hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インスリン抵抗性に及ぼすセレンタンパク質と体内レドックス制御解析

昨年度までの検討では、ELISA法によるselenoprotein P(SepP)の測定は未だ成功していない。そこで研究分担者を加え、そのトリプシン分解物のm/zからデータ非依存的MS/MS取得法による網羅的測定を検討した。また、分析の妨害となりうるアルブミン、IgG、トランスフェリンを除去するアフィニティカラムの使用を検討した。しかしながら、血漿および細胞培養培地のいずれの試料もSepPを検出することができなかった。この原因として妨害物質が除去し切れていない可能性が考えられ、さらに詳細に検討する必要性が考えられた。そこで、Hepa 1-6肝癌細胞から分泌されうるSepPの影響について間接的に検討することにし、肝癌細胞と3T3-L1脂肪細胞の共培養系について検討を行った。Hepa1-6肝癌細胞にCRISPR/Cas9を用いてG2 vector導入を検討したところ、SepP mRNA発現量およびタンパク質発現量が低下した。この細胞をスクリーニングしてSepP発現量が最も低下した細胞をSepP knock down細胞(KD細胞)とした。これら細胞にFFAを曝露することにより、Aktのリン酸化割合及びp-Akt/Akt割合が低下した。また、KD細胞のAktリン酸化割合及びp-Akt/Aktの割合は、Hepa1-6細胞よりも減少傾向を示した。以上の結果から、SepPは肝細胞でFFA及びSeMet曝露により発現が惹起されるとともに、肝細胞及び脂肪細胞に作用することによりインスリン抵抗性の増悪化に関与することが示唆された。Insulin抵抗性と直接関係するセレンタンパク質を同定し、その作用機作と体内レドックス制御との関係を解析することを目的として、まずglutathione peroxidase(GPX)1またはselenoprotein(Sep)Pとinsulin抵抗性との関連性を追求した。2型糖尿病マウスモデルであるNSYマウスを用い、2mg/L seleno-L-methionine(SeMet)含有飲料水および高脂肪飼料(HFD)を12週間自由摂取させることにより早期にinsulin抵抗性を発症するマウスモデルを作製して糖負荷試験(OGTT)、insulin負荷試験(ITT)を行った。OGTTおよびITTにおける血糖値は、HFD摂取により有意に増加し、さらにSeMet摂取により有意に増加した。そのときの血漿中insulin量はHFD摂取により有意に増加し、血漿中adiponectinは有意に低かった。平成28年度に計画した「Insulin抵抗性マウスモデルの標的組織におけるセレンタンパク質発現およびROS産生の解析」では、insulin抵抗性に関与するセレンタンパク質を同定することが目的であり、ほぼ想定通りに結果が出た。また、「Insulin抵抗性マウスモデルの標的組織におけるinsulinシグナル分子の制御解析」では、PTP-1B活性とセレンとの相互作用がわかってきた。今のところ、当初計画したphosphataseand tensin homologdeletedfrom chromosome 10 (PTEN)活性体との関連性については未着手であるが、PTP-1Bに着目することにより、解析を進めたいと考えている。インスリン抵抗性と直接関係するセレンタンパク質を同定し、その作用機作と体内レドックス制御との関係を解析することを目的として、これまでに2型糖尿病モデルであるNSYマウスを用いて検討したところ、インスリン抵抗性惹起には高脂肪飼料摂取による酸化ストレスの亢進とともにseleno-L-methionine(SeMet)摂取によるglutathione peroxidase(GPX)1およびselenoprotein(Sep)Pの関与が示唆された。また、インスリン抵抗性惹起によりprotein tyrosine phosphatase (PTP)活性が上昇し、インスリンシグナル伝達が抑制された。今年度は、インスリン抵抗性とセレンタンパク質発現との関連性を詳細に検討するため、Hepa 1-6肝癌細胞および3T3-L1脂肪細胞を用い、SeMetおよび遊離脂肪酸(FFA)処理による細胞内ROS産生とセレンタンパク質およびインスリンシグナル関連分子の発現について調べた。Hepa 1-6肝癌細胞にFFAを16時間曝露させることでROS産生量が増加し、GPX1発現量はSeMet濃度に依存するが、SelP発現量はFFA曝露によるROS産生に依存することが判明した。つぎに、これら細胞の培養培地を交互に交換したところ、脂肪細胞から分泌されたFFAがphosphataseand tensin homologdeletedfrom chromosome 10 (PTEN) mRNA発現量には影響を与えないが、PTP-1B mRNA発現量を上昇させるとともに、GLUT4 mRNA発現量を減少させることでインスリン抵抗性を惹起させることが示唆された。さらに、脂肪細胞においても肝癌細胞から分泌されたSepPがGLUT4 mRNA発現量の低下を介してインスリン抵抗性を惹起する可能性が示唆された。当初の実験計画では、高脂肪飼料摂取とセレン負荷したインスリン抵抗性マウスモデルを作製してインスリン標的組織中のセレンタンパク質発現ならびに酸化ストレスとインスリンシグナル分子の制御との関連性を明らかにした後、この関連性をより詳細に検討するため、in vitro系においてSepPを含めたセレン負荷によるレドックス制御とインスリンシグナル分子との関係を調べ、最終的にインスリン抵抗性の発症およびその予防に最も寄与するセレンタンパク質やその条件ならびに作用機構を明らかにするための検討を行うことにしていた。

そのために今年度は、まず3T3-L1脂肪細胞およびHepa 1-6肝癌細胞を用い、FFA処理およびSeMet処理によるセレンタンパク質(とくにGPX1およびSepP)の発現についてRT-PCR法およびウエスタンブロッティング法により測定するとともに、細胞内ROS産生およびGLUT4の発現について蛍光標識ArrayScanにより測定する計画を立てていた。また、PTP-1BおよびPTENの発現およびphosphatase活性を測定することにより、SeMetならびにFFAの影響について検討するとしていた。上記の実験計画は、今年度においても予定通り遂行しており、その結果として当初推定していたPTENの関与はないと判断したため、phosphatase活性の測定は行っていない。しかし、培地中に遊離したSepP量についてELISAを用いた測定を何度も試みたが、現時点で成功しておらず原因不明である。この点を除き、全体的には概ね順調に進展していると判断している。昨年度までの検討では、ELISA法によるselenoprotein P(SepP)の測定は未だ成功していない。そこで研究分担者を加え、そのトリプシン分解物のm/zからデータ非依存的MS/MS取得法による網羅的測定を検討した。また、分析の妨害となりうるアルブミン、IgG、トランスフェリンを除去するアフィニティカラムの使用を検討した。しかしながら、血漿および細胞培養培地のいずれの試料もSepPを検出することができなかった。この原因として妨害物質が除去し切れていない可能性が考えられ、さらに詳細に検討する必要性が考えられた。そこで、Hepa 1-6肝癌細胞から分泌されうるSepPの影響について間接的に検討することにし、肝癌細胞と3T3-L1脂肪細胞の共培養系について検討を行った。Hepa1-6肝癌細胞にCRISPR/Cas9を用いてG2 vector導入を検討したところ、SepP mRNA発現量およびタンパク質発現量が低下した。この細胞をスクリーニングしてSepP発現量が最も低下した細胞をSepP knock down細胞(KD細胞)とした。これら細胞にFFAを曝露することにより、Aktのリン酸化割合及びp-Akt/Akt割合が低下した。また、KD細胞のAktリン酸化割合及びp-Akt/Aktの割合は、Hepa1-6細胞よりも減少傾向を示した。以上の結果から、SepPは肝細胞でFFA及びSeMet曝露により発現が惹起されるとともに、肝細胞及び脂肪細胞に作用することによりインスリン抵抗性の増悪化に関与することが示唆された。Insulin抵抗性マウスモデルを用いた検討では、その標的組織中のタンパク質の発現量や酵素活性の測定により、insulin標的組織中のセレンタンパク質発現ならびにROS産生とinsulinシグナル分子の制御との関連性を推定できるが、より詳細な解析は難しい。
ナノ結晶-誘電体複合系の超高速近接場光学応答の研究

金属や半導体のナノ結晶と誘電体の複合系および半導体基板上の量子ドットにおける近接場光の応答を調べ、微小物体における近接場ナノ光学の基礎的知見を得ることを目的として本研究が行われた。本年度の成果は以下の通りである。1) InGaAs量子井戸の断面STM観察量子井戸の厚さや組成の揺らぎと界面領域の局所電子状態を調べるために、超高真空中で劈開した断面のSTM観察を行い、量子井戸の設計値にほぼ一致する断面構造の測定が可能になった。走査トンネル発光分光(STL)を行う光学系の整備をし、微弱な発光の検出が可能であることを確認した。2) InAs単一量子ドットの構造と電子状態MBE法を用いて、GaAs(001)基板上に平均被覆率を2MLまたは2.5MLとしてInAsドット層成長させた。STL分光用の試料にはInAsドット層上にGaAs層とAsキャップ層が積層されている。InAsドットとwetting layerの電子状態をSTSによって調べたところ、低温のフォトルミネセンスから得られるギャップの値に相当する結果が得られ、STM/STSによる単一ドットの評価が可能になった。3)金属ナノ結晶-ガラス複合系の超高速非線形応答銀ナノ結晶を埋め込んだガラスの3次非線形感受率の実部と虚部の分散を測定した結果、虚部は非線形吸収スペクトルの形状に一致すること、実部は銀ナノ結晶の非線形誘電率によって変化した複合系全体の非線形誘電率の分散を示していることがわかった。これは、2準位からなる半導体系材料の分散関係とは異なり、表面プラズモン共鳴の特徴を表していることが明らかになった。
深海堆積岩に記録された古生代から中生代における海洋シリカ循環の変遷

シリカは、主に珪酸塩が炭酸による分解する化学風化により岩石圏からもたらされ、生物により骨格として固定されて堆積物中へ埋没する。地球表層におけるシリカ循環の変化は、珪酸塩風化を支配する物理化学条件と、堆積物中への固定を担う生命活動の地球史上の発展を記録していると言える。本研究では、シリカの主要な堆積場の一つである遠洋域における、古生代後半から中生代前半までの約1.6億年間のシリカの堆積史を復元する。これを数百万年から数千万年スケールの気候変動、生物進化の記録と対比することにより、地球表層におけるシリカを制約してきた要因を探る。
共生社会における性教育の現代的意義-スウェーデンの先進的事例に学ぶ-

前回科研費研究(2001-2004年度)時には達成できなかった、スウェーデンの基礎学校.高等学校におけるsex och samlevnad(性と人間関係)の授業観察の機会を得ることができ、日本語による授業記録作成と分析を行なうことができた。当初計画は,佐藤の従来のスウェーデン性教育研究を踏まえ,共生社会研究としての性教育研究として再度位置づけを明確にする作業を中心とするとしていた。しかし,現地との調整が難航する中2008年2月にようやく15日間の研究調査を設定することができたので,当初掲げた7種類のヒアリング対象の中から敢えて第2番目のスウェーデン性教育協会と第5番目の基礎学校,高等学校限定した。学校関係では,従来からつながりがあるAlviksskolanに加えて,今回新たにStockholm及びその周辺のBanslattsskokan,Bredangsskolanを訪問し,「性と共生」を中心とする授業参観の機会を得た。また,Dalaroskolaのスタッフ,Blackeberg gymnasiumの副校長と面談し,今年9月-10月に両校において「性と共生」の授業の参観を行なう許可を得た。一つの問題点として,スウェーデンでは数年前に比べて授業のビデオ撮影の許可を得ることが難しくなり、今回はBredangsskolan(「性と共生]以外の授業を参観)でしか許可されなかった。研究上記録保存が必要であることついて粘り強く交渉を進めるとともに,次善の策として映像をともなわないvoice recorderでの記録の交渉等も考える必要がある。第2年度は引き続き学校訪問・授業データ収集を続けると共に,Lafa(ストックホルム県エイズ防止プログラム)等学校での「性と共生」教育に関係の深い団体から手始めに,スウェーデンの「共生社会における性教育」のための社会的ネットワークをけ検証する作業も本格的に行なっていきたい。佐藤は、2008年8月30日から9月7日までスウェーデンに渡航し、9月2日にBredangsskolanでbiologi担当教師Ms SofiaSornasに同校の性教育についてインタビューし、3日には同校教諭Ms Signe Lindbackの授業(性教育ではない)を参観した。4日はDalaro skolaを訪問し、教師Ms Jenny Dufberg及び学校看護師Ms Agneta Lewerthによるsex och samlevnadの授業を5時間参観した(7年生男子2グループ、同女子・9学年男子・女子各1グループ)。5日はAl viksskolanを訪問し宗教の授業を参観した。以上の授業参観には性教育(sex och samlevnad)ではないものも含まれる。sex och samlevnadの授業は学校により学年も実施時期も多様であり、渡航期間には必ずしも参観できるとは限らない。今後における参観の可能性に期待し、とりあえずは各学校の教師や生徒とのコンタクトを維持するために、sex och samlevnad以外の科目の授業参観も行なっている。佐藤は、2009年2月17日から24日まで今年度2回目のスウェーデン王国への渡航を行なった。2月20日にはBlackebergs gymnasiumを訪問し、移民生徒男子グループのsex och samlevnadの授業を2時間にわたり参観した。スウェーデンの高等学校での性教育実践参観は初めての経験であった。また他の数日間には、2008年9月のDalaro skola訪問時の授業記録完成作業を、通訳大橋紀子氏の支援を得て行なった。なお、児玉も同月16日から20日までスウェーデンに渡航し、2月18日にはStockholm市内で両名で資料収集を行なった。今年度の調査研究は、前年度までに比べて大きな前進を見た。スウェーデン王国の学校教育におけるsex och samlevnadの実践については2007年度に初めて2校における参観の機会を得たが、いずれの学校でも残念ながらビデオ撮影が許可されず、記録を残せなかった。今年度の2校ではいずれも撮影許可をいただき、Dalaro skolaに関してはビデオ映像に基づく記録をほぼ完成し、Blackebergs gymnasiumについても2009年度9月予定の渡航時に完成させる予定である。スウェーデン語の音声を翻訳記録し、教師-生徒の肉声のコミュニケーションのレベルで実践の具体相を把握できるところまで来た。・研究最終=第3年度にあたり、研究代表者にとって初めての試みとして、2009年6月21日-25日にスウェーデンGoteborgで開催された第19回性の健康に関する国際会議(世界Sexual Health学会年次大会)において口頭発表にエントリーしたが、残念ながら諸般の事情により渡航を中止せざるを得ず、研究発表を行なうことができなかった。・第2年度の平成20(2008)年9月4日にスウェーデンの基礎学校であるDalaro skolaで「性と人間関係」の授業を5クラス参観し、当該年度中に授業記録を作成したが、同じく平成20年度(2009年)2月20日にスウェーデンの高等学校Blackebergs gymnasiumにおいて参観した「性と人間関係」の授業について、本年度(2009年)9月にスウェーデンヘ渡航し、通訳者・大橋紀子氏の協力を得て、授業記録を完成した。・上記2つの学校の授業記録分析を中心とする学会発表を行なった(別記の通り)。

・学会発表資料に加筆して、三重大学教育学部研究紀要に投稿した(別記の通り)。・研究成果報告書『共生社会における性教育の現代的意義-スウェーデンの先進的事例に学ぶ-』を作成した。
風景のドメスティケーションとしての霊山の自然植生

最終年度として、研究代表者の堀は、霊山およびそれに関係する聖所にあたる広島湾内の厳島(宮島)の弥山など、自然植生に対する桜と紅葉の植生景観に関する人為的干渉の歴史や、その文化的背景について考察を加えた(この成果の一部は『風景の世界』(二宮書店:2004)に掲載された。このほか聖所を創出する樹としてのスギに注目し、自然植生としてのスギと植林としてのスギに分けて、その全国分布および神社の分布との関係について考察を進めた。このほか沖縄の代表的聖所である斎場御嶽の空間構成については、上述の『風景の世界』に公表した。このほか都市の中の聖所の事例として鎮守の森との関係についても考察を加え、上記出版物に公表した。なおこれまでに調査を行った各地の霊山および関連する聖所に関する全体的な考察は、本研究のおかげで更なる展開が期待され、そのまとめに向かって鋭意努力中である。また岡は、古代から古墳など歴史的なかかわりが深い隠岐諸島の森林植生について、土地利用との関連で人為的干渉の影響について現地調査を行うとともに、考察を行い報告書にまとめた。松尾は霊山の聖域の構造と自然植生の残り方に注目しまとめを行っている。高岡は、東日本を中心に霊山をはじめとする神社仏閣の分布と、GIS(地理情報システム)を活用して自然植生と人為植生との関係を追及し、論文としてまとめを行っている。大山は、琉球弧では食用に供されてきたソテツが、本州では神社仏閣に植栽されていることに注目し、ソテツの樹齢や歴史、逸話などの資料を収集し、日本人の自然観と人為的な営為との関係についてまとめを行っている。本研究が自然植生を見る視座に新たな観点を加えることができたと考えている。問題の深まりと新たな展開を取り入れて、さらなる研究成果を随時出して生きたい。研究代表者の堀は、研究全体の総括を含めて、霊山の植生に関与した人為作用を春の桜をめぐる風景と秋の紅葉をめぐる風景に注目している。植林をはじめ、選択的に特定の樹種を残そうとする人為作用は、桜と紅葉に関して顕著である。これらの事例の確認を安芸の宮島をはじめ各地で進めつつ、桜と紅葉の風景は、一年を単位とする一組の風景として認識することの重要さを立証しようとしている。そのために広く古代からの諸文献を渉猟するとともに、各地に残る民俗行事も視野に入れて検討している。こうした作業を通じて、日本人が長い歴史を通じて育んできた日本固有の風景の形成を解明しようとしている。研究分担者の岡は、本年度は富士山と蔵王山において植生景観の成り立ちについての調査を行った。群落学的・測樹学的調査に基づきながら景観的な特性の把握を試み、特に積雪が景観形成に果たす役割について検討した。松尾は、修験道による山岳聖域の組織化、その後の山村の成長と林野利用の進展による景観変遷を研究するため、鎌倉後期から南北朝にかけて修験道が隆盛し、今日も祭礼にその影響を残す兵庫県中北部、とくに美方郡村岡町の史資料調査を行った。隣接する浜坂町については上記拙稿で修験道の痕跡を確認している。村岡町の史資料調査では、山絵図(約10点)の撮影、争論史料の複写を行った。これらをもとに、宗教施設の所在・痕跡、境界と境界表示物、林野の世俗的利用の進展状況等に関して検討をしている。また山頂部をつなぐ修験道の広域活動にも留意したい。さらに、寺社参詣曼茶羅を用いた山岳聖域の調査も本研究において行う予定である。史資料活用の便から、宮津市成相寺を候補地として考えている。

大山は、琉球弧におけるソテツの栽培、半栽培、野生状態を観察し、植生調査を実施する一方、関東以南の本州や九州、四国に広くみられる寺社仏閣のソテツ庭園から、ソテツに着目した植物と人間との関係を捉えようとしている。研究代表の堀は、霊山の植生の四季の変化に留意しつつ、文献資料やその他の諸資料に当たるとともに現地調査を行った。特に霊山の植生でも、桜と紅葉に注目し検討を行った。桜については、すでに多くの研究で示されているように、平安時代の頃から里に移植され、時代を下るにつれ至近距離で春季を告げる桜を愛でた。一方、桜と人間の距離が近いゆえに、散る桜に人生の生死と重ねてきた。幕末から明治以降のソメイヨシノが、国家政策にからんで全国に流布した。以上、桜の風景の変遷を示す文献資料の収集と現地調査を行った。一方、紅葉についても文献資料の収集を行うとともに、霊山の紅葉谷などに注目し、宮島他で自然植生に関与した人為作用に注目して現地調査を行った。このほか日本の聖域に典型のスギについて、全国的な分布を平面的広がりと垂直的分布について検討を行った。その結果、スギの自然植生の成育限界は、屋久島を最高点に東北北部に向かって低下する明瞭な緯度勾配を示した。これらの分布図に、スギが存在する社寺林の分布と重ね検討を加えた。その結果社寺林のスギは、自然植生の分布域内に入ることが確認された。スギについては今後さらに日本周辺も視野に入れて分布を確認し、スギと日本文化との関わりについて検討を深めたい。高岡は、長野県戸隠神社の周辺の植生について、極相林と二次林の分布と最近40年間の変化を空中写真と現地調査から図化し、神社と植生の空間配置を、人為的要因と自然的要因の両面から検討した。大山は、琉球弧におけるソテツの栽培、半栽培、野生状態を観察し、植生調査を実施する一方、関東以南の本州や九州、四国に広くみられる寺社仏閣のソテツ庭園から、ソテツに着目した植物と人間との関係を捉えるとともに、一定期間ごとに自動的に画像を撮影する装置によって季節にともなう自然植生の色彩景観の移り変わりを分析しようと試みている。富士山、大山のような大きな山体から安芸の宮島のような小規模なものを抽出して、植生の季節変化と、とくに植生に関与している人為的な影響について吟味しながらそれぞれが調査をおこなった。具体的には極相林と二次林の分布と最近数十年間の変化を空中写真と現地調査から押さえるなど神社と植生の空間配置配慮しながら検討した。また、とくに大山は、ソテツの栽培、半栽培、野生状態を観察し、関東以南の寺社仏閣のソテツ庭園から、ソテツに着目した植物と人間との関係を昨年に引き続き検討した。また、全体の総括として霊山の植生のとくに杉と桜と紅葉に注目し、この象徴的な樹種が日本の景観形成に重要な役割を演じていることを事例を引きながら示す考察をおこなった。杉に関しては極めて人為的に鎮守の森の象徴として植栽されている事例を多く得た。一方、紅葉については、秋の紅葉が赤くなることで、一年の農耕歴の終わりを教える色であること、それが霊山であればあるほどその意味が強調されていることが示唆された。このあと冬の籠りを経て、翌年の春の生命の再生の象徴としての桜が意識されていることを事例を通して示唆された。したがってこうした考えを背景に、自然植生に人為的な意識が反映されて、植生に変化を与えてきたことが示唆された。これらについて、まだ資料の整理が完了せず、現在6月を目標にまとめをおこなっている。
Type-Ⅰ/Type-Ⅱハイブリッド型光増感色素を用いた色素増感太陽電池の開発

本研究では、酸化チタン電極のブレンステッド酸点とルイス酸点の両方を被覆することができる光増感色素を創製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率な色素増感太陽電池(DSSC)の開発を目的として、高い電子注入特性を有するType-I型ピリジル系D-π-A色素骨格と広範囲かつ高い太陽光捕集特性を有するType-II型カテコール系D-π-Cat色素骨格を融合させたType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素を分子設計・合成することに成功した。開発した本色素を用いてType-I/Type-IIハイブリッド型DSSCを作製し、電子注入メカニズムと光電変換特性を解明することができた。本研究では、酸化チタン(TiO2)電極のブレンステッド酸点とルイス酸点の両方を被覆することができるType-I/Type-II型光増感色素を創製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率なType-I/Type-IIハイブリッド型色素増感太陽電池(DSSC)の開発を目的とする。初年度の研究目的と計画は、電子求引性・注入性吸着基としてピリジル基とカテコール基の両方を有する新規なType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素を分子設計・合成し、Type-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの光電変換特性に及ぼす影響を基礎的に追究することである。そこで初年度は、電子求引性・注入性吸着基としてピリジル基とカテコール基の両方を有する新規なType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素と、比較として、カルボキシル系Type-I/ピリジル系Type-I型D-π-A色素、Type-I型ジカルボキシル系D-π-A色素、Type-I型ビピリジル系D-π-A色素およびType-II型ジカテコール系D-π-Cat色素を合成し、これらの光物性・電気化学的特性および光電変換特性を明らかにした。Type-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素を吸着させたTiO2薄膜の光吸収帯は、Type-I光増感色素あるいはType-II光増感色素を単独で吸着させたTiO2薄膜の光吸収帯を足し合わせたものと良い一致を示した。Type-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素を用いたDSSCの光電変換特性は、Type-I光増感色素を単独で用いたDSSC特性より劣ってはいたが、Type-I光増感色素とType-II光増感色素の光吸収スペクトルを反映したIPCE特性を示すことがわかった。本研究では、Type-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素の創製とType-I/Type-IIハイブリッド型色素共吸着TiO2電極を作製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率なType-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの開発を達成することを目的としている。本研究を遂行するために、申請書の計画通りに、初年度に電子求引性・注入性吸着基としてピリジル基とカテコール基の両方を有する新規なType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素の合成と光物性・電気化学的特性と光電変換特性の評価を行った。これまでの研究成果は、国際学会での発表のみならず、国際学術誌への投稿を予定しており、本研究課題は概ね順調に進展しているといえる。二年目の研究目的と計画は、ピリジル系D-π-A色素とカテコール系D-π-Cat色素を共吸着させたType-I/Type-II型色素共吸着TiO2電極を用いてDSSCを作製し、Type-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの性能向上を図ることである。そこで実際に、TiO2電極を浸漬させる色素溶液の溶媒、濃度、浸漬時間、ピリジル系D-π-A色素溶液とカテコール系D-π-Cat溶液に浸漬させる順序、あるいは両色素の混合溶液を使用することで、色素共吸着TiO2電極の作製を行った。その結果、ジピリジル系D-π-A色素YNI-2とカテコール系色素YM-2の混合溶液にTiO2電極を浸漬することで、両色素を共吸着させたTiO2電極の作製に成功した。作製した色素共吸着TiO2電極上の両色素の合計色素吸着量は、それぞれの色素単独での色素吸着量の合計であった。YNI-2とYM-2を共吸着させたTiO2薄膜の光吸収帯は、THF中での各色素の光吸収帯に比べて、長波長領域においてブロード化していた。この結果は、カテコール系色素YM-2とTiO2表面間での強い電子的相互作用により、YM-2のHOMOからTiO2電極の伝導体への直接的な電子注入に由来する長波長領域の光吸収帯の出現に起因している。TiO2薄膜上への色素共吸着は、FT-IR測定からも確認した。このことから、色素吸着量を低下させること無く、本研究課題の目標の一つである色素共吸着法の確立を遂行し、太陽光捕集効率とTiO2電極の色素被覆率の向上を達成することができた。

本研究では、Type-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素の創製とType-I/Type-IIハイブリッド型色素共吸着TiO2電極を作製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率なType-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの開発を達成することを目的としている。本研究を遂行するために、申請書の計画通り、二年目に、ピリジル系D-π-A色素とカテコール系D-π-Cat色素を共吸着させたType-I/Type-II型色素共吸着TiO2電極を用いてDSSCを作製した。これまでの研究成果は、国際学会での発表と国際学術誌で公表しており、本研究課題は概ね順調に進展しているといえる。本研究では、酸化チタン(TiO2)電極のブレンステッド酸点とルイス酸点の両方を被覆することができるType-I/Type-II型光増感色素を創製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率なType-I/Type-IIハイブリッド型色素増感太陽電池(DSSC)の開発を目的とする。本年度は、高い電子注入特性を有するType-I型ピリジル系D-π-A色素骨格と広範囲かつ高い太陽光捕集特性を有するType-II型カテコール系D-π-Cat色素骨格を融合させたType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素OF-Py-Catを分子設計・合成した。さらに、比較のためにType-I型ビピリジル系D-π-A色素OF-Py-PyとType-II型ジカテコール系D-π-Cat色素OF-Cat-Catも合成した。OF-Py-Cat、OF-Py-PyおよびOF-Cat-Catの光物性および電気化学的特性を評価するために、可視吸収・蛍光スペクトル測定およびサイクリックボルタンメトリー測定を行った。さらに、色素ーTiO2電極間の相互作用を調べるために、色素吸着させたTiO2薄膜のFT-IR測定を行った。これら色素を用いたDSSCsを作製し、IPCE測定、電流ー電圧測定および電気化学的インピーダンス測定から光電変換特性を評価した。結果として、OF-Py-Catを用いたDSSCは、Type-I DSSCとType-II DSSC特性を示したが、その光電変換特性はOF-Cat-Catと同程度であり、OF-Py-Pyの場合に比べて低い特性に留まっていることがわかった。しかしながら、TiO2電極を浸漬させる色素溶液濃度を調整して色素吸着量を制御することで、また、表面改質TiO2電極の開発を達成することで、Type-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの光電変換特性を改善できるものと期待できる。本研究では、酸化チタン電極のブレンステッド酸点とルイス酸点の両方を被覆することができる光増感色素を創製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率な色素増感太陽電池(DSSC)の開発を目的として、高い電子注入特性を有するType-I型ピリジル系D-π-A色素骨格と広範囲かつ高い太陽光捕集特性を有するType-II型カテコール系D-π-Cat色素骨格を融合させたType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素を分子設計・合成することに成功した。開発した本色素を用いてType-I/Type-IIハイブリッド型DSSCを作製し、電子注入メカニズムと光電変換特性を解明することができた。Type-I型ビピリジル系D-π-A色素PPおよびType-II型ジカテコール系D
肝線維化過程における伊東細胞の形質変換の機序

伊東細胞は筋線維芽細胞様に形質を変え、細胞外マトリックスを多量に産生する。しかし、その形質変換のマーカーがなく、この分野の研究の支障になっていた。我々は、伊東細胞に発現する未知蛋白のcDNAクローンを二種類(#72、#81)得ており、それらの発現状況より、形質転換のマーカーとなり得ると考えた。そこで、本年度はそれらの本体を明らかにすることを第一の目標として研究を進めた。1.分化段階を認識するマーカーの同定と抗体の作製:(1)cDNAクローニング:得ているcDNAは、蛋白の全長をコードするものではないため、再スクリーニングを行っている。#72(約2kbのmRNAに対応)に関しては、最長1050bpのcDNAを得ている。#81(約3kbのmRNAに対応)では、スプライシングの違いによると考えられる二種類のcDNAを得た。それぞれ最長1914,1981bpで、3'側の共通部分は1534bpであった。しかし、開始コドンは未だ得られていない。(2)抗体の作製:cDNAから予測されるアミノ酸配列のN端10アミノ酸残基のペプチドを合成し、ウサギに免疫した。#72に対する抗血清が得られ、その性状を検討中である。しかし、#81に対する抗体は誘導されず、他の抗原性のあると予測される部分のペプチドを用い、再度ウサギを免疫している。また、合成ペプチドを用いた抗体はタイターが、比較的低いため、cDNAを発現ベクターpGEXにサブクローニングし、大腸菌に発現させたリコンビナント蛋白を用いての抗体作製も試みている。2.今後の予定:上記の実験の結果得られるcDNAや抗体を用いと、各種病態下の伊東細胞におけるこれらの蛋白の発現を、肝マクロファージにおける各種サイトカインの発現との比較で検討する。また、培養伊東細胞を用いて、新しいマーカーの発現に対するサイトカインの影響を検討する。
里地里山生態系における植生と管理が系内の炭素循環に与える影響

気象・植生データの組み合わせにより得られる一次生産量のデータと土壌有機物動態モデルを併用することで,任意の里地里山生態系における炭素循環過程の推定が可能になった。また、モデルを利用することにより,多様な管理・施業履歴をそれに伴う炭素循環過程の変化と関係づけることができるようになった。以上の知見より、炭素循環過程の変化による適正な管理指標の提案が可能になっただけでなく,より面的な評価や将来予測への応用も可能となったと考えられる。里地里山生態系において,どのような管理が適正であるのか,また,どのくらいの期間で適正化されるのか,定量的な指標を用いた研究はほとんど行われてこなかった。本研究の目的は,里地里山生態系における植生および管理体系の違いが,系内炭素循環の量および質に与える影響を調べることにより,1.里地里山生態系における適切な管理体系とは何か,2.自然生態糸と里地里山生態系はどれほど異なっており,現在の里地里山生態系は将来どう変化するのか,の2点を明らかにするための定量的な指標を与えることである。平成21年度は,関東地方における里地里山生態系を,湿潤アジアの森林および耕地生態系における炭素循環という,より巨視的なのフレームワーク中への位置づけを行ったうえで,衛星データと地上で観測された気象データおよび植生データより,一次生産量を推定し,関東地方の里地里山生態系を代表する研究サイトを選定した。具体的成果として,1.湿潤アジアにおいて土壌生態系内の劣化指標として有効な易分解性炭素量を,関東地方の里地里山における適正管理の指標として採用できる可能性が示唆されたこと,2.衛星データおよび気象・植生データの組み合わせにより得られる一次生産量のデータを用いることで,任意の研究サイトにおける炭素循環量の推定が可能になったことが挙げられる。本年度の研究成果により,選定した里地里山生態系における生態系内炭素循環の特徴付けが可能になっただけでなく,異なる管理下において実測される各種炭素量を詳細に分析することにより,適正な管理指標の提案が可能になると考えられる。本研究の目的は,里地里山生態系における植生および管理体系の違いが,系内炭素循環の量および質に与える影響を調べることにより,1.里地里山生態系における適切な管理体系とは何か,2.自然生態系と里地里山生態系はどれほど異なっており,現在の里地里山生態系は将来どう変化するのか,の2点を明らかにするための定量的な指標を与えることである。平成22年度は,昨年度に行った,湿潤アジアの森林および耕地生態系における炭素循環という,より巨視的なのフレームワーク中への位置づけをさらに発展させるべく,過去に半乾燥地自然生態系および耕地生態系において開発した炭素動態モデルを本研究サイトで得られたパラメータに適用することで,里地里山生態系における炭素循環のモデル化に関する研究を行った。具体的成果として,1.気象・植生データの組み合わせにより得られる一次生産量のデータを用いることで,任意の研究サイトにおける炭素循環過程の推定が可能になったこと,2.モデルを利用することにより,多様な管理・施業履歴をそれに伴う炭素循環過程の変化と関係づけることができるようになったこと,3.炭素循環過程の変化による適正な管理指標の提案が可能になったこと,が挙げられる。炭素動態モデルを用いることで,現状分析だけでなく,将来予測やより面的な評価への応用も可能となったと考えられる。
自己言及性と双方向性を考慮した新しい触覚センシング技術の構築

本研究では,ヒト自身の指をセンサ素子として利用し,対象に触れた際に対象と自身の皮膚との力学的相互作用で生じた自身の皮膚振動を計測する指装着型センサを開発した.使用者は触覚を感じながら触動作を生成でき(双方向性),ヒト自身の優れた触知覚特性を損なわずに,ヒトが受容する触覚情報を取得できる(自己言及性).皮膚の振動伝搬特性や触動作と触覚受容の関係に関する基礎的実験から,ヒトの触知覚特性についても考察した.開発したセンサを用いた粗さ計測の実験結果は,本センシング技術の可能性と検査技能等への有用性を示した.本研究では,ヒト自身の指をセンサ素子として利用し,対象に触れた際に対象と自身の皮膚との力学的相互作用で生じた自身の皮膚振動を計測する指装着型センサを開発した.使用者は触覚を感じながら触動作を生成でき(双方向性),ヒト自身の優れた触知覚特性を損なわずに,ヒトが受容する触覚情報を取得できる(自己言及性).皮膚の振動伝搬特性や触動作と触覚受容の関係に関する基礎的実験から,ヒトの触知覚特性についても考察した.開発したセンサを用いた粗さ計測の実験結果は,本センシング技術の可能性と検査技能等への有用性を示した.本研究では,ヒト自身の指を利用し,対象に触れた際に対象と自身の皮膚との間で生じた振動を指先につけたマイクロフォンで取得・評価するセンサを開発すること,本センシング技術の可能性と具体的有用性を示すことを目的としている.使用者は触覚を感じながらセンシング動作を生成でき(双方向性),得られる情報も使用者が知覚している触覚情報の基となる情報であり(自己言及性),ヒト自身の優れた触知覚特性を損なわずに,客観的にヒトが受容する触覚情報を取り扱うことができる.本年度は,複数のマイクロフォンを用いて指装着型のセンサを試作し,本センサによる対象の触覚情報評価,およびその他の応用の可能性に関する基礎的検討を行った.まず,指側面部にマイクロフォンが接触するように装着可能な指輪型のセンサを試作した.受感素子となるマイクロフォンと対向して外部音取得用のマイクロフォンも設置し,指先以外で起こったノイズをキャンセルできるタイプ,2つのマイクロフォンを指両側面に設置し、センサ出力の重心位置を求めることができるタイプを試作した.なお,リアルタイムにセンシング可能である.複数の粗さ試料片に対するセンシング実験の結果,使用者に押付け力や速度などを指示することなく,平面上だけでなく曲面上においてもセンサ出力と粗さとの間に良好な相関関係を確認でき,本センサが粗さ評価に有効であることが示された.さらに,同じ粗さの場合,センサ出力は平面上と曲面上で似ており,ヒトはベース形状に関わらず,表面の粗さを同様に受容し評価できることが示唆された.また,センサ出力は同じ粗さでも使用者ごとに大きさや周波数が異なっていた.これは,各使用者の皮膚特性や触動作の違いが反映されているためである,これを活用し.ある使用者が別な使用者と同じセンサ出力になるように触動作を変化させることで,機械刺激レベルでの触覚情報の共有の可能性が示唆された.本研究では,自己言及性と双方向性を組み込んだ触覚センシング技術の構築を目的としている.自身の指をセンサ素子として利用し対象と皮膚の間で生じた振動を取得・評価するセンサの開発,およびその応用について検討している.昨年度までに,複数のマイクロフォンを用いた指装着型センサを試作し,平面および曲面上の粗さ評価への有効性,およびセンサ出力に含まれる個人差の確認や触覚情報の共有の可能性について検討した.本年度は.上記の複数のマイクロフォンを用いたセンサに関する触動作の影響検討と皮膚振動を正確に計測する新たなセンサの試作,人の触知覚における双方向性に関する基礎的実験を行った.本開発のセンサは使用者の触動作の影響を受ける.そこで,複数人の被験者に対して,押しつけ力となぞり速度を一定に保つよう指示した上で,触動作に応じてセンサ出力がどのように変化するか調べた.その結果,押しつけ力の増加に応じて,センサ出力が増加する傾向は見られたが,速度に応じては,一定の変化は見られなかった.また,加速度センサを2つ用いて,正確に皮膚振動を計測する指装着型センサを新たに開発した.指に貼りつけた加速度センサで皮膚振動と指の動きを計測し,指輪に固定された加速度センサで指の動きを計測し,両者の差分値から皮膚振動を計測する.皮膚振動を正確に捉えられることから,人への機械刺激の入力を扱う上では,マイクロフォンより有利といえる.また,人の触知覚における双方向性を検討するため,粗さの弁別実験を行い,同時に人の触動作を計測することで,粗さの程度および評価方法(絶対評価,相対評価)によって,触動作がどのように変化するか調べた.その結果,粗さの程度によって,使用する押しつけ力の大きさの変化幅を変えること,評価方法によって,なぞり速度を変えることが明らかになった..本研究では,自身の指をセンサとして利用し対象と皮膚の間で生じた振動を取得・評価するセンサの開発,およびその応用について検討を行った.使用者は触覚を感じながらセンシング動作を生成でき(双方向性),得られる情報は使用者が知覚している触覚情報の基となる情報である(自己言及性).人間の優れた触知覚特性を損なわずに,客観的に人間が受容する触覚情報を取り扱うことができる.これまでに開発した指装着型の皮膚振動計測センサを基に,皮膚に伝搬する振動の特性を素早く計測可能なシステムを構築した.

これを用いて人間の指先の皮膚振動伝搬特性を計測したところ,200250Hz周辺にピークがあり,皮膚の他の部位で計測されている振動特性と同様の結果を得た.さらに,指先以外の部位(爪や指根元など)についても計測を行い,指先に入力された振動が指全体にどのように伝搬するかを調べた.接触条件についても検討し,皮膚振動伝搬特性は接触圧や接触面積により変化するが,その変化や大きさについては個人差が大きいことを明らかにした.皮膚振動と振動感覚との関係に関する検討として,指先にテープ等を装着し,積極的に皮膚に伝搬する振動を増幅/減少させ,振動感覚が変化するかを心理物理学実験により調べた.その結果,入力刺激は同一でも,伝搬する皮膚振動の変化に応じて,振動の知覚強度が変化することを示した.また,センサを用いた物体表面の粗さ計測について検討を行った.一定の触動作(押付け力や速度)を用いることで,センサ出力と粗さとの間に良好な相関関係が得られ,同一の粗さであれば,平面や曲面といった形状に関係なく似たセンサ出力が得られる傾向が示された.この結果を基に,センサ出力には個人差があるが,平面の粗さ試料片を参照試料として準備し,これに対するセンサ出力を基に正規化することで,粗さの絶対評価が行える可能性が示唆された.センサの試作や改良およびセンサ出力と人の触動作との関係について検討も進んでおり,また,心理物理学的アプローチも取り入れ,人の双方向性に関わる触知覚特性についても理解が進みつつあり,当初の計画の通り,良好に研究が進展していると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,マイクロフォンを用いたセンサ以外に,より正確に皮膚振動を捉えるため,加速度センサを用いた指装着型センサも開発した.また,複数のセンサ出力から,信号の重心を求めたり,触動作がセンサ出力に与える影響を調べ,さらに,粗さ知覚における双方向性の寄与を検討するための基礎的実験を行った.今後もこれらを継続し,加えて,皮膚の力学特性の影響や個人差も考慮し,自己言及性および双方向性の視点から人の触知覚特性について理解を深める.また,センサの改良およびリアルタイムの信号処理について検討し,開発したセンサを用いた具体的応用として,粗さ評価および触感覚の共有について検討する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
発展的ソフトウェアの理論に関する研究

1.発展的プログラミング機構の研究(担当:伊藤):逐次プログラムを並列環境に発展的に進化させるときに問題となる健全並列化メカニズムの理論的基礎を並列関数型プログラミングを対象として与え、試作システムにより実証した。2.検証系の検証と検証情報の発展(担当:萩谷):モデル検査系などの検証系の検証を高階論理に基づいて行った。また、検証情報を発展させるため述語の帰納的定義を発展させる方法を提案し実現した。3.実時間環境のための発展的ソフトウェアの理論(担当:米崎):リアクテイブシステムの仕様の時相論理による実現可能性の判定法とその正しさの証明を与え、更に、この方法に基づく検証システムを作成した。4.実行可能仕様理論のための関数論理型プログラムの計算モデル(担当:井田):遅延ナローイング計算系の理論的性質を解析し、これに基づく関数論理型プログラミングシステムを分散環境の下に作成した。5.適応的書き換え系とその理論(担当:坂部):書き換え規則や項書換え系をFirst Class Objectとして扱える書換え型の計算モデルを与え、その理論的性質を解析した。6.発展的プログラミングを書き換えシステムの諸性質(担当:外山):書き換えシステムによって発展過程を形式化したときに問題となる書き換えシステムの分解・合成、停止性判定について新しい定理を得た。その他、線形論理の拡張について、時間概念の導入(伊藤)、場所と時間を表す様相の導入(東京大学:小林直樹)、書き換え系との融合による実時間システムの記述と検証への応用(慶應義塾大学:岡田光弘)、線形論理型言語の高速コンパイラ(神戸大学:田村直之)などに関する研究が行われた。また、デッドロックフリーダムを保証する型システム(小林直樹)、環境を明示的に導入した型付き環境計算体系(東京工業大学:西崎真也)、簡明なパッケージの設計と実現(伊藤)などについての研究も行われた。発展的ソフトウェアの理論に関して次のような研究を行い、所期の研究成果を得た。1.ソフトウェア仕様作成プロセス理論の研究(担当:井田哲雄)発展機能を取り入れた論理型・関数型パラダイム、並列分散環境における進化的プログラミング方法論やマルチパラダイム複合処理系の研究を行い、関数・論理型プログラミングと項書換え系に基づく計算モデルの拡張を与え、拡張されたモデルの求解完全性などの結果を得た。2.書換え型計算に発展的ソフトウェアの基礎研究(担当:坂部俊樹)書き換え規則や項書換え系をFirst Class Objectとして扱え、また、書換え過程の制御を同期演算により記述できる計算モデルについて合流性の十分条件を与えた。また、通信プロセスに関して、実時間通信プロセスの検証技法に関する成果を得た。3.実時間環境のための発展的ソフトウェアの理論の研究(担当:米崎直樹)リアクティブシステムの発展的構成を目的として、仕様記述の発展的精密化(時間領域の精密化、段階的検証法、差分的検証法等)の研究を行い、1)弱い離散構造を持つ様相論理の結合法による自動証明法、2)システムの実現可能性の分類と判定アルゴリズム、3)様相オペレータを含む命題線形論理CLLeの新しい意味論ついて成果を得た。4.検証系の検証と検証情報の発展(担当:萩谷昌己)プログラミング及び問題解決機構の研究に関し、正当性検証を行う検証系自身の検証と、検証情報の発展的支援を行う研究を行い、各種検証系の基礎となるグラフ探索アルゴリズムの形式的検証,Javaバイトコ-検証系のための型体系,証明支援系のユーザ・インタフェースなどについて成果を得た。5.言語処理系の適応的発展機構とプロセスの視覚化の研究(担当:伊藤貴康)関数型並列プログラムを対象として実行効率のよい処理機構を与え、プログラムの実行コストを考慮した処理系の適応的改良法の研究を行い、そのための視覚的ツールを試作した。

発展的ソフトウェアの理論に関して、平成9年度の研究成果を踏まえて、次のような研究を行い、所期の研究成果を得た。1.発展的プログラミング機構の研究(担当:伊藤貴康):プログラム粒度に基づく適応的機構の理論を用いてプログラムの発展的改良を行える視覚的プログラミングツールPaiVisualizerを設計・試作すると共に、場所と時間の概念を導入した分散プログラミング言語をJAVAを基にして設計し、場所の概念を備えたJAVA言語については処理系の試作と評価も行った。2.ソフトウェア仕様作成プロセス理論の研究(担当:井田哲雄):発展機構を取り入れた論理型・関数型プログラミングの理論研究を行い、等式付き書き換え系の停止性、条件付き遅延ナローイング計算系の合流性・完全性の結果を得た。また、制約解消機能を備えた関数論理型プログラミングシステムを作成した。3.書き換え型計算に基づく発展的ソフトウェアの基礎研究(担当:坂部俊樹):MRC(Meta-term Rewriting Calculus)の理論研究を行い、MRCの合流性定理を与えた。また、代数的仕様検証のための線形文脈帰納法を与えた。MRCの実行と解析を行う環境を動的弁別ネットを用いたMRCインタプリタを試作した。4.実時間環境のための発展的ソフトウェアの理論の研究(担当:米崎直樹):実時間が記述可能な新しい論理体系RTL-Qを構成し、その弱完全性を証明した。また、仕様からの適切な情報を推論する論理体系を与えた。実時間ソフトウェアの検証の立場から、欠陥仕様からの修正部分の抽出、仕様の分類とその判定法、グラフを用いた充足可能性判定のアルゴリズム等についての成果を得た。5.検証系の検証と検証情報の発展(担当:萩谷昌己):検証を行うソフトウェアである検証系について研究を行い、グラフ探索とモデル検査のアルゴリズムの与え、また、JAVAバイトコード検証系の検証法を与えた。検証情報の発展のための帰納的定義法とその抽象化、発展を支援するユーザインタフェースなどの研究を行い、理論的成果と共にシステム作成も行った。発展的ソフトウェアの理論に関して、平成9年度および平成10年度の研究成果を踏まえて研究を行ない、次のような研究成果を得た。1.発展的プログラミング機構の研究(担当:伊藤貴康):並列Schemeプログラミングのための健全並列化メカニズムを理論および実際のシステムを基に確立し、逐次プログラムを発展適応的に並列化するための基礎を確立した.また、発展的モジュラープログラミングの実現のため簡潔なパッケージ機能をISLISPに導入した.2.ソフトウェア仕様作製プロセス理論の研究(担当:井田哲雄):実行可能仕様記述の基礎となる制約:関数型プログラムの計算ソフトとアルゴリズムについて基礎的な成果を得、処理系を作成した。
時間・場所を軸とした3次元空間における疾病発生様式の理論疫学的研究

厚生省の実施している感染症サ-ベイランス事業の対象疾患のうち,主に小児が罹患する12疾病を対象として,流行様式の観察を行った。観察の期間は,昭和60年第1週から昭和63年第52週までの209週とし,各週の全国1定点当たりの患者数を資料として用いた。流行の周期性をみるために,自己相関係数を求めた。次に,流行周期は,様々な要因から複合的に構成されることが考えられるため,各疾病ごとにフ-リエ解析を行い,スペクトルを求めた。この際,各疾病で患者数が異なることから,各週の患者数を209週の合計患者数で除して標準化を行った。更に,スペクトルの係数の大きいものから3つの周期を用い,どの程度元のデ-タと一致するかを観察した。結果は以下のとおりである。(1)麻しん様疾患,水痘,乳児嘔吐下痢症,ヘルパンギ-ナについては,季節性がはっきりとしており,第2スペクトルまでで流行の80%以上が説明できる。(2)流行性耳下腺炎,異型肺炎,伝染性紅斑は,長い周期性が推測され,観察期間をさらに伸ばす必要がある。(3)風しん,手足口病は,年間の季節変動と長い周期性があり,複雑なスペクトルを示した。(4)百日せき様疾患は,観察期間の前半と後半で流行の形が異なっており,今後の推移を観察する必要がある。(5)溶連菌感染症,突発性発疹は,季節方動が認められるが,さらに複雑な要因が関与している可能性がある。1.小地域単位の観察による時間空間集積性について流行現象は、一定の期間・一定の空間において事象が多く発生する現象と考えられる。そこで、空間を限定した上で一定の期間における事象の発生パターンを数量化して流行の強度を示すことを試みた。事象が一様に起こると仮定して、発生パターン各々の生じる確率を計算することにより、指標値の確率を計算した。時点及び発生数が増加するにつれ、発生パターンが著しく増加するため、指標値に対応する確率は、モンテカルロ法によりシュミレーションを行い求めた。この結果、ある地域で一年間の発生数がわかっているとき、月別の発生パターンを数量化して、偶然生じた結果か、何らかの要因によって集中して発生したかを判定することが可能となった。2.原因不明疾患および既知感染症の考察原因不明疾患として川崎病をとりあげ、その同胞発生例について家族集積性について考察した。その結果、川崎病患者の同胞からの発病率は一般人口からの発病率に比較して著しく高く、家族集積性があることが推定された。その他既知の感染症について、流行の大きさを示す指標を考察することにより、流行現象を明確化し得る指標を得た。これにより、流行の始期を適切に把握し、対策に反映させ得ることが可能となった。以上から、流行現象を一定の数値で分析し得る手段が得られたことになるが、今後は更に空間的な集積度について考察を深めていく必要がある。昨年度の時間的集積性に引き続き、今年度は空間的集積性についても検討を加えた。全国で実施されている結核・感染症サ-ベイランスの資料を用い、毎週報告のある19疾病を対象として分析を行った。空間集積性の指標としては、隣接する都道府県間での流行のピ-クの間隔を指標化することによって行った。また、時間的集積性の指標と空間的集積性の指標を総合化することにより、伝播力を推定し対象疾病を分類した。分類された型として、(1)流行がみられない疾病、(2)流行がみられるが、空間的集積性のみられない疾病、(3)流行がみられ空間的集積性も強くみられる疾病があった。次に空間的集積性について、都道府県内の保健所単位で、観察を行った。この場合、疾病の観測される定点が少なく、流行現象が安定しておらず空間的集積性についても十分に安定した指標とはならなかった。

過去2年間の研究において,疾病発生の小地域単位の観察による時間空間集積性の観察,感染症の流行様式の観察,原因不明疾患の家族内集積性の観察,感染症サ-ベイランスデ-タの観察などを行った.これらの結果の詳細な検討より,疾病発生様式の理論疫学的考察におていては時系列変化の周期性を解析する一手法としてフ-リエ解析を用いることが,一つの妥当性を持つ解析方法であるという結論に達した.そこで,厚生省の実施している感染症サ-ベイランス事業の対象疾患のうち,主に小児が罹患する12疾病(麻しん様疾患,風しん,水痘,流行性耳下腺炎,百日せき様疾患,溶連菌感染症,異型肺炎,乳児嘔吐下痢症,手足口病,伝染性紅斑,突発性発疹,ヘルパンギ-ナ)を対象として,流行様式の観察を行った.観察の期間は,昭和60年第1週から昭和63年第52週までの209週とし,各週の全国1定点当たり患者数を資料として用いた.流行の周期性をみるために,自己相関係数を求めた.次に,流行周期は,様々な要因から複合的に構成されることが考えられるため,各疾病ごとにフ-リェ解析を行い,スペクトルを求めた.この際,各疾病で患者数が異なることから,各週の患者数を209週の合計患者数で除して標準化を行った.更に,スペクトルの係数の大きいものから3つの周期を用い,どの程度元のデ-タと一致するかを観察した.