hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度な降水資料を用いた関東地方の強雨発現に与える東京都市域の影響評価

本研究では,関東地方南部を対象とした稠密な雨量計とレーダの資料による強雨頻度の統計的解析と,東京都心域に発生した雷雨に伴う短時間強雨の事例解析を行った.都心域では夕刻から夜半に強雨頻度が増加していること,都心風下側で空間スケールの小さい強雨域が多発していることがわかった.また,都心域の強雨発生事例について,高い都市キャノピーによって強雨域近傍で停滞したガストフロントが強雨の維持停滞に関与した可能性が指摘された.本研究では,関東地方南部を対象とした稠密な雨量計とレーダの資料による強雨頻度の統計的解析と,東京都心域に発生した雷雨に伴う短時間強雨の事例解析を行った.都心域では夕刻から夜半に強雨頻度が増加していること,都心風下側で空間スケールの小さい強雨域が多発していることがわかった.また,都心域の強雨発生事例について,高い都市キャノピーによって強雨域近傍で停滞したガストフロントが強雨の維持停滞に関与した可能性が指摘された.A.南関東における夏季の強雨発現頻度分布に関する研究データベース化した南関東における近年の時間降水量データを用いて,過去の期間の集計結果との比較から,近年の都市部における強雨発現の特徴を調べた.19972005年を対象とした解析では,20mm/h以上の強雨頻度は山地域で高いが,強雨の基準を上げるにつれて東京都心域の高頻度が目立つようになり,都心で強雨が発生しやすい傾向が認められた.また,20mm/h以上の強雨は,0,1時には沿岸域,13,14時頃には山地域,1922時には都心域で現れやすい.一方,19811989年においては,都心域に強雨が現れやすい傾向は認められず,時刻別の集計においても1922時に都心域で強雨が現れやすい傾向もみられない.B.東京都心域に発生した短時間強雨の事例解析東京都区部を中心とする多数地点の10分間値を収集し,2008年8月5日に東京都区部で発生した短時間強雨の事例解析を行った.主たる強雨域の中心は新宿区東部文京区西部にあり,時間降水量や10分間降水量は練馬豪雨に匹敵するが,30mm/h以上の面積は半分程度であった.この強雨域の近傍には冷気外出流の収束域が存在しており,これによる上昇流が降水粒子形成・対流雲維持を通して強雨の持続に寄与した可能性が考えられる.また,雨量計とレーダーによる降水強度の時間推移は異なっており,対流雲の盛衰に関連した降水粒子の挙動を反映している可能性がある.都区部において一定以上の降水があった地域では,局所的な風系の進入に伴って降水開始の1時間程度前から地上風の収束量が増大し,降水開始と対応する収束の極大後の2030分間に降水量が急増する.また,収束量の極大値と10分間降水量の極大値には比例関係が認められるなど,地上風系変化の詳細なモニタリングによる短時間強雨の事前予測の可能性が指摘された.A.強雨域の地域性に関する解析南関東を対象に20052008年の8月における全国合成レーダーデータを用いて,降水強度30mm/h以上の強雨域をその面積によって分類し,地域による強雨域の空間構造の差異を検討した.東京都心域は山岳部と比べて強雨の発現頻度は相対的に低いものの,降水強度の最大値が他地域と比べて大きい場合が多い.特に,埼玉県と東京都の東部の県境付近では,小さい空間スケール(14km2)の強雨が多く発現しており,降水域内における降水強度の大きい領域の空間的な集中性が高い傾向にあることが分かった.B.関東地方の強雨発現に対する東京都市域の影響東京都区部とその周辺の多数地点における10分間隔の各種気象観測値を用いて,2008年8月5日に東京都区部で発生した短時間強雨事例の詳細な解析を行った.地上および上空(東京タワー)の風や気温の解析により,強雨域に近接した霞が関付近の高い都市キャノピーによって冷気プール縁辺部が停滞維持され,それが東京湾からの南東風を上昇させて強雨の持続に関与した可能性が指摘された.また,強雨域周囲では,強雨終了後もしばらく大きい気温傾度(冷気プール縁辺部に相当)が維持されており,これには雨水による都市表面の冷却と,都市キャノピーによる冷気の機械的な滞留の関与が想定できる.以上のことは,都心部の高い都市キャノピー(建築物群)が短時間強雨をもたらす対流雲の発生発達(組織化)や世代交代に影響することを示唆するものであり,都市域・非都市域の事例比較やシミュレーション等による検討が必要である.A.風速の差異による東京都区部の強雨頻度分布1991年から2003年における東京都区部の強雨時(時間降水量20mm以上)を対象に,東風と南風のそれぞれ弱風時(風速3m/s未満)と強風時(風速3m/s以上)における強雨発現頻度の空間分布を解析した.その結果,風向別に認められる局地的な強雨頻度の極大域には,強風時と弱風時とで大きな違いは認められない.しかし,弱風時には強雨頻度の局地的な集中性が高く,一方強風時には都心を中心として,風下側に向かって左手側が高頻度域,右手側が低頻度域となる傾向が確認された.

これは,風速が大きくなるにつれて,新宿や池袋などの地表面粗度が特に大きい数kmスケールの領域とともに,都心域とその周囲の差異という大きい空間スケールの地表面粗度分布が収束の形成にとって重要となる可能性を示唆している.B.地上風の収束域と強雨発生域との関係2006年から2008年の夏季(6月から9月)に首都圏で発生した短時間強雨について,強雨の発現とそれに先行する収束との関係を,1時間間隔のレーダーアメダス解析雨量および自治体による大気汚染常時監視測定局の風向風速データを用いて統計的に解析した.短時間強雨発生の1-2時間前には,強雨の発生域にほぼ対応して収束の極大域が現れている.事例ごとに両者の時間変化を調べると,強雨域は収束域の中心の移動に追従して移動する傾向のあることが認められた.このように強雨域と収束域は,1時間値によっても空間的にはある程度対応するが,両者の量的な関係を得るには,より高い時間分解能の解析が必要とされる.
生体リズムの中枢と神経内分泌-光同調の神経内分泌への制御機構についての検索-

1)Immediate early gene(IEG)による検索については恒暗条件下で飼育したラットに光照射を行うと視床下部視交叉上核(SCN)においてleucin zipper型IEGであるc-fosやzincfinger型IEGであるNGFI-A遺伝子の発現がSCN腹外側部においてみられ、NGFI-A遺伝子の発現はc-fos遺伝子より広範囲に出現し一部SCNを越えて散在性に前視床下部領域にまで陽性のニューロンが現れた。またSCN腹外側部の代表的なペプチドニューロンであるVIPニューロンでの発現が二重in situ hybridization法により確かめられた。これらの成果は97年度Brain Research誌に発表された。2)光刺激後のVIP.AVPレセプターに関する実験についてはRT-PCR法によりVIP2,VIaレセプターcDNAを採取してプラズミドベクターにサブクローニングを行った。レセプターin situ hybridizationを行ってそれらの遺伝子発現を検索中で、光照射30分後に視床下部室傍核(PVN)においてVIP2レセプター遺伝子の増強がみられている。3)神経連絡についての検索については逆行性トレーサーであるコレラトキシンBサブユニットを右室傍核(PVN)に注入し、SCN内のペプチド含有神経細胞からPVNへの神経連絡を二重染色法を行って検索したところ、おもに背内側部に存するAVPニューロンからPVNへの投射がみられた。また同時に扁桃体内側核からPVNへの投射が多数認められ、しかも約その半数が一酸化窒素(NO)産生ニューロンであることが明らかになった。これらの新しい知見は97年度Brain Research誌に発表された。4)哺乳類の概日リズムのセンターである視交叉上核に存在するアストロサイトの形態学的検索をGFAPの特異抗体を用いて免疫細胞化学的に行った。これらのアストロサイトが腹側部に存在するVIPニューロンと密な形態学的相関を有することが判明した。この成果は98年度Brain Res.Bull誌に発表された。5)正中隆起部においてtanycyteの微細構造及び分布について形態学的に検索した。この結果は98年度Acta histocem.Cytochem誌に発表された。以下に本年度の研究実施計画3項目についての進行状況を報告する1)Immediate early gene(IEG)による検索については恒暗条件下で飼育したラットに光照射を行うと視床下部視交叉上核(SCN)においてleucin zipper型IEGであるc-fosやzincfinger型IEGであるNGFI-A遺伝子の発現がSCN腹外側部においてみられ、NGFI-A遺伝子の発現はc-fos遺伝子より広範囲に出現し一部SCNを越えて散在性に前視床下部領域にまで陽性のニューロンが現れた。2)光刺激後のVIP,AVPレセプターに関する実験についてはRT-PCR法によりVIP2,VIaレセプターcDNAを採取してプラズミドベクターにサブクローニングを行った。

レセプターin situ hybridzationを行ってそれらの遺伝子発現を検索中で、光照射30分後に視床下部室傍核(PVN)においてVIP2レセプター遺伝子の増強がみられている。3)神経連絡についての検索については逆行性トレーサーであるコレラトキシンBサブユニットを右室傍核(PVN)に注入し、SCN内のペプチド含有神経細胞からPVNへの神経連絡を二重染色法を行って検索したところ、おもに背内側部に存するAVPニユーロンからPVNへの投射がみられた。また同時に扁桃体内側核からPVNへの投射が多数認められ、しかも約その半数が一酸化窒素(NO)産生ニューロンであることが明らかになった。これらの新しい知見は97年度Brain Research誌に発表された。1) Immediate early gene(IEG)による検索については恒暗条件下で飼育したラットに光照射を行うと視床下部視交叉上核(SCN)においてleucin zipper型IEGであるc-fosやzincfinger型IEGであるNGFI-A遺伝子の発現がSCN腹外側部においてみられ、NGFI-A遺伝子の発現はc-fos遺伝子より広範囲に出現し一部SCNを越えて散在性に前視床下部領域にまで陽性のニューロンが現れた。またSCN腹外側部の代表的なペプチドニューロンであるVIPニューロンでの発現が二重in situ hybridization法により確かめられた。これらの成果は97年度Brain Research誌に発表された。2)光刺激後のVIP,AVPレセプターに関する実験についてはRT-PCR法によりVIP2,VIaレセプターcDNAを採取してプラズミドベクターにサブクローニングを行った。レセプターin situ hybridizationを行ってそれらの遺伝子発現を検索中で、光照射30分後に視床下部室傍核(PVN)においてVIP2レセプター遺伝子の増強がみられている。3)神経連絡についての検索については逆行性トレーサーであるコレラトキシンBサブユニットを右室傍核(PVN)に注入し、SCN内のペプチド含有神経細胞からPVNへの神経連絡を二重染色法を行って検索したところ、おもに背内側部に存するAVPニューロンからPVNへの投射がみられた。4)哺乳類の概日リズムのセンターである視交叉上核に存在するアストロサイトの形態学的検索をGFAPの特異抗体を用いて免疫細胞化学的に行った。これらのアストロサイトが腹側部に存在するVIPニューロンと密な形態学的相関を有することが判明した。
介護支援専門員のバーンアウト構造及び復帰プロセスの研究

本研究の目的は,介護支援専門員のバーンアウトの構造及び復帰プロセスを明らかにすることである.特に環境要因について,介護保険関連の「制度・法律」による影響に注目して,文脈とその構造を明らかにした.研究の結果,介護支援専門員のバーンアウトには,「役割葛藤」「役割の曖昧さ」が関係しており,それが「制度・法律」の影響でさらに強化されている実態が明らかにされた.この実態は{制度・法律への不適応}として表現することができる.しかし,介護支援専門員の「バーンアウトプロセス」には,このようなマイナス面(不適応)だけでなく,復帰プロセスに影響を及ぼすプラス面(適応に向けた挑戦)が含まれていることも認められた.本研究の目的は,介護支援専門員のバーンアウトの構造及び復帰プロセスを明らかにすることである.特に環境要因について,介護保険関連の「制度・法律」による影響に注目して,文脈とその構造を明らかにした.研究の結果,介護支援専門員のバーンアウトには,「役割葛藤」「役割の曖昧さ」が関係しており,それが「制度・法律」の影響でさらに強化されている実態が明らかにされた.この実態は{制度・法律への不適応}として表現することができる.しかし,介護支援専門員の「バーンアウトプロセス」には,このようなマイナス面(不適応)だけでなく,復帰プロセスに影響を及ぼすプラス面(適応に向けた挑戦)が含まれていることも認められた.本研究の目的は,介護支援専門員によるバーンアウトのプロセスをキャリアデザインの視点から分析することで,地域包括支援センターを中心としたサポート体制づくり,介護支援専門員の就労システムづくりへの提言を行なうものである,この試みは,バーンアウトのプロセスを介護支援専門員にとっての「問題ととらえる指向」から「挑戦ととらえる指向」への転換を意味している.具体的には,居宅介護支援事業所等を退職し,その後復帰した介護支援専門員とその関係者への聞き取り調査から,介護支援専門員特有のバーンアウトの構造及びその復帰プロセスを提示することで,キャリア全体を意識した相談援助及び就労支援体制の構築に向けた提言を行なった.今年度取り組んだ研究は,介護保険制度下におけるケアマネジメント実践モデル研究である,わが国におけるケアマネジメント実践は,多くの論者が指摘しているように,英米の理論を強く意識したものである.しかし実際には,地域包括ケアが求められていても,介護支援専門員による業務内容の多くの部分は不透明であり,経験の伝達により各職場で細々と受け継がれている状況にある.本研究では,不透明になりがちなこのケアマネジメント実践(介護支援専門員のバーンアウトを含む)に注目する,本研究では,介護保険制度下におけるケアマネジメント実践の特性について,これまで5年間にわたる定性的調査・研究により実証的に明らかにすることを試みている.研究の結果,「調整・仲介」「給付管理」がその特性として明らかになり,さらに「チームマネジメント」の重要性も示唆された.今年度の研究成果は,「介護支援専門員のバーンアウト構造及び復帰プロセスの研究」の土台となるものであり,来年度における作業に向けて,意義があったように思われる.本研究の目的は介護保険制度下でのケアマネジメント実践モデルを明らかにすることである.今年度は特に,介護支援専門員による調整・仲介機能を特化させた給付管理業務に焦点をあてて検討を行った.調査方法は参与観察法およびインタビュー法である.分析方法は定性的(質的)コーディングである.本研究の結果,調整・仲介機能を特化させた給付管理業務の構造とプロセスが,ケアマネジメント理論((1)既存サービスの優先活用,(2)総合的アセスメントの制限,(3)収益化の促進,(4)結果重視の評価,(5)機能の焦点化)および介護保険制度((1)制度適用の遵守,(2)費用計算・予算管理の遂行,(3)業務証明の必要,(4)流動的な制度,(5)判断基準の未確立)の視点からそれぞれ明らかにされた.この結果から,介護保険制度下でのケアマネジメント実践モデルには,(1)双方向プロセスの統合化,(2)目に見える成果証明の提示,(3)給付管理業務の効率化,が求められるのである.また今年度は,この間の研究成果を著書としてまとめることができた.著書題目は『ケアマネジメント実践の実践モデル-調整・仲介,給付管理,チームマネジメント』である.わが国におけるケアマネジメント実践は,多くの論者が指摘しているように,英米の理論を強く意識したものである.しかし,実際には,地域包括ケアが求められていても,介護支援専門員による業務内容の多くの部分は不透明であり,経験の伝達により各職場で細々と受け継がれている状況にある.著書はこの不透明なケアマネジメント実践に注目した.研究の結果,わが国におけるケアマネジメント実践の特性は,調整・仲介,給付管理,チームマネジメントであり,その全体構造と文脈が明らかにされた.特に介護保険制度下でのケアマネジメント実践モデルでは,介護支援専門員によるチームマネジメントの重要性が示唆された.そして,この成果はバーンアウト構造及び復帰プロセスの解明にも生かされた.本研究の目的は介護支援専門員のバーンアウト構造及び復帰プロセスの提示である.今年度は特に,ケアマネジメント実践におけるチームマネジメントに焦点をあてて検討を行った.調査方法は参与観察法およびインタビュー法である.分析方法は定性的(質的)コーディングである.今年度は,ケアマネジメント実践におけるチームマネジメント機能の構造とプロセスについて,サービス担当者会議を典型的なフィールドとして取り上げ,リーダーシップおよびチームワーク概念を用いて明らかにした.また,チームマネジメント能力育成について,福祉系大学生を対象とした演劇を活用した演習における成果も提示した.チームマネジメントは,ソーシャルワークとケアマネジメントに共通する機能であり,今後一層その活用が期待されている.この研究では,介護支援専門員の「チームマネジメントモデル」を新たに提示している.

そして,同モデルがソーシャルワークおよびケアマネジメントの特性に対応することで,対人援助専門職のボーダレス状況のなか,生涯にわたる介護支援専門員のキャリア構築上の「戦略」として用いることを提案している.今年度の研究は,バーンアウトを引き起こす要因として,介護支援専門員のチームマネジメントへの不適応に着目したものである.つまり,チームをマネジメントできない構造とプロセスを理論化することで,バーンアウトを未然に防ぐ対策の提言を試みている.この成果は,介護支援専門員のバーンアウト構造だけでなく,その復帰プロセスの解明にも生かされたように思われる.また今年度は,この間の研究成果を2冊目の著書としてまとめることができた.著書題目は『介護支援専門員のチームマネジメントーリーダーシップの移譲とチームワークの拡大』である.研究課題は「介護支援専門員のバーンアウト構造及び復帰プロセスの研究」である.バーンアウトの問題について社会的要因の検討を中心に明らかにしている.その場合,わが国におけるケアマネジメント実践の構造とプロセスを提示し,特にチームマネジメントに焦点をあてて,その不適応状況として介護支援専門員のバーンアウトを理解している.このように,チームマネジメント能力の育成方法も含め,現状のバーンアウト問題を多角的に検討しているためである.24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度も引き続き,介護支援専門員のバーンアウト構造及び復帰プロセスについて聞き取り調査を行い,データ分析と理論の生成を行う予定である.しかし,バーンアウト問題の明確化は,個人の内面に深くかかわる行為なので,多くの対象者から聞き取り調査を行うには限界がある.したがって,バーンアウトを引き起こす要因として,介護支援専門員のチームマネジメントへの不適応に着目する.チームをマネジメントできない構造とプロセスについて,データ収集とデータ分析を通して理論化することで,バーンアウトを未然に防ぐ対策を提言するものである.具体的にはチームマネジメント育成プログラム,育成システムとして提言を行うものである.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ポートフォリオを用いた意欲向上度とコストを最適化するプログラミング指導環境

本提案では,プログラムを作成する演習授業で,クラス全体が意欲的に演習課題に取り組むように,許される指導コストの範囲内で,動機づけにより学習者の目的意識を定量的に向上させていく手法を確立した。本提案では,プログラムを作成する演習授業で,クラス全体の学習者を少数のグループに分割した。このグループ内では、学習者は同じ動機づけ要因を持っているものとする。各グループが、意欲的に演習課題に取り組むように,各グループの動機づけ要因を刺激する教育上のサービスを利用して、許される指導コストの範囲内で,学習者を動機づける手法を提案し、その有効性を検証した。24年度に開発したポートフォリオ環境内のデータを分析する環境として,受講生の意欲を分析するためのe-Learningサイト使用履歴の分析に基づくインストラクショナル・デザイン手法,受講生からのインタビュー結果を動機づけ要因の観点から分析するツール,受講生の理解度を測定するためのツールを構築し,これらの有効性を実験にて検証した.インストラクショナル・デザイン手法の研究では,受講生がe-Learningサイトを使用している履歴を分析することによって,3種類の受講生のタイプが発見でき,その動機づけ要因を同定した.それに基づき,できるだけ多くの受講生の動機づけ要因を取り込んだプログラミング・コースを設計し,これを受講生に適用したところ,従来のコース設定では落ち込んでいた成績と学習時間を,学期の終わりまで高く維持することに成功した.結果を電子情報通信学会の論文誌に発表した.受講生からのインタビュー結果から得られた動機づけ要因と,上記のe-Learningサイトでの使用履歴との間の対応を,判別分析に基づき分析する手法を構築した.結果を国際会議論文として投稿した.受講生の理解を測定するツールとして,プログラムを段階的詳細化の手法に基づいて作成するように受講生を誘導するツールと,日本語で書かれた課題文からプログラム構造を作成できるかを問うツールを開発し,実験結果を国際会議にて発表した.前者のツールは,関数の分割を粗いものから,順次,詳細に分割されたコードに変更していく際のつまづきを調べる.後者は,課題文を,プログラム構造を反映した形に並び替えられるかで理解度を調べる.双方とも,受講生が解いた別の演習課題との相関性をとって,手法の正当性を示した.日本語の課題文からプログラム構造を作成できるかを問うツールについては,第12回情報科学技術フォーラム(2013年)にてFIT奨励賞を受賞した.本提案では,プログラムを作成する演習授業で,クラス全体が意欲的に演習課題に取り組むように,許される指導コストの範囲内で,動機づけにより学習者の目的意識を定量的に向上させていく手法を確立した。本研究では,プログラミング教育において,各学習者の試行錯誤の過程や学習上のふるまいを計算機が記録したポートフォリオから行き詰まりの原因や目的意識を検知し,個人ごとに最適な動機づけ方法で指導する方法を提供する.その中でも,本年度は,試行錯誤の過程より行き詰まりの原因を検知することと,学習上のふるまいをマイニングし目的意識に応じて学習者を動機づける指導法を抽出する研究を実施した.行き詰まりの原因を検知する手法として,線描画のための関数を使って,学習者の試行錯誤の過程をマイニングしたところ,関数呼び出し履歴に多くの者が陥るパターンが複数個現れた.この履歴のパターンと,学習者の間違え方とその原因を関係づける手法を提案した.パターンに一致した間違いをしている学生は,共通した理解上の弱点があることを実授業のデータから明らかにした.あらかじめパターンを抽出しておけば,パターンに一致した関数呼び出し履歴を持つ学生の理解上の弱点を指導者に示すことができる.目的意識に応じて学習者を動機づける指導法を抽出するために,目的意識に応じたWebサービスを実現するライブラリを構築し,演習コースをこれらのWebサービスの組合せで実現した.また,目的意識抽出のためContextual Inquiry法を用い学習者がプログラミングに意欲をもつ場合をインタビューし,その結果を分析した.インタビュー結果から,3種類の学習者の目的意識を抽出でき,その結果に基づいて,Webサービスを組合せたところ,それぞれの学習者の,学習時間を大幅に拡大でき,ソースコードの評価の平均点が高まった.また,指導者の労力を抑えることができた.これにより,学習者を効率的に動機づけることに成功したと考えている.本研究では,学習上のふるまいをマイニングし目的意識に応じて学習者を動機づける指導法を抽出する.また、目的意識ごとに,サービスに対する学習者のふるまいを示す数式モデルを構築する.さらに、クラス全体が意欲的に課題に取り組むように,目的意識ごとの最適サービスを,上記の数式モデルを使い,限られたコスト内で効果を最大化する計画を立てる方法を確立する.ふるまいの記録より,各学習者の意欲を計算する数式を、行列の積を使うNMFをもとに構築した。また、指導にかかるコストをいくつかの定義のもと算出した。まず、第一に、指導にかかるコストを近未来でのふるまいが予想できない学生への指導コストと定義し、そのような学生が何人いるかより算出した.第二に、学習者が、以前に指導したWeb上のテキストとの内、いかなる部分を実習時に参照しているかに注目し、指導者が意図している部分を参照している受講生とそうでない受講生を区別した。これは学習者の見通しをつける力を識別するものである。

後者の学習者は、見通しを持たず学習しており、何を学習しているかが判っていないので、要指導の学生とみなした。これら学習者の識別法を示し、後者の学習者を指導者が把握できるようにし、指導にかかるコストを算出可能とした。第3に、学習者が作成したコードにおいて、指導者が意図しているコードからの乖離具合から、どの学習者に指導が必要であるかをBags-of-Word法を使って判定可能にした。これらの研究成果により、MSLQを基準にし学習者の目的意識を分析し、理解度や不得意分野をコードの書きぶりを見て、学習者ごとの指導法を同定することが可能となった。また、指導するべき学習者とそうでない学習者を区別することで、指導にかかるコストを数式にて表現することに成功した。教育工学受講生に提供するサービスが,受講生の意欲向上に資する度合いと,サービス提供にかかるコストを規定するモデルを見つけることが,本研究でのひとつの大きな目標である.インストラクショナル・デザイン手法の研究にて,できるだけ多くの受講生の動機づけ要因を取り込んだプログラミング・コースを設計できる目処がついたので,この目標達成に大きく近づいたと言える.さらに,この手法を,定量的に扱えるようにする手法についても,現在,アイデアを固め,数式モデルを立てている状態である.この手法を実データに適用し,その有効性が示せた場合,本提案での目標がほぼ達成できたことになる.さらに,インタビュー結果の分析においては,線形判別分析を用いて,定量的に動機づけ要因で受講生のクラスタリングができるようになった.理解度の測定ツールにおいては,過去の演習問題の出来具合との相関性より,測定ツールが理解度を定量評価できることだけでなく,どのような原因により教員が想定していなかったふるまいをとったかを同定できるまで分析が進んだ.これまでの研究により,申請書に挙げた計画のうち,24年度に計画していた,思考錯誤過程の分析,目的意識に応じた指導法,実授業での事件の,ほぼすべての項目を達成できたと考えている.ただ,数式モデル構築法については,アイデアの抽出はできてものの,その実証までは至っていない.これらの結果より,80%程度の達成度が得られていると考えている.受講生がe-Learningサイトを使用している履歴を定量的に分析し,受講生を動機づけ要因の特徴によって,即時的にクラスタリングする手法を,引き続き研究・開発する.この手法が確立できれば,分析において大きなコストがかかるインタビューを実施する必要がなくなる.定量的分析には,非負値行列分解を用いる予定である.個人の学習データを分析することに同意してくれた約40人の受講生の,実際のプログラミング・コースでのデータを,この数学モデルにもとづき分析することを進める.さらに,この結果を,インタビュー結果の分析によって得られる,受講生のクラスタリング結果と比較する.以上のような実データに基づく評価により,数学モデルの正当性を検証する.
閉鎖系海域に出現する貧酸素水塊が低次生態系に与える影響

植物プランクトンは生態系の基盤をなし,その趨勢は水温,塩分,光エネルギーの他,栄養塩の支配を受ける.現在の沿岸域で優占する植物プランクトンは珪藻類,渦鞭毛藻類,ラフィド藻類などであるが,それらのどのグループが優勢となるかについては十分に理解されていない.本研究では貧酸素水塊が定期的に発達する閉鎖系海域の西九州・大村湾を調査海域とし,貧酸素水塊の発達に伴って底質からの選択的PO_4溶出現象に注目し,それが植物プランクトン群集に与える変化を現場観測とメソコスム実験を用いて明らかにし,更に柱状堆積物に残された渦鞭毛藻シスト群集の変化から海水中の栄養塩変化を推察した.その結果,現場では1)夏季の貧酸素水塊は大村湾固有水と外洋水が湾口で混合した高密度水が中層に貫入して躍層が形成され, 2)海水.堆積物境界域でバクテリアの有機物分解活動により貧酸素水塊が形成される.3)高水温期の貧酸素環境では堆積物からNH^+_4やPO^<3->_4がより多く溶出する,ことが明らかになった.メソコスム実験では人為的に貧酸素環境を再現し,底質からの栄養塩溶出と植物プランクトン群集変化を調査した結果, 4)貧酸素環境下ではNH^+_4やPO^<3->_4が溶出し,また優占プランクトンが珪藻から渦鞭毛藻に変化したことが明らかになった.5)柱状堆積物中の渦鞭毛藻シスト群集は従属栄養性種の増加が示すところの1970年後半以降に富栄養化が進行したことが明らかになった.植物プランクトンは生態系の基盤をなし,その趨勢は水温,塩分,光エネルギーの他,栄養塩の支配を受ける.現在の沿岸域で優占する植物プランクトンは珪藻類,渦鞭毛藻類,ラフィド藻類などであるが,それらのどのグループが優勢となるかについては十分に理解されていない.本研究では貧酸素水塊が定期的に発達する閉鎖系海域の西九州・大村湾を調査海域とし,貧酸素水塊の発達に伴って底質からの選択的PO_4溶出現象に注目し,それが植物プランクトン群集に与える変化を現場観測とメソコスム実験を用いて明らかにし,更に柱状堆積物に残された渦鞭毛藻シスト群集の変化から海水中の栄養塩変化を推察した.その結果,現場では1)夏季の貧酸素水塊は大村湾固有水と外洋水が湾口で混合した高密度水が中層に貫入して躍層が形成され, 2)海水.堆積物境界域でバクテリアの有機物分解活動により貧酸素水塊が形成される.3)高水温期の貧酸素環境では堆積物からNH^+_4やPO^<3->_4がより多く溶出する,ことが明らかになった.メソコスム実験では人為的に貧酸素環境を再現し,底質からの栄養塩溶出と植物プランクトン群集変化を調査した結果, 4)貧酸素環境下ではNH^+_4やPO^<3->_4が溶出し,また優占プランクトンが珪藻から渦鞭毛藻に変化したことが明らかになった.5)柱状堆積物中の渦鞭毛藻シスト群集は従属栄養性種の増加が示すところの1970年後半以降に富栄養化が進行したことが明らかになった.1. 2009年大村湾中央部では6月上旬から酸素濃度が低下し,8月中旬には湾中央部から北部にかけてほぼ無酸素状態になり,9月上旬には湾南東部から東部に移動しており,9月中旬には湾口部から高酸素濃度の海水の侵入によって解消された.2.大村湾で取得された既存の赤潮調査のデータを基に夏季成層期(7-8月)と秋季混合期(9-10月)の溶存酸素濃度と主要栄養塩との相互関連性を検討した結果,溶存酸素濃度(DO)が長期的に低下する夏季に底層のDINとDIPがDOと負の相関を示すこと、またDIN/DIPがDOと正の相関を示すこと、一方、DO濃度が回復する秋季には10m層と底層のDINとDOの間に負の相関、DIN/DIPとDOの間に負の相関が見られることが分かった。3. 9月18-22日にかけて試作したメソコスムの運用試行を実施し,栄養塩濃度の変化を調べたところ,表層で硝酸,アンモニア,ケイ酸の減少が確認でき,メソコスムの作動が適切であることを確認した.さらに,より効率よくかつ適切に試水採取が可能になるようにメソコスム底部に改良を加えた.4.湾中央部で採取した長さ150cmの柱状試料の海底面下130cm付近に長径7-8cmのイセシラガイ化石が産出した.本種は現在の大村湾には生息しておらず,過去300-400年間に貧酸素水塊の発生等による環境悪化が推察された.また,本試料の平均堆積速度を^<210>Pbと^<137>Csを用いて推定した.その結果,0.27±0.06cm/yの平均堆積速度を得た.これは既存の堆積速度値と調和的であり,次年度に予定している大村湾の中長期的環境変化の時間指標として活用できることを確認した.

2010年夏季の大村湾は8月後半に著しく水温が上昇しその状態が9月20日頃まで継続したため、鉛直成層が強化され貧酸素化が急に進行しほぼ全域にわたって底層に貧酸素水が分布した。他の年に比べて、貧酸素化した層の厚みも増加した。貧酸素水の直上にクロロフィル濃度の高い水塊が出現した。このことにより貧酸素化に伴って底泥から溶出する栄養塩が植物プランクトンの増殖など低次生産に大きく関与していることを示唆された。堆積物表層では有機炭素量が1.43.0%、有機窒素量が0.170.35%で、水深が周りより低い湾中央部に多く分布していた.栄養塩フラックスは分析方法による差が見られたが、分解者であるバクテリア等の働きが活発になる高水温時、また、生物の腐敗が進行し,鉄吸着態リンが放出される嫌気状態時に、アンモニアやリン酸が多く溶出する傾向がみられた。ケイ素の溶出は、溶存酸素濃度に関わらず水温の高い時に多くみられた。メソコスム実験(11月717日)では海水撹拌が植物プランクトン群集組成に与える影響に注目した.実験開始日にはどの区画でもProboscia indicaが優占し,群集全体の約90%を占めていた。実験区では、開始日以降、珪藻密度は増加し、P.indicaが90%以上の状態が実験最終日まで続いた。対照区では11月1113日に細胞密度と群集組成が変化した。細胞密度は徐々に低下し、Prorocentrum sigmoidesが優占した。この時、P.sigmoidesの密度は群集全体の約90%を占めた。その後、珪藻の密度は高くなり、実験最終日にはP.indica細胞は再び群集の約90%を占めた。メソコスム外部では9日にP.sigmoidesの細胞密度がやや高くなったが、その後は低下し、珪藻の密度が高くなった。群集組成は実験終了日までP.indecaが7090%で優占した。栄養塩濃度の低かった実験区では実験期間を通してP.indecaが優占し,栄養塩濃度が高かった対照区ではP.sigmoicesが、メソコスム外部の海水ではP.indicaが優占していた。これらより、植物プランクトン群集組成を決めるのは、栄養塩濃度ではなく撹拌も重要であると考えた。湾口部で潮流によって鉛直混合した海水は、9月初めまでは主に湾内中層に流入し、それ以降は、湾内底層に流入する傾向が強くなり,貧酸素水塊の形成に寄与した.さらに湾内底層に流入する方向の流れが卓越するようになると、湾内底層の貧酸素水塊は湾奥から湾東部に移動し、湾口に近い方から消滅し始めた.また,底層に溶存酸素濃度が相対的に高い水塊が流入するため、底層の貧酸素水塊が一時的に湾内中層に浮上する現象が認められた。夏季-秋季の湾中央部海底表層ではINT還元活性に基づく酸素消費速度は0,20.7μL O_2/mg堆積物/時間にあり、8月に最大値を示した。すべての期間を通じて非生物的なINT還元活性から推定した化学的酸素消費は全酸素消費活性の6割以上を占め、堆積物中の硫化物など還元性物質が底質の酸素消費に大きく寄与していると判断された。全酸素消費活性はクロロフィル量と極めて高い相関を示し,湾中央部水柱での一次生産が底質の酸素消費に多大の影響を与えていると考えられた。貧酸素環境ではリン酸溶出フラックスは水温が高く,嫌気的条件で増加した。ケイ素は高水温条件では溶出量が増えたが、酸素濃度条件では有意な変化がなかった。これらの結果は夏季に貧酸素水塊が発達する中央部では、堆積物間隙水中の窒素とリン濃度がケイ素に比べて高まるのに対して、津水湾では河川水の影響もあって、相対的にケイ素濃度が高まる傾向を示唆した。メソコスム実験で弱攪拌環境ではDactyliosolen flagilismusやLeptocylindrus danicusのような珪藻は沈降した。底層に光が入らない環境では珪藻は死滅し、その有機物がバクテリアによって分解される事で貧酸素水塊の形成に寄与していた。光が十分ある環境では弱攪拌の環境に適したPseudo-nitzschia spp.が増殖した。
HTLV-1母子感染の総括

ヒトに腫瘍原性を持つ最初のレトロウイルスHTLV-1は先進国の中では日本を唯一の流行地とする.キャリア母親が母乳哺育をやめれば,地域内流行の主役である母子感染の大部分は回避でき,流行地での母子感染率は20%から30%程度に低下することがわかったきた.母乳以外の感染は全母子感染の1/51/10程度を占めると推定されるが,その感染経路については未だ決着がついていない.一條らは,キャリア妊婦から出産した児の臍帯血のPCRを行い,約7%にHTLV-1遺伝子を認めることから,第2の母子感染経路として,子宮内感染の可能性を示唆した.本年度日野らは,1分子DNAを検出できるPCRを使って,臍帯血の約3%にHTLV-1感染細胞が存在することを確認した.しかしながら,臍帯血の感染細胞が陽性であった少数の児は追跡調査でも抗体が陽転せず,逆に生後1年の時点で抗体が陽性であり,キャリア化したと判断される少数例小児の臍帯血はすべて感染細胞陰性であったことから,第2の母子感染経路は子宮内感染ではなく,周産期感染・産後感染に求めた.これらの研究は,キャリア妊婦が5%の地域を対象としても,出産児全体に占める割合は0.02%程度であり,持続的な研究を必要とする.永田らは1991年に短期母乳哺育による感染率の低下を提唱し、研究を続けている.短期間の母乳哺育を行っても,感染の頻度が上昇しないならば,母子感染の介入遮断をより容易に行うことができる.日野,一條らのフィールドはすでに母乳哺育断念を原則として組織されており,短期母乳哺育の効果を正しく評価できるのは永田らのフィールドである.ヒトに腫瘍原性を持つ最初のレトロウイルスHTLV-1は先進国の中では日本を唯一の流行地とする.キャリア母親が母乳哺育をやめれば,地域内流行の主役である母子感染の大部分は回避でき,流行地での母子感染率は20%から30%程度に低下することがわかったきた.母乳以外の感染は全母子感染の1/51/10程度を占めると推定されるが,その感染経路については未だ決着がついていない.一條らは,キャリア妊婦から出産した児の臍帯血のPCRを行い,約7%にHTLV-1遺伝子を認めることから,第2の母子感染経路として,子宮内感染の可能性を示唆した.本年度日野らは,1分子DNAを検出できるPCRを使って,臍帯血の約3%にHTLV-1感染細胞が存在することを確認した.しかしながら,臍帯血の感染細胞が陽性であった少数の児は追跡調査でも抗体が陽転せず,逆に生後1年の時点で抗体が陽性であり,キャリア化したと判断される少数例小児の臍帯血はすべて感染細胞陰性であったことから,第2の母子感染経路は子宮内感染ではなく,周産期感染・産後感染に求めた.これらの研究は,キャリア妊婦が5%の地域を対象としても,出産児全体に占める割合は0.02%程度であり,持続的な研究を必要とする.永田らは1991年に短期母乳哺育による感染率の低下を提唱し、研究を続けている.短期間の母乳哺育を行っても,感染の頻度が上昇しないならば,母子感染の介入遮断をより容易に行うことができる.日野,一條らのフィールドはすでに母乳哺育断念を原則として組織されており,短期母乳哺育の効果を正しく評価できるのは永田らのフィールドである.
強度の異なる運動中の筋エネルギー代謝におけるクレアチンリン酸の役割に関する研究

本年度は,筋のクレアチンリン酸(PCr)含有量が増加した時に,筋エネルギー代謝と筋の組織化学的および生化学的特性がどのように変化するのかを調べ,これらからPCrの役割に関する一つの知見を得ることを目的とした.被検動物として8週齢のWistar系雄性ラットを用い,それらを,1%濃度のクレアチン(Cr)を含ませた粉末飼料を摂取させるクレアチン摂取(CR)群と対照群(CON)群に分けた.8週間の摂取期間終了後に,リンの磁気共鳴分光法を用いた筋エネルギー代謝の測定を行った.その後,腓腹筋内側頭およびヒラメ筋を摘出し,組織化学的および生化学的分析を施した.安静時のPCr/アデノシン三リン酸(ATP)比はCr摂取により18%有意に増加した.Cr摂取によりATP濃度は変化しないことが示されていることから,この結果は,8週間のCr摂取により筋のPCr含有量が増加したことを示している.中強度(40%MVC)収縮中のPCr/(PCr+無機リン酸)比は両群とも約0.6で差は認められず,運動後回復中のPCr回復の時定数も両群間で違いはみられなかった.さらにクエン酸合成酵素活性においても差はみられなかった.これらの結果は,Cr摂取が筋の酸化的能力には影響を及ぼさないことを示している.一方,最大収縮中のPCr濃度はCON群よりもCR群が有意に高値を維持していた.この結果は,PCr含有量の増加が発揮張力を高いレベルで維持する上で有効であることを示唆している.以上のことから,低中強度の収縮では,有酸素的エネルギー供給系によるエネルギー供給が十分であるため,PCrを用いたエネルギー供給能が運動の制限要因となり得る可能性が少ないこと,そして,最大運動では,PCrの量,およびPCrを用いたエネルギー供給能力が筋力発揮能力を規定する重要な要因となることが示された.本年度は,筋のクレアチンリン酸(PCr)含有量が増加した時に,筋エネルギー代謝と筋の組織化学的および生化学的特性がどのように変化するのかを調べ,これらからPCrの役割に関する一つの知見を得ることを目的とした.被検動物として8週齢のWistar系雄性ラットを用い,それらを,1%濃度のクレアチン(Cr)を含ませた粉末飼料を摂取させるクレアチン摂取(CR)群と対照群(CON)群に分けた.8週間の摂取期間終了後に,リンの磁気共鳴分光法を用いた筋エネルギー代謝の測定を行った.その後,腓腹筋内側頭およびヒラメ筋を摘出し,組織化学的および生化学的分析を施した.安静時のPCr/アデノシン三リン酸(ATP)比はCr摂取により18%有意に増加した.Cr摂取によりATP濃度は変化しないことが示されていることから,この結果は,8週間のCr摂取により筋のPCr含有量が増加したことを示している.中強度(40%MVC)収縮中のPCr/(PCr+無機リン酸)比は両群とも約0.6で差は認められず,運動後回復中のPCr回復の時定数も両群間で違いはみられなかった.さらにクエン酸合成酵素活性においても差はみられなかった.これらの結果は,Cr摂取が筋の酸化的能力には影響を及ぼさないことを示している.一方,最大収縮中のPCr濃度はCON群よりもCR群が有意に高値を維持していた.この結果は,PCr含有量の増加が発揮張力を高いレベルで維持する上で有効であることを示唆している.以上のことから,低中強度の収縮では,有酸素的エネルギー供給系によるエネルギー供給が十分であるため,PCrを用いたエネルギー供給能が運動の制限要因となり得る可能性が少ないこと,そして,最大運動では,PCrの量,およびPCrを用いたエネルギー供給能力が筋力発揮能力を規定する重要な要因となることが示された.
HPV E6/E7遺伝子とapoptosisに関する分子生物学的研究

頭頚部におけるがんのほとんどは扁平上皮がんであり、これらの治療に際しては手術療法の他、放射線療法、化学療法、温熱療法が単独あるいは併用されている。しかしながら保存的療法といえる放射線等に対する腫瘍感受性のメカニズムについての分子生物学的研究はさほど進んでいないのが現状である。その中で、近年の腫瘍学におけるトピックスの一つとしてp21(waf1/cip1/sdi1)に関する諸研究があげられる。このタンパク質はp53により発現誘導され、Cdk2またはcyclin DとCdk4複合体に結合し、G1 cyclinとCdk複合体酵素の活性を抑制すること、また細胞の老化に伴い増加してくることがあきらかにされており、腫瘍感受性においても大きな役割を果たしていると思われる。我々は、頭頚部扁平上皮がん細胞株を用い、CBDCA(carboplatin)感受性とp53,p21の発現に関する検討を行い以下のことを明らかにした。1.CBDCAは頭頚部扁平上皮がんに対して増殖を抑制し、細胞死を惹起する事ができた。細胞死に際して形態的あるいは分子生物学的にDNA fragmentationが認められた。2.最も感受性の高かったHSC3ではCBDCAによりp21の転写が活性化されたがp53転写は増強されず従来の報告とは異なった活性化経路の存在が示唆された。3.CBDCA処理によりCa9-22,KBにてp53の転写が増強した。両細胞では同時にp21転写も増強されていたがp53のmutationおよびHPV18の存在を考慮すると、ここにおいてもp53 independentなp21活性経路が予想された。4.p16はKBにおいてのみCBDCA処理により転写が増強した。
生体深部の分子挙動を無染色可視化する誘導ラマン散乱顕微鏡開発と薬物機能評価

マルチカラー誘導ラマン散乱(SRS)顕微法は,複数周波数における分子振動を検出することで,生体内の複数の構成成分を無標識可視化する手法である.生きて動く細胞や組織を観察するためには,イメージング速度を高め,モーションアーティファクトを抑えることが重要である.しかし,従来はレーザの波長切り替え時間,レーザ強度,ロックイン帯域等によってイメージング速度が制限されてきた。本研究では波長を高速に切り替えることの可能な光源を用いた高速なマルチカラーSRSイメージングを開発している。H29年度では、H28年度に引き続き、誘導ラマン散乱顕微鏡システムの高速化を進めた。その過程で、誘導ラマン散乱顕微鏡を、高スループットに1細胞解析を行うフローサイトメトリーに応用して、血液による癌診断や、高効率にバイオ燃料の生産を行う微細藻類細胞の開発といった魅力的な応用を展開できることが分かった。本研究では、H28年度に波長を高速に切り替えることの可能な光源を用いて高速なマルチカラーSRS顕微イメージングを実証している。この顕微鏡のフローサイトメトリーとしての応用可能性を検討するため、微細藻類や血中に含まれる様々な細胞の観察実験を行った。その結果、微細藻類中では脂質、タンパク質、糖類、葉緑素などの成分が、血液細胞ではタンパク質、脂質などの成分が、誘導ラマン散乱顕微鏡を用いて無染色可視化できることが実証できた。さらに、本顕微鏡の高速可視化性能を駆使することで、これらの細胞をハイスループットに画像化できることも実証した。これは細胞の高速スクリーニングの応用に有力であることを示す結果である。また、以前の光源のスペクトルには干渉縞が含まれておりさらなるパルス品質の向上が必要であったが、今回、光源の構成を変更することでこの干渉縞を除去することにも成功している。現在、本結果の論文化を進めている。29年度が最終年度であるため、記入しない。前年度は、次の二つの成果を得た。(i)従来の誘導ラマン散乱(SRS)顕微鏡の動作を高速化した。(ii)高速なマルチカラーイメージングシステムの構築を行った。これら成果はミリ秒オーダーで変化する生体内光散乱状態を高速に補正するために必要な第一歩である。光散乱補正のためには、従来、大量の入射光モード生成、及びそれぞれの入射モードに対するフィードバック信号計測に長時間(数秒から数時間)を要する。特に、SRS顕微鏡に光散乱補正技術を適用するには、多波長の光に対して空間モードの制御を行う必要が伴うため、SRS顕微鏡の高速化は重要な課題である。そこで前年度の成果(i)として、観測する化学成分のスペクトル点数の最適化・視野の最適化を行って従来の30fpsを110fpsまで向上し、これによりケミカルイメージング速度を83倍向上した。本結果は論文に投稿しMinor revisionを進めている状況である。更に、前年度の成果(ii)として、パルス毎の波長制御が可能な波長可変機構を構築し、マルチカラーSRS顕微鏡における色切り替えスピードを、従来の1 ms/colorから52 ns/colorにまで大幅に改善した。これにより、動く生体試料を24 kHz/lineで可視化できるようになった。今後本技術の新規応用として高速な多細胞計測・解析を実践し、早期論文投稿を行う。本研究では、マルチカラー誘導ラマン散乱(SRS)顕微鏡に、生体内部の光散乱を抑制する補正波面を適用し、これまで観察することの難しかった生体深部における分子の挙動をラベルフリーに観察する事が目的である。当初の研究計画では、次の課題(I-III)に年度毎に取り組む予定であった。(I)従来よりも数桁程度の高速動作が可能なSRS顕微鏡の構築。(II)補正波面による散乱媒質深部SRS信号強度向上。(III)SRS顕微像取得による生体深部ケミカル情報可視化。上記研究計画を設定してから1年が経ち、その結果、従来のSRS顕微鏡の30 fpsを110 fpsに向上しケミカルイメージングの83倍の可視化速度向上を実現した。更にマルチカラーSRS顕微鏡における波長切り替え速度を20倍以上の高速化に成功した。従って、前年度の計画であった課題(I)の高速動作が可能なSRS顕微鏡を達成できたと思われる。SRS顕微鏡の高速化に成功したことで、従来に比べ遥かに高性能なフローサイトメトリーという非常に高インパクトであろう新しいSRS応用の可能性が拓けた。既に研究をこの方向性にシフトしつつあり、並行して生体深部集光の研究も進めている状況である。このように魅力的な応用が新しく見つかったことで、今暫く課題(I)の延長である更なる高速化を進めつつ、当初の予定に沿った研究も同時に進めていく予定である。以上の通り、研究計画に沿った成果が得られた上、魅力的な応用の方向性も新しく見つかっており、最初に計画した以上の成果が得られたと判断した。H27年度において、高速誘導ラマン散乱(SRS)フローサイトメトリーという高インパクトなSRS応用の方向性が見つかった事を踏まえ、H28年度は(i)超高速4カラーイメージングシステムの構築、(ii)システム安定化および取得される画像の品質向上を行った。SRS顕微鏡の新規アプリケーションであるフローサイトメトリーを行うためには、従来のSRSイメージングにおける分光情報取得時間を大幅に短縮することが課題であった。

また、これは高速(> kHz)に動く生きた生体試料の深部を像振れなく観察するためにも重要であり、両目的達成のために本課題を解決することは必要不可欠であった。そこでH28年度では、スペクトル取得時間の大幅な短縮化を実現する新規システムの構築と、本システムの動作安定化、及び取得画像の品質向上を行った。具体的には、超高速に波長切り替える光源を構築し、52 ns/colorというスピードでSRSスペクトルを取得するシステムを構築した。また、本システムを用いて高速に動く生体試料を像振れなく可視化し、細胞内部の生体分子の画像化・定量評価を実現した。また、光のビーム径・波面を最適化して、レーザのパワーを2倍強めることで、取得される画像の信号対雑音比を10倍向上した。更に、ファラデーミラーを用いて偏光方向を制御することで、作製した超高速波長可変光源のスペクトルの時間安定性を向上した。その他、大量のデータを高速に保存するFPGAシステムも導入して、漏れのないデータ取得も実現できた。これら成果は、SRSフローサイトメータの構築、及び生体試料の深部SRSイメージングのために、重要なステップであると考えている。当初の計画では、H28年度では(I)SRS顕微鏡の更なる高速化、(II)生体深部よりのSRS信号検出の高感度化、を予定していた。その結果、高速SRSフローサイトメトリーという新規アプリケーションを見出したため、生体深部の可視化とフローサイトメトリー開発を並行して進めている。これまでに、従来のSRS顕微鏡のイメージング速度を83倍向上に実現し、多数のミドリムシ細胞の集団を解析して、Nature microbiologyに論文を発表した。更に、マルチカラーSRS顕微鏡における波長切替速度を52 ns/colorへ大幅に高速化し、高速に動く生体試料を画像振れなく可視化することに成功しており、高速に動く生体試料内部のイメージングを行えるのみならず、高スループットなフローサイトメトリーも行えるシステムの構築が順調に進んでいると考えている。特にH28年度では信号検出の空間多重化も実証しており、予定(I)の更なる高速化は計画よりも順調に進んでいると考えている。予定(II)については、生体深部よりの信号取得はまだ実証していないものの、本システムの安定化を進めたことや、取得される像の信号対雑音比を10倍程度向上するなど、高品質な画像の取得が可能になってきており、順調に進んでいると考えている。一方で、光散乱を補正するための部材(波面を補正するためのディジタルマイクロミラーデバイス等)の準備を並行して進めている。以上のような進捗があることから、当初に計画した以上に進展していると判断した。マルチカラー誘導ラマン散乱(SRS)顕微法は,複数周波数における分子振動を検出することで,生体内の複数の構成成分を無標識可視化する手法である.生きて動く細胞や組織を観察するためには,イメージング速度を高め,モーションアーティファクトを抑えることが重要である.しかし,従来はレーザの波長切り替え時間,レーザ強度,ロックイン帯域等によってイメージング速度が制限されてきた。
染色体レベルでのDNAメチル化と転写相関によるリンパ系腫瘍発がん機構の解析

2)低メチル化が集積している領域にコードされる遺伝子群を検索したところTNF受容体ファミリークラスターが存在しており、CLL細胞株で、それらの遺伝子発現が増強されていることをRT-PCRで確認した。その中でBリンパ球の増殖に関連していることが予想される遺伝子に関してノックダウンの実験を行ったが、増殖に関して変化は認められなかった。3) Bリンパ球系の腫瘍細胞(CLL, DLCL)で同様の低メチル化パターンが認められたことから細胞特異的な転写様式がメチル化に影響を与えていることが示唆された。このような領域特異的な転写調節機構に関してインスレーターのようなゲノムコンポーネントの存在が考えられる。平成19年度の研究成果は以下の通りである。2)CLL細胞で低メチル化が集積した領域(9q34,19p13.3)はDNAchipによる解析から転写が亢進した部分と一致していた。この領域にコードされる遺伝子群を検索したところTNF受容体ファミリークラスターがあり、CLL細胞株で発現が増強されていることをRT-PCRで確認した。今後、その発現をsiRNAで抑制し増殖への関与を解析していく予定である。3)慢性リンパ性白血病患者の異なる病期での腫瘍細胞におけるゲノムメチル化状態を解析したところ、進行と共に低メチル化の程度が強くなっており、病期進行との関連が明らかとなった。今後、悪性リンパ腫でも解析を行い、予後予測因子としての有用性を検討する。