hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
種の特性に着目した北方天然林の林分構造の解析

北方天然林を代表する樹種としてドドマツ、エゾマツ、アカエゾマツ、ミズナラ、ダケカンバ、ウダイカンバ、ニレ、イタヤカエデ、カツラ、ハリギリ、シナノキ、ヤチダモの12種をとりあげた。調査方法は、択伐施業を行っている東京大学北海道演習林内の天然林において50m×50mの標準地を647箇所設け、D.B.H.≧5.0cmの毎木のD.B.H.を測定するとともに地上高1.3m以上の後継樹の本数調査を実施した。なお、地形要因の解析にあたっては、縮尺1/5000分の地形図から標準地の4隅の標高を1m単位で読みとり、斜面方位、斜面傾斜、地形、標高を評価した。本研究で標準地とした647箇所は択伐林分(301箇所)、補植林分(107)、皆伐林分(33)、再生林択伐林分(61)、再生林皆伐林分(8)、風害林分(103)、制限林分(34)の7種類の林分に区分されている。標準地では胸高直径の測定しかなされていないため、現存量の指標として材積ではなく胸高断面積合計を用いた。全標準地の胸高断面積平均値は24.7m^2/haであるが、択伐林分では28.9m^2/ha、補植林分24.1m^2/ha、再生林択伐林分25.1m^2/haであるのに対して、風害林分は15.4m^2/ha、制限林分は21.8m^2/haと低い。このような林分区分による違いによる影響を避けるため本年度の解析は択伐林分に限定して行った。その結果、方位・傾斜による現存量の違いは認められなかった。傾斜の緩い場所で占有率が高くなるのはエゾマツ・ミズナラ、急な場所で占有率が高くなるのはアカエゾマツ・ウダイカンバ・シナノキ・カツラであった。南向斜面で占有率が高くなるのはトドマツ、アカエゾマツ、ミズナラ、北向斜面ではエゾマツ、ウダイカンバ、ニレ、イタヤカエデ、カツラ、シナノキの占有率が高くなる傾向が認められた。傾斜が急な標準地ほど後継樹が多くなる傾向が認められた。南向き斜面では北向き斜面の約2倍の後継樹数が認められた。この成果は平成6年4月の日本林学会で公表する。針広混交天然林を取り扱う上での指針とするため、林分構造の特性が方位・傾斜などの地形要因とどのような関係があるかを林分ごとの樹種構成に着目しながら定量的に明らかにしている。平成6年度にはさらに50m×50mの標準地を176箇所追加し、合計823箇所とした。本年度の解析では樹種ごとの直径分布型に着目し、地形要因と関係を解析した。地形要因は方位、傾斜、地形とし各樹種ごとの傾向を調べた。北方天然林を代表する樹種としてドドマツ、マゾマツ、ミズナラ、ニレ、エゾイタヤ、シナノキの6種を解析の対象とした。直径分布型は絶対量よりも詳しい情報を与えてくれる。例えば、小径木から中径木への減少割合は、その樹種の生存率と成長速度を示しており、立地に対する適応力と種内および種間の競争関係の指標と見ることができる。その結果、トドマツ、シナノキ、ニレ、エゾイタヤでは鋭いL型分布を示しているのに対して、エゾマツ、ミズナラは比較的なだらかなL型分布を示している。この2種は稚樹の個体数の割に生木の本数が少ない。これは稚樹段階での死亡率が高く、その後は安定しているため、生き残った個体の寿命は相対的に長く、大径木の割合が高い。これに対して他の4種は16cm程度までの小径木が多く、その後の種内競争によって著しく個体数が減少することがわかった。次ぎに、地形要因と関係を解析した結果、どの樹種も一般的には南向き急斜面沢地形で天然更新が旺盛で個体数が多くなり、その後の競争関係によって個体サイズの増加とともに著しく減少し、鋭いL型分布を示す傾向があることがわかった。森林施業論の立場からみれば、トドマツの個体数および後継樹の数が択伐林分とそれ以外の林分で著しく異なることが特徴的である。このことは他の樹種と比べてトドマツにおいて特に顕著であり、トドマツの分布状況により森林の取扱い方法が変わることを示している。
第2指骨を欠損するマウス突然変異体の解析

化学変異原ENU誘発によって得られたマウス突然変異体M100451は、ヘテロでは四肢の第25指で指骨が欠損し関節形成が阻害されたために起こっている可能性が示唆された。連鎖解析により、この変異が、第2染色体上にあり、関節形成に深く関わっているGdf5遺伝子近傍にマップされた。今年度は、M100451における、Gdf5遺伝子の塩基配列決定を行なった。その結果、408番目のアミノ酸がTrpからArgに変異していた。Gdf5は他のTgfbスーパーフファミリーの因子と同様、翻訳後にプロセッシングを受け、C末端側と呼ばれる。M100451における、変異はこのドメイン中で、ダイマー形成に機能する7つのCysのうちの1番目と2番目の間に位置していた。変異サイトのアミノ酸はマウス、ヒト、ニワトリ、ラット、ゼブラフィッシュで保存されており、さらに、同じBMPファミリーのGdf6,Gdf7,BMP2,BMP10,BMP8a,BMP5でも保存されていた。よって、この変異は、BMPファミリーで重要な役割をもつ塩基に起こっていると考えられる。化学変異原ENU誘発によって得られたマウス突然変異体M100451は、四肢の第25指で指骨が欠損していることが既に確認されていた。成体において、骨格標本を作製し、四肢autopod部の骨格を詳細に観察したところ、第1指(P1)では形体はほぼ正常個体と同じであった。第25指では、指骨数が一つ少なく、P1とP2の中間的な形態の指骨が観察され、また、中足/手骨と指骨の癒合が起こっていることが示唆された。さらに、四肢の切片を観察したところ、やはり、第25指における基部側の指骨は、P1とP2の中間的な形態を示していた。また、この指骨の中間部の腹側には、異所的な靭帯の結合が観察された。指骨と中足/手骨間の関節では、種子骨の数が増加していることが観察された。以上の形態的観察より、M100451における指骨欠損は、関節形成が阻害されたために起こっている可能性が示唆された。さらに指骨内で海綿骨の異常な増加が観察され、この変異体では骨形成に異常があることが示唆される。続いて、戻し交配マウス合計97匹を用いた遺伝子マッピングにより、M100451が第2染色体D2Mit285とD2Mit343との間約1.8Mbに位置していることが明らかとなった。この場所には既知の遺伝子Gdf5が位置している。Gdf5は関節形成に深く関わっていることが知られており、M100451がこのGdf5のアリルである可能性が高いと考えられる。この場合、ヘテロで表現型を示す初めてのGdf5変異アリルであることになり、今まで知られていないタイプの変異がGdf5遺伝子に起こっている可能性がある。今後は、Gdf5遺伝子をコーディング領域中心に塩基配列比較を行う。また、既知のGdf5変異でおこるが、M100451では確認されていない四肢基部側構造の短縮の検討や、ホモ個体を作成して、表現型解析を行うことを計画している。
糖部2',3'炭素置換d4ヌクレオシドの新規合成法の開発と抗HIV活性の探索

我々は、新規抗HIV剤の創製を目的として、現在臨床の現場で使用されているスタブジン(d4T)の各種糖部炭素置換体の新規合成法を開発した。本研究の過程で見いだされた、d4Tのスタニルマイグレーションは、有機合成反応としても新規であり、各種糖部3'炭素置換d4T類を最も短行程で合成する手法として確率した。また、ビニルスルフォンを基質として使用する脱硫的スタニル化反応により、各種糖部3'炭素置換d4A誘導体も合成することができた。さらに、金属-スルホキシド交換反応を適用することで、新規糖部2'炭素置換d4U誘導体をも合成可能となり、任意のd4ヌクレオシドの2'および3'炭素置換アナログすべての合成法を確立した。残念ながら、本プロジェクトによって合成された各種糖部炭素置換d4ヌクレオシド誘導体は、いずれも細胞宿主に体する毒性を示さないものの、顕著な抗HIV作用を示すものは皆無であった。しかしながら、本研究によって見いだされた、合成法はいずれも、有機スズを用いる炭素官能基化を鍵反応としており、有機スズ化合物の反応性および展望と適応限界を理解する上で、多いに貢献したものと考えられる。なかでも、本研究によって検討された脱硫的スタニル化反応は、適用範囲が広く、各種ビニルスタナン誘導体を合成する最も簡便な手法として確立された。事実、研究代表者は、本手法を利用することにより、新規糖部5'炭素置換4',5'不飽和アデノシン誘導体や、4'修飾型ネプラノシンA類を合成した。これらの化合物群は、現在抗マラリア剤の開発領域で最も注目されている、S-アデノシル-L-ホモシステイン加水分解酵素(SAHase)の強力な阻害剤であるZDDFAやネプラノシンAの炭素分岐型アナログであり、今後その生物活性に期待がもたれる。天然に存在するチミジンから容易に合成可能なd4Tをトリブチルチンメトキシドを用いてビススタニル化した。このものを強塩基であるリチウムテトラメチルピペリジドと処理したところ、60%の州率で3'-スタニル体をえることが出来た。また、2 ́フェニルスルフェニル化したd4T誘導体をメチルマグネシウムブロミドと反応させたところ効率的に2 ́-Grignard中間体を与えた。このものを引き続きヨウ素またはトリブチルチンクロリドと反応させ、良好な収率で2 ́スタニル体を得た。更に3 ́ファニルスルホニルd4Aをトリブチルチンヒドリドを用いるラジカル反応にふしたところ、高収率で3 ́-スタニルd4Aをえることが出来た。これらスタニル体は各種官能基変換に付すことにより、各種2 ́,および3 ́ハロゲノまたは炭素置換d4ヌクレオシド類へ変換した。現在これら化合物の抗HIV作用に関する実験を行っている。またこれら一連の研究の過程において見い出した脱硫的スタニル化反王を利用し、新規5 ́炭素置換アデニンヌクレオシド誘導体を合成した。本化合物はS-anenosyl-L-homocysteine hydrolase(SAHase)の強力な阻害剤である5 ́-フルポロ4 ́,5 ́-ジデヒドロアデノシン(DZZFA)の構造類縁体であることから、新規SAHaseの阻害剤としての興味が持たれる。現在SAHaseに対する阻害活性についても併せて検討している。
宋代仏画の研究

今年度は、宋代仏画の内でも特に、唐代に盛行し宋代には衰退したと考えられている密教系の絵画について、日本に残る優れた作品の調査と併行して、以下のような文献的アプロ-チを試みた。まず宋代のほぼ唯一の密教系の遺跡である四川省大足の石窟寺院についての資料蒐集を行った。また日本と関係が深かった浙江省の寧波、そしてその背後にあり文化的に共通性を持つ南宋の首都=杭州での、絵画制作や、仏教(特に密教や当時チベット方面からの何らかの影響)について、地誌や、チベット系の経典などを検索しつつある。それを通じて、これまでのところ宋代の密教絵画の最高傑作の一つ、仁和寺の孔雀明王像の図像に関連のある資料を見い出した。しかし、手元に入手出来る文献は限られているため、文献的な方面からのアプロ-チは必ずしも見通しが明るいものとはいえない。今後、この方面では、さらに北宋南宋そして元にかけての政治的混乱期の杭州(その出店としての寧波)での文化状況を、詳細に集中的に考察することが課題となろう。また実作品の調査結果をもとに、作品分析を通じて、日本所在の密教仏画の位置づけを行なう為に、絵画のみならず宋代彫刻や、また宋代だけでなく唐代の作品へも比較対象作品を広げ検討中である。わけても宋代彫刻に関する写真・資料の欠如が痛感される。看過されてきた宋代彫刻は、今後宋代仏画を研究する上で、多くの示唆を与えるものと予想される。現段階では、日本所在の宋代仏画と、中国に現存する壁画などの差異から、時代的変遷のみでなく、絵画制作の担い手について重層的に検討に入りつつある。その際、上に述べた、地域的な考察、また彫刻など幅広い作品をも視野に入れることの意味が増大して行くと思われる。今後は、これらの作業を継続し、それらをふまえ、まず仁和寺の孔雀明王図を中心に、宋代密教絵画についての成果をまとめる予定である。
レプリコンを用いたC型肝炎ウイルス・宿主間相互作用の分子機序に関する研究

1.NS3とp53の相互作用の解析:臨床分離株から得られた種々のアミノ酸配列を有するNS3を単独で培養細胞に発現させた場合、その細胞内局在は3通りパターン(斑点状、びまん性および混合型)に分けられた。そして、斑点状局在を示すNS3は、びまん性のものに比べて、p53とより効率よく会合し、p53機能をより強く阻害した。これらのNS3の性状は1数カ所のアミノ酸点変異により変化した。なかでも、NS3の106位のLeuをAlaに置換した場合にp53との会合が最も顕著に抑制された。さらに、NS3とp53の会合はHCVレプリコン(サブゲノムおよび全長ゲノム)においても見られ、p53機能がHCVレプリコン複製細胞で減弱していた。2.NS5AとSykの相互作用の解析:個々のHCV蛋白とSykを培養細胞に共発現させた場合、NS5Aのみが効率よくSykと会合し、その会合にはNS5AのN末端180残基とSykのSH2ドメインが必要であった。NS5AとSykの会合により、Sykのチロシンキナーゼ活性が阻害され、さらにSykの下流に位置するPLC-γ1の活性化も阻害された。Sykキナーゼ活性の阻害には、会合に必要なNS5AのN末端180残基のみならず、同時にISDRやPKR結合ドメインを含むキナーゼ活性制御領域が必要であった。また、HCVレプリコン(サブゲノムおよび全長ゲノム)複製細胞においても、NS5AとSykが会合することを証明した。以上の結果より、NS3の細胞内局在やp53との相互作用、及びNS5AとSykの相互作用の程度はHCVの臨床分離株間で異なっており、発癌作用を含むウイルス病原性も異なる可能性が示唆された。C型肝炎ウイルス(HCV)の自然感染系に近似したHCV RNAレプリコンや個々のHCV蛋白発現系を用いて、HCV蛋白と宿主蛋白の相互作用について解析した。まず、NS3蛋白の細胞内局在がHCV株によって異なり、細胞質と核に斑点状に局在するものと細胞質にび漫性に存在するものがある事、及びその細胞内局在の差異は1数アミノ酸残基の変異により規定されている事を明らかにした。さらに、セリンプロテアーゼ活性についてはこれら2種類の細胞内局在を示すNS3の間で有意な差は認められなかったが、p53癌抑制蛋白との結合は斑点状NS3のほうがび漫性NS3より有意に強く、それに伴ってp53トランスアクチベーション機能をより強く阻害する事がわかった。さらに、NS3の種々の欠失変異体及び点変異体を作製してp53との結合について調べ、NS3の106位のロイシンをアラニンに変異させるとp53との結合が著しく減弱することを明らかにした。このL1O6A変異によりNS3のセリンプロテアーゼ活性も著しく減弱した。一方、p53の他にNS3と結合する宿主蛋白を同定するためにyeast two-hybrid法でヒトcDNAライブラリーをスクリーニングし、Rab6結合蛋白及びIKK複合体サブユニットとして近年報告されたELKS蛋白をNS3結合蛋白として同定した。NS3とELKS蛋白の結合はHCV RNAレプリコン複製Huh-7細胞でも認められた。また、NS3はRab6依存性細胞内輸送を亢進させる事、その亢進の程度はELKS蛋白との結合の強さと相関する事も明らかにした。また、次年度の研究に向けて、これまでのHCVサブゲノミックRNAレプリコン実験系に加えて、全長HCVゲノムレプリコン実験系を構築した。

以上の結果より、NS3の細胞内局在やp53との相互作用、及びNS5AとSykの相互作用の程度はHCVの臨床分離株間で異なっており、発癌作用を含むウイルス病原性も異なる可能性が示唆された。
教師の知識生産型教育実践研究を促進する図解による仮説立案活動の評価

本研究の目的は,現職教師が知識生産型の認識を持つことが可能となる,図解による教員研修プログラムを開発することである。継続的に教育実践研究を行っている現職教師のイメージ調査の結果,自ら工夫した教育実践が他の教師に役立つ経験が,知識生産型の認識形成に重要であることが示された。そこで,他者に仮説や研究内容をわかりやすく説明することを目的として,図解による研修プログラムを開発し実践した。全体的に高い評価を得られたが,仮説立案時よりも研究まとめ時の方が,より有効と判断された。現職教師による教育実践研究は,ルーズな仮説から開始され,実践や議論を通して徐々に成果が明確になる性質があるためと考えられる。研究初年度である平成27年度は,次のように研究を遂行した。【研究目的1】現職教師の研究仮説立案と研究認識タイプの関連性の検討:大学院新入生(知識消費型と考えられる)と,大学院修了生OB(知識生産型と考えられる)を対象として,研究仮説立案過程にどのような特徴が見られるか調査を行った。大学院新入生5名を対象とした調査においては,明確に知識消費型と判断できる結果は得られず,むしろ立案した仮説は知識生産型のイメージに基づくものであった。大学院においては,実践研究を志向した教員が入学してくるため,知識生産型のイメージを事前に持っていることによると思われる。そこで,将来教員となる学部生(知識消費型と考えられる)が,知識生産型の認識を持つベテラン教師の教育技術を調査・分析し,その過程・成果を学部生とベテラン教師がそれぞれどのように認識するかについても研究を進めることとした。一方,大学院修了生OBへはインタビュー調査を行い,結果をPAC分析により分析した。現在,結果解釈を進めている。【研究目的2】図解による仮説立案・再構成活動の効果の検証とモデル化:熊本市教育センターにおける研究員を対象とした教員研修プログラムに「図解」による仮説設定,研究知見のまとめを導入させていただき,調査用紙によるデータを収集した。現在分析を進めている。研究全体の進捗状況は,研究初年度はデータ収集・分析を中心に進めてきており,その解釈がやや遅れているが,概ね順調に進展している。研究2年目である平成28年度は,次のように研究を遂行した。【研究目的1】研究現職教師の研究仮説立案と研究認識タイプの関連性の検討:教育実践研究を継続的に推進している大学院修了生に対し,PAC分析による教育実践研究イメージの事例分析を行った。その結果,児童生徒への思い(仕事に関する信念)を中心として,他の教師に自分の実践を説明し,役立ててもらいたいという思いが,研究を継続させる重要な要因であること,知識生産型の認識は大学附属学校等の経験でも形成されうることなどが示された。また大学院での学習経験は,実践の理由を明確にすることや,他者への実践の説明に学習科学などの成果が有効であることなども示された。研究初年度同様,将来教師となる学部生(知識消費型と考えられる)が,知識生産型の認識を持つベテラン教師の教育技術を調査・分析し,その過程・成果を評価する活動を今年度も継続して行った。【研究目的2】図解による仮説設定・再構成活動の効果の検証とモデル化:熊本市教育センターにおいて平成27年度に実施した研究員研修の効果分析では,一定の実践経験後の「まとめ」段階の方が,図解は効果的であることが示された。これは実践者である教師が,仮説立案時ではなく実践に直面した時点において,細部にわたる設計活動を行うことに起因すると考えられる。そこで,平成28年度の研究員研修では,実践前の仮説立案活動を支援するワークシートを開発し,利用した。効果の検証は平成29年度に行う予定である。知識生産型教師の教育実践研究イメージの事例分析,および現職教師対象の教員研修における図解による仮説立案活動の改善が完了した。学部生がベテラン教師の教育技術を調査・分析することの効果と合わせ,全体的な評価は平成29年度に実施予定である。【研究目的1】研究現職教師の研究仮説立案と研究認識タイプの関連性の検討:教育実践研究を継続的に推進している大学院修了生の研究成果を論文として投稿・公表した。また,将来教師となる学部生が,知識生産型の認識を持つベテラン教師の教育技術を調査・分析し,その過程・成果を評価する活動を継続して行った。【研究目的2】図解による仮説設定・再構成活動の効果の検証とモデル化:2年間にわたる,図解による仮説立案活動(図解1)→実践による検証→図解による研究成果のまとめ(図解2),という現職教師(非大学院生)56名を対象として5件法によるアンケートにより効果を検証したところ,仮説立案(図解1:平均3.92)よりも研究のまとめ(図解2:平均4.72)が有効,アイデアの整理方法としての評価についても,図解1(平均3.58)よりも図解2(平均4.67)が有効との結果が得られた。また,図解による研修内容(平均4.73),グループでの図解を利用した議論(平均4.75),ともに有効との評価が得られた。従って,現職教師が学校において教育実践研究を展開する際の図解利用モデルは,実践前に図解により修正可能な仮説を集団で議論しつつ立案し,実践後には,当初立案した仮説を,実践を通して得られた成果を議論しつつ修正する方法が有効と考えられる。【研究目的3】知識生産型教育実践研究を促進する教員研修プログラムの開発:以上の成果をまとめると,学校での実践研究推進の際に,実践前に図解によるグループ討議を行い,実践後に成果をまとめ,図解を修正する活動を組み込む研修プログラムが有効と考えられる。

研修のコンテンツとしては,今回の研究において開発した教材・シートを利用可能である。本研究の目的は,現職教師が知識生産型の認識を持つことが可能となる,図解による教員研修プログラムを開発することである。継続的に教育実践研究を行っている現職教師のイメージ調査の結果,自ら工夫した教育実践が他の教師に役立つ経験が,知識生産型の認識形成に重要であることが示された。そこで,他者に仮説や研究内容をわかりやすく説明することを目的として,図解による研修プログラムを開発し実践した。全体的に高い評価を得られたが,仮説立案時よりも研究まとめ時の方が,より有効と判断された。現職教師による教育実践研究は,ルーズな仮説から開始され,実践や議論を通して徐々に成果が明確になる性質があるためと考えられる。現職教員の大学院新入生の研究認識タイプが,予想よりも「知識生産型」であり,知識生産型現職教員との比較が困難となったため,学部生がベテラン教師の教育技術を調査・分析する研究を新たに設定した。大学院未経験者も想定しながら,さらにデータを収集する予定である。研究2年目の平成28年度は,研究目的1,研究目的2,について,初年度に収集したデータの分析・解釈を進める。また,研究目的3:知識生産型教育実践研究を促進する教員研修プログラムの開発,については,データの分析・解釈に基づき,熊本市教育センターにおいて今年度も実施予定である,研究員を対象とした教員研修プログラムの改善を行う予定である。研究最終年度である平成29年度は,大学院での教育実践研究の学びを修了後も継続する条件,学部生がベテラン教師の教育技術を調査・分析することの効果,教員研修において図解による仮説立案活動を行うことの効果,ぞれぞれを評価し,研究全体の取りまとめを行う。教育工学研究成果を発表する旅費を想定していたが,データ分析が遅れ気味であり,想定していた研究会で発表する旅費を支出できなかったため。効果分析の研究発表と,教員研修の事前・事後打合せを予定していたが,研究成果一部未発表および打合せが不要であったため。次年度,データ収集および研究発表のための旅費として充当する。平成29年度の効果検証のための打合せ,研究発表のための旅費として充当する。
楕円、超楕円曲線暗号に適した曲線について

y^2=x^5 +ax, y^2=x^5 +aという形の種数2の超楕円曲線、y^2=x^9+axという形の種数4の超楕円曲線について、位数公式を使って、ペアリング暗号に適した曲線を任意の埋め込み次数に対して数多く生成することに成功した。公開鍵暗号では、従来のRSA、ElGamal暗号に比べて、安全性が高く鍵長が短くできる楕円・超楕円曲線暗号が1990年代から注目を集め、今日では様様な場所で実際に使われている。また、楕円曲線暗号は、Weilペアリング(Tateペアリング)を用いることによってID-Based暗号が実現できることで、その重要性が更に高まっている。本研究の目的は、楕円曲線暗号・超楕円曲線暗号に適した楕円曲線、超楕円曲線についての条件をチェックし、それらに適した楕円曲線、超楕円曲線を生成することであるが、平成20年度では、y^2=x^5+ax, y^2=x^5+aという形の種数2の超楕円曲線、y^2=x^9+axという形の種数4の超楕円曲線について、位数公式を使って、ペアリング暗号に適した曲線を任意の埋め込み次数に対して数多く生成することに成功した。種数gの超楕円曲線の位数1と定義体の有限体の位数qの比ρ=g log q/log 1を小さくすることがペアリング暗号の実装のためには重要であるが、y^2=x^5+axでは、種数2の場合に従来知られているρに比較して、格段に小さいρ=3を実現している。これは、位数公式を用いて、Cocks-Pich法ではなくBrezing-Wengタイプの構成を行うことができたことによる。また、Cocks-Pinch法でも一般の埋め込み次数に対してρ=4を実現しており、これは、Freemanの既存の結果の改良になっている。しかし、y^2=x^5+axは拡大体で楕円曲線の直積に分解するという点に問題がある。そこで、拡大体で楕円曲線の直積に分解しないy^2=x^5+aペアリング暗号の構成にも成功した。しかし、この場合にはまだρが大きいという問題が残っている。また、種数4の超楕円曲線y^2=x^9+axに対してもペアリング暗号に適した曲線の生成することに成功した公開鍵暗号では、従来のRSA、EIGamal暗号に比べて、安全性が高く鍵長が短くできる楕円・超楕円曲線暗号が1990年代から注目を集め、今日では様々な場所で実際に使われている。本研究の目的は、楕円曲線暗号・超楕円曲線暗号に適した楕円曲線、超楕円曲線についての条件をチェックし、それらに適した楕円曲線、超楕円曲線を生成することである。平成20年度においては、y^2=x^5+axという形の種数2の超楕円曲線について、位数公式を使って、ペアリング暗号に適した曲線を任意の埋め込み次数に対して数多く生成することに成功していたが、y^2=x^5+axは拡大体で楕円曲線の直積に分解するという点に問題があった。平成21年度は、拡大体で楕円曲線の直積に分解しないy^2=x^5+aの形の種数2の超楕円曲線につペアリング暗号に適した曲線の生成することに成功した。この場合、群の位数1と基礎体の位数qの比p=g log q/log 1が8程度となり、Freemanらによって従来からも知られている結果があっったが、Freemanらの結果では、アルゴリズムのループに指数関数回かかる可能性がある部分があり、実際には曲線が見つからないこともあった。位数公式を用いる我々のアルゴリズムは曲線発見のための計算時間が短くなっており、短時間で数多くのペアリングに適した曲線を見つけることに成功している。また、種数4の超楕円曲線y^2=x^9+axに対してもぺアリング暗号に適した曲線の生成することに成功した公開鍵暗号では、従来のRSA、ElGamal暗号に比べて、安全性が高く鍵長が短くできる楕円・超楕円曲線暗号が1990年代から注目を集め、今日では実際に使われている。これまで、y^2=x^5+axという形の種数2の超楕円曲線について、位数公式を使って、ペアリング暗号に適した曲線を任意の埋め込み次数に対して数多く生成することに成功していたが、y^2=x^5+axは拡大体で楕円曲線の直積に分解するという点に問題があった。平成22年度は、拡大体で楕円曲線の直積に分解しないy^2=x^5+aの形の種数2の超楕円曲線についてペアリング暗号に適した曲線を生成するアルゴリズムを確立し、実際に多くの実例を計算した。

先行結果であるFreemanの結果に比べて、計算時間が多項式時間であること、実際に多くの例を計算している点に意義がある。また、種数4の超楕円曲線y^2=x^9+axに対しても同様にペアリング暗号に適した曲線の生成することに成功した。これは、種数4の曲線ではペアリング暗号に適した曲線の族を生成する初めての結果である。
統計理論と直接数値計算を用いた乱流の圧縮性効果のモデリング

乱流に対する圧縮性効果の解明とモデル化のため、一様剪断乱流の直接数値計算を行い圧縮性効果の考察を行った。一様剪断乱流では時間とともに乱流の運動エネルギーが増加するが、その成長率は圧縮性効果によって低くなるという現象が知られている。本研究では直接数値計算により乱流エネルギーやレイノルズ応力の時間発展およびそれらの輸送方程式の各項を詳細に調べた。その結果圧力揺らぎの減少によってエネルギー再分配が減るため、エネルギーの成長率が低くなることがわかった。しかし、なぜ圧力揺らぎが減少するか、その物理的機構は完全には解明されていない。その理由のひとつは圧力の大きさは時間とともに大きく振動し、圧力を含む平均量も変動するため、信頼のおける統計量を求めにくいためである。そこで本研究では異なる乱数で作成した初期値を用いていくつかの独立した時間発展計算を行い、それらのアンサンブル平均をとることによってより信頼できる統計量を求めた。その結果圧力分散の輸送方程式において、圧力分散を生成する圧力膨張相関項が減少すること、および圧力分散を消滅する粘性散逸項が増加することの二つが重要であることがわかった。一方、一様剪断乱流と同様な圧縮性効果を示す乱流混合層の直接数値計算の結果でも特に圧力膨張相関項の減少が重要であることがわかっている。そこでこれらの圧縮性効果を乱流モデルで表現するために、乱流エネルギーとその散逸率に加え、圧力分散を基礎変数とする3方程式モデルの導出を試みた。上述の二つの項を無次元の圧力分散パラメーターを用いてモデル化した。このモデルを乱流混合層のような実際の流れ場に適用し検証することが今後の課題である。一様等方乱流と一様剪断乱流の直接数値計算を行った。密度、速度、内部エネルギーの時間発展方程式を数値的に解き、乱流場の時間空間分布のデータを得た。空間平均をとり乱流エネルギー、その散逸率、圧力速度相関などの乱流統計量の時間発展を求めた。また乱流マッハ数のパラメータの初期値を変えて計算を行い、その依存性を考察した。その結果従来の研究で指摘されたように、一様剪断乱流において乱流マッハ数が大きく圧縮性効果が強いほど乱流エネルギーの成長率が減少することが確認された。その原因を探るため、乱流エネルギー、レイノルズ応力の輸送方程式の各項の値を求めた。圧力揺らぎの減少に伴いエネルギー再分配が減少するため成長率が減ることがわかった。さらに圧力分散の輸送方程式を調べ、圧力分散散逸率が圧力揺らぎの減少に寄与していることがわかった。次に、2スケール統計理論を用いて圧力分散散逸率を評価し、散逸率は圧カスペクトルや圧縮成分エネルギースペクトルと密接に関係していることを示した。また統計理論を用いて平均場方程式に含まれる圧力速度相関のモデル式を導出し、直接数値計算の結果と比較した。規格化された圧力分散がモデル化のパラメータとして重要であることが示された。以上より剪断乱流の圧縮性効果の物理的機構として圧力揺らぎの減少による乱流場の非等方性の変化が重要であることがわかった。その機構を組み入れて圧力分散を基礎変数の一つとする乱流モデルを構築することが今後の課題である。
仮想/実空間インタラクティブ電磁界シミュレーションとその適用効果の検証

本研究では,電力機器設計に広く使用される電界・磁界シミュレーションとCAD技術を結合する.また,最適化技術,シミュレーション結果の可視化技術を開発する.これらの技術開発により,電力機器を対象とした高効率・高精度設計支援システムを構築する.このシステムを用いることで,電力機器のさらなるコンパクト化を可能とし,環境適合・高効率電力機器の実現につなげる.これまでに,汎用CADシステムと電荷重畳法を用いた電界シミュレーション技術を結合し,対話処理を中心とした高効率電力機器設計支援システムの基礎を構築した.次に,電気絶縁性能向上の観点から,第一ステップとして,機器内部における電界の低減・一様化を目的とし,電荷重畳法に基づいた電界最適化技術を開発した.次に,第二ステップとして,この電界最適化技術を発展させ,電力機器の電気絶縁性能を決定する様々な物理現象を総合的に考慮した,絶縁最適化技術を開発した.特に,すでに導入した面積効果・体積効果に加え,電力機器設計において支配的因子となるV-t特性を考慮に入れ,実機器を想定した計算対象についてその性能検証を行った.この結果より,電界最適化よりもいっそう絶縁性能の向上をはかることができ,設計過程の効率化,コンパクト機器の実現にむけた支援システムを構築することができた.併せて,環境適合の観点から,有限要素法による電磁界解析技術の開発および高精度化をはかり,電力機器周辺の電磁環境の定量化に結びつけることができた.本研究においては,電力機器設計に広く使用される電磁界シミュレーション技術とCAD/CG技術を結合し,併せて最適化技術を開発することにより,シミュレーション結果のビジュアリゼーションを可能とする.併せて,高精度設計に必要不可欠な技術である最適.化技術をこれと結合する.これらの技術開発により,電力機器を対象とした高効率・高精度設計支援システムを構築する.さらに,シミュレーションと実測の比較検討を行うことにより,物理現象をモデルに取り込んだシミュレーションおよび最適化技術を開発することを目指している.これまでに,従来から開発を行ってきた電界シミュレーション技術を発展させて,電界最適化技術を開発し,主として電力機器の絶縁特性向上の観点から有用性を評価できた.また,この電界最適化技術をさらに発展させ,電力機器の電気絶縁を決定する様々な物理現象を考慮に入れた絶縁最適化技術の開発を行ってきた.これによって,従来の電界最適化技術よりもいっそうコンパクトな機器を設計段階でシミュレートすることが可能となり,設計過程の大幅な効率化とともに環境適合型電力機器の実現に大きく貢献する計算技術を購築することができた.併せて,磁界解析技術についても検討を行い,有限要素法による磁界計算技術を高精度に確立し,その計算結果のビジュアリゼーションを行うことで,電力成器周辺の電磁環境の定量的把握を可能とした.本研究では,電力機器設計に広く使用される電界・磁界シミュレーションとCAD技術を結合する.また,最適化技術,シミュレーション結果の可視化技術を開発する.これらの技術開発により,電力機器を対象とした高効率・高精度設計支援システムを構築する.このシステムを用いることで,電力機器のさらなるコンパクト化を可能とし,環境適合・高効率電力機器の実現につなげる.これまでに,汎用CADシステムと電荷重畳法を用いた電界シミュレーション技術を結合し,対話処理を中心とした高効率電力機器設計支援システムの基礎を構築した.次に,電気絶縁性能向上の観点から,第一ステップとして,機器内部における電界の低減・一様化を目的とし,電荷重畳法に基づいた電界最適化技術を開発した.次に,第二ステップとして,この電界最適化技術を発展させ,電力機器の電気絶縁性能を決定する様々な物理現象を総合的に考慮した,絶縁最適化技術を開発した.特に,すでに導入した面積効果・体積効果に加え,電力機器設計において支配的因子となるV-t特性を考慮に入れ,実機器を想定した計算対象についてその性能検証を行った.この結果より,電界最適化よりもいっそう絶縁性能の向上をはかることができ,設計過程の効率化,コンパクト機器の実現にむけた支援システムを構築することができた.併せて,環境適合の観点から,有限要素法による電磁界解析技術の開発および高精度化をはかり,電力機器周辺の電磁環境の定量化に結びつけることができた.
東南アジアにおける近代化とリプロダクションの変容

1.アジアの都市部の病院出産では医療化が進んでいるが、国によってその中身は異なる。2.医療化は、主に分娩そのものに関してであり、産後については伝統的な習俗が多く残されている。3.韓国、中国の病院出産では医療介入が多く、マタニティーブルーズや産後うつ病の値が高くなっている。4.産後の女性の身の回りの世話を誰がどのように行うかをめぐっては、アジアの中でいくつかの類型化が可能である。5.社会の近代化はいくつかの段階を経て進むので、出産の近代化についてもいくつかの段階が見られる。6.産後の女性の睡眠パターンについては、アジアの女性たちと日本の女性とで、はっきり異なる点が見られなかった。18年度は、5回の研究会とネパール、中国、ベトナム、ラオス、モンゴル、インドネシアでの調査を行った。5回の研究会では、睡眠についての医学・生理学的、また文化人類学的な研究と、中国の出産制度の変化について、専門家の講演を依頼した。海外調査では、2つのことを行う計画をしていた。一つは、妊娠・出産・育児に関する質問紙を各国の言語に翻訳し、それを100名の産後の女性に依頼することである。もう一つは、アクティグラフを用いて、産後1ヶ月目の女性の睡眠パターンを測ることである。分担研究者がそれぞれの国を受け持ち、現地の研究協力者(あるいは調査助手)の援助を得て、質問紙調査とアクティグラフによる睡眠調査の両方を行った。ベトナム、モンゴルでは質問紙調査を終了し、中国、インドネシアでは現在進行中である。ラオス、ネパールは次年度に質問紙調査を行う。アクティグラフについては、ネパールとベトナムでは数名のデータがとれたが、他の国では次年度に行う予定である。質問紙調査をする過程で明らかになったことは、質問紙を翻訳する段階で、文化による違いを質問紙の中に反映させざるを得ないことである。たとえば、産後の手伝いをするのが実母か夫の母親か、産後は夫が別室で眠るのか母子と同じ部屋で眠るのか、また育児に適した住宅かどうかを質問する際には、モンゴルのゲル、ベトナムの舟の項目を加える必要があり、高層マンションに対する認識は日本と中国では逆であった。また、中国、ベトナムでは都会の大病院の帝王切開率は非常に高くなっており、それは農村での自然な出産と対照的であった。社会の近代化が出産の医療化を引き起こすことは、どの社会でも共通しているが、モンゴルや日本ではそれほどの帝王切開率の上昇をもたらしていない。近代化が帝王切開率の極端な上昇をもたらす国とそうでない国の違いが、助産師という職業の位置づけにあるのではないかという仮説を、次年度以降に検証する必要がある。平成19年度は、2回の研究会と1回の国際シンポジウムを行った。その間に、予定していた中国、ラオス、モンゴル、インドネシア、ネパールでの産後の女性への聞き取り及び質問紙による調査を終了した。また、マイクロミニを用いて、産後1ヶ月目の女性の睡眠パターンを測る調査も、インドネシアとモンゴル、ネパール、ラオスで行った。今年度は、ネパールとラオスを除いて、得られたデータの入力を終了した。このデータの解析については、次年度を待つことになるが、質問紙と並行して、出産した女性たちへの聞き取り調査もそれぞれの分担研究者が行い、出産に対する期待や行動について考察を行った。3月には、助産師や出産を研究する社会学者を海外から6人招き、リプロダクションに関してそれぞれの国が直面している課題についてのワークショップとシンポジウムを3日間にわたって行った。そこでは、主として欧米の研究者が欧米の課題について発表したが、それを通して逆に、アジアのリプロダクションの特徴を浮立たせることができた。東南アジアの近代化は、これらの国々でのリプロダクションの医療化をもたらしているが、そこでの医療化は、欧米で生じた医療化とは異なる可能性がある。また産後のマタニティーブルーズやうつ病についても、アジアの国々ではまだはっきりと認識されておらず、その背景には産婦をとりまく親族の強いサポートがある。リプロダクションの質と量のコントロールは、いずれの社会においても大きな問題であるが、東南アジアの国々がどのように社会の再生産を行おうとしているか、そのやり方が欧米と異なるかどうかの検討を今後の課題としたい。19年度の成果を、「アジア遊学」という雑誌の特集号として20年度に発表する予定である。20年度にはネパールとラオスのデータを入力し、日本、韓国、ベトナム、モンゴル、中国、インドネシア、ネパール、ラオスのデータを連結した。その上で、これらの国々の妊娠・出産・産後についての比較とマタニティーブルーズや産後うつ病との関連について分析を行った。また、産後1ヶ月目の女性の睡眠パターンをマイクロミニを用いて計測しているが、インドネシア、ラオスのデータを追加し、大日向が分析した。本年度は研究会を6回行い、どのような視点から分析を行うかについて検討を重ねた。その結果、以下のようなことが明らかとなった。

1.アジアの都市部の病院出産では医療化が進んでいるが、国によってその中身は異なる。2.医療化は、主に分娩そのものに関してであり、産後については伝統的な習俗が多く残されている。3.韓国、中国の病院出産では医療介入が多く、マタニティーブルーズや産後うつ病の値が高くなっている。4.産後の女性の身の回りの世話を誰がどのように行うかをめぐっては、アジアの中でいくつかの類型化が可能である。5.社会の近代化はいくつかの段階を経て進むので、出産の近代化についてもいくつかの段階が見られる。6.産後の女性の睡眠パターンについては、アジアの女性たちと日本の女性とで、はっきり異なる点が見られなかった。成果の発表としては、「アジア遊学」の特集を「アジアの出産」として刊行した。また、『ペリネイタルケ』に毎月「変わるアジアの妊娠・出産事情」として連載を始めた(全12回)。また、3月に「マタニティケアを創る-西欧とアジアの視点から」というシンポジウムを開催し、欧米の出産とアジアの出産の比較を行った。さらに、助産学会学術集会で、「アジアのリプロダクション-出産現場から見る現状と変化」として分科会を行った。
分子標的薬による皮膚障害の定量的評価に関する臨床研究-皮膚障害予測と臨床応用-

上皮成長因子受容体(Epidermal Growth Factor Receptor:EGFR)を標的とする抗EGFR抗体を用いたがん薬物治療では、ざ瘡様皮疹をはじめ、皮膚乾燥、爪囲炎等の様々な皮膚障害が高頻度で発現し、これら外見に見られる副作用が治療の妨げとなり、治療延期や変更を余儀なくされる場合がある。しかしながら、抗EGFR抗体によるがん薬物治療において、その皮膚障害を予測する方法は確立されていない。そこで、本研究では、抗EGFR抗体による皮膚障害予測として、皮膚状態に着目し、抗EGFR抗体の投与に伴う皮膚状態の変化について定量的評価を行い、皮膚障害との関連性について検討を行う。
新規尿路上皮癌診断マーカー尿中カルレティキュリンの臨床的有用性に関する研究

われわれは当該研究期間において以下の成果を得た.1.イムノブロットによる尿中カルレティキュリンの定性評価.われわれは尿中のカルレティキュリンを定量的イムノブロットで測定し,妥当なカットオフを設けて陽性/陰性を定義した.この手法で膀胱癌患者尿70検体,対照患者尿181検体を判定し,既存のマーカーと遜色ない感度73%,特異度86%の診断成績を得,論文発表した(Kageyama et al. Clin Chem 2004).2.カルレティキュリンを含む複合マーカーの開発.カルレティキュリン以外にプロテオーム解析によりマーカー候補物質として得たγシヌクレインおよびカテコール-ο-メチルトランスフェラーゼについても検討を加えた.これら3物質を同時測定する複合マーカーを設定し,膀胱癌患者尿112検体,対照患者尿230検体で検討したところ,カルレティキュリン単独では感度71.4%,特異度77.4%であったが複合マーカーではそれぞれ77.4%,77.8%と診断能の改善を認めた(Iwaki et al. Cancer Science 2004).3.尿中カルレティキュリン測定ELISAキットの作製.大腸菌によるリコンビナントヒトカルレティキュリン蛋白質を作製し,これを標準物質として2種の市販抗体による2抗体サンドイッチELISAを作製した.試料を膀胱癌患者尿109検体,対照者(健常者)尿40検体としてカットオフを5ng/mLとしたところ,感度65.1%,特異度95.0%の診断効率を得た.(論文未発表)われわれは当該研究期間において以下の成果を得た.1.イムノブロットによる尿中カルレティキュリンの定性評価.われわれは尿中のカルレティキュリンを定量的イムノブロットで測定し,妥当なカットオフを設けて陽性/陰性を定義した.この手法で膀胱癌患者尿70検体,対照患者尿181検体を判定し,既存のマーカーと遜色ない感度73%,特異度86%の診断成績を得,論文発表した(Kageyama et al. Clin Chem 2004).2.カルレティキュリンを含む複合マーカーの開発.カルレティキュリン以外にプロテオーム解析によりマーカー候補物質として得たγシヌクレインおよびカテコール-ο-メチルトランスフェラーゼについても検討を加えた.これら3物質を同時測定する複合マーカーを設定し,膀胱癌患者尿112検体,対照患者尿230検体で検討したところ,カルレティキュリン単独では感度71.4%,特異度77.4%であったが複合マーカーではそれぞれ77.4%,77.8%と診断能の改善を認めた(Iwaki et al. Cancer Science 2004).3.尿中カルレティキュリン測定ELISAキットの作製.大腸菌によるリコンビナントヒトカルレティキュリン蛋白質を作製し,これを標準物質として2種の市販抗体による2抗体サンドイッチELISAを作製した.試料を膀胱癌患者尿109検体,対照者(健常者)尿40検体としてカットオフを5ng/mLとしたところ,感度65.1%,特異度95.0%の診断効率を得た.(論文未発表)平成15年度では申請計画に沿って多数の臨床検体(患者自然排泄尿)による尿中カルレティキュリン(CRT)の尿路上皮癌診断能の検討を行った。試料は未治療膀胱癌患者尿70検体、非尿路上皮癌患者尿181検体(前立腺癌51、腎細胞癌4、乳癌10、前立腺肥大症96、尿路感染症8、尿路結石症6、特発性顕微鏡的血尿6)とし、検出は抗CRT C末端ポリクローナル抗体によるウェスタンブロット法で行い、結果は定性的に評価した。尿中CRT陽性率は膀胱癌患者で73%(51/70)、非尿路上皮癌患者で18%(32/181)であった。膀胱癌群では異型度、深達度、腫瘍数、腫瘍径といった病理学的諸因子が進むに従い陽性率が高くなる傾向があった。特筆すべきは尿細胞診陰性例においても70%(28/40)もの高い陽性率を示した点である。一方、対照群では尿路感染症のみに高い偽陽性率を認めた(88%、7/8)が、一般に尿中診断マーカー適応の際に尿路感染症は除外されるため、対照群からこれを除くと尿中CRTの特異性は86%(148/173)となった。以上の感度、特異性は既に臨床応用されている数種の既存マーカー群と比べて同等以上の診断成績であった。また、一連の結果はプロテオーム解析によるバイオマーカーの探索例として価値あるものと思われた。上記の成果はClinical Chemistry誌に掲載予定である。現在、2抗体サンドイッチELISAによる定量的診断キットを構築する目的で、測定の標準物質となるGST融合ヒトCRTタンパク質を作製中である。膀胱癌組織22検体、正常上皮10検体を対象として、抗CRT抗体によるウエスタンブロット(WB)を行った。定量化のため、標準物質にHeLa細胞lysateを使用し、その総タンパク1μgを泳動して得られるCRTバンドの強度を1unitとした。膀胱癌、正常上皮組織とも各レーンに総タンパク質1μgずつをロードしWBを行ったところ、膀胱癌では1.02±0.39units/

mg total protein (mean±SD)、正常上皮では0.40±0.32と有意に癌での発現増強が認められた(p=0.0003)。次に尿を検体として検討を行った。70例の未治療膀胱癌患者および170例の対照患者(前立腺肥大症91、前立腺癌56、尿路感染症8、腎細胞癌4、結石6、特発性血尿5)の自然排泄尿を用いてSPA-600抗体によるWBを行った。評価はCRTバンドの有無で定性的に行った。陽性率は膀胱癌群で73%(51/73検体)、対照群で18.2%(31/170検体)であった。対照群のうち特に偽陽性率が高かったのは尿路感染症で8例中7例(87.5%)に陽性反応が認められた。尿路感染症を除外項目とすると偽陽性率は14.8%(24/162検体)となり、特異度は85.2%となった。異型度別陽性率はGrade 1:50%、Grade 2:70%、Grade 3:73%で、深達度別ではTis:100%、TaT1:65%、T2以上:71%であり各カテゴリー間の差がなかった。さらに尿細胞診の診断結果との比較では、classIV・VがCRT陽性率73%であるのに対し、I・II・IIIでも67%と、細胞診陰性・疑陽性例でも十分な感度を保っていた。少数例のパイロットスタディではあるが、これら尿中CRTの感度・特異度は既存の尿中マーカーで文献的に報告されている数値と同等あるいはそれ以上のものであった。
多発性嚢胞腎の遺伝子解析と分子創薬の研究

Pkdlホモ欠損マウスでは胎児期に腎嚢胞の形成と、両大血管右室起始症DORVおよび心室中隔欠損VSDが認められる。DORVはendothelin-1(ET-1)の遺伝子欠損マウスの表現型として知られている。polycystin-1は神経堤細胞由来臓器においても発現が認められるため、polycystin-1のET-1シグナル伝達への関与を検討した。ET-1はERKを活性化する事が知られている。そこでMEFをET-1にて刺激しERKのリン酸化をgel shift assayで検討した。野生型、ヘテロ欠損型と比べて、ホモ欠損型ではほとんどリン酸化が認められなかった。またET-1以外にERKを活性化する刺激に高浸透圧刺激が知られている。先の結果がET-1特異的なものか調べるため高浸透圧刺激におけるERKの活性化を検討したところ、ET-1と同じようにホモ欠損型ではほとんどリン酸化が認められなかった。MAPKはAP-1を活性化し、c-MYCなどの遺伝子発現を調節している。胎仔心臓でのc-MYCの発現はホモ欠損マウスが野生型と比べて有意に低下していた。Pkdl遺伝子欠損マウスにおいてMAPK/ERK2の情報伝達系の異常が認められたことから、polycystin-1がMAPK/ERK2のシグナル伝達に関与していることが示唆された。ADPKD患者18例にfrom PWV/ABIを用いて、四肢血圧、足関節/上腕血圧比(ABI)、脈波伝播速度(PWV)の測定を行い、Ccr、腎容積と比較した。PWV、ABIはCcrと有意な逆相関を示した(PWV:P=0.0006、ABI:P=0.0285)。また腎容積はPWVとのみ有意に相関した(P=0.0364)。ADPKD患者におけるPWVとCcr、腎容積に相関が示されたことから、血管内比機能と腎不全の進行との関連が示唆され、分子創薬の可能性が期待された。PKD1遣伝子産物polycystin1の機能を解析するために、われわれはマウスPkd1遣伝子改変動物を作成し、その表現型を解析してきた。腎においては、嚢胞はE15.5以降の成熟尿細管に発生し、それに伴いbeta-catenin, E-cadherin, PECAM-1の蛋白量の低下が見られた。E16.5胎児腎においてbeta-catenin, E-cadherin, PECAM-1の尿細管細胞での局在を共焦点顕微鏡により解析した。野生型では尿細管細胞の側底面においていづれも強い発現を認めたが、ホモ欠損マウスのいまだ嚢胞になっていない尿細管細胞において、beta-cateninは管腔側へのmislocalization、E-cadherin, PECAM-1は発現の低下が認められた。完成した嚢胞上皮細胞は丈が低くなり扁平化してbeta-catenin、E-cadherin、PECAM-1ともにその局在が不明瞭となった。また嚢胞形成に伴い、PECAM-1が尿細管外の間質に強く発現していた。接着結合関連蛋白であるE-cadherinとPECAM-1、Wntシグナルの構成成分であるbeta-cateninの局在異常と間質の血管新生が、多発性嚢胞腎の嚢胞発生に関与していると考えられた。

嚢胞形成に関与する遣伝子群を包括的に解析するために、野生型およびPKd1ホモ欠損マウスのE14.5での胎児腎からmRNAを抽出し、microarrayにより遺伝子発現を検討した。その結果、ホモ欠損マウスの腎では、caspase 1,7,11,IL-1 betaの発現が減少しており、適切なアポトーシス装置が作動していないことが示唆された。また転写因子であるLbx1の発現が滅少していた。一方、ホモ欠損マウスではDNA polymeraseの転写を調節するPOLD1の発現が増加しており、嚢胞形成には細胞周期回転の亢進が関与していると考えられた。35歳以前に高血圧を指摘されたADPKD患者は、正常血圧あるいは35歳以後に高血圧と診断された患者よりも腎機能の予後が悪い。またADPKDの患者の血管造影から、腎において異常血管新生がおこることも知られている。そしてADPKD患者ではeNOSの多型により、末期腎不全にいたる予後が有意に異なることも報告されている。血管内皮機能とADPKDの臨床像を検討するために四肢血圧同時測定による脈波伝播速度測定法を用いてADPKD患者の末梢循環動態、末梢血管機能の評価を行った。ADPKD患者18例(男性9例、女性9例、平均年齢52.6歳)にfrom PWV/ABI(日本コーリン社製)を用いて、四肢血圧、足関節/上腕血圧比(ankle brachial index : ABI)、空気容積脈波法により脈波伝播速度(pulse wave velocity : PWV=脈波伝播距離/脈波伝播時間)の測定を行い、クレアチニンクリアランス(Ccr)、腎容積と比較した。対象患者の年齢は52.6±13.5歳、BUN22.3±11.4mg/dl、Cr1.3±0.9mg/dl、Ccr74.3±34.4ml/min、上腕平均血圧は100.7±13.9mmHgであった。ADPKD患者のPWVは平均1448.1±280.9cm/sであり、ABIは平均1.19±0.08であった。PWVは年齢と有意な相関を示した(相関相係数r=0.811、P<0.0001)。PWV、ABIはCcrと有意な逆相関を示し(PWV:相関係数r=-0.761、P=0.0006、ABI:相関係数r=-0.559、P=0.0285)、また腎容積はPWVとのみ有意に相関した(相関係数r=0.733、P=0.0364)。PWVは動脈硬化の評価法として有用とされ、動脈壁硬化、弾性低下に伴って上昇することが知られている。ADPKD患者におけるPWVとCcr、腎容積に相関が示されたことから、血管内皮機能と腎不全の進行との関連が示唆された。
廃棄物政策と環境配慮設計の史的検討と２Ｒの推進

本年度は、主に自動車のDfEについて自動車リサイクル関連事業者などへのヒアリング調査および文献調査を中心に実施して、DfEの概要の把握および今後の調査の方向性を検討した。特に本年のヒアリング調査では、実際に処理・リサイクルを実施する事業者の視点から拡大生産者責任によるDfEの効果や問題点などについて、どのように捉えているのかの把握を試みた。本年の成果としては、第一に、主に個別のヒアリング結果でありやや断片的ではあるが、自動車のDfEについて概ね肯定的な評価が得られた点があげられる。自動車リサイクルにおけるDfEについては懐疑的な指摘が少なくない中で、このような結果を得られたことは、本研究の成果といってよい。第二に、こうしたヒアリング調査の結果を、本年の文献調査によって、UNEPなどのDfEについての先行研究に基づいた体系的な位置付け、また、拡大生産者責任などの廃棄物政策によるDfEの推進の観点から分析する枠組みが整えることができた。ヒアリング調査の日程調整などが想定していたよりも難航したため、容器包装についてのヒアリング調査が予定よりも行えなかったため。引き続き自動車および容器包装の関連事業者へのヒアリング調査と文献調査を実施する。特に、今後は容器包装についてのDfEについてより積極的に調査・研究を実施する予定である。ヒアリング調査などの日程調整が想定していたよりも難航したため、次年度使用額が生じた。これらについては、次年度において、改めてヒアリング調査などに使用予定である。