hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がんリンパ行性転移の分子機構解明に基づく新治療法創発

がん転移は脈管(リンパ管、血管)を通して起こるが、リンパ行性転移は、血行性転移よりも病初期段階において進行が観測されるために、がん転移早期診断の格好の指標となる。本研究では、(1)独自担がんマウスを使ったリンパ節転移機構の解析、(2)異なるイメージングモダリティを利用した転移リンパ節検出法の開発、(3)手術で摘出したがん組織(原発巣や転移リンパ節)の高精度病理診断法の開発、以上の研究を主に行い、がんリンパ行性転移メカニズムの解明とその概念に基づく新たながん転移診断法の開発を目指した。本研究では、独自の生体ナノイメージング技術を発展させ、この技術をベースに、(1)リンパ行性転移メカニズム解明、(2)リンパ節内転移がん細胞の超高感度検出法開発、(3)がん転移抑制分子送達システムの創製を目的としている。本年度は、イメージング装置、蛍光材料、生体操作手技など様々な視点から、定量的なin vivo分子イメージング法の開発を行った。近赤外波長域で高いS/N比の蛍光信号検出を目指し、光学的な改良を行った結果、プローブとなる蛍光ナノ粒子を、従来よりも高感度・高精度で可視化できる見込みが得られた。蛍光体の耐光性を強化するために、蛍光ナノ粒子のシリカコーティングを行った。シリカコーティングでは、TEOSを材料として、反応温度・時間・濃度などの諸条件を考慮し、均一なシリカ層を複数種作製することに成功した。シリカコート蛍光ナノ粒子を前枝皮下に注入し、体内動態を検討したところ、注入部に接続した腋窩リンパ節への移行性が観られた。リンパ節を摘出後、励起光下で組織内の蛍光ナノ粒子の耐光性を評価したところ、シリカ層によって蛍光ナノ粒子の耐光性が数倍に強化されていることが分かった。生体ナノイメージングでは、生体操作手技の開発は重要である。この手技開発の中で、既存の概念を打破する血管新生メカニズムの解明に成功した。血管内皮増殖因子(VEGF)を蛍光ナノ粒子で標識し、外科操作の工夫を加えた虚血肢モデルマウスに注入し、VEGFに標識されるVEGF受容体の分布を観察した。その結果、血管新生に必要なVEGF受容体の分布はわずか3倍量で十分であり、これによって血管直線部からの分岐(血管新生)が持続的に誘導されていくことが分かった。これまではVEGF受容体が10-20倍に過剰発現することが新たな血管の構築に重要であると長年信じられてきた。本研究により、世界に先駆けて、新たな血管新生メカニズムの概念を構築することに成功した。平成25年度は、「X線Computed Tomography(以下X線CT)と蛍光を用いたセンチネルリンパ節検出法開発」と「蛍光ナノ粒子を用いたがん組織診断法開発」に関して成果が得られた。センチネルリンパ節検出ではX線CTイメージング用造影剤としてシリカコーティング金ナノ粒子を、そして蛍光イメージング用として量子ドットを内包したシリカコーティング蛍光ナノ粒子を開発した。両粒子をマウスの下肢に注入した後、X線CTイメージングおよび蛍光イメージングを行った。その結果、両シリカコーティングナノ粒子は、ほぼ同様の分布を示し、同一のリンパ節のデュアルイメージングを行うことに成功した。X線CTでイメージングされた膝窩リンパ節は不均一に造影された。先行研究において、我々はブタモデルで、ナノ粒子の不均一分布は、患部に接続するリンパ管がリンパ節に流入する部位を可視化していることを明らかにしてきた。リンパ管のリンパ節への流入部は、がんが最初にリンパ行性転移を引き起こす部位であると考えられている。よってナノ粒子の不均一分布は、リンパ節内でがん転移が起こり易い部位をイメージング可能なことを示しており、がんの診断技術開発への貢献が期待される。またがん組織診断では、がん転移活性化因子に対する抗体が結合した蛍光ナノ粒子を用い、ヒト乳がん組織の免疫組織染色を行った。その結果、がん組織中に存在するがん転移活性化因子の発現量を高精度解析することに成功した。臨床データを用いて、がん転移活性化因子の発現量と再発危険性の相関性を調べた結果、無再発患者に比べ、再発した患者でがん転移活性化因子の発現量が数倍高まっていたことが明らかとなった。今後はさらに症例数を増やし、本因子の発現レベルよって予測される再発危険性の分子パラメーターの導出を目指している。H26年度43月において、本研究のH26年度の成果として、「シリカコーティング蛍光ナノ粒子」と「金ナノ粒子」を別々に合成し、これらを融合したマルチモーダルナノ粒子を合成した。これをリンパ節転移モデルマウスのがん患部へ注入し、イメージングを行った結果、がん細胞がリンパ節転移する際、最初にリンパ節へたどり着く領域(輸入リンパ管のリンパ節流入部付近)を可視化することに成功した。しかし、マルチモーダルナノ粒子の合成において、シリカコーティング蛍光ナノ粒子と金ナノ粒子の結合比にばらつきが見られたため、定量的な解析を実現するためには、この点を改良する必要があった。H27年度48月において、H26年度の繰越費用を使った研究成果として、両ナノ粒子の結合反応を様々な条件(混合比、反応時間など)にて検討した。その結果、両ナノ粒子の結合比をある一定の割合に調製したマルチモーダルナノ粒子を合成することに成功した。このナノ粒子でH26度と同様に、リンパ節転移モデルマウスのイメージングを行った。その結果、X線CTでがん転移開始部位である輸入リンパ管のリンパ節流入部を可視化することができた。

X線CTで同定した輸入リンパ管のリンパ節流入部を、マルチモーダルナノ粒子の蛍光能を使って細かく調べたところ、がん細胞の転移領域をより詳細に特定することに予備的に成功した。よって、本法の開発がさらに進めば、リンパ節転移を高確度で予測することができると期待される。研究費の繰り越し時に設定した課題を解決し、研究が順調に進展したため。H27年度は、がんの原発巣やリンパ節転移巣の性状を病理学的に診断する方法の開発を行った。臨床において、がんの病態診断では、「形態を診断するHE染色」と「発現タンパク質の種類や量の解析から性状を診断する免疫染色」が行われている。特に、免疫染色による診断結果は、予後予測や抗がん剤治療戦略に利用されるため、がん根治に向けた重要な情報となる。これまでのがん免疫染色は、HRPの酵素反応により、標的因子存在部位を色素発色させていた。この方法は発色強度が温度、時間、基質量に左右され、定量性が不十分であった。がん免疫染色の低い定量性は、がんの診断精度に大きな影響を及ぼすため、高定量性の免疫染色法の開発が課題となっていた。本研究班では、この課題を解決するために、H26年度に蛍光ナノ粒子染色と新規画像解析法によるイメージングによって、がん組織に存在するがん関連因子の発現量を高精度解析する方法の開発に成功した。H27年度は、がん転移活性化因子として注目されているPAR1(Protease-activated receptor 1)に焦点を当て、PAR1を特異的に認識する独自の抗体と蛍光ナノ粒子を結合させた「PAR1抗体-ナノ粒子」を作製した。この蛍光プローブでヒトがん組織を免疫染色した後、独自の画像解析法で、取得蛍光画像の評価を行った。具体的には、ヒト乳がんの手術後の予後予測を試みるために、乳腺正常組織、5年以上無再発の乳がん組織、3年以内再発の乳がん組織、の3種類のヒト組織を使って免疫染色と画像解析を行った。その結果、「PAR1抗体-ナノ粒子」の蛍光スコアは、術後の再発危険度に強く相関するデータを得ることに成功した。がん転移は脈管(リンパ管、血管)を通して起こるが、リンパ行性転移は、血行性転移よりも病初期段階において進行が観測されるために、がん転移早期診断の格好の指標となる。本研究では、(1)独自担がんマウスを使ったリンパ節転移機構の解析、(2)異なるイメージングモダリティを利用した転移リンパ節検出法の開発、(3)手術で摘出したがん組織(原発巣や転移リンパ節)の高精度病理診断法の開発、以上の研究を主に行い、がんリンパ行性転移メカニズムの解明とその概念に基づく新たながん転移診断法の開発を目指した。平成24年度は新たなX線造影ナノ粒子や蛍光ナノ粒子の開発を行った。これらのナノ粒子を用い、X線CTイメージングで微小がんを検出する方法の開発や、がん組織に存在するがん化関連因子の発現量を高精度蛍光ナノイメージングする方法の開発などを行った。X線CT造影剤として金に注目し、一定の大きさの金ナノ粒子を液相還元法により作製し、PEG鎖でコーティングした(金/PEGナノ粒子)。ナノ粒子を担がんマウスに静脈注入したところ、金/PEGナノ粒子は注入してから12時間後において、注入量の50%以上が血液中への滞留性を維持していた。
乳幼児から学童期の発達障害児の包括的言語・コミュニケーション評価の開発研究

乳幼児から学童期の発達障害児の言語評価をするために統語課題を選定した。平成27年度は、北海道、岩手県、福井県、埼玉県、京都府、熊本県の1歳半10歳の定型発達児768名を対象に<S-S法>言語発達遅滞検査の受信・発信課題と統語の8課題を実施した。結果、年齢とともに統語課題の成績も上がっていた。統語課題の受信の通過年齢は、貸借文4歳後半、使役文5歳前半、反対語文6歳前半、4語連鎖・授受構文・比較文6歳後半であった。発信の通過年齢は、受信に比し、若干遅れる傾向にあった。課題による通過年齢が段階的であり、言語評価の指標になり得ると考えられる。本研究の目的は、乳幼児から学童期までの発達障害児に対する言語・コミュニケーションの包括的評価を確立することである。初年度の予定は、(1)申請者らが調査した統語に関する予備調査をもとに検査課題、図版、手続きを修正する、(2)埼玉、神奈川、静岡の保育園児(3歳6歳60100名)に対し修正した検査を実施(予備調査I、II)し、結果をもとに検査課題の整備をすることである。予備調査:埼玉県の保育園児および小学1年3年の学童児47名(内訳:3歳6名、4歳6名、5歳5名、6歳9名、7歳5名、8歳9名、9歳6名、10歳1名)を対象に、協力施設にて言語聴覚士3名が個別に実施した。課題は、4語連鎖、比較、使役、受動・能動、授受の8課題について図版を提示し、受信412試行後に発信2試行を約30分で行った。結果を集計し、各課題の正答率60%を課題通過とした。結果は、受信・発信とも年齢段階ごとに得点が上がっていたが、課題による差が見られた。4語連鎖は全員が通過、授受文は全員不通過であり、概ね5歳後半以降で、課題を通過した。予備調査I:予備調査の結果で学童児は概ね課題を通過していたことから、保育園児47名(3歳後半6歳後半)に課題の試行数を48に減少し、言語聴覚士2名が個別に実施した。手続きは、発信2試行後に受信課題を行い、最後に発信を1試行に変更した。正答数を集計し、正答率60%を課題通過とした。受信は、年齢段階ごとに得点が上がっており、今回は概ね6歳前半で課題通過であった。また、授受文は全員不通過、使役文が難しい傾向にあった。予備調査II:予備調査Iの結果から、受信課題後に発信を2試行、正答が得られなかった場合、3試行目は見本を提示し発信を促した。発信については、今後質的分析も加える。本研究の目的は、乳幼児から学童期までの発達障害児の言語・コミュニケーションの包括的評価を確立することである。2年目の予定は、1.全国本調査の準備。2.検査作成準備(検査内容の決定、検査用具の作成、実施マニュアル作成、全国本調査協力者、協力施設への依頼)である。1.全国8地区(北海道地区・東北地区・北陸地区・関東地区・東海地区・近畿地区・中国・四国地区・九州・沖縄地区)の保育園・小学校の協力施設および調査協力員(言語聴覚士)を日本言語聴覚士学会時に依頼し、各々内諾を得た。2.予備調査の結果から検査項目が多く、年齢の低い子どもの負担が考えられたため、類似した検査項目(怒る・怒られる)を削除し、追加項目(行く-帰る、乗る-降りる)のプレデータを収集した。データをもとに、調査用検査用具作成のため図版作成を業者に依頼した。図版は、A4サイズの用紙1枚に68枚の絵カードの配置になった。実施マニュアル・記録用紙作成については、NPO法人発達障害研究会運営委員会の研究協力者を中心に進めることとなった。発信の質的分析を行った。発信要素数の割合を求めて分析した結果、構文により求められている達成基準が異なるが,概ね,語順,助詞,活用,そして複数の形式を言い換える変換の順序で,年齢の経過とともに学習が進んだ。平成27年6月に開催された第15回日本言語聴覚士学会(東京)に合わせて調査協力担当者説明会を開催し、8名が参加した。平成27年8月平成28年2月に全国6地区の保育園6か所および幼稚園2か所、アフタースクール2か所で本調査を実施した。調査対象の内訳は、1歳台23名、2歳台69名、3歳台104名、4歳台153名、5歳台118名、6歳台157名、7歳台16名、8歳台13名、9歳台14名、10歳1名の計768名。予定していた小学校での調査は困難で、参考データとしてアフタースクールの子どもたちの協力を得た。対象から、発達障害等の診断を受けている11名および中断した1名を除いた756名を分析の対象とした。各課題の受信は、正答1点、誤答0点とし、集計した。発信は、要素を04に得点化した。対象の年齢を半年単位に分け、年齢群ごとの各課題の通過率を60%とした。全体には、年齢群の上昇とともに、統語課題の成績も上がっていた。

統語課題の受信の通過年齢は、貸借文:4歳後半、使役文:5歳前半、反対語文・受身文:6歳前半、4語連鎖・授受構文・比較文:6歳後半であった。これは、予備調査に比し、若干遅い傾向であった。発信の通過年齢は、受信に比し、若干遅れる傾向にあった。各課題の受信間、発信間の成績の相関では、弱から中程度の相関関係が認められた。授受構文・貸借文・受身文・使役文において、課題内に正語順文と逆語順文を混合した。平均点を比較したところ、全体として正語順文の方が簡単で修得が早いと言える。研究成果は、第61回日本音声言語医学会発表、日本音声言語医学会へ論文を投稿する予定である。また、本調査の結果をもとに標準化作業を行い、検査として次年度以降に発売する予定である。乳幼児から学童期の発達障害児の言語評価をするために統語課題を選定した。平成27年度は、北海道、岩手県、福井県、埼玉県、京都府、熊本県の1歳半10歳の定型発達児768名を対象に<S-S法>言語発達遅滞検査の受信・発信課題と統語の8課題を実施した。結果、年齢とともに統語課題の成績も上がっていた。統語課題の受信の通過年齢は、貸借文4歳後半、使役文5歳前半、反対語文6歳前半、4語連鎖・授受構文・比較文6歳後半であった。課題による通過年齢が段階的であり、言語評価の指標になり得ると考えられる。本年度予定の1.全国本調査の依頼、2.検査作成準備(検査内容の決定、検査用具の作成、実施マニュアル作成、全国本調査協力者、協力施設への依頼)は進んだが、検査内容の最終決定、マニュアル・記録用紙の作成が説明会に間に合う段階になっているが、年度内での完成には至らなかった。特別支援教育概ね順調に進展しており、特に計画の変更はない。6月末の第16回日本言語聴覚学会での説明会準備を行う。全国調査を8月9月に予定しており、研究協力者、調査協力者のスケジュール調整を行う。発信データの質的分析について、音声言語医学会に発表する。予備調査I.IIは、計画通りに実施した。予備調査Iの結果を第58回日本音声言語医学会(高知)にて報告した。調査の結果から、発信においては質的分析を加えることになったが、データ入力に留まった。課題手続きの変更により、記録用紙、図版の修正については検討できた。業者への図版作成依頼の費用については、今回の全国調査の結果を<S-S法>言語発達遅滞検査の改定に使用することになったため、業者負担となった。研究者打ち合わせを、他の研究会や学会等で行ったり、役割分担をし、一部のメンバーでの打ち合わせやメール会議としたので、旅費の一部が軽減された。概ね順調に進展しており、特に計画の変更はない。6月末の第15回日本言語聴覚学会で全国調査協力の打診をするための資料を作成する。発信の質的分析を進め、8月には実施マニュアル作成に着手する。マニュアル作成と並行して、検査用具の図版の選択、大きさ、配置などの検討を進める。全国調査での調査内容が一部増加されたので、協力者人数を増加依頼するため、旅費が増加する。国際学会に採択されたため、参加費と旅費を計上する。
がんの免疫監視における自己認識型抑制性レセプターの役割とがん免疫制御への応用

本研究では、担がんマウスで増加するGr-1陽性CD11b陽性骨髄球系抑制性細胞における抑制性レセプターの役割を明らかにし、がん免疫応答における抑制性シグナルの役割を明らかにすることを目的とし、主として、以下の項目について検討を行った。(1)がん組織内に集積するGr-1陽性CD11b陽性骨髄球系細胞における抑制性レセプターの発現、(2)骨髄球系細胞に特異的に発現するる抑制性レセプターLy49Qの役割、(3)自己認識型抑制性レセプターに対する抗体が骨髄球抑制性細胞の機能に与える影響、(3)抑制性レセプターLy49Qの樹状細胞、骨髄球系細胞における役割と意義、(4)抑制性レセプターLy49Qの恒常的不活性型分子を発現するマウスを用いた造腫瘍性の解析。その結果、骨髄球系細胞において、PIR、SIRP、CD94などの自己認識型抑制性レセプターの発現レベルは、正常好中球と担がんマウス骨髄球系抑制性細胞の間ではほとんど変わらないが、Ly49Qのみで発現の低下が認められること、この分子の恒常的不活性型を発現するマウスではB16による腫瘍形成の遅延と生存期間の延長が認められることを見出した。さらに、Ly49Qがfocal adhesion kinaseの活性を抑制することにより、パキシリンの細胞内局在を制御していること、その結果としてGr-1陽性CD11b陽性骨髄球系細胞とプラスマ細胞様樹状細胞の細胞接着と細胞伸展、およびインテグリンに依存したケモタキシスを制御していることを見出した。現在抑制性レセプターによるインテグリンの機能制御の分子機構の解明と、がん組織へのGr-1陽性CD11b陽性骨髄球系細胞の集積機構への関与について解析を進めている。
チュニジアの多言語社会におけるコミュニケーションネットワークの研究

本研究では、エゴネットワークを用いてチュニジアの中流階層社会の今まで見えていなかった特質をあぶり出すことを試みた。過去に社会言語学分野で研究されてきた多言語・多文化社会における言語使用に関しての成果を検証することも行った。日常生活のさまざまな場面における個人の言語使用を明らかにすることから、目的の社会グループの持つ傾向が窺えた。定性・定量双方の手法を用いて現地調査から得られたデータを分析した。それにより、中流階層の人々が状況に応じてコミュニケーションの言語を使い分け、そしてこのような多言語社会がどのようにチュニジアの社会の一面を映し出しているのかについて報告した。チュニスとその周辺の郊外の地域において実地調査を行った。6月後半に1週間チュニスに出向いて協力研究者と研究打ち合わせを行った。教授のアドバイスでは、チュニス地域の住民の現状から、最初の調査では社会クラスを一つに絞って行いその後で拡大するほうが良いことと、いきなり質問票での調査ではなく、まず該当する社会クラスの十数名ほどの日常生活の様子を把握するためのインタビューの方が良いということであった。そこで、社会クラスを中流層に絞った。理由として、中流層はチュニスとその郊外に多く居住し、地区でコミュニティを形成しており、市民活動もしばしば行われていること、そして高等教育を受けている人が多く、フランス語とチュニジア語の使い分けの様相が日常生活で顕著なことがあげられる。これは初年度の多言語社会の調査において他の地域や社会クラスよりも明確なデータが得られると期待できるためである。次いで8月に3週間該当の地域で現地調査を行った。1週目は協力研究者に紹介してもらった大学院生、高校教師、大学教授、ジャーナリストなどインタビューを行った。2週目はチュニス郊外の都市マルサの市役所に出向き、市民生活課の職員と面会してマルサにおける社会クラスの分布や中流層の地区に住むリーダーを何人か紹介してもらった。その方々にインタビューをして、併せて実際の市民活動の場に同席させてもらった。その中には週末のゴミ拾い活動や、国内の観光エージェントを招いての会合があった。活動に参加することでマルサにおけるコミュニティの多くの方々、引退した高齢者、主婦にもインタビューをとることができた。3週目は再びチュニス市内で協力研究者の紹介で、高学歴の若い女性で、仕事を持っているアクティブな方々に会うことができ、インタビューをとることができた。インタビューはすべてメディアに記録することを承諾してもらった。26年度に現地調査を行ったときに、カルタゴ大学教授を通じて研究に有用な情報を得られると思われるチュニス及び周辺に住むチュニジア人研究者及び地域の有力者を紹介してもらった。現地調査をしていく過程で、チュニス郊外のラマルサという町が社会ネットワーク調査をする上でふさわしい場所であると分かった。ラマルサには中流クラスが多く住み、市民コミュニティ活動がチュニス地域では最もさかんな場所である。ここ最近のテロの脅威など治安を勘案すると、ラマルサで社会ネットワーク調査を中流クラスに絞って言語使用について分析を行うことが適切な研究方法であると考えた。カルタゴ大学言語学専攻に在籍する大学院生に調査を依頼し、メールで入念に調査票の内容を打ち合わせ、夏場に3ケ月かけて対面によるアンケート調査を行ってもらった。調査には院生の友人2人も協力してもらった。調査の結果、300名に聞き取り調査をすることができ、パーソナルネットワークは3,000組のデータを得ることができた。その後データをエクセルに落とし込んだ。ネットワークの性格からエゴネットワークでの分析を行うことにして、フリーのソフトでネットワーク分析を行った。中流クラスの住民がどの程度多様に言語を相手によって使い分けているのかについて、Heterogeneity in Component Membership(IQV)を使い、多様性が見られることに有意な結果を得た。また、コレスポンデンス分析を行い、エゴ(自身)とアルター(他者)の間でコミュニケーションをとる言語とその二者との関係性との距離を調べ、二種類の主成分を得た。それについて考察を行い、結果をまとめたものを国際社会ネットワーク分析学会のジャーナルに現在投稿中である。27年度は、チュニジアの治安情勢を考慮して渡航は控えることにした。行けない代わりに現地カルタゴ大学で言語学を専攻する大学院生に対面調査を依頼することができた。他に2名の協力者を加えてチュニスの郊外ラマルサ市の中流クラスの住民に対して聞き取り調査を実施した。調査で得たデータのエクセルへの入力補助に1名協力してもらい、合計3,000件のネットワークデータを準備した。フリーソフトによってエゴネットワーク分析を行い、多言語の使用と中流クラスの人間関係や社会生活について統計分析をした。分析結果の考察をまとめてジャーナルに投稿中である。今年度は、昨年度の社会ネットワーク調査のデータ整理と分析、まとめを行った。現地で調査に協力してもらったチュニジア人大学院生から受け取った300件のデータについて、定量定性の両面から分析を行った。チュニス県マルサ市の中産階級及び上流中産階級を主体に行った結果、該当する社会クラスの社会ネットワークに見られる一般的な特徴と、チュニジアの国勢を反映した考察が得られた。性別や職業などのデータの属性については論文中に記載予定である。分析としては、言語使用に焦点をあてたエゴネットワーク分析、社会言語学的観点からの定性的な分析、言語使用における不均質性について分析を行った。最後の分析については、Agresti's index of qualitative variation (IQV)を使用した。エゴネットワークの分析については、コレスポンデンス分析を用いて、話者同士の社会的なつながりと使用言語の関係を分析した。

これら分析の結果は成果を記した論文に掲載する。それと同時に、現地の調査協力者とオンラインで打ち合わせを重ねていく過程で、チュニジアでターゲットとしている社会クラスの人々は、地中海を臨む国や地域に移動して生活するようになり、規則的にチュニジアとその国を行き来しているため、それらの人々の言語使用の実態についても調査することを試みた。彼らは多言語話者であるとともに、チュニジアへ帰ってきたときに元来の地域住民に言語面で影響を及ぼしている場合もあるからである。そのためイタリア南部でも現地調査を行い、インタビューを通じて興味深い事実を得ることができた。これらの結果と考察は、今後発表していく予定である。本研究では、エゴネットワークを用いてチュニジアの中流階層社会の今まで見えていなかった特質をあぶり出すことを試みた。過去に社会言語学分野で研究されてきた多言語・多文化社会における言語使用に関しての成果を検証することも行った。日常生活のさまざまな場面における個人の言語使用を明らかにすることから、目的の社会グループの持つ傾向が窺えた。定性・定量双方の手法を用いて現地調査から得られたデータを分析した。それにより、中流階層の人々が状況に応じてコミュニケーションの言語を使い分け、そしてこのような多言語社会がどのようにチュニジアの社会の一面を映し出しているのかについて報告した。多くの中流層とのインタビューを通して、彼らにとってもフランス語の位置づけや、精神面での受け止め方、実際の有効性を多大に理解することができた。インタビュー内容はかなりの量になるため現在整理中である。中間層にとってチュニジア語及び正則アラビア語の運用についても母語であるという以上のさまざまな位置づけを把握できた。また、中流という社会クラスという観点から見た場合に形成されているコミュニティという面からフランス語を取り入れた生活文化を調べることができた。さらに、高学歴でアクティブな女性が多く存在する中流層において、イスラム教の国という環境をふまえての彼女たちのライフスタイルや考え方について、新たな視点を得ることができた。社会ネットワーク分析を行っていく上で、本年度行ったインタビューは質問票の内容にも影響を及ぼし、また分析の際においても有用な視座を与えてくれると考える。しかしながら、1月末3月の適当な時期に予定していた社会ネットワーク分析の基となるアンケート調査を現地に赴いて実施できなかった。北アフリカにおいてISなどイスラム過激派の脅威が広がり、現地からの情報も勘案して渡航をあきらめた。また、バルドー博物館におけるテロの影響を受けての外務省の治安情報も考慮すると、しばらくの間は現地調査ができないのではないかと心配している。
競技歴と指導歴からみる指導信条のアンビバレンスが運動部顧問離れに及ぼす影響

平成11年12月平成13年1月に実施したアンケート調査「運動部顧問の指導信条に関する調査」の追跡調査を実施した。平成14年12月平成15年1月にかけて、高等学校運動部顧問552名、中学校顧問314名の合計866名を対象に郵送調査を実施した。前回と今回2回の調査にともに回答された対象者は294名であり、第1回調査に回答されないが第2回調査にのみ回答された対象者は167名で461名の回答を得た。また、アンケート調査実施に際しては、神奈川県教育庁、神奈川県高等学校体育連盟、中等学校体育連盟より、調査票作成や郵送法の配布・回収方法、および県内学校運動部の問題点について意見を交換した。さらに、同じような学校運動部と地域スポーツの関係に課題をかかえる地域の専門家とのヒアリングや意見交換を重ねた。すでに、アソシエーションとコミュニティを対比して運動部とスポーツ活動の関係性の限界を予測し(2000)、総合型地域スポーツクラブ、民間フィットネスクラブ、企業スポーツクラブ、学校運動部の4機関から、2機関または3機関が合同でクラブを形成することが現実的対応と提言したが、学校運動部の変化は、この提言に沿った形で変化している。このように抜本的な運動部活動の在り方を模索する事態を迎えたとき、先に指摘した4機関の合併にともなう外部指導者導入が運動部存続の活路のように思えるが、ヒアリング調査やアンケート調査からは、顧問教師の指導信条に著しい変化は認められず、指導者の指導信条が多様化する子どもたちのニーズに追いつけない事態を危倶する。今後は外部指導者の指導信条を知り、学校運動顧問のそれと比較することが必須の作業となる。平成11年5月11月にかけて、研究課題に係る質問紙の作成ならびに効率的な調査実施のために、神奈川県教育庁、神奈川県立体育センター、神奈川県小田原地区保健体育研究会の関係者に聴き取り調査を行うとともに、運動部活動の今日的問題点を摘出・整理するための専門的な知識を聴き取り調査するために関係機関に出向した。一方で、いわゆる「青春とはなんだ」に始まり「金八先生」や「GTO」ヘと連綿と続く青春ドラマ、学園ドラマが発信するメタ的なメッセージに、実像と虚像のアンビバレンス、虚構としての数師像が生成されてきたと仮説検証を試みた。調査に関しては、平成11年12月平成13年1月にアンケート調査「運動部顧問の指導信条に関する調査」票を神奈川県高等学校体育連盟と中等学校体育連盟の協力を得て、高等学校運動部顧問552名、中学校顧問315名を対象に郵送し、521名からの回答を得た。競技歴と指導歴に基づくスポーツ種目や所属機関の組み合わせ(スポーツ・キャリア・パータン)から、同一スポーツ種目・同一機関、同一スポーツ種目・複数機関、異種スポーツ種目・同一機関、異種スポーツ種目・複数機関の原則的に4タイプを類型化した。この4タイプを取り上げ、スポーツ価値指向性(Webb、1969)の比較や競技信条、指導信条、生徒の競技信条の一致・不一致を分析した。その結果、異なる価値観を体験する機会の少ない同一スポーツ種目・同一機関に所属する顧問教師ほど競技信条、指導信条、生徒の競技信条のズレが小さく、異種スポーツ種目・複数機関を経験する顧問教師ほどズレが大きいことが確認された。とりわけ、競技信条と生徒の競技信条にズレが大きく、指導信条と生徒の競技信条のズレとの調整がアンビバレンスを生成すると第2次仮説を構築できる平成11年12月平成13年1月に実施したアンケート調査

「運動部顧問の指導信条に関する調査」の分析結果を中心にした「運動部顧問離れのメカニズム」(発表者:海老原修)ならびに「学園ドラマにコード化される顧問教師像」(発表者:松橋理、共同研究者:海老原修)を平成12年10月上旬日本体育学会第51回大会で口頭発表し、日本体育学会体育社会学専門分科会発表論文集にその内容を掲載した,前者では指導信条や顧問承諾事由を用意する際に、「ホンネ」と「タテマエ」の2重のコーティングを用意する結果、その中心に「どうでもいい」というニヒリズムが生成される3重構造が構築される可能性を論考した。また、後者では「青春とはなんだ」に始まり「金八先生」や「GTO」へと連綿と続くいわゆる青春ドラマ・学園ドラマが発信するメタ的なメッセージが虚構としての教師像を創り上げ、その虚像と実態のアンビバレンスに苦慮するという仮説検証を試みた。この虚像は「ホンネ」であろうが「タテマエ」であろうが、いずれかの1枚分のコーティングとなりうる。これに、教師の実体験に基づく競技信条とそこから生まれる自身の指導信条のアンビバレンスが加わる。すなわち、周囲が期待する虚構としての教師像に指導に係るアンビバレンスな信条が組み込まれることで、3重のアンビバレンスが生成されていると考えることができた。このような3重構造を基本的な枠組みの妥当性や問題点について、現職の顧問教師や研究者を対象にインタヴューして意見交換した。さらに、このような問題の遠因となる社会システム論的な視点から、少子化にともなって出現した連合・合同チーム編成や外部指導者導入といった学校運動部システムそのものあり方についても意見交換した。休廃部の続く企業クラブ、総合型地域スポーツクラブ、民間のスポーツクラブと学校運動部が連携・協力するしなやかな指向性が論議される可能性も否定できない。平成11年12月平成13年1月に実施したアンケート調査「運動部顧問の指導信条に関する調査」の分析の位置付けを確認するために、有識者との意見交換および専門書の分析を中心に研究を継続した。アソシエーションとコミュニティを対比して運動部とスポーツ活動の関係性の限界を予測し(2000)、総合型地域SC、民間FC、企業SC、学校運動部の4機関から2機関または3機関が合同でクラブを形成することが現実的対応と提言したが(2001)、学校運動部の変化はこの提言に沿った形で変化し刻一刻と事態は急変する。たとえば、全日本中学校長会による調査は、スポーツ部活動について半数近い中学校長が社会教育への早期移行を望んでいて、「すぐにでも実現してほしい」7%、「早い時期に」40%、これに「徐々に実現してほしい」39%を加えると、校長10人中9人近くが移行を望んでいる。理由として「地域社会として子どもを育てることが大切」(24%)、「学校が多くのことを抱え込みすぎている」(21%)、「顧問を引き受ける教員が減っている」(12%)などが目立つ。同会生徒指導部長は「顧問不足のほか、予算、施設不測などが共通の悩み。しかし一方で部活動重視の学校も少なくない。社会の側の受け皿も整っていない。当面は地域のスポーツ活動との連携に力を入れたい」と話す(2001年11月26日、朝日新聞)。また、日本サッカー協会が中・高サッカーで部員不足に悩む合同チームの全国大会への参加を2002年度から認める方針を固め(2001年12月9日、朝日新聞)、日本中学校体育連盟(中体連)も2003年度から複数校合同チームの全国大会参加を認める方針を固め、全国高校体育連盟(高体連)も容認の方向で検討中である(2002年2月4日、朝日新聞)。
ヒ素化合物とテトランドリン併用の乳がん治療への応用に関する基盤的研究

早期発見・診断及び分子標的治療が進んでいたが、乳がんは女性によく見られるがんであり、がん関連死の重要な要因の一つである。抗がん剤の薬物耐性及びがんの再発などにより、新たな乳がん薬物治療法開発が求められている。本研究では、乳がん細胞に対するヒ素化合物単独及びテトランドリンとの併用効果を検討し、両薬物併用による相乗的な殺細胞効果を明らかにした。さらに、乳がん動物モデルにおける両薬物の併用効果を解明するとともに、いずれの投与群における動物体重の変化が殆ど観察されなかったことから両薬物併用による副作用が少ないことを示唆し、乳がん薬物治療にヒ素化合物を主体とした新たな治療法開発につながる研究成果を得た。本年度に、乳がん細胞MCF-7、MDA-MB-231、および健常人由来末梢血単核細胞(PBMNCs)に対する亜ヒ酸ナトリウム(AsIII)およびテトランドリン(Tetra)の単独、および併用効果を以下のように検討した。1細胞毒性の観点からの検討:薬剤の単独および併用処理に対するPBMNCsの感受性が乳がん細胞より低い傾向が見られた。薬剤処理を受けたMCF-7細胞において、DNA断片化が観察されなかったが、PI/Hoechst33342陽性細胞が観察されたことから、ネクロシース細胞死が誘導されたことが示唆された。単独処理を受けた乳がん細胞におけるp38 MAPKリン酸化の促進、Aktリン酸化の抑制は、これらの経路が細胞死誘導に関与する可能性を示唆した。MCF-7細胞では、薬剤併用によるERαタンパク質発現量の減少が見受けられたが、DNAメチルトランスフェラーゼ(DNMT1,DNMT3a)タンパク質の発現が顕著な影響を受けていなかったことから、遺伝子メチル化の関与の可能性が低いと示唆された。2細胞分化の観点からの検討:Western blot法により、乳腺上皮細胞分化マーカーであるICAM-1の発現が検出できなかったことから、細胞の分化誘導の可能性が低いと考えられるが、FACS法によりさらに検討する予定である。3細胞の浸潤/遊走の観点からの検討:real-time PCR法により、浸潤/遊走に関係するMMP-2, -7, -9, -14、およびそれらの阻害因子であるTIMP-1, -2, -3のmRNAの発現を検討したところ、MMP-9の発現が薬剤の処理により顕著に減少したことが観察され、ゼラチンザイモグラフィー法を用いてさらに検討する予定である。また、トランスウェルアッセイおよびマトリジェル浸潤アッセイの実験系を確立した。また、動物を用いたin vivo実験条件を検討した。前年度に続き、ヒト乳がん細胞MCF-7およびMDA-MB-231に対する亜ヒ酸ナトリウム(AsIII)およびテトランドリン(Tetra)の単独、および併用効果を検討し、さらにMDA-MB-231の担がんマウスに対する両薬剤の単独、および併用効果も検討し、以下の研究成果が得られた。1両薬剤の単独処理より、併用の殺細胞作用の増強が顕著に観察され、且つ相乗的な効果が認められた。また、乳がん細胞のコロニー形成能および遊走能に対しても、両薬剤併用の阻害作用が強い傾向が確認された。2両薬剤単独あるいは併用で処理した乳がん細胞におけるDNAの断片化が確認されなかったものの、オートファジーのマーカーであるLC3A/Bの発現が観察され、オートファジーの誘導が示唆された。3細胞周期の解析により、MCF-7細胞において、AsIIIによるG2/Marrest効果が観察され、Tetraの併用によりこのarrest効果が増強する傾向が認められた。4MDA-MB-231の担がんマウスに両薬剤単独および併用投与したところ、単独投与と比べ併用投与された動物における腫瘍体積・重量が減少する傾向が観察された。また、いずれの投与群における動物体重の変化が殆ど観察されなかったことから、両薬剤投与に起因する副作用が少ないことが示唆された。これら研究成果が、乳がん薬物治療にヒ素化合物を主体とした新たな治療法開発に基礎的な知見を提供するのみならず、臨床上におけるヒ素化合物の適正使用および副作用の軽減にも寄与すると思われる。当初の研究目的に沿う形で実験研究がおおむね順調に進められている。平成27年度に、Chou-Talalayら開発したCompuSyn softwareを用い、乳がん細胞に対する両薬剤単独処理時の濃度をより詳細に検討し、相乗効果が認められた薬物濃度を突き止めた。当初想定したアポトーシスの誘導が確認されなかったものの、文献調査によりオートファジーの検討をしたところ、両乳がん細胞におけるオートファジーの誘導が認められた。また、担がんマウスを用いたin vivo研究において、これまでに2回目の実験が終了し、腫瘍組織の体積・重量の増加への両薬剤の抑制作用が観察された。今後、腫瘍組織におけるオートファジー関連遺伝子発現の検討により、両薬剤投与による腫瘍組織におけるオートファジーの誘導の有無を検討する予定。平成26、27年度の研究成果から、ヒト乳がん細胞MCF-7およびMDA-MB-231に対する亜ヒ酸ナトリウム(AsIII)とテトランドリン(Tetra)の相乗的な殺細胞効果が示され、そのメカニズムに細胞周期の抑制およびオートファジーが関与する可能性が示された。最終年度に分子細胞レベルでそのメカニズムの解析を中心として詳細に検討し、以下の研究成果が得られた。1薬物併用処理により、MCF-7およびMDA-MB-231にそれぞれG0/G1、S期のアレストが誘導され、乳がんの発生を負に調節する転写因子FOXO3、およびその下流に位置するp21、p27、cyclin D1の変動が観察された。

2薬物併用処理により、オートファジーのマーカーであるLC3の発現が著しく誘導されるとともに、オートファジーの誘導に密接に関わる遺伝子群(AMPK、mTOR、Beclin-1、Atg-7)の活性化が見受けられ、オートファジーのインヒビターであるwortmanninの共存下で、細胞増殖抑制が顕著に抑制された。3ネクローシスのマーカーである乳酸脱水酵素(LDH)の漏出が観察され、wortmanninの添加がLDHの漏出に影響を与えなかったことから、オートファジー、ネクローシスがパラレルに誘導される可能性が示唆された。4併用処理により、細胞の生存、細胞周期およびオートファジー誘導に関わるsurvivinが濃度依存的に減少することが観察され、両薬物がsurvivinへのdownregulationを介して相乗的な殺細胞効果を発揮することが示唆された。5腫瘍組織におけるオートファジー関連遺伝子発現の検討により、乳がん細胞に観察されたオートファジーカスケードの活性化およびLC-3タンパク質の誘導が確認され、in vivoにおいても両薬物ががん組織にオートファジー誘導を誘導し、抗腫瘍活性を発揮すると考えられた。早期発見・診断及び分子標的治療が進んでいたが、乳がんは女性によく見られるがんであり、がん関連死の重要な要因の一つである。抗がん剤の薬物耐性及びがんの再発などにより、新たな乳がん薬物治療法開発が求められている。本研究では、乳がん細胞に対するヒ素化合物単独及びテトランドリンとの併用効果を検討し、両薬物併用による相乗的な殺細胞効果を明らかにした。さらに、乳がん動物モデルにおける両薬物の併用効果を解明するとともに、いずれの投与群における動物体重の変化が殆ど観察されなかったことから両薬物併用による副作用が少ないことを示唆し、乳がん薬物治療にヒ素化合物を主体とした新たな治療法開発につながる研究成果を得た。当初の研究目的に沿う形で実験研究が基本的に順調に進められている。平成26年度の研究計画に記載された実験研究内容(細胞毒性、細胞分化誘導、細胞の浸潤)をほぼ実施していたか、あるいは今後実施するための実験条件設定はほぼ完了した。薬剤処理後の健常人由来PBMNCs中のCD4+CD25+Foxp3+制御性T細胞(Treg細胞)のFACSによる解析条件の設定、細胞死誘導・細胞周期の制御に関連する遺伝子(bcl-2, bax, survivin, p53)のreal-time PCR解析条件の設定などが既に完了し、平成27年度中に詳しく解析する予定。特に当教室は平成27年度にBio-Rad社のreal-time PCR機械を購入したことにより、注目されている遺伝子mRNA発現の検討がよりスームズに進められると思われる。平成26、27年度の研究成果を踏まえ、以下のように研究を推進する予定である。1Wound healing実験により観察された両薬剤のがん細胞遊走に対する阻害作用をトランスウェルアッセイなどによりさらに詳細に検討する予定。2オートファジーのメカニズムの詳細をwestern blotting法などにより明らかにする。
回転センサレスIPM同期発電機を用いた小水力発電システムの開発

さまざまな有効落差や流量における小水力発電システムの特性を実験室で測定できる評価試験装置を開発するとともに,内部永久磁石(IPM)同期機のリラクタンストルクを利用して電流位相を適切に制御することで,高い効率の発電を実現できる制御システムを開発した。さらに,水車効率を最大化できる発電機回転数で運転することにより,自然エネルギーを高効率に発電に利用可能な小水力発電システムを開発した。平成19年度の研究では以下の成果を得た。1)マイクロ水力発電システムの評価試験装置の開発:さまざまな有効落差や流量における小水力発電システムの特性を実験室で測定できる評価試験装置を開発し,研究分担者所属機関である宇都宮大学に設置した。2) IPM同期発電機の最適効率運転を実現する発電機制御システムの開発:内部永久磁石(IPM)同期機のリラクタンストルクを利用して電流位相を適切に制御することで,高い効率の発電を実現できる制御システムのハードウェア開発を終了し,制御ソフトウェアの開発もほぼ終了している。3)マイクロ水力発電機システムの試作:フィールド試験の実施場所を想定して選定した水車とIPM同期発電機を組み合わせた小水力発電機システムを試作すた。この試作システムでは,発電システムの総合効率だけでなく,発電機効率と水車効率を分離して測定し,水車と発電機の個別の性能を評価できるよう,測定機器を配置している。平成20年度研究では,以下の成果を得た。1)制御ソフトウェアの作成前年度作成した制御用ハードウェアに実装する制御ソフトウェアの製作を前年度に引き続き行なった。この制御用ハードウェアは,浮動小数点演算の可能なDSPコアを組み込んだFPGAを中心に構成されている点に特徴があり,研究代表者が提案したIPM動機機の突極性に基づく位置推定法を採用して,事前のモータパラメータの設定をすることなく発電機の効率最大化を行うことができる。2)2.マイクロ水力発電システムの評価試験前年度試作し宇都宮大学に設置した評価試験装置を用いて,同じく前年度に試作したマイクロ水力発電システムの評価試験を行なった。評価試験装置には,等価的に落差を発生させる水中ポンプ,有効落差を測定する圧力計,水の流量を測定する流量計が取付けられており,水中ポンプと発電用水車の回転数を変化させることにより様々な条件下で評価試験を行うことができるように設計されている。この試験により,水車効率を最大化する運転条件の測定ならびに水車効率最大化制御の評価を行なった。
固体発光を示す高柔軟性有機結晶の創生と自在な発光ウェーブガイドの構築

プラスチックまたはエラスティック結晶と呼ばれるbendingを可能にする新素材を「π共役系分子」により構成することで、様々なフレキシビリティーのみならず、光・電子機能を付与させる。これにより、将来的なフレキシブル・ウェアラブルデバイス構築を目指した。また、稠密な結晶構造(高い屈折率)による高性能でフレキシブルなウェーブガイドの作成ができると考え、計測装置の作成とそれを利用した結晶の解析を行った。ウェーブガイド測定を可能にする装置開発を行った。顕微鏡とYAGレーザー、ファイバープローブを組み合わせ、結晶観察とレーザー導入によって、マイクロ蛍光スペクトルが作成できた。得られた装置を使用することで、ウェーブガイド発光をファイバープローブで検出できた。装置性能とその再現性を調べるために、2,5-ジメトキシ-1,4-ベンゼンジカルバルデヒドからなる発光生ブロック状結晶を用いて実験を行った。実際、レーザー導入位置から離れた箇所にあるウェーブガイド発光を効果的に検出することができた。得られたスペクトルはウェーブガイド現象による物質内再吸収が起こることも明らかになった。この装置は再現性が取れることがわかった。これを利用し、フレキシブルな結晶のウェーブガイド特性を検証した。分子末端にフルオロアレーンを有する拡張型π共役系分子の結晶化によって得られた新規結晶を開発した。この結晶はセンチメートルスケールサイズでありながら、高いbending柔軟性を有しており、何回でも曲げ戻しが可能であった。これを基盤上に固定し真っ直ぐの状態と曲げた状態でウェーブガイド現象を調べたところ、結晶がフレキシブルでありながら効率的な光移動を可能にする素材であることが明らかになった。また、結晶を曲げ戻し、再度計測することもできた。したがって、フレキシブルでタフな結晶ウェーブガイドが作成できたと言える。1年目で、十分に再現性の取れる評価装置(マイクロ蛍光測定システム)を開発することができた。これを利用した計測によって発光性結晶のウェーブガイド特性を検証することができ、再現性も良かったことから、トライアルとして行った2,5-ジメトキシ-1,4-ベンゼンジカルバルデヒドからなる発光生ブロック状結晶を論文掲載することができた。加えて、フレキシブルな有機結晶においてもフレキシブルな特徴を活かしたウェーブガイドを作成・評価することができた。より多くのフレキシブル結晶を作成し、マイクロ蛍光システムを使用した物性評価を行う。結晶のbendingメカニズムについてはスーパーコンピューターを使用した第一原理計算によって明らかにしていく。
膠原病の生命予後規定因子である間質性肺炎発症の分子機構の解明と新規治療法の開発

本研究は膠原病、特に関節リウマチに併発する間質性肺炎(IP)の発症および病態進行の分子・細胞基盤を明らかにすることを目的としていることから、IPを併発する関節炎モデルマウスを用いて実験を行った。モデルマウスとして使用したD1CCマウスは、関節軟骨特異的にMHCクラスIIが発現しており、低用量のコラーゲン免疫により関節炎が誘導され、その後、肺においてIPが発症することが知られている。本年度は、まず一般的なIPモデルマウスである、ブレオマイシン誘導性IPを用いて、マウス肺の摘出、固定、包埋等を予備実験として行なった。ブレオマイシン投与後に肺を摘出し、標本を作製しヘマトキシリン・エオジン染色を行い、IP発症を確認した。さらに、IL-18とIL-2の連日投与によって肺にリンパ球浸潤が起こり、肺線維症を伴う間質性肺炎が誘導されるとの報告がある。そこで、C57BL/6マウスにIL-18とIL-2の連日投与を行ってみたが、こちらはIPを発症は認められなかった。これらの予備実験を参考に、肺サンプル作成に関する条件を検討後、D1CCマウスへII型コラーゲン免疫を2回行い、関節炎を発症させた。現時点では、IP発症前の肺を摘出し、凍結およびパラフィン切片、さらにマイクロアレイに使用するmRNA抽出用サンプルの調整を行った。今後は間質性肺炎の血清中マーカーであるSP-Dの上昇を指標にすることで、IP発症期、その後の線維化期を判断し、それぞれの段階で肺を摘出する予定である。
コンパクトシティ形成に向けた中心市街地居住の実現方策に関する研究

本研究は、北海道内の地方拠点都市を対象としてコンパクトシティを形成するために、中心市街地居住の居住イメージを明らかにし、その実現方策について研究することを目的とするもので、以下の結果が得られた。1)北海道内の拠点都市において、中心市街地内に残っている低未利用地に住宅供給がされ始めている。札幌市では中央区の人口が増加に転じており、中心市街地居住は徐々に実現化されていることが明らかになった。2)中心市街地の居住イメージとして、高齢者などの交通弱者のほかに、IT産業に関連するSOHO型の中心市街地居住があげられ、そのための住宅供給が重要である。3)積雪時の都市デザインシミュレーションを、札幌都心部を対象に、大型風洞実験施設を用いて行った。その結果、中心市街地居住を推進する中心市街地の空間イメージは、北海道の諸都市に見られる既存のグリッド状の都市基盤を活かして、ブロック型の都市空間を形成することが望ましい。ブロック外周に供給する集合住宅は高さを抑える方が、高層集合住宅を供給するよりも、積雪に強い中心市街地を形成できることが明らかになった。4)世界のなかでも郊外化が著しいアメリカにおいて、比較的コンパクトな市街地が成立しているサンフランシスコ市では、中心市街地居住において以下の課題があげられている。(1)中心市街地において、中堅所得世帯や低所得者、高齢者が住み続けられる、アフォーダブルな住宅を確保すること。(2)IT関連産業の増加とともに、SOHO(LIVE/WORK)などの職住一体型の住宅供給が必要とされている。本研究は、北海道内の地方拠点都市を対象としてコンパクトシティを形成するために、中心市街地居住が適する世帯像を明らかにし、居住空間イメージや住宅の整備方策について研究することを目的とし、平成1213年度にかけて行われている研究である。平成12年度の研究成果として以下の内容があげられる。1.コンパクトシティに関する世界的な研究動向フランスアプトで行われた都市デザイン国際会議ワークショップによれば、コンパクトシティに関する各国の都市の状況は大きく異なることが明らかになった。都市の形態と土地利用規制の両面から考察すると、北海道の都市の場合、都市形態は形作られているが、郊外部の土地利用規制に大きな課題があることが明らかになった。2.対象とする地方拠点都市における市街地拡大の要因コンパクトな都市形成が特に求められる地方拠点都市(旭川市,室蘭市,函館市,帯広市,釧路市)の郊外部の土地利用として2つの課題が明らかになった。(1)市街化区域縁辺部や幹線道路沿いで新たな宅地開発需要が大きい。(2)市街化調整区域内の集落人口が減少し、コミュニティ維持のために新規居住者を有る程度受け入れる必要がある。3.中心市街地居住(まちなか居住)を求める世帯像自治体へのヒアリングにより、まちなか居住を求める世帯像として、自動車での移動が困難な高齢世帯があげられた。今後それらの世帯のライフスタイルを明確にすることが課題である。
画像認識とセンサ情報統合に基づく知的手術支援システムの開発

(1)CADにおける臓器認識の精度向上がんの主な転移経路であるリンパ節を対象として、解剖学に基づく領域認識、解剖学的名前付け手法を開発した。我々は昨年度、CTデータセットからのリンパ節自動検出手法を開発したが、この手法は多くの誤検出を生じた。そこで、人体の解剖学的構造を利用した誤検出削減を行った。大動脈弓、肺動脈、気管構造など縦隔周辺の解剖学的構造の自動抽出結果から縦隔アトラスを作成し、これを利用して誤検出の少ないリンパ節検出法を開発した。また,リンパ節とその周辺臓器の位置関係を用いて、検出されたリンパ節に解剖学的名称割り当てを行った。実験の結果、TPRが約70%、Precisionが約20%と精度の向上を確認した。(2)CADとCASシステムの知的融合CADとCASの知的なインタフェースとなる,インタラクションとビジュアリゼーションのコンポーネントをさらに検討した。特に、気管支鏡追跡手法の改善と、超音波内視鏡とCT画像融合に関する基礎的検討を行った。前者では、位置センサを内蔵した気管支鏡によって得られる内視鏡画像とCT像から得られる仮想化内視鏡画像を統合する手法における呼吸動による誤差補正法に関する検討を行った。後者では、超音波内視鏡画像と気管支鏡画像を統合するのに必要な座標系統合手法を検討し、それに必要な治具開発を進めた。本研究課題の目的は、内視鏡検査のための真に知的なコンピュータ支援画像診断システム(computer assisted diagnosis;CAD)の開発と、CADとコンピュータ支援外科(computer assisted surgery;CAS)とが融合したシステムを開発することである。そのために、低侵襲である内視鏡手術を支援するための手法を開発する。具体的には、術中の内視鏡トラッキングとイメージング技術はもちろん、術前に撮影した画像の高度な処理技術を開発することにより、例えば、気管支鏡手術の支援システムを実現する。CADとCASを高度にかつ知的に統合することにより、高度に洗練された外科支援が可能となる。このようなシステムを実現するために、本年度は、3次元CTデータからの縦隔リンパ節検出に関する研究を行った。ここでは、ヘッセ行列の固有値に基づく塊状領域強調フィルタを用いてリンパ節候補領域を研究出し、3D-Min DDフィルタや血管領域情報などを利用して拾いすぎ領域を削減するものである。本手法を3次元胸部CT像5例に適用した結果、約82%の精度でリンパ節を検出可能であることを確認した。さらに、このリンパ節検出結果を、気管支内視鏡ナビゲーションシステムに応用するための基礎的な実験を進めた。さらに、この手法を発展させ、大動脈弓、肺動脈、気管構造など縦隔周辺の解剖学的構造の自動抽出結果から作成される縦隔アトラスを利用したリンパ節検出についても検討を行った。