hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経因性疼痛時の脊髄内神経回路リモデリングにおける神経ガイダンス因子の役割

脊髄後角にはいる知覚神経終末の異所性シナプス形成(sprouting)は慢性疼痛病態形成時の脊髄内メカニズムの一つと考えられている。本研究は、坐骨神経絞扼(CCI)による神経因性疼痛モデルラットに対し、神経ガイダンス因子の一つであるSemaphorin 3A(Sema3A)をくも膜下腔に投与し、疼痛反応の変化および脊髄後角の組織学的変化を検討することで、末梢神経損傷に伴う神経因性疼痛形成時の脊髄内神経回路リモデリングにおける神経ガイダンス因子の役割を明らかにすることを目的とした。前年度までに、CCIによる神経因性疼痛モデルラットではSema3Aのくも膜下投与により、1:疼痛反応が軽減する、2:脊髄後角第II層において、神経ペプチドを含有しない無髄神経線維のマーカーであるIB4の発現低下には影響しないが、神経ペプチドを含有する無髄神経線維のマーカーであるCGRPの発現低下を拮抗する、ことが明らかになった。最終年度である平成18年度は、CCIラットを用いて、1.CCI作成後に神経トレーサーであるコレラトキシンBサブユニットを注入し、Sema3Aのくも膜下投与が脊髄後角第II層での有髄線維のsproutingに与える影響を検討、2.二次元電気泳動を用いて、Sema3Aのくも膜下投与が脊髄での蛋白発現に与える影響の検討を行い、以下の結果を得た。Sema3A投与群と非投与群問で比較したところ、コレラトキシンBサブユニット陽性有髄線維の脊髄後角第II層への侵入は同程度であった。コレラトキシンBサブユニットの注入の程度が固体毎に安定しなかったため、有髄線維のマーカーであるNF200を用いた検討を追加したが、得られた結果は同様であった。脊髄における蛋白発現に関しては、Sema3A投与群と非投与群間で発現量が変化するいくつかの蛋白スポットを二次元電気泳動によって見出したが、それらの蛋白の質的解析を行うまでには至らなかった。神経因性疼痛の病態形成における脊髄内神経回路のリモデリングに神経ガイダンス因子が関与するかを検討するため、今年度は坐骨神経絞扼による慢性疼痛モデルラットの作成と疼痛閾値の評価、免疫染色を用いた脊髄内神経回路のリモデリングの検討を行った。1.坐骨神経絞扼による慢性疼痛モデルラットの作成および疼痛閾値の評価56週齢の雄性Sprague-Downeyラットの左坐骨神経をペントバルビタール麻酔科に4-0絹糸を用いて4箇研所を弱く結紮ことにより慢性疼痛モデルラットを作成した。手術後1、3、5、7、9、12、15日後に痛覚過敏症状の指標として温熱刺激に対する逃避行動の潜時(Hargreavs法)および機械的刺激に対するアロディニアを調べた。コントロールは神経を剥離するのみの対照手術ラットを用い、非手術側である右側との潜時、閾値の比を比較した。熱刺激および機械刺激のいずれも手術3日目から潜時、閾値の低下が見られ、1週間で対照手術ラットの約1/2の閾値に達した。その後15日目にかけて特に熱刺激のほうは潜時の回復が見られたため、免疫染色には手術後1週間のものを用いることに決定した。2.免疫染色を用いた脊髄内神経回路のリモデリングの検討脊髄後角における知覚神経のsproutingを検討するため、CGRP(無髄神経)、Neurofilament200(有髄神経)に対する免疫染色を行った。神経に余分な障害を与えないため、当初トレーサーを用いない方法でsproutingを確認しようとしたが、有意な差が神経障害群と対照手術群との間に認められなかったため、申請書に記したようにトレーサーを用いる方法に変更し検討しているところである。神経ガイダンス因子に対する免疫組織学的検討も条件検討を行い、Neuropilin, Netrin, DCCに関しては染色可能であることを確認している。今後はsproutingを確認し、それが生じている領域での神経ガイダンス因子の染色性の違いを検討してゆく予定である。また、ラットの腰髄くも膜下腔への薬剤投与用カテーテルの留置も練習し、次年度以降の研究に対する予備的研究も行った。平成17年度はSemaphorin3A(Sema3A)を坐骨神経絞扼による神経因性疼痛モデルラットのくも膜下腔に投与する事による疼痛反応の変化、脊髄後角の組織学的な変化を検討した。2.脊髄後角に対する免疫組織学的検討:Sema3Aおよびboiled Semaを投与されたラットの脊髄切片に対して無髄線維終末のマーカーであるCGRPと有髄線維のマーカーであるIB4に対する免疫組織学的検討を行なった。boiled Sema群ではCGRP、IB4双方で脊髄後角での脱落を認めたが(55.2±2.4%、44.1±1.4%)、Sema群ではIB4のみ脱落していた(95.8±2.1%、52.8±2.0%)。今後トレーサーを用いてsproutingにSema3Aが変化をもたらしているのかを免疫組織学的に検討するとともに、脊髄後角組織を用いたWestern blottingタンパク定量法によりその他の神経ガイダンス因子タンパク発現に変化が生じているか、電気生理学的にはどのような変化が生じているかを検討してゆく予定である。

本研究は、坐骨神経絞扼(CCI)による神経因性疼痛モデルラットに対し、神経ガイダンス因子の一つであるSemaphorin 3A(Sema3A)をくも膜下腔に投与し、疼痛反応の変化および脊髄後角の組織学的変化を検討することで、末梢神経損傷に伴う神経因性疼痛形成時の脊髄内神経回路リモデリングにおける神経ガイダンス因子の役割を明らかにすることを目的とした。前年度までに、CCIによる神経因性疼痛モデルラットではSema3Aのくも膜下投与により、1:疼痛反応が軽減する、2:脊髄後角第II層において、神経ペプチドを含有しない無髄神経線維のマーカーであるIB4の発現低下には影響しないが、神経ペプチドを含有する無髄神経線維のマーカーであるCGRPの発現低下を拮抗する、ことが明らかになった。最終年度である平成18年度は、CCIラットを用いて、1.CCI作成後に神経トレーサーであるコレラトキシンBサブユニットを注入し、Sema3Aのくも膜下投与が脊髄後角第II層での有髄線維のsproutingに与える影響を検討、2.二次元電気泳動を用いて、Sema3Aのくも膜下投与が脊髄での蛋白発現に与える影響の検討を行い、以下の結果を得た。Sema3A投与群と非投与群問で比較したところ、コレラトキシンBサブユニット陽性有髄線維の脊髄後角第II層への侵入は同程度であった。コレラトキシンBサブユニットの注入の程度が固体毎に安定しなかったため、有髄線維のマーカーであるNF200を用いた検討を追加したが、得られた結果は同様であった。脊髄における蛋白発現に関しては、Sema3A投与群と非投与群間で発現量が変化するいくつかの蛋白スポットを二次元電気泳動によって見出したが、それらの蛋白の質的解析を行うまでには至らなかった。
ポリコーム群の標的特異性決定メカニズムの解析

本研究では、哺乳動物において遺伝子発現抑制を行うポリコーム群の標的特異性に関与すると考えられる蛋白質を解析することによって、ポリコーム群の標的特異性決定のメカニズムを解明することを目的としている。とりわけポリコーム群の標的遺伝子プロモーター近傍にはCpGアイランドが備わっているため、CpGアイランドに結合する因子がポリコーム群のリクルーターとしての機能をもつと考えた。本研究ではCpGアイランドのDNAメチル化されていないDNAに結合するCXXCドメインをもつ蛋白質に焦点を当てて解析を行っている。これまでに、Tet1がCXXCドメインをもっており、CpGアイランドに結合してポリコーム群複合体PRC2を標的遣伝子座にリクルートすることを報告した。しかしながら如何にTet1がPRC2をリクルートしているのか不明であるため、Tet1のドメイン構造に着目して更に解析を行う事によってそのメカニズムの解明を目指している。Tet1はCXXCドメインに加えて、メチル化DNAをヒドロキシル化する活性ドメインを持っている。PRC2をリクルートする上でドメインの重要性を調べるために、Tet1のドメイン変異体cDNAを作製した。また、現在作製中のTet1遺伝子を薬剤誘導的にノックアウトしうるコンディショナル変異アリルを持ったES細胞(Tet1 cKO)を作製中である。Tet1 cKOに各変異体を導入し、PRC2のリクルーターとしてのTet1の機能を解析する予定である。
硝子体内薬物投与による網膜障害の研究

硝子体内薬物投与による網膜障害の臨床研究として、インドシアニングリーンによる視野障害の長期経過について調査・報告した。黄斑円孔の硝子体手術時に内境界膜剥離を併用すると、円孔閉鎖率が向上する。インドシアニングリーンは内境界膜剥離を容易にするため、世界中でさかんに使用されたが、高濃度で使用すると網膜神経節細胞を障害し、視野異常をきたす。我々は、以前その視野異常の特徴と、障害部位を特定する報告をしたが、今回長期に経過観察することで、それらの視野障害が進行するかどうかを調査して報告した。結果は術後3年まではわずかに視野障害の進行をみとめたが、その後はあきらかな進行を認めなかった。インドシアニングリーンは神経節細胞の軸索に長期滞留することで、視野障害が進行することがわかった。また、低濃度で使用した症例では、視野障害は無く、また長期でも視野異常が出現しないことも判明した。どのようなメカニズムで神経節細胞が侵されるのかは、不明であるが、インドシアニングリーンの直接的毒性がもっとも考えられる。最近神経節細胞には多くの種類があることが分かってきており、新規に発見されたメラノプシン神経節細胞はどのように変化するかを調べることは重要であり、今後の研究課題になる。この結果はインドシアニングリーンを使用する際の濃度決定に重要である。また、視野障害の長期経過を初めてあきらかにしたものであり、論文発表も行った。(Yamashita T, Uemura A, Sakamoto T. Retina, in press)。臨床研究硝子体内薬物投与による網膜障害の臨床研究として、トリアムシノロンの硝子体内投与による眼圧上昇と網膜、視神経障害について調査・報告した。トリアムシノロン硝子体内投与は黄斑浮腫、ぶどう膜炎に広く臨床応用されており、術後早期の眼圧上昇については多くの報告があるが、長期経過はいまだ十分解明されていない。トリアムシノロン硝子体内投与のよる眼圧上昇(ステロイド緑内障)について、短・長期的に調査したところ、用量依存性があるが、多くの症例では一過性であることが判明した。しかし、一部の症例で長期に眼圧上昇をきたし、緑内障点眼薬が必要となる場合がある。網膜には障害を認めないが、一過性の高度の眼圧上昇、長期の眼圧上昇により視神経に障害をきたす可能性があり、今後も継続して経過観察が必要である。動物実験トリアムシノロンの眼内での使用に関し、より詳しい知見を得るため、動物モデル作成を試みた。白色家兎の前房内と硝子体腔内に投与後、トノラボを用いて、1ヵ月間の眼圧変動について調査を行った。白色家兎ではトリアムシノロンによる眼圧上昇は認めなかった。また、当教室内で研究中の、新しい硝子体可視化剤としてのポリ乳酸についても同様の調査を行った。白色家兎の前房内、硝子体腔内にポリ乳酸を投与後、眼圧について一ヶ月間の調査を行った。いずれの投与方法においても眼圧上昇は認めなかった。また、十分な硝子体可視化を得ることができ、臨床での硝子体手術を安全に行うために有効な薬剤であることが判明した。
新たな阻害作用機序を示す次世代抗インテグリン薬の開発

自己免疫疾患は、未だに患者数が増大している疾患であり、新たな作用機序を有する治療薬の開発は重要です。自己免疫疾患では、異常な細胞の接着が増悪化に関与しますが、既存の方法では、異常の接着のみならず、正常の接着も阻害してしまうことが副作用の原因の一つと考えられております。本研究は、生体内物質の機能を利用することにより、細胞接着を完全には阻害しない新たな自己免疫疾患治療薬の開発を目指しております。
日本人における循環器疾患の発症要因に関する研究成果の還元方法に関する検討

JMSコホート研究は心血管疾患のコホート研究である。ベースラインデータは1992年から1995年に収集され、全対象者数は12,490人、平均追跡期間は10.7年であった。年齢調整発症率では、10万人年あたり脳卒中で男性311.5、女性221.0であり、心筋梗塞でそれぞれ83.2、30.9であった。また、脳卒中、心筋梗塞の発症率、および脳卒中、心筋梗塞の10年後の発症におけるリスクチャートを作成した。【研究目的】メタボリック・シンドロームは、肥満、脂質代謝異常、糖尿病や耐糖能障害といった糖謝障害、高血圧の各項目により構成され、1999年にWHOが、2001年に米国のNCEPがATP IIIとしてそれぞれ診断基準を発表している。日本でもメタボリック・シンドロームの基準が2005年に8学会合同で発表された。今回、一般集団を対象とした日本の診断基準を用いてのメタボリック・シンドロームとCRPの関連について検討した。【方法】JMSコホート研究は、1992年に始まった住民を対象とした脳卒中および心筋梗塞の発症を追跡調査するコホート研究である。今回は、その一環として12地区12,490人の全対象者の中から、ベースラインデータ収集時に腹囲を測定していた3地区2,191人を対象とした。【結果】対象者の平均年齢は男性57.1歳、女性56.3歳であった。メタボリック・シンドローム群(MS群)は109人(5.0%)で、男性の方が女性より割合が高かった(男性9.4%、女性1.8%)。MS群では、CRPの幾何平均で男性0.308mg/L、女性0.327mg/Lと近似していた。CRPの幾何平均は、MS群0.312mg/Lでnon-MS群0.122mg/Lより有意に高かった。全対象者をCRP値で3分位に分けたときのカットオフ値は、それぞれ、0.057mg/L、0.265mg/Lであった。3分位のそれぞれのMS群の割合は、第1分位で1.7%、第2分位で、4.6%、第3分位で8.7%であった。第1分位を基準としたMS群のオッズ比は、第2分位が2.9(95%信頼区間:1.5-5.9)、第3分位が5.7(3.1-11.1)であった。【結論】日本人の一般集団を対象に、2005年の日本のメタボリック・シンドローム診断基準を用いた検討では、CRPはメタボリック・シンドロームと関連していた。今後前向きな検討も必要であろう。研究目的:高血圧は脳卒中の有力な危険因子であり,血圧と脳卒中の発症の関係にはこれまでも直線やJ字型などの報告がある。我々は,日本人の一般住民を対象として血圧と脳卒中の発症との関係を検討した。方法:JMSコホート研究は,1992年に始まった住民を対象とした脳卒中および心筋梗塞の発症を追跡調査するコホート研究である。対象はベースライン時に血圧のデータがあり,脳卒中の既往がなく,追跡調査に同意した11,097人の男女(男4,315人,女6,782人)であった。収縮期血圧(SBP),拡張期血圧(DBP)をそれぞれ男女別に5分位に分け,脳卒中の発症について検討した。結果:追跡期間は10.7年であった。脳卒中の粗発症率は,男性でSBP第1分位(〓113mmHg)が1000人年あたり1.6で最も低く,第5分位(SBP〓148mmHg)が10.0で最も高く,女性で第1分位(〓109mmHg)が1000人年あたり0.9で最も低く,第5分位(SBP〓148mmHg)が5.7で最も高かった。Cox比例ハザードモデルを用いて,年齢,喫煙,飲酒,総コレステロール,BMIを補正したところ,SBP第1分位に対して第2-5分位の脳卒中の発症のハザード比は,男性ではそれぞれ1.5(95%信頼区間:0.7-3.0),2.2(1.2-4.2),3.0(1.7-5.5),4.2(2.4-7.6)で,女性では,12(0.6-2.4),1.5(0.8-2.9),2.2(1.2-4.1),3.1(1.7-5.6)であった。DBPも同様の結果であったもののSBPの方がより直線関係が強かった。結論:日本人の一般住民においてSBPおよびDBPは脳卒中の発症と直線的な関係があった。DBPに比べてSBPの方が脳卒中の予測因子としては,強いと思われた。

背景:心血管疾患のリスクを推定するのにリスクチャートが使用される。しかし、その多くは欧米のものである。死亡率を基にしたリスクチャートは日本のものがある。JMSコホート研究の心血管疾患発症のデータを用いて、脳卒中および心筋梗塞のリスクチャートを作成した。方法:JMSコホート研究は心血管疾患を対象とした地域ベースのコホート研究である。ベースラインデータは1992年から1995年に収集された。今回の解析では、脳卒中の場合、脳卒中の既往のない12,276人を、心筋梗塞の場合、心筋梗塞の既往のない12,323人を対象とした。結果:追跡期間は脳卒中で10.7年、心筋梗塞で10.9年であった。解析対象者における全脳卒中は男性で190例(うち、脳出血41例、脳梗塞136例、くも膜下出血13例)で、女性で165(うち脳出血38例、脳梗塞87例、くも膜下出血39例、分類不能1例)であった。心筋梗塞では、男性64例、女性28例であった。Cox比例ハザードモデルを用いて性、年齢、喫煙、糖尿病、収縮期血圧と10年間の絶対リスクの関連についてリスクチャートを作成した。全脳卒中、脳梗塞は年齢、収縮期血圧とともに上昇していた。脳出血は全体的には脳梗塞よりリスクが低かったにもかかわらず、危険因子との関連は同様のパターンを示した。心筋梗塞では、男女別に、年齢、喫煙、糖尿病、収縮期血圧、総コレステロールを用いた。脳卒中では、総コレステロールが有意な関連がなかったためリスクチャートには含めなかったが、心筋梗塞では、発症率が心筋梗塞より低いものの総コレステロールが高い方が発症率が上昇する傾向にあった。結論:これらのリスクチャートは個々人の脳卒中のリスクを推定する必要がある臨床医や他の健康関連職業従事者には有用であると思われる。
大陸衝突域内部環境の総合解析:極限変成作用・マグマ作用・流体循環相互作用

本年度は,様々な要因により実施予定であったベトナム現地調査を行うことができなかったが,衝突域の北方延長に相当するラオス北東部の調査を実施した.研究室内においては,昨年度に採取されたエクロジャイト・グラニュライト等の高度変成岩の鉱物化学組成の測定,佐賀大学の蛍光X線分析装置を用いた岩石化学組成の測定および広島大学のEPMAを用いU-Th-Pb年代測定を主に実施した.また,国内では日高変成帯・肥後変成帯に分布する変成岩類の調査・解析を行った.さらに本年度は神戸・ケソンシティ(フィリピン)・香港(中国)で開催された国際シンポジウムに参加し,成果の一部を発表した.野外調査では,これまで外国人が全く調査を行うことができなかったベトナムとの国境にあたるラオス北東部から数種類の変成岩類を採取した.それらは現在解析中である.岩石・鉱物化学組成から,ベトナム北部の衝突域において形成されたエクロジャイトとグラニュライトの温度-圧力履歴を解析し,700°C・2.1GPa(エクロジャイト)および850°C・1.6GPa(グラニュライト)からほぼ等温・減圧する履歴を明らかにした.U-Th-Pb年代測定からエクロジャイトとグラニュライトが,トリアス紀初期の大陸衝突により形成されたことを明らかにした.これは,同一の大陸衝突により高圧のエクロジャイトと高温のグラニュライトが形成されうるという大陸衝突域の温度・圧力構造の複雑さをしめした.さらに,エクロジャイトから約4億年前の変成年代を得,エクロジャイトがゴンドワナ超大陸起源であることを示唆した.上記の研究成果の一部は,11.研究発表に記した論文に公表し,そのほかは現在国際誌に投稿中である.本年度は,約1ヶ月間のベトナム現地調査,研究対象地域であるコンツム地塊全域から得られた岩石試料のうち代表的なものの鉱物化学組成の測定,国立極地研究所において二次イオン質量分析装置(SHRIMP)を用いたU-Pb年代測定,福岡大学のレーザーラマン分析装置によるジルコンの包有物の同定を主に実施した.野外調査では,新たな地域から大陸衝突変成作用を特徴づけるエクロジャイトおよびグラニュライトを発見した.鉱物化学組成から得られたコンツム地塊の温度・圧力構造は,同地質体が大陸衝突に起因する変成作用を被った地域とそれ以前の地殻情報を記憶する地域に区分されることが明らかとなった。SHRIMPによるU-Pb年代では,前者がペルム紀-トリアス紀の年代,後者がシルル紀-オルドビス紀の年代をしめす.これは,ゴンドワナ超大陸の断片の一部が,パンゲア超大陸形成期の大陸衝突によって再変成したことを表す.大陸衝突域に分布する変成岩類は,レーザーラマン分析によりダイアモンドを含むことが明らかとなった.ダイアモンドを含む変成岩類は世界9例目であり,その中でも高温のグラニュライトからのダイアモンドの発見は世界初である.ジルコンの包有物,マフィックグラニュライト中の単斜輝石内部に見られる離溶現象およびSHRIMP年代からは,コンツム地塊に見られる大陸衝突変成作用の温度・圧力・時間履歴が読み取られる.その履歴は,約3億年前から2億4千万年前までのインドシナクラトンと南中国クラトンの衝突およびインドシナクラトンの沈み込みから上昇までの一連のプロセスを表す.これらは,これまで明らかとなっていないインドシナクラトンと南中国クラトンの衝突テクトニクスはもとより,大陸衝突域内部の物理現象の解明に大きく貢献するものと考えられる.上記の研究成果の一部は,11.研究発表に記した論文に公表し,博士論文にまとめた.本年度は,様々な要因により実施予定であったベトナム現地調査を行うことができなかったが,衝突域の北方延長に相当するラオス北東部の調査を実施した.研究室内においては,昨年度に採取されたエクロジャイト・グラニュライト等の高度変成岩の鉱物化学組成の測定,佐賀大学の蛍光X線分析装置を用いた岩石化学組成の測定および広島大学のEPMAを用いU-Th-Pb年代測定を主に実施した.また,国内では日高変成帯・肥後変成帯に分布する変成岩類の調査・解析を行った.さらに本年度は神戸・ケソンシティ(フィリピン)・香港(中国)で開催された国際シンポジウムに参加し,成果の一部を発表した.野外調査では,これまで外国人が全く調査を行うことができなかったベトナムとの国境にあたるラオス北東部から数種類の変成岩類を採取した.それらは現在解析中である.岩石・鉱物化学組成から,ベトナム北部の衝突域において形成されたエクロジャイトとグラニュライトの温度-圧力履歴を解析し,700°C・2.1GPa(エクロジャイト)および850°C・1.6GPa(グラニュライト)からほぼ等温・減圧する履歴を明らかにした.U-Th-Pb年代測定からエクロジャイトとグラニュライトが,トリアス紀初期の大陸衝突により形成されたことを明らかにした.これは,同一の大陸衝突により高圧のエクロジャイトと高温のグラニュライトが形成されうるという大陸衝突域の温度・圧力構造の複雑さをしめした.さらに,エクロジャイトから約4億年前の変成年代を得,エクロジャイトがゴンドワナ超大陸起源であることを示唆した.上記の研究成果の一部は,11.研究発表に記した論文に公表し,そのほかは現在国際誌に投稿中である.
音楽音響信号理解に基づく新たな音楽インタフェース研究

本研究は、計算機が音楽音響信号を自動理解できるようにすることで、人間の音楽の聴き方をどのように豊かにできるかを探求することを目的とする。本年度は、ドラム音推定、歌声と話し声の識別や歌唱力の評価等の新たな方法を提案し、実際にエンドユーザが使えるプロトタイプシステムのレベルまで実装して、音楽音響信号理解技術に基づくインタフェースがエンドユーザの音楽体験に貢献できることを実証する研究を計画通り進めた。そして代表的な成果として、楽器単位のイコライジングが可能な音楽再生インタフェース、メロディー検索と書誌情報検索を組み合わせた音楽情報検索インタフェース等を実現した。具体的には、現在のイコライザでは周波数帯域ごとの音量調整しかできないが、混合音中のドラム音推定技術に基づいてその周波数成分のみを加工することで、従来は既存の市販楽曲に対して不可能だったドラム音のみの音量の増減(イコライジング)を可能にする音楽再生インタフェースを実現した。また、マイクからの入力音声が、歌声と話し声のどちらの状態かを識別する技術を実現し、ユーザの各発声が歌声か話し声かを自動識別して検索方法を変える新たな楽曲検索を可能にした。例えば、ユーザがメロディーを歌う(状態:歌声)とメロディーの類似度に基づく楽曲検索が、曲名やアーティスト名等を発声する(状態:話し声)と書誌情報検索がシームレスに実行できる新しい音楽情報検索インタフェースを実現した。本年度は、楽曲内容の自動理解に基づく音楽再生や音楽情報検索の新たな方法を提案し、実際にエンドユーザが使えるプロトタイプシステムのレベルまで実装して、音楽音響信号理解技術に基づくインタフェースがエンドユーザの音楽体験に貢献できることを実証する研究を計画通り進めた。そして代表的な成果として、楽曲再生と類似楽曲検索をシームレスに操作可能にする新たな音楽再生インタフェースを実現した。これは、従来の曲名等の書誌情報に基づく単なる楽曲検索を越えて、ユーザが漠然と抱く「何か聴きたい」という欲求を満たせる音楽検索・再生インタフェースである。具体的には、データベース中の多数の楽曲を、画面上を上から下へ流れるように次々と表示し、ユーザがある曲を選択して流れゆく楽曲集合の中をドラッグすると、自動計算した楽曲類似度に基づいて似た曲がくっついて集まる機能(検索対象をその場で柔軟に指定できる一種のquery-by-example検索機能)や、それらの楽曲群をザッピング再生してプレイリスト(再生曲目リスト)を作成する機能、位置の記憶を利用しながらプレイリスト同士の再生順序をさらに指定するメタプレイリスト機能、操作履歴を自在に参照して呼び出すことができるタイムマシン機能等を提案・実現した。27人の被験者に対して運用実験をした結果、提案した機能は訓練なく容易に使うことができ、面白いだけでなく実際に未知の楽曲と出会う上で効果的であることがわかった。本研究により、何十万曲もの音楽コレクションを無制限に聴くことができる定額制音楽配信サービス等が普及する近未来において、音楽との多様な出会い方を提供することが可能となった。
逐次部分最適化に基づく大規模凸計画問題の高速解法の開発

線形計画問題,凸2次計画問題等の基本的な連続凸計画問題に対する逐次部分最適化アルゴリズムを開発し,大域収束性解析や数値実験によってそれらの特性や性能を評価した.また,情報通信工学の分野に現れる種々の最適化問題に対する理論解析や効率的解法の開発を行った.具体的には,非負値行列因子分解の効率的計算法,リカレントニューラルネットワークの最適設計法,複雑ネットワークのクラスター係数最大化,高速な合意形成のためのマルチエージェントネットワークの接続構造最適化等の課題について理論と数値実験の両面から考察し,多くの重要な成果を得た.線形計画問題,凸2次計画問題等の基本的な連続凸計画問題に対する逐次部分最適化アルゴリズムを開発し,大域収束性解析や数値実験によってそれらの特性や性能を評価した.また,情報通信工学の分野に現れる種々の最適化問題に対する理論解析や効率的解法の開発を行った.具体的には,非負値行列因子分解の効率的計算法,リカレントニューラルネットワークの最適設計法,複雑ネットワークのクラスター係数最大化,高速な合意形成のためのマルチエージェントネットワークの接続構造最適化等の課題について理論と数値実験の両面から考察し,多くの重要な成果を得た.本年度の主要な成果は,最も基本的な凸計画問題である線形計画問題と凸2次計画問題に対する逐次部分最適化アルゴリズムの開発と大域収束性解析である.線形計画問題については,部分問題の解法に最小添字規則が適用された単体法を用いるアルゴリズムを考案し,反復の過程で退化が一度も生じなければ大域収束性が保証されることを証明した.一方,退化が生じる場合については,数値実験ではすべての例で最適解に収束しており,大域収束性が保証されると予想されるが,理論的な証明には至っていない.凸2次計画問題については,許容解の探索と最適解の探索の両方に逐次部分最適化アルゴリズムを適用した2段階逐次最適化アルゴリズムを提案し,数値計算ソフトScilabによって実装して有効性を検証した.Scilabに組み込まれている関数quaproによる直接解法と,部分問題の解法にquaproを用いる逐次部分最適化アルゴリズムの計算時間を比較した結果,最高で6倍強の高速化が達成されることが判った.また,大域収束性の理論的な解析を行い,解の更新によって目的関数が減少するための十分条件を導出した.しかしながら,線形計画問題同様,大域収束性を保証するには至っていない.上記以外の成果として,複雑ネットワークのクラスター係数の最大化に関する理論解析とセルラニューラルネットワークにおける信号伝搬条件の導出がある.前者は本研究の対象の一つである離散凸最適化に関連し,後者はリカレントニューラルネットワークの最適設計に関連する成果である.本年度の主要な成果は,1)線形計画問題に対する逐次部分最適化アルゴリズムの開発と大域収束性解析,2)ネットワーク最大流問題を解く非線形回路網の大域漸近安定性の証明,3)非負行列因子分解のための乗法型更新アルゴリズムの大域収束性解析,4)グラフの代数的連結度を最大にする接続構造の発見,5)複雑ネットワークのクラスター係数制御法の開発,である.1)については,単体法に基づく逐次部分最適花アルゴリズムを開発するとともに,その大域収束条件を明らかにした.2)はネットワーク最適化の基本問題である最大流問題に関するもので,非線形回路を用いた解法の正当性を理論的立場から明らかにした.3)は機械学習や信号処理の分野で注目を集めている非負行列因子分解を最適化理論の観点から解析したものであり,乗法型更新とよばれる効率的最適化アルゴリズムの大域収束性を,部分的にではあるが,理論的に証明した.4)は代数的連結度を最大にするグラフの接続構造を理論と数値計算の両面から明らかにする試みであり,第一段階としていくつかの特殊な場合を考察して解決した.代数的連結度はマルチエージェントシステムにおける合意形成アルゴリズムの収束速度を決める重要な量である.最後に5)では,次数保存2辺張り替えとよばれるグラフの変換に着目し,この変換によるクラスター係数の変化分を陽に与えるとともに,この変換を逐次的に適用してクラスター係数を制御する方法を提案した.本年度の主な成果は,1)非負行列因子分解のための修正乗法型更新アルゴリズムの開発,2)非負制約付き凸2次計画問題のための修正乗法型更新アルゴリズムの開発,3)ネットワーク最大流問題に関係する非線形回路網の大域漸近安定性の証明,4)代数的連結度最大グラフの特徴付け,5)クラスター係数最大または極大グラフの特徴付け,である.1)については,非負行列因子分解の誤差にユークリッド距離を用いる場合とダイバージェンスを用いる場合の両方について検討し,従来法の問題点を解決する修正乗法型更新アルゴリズムを提案し,その大域収束性を理論的に証明した.2)では,非負制約付き凸2次計画問題の解法として他の研究者によって提案された乗法型更新アルゴリズムの問題点を明らかにし,それを解決する修正アルゴリズムを提案するとともに,大域収束性を理論的に証明した.3)は昨年度の成果を再検討したものであり,証明における一部の誤りを修正した上で雑誌論文として発表した.4)では,星グラフ,閉路グラフ,完全2部グラフ,正則グラフ等のグラフについて,それらが代数的連結度最大グラフであるための十分条件を導出した.また,5)では,まず,与えられた頂点数と辺数の下でグラフのクラスター係数を最大化する問題について,昨年度までに得られた成果をまとめて雑誌論文として発表した.次に,与えられた頂点数と次数列の下でクラスター係数を最大にするグラフを求める問題について検討し,いくつかの特徴的なグラフがその性質を満足することを理論的に証明した.
楕円型境界値問題の高精度解法としての境界要素法

2ヶ年にわたる研究の中で、境界要素法の高精度解法としての側面を明らかにし、更に高精度数値計算に関する関連研究を行い盛果を得た。楕円型境界値問題においては、境界条件に特異性が無い場合には、境界要素法はこの問題に対する高精度数値解法として極めて有効であることが種々の数値実験を通して確認された。この成果はより一般に、境界積分方程式を利用する数値解法の正則な境界値問題への適用の優位性を示唆するものであり、更に理論的な研究の深化が望まれる。この研究過程で、通常の単精度・倍精度数値計算環境に加えて、(無限)多倍長の計算環境も併用して、数値解の高精度を検討したが、この目的のために新たな意味で無限桁を実装しており、函数方程式の数値シミュレーションを目的として高速化されている。この計算環境は通常の境界値問題のみならず、各種の逆問題・非適切問題にも適用が可能であり、本研究の過程でも様々な角度からその優位性が検証された。この方面の一層の研究の深化が強く望まれる。また、全体を通した附随する関連研究として、移動境界問題の数値解析や逆問題の数値解析でも盛果を得た。本研究は、境界要素法に現れる内点計算の積分関係式を「解析函数核を持つ積分方程式」の理論と組み合わせ、境界要素法の高精度解法としての性質を調べようとするものである。平成11年度は、主として多倍長計算を含む数値計算を重点に行い、これまでに登坂(分担者)のグループが挙げたパネル法による高精度数値計算例などの再検討を内点での精度と境界条件の滑らかさと言う観点から行った。得られた成果は滑らかな境界を持つ有界領域でのLaplace方程式のDirichlet問題の場合しか得られていないが、(1)境界値問題(Dirichletデータ)が十分滑らかなとき、境界上の未知関数(Neumannデータ)に対する近似解の精度に比べ、内点での近似解の精度が1次上昇する。但し、評価は境界上では選点上の最大値ノルム、内点においては広義一様収束位相のノルムで行った。(2)境界値問題(Dirichletデータ)が擬似的な非有界性を持つ場合は、境界上の数値解(Neumannデータに相当する数値解)は厳密解に一様収束しない。しかし内点での数値解は厳密解に低精度で収束する。(3)収束のオーダーは、与える境界データの滑らかさに依存すると言う結果が得られた。これらの結果は現時点では数値実験のレベルに留まっており、次年度に予定する数学的な研究の成果が待たれる。また数値実験の点では、高速で信頼できる多倍長計算のけ移算環境の構築を行い、FM Libよりも遥かに速い計算環境の構築に成功した。
スピン熱伝導性薄膜による能動的熱流制御

電子機器等における高度な集排熱及び熱再利用技術の実現に向けて、熱流を光や電流のように自在に時空間的に外場制御できる材料及び構造の開発を目指した。用いた試料はスピンによる異方的高熱伝導性とその外場制御能が期待されるLa-Ca-Cu-O系物質(以下、LCCOと略記)である。本年度は、多層膜構造(電極/LCCO/SiO2/電極)における熱伝導及びスピン由来のラマンモードの電圧応答を、それぞれ周波数領域サーモリフレクタンス法と顕微ラマン分光法を用いて調査した。その結果、熱伝導とラマンモードともに電圧印加に応じた減少と不完全な回復を示すことがわかった。走査型透過顕微鏡観察と元素マッピング、電圧-電流特性の調査から、無視できないほどのリーク電流とそれに伴う不可逆的な構造変化(相分離)が示唆された。スピン熱伝導薄膜の高熱伝導化の試みとして、配向薄膜の作製をおこなった。単結晶基板を用いた非晶質・微結晶状態を始点とする固相エピタキシャル成長を試みた。また、Sr-Cu-O系物質において、非晶質基板上への製膜によってSr14Cu24O41の特異な配向膜(高熱伝導層面が基板に平行)が得られることがわかった。多層膜構造(電極/LCCO/SiO2/電極)の熱伝導率及びスピン配列構造の電圧応答を得ることができた。また形態・組成観察により、その機構としてリーク電流の影響を考えた。加えて、Sr-Cu-O系薄膜における配向現象を見出しており、高熱伝導化への応用が期待される。以上のことから30年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。高熱伝導化と熱輸送回路の実現のために、レーザー光を用いた配向制御をおこなう。我々はすでに偏光レーザー光のスキャンを用いた配向結晶化を実証しており、この機構を本試料にも適用する。また、電圧応答については、電気絶縁性の充分な薄膜を製膜し、電界効果のみが観察できるようにする。薄膜を高周波マグネトロンスパッタ法及びポストアニールによってガラス基板上に作製した。研究開始時はレーザー光照射による局所熱伝導率の制御を試みた。ラマン分光により、スピン熱伝導の源となる磁気秩序が高強度のレーザー光照射により低下することを確認したが、熱伝導率の変化が局所的と予想されるため熱伝導率の評価や熱流制御が困難であった。そこで、多層膜構造を用いた磁気秩序の制御と、それに伴う熱伝導率及び界面コンダクタンスの制御を試みた。具体的には、基板上にITO(透明電極)/SiO2/LCCO/ITOからなるMOS構造を作製した。ITO/SiO2が透明であることを利用し、上下電極間に電圧を印加しながら、SiO2/LCCO界面における磁気秩序をラマン散乱スペクトルにおけるtwo-magnonピークを通してその場観測した。その結果、電圧の正負に応じた磁気秩序のスイッチングを示唆する結果を得た。熱伝導率の評価方法として、多層膜における熱伝導率及び熱コンダクタンスや局所評価が可能な周波数領域サーモリフレクタンス測定系の構築をおこなった。既にLCCO単層膜についての評価に成功しており、上記多層膜への応用を進めている。LCCO薄膜を作製し、ラマン分光による磁気秩序の観測及び周波数領域サーモリフレクタンス法による熱伝導率の評価に成功した。また、多層膜構造を作製し磁気秩序の電界スイッチングを示唆する結果を得た。以上のことから29年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。

加えて、Sr-Cu-O系薄膜における配向現象を見出しており、高熱伝導化への応用が期待される。以上のことから30年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。多層膜構造に対し周波数領域サーモリフレクタンス法を適用し、電圧印加下の熱伝導変化のその場観測をおこなう。同時に、ラマン分光や電気的特性の変化を詳細に調べ、熱流の電界制御に向けた研究を進める。高熱伝導化と熱輸送回路の実現のために、レーザー光を用いた配向制御をおこなう。我々はすでに偏光レーザー光のスキャンを用いた配向結晶化を実証しており、この機構を本試料にも適用する。また、電圧応答については、電気絶縁性の充分な薄膜を製膜し、電界効果のみが観察できるようにする。
非アルコール性脂肪肝炎およびその動物モデルにおける免疫寛容破綻の役割

高レプチン血症は非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病因の一つと考えられているがレプチンがどのような機序で慢性炎症であるNASHを引き起こすかについては十分に理解されていない。リンパ球系のみレプチン受容体を発現させるマウスを作製したところ、高脂肪食負荷により重度のNASHが発症した。また、高脂肪食負荷下に一過性に制御性T細胞を除去したところ、NASHが発症することを病理組織学的に確認した。つまり、高レプチン環境により制御性T細胞の免疫抑制機能が傷害されるとヘルパーT細胞の活性化とそれに続く肝在住マクロファージの活性化が起こりNASH発症の一因となることが明らかとなった。肥満に基づくレプチン抵抗性は、高レプチン血症を惹起する。高レプチン血症は非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病因の一つと考えられている。しかし、アディポサイトカインであるレプチンがどのような機序で慢性炎症であるNASHを引き起こすかについては十分に理解されていない。我々は、制御性T細胞、ナイーブCD4+T細胞がレプチンレセプターを発現しており、高レプチン環境では制御性T細胞の免疫抑制機能が低下することを見出した。我々はレプチンの獲得免疫系の作用とNASH発症との関連を検討するため、リンパ球系のみレプチン受容体を発現させるマウスを作製した。このリンパ球系のみレプチン受容体を発現させるマウスでは、高脂肪食負荷により重度のNASHが発症することが観察された。肝臓浸潤免疫細胞をフローサイトメーターで解析したところ、制御性T細胞が減少し、活性化したヘルパーおよびキラーT細胞、iNKT細胞、M1マクロファージの増加を認めた。つまり、制御性T細胞が高レプチン環境で免疫抑制機能を低下されることでT細胞の活性化が起こり、これがNASH発症の一因となっていた。次に、この制御性T細胞の抑制機能低下がNASHの直接的な発症原因となるかについて実験的に検討した。高脂肪食負荷下に一過性に制御性T細胞を除去したところ、NASHが発症することを病理組織学的に確認した。しかも、興味深いことに制御性T細胞の除去では肝臓炎症反応のみならず、肝脂肪化自体も悪化していた。肝臓浸潤免疫細胞をフローサイトメーターで解析したところ、制御性T細胞が減少し、クッパー細胞すなわち肝在住マクロファージが活性化していた。肥満細胞はさまざまな炎症性サイトカインを産生することが知られており、これらはアディポカインと呼ばれている。アディポカインのひとつであるレプチンの免疫細胞対する作用および作用機序は明らかでない。我々は、制御性T細胞、ナイーブCD4+T細胞では低レベルの、抗原提示細胞とくに樹状細胞で高レベルのレプチン受容体の発現を認めた。レプチンは制御性T細胞・ナイーブCD4+T細胞・抗原提示細胞何れにも作用し、活性化させることを認めた。しかしその効果は相対的に異なり高レプチン濃度下では免疫抑制機能が低下することが判明した。ジフテリアトキシンにて制御性T細胞除去可能マウス(Deregマウス)に高脂肪職を与え、制御性T細胞の除去と脂肪肝・肝炎の関係を解析した。制御性T細胞除去により肝炎が発症することが期待されたが、最大の効果は意外なことに炎症細胞浸潤の悪化に加え、肝脂肪化自体の悪化であった。制御性T細胞除去により体重の減少を認めたにもかかわらず、肝脂肪化自体がコントロール群より悪化していた。

このことは制御性T細胞の消失による免疫寛容の破綻が、自己免疫を惹起して肝組織への炎症細胞浸潤を増加させるのみならず、発症した炎症自体も肝脂肪化に悪影響を与えうることを意味している。一方、人における非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病態と免疫自己寛容の関連を評価すべく、コホート調査を実施した。この調査により、副次的に脂肪肝とメタボリックシンドロームとの重複・飲酒・性差・加齢につき新規的所見が得られたため論文にて報告した。平成24年度研究計画は、作成したNASH動物モデルにおいて、肝浸潤リンパ球の評価をすることであった。我々はすでに研究のための動物モデルを作成し終わり、作成したNASH動物モデルにおいて、肝浸潤リンパ球を評価している。さらに同時に実施した制御性T細胞の基礎的研究でも新規的所見が得られ、すでに論文にて報告しえている。このため、当該研究は当初の計画以上に進展したと判断した。平成23年度研究計画は研究のための動物モデルを作成し、単純性脂肪肝に加え、自己免疫疾患による炎症で、脂肪肝炎が発症、もしくは重症化することを観察することであった。我々はすでに研究のための動物モデルを作成し終わり、作成した動物モデルでの脂肪肝炎・肝繊維化の程度を病理学的に評価している。さらに同時に実施した人を対象としたコホート研究でも新規的所見が得られ、すでに論文にて報告しえている。肥満、レプチン抵抗性により高レプチン血症をきたすと制御性T細胞の免疫抑制機能が低下し、肝臓では慢性炎症および肝脂肪化が増悪することを実験的に証明した。今後は、得られた研究成果をまとめ、論文として投稿するとともに、自己免疫寛容の破たんと慢性炎症に関しての研究をさらに進展させる予定である。高レプチンによる自己免疫寛容破綻と非アルコール性脂肪肝炎の関連を検討するため、一過性に制御性T細胞を除去し、脂肪肝炎を評価した。Dereg群はジフテリアトキシン投与により体重の減少を認めたにもかかわらず肝脂肪化自体もコントロール群より悪化していた。今後は免疫自己寛容の破綻が肝脂肪化に与える影響を検討する予定である。引き続き、実験動物購入、動物飼育費・餌代等、細胞生物学的解析試薬、生化学的解析試薬、分子生物解析試薬購入に研究費を使用する予定である。さらに次年度では、得られた研究成果をまとめ、論文として投稿したり、学会にて発表するためにも研究費を使用する予定である。
レムールマラリア原虫の分子疫学調査と新規ゲノム解読

サル類に寄生するマラリア原虫は潜在的な人獣共通感染症リスクが高いと考えられるが、マダガスカルに生息するキツネザルのマラリア原虫(レムールマラリア原虫)については知見が少ない。近年キツネザルとヒトとの接触機会は増加傾向にあり、レムールマラリア原虫について疫学的・生物学的理解が求められる。本研究では分子疫学調査により野生キツネザルにおけるマラリアの感染状況と原虫の多様性を明らかにする。さらに、レムールマラリア原虫の新規ゲノム解読を行う。本研究で得られる知見によりレムールマラリア原虫の人獣共通感染症リスクの評価、さらには将来的なアウトブレイク・リスクの管理につながる知見が得られると期待される。
海氷の季節進行に関する長期変動の解析と気候学的検証

オホーツク海については代表的な多氷年と少氷年を選び、毎日の海氷/薄氷マップを作成し、詳細な観察を行った。サハリン湾やサハリンに沿った風下域では、季節風の変動とともに薄氷の拡大縮小も見いだせる。しかし、陸地沿いでなく沖にも広大な薄氷域が検出されることから、その成因や海氷域内部の不連続状態などあらたな注意項目が指摘される。衛星によるマイクロ波放射計(DMSP SSM/I)観測データを使って、海氷のタイプを分類するプログラムを検討した。NASAあるいは、ワシントン大学による薄氷の分類プログラムでオホーツク海の薄氷の時空間分布を調べた。オホーツク海北西域での薄氷域の拡大縮小過程に注目し、オホーツク海の海氷生産においても重要性が確認された。これは、海氷拡大の初期において薄氷域が広域を占めること、冬期を通しての積算拡大面積はその冬の最大海氷面積に匹敵すること、その時間的変化が冬期の海氷域拡大のパターンを決定しているようであるなどといったことが見いだされた。米国の衛星観測データからマイクロ波放射計による観測データを用いて、毎日の分布データを作成し、また年々変動を解析した。気温と海氷面積の変動に相関が見られるが、さらに高い相関は気温と薄氷の占有率との間で見られた。すなわち温暖年には海氷面積が小さくなるとともに薄くなっている。オホーツク海北部で数週間も海氷域が孤立して維持される特異な海氷分布パターンが見いだされた。これは従来グリーンランド海で観測されていたOddenと呼ばれる孤立した海氷の形成と維持ににている。またこの現象は最近10年間では1996/97及び1995/96年冬期という温暖な冬に顕著に観測された。海氷の季節変化を調べるため、薄氷域、定着氷域、季節海氷域などの代表観測域(キ-エリア)を設定し、キ-エリアの衛星観測データを抽出して時系列データを作成している。キ-エリアとして選んだのは、オホーツク海北部のオホーツク市の沖とサハリン湾(サハリンの北)、サハリン東海岸の沖および南極昭和基地の沖である。これらの地域は、それぞれ薄氷や定着氷、早い結氷など特徴的な季節変化を示す。北極圏については、ラプテフ海に現れる沿岸ポリニアに注目し、沿岸ポリニアと薄氷域の出現に注目して解析を進めている。北極海もオホーツク海も定着氷化した海氷は、多年氷によく似たマイクロ波シグナルとなるため、季節変化を調べていく際に、海氷成長と定着氷化する時期について調べることが重要であることがわかった。衛星データを利用して、最近20年間程度の海氷の変動を解析する目的で、Nimbus-7とDMSPという異なる衛星によるマイクロ波データ(SMMRとSSM/I)の比較を行った。特に海氷の季節変化を調べる際に重要な結氷初期や急速な結氷域の拡大につながる薄氷域の検出法について比較した。Nimbus-7 SMMRの方が観測バンド数、空間分解能も優れているが、サイドロープの影響や水平/垂直偏波の分離に問題がある。薄氷検出について、新たな係数などを検討した。これにより、海氷分布だけでなく薄氷域等についても長期変動の検討を行う。NASA

あるいは、ワシントン大学による薄氷の分類プログラムでオホーツク海の薄氷の時空間分布を調べた。オホーツク海北西域での薄氷域の拡大縮小過程に注目し、オホーツク海の海氷生産においても重要性が確認された。これは、海氷拡大の初期において薄氷域が広域を占めること、冬期を通しての積算拡大面積はその冬の最大海氷面積に匹敵すること、その時間的変化が冬期の海氷域拡大のパターンを決定しているようであるなどといったことが見いだされた。さらに熱収支や力学過程の検討によりその正当性を検討する予定である。同様の解析は季節海氷域で可能であり、観測域を北大西洋、ベーリング海、南極海に広げる。北極圏や南極海ではさらに海氷観測アルゴリズムの改良が必要であり、新たなマイクロ波チャンネルを使った方法を検討している。これらの検証にはNOAA/AVHRRデータを用いる。バルト海の海氷データはフィンランドヘルシンキ大学より入手し、比較解析を行っている。特に海氷の厚さの検討に重点を置く。気候解析についてはNCEP/NCAR再解析データ(40年分)を利用して、比較する。最近のレポートでは、北極海の海氷では長期的には現象の傾向、南極海では変化が少ないといった報告がされているが、新しい解析方法によりこれらのトレンドの原因となっている地域の変動を詳細に調べる。米国の衛星観測データからマイクロ波放射計による観測データを用いて、毎日の分布データを作成し、また年々変動を解析した。気温と海氷面積の変動に相関が見られるが、さらに高い相関は気温と薄氷の占有率との間で見られた。すなわち温暖年には海氷面積が小さくなるとともに薄くなっている。オホーツク海北部で数週間も海氷域が孤立して維持される特異な海氷分布パターンが見いだされた。これは従来グリーンランド海で観測されていたOddenと呼ばれる孤立した海氷の形成と維持ににている。またこの現象は最近10年間では1996/97及び1995/96年冬期という温暖な冬に顕著に観測された。孤立した海氷分布パターンは12月から1月の結氷初期に見られた。またこれらの年にはオホーツク海の海氷は薄氷が占める地域が多くなっており、環境変化に対する季節海氷域の変化の一端が観察できた。また、薄氷域の存在による大気循環場の変化についてNOAA衛星のTOVSセンサーを用いて観測したところ、薄氷あるいは開水面の付近で低気圧性循環が見られ、季節風の吹き出しとの組み合わせで風の場が不均一になっているようであった。これは薄氷域での東西でのさらなる海氷の不均一をもたらし、東側での集積と西側での発散につながる。
赤血球凝集素の糖側鎖によるレセプター結合力の制御

インフルエンザウイルスの赤血球凝集素(HA)のレセプター結合部位近傍に存在する糖側鎖の果たす役割を解析するため、A/USSR/77/(H1N1)株とA/Port Chalmers/73(H3N2)株のHA geneをM13ベクターにクローニングして、部位特異的変異導入法によってさまざまな変異HAを作製した。H3HAの頭部すなわちレセプター結合部位周辺には2このN-glycosylation部位が存在するため、それぞれの糖鎖を欠いたHAと両鎖を欠いたHAの計3この変異HAを作製した。H1HAでは頭部に4このN-glycosylation部位が存在するため、14この糖鎖を欠く変異HAは15通りの組み合わせが考えられるが、現在まで12この糖鎖を欠いた8種の変異HAを作製した。これらの変異HAはSV40ベクターを用いたCV-1細胞での発現系で、野生株のHA同様、効率よく発現され細胞膜表面に輸送された。それぞれのHAの赤血球吸着活性をビブリオコレラのノイラミニダーゼの処理前後で比較検討した結果、除去した糖鎖の位置、数によって様々な吸着活性を示し、この部分の糖鎖がHAのレセプター結合活性に大きな影響を及ぼすことが確認された。しかし、H7HAで見られたような単純な相関関係はH1とH3のHAでは見られず、一つの糖鎖の除去によって他の糖鎖のプロセッシングが影響を受けることも考慮に入れる必要があることが示唆された。今後、各変異HAの糖鎖がhigh-mannose typeかcomplex typeかを決定し、レセプター結合活性の制御と糖鎖の役割が総合的に理解できるか否かを明らかにしたい。