hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大脳皮質アデノシン系による局所睡眠の制御

2.局所OFFピリオドの発生が大脳皮質局所のアデノシン系に起因するか否かを調べる、については今年度は大脳皮質の興奮性細胞でアデノシンA1受容体が欠損したマウスを作成し、現在記録実験を行っている。またAAVウイルスを用いた局所的な大脳皮質のアデノシンA1受容体の欠損によるノンレム睡眠時の単一細胞外電位の変化を観察するために、今年度はウイルスの準備を行った。徐波は睡眠欲求の指標と考えられているが、その発生メカニズムは不明である。本研究では自由行動下のマウスを用いて、覚醒・睡眠時の大脳皮質の細胞外電位の測定を行い、徐波発生時とそれ以外(覚醒)の状態において神経活動が単一細胞レベルおよびネットワークレベルでどのような様態を示すのかを調べた。徐波睡眠では神経細胞は同期したリズミックな活動を示すこと、興奮性細胞ではバースト発火率の増加が見られたが抑制性細胞では変化がなかった。しかし神経ネットワークレベルでは、覚醒時と比べ徐波睡眠ではネットワークが弱くなっており、逆に細胞内カルシウム流入量は大きく、覚醒時とノンレム睡眠時で大脳皮質の活動様態が大きく異なる。平成26年度の目標である自由行動下のマウスの大脳皮質の異なる2か所からの細胞外電位記録の系を確立できた。しかしOFFピリオドの定量的な解析をまだ行っていないため、今後は解析を進めていく。時間あたりのスパイク数が少ないことにより、相互相関解析で傾向が見られないことの解決策として、別の解析を行い精査している。2つのユニットのスパイクについて、一方のスパイクに対するもう一方のスパイクが発生する間隔を計算するという方法を用いて今後は解析を行う。また、断眠実験を行いデータを増やす。断眠実験については、Local field potentialとスパイクの相関を調べ、睡眠欲求の増加とスパイクの活動との間の関係性を明らかにする予定である。これらの研究成果をまとめて学会での研究発表を行い、国際誌に発表する。長時間の記録実験でもマウスにストレスがなく、効率よく記録を行うために、天秤の原理を利用してマイクロドライブとテザーを吊ることでマイクロドライブとテザーの重さをキャンセルアウト、かつ記録中にコネクターが外れにくくするよう改良を行った。神経生理学睡眠今後はAAVウイルスを用いてニューロンに発現するアデノシンA1受容体あるいはアストロサイトのアデノシンキナーゼを部位特異的に欠損させ、その部位における細胞外電位を記録し、OFFピリオドの発生頻度や持続時間の変化を観察する。また、OFFピリオドの定量的な解析を行う。
胎内環境のバイオマーカーとしての乳歯エナメル質含有元素の分析

母体の子宮内での胎児の環境を知る手掛かりとして、生え代わりのために抜去された乳歯を用いて、そのエナメル質に含まれる微量元素を測定した。乳歯エナメル質には、胎児期に作られた部分と乳児期に作られた部分があり出生時を示す新産線によって区別される。この構造を破壊せずに、それぞれに含まれる微量元素を測定する方法としてマイクロPIXE法を用いた分析法を確立した。胎児期形成のエナメル質にはカルシウムやリンの他にナトリウム、マグネスシウム、亜鉛、ストロンチウム、鉄などの微量元素が様々な濃度で含まれていることが分かった。当該乳歯が形成される時期の母体側の生活環境因子と出生時以降の児の健康状態関連因子についての質問項目と回答方法を決定し、質問紙調査用紙を作成した。永久歯との交換期にある乳歯を保有する外来患者に対し、脱落あるいは抜去乳歯の提供を依頼して乳歯の収集を図るとともに、保護者に対する質問紙調査を実施し、着実に試料数の確保が進んでいる。エナメル質内新産線前後における元素分析に適した分析方法と諸条件の検討を行った。文献的検討および予備実験により、微小範囲における微量元素の検出にすぐれ、マッピングも可能なマイクロPIXE法が、本研究の目的に合致することを見出した。本法の応用にあたって、工学研究科量子工学専攻石井研究室から専門的知識の提供を受け、分析における全面的協力を得た。目的とする新産線を含む微小範囲を効率よくスキャンするための試料の作成法を工夫し、さらに、スキャン範囲の元素マッピング画像と新産線の位置を明示する光学顕微鏡像との重ね合わせにより、新産線の位置をマッピング画像上で把握することを可能にした。予備実験に用いた乳歯の分析結果ではエナメル質の主成分であるCa,Pの他に、Na,Mg,Al,Cl,Fe,Cu,Zn,Srなどの元素が検出された。ClとZnはエナメル質の表層で高濃度を示し、特異的な分布がみられた。予備実験に用いた健康な小児の乳歯では、新産線前後での明らかな変化が見られなかったが、出生前後の健康状態に大きな変化があった小児の乳歯では、その変化を捉える事が出来る方法であると示唆された。本年度は、元素分析に関わる方法および条件をほぼ確立することができた。この成果は、第26回PIXEシンポジウムで発表した。永久歯との交換期にある乳前歯を保有する外来小児患者に対して抜去乳歯の提供を依頼し、同意の得られた乳前歯を分析用試料として収集した。同時に質問紙調査により当該乳歯を保有する小児の出生時の状況についての情報を得た。本学工学研究科量子工学専攻石井研究室の協力を得て、平成21年度に確立したマイクロPIXE法を応用したエナメル質内微量元素分析のための試料の調整法および測定条件を適応して、異なる健康背景をもつ小児から得られた乳歯の分析を進め、出生前後での元素濃度の比較を試みた。その結果、脳性麻痺児の乳歯の分析において、スキャン範囲のCaおよびPの元素マップ上で、エナメル質内に新産線と判断できるラインを確認することができ、マップ上で出生前形成部と出生後形成部を判別することが可能となった。さらに、この新産線の位置を他の微量元素マップ上にトレースすることにより新産線前後での各元素の濃度を比較した。分析したすべての乳歯で、微量元素としてNa,Mg,Si,Cl,Fe,Zn,Srが検出され、脳性麻痺児の乳歯では加えてKが検出された。線分析によりこれらの微量元素の新産線を挟む領域での濃度を算出したが、計測値のばらつきが大きく出生前と出生後での濃度差は明らかではなかった。CaおよびPに関しては、新産線部における元素濃度は明らかに出生前および出生後より低く、また、出生前のCa濃度は出生後に比較して低く、胎児期の低栄養を反映していると考えられた。本分析方法により、出生前および出生後の微量元素の分布状態と濃度を求めることができ、この比較に基づいて胎内環境の評価ができる可能性が示された。この成果については、第27回PIXEシンポジウムで発表した。本研究で元素分析のために用いてきたマイクロビームシステムが、平成23年3月11日発生の東日本大震災により大きく損壊し使用不能となったため、乳歯試料の元素分析の症例数を増やすことができなかった。本年度は、マイクロビームシステム稼働再開時に直ちに分析に供することができるよう乳歯試料の収集と分析のための試料作成を継続した。また、昨年度までに分析を終えた試料のデータ解析を進め、エナメル質内新産線の前後での微量元素濃度の算出、象牙質内微量元素濃度の算出を行い比較検討した。その結果、エナメル質と象牙質で比較すると、(1)検出された微量元素の種類は一致した、(2)各微量元素の濃度はほぼ同程度であったが、Mgはエナメル質より象牙質で濃度が高かった、

(3)Feの濃度は、エナメル質、象牙質とも試料間でばらつきがみられた。分析試料数が少ないため、健康背景の特徴と元素分析結果の関連について統計学的検討を行うには至らなかったが、個別の症例の検討においては、胎児期・新隼児期の児の健康栄養状態と元素分布状態の特徴の関連が窺われた。これらの結果より、脱落乳歯を用いて胎児期および新生児期形成のエナメル質を特定して元素分析を行う本方法によって、胎児期および新生児期の健康や栄養状態など児の環境を現在の健康状態と関連させて回顧的に評価するための乳歯の有用性が示唆された。
都市のイメージと表現

「比較手法によるイスラムの都市性」を主テーマとした重点領域研究プロジェクト、第2年度において、I班では、浜松での各班長会議およびJ班との打合せを通じ、前年度の回顧と本年度の研究会日程の打合せを行い、次のような研究会を開いて「イスラーム都市のイメージと表現」の把握に努めた。(1)7月16日浜松において、I・J班合同研究会を開き、「イスラム都市の神秘主義的なイメージ」、「現代アラビア語の都市方言の成立」、「現代モロッコの聖者祭」につき、研究発表、討論を行った。(2)9月12日大阪外国語大学にてI班主催の「現代エジプト文学における思想的基盤」につき、エジプト人文芸評論家の講演会を開き、討論を深めた。(3)10月14、15日関西大学にて、I・J班合同研究会を開き、「中東古代都市の生活文化」「現代カイロ市民の生活」「初期アラビア語の歴史」につき研究発表、討論を行った。(4)10月30日大阪外国語大学にて、スーダン出身のウード演奏家ハムザ・エルディーン氏からアラブの音楽につき理論と実演の発表会を開き、討論を深めた。(5)12月9、10日静岡においてI・J班合同研究会を開き、「アラブ詩に現れた都市」「シィーディー・ブウサイードの空間表象」「中国のイスラム文学」「中国の都市の祭」について研究発表を行い、討論した。以上の研究会等には毎回2040名の研究者が参加し、多角的な討論を重ねることが出来た。
カンボジアの水資源管理ガバナンスの分析と政策ビジョンの提言

1点目は水資源管理のガバナンス研究における学術的貢献である.2年間の文献調査や学会等での情報収集,専門家を交えた研究会での議論の成果として,公的セクターと私的セクターをつなぐ役割を果たす主体の重要性を確認した.また今後の展望として,英国で見られる疑似NGOを手がかりとする研究を課題とすべきことが見出された.2点目はカンボジアにおける水資源管理への政策的貢献である.上記の成果をもとに,カンボジアの農業用水管理については水利組合がガバナンスの中心的役割を果すべきであるという政策提言をまとめた.また,ステークホルダーを一同に会してのワークショップも行い,提言の実現に向けた課題を共有することができた.1.理論の追究(関連文献のレビュー)に関する研究実績カンボジアおよび一般的な水資源管理とガバナンス研究に関する文献を収集し,レビューした.この研究からわかってきたことは,公的セクター(政府・行政)と私的セクター(NGOや市民組織)をつなぐような共的組織が,存在しないかもしくは十分に機能していないことが原因で,水資源管理のガバナンスが改善されない,という問題が,国・地域を問わずに存在するという点である.例えばカンボジアでは,世界銀行が推し進めてきた参加型灌漑管理の下で農家による水利用委員会が組織され,水利費の徴収や水路の維持・管理を通常業務として行っているが,実態としては政府からトップダウン指示された業務をこなしているにすぎず,また水利費の徴収率も低迷していて,十分に給水できていない.文献のレビューを通して,水資源管理のガバナンスにおいては,灌漑用水管理における水利組織のような共的組織が大きな役割を担うのではないか,という仮説の設定に至ったことは,今後のステークホルダー・マッピングの研究遂行において重要な点である.それに加えて,共的組織の役割の重要性を見出すことができれば,水資源管理のガバナンス改善のための方策を検討する上で大変意義のある研究成果となることが期待される.2.望ましい協力関係の追究(SWOT分析)に関する研究実績今年度はカンボジアでの現地調査を3度行い,研究実績につながる成果として,「誰がステークホルダーとなりうるか」を特定するステークホルダー分析を行った.その結果,水資源・気象省,農林水産省,県レベルの地方自治体(省),市町村レベルの自治体(コミューン),水利組織,ローカルNGOをステークホルダーとして特定することができた.また,この結果をふまえてそれぞれのステークホルダーにインタビュー調査を行い,SWOT分析に必要な情報を収集することができた.平成27年度に予定していた研究計画のうち,「2.望ましい協力関係の追究(SWOT分析)」の進捗がやや遅れている.その理由として,1点目に当初想定したほど本研究へのエフォートが確保できなかったこと,2点目にステークホルダーに対するインタビュー調査において,とくに公官庁・自治体の担当者との日程調整に,想定していた以上の時間がかかってしまったこと,の大きく2点が挙げられる.1点目については,平成27年度に新しく別の共同研究プロジェクトに携わることになったことが大きな理由である.この共同研究プロジェクトに一定のエフォートを割り当てざるを得なくなってしまったため,本研究だけでなくそれ以外(例えば,所属機関の通常業務)も含めて,全体的に業務時間が減ることとなってしまった.2点目の主な理由は,インタビュー調査の依頼に対して,とりわけ公官庁・自治体からの回答が遅かったことが挙げられる.カンボジアにおける行政の対応の遅さは本研究を始める以前からよく把握しており,今回の調査にあたっても,訪問予定日の2ヵ月ほど前から連絡・調整を開始していた.しかしながら,いくつかの官公庁・自治体からのインタビュー可能日時に関する回答がかなり遅れたために,渡航・調査日程自体を延期することを余儀なくされるといった事態が生じた.このような研究の遅滞について,遅れの程度はそれほどではなく,また,以上のような原因についても既に対応が済んでいるため,平成28年度には挽回できるものと考えている.まず1点目のエフォートに関しては,従事している共同研究プロジェクトに割く時間を削減する対応を既に決定した.また2点目についても,平成27年度のインタビュー時に,以後の研究・調査に協力していただける旨の約束をとりつけてきている.1.理論の追究(理論の精緻化)昨年度行った関連文献のレビューをふまえ,今年度は水資源管理のガバナンス論を精緻化することを目的として,カンボジアと同様にアジア各地で灌漑による稲作が行われている地域を対象に研究している専門家との研究会を重ねてきた.具体的には,インドネシア,ベトナム,日本について知見を共有し,昨年度導き出した仮説の検証を目的として議論した.この研究会を通じて,公的セクターと私的セクターをつなぐような共的組織が水資源管理のガバナンスにおいて重要な役割を担うということを確認することができた.これにより,カンボジアにおける水資源管理の望ましいガバナンスのあり方を提言するための土台を構築することができた.また,アジア各地の稲作灌漑に共通の課題として,水利組織の機能不全が水の適切な配分を困難にしていることが浮き彫りになり,新たに基盤研究の申請へとつながったことは学術的にも意義がある.2.望ましい協力関係の追究(SWOT分析結果解析・協力関係図作成)昨年度のインタビュー調査で収集した情報をふまえ,まずはSWOT分析を行って各ステークホルダーの強み/弱みと機会/脅威を導き出し,それぞれの特性を明らかにした.そして,あるステークホルダーの弱みを他のアクターの強みで補完できるか,あるいは直面している脅威に対して他のステークホルダーとの協働によって改善への道筋が描けないか,などといった相互の関係性に着目して望ましい協力関係図を作成することができた.3.実現可能性の追究(実行可能な水管理ガバナンスの政策提言)

1.および2.をふまえ,また,何人かのステークホルダーと会合をもち,1農家の水利組織への主体的な関与を通じた灌漑管理への参加,2水利組織の機能および政府組織との関係強化の2つを,実行可能でなおかつよりよい水資源管理ガバナンスの実現に求められる政策として提言するに至った.1点目は水資源管理のガバナンス研究における学術的貢献である.2年間の文献調査や学会等での情報収集,専門家を交えた研究会での議論の成果として,公的セクターと私的セクターをつなぐ役割を果たす主体の重要性を確認した.また今後の展望として,英国で見られる疑似NGOを手がかりとする研究を課題とすべきことが見出された.2点目はカンボジアにおける水資源管理への政策的貢献である.上記の成果をもとに,カンボジアの農業用水管理については水利組合がガバナンスの中心的役割を果すべきであるという政策提言をまとめた.また,ステークホルダーを一同に会してのワークショップも行い,提言の実現に向けた課題を共有することができた.基本的には当初の予定したとおりに平成28年度の研究計画を実施していくものとする.1.理論の追究(理論の精緻化):平成27年度の研究成果をふまえ,水資源管理やガバナンス研究の専門家を招聘し,3ヶ月に1回程度の割合で研究会を開催する.研究会では,代表者が水資源管理のガバナンスに関してまとめた成果を報告し,その内容について招聘者や他の参加者と議論を交わすことで,本研究における「望ましい水資源管理のガバナンス」の理論的精緻化を図ることを到達目標とする.またこれ以外にも,国内外における学会報告の機会を積極的に活用し,幅広い研究者との議論・意見交換を通して,水資源管理ガバナンス理論の一般化を目指す.2.望ましい協力関係の追究(ステークホルダーの関係性の可視化):平成27年度に実施したインタビュー調査をもとに,それぞれのステークホルダーについてSWOT分析のマトリックスを作成する.作成したマトリックスを解析して,例えば,あるステークホルダーのもつ弱みを他の強みで補完したり,協働することによって相乗効果が期待できるような関係性を探ることで,ステークホルダー間の望ましい協力関係を図示することを目標とする.その際には,1.の知見を活用する.3.実現可能性の追究(実行可能な政策ビジョンの提示):上記2.で検討したステークホルダーの協力関係について,実際に実現できるかどうか,またガバナンスの強化に資するかどうかの検証が必要となる.そこで,実効性のある政策ビジョンの提示のために,実際に政策決定に関わっているステークホルダーに参加を依頼してワークショップを開催し,2.で作成した協力関係の構築が実際に可能かどうかを,当事者同士で検討してもらう.その後,ワークショップを通じて導き出した実効性のある望ましい協力関係について,その実現のために求められる施策を検討し,政策ビジョンをまとめることが目標である水資源管理政策論,環境ガバナンス論
発作性心房細動患者の身体機能とQOL向上目的のリハビリテーションと運動負荷試験

発作性心房細動治療目的に入院した患者に対して心肺運動負荷試験を行い、その際の心拍変動を評価する。合計114例の、心肺運動負荷試験時に洞性整脈であった患者の中で運動負荷試験中に心房細動発作をおこしたものは5例であった。全症例の平均最高酸素摂取量、嫌気性代謝閾値は健康な日本人の基準値より低かった。心房細動発作に対する不安感も運動制限の一因と考えられる。4例は嫌気性代謝閾値を大きく超えてから心房細動となり、負荷終了後に自然停止した。現在周波数領域解析による運動時の心拍変動の解析中である。心房細動発作が運動で誘発されるかどうかを、軽度の負荷で判別できれば、多くの患者の活動性向上、健康増進につながる。発作性心房細動患者においては、心房細動発作が運動で誘発される症例とそうでない症例とがある。心房細動発作が運動で誘発されるかどうかについて各種生理検査にて検討されているが、今までのところ安静時での判別は確立していない。安静時あるいは軽度の負荷で運動による誘発の可能性が判別できれば、運動制限を必要としない患者に対して過度の運動制限を行わずにすみ、日常での活動性の向上、ひいては健康増進につながる可能性がある。発作性心房細動治療目的の入院患者に対して心肺運動負荷試験を行い、そのときの心拍変動を評価する。本年度発作性心房細動を有する症例数が少なく、まだ37症例のみのデータ収集となっている。その中で運動中に心房細動発作を起こしたものは2例であった。運動負荷試験中の心房細動発作の有無に関わらず、これまでの37例の平均の最高酸素摂取量、嫌気性代謝閾値は低めである。抗不整脈薬による陰性変力作用の影響も否定は出来ないが、心房細動発作への不安感が運動制限になっている可能性も否定できないため、日本人の標準値ではなく、他疾患で抗不整脈薬を服用してる患者との比較が今後必要かもしれないが、何らかの疾患により運動制限が出ているとすると、有意な差がみられないかもしれない。心房細動発作を起こした2例はどちらも負荷量がかなり多くなってから心房細動となっており、一例は速やかに自然停止、もう一例は停止まで数時間を要したが、自然停止し、薬物的あるいは電気的な除細動は行われなかった。発作性心房細動患者においては、心房細動発作が運動で誘発される症例とそうでない症例がある。安静時あるいは軽度の負荷で運動による心房細動発作の誘発の可能性が判別できれば、運動制限を必要としない患者に対して過度の運動制限を行わずに済み、日常背の活動性の向上、ひいては健康増進意つながる可能性がある。研究期間である過去2年間での、負荷時に洞性整脈であった症例は72例、その中で運動負荷試験中に心房細動発作を起こしたものは3例であった。運動負荷試験中の心房細動発作の有無にかかわらず、これまでの72例の平均の最高酸素摂取量、嫌気性代謝閾値は日本人の標準値に比べ低めであった。抗不整脈薬による陰性変力作用の影響も否定できないが、心房細動発作への不安感が運動制限につながっている可能性も否定できない。心房細動発作を起こした3例は、いずれも負荷量が嫌気性代謝閾値を大きく超えてから心房細動発作を起こしており、負荷終了後に自然停止が得られている。薬物的あるいは電気的な除細動は必要としなかった。安静時あるいは軽度の負荷で運動による心房細動発作の誘発の可能性が判別できれば、運動制限を必要としない患者に対して過度の運動制限を行わずに済み、日常生活の活動性の向上、ひいては健康増進につながる可能性がある。研究期間である3年間での、負荷時に洞性整脈であった症例は114例、その中で運動負荷試験中に心房細動発作をおこしたものは5例であった。運動負荷試験中の心房細動発作の有無にかかわらず、これまでの114例の平均の最高酸素摂取量、嫌気性代謝閾値は健康な日本人の基準値(Itoh H, et al. J Cardiol. 2013;61:71-78.)に比べ低めであり、回帰直線を上回る症例はわずかに8例であった。検査時ほどの運動をしたのは久しぶりという感想がたびたび聞かれた。心房細動発作をおこした5例のうち4例は、いずれも負荷量が嫌気性代謝閾値を大きく超えてから心房細動発作をおこしており、負荷終了後に自然停止が得られている。

1例は低負荷から心房細動となっても、そのまま継続することで洞性整脈と心房細動とを繰り返した。運動で誘発されたとは限らない奨励である。薬物的あるいは電気的な除細動必要としなかった。現在周波数領域解析による運動時の心拍変動の解析中である。発作性心房細動治療目的に入院した患者に対して心肺運動負荷試験を行い、その際の心拍変動を評価する。合計114例の、心肺運動負荷試験時に洞性整脈であった患者の中で運動負荷試験中に心房細動発作をおこしたものは5例であった。全症例の平均最高酸素摂取量、嫌気性代謝閾値は健康な日本人の基準値より低かった。心房細動発作に対する不安感も運動制限の一因と考えられる。4例は嫌気性代謝閾値を大きく超えてから心房細動となり、負荷終了後に自然停止した。心房細動発作が運動で誘発されるかどうかを、軽度の負荷で判別できれば、多くの患者の活動性向上、健康増進につながる。発作性心房細動で評価時に洞性整脈の症例が少なく、合計で72例、心房細動発作を検査中に起こした症例も3例と少ない。リハビリテーション昨年度同様積極的に評価を行う。治療後の経過の良い患者様の2回目の心肺運動負荷心電図検査も行っていく。本年度発作性心房細動を有する症例数が少なく、まだ37症例のみのデータ収集となっている。その中で運動中に心房細動発作を起こしたものは2例のみである。対象患者数が過去の実績より少なく、検査件数が少なかった。途中発表できる結果はなく、旅費の使用もなかった。次年度も継続して評価を行い、併せて初回運動負荷にて心房細動の発作を起こした患者のフォローアップを行う。平成27年度研究遂行に使用する予定である。対象となる患者数が過去の実績より少なくなり、検査件数が少なかった。また途中発表できる結果も出なかったため、旅費を使わなかった。平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
歯周医学と不老医学の融合を目指す基盤研究

歯周病は口腔局所の感染症としてのみでなく、重症化した場合生体に炎症反応を惹起し、耐糖能異常や虚血性心疾患のリスクを亢進することが示唆されている。したがってその機序の解明は健康長寿の達成に寄与する。申請者らは、歯周病で活性化された炎症細胞が内臓脂肪組織へ浸潤することで、炎症反応を拡大し、脂質代謝に影響を及ぼすこと、耐糖能異常を惹起すること、を明らかにした。歯周病治療は歯を保存するという目的のみでなく、健康長寿の面からも重要である。先行研究において、マウス3T3-L1脂肪細胞とマウスRAWマクロファージの共培養系を、LPS刺激した際に脂肪細胞で誘導される遺伝子をLPS無刺激の細胞における遺伝子発現プロフィールと比較した。その結果、注目すべき既知の遺伝子として、血管新生、細胞死、炎症性細胞浸潤、敗血症誘発、血液凝固促進、個体老化に関与するとされる遺伝子発現量が著明に変動することが確認された。そこで、これら遺伝子の機能解析を試みることを計画した。特に本年度はこれらのうち、炎症性細胞浸潤、敗血症誘導に関与する分子群ならびに、動脈硬化促進作用があるとされる分子群の動態について詳細な検討を加えた。これらのいずれの分子も脂肪細胞とマクロファージの共培養系をLPS刺激することで産生量が蛋白レベルで時間依存性に増加することを確認した。そこでこの現象が生体内でも観察されるか否かを検証するため、動物モデルを用いた検討を行った。遺伝性の肥満モデルマウス、あるいは環境要因によって肥満にしたモデルマウスのいずれにおいても、LPS投与によってこれらの分子群の血中濃度が一過性に上昇することを確認した。以上から、LPS刺激によって活性化され脂肪組織に浸潤したマクロファージと脂肪細胞の相互作用によって、(1)マクロファージのさらなる集積を促進する炎症性サイトカインが産生され炎症反応がいっそう促進すること、(2)この状況下でグラム陰性菌が感染することで敗血症が惹起される可能性が高まること、(3)慢性的に脂肪細胞とマクロファージがクロストークすることで動脈硬化の進行がさらに促進されること、を明らかにした。既報の皮下脂肪組織のみでなく内臓脂肪組織にもマクロファージ浸潤が見られることを免疫組織学的手法により明らかにした。脂肪細胞とマクロファージの相互作用により、マクロファージやTリンパ球の遊走を促進するケモカインであるRANTES、炎症マーカーとして知られる血清アミロイドA(SAA)、ならびにlipopolysaccharide(LPS)シグナルに重要な役割を果たすことが知られているLPS結合タンパク(LBP)の遺伝子発現が上昇するとともに、その蛋白産生量も亢進することを明らかにした。さらにこの現象が実際に生体内で惹起されるか否かを確認するため遺伝性肥満、ならびに食餌誘導性肥満モデルのマウスを用いた検討を行った。その結果、低濃度のLPS刺激1日後に、これらRANTES、SAA、LBPの血中濃度が対照の非肥満マウスと比べて一過性に有意に上昇することを確認した。その結果、RANTESは申請者らが以前報告したMCP-1と協調して脂肪組織へのさらなるマクロファージ浸潤を促進すること、LBPはグラム陰性菌による感染症である歯周病による門脈系での炎症の維持・慢性化に重要な役割を果たす可能性を示した。一方、SAAは急性炎症マーカーとして知られるが血管内皮において一酸化窒素合成を抑制し血管の弾性を低下させたり、脂肪分解を起こすことが示唆されている。脂肪細胞とマクロファージの共培養系にLPSを添加した場合、脂肪分解が惹起され産物であるグリセロールが遊離することを明らかにした。この反応にはSAA以外に抗TNF中和抗体存在下で抑制を受けることからTNF-αが関与することも示した。遊離グリセロールは肝臓に流入し、再度中性脂肪に合成される。疫学研究から歯周病の重症度と血中中性脂肪濃度の間に正の相関関係があることも示した。これらによりインスリン抵抗性のみならず動脈硬化の進行が促進されることを示した。先行研究において、歯周病による軽微な慢性炎症反応が全身性に増幅される機序として、脂肪細胞-マクロファージ相互作用が重要な役割を果たすことを明らかにした。脂肪細胞-マクロファージ共培養系に低濃度LPSが作用すると脂肪細胞におけるレプチン遺伝子発現が著明に抑制されることを見出した。さらにこの現象はLPSのみならずニコチンによっても惹起されることを明らかにした。一方逆に、intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)の発現は、LPSによって発現が増強することを明らかにした。これらのin vitroにおける現象が生体で起こり得るかどうかを明らかにするため、喫煙者と非喫煙者間で血中レプチン、可溶性ICAM-1(sICAM-1)濃度を比較したところ、肥満者では有意に喫煙者でsICAM-1濃度が高く、レプチン濃度が低かった。

すなわち、肥満喫煙者や歯周病保有者などの内毒素血症頻発者では肥満が解消されにくい環境にあるうえに、さらに炎症細胞の血管壁への付着を促進する分子の血中濃度が亢進しており、動脈硬化が一層進行する可能性が示唆された。これらの現象は脂肪細胞単独では効果があまり観察されないことからマクロファージの存在が非常に重要であることが示唆された。そこで脂肪細胞-マクロファージ相互作用で炎痒反応が亢進する分子基盤をマイクロRNAの動態からとらえることを計画し、同分子の網羅的な解析をマイクロアレイの手法を用い発現解析するとともにパスウェー解析を試みた。本結果については未発表データであるため詳細は割愛するが、次年度以降着目する分子群を絞り、その機能を解析することとした。過去3年間の研究成果から歯周医学の分子基盤(歯周病による軽微な慢性炎症が全身性に増幅される機序)として、歯周炎症が脂肪組織における炎症反応の拡大を通して全身性に増幅される機序の一端を明らかにした。すなわち、日本人に多くみられる軽度肥満あるいは過体重の状態において、歯周感染で活性化された単球/マクロファージ系細胞が脂肪組織に集積することで、脂肪細胞との相互作用を介して門脈域における炎症反応を拡大するとした基盤である。この分子基盤が臨床的にヒトを対象とした疫学研究によっても支持されるか否かについて、検討を加えた。すなわち、2型糖尿病患者における歯周病合併患者で全身性に炎症が惹起されている患者層の臨床的特徴を明らかにし、当該患者に歯周治療を施すことで、炎症反応が軽減するか否かについての介入を試みた。その結果、仮に類似の臨床所見を示す歯周病を有する2型糖尿病患者であっても、炎症マーカーが上昇している患者層は炎症マーカー低値群に比べ体格指数が有意に上昇していることを明らかにした。炎症マーカー高値群と低値群の平均体格指数の差はわずかではあるものの、その間には統計学的に有意な違いが観察された。さらに両群に歯周病治療を施すことで上昇群のみ、炎症マーカーが低下したことから炎症マーカーの上昇は歯周炎症によるものであることを明らかにした。また、歯周治療に伴って炎症マーカー(高感度CRP)のみならずグリコヘモグロビン値も低下した。高感度CRPの上昇は膵ベータ細胞におけるインスリン分泌能よりも、むしろインスリン抵抗性とより強い相関があることが明らかにされている。以上から、歯周炎症が脂肪組織における炎症反応の拡大を介して全身性に軽微な炎症を惹起し、インスリン抵抗性の原因となることを過去3年間の分子基盤研究、そして同時進行で遂行してきた疫学研究によって導き出した。歯周病は老化を促進する因子と言える。本申請は歯周病のような軽微な炎症性疾患が全身性に増幅される機序を脂肪細胞-マクロファージ相互作用に求め、その結果生体にもたらされる副作用を明らかにし、歯周疾患の老化促進作用を分子レベルで明らかにしようとするものである。結果、研究開始当初想定した炎症関連分子のみならず、レプチンなどの当初予想しなかった分子も影響を受けることが明らかとなり、研究の幅が広がった。24年度が最終年度であるため、記入しない。
慢性骨髄性白血病における急性転化の分子遺伝学研究-bcr/abl蛋白キナーゼ活性化transforming遺伝子の解析

慢性骨髄性白血病(CML)は数年に亘る慢性期を経て不可避的に急性転化に至るが、現在までの所、その機序は明らかにされておらず、また、急転を予防する有効な治療法は確立されていない。急転移行に関する分子遺伝学的解析では以下の点が明らかになった。サザン法、RT-PCR法によるbcr遺伝子の切断部位とbcr/abl結合様式の検討では、それらと急転との間に明らかな相関はみられなかった。しかし、急転細胞ではbcr/abl mRNAの増幅が確認された。trans-forming活性を有する発癌遺伝子の関与について、DNA transfection並びにPCR法により検討した。ras遺伝子の点突然変異による活性化が検出される急転症例が稀にみられた。一方、癌抑制遺伝子P53の構造異常や発現異常が骨髄球性急転症例において高頻度に検出された。以上の研究を通して、急転の一つの機序として、慢性期の腫瘍増殖の過程でP210bcr/abl発現の強い造血幹細胞クローンが漸次選択的に増加することに加えて、P53癌抑制遺伝子などの機能喪失(G1→S期導入監視機構の破綻)が促進的に作用する可能性が示唆された。以上の研究成果より,BCR/ABL癌蛋白の特異的制御が新しい治療戦略として可能か否かについて検討を進めた。bcr/ablmRNAに相補的なantisense oligodeoxynucleotidesによるBCR/ABL癌蛋白の制御と抗腫瘍活性は不十分であり、化学修飾やdeliverysystemの開発が必要と考えられた。一方、BCR/ABL癌蛋白を標的として、tyrosine kinase阻害剤herbimycinAはPh^1陽性白血病細胞に特異性の高い抗腫瘍活性を示すことが、BCR/ABL遺伝子導入の応用系を含めて証明することが出来た。以上の成果は、欧米誌に論文や総説論文として発表した。慢性骨髄性白血病(CML)における急性転化の分子遺伝学的機序について検索をすゝめた。急転に伴うbcrーablmRNAの増幅が認められたが,bcrーabl遺伝子のgenomic amplificationはみられず、サザン法やRTーPCR法による検討ではbcr遺伝子の切断点やbcrーabl融合部位の変化も認めなかった。急転に伴うbcrーablmRNA増幅の機序と急転における意義について検索をすゝめたい。急転にtransforming活性を有する癌原遺伝子の活性化が関与するか否かについて、in vitro DNA transfection assayとPCR法を用いて検討した。急転13症例中2例に活性化transforming遺伝子が検出され,両例ともNーras遺伝子の活性化であった。その内の1例はPCR法にても検討し得、Nーras遺伝子コドン61番に点突然変異を認めた。PCRにて慢性期20症例中1例にNーras遺伝子コドン12番に点突然変異を認めたが、この症例は1年以内にaccelated phaseに移行した。これらの結果は、CML急転症例におけるras遺伝子の点突然変異の頻度は急性白血病と較べると低頻度であるが、一部の症例ではras遺伝子の活性化と急転との関連性を示唆した。更に,MーCSFに対する膜受容体をコ-ドするfms遺伝子のtransforming活性獲得に関与するコドン969番と301番の点突然変異の有無についてPCR法により検討したが、慢性期や急転期のいずれかにおいても点突然変異は検出されなかった。大腸癌等において癌化とそのprogressionへの関与が推定されている癌抑制遺伝子p53の構造および発現異常について検討した。

サザン法によるp53遺伝子のgrossな構造異常は慢性期症例ではみられなかったが、急転13症例中2例に認めた。また、急転症例ではp53遺伝子の発現異常が高頻度に認められた。これらの異常が急転への移行に関与するのか、あるいは結果にすぎないのかについて、遺伝子構造,p53蛋白レベルでの検討を施行している。慢性骨髄性白血病における急性転化の分子遺伝学的機序の解明とその制〓を目的として本研究をすゝめた。(1)RTーPCR法によるbcr/abl mRNAの結合部位の検索では、予後及び急転とbcr/abl結合部位との関連性は明らかではなかった。しかし現在迄の所、myeloid crisisの症例の解析が主であり、lymphoid crisisに伴うP190型transcriptの出現は確認し得ていない。(2)急転症例ではp53遺伝子mRNAが消失している症例が多いことがわかり、PCRーSSCP及びシ-クエンスにより転写調節領域を含めた構造異常の解析及び急転における意義の解明をすゝめている。(3)急転に伴うtransforming遺伝子のPCR及びDNA transfectionによる検討では、一部の症例でNーras遺伝子のpointーmutational activationが検出されたのみであり、又、fms遺伝子のmutation等も検出されなかった。(4)bcr/ablチロシンキナ-ゼの解析では新知見は得られていないが、bcr/abl遺伝子産物を特異的に抑制することがPh^1クロ-ンを抑制し、かつ、新しい治療法として有効である可能性について検討した。srcーtransformant細胞の形態を正常復帰させることが明らかにされているチロシンキナ-ゼ阻害剤herbimycinAは、急転細胞を含むPh^1陽性白血病細胞のin vitro増殖を有効に抑制することを見出し、現在投稿中である。又、サイトカインのPh^1陽性白血病細胞増殖への影響についての検討により、interleukinー4がcellular TPK減少を伴うPh^1陽性ALL細胞の増殖抑制効果を示すことを見出し発表した(Blood 78;1574,1991)。一方、CMLの治療として普及してきたインタ-フエロン(IFN)の作用機序についての検討では、IFNがbcr/abl発現を抑制する証拠は得られなかった。CMLの急性転化(急転)の分子遺伝学的機序に関する集約と分析を行った。CML55症例の解析では、(1)bcr遺伝子上の切断点と急転、(2)bcr/abl遺伝子の融合様式と急転との間には優位な相関はみられなかった。しかし、(3)急転に伴い白血病細胞のbcr/abl mRNAの発現の増幅とbcr/abl tyrosin kinaseの増強がみられた。(4)急転にtransforming活性を有する癌遺伝子が関与するか否かの検討では、N-ras遺伝子の点突然変異による活性化が稀にみられるのみであった。今回の検討では、急転とbcr/abl以外の優性癌遺伝子との関連は否定的であった。一方、(5)癌抑制遺伝子p53の構造異常、発現異常が急転に伴い高頻度に認められた。
発光性アプタマーを用いる異常プリオンタンパク質の新検査法の開発

本研究は、プリオン病の原因と考えられている異常プリオンタンパク質の高感度で簡便な新規検出法の開発を目的としている。そこで、正常プリオンタンパク質の大腸菌での発現とアフィニティーカラムによる精製を行ない、この正常プリオンタンパク質をもとに、プロテアーゼ分解に対して抵抗性を示すプリオンタンパク質を作製した。次に、核酸であるアプタマーと化学発光試薬、または、高分子プローブを用いることで、膜上に吸着させたプリオンタンパク質の高感度かつ特異的な検出法を開発した。クロイツフェルト・ヤコブ病や牛海綿状脳症(狂牛病)などは、総称してプリオン病と呼ばれ、正常プリオンタンパク質(PrP^C)が異常プリオンタンパク質(PrP^<SC>)に変化し、凝集することによって発症すると考えられている。現在、PrP^<SC>の検出には、エライザ法と電気泳動後にウエスタンブロットを行ない、抗体で検出する方法が主に用いられている。これらの方法は、プロテアーゼで消化されないPrP^<SC>を抗体で検出するものであるが、現在のところ、正常型と異常型を区別できる抗体がないことから、前者は擬陽性が出やすい、後者は検出までに長時間が必要、多検体の検査が困難などの欠点を有する。そこで本研究は、プリオンタンパク質(PrP)と特異的に結合するアプタマーと呼ばれる核酸を見出し、誰もが調製でき、かつ安価な吸着膜を用い、それに吸着させた多検体中のPrP^<SC>の網羅的、かつ迅速な新検査法の開発を目的としている。この研究課題を達成させるために、あらゆるDNA配列を組み込んでいるDNA(DNAプール)を用いて、正常及び異常プリオンタンパク質に対して、強結合性かつ安定性を示すDNAまたはRNAアプタマーを調製し、さらに、当該研究代表者らが開発している核酸の化学発光反応を用いた簡便な検出法、または、発光性ビオチン化デキストランプローブ、発光性長鎖DNAプローブなどを適用することによって、アプタマーによるPrP^<SC>の超高感度検出法を開発する。クロイツフェルト・ヤコブ病や牛海綿状脳症(狂牛病)の原因である異常型プリオンタンパク質の新検査法開発研究において、異常型プリオンタンパク質に特異的に結合するアプタマー核酸を創製する必要がある。そのために、本年度では、プリオンタンパク質(PrP)とRNAプールの作製を試みた。まず、マウスPrPを得るために、PrP遺伝子のクローニングと大腸菌での発現を検討した。マウス脳cDNAライブラリーのPCRによりPrP遺伝子を増幅し、発現用ベクターに組み込んだ後、大腸菌を形質転換した。このとき、発現タンパク質の精製を容易にするために、PrPは、マルトース結合タンパク質(MBP)と融合したタンパク質(MBP-PrP)として発現させることにした。その結果、PrP遺伝子を組み込んだ大腸菌において、MBP-PrPと推定されるタンパク質が発現した。この形質転換体を用いて、アミロースレジンによるアフィニティ-カラムクロマトグラフィーにより精製を行なったところ、ほぼ単一にMBP-PrPを精製することができた。また、N末端側より72残基、162残基を欠損させたPrPも遺伝子組み換えにより調製し、72残基欠損したPrPに関しては同様に精製も行なった。次に、4^<25>種類のDNAからなるDNAプールを合成し、PCRとRNAポリメラーゼ反応によってRNAプールを作製した。また、このRNAプールを用いて、アプタマーのスクリーニングを行うために、PVDF膜にPrPをスポットした後、その膜をRNAプールに浸し、PrPと親和性が低いRNAを洗浄操作で除去する簡便なスクリーニング手法を開発するにあたり、結合反応と洗浄条件の検討を行なった。その結果、結合反応にはPBSを、洗浄にはTriton X-100が有効であることが分かった。クロイツフェルト・ヤコブ病や牛海綿状脳症(狂牛病)などのプリオン病は、異常型プリオンタンパク質の凝集により発症すると考えられている。この異常型プリオンタンパク質の新検査法に用いるアプタマーを開発するために、組み換えプリオンタンパク質の精製法と、その物理化学的性質を調べた。マウスプリオンタンパク質(mPrP)のcDNAを発現用ベクターに組み込み、大腸菌内で、マルトース結合性タンパク質(MBP)と融合したmPrPのタンパク質(MBP-mPrP)を発現させた。次に、発現培養後の大腸菌を超音波或いは低張ホモジナイズの2種類の方法で破砕後、それらの抽出液中のMBP-mPrPをアフィニティーカラムクロマトグラフィーによって精製した。さらに、酵素によってMBPを切断して、mPrPを析出物として精製した。超音波破砕の抽出液から得たmPrP[mPrP(son)]と低張ホモジナイズ液から得たmPrP[mPrP(hom)]の溶解度を各種溶媒に対して調べたところ、両mPrPとも、水や緩衝液に対して極めて低い溶解性を示した。

しかし、SDSや塩酸グアニジンなどの可溶化剤を含む水溶液に対しては、mPrP(hom)の溶解度はmPrP(son)より高くなった。また、両mPrPをproteinase Kで消化したところ、mPrP(son)の分解速度は、mPrP(hom)に比べて遅くなった。以上の結果は、超音波刺激がmPrPの物理化学的性質に影響を与えることを示している。今後、超音波刺激によるmPrPの立体構造や溶解性に与える影響を詳細に調べ、固相膜に吸着した異常及び正常のマウスプリオンタンパク質の物理化学的な性質の違いに基づき、それらと特異的に結合するアプタマー開発へ進展させる。クロイツフェルト・ヤコブ病や牛海綿状脳症などのプリオン病は、異常プリオンタンパク質の凝集が原因と考えられている。この異常プリオンタンパク質の新検査法を開発するために、DNAアプタマーを用いた組み換えマウスプリオンタンパク質(mPrP)の検出を試みた。精製したmPrPをPVDF膜に固定化後、167nMアプタマーを含む1×PBS(pH7.4)に浸し、mPrPとアプタマーを結合させた。mPrPと結合したアプタマーの検出は、研究代表者が開発した核酸中のグアニンと特異的に反応して化学発光する化学発光試薬(TMPG)を用いて行った。その結果、アプタマーによって膜上のmPrP(5-20μg/spot)を検出することができた。このとき、同時に膜に固定化したウシ血清アルブミンやカゼイン(20μg/spot)などのタンパク質は、アプタマーによって検出されなかった。これらの結果は、アプタマーによって、PrPを特異的に検出できることを示している。また、TMPG化学発光反応において、5'末端をFITC標識したDNAを用いた場合、非標識DNAと比較して、約5-10倍の化学発光強度の増大が観察された。そこで、FITC標識アプタマーを用いて同様にmPrPを検出したところ、非標識アプタマーと比較して、約2.5倍化学発光強度が増大した。現在、FITC標識アプタマーとmPrPの結合反応条件を検討中である。次に、異常プリオンタンパク質を作製するために、mPrPを0.3mM塩化銅水溶液で処理したところ、proteinase K抵抗性のmPrP(mPrP^<Res>)を得た。用いる試薬の濃度や結合時間、洗浄液などの検出条件を検討し、アプタマーを用いたPrPの高感度な検出を行うとともに、mPrP^<Res>を用いて異常プリオンタンパク質の特異的な検査法の開発を行う。クロイツフェルト・ヤコブ病や牛海綿状脳症(狂牛病)などのプリオン病は、正常なプリオンタンパク質(PrP^C)が構造的に変化し、プロテアーゼ抵抗性の異常プリオンタンパク質(PrP^<Sc>)が生成・凝集することで発症すると考えられている。この異常PrPの新検査法を開発するために、プロテアーゼ抵抗性マウスプリオンタンパク質(mPrP^<Res>)の作製とDNAアプタマーを用いたmPrPの検出を行った。精製したmPrP^CとCuCl_2を混合し、4°Cで静置することで、proteinase K分解に対して抵抗性を示すmPrP^<Res>を作製した。次に、mPrP^CとmPrP^<Res>をPVDF膜上に固定化後、mPrP^Cを認識するDNAアプタマーと結合反応を行ない、mPrPと結合したアプタマーを検出した。
精液を介したHIV感染機構に関する分子生物学的研究

以下の精液検体はすべてinformed consentを得た上で、患者よりボランティアベースで提供をうけた。HIV virus遺伝子定量は、我々の開発したcompetitive-nested PCR法により行った。1.(HIV感染男性精液所見・精液中HIV遺伝子量と病期・治療との相関)HIV感染各病期における精子濃度・運動率の検討、および血中・精液中遺伝子量の定量をおこなった。HIV感染男性5症例(Asymptomatic Carrier2例、AIDS-Related Complex1例、AIDS発症例2例)のうち4症例で精子濃度または運動率に異常を認め、病期の進行に伴って精液所見は悪化する傾向がみられ、とくにAIDS発症の症例では射出精液中全く精子を認めなかった。精液中のDNAとRNAを含む総遺伝子量は、感染初期の無症候性患者においては血中の約1/10であった。病期が進行してAIDSを発症すると、血中、精液中ともvirus遺伝子量は増加した。分離各分画の遺伝子量の比較から、これらの患者では主として精液中の精子以外の成分、すなわち単核球や精漿に存在するvirus遺伝子が増加していると考えられた。2.(HIV感染者精液中のHIV遺伝子の局在とその分離)感染者精液より80%Percoll撹拌密度勾配法にて精漿を除去、沈渣にswim-up法を施し(以下洗浄-swimup法)で精子のみを分離、この精子浮遊液におけるvirus遺伝子定量を行った。swimup精子をえられた2症例では、原精液に認められたHIV遺伝子(DNA,RNAとも)は精子浮遊液では全く検出されなかった。3.(精子へのHIV遺伝子取り込みに関する検討)精子浮遊液にHIVウイルスを添加(最終濃度0.75×10^6/ml)、4時間培養後に洗浄-swimup法にて運動精子のみを回収し、得られた回収精子液のHIV遺伝子を定量した。回収精子浮遊液中のHIV遺伝子量はいずれも検出感度以下(1.0×10^2copy/100μl以下)となり、除去効率は4000分の1以下と考えられた。
摂動サブブロックphase-only synthesisを利用した画像のエンハンスメント

空間変化型結像システムで劣化させられた画像から元の画像を復元し、より鮮明な画像を出力するディジタル画像復元フィルタを構成したものである。レンズを含む現実の結像系はそのほとんどが厳密には空間変化系であり、本提案手法は実際のカメラ用単焦点レンズ、ズームレンズによるぼけた背景の復元等に極めて効果的である。本研究では代表的な単焦点レンズ、ズームレンズの点拡がり関数(PSF)を詳細に実験検査し、この結果をもとに各画素位置でPSFの形状を推定する方法を採用している。PSFは画像中心から同心円状に変化し、中心付近は円形、周辺付近は楕円形状となっている。中心からの距離が離れる程真円から形状が歪んでいく。すなわち中心画素からの距離と角度でその位置でのおおよそのPSF形状が推察できる。本研究ではこれらの推察をPSFの初期値として効率的に最適PSF推定を行っている。PSF推定の評価関数は各画素位置を中心とする近傍領域でのphase-only synthesis(POS)の細線化に依るものとしている。この手法により各画素位置でのPSFが最適に推定され、最小平均2乗誤差フィルタ(画像復元フィルタ)が構成される。フィルタリングも各画素位置で異なる適応的なものとなる。この復元フィルタにより実際のレンズで取り込まれた画像をスキャナーで読み込んだり、ディジタルカメラで取り込まれた実際の劣化画像(場合によっては背景のぼけた部分)からの復元が可能になった。また復元結果の更なる画質改善のため新しいシャープニングの方法を開発している。ここでは摂動サブブロックposを利用し、シャープでノイズの少ない処理画像を得る手法を構成している。摂動POSはシャープな画像の輪郭線抽出には極めて強力なツールとなり、従来法であるラプラシアンと組み合わせて使用すると自由にシャープニングレベルをコントロールできるフィルタが構成できる。このようにノイズを抑圧しながら画像の輪郭をシャープにするフィルタは画像復元フィルタと組み合わせて使用すると効果的である。カメラ用レンズで撮影されたボケによる劣化画像を各画像位置で結像系点拡がり関数を最適に推定しながら復元し、更に摂動サブ・ブロックphase only synthesis(POS)を用いてシャープニングを行った高品位な最終処理画像を得た。現行のカメラレンズはすべて空間変化型結像形であり、画像空間の位置に依存してボケの形状が変化する。本研究では画像を64x64画素(対象画像は512x512画素)の小さなブロックに分割し、各ブロックで画素のオーバーラップを保ちながら最適な点拡がり関数の推定を行い、内部8x8画素分だけを正しい解として取り出す手法を採用している。これにより、処理画像は自然なつながりを有し視覚的に好ましい画質を提供してくれる。点拡がり関数の推定は、対象としているブロックの中心画素の位置から初期形状を決定し、パラメータ(楕円の長軸・短軸)をキザミ幅だけ変化させながら行った。画像復元フィルターは一般にノイズを抑圧しながらボケの修復を行う必要があることから十分にシャープな処理画像を得ることは難しい。本研究で提案する空間変化型フィルタもその例外ではなく、更なるシャープネスが望ましい場合も多い。従って、ここではエッジシャープニング処理を行うこととしている。修復されたフーリエ位相から十分鮮鋭なPOS画像が得られるが、若干雑音が生じるためブロック自体を数画素分摂動させ、位置合わせを行った上、平均化を行う。この摂動平均により雑音の少ないシャープなPOS画像が得られ、エッジシャープニングをより効果的なものとしてくれる。本シャープニングには従来から用いられて来たラプラシアン手法も併用している。

画橡のスムーズな連結こは従来法であるラプラシアン手法の方が優れており、自然画像のシャープニングにはこれらを併用するとより一層の効果がある事が確かめられた。空間変化型結像システムで劣化させられた画像から元の画像を復元し、より鮮明な画像を出力するディジタル画像復元フィルタを構成したものである。レンズを含む現実の結像系はそのほとんどが厳密には空間変化系であり、本提案手法は実際のカメラ用単焦点レンズ、ズームレンズによるぼけた背景の復元等に極めて効果的である。本研究では代表的な単焦点レンズ、ズームレンズの点拡がり関数(PSF)を詳細に実験検査し、この結果をもとに各画素位置でPSFの形状を推定する方法を採用している。PSFは画像中心から同心円状に変化し、中心付近は円形、周辺付近は楕円形状となっている。中心からの距離が離れる程真円から形状が歪んでいく。すなわち中心画素からの距離と角度でその位置でのおおよそのPSF形状が推察できる。本研究ではこれらの推察をPSFの初期値として効率的に最適PSF推定を行っている。PSF推定の評価関数は各画素位置を中心とする近傍領域でのphase-only synthesis(POS)の細線化に依るものとしている。この手法により各画素位置でのPSFが最適に推定され、最小平均2乗誤差フィルタ(画像復元フィルタ)が構成される。フィルタリングも各画素位量で異なる適応的なものとなる。この復元フィルタにより実際のレンズで取り込まれた画像をスキャナーで読み込んだり、ディジタルカメラで取り込まれた実際の劣化画像(場合によっては背景のぼけた部分)からの復元が可能になった。また復元結果の更なる画質改善のため新しいシャープニングの方法を開発している。ここでは摂動サブブロックposを利用し、シャープでノイズの少ない処理画像を得る手法を構成している。摂動POSはシャープな画像の輪郭線抽出には極めて強力なツールとなり、従来法であるラプラシアンと組み合わせて使用すると自由にシャープニングレベルをコントロールできるフィルタが構成できる。このようにノイズを抑圧しながら画像の輪郭をシャープにするフィルタは画像復元フィルタと組み合わせて使用すると効果的である。
チベット語動詞の意味と格支配関係に関する研究

Aチベット語動詞の意味と格助辞の生起の仕方を明確にするため、まず現代口語チベット語資料を充実させることを試みた。代表者の畜積していた資料で欠けていた部分を、東洋文庫チベット特別研究のため招聴されているチベット人学者、ソナム・チュンペー氏の発話をもとに補完した。資料は代表者のフィールドノートとして現有する。Bこれと手行して、文語チベット語の内、口語形式を反映する文献を調査する必要があるので、手許にない文献を検索し、コピーにより収集した。東京外大AA研、成田山図書館等で之を行なった。C A項に該当する統語資料を本務先のホストコンピュータに入力した。テキスト及び訳文を対照できる形で入力してある。E従前からのデータと今回入力したそれとを合わせ、IBMのKWICプログラムにより、動詞語幹形式の例文付きIndexを作成。次いで、格助辞の形態による例文付きインデックスを作成した。両者をつき合わせた結果、格助辞の生起が動詞の意味のカテゴリーと規則的な平行性を持つことが明らかになった。その関係の通時的変化の跡づけにも具体的な展望が得られたが之については後日精査を期したい。