hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
確率モデルに基づく時系列予測ニューラルネットワークの提案と生体信号予測への応用

平成30年度は,(1), (2), (3)に関連して,特に識別側に注力し研究を遂行した.(1), (2)確率モデルに基づくNN:混合正規分布モデルに基づくNNを提案し,パターン認識へ応用した(早志,内田,PRMU2018).提案NNは,入力データが混合正規分布に従うと仮定することにより,各クラスの事後確率を学習的に推定できる.また,後述するSparse Bayesian learningにより,他のスパースな識別器より少ないパラメータ数で高精度な認識ができることを示した.また,重要な統計量であり,パターン認識においても多用される高次自己相関を学習的に獲得するNNを提案し,時系列データや医用データを用いて有用性を示した(ACCV2018等).当初の計画通り,30年度はSparse Bayesian learningの導入を中心に研究を進めた.この点に関しては研究実績の概要で述べた通りの成果を得ることができ,概ね良好な進捗状況である.また,29年度から継続して進めている確率モデルに基づくNNの開発に関しては,さらなる成果を得ることができ,想定以上の進捗状況である.予測のためのNNの開発は進行中であり,現在実データを用いて有用性を検証中である.この点に関しては,31年度も継続して開発予定である.(a)研究代表者が提案してきた確率モデルベースド・ニューラルネットワークの考え方に基づき,生体信号の時系列変化パターンや分布特性を考慮した確率モデルを組み込む.これにより,生体信号特有の複雑な非線形性を組み込み,汎化性を向上させる.このとき,単に将来の信号の予測値を算出するのではなく,様々な変化のパターンと各変化の尤もらしさを考慮して変化予測の事後分布を算出する.これを識別部において信号値と危険度の関係と畳み込むことによって,最終的に算出される容態危険度確率に各変化パターンの可能性が残るようにする.これにより,生体信号特有の非定常性や急激な変化を考慮した予測を行なう.(b) Sparse Bayesianlearningはモデルの各重みパラメータに事前分布を設定し,重みパラメータの学習と同時に事前分布の超パラメータをデータから最適化することによって重みをスパース化し,モデルの複雑度を自動的に決定する手法である.これにより汎化性の向上とパラメータ数の自動決定を目指す.平成31年度(令和元年度)は実生体信号を用いた容態変化予測に取り組む.現在,医師と協力してcardiotocography(胎児心拍数と子宮収縮の経時的変化を同時に計測した信号)の計測・収集に取り組んでいる.この信号は胎児の健康状態や分娩時刻の推定に有用であるとされているが,現状は医師の経験と目視に基づくものであり自動的な推定手法は確立されていない.本研究では,分娩前のcardiotocographyから分娩直後の新生児の健康状態を予測するアルゴリズムを開発予定である.
普遍的転写因子TFIIDの不均一性に関する研究

PolIIにより転写される高等真核生物の遺伝子のうち、組織特異的に発現するものは、それらのプロモ-タ-内部に組織特異的因子の結合するDNA配列を持つものが多い。代表者らは、ミエリン塩基性蛋白質遺伝子がin vitroで組織特異的に転写される際、コア-プロモ-タ-のみでも転写の組織特異性が見られる事を明らかにし、その分子機構を明らかにする事を目的として研究を開始した。代表者らは、転写開始に最も深く関わっていると考えられているTFIID因子の不均一性の可能性を想定して研究を進めた。まずヒトTFIIDをプロ-ブとしてマウス脳よりTFIIDcDNAを単離し、その構造を比較した。マウス脳由来TFIIDcDNAはヒトのそれと比べNー端側に不均一性が見られたものの、C端則は全く同様の構造を有していた。別の研究により、TFIIDの本質的機能はC端のみで十分である事が知られている。ノザン分析の結果、マウスの各組織においてTFIIDmRNAのサイズに大きな差異は認められずサザン分析でも単一のTFIID遺伝子しか検出されなかった。以上の事よりTFIIDの組織での不均一性は明らかにはされなかった。近年、TFIIDに結合する因子「TAF」の存在が明らかにされているが、本件の場合はむしろTAFにおける不均一性の可能性があるのではないかと考えられる。PolIIにより転写される高等真核生物の遺伝子のうち組織特異的に発現するものは、それらプロモ-タ-内部に組織特異的因子が結合するDNA配列を持つものが多い。神経系で特異的に転写されるミエリン塩基性蛋白質は、in vitroにおいて最小プロモ-タ-からの転写が、組織特異的に起る事が知られていた。本研究では、TATAーbox周辺の構造を認識してそこに結合し転写開始を司る基本的転写因子の一つ、TFIIDに注目し、この分子の不均一性並びに組織特異的転写における役割りについて、検討を加えた。その結果、組織特異的転写に関わる活性がTFIID画分に含まれる事、DNA側ではTATAーboxを含む短い断片が組織特異性に必要である事が明らかにされた。以上の結果より、最小プロモ-タ-からの組織特異的転写には、TFIIDあるいはこれに関連する因子の不均一性が深く関わっている事が示唆された。現在、そのような考えに基づき、マウス脳からのTFIIDのcDNAの単離を進めている。その結果一個のクロ-ンを得た。このクロ-ンの構造は、HeLa細胞から得られているクロ-ンの構造と比べたところ、C端側はまったく同じ構造を有しているが、N端側は、数ヶ所に渡り構造の違いが見られた。以上の結果、得られたTFIIDの機能がHeLa細胞のそれと異なり、特異性を持つ事が予想された。興味ある事に、マウス染色体にはTFIID遺伝子は主に一個存在するが、TFIIDに関連すると思われるコピ-は数個ある事が示唆された。今後の研究としては、(1)更にcDNAの分離を続ける。(2)脳以外の組織からもcDNA単離を試みる。(3)ゲノムDNAのクロ-ニングを行なう。(4)転写反応における機能を解析する等を進める予定である。代表者らは、転写開始に最も深く関わってると考えられているTFIID因子の不均一性の可能性を想定して研究を進めた。まず、ヒトTFIIDをプロ-ブとしてマウス脳よりTFIID cDNAを単離し、その構造を解析した。マウス脳由来TFIID cDNAはヒトのそれと比較し、N端側に不均一性が見られたものの、C端側は全く同様の構造を有していた。

別の研究により、TFIIDの本質的機能はC端のみで十分である事が知られている。ノザン分析の結果、マウスの各組織においてTFIID mRNAのサイズに大きな差異は認められず、サザン分析でも単一のTFIID遺伝子しか検出されなかった。以上の事より、TFIIDの組織での不均一性は明らかとはされなかった。近年、TFIIDに結合する因子「TAF」の存在が明らかにされているが、本件の場合はむしろ、TAFにおける不均一性の可能性があるのではないかと考えられる。
西アジア死海地溝帯地溝帯におけるネアンデルタールと現生人類交替劇の総合的解明

旧人ネアンデルタール・新人サピエンス交替劇の最大の舞台のひとつ西アジア死海地溝帯に焦点を当て、事例研究として、一帯における交替劇の真相解明に取り組み、次の結果を得た。両者の文化の違いは学習行動の違いに基づく可能性が高いこと、その学習行動の違いは両者の学習能力差、とりわけ個体学習能力差が影響した可能性が高いこと、両者の学習能力差を解剖学的証拠で検証可能であること、三点である。以上の結果を統合して、交替劇は両者の学習能力差に基づく可能性があり、この説明モデルを「学習仮説」と定義した。交付申請書に掲げた研究目的に即して以下の研究を実施した1.死海地溝帯旧石器遺跡データベースの作成西アジア旧石器遺跡報告書記載内容を精査し、遺跡の所在・文化年代・絶対年代・文化遺物・化石資料に関する属性データシート化を実施した。2.デデリエ洞窟発掘2004年8月、当洞窟の発掘を継続し、約1万年前のNatufian時代の建造物の検出および約30万年前のYabrudian時代の堆積物を発掘し、当インダストリーの検出を実施した。3.ネアンデルタール・プロトクロマニョン頭骨・クロマニョン脳仮想復元研究アムッドネアンデルタールおよびカフゼープロトクロマニョン両人骨の頭骨・脳の仮想復元を実施し、引き続きその三次元データを用いて光造形装置によって両人骨の頭骨および脳の実体モデルの創成を実施した。4.ネアンデルタール・プロトクロマニョン頭骨・クロマニョン系譜関係の解明三者の系統関係の解明にはそれぞれの言語能力の定量化がもっとも重要との見通しのもとに、その理論的研究に着手した。研究実績の概要1.人類進化博物資源総合データベース作成(1)人類進化博物資源データベース(入力遺跡総数1034;入力画像総数10,034)、(2)化石人骨データベース(入力遺跡総数42;147個体)、(3)西アジア旧石器時代遺跡データベース(入力遺跡527)、(4)遺跡年代データベース(入力遺跡総数100)2.シリア・デデリエ洞窟発掘(1)1万4000年前以降の終末期旧石器時代、ナトウーフ期の遺構群の発掘、(2)7万年前以降の中期旧石器時代、後期ムステリアン期堆積物の発掘;ネアンデルタール人骨確認(未発掘)、(3)20万年前以降の中期旧石器時代、初期ムステリアン期堆積物の発掘、(4)30万年前以降の前期旧石器時代終末期、ヤブルディアン期堆積物の発掘、(5)遺跡年代測定、(6)自然遺物の同定記載、(7)土壌堆積物の分析、(8)デデリエ洞窟三次元計測3.旧人ネアンデルタールと新人ホモ・サピエンスの頭蓋・脳の復元研究(1)アムッド1号人骨(旧人ネアンデルタール)、カフゼー9号人骨(新人ホモ・サピエンス)の頭蓋のCT測定データより三次元頭蓋モデル、三次元エンドキャストモデルを生成し形態解析した。(2)日本人成人の頭部MRI核磁気共鳴画像の撮像データ解析を通して、ヒトの頭蓋内腔形状と脳の構造および位置関係を推定する方法理論を検討し、併せて、現代人の頭部画像データを利用して,ネアンデルタール頭蓋内に脳を再現する研究を実施した。(3)アムッド1号・カフゼー9号人骨の頭蓋・脳鋳型(エンドキャスト)の実体モデルを創成した。4.旧人ネアンデルタールと新人ホモ・サピエンス交替劇の理論的研究(1)ヒトの行動パタンに際して想定される個体学習と社会学習という二つの戦略の進化に焦点をあて、数値計算によって調べ、個体学習のコストが比較的小さく、移住率が大きい場合には、個体学習の戦略が全域を占めるようになることが判明した。(2)考古学的資料の種類内容の特質を時系列にそって解釈してみると最後の交替劇の前後で学習能力に程度差の存在が示唆された。研究実績の概要1,ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の理論的根拠の検討(青木健一)個体学習,社会学習能力の進化に関する理論集団遺伝学的研究に基づいて,生物を取り巻く環境の時空変化が学習能力の進化を左右すること,とりわけ異質な環境へ速やかに適応する必要性から個体学習能力が強化される理論的根拠を解明し,現世人類の現代的行動の背景には優れた個体学習が存在し,その能力は彼らの急速な移住拡散によって進化し,そこに交替劇の究極の原因が求められるとする作業仮説を提起することが可能となった。2,ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の考古学的証拠の集成(赤澤威、西秋良宏、米田穣)旧人と新人の考古資料は,交替劇の時代状況のもとでの両者の学習行動の産物の残存であり,学習能力のあり方を比較することのできる唯一の物証である。

そして,考古資料にみられる文化伝統の継承からは社会学習を,一方,新技術の出現からは個体学習の性質をそれぞれ読み取ることが可能であり,両者の考古資料から技術格差の特質と時空分布を解析することによって,両者の学習能力差の存在を定量的、実証的に検証することが可能であることが分かった。3,ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の解剖学的証拠の検討(近藤修、鈴木宏正、定藤規弘)旧人と新人の技術格差の原因を個体学習の能力差に求めるとの仮説が正しければ,それを司る脳の神経基盤に両者の間で違いが存在することになる。そこで,学習能力の神経基盤の詳細を現生人類において機能的MRIを用いて検討し,得られる脳機能地図を,生成する旧人と新人の化石頭蓋、脳鋳型モデルに写像することにより,言語、学習機能領域の定量的比較解析を行い,古神経学的解釈をもって両者の学習能力差の存在を解剖学的に検証することが可能であることが分かった。4,デデリエ洞窟発掘(赤澤威、西秋良宏、米田穣、近藤修)洞窟調査によって,旧人ネアンデルタールに先立つ前期旧石器時代(30万年前-)から旧人ネアンデルタールに代表される中期旧石器時代(20万年前-),新人ホモ、サピエンス時代の晩期旧石器(1万4000年前-)まで過去30万年分の考古学、人類学的資料が蓄積され,一帯で起こった交替劇の時代状況と適応的行動の相互作用の様態を考古資料に基づいて具体的に復元し,旧人と新人の間での学習能力の違いの存在を実証的に検証する資料が蓄積された。研究実績の概要:前年度に引き続き以下の研究を実施した。1、ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の理論的根拠の検討(青木健一)個体学習・社会学習能力の進化に関する理論集団遺伝学的研究に基づいて、生物を取り巻く環境の時空変化が学習能力の進化を左右すること、とりわけ異質な環境へ速やかに適応する必要性から個体学習能力が強化される理論的根拠を解明し、現世人類の現代的行動の背景には優れた個体学習が存在し、その能力は彼らの急速な移住拡散によって進化し、そこに交替劇の究極の原因が求められるとする作業仮説を提起することが可能となった。2、ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の考古学的証拠の集成(赤澤威・西秋良宏・米田穣)旧人と新人の考古資料は、交替劇の時代状況のもとでの両者の学習行動の産物の残存であり、学習能力のあり方を比較することのできる唯一の物証である。そして、考古資料にみられる文化伝統の継承からは社会学習を、一方、新技術の出現からは個体学習の性質をそれぞれ読み取ることが可能であり、両者の考古資料から技術格差の特質と時空分布を解析することによって、両者の学習能力差の存在を定量的・実証的に検証することが可能であることが分かった。3、ネアンデルタールと現世人類の学習能力差の解剖学的証拠の検討(近藤修・鈴木宏正・定藤規弘)旧人と新人の技術格差の原因を個体学習の能力差に求めるとの仮説が正しければ、それを司る脳の神経基盤に両者の間で違いが存在することになる。そこで、学習能力の神経基盤の詳細を現生人類において機能的MRIを用いて検討し、得られる脳機能地図を、生成する旧人と新人の化石頭蓋・脳鋳型モデルに写像することにより、言語・学習機能領域の定量的比較解析を行い、古神経学的解釈をもって両者の学習能力差の存在を解剖学的に検証することが可能であることが分かった。4、デデリエ洞窟発掘(赤澤威・西秋良宏・米田穣・近藤修)洞窟調査によって、旧人ネアンデルタールに先立つ前期旧石器時代(30万年前-)から旧人ネアンデルタールに代表される
国際宇宙ステーションから広視野・超高解像度撮像の試験観測及び解析手法の開発

本研究ではは国際宇宙ステーション船内からのデジタルカメラによる超高層大気の広視野・超高解像度撮影について、試験的観測を実施するとともに、科学目的でない画像の科学的な利用のための解析手法の開発を行った。これらの開発によって、大気光とオーロラについて、他の観測では得られない広い視野と高い解像度を持つ観測手法の確立とデータ利用環境の整備が行われた。本研究では、国際宇宙ステーションからのデジタルカメラによる超高層大気の広視野・超高解像度撮影を科学目的に活用するために、観測手法と解析手法の開発を行った。宇宙飛行士による撮影は、広い視野と高い空間分解能、という長所を持つが、科学目的の観測ではないため、(1)姿勢と視野の情報の不備、(2)輝度情報の不備、(3)分光がされていない、という問題点がある。これらの、問題を解決するための手法を開発し、本研究で行われる試験的観測のデータに加えて、過去に行われた撮像観測のデータも用いて、科学目的でない画像の科学的な利用のための解析手法の開発を進めた。観測としては、国際宇宙ステーションからのデジタルカメラによる観測を2014年5月28日、7月3日、7月25日、8月26日、10月24日、2015年2月16日の6回にわたり実施した。いずれも月光による散乱の少ない新月期であることは共通しているが、観測季節と観測領域を変更し、多様なデータの取得を目指した。高い時間分解能で1回の日陰域だけの観測を行う観測モードと、時間分解能を低くし長時間の観測によって2回の日陰域における観測を行う観測モードとの2つの観測モードを試行した。また最後の観測には使用される機材が新しい機材となったため、より高い感度での観測が可能となり、その性能に合わせた観測モードを設定して観測を実施した。得られた観測データを用いて、解析手法の開発を進め、まず、画像に映っている町灯りを用いて撮影方向、視野幅、撮影位置などの情報を推定する手法の検討を進めた。また、地上校正実験で得られたデータをもとに、撮影された大気光画像データから大気光を2成分に分離することを試みた。こさらに、これらのデータをもとに、広範囲の大気光の強度と発光層高度の推定を行う手法の開発を進めた。観測としては、国際宇宙ステーションからのデジタルカメラによる観測を昨年度実施した2015年8月8日に実施した。これまでの観測と合わせると十回の観測を実施したことになり、様々な観測条件による観測が実施できたことになる。今年度の観測ではNikon D4という新しい機材を用い、高感度、高分解能な撮像モードを試行した。昨年度に引き続き、得られた観測データを用いて、解析手法の開発を進め他。画像に映っている町灯りを用いて撮影方向、視野幅、撮影位置などの情報を推定する手法の改良を進めた。また、地上において同型のカメラとレンズを用いた校正実験を実施し、その波長特性、感度特性などの検証を行い、測定データの校正に用いた。特に2014年8月26日の観測は、ISS-IMAP/VISIとの同時観測の条件も良かったことから詳細な解析を進め、中間圏ボアと呼ばれる構造の3次元構造の解明を進めた。国際宇宙ステーションからのデジタルカメラによる撮像観測を昨年度までの実施分も含めて十回実施できた。月齢、季節、太陽活動度、緯度、経度、国際宇宙ステーションの環境など様々な条件での観測ができ、当初想定していたデータの取得ができた。また、国際宇宙ステーションからの大気光撮像装置であるISS-IMAP/VISIとの同時観測にも成功し、両者の比較も可能となった。また、国際宇宙ステーションで用いている機材と同型のカメラとレンズを用いた地上での校正実験も実施し、感度特性などの測定ができ、観測データの補正を行うことができた。また、特徴的なイベントについて集中的に解析し、データ解析手法の開発も進みこれらによってデータの科学的解析も概ね順調に進んでおり、中間圏・熱圏・電離圏における特徴的な構造の解明も進みつつある状況である。国際宇宙ステーション(International Space Station: ISS)からのデジタルカメラによる超高層大気の超高解像度撮影に関して、これまでの観測データを元に、科学的な利用のための解析手法の開発を行った。ISSからの宇宙飛行士による撮影画像は、広い視野と高い空間分解能、という長所を持つが、科学目的の観測ではないため、(1)姿勢と視野の情報の不備、(2)輝度情報の不備、(3)分光がされていない、という問題点がある。そこで、これら3つの情報を地上実験と画像解析を用いて推定する手法を確立した。

昨年度までに実施された地上実験によるデジタルカメラの感度特性を元に、中間圏・熱圏における大気光がRed、Green、Blueの3つの色チャンネルにどのような比率で現れるかを求め、それを元に、撮影された大気光の発光源が推定でき、擬似的な分光及び相対的な輝度の推定が出来るようになった。画像解析としては、撮影画像中の街明かりの位置とISSの軌道情報を元に、姿勢、視野、時刻、光学歪みなどを推定する手法を確立した。この開発によって、大気光とオーロラについて、他の観測では得られない広い視野と高い解像度を持つ観測データを利用可能となった。ここで開発された手法はHozumi et al., 2016として論文にまとめ、公表した。また、宇宙空間からの撮像観測について将来の観測提案の検討・作成も行った。本研究ではは国際宇宙ステーション船内からのデジタルカメラによる超高層大気の広視野・超高解像度撮影について、試験的観測を実施するとともに、科学目的でない画像の科学的な利用のための解析手法の開発を行った。これらの開発によって、大気光とオーロラについて、他の観測では得られない広い視野と高い解像度を持つ観測手法の確立とデータ利用環境の整備が行われた。国際宇宙ステーションからのデジタルカメラによる撮像観測を2014年5月28日、7月3日、7月25日、8月26日、10月24日、2015年2月16日の6回にわたり実施できた。撮像環境によって、障害物の写り込みなどによって品質の低いデータとなった観測もあったが、概ね順調に観測され、いずれも大気光の構造の観測に成功しており、一部にはオーロラの観測も行うことができた。2015年2月16日には、新しい機器による撮像が実施でき、高感度化、多画素化による撮像能力の向上を評価するためのデータの取得にも成功した。この国際宇宙ステーションの撮影機材の更新の時期が不確定だったため、地上での校正実験のための新しい機材の入手は来年度となったが、新機材による観測が2月の実施のみだったため、データ解析にはほとんど影響していない。それ以前の5回の観測に関する校正データは旧機種のカメラを借用することによって取得された。これらによってデータの科学的解析も概ね順調に進んでおり、大規模な大気重力波の解明などの成果も出つつある状況である。最終年度として、研究目的としてあげた「解析手法の開発」「データベースの作成」「地上校正実験」「地上からの観測の実施」「将来観測計画の作成」を完成していく。解析手法の開発としては、これまで行われた撮像データも用いた解析を行う予定である。また、これらのデータを元に撮像データのデータベースの作成を行う。ISSからの宇宙飛行士による撮影画像の多くは公開されているが、超高層大気の撮影を目的としては撮影されず、「偶然」映っているものだけであるため、利用可能な画像がどれだけあるのか、その時刻、場所等が不明である。データベースとして整備する事で、地上観測や他の衛星との同時観測などに併せて利用可能なデータの検索が可能となる。このデータベースには、開発された手法で推定された姿勢視野情報、輝度情報、分光情報だけではなく、撮像領域の雲等の気象データ等も含まれる予定である。これは、宇宙からの撮像において、雲による月光の反射はノイズ源であり、データ解析に重要な情報であるためである。地上校正実験はすでに平成27年度に国立極地研究所の積分球や分光計等の設備を用いて実施したので、そのデータをまとめるとともに必要ならば追加の実験を実施する。
超早期がん診断を可能にする蛍光プローブの開発

GST(Glutathione S-transferase)は第二相薬物代謝酵素として知られており、細胞内の活性代謝物や毒性代謝物などのグルタチオン化を触媒するダイマー型酵素である。GSTは主に細胞質型サブタイプとして、GSTα,GSTμ,GSTπが知られているが、特にGSTπは様々ながん細胞にて過剰発現が観察されている。このようなGSTP過剰発現は、がん細胞における多剤耐性機構に強く関わっていることが知られている。また活性を持たないモノマー型GSTπはアポトーシスに関与するJNKの内在性阻害剤であることが知られている。しかしながら細胞内GSTの活性がどのように制御されているか、これまで明らかとなっていない。それは細胞内で利用可能なGST活性検出法が開発されていないためである。私は昨年度、可視光領域に蛍光波長を有するGST活性検出プローブDNAT-Meを開発した。そこでがん細胞における抗癌剤耐性機構の一端を明らかにするために「プローブの改良」を行い、改良したプローブdiCl-DNAT-Meを用いて「生細胞におけるGST活性イメージング」を行った。まず「プローブの改良」では、生理的pHにおける化合物の蛍光特性の安定化を図った、蛍光団にクロロ基を導入した新規化合物diCl-DNAT-Meを開発した。また「生細胞におけるGST活性イメージング」の結果からは、従来の方法であるLysateによる活性測定法は生細胞における活性を正しく反映していないことが明らかとなった。これは細胞内にGST活性制御機構が存在していることを示唆する結果であり、活性検出蛍光プローブの開発なくして達成できなかったものと考えられる。今後は細胞内における制御因子の解明、およびその生理学的意義について、検討していく。抗癌剤などの治療に関して、がんの進行度が非常に重要と考えられている。すなわち、より早期のステージのがんでは良好な生存率を示す。このことから早期診断の重要性が強調される。消化器がんのような粘膜がんは現在、内視鏡を用いた早期診断が行われている。この方法は白色光下での内視鏡医の目視による確認であり、医師の経験に左右される見落としがあり得ること、微小早期がんの発見には適していないことなどが問題として挙げられる。これに対し、蛍光を用いた方法は感度が良く微小な病変部を検出するのに非常に有用な方法であるが、現在臨床研究されている蛍光内視鏡法では、検出までに時間がかかること・光過敏症などの副作用といった問題点を抱えている。そこで本研究ではこのような問題を解決するために、蛍光を用いた簡便な早期がん診断のツールとしての蛍光プローブを開発することを目的とした。まずは正常細胞およびがん細胞の細胞内外の環境に着目し、ラット胃粘膜上皮細胞を用いてスクリーニングを行なった結果、フルオレセイン誘導体であるFDAが正常細胞に対しがん細胞で高い蛍光を持つことが明らかとなった。この要因としては、FDAの加水分解を行う細胞内エステラーゼのがん細胞内での充進および、加水分解産物であるフルオレセインの細胞外への漏出が寄与していることが明らかとなった。この機能要因に基づいてさらなるスクリーニングにより、さらに良好な結果を与える化合物として、フルオレセインのアクリル酸エステルであるFDAcrを得た。大腸癌モデルラットの大腸内にFDAcrを適用し、がん病変部から強い蛍光が得られることが確認できた。また酢酸を併用することでよりコントラストのある蛍光像が得られることが明らかとなった。今後はFDAcrをリード化合物として構造展開し、がんモデル動物を用いて構造の最適化を行うと共に新たなターゲットの探索を行って行く予定である。大腸癌のような粘膜がんは現在、内視鏡を用いた早期診断が行われている。この方法は主に白色光下での内視鏡医の目視によるもので、医師の経験に左右される見落としがあり得ることが大きな問題となる。これに対し、蛍光を用いた方法は感度が良く微小な病変部を検出するのに非常に有用であるが、現在臨床研究されている蛍光内視鏡法では、検出までに時間がかかること・光過敏症などの副作用といった問題点を抱えている。そこで本研究ではこのような問題を解決するために、蛍光を用いた簡便な早期がん診断のツールとしての新しい蛍光プローブを開発することを目的とした。大腸癌における前癌病変Aberrant Clypt Foci(ACF)では薬物代謝酵素であるGlutathione-S-transferase(GST)が過剰発現していることが知られている。そのためGST活性を蛍光検出できれば前癌病変ACFを可視化できるのではないかと考え、GST活性検出蛍光プローブの開発研究に着手した。既存のHPLC用GST蛍光基質の構造を元にいくつかの構造を探索したところ、既存の基質に比べて格段に優れた反応性を有する合成GST基質を発見した。この結果に基づいて、GST触媒活性により強蛍光性となるOFF/0N型蛍光プローブDNAFsおよびDNAT-Meを開発した。蛍光顕微鏡および内視鏡下での観察に有効な可視光領域に蛍光波長を有するGST活性検出プローブの報告はこれまでに報告が無い。また、これまで知られているものとは全く異なる発蛍光性メカニズムに基づいた点においても化学的にも非常に価値があるものと言える。このプローブを用いた生細胞GST触媒活性検出および大腸癌モデルラットの摘出大腸におけるACF病変の可視化にも成功した。これらの結果は現在投稿準備中である。今後はこの化合物を用い、大腸内視鏡下でのACFの可視化を行うと共にプローブの構造最適化を検討する予定である。

GST(Glutathione S-transferase)は第二相薬物代謝酵素として知られており、細胞内の活性代謝物や毒性代謝物などのグルタチオン化を触媒するダイマー型酵素である。GSTは主に細胞質型サブタイプとして、GSTα,GSTμ,GSTπが知られているが、特にGSTπは様々ながん細胞にて過剰発現が観察されている。このようなGSTP過剰発現は、がん細胞における多剤耐性機構に強く関わっていることが知られている。また活性を持たないモノマー型GSTπはアポトーシスに関与するJNKの内在性阻害剤であることが知られている。しかしながら細胞内GSTの活性がどのように制御されているか、これまで明らかとなっていない。それは細胞内で利用可能なGST活性検出法が開発されていないためである。私は昨年度、可視光領域に蛍光波長を有するGST活性検出プローブDNAT-Meを開発した。そこでがん細胞における抗癌剤耐性機構の一端を明らかにするために「プローブの改良」を行い、改良したプローブdiCl-DNAT-Meを用いて「生細胞におけるGST活性イメージング」を行った。まず「プローブの改良」では、生理的pHにおける化合物の蛍光特性の安定化を図った、蛍光団にクロロ基を導入した新規化合物diCl-DNAT-Meを開発した。また「生細胞におけるGST活性イメージング」の結果からは、従来の方法であるLysateによる活性測定法は生細胞における活性を正しく反映していないことが明らかとなった。これは細胞内にGST活性制御機構が存在していることを示唆する結果であり、活性検出蛍光プローブの開発なくして達成できなかったものと考えられる。今後は細胞内における制御因子の解明、およびその生理学的意義について、検討していく。
クラスターモジュラー群の幾何学

本年度はクラスターモジュラー群の具体例の研究を目的として、Kac-Moody Lie代数のWeyl群を部分群として持つようなクラスターモジュラー群の系統的な構成を与えた。これはInoue-Lam-PylyavskyyによりA型およびアフィンA型の場合に与えられていた構成の一般化である。Lie代数が有限型の場合には最長元がクラスターDonaldson-Thomas変換という特別な元を与えることが分かり、クラスター代数の例としても非常に良い性質をもつものであることが分かった。特に今後のクラスター多様体の双対性に関する研究において重要な例となることが期待できる。またLie代数がアフィン型の場合にはクラスター可積分系と密接な関連が見出せ、特にBershtein-Gavrylenko-Marshakovによる離散Painleve方程式のクラスター実現を再現できることが分かった。今後はこの構成を足掛かりとしてクラスター可積分系に付随するクラスターモジュラー群の研究に取り組む予定である。さらにこの構成はLie代数が古典有限型の場合、高次写像類群の研究に応用できることが明らかとなった。実際、この構成を用いて曲面の高次Teichmuller A-空間への自然なWeyl群作用がクラスター変換で書けることが明らかになった。つまりWeyl群が高次写像類群の部分群であることが分かり、Goncharov-Shen予想の一部を解決した。高次Teichmuller空間への応用を得るにあたってその座標関数の表現論的な記述やChamber Ansatz公式の拡張など重要な観察が得られており、これらを応用して高次Teichmuller空間および高次写像類群の幾何学的性質のさらなる解明に取り組む予定である。本研究計画においてクラスターモジュラー群の具体例の調査は重要な課題であった。当初の計画ではまず有限変異型と呼ばれる比較的扱いが易しい一方、幾何的な背景が明らかでない例の調査に取り掛かる予定であったが、実際にはより表現論的・幾何学的に面白い対象であるWeyl群に関連するクラスターモジュラー群について研究を進めることができた。さらにクラスターDonaldson-Thomas変換の明示的な構成、クラスター可積分系との密接な関連、さらには別の研究計画として想定していた高次写像類群の研究まで歩を進めることができたのは実に予想を上回る進展であったといえる。(1)クラスター可積分系に付随するクラスターモジュラー群の研究アフィンWeyl群に対する構成を足掛かりとして、より一般のクラスター可積分系に付随するクラスターモジュラー群の幾何学的性質について調べる。特に対応するダイマー模型の基本変形に対応するような変異列についてその幾何学的な性質を詳しく調べる予定である。(2)高次Teichmuller空間の構造高次Teichmuller空間への応用を得るにあたって得られた座標関数の記述やChamber Ansatz公式の拡張などを足掛かりとして、高次Teichmuller空間のさらなる構造解明に取り組む。特にPoisson構造およびその変形量子化に関する研究は引き続きの課題である。

特に対応するダイマー模型の基本変形に対応するような変異列についてその幾何学的な性質を詳しく調べる予定である。(2)高次Teichmuller空間の構造高次Teichmuller空間への応用を得るにあたって得られた座標関数の記述やChamber Ansatz公式の拡張などを足掛かりとして、高次Teichmuller空間のさらなる構造解明に取り組む。特にPoisson構造およびその変形量子化に関する研究は引き続きの課題である。
RC門型架構および耐震壁の復元力特性に及ぼす載荷速度の影響に関する研究

(小野正行・江崎文也担当)一定軸力下で,載荷速度と破壊モードおよび履歴パスを実験変動因子として一方向単調載荷と正負繰返し載荷実験を行い,実験変動因子が無開口と有開口耐震壁の復元力特性に及ぼす影響について比較検討を行った。実験結果から以下のことが確認された。1)無開口と有開口耐震壁の水平せん断耐力は,いずれの破壊モードの試験体とも載荷速度が速くなると水平せん断耐力が上昇する傾向にあり,一方向単調載荷より正負繰返し載荷の方が水平せん断耐力が小さい。また,載荷速度が速くなると水平せん断耐力時の層間変形角は,正負繰返し載荷よりも一方向単調載荷の方が大きくなる傾向にあり,載荷速度によりその復元力特性が異なる。2)無開口と有開口耐震壁の水平せん断耐力の上昇率は,柱主筋と壁板の歪み速度による上昇率で大略説明できる。(平松晃担当)載荷速度の影響を検討するために水平荷重や転倒モーメントには数種の異なる振幅や振動数を設定して,それぞれの場合の復元力特性を求め比較検討した。さらに,これらの実験結果を反映してモデル化した復元力特性を最下層に設定した7階建てRC造1スパンピロティ建築物の地震応答計算を行い,転倒モーメントの変動に応じて剛性や耐力が変化することは,最大応答層モーメントを減少させるが最大応答変位は増加させる傾向にあることを確認した。今後10cm20cm/secの載荷速度が可能になるように載荷装置の改良を行い,今回の載荷速度の1020倍と柱に変動鉛直荷重を載荷した場合についての検討を行い,載荷速度の影響をさらに明確にしたい。(小野正行・江崎文也担当)一定速度で水平力を載荷できる装置,および連続的に荷重・変位・歪みを測定できる機器を用いて,無開口・有開口耐震壁の一定軸力下の交番繰返し水平力載荷実験を実施した。無開口耐震壁の試験体は曲げ破壊先行とせん断破壊先行シリーズについて,また有開口耐震壁は曲げ破壊先行とせん断破壊先行シリーズの無開口耐震壁の試験体に開口周比0.3程度の開口を設けたもので,実験変動因子は載荷速度と履歴パスである。実験結果から以下のことが明らかになった。1)曲げ破壊およびせん断破壊先行のいずれの場合とも,水平せん断耐力は載荷速度(0.01cm/sec,0.1cm/sec,1.0cm/sec)の影響を受け,載荷速度が速くなると上昇する傾向がある。2)無開口耐震壁が曲げ破壊先行の場合は,荷重変形履歴に及ぼす履歴パスの影響は小さい。せん断破壊の場合は,履歴パスの影響を受け,制御変位での繰返し回数が多くなると,水平せん断耐力が低下する割合が大きい。3)破壊モードにかかわらず制御変位での繰返し回数が多くなると,水平せん断耐力時の層間変形角が小さくなる。4)有開口耐震壁の水平せん断耐力は荷重変形履歴パスの影響を受け,繰返し載荷の場合が一方向載荷の場合よりも水平せん断耐力が低下する。5)水平せん断耐力実験値は,申請者の提案した耐力低減率を壁板のせん断破壊により決まるせん断耐力算定値を用いれば大略評価される。(平松晃担当)実大の約1/3のRC門型架構に強い地震力を想定した多数回の繰返し水平荷重と繰返し転倒モーメントを同時に加えた。載荷速度の影響を検討するために,ここでは転倒モーメントの振動数を0.5Hzと2.0Hzとして,それぞれの場合の復元力特性を求め比較した。その結果,水平力-水平変位曲線における履歴ループの面積や形状に大きな相違は見られなかった。また,転倒モーメント-

梁傾斜角曲線にも振動数の影響がまったく見られない結果となっていた。(小野正行・江崎文也担当)一定速度で水平力を載荷できる装置,および連続的に荷重・変位・歪みを測定できる機器を用いて,無開口・有開口耐震壁の一定軸力下の正負繰返しと一方向単調水平力載荷実験を実施した.無開口耐震壁の試験体は、曲げ・せん断破壊モードとせん断破壊先行シリーズにおいて,また有開口耐震壁は曲げ・せん断破壊モードとせん断破壊先行シリーズの無開口耐震壁の試験体に開口周比0.3程度の開口を設けたもので,実験変動因子は載荷速度と履歴パスである。実験結果から以下のことが明らかになった。1)無開口耐震壁の曲げ・せん断破壊モードどせん断破壊モード試験体の水平せん断耐力は,載荷速度と載荷方法により影響を受ける。また,無開口耐震壁の水平せん断耐力時の層間変形角は載荷速度の速いほうが大きく,正負繰返し載荷よりも一方向単調載荷のほうが大きくなる傾向にある。2)有開口耐震壁の曲げ・せん断破壊モードの水平せん断耐力は,載荷速度の影響を受け,載荷速度が速くなると上昇する傾向がある。また,水平せん断耐力は,正負繰返し載荷の場合が一方向単調載荷の場合よりもせん断耐力が小さい。(平松晃担当)門型RC架構供試体に強い地震力を想定した水平繰り返し荷重と転倒モーメントを同時に加え,転倒モーメントを繰り返すことが復元力特性に及ぼす影響を捉えた。その後、この実験結果に基づいたクラフ型の復元力特性を最下層に設定し,さらにP-δ効果を考慮した方法で中低層の1スパンRCピロティ建築物の地震応答計算を行った.その結果,転倒モーメントの変動に応じて剛性や耐力が変化することは,最大応答変位を増加させる場合のあること,そしてその増加の程度は,P-δ効果によってもたらされる増加量とほぼ等しいことがわかった。(小野正行・江崎文也担当)一定速度で水平力を載荷できる装置,および連続的に荷重・変位・歪みを測定できる機器を用いて,前年度の補足実験として,無開口・有開口耐震壁の定軸力下での正負繰返しと一方向単調水平力載荷実験を実施した実験変動因子は載荷速度と履歴パスである。1)無開口と有開口耐震壁試験体の水平せん断耐力は,載荷速度と載荷方法により影響を受ける。水平せん断耐力は,載荷速度の影響を受け,載荷速度が速くなると上昇する傾向があるまた,水平せん断耐力は,正負繰返し載荷の場合が方向単調載荷の場合よりもせん断耐力が小さい。2)無開口と有開口耐震壁の耐力上昇率は柱主筋と壁板のひずみ速度による上昇率で大略説明できる。(平松晃担当)実物の1/3の縮尺を持つRC門型架構の供試体を5体製作し,これらに強い地震力を想定した水平繰返し荷重と転倒モーメントを同時に加え,水平荷重の周期を変化させて復元力特性を求めた。その後,この実験結果に基づくモデルで表した復元力特性を最下層に設定したRC造1スパンピロティ建築物の地震応答計算を行い,転倒モーメントの変動に応じて剛性や耐力が変化することが最大応答層モーメントを減少させるが最大応答変位は増加させる傾向のあることを確認した。
原子力防災教育を核とした地域創生のためのESDカリキュラムの開発

阪神・淡路大震災や福島第一原子力発電所の事故により,我が国の防災教育は大きな影響を受けており,原子力発電所等の有害物質を含んだ二次災害に対する防災教育,所謂,原子力防災教育の確立が望まれている。そこで,国内の原子力防災教育の現状を調査すると共に,普及のための課題を教員研修活動等を通じて考察した。その結果,原子力発電所立地県や立地自治体では原子力防災マニュアルの整備がなされているが,児童生徒の心のケアや避難所の運営等に差が見受けられた。また,原子力防災教育の普及を図るためには,防災教育のフレームを活かしつつも,放射線に関する情報等の入手方法とその活用や電力需給システムの理解向上といった各教科の関連学習と,価値判断・他者理解を含めた道徳などの学習の充実を図る必要があることが分かった。例えば,長崎県内のUPZ(緊急時防護措置を準備する区域)圏内の防災教育拠点校では,新学習指導要領への移行と働き方改革への対応を踏まえながら,既存の理科や社会の自然災害・防災につながる基礎学習をベースに道徳との連携を図る中で防災教育の充実を検討しているが,地域人材や関連史跡等の教材資源の活用と総合的な学習の時間と連携意識は低い状況が見受けられた。一方で,地域住民の原子力発電に対する忌避意識も強い状況がある結果を踏まえると,児童生徒が関連する教科内容の学習で得た知識・技能を避難時期・方法,対処法の判断に活用し,地域住民に情報発信することで,地域住民の信頼と安心を育むことも必要であると言える。さらに,これらの学習を支えるためには,教員研修で明らかになった理科教員の放射線への理解度や学習意欲に対するばらつきの大きさを考えると,外部教育支援者等とのネットワーク作りや管理職を中心とした教職員の原子力防災教育へ対する理解増進による教育課程の編成が必要であり,コミュニティスクール制度の活用と充実が望まれる。一般的な次世代層は、ESDの観点からエネルギー・環境問題や高レベル放射性廃棄物の処分地問題を教育で扱うと、多くの人に判断材料となる情報へのアクセス性や問題の難解さから、忌避感を抱く傾向が見られる。この主な原因は、学校教育でこのような問題を考える系統的な学習が無いためである。一般にこの問題にはエネルギー、環境、経済、放射線、健康、防災、行動(判断)等が含まれ、その学習には科学リテラシーの構築のみならず、立場の違いによる意見の相違や議論方法を学ぶ必要がある。本研究では、このような能力育成を図る手段として、次世代層を対象にした原子力防災教育を開発するために、関連機関と連携した実施体制、カリキュラム、教材、教員研修等の整備を行い、授業等による検証を行う。そこで、本年度はまず、学校・自治体等の組織体制・教育プログラム・教材、取り組み状況等の調査を行った。まず、福島県における原子力防災教育を把握するために、福島県富岡町立富岡第一・第二小学校及び中学校(三春校)、福島県環境創造センター、福島県立医科大学災害医療総合センターで行われている教育内容、実施体制を調査した。そして、原子力施設の防災訓練の状況や大学等との連携体制を把握するために、玄海原子力訓練センターで行われた九州大学等の実習を調査した。さらに、先進地域の取り組みとして、福井県美浜町役場、原子力安全システム研究所、福井大学附属国際原子力工学研究所と御前崎市教育委員会、静岡県危機管理部原子力安全対策課、教育委員会健康体育課を調査した。これらの調査から、防災計画の中での原子力防災の位置付け、マニュアルの整備状況、PAZとUPZ圏内で取り組み方の差異、福島県の放射線・防災教育実践事例パンフレットの作成と公開研究会の状況、学校での原子力防災訓練や避難時・避難後の学習の有無、避難地域も含めた教育の状況等に関するデータが得られた。研究実施計画で予定していた調査機関・地域は、概ね調査ができた。これらの調査に付随して、茨城県教育委員会が作成した学校における原子力防災マニュアルも入手できた。また、福島県立医科大学災害医療総合センターで行われた被ばく医療応用コースの研修では、教育内容・教材、実施体制、避難者への対応等の貴重な体験と調査を行うことができた。また、福島県教育委員会が行った放射線教育推進支援事業・実践協力校における公開研究会では、放射線教育の現状や災害後の教育体制や地域の課題等を調査できた。現在、これらの資料を分析中であり、その成果は8月の学会で発表予定である。しかしながら、薩摩川内市教育委員会やその周辺学校の調査は、熊本地震や原子力発電所の定期検査・再稼働等の影響により、実施できなかった。本研究では、次世代層に対する原子力防災教育を構築するために、昨年度に引き続き学校や自治体等の取り組み状況の調査を行うと共に、次世代層(長崎大学環境科学部・工学部・医学部の学生62名)の原子力等に対する意識調査を行った。また、次期学習指導要領の中学校理科と関連させた放射線・防災教育の提案と授業実践を行った。その結果、原子力防災教育に関する調査研究では、日本エネルギー環境教育学会の全国大会から、平成28年の52件中1件から同29年の61件中4件(福井、北海道)に増加が見られ、原子力発電所立地県でその取り組みが求められていることが裏付けられた。これらの内容は、福島県教育委員会が策定している「ふくしま放射線教育・防災教育指導資料」の放射線教育と防災教育の一部が取り入れられた形態になっているが、理科や総合的な学習の時間で扱われる放射線・防災学習と特別活動として扱われる避難訓練に大別できる。これらの取り組みでは、UPZ内外の連携や広域避難時の種々の問題に対する課題が示されているが、それを原子力防災教育として体系的に取り扱うレベルには達していない。

これに対して、原子力艦船の寄港地である佐世保市内の中学校で、放射線を題材とした理科の授業実践を行った結果、事前に行われた艦船事故に対する避難訓練時の避難行動について、その理由と必要性の理解が大きく進み、学習の意義が生徒のみならず教員にも進んだことが分かった。大学生に対するリスク認知調査から、2014年度と同様に工具使用に関する項目で、工学部とそれ以外の学部生間で有意な差の傾向が見られたが、2014年度の時に有意な差の傾向が見られた遺伝子組み替えや外国産食品にはそれが見られず、PCのバックアップ(PC必携化の影響)と原子力発電所の利用に差が見られ、リスクの定義は「危険を伴う可能性」と危険度と可能性の記述が16.7%に見られた。福島県や福井県などの先行的な取り組みは概ね調査し、放射線教育や防災に対する訓練などの状況は把握できた。しかし、結局のところ、UPZ内外の地域間での教育の実施とコミュニケーションを図るためのワークショップの開催といった社会教育的な取り組みが必要であることが再認識できた。また、知識理解を進めるためにも、教育コンテンツの充実が必要であり、そのための機材やカリキュラムは概ねそろえることができた。現在これらを実践研究するための仕掛け作りを行っているところであり、玄海原子力発電所の近隣自治体と企業に打診を試みているところである。また、同様の課題である高レベル放射性廃棄物の最終処分地選定に関するワークショップも行い、資料提示や進行方法などの課題抽出を試みると共に、参加者への当事者意識の持たせ方についても検討を行っており、これらを今後の研究に生かしたい。阪神・淡路大震災や福島第一原子力発電所の事故により,我が国の防災教育は大きな影響を受けており,原子力発電所等の有害物質を含んだ二次災害に対する防災教育,所謂,原子力防災教育の確立が望まれている。そこで,国内の原子力防災教育の現状を調査すると共に,普及のための課題を教員研修活動等を通じて考察した。その結果,原子力発電所立地県や立地自治体では原子力防災マニュアルの整備がなされているが,児童生徒の心のケアや避難所の運営等に差が見受けられた。また,原子力防災教育の普及を図るためには,防災教育のフレームを活かしつつも,放射線に関する情報等の入手方法とその活用や電力需給システムの理解向上といった各教科の関連学習と,価値判断・他者理解を含めた道徳などの学習の充実を図る必要があることが分かった。例えば,長崎県内のUPZ(緊急時防護措置を準備する区域)圏内の防災教育拠点校では,新学習指導要領への移行と働き方改革への対応を踏まえながら,既存の理科や社会の自然災害・防災につながる基礎学習をベースに道徳との連携を図る中で防災教育の充実を検討しているが,地域人材や関連史跡等の教材資源の活用と総合的な学習の時間と連携意識は低い状況が見受けられた。一方で,地域住民の原子力発電に対する忌避意識も強い状況がある結果を踏まえると,児童生徒が関連する教科内容の学習で得た知識・技能を避難時期・方法,対処法の判断に活用し,地域住民に情報発信することで,地域住民の信頼と安心を育むことも必要であると言える。
海上衝突事件における国際民事裁判管轄に関する研究

平成16年度から今年度まで、公海において異国籍船舶間の衝突が生じた場合の準拠法決定、国際裁判管轄権の問題について研究を行った。今年度は当該研究課題の最終年度であり、これらの問題についての英国、フランスの判例、学説の動向を研究し、総括として、わが国におけるこの問題についての解釈、法制度のあり方について、次のような一定の方向性を得ることができた。公海において異国籍船舶間で衝突が生じた場合の法律問題は、訴えの提起された地の法廷地法を適用して解決すべきである。この問題に関して提唱されているわが国の学説のいずれにも問題があり、当事者に公平な解決は期待できないが、多くのアメリカ、英国、フランスの判例学説を研究したところ、この問題については、いずれの国においても法廷地法を適用して解決する立場が確立している。このことは十分考慮に入れるべきことであり、わが国においても同様の立場をとるべきである。法廷地法を適用することによる法廷地漁りの弊害除去については、判管轄権に制限を加えることで対応するべしとの考えから、アメリカ、イギリス、フランス等の判例や学説を研究をしてきたが、その結果を踏まえれば、公海における船舶衝突事件に対する裁判管轄を認めるべき最も重要な要素(ファクター)は、原告が訴えを提起した地に、適正な裁判のための証拠確保について便宜が認められるかどうかであろう。さらに、原告の法廷地選択の利益と被告の負担・不利益を十分に検討し、著しく被告に負担となるか、単なる原告の被告への嫌がらせのような訴えなどは拒絶すべきである。加えて、このような考えに立ちつつ、原告の利益も確保するためには、特に公海における異国籍船舶衝突の問題に関する法制度のあり方としては、英米に見られる条件付却下、訴え中止も検討すべき事項として重要であることがわかった。公海上における船舶衝突事件について、特に衝突船舶の船籍が異なる場合、その責任の準拠法はいかに決すべきか。この問題については、わが国においても、諸外国においても、従来から種々の見解が提唱されているが、本研究においては、アメリカ、イギリス、フランスなど主要海運国において採用されている、いわゆる法廷地法説の基づいた場合に、この説の致命的な問題である法廷地漁り(forum shopping)をいかに回避するかについての研究を行った。本年度は、考察の対象をアメリカ合衆国における船舶衝突事件へのフォーラム・ノン・コンヴェニエンス法理の適用に絞り、米国判例の検討を通して、その適用基準と訴え却下の際に考慮されるべきファクターを中心に考察した。その結果、現在の米国においては、船舶衝突事件においても、他のフォーラム・ノン・コンヴェニエンスの適用された事件と同様のファクターに基づき、訴えの却下が判断されていることが明らかとなった。このような判例の立場については、米国では、船舶衝突事件の特質を根拠に批判的な見解もある。しかしながら、原告による法廷地漁りを回避するためには、米国判例が提案するファクターを参考として、わが国においても裁判管轄の判断に関するファクターを検討すべきであるとの結論に達した。次年度は、この問題に関するフランスおよびイギリスの動向を考察した上で、本研究の総括として、船舶衝突事件の裁判管轄の判断に関するファクターをある程度具体化し、わが国のフォーラム・ノン・コンヴェニエンスのあり方について提案する予定である。なお、アメリカ合衆国の動向については、2004年10月に開催された第54回目本海法学会研究報告会において、本研究の中間的な成果として発表した。
尿中蛋白不均一性の機序の解明と病態解析への展開応用

尿中に多くの蛋白、ペプチドが存在する。ここには種々の生理、病的状態で種々のプロテアーゼ、アンプロテアーゼが出現し、蛋白分解、ペプチドによる測定分析に影響を及ぼす。精度保証システムに従い、蛋白分解とその影響因子の解明を進める特異性、感度に優れる尿中マーカーの探索の基礎を研究とした。1.尿中蛋白分解の機序:β2-ミクログロブリン、IgGを対象にWestern blotsによる分解酵素の切断部位を検索し、cathepsin Dのみならず、pepsin, gastricinなど複数の酸性分解酵素が関与することを示した。2.ヒトα1-マイクログロブリン(α1-m)尿中安定性、不均一性:尿中α1-m測定値は測定法間でバラツク。そこで、仮の標準品を配布し検討した結果、系統誤差によることを明らかにし、補正係数を定め解決した。安定した結果を得るには検量物質は凍結乾燥処理する必要がある。3.尿中シスタチンC:酸性尿中で不安定で変性しやすく、一次構造上は上記分解酵素で6箇所切断部位がある。塩基性蛋白で濃度が低いため、採尿容器への非特異的吸着は軽微で測定値への影響は少ない。血清基準値を設定し、今後の尿基準値設定の方法論を確立した。4. Immunounreactivealbumin:抗体結合affinity chromatographyにより、尿中には特異抗体と反応しないアルブミンが存在することを確認した。疾患特異性はなく、尿細管障害で高頻度に出現することを見出した。5.尿沈渣中に存在する蛋白成分:細胞成分に着目して酵素免疫組織染色により種々の蛋白成分の局在を証明した。この中であらたにアミロイドβについても、陽性所見を認めた。今後、免疫化学的な確認が必要となる。6.尿プロテイン1(P1)の測定意義:塵肺症で尿中濃度が低下し、肺機能低下の評価が可能であることが示された。尿中では、安定で切断部位は1箇所しかない。1)修飾アルブミン(伊藤)修飾アルブミンが出現する尿は、尿細管障害尿と予測し、アルブミン低値、NAG、α1-mの高値尿を選び、これをHPLCにより分画、免疫測定法との乖離検体を容易に見出した。尿中修飾アルブミンの出現は糖尿病に特異的な所見ではなく、糖尿病では糸球体よりもむしろ尿細管が初期病変を形成し、これが免疫学的に捉えられていないことが臨床診断上問題である可能性が示された。HPLCゲル濾過法でアルブミン分画を得て、これをトリプシン処理後TOF MASSで分析、多くのアルブミンピークを得て、一次構造解析から60%以上の捕捉率を得た。これを現在MS-MSにかけ修飾アルブミン、非修飾アルブミン(正常構造)の構造特性をさらに検討する予定ある。一方、アルブミン抗体結合affinity chromatography through分画も同様に分析を行ったが、こちらは尿アルブミン以外の成分ピークが多数見られて、有効な分析がなされなかった。前者の方法アプローチに限界がある場合には、HPLCと抗体結合affinity chromatographyを組み合わせて高度の精製分画を得て実施する予定である。2)β2-ミクログロブリン(β2-m)(山田)β2-ミクログロブリン(β2-m)の断片化様式を実際の患者尿試料と酸性化尿に精製β2-mを添加した場合でウエスタンブロットにより比較した。