hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
福島第一原子力発電所事故の放射線線量評価とイネをモデルとした生物応答機構の探索

線量評価を行うことが出来た。FNPP事故がもたらした陸上哺乳動物への被ばくに於いて、短半減期核種である放射性テルル、放射性ヨウ素の臓器における事故から30日間の被ばくは、長半減期核種である放射性セシウムによる被ばくの3年分に相当する個体があることがウシアーカイブの被ばく線量評価から明らかにすることが出来た。本研究に於いて、ウシの大人、子供、胎児それぞれの被ばくに言及することが出来た。大人、子供、胎児という成長段階における体の大きさに起因する放射線吸収線量の違いや、放射性核種の代謝速度の違いは、被ばく線量に違いをもたらすため、大人、子供、胎児を分けて被ばく線量評価を行ったことはFNPP事故による放射線生物影響を議論する際に重要な知見となると考えられた。シミュレーション計算によって放射性核種の濃度から、吸収線量への換算係数を計算することが可能であることが示されたため、陸域生物の放射線量評価をよりFNPP事故がもたらした状況に近づけて議論することが可能となった。イネの遺伝子、タンパク、代謝物のオミックス解析との連動は進行中である。FNPP事故から7年が経過しようとしている現在、住民の帰還の判断は、放射能汚染の多寡のみでは到底決めることが出来ないが、一方で放射能汚染の状況は最低限必要な情報であると考えられ、本研究で作成した、放射能汚染地図はその一助になると考えられた。現在研究を進行中の、放射性核種の地理的分布、放射性核種の哺乳動物体内分布、生物体内の放射線応答の内、第一、第二の研究は東京電力福島第一原子力発電所事故による初期被ばくに関するものであり、実測値は出揃っている。その為、本研究の解析成果を公表することは、今の時期に於いて非常に重要である。特に事故による環境放射能研究の動向として、セシウムボール等の微小領域での分布研究が盛んになっている。また、学術的関心以外にも、避難区域の解除や義務教育課程の学校の再開と言った社会的判断にも、現在を相対化する事故初期の状況の解明の要請も高まっている。それには、その背景としての、広範囲の精密な汚染地図、そして哺乳動物スケールでの被ばくの主経路の特定は、欠くことが出来ない。一方で、第三の研究は、分子モデルによる放射線生物応答機構の解明は、基礎科学研究であり並行して進める必要がある。これらの状況の変化に応えるために、今年度は、第一、第二の研究の論文制作に留まらず、基礎研究を進め、そしてアウトリーチ活動を通じた成果発表につとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
社会的養護における「家庭的」支援の検討－児童自立支援施設からの考察－

本研究の目的は社会的養護の支援について児童自立支援施設を通して検討することにある。「家庭的」支援は「個別性の重視」「非日常性」「児童と一緒」といった要因を含み、児童からの評価も高い。寮舎形態は、児童だけでなく職員においても「夫婦制」の方が評価は高く、「家庭的」支援の実施率も高かった。児童にとって日々の生活の困難は、他の児童との関係や、交代職員の対応に一貫性がないことである。また支援での「女性」の存在は大きく、それは児童に「女性」や「自分」を大切にする価値を授ける。これらの検討に加えて「いかにも施設」といった支援を減らしていく事も必要であり、そのためには職員へのサポート拡充も求められる。1.現在の児童自立支援施設の現状と課題(施設の状況、施設入所児童の傾向と在籍期間、また援助体制としての小舎夫婦制・交代制・並立制、および援助内容)について、5カ所の施設見学、職員からのレクチャー、研究のレビューおよび全国児童自立支援施設協議会による調査の結果から考察した。2.全国の現職の児童自立支援施設職員に対するアンケート調査票の作成に際し、「以前に寮舎をもたれていた方へのアンケート調査・ヒアリング調査」をパイロットスタディと位置づけていたが、アンケート作成のためだけに使う以上に価値のあるデータを得られると協議し、ヒアリング調査の数を増やして分析対象とした。3.「以前に寮舎をもたれていた方への調査」では、8名からの記述式回答を得て、ヒアリングはパートナーも含む15名の方から応諾を得た。本年度は11名のヒアリングを実施し、残り4名は調査協力者の都合で27年度5月に実施する。記述式回答と11名のヒアリング調査からは、ケアの継続性と勤務状況の問題、援助におけるコンビネーションとチームワーク、父親的・母親的役割と自立支援の関連、子どもへの個別性と集団への対応、子どもを間においた三者関係と子ども対大人の二者関係に関する取り組みについての知見が得られた。4.現職の児童自立支援施設職員へのアンケート調査票(施設向け調査票と各職員向け調査票)を確定した。本研究の目的は、社会的養護において重要視されている「家庭的」支援の内実と今後の支援について、児童自立支援施設の援助を通して検討することにある。家族が変化してきている現代において「家庭的」支援とは何であるのか、その有効性と支援のあり方を明らかにする。昨年度の研究のレビューをふまえ、本年度は主に、支援者への調査を通して「家庭的」支援について検討した。1.昨年度から継続して実施している「以前に寮舎をもたれていた方へのヒアリング調査」について、以前に寮長・寮母として寮舎を担当していた方15名のヒアリングを終了し分析を行った。2.現職の児童自立支援施設職員へのアンケート調査を全国58カ所の施設に対して行った。56施設1,218名の職員から回答を得た。分析は研究組織内で分担し、全体的傾向に加え、回答者の性別、施設への就職の動機の違い、子どものケアの形態の違い(夫婦制・交代制)、寮の種類(男子寮・女子寮)といった様々な視点から検討した。3.上記のヒアリング調査とアンケート調査の分析結果は、大学紀要に論文として掲載し、また報告書『社会的養護における「家庭的」支援の検討ー児童自立支援施設からの考察ー2015年度報告書』にまとめ、調査協力者および研究関係者に配布し成果を公開した。4.全国児童自立支援施設職員研修、北海道母子生活支援施設施設長会議において講演を行い、社会的養護における実践現場の施設長・職員・関係者に対しても研究成果を公開した。ヒアリング調査の分析および、予定していた全国の全施設に対するアンケート調査を実施することができた。また、それらを報告書として一冊にまとめ、さらに全国大会等でも報告することができ、調査成果を社会に還元できている。本研究の目的は、社会的養護において重視されている「家庭的」支援の内実と今後の支援について、児童自立支援施設の援助を通して検討することにある。家族が変化してきている現代において「家庭的」支援とは何であるのか、その有効性と支援のあり方を明らかにするものである。これまでの研究結果をふまえ、本年度は下記に示すように、支援者へのインテンシブな調査と、反対に支援を受ける入所児童への調査を通して「家庭的」支援の検討を行った。1.昨年度実施した支援者へのアンケート調査結果を深めるべく、児童自立支援施設の寮舎運営の実態把握と実践に対する評価、家庭的支援を実践するに際しての思いや困難さ、実践上の工夫についてヒアリング調査を実施した。4施設(夫婦制2施設、交代制2施設)の調査協力を得て、施設職員19名への調査を実施した。職員の内訳は、職員経験5年未満の方(男女各4名)、職員経験10年以上の方(男女各4名)、課長職3名。2.入所児童から見た支援を検討するため、全国58施設の児童自立支援施設に入所している児童に対して、施設における生活や支援の実態と意見をたずねるアンケート調査を実施した。結果、50施設の協力を得て、1,055票を回収した。分析は研究組織内で分担し、全体傾向に加えて、回答者の性別、寮の種類の違い、また昨年度の職員へのアンケート調査の比較など、様々な視点から検討した。3.上記の調査結果は、報告書『社会的養護における「家庭的」支援の検討ー児童自立支援施設からの考察ー2016年度報告書』にまとめ、調査協力者および研究関係者に配布し成果を公開した。

4.「児童自立支援施設に併設された学校教育研究会2016」において、上記の研究生活につての報告を行い、現場の職員および併設されている学校の教員とも意見交換を行った。本研究の目的は社会的養護の支援について児童自立支援施設を通して検討することにある。「家庭的」支援は「個別性の重視」「非日常性」「児童と一緒」といった要因を含み、児童からの評価も高い。寮舎形態は、児童だけでなく職員においても「夫婦制」の方が評価は高く、「家庭的」支援の実施率も高かった。児童にとって日々の生活の困難は、他の児童との関係や、交代職員の対応に一貫性がないことである。また支援での「女性」の存在は大きく、それは児童に「女性」や「自分」を大切にする価値を授ける。これらの検討に加えて「いかにも施設」といった支援を減らしていく事も必要であり、そのためには職員へのサポート拡充も求められる。当初予定していた現職の職員へのアンケート調査は次年度に持ち越されることとなったが、「もと寮舎をもっていた方」夫妻へのインテンシブなヒアリング調査を、ケース数を増やして行うことができ、研究全体の枠組みと分析視点を得ることができた。1.現職員へのヒアリング調査を実施する。2.児童の立場からの検討も行うため、施設に入所している児童へのアンケート調査を実施する。なお施設との検討の結果、現在入所している児童本人へのヒアリング調査は難しいと判断され、アンケート調査の内容を充実させることで補うこととする。3.これまでの3年間における研究の総括を行い、学会や雑誌への投稿も含め、研究最終年度である本年は、研究成果を出版する。28年度が最終年度であるため、記入しない。社会福祉1.全国58施設職員へのアンケート調査を実施し分析・考察する。2.上記1の結果もふまえ、また今年度の「もと寮舎をもっていた方への調査」結果もふまえて、寮舎を担当している現職の職員(小舎夫婦制・交代制・その他の形を含む)へのヒアリング調査を実施する。3.子どもの立場からの検討も行うため、入所児童へのアンケート調査、ヒアリング調査、および退所児童のヒアリング調査を実施する予定であるが、このうち入所児童のヒアリング調査は施設によっては許可が出ない場合が想定される。その際は、職員に対して児童についてのヒアリングなどを行い、入所児童へのアンケート調査の内容を補うこととする。4.学会報告や雑誌への投稿も含め、平成27年度に報告書を作成し、最終年度には研究成果を出版する。本年度は研究実績に記したように、もと寮舎をもっている方へのヒアリング調査を積極的に行うこととなり、その分、旅費の支出が多くなった。次年度に行うアンケート調査分析のための統計ソフトを購入する予定であったが、残金が足りないため、次年度の経費と併せて統計ソフトを購入することにしたため、次年度使用額が発生した。次年度の予算と合わせて、SPSSの統計ソフトを購入する費用に充てる。
自律分散有限要素法による構造物の形態形成と最適化

1.自律分散有限要素法の確立と適用自律分散有限要素法を構造物の形態形成問題および最適化問題(最小重量設計問題)に適用するために必要な手法の確立を追求してきた。特に手法のキーポイントである局所ルールの構築をめざした研究を行った。その結果、従来から提案してきた局所ルールの外に設計変数の変化の多様性を与えることのできる新しいルールも構築できた。上記2つの局所ルールの特性を検討するために平面トラス構造を対象とした形態形成解析を行い、局所ルールの適用性を明らかにした。最適化問題に対し、自律分散有限要素法とGAとの比較研究を行い、2つの手法の適用性を明らかにした。2.生物的アプローチの可能性の検討自律分散有限要素法によるトラス構造の最小重量設計問題の解析結果をGAによる解と比較した際、GAよりも解の多様性を確保することのできる新しい手法としての免疫アルゴリズム(IA)の導入も計ってきた。本研究では、自律分散有限要素法のみならず、GAおよびIAの3種類の手法による構造物の形態形成と最適化を行うことができた。これらの3種類の手法は、いずれも生物の有する人工物の無い特性としての"自律分散性"、"進化・遺伝"、"免疫"に範を得た計算アルゴリズムである。そこで、これらの計算アルゴリズムを統合化した"生物的アプローチ"の可能性を与えることができた。これまで提案してきた構造物の新しい形態形成解析手法である"自律分散有限要素法"の有効性および適用性を、本年度は空間構造物であるトラスドーム(112部材)の最小重量設計問題に対して検証してきた.その結果得られた知見を以下に示す.(1)簡単な部材断面積に関する局所ルールを導入した本手法によって得られた結果は、現在多用されている遺伝的アルゴリズム(GA)による結果とくらべて、結果の精度、計算時間等に関して極めて良好である.(2)本手法による結果は、導入した局所ルールの特性により全応力設計解であるが、GAによる最小重量設計解との比較において、やはり最小重量設計解を与えることが明らかになった.(3)本手法による断面積の全応力度は全て1.0となり、GAによる部材の全応力度の達成度とくらべて極めて精度が高い.以上の成果を元に、現在本手法における局所ルールの多様化および計算の並列化を検討し、生物的アプローチの可能性を追求している.昨年度に引き続き構造物の新しい形態形成解析手法である自律分散有限要素法の有効性および適用性を検討するための研究を推進してきた。本年度に得られたいくつかの知見について以下に示す。(1)自律分散有限要素法の特性トラス構造物の最小重量設計問題において本手法の適用性を系統的に検討すべく多用なトラスモデルを解析した。得られた一連の結果から、一つの節点に接合している部材数に応じて,解の収束性の傾向に関する議論が可能となることを把握できた。(2)自律分散有限要素法における局所ルール本手法における重要な概念である"自律性"を与える局所ルールについて本年度では、二つのルールを構築して数値計算を実行した。従来から提案しているルールは、設計変数の変化を直線的に与えるものであるが,今回は,設計変数の変化の多様性を確保する事を目的としたものである。この新しい局所ルールの有効性を検討するために二つの異なったタイプの平面トラスを選び多くの結果を収集することができた。その結果、今回導入した局所ルールによって、多様な形態を創生することが出来た。(3)生物的アプローチの可能性自律分散有限要素法によるトラス構造の最小重量設計問題を解析し,その得られた結果を他の特に、GAによる結果と比較した際に、GAよりも解の多様性を構成できる免疫アルゴリズムが存在する事が分かった。この手法は、生物の特性である"免疫"に基づいた新しい計算アルゴリズムである。この新しいアルゴリズムと本手法との融合を計ることによって、生物的アプローチの可能性が広げられる。昨年度に引き続き構造物の形態創生に対する新しい手法としての"自律分散有限要素法"の適用性を検討するための研究の推進および総括としての生物的アプローチの可能性を追及した.本年度に得られた成果および知見について以下に示す.(1)自律分散有限要素法における局所ルールの構築

自律分散要素法を構造物の形態創生問題に適用する際には,構造物の創生における自律性を機能させるための局所ルールの設定が極めて重要となる。そこで,本年度は昨年度に引き続きローカルルールと構築を行ってきた.新しいローカルルールの構築がなされた.そのルールは,これまでの断面積の変化を直線的に与えるものではなく,新しいスケーリングパラメータを導入することによる断面積の曲線的変化を与えるものである.この局所ルールの有効性を2つのタイプのトラス構造物の形態解析問題を通し検討し,スケーリング調整値の設定が重要であることが判明した.(2)免疫アルゴリズム生物的アプローチの一つである免疫アルゴリズムが遺伝アルゴリズムとの比較において,解の多様性を与えることができるという特徴から注目されている.この免疫アルゴリズムを構造物の形態形成問題に適用する研究を進め,トラス構造物に対し,手法の上述の特性を明示できた.
一体化構造を有する空電ハイブリッドダイレクトドライブ直動アクチュエータの開発

本研究では,空気圧による高出力と電磁気力による高応答性を両立する一体化構造を有する空電ハイブリッド直動アクチュエータの開発と制御を行った.流体圧力と電磁気力を出力軸へ伝達する要素(ピストンと可動子)および空間(空気室と可動域)を一体化する独自の構造を提案した.従来型ハイブリッドアクチュエータが,2つの異なるアクチュエータの出力を機械要素により合成していたのに対し,一体化構造とすることで小型軽量・高堅牢化を達成した.本アクチュエータは,バックドライバブルであり,力制御が可能である.開発した試作機を用いて力制御性に関する評価を実施した.今後,柔軟性可変のロボット関節等への適用が期待できる.本研究は,空気圧による力と電磁気力の両方を動力源とする小型直動アクチュエータの開発と制御に関するものである。空気の圧力と電磁相互作用を出力軸へ伝達する要素と空間を一体化することで,バックドライバブルでありながらも,空気圧による高出力,電磁気力による高精度の位置決めが可能で,力制御が実現できる.今年度は,「空電ハイブリッドの要素と空間を一体化する」というコンセプトの構造の一次試作を完了した.この試作構造により実験的に動作原理の実現性の検証に成功しただけでなく,有限要素法を用いた電磁気のシミュレーションによって磁気回路構造を最適化するなど,シミュレーションと連動した最適化を行った.さらに,一次試作は市販の空気圧シリンダの部品を活かした設計としている.この試作が成功したということは,空圧メーカーの既存の部品製造ラインが利用できることを示唆しており,短期的な実用化へ近づいたといえる.アクチュエータの発生力を計測するため,小型のロードセルとリニアレールを用いた計測装置を作製した.計測の結果,空圧・電磁アクチュエータの各要素がともに駆動に充分な力を発生できることを確認した.早期に試作と動作の確認を行えたことで,得られた成果を国際会議のワークショップで発表することができた.また,会場での議論に加え,発表後に関連する分野の研究者から問い合わせがあるなど,今後の研究・開発にとって重要な情報を得ることができた.試作の課程で明らかとなった加工や組み立てにおける課題と解決策を検討することができ,これらの知見によって提案構造の特許を補強し出願した.本研究は,高出力と高応答性を両立する一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータの開発と制御に関するものである.流体圧力と電磁気力を出力軸へ伝達する要素(ピストンと可動子)および空間(空気室と可動域)を一体化する独自の構造により,バックドライバブルでありながらも,空気圧による高出力,電磁気力による高応答・高精度位置決めが可能で,力制御が実現できることから,柔軟性可変のロボット関節への適用が期待できる.今年度は,開発した一次試作機の力制御性を評価する実験を研究分担者と協力して実施した.高応答での制御が可能な電磁力により,アクチュエータの機械摩擦を補償することで,空気圧駆動のみの場合と比較して,ハイブリッド駆動では力の制御性能が向上することを実験によって示し,得られた成果を国際会議にて発表した.発表後の質疑の時間外に,会場にて同分野の研究者から質問を受けるなどの反響があり,また議論を通じて研究・開発にとって重要な知見を得ることができた.また,電磁アクチュエータ要素を駆動するモータドライバの小型化に取り組んだ.開発した基板にはモータドライバだけでなく,力制御用のマイコンおよび電源回路も一体化し,アクチュエータ上に実装できるようにした.開発した基板によって試作機を駆動する性能評価実験を行い,素子の発熱などの問題が発生し無いことを確認した.研究成果の産業界での応用を期待し,一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータの技術を紹介する解説論文を執筆した.本研究では,空気圧による高出力と電磁気力による高応答性を両立する一体化構造を有する空電ハイブリッド直動アクチュエータの開発と制御を行った.流体圧力と電磁気力を出力軸へ伝達する要素(ピストンと可動子)および空間(空気室と可動域)を一体化する独自の構造を提案した.従来型ハイブリッドアクチュエータが,2つの異なるアクチュエータの出力を機械要素により合成していたのに対し,一体化構造とすることで小型軽量・高堅牢化を達成した.本アクチュエータは,バックドライバブルであり,力制御が可能である.開発した試作機を用いて力制御性に関する評価を実施した.今後,柔軟性可変のロボット関節等への適用が期待できる.今年度の目標は,一体化構造を有する空電ハイブリッド直動アクチュエータの試作機を作製し,空気の圧力と電磁力の両方で可動子を駆動できることを確認することにより,提案する一体化構造が実現可能であることを示すことであった.単純に空気圧シリンダとリニア電磁アクチュエータを組み合わせて試作を行うのではなく,ハイブリッドアクチュエータ内の磁気回路構造の最適化,材料の選定を行ったことにより,一次試作の段階で,一体化構造を持つ直動アクチュエータがハイブリッドアクチュエータとして動作することが確認できた.順調に試作を行えたことにより,早期に,成果を国際会議のワークショップで報告でき,関連する分野の研究者と議論を行うことができた.また,この成果は,特許の出願に繋がった.さらに,試作の課程で明らかとなった課題とその解決方法から特許の内容を精査でき,国内優先権制度を利用した特許内容の補強を行うことができた.上記の成果は,当初の計画以上の進展であると考えられる.ロボット工学、アクチュエータ次年度には,開発した試作機を駆動するための,位置・力制御システムを開発する.

そのため,空圧およびモータの制御装置を購入する.状況に応じて,空気の圧力と電磁気力の使用量を調整し,高効率駆動が行える手法を検討する.ハイブリッドアクチュエータでは,駆動時に空気の圧力と電磁気力が相互に影響(クロスエフェクト)を与えることにより性能が低下することがあるため,試作機を用いた実験により,クロスエフェクトの影響を評価する.また,本研究で開発する空電ハイブリッドアクチュエータは,提案する一体化構造の採用による小型化だけでなく,ハイブリッドアクチュエータでありながら既存の空圧機器と同様の使用感を実現することを目標としている.そのため,電磁アクチュエータ要素を駆動する小型のモータドライバの設計および試作を行う.さらに,モータドライバだけでなく,力制御用のマイコン,位置センサ基板も一体化し,アクチュエータ上に実装できるサイズにまで小型化を行い,開発した基板で実機を駆動する性能評価実験を行う.得られた成果を国際会議にて発表し,関連分野の研究者との議論を通じて課題を明らかにし,試作機の改良に活かすとともに,最終的には,成果を学術論文としてまとめ,海外の論文誌に論文を投稿する予定である.開発する空電ハイブリッド直動アクチュエータでは,位置,力制御に可動子位置の情報を利用するため,アクチュエータに搭載したセンサを用いて可動子位置を高解像度に測定できることが,効率の良い制御にとって重要となる.アクチュエータの可動子位置を計測するため,当初はレーザ変位計の購入を予定していたが,本計測器よりも小型で安価な光学式のエンコーダが見つかったため,そちらを購入した.そのため,平成26年度の研究費に未使用額が生じた.平成27年度には,平成26年度に用いたものよりも,さらに高解像度の光学式エンコーダおよびエンコーダ素子を実装する基板を購入し,試作機に実装して性能を評価する.また,光学式のエンコーダはスリットの入った反射板とセットで用いるため,反射板を購入する.
ウェアラブル高速センシングに基づく実世界接触型入力技術の研究

本研究では、ユビキタスな情報環境のための新たな入力ユーザインタフェースとして、手首に装着されたウェアラブル高速センシングユニットによって、実世界のあらゆる面を情報端末のための入力操作面とする技術を実現した。具体的には、接触状態及び接触している指をウェアラブルセンシングの形態で高速認識するシステム、同構成における高精度な指識別型トラッキング手法、新たな応用機能として実世界接触型アーカイブなどを確立した。本研究では、ユビキタスな情報環境のための新たな入力ユーザインタフェースとして、手首に装着されたウェアラブル高速センシングユニットによって、実世界のあらゆる面を情報端末のための入力操作面とする技術の研究開発を実施している。本年度は、下記の通りに実施した。まず、マルチセンサ型のウェアラブル高速センシングユニットを開発した。本ユニットは、接触面と指の接触を、手首に搭載された高速ビジョンによって観測するウェアラブルな構成に基づくものである。この構成は、指の裏側しか見えず、視野が限定される問題があるが、観測位置と対象の位置関係が動作に依らないと同時に遮蔽も少ないため、高精度な認識を達成できる可能性が高いと考えられる。一方、視覚情報のみでは、指と面の距離が極めて近い状況における検出誤差が発生する問題がある。また、撫でる、軽く触る、叩くなどの状態を識別することは難しい。そこで、ユニットにはコンタクトタイプの高感度マイクによる接触状態識別を導入した。構築したウェアラブル高速センシングユニットから取得される視覚と聴覚の情報を用いて、対象面と接触している指の識別、同指の動作、接触状態を取得する手法を設計した。特に、対象面と接触している指を高精度に識別するために、粒子群最適化に基づくモデルベースの高速な指識別型のトラッキング手法を提案した。提案するユニットの場合、観測される指先の運動を限定することができるため、このようなモデルベースの手法を導入することができる。また、高フレームレート撮像と粒子群最適化の統合によって、自由度が高い運動モデルに対しても効率的に各指を識別しながらトラッキングすることができた。本年度は、前年度までに開発したユニットに基づき、新たな応用機能の実現に着手した。ここでは、写真撮影を基本とするアーカイブ応用に注目した。近年、スマートフォンなどのカメラ機能付き携帯デバイスの普及やブログやSNSなどの写真と連携可能なウェブサービスの普及により、情報の記録や日常のメモを目的とした写真撮影の利用が増えている。しかしこうした写真撮影の多様化に対して、撮影手法は、撮影対象をファインダーにおさめてシャッターを切る、という手法が依然として一般的である。この従来の撮影手法は、撮影デバイスを取り出す手間や時間および、撮影対象を画角内に捉えるまでの時間を要するため、情報の記録や日常のメモを目的として写真撮影を行う上で手軽さや高速性を欠いている。そこで本研究では、情報の記録や日常のメモを目的とした撮影を、より簡単かつ、より高速に実現する、実世界接触型アーカイブという新たな形態を提案した。提案する応用機能では、アーカイブ対象への手による実物体接触を撮影トリガとして撮影を行った。また、シームレスな情報記録に向けて、撮像動画像からアーカイブ対象の写真を自動的に取り込む機能も実現した。複数の対象に対して実験を行ったところ、得られたデータに対して条件を整えることで、高い撮影成功率を達成することが示された。当初の計画通り、マルチセンサ型のウェアラブル高速センシングユニットを開発し、本開発ユニットのための認識手法を設計し、動作を実証した。おおむね順調に進展していると判断できる。情報学次年度以降は、多様な入力と操作のマッピング設計とその評価や、付加デバイスによる拡張機能搭載と柔軟体への対応に着手する。さらに、ウェアラブル高速センシングに基づく実世界接触型入力技術の新たな応用として、アーカイブへの展開に着目する。これまでの視覚情報のアーカイブは、カメラ撮像に基づいていたが、撮像のスタイルがカメラを取り出してシャッターボタンを押す形に限定されている。例えば、ノートやポスターを電子的に取り込みたいとき、同アーカイブの行為の最適化に向けて、本研究のウェアラブル技術が役立つ見込みが高いと考えられる。本年度は、ユニットのプロトタイプ開発と基本手法の確立までを実施計画とした。3次元情報を取得するためのプロジェクタを組み込んだタイプのユニットの開発を次年度に移行したため、次年度使用額が発生した。これは、設計を進める中で、同プロジェクタの小型化と高輝度化が見込める可能性が見えたため、当初予定以上の性能を収めるために計画を見直したものである。次年度は、本年度に実証したユニットのプロトタイプと基本手法を軸に、3次元情報を取得するためのプロジェクタを組み込んだ新たなユニットの設計と開発を実施する。この実施において、次年度使用額を使用する予定である。
長崎唐人屋敷の新地蔵に関する研究

長崎唐人屋敷は唐人居留地である屋敷地(唐館)と、倉庫地(新地蔵)からなる。唐館の都市的構成とその変遷については、文献および絵画史料により明らかにした。しかし、新地蔵には及んでいなかったので、今回の研究課題としたものである。新地蔵の形成時期およびその背景についてはすでに明らかにされているので、研究対象としたのは、(1)新地蔵の建築がいつまで存続したか、(2)新地蔵を利用した中国人の本国の類似施設との比較、(3)新地蔵内部の倉庫その他の建築物の研究、(4)新地蔵と唐館との相互の関係、(5)新地蔵と近代中華街との関係、などである。(1)については明治初期の風景写真を解析して、近世の倉庫が一部存続していたことや、その形状を明らかにすることができた。(2)に関しては、中国江南の沿岸都市について調査した。しかし、近世の施設は残存せず、絵画や写真によってわずかに窺える程度で、その実態を明らかにできなかった。かえって新地蔵の絵画史料のもつ重要性が浮き出たかたちとなった。(3)は石崎融思の「唐館図絵巻」など近世の絵画や地図をもとに、新地蔵の倉庫その他の建造物の図面上の復原を行なった。(4)については「唐館図絵巻」に描かれた様々な営為を分析し、新地蔵の内外人交流の場所としての重要性を指摘した。(5)は新地蔵の地割がのちの中華街の骨格となっていることを指摘した。なお新出史料である「唐館図絵巻」によって、唐館内部の構成や生活実態についても、あらたな知見が得られたので、以前の唐館研究を補足する研究を付加した。近世における中国貿易における唯一の窓口であった長崎には、中国からの交易品を収納する倉庫群としての新地蔵がつくられていた。それは、中国人居留地である唐人屋敷(唐館)の近くの海岸前に築造された人工島で、オランダ人居留地である出島と一対をなしていた。新地蔵は純粋な港湾倉庫施設群として構成されていたが、明治以降は中国人居留地となり、さらに今日の中華街へと至っている。本年度の研究は、この新地蔵の建築的構成とその歴史的変遷や性格を解明するため、(1)新地蔵を描いた絵画や絵図資料や文献資料の収集と、(2)比較のため新地蔵に來船した唐船の出港地である中国江南地方の港湾施設の視察調査および関係歴史資料の収集の二つを軸にしてすすめた。(1)については未知の絵図資料若干と新地蔵を撮影した明治期の写真数点を入手し、近代から遡行するかたちでその都市上あるいは建築上の解析を進めている。明治期まで残されたと思われる新地蔵時代の倉庫写真からは、絵図資料からは窺えない立面構成の解明が期待できそうである。(2)については、主として中国福建省の海岸主要都市を見学した。残念ながらこれらの港湾施設はほとんど一新されており、近世の状況を窺うことは困難であったが、若干の古地図や資料を入手したので、それらによってある程度の比較は可能であろう。今後、新地蔵の建築的構造を解明する上では、唐人屋敷との関連あるいは長崎の商業活動のなかでの位置づけなども新たな課題として出てきている。今後はそれらを含めて、新地蔵の構造と性格の解明を行なう予定である。新地蔵の形成時期およびその背景についてはすでに明らかにされているので、研究対象としたのは、(1)新地蔵の建築がいつまで存続したか、(2)新地蔵を利用した中国人の本国の類似施設との比較、

(3)新地蔵内部の倉庫その他の建築物の研究、(4)新地蔵と唐館との相互の関係、(5)新地蔵と近代中華街との関係、などである。(1)については明治初期の風景写真を解析して、近世の倉庫が一部存続していたことや、その形状を明らかにすることができた。(2)に関しては、中国江南の沿岸都市について調査した。しかし、近世の施設は残存せず、絵画や写真によってわずかに窺える程度で、その実態を明らかにできなかった。かえって新地蔵の絵画史料のもつ重要性が浮き出たかたちとなった。(3)は石崎融思の「唐館図絵巻」など近世の絵画や地図をもとに、新地蔵の倉庫その他の建造物の図面上の復原を行なった。(4)については「唐館図絵巻」に描かれた様々な営為を分析し、新地蔵の内外人交流の場所としての重要性を指摘した。(5)は新地蔵の地割がのちの中華街の骨格となっていることを指摘した。なお新出史料である「唐館図絵巻」によって、唐館内部の構成や生活実態についても、あらたな知見が得られたので、以前の唐館研究を補足する研究を付加した。
地球規模の気候変動が北東シベリア永久凍土地域の凍土圏・生物圏に与える影響の研究

1東シベリア永久凍土の気候温暖化への応答-目的と方法-シベリア永久凍土は、最近の気候変動、特に温暖化の傾向に対して、大規模融解が拡大している。永久凍土は単に受動的に応答するのみならず、永久凍土中に貯留されたメタンガスを融解により大気に放出する。その結果、大気中のメタンガス濃度を増加させ、更なる温暖化を引き起こす。こうした温暖化への能動的な応答が、将来の温暖化にどのように影響するか、その予測と評価を行うために現地調査を行った。現地調査では、凍土そのものの応答・特に過去に生産・貯留されたメタンガスの成因と放出機構、凍土中の地下氷「エドマ層」の分布など、凍土圏そのものの調査・研究と、凍土を覆う植生や動物生態からみた応答と総合的な研究を実施した。2シベリア永久凍土中の地下氷「エドマ層」の成因と形成時期東シベリアは過去7万年前の最終氷期以降、厚い氷床に覆われることはなかった。そのため、東シベリアには1000mを超える厚さの永久凍土が形成されていた。その形成過程で、レナ河・ヤナ河・インジギルガ河・コリマ河といった、永久凍土地域を南北に貫く大河の下流と、北極海沿岸地域では、エドマと呼ばれる地下氷の集積があった。この地下氷には、部分的に高濃度のメタンガスが含まれ、それが大気へ放出されることで、将来の温暖化に寄与する。そこで、エドマ層の成因とその分布を掌握することは、シベリア永久凍土の能動的応答を理解する上で欠かせない。本研究計画では、エドマ層の分布や形成時期が、東シベリアの他の地域と異なるコリマ河の下流地域と河口付近を主な調査地域として選んだ。コリマ河支流のスタドヒンスカヤ河沿いに比高20mの段丘が発達している。Pluhinoでは13mの厚さのエドマ層が露出している。さらに支流のアニュイ河でも類似の段丘が発達している。エドマ層に含まれる有機物を用いて、^<14>C年代測定を行った。その結果、エドマ層の下部は約4万年前から堆積が始まり、中位で2.5万年前であった。最上位の年代は決定されなかったが、エドマ層を覆う泥炭から、少なくとも後氷期(1.3万年前)には、エドマ層の堆積は終了したと判断される。コリマ河の本流沿いの高位段丘が発達するが、そこの年代は最上位で33,000年前であり、明らかに他の地域より古い。氷に含まれるメタンガス濃度と酸素同位体は、下層では変動が大きく、2.5万年前からは、より寒冷側にシフトし、かつ安定化している。これは、エドマ層が最終氷期の亜間氷期(カルギンスキー期4万-2.3万年前)が、気候不安定期であり、グリーンランド氷床コアー解析から明らかになった、ダンスガード-オスガ-不安定期に対応することがわかった。形成機構では、いわゆる同時発生的な氷楔に起因している。3コリマ河の氾濫原(湿原)から発生するメタンガスとそれを制御する環境要素現在の環境化では、夏季に水分飽和となる湿原は、メタンガス発生源としての役割が大きい。そこで、コリマ河下流の湿原で、6月から9月までの長期観測を行い、メタンガスフラックスの変動とそれに影響する環境要素を調査した。その結果、永久凍土中の夏季融解層とそこの平均地温との積を指数とする実験式を得た。それを適用して、シベリアのツンドラ全域から発生するメタンガス量を10^<12>g(テラグラム)であると推定した。4気候変動が植生の分布と多様性に与える影響気候の温暖化、特に夏季温度の上昇は、植生の分布と種構成に大きく影響する。コリマ河河口でのツンドラ-タイガ移行帯では、草本の種構成は北海道の釧路湿原に匹敵することがわかった。これは、2万年前の最終氷期以降の温度上昇が大きく、植生がかなりの速度で北上したことを裏付ける。さらに、永久凍土中の堆積物から採取した花粉により、植生回復の速度の速さが示された。5シベリアタイガの森林火災が気候変動に与える影響森林機能を調査したグループは、森林に貯留されている炭素が一気に大気へ放出される森林火災についての評価を試みた。森林火災はCO2の直接的放出のみならず、本来森林が備えていた炭素呼吸(CO2を吸収し、O2を放出する)機能を損なう。そのため、2重の意味で大気へのCO2の放出源となる。火災のタイプ分けを行うには、樹木の根の部分の呼吸量が重要であることが、現地での観測から判明した。6土壌動物及び小動物の生態的特徴タイガ及びツンドラに生息するショウジョウバエの生態的分布は、森林の更新過程や土壌生成に関わる指標となる。動物生態班は、森林の垂直分布によるショウジョウバエの棲み分けを調査した。その結果、新たに3種の新種を発見し、森林成立に依存する小動物の種の多様性が成り立つという知見を得た。

その結果、大気中のメタンガス濃度を増加させ、更なる温暖化を引き起こす。こうした温暖化への能動的な応答が、将来の温暖化にどのように影響するか、その予測と評価を行うために現地調査を行った。現地調査では、凍土そのものの応答・特に過去に生産・貯留されたメタンガスの成因と放出機構、凍土中の地下氷「エドマ層」の分布など、凍土圏そのものの調査・研究と、凍土を覆う植生や動物生態からみた応答と総合的な研究を実施した。2シベリア永久凍土中の地下氷「エドマ層」の成因と形成時期東シベリアは過去7万年前の最終氷期以降、厚い氷床に覆われることはなかった。そのため、東シベリアには1000mを超える厚さの永久凍土が形成されていた。その形成過程で、レナ河・ヤナ河・インジギルガ河・コリマ河といった、永久凍土地域を南北に貫く大河の下流と、北極海沿岸地域では、エドマと呼ばれる地下氷の集積があった。この地下氷には、部分的に高濃度のメタンガスが含まれ、それが大気へ放出されることで、将来の温暖化に寄与する。そこで、エドマ層の成因とその分布を掌握することは、シベリア永久凍土の能動的応答を理解する上で欠かせない。本研究計画では、エドマ層の分布や形成時期が、東シベリアの他の地域と異なるコリマ河の下流地域と河口付近を主な調査地域として選んだ。コリマ河支流のスタドヒンスカヤ河沿いに比高20mの段丘が発達している。Pluhinoでは13mの厚さのエドマ層が露出している。さらに支流のアニュイ河でも類似の段丘が発達している。エドマ層に含まれる有機物を用いて、^<14>C年代測定を行った。その結果、エドマ層の下部は約4万年前から堆積が始まり、中位で2.5万年前であった。最上位の年代は決定されなかったが、エドマ層を覆う泥炭から、少なくとも後氷期(1.3万年前)には、エドマ層の堆積は終了したと判断される。コリマ河の本流沿いの高位段丘が発達するが、そこの年代は最上位で33,000年前であり、明らかに他の地域より古い。氷に含まれるメタンガス濃度と酸素同位体は、下層では変動が大きく、2.5万年前からは、より寒冷側にシフトし、かつ安定化している。これは、エドマ層が最終氷期の亜間氷期(カルギンスキー期4万-2.3万年前)が、気候不安定期であり、グリーンランド氷床コアー解析から明らかになった、ダンスガード-オスガ-不安定期に対応することがわかった。形成機構では、いわゆる同時発生的な氷楔に起因している。3コリマ河の氾濫原(湿原)から発生するメタンガスとそれを制御する環境要素現在の環境化では、夏季に水分飽和となる湿原は、メタンガス発生源としての役割が大きい。そこで、コリマ河下流の湿原で、6月から9月までの長期観測を行い、メタンガスフラックスの変動とそれに影響する環境要素を調査した。その結果、永久凍土中の夏季融解層とそこの平均地温との積を指数とする実験式を得た。それを適用して、シベリアのツンドラ全域から発生するメタンガス量を10^<12>g(テラグラム)であると推定した。4気候変動が植生の分布と多様性に与える影響気候の温暖化、特に夏季温度の上昇は、植生の分布と種構成に大きく影響する。コリマ河河口でのツンドラ-タイガ移行帯では、草本の種構成は北海道の釧路湿原に匹敵することがわかった。これは、2万年前の最終氷期以降の温度上昇が大きく、植生がかなりの速度で北上したことを裏付ける。さらに、永久凍土中の堆積物から採取した花粉により、植生回復の速度の速さが示された。5シベリアタイガの森林火災が気候変動に与える影響森林機能を調査したグループは、森林に貯留されている炭素が一気に大気へ放出される森林火災についての評価を試みた。
心臓血管外科手術に対する水素ガスの手術侵襲軽減効果のメカニズムの基礎実験的解明

心臓血管外科の手術における「手術侵襲の軽減」は至上命題である。これまで我々は、実際の冠動脈バイパス手術において使用するグラフト血管の、採取時におけるグラフト自体への外科的手術侵襲の程度を基礎実験的な手法を用いて解析し、その結果をもとにより低侵襲なグラフト採取法を提言してきた。また近年、水素が体内の活性酸素を排除するという科学的裏付けが報告された。これは虚血再灌流障害の軽減や抗炎症作用等の効果を有し、さらに外科的には手術侵襲の軽減につながると期待されている。本研究では、水素の外科的手術侵襲の軽減の作用を基礎実験的手法を用いて証明し、その成果を臨床応用へと繋げることを目的とする。
幾何学と関連する非線型偏微分方程式の研究

1.平均曲率流方程式の研究1次元全領域において、開き角を指定したときの曲率流方程式を論じた。既にK.EckerおよびG.Huiskenによる一般論において、解の存在また適当な条件のもとでの自己相似解への収束が調べられている。我々の問題に対しても、解の存在、自己相似解への収束に関しては、この一般論の適用が改善をもって可能である。我々の研究の新しさは、自己相似解の構造を決定したことにある。自己相似解とは、簡単にいえば、時間によって形を変えない解のことで、特異点発生の機構に関して重要な役割をはたす。近年の曲率流方程式の研究においても、しばしば課題になってきた。我々の問題においては、自己相似解は一意に決まり、豊かな構造を持っていることが示された。2.消散型方程式の長時間後のふるまいの研究引き続き、簡略化された磁気ベナ-ル問題を論じた。磁場を0に近付けたとき、そのアトラクタがローレンツアトラクタにハウスドルフ上半収束することを示した。数値計算の比較と鋭い対照をみせた。
地上デジタル放送対応の船舶用テレビアンテナシステムの設計及び開発

本研究は、アナログ放送にかわるデジタル放送を船舶で受信し、船舶でも家庭用の受信装置と市販のアンテナでハイビジョン放送が受信可能であることを確認した。日本のデジタル放送は、十分な電界強度を得られれば、陸上と同じ画質を得られることがわかった。しかし、既存の無指向性アンテナを使用する場合、アナログ放送に比べると、受信可能範囲が狭く、本研究で開発した受信系のシステムが必要となることがわかった。平成20年度の概要「船舶の移動と受信との関係の調査と空中線系の開発」船舶での地上波のテレビ放送は、陸上と比べ受信状態が安定しないなど劣悪な状況にある。現在、船舶では家庭用受信機材(アンテナ、増幅器、受像器)で想定外の電界強度の弱い場所でも視聴していること、受信利得の低い無指向性アンテナであるので、デジタル放送の受信可能範囲は狭くなる。一方、地上デジタル放送のメリットは強電界での受信障害に強く、蓄積・表示させるサーバ型放送が利用できることである。また、アナログ放送終了までに受信システムの改善等によりこれまで以上の船舶での情報収集の利便性を確保する必要がある。本研究では、デジタル放送を船上で利用するための受信用のアンテナ系の開発と実用化を目指す。受信可能範囲を広めるためのアンテナの開発と自動利得可変型の増幅器を開発する。停泊・航海中の船舶でアナログおよびテジタルテレビ放送の受信状況を測定した。1.アンテナ直下で利用する増幅器は家庭用と異なり、AGCの時定数が短く、かつ、ダイナミックレンジが大きい必要がある。そして、アンテナの指向性は鋭くなく、かつ、自船構造物からの妨害波の影響を小さくできるアンテナである必要がある。これらをネットワークアナライザと電界強度測定器とを利用して客観的なデータを取得しながら開発した。2.デジタル放送の受信状況を、既存の電界強度測定器によるビットエラーレートを用いて測定した。3.移動体向けの1セグメント放送の受信を船上で試みたが、市販の装置では船舶での利用に適していないことがわかった。平成21年度の概要は以下のとおりである。平成21年度に購入したネットワークアナライザを使って試作、評価したテレビ用増幅器の仕様を基礎として長期間、受信実験を行った。「大型船を使った全国各地での実用実験」共同研究を行っている独立行政法人航海訓練所の練習船「大成丸」(全長125m、総トン数5776トン)に搭載し長期間の計測・利用を行った。下記に概要を示す。1.各地を航行する船舶の運航状態を記録、陸上へ転送する全自動情報収録装置を試作した。これは長期間無人で運転でき、かつ、受信状態を計測するシステムとするため、Linuxを使ったシステムで構築した。システムはスクリプト言語のPerlおよびVPNであるsshを利用している。2.各地の受信状態をGoogleMap上に転送し、状況をデジタル化して残しておく仕組みとした。3.長期間、船舶上で受信実験を継続して行っている。特に、地上デジタル放送を受信する上での不都合な状況を記録し続けることを目的とするため、船上での受信について特別な知識と経験のある船員にその記録の補佐をお願いしている。1のシステムについて、外部で講演を行い、このシステムの有用性について検討を行った。大型船を使ったデータ収集の他、鳥羽商船高等專門学校の練習船を使って、伊勢湾、三河湾周辺海域の受信状態を常に調査している。調査結果は概ね、大型船の結果より、アンテナ地上高が低い分、不利となっており、受信系にさらによいものを利用することが求められていることがわかった。平成22年度の概要これまでに製作した利得可変型のプリアンプを用いて各地での地上デジタル放送の受信状況を調査した。また、この研究で構築した自動データ収集システムを利用して、船上のテレビ放送の受信状況だけでなく、各種データを自動交換するシステムの開発を行い実用化することに成功した。「大型船を使った受信システムの実用化の確認」共同研究を行っている独立行政法人航海訓練所の練習船「大成丸」(全長125m、総トン数5776トン)に受信システム、データ自動交換システムを搭載し、実用性の確認を行った。1.可変利得型のプリアンプは、視聴者の手元で受信利得を変化できるため、受信状況が刻一刻と変わる海上での電波伝搬に有効であることが確認できた。2.各地での受信状況を、GoogleMap上で公開した。3.船内にあるデジタル化したデータの陸上との同期システムを完成させた。3のシステムについて、外部での講演を行い、このシステムについて有用性および発展性について検討を行い、十分に実用的であり、地上デジタル放送のみならず、船舶交通のモニタリングにも利用できることが明らかになった。
生態学の現状分析と将来計画

地球環境の変化は生物個体・群集・生態系にいかなる影響を及ぼすか、また、生態系は地球環境にいかにフィ-ドバックするか。今日、生態学がこれらの間に科学的根拠をもって答えることは極めて重要である。それは、生態系の成立と維持の機構をグロ-バルな視点から明らかにしていくことにほかならず、生態学の基礎理論の一層の発展をはかってはじめて可能になる。そのためには生態学分野で大型研究を組織し、研究の活性心をはかっていかなければならない。本総合研究(B)は、このような問題意識のもとに、重点領域研究を複数立案することを目的にして組織された。第1回全体会議を平成3年6月29日、東京大学理学部植物学教室で開催した。諸報告のあと、本研究の基本方針と、わが国の生態学の現状について議論した。生態学分野で大型の研究として重点領域研究を組織する重要性があらためて確認され、つぎの4題について具体的に検討を進めることになった。(1)地球環境変化と陸上生態系、(2)DNAフィンガ-プリント、(3)絶減回避の集団生物学と総合保会、(4)海洋における流れと海産動物の幼稚存分散・滞留・回帰と再生産過程。各領域について計画責任者を決定し、責任者が中心になり、班員以外の参加も得て、7ー12月に個別に計画立案会議をもち、検討を加えた。以上4題とは別に検討されていた(5)微生物生態学領域も加え、検討結果は平成4月1月7日ー8日、東京本郷学士会館分館で開催された第2回全体会議で報告され、審議された。平成5年度発足の重点領域研究としては(1)生物圏扶養能力と地球環境変化、(2)生物の社会進化:血緑・性および選択機構を申請することになった。わが国の生態学の現状を調査し、問題点を抽出した。以上の研究成果を報告書にまとめた。
ヒト糸球体腎炎と新規ヒト内在性レトロウイルス遺伝子産物の関連

研究代表者は、ヒト糸球体腎炎の発症に、ヒト内在性レトロウイルス由来自己抗原が関与する可能性を考え、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子産物に対するモノクローナル抗体を用いて、各種腎生検標本を検索した。その結果、IgA腎症症例の約30%について陽性所見を得た。モノクローナル抗体が交差反応する以上、この沈着抗原をコードする遺伝子は、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子と塩基レベルで相同性を有すると考えられる。本計画は、この沈着抗原をコードする遺伝子の単離を目的としている。申請者らは、インフォームド・コンセントを得た後に構築した当該疾患患者ゲノムライブラリーのスクリーニング、及びバイオインフォーマティクスの手法によって、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子と塩基レベルで相同性を有する遺伝子断片を多数同定した。本年度は、これらの遺伝子断片の塩基配列を解析した結果、ほぼ完全長のOpen Reading Frameをもつ、新規のヒト内在性レトロウイルスenv遺伝子を見出すことが出来た。サザンブロット解析の結果、この新規ヒト内在性レトロウイルスenv相伝子に極めて相同性の高い塩基配列が、ヒト染色体上に多数存在することが判明した厳しい条件で行ったノザンブロット解析では、このenv遺伝子転写産物の発現は検出できなかったが、バイオインフォーマティクスの手法では、塩基レベルの相同性が極めて高い転写産物を同定できた。すなわち、我々が見出した新規ヒト内在性レトロウイルスenv遺伝子は、転写産物を発現する機能を有していることが示唆された。現在、このenv遺伝子をタンパクレベルで発現させるための、真核細胞発現系を構築中である。当該疾患患者ゲノムライブラリーより単離した、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子と塩基レベルで相同性を有する染色体DNA断片10個のうち、これまでに5個の塩基配列を決定した。現在、決定した塩基配列中のOpen Reading Frameのうち、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子産物(gp70)とアミノ酸レベルで相同性を有するものを列挙し、真核細胞発現ベクターを用いて発現させることを試みている。併行して、公的ヒトゲノム計画データベースを利用し、相同性検索により、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子産物(gp70)とアミノ酸レベルで相同性を有するOpen Reading Frameを複数列挙した。これらについても、PCR法にて当該疾患患者染色体DNAより単離し、真核細胞発現ベクターを用いて発現させていく予定である。さらに、上記の方法で見出したヒト染色体DNA塩基配列を、既報告のウイルス遺伝子との相同性に基づいて大きく分類した。その結果、(1)マウス異種指向性内在性レトロウイルスenv遺伝子と相同性を有するもの、(2)ヘルペスウイルス構造遺伝子と相同性を有するもの、(3)ヒト内在性レトロウイルスHC2、以上3種類に分類できた。(1)、(2)については、現在のところ発見報告はなされておらず、新規のウイルス関連遺伝子である可能性が示唆された。また、(3)については、我々がマウス内在性レトロウイルスenv遺伝子との相同性に基づいて同定した領域は、発見者はenv櫃伝子とは見なさなかったことが判明した。すなわち、HC2はenv遺伝子欠損内在性レトロウイルスとして報告されていた。しかしながら、我々はHC2当該領域塩基配列をアミノ酸に翻訳したところ、(1)充分大きなOpen Reading Frameを同定できること、(2)各種マウスレトロウイルスenv遺伝子産物(gp70)に特徴的なシステイン残基の配置が保存されていること、(3)各種マウスレトロウイルスenv遺伝子産物(gp70)で高度に保存されている5アミノ酸配列に極めて近い配列が存在することを見出した。すなわち、(3)HC2についても実質的に新規の遺伝子発見と見なせる可能性が出てきた。なお、本計画は近畿大学医学部遺伝子倫理委員会において、平成14年7月31日付けで承認を受けている.研究代表者は、ヒト糸球体腎炎の発症に、ヒト内在性レトロウイルス由来自己抗原が関与する可能性を考え、マウス内在性レトロウイルスenv遺伝子産物に対するモノクローナル抗体を用いて、各種腎生検標本を検索した。
バイオインフォマティクスを活用したp53ネットワーク探索と癌治療への応用

p53結合モチーフ認識アルゴリズムを利用して,全ヒトゲノム配列探索により約64万のp53モチーフを同定した。アデノウイルスベクターでp53を発現させた肺がん細胞H1299における次世代シーケンサーを用いたクロマチン免疫沈降解析(ChIP-seq)によるピークと重複するものが20.0%であった。その内約半数は遺伝子間に存在することから,遺伝子介在性非コードRNA (lincRNA)がp53の標的となっている可能性が高いと考えられた。データベースに登録されている約14,000のヒトlincRNAのうち,その上下流10kbにp53モチーフと重複するChIP-seqピークを持つlincRNAを抽出した。qRT-PCRにより発現解析を行ったところ,23個のlincRNAがp53によって転写誘導されることを確認した。さらに機能的解析により,このうち特定のp53標的lincRNAの発現抑制がp53関連アポトーシス誘導を調整したり,特定の遺伝子群の発現を促進したりする結果を得ることができた。この結果は,腫瘍抑制を含めた多様な生理的機能においてp53とlincRNAが複雑な転写ネットワークを形成していることを示唆している。今後はこのようなp53の基礎的研究から新たな診断法やがん治療開発への臨床応用につながる研究をめざしたい。26年度が最終年度であるため、記入しない。次世代シーセンサーによる網羅的な解析により、ヒトがんゲノムの概観が明らかになってきた。がんドライバー遺伝子は12から20種類のシグナル経路に分類することができ、これらのシグナル経路の全貌を解明することが、がんの基礎研究において最も重要な課題の1つである。多種類の悪性腫瘍において最も高頻度に変異が検出されるのががん抑制遺伝子p53であり、約半数以上のがんでp53経路の異常が見られる。したがってp53の直接の転写標的を探索することは重要であり、これまで多くのp53転写標的遺伝子を同定してきた。今後はこのようなp53の基礎的研究から新たな診断法やがん治療開発への臨床応用につながる研究を展開したい。次に、バイオインフォマティクスを利用した網羅的なp53結合配列(p53 motif)予測とChIP-seq peaksからのデータを組み合わせて、網羅的にp53標的lincRNAの同定を試み、23個のlincRNAがp53によって転写誘導されることを確認できた。さらに機能的解析により、このうち特定のp53標的lincRNAの発現抑制がp53関連アポトーシス誘導を調整したり、特定の遺伝子群の発現を促進したりする結果を得た。この結果は、腫瘍抑制を含めた多様な生理的機能においてp53とlincRNAが複雑な転写ネットワークを形成していることを示唆している。現在までの進捗状況はおおむね順調に進展しているといえる。今後、次世代シーケンサーで得られる大量のデータの迅速な蓄積と解析を継続するため、大容量のサーバーの確保が課題になると考えられる。この場合には、札幌医科大学附属情報センター等への協力要請が必要である。