hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
照応解析技術を用いた意見の帰結・根拠情報の構造化

本研究課題では,文章中に記述された書き手の意見情報の抽出問題を,「よい」「すばらしい」などの評価表現や「と思う」「らしい」といった表現を伴って出現する意見の"帰結"部分と帰結部分を修飾する"根拠"が記述された談話単位を構造化する問題として扱う.我々はこれまでに談話中において同一実体を指す表現を同定する照応解析の技術構築に取り組んできており,そこで得た知見をこの根拠帰結関係同定に援用することで高品質の関係同定モデルを実現する.モデルの有効性を調査するための評価実験の結果,我々のモデルがWeb文書や新聞記事に出現する根拠帰結関係の同定に関してベースラインとなる既存研究のモデルより高精度で関係同定を実現できることを示した.本研究課題では,文章中に記述された書き手の意見情報の抽出問題を,「よい」「すばらしい」などの評価表現や「と思う」「らしい」といった表現を伴って出現する意見の"帰結"部分と帰結部分を修飾する"根拠"が記述された談話単位を構造化する問題として扱う.我々はこれまでに談話中において同一実体を指す表現を同定する照応解析の技術構築に取り組んできており,そこで得た知見をこの根拠帰結関係同定に援用することで高品質の関係同定モデルを実現する.モデルの有効性を調査するための評価実験の結果,我々のモデルがWeb文書や新聞記事に出現する根拠帰結関係の同定に関してベースラインとなる既存研究のモデルより高精度で関係同定を実現できることを示した.本研究課題では,文章中に記述された書き手の意見情報の抽出問題を, (a)「よい」「すばらしい」などの評価表現や「と思う」「らしい」といった表現を伴って出現する意見の"帰結"部分と(b)帰結部分を修飾する"根拠"が記述された談話単位を構造化する問題として扱う. 20年度は研究計画に従い,この帰結と根拠の関係をどのように文章に付与するかを吟味し,暫定的なタグ付与仕様の作成を行った.実際に作業をやるために作業内容を簡潔にしつつ,かつ応用処理に有用な課題とするために,おおきく(1)根拠帰結の関係は広く原因・理由・動機・根拠・目的などを含めた関係に付与,(2)談話のセグメントは明示的に決定せず,主辞にタグ付与,という2つを作業基準として採用した.この仕様に従い, "捕鯨問題"や"再販問題", "iPod"など9種類のキーワードを含む約3000のWeb文書断片について,約4000の根拠・帰結関係を人手で付与した.次にこの人手で付与した関係をどの程度自動で同定できるかを調べるために,照応解析などで利用される機械学習に基づく関係抽出の手法を適用し,同定精度の評価を行った.評価実験の結果,人手で付与した関係のうち再現率5割,精度6割で抽出できることを示した.また,抽出誤りの原因を人手で調査したところ, 2つの表現間に手がかりとなる接続表現がない連用中止やテ形接続の場合は学習・分類が困難なことがわかった.この問題を解決するため,根拠(もしくは帰結)側にどのような表現が表れるかをあらかじめ静的に獲得し,その情報も用いて自動解析することを21年度の取り組みの一つとする.本研究課題では,文章中に記述された書き手の意見情報の抽出問題を,「よい」「すばらしい」などの評価表現や「と思う」「らしい」といった表現を伴って出現する意見の"帰結"部分と帰結部分を修飾する"根拠"が記述された談話単位を構造化する問題として扱う.我々はこれまでに談話中において同一実体を指す表現を同定する照応解析の技術構築に取り組んできており,そこで得た知見をこの根拠帰結関係同定に援用することで高品質の関係同定モデルを実現する.具体的には,与えられた照応詞に対して先行詞候補集合間で勝ち抜き戦を行い,最も先行詞らしい候補(最尤先行詞候補)を同定するトーナメントモデルや,最尤先行詞候補と照応詞の対を用いて最終的に照応関係にあるか否かを判定する探索先行分類型モデルを根拠帰結同定の問題に適用し,同定精度向上を実現する.評価実験の結果,単純な2値分類問題として根拠帰結関係を同定した場合と比較して提案手法を利用した場合に劇的に同定精度が向上することがわかった.また,その後の誤り分析より,「ので」「ため」のような接続表現を伴わない場合に関係同定が困難であることがわかった.この問題を解決するために,「体調を崩す->病気になる」といった事態間の関係を同定モデルの手がかりとすることで,接続表現が無い場合にも再現率約6割,精度約6割で関係が同定可能であることを示した.本研究で実現した技術は,言論間の類似関係や根拠をユーザに提供する言論マッププロジェクトにおける要素技術となっており,開発した技術は言論マップのアプリケーションで実際に利用されている.
タヒキニンの前駆体から見た痛みの伝達機構

1)新たに作成したサブスタンスP(SP)のペプチド内部に親和性を示す家兎抗血清の特異性に関する検討に際して、SPと構造類似のタヒキニン類、ならびに、SPのフラグメント類,さらに、COOH-末端延長SP前駆体との交叉反応性の検討を施工した。その結果、SPのアミノ酸中間部位(SP_<4-10>)を高い親和性で認識し得る抗体であることが判明した。なお、この抗体は、種々のSP_<4-10>シークエンスを持つSP誘導体に結合するが、SP分子の遊離のNH2-末端に対する選択性を書くことが確認され、SP中間部位指向性抗体である結果が得られた。そこで、この抗血清と従来のCOOH-末端指向性の抗SP家兎血清とを組み合わせ、ラットの神経組織に於ける成熟型と未熟型のSP(SP前駆体)の細胞内プールの比較定量を施工した。具体的には、ラットの後根神経節(DRG)に於けるSPとその非アミド化学前駆体の分子存在比率に相応する免疫活性(RIA)を、DRGの酢酸抽出物のHPLC分画分取フラクションを用いて求めた。その際、前駆体の分子種の同定は、合成標準物質のHPLC上の溶出位置(retention time)から推定した。即ち、SP-グリシン-リジン-アルギニン(SP-G-K-R),SP-グリシン-リジン(SP-G-K),SP-グリシン(SP-G),及び、SPのRIA値は、各々、回収された総免疫活性の2.5%,1.0%,5.7%,及び86.6%に相応していた。この様にして、非アミド化学前駆体は、定常状態下に於けるSP生合成過程の中間代謝産物を成す可能性が示唆された。また、SP-Gの比較的高いレベルで検出される結果は、ラットDRGの神経細胞のSP発現に於ける末端アミド化反応が制限段階であることを示唆していた。1)新たに作成した抗サブスタンスP(SP)家兎血清の抗原特異性に関する検討の目的で,タヒキニン類(NeurokininA及びB),SPのfragment類(SP3-11,SP4-11,SP5-11,SP1-9,及びSP1-7),及びC-末端延長SP前駆体類(SP-gly,SP-gly-lis,及びSP-gly-lis-arg)とSPとの免疫学的交差反応を試みた。その結果,この家兎血清は成熟SPのペプチド中間部位(SP4-11)を認識し得る抗SP抗体であることが判明した。即ち,ラットの中枢神経組織中のSP前駆体の鑑別定量に於て,従来のC-末端特異SP抗体との併用の有効性が示唆された。2)他方,痛みと鎮痛の神経生理学的検索に於て,タヒキニンとオピオイドを含むモノアミン系の薬物生化学的な相互作用を検索する目的で,脊髄クモ膜下腔にカニュレーションした慢性留置動物(ラット)を用いて,疼痛刺激(tail-flick test)に対する抗侵害効果について検討した。その結果,同時投与された低濃度のサブスタンスP(SP)は極微量のモルフィンの鎮痛作用の増強効果を示し,この効果はナロキソンで拮抗されることが判明した。3)現在,硬膜外腔にカニュレーションした慢性留置動物(ラット),並びに,ラット脳のシナプトソームを用いて,α2アドレナリン作用薬の鎮痛作用とα2受容体結合能のhomologyに関する基礎的な検討を進めている。

1)近年、知覚神経の抹消終末部位からのsubstanceP(SP)の放出が、外傷性疼痛損傷でよくみられる皮膚の紅潮(紅斑)や炎症を引き起こすことが指摘され、SPの伝達及び抹消での放出防止が、痛いのcontrol(制御)する際の治療上の有効な手段として注目されている。2)最近、われわれは、SPのペプチド内部構造(SP4-10)に親和性を示すが、SP分子の遊離のNH2-末端に対する選択性を欠く、SP中間部位指向性抗体を開発した。そこで、この抗血清と従来のCOOH-末端指向性の抗SP家兎血清とを組み合せ、ラットの神経組織に於ける成熟型と未熟型のSP(SP前駆体)の細胞内プールの比較定量を施行した。具体的には、ラットの後根神経節(DRG)に於けるSPとその非アミド化前駆体の分子存在比率に相応する免疫活性(RIA)を、DRGの酢酸抽出物のHPLC分画分取フラクションを用いて求めた。その際、前駆体の分子種の同定は、合成標準物質のHPLC上の溶出位置(retentiontime)から推定した。3)その結果、ラットの後根神経節抽出物のHPLC/RIA分析に於て、成熟型SPと共に生合成過程の幾つかのSP前駆体型が検出され、SP-グリシン-リジン-アルギニン(SP-G-K-R),SP-グリシン-リジン(SP-G-K),SP-グリシン(SP-G),及び、SPのRIA値は、各々、回収された総免疫活性の2.5%,10%,5.7%,及び86.6%に相応していた。なかでも、SPへの直前の前駆体SP-Gが優位に検出されラットDRGの神経細胞のSP発現に於ける末端アミド化反応が制限段階であることを示唆された。
固体表面上の二次元および三次元凝縮相の物性と反応性に関する研究

特定の機能をもつ表面物質相として,相互作用をもつ二次元凝縮相,さらには三次元凝縮相を作製し,それらの物性を調べると共に創製された表面で起こる特異な反応性を研究することは重要である.そのために, 1:半導体(Siを中心)/金属の組合せによる電荷制御と反応性, 2:金属(酸化物)上での金属アルキル化剤の挙動などを作製しそれら表面の評価と反応特性を電子分光法で調べた.その結果(1)Ni/Sio_x/n-Si(111)系ではSio_xの膜厚が薄いときには(x=1.5)Niの被覆率θ_<ni>≦3でCOは吸着しないことが示された.一方n-Si(111)の代わりにp-Si(111)では,同じ条件でそのようなことは認められなかった.この違いはSio_x膜の性質と厚さに依存すること, n-, P-SiとNiとの相互作用によりNiの電子状態が変化することによることが分かった.(2)Ni/Si(111)系では,シリサイドが形成したときと,そうでないときではCO吸着に関して顕著な違いがみられた. θ_<ni>≦2の領域では室温でCOは吸着し,その一部は解離するが, θ_<ni>≦5の近傍では,室温でCOの吸着は起こらないことが示された.またθ_<ni>≧10以上では室温でCOの分子状吸着のみが認められた.通常清浄Ni表面では室温でCOは分子状で吸着し解離することがない.このようなことからSi(111)上のNiはθ_<ni>≦2の領域バルクNiとは異なった状態にある.このようにシリサイド生成に到る過程で室温でCO解離が起こる新しい表面を創りだすことができた. (3)またMgO, AL_2O_3表面にメトキシメチルシランを用いSi0_x/MgOおよびSiO_x/AL_2O_3系を調製しそれらの構造と反応性について調べた.その結果かSio_x/MgOではMgOの界面酸素原子を共有し歪んだμ_2構造でSio_xの酸素原子の電子密度の増加が認められた. Si0_x/AL_2O_3からSi0_xの電子移動が起こることが示唆された.またこの系は1-ブテン異性化に顕著な活性を示した.さらに機能性表面の開発を進める予定である.特定の機能をもつ表面物質相として,相互作用をもつ二次元凝縮相,さらには三次元凝縮相を作製し,それらの物性を調べると共に創製された表面で起こる特異な反応性を研究することは重要である.そのために, 1:半導体(Siを中心)/金属の組合せによる電荷制御と反応性, 2:金属(酸化物)上での金属アルキル化剤の挙動などを作製しそれら表面の評価と反応特性を電子分光法で調べた.その結果(1)Ni/Sio_x/n-Si(111)系ではSio_xの膜厚が薄いときには(x=1.5)Niの被覆率θ_<ni>≦3でCOは吸着しないことが示された.一方n-Si(111)の代わりにp-Si(111)では,同じ条件でそのようなことは認められなかった.この違いはSio_x膜の性質と厚さに依存すること, n-, P-SiとNiとの相互作用によりNiの電子状態が変化することによることが分かった.(2)Ni/Si(111)系では,シリサイドが形成したときと,そうでないときではCO吸着に関して顕著な違いがみられた. θ_<ni>≦2の領域では室温でCOは吸着し,その一部は解離するが, θ_<ni>≦5の近傍では,室温でCOの吸着は起こらないことが示された.またθ_<ni>≧10以上では室温でCOの分子状吸着のみが認められた.通常清浄Ni表面では室温でCOは分子状で吸着し解離することがない.このようなことからSi(111)上のNiはθ_<ni>≦2の領域バルクNiとは異なった状態にある.このようにシリサイド生成に到る過程で室温でCO解離が起こる新しい表面を創りだすことができた. (3)またMgO, AL_2O_3表面にメトキシメチルシランを用いSi0_x/MgOおよびSiO_x/AL_2O_3系を調製しそれらの構造と反応性について調べた.その結果かSio_x/MgOではMgOの界面酸素原子を共有し歪んだμ_2構造でSio_xの酸素原子の電子密度の増加が認められた. Si0_x/AL_2O_3からSi0_xの電子移動が起こることが示唆された.またこの系は1-ブテン異性化に顕著な活性を示した.さらに機能性表面の開発を進める予定である.
水平加速度回転刺激眼振装置の試作研究

われわれは、3,6,9および12°/【秒^2】の角加速度をもって回転しはじめ、120°/秒までの一定角速度で時計方向および反時計方向に水平回転し、その後、急停止するよう設計された回転台をもった水平加速度回転刺激眼振装置を試作した。この装置は12ボルトの直流によって駆動されており、かつ遠隔操作できるスイッチを取り付け、動物に接近することなく回転台を回すことができるよう工夫された。この回転台上にケタミンまたはペントバルビタール麻酔したネコを乗せ、微小電極法によって神経群発放電および単一神経の軸索内電位を記録した。さらに、この新しい装置を用いて、前庭一眼反射に対する脳幹諸核からの調節機構を解明することを試みた。動物を3°/【秒^2】の角加速度にて回転しはじめ、90°/秒に達した後、一定角速度にて60秒間回転させた時、外転神経および前庭神経に律動的放電が観察された。これらの放電は、記録と同側の脳幹小細胞綱様核に100HZ以上の反復刺激を与えた場合に、頻度依存性に抑制された。このことは、小細胞綱様核の活性化が遠心線維を介して半規管内の一次求心性神経末端を抑制する可能性を示した。それ故、この効果をさらに明らかにするため、前庭神経の一次求心性線維の軸索内電位について検討した。求心性単一神経線維はその自発発火パターンにより、規則型、中間型および不規則型の3群に分類された。小細胞綱様核に100HZ以上の反復刺激を与えると、不規則型と中間型線維の自発発火は抑制されたが、水平角加速度刺激による発火数の増加は、小細胞綱様核の反復刺激間にも残存した。しかし、規則型線維の自発発火および正弦性の水平回転刺激に対する反応は、小細胞綱様核の反復刺激により影響を受けなかった。以上のように、今回新しく作製された装置は、前庭一眼反応系の研究分野において、極めて有用なことが判明した。
顎骨骨髄由来間質細胞を用いた歯槽骨再生のための骨分化能診断法の開発

本研究では、以前の研究とは異なる条件で、新たに9転写因子を骨髄由来間葉系幹細胞(MSC)/間質細胞(BMSC)の高骨分化マーカーの候補として選定した。これらの遺伝子に対するSmall interfering RNAをMSCに導入し、各転写因子の発現抑制が細胞に与える影響を検討した。実験の結果から、MSCの骨分化に促進的に採用している転写因子とMSCの骨分化に抑制的に作用している転写因子が存在することが確認できた。また、今回選定した転写因子には生体内での骨形成に作用するとの報告が既にあるものも多数含まれており、選定した転写因子が骨分化マーカーと成り得る信頼性も高いことが推察される。様々な理由で歯を喪失した患者の顎堤は著しく吸収していることが多く、予知性の高い補綴治療を行うには補綴主導の歯槽骨増生が理想である。近年、iPS細胞やES細胞を用いた再生医療が注目を集めている一方で、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell: MSC)は臨床応用において最も安全性が高い細胞ソースとされており、自己の骨髄由来MSCを移植して組織再生を図る研究が数多く報告されている。しかし、骨髄中にはヘテロな細胞集団(骨髄由来間質細胞)が存在しており、それらの細胞の骨分化能の診断、つまりは細胞の質の保証を行わなければ、確実な再生医療は提供出来ない。そこで本研究では、顎骨骨髄由来間質細胞の骨分化に関連する転写因子を高骨分化マーカーとして用いた骨分化能診断法を開発し、確実な歯槽骨再生医療の開発を目的として以下の実験を行った。(1):ヒト顎骨骨髄由来間質細胞の採取・培養は計画通り行えており、合計28名から細胞を採取した。培養は採取した骨髄全量を単一の培養器に播種する方法に変更し、そのうち19サンプルから細胞増殖を確認することができた。(2):DNAマイクロアレイによって絞り込んだ高骨分化顎骨骨髄由来間質細胞の骨分化初期に特異的に発現する転写因子の、骨・脂肪・軟骨分化時の遺伝子発現変化をリアルタイムRT-PCRを用いて検討し、複数の細胞株においても類似した発現傾向を示す3種類の転写因子を選定した。様々な理由で歯を喪失した患者の顎堤は著しく吸収していることが多く、予知性の高い補綴治療を行うには補綴主導の顎骨増生が理想である。近年、iPS細胞やES細胞を用いた再生医療が注目を集めている一方で、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell:MSC)は臨床応用において最も安全性が高い細胞ソースとされており、自己の骨髄由来MSCを移植して組織再生を図る研究が数多く報告されている。しかし、骨髄中にはヘテロな細胞集団(骨髄由来間質細胞)が存在しており、それらの細胞の骨分化能の診断、つまりは細胞の質の保証を行わなければ、確実な再生医療は提供できない。そこで本研究では、顎骨骨髄由来間質細胞の骨分化に関連する転写因子を高骨分化マーカーとして用いた骨分化能診断法を開発し、確実な顎骨再生医療の開発を目的として以下の実験を行った。(1)未分化の高骨分化および低骨分化細胞の遺伝子発現量を比較検討し、未分化状態での骨分化マーカーとなり得る転写因子の絞り込みを行い、前年度に絞り込んだ転写因子の中から2つを選定した。(2)前年度絞り込んだ骨分化誘導初期に特異的に発現が亢進する転写因子に対するsiRNAを作製し、対象遺伝子のノックダウンがヒト顎骨骨髄由来間質細胞の骨分化に抑制的に作用することを明らかにした。(3)複数の細胞株において、選定した転写因子の骨分化初期における遺伝子発現レベルの亢進とin vivoでの骨形成能の相関を調べているが、現在のところ例数が少ないためはっきりとした結果は出ていない。今後、例数を増やして更なる検討を行う必要がある。様々な理由で歯を喪失した患者の顎堤は著しく吸収していることが多く、予知性の高い補綴治療を行うには補綴主導の顎骨再生が理想である。近年、iPS細胞やES細胞を用いた再生医療が注目を集めている一方で、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell: MSC)/骨髄由来間質細胞(Bone Marrow Stromal Cells:BMSC)は臨床応用において最も安全性が高い細胞ソースとされており、自己の骨髄由来BMSCを移植して組織再生を図る研究が数多く報告されている。しかし、骨髄中にはヘテロな細胞集団が存在しており、それらの細胞の骨分化能の診断、つまりは細胞の質の保証を行わなければ確実な再生医療は提供出来ない。本研究では、顎骨骨髄由来BMSCの骨分化に関連する転写因子を高骨分化マーカーとして用いる骨形成能診断法を開発し、確実な歯槽骨再生医療を行う事を目的とした。以前の研究にてMSCの骨分化初期に特異的に発現が亢進する転写因子の選定を行ったが、新たな選定方法で他の転写因子も高骨分化マーカーの候補として選定した。選定した転写因子に対するSmall Interfering RNA(siRNA)をMSCに導入し、各転写因子の発現抑制が細胞に与える影響を以下の項目に関して検討した。(1)細胞増殖への影響、(2)アルカリフォスファターゼ(ALP)mRNA発現レベルの変化、(3)ALP酵素活性の定量、(4)視覚的な石灰化度の確認、(5)細胞層中のカルシウム量の定量の検討を行った。上記の実験から、MSCの骨分化に促進的に作用している転写因子とMSCの骨分化に抑制的に作用している転写因子が存在することが確認できた。

また、今回選定した転写因子には生体内での骨形成に作用するとの報告が既にあるものも含まれており、選定した転写因子が骨分化マーカーと成り得る信頼性も高いことが推察される。本研究では、以前の研究とは異なる条件で、新たに9転写因子を骨髄由来間葉系幹細胞(MSC)/間質細胞(BMSC)の高骨分化マーカーの候補として選定した。これらの遺伝子に対するSmall interfering RNAをMSCに導入し、各転写因子の発現抑制が細胞に与える影響を検討した。実験の結果から、MSCの骨分化に促進的に採用している転写因子とMSCの骨分化に抑制的に作用している転写因子が存在することが確認できた。また、今回選定した転写因子には生体内での骨形成に作用するとの報告が既にあるものも多数含まれており、選定した転写因子が骨分化マーカーと成り得る信頼性も高いことが推察される。平成26年度分の計画はおおむね順調に遂行している。医歯薬学各細胞株ごとにin vitroでの未分化状態での遺伝子発現量および骨分化誘導初期での遺伝子発現量とin vivoでの骨形成能の相関を検討する。また、細胞の採取は継続して行いサンプル数の増加を目指す。平成25年度分の計画はおおむね遂行させている。計画より細胞培養、遺伝子解析にかかる費用を抑えることができたため。計画では骨分化初期に特異的に発現が変化する遺伝子を対象としているが、対象の幅を広げ、未分化の高骨分化および低骨分化細胞の遺伝子発現量を比較検討し骨分化マーカーとなる遺伝子の絞り込みを行う。それらの遺伝子に対するsiRNAを作成し、対象遺伝子のノックダウンが骨分化にどのような影響を及ぼすかを検討する。細胞培養の消耗品、遺伝子実験を行うための試薬、実験動物飼育費、研究成果発表のための旅費として用いる。計画より細胞培養および遺伝子発現解析にかかる費用を抑えることができたため。細胞培養用の消耗品、遺伝子実験を行うための試薬、実験動物飼育費、研究成果発表のための旅費として用いる。
ナルトビエイの行動計測による二枚貝類等の食害防除対策と沿岸生態系への影響評価

本研究では、貝類を捕食するナルトビエイに記録計を装着して本種の摂餌行動を詳細に分析し、貝類資源への食害を軽減する手法を考案し、さらに瀬戸内海の浅海域の生態系へ与える影響を評価することを目的としている。平成27年度までの調査で、沿岸域へ来遊したナルトビエイを捕獲し、記録計を装着し、数日後に回収する手法を開発した。また、平成28年度の調査でビデオロガーを装着して、行動を記録することで自然状態でのナルトビエイ摂餌行動や他個体との接触行動を記録することができた。平成29年度の調査では、さらに調査を継続して、ナルトビエイが摂餌する海底環境や他魚種との種間関係を示す映像データを記録することに成功した。本研究では、最新の生物計測技術によって瀬戸内海沿岸域に生息するナルトビエイの行動を詳細に調べ、「季節的な移動回遊」、「沿岸部へ来遊時の行動パターン」、「二枚貝類等の捕食行動の実態」などを明らかにすることを目的としている。当該年度では、ナルトビエイの(1)来遊状況および(2)捕獲および行動計測装置の装着と回収、(3)行動分類のためのデータ解析に関する手法の確立を目指した。(1)2014年4月から10月までに計25回、笠岡湾の干潟を訪れ、ナルトビエイの来遊状況を調査した。来遊状況は、干潮時に干潟を訪れ、ナルトビエイによる食痕の有無を確認することでおおよその来遊履歴を知ることができた。また、夜間の満潮時に沿岸部でセンサスすることで、ナルトビエイの来遊を目視により観察した。その結果、ナルトビエイが7月から8月にかけての大潮の時期に特に多く笠岡湾内に出現することが明らかになった。(2)出現頻度の高かった7月から8月の大潮の満潮時に、沿岸部でナルトビエイの捕獲を試みた。試行錯誤の末、マグロなどの大型魚用の釣り具をもとに製作した漁具により3個体の採集に成功した。採集したナルトビエイには背面部に超音波発信器とデータロガー(GPS+深度・温度記録計、加速度・深度・温度記録計)を装着して放流した。装着した追跡装置は、装着から12時間後または36時間後にエイから脱落して浮上するようにタイマーをセットした。追跡装置はすべて予定時刻にエイから脱落して浮上した。(3)回収した加速度データから、ナルトビエイの行動を5パターン(上昇遊泳・下降遊泳・滑空遊泳・水平遊泳・底層休息)に分けることができた。その結果、ナルトビエイは、滑空遊泳と上昇遊泳の繰り返し昼夜を問わずほとんどの時間を移動し続けていた。ほとんどの時間を遊泳し続けたため、装着したGPSは常に水中にありGPSによる位置計測はできなかった。瀬戸内海沿岸域で貝食性の大型魚類であるナルトビエイの生態調査を行った。前年度の研究では、岡山県笠岡市の沿岸域でナルトビエイの捕獲および行動計測機器の装着・回収方法の検討、および行動データの解析アルゴリズムを開発した。平成27年度の研究では、本研究の主な目的である以下の3項目:1)季節的な移動回遊、2)沿岸部へ来遊時の行動パターン、3)沿岸部の餌資源量の変化と沿岸生態系への影響について、具体的な調査を実施した。1)季節的な移動回遊:笠岡市と広島県福山市の沿岸域で来遊状況を定期的に調査し、沿岸域への来遊頻度の季節変化を調べた。その結果、沿岸域への出現数は7月から8月がピークでその後、急激に減少することが明らかになった。2)沿岸部へ来遊時の行動パターン:来遊頻度が高かった7月から8月にかけて、福山市の沿岸域でナルトビエイを捕獲して、行動計測機器による行動調査を行った。5個体から得られたデータから、ナルトビエイの行動パターンについて分析した結果、約9割を遊泳に費やしており、摂餌に費やす時間はごくわずかだった。摂餌の深度や発生時刻を調べた結果、水深5m以浅の海域で夜間に多く発生した。この結果は、アサリ等の二枚貝類の習性と一致したものだと考えられる。3)沿岸部の餌資源量の変化と沿岸生態系への影響:笠岡市および福山市の干潟でナルトビエイの潜在的な餌となる底生生物相を調査した。ナルトビエイによる食痕がみられる場所で底生生物群集を調査した結果、ナルトビエイの捕食は直接的な捕食だけでなく、砂泥の掘り返しにより、イガイ類等の二枚貝類の密度が減少することが推測された。また、ナルトビエイの捕食による二枚貝類の減少によって、多毛類や甲殻類等の多様性が上がることが推測された。平成28年度の調査では、以上の結果をもとに、ナルトビエイによる貝類等の食害防除へ向けた有効な対策を検討する。全体としておおむね順調に進んでいるが、行動調査についてはナルトビエイの来遊時期が当初予定していたよりも短く(7月から8月)短期間しか調査が実施できなかった。そのため、これまで行動データが8個体分と当初予定していたよりも少ない。近年、瀬戸内海では貝食性のナルトビエイが増え、二枚貝類への被害が報告されている。本研究では、記録計を装着して本種の摂餌行動を詳細に分析し、貝類を中心とした瀬戸内海の浅海域の生態系へ与える影響を評価し、さらにその食害被害を軽減する手法を提案することを目的としている。平成27年度の調査では、ナルトビエイに加速度記録計を付けて摂餌行動を推定した。

しかし、推定した摂餌頻度が低く、記録データから摂餌行動を十分に検出できていない可能性があった。そこで平成28年度では、加速度記録計とビデオカメラで行動を記録することで摂餌行動の検出精度を上げ、摂餌の発生頻度や深度を分析した。平成28年6月から8月に広島県福山市の沿岸で9個体のナルトビエイを釣獲し、記録計を装着した。記録計は深度・水温(1Hz)・3軸方向の加速度(10Hz)を44ー79時間(計580時間)記録し、タイマーで切り離して回収した。また、その間の映像を3ー14時間(計82時間)記録した。映像データから、摂餌行動は1個体で2回観察された。ナルトビエイは、上昇と下降を繰り返して海中を移動し、摂餌の際には海底に留まり、砂を掘り返して摂餌した。海底を掘り返す際には、左右方向の加速度に特徴的な高周波成分が検出された。この特徴をもとに全データで摂餌行動の検出を試みた。海底に留まり、その間に摂餌行動が6秒以上みられた場合を1回の摂餌行動とした。その結果、8個体から20ー397回(計750回)の摂餌行動が確認された。摂餌行動は放流から24時間を経過してから、48時間に渡って継続して確認された。1回あたりの摂餌時間は平均12ー50秒と短かったが、13分以上摂餌する場合もあった。また、摂餌深度は平均1.7ー3.9mで最深で8.4mだった。以上の結果は、本種の二枚貝類へ与える影響を推定し、その対策を講じる上でも重要な情報となると考えられる。平成2627年度の調査で計画通りナルトビエイの捕獲と野外での行動計測手法を開発した。計画では、野外調査と並行して、飼育実験を行い加速度ロガーのデータと行動との比較を行う予定だった。しかし、捕獲個体の輸送と飼育が困難だったことから、想定していた飼育実験を行うことができなかった。飼育実験の代替案として、平成28年度の調査で野外のエイにビデオロガー(DVL400)を装着して、行動を記録する手法を開発した。その結果、自然状態でのナルトビエイ摂餌行動や他個体との接触行動を記録することができた。また、摂餌中の環境やクロダイやフグなど他種生物との種間関係を示す映像データを記録することもできた。また、平成2627年度の調査では放流後2日間の行動を計測したが、平成28年度の調査では、放流後最長で3日間の行動を計測した。その結果、ナルトビエイは放流後2日以降に高頻度で摂餌することが明らかになったビデオロガーの使用と記録期間の延長により、当初予定していた以上に多様な環境計測をすることができた。しかし、当初の予定よりもエイの出現時期が68月と短く、さらに水質が悪化する8月以降は有効な映像データを得ることができなかった。近年、瀬戸内海では貝食性のナルトビエイが増え、二枚貝類への食害が報告されている。本研究では、記録計を装着して本種の摂餌行動を詳細に分析し、貝類を中心とした瀬戸内海の浅海域の生態系へ与える影響を評価し、さらにその食害を軽減する手法を提案することを目的としている。平成27年度までの調査で、沿岸域へ来遊したナルトビエイを捕獲し、記録計を装着し、数日後に回収する手法を開発した。また、平成28年度の調査でビデオロガーを装着して、行動を記録することで自然状態でのナルトビエイ摂餌行動や他個体との接触行動を記録することができた。平成29年度の調査では、さらにビデオロガーを装着して、ナルトビエイが摂餌する海底環境や他魚種との種間関係を示す映像データを記録することもできた。
近代日本の地方都市における支配構造と地域政治に関する社会地理学的研究

本研究は、門司市(福岡県)、下関市(山口県)、仙台市(宮城県)を主なフィールドにして、建造環境(インフラ)の建設過程と各種選挙における地縁集団、実業団体、政党、民衆などの対立と協同の諸関係を検討することによって、近代日本の地方都市における支配構造と地域政治の具体的諸相とその変容を明らかにしようとした。その結果、各集団はその社会経済的位置に規定され、また各都市は中央政府との関係に影響を受けつつ、都市空間の生産をめぐって対立と協同を繰り返しながら、再編成されていく過程が明らかとなった。1.主に以下の三ヶ所で資料の調査と収集を行った。(1)宮城県立図書館、仙台市図書館、宮城県公文書館において、1900年代の仙台市の地域政治構造を明らかにするため、市会議員選挙の動向に関して新聞資料(河北新報と東北新聞)の調査とコピーを行った。その結果、選挙前に市の有力者たちによって議員候補者の予選が行われ、会派間の競争が回避されていたことと、そうした既存の都市社会の支配構造に対して、次第に市民から反発の声が上がってきたことなどが明らかとなった。これにより旧城下町であり、官吏の割合が高い都市における地域政治の特徴について新たな知見を得ることができた。(2)山口県立図書館において、1910年代の下関市を中心とした各種選挙と都市開発をめぐる市有力者、町、地域団体、民衆の動向を明らかにするために、新聞資料(馬関毎日新聞と関門日日新聞)の調査とコピーを行った。その結果、港湾修築問題を契機として大規模な民衆運動が発生し、地域の政治構造に影響を与えたことと、町総代を中心とした都市社会の支配構造に対する批判が次第に高まってきたことが明らかとなった。(3)国立国会図書館において、大正中期に下関市で発行されていた雑誌(日本之関門)の調査とコピーを行った。その結果、都市発展の方向性、地域政治状況、都市社会問題などに関する有力者たちの言説から、当時の下関市における都市の語りの構造が明らかとなった。2.近年の社会地理学の研究動向について、特にフランス語圏社会地理学の認識論と方法論の整理と検討を行った。領域性の社会的生産と諸主体の形成との関係、都市支配と政治権力、物質的・言説的なレベルでの領域の利用・領有をめぐる諸問題などが重要な論点となっていることが明らかとなった。3.以上の研究成果について、門司市と下関市の明治後期の地域政治と支配構造に関する論文(本の1章)を発表し、その他、1920年代1930年代前半にかけての地域住民組織の運営とその実態を主なテーマとして3回の学会発表を行った。1.主に以下の四ヶ所で資料の調査と収集を行った。(1)宮城県立図書館と仙台市図書館において、明治後期の仙台市における水道布設問題と地域政治の動向について、新聞資料(河北新報)の調査と複写を行った。その結果、これまで対立を回避してきた市会の政治集団が水道布設をめぐって対立したことや、地域住民を巻き込んだ運動が展開されたことなどが明らかとなった。これにより、この問題がそれ以後の仙台市の地域政治構造に一定の影響を及ぼしたことが確認できた。(2)山口県立図書館と文書館において、大正初期の下関市の都市開発をめぐる政治動向を明らかにするために、新聞資料(馬関毎日新聞、関門日日新聞)の調査と複写を行った。その結果、昨年度明らかにした「港湾修築問題」が、その後の市政運営に影響を及ぼし、町総代を中心とした地域支配構造への批判が展開されていったことなどが確認できた。(3)長崎県立図書館において、明治後期の長崎市における築港問題をめぐる政治集団などの対立について調査を行った。これまでの政治会派や商工団体、地域団体の対立がこの問題を通じて増幅されると同時に、この問題が諸団体を再編成する契機となり、その後の市政の構造に一定の影響を及ぼしたことが確認できた。(4)国立国会図書館において、『鎮西日報』の調査を行い、佐世保市における伝染病流行時の対策と都市構造に関する情報を収集した。また下関市で発行されていた雑誌『日本之関門』の調査を継続して行い、政治状況や都市発展の方向性に関する地域有力者の言説を検討した。2.近年の都市社会地理学の研究動向について、特にフランス語圏社会地理学の認識論と方法論の整理検討を行った。「領有」および「行為体」の概念を中心に、都市空間の支配と意味の生産、建造物の「遺産化」といった諸問題が重要な論点になっていることが明らかとなった。3.以上の研究成果について、都市社会地理学と近代都市における伝染病と都市社会に関する論文を発表すると同時に、下関市の都市形成の特質とフランス社会地理学の諸問題について、研究会で発表を行い、有益な指摘を受けることができた。1.主に以下の2ヶ所で資料の調査と収集を行った。(1)宮城県立図書館と仙台市図書館において、1910年代の仙台市および宮城県の地域政治構造を明らかにするため、新聞資料(河北新報と東北新聞)を中心にして資料収集を実施した。

その結果、仙台市において五大事業と呼ばれた都市開発をめぐる諸問題を通じて、政党間で権力関係の変化が生じたことが明らかとなり、それが大正初期に発生した市政刷新運動とその後の市政運営に一定の影響を及ぼしたことが確認できた。特に実業家の動向が都市の政治構造や国政選挙にいかなる影響をもっていたのか、またそれがどのように変化したのかが明らかとなった。(2)国立国会図書館において、明治後期の地方都市社会の変動を明らかにするため、特に米価高騰問題とそれをめぐる行政や地域社会の対応について、主に新聞資料の調査を行った。その結果、広島市、神戸市、京都市などにおいて、米価高騰に対して実施された諸施策の内容が明らかになると同時に、行政が当時の都市下層社会や民衆の動向に対していかなる認識を持っていたのかについて、断片的ではあるが確認することができた。2.近年のフランス語圏とアングロサクソン圏における社会地理学の認識論と方法論の整理・検討を実施した。特に都市空間の支配と抵抗をめぐって、空間と場所の領有過程という視点の重要性が明らかとなった。関連するフランス語論文の翻訳(1編)と書評(2編)を発表した。3.以上の研究成果について、仙台市の地域政治と支配構造に関する論文を発表すると同時に、都市空間の支配をめぐる諸問題について、研究会と学会で発表を行い、有益は批評を受けることができた。
音声韻律・脳血流データのベイジアン・マイニングに基づく認知症の早期スクリーニング

本研究課題では、高齢者の発話音声に着目し、音声韻律特徴ならびに脳血流解析を用いた認知機能障害のスクリーニング技術を研究した。音声情報のみを用いた1次スクリーニングと、近赤外分光法により認知課題中の脳機能を計測する2次スクリーニングからなる、音声-脳血流ハイブリッド認知症スクリーニングを開発した。この技術に加えて、MCIをさらにサブタイプ分類(健忘を伴うMCI(A-MCI)および伴わないMCI(N-MCI))できる脳血流解析技術を開発した。健常群12名とMCI群19名の被験者を対象とした予備研究で、日常会話の認知活動において健常群とA-MCI群の脳血流賦活に有意な差を確認した。ごく早期の認知症の発見・予防を目とした認知機能障害のスクリーニングは、益々進む社会の高齢化において大いに期待される技術である。本研究では、医療介護施設向けの装置(近赤外分光法fNIRS測定装置内蔵)ならびに、携帯電話等通信端末に組込まれるソフトウェア(音声データ分析)として、音声韻律・脳血流のデータマイニングアプローチに基づく認知症の早期スクリーニングを開発する。初年度である平成25年度は以下の項目について研究を実施した。1)刺激課題の研究開発:fNIRS/音声の生体信号測定時に被験者に提起する課題を開発した。ここでは、被験者の課題回答時の反応がfNIRSならびに音声に有効に表出することを目的として、日常会話(5分:季節、旅行、グルメ、暮らし)、回想課題(5分:誕生日と出身地、昔の台所風景と雑貨)、カテゴリー想起課題(2分:動物、果物)、ワーキングメモリ課題(90秒:語音整列(WAIS-III))から構成されるブロックデザインの課題を設計した。2)fNIRS・音声同時計測と課題実行時のfNIRSデータ分析:1)で開発した認知課題を遂行中の高齢者22名(年齢64-93歳、うち、健常7人、MCI10人、軽度AD5人)に対して音声・fNIRS同時計測を行った。ここでは、認知課題実行中の高齢者の脳活動計測として、多チャンネル近赤外光脳機能イメージング装置FOIRE-3000(島津製作所製)を用いて、前頭前野に22チャンネル、右側頭葉および頭頂葉に10チャンネル、左側頭葉および頭頂葉に10チャンネル、合計42チャンネルの部位において脳血流を計測した。これらのfNIRSデータを統計分析したところ、検査者との日常会話において健常群の高齢者は疾病群(MCI/AD)の高齢者に比べてより広範囲かつ高レベルに脳機能を活用することを示唆する結果を得た。平成26年度は以下の項目について研究を実施した。1)MCIサブタイプの脳血流比較昨年度から臨床データ採取を継続して実施し、計42名(年齢6493歳,男性14名,女性28名,うち、健常12人、MCI19人、軽度AD11人)に対して音声・fNIRS同時計測データを収集した。さらに、MCI群を健忘の有無に注目してサブタイプ分類し、健忘を伴う群(A-MCI)9名と健忘を伴わない群(N-MCI)10名に分割した。認知症の前段階とも呼ばれるMCIの中でも、A-MCIは、その後アルツハイマー型認知症に進行する症候群として近年の臨床医学界にて注目されている。そこで、この群を弁別するスクリーニング技術開発の可能性を検討するために、健常群・N-MCI・A-MCIの3群で脳血流賦活の有意差検定を行った。日常会話(5分:季節、旅行、グルメ、暮らし)を課題実施中の脳血流を統計比較したところ、健常群の高齢者はA-MCI群の高齢者に比べてより広範囲かつ高レベルに脳機能を活用することを示唆する結果を得た。2)地域高齢者の健康状態、日常生活能力、および、認知機能の把握調査名古屋市緑区鳴子地区に在住する高齢者を対象に、生活環境、健康状態、日常生活能力等の状況調査を実施している。本研究では、これに加えて認知機能を確認するための認知テストを課し、課題実行時の回答音声ならびに脳血流データを測定、収集、蓄積した。認知機能の確認として4)日時の見当識、5)数字逆唱、6)定型質問(季節、旅行、食事、暮らし)による自由会話、7)語音整列課題(WAIS-III)の簡単な認知課題を課した。開始年度である本年度は24名の高齢者(男性4名、女性20名、52-87歳、平均年齢:75.9±7.7)からデータを採取した。3年目である平成27年度は以下の項目について研究を実施した。1)地域高齢者の健康状態、日常生活能力、および、認知機能の把握調査名古屋市緑区鳴子地区に在住する高齢者を対象に、生活環境、健康状態、日常生活能力等の状況調査を実施している。開始2年目である本年度は、昨年度の調査項目に加えて、Geriatric Depression Scale、長谷川式

簡易知能評価スケール、血圧測定を追加し、51名の高齢者(男性18名、女性33名、昨年度からの参加者20名を含む)からデータを採取した。2)認知症スクリーニングシステムの試作とWebを用いた臨床実験のためのICT計算環境・サービスの構築昨年度までの研究開発項目にて研究開発された、判別計算アルゴリズムを用いて軽度AD群とMCI群と健常群を判別する実験を実施するために、臨床現場で採取された音声・脳血流データをネットワーク上で受信しデータベースに格納する通信プログラム、ならびに、音声・脳血流データを解析して韻律特徴を自動抽出し構築済みの判別モデルに入力することで判別結果を自動出力する、サーバ・クライアント型の試作プログラムを開発した。臨床データの採取に欠かせない、認知症専門医療機関との連携が上手くすすみ、実験データの採取が順調に進んだ。今年度は、名古屋市立大学大学院医学研究科・看護学研究科の協力を得て昨年度から研究フィールドに追加された、名古屋市緑区の鳴子地区の高齢者コミュニティを対象とした実験データの採取が特に強化された。加えて、将来の認知症スクリーニングシステム実用化を目指した、ICT計算機環境の整備とサービスプログラムの試作を進めることが出来た。ごく早期の認知症の発見・予防を目とした認知機能障害のスクリーニングは、益々進む社会の高齢化において大いに期待される技術である。本研究では、医療介護施設向けの装置(近赤外分光法fNIRS測定装置内蔵)ならびに、携帯電話等通信端末に組込まれるソフトウェア(音声データ分析)として、音声韻律・脳血流のデータマイニングアプローチに基づく認知症の早期スクリーニングを開発する。研究課題最終年度である平成28年度は、昨年度までの研究成果を総合して、認知症スクリーニングの応用ソフトウェアを開発・整備するとともに、実用的な計測機器・ソフトウェアシステムとして地域社会ネットワークに展開できる品質・機能へ向上させるために、以下の項目を実施した。・ランダムフォレスト・アルゴリズムは、弱学習器として決定木を用い、それらを多数用意することで全体の精度を向上するアルゴリズムである。このアルゴリズムを実装し、前述の音声データを用いて判別モデルを構築する実験を実施した。・Deep Learningアルゴリズムは、近年の計算機性能の飛躍的な向上により深層学習とよばれる人工知能の技術が様々な応用分野で注目されている。本研究項目は、深層学習の一つであるディープ・ニューラル・ネットワーク(DNN)を用いた判別モデルを構築した。DNNとは多層構造のニューラルネットワークを用いた機械学習である。十分なパラメータ調整には時間を要するもののより適切なパラメータを探索することで結果が向上する様子が示唆された。また、今実験で得られた特徴量は線形判別手法に相応しいものであるため、DNNでの学習に相応しい入力特徴量へ変更することにより、大きく性能が向上する可能性が考察された。今後も、他の判別アルゴリズムをさらに検討し、特徴量の抽出・選択と判別モデルの構築を一体化した深層学習のアプローチを検討するなどして、判別性能の向上を追求したい。本研究課題では、高齢者の発話音声に着目し、音声韻律特徴ならびに脳血流解析を用いた認知機能障害のスクリーニング技術を研究した。音声情報のみを用いた1次スクリーニングと、近赤外分光法により認知課題中の脳機能を計測する2次スクリーニングからなる、音声-脳血流ハイブリッド認知症スクリーニングを開発した。
新たな曲面量子物性学理の基盤構築

1次元金属ピーナッツ型凹凸周期フラーレンポリマーの伝導電子の状態を光電子分光で調べた結果,リーマン幾何学効果を取り入れた理論予測を見事に再現した。この成果は,1次元電子状態が純粋に凹凸曲面曲率(リーマン幾何学)に影響を受け,凹凸周期曲面上に沿って電子が動いていることを初めて実証したもので,過去の研究ではアインシュタインにより予測された光の重力レンズ効果(曲がった空間を光子が動く)以外に観測例はなく,電子系では調べる限りこれが初めてである。正負のガウス曲率が交互周期的に並んだ1次元金属ピーナッツ型ナノカーボンの低温での電子構造を調べた結果、1次元金属の電子挙動であるTomonaga-Luttinger液体挙動を再現性良く観測することができ、そのベキ乗指数として約0.6になることがわかった。単層金属ナノチューブのベキ乗指数0.5に対して若干であるが大きくなる原因が、正負のガウス曲率(リーマン曲面)によって誘起される電気的ポテンシャルによることを理論的に初めて明らかにした。また、1次元ピーナッツ型凹凸周期構造以外に1次元ダンベル型周期構造についても理論的に検討した結果、ベキ乗指数が単層ナノチューブと比較して大きくなる結果が得られ、接合の矩形は指数に対してそれほど大きな影響を及ぼさないこともわかった。1次元金属ピーナッツ型ナノカーボンの接合構造を高分解能赤外振動分光と第一原理計算の解析により、一般化Stone-Wales転移で予想されるC_<120>構造異性体のうち、P8と呼ばれる異性体がもつピーナッツ型接合構造に良く似た接合構造をしていることを明らかにした。曲面量子系のシュレデインガー方程式から予想されている現象の1つに低温における電子散乱の増大化がある。この理論予想を実験的に検証するために、作製した1次元金属ナノカーボンを大気に曝すことなくその場で電子輸送特性の温度依存性を測定できる装置を製作した。これを用いて、H22年度に低温での電子輸送特性を調べて、電子散乱の増大に伴う抵抗増大の有無を明らかにする。1次元エキゾチックナノカーボンのフォノン物性をIn situ高分解能赤外分光により調べた結果、前年度明らかにした1次元エキゾチックナノカーボンに特徴的な2本のピークの強度が異常増大していることを見出し、増大機構として、1次元に特徴的なファンホーベ異常であることを理論解析の結果明らかにした。また、1次元エキゾチックナノカーボンのIRスペクトルを室温から30Kまで調べた結果、50K以下で、パイエルス転移に伴う電荷密度波(CDW)に由来すると考えられる2本のフォノンモードを観測することに成功した。理論的側面では、幾何的な曲がりや捻りを伴う非平坦型ナノ構造が示す特異物性の発現機構およびその形状物性相関について物性推算と理論構築を行った結果、非平坦ナノ構造の内部では系全体の形状が伝導電子と伝導フォノンの両者に対し有効ポテンシャル場を供するため、通常の平坦系とは異なる秩序相・量子輸送が発現することを明らかにした。さらに、捩れ原子(分子)構造で構成される捩れ量子リングに対しては、捩率誘起磁場効果による特異な量子位相干渉効果が起こることを示した。1次元(1D)エキゾチックナノカーボンの電子輸送特性を,本研究予算で立ち上げたin situ温度可変(30-350K)四探針測定装置を用いて調べた。最初に,膜厚1000nmの1Dエキゾチックナノカーボンをex situ(30分大気暴露)で電子輸送特性を測定し,シート抵抗の温度に対するアレニウスプロットした結果,140K以上では熱励起型ホッピング(TEH)機構を,それ以下では2D可変領域ホッピング(VRH)機構を,それぞれ示すことを明らかにした。つぎに,同じ膜厚で作製した1Dエキゾチックナノカーボンをin situで測定し解析した結果,140K以上では同様にTEH機構であるが,シート抵抗はex situに比べて2桁以上低い値であった。また,140K以下ではシート抵抗はex situと比べて4-5桁さらに低い値になり,しかも,シート抵抗が温度に対して依存せず一定であることを見出した。理論的側面では、同材料のキャリア緩和ダイナミクスを記述する新規理論の確立を図った。従前のボトルネック理論がもつ矛盾点を初めて指摘し、横波フォノンモードの寄与を取り入れて同理論を再構築した結果、既存の実験データが示す緩和時間の単調増大現象を定量的に再現することに成功した。さらに当年度の研究では、同材料が示す電荷密度波転移の発現機構が、系の電子物性およびフォノン物性に作用する幾何形状効果で理解できることを初めて明らかにした。
糸球体腎炎に合併する間質病変の成因と進展機序の解明―FcRnを介して―

これまでに、糸球体腎炎に合併する緬質病変の成因と進展機序におけるFcRnの関与を検討する目的で、抗ヒトFcRnポリクローナル抗体を作製し、培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるFcRnの生理的機能とIgG輸送機構について検討した。培養近位尿細管上皮細胞にFcRnの発現を確認し、従来報告されているようにβ_2-ミクログロブリンとの会合、IgGとのpH依存性結合が確認された。さらにtranswell insertを用いてIgG輸送について検討した結果、IgGは細胞内エンドゾームでの酸性条件下でFcRnと結合し、両方向性に細胞内での分解を受けずに輸送されることが示唆された。これらの結果より、FcRnがヒト近位尿細管上皮細胞において、IgGの輸送に関与している可能性が示された。本年度は、これらの結果をもとに、FcRnの近位尿細管上皮細胞での発現機構と免疫グロブリン・種々の蛋白刺激下での発現調節機構について検討した。まず、培養ヒト近位尿細管上皮細胞をIgG、アルブミンで刺激し、FcRnの発現調節をNorthern blotting法とWestern blotting法にて検討した。その結果、IgG刺激において濃度依存性にFcRnタンパク発現の増強が認められた。さらに、この発現の増強は刺激時間にも依存していた。Northern blotting法においても同様な傾向が認められたが、有意な差が認められず現在検討中である。今後、さらに種々のサイトカイン、免疫グロブリン刺激下でのFcRnの発現調節機構について検討していく予定である。これまでに、糸球体腎炎に二次的に惹起される間質病変へのFcRnの関与を検討する目的で、抗ヒトFcRnポリクローナル抗体を作製した。本年度はこの抗体を用いて、1)培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるFcRnの発現と生理学的機能、2)FcRnが媒介する培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるIgG輸送機構について検討した。培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるFcRn遺伝子・蛋白発現をRT-PCR法、抗ヒトFcRnポリクローナル抗体を用いたWestern blotting法により確認した。さらに培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるFcRnは、従来報告されているようにβ2-ミクログロブリンと会合し、IgGとの結合能は酸性条件下で高親和性であり、中性条件下では低親和性であった。また、抗ヒトFcRn抗体を用いた蛍光抗体法では、細胞表面と細胞内にFcRnが発現していることが確認された。transwell insertを用いてIgG輸送について検討した結果、IgGは細胞内エンドゾームでの酸性条件下でFcRnと結合し、両方向性に細胞内での分解を受けずに輸送されることが示唆された。蛍光抗体法でのFcRnとIgGの二重染色の結果から、このエンドサイトーシス機構はFcRnによって媒介されていることが確認された。今後、FcRnの糸球体上皮細胞や近位尿細管上皮細胞での発現機構と免疫グロブリン刺激下での発現調節機構について検討していく予定である。これまでに、糸球体腎炎に合併する間質病変の成因と進展機序におけるFcRnの関与を検討する目的で、抗ヒトFcRnポリクローナル抗体を作製し、培養ヒト近位尿細管上皮細胞におけるFcRnの生理的機能とIgG輸送機構について検討した。培養近位尿細管上皮細胞にFcRnの発現を確認し、従来報告されているようにβ_<2->ミクログロブリンとの会合、IgGとのpH依存性結合が確認された。

さらにtranswell insertを用いてIgG輸送について検討した結果、IgGは細胞内エンドゾームでの酸性条件下でFcRnと結合し、両方向性に細胞内での分解を受けずに輸送されることが示唆された。これらの結果より、FcRnがヒト近位尿細管上皮細胞において、IgGの輸送に関与している可能性が示された。本年度は、これらの結果をもとに、FcRnの近位尿細管上皮細胞での発現機構と免疫グロブリン・種々の蛋白刺激下での発現調節機構について検討した。まず、培養ヒト近位尿細管上皮細胞をIgG、アルブミンで刺激し、FcRnの発現調節をNorthern blotting法とWestern blotting法にて検討した。その結果、IgG刺激において濃度依存性にFcRnタンパク発現の増強が認められた。さらに、この発現の増強は刺激時間にも依存していた。Northern blotting法においても同様な傾向が認められたが、有意な差が認められず現在検討中である。今後、さらに種々のサイトカイン、免疫グロブリン刺激下でのFcRnの発現調節機構について検討していく予定である。