hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神分裂病における左右大脳半球間の連絡異常についての電気生理学的研究

このことから,振幅よりも安定性や再現性に優れている潜時についても,脳梁反応を評価するためのもう一つの指標として同時に測定するべきことがわかった。以上の2つの問題点を解決する努力を今後も続けてゆくことが必要であると判断された。さらに,現在まで用いてきた方法の他に,2連発磁気刺激を用いて脳梁を介して左右の運動野の互いの抑制効果を評価することによって,左右の大脳半球間の連絡を検討する方法も模索するべきであると考えられた。前年度までの研究から、経頭蓋的磁気刺激を用いた脳梁反応を再現性が高く記録できるのは、上側頭部付近を8の字コイルで刺激をした場合であることが示された。この成績をふまえて、本年度は刺激方法をこの方法に統一して健康被験者15名と精神分裂病患者6名を対象として脳梁反応を記録した。(精神分裂病患者の対象者が少数であるのは、磁気刺激方を用いた研究に本疾患の患者が被験者として参加する場合には、患者本人の同意能力を充分に重視する必要があることが本研究機関の倫理委員会で示され、対象者を厳選した結果である。)脳梁反応は8の字コイルの直下の部位の半対側の大脳半球より、刺激からの頂点潜時が約1520msecの陽性の電位変化として記録された。左半球から右半球への連絡に関する脳梁反応の頂点潜時についても、また右半球から左半球への連絡に関する脳梁反応の頂点潜時についても、健康被験者と精神分裂病患者との間で統計学的な有意差を認めなかった。しかし、健康被験者15名の中で脳梁反応を左右両方向の連絡について記録ができた10名に関して、その中の全例において左半球から右半球への連絡に関する脳梁反応の頂点潜時が、その反対方向の脳梁反応の頂点潜時より短かった。これに対し、精神分裂病患者6名の中で脳梁反応を左右両方向の連絡についても記録ができた5名に関して、その中の4例において健康被験者とは逆に右半球から左半球への連絡に関する脳梁反応の頂点潜時が、その反対方向の脳梁反応の頂点潜時よりも短かった。このことから、健康者では左右の大脳半球間の情報連絡の速度の非対称性が存在しており、一方、精神分裂患者ではそのような非対称性が保たれていないか、もしくは、逆転している可能性があると考えられた。このような精神分裂病患者における大脳半球間の情報連絡の異常が、本疾患の陽性症状を生起させることに関連している可能性があると推測された。
戸建て住宅地のコミュニティ形成に関する研究

郊外の戸建て住宅地の住戸は日本の過半を占めているが、比較的「裕福な」住宅地とて余り政策上も問題とされなかった。しかし今後の高齢化の進展や阪神淡路大震災のような非常時には、そのコミュニティの「弱さ」から大きな問題となりうる住宅地であろう。3年にわたって、そのような問題意識から数ケ所の住宅地で調査研究をおこなった。その結果、得られた全体を通しての成果を以下に上げる。(1)道路を挟んで向かいとも付き合いは発展するが、それらが行政上同じ町内か否かで影響を受ける。(2)一つの道路の区切りで片側710戸ほどの並び戸数がコミュニティ形成上良い。(3)個性的庭造りと共に協調しようとの意識も芽生えている。(4)窓からの眺望を重視する人が多く、回りの環境に「緑」を多く求めている。(5)阪神淡路大震災では9割以上が助け合っている。(6)震災後、付き合う戸数は増えているが付き合い程度は現状で良いとする人が多い。(7)自治会活動への期待は増え環境問題等を扱うことを希望している。(8)集会所等の共用空間は、活用されているが、回りとの「つながり」や広域的「つながり」まで要求する段階ではない等である。まだ詰めるべき点もあって、科学研究費報告書以外に未だ報告していないが今後報告していく予定である。新興の戸建て住宅地の典型として「住宅・都市整備公団」により区画整備手法で開発された平城相楽ニュータウンの一角を取り上げ、戸建て住宅の並び戸数とコミュニティ関係や意識、庭や塀等の境界づくりとコミュニティ意識等を取り上げて調査をした。その結果、(1)道路を挟んで向かいとも付き合いが発展するが、それらが同じ町内なのかどうかによって少し様相を異にする。何故なら、町内会を通じての、ある意味で「強制的」付き合いがあるかどうかもコミュニィティ形成の上で大きなファクターであるからである。新興住宅地では道路で町を区切る傾向があるが、昔の「祇園町」のように道を挟んで同じ町内を形成した方がコミュニティ形成上は良いのではないか、(2)一つの道路の区切りで片側7戸10戸ほどの並び戸数がコミュニティ形成上良い。それ以上だとまとまりが少なくなり、以下だと逆に「息が詰まる」局面も現出しやすい、(3)個性的につくるであろと予想された庭造りや塀造りで、案外「隣近所」と協調しようとの意識もみられる、といった結果が明らかになった。今後の戸建て住宅地の道路、敷地割りや町内割り、庭並みや塀並み造りに有効な示唆が得られたと考えられる。今後は、それらを詰めると共に、道そのもののあり方や近隣でのコミュニティ施設のあり方とも絡ませて総合的に戸建て住宅地のコミュニティ形成の方向を明らかにしたい。本年度は二つの調査を行った。一つは、阪神・淡路大震災地域での戸建て住宅地のコミュニティー形成に関する調査、今一つは京都市における古い戸建て型市営住宅地でのコミュニティー形成に関する調査である。前者は、いざという時のためにも常日頃からのコミュニティー形成が大切ではないか、という問題意識からであり、後者は長い共通の居住地体験がコミュニティー形成にプラスに働くのではないか、という問題意識からであった。前者の調査からは、(1)9割近くの人が震災時に助け合っている。(2)震災後、親しく付き合う軒数が増えている。(3)しかし、親しく付き合うのは現状程度で良いとする人が多い。(4)一方、自治会等の地域活動は、より活発に、とする人は多く、具体的に環境を良くする活動をあげる人が多い。「強制的共同」の仕掛けが現在乏しい戸建て住宅地では、具体的に助け合う事態の体験が、コミュニティー形成に大きな役割を果たすが、なお理論的に言っても、それが必要、ということが心から広く認識されねばならないことが分かったのではなかろうか。後者の調査からは、(1)昭和26年入居からずっと住みつづけている人が8割以上で全体に高齢化が進んでいる。(2)自治会には全員加入し7割が役員を体験し、9割が必要としている。(3)自治会行事は、共同清掃、防火訓練、地蔵盆、秋の親睦会、子供会行事等があり参加率も高い。

(4)集会所は、昭和46年に出来たもので活発に使われているが、現在色々な不満も出てきている。市営の戸建ての場合は、市に対して共同で交渉するという共同の契機が存在するとはいえ、時間的・歴史的経過がコミュニティー形成に重みを与えていることが分かった、と言える。本年度は、二つの調査を行った。一つは戸建て住宅地においてコミュニティを形成する上で効果があると考えられる共用空間の使い方や要求に関する調査である。もう一つは、戸建て住宅地での住戸からの眺望と外回り環境に関する調査である。前者では、一般には集合住宅地に比べて共用空間が計画的にとられていない戸建て住宅地において、たまたま計画的に数戸に一つの「コモンスペース」、住宅地全体として集会所や公園が取られた事例について、居住者がコミュニティ形成とそれらの共用空間との関係について考えていることを調べたものである。「コモンスペース」については、狭くて性格が曖昧なこともあり、余り良い評価が得られなかった。他の共用空間について、その空間だけでなく回りとの「つながり」や同種空間との広域的「つながり」意識について調べたが、未だそれらの重要性を自覚的に意識している人は少数に止まっている。もっと目に付く「暗いから街灯を明るく」のような要求が強かった。次に、窓からの眺望と回りの環境との関係であるが、この問題を取り上げたのは、外からの景観は割と問題になっているのに、内からの眺望が軽視されているのでは、と考えたからである。もし見えたら良いな、と思う眺望として遠景では山並み、中景では公園、近景では並木等が比較的多く上げられた。これは一つの「緑のチェーン」が展開していれば良いと読み取れる。そのことによって好ましいコミュニティが形成される一つの環境条件であろう、と考えられる。
融合型がん遺伝子による肺がん発症機構の解明

我々は完全長cDNAを効率的に発現させるレトロウィルスcDNA発現ライブラリー作成法を開発し、これを用いて肺腺がん切除検体から新たな融合型チロシンキナーゼEML4-ALKを発見した。同がん化キナーゼは染色体転座inv(2p)が肺がん細胞内で生じた結果、EML4遺伝子とALK遺伝子とが融合することにより生じる。本来ALK遺伝子は受容体型チロシンキナーゼをコードしているが、EML4と融合することでその酵素活性が恒常的に上昇し、がん化を導くと考えられる。本研究計画において我々はEML4-ALKがん化キナーゼの肺がん発症における役割を検証すると共に、下流に働くシグナル伝達分子を同定し、同キナーゼの具体的ながん化メカニズムを解明することを目指した。実際の患者検体における発症頻度を明らかにするべく、簡便に病理生検保存検体をスクリーニング可能なEML4-ALK免疫組織染色法を開発した。本手法を用いて約600例の肺がん保存検体をスクリーニングしたところ、14例の陽性例が確認され、そのうち11例はRT-PCR法によりEML4-ALKが検出された。残りの3例のうち1例は正常ALKの高発現であり、2例についてはALKがKIF5Bと融合した新たながん化キナーゼKIF5B-ALKであった。以上より我々の手法はALK融合キナーゼの大規模スクリーニングに有効であると言える。まずEML4-ALKが具体的に生体内において発がんの主たる原因であることを確認するために同遺伝子を肺胞上皮特異的に発現するトランスジェニックマウスを作成した。EML4-ALK発現トランスジェニックマウスは生後僅か2-3週で両肺に数百個の肺腺がんを発症したことから、EML4-ALKは例外的に強力ながん遺伝子であることが証明された。すなわち同遺伝子陽性肺がんはEML4-ALK依存性に発症していると考えられる。従ってALKの酵素活性を特異的に阻害する化合物はEML4-ALK陽性肺がんの全く新しい分子標的治療剤となると期待される。実際本マウスにALK阻害剤を投与することで一ヶ月以内にこれら肺腺がんは速やかに消失し、著明な治療効果を有することも検証された。
コミュニケーション障害者に対する支援システムの開発と臨床現場への適用に関する研究

私共は、平成16年度19年度にかけて、音声コミュニケーション障害者、高齢者、聴覚障害者、言語聴覚障害児者に対する支援システム、評価法の開発およびコミュニケーション援助の開発や臨床への応用を目的として、以下の3グループに分かれて研究を行ってきた。研究分担者や研究協力者は、文系と理系からなる学際的なメンバーで構成され、それぞれの専門性を活かした研究に取組み、成果を上げてきたことが特記される。3グループの研究は次の通りである。1.音声コミュニケーション障害者への支援システムの開発とコミュニケーション援助:神経筋病患者の自声による日英両言語のコミュニケーション支援システムの構築を行い、臨床への応用が可能であることを示した。コーパスベース方式でシステム構築を行った後、より少ないデータで構築可能なHMM音声合成方式でも試作を行い実用レベルに達するという評価結果を得た。2.聴覚障害者に対する支援システムの開発とコミュニケーション援助:聴覚障害児者や老人性難聴者のための残響環境下における聞きやすい拡声処理と補聴器のための音声処理方式の開発と実用化への適用を推進した。3.言語聴覚障害児者に対する支援システムの開発とコミュニケーション援助:高次脳機能に障害を持つ、後天性小児失語症児や中枢性聴覚障害児のコミュニケーション能力向上のための評価、指導法を開発し、発達性構音障害の鑑別診断となる基礎的研究と臨床への応用を行い、発達性読み書き障害児への基礎的、臨床的検討を行った。また、言語習得過程の不備からコミュニケーション障害が形成される可能性について問題提起した。(1)コミュニケーション障害者に対するコミュニケーション支援システムの開発と臨床への応用(飯田、畠山)1-aバイリンガルコミュニケーション支援システムの開発:対象ユーザであるALS患者の日本語音声を収録し(株)アニモ音声合成システムFine Speech用音声DBを作成した。また同患者の英語音声を収録し(英)エジンバラ大学で開発されたFestival音声合成システム用音声DBを作成。来年度は各音声DBを用い作成した合成音声の聴取評価と二つのシステムを統合するユーザインタフェースを作成、コミュニケーションエイドを実装予定。1-b肢体不自由患者の入力補助の環境制御装置の臨床実験を行い、その効果を確認した。来年度は音声認識プログラムの導入を予定している。(2)聴覚障害児者や老人性難聴者のための残響環境下における聞きやすい拡声処理と補聴器のための音声処理方式の開発と実用化への適用(荒井、進藤)2-a高齢者50名を被験者とし大規模な単音節明瞭度試験を行い、以下の2つを検証した:1)提案法(定常部抑圧処理)が小・中規模のホールを模擬した環境下(残響時間1.0,1.3秒)において明瞭度低下を抑えるのに有効であること、2)同処理が補聴器に応用可能であること。2-b重度聴覚障害を対象に改良ケプストラム処理を用いた臨界帯域圧縮法評価の聴取実験を行い、音質の改善を確認した。これにより、臨界帯域圧縮型の補聴器応用上、重要な知見を得ることができた。(3)聴覚障害者の読話力と視覚情報および聴覚情報の関連性の調査(荒井、川中、菅原、平井、飯高)声道形状を可視化する頭部模型を作成することを試みた。従来からの声道模型は口腔内での舌の位置などが捉えにくいものであった。それを、側方から見ることによって音声生成中の正中矢状断面を示すことができるようにした。これにより、適当な音源によって駆動することで得られる音声出力に加え、視覚的なフィードバックを与えることが可能となった。12月には国際シンポジウム"New technology and the investigationofthearticulatory process"を開催し、構音器官の活動に関する情報収集方法の最先端技術について国際的研究者との情報交換を行った。同時に音韻聴取に際してのさまざまな基礎的研究を行い、関連学会にて報告した。(1)コミュニケーション障害者に対するコミュニケーション支援システムの開発と臨床への応用1-

aバイリンガルコミュニケーション支援システムの開発:対象ユーザであるALS患者の日本語音声を収録し(株)アニモ音声合成システムFine Speech用音声DBを作成した。また同患者の英語音声を収録し(英)エジンバラ大学で開発されたFestival音声合成システム用音声DBを作成の仕上げ中である。2006年11月の国際ALS会議に備えて、作成した音声合成システムを用いて作成した合成音声の聴取評価に着手している。来年度は二つのシステムを統合するユーザインタフェースを完成させ、コミュニケーションエイドの実装を行う。(飯田、畠山、荒井、菅原)。1-b肢体不自由患者の入力補助の環境制御装置の臨床実験を行い、その効果を確認した。さらに音声認識プログラムの導入のため、肢体不自由患者の協力を得て、どのような利用方法があるかの実態調査を行った(飯田、菅原)。(2)聴覚障害児者や老人性難聴者のための残響環境下における聞きやすい拡声処理と補聴器のための音声処理方式の開発と実用化への適用(荒井、進藤、菅原)2-a高齢者を対象とした明瞭度試験を引き続き行い、1)定常部抑圧処理がホールを模擬した残響環境ならびに実際のホールにおいて明瞭度低下を抑えるのに有効であること、2)同処理の抑圧率を変えた場合の効果、3)話速を遅くしながら定常部抑圧処理を施すことの有効性、ならびに4)定常部抑圧処理が補聴器に応用可能であるかどうかを検証した(単音節明瞭度・単語了解度、雑音環境下実験、マスキング実験等も含む)。2-b聴覚障害を対象に臨界帯域圧縮法評価の聴取実験を引き続き行った。特に、音声を分析・合成する際に音源として雑音で駆動することにより、臨界帯域を圧縮することに対する意義を検証した。2-c逆時間残響が音声明瞭度に与える影響について聴取実験により調査した。(3)言語障害評価に関する基礎的研究と臨床現場への適用3-a後天性小児失語症児の言語検査開発は、統語面に関しては実験的手法、漢字の読みに関しては国内広範囲に在住する健常な学童を対象とした調査を実施した。結果は後天性失語症児への適用を検討中(進藤、飯高)3-b機能性構音障害の鑑別診断となる基礎研究として、機能性構音障害児の語音知覚能力の特異性を検討するため、まず健常成人らを対象に実施し、音響的特徴もあわせて検討した(平井、荒井、飯高)1)コミュニケーション障害者に対するコミュニケーション支援システムの開発と臨床への応用(飯田、畠山、荒井、菅原)バイリンガルコミュニケーション支援システムの開発:波形編集音声合成システムFestivalを用いて協力者の自声による英語音声合成に取り組んだ。声質変換機能を用いて英語話者のダイフォンデータベースを協力者の声質に変換することで、英語音声合成に成功した。日英両言語に異なる音声合成システムで実現したため、両システム間の話者性一致度の評価も行い良好な結果を得た。
光増感金属フタロシアニン挿入均一メソ細孔性シリカにおける選択的分子変換

咋年度の結果から細孔性の異なるメソポーラスシリカと金属フタロシアニンの導入量を変化させ光触媒である酸化チタン存在下での反応について反応性について検討を行った。メソ細孔性シリカの合成では十分な結晶がえられていなかったり,分散時にミリングすることにより結果比較的ブロードな細孔径分布を持つシリカがえられた。機器の都合で真空脱気後の液相による含浸のみで金属フタロシアニン(銅フタロシアニン)のドープを行った。導入量は液相の銅フタロシアニンの濃度差でコントロールした。調製した試料に特別性のセルを用意し一酸化窒素を導入後太陽光ランプで光照射を1、2、4、8、12,及び24時間の照射を行ったところ24時間照射のものに0.5%程度の一酸化窒素の現象が見られた。一度の実験のものによる為再度確認実験を行う予定である。また、酸化チタンをの共存下で同様の実験を行うことでさらに高度な分子変換が行われるととが予想されるため、今後これについても詳細に検討を行っていく予定である。また昨年行った電気粘性流体としてのシリカ-フタロシアニン粒子の粒子分散系についてもあわせて研究を進めた結果、低粘度シリコーンオイルを用いることでより早い反応時間を示す分散系の調製に成功した。しかしながら電気泳動をしやすい点が問題をなり粘度と粒子の分画について検討を行う必要がある。また、使用電流も高粘度シリコーンオイルより高くなっており制御が必要である1.細孔径の異なる均一メソ細孔性シリカの合成FSM-16を中心に界面活性剤の分子長を利用して細孔径の異なる均一メソ細孔性シリカの合成を行った。2.細孔の金属フタロシアニン導入フタロシアニン溶液を真空中のシリカに導入することで液相吸着によるメソ孔性シリカの細孔内への導入を行った。気相におけるフタロシアニンの導入についても行う予定である。3.表面及び細孔構造解析調製されたメソ細孔性シリカおよび銅フタロシアニン導入シリカの構造及び物性のキャラクタリゼーションを行った。具体的には表面構造解析を電子顕微鏡、細孔構造解析を窒素吸着実験によって行った。その結果メソ細孔内および粒子表面に銅フタロシアニンの導入及び被覆が確認された。細孔構造解析によってメソ孔による吸着等温線のヒステリシスがフタロシハニン導入シリカでは殆ど見られなくなり、導入量と細孔容量等の検討の結果メソ細孔内に銅フタロシアニンが導入されていることがわかった。以上研究成果について第55回コロイドおよび界面化学討論会において発表を行った。現在自作光照射用セルを設計中であり光増感による触媒作用についての検討を行う。また細孔内へのフタロシアニンの導入量との相関についても検討する予定である。4.付帯的ではあるがメソ細孔性シリカの表面及び細孔に有機半導体である銅フタロシアニンを導入することによりその粒子分散系が低電流において顕著な電気粘性効果を発現することを見いだし、2003国際コロイド会議(ブラジル9月)において発表予定である。また、使用電流も高粘度シリコーンオイルより高くなっており制御が必要である
多様体学習を用いた雑音を含む医用画像中の病変テクスチャ識別処理の開発

医用画像上の病変領域抽出に向けた,多様体学習に基づく画像認識処理に関する実験的検討を行った.医用画像は撮像者への負担を軽減するような条件で撮像されることが多いため,多くのノイズが含まれる場合が多い.しかし実験結果から,医用画像中のノイズが,多様体学習を用いた画素ごとに計測されるテクスチャ特徴量の次元削減や,病変テクスチャ識別処理に与える影響は限定的であることが分かった.また,多様体学習ベースの1クラス識別器と2クラス識別器とを組み合わせたcascade識別処理が,病変画素の識別および病変領域抽出に有用であることが分かった.本研究の目的は,医用画像から病変を自動検出する上で重要な画素単位の解析手法,とりわけ多様体学習を用いた高精度な病変画素の解析方法の開発である.例題は,昨年から引き続き胸部CTにおけるすりガラス状(GGO:Ground Glass Opacity)結節の自動検出問題とした.CTの撮像の際は,被撮像者の被ばくを考慮して低線量で撮像されることが多い.低線量で撮像されたCTは多くの雑音を含んでおり,画像から得られるテクスチャ特徴量や,低次元多様体の学習への悪影響を懸念していたが,23年度の研究成果およびそれをもとにした検討から,その影響が限定的であり,既存の多様体学習法でもGGO結節領域内部の画素(以降,GGO画素とのみ記述)と非GGO画素の識別に有用な低次元多様体が得られることが分かった.よって24年度は,多様体を用いたGGO画素の解析法について実験的に検討した.低次元多様体に任意の特徴量ベクトルを投影した際に損失される情報,すなわち残差が,GGO画素の解析に有用な指標になることを国内の学会で報告した.ここでは,Isomapで学習した低次元多様体を用いることとし,その学習データにはGGO画素で算出される特徴量ベクトルのみを用いた.GGO画素による多様体を用いて算出される残差ベクトルのノルムを用いた1クラス識別の結果と,線形および非線形の2クラス識別(GGO画素ー非GGO画素)の結果を比較したところ,識別の傾向に大きな違いがあることが分かった.それを踏まえて両者を相補的に用いた画素識別法を適用したところ,より高精度なGGO画素識別結果,およびGGO結節候補領域の抽出結果が得られた.医用画像上の病変領域抽出に向けた,多様体学習に基づく画像認識処理に関する実験的検討を行った.医用画像は撮像者への負担を軽減するような条件で撮像されることが多いため,多くのノイズが含まれる場合が多い.しかし実験結果から,医用画像中のノイズが,多様体学習を用いた画素ごとに計測されるテクスチャ特徴量の次元削減や,病変テクスチャ識別処理に与える影響は限定的であることが分かった.また,多様体学習ベースの1クラス識別器と2クラス識別器とを組み合わせたcascade識別処理が,病変画素の識別および病変領域抽出に有用であることが分かった.本研究の目的は,雑音が多量に含まれる事の多い医用画像から病変を自動検出するための手法,とりわけ雑音に頑健な多様体学習を用いた手法の開発である.高次元特徴量空間における病変データの分布は,病変パターンの幅広い多様性から複雑な形状をしている.さらに医用画像は雑音を大量に含む事が多く,雑音に影響されず複雑な病変データの分布を解析する事は困難である.本研究では,この様な分布解析問題の解決手法として多様体学習に注目し,それを用いた病変検出手法を開発する. 23年度は,既存の多様体学習を用いた医用画像のテクスチャ解析,およびその結果による病変の自動検出に関する基礎検討を行い,国内の学会においてその成果を報告した.具体的には,画像テクスチャの解析が不可欠である胸部CT像中のすりガラス状(GGO:Ground Glass Opacity)結節の自動検出問題を例題として定め,代表的な多様体学習の1つであるLaplacian Eigenmapを用いて,画素単位で計測された多数のテクスチャ特徴量の次元削減処理に適用した.この際のLaplacian Eigenmapは,教師無し学習法を用いた.得られた部分空間特徴量を用いて,複数種の識別器によるGGO画素の識別処理を行った際の識別性能を確認した.その結果から,教師無しの学習法であっても,ある程度のGGO画素の識別効果を持つ部分空間を得ることができることを確認できた一方で,識別性能へのより高い効果を得るためには,教師あり/半教師ありの多様体学習法が不可欠であるという見通しを得ることができた.まず,本研究において最初に取り扱う例題を「胸部CT像中のすりガラス状(GGO:Ground Glass Opacity)結節病変の識別」に変更し,それに基づく初期研究の成果を国内学会で報告済みであることを述べる.申請時に提示していた研究例題(頭部MRI像上の脳動脈瘤検出,胸部CT像上の肺結節検出,全身PET/CT像上の皮膚病変検出)から,上記例題に変更した理由としては,GGO結節の識別問題の方が画像テクスチャ解析との関連性が高く,手法等の変更による効果が敏感に出やすいと考えたためである.

例題変更に伴い,GGO症例画像の収集やGGO病変識別ソフトウェアの開発に時間を要したが,上述の通り.開発したソフトウェアおよび収集したGGO症例画像を用いた研究成果を23年度中に国内学会で報告済みである.加えて,報告済みの研究成果(実際の医用画像への多様体学習を用いたテクスチャ解析処理の適用)は,24年度の研究計画に含まれるものであることからも,研究は順調な進展を示していると言える.雑音の多く含まれることの多い医用画像解析に特化した手法の考案という点では計画よりは遅れているものの,上記研究成果を基に挽回が容易であると考える.23年度中に国内学会で報告した内容を基に,雑音に対応し医用画像解析に特化した多様体学習の選択および考案を行う.また,それらの多様体学習手法を胸部CT像中のすりガラス状(GGO:Ground Glass Opacity)結節病変の識別問題に適用し,その結果についての検討,および新たな学習手法考案へのフィードバックを行う.加えて,GGO以外の病変(頭部MRI像上の脳動脈瘤検出,胸部CT像上の肺結節検出,全身PET/CT像上の皮膚病変検出など)へも手法を適用し,病変識別性能について検討する.23年度の研究費に繰越金が発生した主な理由としては,新規GGO症例データの収集やGGO識別アプリケーションの開発に時間を割いたことで,学会発表の機会が当初の予定より少なかったことが挙げられる.24年度は,前年度不足していた国内外学会におけるを研究報告の機会を多くする予定であり,それらの渡航費用として23年度の繰越金および24年度の研究費を利用する予定である.また,学会誌に論文を投稿する際の英文校閲費用にも充てる予定である.また,実験の高速化を測るため,高性能PCおよびGPUの購入を予定している.
循環型社会の担い手を育てるゴミと資源・エネルギーに関する総合授業の開発

ゴミの増加とゴミ処理による新たな環境問題が深刻化し、便利な生活を保障してきたこれまでの生産・消費や社会システムを見直す必要が指摘されている。また、ゴミ問題を生じない循環型社会にしていくためには、ゴミ問題を資源・エネルギー問題として包括的に扱うことが必要であり、問題の体係的な理解と実践能力を育成する教育が必要である。そこで、自然界の循環原理の理解、それに基づく社会システムつくりの一貫した方策、その実践参加能力の育成、までを包含する総合授業を、小・中・高等学校の各学校段階を通じて系統的・体系的に構想し、さらにその構想の具体化をめざした。以下、学習内容を段階別に要約して示す。小学校学習項目「I.自然とは」では、生ゴミが土に還る観察をとおして自然の循環を体感し、「IIゴミが出る生活・出ない生活」では、最終処分場調査、および江戸時代と現代生活の比較から、ゴミ問題の原因が、使い捨てによる自然循環の崩壊にあることを知る。「IIIゴミのゆくえと循環」では、生ゴミのたい肥化、処理がやっかいなプラスチックは最小限に減らす必要性、紙・ガラス・金属ゴミの回収資源化の必要性をおさえる。「IV.LCAとは」では、ゴミ処理に困らない商品開発の必要性の考え方をおさえ、「V.地球の温暖化」では、ゴミ焼却を減らす必要とゴミ減量が抜本策であることを知る。IVの原理の理解に基づく対策をチェックシートとして「VI.まとめ」とした。中学校の学習項目「II.資源の循環と社会システム」で、分別回収しても資源化されない社会システムの問題を取り上げ、循環システムの必要性をわからせる。それを受けて、高等学校の学習項目「IV.ゴミの政策」で、循環システムをつくるためにはどのような政策が必要かについて、ゴミ減量の3Rの原則に沿って、日本とドイツの廃棄物政策の内容とその効果を比較することにより、政策も3Rの原則に沿う必要があることを理解させる内容とした。また、ゴミ問題を生じない循環型社会にしていくためには、ゴミ問題を資源・エネルギー問題として包括的に扱うことが必要であり、問題の体系的な理解と実践能力を育成する教育が必要である。12年度は「小・中・高等学校「総合授業:ゴミと資源・エネルギー」の学習内容構想」に基づき、小学校における授業内容を整理した。具体的には、学習項目「I.自然とは」は、生ゴミが土に還る観察をとおして、自然の循環を体感する。「II.ゴミが出る生活・出ない生活」は、最終処分場調査、およびリサイクル社会の江戸時代と現代生活の比較から、ゴミ問題の原因が、使い捨てによる自然循環の崩壊にあることを知る。「III.ゴミのゆくえと循環」では、生ゴミのたい肥化、処理がやっかいなプラスチックは最小限に減らす必要性、紙(製紙実験を通して)・ガラス・金属ゴミは再生が省資源・エネルギーになることから回収資源化の必要性をおさえる。「IV.LCAとは」は、資源化できないゴミが多い実態把握から、ゴミ処理に困らない商品開発の必要性の考え方をおさえる。「V.地球の温暖化」は、二酸化炭素発生の問題から、ゴミ焼却を減らす必要とゴミ減量が抜本策であることを知る。

なお、内容の一部を2000年10月第47回日本家政学会中国・四国支部会(岡山)で口頭発表した。ゴミの増加とゴミ処理による新たな環境問題が深刻化し、便利な生活を保障してきたこれまでの生産・消費や社会システムを見直す必要が指摘されている。また、ゴミ問題を生じない循環型社会にしていくためには、ゴミ問題を資源・エネルギー問題として包括的に扱うことが必要であり、問題の体系的な理解と実践能力を育成する教育が必要である。そこで、自然界の循環原理の理解、それに基づく社会システムつくりの一貫した方策、その実践参加能力の育成、までを包含する総合授業を、小・中・高等学校の各学校段階を通じて系統的・体系的に構想し、さらにその構想の具体化をめざした。13年度は「小・中・高等学校の総合授業「ゴミと資源エネルギー」の学習内容構想」に基づき、中学校と関連させて高等学校における授業内容を整理した。具体的には、中学校の学習項目「II.資源の循環と社会システム」で、分別回収しても資源化されない社会システムの問題を取り上げ、循環システムの必要性をわからせる。それを受けて、高等学校の学習項目「IV.ゴミの政策」で、循環システムをつくるためにはどのような政策が必要かについて、ゴミ減量の3Rの原則に沿って、日本とドイツの廃棄物政策の内容とその効果を比較することにより、政策も3Rの原則に沿う必要があることを理解させる内容とした。また、小学校の「III.ゴミのゆくえと循環(6)紙と森林資源」の「紙ゴミのゆくえと循環」および高等学校の「IV.ゴミの政策」の「日本とドイツの廃棄物政策」について、プレゼンテーション教材と製紙実験教材を開発し、小学生、大学生および生涯学習の場で実践検証を行い、授業の改良を重ねている。なお、研究内容の一部を2001年8月日本環境教育学会第12回大会(北九州)および2001年10月第48回日本家政学会中国・四国支部会(宇部)で、3報口頭発表した。
雑穀と雑穀擬態随伴雑草複合からみた雑穀の起源および飼料作物の開発

インド独自の雑穀とそれらの雑穀擬態随伴雑草の種間および系統間比較をおこない、インド独自の雑穀の起源や分化の様式を探ろうとするものである。コドミレットが属するPaspalum scrobiculatumの栽培型、陸稲に巧妙に擬態する陸稲擬態随伴雑草型および雑草型の3変異型を系統比較栽培して検討した結果、栽培型の穂は高位節分けつが集合して短枝こうから成る大きな穂となっていることがわかった。ところが、陸稲擬態随伴雑草型では、特徴的な長枝こうを有する系統と短枝こうの穂を有する系統が混在することがわかった。ニクキビ属Brachiariaの栽培型korne、リトルミレット擬態随伴雑草型、コドミレット随伴雑草型および雑草型を比較栽培した結果、前2者は系統内変異が少なく斉一であったが、雑草型は変異が大きくまた匍匐性が一般に大きかった。種子発芽は3変異型のいずれも30°Cで最良であったが、栽培型は休眠性がないが、リトルミレット擬態随伴雑草型およびコドミレット随伴雑草型では大きな系統間変異を示し、栽培型の特性を示す系統と雑草型のそれを示す系統が混在することがわかった。以上のことから、雑穀擬態随伴雑草は変異がきわめて大きく、全体としては栽培型と雑草型の中間的な諸特性を示すが、栽培型と雑草型に近い系統の混在集団であることが解り、まさに直ちに二次作物として成立する系統を内包することがわかった。インドのオリッサ、カルナタカおよびアンドラ・プラデシュ州において採集したキンエノコロSetaria glaucaの栽培型の13系統および雑草型の32系統の計45系統を系統比較栽培した結果、出稲期、草丈、草型などの形質は系統間差が大きかった。栽培型には、稈長および止葉が大きい系統、稈長は長いが止葉が短い系統、さらに稈長は短いが止葉が長い系統の3型が存在することが判明した。これに対し、雑草型は極めて変異が大きく連続的で、特徴ある系統群は見い出せなかった。コドミレットが属するPaspalum scrobiculatumの栽培型、陸稲擬態随伴雑草型および雑草型の計33系統を系統比較栽培した結果、これらの3型には極めて明瞭な特徴があることがわかった。栽培型は種子休眠性はほとんどなく、立性で、晩生なものは穂が長く、小穂の配列は不規則な24列であるが、雑草型は匍匐性で、早熟で、小穂は規則正しい2列の配列であった。しかし、陸穂擬態随伴雑草型は休眠性はほとんどなかったが、その他の特性は栽培型と雑草型の中間的な特性を示した。ニクキビ属Brachiariaの変異を調べた結果、前2者と同様の傾向を示した。以上のことから、雑穀擬態随伴雑草は変異がきわめて大きく、栽培型と雑草型の中間的な諸特性を示し、まさに二次作物としての予備群であると位置づけられた。
ニューロン数決定におけるWntシグナルによる増殖と分化のカップリングメカニズム

大脳新皮質のニューロンの数の決定にニューロン前駆細胞の制御は重要であると考えられる。しかしながら、ニューロン前駆細胞の数を決めるメカニズムについてはこれまでほとんど未解明であった。前年度までに我々はWnt-N-myc経路がニューロン前駆細胞の数を正に制御するという知見を得た。そこで本年度は、このニューロン前駆細胞の数の制御がどのようなメカニズムによって起こっているのかを、in vitro培養系、in uteroelectroporation法、N-myc Knockout mouseの解析などによって調べた。in vitro初代培養系においてN-mycの過剰発現がニューロン前駆細胞マーカーTbr2陽性細胞の数に与える影響を調べたところ、N-mycの過剰発現によりTbr2陽性細胞の数が増加することが分かった。一方でin vitro neurosphere assayの結果から神経幹細胞の数は減少している事が示唆された。またin utero electroporation法を行った結果N-mycによりニューロン前駆細胞の数がin vivoでも増加していた。これらの結果から、N-mycは神経幹細胞からニューロン前駆細胞への分化を誘導するのに十分であることが示唆された。さらにN-Mycノックアウトマウスを用いた解析からN-mycはニューロン前駆細胞の十分量の産生に必要である事も示された。これに伴ってupper layerneuronの数がN-mycノックアウトにより減少することも観察された。脳発隼におけるニューロン産生数の制御は脳の機能を構築する上で重要な要素である。脳の機能単位ごとのニューロン数の決定については、ニューロン前駆細胞の分裂回数が大きく貢献すると考えられている。しかしながら、この分裂回数の制御メカニズムを含め、ニューロン前駆細胞の数の制御メカニズムについてはこれまでほとんど未解明であった。我々はこれまでに、大脳新皮質由来の神経幹細胞に対してWntシグナルがニューロン分化運命を誘導することを報告した(Hirabayashi et al.2004 ; 2005)。そこで本研究では、Wntシグナルがいかなるメカニズムで回数の限られた分裂を促進するかを検討し、ニューロン前駆細胞の数の制御メカニズムを理解することを目的とした。本年度の研究によりさらに、Wntシグナルは転写因子N-Mycを誘導することにより、神経幹細胞をニューロン前駆細胞に「分化」させると同時に、ニューロン前駆細胞の「-過的な増殖を促進」するという結果を得た。この時のメカニズムとしてN-Mycがニューロン分化に重要なNgnの発現誘導に関わるという結果も得ることができた。以上の結果は、Wnt-N-Mycシグナルが、大脳新皮質発生においてニューロン前駆細胞の数を決める重要な制御因子であることを示している。これらの結果から本年度の研究によって「発生における細胞数の決定機構」について新たな手がかりが得られたと考えている。
高齢糖尿病患者における認知機能障害に関する研究

本研究においては、高齢糖尿病患者を対象に、その認知機能を評価し、糖尿病性認知症(特にアルツハイマー型認知症でのMCIに相当する軽度認知機能障害)について検討している。対象は前年度までの選択基準で選んだ結果、今年度はさらに12例の患者が新規にエントリーされ、follow upした患者も含めのべ174例となった。検査は心理士がMMSEとリバーミード行動記憶検査(RBMT)を行った。その結果新規患者12例中も含め、最終的にはMMSEが24点以上でRBMTのSPSが15点以下のいわゆるMCIに相当する患者は19例、MMSE24点以下、RBMTのSPS15点未満の早期ADに相当すると考えられる患者が26例、MMSE、RBMTとも正常で認知機能障害を認めない患者が113名であった。アルツハイマー病患者では髄液中のAβ1-40,42濃度が診断に役立つことが報告されているが、本研究の対象としている糖尿病患者では髄液検査を行うことは困難である。そのため未だ詳しく検討されていない血漿中のAβ濃度の測定を行いアルツハイマー病(AD)患者群と比較検討した。その結果血漿Aβ1-40はDM群において46.6±14.9pmol/Lであり、AD群では60.79±16.2pmol/Lで、AD群で有意に高値であった(P<0.01)。しかし血漿Aβ1-42はDM群5.9±2.1、AD群6.6±2.3pmol/LでAD群で高値傾向にあったが有意差はなかった。またDM群の中で心理検査の結果から上記のMCIあるいはAD相当の障害があると認められた5例に関して同様の検討を行ったところAD群とAβ1-40,42ともに有意差は認められなかった。近年アルツハイマー型痴呆の前段階としてMCIという概念が提唱されている。一方糖尿病とアルツハイマー型痴呆との関連に関して近年の疫学調査からは、糖尿病の存在はアルツハイマー型痴呆の危険因子であると考えられている。本研究においては、高齢糖尿病患者を対象に、その認知機能を評価検討した。当院糖尿病・内分泌内科に入院している65才以上の糖尿病患者のうち、糖尿病合併症の進行した患者、他の内科疾患を有する患者、そして痴呆性疾患、明らかな脳血管障害を有する患者を除外した後、本人の自覚症状の有無、血糖コントロールは問わず、今年度は合計98例の患者がエントリーされた。その結果MMSEが24点以上でRBMTのSPSが15点以下のいわゆるMCIに相当する患者は12例、MMSE24点以下、RBMTのSPS15点未満の早期ADに相当すると考えられる患者が19例、MMSE、RBMTとも正常で認知機能障害を認めない患者が67名であった。それらの患者のうち早期AD2例、MCI3例の5例に関してアルツハイマー型痴呆との鑑別を行うためSPECT検査を施行、同時に統計学的画像解析(3D-SSP)を行い有意な血流低下が存在するかどうか確認した。いずれの患者においてもいわゆる後部帯状回や側頭、頭頂葉の血流低下は認められず、AD型の血流低下パターンは認めなかった。このことはこれらの認知機能障害がADとして出現しているのではなく、糖尿病が原因で認知機能の低下が出現している可能性が示唆された。また糖尿病患者全体で血糖コントロールとRBMTのSPSとの間には、空腹時血糖(p<0.001)、HbAlC(P<0.03)と有意な相関関係が認められた。

このこともまた糖尿病すなわち血糖コントロールが認知機能に影響を及ぼしていることを示唆しているものと思われる。本研究においては、高齢糖尿病患者を対象に、その認知機能を評価検討し、糖尿病性認知症(特にアルツハイマー型認知症でのMCIに相当する軽度認知機能障害)の患者を抽出し検討している。対象は当院糖尿病・内分泌内科に入院している65才以上の糖尿病患者のうち、糖尿病合併症の進行した患者、他の内科疾患を有する患者、そして痴呆性疾患、明らかな脳血管障害を有する患者を除外した後、本人の自覚症状の有無血糖コントロールは問わず、今年度は合計46例の患者が新規にエントリーされ、follow upした患者も含めのべ162例の患者において検査を行った。検査は心理士がMMSEとリバーミード行動記憶検査(RBMT)を行った。その結果新規患者46例中、MMSEが24点以上でRBMTのSPSが15点以下のいわゆるMCIに相当する患者は4例、MMSE24点以下、RBMTのSPSI5点未満の早期ADに相当すると考えられる患者が6例、MMSE、RBMTとも正常で認知機能障害を認めない患者が36名であった。全体数が103例の段階でデータをまとめて国際学会にて発表した(The 10th international Conference on Alzheimer's Disease and Related Disorders. July 15-20,2006,Madrid, Spain))。その時は正常72例、MCI9例、AD相当22例であった。この割合はすでにVan den Bergらの報告と合致するものであった。また我々のデータでは、血糖コントロールの指標であるHbAlcとRBMTのSPS、MMSEは有意な負の相関が認められた。このことは血糖コントロールが認知機能に影響を及ぼしていることを示唆しているものと思われる。また昨年度からはアルツハイマー型認知症の診断の指標の一つと考えられている、Aβ1-40,1-42、リン酸化タウ蛋白を血漿中で測定するため、血漿保存を行ってきている。昨年度は24例で保存を行った。これに関しては倫理委員会の承認も得ており、本年度はこれらの測定を行い、最終的な解析を行う予定である。本研究においては、高齢糖尿病患者を対象に、その認知機能を評価し、糖尿病性認知症(特にアルツハイマー型認知症でのMCIに相当する軽度認知機能障害)について検討している。対象は前年度までの選択基準で選んだ結果、今年度はさらに12例の患者が新規にエントリーされ、follow upした患者も含めのべ174例となった。その結果新規患者12例中も含め、最終的にはMMSEが24点以上でRBMTのSPSが15点以下のいわゆるMCIに相当する患者は19例、MMSE24点以下、RBMTのSPS15点未満の早期ADに相当すると考えられる患者が26例、MMSE、RBMTとも正常で認知機能障害を認めない患者が113名であった。アルツハイマー病患者では髄液中のAβ1-40、42濃度が診断に役立つことが報告されているが、本研究の対象としている糖尿病患者では髄液検査を行うことは困難である。そのため未だ詳しく検討されていない血漿中のAβ濃度の測定を行いアルツハイマー病(AD)患者群と比較検討した。その結果血漿Aβ1-40はDM群において46.6±14.9pmol/Lであり、AD群では60.79±16.2pmol/Lで、AD群で有意に高値であった(P<0.01)。しかし血漿Aβ-42はDM群5.9±2.1、AD群6.6±2.3pmol/LでAD群で高値傾向にあったが有意差はなかった。
紫外光で励起したアンモニアによるリン化インジウム表面の直接窒化と電子素子への応用

1.窒化膜の形成光励起したアンモニアによるInP表面の窒化について検討した。この処理によってInP表面の電気的な特性が変化することが、ショットキーダイオードの特性解析ならびにMISダイオードの溶量ー電圧特性の解析によって示された。光励起したアンモニアでは厚い窒化膜の形成が困難であることが判明したため、さらにこれを発展させてより厚い膜を形成することを試み、プラズマを併用する方法を見いだした。2.MIS特性の測定と窒化膜形成条件の最適化直接窒化膜自体の電気的特性並びに窒化膜とInPとの界面特性を評価した。窒化膜の組成など化学的な評価には電子プローブ微小分析法(EPMA)を用い、電気的特性の評価にはMISダイオードの特性による方法を用いた。これらの実験によって、InP表面を有効に窒化するためには、残留酸素を極力減らすことが必要であることがわかった。3.MIS型太陽電池の試作InPを用いたMIS太陽電池を試作し、その基礎となる光起電力特性を評価した。表面の窒化処理によって太陽電池の開放電圧が大きくなり、高効率化に対して有効である可能性が示された。しかしながら現在のところ、エネルギー変換効率の値は他の構造に比べてけっして大きいとはいえず、さらに検討を必要としている。4.今後の研究の展開MISFETのゲート絶縁膜としての応用が期待できる。今後FETの試作と特性評価を行う計画である。InP表面に紫外光で励起したアンモニアによる表面処理を施した後,金属電極を形成した,いわゆるMIS形ショットキダイオードを試作し,その電気的特性を測定した結果,この処理により, InP表面に形成されるエネルギー障壁の高さが0.2eV以上高くなることが判明した.この方法はいくつかの素子に応用可能であるが,その1つとしてInPを用いたMIS形太陽電池を試作し,光起電力特性を評価した.その結果開放電圧が増加することがわかったが,従来報告されている酸化膜を用いた素子の値と比較した場合,現在のところ小さい値にとどまっている.厚い窒化層の形成は,現在のところ認められていない.そこで,紫外光で励起したアンモニアによる表面処理にひきつづいて,シランとアンモニアを原料とした光CVD法によりシリコン窒化膜を連続的にたい積させてMISダイオードを作り,その表面特性(界面特性)を評価した.その結果,紫外光で励起したアンモニアによる表面処理で,フラットバンド電圧すなわち界面に存在する固定電荷の量が減少すること,ならびに界面準位密度が低くなることなどが確認できた.以上のように,ショットキー接触による評価の結果とMISダイオードによる評価の結果は相互に矛盾しておらず,本研究において提案した方法が, InP表面の特性を改善するために有効であることが実証された.残念ながら当該研究機関にはX線光電子分光装置などの表面分析装置が設置されていないためこれらの結果を裏付けるデータが無く,単に電気的特性からの検討にとどまっている点に問題を残している.1.窒化膜の形成光励起したアンモニアによるInP表面の窒化について検討した。この処理によってInP表面の電気的な特性が変化することが、ショットキーダイオードの特性解析ならびにMISダイオードの容量-電圧特性の解析によって示された。窒化膜の組成など化学的な評価には電子プローブ微少分析法(EPMA)を用い、電気的特性の評価にはMISダイオードの特性による方法を用いた。

しかしながら現在のところ、エネルギー変換効率の値は他の構造に比べてけっして大きいとはいえず、さらに検討を必要としている。4.今後の研究の展開MISFETのゲート絶縁膜としての応用が期待できる。今後FETの試作と特性評価を行う計画である。
架橋配位子を持つ金属錯体の創製

本研究は、配位子同士が架橋構造で連結したカプセル形状をもつ錯体を創製し、高機能高安定性材料としての応用を目指したものである。M(tpy)2(M:金属、tpy:terpyridine)型の錯体において、2つのtpy配位子を複数の架橋部位でインターロックする構造を、分子軌道計算を用いて設計した。設計に基づき、多段階合成によって架橋部位のもととなる置換基を有するtpy配位子を合成し、金属との錯形成、架橋構造の構築を試みた。錯体形成は紫外可視吸収スペクトル等によって確認しているが、架橋構造の構築のさらなる条件検討が必要である。有機化学
実験的心筋炎モデルにおける心房性ナトリウム利尿ポリペプチドの検討

本研究では、心筋疾患における心房ナトリウム利尿ポリペプチド(ANP)の病態生理学的意義を検討するため、我々の確立したウイルス性心筋炎モデルにおける心房および心室内のANP分布を検討した。4週令BALB/cマウスに10^3TCD_<50>のEMCウイルスを腹腔内に接種し、心筋炎を作製した。ウイルス接種後、経時的に、断頭によりマウスを屠殺し、心臓を長軸に切る凍結切片を作製し、抗ANPウサギ血清を4°C、7日間incubationを行った後、二次抗体としてFITC標識抗ウサギIgGを反応させた。なお、病理組織学的変化を同時に検討するため、連続切片を作製し、ヘマトキシリン・エオジン染色を行った。ウイルス非接種対照マウスの心房筋では、核周囲にANP様物質を認めたが、心室筋では染色性は陰性であった。病理組織学的には、ウイルス接種1週後、心房および心室には高度の心筋細胞の壊死、小円形細胞浸潤が巣状にみられた。螢光抗体法では、残存した心房筋にANP様染色性の増強がみられた。心室では、高度な病変部周囲の残存心筋に著明なANP様染色性を示す細胞が出現したが、病変の軽度な部位では染色性の増強はみられなかった。ウイルス接種後2週後には、心室腔の拡張を認め、胸水・腹水がみられ、うっ血性心不全の所見を呈した。病理組織学的には心筋細胞の壊死、炎症病巣はさらに著明となり、心筋炎の進展がみられた。残存した心房筋および心室筋には、1週後に比べANP様染色性の増強を示す細胞がさらに広範囲に認められた。同時に行ったradioimmunoassayによるα-rANP様免疫活性は、1週後の早期より心室で著明な上昇がみられ、2週後にはさらに高値を示し、又2週後の心房でも上昇がみられ、免疫組織化学的所見に対応した結果を得、急性心筋炎においては、心房および心室双方のANP合成が亢進することが示唆された。
炭素イオン線照射による生成2次粒子のがん転移への影響

炭素イオン線治療は、X線を用いた従来の放射線治療と比べ高い殺細胞効果を有しており、またX線抵抗性のがんに対しても有効であることが知られている。しかし、その生物学的効果に関して未だ解明されていない事も多い。本研究では、炭素イオン線が体の組織内を通過する際に発生する二次粒子に着目した。体表から近い位置に存在する腫瘍と体表から深い位置に存在する腫瘍を想定した場合における炭素イオン線照射モデルを構築し、同一線量を照射した場合に発生する二次粒子をシミュレーションすると、腫瘍が体表から深い位置に存在するモデルで増加することが分かった。そこで、これらの二次粒子が炭素イオン線の殺細胞効果に影響するかコロニー形成アッセイにて評価した。その結果、炭素イオン線照射にて発生する二次粒子は細胞生残率に影響を与えないことが分かった。一方、がん転移能に関わる細胞遊走能が二次粒子の増加に伴い亢進することが分かった。本研究により、炭素イオン線において同一線量を照射した場合、標的の位置によってがん細胞の遊走能が変化することが示された。
パタン照合アルゴリズムの効率化に関する研究

パタン照合アルゴリズムの効率化を実現し、それを実用的システムの中心的技法として応用するために、次下の点に重点を置いて研究を進めてきた。1)パタン照合アルゴリズムの調査研究。2)日本語テキスト用のパタン照合アルゴリズムの研究開発。3)日本語テキスト用の複数文字列同時置き換え用のパタン照合アルゴリズムの研究開発。4)汎用テキストデータベース管理システムSIGMAの改訂。まず、1)については、Boyer-Moore型,Knuth-Morris-Pratt,Aho-Corasickの手法とその改良等に関して、詳細な調査を行い、1個のキーワードを対象としてアルゴリズムとしては最高速のBoyer-Moore法を大型計算機センターで開発したAIRシステムの新しい機能として実現した。2)については、コード系が複雑な日本語テキスト用に、複数キーワードが同時に扱えるAho-Corasick法を先に開発した文字列分割法の極く自然な一般化という形で、極めて高速な手法を確立した。3)については、既に研究代表者が研究開発していた手法を2)とほぼ同様な手法で一般化し、その効率的な実現法を研究した。4)については、昭和56年に研究開発し、大型計算機センターから一般公開しているSIGMAシステムを日本語テキストも扱えるように全面的に改訂した。これによりSIGMAの有用性が飛躍的に増大し、新しい応用面も拓けてきた。上記の研究の他に、パタン照合問題に関連した、基礎的な研究成果も得た。論理プログラムにおけるパタン照合、すなわち単一化を拡張し、計算を伴う関数を扱えるようにし、その精緻な意味論を展開した。また、正則表現間の等式証明プログラムを開発し、単一化に関する問題点を明らかにした。