hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国語普通話文法の形成及び多様性に関する基礎研究

中国語普通話成立以前の明清時代を中心とした口語資料を分析した結果、そこで生じていた文法現象が現代普通話に継承される際のいくつかのメカニズムを明らかにすることができた。現代普通話は、既に文法化が進んだ要素の一部を排除すると共に、残した要素の文法機能を明確化することで文法体系を精密化させてきた。普通話を母語とする中国語話者の規範意識に大きな揺れが生じる背景として、精密化の一方における過去への回帰現象がある。今後の普通話文法の研究はこうした歴史的背景をより重視する必要がある。本年度は中国や日本で発行された近代及び現代中国語の各種資料の収集及びそのデータベース化のための基礎作業を行った。まず電子環境の整備から着手し、多言語対応の基本ソフト(WindowsXP Pro)の購入及びインストートルを行い、WindowsXP日中英用語対照表を作成した(未刊行)。近現代中国語のCD-ROMにはPDF形式のものとテキスト形式のものがあり、検索方法も両者で大きく異なる。両者のデータを総合的に整理できる耐性を整えることが今後の課題どして残された。特にPDF形式ファイル中の文字を正確にテキスト化する体制の確立が必要だと痛感した。一方2006年度は中国で20世紀前半の定期刊行物(新聞・雑誌等)のリプリントが大量に刊行された。このうち興味深い物を購入したが、これらの資料がどの程度まで電子テキスト化できるかどいう課題が残されている。資料の電子化の作業に遅れがでたため、本年度はアルバイトを使つた作業は見送ることにした。データの分析は2007年度以降の重要課題となるが、本年度はその試行的作業を行うてみた。各時代の文学作品のテキストにキーワード検索を行い、量詞の用法、介詞の用法、補語の用法等に関し試行的に分析を行った。現代中国語(口語)において量詞は計数以外の目的で幅広く使用されており、それらは「個体の具体化」「具体的描写」といった意味機能に集約できると考えているが、20世紀前半の、現代普通話が意識される以前の口語調の文学作品にもこのような用法が存在すうことが確認された。一方文語調の作品にも量詞が計数以外の目的で用いられる例が見られたことから、今後は作品ごと、時代ごとの統計資料を作成レていきたい。本年度は中国で発行された言語資料の収集・データ化及びその分析作業を行った。データ化においては、近代白話小説作品のテキストデータを作成し、それを利用して検索作業を行った。特に注目したのは基準を抽出する機能を持つ量詞「個」の使用である。現代の中国語普通話において、「算人」「算個人」「是人物」「是個人物」「是事」「是個事」「不是東西」「不是個東西」「是時候」「是個時候」「像様」「像個様」「不像話」「不像個話」のように「個」を含む形と含まない形が併用されている。しかしそれらの使用頻度には差異があり、差異を生む原因は何かということが問題になる。明清時代から現代までの言語資料を分析した結果、「個」の使用は「ある基準に達した個別の事物を想定できるか」という意味的・または語用論的要因に動機づけられており、とかく指摘される音節数は重要な要因とは認められないという結論を得た。また本年度は「動詞+A+個+B」という文法構造における「個」の機能の研究にも着手した。現代の普通話では「動詞+他+個+B」という文法構造で「他」はoptionalだと説明されているが、近代中国語ではこの文法構造を用いてtransitivityが高い動作からtransitivityが低い行為まで表現していくことができ、しかも「他」も「個」もほとんど義務的に使われている。近代中国語を出発点として再度現代の普通話を見直すと、後者で「動詞+他+個+B」が使われるのはtransitivityが高い動作においてであることに気づかされる。ここから、文法化された「個」や「他」の成立がtransitivityと深いかかわりを持つという知見を得ることができた。20年度は本研究の最終年度にあたり、データの分析を通して、現代普通話につながる量詞「個」の多機能性を中心に研究を進めた。その結果、以下のような知見を得た。(1)現代普通話に見られる「個」の多機能性を、長期にわたる「個」の文法化の結果であると単純に考えることは、必ずしも妥当でない。明清時代においてすでに意味が希薄な「個」が大量に使用されていたが、その一定部分は現代普通話には継承されていない。(2)明清時代に多用された「動詞+他+個+A」という文法構造においてAには多様な要素の使用が許され、現代普通話の規範文法の分析に従えば、述賓構造、述補構造のいずれの解釈も可能であり、「他+個+A」を主述構造と解釈することもあり得る。

(3)中国語では普通名詞と固有名詞に「個」の付加が可能で、人称代名詞は「個」を排除する。このことは、中国語の名詞類において、固有名詞は代名詞より普通名詞に近い文法的性格を有することを示唆する。(4)現代普通話では「動詞+他+個+A」の文法構造及び意味機能は明清時代より限定的になている。このことは、現代中国語の持つ分析性・厳密性と深くかかわっている。現代普通話には同一の形式が複数の文法構造に解釈されるのを回避する傾向が認められる。同様の知見は現代普通話においてしばしば規範的であるかどうか問題とされる他の文法構造、例えば「把」字句、方向補語と賓語の語順等にも適応可能であり、今後は現代普通話の多様性は明清時代から一定の取捨選択を経た結果であるという視点からの研究を深めたい。
精神障害に起因する犯罪の被害者支援と加害者の再犯防止

平成29年度から平成30年度への継続として、本研究の比較法研究に適切と考えられるイギリスの代表的な刑法教科書の刑法総論に関する章(犯罪の客観的成立要件と主観的成立要件、行為、違法、責任主義、刑事責任能力等)について、共同研究者と他の学内の刑事法スタッフ等の協力を得て同志社大学イギリス刑事法研究会を立ち上げ、A・アシュワース&J・ホーダー『刑法の原理(第7版)』(Principle of Criminal Law, 7th ed.(Oxford University Press,2013)を翻訳し、同志社法学393号から8回にわたり連載した。その他、関連研究として、奥村正雄「医療情報の開示の限界と刑法の役割」同志社法学391号(2017年)47頁、同「少年の適用年齢の引き下げをめぐる議論ー犯罪被害者等への配慮の視点を中心に」同志社法学396号II(2018年)833頁以下、同「民間ボランティア団体による犯罪被害者支援活動の歴史と展望」(全国犯罪被害者支援ネットワーク編、2019年6月刊行予定)を執筆した。なお、今週1月15日と16日に原著者であるA.Ashworth名誉教授を招請の予定である。共同研究者の研究者の研究成果として以下の業績がある。川本哲郎「犯罪被害者の人権と被害者支援」同志社法学396号II813頁以下、洲見光男「アメリカにおける取調べの規制ー自白の証拠能力の制限ー」同志社法学396号II889頁以下、緒方あゆみ「医師の鑑定意見を採用せず、妄想性障害に罹患していた被告人に完全責任能力があるとされた事例」(判例研究)同志社法学393号(2017年)187頁以下、同「摂食障害と万引きに関する一考察」同志社法学396号II1187頁以下。当初の研究計画では、2017年度にイギリスとドイツの関係機関や施設への訪問し実地調査を実施する予定であった。しかし、特に参考に値するイギリス刑法は、わが国の法体系が全く異なるがゆえに、分かりにくく、共同研究者の間でも1つの概念について理解を異にすることがしばしば見られた。そのため、「急がば回れ。」の諺にあるように、現代イギリスの代表的な刑法教科書の翻訳作業を行い、上述のように、同志社法学に8回にわたり連載した。翻訳作業により、共同研究者間だけではなく、一般の読者の理解にも役立ち、有益であろう。翻訳に関する著作権について、原著者からの許可はすぐにとれたが、出版社との交渉に手間取り、連載の事業計画は次年度まで繰り越した。2018年度にはいよいよ海外視察を予定することとなっていたが、研究代表者が疾病にかかり、入院手術という事態となって、術後の経過が芳しくない状態の下、歩行障害を伴うことから海外出張は無理であると判断した結果、それならばということになり、海外から刑事法の専門家を招請ないし招聘し、2019年度の計画として、11月にイギリス刑事法の第一人者であるオックスフォード大学名誉教授のAndrew Ashworth博士を招請し、15日に「イングランドとウェールズにおける予防刑法の台頭」と題する講演を、16日に「イングランドとウェールズにおける量刑論の諸問題」と題する講演を行ってもらうことが決定した。また、よく月に3月には、ドイツから刑事訴訟法の専門家を招聘して、精神障害ないし知的障害のある被疑者・被告人の供述の証拠能力、取り調べの可視化の問題について講演を行ってもらう予定である。今秋と来週に予定しているイギリスとドイツから招請・招聘した研究者から得る知識と、文献等から得られる知識を基に、3年間にわたり研究してきたテーマ「精神障害に起因する犯罪の被害者支援と加害者の再犯防止」について報告書をまとめる作業が中心となろう。2018年に実行を予定していた海外への関係機関、省庁、施設等への訪問調査の実施は、研究代表者のり患した疾病に伴う歩行障害のため断念せざるを得なかった。各人の研究成果として、奥村正雄「少年法の適用年齢の引下げを巡る議論ー犯罪被害者等への配慮の視点を中心にー」同志社法学396II号(2018年)pp.833-867は、本研究課題との直接的関連はないが、保護処分の妥当性の問題、是非善悪の弁別能力の有無・程度の問題の検討は、未成年の精神障害ないし知的障害を有する加害者の非行と社会復帰支援、それらの傷害を有する少年加害者の被害者支援のあり方を考えるうえで、重要である。川本哲郎「犯罪被害者の人権と被害者支援」同志社法学396II号(2018年)pp.813-832は、犯罪被害者支援のあり方について、2004年の犯罪被害者等基本法及び2005年の犯罪被害者等基本計画によって、精神障害や知的障害に起因する犯罪の被害者に対する支援も同等の支援を受けるべき権利があることを主張する。洲見光男「アメリカにおける取調べの規制ー自白の証拠能力の制限ー」同志社法学396II号(2018年)pp.870-889は、知的障害を有する被疑者の取調べにおける捜査官の誘導等による自白の証拠能力の問題点を検討する。緒方あゆみ「摂食障害と万引きに関する一考察」同志社法学396II号(2018年)pp.1148-1187は、万引き事犯における摂食障害との関係性を分析している。平成29年度の研究計画では、イギリスの法務省、裁判所、被害者支援団体等の海外における関係機関に対する訪問調査を実施する予定であった。

しかし、その前に、文献等による出来る限りの事前調査に基づく問題把握が必要であると考え、イギリス刑法の代表的な教科書であるあAndrew Ashworth & Jeremy Horder, Principles of Crimininal Law, 7ed., 2013.の全訳を翻訳作業を協力者の協力を得て継続中である(同志社法学に連載中)。国内外の関係機関への訪問調査は、今年度ぜひ実施したい。共同研究者の関連研究は、予定通り進展している。奥村は、少年法の適用年齢の引下げの是非について、応報刑を基軸とする行為責任をとりうるか、保護処分が妥当かの問題、是非善悪の弁別能力の有無・程度の問題を検討している。これは、本研究課題を直接取り上げるものではないが、未成年の精神障害ないし知的障害を有する加害者の非行と社会復帰支援、それらの傷害を有する少年が被害者となった場合の支援のあり方を考えるうえで平成29年度から平成30年度への継続として、本研究の比較法研究に適切と考えられるイギリスの代表的な刑法教科書の刑法総論に関する章(犯罪の客観的成立要件と主観的成立要件、行為、違法、責任主義、刑事責任能力等)について、共同研究者と他の学内の刑事法スタッフ等の協力を得て同志社大学イギリス刑事法研究会を立ち上げ、A・アシュワース&J・ホーダー『刑法の原理(第7版)』(Principle of Criminal Law, 7th ed.(Oxford University Press,2013)を翻訳し、同志社法学393号から8回にわたり連載した。その他、関連研究として、奥村正雄「医療情報の開示の限界と刑法の役割」同志社法学391号(2017年)47頁、同「少年の適用年齢の引き下げをめぐる議論ー犯罪被害者等への配慮の視点を中心に」同志社法学396号II(2018年)833頁以下、同「民間ボランティア団体による犯罪被害者支援活動の歴史と展望」(全国犯罪被害者支援ネットワーク編、2019年6月刊行予定)を執筆した。なお、今週1月15日と16日に原著者であるA.Ashworth名誉教授を招請の予定である。共同研究者の研究者の研究成果として以下の業績がある。川本哲郎「犯罪被害者の人権と被害者支援」同志社法学396号II813頁以下、洲見光男「アメリカにおける取調べの規制ー自白の証拠能力の制限ー」同志社法学396号II889頁以下、緒方あゆみ「医師の鑑定意見を採用せず、妄想性障害に罹患していた被告人に完全責任能力があるとされた事例」(判例研究)同志社法学393号(2017年)187頁以下、同「摂食障害と万引きに関する一考察」同志社法学396号II1187頁以下。当初の研究計画では、2017年度にイギリスとドイツの関係機関や施設への訪問し実地調査を実施する予定であった。しかし、特に参考に値するイギリス刑法は、わが国の法体系が全く異なるがゆえに、分かりにくく、共同研究者の間でも1つの概念について理解を異にすることがしばしば見られた。そのため、「急がば回れ。」の諺にあるように、現代イギリスの代表的な刑法教科書の翻訳作業を行い、上述のように、同志社法学に8回にわたり連載した。翻訳作業により、共同研究者間だけではなく、一般の読者の理解にも役立ち、有益であろう。翻訳に関する著作権について、原著者からの許可はすぐにとれたが、出版社との交渉に手間取り、連載の事業計画は次年度まで繰り越した。
筋ジストロフィー原因蛋白によるジストログリカン糖鎖修飾とECMとの関係

縁取り空胞型遠位ミオパチー(DMRV)は日本で初めに報告された筋疾患で、日本人に多くの患者が存在する。最近、DMRVの責任遺伝子がクローニングされ、UDP-GlcNAc 2-epimerase/ManNAc kinase(UDP-GlcNAc 2-epimerase)遺伝子であることが明らかとなった。DMRVの原因遺伝子のUDP-GlcNAc 2-epimeraseはCMP-シアル酸の生合成系の重要な酵素であるため、DMRVおよびHIBMではシアル酸を還元末端に持つ糖鎖が減少することが予想されている。まず、DMRV患者生検筋組織での糖蛋白質の糖鎖変化について調べるために、各種レクチンを使用して、5家系6人のDMRV患者の凍結筋切片の蛍光組織染色を行った。その結果、DMRV患者ではPNA(Galβ1-3GalNAcに結合)により強染するのに対して、対照においては陰性であった。その他のレクチンにおいて両者で差は見られなかった。また、PNAの染色は筋細胞膜に局在するパターンを示した。さらに、レクチンブロットにおいても確認した。このことから、DMRV患者の骨格筋では、PNAで認識される糖鎖変化が起きていることが示唆された。DMRVではリソソーム/エンドソームまたはオートファゴソームの機能亢進と考えられる縁取り空が存在する。そこで、後期エンドソームのマーカーであるLAMP-1,LAMP-2,LIMP-1,LIMP-2,およびEndolyn/CD164に対する抗体を用いて凍結筋切片を蛍光免疫染色した。その結果、いずれの抗体もDMRV患者の筋細胞質において顆粒状の強い染色が見られ、特に縁取り空胞の存在する変性筋繊維では著しい傾向にあった。このことはDMRV患者の筋組織においては、リソソーム/エンドソームまたはオートファゴソーム機能亢進の可能性が示唆された。今後、DMRVでの糖蛋白質の糖鎖異常とリソソーム/エンドソームまたはオートファゴソーム機能亢進との病態解明が重要になるだろう。筋ジストロフィーの発症要因として筋細胞膜及び細胞内小胞の糖蛋白質の糖鎖修飾の異常が注目されている。この糖鎖は筋細胞と細胞外マトリックスとの相互作用に重要な役割を果たすだけではなく、細胞機能を維持するために重要であると考えられているが、詳細は不明である。近年、糖鎖異常を呈する筋ジストロフィーとしてα-ジストログリカン(α-DG)の糖鎖修飾異常を呈するα-dystroglycanopathyが知られている。α-dystroglycanopathyの1つであるmyd変異の原因遺伝子LARGE蛋白質が糖転移酵素であるという可能性を確かめるために、α-DG-Hisタグ遺伝子のみ発現させたものとLARGE及びα-DG-Hisタグ遺伝子を過剰発現させたC2Cl2筋細胞を樹立した。各々の細胞上清20リットルを最初にNTA-Niレジンを用いてヒスタグで精製し、約1,000倍に濃縮した。次にWGAレクチンレジンを用いて精製を行い、現在、糖鎖解析を行っている。さらに、myd変異マウスをJAXより購入し、マウスコロニーの拡充を行っている。また、myd変異ホモマウスの成育、および生存についての基礎データーを集積し、骨格筋におけるジストロフィン関連蛋白質の発現を組織染色により検討した。

結果、β-dystroglycan,α-sarcoglycan, caveolin-3,dystrophinは正常に発現しているが、α-dystroglycanのO-結合型糖鎖を認識するIIH6抗体に対する抗原性が著しく低下することより、myd変異ホモマウスはα-dystroglycanの糖鎖形成不全が起きていることを再確認している。縁取り空胞型遠位ミオパチー(DMRV)は日本で初めに報告された筋疾患で、日本人に多くの患者が存在する。最近、DMRVの責任遺伝子がクローニングされ、UDP-GlcNAc 2-epimerase/ManNAc kinase(UDP-GlcNAc 2-epimerase)遺伝子であることが明らかとなった。DMRVの原因遺伝子のUDP-GlcNAc 2-epimeraseはCMP-シアル酸の生合成系の重要な酵素であるため、DMRVおよびHIBMではシアル酸を還元末端に持つ糖鎖が減少することが予想されている。まず、DMRV患者生検筋組織での糖蛋白質の糖鎖変化について調べるために、各種レクチンを使用して、5家系6人のDMRV患者の凍結筋切片の蛍光組織染色を行った。その結果、DMRV患者ではPNA(Galβ1-3GalNAcに結合)により強染するのに対して、対照においては陰性であった。その他のレクチンにおいて両者で差は見られなかった。また、PNAの染色は筋細胞膜に局在するパターンを示した。さらに、レクチンブロットにおいても確認した。このことから、DMRV患者の骨格筋では、PNAで認識される糖鎖変化が起きていることが示唆された。DMRVではリソソーム/エンドソームまたはオートファゴソームの機能亢進と考えられる縁取り空胞が存在する。そこで、後期エンドソームのマーカーであるLAMP-1,LAMP-2,LIMP-1,LIMP-2,およびEndolyn/CD164に対する抗体を用いて凍結筋切片を蛍光免疫染色した。その結果、いずれの抗体もDMRV患者の筋細胞質において顆粒状の強い染色が見られ、特に縁取り空胞の存在する変性筋繊維では著しい傾向にあった。このことはDMRV患者の筋組織においては、リソソーム/エンドソームまたはオートファゴソーム機能亢進の可能性が示唆された。今後、DMRVでの糖蛋白質の糖鎖異常とリソソーム/エンドソームまたはオートファゴソーム機能亢進との病態解明が重要になるだろう。
ヘテロジニアスマルチコアプロセッサと自動並列化コンパイラの協調による低消費電力化

並列化コンパイラ技術とヘテロジニアスメニーコアを協調させることにより,コンピュータシステムの消費エネルギーを削減する手法を実現した.複数種類のプロセッサコアが多数集積されるヘテロジニアスメニーコアにおいては,アプリケーション内の処理の依存関係と,チップ上の各プロセッサコアの特性を考慮してタスクの割り当て・DVFSやパワーゲーティングの適用を行う必要がある.このように複雑な環境に対し,短時間で適切なタスクスケジューリング結果を与える手法を開発した.アーキテクチャとタスクスケジューリング手法の連携により,従来手法よりも大幅な消費エネルギー削減が可能となることを示した.計算機システムにおいて高い性能と低い消費電力を両立するために,性能・特性の異なるコアを搭載するヘテロジニアスマルチコアが用いられる.本研究の目的は,ヘテロジニアスマルチコアシステムを対象とする低消費電力化手法を備えた自動並列化技術を開発し.これを適用することにより高性能かつ低消費電力なシステムを実現することである.本年度は,昨年度に引き続き,DVFSやパワーゲーティング等の適用によって並列アプリケーション実行時の消費エネルギーを削減する,タスクスケジューリング方式に関する検討および実装を進めた.まず初期段階として,チップ上の各コアの特性が均一かつコア数が多い,ホモジニアスメニーコアに適用する手法の検討・評価を行った.さらにその後,チップ上のコアの性能が均一でないヘテロジニアスメニーコア環境に対して手法の拡張・適用を進めた.ヘテロジニアスメニーコアにおいては,高速だが消費電力の大きいコアと,低速だが電力効率の高いコアが混在している.チップ上のコアの特性とアプリケーション内部の特性を考慮しタスク割当先のコアを使い分けることで,性能を維持しつつ大幅に消費電力の削減が可能であることが確認できた.また,タスクスケジューリング手法と平行して,ヘテロジニアスなシステムにおいて広くアクセラレータとして利用されているGPGPUの低消費電力化についても検討を行った.その結果,並列度やメモリアクセス等の実アプリケーションの特性に応じて使用するコア数や動作周波数を調整することで,性能低下を最小限に抑えつつ消費電力の削減が可能であることが確認された.並列化コンパイラ技術とヘテロジニアスメニーコアを協調させることにより,コンピュータシステムの消費エネルギーを削減する手法を実現した.複数種類のプロセッサコアが多数集積されるヘテロジニアスメニーコアにおいては,アプリケーション内の処理の依存関係と,チップ上の各プロセッサコアの特性を考慮してタスクの割り当て・DVFSやパワーゲーティングの適用を行う必要がある.このように複雑な環境に対し,短時間で適切なタスクスケジューリング結果を与える手法を開発した.アーキテクチャとタスクスケジューリング手法の連携により,従来手法よりも大幅な消費エネルギー削減が可能となることを示した.高性能かつ低消費電力な計算機システムを実現するために,近年では,性能の異なるプロセッサコアやアクセラレータを複数台・複数種類搭載するヘテロジニアスなシステムが用いられる様になってきている.しかしながら,このようなシステムに向けた並列プログラムの開発は多大な時間とコストを要するため,この上さらにDVFSやクロックゲーティングなどの低消費電力化のための最適化を施すのは難しい.本研究課題は,低消費電力化手法を備えた自動並列化コンパイラ技術をヘテロジニアスマルチコアに適用することにより,高い実効性能と低い消費電力を両立するコンピュータシステムの構築を目指すものである.本年度は,既存のタスクスケジューリング手法をベースとしたDVFS・クロックゲーティング・パワーゲーティングの適用とその効果に関する初期評価,実アプリケーションへの自動並列化技術の適用に関する検討やヘテロジニアスな計算機環境で用いられるアクセラレータの低消費電力化に関する検討などを行うとともに,実ハードウェアおよびシミュレーションにてヘテロジニアスな計算機環境の性能・消費電力評価を行うための実験環境整備を進めた.従来の低消費電力化手法では,DVFS等の適用によりプログラム全体の消費電力量を低く抑えられたとしても,プログラム構造によって実行時の最大電力と最小電力の差が大きくなってしまうことが確認できた.この様な状況では電源への負荷が大きく,発熱の面からも余分な消費電力が発生する可能性があるため,これを抑制する必要がある.しかし,単純に利用する計算資源の量を調整・制限するだけでは,DVFSによる消費電力削減の機会を低減させてしまうという問題が起こることが分かった.今後,ピーク電力の抑制とDVFSによる消費電力削減効果を両立し,かつ様々なハードウェア環境に対応可能な低消費電力化手法について引きつづき検討を行う予定である.本研究課題の目的は,低消費電力化制御手法を備えた自動並列化技術をヘテロジニアスな計算機システムに対して適用することで,高性能かつ低消費電力なシステムの実現を目指すものである.ここで,ヘテロジニアスな計算機システムとは,複数種類のプロセッサコアを搭載した不均一な計算機環境のことをいう.このようなシステムにおいてアプリケーションの実行性能向上と消費電力の低減を両立するためには,対象プログラム内部の多数の処理(タスク)を,それぞれの依存関係を考慮して各コアに適切に割り当てる(スケジューリングする)ことが重要となる.特に,近年のメニーコア化により1チップ上に集積されるコア数の増加は著しく,将来的にはコア単位の電圧制御は難しくなると考えられる.つまり,複数のコアをまとめた粗い粒度(ドメイン)でのみ電圧制御が可能なメニーコアに対して,電圧と動作周波数の制御を適切に行う手法が求められる.本年度は,この問題に対応した自動並列化手法を実現することを主眼に研究開発を行った.1)まず,チップ上に集積されるプロセッサコアの種類が均一であるホモジニアスメニーコアを対象として,昨年度まで進めてきた低消費電力化タスクスケジューリング手法の改善を行った.

2)次に,さらにこれを発展させ,異なる性能・消費電力特性を持つコアが1チップ上に混在するヘテロジニアスメニーコアに対する低消費電力化タスクスケジューリング手法を実現した.これらの手法では,同じドメインに属するコアがなるべく同じ動作周波数に制御されるようにタスクを割り当てることで,効果的にDVFSを適用し消費電力の削減を行う.シミュレーションによって上記手法に対する性能評価を行った結果,特にヘテロジニアスメニーコアを用いた実アプリケーションを想定した実験においては,従来手法と比較して,消費エネルギー削減効果を最大31[%]程度消向上させることに成功した.計算機工学本研究の目的を達成するためには,システムの実効性能を保ちつつ,より効率的に消費電力・消費エネルギーを削減する必要がある.そのためにはヘテロジニアスマルチコアシステムにおけるソフトウェア・ハードウェア両面から検討を進めることが重要である.本年度は,前年度における検討内容に基づき,引き続き低消費電力化タスクスケジューリング手法の検討および実装を進めた.特に,チップ上の各プロセッサコアの性能が均一でない場合に対して手法の適用を行い,その有効性が確認できた.また,ソフトウェアによる最適化に加え,ハードウェアの観点からも低消費電力化の検討を行った.ここでは,アクセラレータとして広く用いられているGPGPUに対して,実アプリケーションの特性を考慮した低消費電力化手法が有効であることが確認できた.以上から,ソフトウェア・ハードウェア両面からの検討・研究開発を進めることができ,本研究課題はおおむね順調に進展しているものと考えられる.「研究実績の概要」でも述べた通り,本年度は実験・評価環境の整備を進めるとともに,低消費電力タスクスケジューリング手法や実アプリケーションへの自動並列化技術の適用に関する評価・検討などを進めた.これにより,コンパイラに実装する低消費電力化タスクスケジューリング手法において解決するべき事項をより具体化し,引き続いて実施する予定である手法の評価・改良のための基礎的な指針を得ることができた.具体的には,既存のDVFSを用いた低消費電力化手法では,アプリケーション実行全体にかかる消費電力量を低減可能なものの,実行時の消費電力の増減・変動が大きいという問題があることから,DVFSを適用する機会を確保しつつ,消費電力の変動を抑えるようにあらかじめ考慮してタスク割り当てを行うというアルゴリズムが必要となる.現在,これを目指した手法の改良・開発を進めているところである.また,いくつかの実ハードウェア環境で利用可能な低消費電力化機能を見ると,一般に低消費電力化手法の適用対象モデルとして用いられているものと比較して大きく機能が制限されていることが多い.この様な多様な環境を考慮した一般的な手法として上記の開発を行っている.
大強度不安核ビ-ムの生成法の開発

大強度不安定核ビ-ムの生成法開発に関し、主にスイスのCERN(欧州原子核研究センタ-)及びカナダのTRIUMF(三大学中間子工場)の研究者と協同して研究を行い、以下に記すイオン源、イオン光学、放射線制御等につき新しい方法、手段の導入に成功するとともに、今後の発展の方向を明らかにした。1.オンライン同位体分離器(ISOL)用イオン源の開発(1)電子サイクロトロン共鳴(ECR)イオン源の有効性の実証稀ガス元素に世界で初めてECRイオン源を導入し、その有効性を実証するとともに、今後高温輸送管の使用が他の元素に対し重要になることを明らかにした。(2)表面電離型イオン源の開発軽元素標的を用いる軽元素用表面電離型イオン源を試作し、インビ-ム試験に成功した。2.高質量分解能ISOLのイオン光学の計算ISOLのイオン光学の計算をコンピュ-タ-で実施し、3次の収差を除く実用的解を求めることに成功し、同重元素の質量分離さえも可能になることを示した。3.ロボット技術の導入による遠隔制御CERNのISOLに長年用いられてきたロボット制御の問題点を徹底的に吟味し、大強度用ISOLの制御には、耐放射線性の大きいパイラテラル機構をもつロボット制御が重要であることを明らかにした。今後の計画としては、本研究所で明らかになった研究方向に沿ってプロトタイプの製作と試験を実施し、細部にわたる問題点を克服して実用化をはかりつつ、これらを具体的な物理学上の実験課題に適用していく。
モノクロナール抗体を用いた癌患者血中腫瘍関連抗原とその生物学的活性の解明

ABO(H)血液型抗原は、正常の各臓器に広く分布しており、癌化によりこの抗原の発現が変化する。正常子宮内膜及び、子宮内膜癌をDako社の抗ABO(H)血液型モノクローナル抗体(Mab)とUEA-1を用いたImmuno-及びlectin-peroxidase法にて解析した。その結果子宮内膜は元来、ABO(H)血液型抗原の表現が比較的少ない臓器であった。しかし子宮内膜癌では患者の血液型に拘わらず、O血液型抗原(H型抗原)が著名に増加してくることが明らかとなった。そこで、癌組織上に増加するH型抗原が本来正常の状態で表現されているH型抗原と同じものであるかについての検討を試みた。子宮内膜の培養組織細胞株ISHIKAWA株に対して反応するMabを作成し、子宮内膜癌及び、正常人O型赤血球に同時に反応するMabを多数作成した。これらの中で大部分のMabは各種ABO(H)変異型赤血球に反応するパターンなどから従来のH型抗原に対するモノクローナル抗体と同様の特異性を持つMabであることが推定されたが、それらの中でC12-MabはこれらのMab及びDako社の抗H型Mabとは明らかに異なりO型赤血球に非常に強く反応するがA1,A2赤血球には全く反応しない性格を示した。そこで正常の子宮内膜と子宮内膜癌の組織をこれらのMabを用いて比較検討した結果C12-Mabは他の抗H型MabやUEA-1と比較してみると染色部位は概ね同様であるが子宮内膜癌には著しく高い反応性を示し正常子宮内膜には殆ど反応しない点で他のH型抗原と反応するMabとは異なった性格を示した。また癌患者の血中にC12-Mabと反応する抗原が検出できたが他のH型抗原と反応するMabは単にH抗原を検出するに過ぎず癌特異的血中抗原は検出できなかった。以上の結果から、子宮内膜癌などで増加するH型類似抗原は正常組織上に表現されるH型抗原とは異なったものであることが推定される。
マイクロ液液多相流の流体力学的解析及び応用

本研究では、通常の実験サイズでは実現できない安定連続流マイクロ平行油水向流を実現し、それを利用した高回収率マイクロ向流抽出を実現した。また、マイクロ油水向流中では、液液界面近傍でカオス的渦流等の特異流れを観測した。そこでマイクロ油水向流中液液界面では、速度の不一致や勇断応力の不連続などが生じ、通常の境界条件と異なると着想した。そこで、マイクロ油水向流中液液界面の流動メカニズムの解明とマイクロ油水向流の新規応用を目的とした。マイクロ油水向流の流動メカニズムの解明のため、マイクロ油水向流形成を支配する力学的な力を検討した。マイクロ油水向流中の液液界面には、粘性流由来の二相の圧力差と界面張力由来のラプラス圧が生じる。この二つの圧力が釣り合うときマイクロ油水向流が形成可能であるというモデルを考案し、検証したところ、実験結果とモデルは良い一致を得た。この結果から、マイクロ油水向流中の支配的力は二相の圧力差とラプラス圧であることを見出した。マイクロ向流中の特異流れは液液界面形状と深く関係していると着想し、液液界面形状を測定した。前述のとおり、マイクロ向流中の支配因子が液液界面における圧力であることに着目し、測定した液液界面形状から圧力を検討した。測定した結果、マイクロ向流は低レイノルズ数(<1)であるにも関わらず、層流を仮定した液液界面形状と異なる形状になる条件があることを見出した。液液界面形状から圧力分布を考察すると、液液界面ですべりが生じる可能性があることがわかった。液液界面のすべりを示唆する実験結果は本研究が初めてである。さらに、考察した圧力分布から、マイクロ向流中ではらせん流れを形成することを見出した。これは以前に流線可視化実験で得た結果と一致しており、マイクロ向流中の特異流れという物理現象が液液界面形状と関係していることを見出した。本研究では低レイノルズ数のマイクロ液液平行二相向流を実現し、これを利用して高回収率マイクロ向流抽出を実現してきた。また水相中流線の可視化により、マイクロ液液平行二相向流中の水相側界面近傍でカオス的渦流を観察した。向流中の界面では速度の不一致や剪断応力の不連続など、通常の流体力学的境界条件とは異なる境界条件があると考えられる。また、マイクロ向流抽出では渦流による撹拌の効果が期待できる。そこで本年度は、マイクロ向流抽出の抽出理論段数の流速依存検討と、マイクロ液液平行二相向流の油相中流線可視化を目的とした。向流抽出の流速依存を検討した。水相と油相を等流量とし、流量0.11.0μl/minの条件におけるマイクロ向流抽出を試みた。撹拌効果がない場合、検討した条件では油水の合流時間がもっとも長くなる流量0.1μl/minで抽出理論段数が最大となるはずであるが、実験では流量0.15μl/minで抽出段効率が最大となった。これは向流中の界面近傍における撹拌効果によるものと考えられる。水相中の流線可視化にはポリステチレン製の蛍光ビーズを用いるが、有機溶媒中では蛍光試薬が溶出してしまうため不適切である。そこで、粒径100μm程度の蛍光シリカナノ粒子を作製した。シリカ粒子と有機溶媒の密度差は大きいため分散性が悪いが、粒子表面をオクタデシルシラン修飾することで有機溶媒中に粒子を分散することに成功した。今後、抽出段効率と撹拌効果の関係を理論的に解析する。また、液液界面における境界条件のメカニズムを解明するため、作製した粒子を用いてマイクロParticle Image Velocimetryによりマイクロ液液平行二相向流の流速分布解析や分子動力学計算による解析を予定している。本研究では、低レイノルズ数のマイクロ平行油水向流を実現し、高回収率マイクロ向流抽出を実現した。またマイクロ油水向流中では、液液界面近傍でカオス的渦流等の特異的流れを観測した。向流中界面では速度の不一致や剪断応力の不連続等の、通常の流体力学的境界条件と異なると考えられる。そこで、マイクロ油水向流における液液界面のダイナミクスの解明とマイクロ油水向流の新規応用を目的とした。マイクロ油水向流中液液界面近傍における特異流れは、界面に生じる力学的バランスが重要であると考えた。液液界面には、流れに起因する圧力と界面張力による圧力(ラプラス圧)が生じる。この二つの圧力の釣り合いに着目し、モデルを考案した。流れに起因する圧力はハーゲン・ポアズイユの式から、ラプラス圧はヤング・ラプラスの式から算出することができる。そこで、モデルを検討するために必要なパラメータである液液界面張力と動的接触角を実測した。マイクロ油水向流形成流量条件を検討し、得られた結果から流れに起因する圧力とラプラス圧を算出したところ、モデルと比較的よい一致が得られた。今後、液液界面形状の測定により、詳細なモデル検討ができると考えている。マイクロ油水向流中液液界面近傍では渦流等の特異的流れが形成する。そのため、マイクロ油水向流中液液界面化学プロセスに流体力学的効果が存在する可能性がある。そこで、マイクロ向流抽出の抽出率の流速依存を検討した。流量0.1-1.0μl/minにおけるマイクロ向流抽出の金属錯体抽出率を検討したところ、分子拡散のみでは説明できない結果を得た。

これは渦流等による混合促進や界面不安定による分子輸送の促進を示唆する結果である。今後、界面吸着を含む系の界面張力を顕微分光法により測定することで、マイクロ油水向流中の分子輸送が検討できる。本研究では、通常の実験サイズでは実現できない安定連続流マイクロ平行油水向流を実現し、それを利用した高回収率マイクロ向流抽出を実現した。また、マイクロ油水向流中では、液液界面近傍でカオス的渦流等の特異流れを観測した。そこでマイクロ油水向流中液液界面では、速度の不一致や勇断応力の不連続などが生じ、通常の境界条件と異なると着想した。そこで、マイクロ油水向流中液液界面の流動メカニズムの解明とマイクロ油水向流の新規応用を目的とした。マイクロ油水向流の流動メカニズムの解明のため、マイクロ油水向流形成を支配する力学的な力を検討した。マイクロ油水向流中の液液界面には、粘性流由来の二相の圧力差と界面張力由来のラプラス圧が生じる。この二つの圧力が釣り合うときマイクロ油水向流が形成可能であるというモデルを考案し、検証したところ、実験結果とモデルは良い一致を得た。この結果から、マイクロ油水向流中の支配的力は二相の圧力差とラプラス圧であることを見出した。マイクロ向流中の特異流れは液液界面形状と深く関係していると着想し、液液界面形状を測定した。前述のとおり、マイクロ向流中の支配因子が液液界面における圧力であることに着目し、測定した液液界面形状から圧力を検討した。測定した結果、マイクロ向流は低レイノルズ数(<1)であるにも関わらず、層流を仮定した液液界面形状と異なる形状になる条件があることを見出した。液液界面形状から圧力分布を考察すると、液液界面ですべりが生じる可能性があることがわかった。液液界面のすべりを示唆する実験結果は本研究が初めてである。さらに、考察した圧力分布から、マイクロ向流中ではらせん流れを形成することを見出した。これは以前に流線可視化実験で得た結果と一致しており、マイクロ向流中の特異流れという物理現象が液液界面形状と関係していることを見出した。
植物ミトコンドリア酵素の組織特異性に関する研究

本研究は、植物体を構成する各組織の特性を酵素分子に着目して解析ようと試みたものである。エネルギー変換系の基本要素であるミトコンドリア内膜酵素、チトクロムオキシダーゼ(Cyt ox)を研究対象とした。地上部と地下部の組織を選び、特にCyt oxの活性と温度の関係に重点をおいた。サツマイモノの葉のCyt oxが塊根の酵素に比べて高温下でも安定であることを報告し、夏期日中高温にさらされる葉や茎組織の酵素か高温に対する耐性を備えていることを推論した。本研究では、Cyt ox活性の熱に対する差異が膜リン脂質や酵素以外の因子によらず、酵素分子自体の違いによるものであることを明らかにした。すなわち、茎及び根のミトコンドリアからCyt oxを可溶化精製して、高温下での酵素の失活の度合を比較したところ、やはり地上部組織の酵素が安定で、根のものはより速く失活した。植物のCytoxは分子量の異なる7種(I,II,III,IV,Va,Vb,Vc)のサブユニットで構成されている。そこで各組織のCyt oxのサブユニット分子種あるいは構成モル比に違いがあるか否かを、生化学的、免疫化学的、分子生物学的手法で解析した。ミトコンドリアDNAにコードされているサブユニット(I,II,IV)は植物種間での差異は殆んどなく、組織による分子種の違いも期待できないことが明らかになった。一方核DNAにコードされているサブユニットの中でVcについてみると、ヤエナリの茎と根の酵素では抗Vc抗体に対する免疫反応性が異なり、アミノ酸配列上の差異があるものと推定された。サツマイモの系ではサブユニットVcの遺伝子は1コピーした存在せず分子種の多様性はあり得ないことが示されたが、茎と塊根のCyt oxではサブユニットVcのモル比が異なり根のCyt oxにはより多くのVc(3分子以上)が結合していることが明らかとなった。熱安定性との関係は今後の課題であるが、組織によって分子種や構成比が異なることを示した得た。サツマイモチトクロムオキシダーゼに関する研究,特に組織特異性に関する研究の中で,本年度は以下に述べる3つの成果を得た.I核遺伝子支配サブユニットVcのcDNAクローニング.酵素分子の組織特異性を遺伝子あるいはタンパク質分子のレベルで解析することを目的に合成オリゴヌクレオチドをプローブとしてVcのcDNAクローンを得,塩基配列を決定してVcタンパク質のアミノ酸配列を推定した.その結果, (1)Vcは64個のアミノ酸から成り,推定分子量は電気泳動を求めた値6.2KDと同じであった.(2)Vcの中央部分には15個の疎水性アミノ酸から成るストレッチがありこの部分を介して内膜を貫通していると考えられ, Vcはサブユニットの会合を橋渡しする機能を持っていると推定された.

(3)サツマイモのサブユニットVcは,酵母酵素のサブユニットVIIa,ウシ酵素のサブユニットVIIとアミノ酸配列上の相同性(約40%)および構造上の類似性がみられた.また得られたcDNAはサブユニットVcの組織特異性を遺伝子レベルで解析する上で,大変有効なプローブとなる.II組織特異性に関する酵素学的解析.サツマイモ塊根および塊根を発芽伸長させて得られる茎からそれぞれミトコンドリアを単離して,チトクロムオキシダーゼの熱に対する安定性を検討したところ,塊根の酵素は茎のものより熱に対して有為に安定であった.またリン脂質の影響を排除するために各組織のミトコンドリア内膜から酵素を可溶化処理した後熱安定性を検討したところ,やはり塊根の酵素は茎のものより安定であった.このことは,酵素(サブユニット)分子自身の相違による可能性があると判断した.IIIミトコンドリアDNA支配のサブユニットIIについて,アミノ末端の35のアミノ酸配列を決定して,他の植物,酵母,動物のもの(推定配列)と比較したところ高い相同性がみられた.本研究は、植物体を構成する各組織の特性を酵素分子に着目して解析しようと試みたものである。エネルギー変換系の基本要素であるミトコンドリア内膜酵素、チトクロムオキシダーゼ(Cyt ox)を研究対象とした。地上部と地下部の組織を選び、特にCyt ox活性と温度の関係に重点をおいた。サツマイモの葉のCyt oxが塊根の酵素に比べて高温下でも安定であることを報告し、夏期日中高温にさらされる葉や茎組織の酵素が高温に対する耐性を備えていることを推論した。本研究では、Cyt ox活性の熱に対する性質の差が膜リン脂質や酵素以外の因子によらず、酵素分子自体の違いによるものであることを明らかにした。すなわち、茎及び根のミトコンドリアから、Cyt oxを可溶化精製して、高温下での酵素の失活の度合を比較したところ、やはり地上部組織の酵素が安定で、根のものはより速く失活した。植物のCytoxは分子量の異なる7種(I、II、III、IV、Va、Vb、Vc)のサブユニットで構成されている。そこで各組織のCyt oxのサブユニット分子種等に違いがあるか否かを、免疫化学的、分子生物的方法も用いて解析した。ミトコンドリアDNAにコードされているサブユニット(I、II、IV)は植物種を問わず相同性が高く組織による分子種の違いは期待できないことが明らかとなった。一方核DNA支配のサブユニットの中でVcについてみるとヤエナリの茎と根の酵素では抗Vc抗体に対する免疫反応性が異なり、アミノ酸配列上の差異があるものと推定された。サツマイモの系ではザブユニットVcの遺伝子は1コピーしか存在せず複数の分子種は存在し得ない示されたが、茎と塊根のCytoxではサブユニットVcの分子数が異なり、塊根のCyt oxにより多く(3分子以上)のVcが結合していることが明らかとなった。熱安定性との関係は今後の課題であるが、組織によって分子種やサブユニット構成比が異なることを初めて示した。
回転する曲面上の層流境界層の不安定化に関する研究

凹面上に生じる層流境界層は流線の曲がりによる遠心力の効果を受けてゲルトラ渦が発生し、不安定化の一因となるが、さらに流路回転によるコリオリ力、流れ方向の圧力勾配が作用する場合のゲルトラ渦発生条件について、ナビエ・ストークス方程式から誘導した変動方程式を用い、Blasius形の速度分布を持つ流れに対して、種々の境界条件を与え、それに対する固有値問題として数値解析を行い以下の結論を得た。1.圧力勾配の無い曲面上の流れにコリオリ力が作用するとその方向によってゲルトラ渦の発生条件は大きく変わる。すなわち、コリオリ力が遠心力と同じ方向に働くとゲルトラ渦が発生しやすくなる。特に、流路の回転を表す無欠元パラメータがある値以下になるとコリオリ力が支配的となり、流路壁面の局率の影響は著しく減少するため、凸面上においても理論上はゲルトラ渦が発生することが判明した。2.境界層流れに圧力勾配が作用するとゲルトラ渦の発生条件は圧力変化が無い場合と異なる。順圧勾配の場合には層外の流れは加速されるため、不安定化には強い曲率が要求される。しかし逆圧力勾配において、さらにコリオリ力の影響を受けると流れの不安定化は促進され、曲率の小さい曲面においてもゲルトラ渦の発生条件を満たす。今後は現在準備中の実験装置を用いて上記の数値解析の結果を実験的に確かめたい。またT-S波(トルミーン・シュリヒティング波)の発生に及ぼすコリオリ力の効果を理論的に明らかにする必要がある。
難治性疾患患者の困難と診断の諸効果の解明－－医療化論の再考に向けて

本研究の目的は、十分に医療化されていない難治性疾患患者の困難および診断が当事者の生活に与える影響を解明し、医療化論の再考に向けた視点を提示することである。本年度は、これまでに得られたデータを総合して分析し、知見の精緻化を図るとともに分析過程で浮上した新たな課題について検討を行った。これまでの調査から、筋痛性脳脊髄炎/慢性疲労症候群または線維筋痛症との診断は、安心感の獲得、患い/苦しみの正統化、自責の念からの解放といった効果を病者にもたらす一方で、診断後も他者からは深刻でない病気または病気とすら見なされないこと(診断のパラドクス)が明らかとなった。先行研究の多くは、病者当人や診断直後の帰結を強調しているが、本研究の知見は、時間と他者という変数を考慮することなしには、診断の効果とその限界を同定し得ないことを示唆する。また、分析過程では「病気を受け入れている/いない」といった話題の中に、慢性疾患、とりわけcontested illnessesの病者の生きづらさの一端を見いだし、主に「病気を受け入れていない」語りに注目して分析を行った。その結果、以下の知見を得た。(1)「病気を受け入れている/受け入れていない」という状態の責任は、病者だけではなく周囲の人々と共同で担われ得る。(2)「耳ざわりのいい」物語が組み立てられる中で病人像が規範化され、そこから逸脱した病者の生き方/在り方が否定され得る。(3)周囲の人間が病気を受け入れない場合、疾病受容は個人化され得る。以上の知見は、A.フランクのいう、病気を受け入れ苦しみを耐え抜いた者による「探求の語り」が病者以上に社会から求められており、そうした語りによる規範作用が病者を生きづらくさせることを示唆する。病いの語り研究は、病者の主体性の復権を促す一方で、それ自体が「倫理的暴力」として働く危険性を孕んでいることを指摘しないわけにはいかない。27年度が最終年度であるため、記入しない。そのために今年度は、以下の研究を実施した。(1)慢性疲労症候群/筋痛性脳脊髄炎および線維筋痛症を対象に、患者15名にインタビュー調査を行った。今年度は、データ間の共通点について詳細な検討を加えるべく、グラウンデッド・セオリー法を用いて分析を行った。その結果、次のことが明らかになった。1病気の地位が確立していないために、患者の病気行動は複雑化し、安定的な患者役割を担うことができず、患者は患者として病む権利を得るため自ら活動的になって自立的患者役割を担う。2自責の念からの解放、患いの正当化、具体的な情報へのアクセス、アイデンティティの再構築、集合的アイデンティティの獲得を可能にするなど、病名診断は患者にポジティブに影響する。3しかしその病名は、深刻な病気ではない、あるいは病気ですらないものとして患者の周囲の人間に認識される場合がある。つまり、病名が病気の不在を表すという「診断のパラドクス」が患者と周囲の人間の間に生じている。(2)診断の諸効果に関する文献を系統的に収集し、診断という出来事に与えられてきた評価・解釈について批判的検討を行った。これまで診断は、医療化論、医師-患者関係、病いの語り研究など、各議論の中で二次的に言及されてきた。これらの議論に共通するのは、診断は「上からのラベリング」であって、患者は受動的にしか診断という出来事を経験しないという診断理解である。しかし、疑義の呈された病や自閉症などにおいては、患者は診断名を引き受けた上で自律的に行動し、さらにはラベル自体の意味変容を可能にする「下からのラベリング」が生じている。このことから、病名診断の意味内容は、必ずしも医療/医学のみに依拠しているのではないと言える。(2)「耳ざわりのいい」

物語が組み立てられる中で病人像が規範化され、そこから逸脱した病者の生き方/在り方が否定され得る。(3)周囲の人間が病気を受け入れない場合、疾病受容は個人化され得る。以上の知見は、A.フランクのいう、病気を受け入れ苦しみを耐え抜いた者による「探求の語り」が病者以上に社会から求められており、そうした語りによる規範作用が病者を生きづらくさせることを示唆する。病いの語り研究は、病者の主体性の復権を促す一方で、それ自体が「倫理的暴力」として働く危険性を孕んでいることを指摘しないわけにはいかない。慢性疲労症候群/筋痛性脳脊髄炎および線維筋痛性患者へのインタビュー調査に関して、予定していた人数への聴き取りがほぼ終了している。また、データ間に共通する問題について分析が進んでおり、上記の論点について国際学会で報告を行った。学会では、「診断のパラドクス」はこれまで指摘されていない論点であり、重要な検討課題であるとの高い評価を得た。以上より、特に分析において当初の計画以上の成果を得ることができたと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究の最終年度となる次年度は、上記の「診断のパラドクス」について論文を投稿するとともに、他の分析結果についても発表の機会を増やす。また、病いの語り研究を参照しながら、データの個別性についても分析を行い、医療化が個人に与える影響の大きさについて、個々人の異なりとその背景を明らかにする。
ケイジド試薬を用いたカルシウム依存性細胞機能の研究

2光子励起可能で安定なケイジドグルタミン酸の合成に成功し、三次元的な任意の一点(1μm3以下)で光学的にグルタミン酸を放出することを可能にした。この手法を海馬スライス標本に適用することにより、樹状突起スパイン形態とグルタミン酸感受性に強い相関があることを初めて明らかにした。スパインのグルタミン酸感受性は興奮性シナプス結合の強さを決める重要な因子なので、大脳神経回路網の記憶はスパインの微細形態として蓄えられる可能性が示唆された。ホルモンや神経伝達物質は、分泌顆粒膜と細胞膜が融合することによってできる小さな孔(融合細孔)を通って分泌される。我々はフェムト秒レーザーを用いた2光子励起断層顕微鏡法と水溶性色素を用いて、インスリン分泌組織(すい臓ランゲルハンス島)の内部で起きているインスリン開口放出を定量的に可視化し、更に融合細孔の動態を測定する方法論を確立した。一般に2光子励起法では、色素による内部遮蔽効果が生じず、また励起波長領域が広がるので、組織深部における高濃度色素による同時多重観察が初めて可能となる。そこで、大きさの異なる複数の水溶性蛍光色素を用いることにより、組織内部における融合細孔の動態をナノメーターの解像で測定することに成功した。インスリン顆粒の融合細孔は直径1.4nmから6nmに広がるのに2秒もかかり、直径が12nmに達すると内容物が放出され、顆粒膜は平坦化する。この様に融合細孔が著しく安定であるのは、顆粒内容物(インスリン)が結晶化しているためと考えられた。この安定性を利用して、融合細孔内壁の脂質の側方拡散定数を測定したところ、それは生体膜の定数とほぼ同じで、融合細孔は脂質膜のナノチューブであることが強く示唆された。我々の開発した方法論は開口放出現象の解明に広く応用可能である。今年度はケイジド酸の2光子励起による局所的グルタミン酸投与法の開発を行い実用に耐えるケイジド試薬の合成に成功した。この試薬を細胞外に投与しながら海馬培養細胞をホールセルクランプして電流記録を行い樹状突起部位において超短パルスレーザー照射を行うとシナプス後電流とほとんど同じ速い時間経過で一過性内向き電流が活性化した。このグルタミン酸電流は励起光のパワーの2.2-2.5乗に依存した。これは、励起が2光子過程であること、及び、グルタミン酸の受容体への結合の共同性からよく説明される。この電流の空間分布を測定するために、およそ10ミクロン四方の樹状突起領域を覆う500ピクセルの各点において、グルタミン酸電流を記録するシステムを構築した。こうして記録されたAMPA電流は、FM1-43で標識されるシナプス前終末に接する樹状突起に限局してパッチ状に分布していることが解像した。このパッチの空間分布から、我々のシステムの空間解像はx軸で0.74ミクロン、z軸で1.2ミクロン以下であることが推定されたこのケイジドグルタミン酸誘導体は水溶液中で極めて安定で、微量のグルタミン酸の漏出も起きないので、グルタミン酸に高親和性のNMDA受容体の分布測定も可能であった。実際、AMPA成分とNMDA成分の大きさは樹状突起の部位により異なり、ほぼNMDAにのみ感受性を示す領域も観察された。こうして、2光子励起法を応用した我々のシステムは脳標本においてシナプスの重み分布やその動態、或いは単一シナプスレベルの局所刺激を行うことのできる新しい方法論であることがわかった。