hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モンテカルロ飛跡構造シミュレーションに用いられる断面積データの解析

1.目的:生体物質への放射線作用の基本的メカニズムを理解するための有力な手段として,多数のモンテカルロ電子飛跡構造コードが独立に開発されている.この研究の目的は種々の飛跡コードに用いられている水分子の断面積データについて,相互比較・評価を行うことである.とくに,入力データや物理的化学的仮定の違いが放射線影響における生物物理モデルの出力に対して,どの程度影響を与えるかに焦点を当てた.2.方法:断面積の組合せの変化が出力(飛跡)に及ぼす影響を観察するためのツールとして筆者らになる水蒸気コードKURBUCを用いた.KURBUCの入力断面積として,全電離2種,全励起4種,全弾性散乱3種および二次電子スペクトル5種のデータを選び,これらをいろいろ組み合わせて計算を行った.入力データに対するコードの感受性は,他のすべてのパラメータはそのままに保ちながら,一組の断面積のみを交換するという方法で調べた.作られた飛跡の物理特性(相互作用頻度とポイントカーネルの動径分布)の違いをテストした.この際,各々の組合せにおける電子衝突阻止能を求め,断面積の内的一貫性をチェックした.種々の組合せに対する阻止能のばらつきは10%以下であった.3.断面積データ:全電離断面積は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.二次電子スペクトルは種々の理論(Jain-Khare,Born-Bethe,Gryzinski,Kim-Rudd)によって計算した.全励起断面積および平均励起エネルギーについてはParetzke,Olivero et al,Zaider et alらによってまとめられたデータセットを用いた。全弾性散乱は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.4.結果と考察:飛跡構造に最も影響を及ぼす因子は電離断面積とりわけ二次電子スペクトルであることが明らかになった.一方,励起と弾性散乱についてはいかなる断面積も飛跡構造に顕著な差を生じなかった.放射線影響研究における理解は飛跡構造コードを用いることによって得られてきたが,より正確な断面積セットを開発することが現在の理解のレベルを飛躍的に変革するかどうか明らかではない.結論として,液体水コードも含めて異なる断面積を用いているいろいろのコードは大きいサイズのターゲットにおいては類似した結果を与えるが,DNAサイズのターゲットでは顕著な差を示す.粒子シミュレーションにおける物理学や計算手法は,すでに十分に発達した段階にあるといえる.今後はイオン等電子以外の粒子に拡張していく必要がある.1.目的:生体物質への放射線作用の基本的メカニズムを理解するための有力な手段として,多数のモンテカルロ電子飛跡構造コードが独立に開発されている.この研究の目的は種々の飛跡コードに用いられている水分子の断面積データについて,相互比較・評価を行うことである.とくに,入力データや物理的化学的仮定の違いが放射線影響における生物物理モデルの出力に対して,どの程度影響を与えるかに焦点を当てた.2.方法:断面積の組合せの変化が出力(飛跡)に及ぼす影響を観察するためのツールとして筆者らになる水蒸気コードKURBUCを用いた.KURBUCの入力断面積として,全電離2種,全励起4種,全弾性散乱3種および二次電子スペクトル5種のデータを選び,これらをいろいろ組み合わせて計算を行った.入力データに対するコードの感受性は,他のすべてのパラメータはそのままに保ちながら,一組の断面積のみを交換するという方法で調べた.作られた飛跡の物理特性(相互作用頻度とポイントカーネルの動径分布)の違いをテストした.この際,各々の組合せにおける電子衝突阻止能を求め,断面積の内的一貫性をチェックした.種々の組合せに対する阻止能のばらつきは10%以下であった.3.断面積データ:全電離断面積は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.二次電子スペクトルは種々の理論(Jain-Khare,Born-Bethe,Gryzinski,Kim-Rudd)によって計算した.全励起断面積および平均励起エネルギーについてはParetzke,Olivero et al,Zaider et alらによってまとめられたデータセットを用いた。全弾性散乱は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.4.結果と考察:飛跡構造に最も影響を及ぼす因子は電離断面積とりわけ二次電子スペクトルであることが明らかになった.一方,励起と弾性散乱についてはいかなる断面積も飛跡構造に顕著な差を生じなかった.放射線影響研究における理解は飛跡構造コードを用いることによって得られてきたが,より正確な断面積セットを開発することが現在の理解のレベルを飛躍的に変革するかどうか明らかではない.結論として,液体水コードも含めて異なる断面積を用いているいろいろのコードは大きいサイズのターゲットにおいては類似した結果を与えるが,DNAサイズのターゲットでは顕著な差を示す.粒子シミュレーションにおける物理学や計算手法は,すでに十分に発達した段階にあるといえる.今後はイオン等電子以外の粒子に拡張していく必要がある.1.目的多くのグループが独自に水蒸気あるいは液体水における荷電粒子とりわけ電子飛跡生成コードを開発しているが,用いられている断面積データは様々である.データの正当性を確かめる直接的手段はないが,相対的比較は可能である.筆者らになる水蒸気コードKURBUCを用いて断面積データのベンチマークを行った.2.断面積データ(1)電離:数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.100eV近傍のピーク値はKURBUC原データ(Paretzkeと同じ)より約10%大きい.電離による二次電子スペクトル,つまり微分断面積の実験値は少ないので理論値を用いた.

Jain-Khare,Born-Bethe,Gryzinski,Kim-Ruddらによる理論があり,それらをSeltzer理論に基ずくKURBUC原データと比較した.(3)弾性散乱:いくつかの実験値と理論値をまとめて多項式近似し,これとKURBUCおよびParetzkeのデータを比較した.3.結果調べようとするデータのみを入れ換え,残りのデータは固定して飛跡を計算し,その物理的特性(相互作用頻度と吸収線量の動径方向分布)の差をテストする,という方法によってベンチマークを行った.これにより,飛跡構造に最も影響を及ぼす因子は電離断面積とりわけ二次電子スペクトルであることが明らかになった.一方,励起と弾性散乱についてはいかなる断面積も飛跡構造に顕著な差を生じなかった.1.目的:生体物質への放射線作用の基本的メカニズムを理解するための有力な手段として,多数のモンテカルロ電子飛跡構造コードが独立に開発されている.この研究の目的は種々の電子飛跡構造コードに用いられている水分子の断面積データについて,相互比較・評価を行うことである.とくに,入力データや物理的化学的仮定の違いが放射線影響における生物物理モデルの出力に対して,どの程度影響を与えるかに焦点を当てた.2.方法:断面積の組合せの変化が出力(飛跡)に及ぼす影響を観察するためのツールとして筆者らになる水蒸気コードKURBUCを用いた.KURBUCの入力断面積として,全電離2種,全励起4種,全弾性散乱3種および二次電子スペクトル5種のデータを選び,これらをいろいろ組み合わせて計算を行った.入力データに対するコードの感受性は,他のすべてのパラメータはそのままに保ちながら,一組の断面積のみを交換するという方法で調べた.作られた飛跡の物理特性(相互作用頻度とポイントカーネルの動径分布)の違いをテストした.この際,各々の組合せにおける電子衝突阻止能を求め,断面積の内的一貫性をチェックした.種々の組合せに対する阻止能のばらつきは10%以下であった.3.断面積データ:全電離断面積は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.二次電子スペクトルは種々の理論(Jain-Khare,Born-Bethe,Gryzinski.Kim-Rudd)によって計算した.全励起断面積および平均励起エネルギーについてはParetzke,Olivero et al,Zaider et alらによってまとめられたデータセットを用いた.全弾性散乱は数種の実験値を最小自乗フィットし,モデル関数で近似した.4.結果と考察:飛跡構造に最も影響を及ぼす因子は電離断面積とりわけ二次電子スペクトルであることが明らかになった.
睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの関連性解明への包括的アプローチ

睡眠時無呼吸と睡眠時ブラキシズムの関連性を検討した.ブラキシズム波形数と睡眠時無呼吸発作数に相関は見られなかったものの,ブラキシズム波形数と覚醒指数との間には相関がみられた.ブラキシズム以外の嚥下や体動などに伴うその他の睡眠時咀嚼筋活動の波形数は,睡眠時無呼吸発作数と有意な相関が認められた.睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの両者を併発している患者群では,多くのブラキシズムイベントは睡眠時無呼吸発作の直後に発現していたが,この時間的関係は,睡眠時無呼吸に伴う覚醒反応を介したものの可能性が考えられた.睡眠時無呼吸と睡眠時ブラキシズムの関連性を検討した.ブラキシズム波形数と睡眠時無呼吸発作数に相関は見られなかったものの,ブラキシズム波形数と覚醒指数との間には相関がみられた.ブラキシズム以外の嚥下や体動などに伴うその他の睡眠時咀嚼筋活動の波形数は,睡眠時無呼吸発作数と有意な相関が認められた.睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの両者を併発している患者群では,多くのブラキシズムイベントは睡眠時無呼吸発作の直後に発現していたが,この時間的関係は,睡眠時無呼吸に伴う覚醒反応を介したものの可能性が考えられた.本研究の目的は,睡眠時無呼吸症候群(OSAS)患者と睡眠時ブラキシズム(SB)患者の睡眠時生体信号を測定し,OSASとSBの関連性とその関連を生じる機序を明らかにすることである.研究は,大きく分けて,計測用宿泊設備での終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による生体現象の解析と超小型ウェアラブル計測機器による無拘束状態での自宅における経日的解析からなる.平成24年度は,自宅における測定用の超小型ウェアラブル筋電計システムの確立,終夜PSGデータを基に真のSBとその他の筋活動に識別した波形データの蓄積,終夜PSGデータに基づくOSASとSB発現の時間的関係の検討,SBとその他の運動由来の筋活動波形を識別するSB自動スコアリングのアルゴリズム構築の予備的検討を行った.1)新システムの超小型筋電計ロガーは,周波数特性5500Hz,分解能12bit,サンプリング周波数1kHzでAD変換され,24時間連続記録可能である.増幅率,データのメモリへの取り込み間隔,電極間距離,電極貼付方式について予備的に実験を行い,条件を決定した.増幅率は256倍とした.設定した条件で歯ぎしりの疑いのある被験者の夜間の咬筋筋活動の測定を行った結果,記録された筋バーストは,いずれの被験者においても十分認識可能で,夜間睡眠時の個々の被験者の筋活動特性を明らかにできることが実証できた.2)OSASとSBの両方と診断された患者を解析対象とし,PSGデータと音声・ビデオ映像記録から,SBエピソード(SBE)ごとに最も近くに位置していた無呼吸低呼吸イベント(AHE)を抽出し分類した.その結果,OSASとSBを併発している患者のSBの多くはAHEと近接して発現し,前後的にはAHE直後にSBEが併発する傾向が明らかとなった.3)PSGデータから,睡眠時の咬筋筋活動を真のSBと判定された波形,睡眠時におけるSB以外の波形,入眠後の中途覚醒期の波形に分類抽出し,波形識別アルゴリズムの閾値として用いられる可能性が見込まれるそれぞれの形態的特徴の候補を検討した.本研究の目的は,睡眠時無呼吸症候群(OSAS)患者と睡眠時ブラキシズム(SB)患者の睡眠時生体信号を測定し,OSASとSBの関連性とその関連を生じる機序を明らかにすることである.研究は,大きく分けて,計測用宿泊設備での終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による生体現象の解析と超小型ウェアラブル計測機器による無拘束状態での自宅における経日的解析からなる.平成25年度は,下記のように終夜PSGデータに基づくOSASの無呼吸指数(AHI)とSB筋活動波形数(SBE)の関連性の検討,自宅における測定用の超小型ウェアラブル筋電計システム,簡易型無呼吸測定装置,睡眠センサーの同時記録に関する試行,筋活動波形の自動スコアリングアルゴリズム作成途中の段階まで進めた.1)SBE波形数には覚醒指数が関係し,その他の夜間筋活動波形数にはAHIと性別が関係していた.すなわち,睡眠時のその他の筋活動には無呼吸低呼吸発作自体が関連しているものの,真の睡眠時ブラキシズム波形の発現には,無呼吸低呼吸発作が直接的というよりも覚醒反応を介して関与している可能性が示唆された.2)超小型ウェアラブル筋電計システム,簡易型無呼吸測定装置,睡眠センサーの同時記録については,操作手順マニュアルを作成し,専門知識を有さない一般人被験者でも簡便,かつ的確に計測を行えるシステムにできた.3)自動スコアリングアルゴリズムは,EDFファイルへの変換手順を加えることにより,大幅に解析時間の短縮化を図ることに成功し,また,任意の閾値で波形抽出と波形の大きさ,持続時間等の各パラメータ表示を自動で行える段階まで進んだ.本研究の目的は,睡眠時無呼吸症候群患者と睡眠時ブラキシズム患者の睡眠時生体信号を測定し,睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの関連性とその関連を生じる機序を明らかにすることである.

問診や臨床所見から閉塞型睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの併発が疑われた患者を対象として,睡眠時ブラキシズムの1時間当たりの咀嚼筋筋電図波形回数,睡眠時のブラキシズム以外のその他の筋電図波形回数,睡眠中途覚醒時の筋電図波形回数と,無呼吸低呼吸指数,覚醒指数,ボディーマスインデックス(BMI),性別,年齢の間の相関を検定したところ,ブラキシズム波形数と睡眠時無呼吸発作数に相関は見られなかったもののブラキシズム波形数と覚醒指数との間には相関がみられた.ブラキシズム以外の嚥下や体動などに伴うその他の睡眠時咀嚼筋活動の波形数は睡眠時無呼吸発作数と有意な相関が認められた.これらのことから,睡眠時のその他の筋活動には無呼吸低呼吸発作自体が関連しているものの,睡眠時ブラキシズム波形の発現には,覚醒反応が関与している可能性が示唆された.また,何れの相関とも有意ではあったが,相関は弱かったことから睡眠時の咀嚼筋活動にはこれらの因子以外の要因も関与していることを考慮に入れなければならないことが示唆された.睡眠時ブラキシズムの睡眠時無呼吸とブラキシズムの両者を併発している患者群では、多くのブラキシズムイベントは睡眠時無呼吸発作の直後に発現していたが,この時間的関係については,睡眠時無呼吸に伴う覚醒反応を介して発現している可能性が考えられた.26年度が最終年度であるため、記入しない。補綴歯科学26年度が最終年度であるため、記入しない。ほぼ当初の予定通りの項目,すなわち,自宅における測定用の超小型ウェアラブル筋電計システムの確立,終夜PSGデータを基にした真のSBとその他の筋活動に識別した波形データの蓄積,SBとその他の運動由来の筋活動波形を識別するSB自動スコアリングのアルゴリズム構築の予備的検討を行えたため.睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの関連性が覚醒を介しているという新たな知見が得られたこと,および,自宅における解析システムの準備が順調に進み,次年度の治療介入による変化の有無の観察にスムーズに着手できる見通しがついているため.26年度が最終年度であるため、記入しない。睡眠時PSG・音声ビデオデータの蓄積の継続,SB診断評価システムの構築,生体データ(睡眠動態,交感神経活動,嚥下動態)解析,OSAS治療経過臨床データ収集を推進してゆく.次年度は,自動解析アルゴリズムに対し持続型のSB波形の識別に関する機能の付加,自宅での測定による治療介入時のSBと無呼吸発作の変化の有無の観察,R-R間隔の解析による交感神経活動の解析を行い,OSASとSBの関連性とその関連を生じる機序を明らかにする.26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究遂行体制が,当初予測より人件費を必要としなかったことなどから次年度使用額が生じた.次年度は,簡易無呼吸モニターや簡易睡眠モニターの購入により,複数の被験者を平行して測定できる体制をとる.また,それに伴い測定,解析数が増えることが見込まれ,人件費謝金の必要性が高まる予定である.今年度は研究分担者が解析を行うことができる場合が多く,その分,研究補助者への謝金の総額が低くなった.次年度は,研究分担者が解析を行う時間に制約が予想され,解析を依頼する研究補助者への謝金を増額する必要がある.
Rubiscoの分光反射特性の決定：新たな植生指数の開発と応用

森林を対象としたリモートセンシングの研究では、個葉や林冠の構造,生化学的特性に焦点があてられてきたが、光合成などの生理反応を評価した研究は少ない。本研究では、シロイヌナズナの野生型及びRubisco欠損変異体を用いて,光合成機能と関連性が高いRubiscoに対する分光反射指数の開発を行った。シロイヌナズナの個葉を対象とした時,波長1603nmと1728nmにおける1次微分値を正規化した指標を用いると、Rubisco量をRMS誤差で0.517g m-2の精度(R2=0.693)で再現できた。また,ブナのRubisco量に対しても弱いながら相関を確認することができた。本研究では、カルビンサイクルの鍵酵素であるRubiscoに対する分光反射指数を開発することを目的とし、Rubiscoの量と活性に関連する波長域を特定し、植物の光合成機能を考慮した新たな「機能性分光反射ー光合成モデル」を構築すること目指している。そのために今年度は、シロイヌナズナRubisco欠損変異体1系統を対象に研究を進めた。この変異体はRubisco small subunit(rbcS)遺伝子のプロモータ領域にDNAタグが挿入されており、RT-PCRの結果、野生型に比べrbcS遺伝子の発現量が低下していることが確認された。しかしながら、この変異体の分光反射特性を調べた結果、野生型と大きな違いはなかった。一方、ホウレンソウを材料としてRubisco量・Rubisco活性(Initial activity)と高い決定係数を有する反射率の1次微分値に基づく指標を提案することができた。実験、解析手法が確立していること。また、すでに新たにシビアな表現型を示す変異体を対象にした実験を開始しているため。本年度は、シロイヌナズナの野生型およびRubisco欠損体を用いることによって,Rubisco量が1.3から5.2g/m2のサンプルを作り出すことができた。これらのサンプルのRubisco量と分光反射計測結果を比較すると,分光反射率を組み合わせることによって,Rubisco量を再現することができた。また,Rubisco量と強い関連性を有している最大カルボキシレーション速度(Vcmax)を評価する上で有効な分光反射指数の開発を試みると,Rubisco量の場合と近い波長域における反射率を組み合わせた指標が有効であることを確認することができた。最後に,ブナをはじめ落葉広葉樹を対象にRubisco量及びVcmaxの計測を実施した。オリジナルの反射率を用いて評価を試みると,シロイヌナズナ同様に短波赤外域における反射率を用いた指標が最もフィティングが良かったものの,微分値を活用したほうが,精度が高くなった。シビアな表現型を示すシロイヌナズナ変異体を対象に研究を進める。また、さらにシビアな変異体を単離することも検討する。このほかには、ブナ等の野外に生育する様々な樹木を対象にも検証する。リモートセンシングH27年度は薬品等に関しては既存の備品で対応したため、物品費を抑えることができた。分担者の交通費はほかの資金により賄うことができたため、旅費を節約することができた。本年度は現有の物品では賄うことができないため、新規に購入する必要がある。さらに、分担者の勤務地からの交通費や学会発表などを目的に、旅費が必要になる見込みである。学生に対して、データ整理、分析およびフィールドワークに伴う謝金も計画している。
フラクタルな境界を持つ領域での調和解析

I.領域Dに対してΩ=D×[0,T]で初期値-境界値問題を解くとき、特に側面Sがフラクタルになっている場合には、S上のBesov空間からBesov空間への作用素Aが有界であることを証明するには、特異積分を考えなければならず、むずかしいことが多いが、次の方法により証明できる場合があることを示した。(1)Ωを放物型ホイットニイCubesに分解することで、側面関数を空間全体まで拡張し、コンパクトな台を持つような拡張作用素を構成する。(2)Dが一様領域ならば、Ωの閉包で定義された十分滑らかな関数fに対し、その側面上のベゾフノルムを、関数|▽f|×(δ(X)の適当なべき)のLp(Ω)ノルムで上から評価する。(3)(1)、(2)を使って、Aの有界性は、fに関連した適当な関数の内部(または外部)の体積積分と、Afに関連した適当な関数の外部(または内部)の体積積分の間の評価をすることに帰着される。2.極大関数の測度によるstrong typeとweak typeの評価はよく知られている。しかし関数をなめらかさの度合いまで含めて評価するひとつの手段としては、α-Haudsdorff容量に関する積分で、極大関数を評価するという方法がある。擬距離空間にはユークリッド空間の時のように、座標を使って定義するdyadiccubesの存在は;期待できないが、同じ大きさの球の族で、重なりが決まった定数以下であるようなdyadic ballsと呼ばれる族を使って、「極大関数」や「α-Haudsdorff容量」を定義し、擬距離空間でも極大関数をα-Haudsdorff容量に関する積分でstrong typeとweak typeで評価することが可能であることがわかった。(d+1)-次元ユークリッド空間内のフラクタルな側面を持つシリンダー状領域Ω=D×(0,T)で境界値問題を解くには、境界上の適当な関数空間上で、ある作用素が有界であることを証明する必要があることが多い。側面がフラクタルになっていると、この作用素Aが有界であることを証明するには、特異積分を考えなければならず、むずかしいことが多いが、次の方法により証明できる場合があることを示した。1.Ωを放物型ホイットニイcubesに分解することで、側面関数を空間全体まで拡張し、コンパクトな台を持つような拡張作用素を構成する。2.Dが一様領域ならば、Ωの閉包で定義された十分滑らかな関数fに対し、その側面上のベゾフノルムを、関数|Λf|δ(X)^λ(δ(X)はXから側面までの距離、λは適当な定数)のL^P(Ω)-ノルムで上から評価する。3.1、2を使って、Aの有界性は、fに関連した適当な関数の内部(または外部)の体積積分と、Afに関連した適当な関数の外部(または内部)の体積積分の間の評価をすることに帰着される。この方法を使って、2重層熱ポテンシャルに関連した作用素が側面上のベゾフ空間の上で有界であることを証明した。1.Dはn次元ユークリッド空間の有界な一様領域とする。ω=D×(0,T)内の任意の2点X, Yに対し、XとYを結ぶ放物型シリンダーの列で、各放物型シリンダーの大きさが、Ωの側面までの放物型距離ρと同等で、XとYを結ぶ放物型シリンダーの数がlogρ(X,Y)の定数倍でおさえられるものがあることを証明した。

これを使って、R^n×[0,T]で定義された適当になめらがな関数fに対しては、Ωの側面上のベゾフ空間の関数としてのノルムのp乗は、|∇f|^pと側面までの放物型距離関数の適当なべきとの積の、Ωの内部D×(0,T)上の体積積分の定数倍で、おさえられることを証明した。また、その応用として、Ωの側面上の2重層熱ポテンシャルに関連した作用素の有界性を証明をした。2.空間Xは有界な擬距離を持ち、球に対して下からの評価が与えられているようなダブリング測度を持つホモジニアス型の空間とする。この空間X上に、α-Rieszポテンシャルを定義し、この定義によるα-Rieszポテンシャルに対しても、ソボレフ型のシャープな評価が得られることを証明した。この空間Xはn次元ユークリッド空間の有界な領域を拡張したもので、2002年にチェコのカルル大学のMalyとPickによって得られたソボレフ型の不等式は、我々の結果のα=1の場合に相当する。解析学では様々な作用素が極大関数の定数倍でおさえられることが知られている。従って極大関数を評価することが重要になる。極大関数の測度によるstrong typeとweak typeの評価はよく知られている。しかし関数をなめらかさの度合いまで含めて評価するひとつの手段としては、D.A.AdamsとJ.Orobitg-J.Verderaがユークリッド空間で行っている、α-Haudsdorff容量に関する積分で、極大関数を評価するという方法がある。そのためには、極大関数やα-Haudsdorff容量の定義のとき基準となる球やcubesに対して、同じ大きさならできるだけ重なりを少なくしたほうが評価しやすい。また、擬距離空間にはユークリッド空間の時のように、座標を使って定義するdyadiccubesの存在は期待できないが、同じ大きさの球の族で、重なりが決まった定数以下であるようなdyadic cubesと呼ばれる族を構成することができる。これを使って、このような球の族のみを対象とするような、通常の極大関数やα-Haudsdorff容量と同値な「極大関数」や「α-Haudsdorff容量」を定義することができる。この「極大関数」や「α-Haudsdorff容量」を使って、擬距離空間でも極大関数をα-Haudsdorff容量に関する積分でstrong typeとweak typeで評価することが可能になることがわかった。
RESによるリポソームの取込機構と細胞内運命に関する速度論的研究

本研究は細網内皮系(RES)によるリポソームの取込様式とその機構の解明、さらにリポソームの細胞内運命が取込過程によりどのように支配されているかを明らかにすることを目的とした。肝臓によるリポソームの取込過程の特徴として投与量による飽和が知られている。我々はこの飽和過程に着目して速度論的解析を行ない、肝臓による取込クリアランスはミカエリスーメンテン型の飽和様式に従うのではなく、取込量に依存して減少するということを示し、「満腹モデル」を提唱した。次に、肝潅流システムでリポソームの取込機構について検討したところ、リポソームが補体レセプターを介してマクロファージにファゴサイトーシスで取込まれていることを示した。さらに、リポソームの細胞内への取込過程と細胞内動態がどのような関係にあるかを検討した。in vivoでの実験では、^3H-cholesterylhexadecylether (^3H-CHE)に対するインタクトな^<125>I-albuminの比をとることにより細胞内分解過程の指標とした。その結果、細胞内での分解過程は速い分解に約8割、遅い分解に約2割が振分けられることが明らかとなった。単離した腹腔マクロファージを用いて酸性コンパートメントへの移行過程に投与量がどのように影響するかを検討した。その結果、高投与量になるとリポソームは細胞内に取込まれても、すみやかな酸性化を受けていないことがわかった。このことは、2種類の分解コンパートメントを仮定する「振分モデル」で説明することは難かしく輸送過程のヘテロジェネイティを仮定する「渋滞モデル」を示唆した。以上、マクロファージへの取込過程と細胞内運命との関係について定量的評価と機構的解明を行ない、リポソームを用いて薬物送達システムを構築するうえで有用な知見を得ることができた。今後はこれらの成果をふまえて、細胞内動態制御に基づいた新しい薬物送達システムの構築を目指し、さらなる努力を続けてゆきたい。平成5年度は細胞内皮系によるリポソームの取込機構を支配する要因について検討した(文献1)。リポソームの変動要因として投与量とサイズを選択した。in vivo実験より、リポソームの取込クリアランスの飽和性は、ミカエリス-メンテンの速度過程とは異なり血中濃度時間曲線下面積(AUC)に依存して減少することを示した。この飽和過程を記述する数学的モデルを構築することが可能となり(文献2)、満腹モデルと名付けた。速度論解析の結果、肝臓への取込過程には高クリアランス低キャパシティーと低クリアランス高キャパシティーの少なくとも二種類の過程が関与していることが示された。この飽和性を規定している要因がオプソニン側にあるのか肝臓側にあるのかを識別するために肝還流実験系を確立し検討した結果、中投与量でまず肝臓の取込クリアランスが飽和しはじめ、高投与量になると血中のオプソニンの枯渇と肝臓の取込クリアランスの低下の両方が生じることが明らかとなった(文献3)。次に、このリポソームの肝臓への取込機構、特にオプソニン機構の解明について検討を行なった(文献4)。その結果、HEPCを基剤とするリポソームは血清中の補体系を活性化し、補体成分がオプソニンとして作用していることが明らかとなった。

さらに、このオプソナイズの効果はリポソームのサイズに依存し、0・4um以上のリポソームで顕著であることが明らかとなった。そこで、リポソームのサイズの認識を行なっているのがオプソニンなのか肝臓なのかを識別することを試みた。その結果、サイズの小さいリポソームは補体系を活性化せず、オプソニンである補体がリポソームのサイズを識別している可能性が示唆された。また、マンノース表面修飾リポソームの肝取込機構についても検討した結果、HEPCリポソームと同様に補体レセプターを介して取込まれていることが判明した(文献5)。これらの情報に基づいて、リポソームの細胞への取込機構と細胞内運命がどのように関連しているかについて、平成6年度以降に検討を行なう予定である。平成6年度は、リポソームの取込機構が細胞内運命とどのように相関しているかについて検討した。リポソームの細胞内運命は、^<125>I-アルブミン法を用いて細胞内分解過程を定量的評価を行った。トレイサ-レベルの^<125>I-アルブミンを各種のリポソームに封入し、インタクトな^<125>I-アルブミンとその分解物の分離定量はTCA沈殿法により行なった。ラットの腹腔マクロファージを用いた系において、リポソームの細胞内分解過程に速い分解過程と遅い分解過程の速度論的に識別可能な二種類の速度過程が観察された。この方法をin vivo実験へ拡張するために、リポソームを^3H-cholesterylhexadecyletherと^<125>I-アルブミンでダブルラベルすることにより、取込んだリポソームに対するインタクトなリポソームの割合を定量的に評価する方法を確立した。その結果、分解過程に関する不均一性は、in vivoにおいても確認された。リポソームの平均粒子径を200-800nmに変化させ、二種類の取込経路を介してリポソームを肝臓へ取込ませたところ、分解過程にその影響は見られず、共通の細胞分解過程を辿っている可能性が示唆された。一方、リポソームの投与量を2-200μmol/kgと変化させたところ、遅い分解過程のみが観察された。この現象が細胞内の輸送過程と分解過程のいずれの変化に起因しているのか現在検討中であるが、リポソームの投与量の変化に応じて細胞内運命が変化していることが明らかとなった。平成7年度は、リポソームの細胞内への取込過程と細胞内動態がどのような関係があるかについて検討した。in vivoでの実験では、取込量の時間的変化を補正するために、^<125>I-albと^3H-CHEとでダブルラベルを行い、^3H-CHEに対するインタクトな^<125>I-albの比をとることにより細胞内分解過程の指標とした。リポソームのマクロファージへの取込過程は粒子径によって特異的経路と非特異的経路に振り分けられることから、まず、粒子径を変えることにより細胞内分解過程がどのように変化するかを検討した。その結果、特異的経路を介しても非特異的経路を介しても、細胞内での分解過程は共通で、速い分解に約8割が遅い分解に約2割が振り分けられることが明らかとなった。そこで、リポソームの投与量を変化させると、速い分解過程が投与量の増加とともに減少した。この分解過程に見られるリポソームの投与量の影響を説明するモデルとして分解過程のヘテロジェネイティを仮定した「振分モデル」と輸送過程のヘテロジェネイティを仮定した「渋滞モデル」を想定し、これらの識別を試みた。
網膜双極細胞におけるグルタミン酸放出の調節機構

中枢神経系において、化学伝達物質の放出に関与するCaイオンの動態について検討した。実験材料として、キンギョの網膜からタンパク質分解酵素を使って単離したON型双極細胞を用いた。パッチ電極を使って膜電位固定下でCa電流を測定すると同所に、パッチ電極から導入したCaインジケータ(Fura-2)の蛍光を高感度ビデオカメラあるいは光電子倍増管で測光し細胞内遊離Caイオン濃度を求めた。以下の結果が得られた。1.Ca電流は、高閾値型のジヒドロピリジン感受性型であった。このCa電流を活性化させると、細胞内遊離Caイオン濃度は軸索終末部で急速に増加したが、細胞体では遅延性の僅かな増加しか認められなかった。Caイオノフォアを投与すると細胞体でも軸索終末部でも遊離Caイオン濃度は同様に増加したこと、軸索終末部を失った双極細胞からは極めて小さなCa電流しか記録できなかったことなどから、ほとんどのCaチャネルは軸索終末部に局在していると結論した。2.脱分極パルスを制御してCaイオンの流入量と軸索終末部における細胞内遊離Caイオン濃度との関係を調べた。Caイオンの流入量が少ない場合には、細胞内遊離Caイオン濃度の変化量は流入量にほぼ比例して増加した。ただし、遊離状態のCaイオンは流入量の1%以下に過ぎなかった。Caイオンの流入量が多くなると、遊離Caイオン濃度の変化量は頭打ちとなり、12μM以上には増加しなかった。これらの結果は、軸索終末部にCaイオンを緩衝・排出する強力な調節機構が存在することを示している。3.細胞内遊離Caイオンの上昇には、ジヒドロピリジン感受性のCaチャネルの活性化が必須であった。細胞内Ca貯蔵部位からCaイオンが放出されることを支持する実験的証拠はこれまでのところ得られていない。
アルツハイマー病Tauの異常リン酸化に置ける脱リン酸化の役割についての研究

アルツハイマー病、ピック病などは、細胞内に異常にリン酸化されたTauの蓄積が見られることからタウオパチーと呼ばれている。1999年に家族性の前頭側頭葉型認知症(FTDP-17)でTauの変異が発見され、Tau自体の変異によって、異常リン酸化、蓄積、そして、神経変性が引き起こす事が分かっているが、異常リン酸化が原因か結果かはまだ明らかになっていない。Tauの過剰リン酸化が原因か結果かについては議論の分かれるところであるが、異常リン酸化機構を明らかにする事は、タウオパチーの病理解明に重要である。アルツハイマー病患者脳内では30カ所以上のTauのリン酸化が報告されており、主なリン酸化酵素としてCdk5、GSK3-β、PKAなどが知られている。今までTauの異常リン酸化部位の検出にはリン酸化抗体が用いられてきたが、生体脳内では複数のリン酸化部位が存在する為、多くのリン酸化抗体が必要となりリン酸部位間の定量的な比較は困難な事から本研究ではPhos-Tag SDS-PAGEを用いてTauのリン酸化を解析した。はじめに培養細胞内でのTauのリン酸化を解析した。Tauの主なリン酸化酵素であるCdk5のリン酸化サイトはS202, T205, S235, S404である事が知られていたが、リン酸化箇所を1箇所つぶした1A変異型、1箇所だけ残した3A変異型を作成し解析した所、主なリン酸化サイトがS202, S235, S404である事が分かった。またFTDP-17変異Tau間によるリン酸化を解析した所、TauのC末変異を持つTauのリン酸化状態が野生型に比べ異なる事を明らかにした。続いてタウオパチー患者脳内でのTauのリン酸化解析を行った。アルツハイマー病(AD)、大脳皮質基底核変性症(CBD)患者脳を用いて解析を行った結果、AD, CBD患者脳内で凝集していないTauのリン酸化状態は健常者と同等であり、凝集したTauのみ高リン酸化が引き起こされているという事も明らかにした。これらの結果からPhos-TagはTauのリン酸化を解析する上で有用であり、生体内でのTauのリン酸化を容易に解析できる事から将来バイオマーカーをして使用できる可能性が高いと考えている。交付申請書に記入した予定を達成し、その後新たなTauのリン酸化解析を確立した。その内容は国際学会を含め4回学会で報告しており、論文にまとめている事よりそのように言える。現在、Phos-tag SDS-PAGEを用いた新しいTauのリン酸化解析法を申請者が確立し、培養細胞、神経細胞内でのTauのリン酸化状態の解析は成功した。さらにアルツハイマー病や皮質基底核変性症などのタウオパチー患者脳を用いての解析結果も得ている。これら一部の結果はTau国際学会で発表しており、現在論文投稿準備中である。多くの神経変性疾患では異常リン酸化タンパク質の蓄積が観察されている。このリン酸化を引き起こすプロテインキナーゼは数多く存在しており、多くの研究はリン酸化側からなされてきたが、異常リン酸化機構を証明できていない。本研究では脱リン酸化に着目し、特に脱リン酸化を制御する異性化酵素Pin1がTauの異常リン酸化状態を抑制するかを調べた。前年度までにアルツハイマー病患者脳でTauを初期段階でリン酸化するCdk5に着眼し、TauのCdk5によるリン酸化部位の同定、リン酸化TauとPin1の結合を確認した。また前頭側頭葉型認知症(FTDP-17)型TauにおいてはPin1との結合の低下を明らかにした。今年度はその研究を継続した。始めに、Cdk5によるTauのリン酸化部位でのPin1の結合力を調べる為、Biacore装置を用いてKD値1.25×10-4Mを算出した。この結果は先行研究で報告されているTauのリン酸化Thr231、212とPin1の結合力と同等であり、これよりTauとPin1の結合は、報告されている部位以外のCdk5リン酸化部位でも起こる事を初めて明らかにした。次にCdk5によりリン酸化されたTauにPin1が結合し脱リン酸化の促進を起こすかを調べた。培養細胞を用いPin1の阻害剤を処理する事でTauのリン酸化状態の変化を検討した。その結果、Cdk5によるリン酸化TauはPin1存在下で脱リン酸化が促進する事が明らかになった。また、Tauのリン酸化抗体を用いることで、アルツハイマー病患者脳で高度にリン酸化されるSer202,Thr205部位の2カ所で特に脱リン酸化されやすい事も明らかにした。次にTauの変異が原因であるFTDP-17でもPin1の量に変化があるかをFTDP-17患者脳、モデルマウス脳を用いて検討したところ、コントロールに比べPin1の量に変化はなかった。これよりFTDP-17はPin1の量ではなく、Tauとの結合の減少がTauの高リン酸化、凝集、細胞死を引き起こす事で発症し易くなるのではないかと考えた。これらの結果はJounral of Biological chemistryに2013年3月にアクセプトされ、第10回プロテインホスファターゼ国際カンファレンスにて招待講演で発表し、高評価を得た。

1999年に家族性の前頭側頭葉型認知症(FTDP-17)でTauの変異が発見され、Tau自体の変異によって、異常リン酸化、蓄積、そして、神経変性が引き起こす事が分かっているが、異常リン酸化が原因か結果かはまだ明らかになっていない。Tauの過剰リン酸化が原因か結果かについては議論の分かれるところであるが、異常リン酸化機構を明らかにする事は、タウオパチーの病理解明に重要である。アルツハイマー病患者脳内では30カ所以上のTauのリン酸化が報告されており、主なリン酸化酵素としてCdk5、GSK3-β、PKAなどが知られている。今までTauの異常リン酸化部位の検出にはリン酸化抗体が用いられてきたが、生体脳内では複数のリン酸化部位が存在する為、多くのリン酸化抗体が必要となりリン酸部位間の定量的な比較は困難な事から本研究ではPhos-Tag SDS-PAGEを用いてTauのリン酸化を解析した。はじめに培養細胞内でのTauのリン酸化を解析した。Tauの主なリン酸化酵素であるCdk5のリン酸化サイトはS202, T205, S235, S404である事が知られていたが、リン酸化箇所を1箇所つぶした1A変異型、1箇所だけ残した3A変異型を作成し解析した所、主なリン酸化サイトがS202, S235, S404である事が分かった。またFTDP-17変異Tau間によるリン酸化を解析した所、TauのC末変異を持つTauのリン酸化状態が野生型に比べ異なる事を明らかにした。続いてタウオパチー患者脳内でのTauのリン酸化解析を行った。アルツハイマー病(AD)、大脳皮質基底核変性症(CBD)患者脳を用いて解析を行った結果、AD, CBD患者脳内で凝集していないTauのリン酸化状態は健常者と同等であり、凝集したTauのみ高リン酸化が引き起こされているという事も明らかにした。これらの結果からPhos-TagはTauのリン酸化を解析する上で有用であり、生体内でのTauのリン酸化を容易に解析できる事から将来バイオマーカーをして使用できる可能性が高いと考えている。申請書に記入した予定を達成し、論文を投稿できた事よりそのように言える。交付申請書に記入した予定を達成し、その後新たなTauのリン酸化解析を確立した。その内容は国際学会を含め4回学会で報告しており、論文にまとめている事よりそのように言える。現在、Phos-tagSDS-PAGEを用いた新しいTauのリン酸化解析法も申請者が確立し、培養細胞、神経細胞内でのTauのリン酸化状態の解析は成功している。今後アルツハイマー病や皮質基底核変性症などのタウオパチー患者脳を用いての解析を進めて行く予定である。人脳サンプルでもPhos-tagSDS-PAGEで解析可能な試料調整が重要であることより、調整方法の確立が第一目標となってくる。これら一部の結果はTau国際シンポジウムで口頭発表しており、現在論文投稿準備中である。現在、Phos-tag SDS-PAGEを用いた新しいTauのリン酸化解析法を申請者が確立し、培養細胞、神経細胞内でのTauのリン酸化状態の解析は成功した。さらにアルツハイマー病や皮質基底核変性症などのタウオパチー患者脳を用いての解析結果も得ている。これら一部の結果はTau国際学会で発表しており、現在論文投稿準備中である。
肺癌細胞に過剰発現し、細胞増殖を促進するウィルムス腫瘍遺伝子の機能

まず、肺癌細胞において発現されるWT1遺伝子isoformの発現比を解析し肺癌において17AA(+)のisoformが優位に発現されていることを明らかにした。この結果は肺癌における17AA(+)WT1 isoformが重要な機能を果たすことを示唆している。次に肺癌の多くの症例で過剰発現しているWT1遺伝子が他の固形癌においても過剰発現し、癌の発生に関与している可能性を考え、頭頚部扁平上皮癌、大腸癌、甲状腺癌および骨および軟部腫瘍におけるWT1の発現についてreal-timeRT-PCR法および免疫染色法により解析した。頭頚部扁平上皮癌では56例中42例(75%)において正常頭頚部扁平上皮に比較してWT1遺伝子が過剰高発現していた。大腸癌では46例中41例(89%)において正常粘膜細胞に比較してWT1タンパクが過剰発現していた。甲状腺癌では甲状腺腺腫や正常甲状腺組織にくらべWT1遺伝子が有意に高いレベルで発現していた。骨および軟部肉腫では36例中28例(78%)において正常軟部組織に比較してWT遺伝子が過剰発現していた。次にこれらの癌において発現するWT1が変異のない野生型であることを明らかにするためにこれらの固形癌98例(非小細胞肺癌34例、乳癌37例、頭頚部扁平上皮癌5例、大腸癌5例、甲状腺癌9例および骨軟部腫瘍8例)においてWT1 genomic DNAをPCRにて増幅しこれをdirect sequencing法にて解析したがいずれにおいてもWT1は変異のない野生型であった。さらに大腸癌や軟部肉腫細胞株においてWT1アンチセンスオリゴDNAを用いてWT1の発現を抑制したところ細胞の増殖が抑制された。これらの結果は野生型WT1が肺癌だけではなく多くの固形癌において細胞の増殖に関与し癌遺伝子様の機能を果たしていることを示している。1.野生型ウイルムス腫瘍遺伝子(WT1)は肺癌組織において過剰発現している非小細胞肺癌56例(腺癌41例、扁平上皮癌13例、大細胞癌2例)および小細胞肺癌6例におけるWT1遺伝子の発現をReal-time RT-PCR法および免疫染色法により解析し、WT1遺伝子がほとんどすべての症例で組織型に関わらず過剰発現していることを明らかにした。さらに非小細胞肺癌34例の癌組織より得たWT1ゲノムDNAをdirect sequencing法により解析し、すべての症例でWT1遺伝子は変異のない野生型であることを明らかにした。これらの結果は野生型WT1遺伝子が肺癌細胞において癌遺伝子様の機能を果たしていることを示唆する。また、われわれはこれまでにWT1遺伝子産物が免疫療法の標的分子になりうることを明らかにしているが、WT1遺伝子産物を標的とした免疫療法が肺癌治療の新しい戦略になりうる可能性を示している。2.肺癌組織においてWT1遺伝子はisoformの比をほぼ一定に保って発現しているWT1遺伝子には4種のisoformがあり、各々が異なった機能を持つ可能性が報告されている。われわれはWT1遺伝子mRNAの4種のisoformの発現比を決定する方法を確立し、肺癌組織において発現されるWT1遺伝子のisoformの発現比はほぼ一定であることを明らかにした。これらの結果はWT1遺伝子がisoformの比をほぼ一定に保って過剰発現していることが肺癌細胞において発癌遺伝子様機能を果たす上で重要であることを示唆している。これらの結果に基いて、われわれはWT1遺伝子の4種のisoformを高発現する細胞株を樹立し、これらを用いて4種のisoformそれぞれの機能を解析中である。
アリ類における2型雄の繁殖行動

19931994年にかけて沖縄でアリ類のフィールド調査を行なうとともに、2型雄の繁殖戦略を解明するために,飼育、観察、実験を行ない以下の知見を得た。1.トビニセハリアリにおいて、無翅雄に極めて顕著なサイズ2型があることを発見した。大型無翅雄同士あるいは小型無翅雄同士は、巣内で激しく戦い、典型的には各巣は単雄複雌のハレムを形成するにいたる。大型無翅雄と小型無翅雄が同一巣に出現する場合は、それ等の間に戦いは見られず、前者はファイタ-、後者は雌ミミックと考えられた。2.クロニセハリアリでは、両性に翅型2型がある。次のような新知見が得られた。1)本種は多女王、他巣性コロニーを形成する。2)無翅生殖虫はシ-ズンの前半に出現し、巣内交尾を行ない、有翅生殖虫はシ-ズンの後半に出現して、結婚飛行後巣外で交尾する。3)無翅雄は交尾の2時間も前からマユに抱接し、女王の羽化を待つ。交尾時間も極めて長く、交尾栓の機能を果たしていると考えられた。無翅雄のマユに抱接した場合、マユ内の雄は50%の割合で死亡した。これはライバル雄の排除と考えられる。3.アシジロヒラフシアリにおいて、有翅雄および無翅雄の交尾器を比較したところ、それらの間に1.8倍以上のサイズ差があった。有翅女王と無翅女王の交尾器のサイズ差もほぼ同様で、有翅生殖虫と無翅生殖虫の間の交尾ができないまでに交尾器の分化が進んでいることが明らかになった。4.沖縄本島のアリ群集を調査し、森林地域では特有種などの狭分布種、単女王性種が大きな比率をしめ、一方、オープンランドでは放浪種など広分布種、多女王性、多巣性種の比率が高いことが明らかになった。5.今回研究対象とした2型雄を有する種において、巣内交尾(同系交配)が雄の多型や多彩な行動分化の極めて重要な要因であることを論究した。1963年6月から1964年2月までの間、毎月沖縄でフィールド調査を実施し、アリ類のライフサイクル関連資料及び社会構造と生態的分布との関連に関する資料を収集した。また、岐阜県と三重県において、ウメマツアリとクロニセハリアリの社会構造と生殖行動の調査を行なった。これまでに以下のような知見が得られている。1.2型雄の形態学的研究から、アシジロヒラフシアリにおいて、有翅雄の交尾器は無翅雄の交尾器の約2倍の大きさであり、有翅雌と無翅雌の交尾器のサイズ差と対応していた。有翅生殖虫と無翅生殖虫との間では互いに交尾することが機械的に不可能であると考えられる。一方、雌がすべて有翅であるクロニセハリアリとハダカアリでは、有翅と無翅の2型雄の交尾器のサイズ差は小さく、1.2倍を越えなかった。実際、両方の雄は同じ雌と交尾することができる。2.ハダカアリ類のフィールド観察で、巣から外に出てきた有翅雌はすべて受精していたことから、本属の女王はすべて巣内交尾後に分散飛行を行なうことが示唆された。一方、巣内に雄が存在していても、それらが巣から外に出るのは観察されなかった。

つまり、ハダカアリでは、有翅雄も無翅雄も巣内交尾が一般的だと考えられる。3.クロニセハリアリでは、無翅雄は7月から8月まで、有翅雄はおもに8月後半から10月にかけて出現した。無翅生殖虫は巣内で交尾を行ない、有翅生殖虫は結婚飛行を行なった。実験的には、双方の雄は有翅、無翅の2型雌と交尾可能である。しかし、実際には、出現時期にずれがあるため、交尾はおもに有翅生殖虫同士、あるいは無翅生殖虫同士で行なわれると考えられる。性比(重量比)は、有翅生殖虫でほぼ1:1、無翅生殖虫で約1:5で雌に偏していた。これらは、アシジロヒラフシアリの性比と同様(Tsuji & Yamauchi,in prep.)、有翅生殖虫ではランダム交配における性比、無翅生殖虫では巣内交尾(近親交配)による局所的配偶競争における性比として説明できると思われる。1994年度は5、8、11月の3回、沖縄のフィールド調査を行ない、2型雄をもつアリ類の観察実験コロニーを採集した。これまでに以下の知見が得られた。1.トビニセハリアリ小型無翅雄の繁殖行動の観察から、本雄においても大型無翅雄同様、巣内で互いに激しく戦うことが分かった。その結果、典型的には各巣は単雄複雌のハレムを形成する。大型無翅雄と小型無翅雄が同一巣に出現する場合は、それ等の間に戦いは見られず、前者はファイタ-、後者は雌ミミックと考えられた。2.アシジロヒラフシアリについて、アイソザイム分析を行ない、コロニーの血縁度測定を試みた結果、エステラーゼ、グルタチオンレダクターゼ、ジアホラーゼの3酵素に多型が認められた。ただし、対立遺伝子を特定するに至らず、血縁度の測定は未達成である。沖縄本島の種々の生息地において実施したアリ群集の調査結果を、各種の地理的分布、コロニー構造および繁殖システム上の特性との関連で分析した。その結果、森林地域には狭分布種、単女王性種が大きな比率をしめ、一方、オープンランドでは放浪種など広分布種、多女王性、多巣性種の比率が高いことが明らかになった。西表島において、アリ群集の定量採集を行ない、合計47種、398コロニーを得た。その結果は、現在地理的分布、コロニー構造および繁殖システム上の特性との関連で分析中である。
18世紀日欧にみるベニョフスキー「世界周航」の衝撃

コッツェブー作『ベニョフスキー伯』(1795)は、「トルコものオペラ」の変種である。当劇が、20世紀までドイツのオペラや小説に継承された点に、ベニョフスキー著『世界旅行記』(1791)の影響がみてとれる。英国では、マダガスカル島旅行記ブーム等がベニョフスキー受容の素地を作った。また、ドゥルーリ著『マダガスカル島』(1729)と比較する限り、ベニョフスキーの記述も信憑性がある。彼が身を以ってロシアの国家的膨張を体験した点を考えれば、ロシア南下の「警告」も単なる虚言に留まるまい。佐藤は、まずゲオルク・フォルスター著『世界周航記』(1777)を、ヘルダーの『人類歴史哲学考』(1784-91)や『人間性促進のための書簡』(1793-97)も参考にしながら、ブーガンヴィルやクックの啓蒙的航海記と比較検討した。それを通して、フォルスターが、ヘルダー同様、複数座標軸的視座に立って、歪曲された非ヨーロッパ像を論難し、ヨーロッパの独善的文明観を批判する姿勢を見定めた。ついで、これを踏まえて、オーストリア国立図書館に於いて、ベニョフスキー著『世界旅行記』のフォルメターによる独語版(1791)に描かれるシベリア・カムチャッカ像に分析を施した(2009年3月)。これを基礎にして、当旅行記が、はたしてどれだけ通俗的冒険談の枠組みを越え、フォルスターのヨーロッパ文明批判に通底するといえるのか、目下、考察を加えている。藤田は、ベニョフスキーの『世界旅行記』のマダガスカル篇に着手する準備段階として、まず、17世紀から当旅行記の英訳版刊行(1789)までの英国内のマダガスカル関連文献を、英国図書館にて調査した。目下のところ、1640年に上梓されたマダガスカル島訪問記が、出版物としては嚆矢と思われる。マダガスカルは、新大陸やアジアへの航海の途次、水や食糧の補給のため寄港する位置にあることから、訪問記・旅行記などの実見録が残されている点が、北アフリカを除く他のアフリカ地域と異なる。つぎに、マダガスカルへの言及はないものの、アフリカとの関連や僻遠の地探訪の観点から、当代冒険記の代表格であるダニエル・デフォーのThe life and Strange Surprising Adventrues of Robinson Crusoe(1719)を取り上げ、考察を加えた。佐藤は、まず、オーストリア国立図書館にて、18世紀末から19世紀に亙るドイツ文学における「ベニョフスキーもの」の文献渉猟を行った(2009年8月)。すなわち、一世を風靡したコッツェブー作『ベニョフスキー伯あるいはカムチャッカの反乱』(1795)をはじめとして、ヴルピウス作悲劇『ベニョフスキー伯』(1792)、フランス人デュヴァル作オペラ『カムチャッカの流刑者たち』(1804)のトライチュケによる翻案版、ミュールバッハ作小説『ベニョフスキー伯』(1865)等である。ついで、これらの作品の大半が、ベニョフスキー作独語訳版『世界旅行記』(1791)の主人公像を、いかに非文明国を舞台に据えた「自由独立の戦士」として、称揚しながら受容しているのか、見定めた。さらに、「自由独立の戦士」の主題の関連から、コッツェブーの両戯曲『ラ・ペルーズ』(1798)や『黒人奴隷』(1796)も比較検討して考察を加えた。藤田は、まず、英国図書館にてマダガスカルに関する文献調査に従事した(2009年9月)。ついで、18世紀英国においては、アフリカの同義語とみなしうるエチオピアのイメージについて考察した。具体的には、ポルトガル人イエズス会士ロボによるエチオピア報告の仏語訳からの重訳版、サミュエル・ジョンソンの『アビシニア旅行記』(1735)、およびジョンソン作『アビシニアの王子物語』(1759)を取り上げた。とくに後者は、舞台こそアフリカに設定されるが、幸福を追求する観念的著作であり、だからこそ英国にとどまらず、ヨーロッパでも広く受容された。あえて「幸福の谷」というユートピアから脱出し、異世界を放浪する王子が英国人を魅了していたまさにそのとき、ベニョフスキーはマダガスカル島に入植、その2年後の1786年に殺害される。『世界旅行記』の英語訳版刊行の1789年には、ベニョフスキーが英国で受け入れられる素地は整っていたといえるのである。佐藤は、まず、ベニョフスキーの『世界旅行記』(独訳版、1791)がドイツ文学に及ぼした影響を見定めるために、コッツェブー作『ベニョフスキー伯』(1795)の考察を続行した。それによって、いかにコッツェブーが『世界旅行記』に基づき、特徴あるカムチャッカの風物や人物像を描出するのか、明らかとなった。