接比較することができるようになった。一方でアインシュタイン方程式のテンソルネットワークからの導出であるが、現在進行中の執筆者の研究によると、テンソルネットワークの複雑性が最小になるという条件を課すことで、時間依存性の無い三次元時空に関しては導くことが出来ることが明らかになっている。以上の進展から、AdS/CFT対応をテンソルネットワークから導出するという本研究の目標は、今年度十分に進捗したと言える。本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理を理解するために、AdS/CFT対応とテンソルネットワークの関係について研究を行なった。まず執筆者はAdS/CFT対応における、実繰り込み群の一つであるテンソルネットワークを経路積分を用いて表す方法を開発した。さらに執筆者は、テンソルネットワークと対応すると考えられているAdS時空中のコーシー面上の計量を、テンソルネットワーク側の量によって表す予想を提案した。まず執筆者は、CFT基底状態のユークリッド経路積分による表示に、ワイル変換を施すことでテンソルネットワークの構造を経路積分に入れることを明らかにした。そして執筆者は、AdS時空内のコーシー面上の計量が、テンソルネットワークを経路積分で表す際に導入される、ワイル変換におけるワイル因子と同定できることを示した。

さらにこのワイル因子が、テンソルネットワーク上のテンソルの数を表現するリュービル作用を最小になる時、AdS時空内のコーシー面と一致するという予想を提案した。この時テンソルネットワークは、余分なテンソルが全て取り除かれたものとなっているので、最適化されたテンソルネットワークであると言える。さらに執筆者はこの予想が、時空に重い物体が置かれている時や、CFTにレレバントな変形がなされている時も、AdS/CFT対応から予想される計量を再現することを示した。本年度の執筆者の研究により、テンソルネットワークとAdS時空との関係が、静的かつ古典時空の場合において定量的に定式化された。以上の進展から、AdS/CFT対応をテンソルネットワークから導出するという本研究の目標は、今年度十分に進捗したと言える。本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理をテンソルネットワークから理解するために、テンソルネットワークの経路積分による表示を発見した。そしてAdS時空内のコーシー面上の計量が、経路積分表示の際に現れるワイル変換のワイル因子と同一視され、そのワイル因子はリュービル作用というテンソルの数を数える作用を最小にするように選ばれると予想した。本研究によって、時空が静的かつ古典的な場合において、テンソルネットワークと時空の対応関係を定量的に定式化することができた。本年度執筆者は、AdS/CFT対応の原理を理解するために、AdS/CFT対応と量子情報理論との関係について研究を行なった。まず執筆者は前年度に開発した、実繰り込み群の一つであるテンソルネットワークを経路積分を用いて表す方法を共形対称性が存在しない場合へと拡張した。さらに執筆者は、前年度に開発した、テンソルネットワークと対応すると考えられているAdS時空中のコーシー面上の計量をテンソルネットワーク側の量によって表す予想が、この一般の場合にも成立することを確かめた。また執筆者は量子エンタングルメントを測る量であり、直接計算が難しいEntanglement of Purificationをテンソルネットワークの観点から研究した。執筆者はEntanglement of Purificationの重力双対量が、以上で開発されたテンソルネットワークの経路積分表示を用いて自然に計算される量と部分的に一致していることを示した。この結果は、Entanglement of Purificationと似た量をCFTで比較的簡単に計算できる形で定義できたことを意味する。また執筆者はAdS時空に非局所相互作用を入れ、それが時空の動力学にどのような影響を与えるか調べた。特に因果律に対応するAveraged Null Energy Conditionと呼ばれる関係式がどのように破れるのか、定量的に調べた。このような時間発展は、量子情報において現れる量子操作に対応している。
同時摂動学習を用いたアナログ高次元ニューラルシステムのハードウェア化とその応用

高次元ニューラルネットワークの学習法、遺伝子ネットワークにおけるリズム現象の解析・設計法、および学習法に密接に関係するデータ同化に基づくシステムのモデリング法の開発などの基礎的検討を行うと共に、周期パターン生成器の一形態として、ニューラルネットワークの学習によって構築されるベクトル場に注目し、カオス生成機構の活用によって複数の周期軌道を束ねながら学習する方式を考案するとともに、その基本性能の検証を行った。ニューラルネットワークのハードウェア実装に関して、アナログ回路による実現では、正弦波による複素ニューロン回路を試作し、その動作を確認した。計算の精度についても想定内にあることを確認した。つぎに、学習機能も含めた複素ニューロン回路を試作し、その基本動作を確認した。自己組織化マップ(Self Organizing Map : SOM)のField Programmable Gate Array(FPGA)による実現では、周波数同期ループ(DFLL)により処理を行うニューロンを256個含むハードウェアSOMの開発を行った。このシステムは周波数変調パルスにより信号伝達を行い、ニューロン内のDFLLでSOMの演算を行うことができた。また、マルコフ連鎖モンテカルロ法とベイズ推定によるスペクトル分解について特に推定対象であるパラメータが近い場合についての検討を行い、系統的誤差が生じることを明らかにした。これらの手法のロボットへの応用の一例として、クワッドロータへの適用を想定し、相互衝突回避に関するシミュレーションを行った。双曲型ニューラルネットワークの学習法、遺伝子ネットワークにおけるリズム現象の感度解析法、設計問題における解の存在性や、データ同化法とその応用に関していくつかの成果をあげている。ニューラルネットワークによって作られるカオス生成機構の活用によって複数の周期軌道を束ねながら学習する方式の詳細な定式化を行い、一定程度の例題に対する性能検証に成功した。ニューラルネットワークのハードウェア実装に関して、アナログ回路による実現では、同時摂動による学習機能も含めた回路の試作が完成しており、基本動作の確認が行えたことより順調に進行している。FPGAによる実現では、DFLLを使ったハードウェアSOMをXilinx社Virtex-6 FPGAに実装しオンチップ学習が30MHzクロックでの動作ができることを確認し、良好に進展している。また、マルコフ連鎖モンテカルロ法とベイズ推定によるスペクトル分解について特に推定対象であるパラメータが近い場合についての検討を行い、系統的誤差が生じることを明らかにできたので概ね順調に進展していると判断できる。応用についても、複数のクワッドロータが飛行する環境を想定したシミュレーションにより、相互衝突回避手法に関する検証を行った。また、実機実験において位置を計測するための環境についても構築を進めており、おおむね順調に進展している。2018年度で進展した結果をもとに、つぎの各項目について検討する。1)ニューラルネットワークや遺伝子ネットワークなどの生体ネットワークの解析、設計、学習法の研究や、システムのデータ同化法の研究を、さらに実装の容易さを考慮した方法へと発展させる。2)カオス生成機構の活用によって複数の周期軌道を束ねながら学習する方式に関して、パターン生成の自由度および学習の頑健性を向上させるための要素技術の高度化に取り組むとともに、非線形系の同期現象と結びつけた応用を検討する。現状の動作速度はまだ改善の余地があると考えられる。3)ニューラルネットワークのハードウェア実装に関して、アナログ回路による実現では、学習回路の精度向上を目指した回路の修正とこれによる安定動作を目指す。FPGAによる実現では、回路コンポーネント、特に近傍関数と呼ばれるSOMにとって重要な回路を簡単化することで動作速度の改善を目指す。4)ベイズ推定の近似手法のひとつである変分ベイズ法を画像処理(画像の圧縮、欠損値補間)に適用する。5)応用については、相互衝突回避手法に関するシミュレーションにより検証した内容を、実機実験においても検証する予定である。

また、マルコフ連鎖モンテカルロ法とベイズ推定によるスペクトル分解について特に推定対象であるパラメータが近い場合についての検討を行い、系統的誤差が生じることを明らかにできたので概ね順調に進展していると判断できる。応用についても、複数のクワッドロータが飛行する環境を想定したシミュレーションにより、相互衝突回避手法に関する検証を行った。また、実機実験において位置を計測するための環境についても構築を進めており、おおむね順調に進展している。2018年度で進展した結果をもとに、つぎの各項目について検討する。1)ニューラルネットワークや遺伝子ネットワークなどの生体ネットワークの解析、設計、学習法の研究や、システムのデータ同化法の研究を、さらに実装の容易さを考慮した方法へと発展させる。2)カオス生成機構の活用によって複数の周期軌道を束ねながら学習する方式に関して、パターン生成の自由度および学習の頑健性を向上させるための要素技術の高度化に取り組むとともに、非線形系の同期現象と結びつけた応用を検討する。現状の動作速度はまだ改善の余地があると考えられる。3)ニューラルネットワークのハードウェア実装に関して、アナログ回路による実現では、学習回路の精度向上を目指した回路の修正とこれによる安定動作を目指す。FPGAによる実現では、回路コンポーネント、特に近傍関数と呼ばれるSOMにとって重要な回路を簡単化することで動作速度の改善を目指す。4)ベイズ推定の近似手法のひとつである変分ベイズ法を画像処理(画像の圧縮、欠損値補間)に適用する。5)応用については、相互衝突回避手法に関するシミュレーションにより検証した内容を、実機実験においても検証する予定である。学会での成果発表予定に変更が生じたため、次年度の使用となった予算が生じた。2019年度以降、成果の発表と消耗品を中心に使用する予定である。
ヒメカンアオイ(広義)の地理的変異の解析

本年度は,中国地方西部,近畿地方,中部地方南部から中部にかけての地域でヒメカンアオイ(広義)の集団サンプリングを行ない,花の各付属器官の質的及び量的形質の地理的変異の解析や染色体数の解析を進めてきた。その結果これまでに次のようなことが明らかになってきた。1.木曽川流域に分布するカンアオイはキソジノカンアオイと呼ばれてヒトカンアオイの種内分類群として扱われてきたが,花の形態や葉形からは近畿地方中部から中部・北陸地方にかけて分布する一群(これが狭義のヒメカンアオイに相当すると考えられる)の変異のなかに含められ,種内分類群としても認めがたい。2.天竜川中流域の飯田市及びその周辺に分布する一群は,咢裂片がより短く,また花柱付属突起が短い,などで特徴づけられ,上記の一群(近畿地方から北陸地方にかけて分布する狭義のヒメカンアオイ)からは区別することができる。3.中国地方西部(広島県)には,ヒメカンアオイが隔離分布することが報告されてきたが,これらは3倍体(他の個体群はいずれも2倍体である)で,花の形態においても雄しべの葯が極端に小さくなるなどかなりの分化が認められる。4.ヒメカンアオイの開花期は2月から3月と報告され,実際確か多くのに個体群でこのような時期に開花するが,長野県南部から愛知県北部・静岡県西北部にかけての地域には開花期を10月にもつ一群が分布する。このような開花期のずれは,生殖的隔離をもたらすという意味で分類群としてのまとまりを考えていくうえでも重要であるが,開花期の違いに対応するような形態的違いを今回の調査では見いだすことができなかったので,今後他の形質からの分類学的評価を進めていくことが必要であろう。今年度は,近畿地方東部(紀伊半島東部),東海地方西部(静岡県西部から愛知県東北部),中部地方南部(長野県天竜川流域及び木曾川流域),北陸地方北部にかけての地域でヒメカンアオイ(広義)の集団サンプリングを行ない,開花期の調査や花の各付属器官の質的及び量的形質の解析を進め,各地域集団ごとに比較を進めてきた。これまでの調査により,ヒメカンアオイの地理的変異性の実態がかなり明瞭に捉えられてきた。この一群は花の形態,特にその大きさ,花柱付属突起の形及び長さ,がく筒内での花柱の位置,などにかなりの変異性を示すものの,いくつかの地理的なまとまりを認めることができるようである。それらは,(ア)紀伊半島東南部に見られる型-花が小さく鐘形,花柱付属突起が細長く(幅が狭い)伸びる,(イ)紀伊半島中部から北陸にかけて見られる型-花がやや大きく短い筒形,花柱付属突起が太く,しかもがく筒からやや突出する傾向にある,(ウ)愛知県西北部,岐阜県東部から長野県南部にかねてみられる型-花が小さく筒形,花柱付属突起が上述2型ほど細長く伸びず,またがく片ががく筒に比べて短い,(エ)静岡県西部から愛知県東部に見られる型-花が鐘型で,花柱付属突起ががく筒入り口付近にまで達し,しかも,12月にはすでに開花するものである。一般にヒメカンアオイは2月から3月にかけて開花すると報告されているが,このような花期のずれは,分類群としてのまとまりを考えていくうえでも重要と思われる。来年度は近畿地方西部から四国北部にかけての地域,ならびに前年度不十分な地域での調査を進め,広分布種ヒメカンアオイの地理的変異性の全貌を把握するとともに,これまでの分類指標型質の評価を行ない,調査より認められた地理的まとまりに基づいて既存の分類群の再検討を進めていく。

本年度は,中国地方西部,近畿地方,中部地方南部から中部にかけての地域でヒメカンアオイ(広義)の集団サンプリングを行ない,花の各付属器官の質的及び量的形質の地理的変異の解析や染色体数の解析を進めてきた。その結果これまでに次のようなことが明らかになってきた。1.木曽川流域に分布するカンアオイはキソジノカンアオイと呼ばれてヒメカンアオイの種内分類群として扱われてきたが,花の形態や葉形からは近畿地方中部から中部・北陸地方にかけて分布する一群(これが狭義のヒメカンアオイに相当すると考えられる)の変異のなかに含められ,種内分類群としても認めがたい。2.天竜川中流域の飯田市及びその周辺に分布する一群は,咢裂片が花筒長より短く,また花柱付属突起が短い,などで特徴づけられ,上記の一群(近畿地方から北陸地方にかけて分布する狭義のヒメカンアオイ)からは区別することがでる。中国地方西部(広島県)には,ヒメカンアオイが隔離分布することが報告されてきたが,これらは3倍体(他の個体群はいずれも2倍体である)で,花の形態においても咢裂片が極端に短くなるなどかなりの分化が認められる。ヒメカンアオイの開花期は2月から3月と報告され,実際確かに多くの個体群でこのような時期に開花するが,長野県南部から愛知県北部・静岡県西北部にかけての地域では開花期を10月にもつ一群が分布する。このような開花期のずれは,生殖的隔離をもたらすという意味で分類群としてのまとまりを考えていくうえでも重要であるが,開花期の違いに対応するような形態的違いを今回の調査では見いだすことができなかったので,今後他の形質からの分類学的評価を進めていくことが必要であろう。
AIREによる糖尿病抵抗性獲得機構の実験病理学的解析

AIRE(Autoimmune regulator)は自己寛容の成立機構を担う胸腺髄質上皮細胞において発現するが、I型糖尿病モデルであるNOD(non-obese diabetic)マウスにおいて、AIRE遺伝子を過剰に発現させたトランスジェニックマウス(AIRE-Tg)を作製したところ、糖尿病の発症が完全に阻止された。つまり、AIREの過剰発現に伴いI型糖尿病という自己免疫症状が緩和されたことになる。本研究ではこのトランスジェニックマウスにおけるI型糖尿病抵抗性獲得のメカニズムについての解析を通じ、AIREがどのように自己寛容の成立に寄与しているのか解明することを目指す。
線形及び非線形波動の解析と逆問題

本研究では数理物理の基礎方程式と共に、化学や生物に現れる様々の波動現象の数理モデルを研究対象にした。これらの波動モデルの解析は相当程度進み、さらに現象から方程式を決定する、いわゆる逆問題にも進展が見られ、研究課題は達成されていると考える。(1)波動方程式のスペクトル散乱問題については非保存的な波動方程式に対して散乱作用素を構成し、固定エネルギーでの散乱振幅から摂動の係数を決定することができた([5])。この研究は現在も進展しており、ポテンシャル項が加わっても同様の結論が得られることがわかった。さらに時間に依存する係数を伴った方程式に対する理論が構築されつつある。また、振動型の遠距離ポテンシャルを伴うシュレディンガー作用素に対し、極限吸収の原理とスペクトル表現を得た。証明の概要はすでに公表されている。なお、関連する門脇の結果も興味深い。(2)区間の内部の一点でのスペクトルデータから方程式を決定するが役スペクトル問題に対しては共同研究者I.Trooshinnとの共同論文[2],[3]が発表された。このタイプの逆スペクトル問題は今まで考えられておらず、様々な微分作用素への適用が期待される。(3)非線形の摩擦項を伴う波動方程式の解の漸近挙動に対して、結果の一部を[4]で報告している。これは現在投稿準備が進んでいる。[6]では外部領域での波動方程式に対し、無限遠の近傍での線形摩擦項による解のエネルギー減衰を示している。非線形散乱については肥田野の興味深い結果もあり、村松のベソフ空間での問題設定も新鮮である。(4)非線形放物形方程式に対する結果([1])は解の時間無限大での漸近形を詳しく求めたもので、応用範囲はひろい。鈴木は準線形放物形方程式で爆発後の解の延長可能性を論じている。また、大春は放物形方程式系に対し、離散シミュレーションの新しい提案をしている。本研究組織ではMaxuell方程式やSchroduiger方程式などの物理学の基礎方程式とともに化学や生物学に現れる様々な波動現象の数理モデルに興味を持ち、解の性慎を考察している。今後も波の伝播や散乱、熱拡散などの研究を続け、さらに応甲上重要な逆問題の研究につなげたいと考えている。初年度の今年は次のような成果が得られている。代表者は主に逆問題に取り組みまた外国人分担者I.Trooshinとの共同研究で有界区間上のDirac作用素のスペクトル逆問題の研究を行った。分担者酒井は初期領域に尖点があるHell-Shaw流を調べ、内部問題を解決、ひきつづき外部問題に取り組んでいる。倉田は固有値最適問題、及びCahn-Hiddard問題におけるエネルギー最小解の性慎を調べた。肥田野は非線形波動方程式の散乱問題を研究し、初期値の大きさに条件をつけないで波動作用素の完全性を示した。鈴木はPorous media方程式の爆発問題に取り組み、爆発後の解の動きを考察した。また門脇は三層媒頂中の音響波動伝播問題を研究し、低及び高エネルギーでのリゾルベントの評価を行った。これらの多くは専門誌にすでに投稿され、いくつかは発表予定になっている。この研究はあと1年継続するので、ここでは研究代表者の研究実績を報告する。本年度代表者と海外共同研究者I.トルーシンとの共同論文「1」が出版された。これは前年度発表した論文「2」に次ぐもので、ともにスペクトル逆問題に関する結果である。「2」ではSturm-Liouville作用素に対して、その内部の一点におけるスペクトルデータからスカラーポテンシャルが一意的に決定されることを示した。「1」ではDirac作用素を考え、「1」と同様の方法がこの問題にも適用できることを示した。

Dirac作用素の場合、決定すべきポテンシャルはベクトルポテンシヤルであり、そこに若干の困難さが現れる。「3」は振動型の遠距離ポテンシャルを伴うSchr\"odinger作用素に対し、極限吸収の原理とスペクトル表現を示したものである。ここでは、証明の概要が与えられており、詳細については発表の準備が進んでいる。「4」は摩擦項などを含み、エネルギーが保存されない波動伝播問題を考え、その散乱の順問題と逆問題を扱っている。この問題に対しては、Schr\"odinger作用素の場合と違って、高周波数での散乱振幅からポテンシャルを決定する方法が有効に働かず、固定周波数に対する逆散乱法を構成しなければならない。「4」ではポテンシャル項を持たない問題についての結果をまとめたが、ポテンシャル項を伴う問題に対しても2つの異なる周波数に対する散乱振幅からポテンシャルと"摩擦項"を同時に決定できることがわかった。これは現在論文に纏めているところである。更に、非線形の摩擦項をもつ波動伝播問題について、解の時間の経過に伴う漸近性質を調べる研究も進展している。本研究では数理物理の基礎方程式と共に、化学や生物に現れる様々の波動現象の数理モデルを研究対象にした。これらの波動モデルの解析は相当程度進み、さらに現象から方程式を決定する、いわゆる逆問題にも進展が見られ、本年度の研究課題は達成されていると考える。(1)波動方程式のスペクトル散乱問題については非保存的な波動方程式に対して散乱作用素を構成し、固定エネルギーでの散乱振幅から摂動の係数を決定することができた([1])。この研究は現在も進展しており、ポテンシャル項が加わっても同様の結論が得られることがわかった。さらに時間に依存する係数を伴った方程式に対する理論が構築されつつある。(2)非線形の摩擦項を伴う波動方程式の解の漸近挙動に対して、結果の一部を[2]で報告している。これは現在投稿準備が進んでいる。[3]では外部領域での波動方程式に対し、無限遠の近傍での線形摩擦項による解のエネルギー減衰を示している。村松([4])のベソフ空間での問題設定も新鮮である。(3)非線形放物形方程式に対しては、鈴木([6])は準線形放物形方程式で爆発後の解の延長可能性を論じている。また、大春([5])は放物形方程式系に対し、離散シミュレーションの新しい提案をしている。注)[数字]は冊子体(様式14)に記載されている文献番号を指す。
福祉言語史の基礎資料としての近代日本語点字資料の調査と整備

近代日本の障害者言語教育史のうち、視覚障害者教育史の主要な資料である近代日本語点字資料は、言語資料としても点字によってほぼ表音式で表記されているため、近代の学術・教育・文化の多方面にわたる音韻・語彙・語法・表記の極めて貴重な資料である。しかし点字は触読文字であるため、摩滅の危険性が視読の文献よりもはるかに高く、墨字文献よりも電子化・コーパス化しにくい状況にある。そこで本研究は、1稀少な近代点字資料を渉猟して近代点字教育の変遷を実物資料から明らかにしてゆくとともに、2福祉言語学の学術環境整備のためにそれらの資料を画像やテキストデータによって保存措置を講じ、電子化、コーパス化する。
塩基性繊維芽細胞増殖因子の気道内徐放投与による肺高血圧治療の研究

原発性肺高血圧症は原因不明の進行性で予後不良の疾患である。原発性肺高血圧症の治療としてはプロスタサイクリンの持続静脈内投与やホスホジエステラーゼ阻害薬やエンドセリン受容体拮抗薬などの経口薬の有効性が期待されている。しかし持続静注による生活制限や、またこれらの投薬による治療は、いずれも肺血管拡張効果によるものであり、根本的な治療法としてはいまだに肺移植や心肺手術を行うしかないのが現状である。われわれは塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の全身投与が肺内での血管新生効果を持つことに注月し、共同研究者の田畑らが開発したゼラチンハイドロゲルによるbFGFタンパク徐放システムを肺高血圧症の治療に応用し、さらに患者のQOLは向上のために気道内投与可能なゼラチンハイドロゲル粒子を作製し、モノクロタリン誘導肺高血圧ラットの肺高血圧の進展予防および治療を目的とした研究を進めてきた。平成18年度では、まず肺高血圧ラットをモノクロタリン投与により作成し、肺高血圧症の進行を評価し、進展予防モデルと治療モデルを確立した。また従来粒子径30nm以上のゼラチンハイドロゲル粒子であったものを数10nmのゼラチンハイドロゲル粒子を作成することに成功し、これによりbFGFの気道内徐放投与が可能となった。平成19年度では、この新しい粒子の徐放特性を検討し、さらに肺高血圧進展予防モデルに投与したところ、bFGF気道内徐放投与は、肺高血圧の進行を著明に抑制し、動脈血ガスデータも改善した。組織像では中動脈、小動脈ともに血管新生を促進し、中膜肥厚を抑制した。治療10週後の生存率はbFGF治療群では100%で対照群は0%と著明な差がみられた。この成果は第71回日本循環器学会プレナリーセッションで発表し、さらにThe Joumal of Thoracic and Cardiovascular Surgeryに投稿し現在revisionを終え再投稿中である。今後は治療モデルの評価を行う予定である。われわれは塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の全身投与が肺内での血管新生効果を持つことに注目し、共同研究者の田畑らが開発したゼラチンハイドロゲルによるbFGFタンパク徐放システムを肺高血圧症の治療に応用し、さらに患者のQOLは向上のために気道内投与可能なゼラチンハイドロゲル粒子を作製し、モノクロタリン誘導肺高血圧ラットの肺高血圧の進展予防および治療を目的とした研究を進めてきた。また従来粒子径30μm以上のゼラチンハイドロゲルであったものを数10μmのゼラチンハイドロゲル粒子を作成することに成功し、これによりbFGFの気道内徐放投与が可能となった。まず進展予防モデルについて検討したところ、bFGF気道内徐放投与は、肺高血圧の進行を著明に抑制し、動脈血ガスデータも改善した。

治療10週後の生存率はbFGF治療群では100%で対照群は0%と著明な差がみられた。この成果は平成18年の米国心臓学会(AHA)にて発表し、現在医学雑誌に投稿中である。平成19年度では、治療モデルの評価を行う予定である。原発性肺高血圧症は原因不明の進行性で予後不良の疾患である。原発性肺高血圧症の治療としてはプロスタサイクリンの持続静脈内投与やホスホジエステラーゼ阻害薬やエンドセリン受容体拮抗薬などの経口薬の有効性が期待されている。しかし持続静注による生活制限や、またこれらの投薬による治療は、いずれも肺血管拡張効果によるものであり、根本的な治療法としてはいまだに肺移植や心肺手術を行うしかないのが現状である。われわれは塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の全身投与が肺内での血管新生効果を持つことに注目し、共同研究者の田畑らが開発したゼラチンハイドロゲルによるbFGFタンパク徐放システムを肺高血圧症の治療に応用し、さらに患者のQOLは向上のために気道内投与可能なゼラチンハイドロゲル粒子を作製し、モノクロタリン誘導肺高血圧ラットの肺高血圧の進展予防および治療を目的とした研究を進めてきた。平成18年までに従来粒子径30μm以上のゼラチンハイドロゲル粒子であったものを数10μmのゼラチンハイドロゲル粒子を作成することに成功し、これによりbFGFの気道内徐放投与が可能となった。平成19年度では、この新しい粒子の徐放特性を検討し、さらに肺高血圧進展予防モデルに投与したところ、bFGF気道内徐放投与は、肺高血圧の進行を著明に抑制し、動脈血ガスデータも改善した。組織像では中動脈、小動脈ともに血管新生を促進し、中膜肥厚を抑制した。この成果はThe Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgeryに投稿し現在revisionを終え再投稿中である。今後は治療モデルの評価を行う予定である。
サイトカイン解析による産業化学物質の呼吸器感作性評価に関する研究

呼吸器感作性を予知評価するための有効な試験法を開発するための基礎資料を得るために、適切な感作・誘発方法と免疫学的指標の検討を行った。呼吸器感作物質としてトルエンジイソシアネート(TDI)等、また皮膚感作物質としてピクリルクロライド(PCI)を使用した。感作は、吸入曝露法と塗布曝露法で種々の曝露スケジュールを設定し、誘発は吸入法で行った。解析項目は、血清総IgE抗体、血清中サイトカイン(IL-4,IFN-gammaなど)、気管支肺胞洗浄液(BALF)中サイトカインおよびin vitro PHA刺激脾細胞産生サイトカインとし、それぞれの比較検討を行った。その結果、4日連日感作曝露を6日間の休息を挟んで2回繰り返した後7日目に誘発を行う方法により、総IgEの有意な上昇が確認され、マウスの脾細胞におけるサイトカイン解析の最も安定した成績が得られた。すなわち、誘発24、48時間後にIL-4およびGM-CSF等のTh2タイプのサイトカインの有意な産生がみられるとともに、Th1タイプのIFN-gammaは上昇するが未感作群との差異を見いだしがたい、という各サイトカインの産生パターンが得られた。また、この産生パターンは、感作処置が吸入あるいは塗布法であっても得られた。なお、BALの解析では、TDIについてはその強い感作性のためか未感作群に対してもサイトカイン産生を発動させ、その産生パターンの解釈を混乱させた。以上の結果より、呼吸器感作物質の評価試験法として、感作方法は、吸入法あるいは塗布法で行い、血清総IgE抗体の上昇を確認し、感作開始から約20日後に脾細胞におけるPHA刺激サイトカイン(IL-4、GM-CSFおよびIFN-gamma)産生パターンを評価指標とすることが、有用であることが示唆された。呼吸器感作性を予知評価するための有効な免疫学的指標を見い出すために、本年度は、血清と気管支洗浄液(BAL)におけるサイトカインの産生パターンの評価法としての有用性の検討を中心に行った。マウス(雌性BALB/c系;1群6匹)に対し感作物質をの鼻腔内投与にて感作・誘発を行う実験系を用い、呼吸器及び皮膚感作性物質として、それぞれ無水トリメリト酸(TMA)とピクリルクロライド(PC1)を使用した。誘発18日前から5日間の感作処理をし、誘発前14,13,11,8,5日目と、誘発直前および誘発3,6,12時間後、1,2,3,4,10,20日目に血清とBALのサイトカインの産生を経時的にELISA法で検索した。各時点の動物群(6匹)を用意した。(1)血清中のIL-4は、感作後一定のレベルを維持し誘発3時間後にピークを示しその1日後には速やかに低下した。IL-5は、誘発1日後ピークを示しその後緩やかに下降し3日目に誘発前のレベルに戻った。IFN-gamma産生レベルは感作後対照群より高レベルを維持し、誘発直後のピークはあったものの顕著ではなかった。(2)BALのIL-4の推移は,1日後をピークとし、3日後には誘発前レベルに戻った。IL-5も1日後にピークとなったが、血清中と同様にその戻りは緩慢であった。IFN-gammaは感作後若干上昇したが、その後低下し対照群との差異を見出し難く、誘発時に再度上昇するも4日後には同レベルに戻った。TNF-alphaは感作後徐々に上昇し誘発1日後にピークを呈し徐々に低下した。

(3)背部塗布による感作群では、血清およびBAL中のほとんどのサイトカインは対照群と差異を見出し難かった。(4)PCLにより同処理した動物群では、血清中では、感作後IFN-gammaの上昇が顕著で、IL-4も検出された。誘発3時間後に弱いピークを呈した。IL-5は検出されなかった。以上の結果より、血清とBALのELISA法によるサイトカインの産生パターンによる呼吸器感作評価の可能性は示され、指標としてBALにおけるIL-A,IL-5,IFN-gammaが適切と思われた。呼吸器感作性評価を行うための有効な免疫学的指標として、サイトカインの産生パターンが有効であることが示唆されたので、本年度はトルエンジイソシアネート(TDI)を用いて、種々の感作条件による感作マウスを作成し、誘発後の肺におけるBALF中の細胞分画とサイトカイン・パターン、脾細胞におけるサイトカイン・パターンおよび血清総IgE抗体を経時的に解析し適切な曝露条件と評価指標を検討した。TDIを鼻腔内投与または背部塗布による感作を各スケジュールで実施し、鼻腔内投与にて誘発する実験系を用いた。感作スケジュールは、4日間連日処置する群と7日後に再度4日間処置する群(4×2群)を設定し、各々最終処置日から7日目に誘発し、3、24、48時間後に検索した。また10日間の感作処置後10日間おいて再度3日間の感作処置と3日間休息後、誘発処置を2日間行い経時的に検索した。その結果、総IgE抗体は4×2群で有意な産生がみられ、感作成立には23週間が必要であること、分散させた長期間の感作処置でも同程度であること、また同一感作スケジュールであれば吸入法と塗布法のいずれでも同程度の抗体産生が得られることがわかった。BALFにおける誘発直後のIL-4は、経時的に感作及び対照群ともに減少傾向にあり、IFN-γは、感作群では減少傾向、対照群では維持され、GM-CSFは両群とも同レベル検出され、本実験条件下では誘発直後の解析が有効と思われた。脾細胞におけるIL-4とGM-CSF産生能は対照群に比して有意に高く、脾細胞の解析が有効と思われた。感作処置の吸入法と塗布法では、脾細胞のIL-4産生能からみると塗布法が優性であった。以上の結果より、TDIのような強感作性物質については、塗布感作法でIgE抗体産生とIL-4、GM-CSF及びIFN-γを主な指標として感作性評価は可能であることが示唆された。