hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低酸素トレーニングによる特異的適応を効率的に獲得するトレーニングプログラムの検証

低酸素環境は培養環境の酸素濃度を減少させることによって作り出す計画をしていたが、実験環境のセットアップに時間を要してしまったため、まずは薬理刺激によって安定的な低酸素模擬環境における低酸素と筋収縮の組み合わせが筋有酸素代謝を担う因子に及ぼす影響を検討することに変更した。当初の計画では、薬理刺激によって得られた実験結果に基づきながら、酸素濃度の調節による低酸素環境と筋収縮刺激の組み合わせが上記の3観点に及ぼす影響を検討するところまでを到達目標としていたが、そこまで到達できなかったため、達成度をやや遅れているとした。効果的に持久力を向上させると考えられているトレーニング方法の一つに、低酸素トレーニングが挙げられる。しかしながら、低酸素への暴露によって末梢組織への酸素供給能力は著しく向上する一方で、低酸素刺激による骨格筋の酸素利用能力の変化については曖昧なままである。そこで本研究では、運動トレーニングによる酸素利用能力への効果を維持したまま、低酸素環境特異的な適応を得られるようなトレーニングプログラムを開発することを目的とし、低酸素環境を利用した一過性運動が有酸素性代謝能力に及ぼす影響について検討した。被験動物には9週齢のWistar系雄性ラットを用いた。通常の実験環境に1週間馴化させた後、無作為にコントロール群(Con群)、低酸素環境下で持久的運動を実施する群(EUH群)、持久的運動後に低酸素曝露する群(HAE群)、常酸素環境下での運動群(EUN群)に分類した。トレッドミルを斜度5°に固定し、各群の環境下で40分間の持久的運動を実施した。HAE群とNE群における運動負荷は漸増負荷形式とし、15 m/minを10分、20 m/minを10分、23 m/minを10分、25 m/minを10分で実施した。EUH群はHAE群とNE群の8割の速度で一過性運動を実施した。腎臓におけるエリスロポエチンのmRNAは低酸素暴露のみの刺激によって増加するものの、運動の刺激が加わることによってmRNA発現の増加が認められなくなった。また、骨格筋においては血管増殖因子であるVegfやミトコンドリア生合成の鍵因子であるPgc1αのmRNAはEUH群とHAE群とで似たような応答を示したことから、常酸素環境下での一過性持久的運動後の短時間低酸素暴露であっても酸素供給系および利用系に影響を及ぼすことが示唆された。本年度においては、被験動物を用いて低酸素環境を利用した一過性運動が筋有酸素代謝に及ぼす影響を細胞外からの酸素供給能力、筋細胞内酸素運搬能力、筋細胞内酸素利用能力の3観点から検討した。コントロール群、低酸素環境下で持久的運動を実施する群、持久的運動後に低酸素曝露する群、常酸素環境下での運動群に分類し、上記の3観点を代表する因子のmRNA発現量に各運動条件が及ぼす影響を検討した。また、低酸素暴露のみによる影響も検討し、運動の要素が加わることによる応答の違いについても検討を実施した。今年度においては、低酸素環境を利用した一過性運動の応答を検証することを主な目的としていたため、当初の研究計画はおおよそ達成できたと言える。したがって、達成度は概ね順調に進展しているとした。今後は、今年度得られた実験結果を基にしながら、酸素濃度の調節による低酸素環境と筋収縮刺激の組み合わせが筋の有酸素代謝能力に及ぼす影響を検討する予定である。
主食である米タンパク質摂取による2型糖尿病および腎機能への効果の検証

日本人の2型糖尿病のモデルとされる非肥満2型糖尿病自然発症Goto-Kakizakiラットにカゼインおよび米タンパク質(胚乳部)を長期摂取させて、タンパク質給源の相違が糖尿病および糖尿病性腎症に与える影響を検討した。その結果、米タンパク質摂取は空腹時血糖値や血漿インスリン濃度、血圧等では明確な効果はみられなかったものの、尿中アルブミン排泄量および腎糸球体障害に対して抑制効果がみられ、腎機能保持効果を有することが明らかになった。日本人の「食の原点」といえる「米」のタンパク質の栄養生理機能については、未だ解明されていない。一方、糖尿病、とくに2型糖尿病は生活習慣病の最たる疾病で、かつ腎疾患や高血圧症との関連性が密接であることが知られている。前年度までの研究成果で、ラットにおける米胚乳タンパク質(純度90%以上)の長期摂取(10週間)は、カゼイン飼料に比較して空腹時血糖値や血漿インスリン値に低下傾向がみられ、血漿アディポネクチン濃度を有意に上昇させて、インスリン応答や糖代謝調節維持に有効である可能性が示唆された。そこで、今年度は糖尿病性腎症への移行阻止のための腎機能維持、および高血圧に対する米胚乳タンパク質の効果を視野に入れて、2型糖尿病自然発症モデルのGoto-Kakizaki(GK)雄ラット(7週齢)を用いて長期飼養試験を2回実施し、各種生体指標について再現性も含めて比較検討した。飼料組成は、病態をより明確するためにAIN-93Gのスクロース量を10→30%に増加させ、米胚乳タンパク質とカゼインはともにCP20%とした。コントロールとして、Wistar系ラット(カゼイン)も同条件下で飼育した。その結果、1週間ごとに測定した血糖値の経時変化、試験終了時の血漿インスリン濃度には差は認められなかったが、血漿アディポネクチン濃度は米胚乳タンパク質群が有意に高値であった。また、試験終了時の尿中微量アルブミン濃度(μg/mg crea)は、カゼイン群に比べて約36%も低値であった。それに加え、腎臓の画像解析から、米胚乳タンパク質群では皮質・皮髄境界部ともに有意に腎糸球体障害度(メサンギウム基質増加)が軽減していることが明らかになった。また、試験9週目に測定した血圧や試験終了時の腎臓のアンジオテンシン変換酵素活性、肝機能マーカー等においても、米胚乳タンパク質継続摂取の優位性が示された。平成19年国民健康・栄養調査報告(厚生労働省)によれば、「米」由来タンパク質摂取量は12.3%で、肉類(23.9%)、魚介類(19.3%)に次いで第3のタンパク質給源であり、豆類(6.1%)の約2倍となっている。このように、日本人のタンパク質給源としての米の寄与率が高いにもかかわらず、その栄養生理機能については未解明である。一方、2型糖尿病は生活習慣病の最たる疾病で、糖尿病性腎症を初めとする合併症をもつ患者の急増は社会的問題となっている。前年度までの研究成果で、「米胚乳タンパク質(RP)」は、カゼイン(C)と比較して糖尿病の病態における肝臓や腎臓、特に腎機能維持に有効であることがうかがわれた。そこで、本年度は企業の協力によりRPとはタンパク質組成が異なる高純度「米糠タンパク質(RBP)」の大量調製が可能になったこともあり、RBPも飼養試験飼料に用いて比較検討した。また、自然発症非肥満型2型糖尿病モデルのGoto-Kakizaki(GK)ラットは約24週齢で病態が急激に悪化するという知見があるので、7週齢雄ラットを用いて約4ヶ月間に渡る長期飼養試験を実施し、特に腎機能に焦点をあてて各種生体指標について調べた。(1)空腹時血糖値や収縮期血圧の経時変化、血漿インスリン濃度は、対照としてのカゼイン(C)に比べRP、RBP両群とも有意差はみられなかったが、試験終了時の尿中アルブミン濃度はC群に比較してRP群は約40%、RBP群は約50%有意に低値であった。(2)エリスロポエチン性貧血が知られているが、ヘマトクリット値はRPとRBP両群がC群に比べ有意に高値を示した。(3)糖尿病やメタボリックシンドローム進行の指標として有効とされている血漿ALP値はRPとRBP両群で有意に低値を示した。以上の結果等から、米胚乳・米糠タンパク質は強力な腎機能保持効果をもつことを明らかにした。糖尿病の進行によって引き起こされる腎機能障害に対する米胚乳タンパク質(RP;87.5%)と米糠タンパク質(RBP;74.4%)の効果について、日本人およびアジア人種に多い非肥満型の2型糖尿病自然発症モデルである7週齢雄Goto-Kakizaki(GK)ラットを用いて検討した。

飼料のタンパク質給源はカゼイン(C;対照)、RP、およびRBPとし、CP20%、糖尿病病態を促進するためにスクロース含量のみ標準飼料(AIN-93G)の3倍に設定した飼料を15週間給与した。経時的に空腹時血糖値、尿中アルブミン排泄量等を測定、試験終了時には血液、腎臓等を採取して分析や画像解析に供した。(1)糖尿病性腎症の早期診断マーカーである尿中アルブミン排泄に対する抑制効果は、RPとRBP両者にみられたが、RBPがより強い傾向であった。(2)腎臓の病理組織学的解析では、C群に比べてRP群は腎皮質・皮髄境界部ともに、RBP群は皮髄境界部で腎糸球体障害度(メサンギウム領域の拡大)が有意に抑制されていた。(3)腎臓でのMCP-1のmRNA発現は、C群が経時的に有意に増加したのに対してRP群では発現抑制が明らかであり、この発現変化は血漿インスリン濃度と同様の推移を示した。(4)RP群の血漿エリスロポエチン濃度は有意に高値を示してヘマトクリット値と連動していた。メカニズム解明を目指して、現在、肥満型糖尿病モデルのZDFラットを用いて同様の試験を行い、比較解析中である。糖尿病患者の増加は、先進国、発展途上国を問わず世界的な規模で深刻な問題となっている。2型糖尿病は生活習慣病の最たる疾病であり、さまざまな合併症を引き起こす。なかでも、糖尿病性腎症は重篤な合併症ゆえ、米胚乳・米糠タンパク質摂取による腎機能保持効果や腎症の進行抑制効果は、タンパク質の「量」のみでなく「質」の重要性を提起すると同時に、栄養学的に「米」の再評価となる。
イオン液体含有高分子膜の創成と分離機能発現に関する研究

ポリメチルメタクリレート(PMMA)とポリジメチルシロキサン(PDMS)からなるグラフト共重合体(PMMA-gPDMS)膜にイオン液体である1-Allyl-3-butyl imidazolium bis(trirluoro methanesulfonyl)imide([ABIM]TFSI)[ABIM]TFSIを含有させた膜を用いて,浸透気化法による水中に微量に溶存するVOCsの選択的透過除去における膜構造ー透過分離特性ー透過分離機構の関係を明らかにした。[ABIM]TFSI含有量の異なるPMMA-gPDMS膜を用いて,希薄ベンゼン水溶液を透過すると,いずれの[ABIM]TFSI含有率においても透過液中のベンゼン濃度は供給液濃度よりも著しく高い値を示し,これらの膜が優れたベンゼン選択透過膜であることを明らかにした。また,[ABIM]TFSI含有率の増加に伴い,[ABIM]TFSI含有PMMA-gPDMS膜のベンゼン選択性および透過性が向上した。これは,膜内に含有された[ABIM]TFSIとベンゼンとの親和性の向上に依存していた。[ABIM]TFSI含有PMMA-gPDMS膜のガラス転移温度(Tg)に及ぼす[ABIM]TFSI含有率の影響について検討した結果,PMMA相におけるTgは[ABIM]TFSI含有率の増加に伴い著しく減少したが,PDMS相におけるTgは[ABIM]TFSI含有率に依存せず,ほとんど変化は見られなかった。この結果は,PMMA-gPDMS共重合体膜内への[ABIM]TFSIの含有がPDMS相よりもPMMA相に大きく影響を与えていることを示しており,[ABIM]TFSIは主にPMMA相中に存在していることを明らかにした。
ベクトル・スカラー両ポテンシャルを用いた量子デバイスを含む場の統一的解析法の開発

平成4年度から平成5年度の2年間にわたる本研究課題による研究成果は以下のように纒められる.(1)基本となるベクトルポテンシャル場とスカラーポテンシャル場との媒質条件を含めた統一的解析法をローレンツゲージ条件下で導いた.(2)超電導特性を特徴づけるマイスナー効果をベクトルポテンシャルを用いた特性式を用いて容易に解析し,解析法の有効性を示した.(3)各格子点での分極特性で表示する本解析法における媒質特性の取扱いを,配向分極,共鳴吸収型分極さらに非磁化プラズマ特性になどにおいて導き,従来の電磁界変数を用いた場合に比べて簡単な定式化が実現され,記憶容量の節約と計算時間の短縮が計られることが示された.*(2)および(3)はベクトルポテンシャルが媒質特性により直接的に対応することを示し,本解析法の有効性を支持するものである.(4)(3)における共鳴吸収型分極特性の取扱いにおいて,分極率を負におくことで能動性誘導放出特性の解析に直ちに拡張できることを示し,メーザーやレーザー機構のシミュレーションの実現を可能とした.*これらの共鳴吸収および誘導放出機構の扱いは電磁界と量子効果を含めたデバイス材料特性の結合の基本をなし,量子論的には準位間遷移による電磁界エネルギーの吸収および放出機構でそれぞれ説明されるので,量子効果はシュレディンガー方程式など電磁界条件を考慮した準位間遷移の厳密な評価式の適切な利用とその結果の分極特性への導入により扱えることを可能とし,本解析法の量子デバイスの扱いの妥当性を示す.(5)これまでの厳密な定式化の証明が可能であった空間回路網法に加えて,問題によっては効率的計算が可能である有限差分時間領域法(FD-TD法)による分散性媒質を含めた統一的解析法を導いた.(5)ヘルツベクトルによる同様の解析法も導き拡張性を増している.本年度は平成4年11月25日付で本研究課題への科学研究費補助金の交付決定がなされましたので,研究期間が十分取れませんでしたが,2年度にわたる継続課題として採択されましたことを踏まえ,次年度の研究への足固めとして,これまでの研究の結果得てきたベクトル及びスカラーポテンシャル場に対する空間回路網法を英文論文としてまとめ投稿するとともに,具体的問題に適用する際に不可欠となる境界条件と媒質条件の取扱いの検討を行った.境界条件に対しては本手法における磁気および電気ベクトルの両ポテンシャルを用いた等価回路表示の特徴が生かされて,これまで言われて来たどちらか一方のポテンシャルを用いたときの境界条件の扱いの困難さが解消され,電界磁界を直接用いた空間回路網法と同様に境界条件は見込んだインーピーダンスに対応する集中定数等価回路で容易に表すことが可能なことが確かめられた.また,媒質条件に対しても同様に集中定数等価回路で取り扱えることを確かめるとともに,量子効果を含めて電磁界とデバイス材料特性の結合の基本をなす分極の取扱いを定式化し,その分散特性の計算結果が解析解と一致することより取扱いの妥当性を確かめた.その際,本ベクトルポテンシャル空間回路網では分極ベクトルが等価電流変数に直接対応し、電界磁界に対する空間回路網法の場合におけるよりも計算式が簡単化され記憶領域や計算時間の効率化が実現できた.このことは今後の複雑なデバイス特性を扱う上で有効性をより発揮すると考えられる.上述の境界および媒質条件の取扱いはスカラー場の空間回路網表示において同様である.また,一部結果を得ている分極を波源とするより直接的取扱いを可能にするヘルツベクトルに対する空間回路網表示についても考察を進めている.なお,これらの成果の一部は3月末開催の1993年電子情報通信学会春季大会で発表する.平成4年度から平成5年度の2年間にわたる本研究課題による研究成果は以下のように纒められる.(1)基本となるベクトルポテンシャル場とスカラーポテンシャル場との媒質条件を含めた統一的解析法をローレンツゲージ条件下で導いた.(2)超電導特性を特徴づけるマイスナー効果をベクトルポテンシャルを用いた特性式を用いて容易に解析し,解析法の有効性を示した.(3)各格子点での分極特性で表示する本解析法における媒質特性の取扱いを,配向分極,共鳴吸収型分極さらに非磁化プラズマ特性になどにおいて導き,従来の電磁界変数を用いた場合に比べて簡単な定式化が実現され,記憶容量の節約と計算時間の短縮が計られることが示された.*(2)および(3)はベクトルポテンシャルが媒質特性により直接的に対応することを示し,本解析法の有効性を支持するものである.(4)(3)における共鳴吸収型分極特性の取扱いにおいて,分極率を負におくことで能動性誘導放出特性の解析に直ちに拡張できることを示し,メーザーやレーザー機構のシミュレーションの実現を可能とした.*これらの共鳴吸収および誘導放出機構の扱いは電磁界と量子効果を含めたデバイス材料特性の結合の基本をなし,量子論的には準位間遷移による電磁界エネルギーの吸収および放出機構でそれぞれ説明されるので,量子効果はシュレディンガー方程式など電磁界条件を考慮した準位間遷移の厳密な評価式の適切な利用とその結果の分極特性への導入により扱えることを可能とし,本解析法の量子デバイスの扱いの妥当性を示す.(5)これまでの厳密な定式化の証明が可能であった空間回路網法に加えて,問題によっては効率的計算が可能である有限差分時間領域法(FD-TD法)による分散性媒質を含めた統一的解析法を導いた.(5)ヘルツベクトルによる同様の解析法も導き拡張性を増している.

本年度は,昨年度一部結果を得ていたベクトルポテンシャルによる分散性媒質特性の取扱いの一般化を進め,配向分極,共鳴吸収型分極さらに非磁化プラズマに対するそれぞれの基本特性式の台形近似による定式化に基づく計算結果が解析解と一致することより取扱いの妥当性を確かめた.なかでも,非磁化プラズマ特性は無損失の場合,台形近似式が超電導特性のそれと同じ形式をもつという興味ある結果が導かれ,ベクトルポテンシャルによる定式化が様々な媒質特性の本質的な機構をより直接的に表示できることが確かめられた.一方,共鳴吸収特性の扱いは電磁界と量子効果を含めたデバイス材料特性の結合の基本をなし,逆の能動デバイス特性であるメーザーやレーザーの原理とともに,量子論的には準位間遷移による電磁界エネルギーの吸収および放出機構でそれぞれ説明される.その結果,放出機構も古典論的に反分極(反磁化)特性で,すなわちこれまでの共鳴吸収特性の扱いで分極率を負にすることで扱えることを本年度の研究で新たに示し,これらの成果は3月末開催の1994年電子情報通信学会春季大会や6月にシアトルで開催の1994年米国電気電子学会のアンテナ・電波部門大会で発表予定である.一方,これまで定式化はその理論的証明の厳密さを実現するため空間回路網法で行なってきたが,実際の解析では有限時間差分領域法(FD-TD法)も有効であり,上述の各分極の扱いを含めてベクトル場やスカラー場の扱い全体をFD-TD法でもコーディングを行い,その成果は9月開催の1993年電子情報通信学会秋季大会や11月開催の1994年電気学会電磁界理論研究会シンポジウムで発表した.
義務教育，教育制度のマクロ経済学的グランド・デザイン

本研究は,教育の意義を考え,政府間財政関係を捉えた上で,教育制度・教育システムのグランド・デザインをマクロ経済学的な視点から行うことを目指したものである。そこで,(1)マクロ動学モデルにおける人的資本蓄積メカニズムにおいて,教育の果たす役割がどのように扱われているかを概観した。(2)それと現実が適合しているかについて,教師へのインタビューを行うことで再考を加えた。そして(3)中央政府,あるいは中央政府と地方政府が供給する教育が経済成長に与える影響について見た。それぞれについて,論文あるいは著書の形でまとめることができた,あるいは研究会における報告という形で成果を発信することができた。本研究の目的は,義務教育から高等教育に至るまでの教育制度のあり方が経済成長に与える影響について,マクロ経済学的視点から考察し,政府間財政関係もとりいれた形での教育制度のグランド・デザインを行うことである。本年度においては,昨年度イタリア・カターニャ大学での公共経済学に関するワークショップで報告を行った論文"Desigin of Education System"を,国内で行われた研究者ならびに政策担当者の出席する研究会において,「教育システムのグランド・デザイン」という形で再度報告を行った。それを踏まえて,さらなる論文の改訂を行った。本論文の特徴は,義務教育の目的を考慮した上で,国家の視点から教育のシステムの定式化を行った点にあった。その特徴をより明確にすべく,国家の特徴を表す種々のパラメータの差異が教育システムのありかたにどのような変化をもたらすかについて,より詳細に分析を行った。この研究により,最適な義務教育水準,高等教育水準と最適な義務教育期間が,国家間でどのような違いを生じさせるかについてより明らかになった。本研究と並行し,次年度に行うことを計画している政府間財政関係を導入した教育制度のマクロ理論構築に関して,いわゆる財政外部性の先行研究の整理を行った。これにより,次年度に構築を予定する教育の地域間財政競争の静学理論モデルの位置づけが行えたとともに,この研究の意義をより明らかにすることができた。本研究は,教育制度のあり方が経済成長に与える影響を,マクロ経済学的視点から考察し,政府間財政関係もとりいれた形での教育制度のグランド・デザインを行うところにある。一方,理論モデルの改善を図るべく,小学校の教員へのインタビューを行った。また,このインタビューは柳原光芳,2014,「学校,社会性と子どもの人的資本蓄積ー教師へのインタビューから得られる政策的含意IIー」,経済科学,No.61-4, pp.39-50においてまとめられている。本年度においては,義務教育の特徴をマクロ経済学のモデルに適合するように把握すること,そしてその上で義務教育と経済成長との関係について定式化を行うこととしていた。そこで,論文"Desigin of Education System"をまとめた。既存の研究では,教育の種類を,その供給主体に違いにより公教育と私教育と分類したものが多く見られた。しかし,多くの国では公教育が普遍的に,特に義務教育・初等教育段階において行われており,そのような教育の供給主体,つまり教育支出の負担のありかただけで,公教育と私教育の違いをとらえることは適切ではない。また,初等教育と中等教育というように,教育の段階をモデルに導入した研究も2,3見られるものの,それらの研究のいずれも,初等教育の有すべき特徴,すなわち義務教育の目的を十分に考慮した上で定式化してはいない。したがって,論文"Desigin of Education System"は,義務教育の目的をとらえた上で,政府が国内総生産を最大化する形で教育を行う状況を,簡単なモデルとして定式化をしたところに特徴がある。この研究により,最適な義務教育水準,高等教育水準が明示的に求められただけでなく,最適な義務教育期間を求めることも可能となった。これは,国の違いによって教育で求められるべき水準,またその教育期間の長さの違いがあることを,理論的に示すことができたことを意味している。本研究の本年度の目標は,義務教育の特徴,果たすべき役割を理解した上で,さらに高等教育の特徴,役割についても触れ,それらを同時に扱う経済学のモデル,特にマクロ経済動学モデルを構築するところにあったといえる。その目標の達成のため,義務教育に特に焦点をあてた論文について,より詳細に分析を行うことができたことは,目標の半分は十分に達成されたといえる。また,教育のマクロ動学的なシミュレーションについても,「教育システムのグランド・デザイン」とは間接的に関係した研究ではあるが,学会誌に人的資本のマクロシミュレーションの研究を掲載できたことで,一定の成果を見ることができたといえる。

さらに,財政外部性の視点から政府間財政関係を導入した教育制度の理論構築については,分析の含意を得るまでには到達はしていないものの,その基本となる枠組みの構築については既に終えているため,次年度の研究課題を先行している点では,予定をやや上回っていると言える。また,これらの理論研究を実証面からサポートするために行ってきている,戦後の教育財政,特に地方財政についてデータの整理についても,継続的に行っている。ただし,高等教育の特徴を捉えることに焦点を合わせた研究を実施できていないという点では,本年度の目標を完全に達成したとは言い切れない。また,昨年度でも持ち越した課題であった教育関係者への聞き取り調査については行うことができなかった。これは「教育システムのグランド・デザイン」が未だ完成をしていないため,教育関係者への聞き取り調査の土台が完成していないことによるものである。以上のような状況から,本研究は部分的には進展に遅れが見られているところはあるものの,おおむね順調に進展していると判断される。本研究の最大の目的は,義務教育の特徴を把握した上で,それを経済学のモデル,特にマクロ経済動学モデルに導入するところにある。そのため,経済学において教育がどのようにとらえられているかについて把握すること,さらに教育学で義務教育がどのように位置づけられ,また捉えられているかについて整理を行うことが本年度の第1の課題であった。そこでまず,前者については,勁草書房『公共経済学研究V』において「第1章経済成長理論において人的資本蓄積はどのようにとらえられているか」の執筆を担当するかたちで,研究をまとめた。このために,マクロ経済学においてこれまでの既存研究で考えられてきた人的資本蓄積関数をその特徴から整理した。またそこでは,その関数が何を意味するかについても概観している。一方後者については,教育思想の研究書をまとめる形で,義務教育の特徴について整理をおこなった。そのエッセンスについては,論文"Desigin of Education System"の中のモデルに組み込まれている。この研究については,国内および海外でのワークショップにおいてそれぞれ1度ずつ,報告がなされている。なお,本来はこれらに加えて,教育関係者への聞き取り調査と,モデルに基づくシミュレーション分析を行う予定としていた。しかし,上の論文"Desiginof Education System"の作成に多くの時間を使ったこと,またワークショップの報告においてさまざまなコメントを得ることができ,モデルがさらに発展する可能性が生まれたことにより,シミュレーション分析を延期することとした。ただし一方で,当初計画ではなかったものの,この理論研究を実証面からサポートするために,戦後の教育財政,特に地方財政についてデータを整理してきている。以上のような状況から,本研究はおおむね順調に進展していると判断される。今後の目標は大きく分けて3つからなる。
NF-E2関連蛋白による赤血球造血の分子機構

本研究の目的は赤血球の分化成熟に、NF-E2転写因子群がどのような役割を果たしているかを明らかにすることである。我々は、ヒトMaf G,Maf Kがp45関連因子Nrf1及びNrf2とヘテロ二量体を形成し、NF-E2配列に結合し転写を制御することを初めて明らかにした。しかし、Nrf1のパートナーは小Maf蛋白だけでないことが強く推定されたため、Yeast two hybride systemを用いてNrf-1の未知のパートナーをcDNAクローニングした。ヒト赤白血病細胞株K562のライブラリーをスクリーニングし約600個のクローンが得られた。今までに、約200個塩基配列の解析を行い、Nrf1のパートナーの可能性があるクローンが4つ得られている。このうちの3つのクローン(KIAA0182,CREB2,TCFL4)はロイシン・ジッパーをもつ分子をコードしていた。ロイシン・ジッパーの部分を除いたNrf1のBaitプラスイドとこれらのクローンをそれぞれYeastに形質転換してもHIS(-)の培地で増殖しないことから、これらの分子はいずれもNrf1とロイシン・ジッパーを介してヘテロ二量体を形成することが確認された。最後のクローンは興味深いことにRNA polymerase IIのサブユニットの一つであった。また、小mafは一つも単離されなかった。以上のことから,p45関連因子であるNrf1は小Maf以外の蛋白とbZip領域を介してヘテロ二量体を形成している可能性が強く示唆された。これらのヘテロ二量体はNF-E2配列を認識して結合し、NF-E2配列を介する転写制御に直接関わっている可能性がある。またもう一つの可能性としては、このヘテロ二量体がNF-E2配列とは異なるDNA結合配列を認識するためにNF-E2因子群からNrf1を奪う形となり、間接的にNF-E2配列を介する転写制御に抑制的に働いている可能性がある。
不完全競争・収穫逓増下における留易パターンおよび潜在的留易利益の理論分析

交付申請書の「研究の目的」、「本年度の研究実施計画で述べた、不完全競争・収穫逓増環境下における貿易パターンの決定と貿易利益に関する理論研究を進めた。具体的な実績概要は以下の通りである。
「小卵胞内卵子成熟」理論に基づく難治性PCOSの新治療開発

われわれは、これまでに自然周期IVF-ETの観察から、主席卵胞だけでなく非主席卵胞(小卵胞)からも成熟卵子が回収できることを見いだした。そこで、この知見をPCOS患者に応用し、小卵胞から採卵してIVF-ETを行う治療法を考案した。難治性PCOS患者にIVF-ETを行う際に併せて小卵胞からも採卵し、成熟を確認するとともにその治療成績を大卵胞(主席卵胞)のそれと比較して評価する。小卵胞液および顆粒膜細胞の発現プロファイルを大卵胞のそれと比較して、小卵胞における卵子成熟機序を明らかにすることを目指す。マウスPCOSモデル(コンディショナルアロマターゼKO)を用いて小卵胞内卵子成熟機序の解明を目指す。
大気汚染物質3―ニトロベンズアントロンが誘発する突然変異の解析

作成した各種polymerase欠損大腸菌MGZ株に、NBA付加体を部位特異的に1箇所だけ持つプラスミドを導入、複製させた。複製したプラスミドは、付加体箇所でTLSがおこるとLacZ遺伝子の読み枠が正しく青、付加体の反対側のDNA鎖が複製されると読み枠がずれて白いコロニーを生ずるよう設計されている。この表現形の違いを利用して複製プラスミドを解析した結果、pol V欠損株においてのみTLS頻度の上昇が認められなかった。またpol Vを過剰発現するプラスミドを導入したMGZ株でプラスミドを複製させるとT LS率が大幅に上昇した。これらのことからNBA付加体はpol V(umuD'_2C)によって損傷乗越え複製されることが分かった。更にこの複製プラスミドを抽出しその塩基配列を決定したところ、付加体箇所での突然変異率が4%以下と低く、複製が正確に行われ誤った塩基の取り込みはほとんどないことも判明した。申請書の「研究計画・方法」の記述に従い部位特異的にNBA-dG付加体をもつプラスミドを作成した。このプラスミドをエレクトロポレーション装置を用いて大腸菌JM103(uvrA, mutS)(注:uvrAはヌクレオチド除去修復を、mutSはstrand markerの修復を防ぐため)に導入し複製させた。このプラスミドは付加体箇所で塩基置換型TLSがおこるとLacZ遣伝子がin frameで転写され青、frame shift型TLSはout frameで白、反対側のDNA鎖が複製されるとout frameで白い大腸菌コロニーを生じるよう設計されている。これらの表現形の違いを利用し塩基置換型TLSプラスミドを選択した。その結果dG-NBAはDNA複製フォーク進行を阻害しSOS-状態で塩基置換型TLSは5.4%、SOS誘導すると11.3%まで上昇した。他の付加体(アミノフルオレン-dG付加体(dG-AF)、アセチルアミノフルオレン-dG付加体(dG-AAF)、6-4光産物(T(6-4))と比較するとNBA付加体はdG-AF(TLS:81%)よりは複製フォークをブロックするがdG-AAF(TLS:0.4%)やT(6-4)T(TLS:0.5%)ほどはブロックしないことが分かった。またSOS誘導によりdG-AAFやT(6-4)Tは20倍程TLSが上昇するのに対しdG-NBAは約2倍であった。
高齢者根面う蝕の硬組織再石灰化に関する研究

今年度では、高齢者根面う蝕の特徴を究明するために研究を進めてきた。高齢者根面う蝕病態の特徴を把握するために、高齢者で根面う蝕を有する抜去歯について、薄切片を作成し、電子顕微鏡による根面う蝕の微細構造学的特徴の観察を行った。また、比較検討のため、若い年齢層のう蝕抜去歯の微細構造的特徴についても観察を行った。結果として高齢者根面う蝕は、象牙細管の石灰化による閉鎖或いはセメント質過石灰化などによる硬組織表層下において無構造層の増加により、若年者う蝕のような象牙細管を沿って深部に進行するパタンが取れなく、むしろ、浸蝕しやすい箇所から随所に深部へと進行する形をとっている。従って、高齢者う蝕の進行速度が遅く、広範囲に及ぶ理由であると思われる。一方、当研究室の韓らの研究により、エナメル質だけではなく象牙質もフッ化物の影響により耐酸性の向上が確認された。高齢者の歯は、長年にわたって、外部環境との接触により、歯の表層部において、フッ化物などの影響により、根面歯質表層に耐酸性の強い層が形成された可能性も考えられ、う蝕形成速度の遅い原因の一つだと思われる。しかし、高齢者では、歯肉退縮による根面の露出、唾液の減少、修復歯の増加や口腔衛生管理の不十分などにより清掃しにくい根面部では、う蝕が生じやすいことがわかってきた。
色彩画像再現におけるメディア依存性の解消

最近,様々なカラーメディアを互いに接続し,カラー画像を処理・編集するカラーマネジメント環境が整いつつある状況のなかで,これまであまり意識されなかった再現色のメディア依存性の問題が深刻化している.特に,色再現範囲の問題については,ヒトの視知覚に関わるより深い問題を含んでいるため,十分に研究が進んでいるとは言えない状況にある.例えば,ディスプレイなどの加法混色を基礎とする発光体と,カラープリンタなどの減法混色を用いた反射原稿の間の色を合わせる場合,明らかに発光体の再現できる色の範囲の方が反射原稿のそれに比べ広いため,ディスプレイで表示できる色であってもプリンタでは原理的に同じ色として再現できないものが存在する.したがって,こうした色をプリンタの色再現範囲のなかへ圧縮しなければならないが,このときに生ずる画像品質の劣化を最小にすることが望ましい.本研究では,色再現におけるメディア依存性の問題を解決するために,視覚系の周波数応答特性を考慮した色再現範囲圧縮法の開発を行った.具体的には,マルチチャネル構造を有する画像間の知覚差異予測モデルを構築し,2.視覚実験によりモデルパラメータを決定し,3.予測された画像間の知覚差異量を最小化するよう再現画像を求める色域圧縮アルゴリズムを構築した.また,CRTディスプレイなどの自発光メディアとカラープリンタなどの反射メディアとの色彩画像マッチングを想定し,4.提案法を含む数種の色域圧縮手法の主観評価実験を行った.その結果,提案手法は画像種や再現メディアに依らず,原画像に知覚的に忠実な再現画像を生成できることを確認した.最近,様々なカラーメディアを互いに接続し,カラー画像を処理・編集するカラーマネジメント環境が整いつつある状況のなかで,これまであまり意識されなかった再現色のメディア依存性の問題が深刻化している.特に,色再現範囲の問題については,ヒトの視知覚に関わるより深い問題を含んでいるため,十分に研究が進んでいるとは言えない状況にある.例えば,ディスプレイなどの加法混色を基礎とする発光体と,カラープリンタなどの減法混色を用いた反射原稿の間の色を合わせる場合,明らかに発光体の再現できる色の範囲の方が反射原稿のそれに比べ広いため,ディスプレイで表示できる色であってもプリンタでは原理的に同じ色として再現できないものが存在する.したがって,こうした色をプリンタの色再現範囲のなかへ圧縮しなければならないが,このときに生ずる画像品質の劣化を最小にすることが望ましい.本研究では,色再現におけるメディア依存性の問題を解決するために,視覚系の周波数応答特性を考慮した色再現範囲圧縮法の開発を行った.具体的には,マルチチャネル構造を有する画像間の知覚差異予測モデルを構築し,2.視覚実験によりモデルパラメータを決定し,3.予測された画像間の知覚差異量を最小化するよう再現画像を求める色域圧縮アルゴリズムを構築した.また,CRTディスプレイなどの自発光メディアとカラープリンタなどの反射メディアとの色彩画像マッチングを想定し,4.提案法を含む数種の色域圧縮手法の主観評価実験を行った.その結果,提案手法は画像種や再現メディアに依らず,原画像に知覚的に忠実な再現画像を生成できることを確認した.
装着型モーションキャプチャシステムの研究

本研究では,装着カメラにより装着者の身体部位の動きを直接観測することで,装着者の動作を推定することを目指し,研究を進めてきた.現在までに,胸部に装着したカメラで頭部・胸部領域を撮影することで,装着者の頭部・肩方向の推定する手法を提案した.提案手法はHoGとSVRからなるシンプルな手法であるが,約2度程度の推定精度を実現した.また,環境における装着カメラの位置・姿勢のため,動的マーカによるカメラ位置・姿勢推定手法についても検討を進めた.提案手法は,複数ユーザが利用するARシーンにおいても有用と考え,ARへの応用についても検討を進めた.平成25年度は,ユーザの各部位の動きを観測するのに適したカメラ装着位置の検討を行うための予備実験として,データ取得を行った.その結果,上半身部位に関しては,胸部の前部分への装着であること,下半身部位については,左右腰部分への装着が有効であることが分かった.一方で,個人ごとの人体の形状に大きく影響されることも分かったため,ユーザの違いへのロバスト性も考慮しながら,さらに検討を進めていく予定である.また,本年度は,マーカ式のモーションキャプチャシステムを利用し,これで得られる姿勢を真値として,装着カメラによる各部位の姿勢推定の予備検討を行う予定であった.しかし,購入を予定していたマーカ式のモーションキャプチャシステムが購入できなかったために,当初予定していた予備検討を行うことができなかった.そのため,別方法での予備検討として,加速度・地磁気・ジャイロ等のセンサを用いて部位の姿勢を取得する手法について検討・実装し,予備検討を進めているところである。このようなセンサベースでの部位姿勢取得方法について検討を進める中で,センサベースの姿勢推定とカメラベースの姿勢推定の補完性がわかってきた.また,センサの装着位置・種類によっては,装着カメラとの同時利用が容易に可能となる.そのため,当初検討していた装着カメラによる部位姿勢推定だけでなく,カメラとセンサの両方を組み合わせた形での装着型モーションキャプチャについても検討を進めており,カメラ・センサの装着部位についても検討しているところである..平成26年度は,前年度に実施できなかった,モーションキャプチャを真値としたデータ取得を行うとともに,取得したデータに基づく姿勢推定アルゴリズムの検討・実装を行った.姿勢推定アルゴリズムの予備検討として,Histograms of Oriented Gradients(HOG)とSupport Vector Machineによる姿勢推定について検討・実装を行い.左右5方向について頭部方向が推定できることを確認した.この結果については,研究会で発表を行った.モーションキャプチャを用いたデータ取得を行い,モーションキャプチャによる姿勢を真値とした姿勢推定手法への拡張を行っているところであり,これにより姿勢推定精度の向上を図る.また,頭部以外の姿勢推定についても検討を進めているところである.外部環境に対する対象人物の位置・姿勢に関しては,外部環境と装着カメラとの位置・姿勢を推定手法について検討を進めた.最終的には,マーカ等を必要とせずに,外部環境に対する位置・姿勢推定を目指しているが,本年度は,ディスプレイ等に表示された動的なARマーカを用いて,ディスプレイ等と装着カメラの位置・姿勢を推定する手法を提案した.この手法の実装・実験を行い,実験結果等に関して論文誌や国際会議や国内会議で発表を行った.また,提案システムを高齢者の支援システムへ応用することを目指し,装着カメラによるトイレナビゲーションシステムや,画像以外のセンサ(加速度・ジャイロ等)を用いたユーザの状況把握と状況に応じたユーザへの働きかけ手法についても検討を進め,国際・国内会議等で発表を行った.外部環境に対する対象人物の位置・姿勢推定手法に関しては,前年度に提案したディスプレイ等に表示された動的なARマーカを用いた推定手法の拡張を進めた.人物位置・姿勢推定以外への応用についても検討しており,複数のディスプレイ・タブレットを利用し,複数ユーザに対して同期したコンテンツを提供する手法を提案した.また,高齢者の支援システム等への応用についても引き続き検討しており,カメ以外のセンサ類を用いたユーザの状況把握手法や,ユーザへの働きかけ手法について検討を進めた.これらの研究成果について,国際・国内会議で発表を行った.姿勢推定手法について,外部発表ができておらず,その意味ではやや遅れているといえる.平成28年度は,装着カメラによる頭部・肩方向推定手法の提案を行った.姿勢推定のための学習データ取得として,被験者5名で光学式モーションキャプチャと慣性センサ,装着カメラを用いたデータ取得を行った.現在の実装では,まずこれらの学習データに対して,姿勢推定のための特徴抽出として,Grabcutによる頭部・胸部領域抽出処理とHistograms of Orientated Gradient (HoG)特徴の抽出を行う.その後,得られた特徴量と正解データから頭部・肩方向推定モデルを学習した.実験により,約2度程度の精度で姿勢推定ができることを確認した.これらの成果について,国内研究会で発表するとともに,国際会議で発表予定である.研究期間全体を通じて,装着カメラによる装着者の動作を取得することを目指し,1.頭部・肩方向推定手法の研究を進めるとともに,2.外部環境に対する対象人物の位置・姿勢推定手法の研究を進めてきた.1.については,モーションキャプチャで学習データを取得し,学習データに基づく装着カメラによる頭部・肩方向推定を実現した.2.については,ディスプレイ等に表示された動的ARマーカを用いた手法について研究を進め,複数ユーザに対して同期したコンテンツを提供する手法についても提案してきた.今後は,提案システムを実応用へ適用することを目指し,両手法を組み合わせながら,高齢者の支援システム等の実シーンへの適用について引き続き検討を進めていく予定である.本研究では,装着カメラにより装着者の身体部位の動きを直接観測することで,装着者の動作を推定することを目指し,研究を進めてきた.

現在までに,胸部に装着したカメラで頭部・胸部領域を撮影することで,装着者の頭部・肩方向の推定する手法を提案した.提案手法はHoGとSVRからなるシンプルな手法であるが,約2度程度の推定精度を実現した.また,環境における装着カメラの位置・姿勢のため,動的マーカによるカメラ位置・姿勢推定手法についても検討を進めた.提案手法は,複数ユーザが利用するARシーンにおいても有用と考え,ARへの応用についても検討を進めた.計画の2項目のついて,それぞれ実験結果を発表できており,おおむね順調に進展しているといえる外部発表を進める.知覚情報処理数十人規模でのデータ取得を行うとともに,データに基づき最終システムの実装を進めるマーカ式モーションキャプチャシステムが購入できなかったために,その部分はやや遅れ気味であったが,別方法での検討することで,おおむね順調に進展しているといえる.さらに,別のマーカ式モーションキャプチャシステムの購入も検討している.補助事業期間延長承認申請書の通り,他プロジェクトの知見に基づき手法の構築を行ってきたが,当該知見の外部発表が行えておらず,本研究についても外部発表が行えていないため.学習データ取得のための被験者実験が行えなかったため他プロジェクトの知見の外部発表の後,本研究についても外部発表を行う.数十人規模でデータ取得を行い,それらのデータに基づく装着カメラによる部位姿勢の推定手法について検討し,実装を進める.また,具体的な応用に向けた実装形態についても検討を進めていく.次年度に、学習データの取得実験を行い,それ以外は計画の通りで使用の予定である購入を予定していたマーカ式モーションキャプチャシステムが日本から購入できないとのことで,購入ができなかったため次年度使用額分と当初予定分と合算の上,マーカ式モーションキャプチャシステムを購入する予定である.その他の部分については,当初予定通り使用の予定である.
がんの進行が中枢性体液調節機構に与える影響とその機序解明

本研究は進行がんモデル動物等を使用して、がんの種類や病期における全身的な病態の変化、とくに病態の進行に伴って発生する痛みなどの様々な症状やストレス反応と中枢の体液調節系との関係、その作用機序を明らかにすることにより、がんに苦しむ患者の全身状態の改善、生活の質改善に結びつけることを目的として研究を進めてきました。平成30年度は進捗が遅れていた、がん悪液質モデルラットを使用した体液調節に関連した研究を重点的に実施しました。これまでラットの脳スライス標本を作製して、ホールセルパッチクランプ法を用いて、視床下部視索上核から興奮性及び抑制性シナプス後入力を採取・記録してきましたが、この実験を継続しました。採取した結果を統計解析した結果、がん悪液質モデルラットでは正常なラットに比べて高浸透圧刺激やアンジオテンシンII投与による興奮性シナプスの感受性が有意に低下しているという結果を得ました(高浸透圧刺激やアンジオテンシンII投与で正常ラットではシナプス入力の頻度が有意に増加するが、がん悪液質モデルラットでは変化しない)。抑制性シナプスの感受性の変化を検討した実験では、がん悪疫質モデルラットと正常ラットでは高浸透刺激やアンジオテンシンII投与で同様の反応(高浸透圧刺激やアンジオテンシンII投与によってシナプス入力の頻度や振幅に有意な変化が認められない)を示しました。結果として、がんの進行、とくに悪疫質状態が、中枢神経系の体液調節機構において、興奮性入力の感受性に大きな影響を与えていることが示唆され、海外論文に発表を行いました。がん悪液質が体液調節機能に影響を与えていることをこのようなデータで示されたことはこれまでなく、本研究が初となります。今後、がんの進行、特に悪液質の予防や治療の分野への効果が期待されると思われます。本研究は進行がんモデル動物等を用いて、がんの種類や病気における全身的な病態の変化、とくに病態の進行に伴って発生する痛みなどの様々な症状やストレス反応と中枢の体液調節との関係、その作用機序を明らかにすることにより、がんに苦しむ患者の全身状態の改善、生活の質改善に結びつけることを目的として研究を進めています。平成27年度は、胃がんの進行がんモデルラットでは正常ラットとどのような違いがあるのかを検討しました。行動解析として、がん細胞移植後の進行がんモデルラットの摂食量や飲水量などを経時的に測定し、正常ラットの違いを測定しました。その結果、進行がんモデルでは正常ラットに比べて、摂食量や飲水量が有意に減少していることがわかりました。また、脳スライス標本を作成して、体液調節に関係する視床下部に存在する視索上核にパッチクランプ法を用いて電気生理学的に解析をしてみたところ、進行がんモデルラットでは高浸透圧や飲水を引き起こす作用のペプチドへの反応が正常モデルラットに比べて有意に低下していることがわかりました。これらの結果は、進行がんにみられる摂食量や飲水量の低下は、がんの進行に伴う中枢の体液調節の変化によって引き起こされている可能性を示していると考えられます。進行がんが中枢の体液調節に影響を与えていることを示したことはこれまでないことから、今回の結果は大変意義深い検討結果ということが出来ると思われます。この研究を更に発展させ、どの様なメカニズムで中枢の体液調節系の変化が引き起こされているかを解明することが出来れば、今後のがん患者の全身状態の改善に向けた治療法につながると考えられます。平成27年度は進行がんモデルラットと正常ラットの間にどのような違いがあるのかを検討することを目的として、摂食量や飲水量などの行動解析と脳スライスを作成して電気生理学的な解析を行うことを予定していました。これらに関しては進行がんモデル群および正常ラット群からデータを採取することが出来、両群間に差があることを見出すことが出来ました。痛みや摂食行動の関係性についても、鎮痛薬の作用や食思不振の原因などの検討も行うことが出来ていることから、本研究はおおむね順調に進展していると考えております。本研究は進行がんモデル動物等を使用して、がんの種類や病期における全身的な病態の変化、とくに病態の進行に伴って発生する痛みなどの様々な症状やストレス反応と中枢の体液調節系との関係、その作用機序を明らかにすることにより、がんに苦しむ患者の全身状態の改善、生活の質改善に結びつけることを目的として研究を進めています。27年度の検討で、我々は、進行がんモデルラットでは、正常ラットと比較して摂食量や飲水量が減少しているだけでなく、中枢の体液調節を行う視索上核へのパッチクランプ法を用いた電気生理学検討で、高浸透圧や飲水を引き起こすペプチドへの反応が低下していることを見出しています。28年度はこのデータをさらに増やし、海外論文への投稿の準備をすすめました。現在投稿をしているところである。また、がんの病態の進行に伴い発生する痛み等の反応の変化について検討も行ってきました。近年、臨床現場では、解熱鎮痛薬として使用されるアセトアミノフェンと医療用麻薬の併用によりがん患者の疼痛コントロールが改善されることが報告されています。アセトアミノフェンによる鎮痛作用にはその代謝産物であるAM404が重要であることが考えられるが、アセトアミノフェンと医療用麻薬が作用するオピオイド受容体の直接的な関連性については明らかにされていないのが現状です。そこで、アセトアミノフェンならびにAM404のオピオイド受容体に対する作用について解析を行っている。

解析は細胞内外のインピーダンス(電気抵抗)変化を測定することでオピオイド受容体の活性を評価できるシステムを用いて行っており、成果を学会等で報告している。28年度は27年度行ってきた研究をさらに進めて、がんの病期や病態における鎮痛薬や摂食関連ペプチドの反応、反応に変化がある場合は、その作用機序を詳しく検討していくことも研究目的の一つとして予定していました。28年度は27年度に行った、進行がんモデルでは正常モデルラットに比べ、摂食量や飲水量が減少していることに加えて、中枢の体液調節系の反応が変化しているという成果に対して、さらにデータを加え、まとめを行い、海外論文に発表につなげる作業を行った過程で時間が予想以上にかかってしまいました。よって、がんの病期や病態における鎮痛薬や摂食関連ペプチドの反応の検討があまりすすんでおらず、進捗がやや遅れていると思われます。本研究は進行がんモデル動物等を使用して、がんの種類や病期における全身的な病態の変化、とくに病態の進行に伴って発生する痛みなどの様々な症状やストレス反応と中枢の体液調節系との関係、その作用機序を明らかにすることにより、がんに苦しむ患者の全身状態の改善、生活の質改善に結びつけることを目的として研究を進めてきました。がん悪液質モデルラットを使用した研究では、がん悪液質モデルでは正常なラットに比べて中枢神経系において、浸透圧やアンジオテンシンIIへの興奮性シナプスの感受性が低下しているという結果をこれまで報告してきました。平成29年度は、この内容を更に発展させ、がん悪疫質では抑制性シナプスの感受性が変化しているか検討を行いました。高浸透刺激やアンジオテンシンII投与を行い、感受性の変化を検討したところ、正常ラットと同様の反応を示したため、がん悪疫質は中枢神経系において抑制性シナプス入力には影響を与えないことが示唆されました。これらの内容は、現在海外論文に投稿中です。また、がんの病態進行に伴い発生する痛み等の反応の変化について、解熱鎮痛薬として使用されるアセトアミノフェンと医療用麻薬の併用が疼痛コントロールに有用であるという臨床事例をもとにした機序解明の研究を継続的に行ってきました。各種オピオイド受容体(MOR, DOR, KOR)安定発現HEK293細胞を作製し、各種オピオイド受容体の活性を細胞内外のインピーダンス(電気抵抗)変化を測定することでGPCR活性を評価するシステムを用いて検討を行い、アセトアミノフェンとモルヒネ、並びにフェンタニル併用による鎮痛作用にアセトアミノフェン代謝産物AM404によるDOR、ならびにMOR活性促進作用がそれぞれ関与する可能性を示唆する結果を得ました。また、アセトアミノフェン単剤による鎮痛作用はオピオイド受容体活性を介さないことも示唆されました。がん悪液質モデルでは中枢神経系体液調節系において、浸透圧感受性の変化が認められることを海外論文に投稿し、査読者より追加の実験等が課されていたが、主に研究を行っている国立がん研究センター研究所の新棟への移転やがん悪液質モデルを作成する際に必要なヌードラットが手に入らない時期があるなどの出来事が重なり、追加実験を行う時期が当初の予定に比べて遅くなってしまったため。本研究は進行
時間地図作成手法の開発と地理情報システムの空間分析機能としての実用化

通常の地図(実地図)が距離を縮尺の単位とするのに対し、時間地図は時間と縮尺の単位とする。時間地図によって、地域の交通整備水準を視覚的かつ印象的にプレゼンテーションできる。本研究は、筆者らが考案した時間地図作成手法に対して実用性の観点から改良を加え、これを地理情報システムにおける汎用的な空間解析機能に仕上げることを目的とした。筆者らの手法は、時間地図作成を実地図から時間地図への写像と捉え、地点間の時間距離行列を所与として最小二乗法で写像関数を推定するものである。この考え方は理論的に明快であるが、非線形な問題であるため、写像関数の設定やパラメータの初期値の設定に多大な試行錯誤を要するなど実用化の観点から問題があった。本研究では、理論を大きく逸脱しない範囲で、(1)解の一意性が保証される問題に置き換え、自動化する、(2)人間の視覚的判断能力を組み合わせたマンマシンシステムとする、という基本方針をたてた。まず、時間地図作成を、時間距離が与えられている地点を配置する多次元尺度構成(MDS)、これを基準点とした地図要素の内挿、の2つの過程に整理した。MDSでは、三辺測量の方法で地点を順次配置する方法とした。三辺測量の調整問題では、一般に一意の解が得られ、他の場合も23点の解となる。これを利用し、複数解を計算機画面に表示し、時間地図として解釈しやすい点を人間が選択するマンマシンシステムとした。内挿の過程は、地図を分割し、各部分ごとに解の一意性が保証されるアフィン変換を推進する方法とした。これにより、地図要素の連続性、位相性は保たれないが、計算機が自動描画した地図要素を参考に人間が容易に地図を修正、加工できる。提案したシステムの操作性はきわめて高く、地理情報システムの機能として十分利用しうるものであることを確認した。