hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
皮膚ひずみ測定法を用いた褥瘡患者への看護・介護技術の構築

褥瘡患者の褥瘡周辺部の皮膚に加わる外力により生じる皮膚ひずみを測定した結果、皮膚ひずみの測定値から褥瘡部の創の変形状態を看護援助の実施前後で相対的に比較することが可能であると考えられた。また、体位管理に関わる援助技術の際に褥瘡部の皮膚ひずみが生じ、褥瘡の変形が考えられた。しかし、患者のおかれている状況により多彩な褥瘡の変形が生じていると考えられたため、すべての褥瘡患者に応用することが今後の課題である。本研究では、皮膚に加わる外力により生じる皮膚ひずみを測定することで、皮膚に加わる外力を評価する方法を開発し、褥瘡患者への看護・介護技術を構築することを目的に今年度は以下の研究を実施した。1.皮膚ひずみを測定するためには皮膚に動ひずみセンサーを密着させても生体に侵襲がなく、皮膚が脆弱な褥瘡患者の褥瘡周囲部を測定しても医学的に安全な測定方法を褥瘡治療の専門医師の監修のもと開発した。この測定法は、褥瘡患者に提供されている看護援助技術を評価することを予定しており、経時的に測定することはもちろん、褥瘡患者のからだの動きならびに看護・介護を実施する援助者の動きを制限しない測定方法である。また、ヒト皮膚に材料特性上、類似した褥瘡モデルを作成して、皮膚ひずみ測定法の妥当性を検証し、皮膚ひずみが計測可能な方法であることを確認した。2.外力による褥瘡部の創の変形特性の把握をするために、褥瘡患者を被測定者として本研究で開発した皮膚ひずみ測定法を用いて、看護援助などで生じる皮膚ひずみの測定を実施している。また、皮膚ひずみの測定値から褥瘡部の創の変形を症例ごとに褥瘡モデルを併用することで創の変動を可視化して検討している。さらに、被測定者の皮膚の状態が看護援助技術や褥瘡治療内容により外力に対する皮膚のひずみが変化しやすい。このため、皮膚の状態変化を把握するために皮膚測定装置を併用しながら、皮膚ひずみ測定を実施し、皮膚の状態と皮膚ひずみの測定値との関連についても検討をしている。3.褥瘡患者・褥瘡ハイリスク患者への看護・介護技術の評価をするために、褥瘡患者に提供されている看護・介護援助技術を評価するための項目を選定した。今後は、皮膚ひずみ測定を実施しながら、褥瘡患者の看護・介護技術のデータベースを作成する予定である。本研究では、皮膚に加わる外力により生じる皮膚ひずみを測定することで、皮膚に加わる外力を評価する方法を開発し、褥瘡患者への看護・介護技衛を構築することを目的に今年度は以下の研究を実施した。2.外力による褥瘡部の創の変形特性の把握をするために、褥瘡患者を被測定者として本研究で開発した皮膚ひずみ測定法を用いて、看護援助技術や褥瘡の治療などで生じる皮膚ひずみの測定の結果、皮膚ひずみの測定値から褥瘡部の創の変形方向と変形状態を看護援助技術や褥瘡の治療の実施前後で相対的に比較することが可能であることを確認した。3.褥瘡患者・褥瘡ハイリスク患者の褥瘡部の皮膚ひずみが生じやすい看護・介護技術を評価するための項目を基に皮膚ひずみ測定を実施した。その結果、患者の体動や体位管理に関わる援助技術の際に褥瘡部の皮膚ひずみが生じ、褥瘡の変形が考えられた。
磁気ディスクのトライボロジにおけるミクロ破壊のリアルタイム観察と破壊機構の解明

本研究の成果は次のようにまとめられる.(1)磁気ディスク摩耗試験から得られた結果ヘッド荷重が増加すると磁気ディスクとヘッドに作用する摩耗係数が増加する.摩擦力はヘッド荷重に依存する.ヘッドと磁気ディスクの長時間接触によりディスクの破壊が急激に発生する限界荷重が存在する.磁気ディスクの破壊には摩擦力の増加が伴い,一端破壊が発生すると磁気層は摩耗して,しゅう動部周辺にそれらの破片が散乱する.(2)SEMサーボ中繰返しすべりピンオンディスク試験から得られた結果ピンと磁気ディスクの繰返しすべり接触によりディスク表面に摩耗跡が形成される限界の繰返し数が存在する.摩耗跡は磁気ディスク表面層の疲労により形成される.ピンの繰返しすべり速度が低い場合,ディスク表面層の潤滑層はディスクの疲労寿命低下の原因となる.その理由は,潤滑剤の粘性により摩耗跡に残存した摩耗粉がディスクの摩耗を早めるからである.これに対して潤滑層のない場合,摩耗粉は摩耗跡の外にはじき出されので,潤滑層のある場合に比べて摩耗粉はディスクの摩耗に寄与しない.(3)三角すい圧子の弾塑性押込み解析の確立とその応用三角すい圧子による荷重と押込み変位曲線の負荷過程からビッカース硬度を,除荷過程からヤング率を推定する方法を提案した.本研究の成果は次のようにまとめられる.(1)磁気ディスク摩耗試験から得られた結果ヘッド荷重が増加すると磁気ディスクとヘッドに作用する摩耗係数が増加する.摩擦力はヘッド荷重に依存する.ヘッドと磁気ディスクの長時間接触によりディスクの破壊が急激に発生する限界荷重が存在する.磁気ディスクの破壊には摩擦力の増加が伴い,一端破壊が発生すると磁気層は摩耗して,しゅう動部周辺にそれらの破片が散乱する.(2)SEMサーボ中繰返しすべりピンオンディスク試験から得られた結果ピンと磁気ディスクの繰返しすべり接触によりディスク表面に摩耗跡が形成される限界の繰返し数が存在する.摩耗跡は磁気ディスク表面層の疲労により形成される.ピンの繰返しすべり速度が低い場合,ディスク表面層の潤滑層はディスクの疲労寿命低下の原因となる.その理由は,潤滑剤の粘性により摩耗跡に残存した摩耗粉がディスクの摩耗を早めるからである.これに対して潤滑層のない場合,摩耗粉は摩耗跡の外にはじき出されので,潤滑層のある場合に比べて摩耗粉はディスクの摩耗に寄与しない.(3)三角すい圧子の弾塑性押込み解析の確立とその応用三角すい圧子による荷重と押込み変位曲線の負荷過程からビッカース硬度を,除荷過程からヤング率を推定する方法を提案した.本年度の研究成果は次のようにまとめられる.(1)SEMおよびディジタル疲労試験機の試運転を完了した.また,しゅう動実験により発生する表面損傷の状況のリアルタイム観察に必要な,定点観察と移動点観察の両方が行えるシステムを完成した.現在,SEM中における磁気ディスク試験片とヘッドのしゅう動試験を可能にするために,しゅう動試験用治具を試作中である.さらに,磁気ディスクとヘッドの様々な材料の組み合わせによるピンオンディスク摩耗試験が可能な小型試験機を製作中である.SEM中試験結果の詳細としゅう動試験結果の詳細は,来年度の研究成果に記載する予定である.(2)微小硬度法による薄膜の力学的特性を把握するために,三角錐圧子の弾性・弾塑性押し込み解析プログラムを開発した.薄膜の力学的特性の解明の準備として,種々の金属材料を用いた圧子押し込みの実験結果と解析結果の比較を行い,プログラムの信頼性と精度を検討した.また,数10nmオーダーの弾性押し込み解析結果と測定結果を突き合わせることにより,極めて薄い膜のヤング率の測定が可能であることを証明した.しかし,対頂角が標準のものより小さい圧子を軟質の材料に押し込んだ場合の解析結果は測定結果と一致しなかったので,鋭い圧子先端の大変形を正確に解析する工夫が必要であることがわかった。本年度の研究成果は次のようにまとめられる.(1)磁気ディスク摩耗試験機を用いて,磁気ディスク表面の損傷に及ぼすヘッドの荷重の影響を調べた.その結果,ヘッドの荷重が増加すると磁気ディスクとヘッドに作用する摩擦係数が増加することや摩擦力はヘッドの荷重に依存することが明らかとなった.また,ヘッドの長時間繰返し接触によって,磁気ディスクの破壊が急激に発生する限界の荷重が存在することを明らかにした.(2)油圧サーボ疲労試験機を応用した繰返しすべりピンオンディスク試験装置をSEMに組み込んで,磁気ディスクの損傷機構のその場観察を行った.その結果,ディスク表面に摩耗跡が形成される限界の繰返し数が存在することが明らかにされた.この摩耗跡は,ディスク表面層の疲労過程により形成されること,摩耗跡が観察できる限界繰返し数を支配する因子として接触荷重や潤滑条件が考えられることを明らかにした.さらに,磁気ディスクの品質の優劣の相対比較を迅速かつ簡便に決定する方法を提案した.本研究の成果は次のようにまとめられる。1.磁気ディスク摩耗試験から得られた結果ヘッド荷重が増加すると磁気ディスクとヘッドに作用する摩耗係数が増加する。摩擦力はヘッド荷重に依存する。ヘッドと磁気ディスクの長時間接触によりディスクの破壊が急激に発生する限界荷重が存在する。磁気ディスクの破壊には摩擦力の増加が伴い,一端破壊が発生すると磁気層は摩耗して,しゅう動部周辺にそれらの破片が散乱する。2.SEMサーボ中繰返しすべりピンオンディスク試験から得られた結果ピンと磁気ディスクの繰返しすべり接触によるディスク表面に摩耗跡が形成される限界の繰返し数が存在する。摩耗跡は磁気ディスク表面層の疲労により形成される。

ピンの繰返しすべり速度か低い場合,ディスク表面層の潤滑層はディスクの疲労寿命低下の原因となる。その理由は,潤滑剤の粘性により摩耗跡に吸着残存した摩耗粉がディスクの摩耗を早めるからである。これに対して潤滑層のない場合,摩耗粉は摩耗跡の外にはじき出されので,潤滑層のある場合に比べて摩耗粉はディスクの摩耗に寄与しない。三角すい圧子の弾塑性押込み解析の確立とその応用三角すい圧子による荷重と押込み変位曲線の負荷過程からビッカース硬度を,除荷過程からヤング率を推定する方法を提案した。
世界貿易の多元性と多様性―「長期の１９世紀」アジア域内貿易の動態とその制度的基盤

18世紀後半から第一次大戦までの「長期の19世紀」には、世界経済の画期となる貿易の質的変化と量的拡大がみられた。本研究は農作物・軽工業品を中心に多角的に展開されたアジア域内貿易に焦点を当て、データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計)、分析枠組み(取引連鎖分析)、分析ツール(空間解析ツールによる可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採り、貿易拡大の動態とその制度的基盤を明らかにした。その動因について、従来は、西欧の工業製品と非西欧の資源・第一次産品をめぐる双方向の長距離貿易を中心に検討されてきたのに対して、本研究は域内で生産された農作物・軽工業品心に多角的に展開されたアジア域内貿易に焦点を当てて分析し、データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計データ・ベースの構築)、分析枠組み(主要貿易商品の取引連鎖(Commodity Chain)分析)、分析ツール(時空間分析ツールによる貿易の空間分布とその時系列的変化の可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採ることで、貿易拡大の動態を明らかにし、その制度的基盤を示すことを課題としている。平成25年度、貿易統計・時空間分析班は、木越が作成した中国海関統計分析のフォーマットに合わせて、中国主要港の貿易統計データベースの構築を終えた。商品連鎖・取引制度班も、各地域での一次史料調査を通じて、貿易ルートとそこでの取引制度に関する情報の収集・分析を続けた。そうした成果を踏まえて、国際ワークショップ“Exploring the Economic History of India and the Indian Ocean World from the 17th to the19th Century" (2014年3月19日、於プネ大学歴史学部、プネ、インド)を開催し(参加者:城山、神田、木越、平井、島西)、交易圏と商人ネットワークとの関係について、西インドをフィールドとする現地の研究者と討論を行い、また、研究協力について打ち合わせを行った。その動因について、本研究は域内で生産された農作物・軽工業品を中心に多角的に展開されたアジア域内貿易に焦点を当てて分析し、データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計データ・ベースの構築)、分析枠組み(主要貿易商品の取引連鎖(Commodity Chain)分析)、分析ツール(時空間分析ツールによる貿易の空間分布とその時系列的変化の可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採ることで、貿易拡大の動態を明らかにし、その制度的基盤を示すことを課題としている。その動因について、従来は、西欧の工業製品と非西欧の資源・第一次産品をめぐる双方向の長距離貿易を中心に検討されてきたのに対して、本研究は、データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計データ・ベースの構築)、分析枠組み(主要貿易商品の取引連鎖(Commodity Chain)分析)、分析ツール(時空間分析ツールによる貿易の空間分布とその時系列的変化の可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採ることで、貿易拡大の動態を明らかにし、その制度的基盤を示すことを課題としている。平成26年度、貿易統計・時空間分析班は、中国海関貿易統計から主要貿易港間の国内交易のデータベースを作成し、更にそれを地理情報システム(GIS)を利用して、地図上に可視化した。開港後の国内市場の変容に関する、新たな知見の提示となっている。その成果は、Asian Network for GIS-based Studies meetingで発表された。商品連鎖・取引制度分析班も、引き続き各地域での一次資料調査を通じて、アジア地域における商品流通システム形成に関する分析を深め、その一部をFourth European Congress on World and Global Historyのセッションで発表し、フィードバックを受けた。各班における研究成果を、平成27年度に開催される第17回世界経済史会議(平成27年8月3ー7日)で発表するべく、プレ・コンファレンス・ミーティング(平成27年3月27ー28日於西南学院大学)を開催し、発表原稿の事前報告と討論を行った。18世紀後半から第一次大戦までの「長期の19世紀」には、世界貿易の質的変化と量的拡大がみられた。その動因について、従来は、西欧の工業製品と非西欧の資源・第一次産品をめぐる双方向の長距離貿易を中心に検討されてきたのに対して、本研究はアジア域内で多角的に展開された貿易に焦点を当てる。データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計データ・ベースの構築)、分析枠組み(主要貿易商品の取引連鎖(Commodity Chain)分析)、分析ツール(時空間分析ツールによる貿易の空間分布とその時系列的変化の可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採ることで、貿易拡大の動態を明らかにし、その制度的基盤を示すことを課題とする。平成27年度、貿易統計・時空間分析班は、中国海関統計から作成したデータベース(DB)から各開港場のボロノイ商圏と国内交易ルートを、アジア各地の英字新聞掲載の船舶情報のDBから船舶運行量を可視化すると共に、汽船航行手引書から帆船・汽船の航路図、風向・海流図をデジタル・データ化し、本研究のウェブサイトVisualizing Economic History in Asia (www.veha.e.u-tokyo.ac.jp)上で公開した。

貿易・交易・交通を定量化し、かつ地図上に可視化することで、貿易の動態を多元的に分析することが可能となった。商品取引・取引制度分析班は、第17回世界経済史会議のセッションFormation of Logistics Clusters in the Age of Global Trade Expansion: The Cases in Asia from the19th to the20th Centuryで、港湾都市のインフラ構築に焦点を当て、成果を発表した。2016年3月には、各班における成果を出版物としても発表するべく、討論会を行った18世紀後半から第一次大戦までの「長期の19世紀」には、世界経済の画期となる貿易の質的変化と量的拡大がみられた。本研究は農作物・軽工業品を中心に多角的に展開されたアジア域内貿易に焦点を当て、データ(18ー20世紀アジア主要港貿易統計)、分析枠組み(取引連鎖分析)、分析ツール(空間解析ツールによる可視化)のそれぞれに関して、新たなアプローチを採り、貿易拡大の動態とその制度的基盤を明らかにした。貿易統計のデータベース化、それらの可視化、および制度・流通システムの分析という本研究の中核となる作業が、緊密に連携しつつ、それぞれ重要な成果を上げ、国際学会で発表し、フィードバックを得ることができている。それらの集大成として、国際経済史学会でのセッション報告に向けて、研究グループ全体として、準備を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。経済史研究成果のまとめに向けて、データベースの拡充、それらの可視化と分析、必要な資料調査と確認を行う。ウェブサイトを開設し、貿易統計・時空間分析班の成果を中心に、本研究の成果を公開し、発信していく。また、世界経済史会議でセッション報告を行い、内外の専門家からフィードバックを受けた上で、発表論文に改訂を加え、日本語・英語での出版に向けた準備を行う。貿易統計・時空間分析班は、アジア域内の貿易統計の中で、最も完備されたものの一つである、中国海関統計をベースとして、貿易統計データベースのフォーマットを作成し、更に、それに沿って、中国主要港のデータベースの構築を終えることができた。貿易統計データベースの構築と並行して、各商品に関する各地を結ぶ貿易ルートとそこでの取引制度に関する情報の収集・分析も進んでいる。そうした分析の成果を、国際ワークショップで発表することを通じて、外部の専門家から、有益なフィードバックを得ることが出来ている。経済史研究の最も重要な国際学会の一つである、世界経済史学会で、本研究課題の狙いを国際的に発信することで、コメンテーターや出席者からきわめて有用なフィードバックを得ることができた。今後は、これらを踏まえて、グローバル経済史における本研究課題の位置づけや、理論的枠組みについて議論を深め、より精緻化された計画に基づいて研究を進めていくことが可能になっている。また、時空間分析に関しても、アジア・中国地域のGIS分析のセンターである台湾中央研究院GIS Centerと研究協力体制を構築し、2012年度以降、本研究課題を国際的に展開・発信していけることとなった。
低栄養時の炎症の遷延化，創傷治癒遅延のメカニズム解明：HMGB1機能不全の可能性

本研究の概要は以下である。1.低栄養時の慢性炎症は,HMGB1の分泌が継続するために遷延化するのでは?2.低栄養時の創傷治癒は,HMGB1分泌量が初期炎症には不十分であり,またその後も分泌が継続するために遅延するのでは?これらの仮説を検証するために,歯周炎モデルマウスを用いた低栄養時の慢性炎症遷延化のメカニズム解析,および抜歯モデルマウスを用いた低栄養時の創傷治癒遅延のメカニズム解析を行う。
対称マルコフ過程とディリクレ形式

対称なマルコフ過程はある乗法的汎関数によって、常にエルゴート性を持つ対称マルコフ過程に変換される事は以前示した。その結果の著しい点は、元の対称マルコフ過程が有限の生存時間を持つ場合であっても、エルゴート性を持つマルコフ過程に変換されることである。そのため、Donsker-Varadhan型の大偏差原理を生存時間有限な対称マルコフ過程にまで拡張することが可能になった。また、大偏差原理の上からの評価が、コンパクト集合だけでなく閉集合に対しても成立するための十分条件をある解析的な条件で与えた。その応用として、対称マルコフ過程の半群をL^p-空間でみたときのスペクトル半径がpに依らないためのある一般的な十分条件を得た。加藤クラスと呼ばれる測度に対応する加法的汎関数からブラウン運動の時間変更過程が定義されるが、大偏差原理をその時間変更過程に応用することにより、ブラウン運動の全滞在時間、局所時間の挙動について調べた。さらに、その測度に無限遠点の近傍で小さいという条件を置いてやると、上で示した一般論より時間変更過程のスペクトル半径はpに依らないことが示せる。それを応用してファインマン・カッツ汎関数が可積分になるための必要十分条件も同時に与えている。その他、フラクタル上のブラウン運動に対して大偏差原理が成立することを確認し、それを用いて重複対数の法則を証明した。対称なマルコフ過程はある乗法的汎関数によって、常にエルゴ-ト性を持つ対称マルコフ過程に変換される。その応用として、DonskerとVaradhanが一次元ブラウン運動に関する大偏差原理の下からの評価を証明するために用いた初等的方法は、一般に対称マルコフ過程についても適用できることが示せる。この変換論の著しい点は、元の対称マルコフ過程が有限の生存時間を持つ場合であっても、エルゴディックなマルコフ過程に変換されることである。そのため、Donsker-Varadhan型の大偏差原理を、生存時間有限な対称マルコフ過程に拡張することが可能になる。この事実を用いて、古典的なM.Kacの結果の拡張として、加藤クラスの測度をポテンシャルにもつシュレディンガー作用素の第一固有値を、その測度に対応する加法的汎関数から定義されるFeynmann-Kac型乗法的汎関数のウィナー積分の漸近挙動で表現するという公式を示し、局所時間の挙動に関するいくつかの公式を得、更に、ポテンシャルが超関数の場合にまで拡張した。また、ブラウン運動のコンパクト集合上の全滞在時間に関するKacの結果を、固有展開の方法に依らず、ブラウン運動の時間変更に大偏差原理を応用して確率論的に示した。時間変更過程には内部でのkillingが現れるため、大偏差原理を生存時間有限のマルコフ過程にまで拡張した結果が鍵となる。この事実を、ディリクレ境界条件付きのシュレディンガー方程式の解を確率表現するために必要なgaugeabilityの問題に応用し、従来とは異なった必要十分条件を得た。そのことは、容量の言葉で、gaugeabilityの十分条件を与えることを可能にした。その応用として、対称マルコフ過程の半群をL^P-空間でみたときのスペクトル半径がpに依らないためのある一般的な十分条件を得た。加藤クラスと呼ばれる測度に対応する加法的汎関数からブラウン運動の時間変更過程が定義されるが、大偏差原理をその時間変更過程に応用することにより、ブラウン運動の全滞在時間、局所時間の挙動について調た。

それを応用してファイマン・カッツ汎関数が可積分にこなるための必要十分条件を、時間変更過程のスペクトルの下限に関する条件で与えることができた。そのことは、加藤クラスの測度をポテンシャルに持つシュレディンガー作用素がグリーン関数や正値解を持つための必要十分条件も同時に与えている。その他、フラクタル上のブラウン運動に対して大偏差原理が成立することを確認し、それを用いて重複対数の法則を証明した。本年も引き続き、Donsker-Varadhan型の大偏差原理の応用に着いて考えた。生存時間有限な対称マルコフ過程にまで拡張し、大偏差原理の上からの評価が、コンパクト集合だけでなく閉集合に対しても成立するための十分条件をある解析的な条件で与え、その応用として、対称マルコフ過程の半群をL^p-空間でみたときのスペクトル半径がpに依らないためのある一般的な十分条件を得た。そのことは、L^∞の量をL^2の量、特にスペクトルの下限で表現する事を可能とする。実際、ブラウン運動の局所時間の漸近挙動を、時間変更過程の生成作用素のスペクトルの下限を計算する事により調べた。ファイマン・カッツ汎関数が積分の対数の極限とシュレディンガー作用素の最小固有値を結び付けるカッツの古典的な公式を、ポテンシャル部分が加藤クラスと呼ばれる測度の場合にも拡張できる事を、以前示した。このことは、ブラウン運動の加法的汎関数に関する大偏差原理を、Gartner-Ellisの定理を用いて調べるための前提となる。対数モーメント母関数の微分可能性が示せれば大偏差原理が示せるが、測度に無限遠点の近傍で小さいという条件を置いてやると、対数モーメント母関数の微分可能性が示せ、対応する加法的汎関数の大偏差原理を証明した。連続時間のマルコフ連鎖の場合には、不連続な加法的汎関数に対しても同様な事を考え、大数の法則を示した。
ナノ結晶粒を有する高性能Mg2Ni水素貯蔵合金の開発

高圧巨大ひずみ(HPT)加工を利用してMg系合金に大量ひずみを導入し、結晶粒をナノ結晶化し、水素圧力組成等温測定装置にて水素吸脱特性を評価した。X線回折や透過電子顕微鏡を用いて組織観察や構造解析を行い、水素吸脱特性との相関を調べた。Mg2NiではHPT加工試料やその後の焼鈍試料で423 Kの温度でも3.3wt%の水素を初期活性化なしで吸蔵した。また、MgZrは室温で吸蔵速度が速くなることを確認した。さらに、水素との親和力もとに、Mg4NiPdとMg4NiSnをHPT加工で原子オーダでの混合を図り水素吸脱特性を評価した。室温付近の短時間の反応で水素が吸蔵できることを確認した。高圧下でのねじり加工(HPT加工)を利用してMg2Niに大量ひずみを導入し、水素圧力組成等温測定装置(PCI)にて水素吸脱特性を評価した。比較のために、HPT加工を施していない焼鈍材やHPT加工後に焼鈍を施した試料においても同様の測定を行った。組織観察や構造解析にはX線回折、走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡を用い、水素吸脱特性との相関を調べた。HPT試料では結晶粒はナノレベルに微細化し423 Kの温度でも3.3wt%の水素を初期活性化なしで吸蔵した。結晶粒界は水素の高速移動に有効であることが分かった。HPT加工後に焼鈍した試料では結晶粒がミクロンレベルに粗大化するにもかかわらず、HPT試料と同様に水素の吸収が起こった。高分解能電子顕微鏡観察によれば、積層欠陥が多数生じていて、水素の高速拡散経路になったものと判断した。当初予測していたように、HPT加工によりMg2Niはナノ結晶化することが確認できた。さらに水素貯吸蔵が初期活性化なしでも可能になり、しかも423 Kの低温度で実現できた。さらに、焼鈍後には積層欠陥が生じていることが高分解能電子顕微鏡で確認され、結晶粒がミクロンレベルに大きくなっても、積層欠陥が水素の拡散経路として効果的であることが分かった。結晶粒界をはじめ、HPT加工後の焼鈍によって導入された積層欠陥は水素の拡散速度を速め、低温かつ高速の水素吸蔵に効果的であることが分かった。関連の研究成果は学術論文に公表すると共に、国際会議等で発表した。初年度は、高圧下でのねじり加工(HPT加工)を利用してMg2Niに大量ひずみを導入し、水素圧力組成等温測定装置(PCI)にて水素吸脱特性を評価した。Mg2Ni以外にも、Mg2TiやMgZrの化合物もHPT加工を行い結晶粒がナノ化することを確認した。特にMgZrは室温で吸蔵速度が速くなることを確認した。2年度目(最終年度)は、水素化し易い元素と水素放出を速める元素を適宜混合し水素結合エネルギーが全体でゼロになる状態にする、いわゆるBinding Energy Engineeringのもとに研究を進めた。代表的な組成としてMg4NiPdとMg4NiSnを選択し、HPT加工で多量の格子欠陥を導入し原子オーダでの混合を図った。X線回折、走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡を用い、前者ではbcc構造に変態し、後者ではアモルファス構造に変化することを観察した。また、それぞれにおいて水素吸脱特性を評価し、Mg4NiPdでは1.3%の水素が、Mg4NiSnでは0.4%の水素が吸蔵できることを確認した。これまでの研究では、HPT加工で導入する大量格子欠陥はMg基合金の水素化反応が低温でも速まり効果的となった。しかしながら、吸収された水素の放出が遅く、完全に脱蔵するためには圧力を下げることが必要であるという新たな課題が生じた。

したがって、水素放出を速める元素を添加し、HPT加工で多量の格子欠陥を導入することで、水素の吸収とともに、放出も室温常圧付近で可能な対策を講じる予定である。添加元素については水素との親和力が低い元素用いる予定である。関連の研究成果は随時学術論文や学会シンポジウムで発表する予定である。材料組織学
細胞膜受容体結合型酵素を介した血管平滑筋の弛緩に対するハロタンの影響

【方法】(1)摘出家兎腎動脈および上腸間膜動脈(SMA)の内皮除去リング状標本KrebsRinger液中に3gの静止張力で懸垂し、その等尺性張力変化を記録した。フェニレフリン(3×10^<-7>M)で前収縮させ、ニトロプルシッド(SNP,10^<-9>10^<-6>M)、心房性Na利尿ペプチド(ANP,10^<-11>10^<-8>M)およびプロスタグランディンI_2 (PGI_2,10^<-9>10^<-6>M)の累積投与のよる弛緩反応を、HAL2%存在下、非存在下で記録した。(2)SNP10^<-6>M、ANP10^<-7>M投与15分後の腎動脈VSM中cGMPおよびPGI_210^<-7>M投与5分後のSMA中cAMPの変化をそれぞれHAL2%存在下、非存在下でラジオイムノアッセイ法により測定した。【結果】(1)HALは、腎動脈において、SNPによる濃度依存性の弛緩を有意に抑制したが、ANPによる弛緩には影響しなかった。また、SMAにおけるPGI_2による濃度依存性の弛緩に対しても、HALは影響しなかった。(2)cGMPおよびcAMPは、それぞれSNP、ANPおよびPGI_2投与後に有意に増加した。HALはこの増加に関してSNPに対しては有意に抑制したが、ANPおよびPGI_2に対しては影響しなかった。【結論】HALは、VSMの膜結合型酵素であるparticulate guanylate cyclaseおよびadenylate cyclaseに対し、アゴニストとの結合および酵素作用自身のいずれに対しても影響しないことが示された。
私的整理を組み入れた上場企業の信用リスク評価手法に関する研究

本研究の目的は、分析対象に私的整理などの法的な倒産企業以外のサンプルを加えることで、サンプル選択のバイアスを回避した予測精度の高い信用リスク評価モデルを開発することである。研究期間全体を通した当初の目標は、(1)債務免除データの収集、(2)債務免除を受けた企業の業績の検証、(3)法的な倒産企業に収集した債務免除を受けた企業を加えることで、「企業の失敗」を予測する新たなモデルを開発し、その実用性を評価することであった。まず、債務免除を受けた企業の多くは倒産企業に類似した特徴を持つ一方で、実際に法的な倒産に至った企業は数少ないことを確認し、多くの企業は上場の維持、また完全子会社化、合併、監査法人意見不表明などの理由で退出していることを発見した。これにより、信用リスク評価モデルの開発において、法的な倒産企業以外のサンプルを「企業の失敗」としてモデルに取り込むことの重要性を実際のデータから明らかにした。次に、上述の結果を受けて当初の目標を修正し、合併、完全子会社化、監査法人意見不表明などで退出した企業も「企業の失敗」としてサンプルに含めることができないか検討し、信用リスク評価モデルの構築に考慮すべきサンプルをできる限り含めたモデルの開発と評価を行ってきた。これまでの主な研究成果は、離散型生存分析(ハザード・モデル)を含む信用リスクモデルに関する比較分析の発表と学術誌への掲載であり、信用リスクモデルに含めるべき説明変数の選択においても重要な示唆を得ることができた。また、債務免除を受けた企業の業績に関する分析結果など本研究を通して得た知見については、現在発表および学術誌への掲載を目指して準備を進めている。本研究の目的は、分析対象に私的整理(債務免除)などの法的な倒産企業以外のサンプルを加えることで、サンプル選択のバイアスを回避した予測精度の高い信用リスク評価モデルを開発することである。本年度の目標は、主に債務免除データの収集や債務免除を受けた企業の業績の検証の2点であった。債務免除データの収集に関しては、複数のデータソースを利用することで、分析に必要なデータベースをほぼ完成させた。債務免除を受けた企業を日経NEEDS-Financial QUEST、帝国データバンクの公開資料や関連文献などから特定した上で、当該企業の有価証券証券報告書から債務免除を受けた金額や決算期のデータを収集した。債務免除を受けた企業の業績の検証に関しては、全上場企業を対象に企業業績に関する重要な指標の推移を算出、可視化することで、債務免除を受けた企業の特徴について分析した。その結果、債務免除を受けた企業の多くは、債務免除前に当期利益の大幅な赤字を計上していたり、債務超過に転落あるいは転落寸前といった倒産企業に類似した特徴を持つことがわかった。その一方で、1996年以降に債務免除を受けた企業207社の内、実際に法的な倒産に至った企業はわずか14社であることを確認し、多くの企業は上場の維持、また完全子会社化、合併、監査法人意見不表明などの理由で退出していることを発見した。信用リスク評価モデルを開発において、法的な倒産企業以外のサンプルを「企業の失敗」としてモデルに取り込むことの重要性を実際のデータから明らかにした。研究成果の発信としては、日本ファイナンス学会第24回大会において「危機時に着目した信用リスクモデルの比較分析ーハザードモデルの予測精度ー」の題目で研究報告を実施し、次年度の分析に利用する離散型生存分析(ハザード・モデル)に関する結果を報告した。本年度は、本研究を遂行する上で最も重要な債務免除データを収集し、分析に必要なデータベースをほぼ完成させた。また、収集したデータに基づいて、債務免除を受けた企業の企業業績の特徴に関する事実を確認し、私的整理(債務免除)を「企業の失敗」として信用リスク評価モデルに組み入れることの重要性を明らかにすることができた。平成29年度の目標は、法的な倒産企業に既に収集した債務免除を受けた企業を加えることで、「企業の失敗」を予測する新たなモデルを開発し、その実用性を評価することであった。また、平成28年度に行った全上場企業の企業業績の指標の推移に関する分析において、業績悪化による退出が予想以上に多いのではないかという知見を得た。そこで、債務免除を受けた企業に留まらず、合併、完全子会社化、監査法人意見不表明、時価総額基準、有価証券報告書虚偽記載などで退出した企業も「企業の失敗」としてサンプルに含めることができないか合わせて検討し、信用リスク評価モデルの構築に考慮すべきサンプルをできる限り含めたモデルの開発と評価を目指してきた。しかしながら、平成29年度は(1)申請者の職場異動に伴う研究環境の変化によって、研究へのエフォートの大幅な変更を迫られたこと、(2)本研究を遂行するために必要な研究環境の整備に時間を要したこと、(3)本研究と関連する投稿論文の改訂に想定よりも時間を要したこと、などを理由に研究計画通りに進めることが出来なかった。研究成果としては、日本ファイナンス学会第24回大会で研究報告した論文が学術雑誌に掲載されたことが挙げられる。本論文は、本研究で用いる離散型生存分析(ハザード・モデル)に関する論文であり、信用リスクモデルに含めるべき説明変数の選択においても重要な示唆を得ることができた。本年度は、「企業の失敗」を予測する新たなモデルを開発し、その実用性を評価することであったが、当初予定した研究計画通りに進めることができなかった。その理由として、最も大きな要因は所属研究機関の異動である。

平成28年度から29年度にかけて、大阪市立大学から大阪経済法科大学に異動し、研究環境が大幅に変わった。初年度による業務の多忙さや交通の便などの理由による研究室利用の制約(土日や祝日など)などにより、研究へのエフォートの大幅な変更を迫られたこと、また本研究を遂行するために必要な研究環境の整備に時間を要したことなどが主たる原因である。加えて、夏季休業期間中の大半を本研究と関連する投稿論文の改訂や大学業務に費やしたため、当初予定していた研究計画通りに進めることができずに、進捗状況は遅れている。そのため、当初の研究助成期間は平成29年度までとなっていたが、研究期間を1年間延長し平成30年度まで研究を継続する予定である。本研究の目的は、分析対象に私的整理などの法的な倒産企業以外のサンプルを加えることで、サンプル選択のバイアスを回避した予測精度の高い信用リスク評価モデルを開発することである。研究期間全体を通した当初の目標は、(1)債務免除データの収集、(2)債務免除を受けた企業の業績の検証、(3)法的な倒産企業に収集した債務免除を受けた企業を加えることで、「企業の失敗」を予測する新たなモデルを開発し、その実用性を評価することであった。まず、債務免除を受けた企業の多くは倒産企業に類似した特徴を持つ一方で、実際に法的な倒産に至った企業は数少ないことを確認し、多くの企業は上場の維持、また完全子会社化、合併、監査法人意見不表明などの理由で退出していることを発見した。これにより、信用リスク評価モデルの開発において、法的な倒産企業以外のサンプルを「企業の失敗」としてモデルに取り込むことの重要性を実際のデータから明らかにした。次に、上述の結果を受けて当初の目標を修正し、合併、完全子会社化、監査法人意見不表明などで退出した企業も「企業の失敗」としてサンプルに含めることができないか検討し、信用リスク評価モデルの構築に考慮すべきサンプルをできる限り含めたモデルの開発と評価を行ってきた。これまでの主な研究成果は、離散型生存分析(ハザード・モデル)を含む信用リスクモデルに関する比較分析の発表と学術誌への掲載であり、信用リスクモデルに含めるべき説明変数の選択においても重要な示唆を得ることができた。また、債務免除を受けた企業の業績に関する分析結果など本研究を通して得た知見については、現在発表および学術誌への掲載を目指して準備を進めている。最終年度である平成29年度の目標は、法的な倒産企業に既に収集した債務免除を受けた企業を加えることで、「企業の失敗」を予測する新たなモデルを開発し、その実用性を評価することである。モデルの構築では、近年高い評価を得ている離散型生存分析(ハザード・モデル)を応用し、利用可能なすべての情報を活用する。説明変数には、市場ベースの変数と会計ベースの指標を用いる。基本的には先行研究で提示されている仮設に基づいて、AICなどの情報量基準などから選別する予定である。また、月次のパネルデータを対象としているため、マクロ経済指標などの利用も検討している。
昼光利用のための「まぶしさ-明るさ」メカニズムの解明

窓はまぶしさを引き起こすことがある。「まぶしさ」には「背景と光源の対比」によって引き起こされるものと「目に入る光の全体量(総量)」によって引き起こされものがある。本研究では「対比」によるまぶしさと「総量」によるまぶしさの起こり方について検討した。視野内の平均輝度でまぶしさが予測できる範囲を「総量によるまぶしさ」としてその範囲を示し、窓の天空部分と地表部分をその平均値でまぶしさを評価できる範囲を示した。不快グレア評価の基本式では、対比グレアを評価しているが、光源が大きい場合や背景輝度が高い場合には対比より目に入る光の総量によってグレアがひき起こされることがある。本研究の目的は、対比から総量への変化点、言い換えれば背景が光源の一部に変わるような変化点の存在を明らかにすることである。まず、既往の研究による大きい光源のグレア式を「対比効果を緩和して対比を評価したもの」「対比効果に総量効果を加算したもの」「総量効果と順応効果を評価したもの」に分類して、それぞれの対比効果と総量効果の扱いを明らかにした。順応輝度を一定にした被験者実験は、輝度比Lb/Ls9条件、高輝度部分の立体角2条件、高輝度部分の輝度3条件、計54条件について学生9名に対し行った。その結果、低輝度部分の輝度が高い場合に、低輝度部分の輝度が上がるとグレア感が上昇するという傾向が見られた。対比グレアから総量グレアへの変化点は輝度比と立体角、高輝度部分輝度によって異なる。それを明らかにしていくためには今後非常に多くの実験データが必要となる。対比効果と総量効果を比較、あるいは分離できるような実験方法などを考えていくことも必要であることがわかった。不快グレアには対比効果と総量効果があり、光源が大きい場合や背景輝度が高い場合には総量によってグレアがひき起こされることがある。本研究の目的は、対比から総量への変化点の存在を明らかにすることである。総量グレアであれば高輝度部分と低輝度部分の輝度比によらず視野内平均輝度でグレアを評価できると考え、平均輝度を一定として人工視野装置を用いた実験を行った。第一実験では、視野内平均輝度Lav4条件(4001350cd/m^2)、高輝度部分Lsと低輝度部分Lbの輝度比Lb/Ls3条件、高輝度部分の立体角ω3条件(0.11.0sr)の計36条件に均一輝度視野4条件を加えた計40条件を評価し、前順応輝度は背景輝度とした。その結果、すべての立体角実験条件で輝度比Lb/Lsによる有意差が見られ、対比効果が大きいことを示した。さらに、輝度比LogLb/Ls=-0.4ではいずれの立体角でも、均一輝度よりグレア感が小さくなった。立体角の影響については、検定の結果、1条件を除いていずれの条件でも有意な影響は見られなかった。そこで一定輝度(鉛直面照度300【lx】)に順応し、被験者の移動によって視野を変化させる第二実験を行った。実験条件は38条件となった。その結果1条件以外は輝度比、立体角ともにグレア感への有意な影響は見られず、総量効果が評価されていた。二つの実験から総量グレアの出現には前順応輝度の影響が大きいことを示した。また、均一輝度視野評価の回帰曲線が、平均輝度を用いて計算したPGSVとほぼ一致する範囲を示した。本研究の目的は、対比効果と総量効果を包括的に評価する方法の提案にある。研究代表者・岩田は高輝度部分と低輝度部分からなる視野に関して、呈示方法と前順応輝度の影響に関する3つの被験者実験を行った。第1実験の結果から、呈示方法の影響は立体角が大きく輝度比が大きい条件で現れ、それらの条件ではシャッターを用いて高輝度部分を出現させる方法では、被験者の視線の移動による方法より高いグレア感になることを示した。第2、第3実験の結果から前順応輝度の影響を検討し、総量グレアにおける順応輝度変化比による影響を明らかにした。これらの結果から、順応輝度の変化と視野内輝度分布による総量一対比グレア評価フローを作成した。また連携研究者・望月悦子(千葉工業大学工学部助教)と共同で窓面内の輝度分布と室内表面輝度についてシミュレーションを行い、グレア源と背景を分ける境界輝度を変化させることによる予測グレア感の変化について検討した。最終的なまとめとして、総量-対比グレア評価フローとグレア源と背景を分離する境界輝度抽出方法の妥当性を検討するため、オフィス空間を模した実空間でブラインドのついた窓面を対象にして不快グレア評価実験を行った。総量-対比グレア評価フローによる予測グレア感と実際の評価値を比較した結果、実窓面の場合グレア感がやや低くなることを示し、評価フローに修正を加えた。また、オフィス空間におけるグレア感と許容率の関係を示した。
脊髄虚血障害におけるグリア細胞の役割の解明と治療への応用

大動脈瘤手術における脊髄障害は非常に重篤かつ未解決の合併症である。我々は、障害予防の標的としてのグリア細胞の有用性を検討するため、脊髄虚血再潅流障害においてグリア細胞が果たす役割を分析した。ウサギ脊髄虚血再潅流モデルを用いた実験から、グリア細胞の活性化は遅発性神経細胞障害の程度に相関があることが示された。また、グリア細胞の活性化とアラキドン酸の動態が有意な相関を示すことが判明した。目的・手法(計画)本研究の目的は、ウサギ脊髄虚血モデルを用いて脊髄虚血再潅流障害における活性化グリア細胞の寄与を研究することであり、そのために脳虚血再潅流障害モデルで既に関与が示唆されているS100B、GDNF、炎症性サイトカイン、iNOS等の発現とグリア細胞活性化との関連を免疫染色やWesternblot等の手法を用いて検証する。また、遅延性脊髄障害におけるアポトーシスの寄与を検証するため、Caspase等の発現も評価する。成果ウサギ脊髄虚血モデルはすでに確立された実験系であり、遅延性脊髄障害とグリア細胞(星状膠細胞)活性化の間に有意な相関関係があることが証明された。一方でウサギに用いることが可能な抗体は限られており、メカニズムの解明に有用と思われるcaspaseやiNos、GDNF等に対する抗体は入手しづらい(市販されていない)。このため本実験系を用いた詳細なメカニズム解明は困難が予想されるため、様々な抗体が商業的に入手可能であるラットを用いて同様の研究を行うこととした。現在ラットを用いた新たな実験系を確立するための予備実験を行っているところである。具体的には、1.麻酔法の確立(循環動態・呼吸状態の観察)2.致死性脊髄虚血・非致死性虚血となる虚血時間、温度の設定3.腸管虚血を来さず脊髄虚血のみを来す条件の設定4.ウサギモデルと同様のグリア細胞の変化がみられるかの検証大動脈瘤手術における脊髄障害は非常に重篤かつ未解決部分の多い合併症である。近年、脳虚血再灌流障害におけるグリア細胞の果たす役割が注目されてきたが、脊髄においても虚血再潅流障害に活性化星状膠細胞が関与している可能性がある。我々はウサギ脊髄虚血再潅流モデルを用いた研究で、一過性脊髄虚血再潅流後の脊髄障害の程度と星状膠細胞活性化の程度が有意に相関することを明らかにし報告したが、そのメカニズムについては不明な点が多い。虚血により組織において各種炎症前駆物質が活性化されると、ホスホリパーゼA2が細胞膜リン脂質を加水分解し、遊離脂肪酸やリゾリン脂質の濃度が上昇するとされる。ラット中大脳動脈閉塞モデルでは脳虚血領域で細胞膜構成物質のホスファチジルコリン(PC)の減少と、その加水分解産物であるリゾホスファチジルコリン(LPC)の上昇を認めたという報告が散見される。本研究では、虚血再潅流後の脊髄における細胞膜構成物質PCと、分解産物であるLPCおよびアラキドン酸(AA)の動態を質量顕微鏡法を用いて分析し、脊髄神経障害および星状膠細胞活性の程度と比較することで細胞障害の程度と時期、星状膠細胞の関与について検討した。脊髄虚血再潅流後1日目の脊髄では、正常神経細胞数と各リン脂質の量との間に相関は認めなかったが、星状膠細胞の骨格分子であるGFAP発現量はPL含有量と負の、またAA量と正の相関を各々認めた。虚血再潅流後3日目においては、PC量は正常神経細胞数と正の、またGFAP発現量と負の相関を各々示した。一方LPCはほとんど認められずAAにおいても相関を認めなかった.このことから再潅流後1日目では細胞障害が進行中でありその程度は星状膠細胞活性化の程度(GFAP発現量)に相関すること、3日目では細胞障害はほぼ完了しているがその程度とGFAP発現量が相関すると考えられた。以前我々が報告した3日目におけるGFAP発現量と正常神経細胞数との相関は、相互作用を示すものではなく共に初回虚血の程度を反映していることが示唆された。大動脈瘤手術における脊髄障害は非常に重篤かつ未解決部分の多い合併症である。

本研究では、虚血再潅流後の脊髄におけるPCと、分解産物であるLPCおよびアラキドン酸(AA)の動態を質量顕微鏡法を用いて分析し、脊髄神経障害および星状膠細胞活性の程度と比較することで細胞障害の程度と時期、星状膠細胞の関与について検討した。標的リン脂質分子の発現量の比較には、質量分析計によって得られる質量電荷比(m/z)を反映したマススペクトルにおけるシグナル強度を用いた。また星状膠細胞活性の指標としてGFAP(Glial fibrillary acidic protein)の発現量を分析した。脊髄虚血再潅流後1日目の脊髄では、正常神経細胞数と各リン脂質の量との間に相関は認めなかったが、脊髄におけるGFAP発現はPLの量と負の(R^2=0.968)、またAAの量と正の(R^2=0.948)相関を認めた。虚血再潅流後3日目においては、LPCのピークは認められなかったがPC量と正常神経細胞数の間に正の(R^2=0.905)、GFAP発現との間に負の(R^2=0.969)相関が各々認められた。
病態のシステム的理解と疾患情報モデルの構築

脳・神経系に関与する疾患の疾患情報モデルの構築をおこなうプラットフォームとしての3次元脳データベースを、ヒト、マウス、およびホヤについて構築した。マウスについては、米国におけるポール・アレン脳研究所の3次元マウス脳データベースのミラーサイトの開設に成功し、ヒトとの比較研究を行った。とくに、アルツハイマー症について、関連するタンパク質のネットワークを明らかにした。情報リソースの研究と整備においては、疾患情報モデル作成のための情報リソース整備に向けて、国内外において構築、公開されている生命科学系データベース、特に疾患に関係するものについて、実際に入手、もしくはインターネットを介してアクセスし、それらのデータの中身および利便性の調査・評価を進めている。特に、Nucleic Acids Research誌のデータベース特集号に掲載されている100以上のデータベースについては、詳細を調べるとともに、将来的なデータの利用と統合を目的として各々のデータ構造の精査を行いシステムの設計のための参考情報とした。これらは、インターネットを通じてアクセス可能なものに関してはリスト作成が終了しており、将来、情報提供の一環として公開の予定である。次に疾患モデル研究・構築システムの開発については、プロトタイプの開発に向けてゲノム情報を含む遺伝子配列データから書誌情報に現れる種々の医療関連情報等を含めて一元的に管理、統括するためのシステムの設計を進めている。特に、疾患モデル作成のために特定の疾患に関連する情報を遺伝子レベルから表現型レベルまで一括して検索し、個々の情報を生命科学的意味付けに基づいて再度関連付けをするための仕組みの設計を進めている。このような仕組みにより得られた情報は、疾患モデル作成の際の基礎情報として用いられる予定である。また、アノテーション・検索システムについては、種々・多様な情報を一括して串刺し検索するような方法論と、それらの情報を効率良くアノテーションするとともに遺伝子、細胞、個体にいたる広く多様かつ複雑な情報を利用者に分かりやすく伝えるための画像を中心としたデータの表現方法と表示のための技術検討を開始している。情報リソースの研究とその整備においては、疾患情報モデル作成のための情報リソース整備に向けて、国内外において構築、公開されている生命科学データベース、特に疾患に関係するデータベースについて、実際に入手、もしくはインターネットを介してアクセスし、それらのデータの中身および利便性の調査・評価を引き続き進めている。次に、疾患モデル情報・構築システムの開発については、引き続きプロトタイプの開発に向けてゲノム情報を含む遺伝子配列データから、書誌情報に現れる種々の医療関連情報などを含めて一元的に管理、統括するためのシステム設計を進めている。とくに、疾患モデル作成のために特定の疾患に関連する情報を、遺伝子レベルから表現型レベルまで一括して検索し、個々の情報を生命科学的意味付けにもとづいて再度関連付をするための仕組みの設計を引き続き進めている。また、アノテーション・検索システムについては、種々・多様な情報を一括して串刺し検索することを可能にするような方法論と、それらの情報を効率良くアノテーションするとともに遺伝子、細胞、個体にいたる、広く、多様、かつ複雑な情報を利用者に分かりやすく伝えるための、画像を中心としたデータの表現方法と表示のための技術検討を更に押し進めた。また、いくつかのアイデアをプロトタイプとして作成し検討に入った。とりわけ、脳・神経系の疾患情報データベース構築として、脳の3次元画像に各種のデータを貼り付けていく作業を、ユーザーに使いやすいシステムを構築していくことを第一の課題として進めている。次に、他の大組織カテゴリーに特異的に発現する遺伝子と合わせて、ヒトゲノム中にそのゲノム上の位置をマッピングした。その結果、ヒトゲノム中に8つの脳・神経系に特異的に発現する遺伝子クラスターを発見した。これらの遺伝子クラスターの遺伝子機能とのかかわり合いを現在調べているが、その他の遺伝子ゲノム上の位置関係から推測して、明らかにゲノム重複によってこれらの遺伝子クラスターが出現したものとは思われない。次に、これらのヒトの脳・神経系に特異的に発現している遺伝子について、13の完全ゲノムが決定されている生物種において、オーソログがあるかどうかを、相同性検索を用いて検索したところ、ヒトにおいて脳・神経系に特異的に発現していることが知られている遺伝子の実に14%はヒトと酵母の分岐以前にすでに存在していたことが今回新たに明らかになった。この発見は、脳・神経系を持たないと考えられるヒトと酵母の共通祖先生物種において、現在ヒトにおいて脳・神経系に特異的に発現していることが知られている遺伝子がすでに存在していたことを示しており、これら14%の遺伝子は、進化の過程において、脳・神経系以外の機能から脳・神経系の機能へと、生物学的機能を劇的に変化させてきたことを意味している。もし、この発見が本当だとすると、残りの86%の遺伝子は進化の過程で新たに出現してきたと考えられる。これらの知見は、ヒトの脳・神経系に特異的に発現する遺伝子群の同定やそのヒトゲノムの位置、さらには他生物との遺伝子関係を比較することによって推察すべき疾患モデルの特に機能的推測の基礎を与えるものであり、同時にデータベース推察のプロタイプ作成に大いに役立つものと思われる。本研究課題においては、注目すべき疾患として脳・神経系に関与する疾患を想定している。

特に、神経変性疾患を具体的な対象として考えているが、脳・神経系が高度に複雑であるため、病態のシステム的理解を進め、疾患情報モデルの構築をおこなうプラットフォームとして、3次元の脳データベースを構築している。これまで、コンピュータ・グラフィクスを用いたヒト脳の形態モデルを作成と、それにより脳の各部位が独立したエンティティとしてそれぞれの分割された各部位をオブジェクト化するとともに、分割した部位に発現する遺伝子セットをそのゲノム情報とともにインプリメントされたデータベースを、オブジェクト指向に基づいて構築してきた。さらに、このようなデータベースを、マウス脳においても構築して、注目する遺伝子のヒトとマウスの配列上の相同性を通して、相互交換的に検索できる情報プラットフォームの構築を目指してきた。この背景には、脳構造が非常に複雑であるだけでなく、機能的にもきわめて高次な表現形と関連しているため、どう有用なアノテーションを施すかが、目標達成のきわめて重要な鍵であった。具体的には、3つの個別的な目標を達成するため、それぞれの研究開発要素においては、必ずしもヒトにこだわらないモデル生物を用いて研究開発し、個々の目標を達して、最終的には、ヒトとマウスの3次元データベースとそれを利用するためのグラフィック・インターフェースの構築に努めた。まず、目標の「1)脳神経疾患の複雑性を考慮し、事象間の相関関係を特定するために知識処理をべースに情報モデルの構築を進める。」においては、ホヤを生物モデルとして独自に構築した3次元データベースを参考に、ヒトを対称に設計を進めた。次の目標である「2)疾患情報モデルを用いて、疾病に関する仮説を網羅的に整理し、関連する情報との関連付けにより新しいモデル仮説形成を目指す。」においては、神経変性疾患を具体的な対象疾患として捉え、その発病機序やその分子メカニズムの仮説を構成することを目標とした。特に、ヒト神経疾患に関するタンパク質の相互作用データを中心に用いて、そのタンパク質ネットワークを構築する方法の一般化に関して研究を進めた。これは、神経疾患情報モデルを構築するための土台となるものである。最後に、「3)応用研究として、関連データベースの複合検索、論理モデルとしての計算機実験の試験的研究を進める。」においては、形態データだけでなくユーザインターフェースにおける3次元デザインの有効性を検討し、検索の高速性の向上を試みた。本研究は、「様々な疾患における病態をシステムとして理解し、疾患情報モデルの研究とその構築を行う」ことを目的としている。特に、モデル生物なども考慮して神経系に関するシステムを中心に研究を展開している。本年度の研究成果として、以下のような実績が挙げられる。(1)マウスのGsta4遺伝子が蝸牛血管系に特異的に発現していることを発見し、聴覚異常と関連する可能性を得た。