hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トレーサブル点状線源を用いる新しいPET装置定量性評価・校正法の先駆的開発

陽電子放出断層撮像法(PET)は画像診断や分子イメージング研究等において重要な役割を担っている。その有用性はPET装置の物理的品質管理に支えられており、中でも重要なのが定量性評価・校正である。しかし、ファントムやドーズキャリブレータを用いる従来法のみではその信頼性と利便性に限界があった。本研究では、研究代表者らが独自に考案したトレーサブル点状線源の開発、それを用いた新手法の開発、国内の計13機種を対象とした多施設研究を進め、提案手法の有用性を明らかにした。陽電子放出断層撮像法(PET)は、画像診断や分子イメージング研究等において重要な役割を担っている。その有用性はPET装置の物理特性に関わる品質保証・管理(QA・QC)に支えられ、中でも重要なのが定量性評価・校正である。しかし、ファントムやドーズキャリブレータを用いる従来法はその信頼性と利便性に限界があった。本研究の目的は、定量性評価・校正の信頼性と利便性を格段に向上させるために、研究代表者らが独自に考案したトレーサブル点状線源を用いる新しい定量性評価・校正法の開発を進めることである。トレーサブル点状線源の開発については、利便性の高いアルミ吸収体Na-22タイプに加えて、不確かさ低減と信頼性向上のカギとなるアクリル吸収体Ge-68/Ga-68タイプ点状線源の開発を、モンテカルロシミュレーション法による物理特性評価に基づき、線源製造業者との連携のもとでさらに進め、改良品の試作に至った。なお、線源放射能を増加させるための認証機器化については実現時期可能時期を含めて検討を継続中である。定量性評価・校正プロトコルについては、校正定数の決定法、再構成画像における定量性評価法、装置基本的物理特性の評価法について開発を進めた。とくに、Na-22点状線源を用いる校正定数決定法については、臨床用PET/CT装置2機種に対して長期間にわたり提案手法を適用し続けており、その結果として提案手法の有用性を明らかにした。一方、Ge-68/Ga-68点状線源を用いる評価・校正手法については、多施設複数機種に提案手法を適用してその有用性を明らかにした。その中で、ファントムと点状線源を組み合わせる評価法については、ファントム依存性を示唆する重要な結果が得られており、さらなる研究の展開に期待がかかっている。なお、研究体制についてはほぼ交付申請時の研究実施計画に記載した通りである。トレーサブル点状線源の開発については、ほぼ交付申請時の研究実施計画どおり、開発対象を2タイプ(アルミ吸収体Na-22タイプとアクリル吸収体Ge-68/Ga-68タイプ)に絞り、モンテカルロシミュレーション法を用いた物理特性評価に基づき、改良品の試作に至った。ただし、線源製造業者との連携のもと最適な仕様の検討に時間をかけたため、支払い時期のみ次年度にずれ込む結果となった。また、2タイプのトレーサブル点状線源の最適な利用法を検討することができた。一方、認証機器化については、線源製造業者との検討を継続中であるが、実施時期について現時点では未定である。定量性評価・校正プロトコルについても、ほぼ交付申請時の研究実施計画どおり、校正定数の決定法、再構成画像における定量性評価法、装置基本的物理特性の評価法、それぞれについて開発を進めることができた。例えば、Na-22点状線源を用いる校正法では、長期間にわたり臨床用PET/CT装置へ提案手法を適用し、研究成果を得た。また、トレーサブル点状線源とファントムを組み合わせる手法につては、新たにファントム依存性を示唆する知見が得られた。研究成果の発表については、国内外の関連学会において、研究協力者を含めて成果発表を行うことができた。原著論文については、主要学術雑誌での掲載に向けて着実に準備を進めた。研究体制についても、ほぼ交付申請時の研究実施計画どおり、連携研究者と研究協力者との連携を着実に展開することができた。以上のとおり、一部の予算執行が次年度へずれ込んではいるものの、当初研究実施計画を着実に進展させ、当初想定していない新たな知見も得られており、総合的に評価すると、当初の研究実施計画に対しておおむね順調に進展していると判断できる。平成28年度、トレーサブル点状線源の開発について、これまで開発を進めてきたアクリル吸収体タイプのGe-68/Ga-68点状線源については、物理特性や関連する不確かさをモンテカルロシミュレーション法により評価した結果等を原著論文原稿として英文学術雑誌へ投稿するに至った。点状線源の改良と製造については、製造業者との調整を進めたが次の試作品の納品は次年度に繰り越しとなった。定量性評価・校正プロトコルの開発と検証においては、ファントムとアクリル吸収体タイプGe-68/Ga-68点状線源を組み合わせることにより校正定数の不確かさと散乱・減弱補正の不確かさを分離して評価する手法について、サイズの異なる専用ファントム一式を用いる手法を考案するに至った。

また、アクリル吸収体タイプGe-68/Ga-68点状線源を校正定数決定に用いる手法については、多施設連携により提案手法を検証するため対象PET装置を11機種にまで拡大することができた。一方、Na-22点状線源を用いる校正定数決定法については、臨床用PET/CT装置2機種に対してさらに継続して長期的検証を継続することができた。また、Na-22点状線源をPET装置の物理特性評価に適用する手法については研究成果が原著論文として発表された。トレーサブル点状線源の開発については、交付申請時の研究実施計画どおり、開発対象をアルミ吸収体Na-22タイプとアクリル吸収体Ge-68/Ga-68タイプに絞り開発を進め、物理特性や不確かさ等の評価結果の一部研究成果を原著論文として学術雑誌に投稿するに至った。ただし、交付申請書の研究実施計画に記したとおり、点状線源の改良と製造については製造業者における製造技術上の開発状況に依存するため次の試作改良品の購入が平成29年度に持ち越しとなり、平成28年度は納品済みの点状線源を有効活用して研究を遂行した。定量性評価・校正プロトコルの開発については、校正定数の決定法、再構成画像における定量性評価法、装置基本的物理特性の評価法、それぞれについて開発を進めることができた。具体的には、アクリル吸収体タイプGe-68/Ga-68トレーサブル点状線源とファントムを組み合わせる手法につては、サイズの異なるファントムとトレーサブル点状線源を組み合わせる手法を考案するに至った。一方、Na-22点状線源を用いる校正法をさらに長期間にわたり臨床用PET/CT装置へ適用し検証を継続できた。また、Na-22点状線源をPET装置の物理特性評価に利用する手法については研究成果が原著論文として発表された。研究実施体制については、対象とするPET装置を11機種にまで拡大することができ、某製造メーカのPET装置2機種についても次年度に対象機種に追加できる見込みであり順調に多施設研究体制を進展させることができた。以上のとおり、当初研究実施計画において想定済みの理由により一部の予算執行が次年度へずれ込んではいるものの全体的には着実に進展しており、また、部分的には当初想定よりも進展している事項もあるため、総合的に評価すると、当初の研究実施計画に対しておおむね順調に進展していると判断できる。陽電子放出断層撮像法(PET)は画像診断や分子イメージング研究等において重要な役割を担っている。その有用性はPET装置の物理特性に関わる品質保証・管理(QA・QC)に支えられ、中でも重要なのが定量性評価・校正である。しかし、ファントムやドーズキャリブレータを用いる従来法のみではその信頼性と利便性に限界があった。本研究の目的は、定量性評価・校正の信頼性と利便性を格段に向上させるため、研究代表者らが独自に考案したトレーサブル点状線源を用いる新しい定量性評価・校正法の開発を進めることである。平成29年度、トレーサブル点状線源の開発においては、アクリル吸収体タイプGe-68/Ga-68点状線源について、前年度までの検討を継続し仕様・製造方法に関して製造業者と調整を進めた結果、改良された試作品の製造に至った。
草の根NPO/NGOの交流と協働による日中関係の修復と発展の可能性に関する研究

この研究は日本と中国の関係を考えていく上で、市民社会の交流と市民文化、市民活動の方法論の共有の重要性を主張し、その可能性を探っていくという目的で行われた。その結果、文化的な国民性の相違による隔たりと言葉の壁が厚く、単なる交流活動に頼った相互理解には大きな困難が伴うことが判明し、経済領域のように、実務的な共同作業を進めていくのが最も望ましいことが分かった。その際に「仲介者となる存在」「継続的つながりを有する中核人物」「具体的な連携プログラム」を如何に作り出すかが問われる。今年度はこの研究の初年度であり、理論的にも実証的にも基礎となる作業を行った。まず、理論研究として中国の草の根NPOに関する概観及びその活動や発展を規定する諸要素の分析を行った。昨年度から継続的に企画してきた編著『中国における草の根組織の台頭:市民社会の形成に向けて』の原稿を執筆し、また他の執筆者による中国語の原稿の編訳作業も行った。2007年10月に出版される予定である。今までに日本と中国で出版された「中国人研究」に関するサーベイも併せて行った。数百件に及ぶデータを整理し、そこから見られた傾向や、内容を読み解くキーワードを抽出した。その中間報告を、論文「中国人論の現在:日本における中国人論と中国における中国人論の整理と検討」にまとめ、『駒澤社会学研究』で公表している。理論研究に関しては、科学研究費は、必要な文献/資料の購入に用いられた。実証研究としては、中国と日本それぞれにおいて、草の根組織を500団体ずつ選び、互いに対する意識や考え方、交流の意向などについて質問紙調査を行った。サンプルを選ぶにあたり、日本ではすでに整備されたデータベースがあるのに対して、中国のサンプル選びは困難を極めた。整備されたデータベースがない上、対象が「草の根組織」であるかどうか見分けなければならなかったからである。そのリストづくりの下準備としで、5月に上海を訪れ、研究協力者とともに対象の選定作業を行った。8月に中国で調査を実施した。日本における調査は、2007年の2月に対象リストを作成し、3月に実施している。さらに1月には、中国の草の根組織に関する情報全般の整理を行ったと同時に、来年度の研究に向けて、予定している草の根NGOの相互訪問を実現させる可能性のある日本のNGO、ETICのスタッフとともに北京の協力者を訪れ、会合を行った。科研費は実証研究に必要な旅費、調査補助に対する謝金に支出している。実証研究を行う傍らで、中国のNGOに関する全般的な考察を、『NPOジャーナル』で公表し、また、昨年度の研究の延長上で、コミュニティレベルの交流を可能にするための考察として、「都市:基層管理体制の変動とコミコニティ形成」を執筆し、飯田哲也・坪井健による編著に収められる予定である。本年度は理論研究として、前年度に行った中国と日本で行われた「中国人論」の整理を踏まえて、日中の国民性の違い、文化の違いを語るポイントを抽出する作業を行った。日中比較文化論をテーマとした書籍を検索し、特に陳舜臣の書き下ろしを中心に理論的な整理を試みた。その成果を「日本人と中国人:国民性比較論の検討」という研究ノートにまとめ、『駒澤社会学研究』に公表している。実証研究は、日本と中国の草の根NGOが交流する現場に身を置き、参与観察を中心とした調査研究を行った。8月にボランティア活動国際研究会(日本の草の根NGO)の代表と、日本NPOセンターのスタッフの訪中に同行し、北京近辺にあるいくつかの草の根NGOを訪問し、交流の経過を観察した。9月にETIC(社会的起業を支援する日本のNPO)の代表団に加わり、再度北京を訪問し、現地のNGOや社会起業家との交流に参加した。12月には中国の知的障害者支援NGOの代表者が、ボランティア活動国際研究会の代表の招きで来日し、講演会を開催した際に、通訳を担当しながら参与観察を行った。同じく12月に、ETICの招きで中国の最も代表的なNGO人と社会起業家が来日した際も、その全日程に参加した。更に2008年2月に、中国の草の根NGOを管理する行政機関の担当者が視察に来日した際も、日本のNPOの視察日程のコーディネートに加わり、日程に同行し参与観察を行った。これら一連の参与観察を通して、草の根活動に関する考え方の相違や、市民文化の創出の仕方の相違についていくつかの示唆を得ることができた。また、人間関係、信頼関係を作っていく上で重要となる要素もいくつか浮かび上がった。それらの成果を現在論文にまとめている最中であり、来年度学会で発表した上で、学術雑誌に投稿する予定である。科研費は旅費と謝金に用いた。最後に、2年間の執筆と翻訳、編集の作業を経て、『台頭する中国の草の根NGO:市民社会への道を探る』は、恒星社厚生閣から3月に出版された。

日本では中国の草の根NGOと市民社会を主テーマとした唯一の書籍である。今年度は本研究の最終年度であり、今までに行ってきた参与観察を中心としたフィールドワークの資料データの整理を行うとともに、科研費は主に調査旅費と中国から草の根NGOのリーダーを日本に招き、日中の草の根NPO/NGOの現状、課題、そして可能性について交流と議論を行う招聘プロジェクトに用いた。調査旅行は7月と2009年2月下旬の二回にわたって行った。7月は昨年度の交流の延長として日本のNPO関係者とともに中国のNGOを訪問し、継続的な交流の可能性を探った。2月の調査は、1月下旬に行った中国草の根NGOリーダーの招聘プロジェクトの効果を、インタビュー調査を通して明らかにするためのものであった。最も大きな出来事は1月の招聘であり、両国の草の根NGOの「顔が見える関係」を実現しただけではなく、1月22日に駒澤大学で開催した公開交流会では、実務的な交流を実現していくための方向性に関する深い議論ができた。研究口頭発表としてまず6月には早稲田大学環境総合研究センター主催の日中環境ジャーナリスト・NGO交流シンポジウムの研究会に参加し、中国の草の根NGOの全体像と特徴に関する発表を行い、7月にはボランティア活動国際研究会主催のノンプロフィット講座で、NGO研究の視点から日中関係を考える発表を行った。11月には日本社会学会で中国の草の根NGOの社会的位置づけと特徴を分析した発表を行い、2009年2月は、シンガポール国立大学で開催された国際フォーラムで日本と中国のNGO/NPOの発展に関する比較研究の成果を発表した。研究論文として、四川大地震の発生を受けて、中国清華大学NGO研究所が発行する『中国非営利組織評論』に、阪神大震災後の日本のNPO領域の発展要因を分析した論文を投稿し採用され、掲載された。他にも日中のNPO/NGO領域の特徴を比較した論文を『日中社会学研究』に投稿し、査読中である。また、シンガポールの国際フォーラムで発表した内容も近く論文の形で発表する予定である。
抗癌剤感受性および薬物動態プロファイルの個人差に応じた個別投与設計法の開発

非小細胞肺癌治療薬であるエルロチニブは皮膚障害など特徴的な副作用があり、急性肺障害(ILD)と遅延性の肝機能障害が問題である。エルロチニブの体内動態、遺伝子解析を実施し毒性との関連を評価した。評価遺伝子はABCB1とし、エルロチニブ血漿中濃度をHPLC法にて測定した。エルロチニブ投与初日におけるABCB1 1236-2677-3435 TT/TT/TT患者の有意に高い血漿中濃度と高い副作用発現率を認めた。ILD発症症例においてエルロチニブ血漿中濃度の著しい上昇が認められた。以上、本研究を纏めるとエルロチニブ体内動態および毒性の発現を予測する方法としてABCB1遺伝子多型解析が期待される。非小細胞肺癌治療薬であるEGFR-TKIは殺細胞性抗癌薬と異なり皮膚障害、下痢など特徴的な副作用があり、急性肺障害は最も注意すべき副作用である。第2世代であるエルロチニブを投与される患者の薬物体内動態、副作用との関連を検討した。経口投与により2週間で定常状態に到達することが確認された。定常状態のトラフ血中濃度のバラツキは0.2-3.3μg/mLと約11倍であった。皮膚障害は投与初日の最高血中濃度と有意に相関することが示された。急性肺障害を2例認められたが、高い血中濃度はリスク因子の一つと推定された。エルロチニブ体内動態に影響を与える遺伝子群として代謝酵素であるCYP1A2,CYP3A4,CYP3A5および細胞外排出タンパクであるABCトランスポータに属するABCB1とABCG2が考えられるが、P糖タンパクをコードするABCB1の1236C>T,2677G>T/A,3435C>Tと血中濃度との相関を認めた(p<0.05)。ABCB1の変異型(TTT/TTT)を有する患者において有意な血中濃度の上昇とグレード2以上の皮膚障害の発生が認められた。慢性骨髄性白血病薬治療薬イマチニブの体内動態に影響する遺伝子群を探索行った。血中濃度とDNAが抽出されている35名の症例を対象とした。イマチニブの細胞外輸送に関与すると考えられるABCトランスポータに属するABCB1とABCG2の遺伝多型は体内動態の個人差に影響は認められなかった。また、代謝酵素であるcytochromeP450(CYP)CYP2C9,CYP2C19,CYP2D6,CYP3A4,CYP3A5,CYP2D6においても関連は認められなかった。その後他の因子を網羅的に探索したが、新たにorganic anion transporting polypeptidesであるOATP1A2 and OATP1B3の遺伝多型が関与する事を認めた。非小細胞肺癌治療薬であるエルロチニブは皮膚障害、下痢など特徴的な副作用があり、急性肺障害は最も注意すべき副作用である。患者個々の毒性と体内動態、薬物動態関連遺伝子、メタボローム解析を実施し毒性の予測可能なとの関連を検討した。皮膚障害は投与初日の最高血中濃度ならびに投与後8日後のトラフ血中濃度と有意に相関することが示された。エルロチニブ体内動態に影響を与える代謝酵素CYP1A1,CYP1A2,CYP3A4,CYP3A5および細胞外排出タンパクABCB1とABCG2の遺伝子多型の網羅的解析により、P糖タンパクをコードするABCB1の1236C>T,2677G>T/A,3435C>TおよびCYP1A1 2455A>G,CYP3A5 6986A>Gと血中濃度との相関する傾向が認められた。ABCB1 1236TT-2677TT-3435TTを有する患者においてグレード2以上副作用の発生が全例認められた。ABCB1の正常型では副作用が認められなかった。更に、エルロチニブ代謝物を網羅的に解析し、患者血液より16個の代謝物を同定し、患者個々の代謝物の生成比を算出したところ、グレード3以上の毒性発現患者においてグルクロン酸抱合活性低下が確認された。慢性骨髄性白血病薬治療薬イマチニブの体内動態に影響する遺伝子群を探索により、新たにorganicanion transporting polypeptidesであるOATP1A2の一塩基置換をプロモーター領域にあることを新たに同定した。プロモーター解析によりOATP1A2発現解析を実施したが発現に影響は認められなかった。このことから、今回発見した遺伝子多型の機能を評価する必要性があると考えられる。

非小細胞肺癌治療薬であるエルロチニブは皮膚障害など特徴的な副作用があり、急性肺障害(ILD)は注意すべき副作用である。また、遅延性の肝機能障害が問題となりつつある。これまで得られた成果を元に副作用とエルロチニブの体内動態、遺伝子解析を実施し毒性との関連を検討した。非小細胞肺癌患者50名にエルロチニブ150mgを投与した。評価遺伝子は、CYP3A4、CYP3A5、CYPIA1、CYP1A2、CYP2D6とした。定常血中濃度の他に、投与初日と投与後1週間目のエルロチニブ血漿中濃度をHPLC法にて投与後24時間まで経時的に測定した。代謝物測定に、LC-MS/MS法を用いた。エルロチニブ投与初日におけるCYP3A5 6986AA患者及びAG/GG患者のCmaxは、それぞれ0.76±0.27μg/mL及び1.78士0.69μg/mLであり、AA患者はAG/GG患者と比較して有意に低い血漿中濃度を示した。定常状態のトラフ血漿中濃度は0.76±0.04μg/mLと1.54±0.80μg/mLであった。CYP3A5 6986AalleleとCYP3A4*1Gは1例を除き全てリンクが確認された。一方、重篤で注意が必要な副作用として、劇症肝炎とILDがそれぞれ2例ずつ発症した。ILD発症症例においてエルロチニブ血漿中濃度の著しい上昇が認められた。一方、劇症肝炎発症症例において生体由来酸化代謝物が血漿中で検出された。本研究を纏めるとエルロチニブ体内動態および毒性の発現を予測する方法としてABCB1、CYP3A遺伝子多型解析が期待される。また、肝機能障害予測マーカーとして新たに生体由来酸化代謝物が有望なバィオマーカーとなることが示された。今後、前向きに検証試験が必要と考えられる。本研究成果によりエルロチニブ治療を受ける患者において副作用を回避する個別化医療が実現されることが期待される。
CENP-Bboxに依存した新規セントロメア構造形成における分子機構の解析

セントロメアは、高等真核生物がもつ遺伝情報(染色体)の分配、維持に必須な機能構造である。このセントロメアの形成に必須であるCENP-A蛋白質が、ヒトセントロメアDNA上に新規集合するためには、CENP-B蛋白質が結合するDNA配列、CENP-B box配列が重要である。しかし、CENP-B、CENP-Aの両蛋白質間には、直接の相互作用は見いだされていない。そこで昨年度は、CENP-B蛋白質と直接相互作用する因子の探索を行い、新規の遺伝子(CENP-B Associated Protein 1;CBAP1)を獲得、このCBAP1蛋白質の一部をマウスに免疫した。今年度はまず、昨年度に得られたマウス個体、および新規に免疫を行った数匹の個体から、抗CBAP1抗体のみを産生する細胞株を、約数十株単離した。さらに、これらの株のうちでも、より抗体価の高い抗体を産生するものを選び、この抗体を用いて免疫沈降法を行ったところ、細胞抽出液中に含まれるCBAP1蛋白質のほぼ95%を、特異的に回収することができた。そこで現在、CBAP1複合体の回収、精製方法について、この抗体を用いて具体的な条件検討を行っている。一方、複合体の精製とは別の視点からも、CBAP1とCENP-A蛋白質との関連について検討を行っている。具体的には、RNS干渉と呼ばれる手法を用いて、細胞内のCBAP1蛋白質の発現量を本来の約15%まで低下させた。その結果、CBAP1蛋白質量の低下に伴って、本来共局在するはずの、CENP-A蛋白質とCENP-B蛋白質が、共局在を示さなくなることを発見した。この結果は、CBAP1とCENP-A,CENP-B蛋白質の集合の間に直接、もしくは間接的なつながりが存在するという、当初の作業仮説を支持する、予備的ではあるが有力な根拠となるものであった。セントロメアは高等真核生物がもつ遺伝情報(染色体)の分配、維持に必須な機能構造である。ヒトにおけるセントロメアは、アルファサテライト(アルフォイド)DNAと呼ばれる高頻度反復配列上に形成されている。CENP-B boxはこのアルフォイドDNA中に約340塩基対に一回の頻度で存在している、CENP-B蛋白質の結合配列である。このCENP-B boxをもつアルフォィドDNAをヒト培養細胞に導入すると、導入DNAに依存して新規にCENP-A(セントロメア機能に必須なヒストンH3バリアント)などの蛋白質が集合し、セントロメア特異的なクロマチン構造が形成される。今回、研究代表者らは、CENP-B boxに点変異を導入したアルフォイドDNAを作成し、CENP-B蛋白質の結合が失われた場合にはセントロメア構造形成が起こらなくなることを明らかにした。また、新規セントロメア構造形成機構を分子レベルで解析するためには、DNA分子上へのセントロメア蛋白質の直接的な集合を検出する実験的手法が必要である。そこで、抗CENP-A抗体、抗CENP-B抗体を用いたクロマチン免疫沈降法の開発を行い、感度の高いセントロメアクロマチン構造形成の検出系を構築することに成功した。さらに、CENP-B蛋白質と相互作用する因子の、酵母two-hybridシステムを用いた探索も行い、新規遺伝子の一部を得た。この遺伝子配列の全体を獲得し、塩基配列を決定した結果、この遺伝子がコードしている蛋白質は、クロマチン構造変換を行う蛋白質に特徴的なアミノ酸領域をもつことがわかった。この蛋白質の機能を解析するため、ウサギおよびマウスに合成ペプチドを免疫し、抗体作成を行った。この免疫によって得られた血清を用いて、この新規遺伝子産物を特異的に認識することの確認、および抗原蛋白質の機能解析を進めている。

この結果は、CBAP1とCENP-A,CENP-B蛋白質の集合の間に直接、もしくは間接的なつながりが存在するという、当初の作業仮説を支持する、予備的ではあるが有力な根拠となるものであった。
都市祭礼における「競技化」の民俗学的研究

最終年度にあたる平成30年度は、当初の予定通り、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、東京都府中市の「くらやみ祭り」、砺波市の「となみ夜高まつり」、静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」、兵庫県姫路市の「灘のけんか祭り」の調査を行った。これらの祭礼については複数年の調査により十分なデータを収集することができた。調査結果を比較検討した結果、青森ねぶた祭やYOSAKOIソーラン祭りでは、審査員が審査し表彰するという仕組みが出来上がっていた。その成立経緯と変遷、運用状況の調査から、採点競技としての競技化が進行することで、祭礼のあり方に多大な影響を与えていることが明らかになった。一方、曳山や神輿などをぶつけあう「喧嘩祭」については、対戦相手、場所、時刻、ぶつかり方などを事前に決め、ルールを明確にした上で遵守を求める、スポーツに近い「競技化」の傾向が明らかになった。そうしたルールが成立する契機として、高度成長期に事故や事件があり、警察や行政からの要請や交渉のあったことが判明した。競技化の結果、単に力比べの要素があるだけでなく、他町と対抗するためのさまざまな駆け引きが生まれ、その部分を楽しむ傾向があることも明らかになった。また「見せ場」が明確になることで観光化する傾向を読み取ることができた。その一方で、競技化を志向しない祭礼の存在も明らかになった。今後は「競技化」の概念をより明確化し、2つのタイプの「競技化」を包含しうる理論を構築することが課題である。平成27年度は、当初の予定通り、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、砺波市の「となみ夜高まつり」静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」沖縄県那覇市と与那原町の綱引の調査を行った。これらの調査を通じて、基礎的なデータを収集することができた。研究開始前に予定した祭礼の現地調査については、すべて実施することができた。また、研究会を開催し、次年度の課題を整理することができた。こうしたことから、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。平成28年度は、当初の予定通り、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、東京都府中市の「くらやみ祭り」、砺波市の「となみ夜高まつり」、静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」、兵庫県姫路市の「灘のけんか祭り」、福島県会津美里町の「会津の大俵引き」の調査を行った。青森ねぶた祭やYOSAKOIソーラン祭りは、審査員が審査し表彰するという仕組みが出来上がっている。いわば採点競技のような競技化が進行していることが明らかになった。一方、他の祭礼では、曳山などを他の町とぶつける「喧嘩祭」として知られているが、対戦相手、場所、時刻、ぶつかり方などを事前に決めてぶつかるというように、ルールが明確になり、遵守が求められる傾向が明らかになった。タイプは違うが、競技化により祭礼が発展する一面がある傾向も読み取ることができた。また、研究会を1回開催し、次年度の課題を整理することができた。平成29年度は、当初の予定通り、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、東京都府中市の「くらやみ祭り」、砺波市の「となみ夜高まつり」、静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」、兵庫県姫路市の「灘のけんか祭り」の調査を行った。これらの祭礼については複数年の調査を経ており、十分なデータを収集することができた。調査結果を比較検討した結果、青森ねぶた祭やYOSAKOIソーラン祭りでは、審査員が審査し表彰するという仕組みが出来上がっている。こうした仕組みが成立した経緯と変遷、運用状況の調査から、採点競技としての競技化が進行し、そのことが祭礼にどのような影響を与えているかが明らかになった。曳山や神輿などを他の町とぶつける「喧嘩祭」については、対戦相手、場所、時刻、ぶつかり方などを事前に決めてぶつかるというように、ルールが明確になり、遵守が求められる傾向が明らかになった。そうしたルールが成立する契機として、高度成長期に事故やさまざまな事件があり、警察や行政との交渉があったことが判明しつつあるものの、一部は調査中である。概して、競技化により祭礼が発展し、観光化する傾向を読み取ることができた。また綱引きについても資料を収集中であり、競技化を指向するものと、そうでないものがあることが明らかになった。

また、今年度は研究会を1回開催し、講師を招いて研修を行うとともに、調査結果を検討し、次年度の課題を整理することができた。さらに、メンバーが学術論文、記念論集への寄稿等を執筆するとともに、日本民俗学会、現代民俗学会、研究会、シンポジウム「富山の祭り」等で個別発表を行い、成果の一部を発表した。こうしたことから、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。最終年度にあたる平成30年度は、当初の予定通り、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、東京都府中市の「くらやみ祭り」、砺波市の「となみ夜高まつり」、静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」、兵庫県姫路市の「灘のけんか祭り」の調査を行った。これらの祭礼については複数年の調査により十分なデータを収集することができた。調査結果を比較検討した結果、青森ねぶた祭やYOSAKOIソーラン祭りでは、審査員が審査し表彰するという仕組みが出来上がっていた。その成立経緯と変遷、運用状況の調査から、採点競技としての競技化が進行することで、祭礼のあり方に多大な影響を与えていることが明らかになった。一方、曳山や神輿などをぶつけあう「喧嘩祭」については、対戦相手、場所、時刻、ぶつかり方などを事前に決め、ルールを明確にした上で遵守を求める、スポーツに近い「競技化」の傾向が明らかになった。そうしたルールが成立する契機として、高度成長期に事故や事件があり、警察や行政からの要請や交渉のあったことが判明した。競技化の結果、単に力比べの要素があるだけでなく、他町と対抗するためのさまざまな駆け引きが生まれ、その部分を楽しむ傾向があることも明らかになった。また「見せ場」が明確になることで観光化する傾向を読み取ることができた。その一方で、競技化を志向しない祭礼の存在も明らかになった。今後は「競技化」の概念をより明確化し、2つのタイプの「競技化」を包含しうる理論を構築することが課題である。平成28年度以降も、当初に予定したとおり、それぞれの祭礼調査を継続する。また、研究協力者として新たに菊田祥子が加わった。兵庫県姫路市灘のけんか祭りを調査し、神輿の祭礼における競技化について研究する予定である。平成29年度も、当初に予定したとおり、それぞれの祭礼調査を継続する。また、研究会を開催し、研究の進行状況を確認するとともに、最終年度に向けて研究のとりまとめ方法を検討する予定である。平成30年度も、当初に予定したとおり、高岡市伏木の「伏木曳山祭」、南砺市福野の「福野夜高祭」、東京都府中市の「くらやみ祭り」、砺波市の「となみ夜高まつり」、静岡県森町の森の祭り、秋田県仙北市角館の「角館の祭り」、北海道札幌市の「YOSAKOIソーラン祭り」、青森県青森市の「青森ねぶた祭」等の祭礼調査を継続する。また、研究会を開催し、研究の進行状況を確認した上、10月に日本民俗学会年会でグループ発表を行う。これを踏まえて最終的な結論をとりまとめる予定である。開催予定の研究会のうち1回を次年度開催としたため、そのための経費を次年度に回すことにした。また、調査が順調に進行したため、一部の調査日程を短縮した。このため使用額に余裕が生じ、257,826円を次年度に回すことになった。開催予定の研究会のうち1回を次年度に回し、30年度に予定している学会発表の準備に充てることとしたため、そのための経費を次年度に回すことにした。このため使用額を次年度に回すことになった。
パワーモジュール用Agナノ粒子焼結接合部の疲労き裂進展寿命予測手法の確立

パワーモジュール用Agナノ粒子焼結接合部の疲労き裂進展寿命予測手法の確立を目指し,本年度は200°Cにおける疲労き裂進展試験を実施し,疲労き裂進展特性の取得および疲労き裂進展則の構築を行った.150°Cまでの疲労き裂進展特性は温度が上昇するに従い,き裂進展の駆動力に対してき裂進展速度が鈍感となる延性的な性質となることが昨年の研究より得られていたが,次世代パワーモジュールで期待される動作温度である200°Cでは,組織粗大化により,再びき裂進展駆動力に対してき裂進展速度が敏感となる脆性的な結果が得られた.昨年度の結果と併せ,パワー半導体モジュールの寿命予測に必要となる温度依存の疲労き裂進展特性を揃えた.本年度は,さらに,この結果を用いて,実際のパワーモジュールにおける疲労寿命予測を行うための疲労き裂進展則および有限要素法解析による疲労き裂進展解析手法を検討した.疲労き裂進展則は,従来の破壊力学手法であるJ積分を用いるのではなく,疲労き裂進展の駆動力パラメータに有限要素法解析でより使いやすいひずみエネルギー密度を用いたものとした.ただし,ひずみエネルギー密度を用いた場合,J積分のような経路独立の性質が無く,ひずみエネルギー密度が要素分割やき裂先端からの距離に依存する問題が生じるが,き裂先端に生じるひずみエネルギーの特性を利用し,有限要素法解析上でひずみエネルギー密度におよぼすこれら要素分割とき裂先端からの距離の依存性を軽減し,J積分同様の経路独立性を持つ新たなひずみエネルギー密度の計算方法を考案した.この手法により簡便に実機の疲労き裂進展寿命予測を行えることを確認した.本年度は昨年度計画した通り,高温における疲労き裂進展試験の実施を行い,温度毎の疲労き裂進展特性のデータを揃えることを完了したこと,また,有限要素法解析による実際のパワー半導体モジュール構造における疲労き裂進展解析手法の検討を行い,有限要素法解析にて比較的簡易に疲労き裂進展解析を行える手法を見いだせたので,当初の計画に対して研究が概ね順調に進展していると判断される.ただし,有限要素法解析による疲労き裂進展解析手法の確立に注力したため,高温疲労き裂進展試験後の破壊機構解析が完了出来なかった.この解析に関しては来年度に実施する予定である.今年度,破壊力学手法とは異なり有限要素法解析でひずみエネルギー密度を計算し,この値を用いてAg焼結接合部の疲労き裂進展を再現する手法を考案したので,来年度はこの手法をユーザーサブルーチンで有限要素法解析ソフトウェアに組み込み,自動で疲労き裂進展解析が行えるように本手法を最終的に仕上げる.また,来年度は,実際のパワー半導体モジュール構造でパワーサイクル試験もしくは温度サイクル試験を行い,本年度まで検討してきたAgナノ粒子焼結接合部の疲労き裂進展予測手法の妥当性と精度確認を行う.パワーサイクル試験もしくは温度サイクル試験に使用するパワー半導体モジュールは,IGBTチップとダイオードを絶縁基板にAgナノ粒子を用いて搭載した汎用モジュールに準拠した構造とし,これを作成する.このパワー半導体モジュールを用いてパワーサイクル試験結果と有限要素法解析による予測結果の比較を行い,予測精度確認を行うとともに,寿命予測上の問題点を修正し,最終的にパワーサイクル中のAgナノ粒子焼結接合部の疲労き裂進展予測手法として提案を行う.Agナノ粒子焼結体の状態方程式の構築および変形機構解析のため,実用候補となりうる無加圧Agナノ粒子焼結材料を対象に請者の開発した微小荷重力学試験機を用いて,室温から140°Cに至る温度域にて,弾塑性構成式およびクリープ構成式を構築する力学試験を行い,それぞれの有限要素法解析で用いる構成式を作成した.また,室温から140°Cの温度域にて,申請者が開発してきたミニチュア疲労き裂進展試験により無加圧焼結したAgナノ粒子焼結体の疲労き裂進展速度を調査し,疲労き裂進展速度の温度依存性,疲労き裂進展経路と焼結温度の関係を検討した.無加圧焼結したAgナノ粒子焼結体は,一般的なはんだ材料異なり,試験温度が上昇するに従い,疲労き裂進展速度が遅くなる興味深い結果が確認された.試験後の損傷域における電子顕微鏡観察の結果,焼結ネック部において,Agナノ粒子焼結体特有の粘性的なクリープ変形が確認され,また,焼結内部構造を再現したミクロスケール有限要素法解析により,高温の試験になると,このネック部における粘性的な変形がき裂先端のエネルギー吸収し,疲労き裂進展抵抗が増加することが導かれた.また,無加圧焼結の場合,焼結温度が上昇すると,焼結体内部の空隙が減少し,より密な内部構造となることで疲労き裂進展速度は低下するが,前述のネック部における粘性的変形により,試験温度が高温では,疲労き裂進展速度におよぼす焼結温度の影響が少なくなることがわかった.計画段階では,パワーモジュールの動作域におけるダイアタッチ部の応力解析および疲労き裂進展解析のベースとなる力学構成方程式および疲労き裂進展計測を行うことにしている.今年度は室温から140°Cに至る温度域にて,力学構成式を構築する実験および疲労き裂進展試験を行い,構成方程式と疲労き裂進展則を構築したため,概ね順調に進んでいると判断した.

ただし,将来の高温動作を考慮すると,より高い温度域(例えば200°C)における力学構成式と疲労き裂進展則が必要であり,これらの実験の必要があるが,装置の耐熱性の限界から本年度は実施できず,次年度で装置改造を含め,対応することとした.パワーモジュール用Agナノ粒子焼結接合部の疲労き裂進展寿命予測手法の確立を目指し,本年度は200°Cにおける疲労き裂進展試験を実施し,疲労き裂進展特性の取得および疲労き裂進展則の構築を行った.150°Cまでの疲労き裂進展特性は温度が上昇するに従い,き裂進展の駆動力に対してき裂進展速度が鈍感となる延性的な性質となることが昨年の研究より得られていたが,次世代パワーモジュールで期待される動作温度である200°Cでは,組織粗大化により,再びき裂進展駆動力に対してき裂進展速度が敏感となる脆性的な結果が得られた.昨年度の結果と併せ,パワー半導体モジュールの寿命予測に必要となる温度依存の疲労き裂進展特性を揃えた.本年度は,さらに,この結果を用いて,実際のパワーモジュールにおける疲労寿命予測を行うための疲労き裂進展則および有限要素法解析による疲労き裂進展解析手法を検討した.疲労き裂進展則は,従来の破壊力学手法であるJ積分を用いるのではなく,疲労き裂進展の駆動力パラメータに有限要素法解析でより使いやすいひずみエネルギー密度を用いたものとした.ただし,ひずみエネルギー密度を用いた場合,J積分のような経路独立の性質が無く,ひずみエネルギー密度が要素分割やき裂先端からの距離に依存する問題が生じるが,き裂先端に生じるひずみエネルギーの特性を利用し,有限要素法解析上でひずみエネルギー密度におよぼすこれら要素分割とき裂先端からの距離の依存性を軽減し,J積分同様の経路独立性を持つ新たなひずみエネルギー密度の計算方法を考案した.この手法により簡便に実機の疲労き裂進展寿命予測を行えることを確認した.本年度は昨年度計画した通り,高温における疲労き裂進展試験の実施を行い,温度毎の疲労き裂進展特性のデータを揃えることを完了したこと,また,有限要素法解析による実際のパワー半導体モジュール構造における疲労き裂進展解析手法の検討を行い,有限要素法解析にて比較的簡易に疲労き裂進展解析を行える手法を見いだせたので,当初の計画に対して研究が概ね順調に進展していると判断される.ただし,有限要素法解析による疲労き裂進展解析手法の確立に注力したため,高温疲労き裂進展試験後の破壊機構解析が完了出来なかった.この解析に関しては来年度に実施する予定である.将来の高温動作を考慮したより高い温度域(例えば200°C)における力学構成式と疲労き裂進展則が必要であり,これらの実験を行いために,まず装置の耐熱性の限界を上げる装置改造を行う.その後,200°C以上の温度域にて力学構成式を構築する力学試験および疲労き裂進展試験を実施する.さらに,本研究で対象としているAgナノ粒子材料は一般的なクリープ発現温度より低い温度で粘性的なクリープ変形を開始する特異な現象が観察され,これが疲労き裂進展に影響をおよぼしていることがわかった.
脂肪細胞特異的グリセロールチャネルの生理的意義の解明と糖尿病治療への応用

これまでの研究により、私たちがクローニングしたAQPapが脂肪細胞におけるグリセロールチャネルとして機能し(JBC 2000)、本分子の発現が絶食で増加、摂食で低下すること、インスリンにより抑制されることを明らかにした(JBC 2001)。また、摂食下では血中インスリンの上昇により脂肪細胞AQPap、肝臓でのグリセロールチャネル分子AQP9はともに発現が低下するが、肥満動物ではインスリン抵抗性があり両チャネルの抑制がかからず、高グリセロール血症が持続し糖代謝異常が発症することを明らかにしている(Diabetes 2002)。本研究では、脂肪細胞におけるAQPapの生理的意義の解明と糖尿病治療への応用を視野においたその可能性を評価するため、AQPap欠損マウスの検討を行った。C57BL/6Nの遺伝的バックグラウンドに統一したF5マウスであるAQPap欠損マウスの作製に成功し、810週齢の雄において解析を行った。まず、脂肪細胞特異的グリセロールチャンネルであるAQPapが生体内においてグリセロールの恒常性にどれくらい寄与しているかを検討したところ、摂食時および絶食時ともに血中グリセロール濃度が野生型マウスに比し欠損マウスでは有意に低値であり、逆に脂肪細胞内のグリセロール含量は欠損マウスでは有意に高値であった。脂肪細胞の分化マーカーであるPPARγ、C/EBPαやaP2遺伝子発現には差がみられず、また脂肪細胞内中性脂肪を分解する重要な酵素であるホルモン感受性リパーゼ活性およびその遺伝子発現にも差がなかったことより、欠損マウスにおける低グリセロール血症は純粋にAQPap欠損に基づくものであることを示した。さらに、欠損マウスは絶食状態において著明な低血糖を呈し、肝糖新生の基質として脂肪細胞由来のグリセロールが非常に重要であることを実証した(PNAS 2004)。現在、私たちがクローニングしたaquaporin adipose(AQPap)のノックアウトマウスの解析を行っている。10週令までの経時的な体重変化にはWTとKOとで有意な差は認めなかった。8週令において、摂食下および12時間絶食状態におけるメタボリックパラメーターを検討した。血中グリセロール濃度は、摂食下および絶食下において、ともにKOで有意に低値を示した(摂食下;WT277.3±23.9mM,KO178.2±38.5mM,P<0.05、絶食下;WT343.8±23.0mM,KO249.2±19.5mM,P<0.01)。血糖値は、摂食下では有意な差は認めなかったが、絶食下においてKOで著明に低値を呈した(摂食下;WT165.7±6.9mg/dl,KO158.2±7.5mg/dl、絶食下;WT121.8±5.3mg/dl,KO67.5±19.4mg/dl,P<0.05)。また、血中インスリン値や遊離脂肪酸(FFA)レベルは、両群間で差は認めなかった。さらに、低血糖状態において上昇するグルカゴンやコルチゾールの血中濃度を調べたところ、絶食下のKOは有意に高値を示していた(グルカゴン;WT320.8±9.2pg/ml,KO395.6±26.6mg/dl,P<0.05、コルチゾール;WT202.2±13.4ng/ml,KO241.0±8.9mg/dl,P<0.05)。

一方、glucose tolerance testおよびinsulin tolerance testを試みたが両群間で差は認めず、また、骨格筋、肝臓および白色脂肪組織におけるインスリンシグナルをAktのリン酸化で評価したが、KOはWTと同程度にインスリンによるAktのリン酸化が観察された。次に、絶食下における門脈血中グリセロールおよび脂肪組織グリセロール含量を定量した。門脈血中グリセロールは、末梢血中グリセロール濃度と同様にKOで有意に低値を示したが、脂肪組織グリセロール含量はKOで高値を示した(WT1.274±0.338mmole/mg,KO2.553±0.477mmole/mg)。さらに、脂肪分解を誘発する選択的b3-adrenergic agonistであるBRL26830Aを腹腔内投与し、経時的に血中FFAおよびグリセロール濃度を検討した。血中FFAの上昇度は両群間に差は認めらなかったが、血中グリセロールの上昇は、WTが178.5±8.4%、KOが133.1±4.1%で有意に障害されていた(BRL26830A投与前の血中グリセロール濃度を100%とした時の変化率)。これまでの研究により、私たちがクローニングしたAQPapが脂肪細胞におけるグリセロールチャネルとして機能し(JBC2000)、本分子の発現が絶食で増加、摂食で低下すること、インスリンにより抑制されることを明らかにした(JBC2001)。また、摂食下では血中インスリンの上昇により脂肪細胞AQPap、肝臓でのグリセロールチャネル分子AQP9はともに発現が低下するが、肥満動物ではインスリン抵抗性があり両チャネルの抑制がかからず、高グリセロール血症が持続し糖代謝異常が発症することを明らかにしている(Diabetes2002)。本研究では、脂肪細胞におけるAQPapの生理的意義の解明と糖尿病治療への応用を視野においたその可能性を評価するため、AQPap欠損マウスの検討を行った。C57BL/6Nの遺伝的バックグラウンドに統一したF5マウスであるAQPap欠損マウスの作製に成功し、810週齢の雄において解析を行った。まず、脂肪細胞特異的グリセロールチャンネルであるAQPapが生体内においてグリセロールの恒常性にどれくらい寄与しているかを検討したところ、摂食時および絶食時ともに血中グリセロール濃度が野生型マウスに比し欠損マウスでは有意に低値であり、逆に脂肪細胞内のグリセロール含量は欠損マウスでは有意に高値であった。脂肪細胞の分化マーカーであるPPARγ、C/EBPαやaP2遺伝子発現には差がみられず、また脂肪細胞内中性脂肪を分解する重要な酵素であるホルモン感受性リパーゼ活性およびその遺伝子発現にも差がなかったことより、欠損マウスにおける低グリセロール血症は純粋にAQPap欠損に基づくものであることを示した。さらに、欠損マウスは絶食状態において著明な低血糖を呈し、肝糖新生の基質として脂肪細胞由来のグリセロールが非常に重要であることを実証した(PNAS2004)。
高等真核細胞のクロマチン構造動態とゲノム機能発現制御機構の解明

真核細胞のクロマチン構造の多様性を規定する主な要因であるコアヒストンのアセチル化はヒストンアセチル化酵素(HAT)及び脱アセチル化酵素(HDAC)によって触媒される。本研究はクロマチンの構造変化に基づくゲノム機能発現の制御機構を明らかにすることを目的とする。具体的には、ジーン・ノックアウト法を用い、HAT, HDAC及びクロマチンアセンブリーファクター(CAF-1)の欠損DT40変異株、特に細胞増殖に必須な蛋白質群(CAF-1p48,p60,p150など)に関しては、tet-off systemを作成し解析して、細胞特異的な遺伝子群や細胞増殖に必須な遺伝子群の発現制御に係わるこれら核蛋白質の機能を網羅的に解析する。本年度に得られた研究実績は次の通りである。2、OBF-1がOct-1に結合して、IgM L-chain遺伝子の転写を活性化し、この転写の活性化はHDAC-2で抑制されることを明らかにした。4、CAF-1p48,p60,p150はいずれも細胞の生存に必須であった。これらのtet-responsivehomozygousmutantは新生DNA鎖上のヌクレオソーム形成能低下や様々な染色体異常、セントロメア構築の変化、クロモソームの過凝縮あるいは脱落などを伴って、死滅することを明らかにした。
神経発生における多様性の獲得機構の解析

prospero遺伝子は、神経系の幹細胞から非対称分裂により生じる2次前駆細胞で、一過的に機能するホメオボックス遺伝子あり、神経発生に必須な役割を果たす。この遺伝子の転写は幹細胞と二次前駆細胞とで等しく行われるにもかかわらず、翻訳産物は幹細胞の細胞核に見られず、2次前駆細胞の細胞核に局在するように観察される。我々は、このようなprosperoの転写と蛋白局在の非対称性について解析してきた。prospero蛋白は神経幹細胞で翻訳されているが、核には決して移行せず、細胞周期の進行に伴いダイナミックに細胞内で局在を変える。神経幹細胞で合成されたprosperoは、細胞分裂に伴って娘細胞の一方にのみ分配され、そこで機能することが明らかになった。この不等分配の分子機構を解析する第一歩として、不等分配に働く機能ドメインを決定したところ、中央部分の120アミノ酸からなる領域(`非対称'領域)にその活性があることが分かった。非対称領域のなかで、32アミノ酸からなる極めて限定された領域だけがこの活性に必須である。prosperoタンパク質と同様に不等分配されるnumbタンパク質にも、この必須な領域に相同な配列が見い出されることから、これら二つの分子は同じ機構によって非対称に分配されるのかも知れない。細胞が増殖しながら多様な細胞が形成される発生において、細胞分裂により異なる二つの細胞が生まれる非対称分裂は最も基本的な過程である。prosperoは、細胞分裂に伴い非対称に分配される転写因子の最初の例であり、二つの娘細胞が異なる遺伝子発現をするために、転写因子が一方の娘細胞だけに分配されるという新しいメカニズムの存在する事を明らかにすることができた。prosperoの非対称分配は、外胚葉の神経系以外に内胚葉でも観察されることから、この機構が発生にひろく機能すると考えられる。
視点位置に応じた三次元モデルの逐次生成による広域仮想化現実空間の構築

本研究では、移動撮影によって得られた全方位画像に対して、撮影地点以外からの新たな視点の画像を生成する手法について研究を行った。今年度は、複数の撮影地点に対する中間地点における視点の画像を生成することを目標に全方位奥行画像を用い、入力画像撮影地点の中間位置において奥行画像の最適化を行うことで、品質の高い中間視点画像生成を行う手法を開発した。具体的には、中間視点位置における各画素の奥行値を最適化するために、各入力画像上での色の一致度を基準に最適化を行い、各画素の色を決定する手法を開発した。また、不自然な画像の生成を抑制するために、奥行きの滑らかさを指標とした目的関数を設定し、奥行の不連続な変化を抑止した。これにより、任意の視点位置における画像を生成することが可能となったが、本研究では更に、複数の画像の対応から生成される画像の解像度を高める超解像手法についても実現可能であることに着目し、更なる生成画像の品質向上を行った。他方、モデルベースでの任意視点画像生成手法についても、基礎的検証を行った。具体的には、モデル生成の際にオクルージョンなどによって生じる欠損領域について、周辺の類似構造パターンを用いることで、自動的に修復を行い、違和感の生じにくい三次元モデルを生成する手法を開発した。実験により、小物体に対する自動修復については高品位な結果得られたが、本研究の目的である広域屋外環境に対する検証には現時点では至っておらず、研究期間終了後においても引き続き、今後広域屋外環境モデルに対する実験を実施し、本研究成果の有効性を確認・公開していく予定である。今年度は、現実環境に対して複数地点で観測した広域三次元データに対して、エネルギー関数を用いた表面形状モデルを逐次変形させることで、現実の広域環境を対象とした三次元形状推定を行う手法を開発した。具体的には、まず多数の地点において、環境の奥行き画像をレーザレンジファンダおよび動画像からのステレオ推定手法により獲得し、獲得した奥行きデータの位置合わせを行った。また、多数の地点から異なる計測手段によって獲得された奥行き画像データに対して、最適な表面モデルを構成するためのエネルギー関数を定義し、このエネルギー関数を最小化することで、計測手段・位置によらず一貫した表面形状モデルの推定を行う手法を開発した。更に、推定された表面形状に対して張り付けるテクスチャを自動選択する手法についても検討を行い、任意視点からの観測時に生成される画像上において、物体表面のテクスチャの不連続を防止するためのテクスチャ選択基準を開発した。ただし、本年度開発した変形表面形状モデルは現時点では視点位置に依存しないものと仮定しており、画一的なモデル生成に留まっている。加えて、推定処理にかかる処理時間もビデオレートには遠く及んでいない。次年度は、これらの問題を解決するため、本年度の開発した手法によって得られた表面形状モデルを初期値とし、ビデオレートで視点位置に応じた最適な変形を行う変形表面モデルの実現手法を開発する予定である。