hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソーラー換気と太陽熱除湿システムによる穀物の高品位乾燥法の開発

その結果,籾とほぼ同量のデシカント材を用い太陽エネルギを除湿エネルギとして一時貯蔵することにより,一昼夜程度の雨天や夜間・曇天時にも乾燥でき,太陽光発電による交互通風を併用して乾燥むらなく,クリーンな自然エネルギで穀物を乾燥できることが実証できた。米麦の乾燥工程における省エネルギと除湿乾燥による高品質化を目的として,太陽熱除湿乾燥法の開発を行った。太陽熱で吸湿剤を予め乾燥して太陽エネルギを蓄え,夜間・曇天・雨天時にもこれを除湿エネルギとして利用するソーラーデシカント除湿乾燥法と,太陽光発電による穀物層への送風を併用し,穀物を高品位に保ちながら自然エネルギで乾燥する。この新除湿乾燥システムはガラスハウスを利用した太陽熱除湿乾燥室内に,籾および吸湿剤を通気乾燥できる乾燥機と太陽光発電による内部交互送風装置を備え,平成8年度には換気装置を設置した。吸湿剤には廃棄物を原料とする人工ゼオライトを用い,太陽熱乾燥室近傍には太陽電池モジュールを4枚(129W×4=516W)設置して発電し,一時的にバッテリに蓄えこの電力を用いて換気ファンおよび交互送風装置を駆動した。ガラス室内外部の日射量,大気と乾燥室内各部の温度・湿度は検出され電算機に転送される。平成8年度には,昼間も通気の内部循環を行いかつ循環空気を低湿度に保つため,電算機で室内空気と大気の平衡水分値とを算出比較することにより換気ファンを制御し,天候条件に対応した2種の実験を行った。第1は晴天昼間に乾燥前半の籾水分の高い状態での乾燥を太陽光で行い,後半は籾とほぼ同質量のデシカント材に貯蔵された除湿エネルギにより夜間や曇天日に乾燥する実験を行った。第2は曇天昼間にデシカント貯蔵エネルギ使用して乾燥前半の籾水分の高い状態での乾燥を行い,初期水分25.5%w.bの籾を18%w.b以下の短期貯留可能な水分まで約1日で低下させる実験を行った。これらの実験で,籾とほぼ同量のデシカント材を用い太陽エネルギを除湿エネルギとして一時貯蔵することにより,一昼夜程度の雨天や夜間・曇天時にも乾燥でき,太陽光発電による交互通風を併用して乾燥むらなく,クリーンな自然エネルギで穀物を乾燥できることが実証できた。
短時間結晶化を利用した次世代多結晶シリコン薄膜太陽電池作製技術の開発

本研究では、ガラス基板上に形成した非晶質シリコン(a-Si)膜を、ミリ秒台の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)により結晶化する太陽電池用多結晶Si膜形成において、高効率化に不向きなCr密着層を用いずに、Si膜の剥離を抑制する技術の確立を目的とした。凹凸構造をもつ透明導電膜付きガラス基板上に、膜厚3.5μmのa-Si膜を製膜してFLAを行うことで、Cr膜を用いなくても、膜剥がれ無くa-Si膜の結晶化が可能であることを明らかにした。また、この成果により、ガラス基板側から光を入射する、スーパーストレート型太陽電池実現の可能性が示された。本研究では、触媒化学気相堆積(Cat-CVD)法によりガラス基板上に堆積した水素化非晶質シリコン(a-Si:H)膜を、キセノンランプからの瞬間放電を利用した、ミリ秒の桁の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)により、クロム(Cr)密着層を用いずに、膜剥がれ無く結晶化させ、太陽電池への応用が可能な、1ミクロン以上の膜厚の多結晶シリコン(poly-Si)膜を形成する手法を確立することを目的としている。平成24年度は、まず、スパッタa-Si膜を挿入した構造により、結晶化時の膜剥離抑止を試みた。これまでの検討により、a-Si膜中に残留する水素が膜剥離に影響をおよぼすこと、および、膜剥離は基板とSi膜の界面で起こることが明らかになっているため、このSi/ガラス基板界面に、本質的に多量の水素を含まないスパッタa-Si膜を挿入することで、膜剥離の抑止が可能となるのではと考え、検討を行った。しかし、スパッタa-Si膜/Cat-CVD a-Si:H膜の密着性が不十分であったため、膜剥離の抑止には至らず、別のアプローチが必要であることが分かった。そこで、ガラス基板表面に、反応性イオンエッチングにより事前に凹凸構造を形成することで、基板とSi膜の接触面積を増大させ、アンカー効果を利用することで、膜の密着性の向上を試みた。この手法を用いることで、FLA時のSi膜の剥離なく、結晶化可能な条件が存在することを見出した。凹凸構造をもつフッ素ドープ酸化スズ(SnO2:F)透明導電膜上が形成されたガラス基板上に、膜厚3.5μmのa-Si:H膜を、触媒化学気相堆積(catalytic chemical vapor deposition: Cat-CVD)法にて製膜し、その後、適切な照射強度、パルス時間にて、フラッシュランプ光を一度だけ照射する検討を行った。その結果、Cr膜を用いなくても、膜剥がれ無くa-Si:H膜の結晶化が可能であることを明らかにした。また、反応性イオンエッチング(reactive ion etching: RIE)により凹凸を形成したガラス基板上においても、同様の効果を確認した。この成果により、FLAにより形成するpoly-Si膜の太陽電池利用に関して、ガラス基板側から光を入射する、スーパーストレート型太陽電池実現の可能性が示された。本研究では、ガラス基板上に触媒化学気相堆積(Cat-CVD)法で堆積した水素化非晶質シリコン(a-Si:H)膜を、ミリ秒の桁の瞬間熱処理であるフラッシュランプアニール(FLA)により、クロム(Cr)密着層を用いずに、膜剥がれ無く結晶化させ、太陽電池応用可能な多結晶シリコン(poly-Si)膜を形成する手法を確立することを目的としている。平成23年度は、Cat-CVDでの製膜条件と水素含有量、応力の関係を系統的に調査し、また、膜剥がれとガラス基板材料との関係についても調査を行った。さらに、膜剥がれは必ずガラスとシリコン膜の界面で起きることと、水素を含まないa-Si膜では膜剥離が起きないというこれまで得ている知見に着目し、ガラス基板とa-Si:H膜の間に、水素を含まないスパッタa-Si膜を挿入した構造の結晶化を検討した。この構造は、スーパーストレート型の太陽電池構造において、スパッタ層をエミッタとして利用することを想定している。現時点では、Cat-CVDでの製膜条件、ガラス基板によらず、また、スパッタ膜を挿入した構造においても、膜剥離の抑止には至っていないが、スパッタ/Cat-CVD積層a-Si膜の断面透過電子顕微鏡(TEM)観察より、Cat-CVD膜とスパッタ膜の界面に、空隙の多い粗な構造が確認されていることから、CVD膜堆積前の処理条件の検討などにより、解決できる可能性はあると考えている。膜剥離抑止に必要な基盤技術の確立が遅れたため、当初予定していた2年以内でのセル作製・評価に到達できていない。研究期間を一年延長することで、高効率セル作製に取り組む。

研究立案当初は、a-Si膜の水素含有量などの物性制御、もしくは、ガラス基板材料の最適化により、膜剥離の抑止が可能であろうと期待していたが、予想に反し、膜剥離の抑止は容易ではないことが明らかとなった。そこで、スパッタa-Si膜を挿入する構造での解決を試みているが、その分、当初の計画より研究の進行が遅れている。ガラス基板表面への凹凸形成によるアンカー効果を利用することで、膜の密着性の向上を確認できており、今後は、透明導電膜挿入の効果の検討、結晶化の際に自然形成される周期凹凸構造の裏面光散乱構造への応用と、スーパーストレート型太陽電池作製の作製および評価を試みる。スパッタa-Si膜を挿入した構造に注力し、界面特性改善のためのスパッタa-Si膜表面の前処理(薬液処理、原子状水素処理)の適用を試みる。それでも解決が難しい場合には、ガラス基板表面に、事前に凹凸構造を形成し、アンカー効果を利用することで、膜の密着性の向上を試みる。膜剥離を抑止できる条件が明確となった後、結晶化時に自然形成される周期凹凸構造の裏面光散乱構造への応用と、スーパーストレート型太陽電池作製の作製および評価を試みる。膜剥離抑止技術の確立に、当初予定より時間を要したため、未使用額が生じたが、これを平成25年度に使用する予定である。平成23-24年度においては、研究を加速させるため、研究補助員の雇用を行っていたが、ある程度研究の目途が立ったことと、修士学生の配属が見込まれることから、平成25年度は研究補助員の雇用は行わず、消耗品購入等に使用する。なお、実験装置などは、学内の既存のものを活用するため、新たな備品の購入予定はない。平成23年度においては、既存の消耗品類にて実験可能な膜剥離抑止の検討から研究を開始したが、この工程が予定より遅れているため、予算使用にも遅延が生じている。未使用分については、平成24年度に、ガラス基板類、ガス類、スパッタターゲットなどへの活用を予定している。また、研究を加速させるため、平成24年3月より、研究補助員を1名雇用しており、平成24年度も引き続き雇用を行う。
ネパールの社会運動組織の資源調達にみるグローバル-ローカルな社会構造

社会運動論、市民社会論の先行研究を批判的に検討し、(1) NGOの活動・形態は政治的スペース(規制)、経済的スペース(需要)だけでなく、彼らが動員可能な資源によって決まる。(2)南アジア地域のNGO企業体や途上国の社会的企業は、有効な持続可能モデルの一形態である、との結論を導いた。右の実証調査(質問紙及び質的調査)から、(1)ネパールNGOがパートナーシップをもつ国際NGOや二国間援助機関、国際援助機関からの資金提供に依存し、提供者の意向に左右されやすいことが再確認され(2)営利活動を基にした資金調達形態があることが明らかになり、上記結論が条件付きながら支持された。本研究では、ネパールでの現地調査を通して、貧困削減や社会問題の解決に取り組む途上国の社会運動主体および活動資源の調達方法、同方法を採用した社会的背景を明らかにすることを目的とした。特に、NGOの株式会社部門設立とそれによる活動資金の創出に注目し、(1)近年のグローバル化による民=市場の台頭による官、民、市民領域のボーダーレス化という点から途上国における官、民、市民の関係を再考し、欧米・先進国モデルの市民社会論、社会運動論を批判的に検討すること、(2)3領域の接近が顕著にみられる途上国の開発援助領域の分析結果に依拠して、二国間援助機関や国際NGO、現地NGOに対して、社会問題の解決を目指す変革主体にとって有用な制度的環境とは何かを提示することを目的とした。今年度は、(1)先行研究の検討、(2)社会福祉協議会登録NGOについてのデータ収集、(3)ネパールのNGOの資金調達の現状を理解するための質問紙調査を実施した。(1)では、社会運動論、アングロサクソン型市民社会論を批判的に検討し、(a)NGOの活動形態は、政治的スペース(規制)、経済的スペース(需要)だけでなく、彼らが動員可能な資源によって決まる。(b)南アジア地域でみられるNGO企業体や途上国でみられる「社会的企業」は、持続可能なモデルの一形態であるという視点を導いた。(2)については、社会福祉協議会より登録NGOの数、活動領域についてのデータの提供を受けた。(3)については、年度内にネパール全体の16%にあたる450団体への質問紙の配布を実施した。現時点の分析では、多くのNGOがパートナーシップをもつ他のNGOや二国間援助機関、国際援助機関からの資金提供に依存している。活動がドナーの動向に左右されやすいという点が明らかになった。これらのデータは、ネパールにおけるNGOの資金動員源の動向を表すデータとして使用するとともに、特徴的な活動形態をもつ(現時点で)3つの活動体の生じた背景を示すものとして位置付けられる。今年度は、1.先行研究の検討、2.社会福祉協議会登録NGOについてのデータ収集、3.ネパールのNGOの資金調達の現状を理解するための質問紙調査の実施、分析および報告書の作成を行った。先行研究の検討では、社会運動論、アングロサクソン型市民社会論を批判的に検討し、(1)NGOの活動形態は、政治的スペース(規制)、経済的スペース(需要)だけでなく、彼らが動員可能な資源によって決まる。(2)南アジア地域でみられるNGO企業体や途上国でみられる「社会的企業」は、持続可能なモデルの一形態であるという視点を導いた。2.ネパールのNGOの資金調達の現状を理解するための質問紙調査では、多くのNGOがパートナーシップをもつ他のNGOや二国間援助機関、国際援助機関からの資金提供に依存している。また、海外のドナーからカトマンズのNGOを通して地方のNGOに財源が配分されることが少なくない点、特に、カトマンズ盆地外のNGOは、カトマンズのNGOに財源を依存する場合がある点も明らかになった。さらに、NGOによる資金調達の方法を(i)自己収入を含む自己資金か(内部調達)/自己組織外から資金を調達する外部資金か、(ii)資金調達の方法が寄付によるものか、事業によるものか、という2軸を用いて整理し、次の4つに分類した。すなわち、I)チャリティ・イベントの企画による活動資金創出、II)活動の社会事業化や株式会社部門の設置による活動資金:の創出、III)二国間援助機関、国際機関、INGOの行う開発援助プロジェクトのカウンターパートになることによる活動資金の獲得、IV)他の組織や企業を巻き込んだチャリティ・イベントの企画による活動資金の創出である。以上の成果をProblem of Resource Mobilization;NGOs in Nepalと題した報告書にまとめた。
振動刺激による自己骨髄細胞を用いた血管新生療法の強化

振動や変動磁場などの物理的刺激を用いて骨髄由来間葉系幹細胞BMSCを用いた血管新生療法の有効性を強化する可能性を模索した。平成16年度の研究にて振動刺激より変動磁場の方が血管新生に関わる影響が大きい可能性が示唆されていたため、BMACに対する変動磁場の影響を分子生物学的に検討した。<方法>ラット骨髄から間葉系幹細胞を分離調整し、表面抗原のCD90およびCD34を用いその純化を確認したところ、約80%程度が間葉系幹細胞である事を確認した。これらの細胞に対し、胚葉を超えた分化が報告されている神経への分化を初期のアッセイ系とし、変動電磁場にて刺激し、細胞生存に関する細胞内情報伝達機構の調節について、Mitogen-activated protein kinase (MAPK)カスケードへの影響を検討し、また細胞増殖・周期に対する影響をBrdUの取り込みを指標として検討した。変動磁場群(磁場強度,1.02.2mT;周波数,50100Hz矩形波パルス磁場;照射時間:10120min)で様々な条件下で刺激した。いずれの刺激も受けないコントロール群と比較した。結果;細胞保護作用をもたらすERK型MAPKの活性化の上昇および細胞死をもたらすp38型MAPKの活性の低下をwestern blotting法にて確認した。一方、細胞増殖・および周期に関するFacscanを用いた解析では有意差は確認できなかった。<結論>変動磁場は、骨髄間葉系幹細胞の細胞死に関して好影響を与える事が示唆される。しかし、刺激の強度、時間等の条件によりその効果は変化することが十分に予想され、至適刺激条件の検討が最重要である。また生体に直接変動磁場刺激や振動刺激を与えた場合には、血管新生に最適な刺激条件が変わる可能性もあるため、更なる検討が必要である。振動or変動磁場刺激を用いて骨髄由来血管内皮前駆細胞EPCs-(単核球細胞MNCs)を用いた血管新生療法の有効性を強化する可能性を検討した。<方法>実験I:ヒト末梢血のMNCsを分離調整。振動or変動電磁場にて刺激し、7日間培養後、血管内皮への分化能および遊走能を検討。振動群は(Derritron VP4 electrodynamic vibrator;3080Hz,1030minの振動)、変動磁場群(磁場強度、1.02.2mT;周波数,50100Hz矩形波パルス磁場;照射時間:10120min)で様々な条件下で刺激した。実験II:ウサギ末梢血管閉塞モデルの虚血肢に骨髄由来MNCs(6x10^6/animal)を筋注。変動電磁場群では電磁波処置後のMNCsを筋注。.4週間後に血管造影,レーザードップラー血流係数、免疫染色を評価した。<結果>実験I:振動群では分化能、遊走能に影響は認めなかった。変動磁場群:1.22mT、50Hz、20minで血管内皮分化能(12%up)、遊走能(5%up)は最も良好な皮応を認めた。しかし、磁場強度が強すぎたり時間が長すぎると早期に細胞死に至った。実験II:変動電磁場群で約10%血流が増加した。<結論>変動電磁場は、血管新生に関わる細胞に影響を与えた。しかし、刺激の強度、時間等の条件によりその効果は血管新生を増強させたり細胞死を促進したりするため、刺激の最適化が重要である。今回の条件において、振動刺激は血管新生に良い影響を与える条件を見いだす事が出来なかった。
心不全進展機序におけるテネイシンCの分子機能の解析および治療法の開発

テネイシンC細胞に対する作用を直接検討するために、培養系でリコンビナント蛋白を作用させたところ,1)フィブロネクチンと共同して、成熟ラットから分離した心筋細胞のラミニンの初期の接着を促進するが,収縮力伝達部位であるコスタメア接着形成には関与しない、2)心筋線維芽細胞のsmooth muscle actin発現すなわち筋線維芽細胞への分化を促進する可能性が示唆された。次に、生体心筋組織構築変化における役割を検討するため,左室電気メス障害による心筋梗塞モデルを作成し,テネイシンCノックアウトマウスと正常マウスの治癒過程を検討したところ、テネイシンC欠失マウスでは、梗塞2日目では単位面積あたりのsmooth muscle actin陽性細胞数が有意に少なく、間質のBrdU取り込み陽性細胞には差が見られなかったため、間質線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化を促進することが明らかになった。しかし、3日目には有意差はなくなり、治癒機転にも明らかな差は見られず、生体内では他の因子によって代償されていると考えられた。同じファミリーに属するテネイシンXは,正常心臓に多く発現が見られ,心筋梗塞モデルラット,マウスではテネイシンCにやや遅れて発現が増加する傾向がみられたが、ノックアウトマウスでテネイシンCの欠損がテネイシンXによって代償されるという所見は得られなかった。マウスによる新しい心疾患モデルを確立するため,C3H系マウスをもちいたmyosin自己免疫性心筋炎モデルを確立し、テネイシンCが心筋病変活動期に特異的に、非常に早い時期に発現がみられることが明らかになった。テネイシンCの生物作用を直接検討するために,培養系でテネイシンCのリコンビナント蛋白を作用させたところ,1)フィブロネクチンと共同して成熟ラット心筋細胞とラミニンの接着を促進する,2)心筋線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化を促進するという結果が得られた。現在,培養心臓線維芽細胞の増殖,遊走に対する影響について検討している。一方,生体内で心筋組織構築変化におけるテネイシンCの役割を検討するため,左室電気メス障害による心筋梗塞モデルを作成し,特に間質の変化に注目してノックアウトマウスと正常マウスを対比したが,創傷治癒機転は正常に進行し,形態学的に正常マウスとの明らかな差はみられなかった。また,同じファミリーに属するテネイシンXは,心臓に多く発現が見られたが,心筋梗塞モデルラット,マウスにおける発現動態はテネイシンCとは全く異なるうえ,テネイシンCノックアウトマウスでテネイシンCの欠損がテネイシンXによって代償されるという所見も得られなった。現在,電気メス障害(=心筋梗塞)モデルを用い,マトリックス蛋白の定量的変化および,筋線維芽細胞の動態,間質細胞の増殖についてテネイシンCノックアウトおよび正常マウスとの対比を試みている。また,残存心筋の肥大に関しての比較も試みたが,マウス個体の体型により,心筋壊死巣(=梗塞巣)の大きさが異なるため,有意な差を認めるには至っていない。実験個体数をさらにふやして検討中である。また,マウスによる新しい心疾患モデルを確立するため,従来用いられきたA/J系のみならず,C3H系マウスをもちいたmyosin自己免疫性心筋炎モデルの作製に成功し,さらに安定したマウス自己免疫性心筋炎モデル作製を試みている。次に、生体心筋組織構築変化における役割を検討するため,左室電気メス障害による心筋梗塞モデルを作成し,テネイシンCノックアウトマウスと正常マウスの治癒過程を検討したところ、テネイシンC欠失マウスでは、梗塞2日目では単位面積あたりのsmooth muscle actin陽性細胞数が有意に少なく、間質のBrdU取り込み

陽性細胞には差が見られなかったため、間質線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化を促進することが明らかになった。しかし、3日目には有意差はなくなり、治癒機転にも明らかな差は見られず、生体内では他の因子によって代償されていると考えられた。同じファミリ-に属するテネイシンXは,正常心臓に多く発現が見られ,心筋梗塞モデルラット,マウスではテネイシンCにやや遅れて発現が増加する傾向がみられたが、ノックアウトマウスでテネイシンCの欠損がテネイシンXによって代償されるという所見は得られなかった。マウスによる新しい心疾患モデルを確立するため,C3H系マウスをもちいたmyosin自己免疫性心筋炎モデルを確立し、テネイシンCが心筋病変活動期に特異的に、非常に早い時期に発現がみられることが明らかになった。
ツィスター空間の研究

代表者は、正のスカラー曲率をもつコンパクト四元数ケーラー多様体Mのコホモロジーに関する論文(共同研究者長野正)を完成し、本年中に東京大学理学部紀要に発表される予定である。この結果は日本学士院紀要に要約のみが発表されていたもので、Mの指数定理、レフシェッツ分解定理がツィスター空間を用いて証明されている。また代表者は、コンパクト対称空間(四元数ケーラー対称空間を含む)の上のヤンミルズ場の安定性について研究を行い、Mathematische Zeitschriftにその結果を発表した(共同研究者小林昭七等)。これは計画調書に託したツィスター空間を用いる方法とはいささか異なるが、興味ある手法-等角的変分の平均化法-を用いて次元5以上の球面、ケーリー射影平面、EIV型対称空間の上には安定なヤンミルズ場が存在しないことを示したものである。そのほか、代表者の四元数ケーラー対称空間のある種の極小部分多様体に関する研究、四元数ケーラー多様体の自己同型群とそのツィスター空間の自己同型群の間の関係の研究(共同研究者新田貴士)が発表された。
自律的情報処理を行う分子機械の非平衡統計力学に基づく研究

自律的に動作する分子マシンの研究は、非平衡統計力学の重要な研究テーマであるばかりでなく、生体分子の動作原理を解明するうえでも重要な役割を果たす。本研究ではとくに情報処理に焦点をあて、自律的な情報処理を行う分子マシンの一般論の構築と、実際の生体情報処理への応用の研究を行った。その結果として、「ゆらぎの定理」と呼ばれる非平衡統計力学の関係式に情報流を取り入れた、新しい一般理論の構築に成功した。これは情報と熱力学を融合させる非平衡統計力学の基本原理の観点から興味深い。さらに、それを生体内のシグナル伝達に応用し、大腸菌の走化性において情報流の果たす役割を解明することに成功した。平成25年度の研究において、自律的情報処理を行う分子機械について、主として以下のような成果を得た。(1)複数の自由度が複雑に相互作用して情報交換を行っている状況についての非平衡関係式の研究を行った。その際、複数の系の複雑な相互作用を特徴づけるために、ベイジアンネットワークと呼ばれる数学的手法を用いた。その結果として、多体相関を含む情報の流れの定量化と、それに基いた「ゆらぎの定理」と呼ばれる非平衡関係式と熱力学第二法則の一般化に成功した。情報の流れについては、entropy transferと呼ばれる量を活用し、従来の情報処理の熱力学を適用できなかった状況にも、ゆらぎの定理を一般化することができた。この結果は、分子機械が複雑に相互作用する状況を解析するための重要なステップになると考えられる。この結果はPhysical ReviewLettersから、伊藤創祐氏との共著で出版された。(2)これまでの情報処理の熱力学を、理論的観点からより包括的に再定式化した。これは分子機械を考える上で見通しの良い理論的枠組みを与える重要なものである。この結果のうち一部が上田正仁氏との共著でNew Journal of Physicsから出版され、さらに一部が単著でJournal of Statistical Mechanicsから出版された。(3)量子系における情報処理において、quantum discordと呼ばれる量が熱力学第二法則とどう関連するかを明らかにする研究を行った。これは、量子効果が重要になる領域での分子機械の研究に重要な役割を果たすと期待される。この結果は、Sang Wook Kim氏らとの共著で、Physical Review Lettersから出版された。平成26年度の研究において、自律的状処理を行う分子機械について、主として以下のような成果を得た。(1)大腸菌の走化性など生体内のシグナル伝達においては、しばしばフィードバックループがあることが知られている。我々は、それをランジュバン系で記述したモデルに対して、平成25年度に得られた成果である「ネットワーク上の情報熱力学」を適用した。その結果、シグナル伝達の頑健性が、フィードバックループ内を流れる情報流で定量的に特徴づけられることが明らかになった。ここで情報流は、単なる相互情報量ではなく、transfer entropyとして知られる方向性をもった情報量である。さらに、我々の結果をもとに現実的なパラメータの値でシミュレーションを行ったところ、シグナル伝達は通常の熱力学的効率は必ずしも高くないが、情報熱力学的な効率は高いことが明らかになった。この結果は、伊藤創佑氏との共著で、Nature Communicationsから出版予定である。(2)自律的な情報処理を行う分子機械のトイモデルである「自律的マクスウェルのデーモン」に対して、相互情報量を含む形にゆらぎの定理を拡張することができた。「自律的デーモン」においては測定とフィードバックのタイミングが分かれていないため、従来の情報熱力学におけるゆらぎの定理は適用できなかった。今回の結果で我々は、ある特別な確率的相互情報量を定義することで、自律的デーモンに対してもゆらぎの定理が成り立つことを示した。この結果は、白石直人氏との共著で、Physical Review Eから出版された。(3)F1-ATPaseと呼ばれる自律的な分子機械においては内部散逸が非常に小さいことが知られている。我々はこのことを定量的に説明するモデルを提案した。この結果は、川口喬吾氏と佐々真一氏との共著で、biophysical journalから出版された。平成27年度の研究では、自律的な情報処理を行う分子機械についての一般論についての研究を行い、以下の二つの成果を得た。(1)自律的な情報処理と非自律的な情報処理をつなぐ理論の構築。本研究課題が開始されるまでに、非自律的な測定・フィードバックについての熱力学の一般論はよく理解されていた。一方、本研究課題の26年度までの研究で、自律的な測定・フィードバックの熱力学の一般論を構築することができた。しかし両者の関係は不明であった。そこで27年度では、両者の間をつなぐモデルを構築し、自律的な情報処理におけるゆらぎの定理は、非自律的な場合の極限として理解できることを示した。この成果はNew J. Phys.から出版された。(2)自律的な情報処理の熱力学には、本研究課題で研究した「測定・フィードバック」型の定式化だけでなく、「情報浴」を用いた異なる定式化も研究されていた。そこで27年度の研究においては、両者がある意味で等価であることを示し、測定・フィードバックの定式化を用いると、情報浴による定式化よりも強い第二法則が導けることを示した。本研究課題の研究期間全体を通して、自律的な情報処理の熱力学の一般論の構築と、その生体情報処理への応用を行ってきた。とくに、自律的な情報処理の熱力学の一般論を、二通りの方法で定式化した。

さらに、それと他の定式化(非自律的な情報処理や、情報浴の定式化)との関係も明らかにした。さらに、分子モーターや大腸菌のシグナル伝達といった、実際の分子機械についての理論的研究も行った。とくに後者については、情報処理の熱力学を適用することで、大腸菌の適応の頑健性と情報流の間の関係が明らかになった。これは研究実施計画の通りの成果であり、研究目標は十分に達成されたと言える。自律的に動作する分子マシンの研究は、非平衡統計力学の重要な研究テーマであるばかりでなく、生体分子の動作原理を解明するうえでも重要な役割を果たす。本研究ではとくに情報処理に焦点をあて、自律的な情報処理を行う分子マシンの一般論の構築と、実際の生体情報処理への応用の研究を行った。その結果として、「ゆらぎの定理」と呼ばれる非平衡統計力学の関係式に情報流を取り入れた、新しい一般理論の構築に成功した。これは情報と熱力学を融合させる非平衡統計力学の基本原理の観点から興味深い。さらに、それを生体内のシグナル伝達に応用し、大腸菌の走化性において情報流の果たす役割を解明することに成功した。研究計画申請書における当初の計画では、平成26年度以降において「具体的なモデル:生体分子機械のモデル」と「一般論:自律的な情報処理のメカニズム」についての研究を行う予定であった。このうち前者については、大腸菌のシグナル伝達とF1-ATPaseのダイナミクスについて、ともに現実的なモデルでの解析を行い、とくに前者について情報熱力学の有効性を示すことに成功した。また後者についても、自律的デーモンに対するゆらぎの定理を導出することに成功した。この意味で、当初の研究計画のかなりの部分が平成26年度中に達成され、当初の研究計画以上に研究が進展していると言える。統計力学平成27年度も、おおむね研究計画申請書の通りに研究を進め、成果を得ることが期待できる。より具体的には、申請書に記載されていながらまだ達成されていない研究目標として、自律的な情報処理を可能にする一般的なメカニズムの解明が挙げられる。とくに、相関を形成・保持し、それを活用したエントロピー移転を可能にするための、複数の時間スケールの分離等の条件について、まだ十分に解明することができていない。そこで平成27年度においては、平成26年度までの成果を手掛かりに、これについての一般的な理論の構築を目指す。手法としては、自由度の縮約や微分方程式における繰り込み群の方法などが有効であると考えられる。さらにそこに確率動力学シミュレーションなどを組み合わせて研究を進めていく。研究計画申請書における当初の計画では、平成25年度においては、「一般論:複数の自由度が相互作用するときの,多体相関の定量化と非平衡関係式の一般化」および「具体的なモデル:空間自由度と内部自由度の結合モデル」の研究を行う予定であった。
ベトナム農村における抗菌性物質残留実態と薬剤耐性菌の伝播機構の解析

本年は前年度採取したベトナム、ハノイ市郊外、バビ地区の環境水試料について、残留抗菌性物質、および薬剤耐性遺伝子の詳細な解析を行った。その結果、以前に比べ、検出薬剤の種類が少なく、残留濃度も低下していた。さらに薬剤耐性遺伝子も検出数が少なかった。この原因が、抗菌性物質に対する意識が向上し、不適正使用が減少したことによるものなのか、それとも同地区の開発が進み、大きな環境変化が進行したことによるものなのか、調査が必要である。本年度は、日本側とベトナム側の研究者の日程が合わず、渡航ができなかった。ただし、試料のサンプリングはベトナム側に依頼しており、本年度の試料の解析は可能である。本申請研究で対象としている地区については、環境中の残留抗菌性物質、薬剤耐性遺伝子の種類、濃度が減少傾向にあり、その原因が、抗菌性物質に対する意識の改善によるものなのか、同地区の開発が進んだことによる環境の変化によるものなのか、地元住民の聞き取りなどにより調査していく必要がある。薬剤耐性菌の蔓延が世界的な問題となっており,特に東南アジア諸国では市中健常人の保菌率が極めて深刻な状況にある。前期に調査対象とするベトナムハノイ市郊外バビ地区の農家の調査を行った。現地のハノイ市国立栄養院の協力を得て,農家の家族構成,家畜の種類、数,池の水の出入り状況,生活排水の処理方法を確認した。後期に同じ地区を訪問し,池の水,生活排水をサンプリングし,ハノイ市国立栄養院に持ち帰り,残留抗菌性物質および薬剤耐性遺伝子解析を行った。LC/MS/MSによる残留抗菌性物質の解析では多数のサルファ剤が検出されたが,以前,我々が解析した結果に比べ,検出薬剤の種類が少なく,残留濃度も低下していた。当初予定していた計画のうち,対象農家の,基礎的情報の収集,池,生活排水の抗菌性物質の残留実態解析は予定通り実施できた。一方,住民の糞便の検査について実施できていない。また,薬剤耐性遺伝子解析もプロトコールの改良が必要である。初年度で解析対象としたハノイバビ地区での解析を引き続き実施する。具体的には抗菌性物質の残留状況の経時的変化を解析する。また,薬剤耐性遺伝子解析については試料調製のプロトコールの修正が必要であるので,その修正を行い,解析を実施する。
幼児教育環境と幼児の共発達に関する生態・文化的アプローチ

本研究では,幼児教育の環境と幼児の発達との関係を統合的に理解するための枠組みを整理した。特に,物理的・コミュニケーション的・時間的という3つの環境がどうアレンジされていくのかについて,園内の掲示や遊びの道具,行事,入園後間もない3歳児たちの遊び方などを分析対象とした。研究を通して,特に時間的環境のアレンジ(たとえば,1日の保育の流れのつくり方,行事の練習の開始や遊戯等のために重要な道具の導入のタイミング)が,保育者による幼児の発達の見立てや予測と深く関わっており,時間的環境の変容を分析することによって,幼児教育コミュニティの変化と幼児の発達を統合的に理解できる可能性が示された。平成25年度は,3年間を通して研究のフィールドとなる私立幼稚園の諸特性を明らかにすることを中心的な課題した。4月下旬から新年度の幼児および環境構成を観察し,教師への聞き取りを行った。その後,各学年の保育室その他に掲示してあるスケジュールボードの撮影を訪問ごとに行い,教師による学年ごとの時間的環境の設定の仕方を記録した。5月の大型連休明けからは,5歳児において毎週火曜日に「フリーデー」と呼ばれる幼児たち自身がその日一日の活動内容を自分たちで決定する保育形態が導入される過程を観察した。5月下旬から6月下旬までは,6月23日に開催された運動会に関わる練習過程を集中的に観察・聞き取りを行った。これらの調査により,当該幼稚園に特徴的な時間的環境の在り方,年間行事における運動会の教育的位置づけとそれを通した集団形成の仕組みに関する仮設生成を行った。運動会終了後から夏休みを挟んで11月上旬までは,主として園庭における遊びと環境との関係を観察・記録した。具体的には,年少,年中の幼児が上の学年の幼児をどのように「見る」のか,「見る」行為が前後の遊びの文脈とどのように関連しているのかを検討した。8月上旬には全学年の担任に対して1学期の振り返りに関するグループインタビューを実施し,更に,10月の数日間にはセンシング技術を用いた名札型の装置を教師に装着してもらい,保育時間中の教師間コミュニケーションの量と質に関するデータ収集を行った。11月以降は,次年度以降の積雪期の保育場面の観察に関する研究視点を定めるための自然観察を継続して行った。平成25年度の調査概要は,次の論文にまとめた。川田学・井内聖(2014).幼児教育環境と幼児の共発達に関する生態・文化的アプローチ(1):研究の視点とフィールドの特性.子ども発達臨床研究,5,35-57.平成26年度は,以下の研究を行った。具体的には,(1)研究協力園における戸外および屋内環境の定点観察,(2)掲示物や年間計画,保育方針や教育課程の修正などにかんする聞き取り調査,(3)年間を通した行事活動,とくに運動会と生活発表会の追跡観察,(4)4歳児の保育状況に関する観察と聞き取り,(5)戸外環境におけるモノと幼児とのかかわりである。(1)においては,とくに園庭の固定遊具や池・水田,樹木等の比較的固定的な環境の変化を記録した。また,屋内においては,時間的環境の指標である園児向けのホワイトボードの記載内容と書かれ方を記録した。(2)においては,保育者に対して季節の掲示物や室内のしつらえの変化に関する聞き取りをその都度行い,園長に対しては年度の比較的早い段階と,年度末において,当該年度の保育方針や教育課程,教員配置に関する修正意図や次年度に向けた考えなどについて半構造化面接を行った。(3)においては,特に5歳児に焦点を当てて,運動会および生活発表会という二大行事への取り組み過程を比較検討した。(4)においては,ティーム保育の3歳児からクラス単位の保育形態に変容するなかでの幼児や保育の状況について保育場面の観察と保育者の聞き取りを行った。(5)においては,モノの中でも園庭に落ちている棒に注目した観察を行い,また棒の内部に3軸加速度センサを挿入した特殊な方法により,幼児たちが棒をどのように使うかについての定量化を試みた。これにより,戸外環境に存在するモノそれぞれの,幼児との関係の質について一定の検討を行うことができた。以上の5点の研究から,年度を通した幼稚園の変容と,幼児の発達との相互連関に関する研究視点の構築を一定前進させることができたと考えられる。平成27年度は,以下の研究を行った。具体的には,(1)引き続き研究協力園の戸外及び園社内の定点観察・撮影,(2)年間を通した行事活動,特に運動会における幼児集団の発達的変化に関する追跡研究,(3)入園したばかりの3歳児の遊びが変化していく過程における環境と保育者による援助の過程についての追跡研究,(4)過去3年間を中心に,研究協力園全体としてどのような変化を経てきたかに関する園長への聞き取り,である。(1)については,研究期間を通じて定期的に行ってきたものであり,幼児教育施設の保育内容や幼児や保育者の変化と共に,定点観察した各物理的スポットの継時的・経年的変化を分析している。(2)については,運動会を通した仲間関係の変化について,その時間的環境,物的環境,保育者の援助等との関係を総合的に検討している。(3)については,保育者たちとともに「つぶやき記録」という幼児記録方式を開発し,その記録を素材とした定期的なカンファレンスから,3歳児が「遊びを自分のものにする」過程と,それにおける環境構成と援助の在り方について検討した。

(4)については,本研究課題が実施された3年間というものが,研究協力園にとっても非常に大きな変化のあった期間であり,管理職の視点からも幼児教育施設としての発展段階を位置づけていただくことができた。今後,3年間の総合的なデータをもとに,実践者・管理職の視点とも関連づけながら,本研究課題に迫っていく。本研究では,幼児教育の環境と幼児の発達との関係を統合的に理解するための枠組みを整理した。特に,物理的・コミュニケーション的・時間的という3つの環境がどうアレンジされていくのかについて,園内の掲示や遊びの道具,行事,入園後間もない3歳児たちの遊び方などを分析対象とした。研究を通して,特に時間的環境のアレンジ(たとえば,1日の保育の流れのつくり方,行事の練習の開始や遊戯等のために重要な道具の導入のタイミング)が,保育者による幼児の発達の見立てや予測と深く関わっており,時間的環境の変容を分析することによって,幼児教育コミュニティの変化と幼児の発達を統合的に理解できる可能性が示された。平成26年度は,平成25年度にある程度定めた研究視点を用い,また,新規の発見も取り入れながらより具体的な研究展開を行うことができた。当初の予定では,当年度は4歳児の保育に重点を置いて調査していく予定であったが,前年度の調査を受けてより広い視野で観察指標を求め,特に保育環境の変容と,幼児と環境のかかわりについての調査を入念に行った。全体として,研究課題全体に対する進度としてはおおむね順調に進展しているという自己評価を行った。発達心理学今後の推進方策として,重点を置くのは以下の点である。(1)入園直後から夏休みまでという幼稚園生活の最初のスタート時期である3歳児がどのように幼稚園環境になじんでいくのか,またそれと連関する保育者の子どものとらえ,環境の変化とはどのようなものかを明らかにすること。(2)保育環境下における幼児のモノとのかかわり方のバリエーションと変容について明らかにすること。(3)運動会等の行事における集団的な幼児の変容過程を明らかにするための観察指標を開発すること,である。このうち,特に(1)と(2)は研究協力園自身の実践的課題とも重なるので,いっそうの研究連携をはかり,本研究課題を推進していく。平成25年度の研究計画は,フィールドとなる幼稚園の諸特性を把握することを目的としていたが,その目的をおおむね達成したを評価できる。具体的な研究領域としては,1幼児と環境と教師の教育意図との関連性,2幼児のコミュニティへの参加における「行事」の役割,3幼児の個人的テーマの生成と変化,という3点を挙げていた。特に研究の具体的進展が見られたのは2であり,幼稚園の年中行事における運動会の位置づけと,その取り組み過程における幼児の集団形成と教師の教育意図や指導・援助の関係を一定明らかにすることができた。3については,特別な支援を要する5歳児1名について,自然観察とケースカンファレンスを通していくつかの研究視点を得ることができたが,視点児の抽出方法とデータ収集において課題が残っている。研究発表費として予定していたもの1件を見送ったため。また,予定よりも研究補助の人件費が少なくすんだため。本研究課題の遂行には,研究に協力いただく幼稚園との信頼関係が最も重要である。その意味において,平成26年度も円滑な研究活動ができる信頼関係と研究補助体制が整っている。
シナプス形成因子Cbln1によるシナプス後部成熟過程の分子機構の解明

本研究の目的は、小脳平行線維ープルキンエ細胞シナプスの形成および維持において極めて重要な作用をするCbln1が、デルタ型グルタミン酸受容体(GluD2)に結合することによってシナプス後部にいかなる変化を誘導し、シナプス後部を成熟させLTDを可能とするかについての分子機構を、免疫染色法およびライブイメージング法などで明らかにすることである。本研究では、まずCbln1がGluD2に結合することによって、プルキンエ細胞どのような変化が起こるのかを調べる。本年度はまずCbln1-KOマウス由来のプルキンエ細胞に精製Cbln1を添加し、プルキンエ細胞のスパインの形態、GluD2の局在変化を免疫染色法で調べた。その結果、精製Cbln1添加後のGluD2の局在が大きく変化するのが観察された。さらにpH依存性の蛍光タンパク質をつなげたSEP-GluD2を用いたタイムラプスイメージングでGluD2の局在変化を調べる方法では、同一の細胞、スパインを観察可能であるため、Cbln1の添加前後の変化が観察しやすくなる。そのため、GluD2のどの場所にSEPをつなげるかを検討した。その結果、プルキンエ細胞のスパインに局在し、Cbln1との結合を阻害しないコンストラクトが得られた。このSEP-GluD2をCbln1-KOマウス由来のプルキンエ細胞で発現させ、精製Cbln1を添加し、タイムラプスイメージングを行った。その結果、免疫染色法と同様にSEP-GluD2の局在が大きく変化するのが観察された。これらの結果から、Cbln1によって引き起こされるシナプス後部の成熟過程でGluD2の局在変化が何らかの役割を果たしていることが示唆された。今後の研究に必要なSEP-GluD2のコンストラクトが得られたため、実験計画の通りに進める事が可能になった。2019年度は引き続きGluD2の局在変化を詳細に解析する。さらに、シナプス後部の成熟を調べるために1型代謝性グルタミン酸受容体や2型AMPA受容体、およびその補助サブユニットのTARP、細胞接着分子であるニューロリギンなどの局在を検討する。GluD2の細胞内C末端にはPDZリガンド配列が存在しており、そこに結合する足場タンパク質のPSD-93とS-SCAM、また同配列に結合してLTD誘導に関与するPTPMEGやdelphilinに関しても検討を加える。また、GluD2のPDZリガンド配列がいかなる意義を有するかを解析するために、同配列を欠失したGluD2変異体(GluD2ΔCT7)を発現するトランスジェニックマウスとCbln1/GluD2二重欠失(dKO)マウスを交配してGluD2ΔCT7-Cbln1 KOマウスを作製し、同様の比較を行う。Cbln1は神経活動依存的に分泌される。小脳初代培養系で高濃度塩化カリウムーグルタミン酸(高KCl-Glu)処理を行うと、プルキンエ細胞の表面のGluA2量が減少するchemical LTDが生じるが、高KCl処理だけではCbln1は分泌されるものの、chemical LTDは誘発されない。そこで、シナプス形成後にも神経活動依存的に放出されるCbln1のシナプス後部への効果を検討するために、野生型マウス由来の小脳初代培養系において、高KCl-Glu処理、高KCl処理及び未処理の場合のプルキンエ細胞神経棘におけるシナプス分子の動態を解析し、神経活動依存的に分泌されるCbln1とLTD刺激によって分泌されるCbln1の機能的な差異を明らかにする。

さらに、シナプス後部の成熟を調べるために1型代謝性グルタミン酸受容体や2型AMPA受容体、およびその補助サブユニットのTARP、細胞接着分子であるニューロリギンなどの局在を検討する。GluD2の細胞内C末端にはPDZリガンド配列が存在しており、そこに結合する足場タンパク質のPSD-93とS-SCAM、また同配列に結合してLTD誘導に関与するPTPMEGやdelphilinに関しても検討を加える。また、GluD2のPDZリガンド配列がいかなる意義を有するかを解析するために、同配列を欠失したGluD2変異体(GluD2ΔCT7)を発現するトランスジェニックマウスとCbln1/GluD2二重欠失(dKO)マウスを交配してGluD2ΔCT7-Cbln1 KOマウスを作製し、同様の比較を行う。Cbln1は神経活動依存的に分泌される。小脳初代培養系で高濃度塩化カリウムーグルタミン酸(高KCl-Glu)処理を行うと、プルキンエ細胞の表面のGluA2量が減少するchemical LTDが生じるが、高KCl処理だけではCbln1は分泌されるものの、chemical LTDは誘発されない。そこで、シナプス形成後にも神経活動依存的に放出されるCbln1のシナプス後部への効果を検討するために、野生型マウス由来の小脳初代培養系において、高KCl-Glu処理、高KCl処理及び未処理の場合のプルキンエ細胞神経棘におけるシナプス分子の動態を解析し、神経活動依存的に分泌されるCbln1とLTD刺激によって分泌されるCbln1の機能的な差異を明らかにする。おおむね予定通りに執行したが、デジタルCMOSカメラが予定より安い価格で購入出来たために残額を次年度の物品購入用に繰り越した。
画像所見で舌癌の放射線治療効果を予測する

(舌癌放射線治療後のMRI画像の変化)判定の基準としてまずMRI所見に着目し、放射線治療後のMR画像の経時的変化を明らかにした。再発の見られない49症例では16例の原発部位は顎下腺と同程度の造影を呈し,33例は顎下腺よりも低い造影を呈するかあるいは造影効果を示さなかった.(FDG-PETによる舌癌放射線治療効果の判定)FDG-PETは放射線治療の効果判定に有用とする報告が多数あるが,炎症への集積や生理的な集積によって偽陽性となる場合がある.舌癌では特異的な所見を呈する場合があることを明らかにした.これは腫瘍の存在部位に片側性にみられる集積で舌筋群のバランスが崩れたことによるものと考えられた.(頸部リンパ節転移診断基準の再評価)口腔癌では初診時の頚部リンパ節転移が予後に影響することは周知であり,舌癌の放射線治療においても同様である.CTや超音波装置などを駆使して評価を行うが,装置や検査法の違いあるいは検査者の違いによる画質の違いが判定に与える影響は大きく,その違いを把握する必要がある.我々の施設における過去の症例を再評価し結果,施設ごとに最適な基準を設定する必要があることを明らかにした.(舌癌原発巣および転移リンパ節の硬度検討のためのシステム構築)腫瘍の硬度が予後予測因子となる可能性を検討するために、圧力センサーを利用することとし、舌癌原発巣と頸部リンパ節転移の硬度について初期データを取得するためのシステムを開発した.(舌癌放射線治療後のMRI画像の変化)判定の基準としてまずMRI所見に着目し、放射線治療後のMR画像の経時的変化を明らかにした。再発の見られない49症例では16例の原発部位は顎下腺と同程度の造影を呈し,33例は顎下腺よりも低い造影を呈するかあるいは造影効果を示さなかった.(FDG-PETによる舌癌放射線治療効果の判定)FDG-PETは放射線治療の効果判定に有用とする報告が多数あるが,炎症への集積や生理的な集積によって偽陽性となる場合がある.舌癌では特異的な所見を呈する場合があることを明らかにした.これは腫瘍の存在部位に片側性にみられる集積で舌筋群のバランスが崩れたことによるものと考えられた.(頸部リンパ節転移診断基準の再評価)口腔癌では初診時の頚部リンパ節転移が予後に影響することは周知であり,舌癌の放射線治療においても同様である.CTや超音波装置などを駆使して評価を行うが,装置や検査法の違いあるいは検査者の違いによる画質の違いが判定に与える影響は大きく,その違いを把握する必要がある.我々の施設における過去の症例を再評価し結果,施設ごとに最適な基準を設定する必要があることを明らかにした.(舌癌原発巣および転移リンパ節の硬度検討のためのシステム構築)腫瘍の硬度が予後予測因子となる可能性を検討するために、圧力センサーを利用することとし、舌癌原発巣と頸部リンパ節転移の硬度について初期データを取得するためのシステムを開発した.口腔癌治療における放射線療法の役割は大きい.特に舌癌では小線源の利用によって,その根治性はいっそう高くなる.治療効果をあらかじめ予測することができれば,照射法や化学療法剤の選択および予後の予測に対して大きな貢献ができる.画像によって,この判定ができれば,その臨床的な有用性は非常におおきい.本研究プロジェクトは舌癌の放射線治療効果を予測する画像所見を原発巣と頸部リンパ節転移巣に分けて見出すことを最終目標とするが,その前段階としては,放射線治療によって画像がどのように変化するかを詳細に把握する必要がある.そのために我々がこれまでの研究で確立してきた,PET, MRI,さらにドップラ超音波装置を駆使する検査法を応用することとした.本年度はまず放射線治療効果判定のために使用されるPET所見を分析することを第1の目的とした.分析の結果,これまで報告されていないfalse-positiveの所見が明らかとなったので,所見やその原因を中心として考察をおこない報告した.舌癌の組織内照射を中心とした放射線治療で根治が得られた後に,PETで以前の病巣部に一致して集積を示す症例が3例見いだされた.これらは,照射の1年以上後にPET検査を行い集積がみられたが,触診やMRなど他の検査では再発は確認できなかった.PET検査後最短のものでも1年5ヶ月の経過観察がなされたが再発はみられなかった。これらの症例は比較的進行したものであり,放射線治療によって腫瘍が消失し線維化等を引き起こしたために,舌筋群の運動のバランスが崩れたものと思われた.それによって,不随意な緊張が引き起こされ,FDGの集積がみられたのではないかと推察した.原発巣が制御された大部分の症例では,FDGの集積がみられないが,ときに上記のような症例が存在することは注意を要することである.口腔癌治療における放射線療法の役割は大きい.特に舌癌では小線源の利用によって,その根治性はいっそう高くなる.治療効果をあらかじめ予測することができれば,照射法や化学療法剤の選択および予後の予測に対して大きな貢献ができる.画像によって,この判定ができれば,その臨床的な有用性は非常におおきい.本研究プロジェクトは舌癌の放射線治療効果を予測する画像所見を原発巣と頸部リンパ節転移巣に分けて見出すことを最終目標とするが,その前段階としては,放射線治療によって画像がどのように変化するかを詳細に把握する必要がある.PETの利用についてはこれまで報告されていないfalse-positiveの所見が明らかとした.舌筋群の運動のバランスの崩壊が原因と思われた.

これに関する論文はBritish Journal of Radiologyに受理された.MRに関しては放射線治療後の所見と再発との関係を分析した.この結果は,本年5月の口腔科学会で発表予定である.また,予後を左右する頚部リンパ節転移の画像所見を再評価し,診断の精度を向上するためには施設の特徴を考慮して,診断基準をカスタマイズする必要があることを確認した.その成果は口腔外科学会雑誌に掲載予定である.さらに新しい展開として,舌癌の硬度と予後の関係を検討するために,圧力センサーを利用した高度計測のシステムを構築し,その可能性を探った.