hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メディアの影響を組み込んだ言語の習得と変化に関する理論モデル構想のための試み

現代社会における言語の変化はテレビ等のメディアの影響によるものと考えられることが多いが,このことを科学的手続きに基づいて検証した研究はほとんど見られない。本研究は,鹿児島方言若年層話者の発話に見られるアクセント型の交替はメディアの影響によるものという仮説を立て,発話の産出,話者要因(年齢,ジェンダー,生育地,対人ネットワーク,日常行動,言語接触の様相,友人とのつきあい,パーソナリティなど),テレビ等のメディア利用の行動などのメディア要因の関連を検討してその検証を行った。その結果から,メディアの影響を取り入れた言語習得,変化のモデルの提示を試みた。【具体的内容】今年度は収集したデータのうち,単語読み上げスタイルにおける語アクセント変異に関連する要因の特定を行った。鹿児島方言の語アクセントの変異については,窪薗(2006)等で,本来A型アクセントの語がB型で,B型アクセントのものがA型で発音されることが指摘されており,窪薗はその理由のひとつにメディアの影響があると示唆している。そのため,話者の社会的属性に関する調査の中に,メディアの影響をとらえるための項目を組み込み,その他の話者項目と併せてアクセント変異の出現との関連を統計解析によりとらえることを試みた。この話者調査に関しては,海外研究協力者である英国グラスゴー大学のJane Stuart-Smith教授らがグラスゴーの若年層労働者階層の言語変異研究で使用した調査フォーマットを利用した。その結果,(1)従来言語変異研究で指摘されてきた社会的要因(言語接触,社会ネットワーク,話者のパーソナリティなど)とアクセント変異に関連が見られる結果が得られた。(2)加えて,テレビの視聴等,ある種のメディアに関する項目(詳細の公表は現時点では控えたい)とアクセント変異と関連を示唆する結果が得られた。その結果の一部は2013年8月の国際学会Urban Language Seminar 11 (広島市)において発表した。【意義,重要性】言語変化とメディアの関連については,日本では経験的に影響があるとは考えられていても,科学的に実証された研究はほとんどなかった。唯一の例外はグラスゴー大学の研究チームの結果である。今回本研究でも同様に言語変異へのメディアの影響をとらえる可能性が出てきたことは,新たな言語変異に関する理論構築へとつながるものであり,今後の言語変化,言語習得の研究に大きく寄与するものである。今年度は,当初の予定では年度始めから調査計画を練る予定だったが,具体的な調査前に次の2点をあらためて確認しておく必要があったため,これらを優先させた。その2点とは,(1)メディア要因と言語変異の関係を論じるための理論的前提,(2)鹿児島方言若年層話者の語の音調型の使用に見られる変化の動態の確認。(1)の成果として,2013年にドイツから出版される予定のメディアと社会言語学的言語変化に関する論考集に2本の共著論文が収録される。ひとつはグラスゴー大学のStuart-Smith氏との共著(太田は第2著者)で,イギリスと日本という異なる社会で進行している言語変化はメディアによる影響が主な要因のひとつであることを,言語変異理論の枠組みで論じた。変異理論ではメディアは言語変化の主な要因ではないというのが定説だが,グラスゴーやイギリスの例を考えるとメディアの影響を取り入れた言語変化の可能性が考慮されるべきと主張している。もうひとつは,北星学園大学の高野照司との共著(太田は第1著者)で,過去に日本で行われた言語変化研究では,メディアが主な要因であると考えるべきものがあること,また北海道と鹿児島で収録した朗読音声に見られる音調の類似性は,メディアの影響による可能性が高いことを示唆した。(2)については,若年層の語音調型の使用は,従来の音調型とは異なるが一定の傾向が見られること,そしてその傾向には話者の要因(生育歴,パーソナリティなど)が関与することがわかった。この考察にはメディア要因を含めなかったが,語音調型の使用の変化の全体像をとらえることはできた。そのほか,NWAV Asia-Pacific 2(東京),MICA Seminar(ベトナム)などの国際学会,研究会において,関連する成果の一部を発表した。近年鹿児島方言若年層の語アクセントでは,従来の起伏式/平板式の音調を入れ替えて,標準語と同じ音声特徴を持つようする「アクセント型の交替」が見られる。本研究ではこの交替はテレビ等のマスメディアの影響によるものと仮説を立て,発話データと話者要因,メディア要因の関連を検討し,メディアの影響を含めた言語変化モデルの構築を試みた。若年層20名と高年層10名の話者から,単語読み,単文読み,台本のある会話,自然談話の4種類の音声を収録した。若年層は単語読みでは多数のアクセント交替が観察されたが,話者要因,メディア要因との関連は複雑で,整理された結果の報告にはもう少し時間が必要である。ただし世代差を見ると,方言読みでは高年層では安定して従来型が現れるのに対し,若年層では交替型が多いことから言語変化が進みつつあると分かる。

また標準語読みでは若年層はうまく標準語アクセントを産出することから,高度なバイリンガル能力を持つと推測される。問題は,ほとんどの親が鹿児島方言話者なのに,なぜ子どもはバイリンガルになるのかという点である。言語習得のどこかで標準語の入力が必要であり,幼児期のメディア利用との関連がと疑われる。若年層の単文読みと台本会話では,多変量解析の結果,現在のメディア利用および幼児期のアニメ視聴との間に関連が示された。起伏式音調への対応では情報番組の視聴,平板式音調では幼児期のアニメ視聴,ポップカルチャー番組の視聴などが影響を与えていることが示唆された。言語変化に対するメディアの影響を一定程度統計的に確認はできたことは本研究の成果であるが,特定の番組ジャンルやコンテンツ等への話者の志向性と,メディアの言語特徴を取り込んで言語システムを構築していくことにどのような認知過程が関わるのかは不明である。ただし聴取実験からはこの結果を支持することができなかったのでさらに検討が必要である。社会言語学本研究では,(1)発話の産出,(2)発話の知覚,(3)話者要因,(4)メディア要因(日常的なメディアへの関わり方などのメディアに対する行動等)のアクセント変異との関連を検討し,その影響の大きさの検証を行っている。現在のところ,(1), (3), (4)についてはデータの収集は終わっている。26年度は(2)についても調査する予定。今年度は計画を変更し,まず研究遂行のための理論的基盤を充実させることに重きをおいた。そのため具体的な研究計画の検討が十分に行えなかったので,調査を始める段階まで達しなかった。【今後の推進方策】研究計画はおおむね順調なので,今後もこのまま遂行したい。26年度はすでにオランダで行われる国際方言学会(Methods in Dialectology 15)での発表が採択されているので,単語読み上げスタイルの変異とメディアの影響について,これまでの結果をまとめて発表する。また,データ分析の範囲を広げ,自然談話でのアクセント変異とメディアの影響についても考察を進め,これまでの結果についての裏付けを進める。理論の構築については,分担者,海外共同研究者らと十分協議を行う。【計画の変更】ただし,研究内容については変更の必要がある。先述の(1)発話の産出については,「研究計画」では,個人話者がどのように方言アクセントを習得しているか以外に,ニュース読み,アニメ台詞の模倣などメディアで使用される言語特徴がどのくらいうまく使えるかというメディア言語の使用能力についても調査を予定していたが,これらはニュースやアニメの言語特徴についての記述的研究を先に行う必要がある。今回の研究ではそれらの特徴の記述まで行うには時間が足りないとわかったので,これらは本研究が終了後のテーマとしたい。25年度は次のスケジュールで研究を行う。1. (4ー7月)メディア要因と語音調型使用の変化との関連についての予備的分析2. (8ー9月)
沿岸環境保全に関する研究

三陸大槌湾の潮汐残差流の季節変化として春から秋までの成層がある時期は湾口北岸から流入し、南岸から流出する反時計回りの循環が基本場であり、秋から春の混合期には季節風の影響で鉛直循環が卓越している。また10日のオーダーで海水交換が生じていることも明らかになった。ベトナム北部汽水域より分離した底性珪藻Nitzschia navis-varingicaにドウモイ酸の生産を認めた。次に同種が我が国三陸沿岸から沖縄、フィリピンなお東南アジアの熱帯域まで広く分布することを明らかにした。さらにフィリピンで採取レた同種はドウモイ酸ばかりでなくその誘導体を持つことが明らかになった。これはドウモイ酸およびその関連物質が世界の海洋に広く分布することを示す。そこで、ドウモイ酸に対する特異抗体を開発し、これをもとにドウモイ酸の簡易測定用ELISAを作成して熱帯域における貝類のドウモイ酸をスクリーニングし、フィリピンで行った調査において、Spondylus属の二枚貝が特異的に顕著な量のドウモイ酸を蓄積することを見いだした。有害化学物質(有機塩素系化合物、有機スズ化合物)、重金属類による海洋汚染の調査を海の哺乳類、魚類、甲殻類などを用いて実施した。バイカルアザラシ、イシイルカなどに蓄積している重金属の蓄積特性を明らかにした。甲殻類ワレカラを使用して、有機スズ化合物およびダイオキシン類による自然界の濃度レベルでも、生残率の低下、形状異常、性決定の混乱が確認された。イルカのリンパ」細胞を使用して、有機スズ化合物およびダイオキシン類による自然界レベルの暴露実験を実施し有機スズ化合物の方がダイオキシン類より大きいという、人と同様の結果を得た。カスピカイアザラシ、バイカルアザラシおよび北極海のワモンアザラシから人由来のインフルエンザA型ウイルスが検出され、また、日本沿岸のイシイルカやヒゲクジラ類からもインフルエンザA型ウイルスが感染率は低いが検出された。三陸、大槌湾の海洋流動の季節変化および海水交換を見積もるため、海底設置型ADCP音響ドップラー流速計による観測を平成15年10月平成16年3月の半年間の間行った。湾中央部の断面に3台と補足のための電磁流速計2台を設置し、良好なデータが得られ、現在解析中である。三陸内湾域での貝類および海藻などの無給餌養殖生産を持続的に維持・発展させるためには環境収容力の評価が必要である。一次生産力の適正な評価、貝類の主な餌料となる植物プランクトン群集組成や底層の溶存酸素動態の理解、物理-生態系モデルによる物質循環機構の把掘が重要であることから、本年度は、珪律速下における植物プランクトン群集動態および底層の溶存酸素動態について研究を進めた。珪素添加培養実験の結果、貝類養殖にとって好適な摂餌環境を維持するためにはケイ酸塩の十分な供給は必ずしも必要では無く、枯渇を継続させない状態の維持で十分であることが明らかになった。底層の溶存酸素の変動については湾内で実施した流速計と溶存酸素計の係留を10-11月および2-3月に行い、係留計を回収することができた、現在、酸素濃度の変動要図について解析を進めている。ベトナムの沿岸海域における有害化学物質(有機塩素系化合物、有機スズ化合物、重金属類)による海洋汚染のベースラインを把握することを目的として、地元研究者の協力のもとに有害化学物質による海洋汚染に関する調査を実施した。各地点(北部:Tra Co,Cua Luc,Do Son,Ba Lat,Sam Son,Cua Lo;中部:Dong Hoi,Hue,Da Nang;南部:Ho chi Minh,Tien Giang,Ben Tre,Bac Lieu)で採集したハマグリと底泥に蓄積している有機スズ化合物の蓄積特性について分析した。ハマグリ類に蓄積しているTBT,DBT,MBT濃度は、それぞれ1.4-56,0.5-10,0.1-44ng/g wet weight、底泥に存在しているそれらは0.89-34,0.64-4.6、0.04-11ng/g dry weightであった。特に、貿易港であり、船舶の航行の激しいHueや工業地区で国際貿易港のCua Lucで高く、両地点では、ともに有機スズ化合物の中に占めるTBTの割合が高いことから、現在でも新しい負荷があることが推測された。

有害化学物質(有機塩素系化合物、有機スズ化合物)、重金属類による海洋汚染の調査を海の哺乳類、魚類、甲殻類などを用いて実施した。バイカルアザラシ、イシイルカなどに蓄積している重金属の蓄積特性を明らかにした。甲殻類ワレカラを使用して、有機スズ化合物およびダイオキシン類による自然界の濃度レベルでも、生残率の低下、形状異常、性決定の混乱が確認された。イルカのリンパ」細胞を使用して、有機スズ化合物およびダイオキシン類による自然界レベルの暴露実験を実施し有機スズ化合物の方がダイオキシン類より大きいという、人と同様の結果を得た。カスピカイアザラシ、バイカルアザラシおよび北極海のワモンアザラシから人由来のインフルエンザA型ウイルスが検出され、また、日本沿岸のイシイルカやヒゲクジラ類からもインフルエンザA型ウイルスが感染率は低いが検出された。環境調査では4月から10月まで大槌湾中央部に海底設置型ADCP3基を設置し、中央断面の表層がら海底までの海水変動の時系列観測を行った。前年度とあわせて一年間の良好な結果が得られたので、湾内の海水交換の季節変化が論議できる。毒化貝類の毒量の迅速な測定のための機器の開発を目指し、昨年度までに作成した麻痺性貝毒の簡易分析キットの定量性の向上を図ることを目的に研究を進め、検液中の検出感度の低い麻痺性貝毒成分を感度の高い成分に変換する前処理法を見いだすとともに、化学兵器禁止条約で厳しく制限されているサイトキシンに替わる標識付誘導体の合成に成功した。これらを簡易分析キットに応用することにより、貝の毒成分だけでなく海域に発生する原因微細藻も高い精度で検出できることも明らかになった.海洋生物の生態系の食物連鎖の中で重要な位置にある小型甲殻類のワレカラでは、有機スズ化合物による暴露の生物影響が卵発生期と孵化後で異なることが解明された。特に初期の暴露が雄を雌化する作用が明らかにされたことは大きな成果である。有害化学物質による汚染により、免疫力の低下が引き起こされインフルエンザなどのウイルスによる感染症が起こされるが、A型インフルエンザウイルスが3種んもアザラシ類から明らかにされた。大槌湾周辺で北洋から戻ったシロザケ親魚にデータロガー・カメラロガーを装着させ回遊行動を解析した。三陸大槌湾の潮汐残差流の季節変化として春から秋までの成層がある時期は湾口北岸から流入し、南岸から流出する反時計回りの循環が基本場であり、秋から春の混合期には季節風の影響で鉛直循環が卓越している。また10日のオーダーで海水交換が生じていることも明らかになった。ベトナム北部汽水域より分離した底性珪藻Nitzschia navis-varingicaにドウモイ酸の生産を認めた。次に同種が我が国三陸沿岸から沖縄、フィリピンなお東南アジアの熱帯域まで広く分布することを明らかにした。さらにフィリピンで採取した同種はドウモイ酸ばかりでなくその誘導体を持つことが明らかになった。これはドウモイ酸およびその関連物質が世界の海洋に広く分布することを示す。そこで、ドウモイ酸に対する特異抗体を開発し、これをもとにドウモイ酸の簡易測定用ELISAを作成して熱帯域における貝類のドウモイ酸をスクリーニングし、フィリピンで行った調査において、Spondylus属の二枚貝が特異的に顕著な量のドウモイ酸を蓄積することを見いだした。
水中有機合成用新規耐水性ミセル型触媒の開発

ポリ(アリールエーテル)デンドロンを有するデンドリマー型2,2'-ビピリジン配位子とトリフルオロメタンスルホン酸銅(II)(銅トリフラート)より調製されるデンドリマー型銅トリフラート触媒を用い、まずジクロロメタン中Diels-Alder反応を行なったところ、デンドリマーの世代伸長に伴い収率の向上が確認された。次に第2世代のデンドリマー型銅触媒を用い、水中で種々のアルデヒドとo-アニシジンとケテンシリルアセタールとのMannich反応を行ったところ、水中で良好な収率で対応するβ-アミノエステルを得ることができた。一方アセトフェノンのシリルエノールエーテルと第2世代のデンドリマー型銅トリフラート触媒を用い同様にMannich反応を行ったところ収率は低下した。そこで種々の世代のデンドリマー型触媒とアセトフェノンのシリルエノールエーテルを用い世代と収率との相関について検証した結果、デンドリマーの世代伸長に伴い収率は向上し、デンドリマー効果が観測された。デンドリマー型触媒は水には難溶であるが、これらの結果はデンドロン骨格が水中では疎水性反応場として働き、立体的に空いているデンドリマーコア部の近傍で有機反応が促進されたためと思われ、これより水中での有機合成における、デンドリマー内部の疎水性反応場としての有効性が実証された。そこでミセル型触媒の開発を目指し、デンドリマー型ビピリジン配位子の最外殻にトリエチレングリコール基を導入した両親媒性層ブロックデンドリマー固定型ビピリジン配位子を新規合成し、これより調製される両親媒性デンドリマー固定型銅触媒を用い水中でMannich反応を行ったところ、収率は低下したものの、トリエチレングリコール基の導入によりデンドリマー型銅触媒は水に溶解し、ミセル形成による反応の進行が示唆され、水中での有機合成に適した新規触媒設計指針を示すことができた。デンドリマーはその特異な三次元構造と種々の溶媒に対する相溶性の高さから、有機金属触媒の新規均一系担体としての活用が近年活発に研究されている。私はデンドリマーコア部が構築するその特異な反応場に着目し、まずデンドリマーのコア部に配位子を有するデンドリマー型2,2'-ビピリジン配位子を新規合成した。そしてこのものより調製されるデンドリマー固定型ルイス酸触媒を用い、炭素-炭素結合生成反応を行ったところ、デンドリマーの世代伸長に伴い、化学収率の向上が明らかになり、特に水中反応における、デンドリマーの新規ポリマー支持体としての有効性を見出すことができた。まずTHF中炭酸カリウム存在下、4,4'-ジヒドロキシ-2,2'-ビピリジンとポリ(アリールエーテル)デンドロン型臭化ベンジルとの反応により、第2世代、及び第3世代の場合新規デンドリマー型ビピリジン配位子を収率良く得ることができた。一方第1世代デンドロンを用いた合成では、光延反応により中程度の収率で対応するビピリジン配位子を得ることができた。そしてジクロロメタン中この新規デンドリマー型ビピリジン配位子とトリフルオロメタンスルホン酸銅(II)より新規デンドリマー固定型ルイス酸触媒を調製し、これを用いまずジクロロメタン中Diels-Alder反応を行なったところ、デンドリマーの世代伸長に伴い収率の向上が確認された。さらにこの新規デンドリマー固定型銅トリフラート触媒を水に分散させた後、水中でMannich反応を行った場合も、デンドリマーの世代伸長に伴い化学収率が向上することを見出した。

これは恐らく、デンドロンが水中では疎水性反応場として機能するため、デンドリマーの世代伸長に伴い水中での反応性が向上したものと思われ、本結果はデンドリマー固定型有機金属触媒の水中有機合成における有用性を示すものである。ポリ(アリールエーテル)デンドロンを有するデンドリマー型2,2'-ビピリジン配位子とトリフルオロメタンスルホン酸銅(II)(銅トリフラート)より調製されるデンドリマー型銅トリフラート触媒を用い水中でMannich反応を行い、この触媒活性に対するデンドリマーの世代効果等について検討した。まず第2世代のデンドリマー型銅触媒を用い、種々のアルデヒドとo-アニシジンとケテンシリルアセタールとのMannich反応を行ったところ、いずれの場合も水中で良好な収率で対応するβ-アミノエステルを得ることができた。一方アセトフェノンのシリルエノールエーテルと第2世代のデンドリマー型銅トリフラート触媒を用い同様にMannich反応を行ったところ収率は低下した。そこで種々の世代のデンドリマー型触媒とアセトフェノンのシリルエノールエーテルを用い世代と収率との相関について検証したところ、デンドリマーの世代伸長に伴い収率は向上し、デンドリマー効果が観測された。デンドリマー型触媒は水には難溶であるが、これらの結果はデンドロン骨格が水中では疎水性反応場として働き、立体的に空いているデンドリマーコア部の近傍で有機反応が促進されたためと思われ、これより水中での有機合成における、デンドリマー内部の疎水性反応場としての有効性が実証された。そこでミセル型触媒の開発を目指し、デンドリマー型ビピリジン配位子の最外殻にトリエチレングリコール基を導入した両親媒性層ブロックデンドリマー固定型ビピリジン配位子を新規合成し、これより調製される両親媒性デンドリマー固定型銅触媒を用い水中でMannich反応を行ったところ、収率の低下がみられたものの、トリエチレングリコール基の導入によりデンドリマー型銅触媒は水に溶解し、ミセル形成による反応の進行が示唆され、水中での有機合成に適した新規触媒設計指針を示すことができた。
糖尿病による中枢神経障害の分子メカニズムと新規抗酸化食品の改善効果

糖尿病は体内の酸化ストレスを増大させ,虚血性脳障害を増悪させることが報告されている。本研究の目的は,糖尿病の中枢神経障害を予防・改善する優れた抗酸化作用をもつ食品を探索し,その有効性と安全性とを科学的に検証することである。また,糖尿病における中枢神経細胞の脆弱性形成メカニズムを明らかにし,抗酸化食品の有効性を明らかにすることを目的とした。糖尿病態モデル動物(DM)に一過性脳虚血処置を行い,健康食品である霊芝菌糸体培養培地抽出物(MAK)の効果を検討した結果,DMでは体内の酸化ストレス度の上昇,脳虚血後の運動機能障害の悪化および脳梗塞巣の増大が認められたが,MAKを経口投与したDMでは,酸化ストレス度が正常レベルに維持され,脳障害の増悪がほぼ完全に抑制された。以上の結果から,MAKは糖尿病における酸化ストレス状態を改善し,一過性脳虚血に対する強い脳保護効果を示すことが明らかになった。本研究の目的は、糖尿病の中枢神経障害を予防・改善する優れた抗酸化作用をもつ食品を探索し、その有効性と安全性とを科学的に検証することであり、今年度の研究実施計画では、抗酸化食品の探索および糖尿病態モデル動物における酸化ストレスおよび神経障害に対する抗酸化食品の改善効果の評価を計画した。まず、30種類以上の天然物について抗酸化活性を測定し、霊芝菌子体培養培地抽出物(WER)が強い活性を有することを見出した。WERは濃度依存的なO_2^-消去能および過酸化脂質産生抑制能を示し、過酸化脂質産生抑制能はビタミンCの約2倍であった。糖尿病は体内の酸化ストレスを増大させ、一過性脳虚血による脳障害を増悪させることが報告されている。そこで、ストレプトゾトシン(STZ)糖尿病モデル動物を用い、WERの効果を検証した。WERを投与したSTZマウスでは対照群に比べ血糖値および血中酸化ストレス度の有意な低下が認められた。また、WERは腎臓および肝臓の過酸化脂質含量および抗酸化酵素活性を正常血糖群と同レベルに維持した。さらに、STZ糖尿病態ラットを用い、体内酸化ストレス度、および中大脳動脈閉塞術/再灌流(MCAO/Re)処置による脳障害に対するWERの効果について検討した。その結果、STZラットでは体内の酸化ストレス度の上昇、脳組織中の過酸化脂質含量の増加および抗酸化酵素活性の低下が見られたが、WERを投与したSTZラットでは、これらの値が正常レベルに維持されていた。また、STZラットでは、正常血糖群と比較し、MCAO/Re後の神経症状の悪化および脳梗塞巣体積の顕著な増大が認められたが、WERの投与により、脳障害の増悪がほぼ完全に抑制された。以上の結果から、WERは糖尿病における酸化ストレス状態を改善し、一過性脳虚血に対して強い脳保護効果を示すことが明らかになった。本研究の目的は、糖尿病の中枢神経障害を予防・改善する優れた抗酸化作用をもつ食品を探索し、その有効性と安全性とを科学的に検証することである。また、糖尿病態における脳細胞の脆弱性形成メカニズムを明らかにすることを目的としている。今年度の研究実施計画に従い、糖尿病態の脳梗塞モデル動物の脳機能障害に対する抗酸化食品の効果の検討および糖尿病態モデル動物の脳各部位におけるグルタミン酸トランスポーターやその他炎症関連因子の遺伝子/蛋白質発現量の測定を行った。その結果、強い抗酸化活性をもつ霊芝菌子体培養培地抽出物が糖尿病マウス(1型および2型)やラット(1型)における酸化ストレス状態および高血糖を改善すること、および一過性脳虚血に対して強い脳保護効果を示すことを明らかにした。糖尿病態における虚血性脳障害の増悪メカニズムを解明するため、炎症関連因子の遺伝子発現を解析したところ、糖尿病ラットの皮質では、IL-1β、TNF-α、および血液脳関門の破綻に関与するmatrix metalloproteinase-9のmRNA量が虚血処置前においてすでに有意に増加していることが明らかとなった。さらに、虚血再灌流によるこれら炎症関連因子の発現が糖尿病態では著しく増強された。これらの結果から、糖尿病ラットの皮質では持続的高血糖によって炎症反応が誘発されており、これが虚血再灌流によって急激に活性化すると推察された。また、グルタミン酸トランスポーターについては、EAAC1の遺伝子発現が糖尿病ラット脳で有意に減少していることが明らかになった。

EAAC1はグルタミン酸だけ;でなく、グルタチオンの成分であるシステインの細胞内への輸送に関わっていることから、EAAC1の減少が酸化ストレスの増大に寄与している可能性がある。また、糖尿病態の虚血再灌流後早期における炎症反応の増強に、DNA結合蛋白質であるHMGB1が関与している可能性も見出した。さらに現在、バイオインフォマッティックスを用い、酸化ストレスによるグルタミン酸トランスポーター転写制御の分子メズニズムの検討を行っている。本研究の目的は,糖尿病態における虚血性脳障害の増悪メカニズムを明らかにするとともに,糖尿病の中枢神経障害を予防・改善する優れた抗酸化食品を探索し,その有効性と安全性とを科学的に検証することである。これまで,糖尿病の脳梗塞モデル動物において脳機能障害に対する抗酸化食品の効果の検討を行った結果,強い抗酸化活性をもつ霊芝菌子体培養培地抽出物(MAK)が糖尿病動物における酸化ストレスを軽減すること,および脳虚血再灌流障害に対して強い保護効果を示すことを明らかにした。グルタミン酸トランスポーターであるEAACIは,グルタミン酸のみならず,生体内抗酸化物質グルタチオンの成分であるシステインの細胞内輸送に関わる蛋白質である。糖尿病マウスおよびラットの海馬,大脳皮質では,EAACI mRNA発現量が約50%にまで有意に減少していることが明らかになったものの,MAKの投与はeaacl発現に対して顕著な影響を及ぼさなかった。一方,糖尿病ラットの皮質では,炎症性サイトカインであるIL-1β,TNF-αおよび脳浮腫に関与するmatrix metalloproteinase-9のmRNA量が虚血処置前においてすでに有意に増加しており,虚血再灌流によってこれらの発現が著しく増強されることが明らかになった。さらに,虚血再灌流後早期において糖尿病ラットの脳脊髄液中に細胞傷害作用を有するHMGBIが増加することがわかった。虚血処置前にMAKを経口投与したラットでは,これら炎症関連因子の発現が抑制されていた。以上の結果から,糖尿病ラットの脳組織では持続的高血糖下の酸化ストレスによって炎症反応が惹起されており,このことが一因となって虚血再灌流による障害の増悪が生じることが示唆された。MAKは,糖尿病態における酸化ストレスおよび炎症関連因子の発現を低下させることにより,強い脳保護効果を表すことが明らかになった。
環境行政法における費用負担の法理と手法-日独比較法研究を中心として

本研究課題は,環境行政法における金銭的負担および行為負担のあり方について,理論的および制度論的アプローチから日独比較法研究を実施し,両国の共通点と相違点,法原則の形成や手法の選択に影響を与えている要因を分析した。それを通じて,環境法政策における費用負担が,古典的な警察法的責任に基づく負担から政策的観点による誘導機能を組み込んだ負担へと変容している制度動向とその要因を明らかにした。本研究は,環境法領域を素材とする比較法研究を通じて,政策実施に伴う費用負担のあり方を明らかにすることを目的とする。研究初年度である本年度は,日独比較法め第1段階としてドイツ法の制度理論研究・事例研究を中心に実施した。制度理論研究として,現在までの制度理念や学説の展開を調査した。具体的には,連邦環境プログラム,個別法の規定と改正経緯を素材として,原因者負担,公共負担等の費用負担の法理が形成された背景を検討した。本研究テーマとの関連において最も注目していた動向として環境法典の編纂があり,環境法典法案が提出されていたが,最終的に成立に至らなかった。しかしながら法案に盛り込まれた基本理念や原則,それに至る学界を含む議論は本研究においても有益な検討対象となった。事例研究では,近年のドイツ法では環境法制度における費用負担に関して,とりわけ廃棄物処理・リサイクル,化学物質管理,気候変動防止などにおいて事業者負担を拡大してきている点に着目し,こうした法領域を中心に制度設計に見られる法理,その背景と議論状況について調査した。くわえて,自然資源利用に関する負担法理について調査するため自然保護法分野も対象とした。なお,個別法に関しては,ドイツ法の特色を検討する目的から一部につき日本法の事例についてもあわせて調査を行った。経済活動への負担を伴う新規の制度形成においては,EUレベルを含む国内外の動向も大きく作用することから,次年度以降は,EU法を踏まえた検討を進めたい。研究年度2年目となる本年度は,前年度に実施したドイツ法の制度理論研究・事例研究を踏まえつつ,EU法の研究および日本法の制度理論研究を中心に実施した。EU法研究では,前年度に実施したドイツ法研究に引きつける形で個別分野における費用負担の理念と制度について調査を行った。特にEU法からドイツ国内法に移行される諸制度の理念を確認するため,関連するEU指令について調査・検討を進めた。主な分野として,廃棄物処理,リサイクル,気候変動防止,自然環境保全,水資源管理などを取り上げた。あめせて,EU指令に対応して実施されたドイツ国内法の改正動向についても調査を実施した。日本法の制度理論研究では,公害法制を起点とする環境負荷に対する規制および被害救済にかかわる負担法理,公共負担による諸制度すらびに拡大生産者責任などが提示されている政策的な費用負担の制度について調査を実施した。これらの法理や制度の法政策上の位置づけを確認する作業を兼ねて,将来的な政策目標とされている循環型社会や低炭素社会の形成に向けて進められている取り組みについて,理念面および制度面から検討を行った。また,政策実施において一定の役割を担う行為負担として,環境情報の収集や提供など環境情報管理も,近時では重要な要素となっていることから,このような環境法分野と関連する制度等にも着目して調査を進めた。近年,ドイツ環境関連法律の改正が続き,EU法の国内移行およびドイツ国内の連邦制度改革を受けて,本研究において参照すべき主要法律の大幅改正も進められている。このような動態的なせ実務状況も見据えつつ,次年度は,ドイツ国内の法政策動向を追加調査しながら日独比較研究を進めたい。研究の最終年度となる本年度は,前年度までに実施したドイツ法とEU法を対象とした調査研究および日本法の制度理論研究を踏まえて,日本法の実態調査研究を実施し,日独比較研究を進めた。日本法の実態調査研究では,前年度に実施した制度理論研究に接続させて,被害救済にかかわる諸制度,公共負担による諸制度ならびに拡大生産者責任による政策的費用負担を採用する制度の実態調査を実施した。とくに,循環型社会や低炭素社会の形成に向けて進められている取り組みについて,国レベルの法制度運用状況の調査とあわせて,自治体レベルにおける制度施策の運用状況について調査を行った。関連計画における計画目標の達成状況,地域特性を踏まえた個別施策とその実施状況などにつき,ヒアリング調査を含む実態調査を中心に行った。地域環境管理の取り組みとして,地域循環圏に見られるような広域連携のあり方が注目されつつあることから,広域型の先駆的事例にも着目して調査を進めた。日独比較研究については,廃棄物処理,リサイクル,気候変動防止,自然環境保全,水資源管理など,本研究で調査対象としてきた分野を横断的に比較する形で検討を進めた。とりわけ,政策誘導の視点を含めて,経済システムとの連携を指向する法政策のあり方を中心に両国の共通点と相違点の抽出に取り組んだ。

本研究期間中に,ドイツ環境関連法律の改正が続き,本研究において参照すべき主要法律が大幅に改正されたため,本年度もその動向の追加調査を実施した。具体的には,連邦水管理法,連邦自然保護法の改正,並びに循環経済・廃棄物法の改正法案について調査をあわせて実施した。
混合性結合組織病(MCTD)における肺高血圧症機序の解明

混合性結合組織病(MCTD)は、複数の膠原病の症状を呈する血中の抗RNP抗体が陽性となることが特徴的な疾患である。MCTDでは他の膠原病に比べ高確率で合併する肺高血圧症(PH)が死因の第一位を占めているが、その発症機序はいまだに明らかにされていない。本研究では、PHの発症機序の解明を目的として、特に抗内皮細胞抗体(anti-endothelial cell antibody, AECA)の発症機序との関連に焦点をあて、MCTD患者血清中のAECAが特異的に反応する抗原蛋白質の探索を行った。肺微小血管内皮細胞(HMVEC-L)から調製した蛋白質を二次元電気泳動で展開し、PVDF膜に転写後、健常者血清やPHを発症しているMCTD患者血清を用いてウエスタンブロットを行った(2Dウエスタン)。PHを発症しているMCTD患者血清に強く反応したスポット約20個をゲルから切り出し、ペプチドマスフィンガープリンティング法により解析し、その半数が同定できた。ウエスタンブロットによる検出では、抗体の反応性が高くなり非特異的なものを検出してしまう場合や逆に反応性が低くなる場合があり、今回同定できた蛋白質やスポットに対応する蛋白質の全てが疾患と関連しているとはいえない。しかし、同定できた蛋白質の中には、様々な疾患で自己抗体が報告されているvimentinなどの蛋白質も含まれていることから、2Dウエスタンは自己抗体の抗原を探索するうえで有効な手段といえ、この方法で同定できる蛋白質の中にAECAの反応する抗原が含まれる可能性は高い。今回同定できた蛋白質の中には、強皮症において抗体陽性の患者の方が陰性の患者に比べPHを発症している割合が高いと報告されている蛋白質や、PHのモデルの作製に使用されるモノクロタリンの代謝物によって修飾をうけると報告されている蛋白質も含まれており、興味深い。健常者やMCTD患者とPHを発症しているMCTD患者の血清でこれらの蛋白質に対する陽性率に違いがあるか、また違いが認められた場合にはそれが病態を反映しているだけなのか、発症機序に関連するかが今後の課題である。混合性結合組織病(mixed connective tissue disease, MCTD)は他の膠原病に比べて肺高血圧症(PH)を高率に合併しPHが主要な死因となっているにもかかわらず未だPHの発症機序が明らかになっていない.MCTDにおけるPHの原因を解析するためにMCTD患者血清に含まれる抗血管内皮細胞抗体(AECA)とNK細胞を中心に研究を行った.検索の対象はMCTDでPH合併例(MCTD-PH),MCTDでPH非合併例(MCTD-nonPH),MCTD未治療例,およびコントロールとして健常者血清である.実験に用いた内皮細胞は,肺動脈,肺微小血管,および大動脈培養細胞で,以下の項目を解析した.1)患者血清中に含まれるAECAのフローサイトメトリーによる検出.2)患者血清の血管内皮細胞の増殖動態やアポトーシスに及ぼす影響のMTS法による解析.3)患者血清とNK細胞(健常者から磁気分離システムにより分離)両者による肺血管内皮細胞への傷害性等.これらの実験から以下の結果を得た.1)MCTD-PHはMCTD-nonPHおよび健常者に比べAECAを反映する平均蛍光強度比は有意に高値であった.2)AECA平均蛍光強度はMCTDの疾患活動性と相関していた.

3)患者血清のみではアポトーシスを含めた内皮細胞の増殖動態に明かな影響が認められなかった.4)患者血清とIL-2で活性化したNK細胞の両者を添加したところ内皮細胞傷害を示した症例は血清中のAECAの値の高いMCTD-PHおよびMCTD未治療例であった.5)いずれの血管内皮細胞もFasを強く発現していた.以上からMCTD患者血清中のAEは疾患活動性および病期と相関することが明らかになり,AECAがPH発症に関わっている可能性が強いが未だAECAの働きとNK細胞,Fasとの関係については推測の域を出ていない.今後はAECAと,NK細胞上のFas-Lの関与を中心に解析する.我々は従来より,リウマチ性疾患の病態生理について病理組織学的検索をもとに疾患の発症機序を推測し実験での実証を目指している.当該テーマもその内の一環である.混合性結合組織病(MCTD)は他の膠原病に比べて高率に肺高血圧症(PH)を生じ,これがMCTDの重要な死因を占めている.しかし発症機序は不明である.MCTDに続発したPHの病理組織学的検討から,以下の事が判明した.1)血管炎は生じていない.2)肺の線維化等,二次的にPHを発生させる変化は認められない.3)PHを合併していない肺ではPHを合併している肺と比べ,より細い血管に血栓形成や内膜浮腫性肥厚といった初期変化と考えられる病変がみられる.これらの事実から,血管内皮細胞傷害がprimaryな変化であるとの推測に至った.そこで血管内皮細胞のアポトーシスを中心とした解析を続けている.現在のところ,内皮細胞のアポトーシスに,NK細胞と抗血管内皮細胞抗体が関わっているのではないかとの見方から,MCTD患者血清における抗血管内皮細胞抗体価をフローサイトメータで測定し,抗血管内皮細胞抗体価と病態の解析を続けている.昨年度までに,未治療のMCTDや,PHを合併したMCTDにおいて抗血管内皮細胞抗体価が高い傾向をつかんでいる(一部有意差あり).現在でもMCTD患者血清を入手し蓄積されるたびに抗血管内皮細胞抗体測定と病態との関連性の検討を続けている.またin vitroでの血管内皮細胞のアポトーシスが如何に誘導されるかが現在の大きなテーマであり検討を続けている.今までのところ,NK細胞と抗血管内皮細胞抗体のみでは内皮細胞にアポトーシスを起こすに十分ではなく,これらに加え,NK細胞を活性化させる因子,および血管内皮細胞にアポトーシス誘導カスケードをブロックしている要因を解除させるような要因が加わったときにはじめてアポトーシスが生じると考えている.NK細胞を活性化させるものとしてはIL-2等のサイトカインが挙げられこれらはMCTDの病態の一部として起こりうると考えられる.また血管内皮細胞のアポトーシスカスケードは通常はブロックされているがこれを生じやすくさせるような因子の発現環境がMCTDで起こり得ないかを検討している.混合性結合組織病(MCTD)は、複数の膠原病の症状を呈する血中の抗RNP抗体が陽性となることが特徴的な疾患である。MCTDでは他の膠原病に比べ高確率で合併する肺高血圧症(PH)が死因の第一位を占めているが、その発症機序はいまだに明らかにされていない。
金属の電析形態の制御に関する基礎的研究

Cu【SO_4】水溶液中で定電位、または定電流電解を行ない、得られた電析物をSEM観察した。それらの結果から析出粒子の長軸および短軸を測定することにより、析出粒子の異方性および粒子径を算出し、析出過電圧や電解液組成および電析量の関連性を検討した。析出量が5C以下では基板組織の影響が大きいので20Cおよび100Cの電析量の下で得られた析出形態を電解条件と対応づけた。その結果、(1)析出形態は主として過電圧によって決定され、大きく3種類に分類できること、(2)Cu【SO_4】濃度は大きな影響を与えないが、過剰の【H_2】【SO_4】の添加は過電圧を大きく卑に偏倚させることが認められた。更にこのような陰極表面近傍に形成される濃度境界py内のイオンの移動現象を2波長ホログラフィック干渉計で測定した。過剰の【H_2】【SO_4】を添加した場合には全過電圧に対する濃度過電圧の比が極めて小さくなる。これらの結果から、【H_2】【SO_4】を過剰に添加することにより、3次元核発生速度が大きくなり、それらの成長速度が水溶液中のイオンの移動速度により律速されるため、デンドライトが成長しはじめると考えられる。この推論を更に確認するため、3MAg【NO_3】水溶液中で厚さが60μmのデンドライトを成長させ、デンドライト周囲に形成される【Ag^+】イオンの濃度分布を測定するとともに、成長速度を測定した。これらの解析結果からデンドライトの成長速度は【Ag^+】イオンの電気泳動および拡散によって律速されており、デンドライト先端部の電流密度は平均電流密度の5倍以上にも達することが確認された。またこれらのデンドライトの成長を抑制するためには、パルス電解法が効果的であることがSEM観察の結果から確認された。パルス電解では電流を中断中に金属イオン濃度が回復し、表面濃度を高く保つとが出来るので、析出過電圧を高めることができる。その結果、微細な析出核が多数発生するため、表面形状が大きく改善されると考えられる。陰極に析出する金属の形態の電解液組成、陰極過電圧・電流密度などによる変化を定量的に検討するため、静止電解液中に垂直平板銅電極を設置して電解を行い、陰極面近傍における自然対流を伴うイオンの移動速度をホログラフィック干渉法で測定し、また電析物の形態をSEMで観察した。0.6MCuS【O_4】-1.85M【H_2】S【O_4】水溶液および0.6MCuS【O_4】水溶液を用い、陰極電流密度10mA/【cm^2】で1時間電解を行い、電析物の形態を観察した。その結果、前者の電析物は丸味を帯び部分的にピット状の孔があり、結晶はきわめて微細であるのに対し、後者は(111)面と思われる結晶面が大きく成長し、その表面にサブミクロンの結晶核と思われる析出物が点在していた。このように硫酸の添加によってfcc金属の析出形態が大きく変化することを確認した。次に0.05MCuS【O_4】水溶液中でパルス電解を行い、パルススケジュールによる電析物の形態の変化を検討した。

ホログラフィック干渉法による測定から、陰極面近傍にはIblらのいわゆる"二重境界層"が生じ外側の定常濃度境界層の内側にはパルススケジュールによって変動する非定常濃度境界層が存在することを確認した。また陰極自然対流によってイオンの移動速度が変化することを考慮して、パルス電解の通電時の陰極表面濃度と同一濃度を与える直流電解の電流密度を換算電流密度【i_c】と定義した。現在までの実験条件では、デューティーサイクルγが小さくなると【i_c】も小さくなるが周期を短かくしても【i_c】はある程度以上小さくならないことがわかった。また一定のγの下では、通電終了時の陰極表面濃度が低い程、濃度回復量も大きいことを認めた。さらにγが0.1ないし0.5、かつ平均電流密度【i_a】が6mA/【cm^2】以下の範囲では【i_c】は【i_a】の約半分であり、電析物の結晶は【i_c】の低下とともに微細化した。なお現在超音波干渉計は最終的な調整を行いつつある段階で、調整終了後、電析物の観察を開始する予定である。
自然発症型てんかんラットに対する慢性電気刺激、薬物持続注入の発作抑制効果

本年度(平成20年3月31日)の研究実施1.自然発症型てんかんラット(WER)の視床網様核の単一活動電位をウレタン麻酔下で記録した。平均発火頻度(Hz)は,Control群22.7c/sに対し,WER群は46.6c/s(n=46)で有意に発火頻度が高かった。自然発火の自己相関を調べたところ,regular 8,irregular 15,burst 6,oscillatory bursts17個であった。Oscillatory burstについては20c/s以上の高頻度のピークを示すもの7,皮質脳波のspike and burstに対応するの68c/sのピークを示すもの7個を認めた。Control群ではこれら高頻度のピークを示すものは少なく,6-8c/sのピークを示すタイプは認めなかった。視床網様核を通過して脚内核に至っても,6c/sのピークをもつneuronの存在が確認された。WERでは視床網様核,皮質以外にも大脳基底核の出力核にも異常なoscillatory patternが認められた。WER群の皮質Agranudar layerを単発電気刺激では,視床網様核の応答様式は無反応のものが多かった。本年度(平成19年3月31日)の研究実施1.自然発症型てんかんラット(WER)の大脳基底核出力核である脚間核・黒質網様核の単一活動電位を記録した結果、平均発火頻度(Hz)は、control群22.7に対し、WER群は46.2で、高頻度発火パターンを示した。また、6-OHDAをmedial forbrain bundleに注入したParkinsonモデルラット群との比較により、WERでは8c/s以上の高頻度oscillation patternを示す比率が高かった。2.Control群,WER群,6-OHDA群の皮質Agranular layerを単発電気刺激し、いずれも脚間核・黒質網様核の応答様式に抑制性応答様式を認めた。control群,6-OHDA群では、抑制性応答のあと興奮性応答が続き、特に、6-OHDAモデルでは抑制成分の減弱化および興奮成分の増強を認めたが、WERでは抑制成分に続く興奮成分の出現が少なかった。今後、個数を増やしての検討が必要であり、WERの大脳基底核神経回路、神経細胞膜電位の異常について検索を進める予定である。3.尾側黒質網様核の低頻度(1Hz)電気刺激により、intercollicular nucleusの神経活動に興奮性応答を認めた。黒質網様核に抑制性伝達物質GABAを注入した際に、intercollicular nucleusの発火様式が増強するか減弱するか検討中である。また、脚間核・黒質網様核に対する低頻度(1Hz)電気刺激と高頻度(135Hz)電気刺激によって、これらの核の神経活動電位発火様式を操作し、欠神発作と強直発作がいかなる変化を示すか、現在定量中である。
半潜水式海洋構造物の安全性に関する研究

半潜水式海洋構造物の安全性の向上を計るために、大傾斜したリグの波浪中の動揺特性、Airgapおよび海水打ち込み量を水槽実験により明らかにすると共に、数値シミュレーションを行い、波浪中におけるリグの安定化の方法の開発および検討を行った。本研究で得られた成果は次の通りである。1.傾斜したリグの復原特性は、リグの安定性と深く関わっており、小傾斜時には小さな、また大傾斜時には大きな復原力を有している。2.リグの傾斜角は、入射波と同じ周波数の流体力ならびに動揺振幅よりも、定常流体力および定常変位に大きな影響を与える。3.Airgapは縦波状態よりも横波状態で小さくなる。また、いずれの状態においても、波上側よりも波下側に傾斜した時が小さくなる。更に海水打ち込みが始ると、縦波状態で波上側に傾斜した時が最も発生が多くなる。4.Airgapを減少させ、海水打ち込みの発生に最も大きな影響を与えるのは、定常傾斜モーメントである。5.リグの安定化を計るために、バラストの調整によって制御する方法、また新しく考案した係留ラインの張力を調整することによって制御する方法をシミュレーション計算によって検討した。この結果、傾斜角が小さい場合には比較的短時間で姿勢が制御され、Airgapが増加することが判明した。6.上の結果から、リグの致命的とも言える大傾斜に至る前に、バラストあるいは係留ラインの張力のコントロールにより姿勢を安定化させることによって、リグの安全性は保たれる。特に係留ライン張力の調整による方法は、調整時間が短いために、緊急時には非常に有効な方法である。7.大傾斜したリグのシミュレーション計算を行う場合には、特に非線形影響および不安定現象などに注意する必要がある。
多層検出器CTを用いたリンパ節転移の定量的評価法の開発

癌診断において、原発巣、リンパ節転移、遠隔転移を正確に評価することは治療方針を決定するうえで重要である。腫瘍マーカー、PET-CT, CT,造影CT、等多数の検査を行っているにも関わらず、リンパ節転移に関しては正確な評価が困難であることの問題点が指摘されている。癌死の大きな原因としては遠隔転移やリンパ節転移による臓器不全が原因となる。その為、迅速かつ正確な診断が要求される。従来のCTで、リンパ節転移を評価する試みは行われてきた。CT値や形態、サイズにより評価する報告も多数あるが、いずれもoverlapがあり、それほど診断能が高いというわけではない。正確なリンパ節転移の評価がCTのみでできれば非常に有効といえる。2層検出器を搭載したiQonが導入され、実行原子番号画像、ヨード密度画像、仮想単純画像が作られるようになった。転移リンパ節、良性のリンパ節の組織評価に有用な可能性がある。また、転移リンパ節は腫瘍血管の増生に伴い、増強効果がある可能性がある。そのため、ヨード密度画像、仮想単純画像で転移リンパ節の鑑別が可能となる可能性がある。我々は、肺癌、リンパ節転移に対し、郭清を行われ、iQonで術前に撮影された患者を対象に転移リンパ節、転移のないリンパ節の形態、サイズ、実行原子番号、ヨード密度、造影前のCT値、造影後のCT値を調べた。しかし、リンパ節転移の有無でのこれらのparameterを比較、検討するだけの十分な症例を集めることができなかった。多層検出器CTが臨床導入され、今回の研究の目的であるリンパ節転移を伴い手術された症例のデータを集めている段階である。現段階での症例ではリンパ節転移症例では腫瘍血管増生に伴い当初推定された通り、転移リンパ節は増強効果が高い傾向にある。しかし、現時点では症例数は十分な数はなく、引き続き、症例数を集める必要がある。現時点では肺癌と診断され、リンパ節郭清まで行われた症例数は20例程度である。今後、症例数は増えていき、統計学的に妥当な結果が得られると考える。症例の検討方法は対象の診療録より郭清されたリンパ節の転移の有無を評価し、その病理結果を参照し、術前に施行した多層検出器CTのデータをもとに転移リンパ節と正常リンパ節の増強効果、ヨード量、実行原子番号、単純CTのCT値に差があるかどうかを検討し、機械学習を用い、そのリンパ節が転移かどうかの可能性を推定することにある。機械学習の入力データとして多層検出器CTの実行原子番号画像、ヨード密度画像、仮想単純画像などを組み合わせれば、MRIと同様にmulti-parametricな解析を行う事が可能であり、multi-parametric CTと呼べるような手法が可能であると考える。また、機械学習はrandom forestやsupport vector machineやクラスタリング等様々な手法があり、手法の選択性の幅が広い。そのため、有用なparameterに加え、最適な手法の検討を行い、リンパ節転移評価に特化し判定モデルを構築できる可能性がある。最終的に、機械学習で得られたリンパ節転移判定モデルを導入し、CT画像から自動的に転移リンパ節を同定できるシステムを構築する。その点に関してもこの研究の有用性は高く、臨床的にも有用と考える。当初は初年度で十分なデータ数が集まると考えていたが、肺癌リンパ節郭清症例数が少なく十分なデータ数が集まらなかったため。本研究が妥当な結果が得られるには十分なデータ数が必要であり、引き続き、症例数の確保が必要である。多施設で検討を行えば十分なデータ数が確保できるかもしれないが、他施設では当施設が導入している多層検出器CTがなくデータ数の確保は困難である。引き続き、症例数の確保を行う予定である。本研究は、十分なデータ数が現時点で足りない状態であり、引き続きデータ数を集める必要がある。
グラフ生成システムを用いた知識獲得手法の研究

本年度は,以下の項目に重点をおいて研究を行った.1.グラフ生成システムFormal Graph System(FGS)を用いた知識獲得システムKD-FGSの計算機への実装:FGSを知識表現現としてもつ機械発見システムKD-FGSを提案し,そのプロトタイプを計算機上に実装した。KD-FGSは,FGSインタプリ夕と論駁推論アルゴリズムからなる知識発見システムであり,例としてグラフデータを受け取り,それらを説明するようなFGSプログラムを出力するものである。また,実際にグラフデータを与えた実験を行うことによりその有効性を示した。2.ユークリッド空間上のグラフを対象としたグラフ生成システムの構築:グラフを平面に埋め込む規則を付加したグラフ文法であるレイアウトグラフ文法を計算機上に実装し,その有効性を確認した。このレイアウトグラフ文法を元に,レイアウトグラフ文法よりグラフの生成能力の高いFGSをユークリッド空間上のグラフを扱えるように拡張したLayout Formal Graph System(LFGS)を定義し,そのインタプリ夕を開発した。現在,KD-FGSをもとに,ユークリッド空間上のデータを入力例とし,LFGSを知識表現言語として出力する知識発見システムの開発を行っている。3.推論機構に関する基礎研究:FGSの論駁推論可能性について考察し,論駁推論可能であるFGSのサブクラスを見つけた。また,レイアウトグラフ文法の元となったグラフ文法である頂点制御グラフ文法(Node-1abel Controlled Graph Grammar)が論駁推論可能であることを示した。これにより,KD-FGSを,レイアウトグラフ文法およびLFGSプログラムを仮説として出力するシステムに拡張するための基礎的理論の構築を行った。本年度は,以下の項目に重点をおいて研究を行った。(1)グラフからの知識獲得手法の確立:既存の文字列を対象とした知識獲得手法である学習アルゴリズムについて調査研究を行なった結果,文字列を対象とした一階論理プログラムであるElementary Formal System上の学習手法をグラフ生成システムFGSを対象としたシステムに応用可能であることがわかった.グラフ文法を対象にした学習システムでは,グラフ同型問題を解く必要がある.この問題は,Pに入っているかどうか未解決な問題であるが,グラフを制限することにより高速に解くアルゴリズムが存在する.よって,実際のシステムを構築する際には,対象となるグラフおよびグラフ文法に制限を加える必要あることが分かった.また,Lispを用いてFGSのインタプリタ,特にコアとなる単一化代入を中心に実装を行なった.(2)実データのユークリッド空間上の表現方法の確立:本研究の対象はユークリッド空間上のグラフであるため、このグラフを如何に人間に分かりやすく表示させるかも重要なポイントである。本年度は、システムのGUIとしてWebブラウザを採用し、システムの出力部分に用いる自動描画アルゴリズムの検討およびその実装を行なった。これを、ゲノム情報を対象にした仮説生成システムであるGenome Hypothesis Creatorの出力部分に応用した。3)ユークリッド空間上のグラフから知識を獲得するための基礎理論の構築:グラフを平面に埋め込む規則を付加したグラフ文法であるレイアウトグラフ文法について検討し,ユークリッド空間上のグラフを対象としたFGSの再定義化を行なった.また,C言語でレイアウトグラフ文法を用いたグラフ自動描画システムを開発し実装した.本年度は,以下の項目に重点をおいて研究を行った.1.グラフ生成システムFormal Graph System(FGS)を用いた知識獲得システムKD-FGSの計算機への実装:FGSを知識表現現としてもつ機械発見システムKD-FGSを提案し,そのプロトタイプを計算機上に実装した。