hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再生医療における血管新生は周術期管理法に影響されるのか？ー高血糖の影響ー

血管新生に及ぼす周術期管理法、特に血糖管理の影響を培養細胞を用いた基礎実験、動物実験、臨床研究において検討した。動物実験と臨床研究により、急性高血糖の血管新生に及ぼす影響は少ないこと、培養細胞を用いた基礎実験により、急性高血糖は血管新生を抑制する可能性もあることがわかった。血管新生に及ぼす血糖管理の影響が解明されることにより、周術期管理法の新たな指標となることが期待される。周術期に使用される各種麻酔薬や麻酔管理法は血管シグナリング因子や血管の反応性に影響を及ぼすため、血管新生にも影響を及ぼす可能性がある。本研究の目的は、再生医療における血管新生が周術期管理法、特に近年問題となっている周術期の急性高血糖に影響されるかどうかを基礎研究(in vitro & in vivo)と臨床研究を組み合わせ、様々な角度から検討することである。今年度は正常ヒト皮膚繊維芽細胞と臍帯静脈血管内皮細胞から構成された血管新生キット用いたin vitro実験で管腔形成初期段階として枝分かれした管腔ネットワークを直接観察し、高血糖環境における影響を検討した。正常ヒト皮膚繊維芽細胞と臍帯静脈血管内皮細胞から構成された血管新生キット(クラボウバイオメディカル社製)を用いて、各ウェル中で両細胞を最適濃度で共培養し、高血糖環境モデル(血糖値300 mg/dl以上)を作成した。10日間培養し、管腔形成初期段階として枝分かれした管腔ネットワークを形成させ、血管新生観察・定量システム(倒立型顕微鏡、顕微鏡デジタルカメラ、制御・解析用パソコン、血管新生定量ソフトウェアから構成される)を用いてネットワークを観察した。血管新生の抑制または亢進作用は形成された管腔を管腔染色キットで染色し、スコアリング用グリッドレンズでスコアリングして管腔形成の差として確認した。高血糖環境はVEGF存在下に血管新生を抑制する傾向を示した。ラット高血糖モデルを用いたin vivo実験を進行中である。本研究の目的は、再生医療における血管新生が周術期管理法、特に近年問題になっている周術期の急性高血糖に影響されるかどうかを基礎研究( in vitro & in vivo)と臨床研究を組み合わせ、様々な角度から検討することである。今年度はラット高血糖モデルを用いたin vivo実験と臨床研究を行った。in vivo動物実験においては、ラットを用い正常血糖群と高血糖群の2群に分類し、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の変化を観察した。吸入麻酔薬(セボフルラン)により麻酔導入・維持し、気管切開、人工呼吸下に大腿動静脈よりカニュレーションし、輸液ルート、動脈圧測定・採血用とした。人工呼吸器・麻酔装置を使用し、2時間毎に採血し、VEGF enzyme-linked immunosorbent assay kitを用い、マイクロプレートリーダーでVEGFを測定した。臨床研究はこれまでのin vivo、in vitroの実験結果を臨床で確認することを目的とした。手術侵襲、手術時間がほぼ一定で呼吸・循環の変動が少ない下腹部手術を対象とした。血糖値150-200 mg/dlを目標にした従来療法群と人工膵臓(血糖連続モニター・自動制御システム:日機装社製)を用いて血糖値100-150 mg/dlを維持する強化インスリン療法群でセボフルラン麻酔下の術中の血中VEGF濃度の変動を比較した。現在、臨床研究の最終段階施行と結果のまとめ、研究総括を行っている。今年度は正常ヒト皮膚繊維芽細胞と臍帯静脈血管内皮細胞から構成された血管新生キット用いたin vitro実験で管腔形成初期段階として枝分かれした管腔ネットワークを直接観察し、定量評価する手法を確立し、正常血糖環境における影響を検討した。正常ヒト皮膚繊維芽細胞と臍帯静脈血管内皮細胞から構成された血管新生キット(クラボウバイオメディカル社製)を用いて、各ウェル中で両細胞を最適濃度で共培養し、正常血糖環境モデル(血糖値150 mg/dl以下)を作成した。正常血糖環境で、静脈麻酔薬ミダゾラムは管腔形成を抑制する傾向を示したが、プロポフォールは有意な影響を及ぼさなかった。高血糖環境での影響を検討中である。

培養細胞を用いた従来からの研究の継続であるが、新しい手法・評価法(管腔形成初期段階として枝分かれした管腔ネットワークを直接培養し、定量評価する)に取り組んだため、さらに高血糖環境作成の確立に時間を要した。in vivo実験はおおむね順調に進展している。培養細胞を用いた従来からの研究の継続であるが、新しい手法・評価法(管腔形成初期段階として枝分かれした管腔ネットワークを直接観察し、定量評価する)に取り組んだため、その確立に時間を要したが、その後はおおむね順調に進展している。次年度は、in vivo実験を継続し、その後臨床研究を開始する。臨床研究はこれまでのin vivo, in vitroの実験結果を臨床で確認することを目的とする。手術侵襲、手術時間がほぼ一定で呼吸・循環の変動が少ない下腹部手術を対象とする。血糖値150-200 mg/dlを目標にした従来療法群と人工膵臓(血糖連続モニター・自動制御システム:日機装社製)を用いて血糖値100-150 mg/dlを維持する強化インスリン療法群でセボフルラン麻酔下の術中の血中VEGF濃度の変動を比較する。次年度は、in vitro実験(高血糖環境)を継続し、その終了後in vivo動物実験を開始する。in vivo動物実験においては、ラットを用い正常血糖群と高血糖群の2群に分類し、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の変化を観察する。吸入麻酔薬(セボフルラン)により麻酔導入・維持する。気管切開、人工呼吸管理下に大腿動静脈よりカニュレーションし、輸液ルート、動脈圧測定・採血用とする。人工呼吸器・麻酔装置を使用し、2時間毎に採血し、VEGF enzyme-linked immunosorbent assay kitを用いマイクロプレートリーダーでVEGFを測定する。12時間測定後にラットを安楽死させる。最終年度には、これらの結果を臨床研究で確認する予定である。次年度は臨床研究が中心となるため、新規購入する設備備品等はない。主に試薬類などの消耗品費と研究成果発表のための旅費等に使用する。繰越金は試薬類などの消耗品購入に使用する予定である。次年度はラットを用いたin vivo動物実験が中心となるため、実験準備は整っており、新規購入する設備備品等はない。主に実験動物・試薬類などの消耗品費と研究成果発表のための旅費等に使用する。繰越金は高血糖環境下でのin vivo追加実験の試薬購入等に使用する予定である。
デューイ教育哲学における「ヘーゲル的残滓」と「ダーウィニズム」に関する研究

従来のデューイ研究における観点、デューイは中期の実験主義期により、初期の観念論期から訣別・脱却したという捉え方に対し、本研究では、それを全面否定するものではないが、デューイ思想における「ヘーゲル的な残滓」は、中期以降も認められ、さらに後期の自然主義期にまで及んでいることを明らかにした。具体的には、第一に、デューイ教育哲学の形成期におけるヘーゲルからの影響を、「新心理学」の提唱や倫理学的な考察において確認し、第二に、後期(晩年)に結実した哲学的方法としての探究理論においても、ヘーゲル的な弁証法、概念形成(存在・非存在・生成)が、論理学(探究)の操作(推論、事実・観察と観念の相互作用)として実現されていることを明らかにした。本研究の目的は、デューイ講義ノートと近年のデューイ研究の動向を踏まえ、実験主義以降のデューイ思想にヘーゲルがどのように継承されているか、ヘーゲルと進化論的生物学がどのように宥和されたのかという問題を、「観念論の自然主義化」という観点から解明しようという点にあった。21年度の実施計画としては、第一に、デューイの演習・講義ノートを入手し、実験主義の形成過程とヘーゲル的観点との相克について実証的に分析することと、第二に、デューイの講義ノートを第一次資料とするデューイ研究をレビューすることにより、ミシガン大学、シカゴ大学、コロンビア大学時代以降の教育思想の中に「ヘーゲル的観点の残滓」と継続的な影響、またダーウィニズムの反映について再評価することであった。第二の点については、コロンビア大学、またウィスコンシン大学にて近年のデューイ研究の動向に関する資料を入手しレビューすることができたが、学会・研究会などでの口頭による成果発表のうち関連する研究もいくつか知られており、引き続き入手と分析に努めたい。第一の点については、南イリノイ大学のデューイ研究センターへの訪問の機会をもたなかったため、デューイ講義ノートのうち、倫理学・価値論に関するコロンビア大学時代のものは入手することができたものの、ヘーゲル哲学に関する箇所の資料収集については断片的なものにとどまった。また数ヵ所の大学図書館に散逸され、それぞれファイルされているものを整理・統合しつつ把握する必要があることが判明した。さらに本研究のテーマである「ヘーゲル的残滓」についての分析は、デューイが当時のどのようなタイプのヘーゲル研究の状況下にあったかというより詳細な視点からアプローチする必要性も判明した。本研究の目的は、デューィ教育哲学の展開についての一般的な解釈の見直しを、デューィの各種講義ノートや演習の記録、同時代の研究者との書簡などの第一次資料から見直し、「ヘーゲル哲学」からの影響を生涯において追跡・確認し、加えてデューイに思想的展開をヘーゲル的残滓」と「ダーウィン的な進化論的生物学」との融合の帰結として捉え直していくことにあった。22年度の実施計画としては、第一にデューイに影響のあった19世紀の米国の新ヘーゲル主義、セントルイス学派のヘーゲル研究の水準と特徴を精査することであり、第二に同じくデューイに影響のあった進化論的生物学について、T.H.ハクスリーとその周辺の議論を収集し精査することであった。前者については、ウィスコンシン大学を拠点に、州立歴史博物館、シカゴ大学附属図書館、南イリノイ大学デューイセンター、コロンビア大学ティーチャーズカレッジ附属図書館にて、資料を収集した。特にデューイのシカゴ大学時代の講義ノートについては、南イリノイ大学におけるThe Joseph Ratner Papers and Collection of John Deweyを入手することができ、これにより189697年の「ヘーゲルの論理学」「ヘーゲル精神現象学の覚書」の内容が明らかになった。その一部は研究成果として発表している。また米国の新ヘーゲル主義の潮流については、ウィスコンシン大学図書館において、セントルイス学派の中心人物であるハリスが編纂した哲学雑誌、Journal of Speculative Philosophyの一部をマイクロフィッシュ版にて閲覧、入手することができた。後者についてはニューヨーク・パブリック図書館などで一部の資料を入手したが不十分であり引き続き収集にあたるとともにそれらの精査に努める予定である。本研究の目的は、デューイ教育哲学の展開についての一般的な理解(中期の実験主義、後期の自然主義は、初期観念論期の棄却と脱却による)について、デューイの各種講義ノート、講義録や同時代の研究者との書簡などの第一次資料の分析から再検討し、ヘーゲル哲学からの影響をデューイの生涯を通じて追跡・確認し、加えてデューイ哲学の思想的展開を「ヘーゲル的残滓」と「ダーウィン的奈進化論的生物学」との融合・宥和の帰結として捉え直していくことにあった。23年度(最終年度)の実施計画としては、第一に、これまでに収集した資料を整理・分析し、第二に、資料分析をもとに米国におけるヘーゲル哲学・主義の受容とデューイ自身の解釈との比較検討しながら、デューイ思想の形成におけるヘーゲル的な要素を確認することであった。

前者については、サザンイリノイ大学デューイセンター所蔵の1897年のシカゴ大学における講義ノート「ヘーゲル哲学セミナー」、シカゴ大学所蔵1890年代のAnnual Register、Donald F. Kochにより編纂された1900-1901年のシカゴ大学における倫理学講義、また1904-1905年のコロンビア大学のコース・ディスクリプションなどが第一次資料となった。特に1897年の「ヘーゲル哲学セミナー」はその構成から、ヘーゲルの哲学三部作のうちの「精神哲学」の内容にほぼ沿った概説と展開になっていることが確認された。後者(資料分析と考察)については、初期デューイ哲学の中における「超越論的なヘーゲル主義」と「ヘーゲル哲学」とを峻別し、従来指摘された「ヘーゲルからの離脱」とは前者の類の観念論であり、後者については中期の実験主義や後期の宥和と統一を希求する自然主義に展開されている可能性を明らかにした。この点は、ミシガン大学とシカゴ大学でのセミナーと講義におけるデューイによるヘーゲルテクストの読解を分析することで、一層明確になると期待される。順次、研究成果として発表する予定である。
足利義満期武家政治史の研究　―義満の権力確立過程の再検討を中心に―

(1)〈足利義満による有力大名の討伐とそれによる権力確立〉という当該期武家政治史の通説的枠組みの克服を目指し、その代表的な事例と評価されてきた応永の乱の研究を行った。ここでは九州情勢との関わりを重視する立場から乱の推移・背景を再検討し、(a)応永の乱の背景には室町幕府の九州政策の行き詰まりがあり、大内義弘が義満の施策・態度に不信感を募らせたことが乱の直接的な契機である、(b)応永の乱は義満権力確立の画期というよりはむしろ、その権力基盤の不安定さを露呈させた事件と位置づけるべきである、との見通しを得ることをできた。以上の成果は、2019年2月に大阪歴史学会中世史部会で口頭報告を行い、現在論文化を進めている。(2)応永の乱と同様、足利義満の陰謀と評価されてきた今川了俊の九州探題解任の経緯・事情に関して、「今川了俊の京都召還」と題する論文を執筆した。本論文では、研究代表者の前稿「今川了俊の探題解任と九州情勢」(『史学雑誌』125編12号、2016年)で論じ残した応永2年の九州情勢を改めて具体的に論じるとともに、九州武士の動向から了俊の「京都召還」の実態が九州からの「敗走」であったとする新たな捉え方を提起した。本論文は『古文書研究』87号(2019年)に掲載予定である。(3)史料調査を進めるなかで見出した史料をもとに、鎌倉初期の出雲守護に関する論文「鎌倉初期の出雲守護安達親長に関する一史料ー河内金剛寺所蔵『梵網経古迹記巻下』紙背文書からー」を執筆した。本論文は『松江市史研究』10号(2019年)に掲載された。その他、本研究課題に関連する成果として、基盤研究(B)「中世後期の守護権力の構造に関する比較史料学的研究」(研究代表者川岡勉氏)の第2回研究会(2018年7月)にゲスト・スピーカーとして招かれ、「南北朝期の守護に関する諸論点」と題する研究報告を行った。今年度は当初の予定通り永の乱に関する研究を論文化の直前まで進めることができた。昨年度から進めてきた今川了俊に関する論文も査読付き雑誌に投稿し、2019年度に掲載される予定である。また、本研究課題の目的とは直接関係しないが、史料調査を進めるなかで見出した史料をもとに、史料の少ない鎌倉初期の守護制度に関する論文を執筆することもできた。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。2019年度はまず(1)に記した口頭報告の論文化を進める。また、(1)の研究を進める中で、足利義満期の室町幕府と「遠国」の関係を総合的に把握する必要が新たに浮上したので、2019年度は視点を東日本にまで広げ、室町幕府と関東(鎌倉府)・東北(奥州探題等)の関係の分析を進める予定である。本研究計画は、同時代史料の調査・活用とそれにもとづく政治史分析を通じて、足利義満期の武家政治史、特に義満の権力確立過程の再検討を目指すものである。初年度にあたる2017年度は、当初の計画通り史料的基盤の整備に取り組みつつ、2018年度以降に向けて具体的な検討にも着手した。(1)まず同時代史料の不足を補うべく、京都吉田社の神官吉田兼敦の日記『吉田家日次記』の翻刻を中心に未刊行史料の調査を進めた。また、上記の調査と並行して、武家政治史を復元するうえで有効な手がかりとされている守護の任免状況を改めて整理・考証すべく、未刊行史料を含めた関係史料の収集に取り組んだ。(2)具体的な検討として、応永の乱の経緯・位置づけに関する研究に着手した。ここでは九州情勢との関わりが重要となるとの見通しから、応永年間の九州情勢に関する史資料の収集・整理を行うとともに、これまでの研究では利活用が進んでいない年未詳史料、特に九州探題渋川氏発給文書の年代推定作業を進めた。(3)本研究の一環として、博士学位請求論文『室町幕府地方支配の研究』を執筆し、2018年3月に東京大学大学院人文社会系研究科に提出した。特に第三部「室町幕府と「遠国」」に収めた論考(新稿含む)において、九州探題今川了俊の解任をめぐる一連の経緯を同時代史料にもとづいて検討し、〈足利義満による有力大名の討伐とそれによる権力確立〉という当該期武家政治史の通説的枠組みの見直しを試みた。2017年度の目標は、足利義満期武家政治史の再検討を進める前提として、史料的基盤を構築・整備することであったが、この点については順調に調査を進めることができ、2018年度以降、具体的な検討を開始するうえで、十分とは言えないまでも重要な手がかりとなる史料・情報を集めることができたので、おおむね順調に進展していると判断した。ここでは九州情勢との関わりを重視する立場から乱の推移

・背景を再検討し、(a)応永の乱の背景には室町幕府の九州政策の行き詰まりがあり、大内義弘が義満の施策・態度に不信感を募らせたことが乱の直接的な契機である、(b)応永の乱は義満権力確立の画期というよりはむしろ、その権力基盤の不安定さを露呈させた事件と位置づけるべきである、との見通しを得ることをできた。以上の成果は、2019年2月に大阪歴史学会中世史部会で口頭報告を行い、現在論文化を進めている。(2)応永の乱と同様、足利義満の陰謀と評価されてきた今川了俊の九州探題解任の経緯・事情に関して、「今川了俊の京都召還」と題する論文を執筆した。本論文では、研究代表者の前稿「今川了俊の探題解任と九州情勢」(『史学雑誌』125編12号、2016年)で論じ残した応永2年の九州情勢を改めて具体的に論じるとともに、九州武士の動向から了俊の「京都召還」の実態が九州からの「敗走」であったとする新たな捉え方を提起した。本論文は『古文書研究』87号(2019年)に掲載予定である。(3)史料調査を進めるなかで見出した史料をもとに、鎌倉初期の出雲守護に関する論文「鎌倉初期の出雲守護安達親長に関する一史料ー河内金剛寺所蔵『梵網経古迹記巻下』紙背文書からー」を執筆した。本論文は『松江市史研究』10号(2019年)に掲載された。その他、本研究課題に関連する成果として、基盤研究(B)「中世後期の守護権力の構造に関する比較史料学的研究」(研究代表者川岡勉氏)の第2回研究会(2018年7月)にゲスト・スピーカーとして招かれ、「南北朝期の守護に関する諸論点」と題する研究報告を行った。今年度は当初の予定通り永の乱に関する研究を論文化の直前まで進めることができた。昨年度から進めてきた今川了俊に関する論文も査読付き雑誌に投稿し、2019年度に掲載される予定である。また、本研究課題の目的とは直接関係しないが、史料調査を進めるなかで見出した史料をもとに、史料の少ない鎌倉初期の守護制度に関する論文を執筆することもできた。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。2018年度以降は当初の計画通り、2017年度の調査を基礎としながら具体的な検討に着手し、その成果を口頭報告・論文のかたちで順次公表を進める予定である。ただし、具体的な検討対象として予定していた事例のなかには、本研究計画の採択後、同様の問題関心から考察がなされるようになったものもある。そのため検討対象については調整が必要となっているので、この点についての検討も行いつつ、研究を進めていきたい。2019年度はまず(1)に記した口頭報告の論文化を進める。また、(1)の研究を進める中で、足利義満期の室町幕府と「遠国」の関係を総合的に把握する必要が新たに浮上したので、2019年度は視点を東日本にまで広げ、室町幕府と関東(鎌倉府)・東北(奥州探題等)の関係の分析を進める予定である。
石炭チャー燃焼におけるN_aO生成原因に関する分子軌道法的研究

本研究では、NDDO近似の半経験的分子軌道法パッケージであるMOPAC(Ver.7.0)を利用し、また一部の計算にはab initio計算が可能なGaussian92プログラムパッケージを利用した。チャー中に含まれる含窒素化合物は、主にピリジン型窒素とピロール型窒素であることをXPSを利用して確認し、その結果、含窒素化合物のモデルフラグメントとして、ピリジン型窒素としてイミン(CH_2=NH)およびピリジン(C_5H_5N)・ピロール型窒素としてピロール(C_4H_5N)を選び、反応ガス、NO(N=O)およびO_2(O=O)との反応性を検討した。この結果、以下のことが明らかになった。15EA02:(1)NOとピリジン中のN原子あるいはC原子との結合による活性化エネルギーは、20.99kcal/molおよび24.29kcal/molとなり、NOはピリジン中のN原子と結合しやすいこと。一方、O_2(Triplet)とピリジン中のN原子あるいはC原子との結合による活性化エネルギーは55.77kcal/molおよび35.47kcal/molとなり、O_2はピリジン中のC原子と結合しやすいという結果が得られた。また、ピリジン中のフラグメントの一つであるイミン(CH_2=NH)についても同様の傾向が得られた。15EA03:(2)XPS測定の標準化を行った。XPSの結果から、原炭および900°CCharに対してピリジン結合型窒素の割合が増加する傾向が認められた。また、流動層燃焼実験からN_2O転換率は熱分解温度とともに減少する傾向にあることが明らかになった。N_2Oは、地球温暖化ガス、オゾン層破壊ガスの1つであり、石炭流動層燃焼ボイラーから約100300ppm排出されている。申請者らは、XPSの測定結果をもとにチャー中の含窒素化合物からのN_2O生成への(1)素反応機構の理論的解明と反応に関与する活性化エネルギーの評価、(2)N_2O低減のための新しい反応条件の探索、(3)実験室規模の反応装置による確認、を目的に研究を実施している。本年度は、チャーのモデル化合物の一つであるイミン、ピリジンとNOおよびO_2との反応性に関する計算結果、石炭流動層燃焼からのN_2O生成とチャーの含窒素化合物の関係、について検討した。(1)NOとピリジン中のN原子あるいはC原子との結合による活性化エネルギーは、20.99kcal/molおよび24.29kcal/molとなり、NOはピリジン中のN原子と結合しやすいことがわかる。一方、O_2(Triplet)とピリジン中のN原子あるいはC原子との結合による活性化エネルギーは55.77kcal/molおよび35.47kcal/molとなり、O_2はピリジン中のC原子と結合しやすいことが明らかになった。(2)原炭および900°Ccharに対してピリジン結合形窒素の割合に増加の傾向が認められる。また、N_2O転化率は熱分解温度とともに減少する傾向があることが明らかになった。
量子ドットによる歪み誘起バンドギャップ変化を利用した太陽電池用材料の創製

本研究においては、ナノスケールGe量子ドット構造を内包するSi結晶の作製と、高効率太陽電池材料としての有用性について検討を行った。太陽電池の基本構造は、ナノスケールGe量子ドットとSiの積層構造をpn接合の空乏層内に導入した構造である。高効率化実現のためには、Ge量子ドットによって吸収されるSiを透過する太陽光長波長成分が、光電流として有効に発電に寄与することが要請される。その実現にためには、再結合中心の少ない良質な結晶作製技術の確立するとともに、Geドットのポテンシャル形状とpn接合による内部電界の制御により有効に光励起キャリアを取り出せるデバイス構造設計が重要となる。今年度は、Si基板上にGe量子ドット積層構造を作製し、太陽電池に加工して動作確認を行うとともに、分光感度特性評価によりSiを透過する長波長域での感度発現を目標として研究を遂行した。試料は、ジシランとゲルマンを原料とするガスソース分子線エピタキシー法により作製した。P型Si(100)基板上に、8原子層のGeと39nmのSiを繰り返しの基本構造として10100回積層した後に、1μmのSiキャップ層を成長した。太陽電池への加工プロセスは、表面にスピンコートしたOCD溶液からの不純物拡散によるn型層の形成、裏面・表面への電極用金属の蒸着からなり、高効率化のために一般的プロセスとして取り入れられている表面テクスチュア形成、反射防止膜形成、BSF構造などは取り入れていない。作製した太陽電池の分光感度特性を評価したところ、Geドットを内包するデバイスにおいては、Si太陽電池を透過する波長域において感度が発現した。長波長での量子効率は、積層回数を増加させるに伴い増加した。よって、Geで吸収された光の一部は発電に寄与していることが確認できた。今後は、デバイス構造やプロセスの最適化により、Si太陽電池を上回る変換効率を実現することが課題である。
非線形楕円型境界値問題の標準形と特異解を含めた解の大域構造の研究

研究課題に対する第一番目の研究成果として,非線形楕円型境界値問題の標準形の理論を共著論文Kabeya-Yanagida-Yotsutaniとして公刊した.この論文の概要は次の様なものである.半線形楕円型方程式の正値球対称解に関しては,ここ20年間いろんな領域,境界条件のもとで,個別にいろいろな結果が得られている.方程式や境界条件がわずかにかわるだけで,全く別の計算を必要とする.本論文では,球対称な半線形楕円型方程式に対して,巧妙な変数変換を行うことにより一つの標準形に帰着でき,一見複雑にみえる様々な境界条件も,Dirichlet, Neumann, Robin境界条件と解釈できることを示した.この結果をYanagida-Yotsutaniによる全空間おける解の構造定理と結びつけ,標準形に対する解の構造定理を得た.これにより,従来は未知であった特異解を含めた解の構造を明らかにでき,同時に,統一的な理解を可能とした.研究課題に対する第二番目の研究成果として,上に述べた標準形の理論の応用し,共著論文山Myogahara-Yanagida-Yotsutaniにおいて,従来は未解明であった,半線形楕円型方程式のballの内部・外部領域における,Dirichlet問題の特異解を含む解の全体構造を明らかにした.関連する話題として,数理生態学にあらわれるcross-diffusion方程式の極限方程式が,従来知られているものと全く別のタイプの特異解をもつことをLou-Ni-Yotsutani共著論文で示した.現在,さらに詳細な解の構造の解明を進めている.この極限方程式は,未知の定積分項を含む非局所非線形境界値問題であり,従来全く解析の手段が分からなかったものである.この解析で得られた新しい手法は,さまざまの分野にあらわれる,未解決の非局所問題の解析に有効であることが分かってきた.例えば,1927年,流体力学者Oseen(オセーン)が発見した2次元ナビエ・ストークス方程式の厳密解の分岐理論的な完全理解をIkeda-Kondo-Okamoto-Yotsutani共著論文で示している.研究課題に対する第一番目の研究成果として,非線形楕円型境界値問題の標準形の理論を共著論文Kabeya-Yanagida-Yotsutaniとして公刊した.この論文の概要は次の様なものである.半線形楕円型方程式の正値球対称解に関しては,ここ20年間いろんな領域,境界条件のもとで,個別にいろいろな結果が得られている.方程式や境界条件がわずかにかわるだけで,全く別の計算を必要とする.本論文では,球対称な半線形楕円型方程式に対して,巧妙な変数変換を行うことにより一つの標準形に帰着でき,一見複雑にみえる様々な境界条件も,Dirichlet, Neumann, Robin境界条件と解釈できることを示した.この結果をYanagida-Yotsutaniによる全空間おける解の構造定理と結びつけ,標準形に対する解の構造定理を得た.これにより,従来は未知であった特異解を含めた解の構造を明らかにでき,同時に,統一的な理解を可能とした.研究課題に対する第二番目の研究成果として,上に述べた標準形の理論の応用し,共著論文山Myogahara-Yanagida-Yotsutaniにおいて,従来は未解明であった,半線形楕円型方程式のballの内部・外部領域における,Dirichlet問題の特異解を含む解の全体構造を明らかにした.関連する話題として,数理生態学にあらわれるcross-diffusion方程式の極限方程式が,従来知られているものと全く別のタイプの特異解をもつことをLou-Ni-Yotsutani共著論文で示した.現在,さらに詳細な解の構造の解明を進めている.この極限方程式は,未知の定積分項を含む非局所非線形境界値問題であり,従来全く解析の手段が分からなかったものである.この解析で得られた新しい手法は,さまざまの分野にあらわれる,未解決の非局所問題の解析に有効であることが分かってきた.例えば,1927年,流体力学者Oseen(オセーン)が発見した2次元ナビエ・ストークス方程式の厳密解の分岐理論的な完全理解をIkeda-Kondo-Okamoto-Yotsutani共著論文で示している.本年度は,主として,研究目標の一つである非線形楕円型境界値問題の標準形について研究を行った.半線形楕円型方程式の正値球対称解に関しては,ここ20年間いろんな領域,境界条件のもとで,個別にいろいろな結果が得られている.方程式や境界条件がわずかにかわるだけで全く別の計算を必要とすることがしばしばである.このように正値球対称解に限ったたとしても解の構造の解明は困難な問題である.代表者四ツ谷と分担者柳田が協力し,次に述べる新たな知見を得た(2001年のJJIAM18巻に掲載決定).球対称な半線形楕円型方程式に対して,巧妙な変数変換を行うことにより,一つの標準形に帰着でき一見複雑にみえる様々な境界条件も,Dirichlet,Neumann,Robin境界条件と解釈できることを発見した.この結果を,既に1993年に得られたている柳田-四ツ谷の全空間での解の構造定理と結びつけることにより,従来の未知であった解の構造を明らかにできると同時に,解の構造の統一的な理解が可能となった.

なお,この標準形は,特異解を含めた球対称解全体の構造を調べるための基礎となる計算手段を与える.関連する話題として,スカラー曲率方程式においてスカラー曲率を定数からわずかに摂動するだけでもの解の構造が激変することの理由の解明,スカラー曲率方程式の解の不完全分岐の詳細な検討,反応拡散方程式の進行波の衝突等について,分担者の協力のもと研究も行い,多くの新しい知見を得た.本年度は,研究課題である非線形楕円型境界値問題の標準形の理論を論文として発表し,それを応用し具体的な方程式の解の構造を明らかにした.さらに,これまで未解明であった特異解の構造の解明に有効であることを例を用いて示した.以下で,もう少し詳しい説明を行う.代表者四ツ谷と分担者柳田が協力し,球対称な半線形楕円型方程式に対して,巧妙な変数変換を行うことにより,一つの標準形に帰着でき一見複雑にみえる様々な境界条件も,Dirichlet, Neumann, Robin境界条件と解釈できることを発表した.これにより,解の構造の統一的な理解が可能となった.さらに,壁谷助教授(宮崎大)の協力を得て,この結果を,1993年に得られている柳田-四ツ谷の全空間での解の構造定理と結びつけることにより,従来の未知であったBrezis-Nirenberg方程式の解の構造を明らかにした.また,標準形の理論は,特異解を含めた球対称解全体の構造を調べるために有効であることを,スカラー曲率方程式を例にとり具体的に説明した.関連する話題として,代表者四ツ谷はY. Lou助教授(オハイオ州立大)とNi教授(ミネソタ大)の協力を得,数理生態学にあらわれるcross-diffusion方程式の極限方程式が,従来知られているものと全く別のタイプの特異解をもつことを示した.本年度は最終年度で,第一の研究目標であった非線形楕円型境界値問題の標準形の理論を,Kabeya-Yanagida-Yotsutniの共著論文として公刊した.この論文の概要は次の様なものである.半線形楕円型方程式の正値球対称解に関しては,ここ20年間いろんな領域,境界条件のもとで,個別にいろいろな結果が得られている.方程式や境界条件がわずかにかわるだけで,全く別の計算を必要とする.本論文では,球対称な半線形楕円型方程式に対して,巧妙な変数変換を行うことにより一つの標準形に帰着でき,一見複雑にみえる様々な境界条件も,Dirichlet, Neumann, Robin境界条件と解釈できることを示した.この結果をYanagida-Yotsutaniによる全空間おける解の構造定理と結びつけ,標準形に対する解の構造定理を得た.これにより,従来は未知であった特異解を含めた解の構造を明らかにでき,同時に,統一的な理解を可能とした.この標準形の理論の応用し,Myogahara-Yanagida-Yotsutaniの共著論文で,従来は未解明であった,半線形楕円型方程式のballの内部・外部領域における,Dirichlet問題の特異解を含む解の全体構造を明らかにした.関連する話題として,数理生態学にあらわれるcross-diffusion方程式の極限方程式が,従来知られているものと全く別のタイプの特異解をもつことをLou-Ni-Yotsutaniの共著論文で示した.現在,さらに詳細な解の構造の解明を進めている.この極限方程式は,未知の定積分項を含む非局所非線形境界値問題であり,従来全く解析の手段が分からなかったものである.この解析で得られた新しい手法は,さまざまの分野にあらわれる,未解決の非局所問題の解析に有効であることが分かってきた.例えば,1927年,流体力学者Oseen(オセーン)が発見した
アスベスト曝露に起因するNK細胞機能抑制の解明に基づく悪性中皮腫予防指標の構築

石綿曝露下PBMC培養時には単球系細胞由来IL-12とTh細胞由来IFN-γ, IL-17Aの産生量が低く、NKp46低下に関わることが明らかとなった。血中サイトカイン濃度変化の重回帰分析により求められる予測式が示す値は、悪性中皮腫患者の6/7において健常人・胸膜プラーク陽性者よりも高値となることが分かり、中皮腫診断指標となる可能性が示唆される。石綿曝露によるNKp46遺伝子発現抑制メカニズムの解明を目的とし、末梢血単核球(PBMC)を石綿クリソタイルB(CB)5μg/ml濃度曝露下、IL-2添加培地で培養し、NK細胞の活性化および抑制に関わるサイトカイン濃度の測定をフローサイトメーター(FCM)およびluminexを用いて行った。CB曝露下でもIL-6濃度は変わらず、IL-15, IL-18濃度は逆に増加を示した。他方、IL-12p40はCB曝露による濃度低下を示し、生理活性を持つIL-12p70も培養2日目の濃度が低下していた。一方、TNF-α,IFN-γ,IL-17Aは培養5日目に著明な増加を示したが、これらはCB曝露により有意に抑制された。IL-10はCB曝露による濃度低下を示した。培養後回収した細胞を、単球系細胞・CD4+CD8-リンパ球・CD4-CD8+リンパ球・CD4-CD8-CD56+NK細胞にFCMでソートし、各細胞集団のサイトカインmRNAレベルをリアルタイムPCRで調べた。IL-12p40, TNF-αmRNAレベルは単球糸細胞で高く、CB曝露下で低下した。IFN-γ,IL-17AについてはCD4^+リンパ球が、CB曝露下での有意な低下を示した。また、CB曝露下の単球系細胞数は著しく減少していた。以上の結果から、CB曝露下での単球系細胞の減少およびIL-12p70,TNF-α,IFN-γ,IL-17A濃度の低下が明らかとなった。これらのサイトカインはNK細胞活性化に関わることから、石綿曝露によるNK細胞上NKp46発現低下の一因である可能性があり、本年度の研究によりNKp46発現抑制メカニズムの解明の糸口を得たといえる。今後、中和抗体を用いた実験を行うなどし、これらのサイトカイン産生低下とNKp46発現低下との関わりを調べる必要がある。昨年度の研究から明らかになった石綿曝露下PBMC培養時のIL-12,TNF-α,IFN-γ,IL-17産生量低下と、石綿曝露時のNK細胞の特徴であるNK細胞上NKp46発現量低下の関連性について明らかにするとともに、上記サイトカインを中心に胸膜プラーク陽性者および悪性中皮腫患者の末梢血中サイトカイン濃度の変化を調べた。IL-12p40とTNF-αおよびIFN-γとIL-17AのmRNAレベルはCB曝露下培養後ソートした単球・マクロファージ系細胞およびTh細胞でそれぞれ低下していた。IL-12,IFN-γ,IL-17Aに対する中和抗体の添加は培養後のNK細胞上NKp46量を一部低下させた。MM群ではHV群と比べEotaxinが有意に低く、MCP-1,IL-8,TNF-αが有意に高く、またPL群と比べG-CSFが有意に高かった。PL群またはPL・MM両群をまとめた石綿曝露群はHV群に比べ有意に高いIP-10値を示した。重回帰分析の結果は、MCP-1,Eotaxin,TNF-α,MIP-1β濃度の変化がMMと関係が強いこと示し、予測式より求められる値はMM患者の6/7においてHV群・PL群の最高値よりも高値を示した。石綿曝露下PBMC培養時のNK細胞上NKp46低下にはIL-12,IFN-γ,IL-17A濃度低下が一部関わることが分かった。MM患者、PL陽性者にはそれらの血漿中濃度低下は見られなかったが、両者におけるサイトカイン濃度の違いが明らかとなった。MCP-1,Eotaxin,TNF-α,MIP-1β濃度を独立変数とした予測式はPL陽性者とMM患者の違いを示し、NK細胞上NKp46発現量低下と併せて、末梢血を用いたMM診断指標として役立つ可能性を示唆する。
実験的歯牙移動時の骨細胞のアポトーシスと周囲骨基質の変化に関する分子生物学的解明

実験的歯牙移動時にアポトーシスが生じる骨細胞周囲の骨基質の変化、さらに局所で直接的な影響を与えるサイトカインの関与を明らかにすることを目的とし、骨中の有機成分の分解に重要な役割を果たしていると考えられているMMP-13の局在および骨改造への関与を解明するための実験を引き続き行った。昨年度のIn vivoでの実験結果をもとに、骨細胞様細胞株MLO-Y4細胞を用い、圧迫力を負荷する実験を行った結果、実験群ではコントロール群と比較し、MMP-13抗体に対する強い染色性が認められた。これらの結果より、圧迫がbone lining cellsと骨細胞におけるMMP-13の発現誘導に関与すると考えられる。一方、最終的には破骨細胞によって吸収あるいは、自己融解によって消失すると考えられるMMP-13陽性の骨細胞と、骨細胞に生じるアポトーシスとの関連性については、隣接切片を用い免疫染色、TUNEL染色を行った結果、MMP-13陽性の骨細胞の多くがTUNEL反応陽性を示した。これらの結果は、実験的歯牙移動の際の圧迫により発現誘導されたMMP-13が骨吸収と密接に関わっていることの強い裏づけとなる。以後、他のコラゲナーゼ群(MMP-1,8)との定量的比較も行う予定である。種々の予備実験により、現在、骨細胞のネットワーク形成に関わる因子として、コラゲナーゼ群の他、amphoterinおよびそのレセプターであるRAGE,βactin, connexin 43に注目し、遺伝子およびタンパク質の発現および局在を検討中である。実験的歯牙移動時にアポトーシスが生じる骨細胞周囲の骨基質の変化、さらに局所で直接的な影響を与えるサイトカインの関与を明らかにすることを目的とし、骨中の有機成分の分解に重要な役割を果たしていると考えられているMMP-13の局在および動態、そして骨改造への関与を解明するため実験を行った。実験結果としては、ラットの歯に荷重負荷後6時間までの圧迫側歯槽骨においては、ほとんど陽性反応は認められなかったが、12時間ではbone lining cellsや骨基質に陽性反応が認められはじめた。1日では、強い陽性反応がbone lining cells、骨基質の他、歯槽骨骨細胞にも認められ、2日では、それらの反応に加えてMMP反応陽性部位に隣接する破骨細胞の出現が認められた。4日目以降、非常に多くの破骨細胞による骨吸収像が観察された。以上の結果より、実験的歯牙移動時、主に骨吸収が生じる圧迫側歯槽骨に高いMMP-13の発現が認められ、それらのシグナルは破骨細胞の誘導と骨吸収に密接な関わりがあることが示唆された。現在、最終的には、破骨細胞によって吸収あるいは、自己融解によって消失すると考えられるMMP-13陽性の骨細胞と、骨細胞に生じるアポトーシスとの関連を検討するため、実験中である。MMP-13に関しては癌の転移において多くの研究がなされているが、歯周組織の骨吸収に関しては、ほとんど明らかになっていないことから、骨吸収部位への破骨細胞の誘導について、さらなる検討を行う予定である。また、細胞間のメカニカルストレスの感知に重要な役割を担っていると考えられているコネクシンが、骨細胞の細胞死とどのように関与しているのかも同時に明らかにしていく予定である。(現在は、予備実験を遂行中である。)実験的歯牙移動時にアポトーシスが生じる骨細胞周囲の骨基質の変化、さらに局所で直接的な影響を与えるサイトカインの関与を明らかにすることを目的とし、骨中の有機成分の分解に重要な役割を果たしていると考えられているMMP-13の局在および骨改造への関与を解明するための実験を引き続き行った。
線形ブロック符号の最尤復号器の超大規模集積回路による実現に関する研究

最尤復号器の超大規模集積回路による実現を,符号長が64,情報点数40の符号を対象として検討を行なった.情報点数を40としたのは,実用上,バイト(8ビット)単位で伝送されることが多いためである.符号としては,トレリスダイアグラムが比較的簡単な3次のリ-ドマラ-符号の部分符号を用いた.部分符号のうちで,トレリスダイアグラムの状態数が最小のものを選んだ.受信信号は3ビットに量子化されて復号器に入力されるものとしている.最尤復号の標準的実現法であるヴィタビ復号法の複雑さは,対象となる符号のトレリスダイアグラムの複雑さに依存している.4セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器Iと,8セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器II,そして16セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器IIIをそれぞれ設計した.設計に当たっては,線形符号のトレリスダイアグラムの構造の特徴(例えば,並列辺のラベルの規則性)を利用して回路規模の削減を図った.復号器の回路規模と最大復号遅延時間を概算した結果,復号器Iの総ゲート数は約14450Kゲートで最大復号遅延時間は約340ns,復号器IIの総ゲート数は12890Kゲートで最大復号遅延時間は約470nsとなり,復号器Iは復号器IIと比べて回路規模は約1.1倍になるが,遅延時間は約25パーセント小さくなることが分かった.復号器IIIの総ゲート数は約14180Kゲートで最大復号遅延時間は約610nsとなった.このままでは,規模が大き過ぎるが,トレリスダイアグラムの並列構造や対称性に基づき,回路を時分割で用いれば,回路規模は約1/8にでき,遅延は大きくなるものの実現できる見通しを得た.最尤復号器の超大規模集積回路による実現を,符号長が64,情報点数40の符号を対象として検討を行なった.情報点数を40としたのは,実用上,バイト(8ビット)単位で伝送されることが多いためである.符号としては,トレリスダイアグラムが比較的簡単な3次のリ-ドマラ-符号の部分符号を用いた.部分符号のうちで,トレリスダイアグラムの状態数が最小のものを選んだ.受信信号は3ビットに量子化されて復号器に入力されるものとしている.最尤復号の標準的実現法であるヴィタビ復号法の複雑さは,対象となる符号のトレリスダイアグラムの複雑さに依存している.4セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器Iと,8セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器II,そして16セクション最簡トレリスダイアグラムを使用した復号器IIIをそれぞれ設計した.設計に当たっては,線形符号のトレリスダイアグラムの構造の特徴(例えば,並列辺のラベルの規則性)を利用して回路規模の削減を図った.復号器の回路規模と最大復号遅延時間を概算した結果,復号器Iの総ゲート数は約14450Kゲートで最大復号遅延時間は約340ns,復号器IIの総ゲート数は12890Kゲートで最大復号遅延時間は約470nsとなり,復号器Iは復号器IIと比べて回路規模は約1.1倍になるが,遅延時間は約25パーセント小さくなることが分かった.復号器IIIの総ゲート数は約14180Kゲートで最大復号遅延時間は約610nsとなった.このままでは,規模が大き過ぎるが,トレリスダイアグラムの並列構造や対称性に基づき,回路を時分割で用いれば,回路規模は約1/8にでき,遅延は大きくなるものの実現できる見通しを得た.
放射線治療効果予測における組織酸素分圧と照射野酸素飽和度に関する研究

本研究は放射線治療において生体における酸素飽和度と生物学的変化及び生物学的効果との関係を検討することを目的とした。基礎的実験を行うにあたり、兎の体幹部を包むように固定することが必要であるため資料固定具の作成を試みた。頭頸部領域の放射線治療を行う時に使用する固定具で試行した。基材はポリスチレンビーズ及び水硬性ウレタン樹脂であり、少量の水を加えることにより硬化する。あらゆる形状に対応した固定が可能であり、また、3-5分で硬化するため、短時間で作製することができる。また、放射線に対して高透過性であるため(比重:0.8,CT値:-800)資料全体を覆うような固定も可能である。安定した測定が可能と思われたが、兎体表が湿潤化するためか安定した測定環境が得られず、その他の固定法を含め、現在検討中である。一方、リアルタイムに測定した酸素飽和度値は放射線照射室外でモニタリングが必要であり、そのためのシステムを検討、開発した。放射線照射線量は線量計を用いて測定し、既存のシステムを用いて操作室でのモニタリングが可能であったが、パルスオキシメーターによる測定値はモニタリングカメラを設置することにより、操作室での観察を可能にした。また、照射室と操作室間でLANを構築することによりデータ管理を容易にした。次に、本検討は侵襲性のない測定方法であること、また、そのため患者の同意がえられやすいことを理由に臨床患者においての酸素飽和度の測定を試みた。対象患者は鎖骨上に放射線照射をしている患者で、測定部位は同側示指とした。肺が照射野に含まれる例は酸素飽和度に影響を及ぼすことが推測された。放射線エネルギーの差異による検討は他部位での測定が必要と思われる。今後、さらにデータを蓄積し、解析予定である。本研究は放射線治療において生体における酸素飽和度と生物学的変化及び生物学的効果との関係を検討することを目的とする。本年度は本研究の実施にあたり、基礎的検討を行った。1.資料固定具の作成:実験動物で表在血管におけるパルスオキシメーターによる酸素飽和度の測定をするにあたり、全身麻酔による呼吸抑制の影響を除外するため、覚醒中の動物資料の固定が不可欠である。そのためには家兎の体幹部を包むように固定することが必要で、種々の固定法を試作・試行した。その結果、頭頸部領域の放射線治療時に使用する固定具を用いることにより家兎体幹部の固定が可能であった。固定具の基材はポリスチレンビーズ及び水硬性ウレタン樹脂であり、少量の水を加えることにより硬化する。また、放射線に対して高透過性であるため(比重0.8,CT値-800)家兎全体を覆うような固定も可能であり、再現性良好な高精度の実験が可能になると思われた。2.モニタリングシステムの開発:酸素飽和度をリアルタイムに測定するための放射線治療室外からの遠隔モニタリングシステムを検討、開発した。放射線吸収線量は線量計を用いて測定し、操作室でのモニタリングが可能であった。パルスオキシメーターによる測定値はモニタリングカメラを設置することにより、可能となった。また、市販の表計算、データベース用ソフトを利用して本研究に必要なデータ管理、及び多変量解析を行うためのソフトを開発した。
常染色体STRマーカーを用いた日本国内及びその周辺のヒト集団の同定法の確立

日本国内の地域集団及び日本周辺諸国の地域集団から採取されたDNA試料について、多数のほぼ均等に常染色上分布する4塩基リピートのSTRs(short tandem repeats)マーカーが型判定された。そのうち、105座位のSTRsが、日本人5地域(秋田・名古屋・大分・沖縄)、中国人(漢民族) 5地域(北京・陝西・湖南・福建・広東)、タイ人(バンコク)、ミャンマー人(ヤンゴン)、モンゴル人2地域(オラーゴン・ダランザドガド)、韓国人(ソウル)及び中国人(朝鮮族)(瀋陽)のDNA試料が型判定され、系統遺伝学的、構造遺伝学的、3次元的分布などの集団遺伝学的解析が行われた。その結果、日本人と中国人とが統計学的に区別できる可能性が示唆された。そこで、各座位のアレルごとの中国人に対する日本人らしさの割合を算出し、その割合を各個人ごとに積算した分布を正規分布に補正したところ、ある程度日本人と中国人とを確率的に区別できる方法が確立できた。また、同様に250以上のSTRs座位を型判定できるマルチプレックスシステムを構築した。このシステムを利用することにより、日本人と韓国人、あるいは日本人国内の地域差を調べることができる可能性が考えられた。(1)現在、既に収集したモンゴルの5地域集団やインドネシアの1地域集団などや収集中の韓国の1集団について、105座位のSTRsのタイピングを行うとともに、その他の東・東南アジアのDNA試料についても、国内外の研究者と連携して、新たに入手を図る。(斎藤担当)(2)日本の都道府県から5つほど選んで、各自治体や、大学の歴史学者や、各地域の郷土史研究家などと協力して、各地方に数百年以上居住している家系のサンプルを収集する。(3)各種データベース、あるいはインビトロジェン社などの連鎖解析用STRマーカーのセットから、4塩基リピートで、ヒトゲノムにほぼ均一に分布するSTRを200ローカス程度選択する。これらの効率的なタイピング法を確立する。(4)日本における5地域集団(秋田、名古屋、大分、長崎及び沖縄)、並びに中国における漢民族の6地域集団(北京、湖南、陝西、福建、広東及び瀋陽)から収集した各32名における105ローカスのSTRsを型判定したgenotypeデータに基づいて、確率論的に区別できる計算方法を作成する。また、出生国既知のサンプルも型判定し、実際に区別できるか検討する。(5)最終的に約300座位ののSTRsにより日本人と韓国人の判別法の開発や、できれば日本国内の遺伝的地域差を土着性の高い5地域集団を利用して検討し、それらの判別法も開発する。本年度は、常染色体上の105ローカスのSTR型について、我々が今まで行った日本人(秋田・名古屋・大分・沖縄)、中国人(北京・陜西・湖南・福建・広東)、タイ人(バンコク)、ミャンマー人(ヤンゴン)、モンゴル人(オラーゴン・ダランザドガド)の結果に、韓国人(ソウル)及び朝鮮族が多いといわれる中国人(瀋陽)の結果を加えて解析したところ、それらのヒト地域集団は、日本人と中国人(主に漢民族)の地域集団の間に分布した。また、遺伝構造学的解析においても、これらの集団は、日本人と中国人的な構成要素を保持していた。これらの結果については、第62回日本人類学会で発表し、現在、論文を作成中である。さらに、ベイズ的アプローチに基づいたSTRUCTUREプログラムを利用することにより、各国別地域集団間、例えば、日本人と韓国人、日本人と中国人のような区別が確率論的に行える可能性が示唆された。これらの区別の精度をさらに増すために、本年度は、インビトロジェン社の連鎖解析用STRマーカーのセットから、4塩基リピートで、ヒトゲノムにほぼ均一に分布するSTRを200ローカス程度選択し、このプライマーセットを準備した。一方、日本国内の地域差を調査することを目的として、愛知県史の編纂担当者、あるいは、岡崎市の郷土史博物館の学芸員とも相談したが、愛知県においてより地域に密着したあるいは土着性の高い家系を選択することは、行政サイドとしても協力が難しく、かつ歴史的な背景からも非常に困難である可能性が高いことが考えられた。しかし、一方で、仙台市周辺など地域により、歴史的なっながりが比較的明らかなところでは、ある程度の試料収集が行える可能性が考えられた。

本年度は、昨年度までの間に105ローカスのSTR型が解析された日本人(秋田・名古屋・大分・沖縄)、韓国人(ソウル)、中国朝鮮族(瀋陽)、中国漢民族(北京・陜西・湖南・福建・広東)、タイ人(バンコク)、ミャンマー人(ヤンゴン)及びモンゴル人(オラーゴン・ダランザドガド)の解析結果において、比較的地理的に近いヒト集団における祖先集団の識別の可能性について検討し、ベイズ的アプローチに基づいたSTRUCTUREプログラムを利用することにより、各国別地域ヒト集団間、例えば、日本人と韓国人、日本人と中国人のような区別が確率論的に行える可能性・有用性が示唆された。その結果をブエノスアイレス(アルゼンチン)で開催された第23回国際法医遺伝学会で発表した。また、これらの区別の精度をさらに増すために、昨年度まで解析した常染色体上の105ローカスのSTR型を型判定するシステムとは別に、インビトロジェン社の連鎖解析用STRマーカーのセットから、4塩基リピートで、ヒトゲノムにほぼ均一に分布するSTRを250ローカス程度選択し、4塩基リピートの常染色体上のSTRを計250程度型判定できるマルチプレックス・システムを検討し、おおよそ型判定できる可能性が示された。一方、日本国内の地域差を調査することを目的として、昨年度、歴史的なつながりが比較的明らかなところであり、ある程度の試料収集が行える可能性が考えられた仙台市周辺地域などにおいても、足利事件における「DNA鑑定」に対する不信感がマスコミなどにより報じられると、採取に協力してもよいと考えていた人々が、「DNA」という言葉に危惧する考えを持ち、採取が難しくなるという、経験も得た。今年度は、昨年度まで継続して行ってきたインビトロジェン社の連鎖解析用STRマーカーのセットから、4塩基リピートで、ヒトゲノムにほぼ均一に分布するSTRを200座位から250座位程度に増やして選択し、実際にマルチプレックスPCR増幅を行い、ジェネティックアナライザー310で電気泳動後、フラグメント解析を行った。この解析により、大凡のプライマー濃度を決定することができ、最終的なマルチプレックスシステムをほぼ完成するに至っている。また、ベイズ的アプローチに基づいたSTRUCTUREプログラムを利用することにより、各国別地域集団間、例えば、日本人と韓国人、日本人と中国人のような区別が確率論的に行える可能性について検討した。さらに、日本人2名、中国人2名、世界中で利用可能な標準DNAを型判定し、実際にこれらのサンプルがどのようなヒト集団に分布するかどうかを検討した。その結果、中国人と日本人との2つの集団間で比較した場合には、アレル頻度の尤度比から、日本人集団と中国人集団をほぼ分離できる尤度比の正規分布が得られ、新たに型判定した各2名のもそれぞれに由来する集団に分布した。一方、日本国内の地域差を調査することを目的として、仙台市周辺などの地域の調査により、歴史的にある程度家系の繋がりが比較的明らかなところでは、ある程度の試料収集が行える可能性が考えられたので、これらの関係者に打診できるような体制作りを整えつつある。また、愛知県内においては、地元の有力者などの意見交換をしつつ、その採取の可能性について検討したが、様々な地方で、個々の家系について地道に調査する必要があることが分かった。