hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリコバクタ・ピロリ感染による胃癌発症に影響する遺伝因子、環境因子の同定―アジア各国を中心とする遺伝因子、環境因子の比較研究―

1.アジア各国各地域さらにアメリカにおいてH.pylori感染率を調査したところ、中国北部、中国南部、中国中部、韓国、日本、マレーシア、アメリカの順に高かった。またマレーシアでは中国人、インド人、マレー人の順に高かった。2.上記の各地域において、H.pylori陰性正常人について年齢、性をマッチさせてガストリン刺激による胃酸分泌能(BAO, MAO)を検討したところ、アメリカ、マレーシア、中国南部、中部の順に高く、中国北部、韓国、日本はほぼ同じであった。3.しかし血中ガストリン、ペプシノーゲンI, II, I/II比はいずれも差がなかった。4.各地域の胃潰瘍、十二指腸潰瘍比は、日本、韓国、中国北部、中部、マレーシア、中国南部、アメリカの順に高かった。またこれは胃癌の頻度と相関していた。5.上記地域のH.pylori陽性胃癌、非胃癌症例について様々なサイトカインのSNPを検討したところ、日本、韓国で胃癌患者でIL4,IL10のハプロタイプについて強い相関が認められたが、その他の地域では明らかな差はなかった。一方IL-1βについては50SNPsすべてについて、全地域で差はなかった。6.上記地域において、胃癌、非胃癌患者、さらに胃潰瘍、十二指腸潰瘍患者について、喫煙、飲酒、食塩摂取量、カロリー摂取量、香辛料摂取について検討したところ、いずれの地域においても喫煙が胃癌で多い傾向にあったが有意差はなかった。一方胃癌および胃潰瘍において有意に高い食塩摂取量を示した。しかしその他の因子については差は認められなかった。アジア諸国でのヘリコバクタ・ピロリ(HP)感染率はおしなべて高率であるが、それによる上部消化管疾患の発症率は大きく異なる。その原因をHPの菌種の差で説明しようとする意見もあるが、明らかな差異は見出されていない。そこで本研究では特にHP感染による胃癌の発症に影響すると考えられる、宿主因子、環境因子を明らかにする目的で、アジア諸国のHP感染患者を対象に種々の調査研究をおこなって、各国間で比較した。まずHP感染率は各国間で大きな差はなく、40-50%であった。つぎに血清ガストリン、PGI, PGII, PGI/II比については、HP陰性者では中国南部、北部、韓国、日本、タイの間で差はなかった。一方HP感染群では、ガストリンは日本が最も高く、韓国、中国北部の順で、中国南部、タイでは軽度の増加にとどまっていた。さちにPGI/II比は、やはり日本でもっとも低く、韓国、中国北部、南部、タイの順に低下していた。さらにHP感染者の内視鏡検査では、日本、韓国、中国北部、南部、タイの順に胃体部胃炎、萎縮性胃炎が著明であった。つぎに胃酸分泌テストにおける最高酸分泌量(MAO)はHP非感染者では日本、韓国人の腎酸分泌は、中国、タイ人のそれよりも低かった。さらにHP感染者では、日本、韓国、中国北部、南部、タイの順に胃酸分泌は低下していた。一方、食習慣などのサーベイランスにおいて、現在のところ日本、韓国では中国、タイに比べて喫煙率が明らかに高いこと、さらに食塩摂取が明らかに高いことが判明した。以上の成績から、同じHPに感染しても、日本人、韓国人では萎縮性胃炎に移行しやすいこと、さらにその要因として、本来の胃酸分泌が低いこと、さらに食塩や喫煙などの食習慣、生活習慣の関与か考えられた。1.日本人、中国南部(広州)、北部(北京)、韓国、マレーシア、アメリカにおいて、H.pylori感染率を調査したところ、中国北部、中国南部、韓国、日本、マレーシア、アメリカの順に高かった。2.上記の各地域において、H.pylori陰性正常人について年齢、性をマッチさせて、ガストリン刺激による胃酸分泌反応(BAO,MAO)を検討したところ、アメリカ、マレーシア、中国南部の順に胃酸分泌能が高く、日本、韓国、中国北部ではほぼ同等で他の地域より低かった。

3.しかし血中ガストリン、ペプシノーゲンI,II,I/II比は、すべてのグループにおいて差は認めなかった。4.各地域の胃潰瘍、十二指腸潰瘍比を検討した結果、日本、韓国、中国北部、マレーシア、中国南部、アメリカの順に高かった。またこの比率は胃癌の頻度に相関していた。6.上記地域において、胃癌、非胃癌患者について、喫煙、飲酒、食塩接取量、カロリー摂取量、栄養バランス、香辛料摂取量について検討したところ、喫煙がいずれの地域においても喫煙が胃癌患者に多い傾向にあったが、それ以外は有意ではなかった。また各地域の差では、胃癌と食塩摂取量の間で有意な相関が見られた。7.以上より、H.pylori感染による胃癌の発症については、各地域の人種(ホスト)の差、さらに喫煙や食塩摂取量など、環境因子の差が関与しているものと想定された。
移植腎線維増生関連因子の解析と免疫抑制薬個別投与量設計による線維化軽減効果の検討

CYP3A5*3/*3遺伝子型患者(非保有者)はCYP3A5*1アレルを有する患者(保有者)に比べ少量の免疫抑制薬タクロリムス(Tac)で目標薬物血中濃度を維持できる。私達は最近、非保有者の移植腎間質線維増生(IF)が増大することを示した。これは予想以上にTac血中濃度上昇しているためと考えられた。そこで、CYP3A5遺伝子多型に基づいたTac個別初投与量設計を行い(個別群)、移植腎機能やIF増生について、個別投与していない群(非個別群)と比較した。その結果、個別群の移植腎機能は良好であり、保有者群と非保有者群間の差が消失した。現在、IF増生についてはまだ解析中である。研究の全体構想は長期腎移植生着の向上に寄与するための臨床研究である。特に長期生着を妨げる移植腎線維組織増生(いわゆる慢性移植腎症の組織像)に注目し、その臨床関連因子と患者の個体差を規定する因子である遺伝子多型を解析する。さらに、これまでの研究成果から、免疫抑制薬(カルシニュリン)代謝酵素がない遺伝子多型では血中濃度が高くなり、線維増生と相関することを見出した。そこで、遺伝子多型解析を基にしたカルシニュリン初期投与量の個別設計が、腎移植線維増生を軽減するかを検討する。期待される結果が得られれば、多施設共同研究に発展させるための準備企画まで行なう。平成24年度は、カルシニュリンの目標トラフ値を下げた同一の免疫抑制療法下では、移植腎線維組織増生に及ぼす臨床因子および遺伝子多型は認められないことを確認した。さらに、カルシニュリン代謝酵素の遺伝子多型を基にした個別医療設計を開始し、その短期効果を解析したところ、遺伝子多型別の移植腎機能の差を消失した。これらの結果は国際移植学会等で発表した。特に長期生着を妨げる移植腎線維組織増生(いわゆる慢性移植腎症の組織像)に注目し、その臨床関連因子と患者の個体差を規定する因子である遺伝子多型を解析した。さらに、これまでの研究成果から、腎血流障害を生ずる免疫抑制薬(カルシニュリン阻害薬)の代謝酵素がない遺伝子多型では血中濃度が高くなり、線維増生と相関することを見出した。そこで、遺伝子多型解析を基にしたカルシニュリン初期投与量の個別設計が、腎移植線維増生を軽減するかも検討した。平成24年度から25年度にかけて、カルシニュリンの目標トラフ値を下げた同一の免疫抑制療法下では、移植腎線維組織増生に及ぼす臨床因子および遺伝子多型は認められないことを確認した。さらに、カルシニュリン代謝酵素の遺伝子多型を基にした個別投与量設計を開始し、その短期効果を解析したところ、非個別投与量設計下では遺伝子多型別にあった早期移植腎機能の差は消失した。これらの結果は国際移植学会等で発表し、現在論文作成中である。「研究目的」移植腎線維増生の危険因子とその機序を明らかにする。「研究実施計画」1)移植腎生検組織の画像取込みと画像解析による線維組織の解析、2)血中尿中のTGF betaや他のサイトカイン濃度と遺伝子多型の解析、3)タクロリムス1日2回服用と1回服用症例での臨床事象発生率の比較、4)タクロリムス1回投与における薬理遺伝学に基づいた個別投与量設計の開始とその臨床効果。「研究成果」2004年7月から2009年10月までに施行された腎移植98例の移植直前と移植1年後の生検組織すべての画像取込みを行い、画像解析ソフトを用いて移植腎皮質における線維組織の占有率を解析した。また移植直前の線維組織占有率と移植1年後の占有率から、線維組織の増加率を算出した。その結果、一定の免疫抑制療法下では、カルシニュリン阻害薬の代謝酵素CYP3A5の遺伝子多型および免疫抑制薬の血中濃度は、線維増生に影響していないことが判明した。さらに、予備研究としてタクロリムス1日2回服用と1回服用症例の薬物動態を解析し、1日1回投与薬では2回投与薬と同等の薬物動態を得るには、投与量を倍増しなければならないことを認めた。研究最終年に向けて、データの解析は概ね終了し、論文等での発表準備段階にある。「研究実施計画」

1)移植腎生検組織の画像取込みと画像解析による線維組織の解析、2)血中尿中のTGF betaや他のサイトカイン濃度と遺伝子多型の解析、3)タクロリムス1日2回服用と1回服用症例での臨床事象発生率の比較、4)タクロリムス1回投与における薬理遺伝学に基づいた個別投与量設計の開始とその臨床効果。「進捗状況」研究実施計画の2)以下を解析中である。また、1)に関して2009年11月以降の症例の追加解析する状況にあり、概ね順調に進展している。個別医療設計において、カルシニュリンの初期投与量を変更した群を作成し、これを継続している。このことによる多群間での比較検討をしていく。「研究目的」移植腎線維増生の危険因子とその機序を明らかにする。「研究実施計画」1)移植腎生検組織の画像取込みと画像解析による線維組織の解析、2)血中尿中のTGF betaや他のサイトカイン濃度と遺伝子多型の解析、3)タクロリムス1日2回服用と1回服用症例での臨床事象発生率の比較、4)タクロリムス1回投与における薬理遺伝学に基づいた個別投与量設計の開始とその臨床効果。また、1)に関して2009年11月以降の症例の追加解析する予定である。学会発表、論文作成・投稿、次段階の研究準備のために使用する予定。主に昨年度の研究成果を学会や論文で発表するための費用とする。また、研究実施計画の2)以降の推進にあたり、消耗品が必要になった場合、一部を消耗品購入のために使用する可能性もある。
婦人科癌細胞の幹細胞性維持におけるLCN2の機能の解明

我々はこれまで、子宮内膜癌(EMC)や卵巣明細胞癌(OCCC)でLCN2発現が亢進し、これらの癌の悪性度上昇や抗癌剤耐性に関与することを報告してきた。また、LCN2発現抑制によりCD44v9やCD133といった癌幹細胞マーカー発現が低下し、亢進することも見出し、LCN2は癌幹細胞性維持に作用している可能性が考えられる。これを検証するため、本研究ではEMC細胞、OCCC細胞において、LCN2による癌幹細胞性への影響、およびその分子機構を解明することを目的とする。今後、これらの実験で作成された細胞を用いて、幹細胞性に対するLCN2の機能解析を進めていく予定である。実験計画に沿って進められている。これにより、LCN2が幹細胞性に関連することが裏付けられつつある。基本的に実験計画に沿って、進める。作成されたLCN2-KO細胞やLCN2変異細胞を用いて、実験をすすめていく。また、機能的にLCN2作用と拮抗すると考えられるSalinomycinを用いた実験も進めていく予定である。
アクシォンなど弱く相互作用する軽い粒子が宇宙物理に与える影響

アクシォンと軽いニュ-トリノは宇宙におけるダ-クマタ-の最有力候補であるが、本研究では次の3つの点について新しい知見を得た。(1)アクシォンパラメ-タへの制限SN1987Aのニュ-トリノバ-スト観測はモデル依存性が比較的少ない最も強い条件を与えるものと期待されているが、我々は核子過程、N+N→N+N+a、のエネルギ-発生率に対する従来の粗い近似を改良して、正確な詳しい計算を行った。結果は超新星の中心コアの温度に非常に敏感で、20-60Mev領域で制限値が20倍変化する。ハドロン的アクシォンに対しては質量値、0.1-1ev領域に他の天体物理的制約とも矛盾しない許される窓が存在することを確認した。(2)大気ニュ-トリノフラックスの理論計算神岡実験との比較から宇宙線粒子が大気中で生成するニュ-トリノフラックス、特にνe/ν_μの比が注目を集めているが、我々は比較的簡単なモデルに基づいてフラックスの値を積分形で表わし、数値積分により計算した。結果は、地上でのミュ-オンフラックスの観測値を再現するがνe/ν_μ比は神岡の値と約3σの差があり、別な数値実験により得られていたくい違いの存在を確かめた。(3)輻射を伴うニュ-トリノ崩壊の宇宙物理への影響質量100kev程度で宇宙の晴れあがる前後で崩壊するニュ-トリノは、崩壊光子によって物質を再加熱し、宇宙の熱史に多大の影響を与える。このニュ-トリノ崩壊が3kゆがみに与える効果を詳しく検討し、許されるパラメ-タ領域を求めた。
ロボットビジョン用特徴抽出VLSIプロセッサシステムの構成に関する研究

未知環境下で自律的に作業を行う次世代知能ロボットシステムを構築するためには、視覚情報に基づき環境認識を行い、認識結果をフィードバックして自己の持つ環境モデルを逐次的に更新させながら制御していくことが重要となる。特に、実世界での応用を前提とした知能集積システムにおいては、上述した環境の変化を入力画像から迅速、かつ的確に検知することが必要不可欠であると考えられる。本研究では、画像認識を行う上で重要となる特徴量としてエッジ抽出に着目し、それを系統的かつ高速に処理するプロセッサシステムの構成について考察した。すなわち、濃淡階調を有する入力画像に対して単に論理微分処理を行っただけでは物体の輪郭線には複数の不連続な部分が生じてしまう。そこで、認識対象物体に関するモデルに基づいてトップダウン的に推論を施し、総合的に認識物体のエッジ抽出を行った。また高速処理に関しては、多値電流モード回路に基づく新しいスイッチング基本回路を考案し、高速演算回路の実現可能性をシミュレーションやレイアウト設計により実証してきた。上記の研究成果は、従来のソフトウェア中心で研究されてきたロボットビジョン研究に対して、ハードウェアによる実現可能性とその有効性を示す新しい試みであり、わが国の独創的研究の一つとして貢献できたと確信する。
東アジアにおける性役割規範の比較社会学

今年度は北朝鮮と韓国で資料収集を行ったほか、資料の収集と整理を行い、最終的に単著として刊行する上での最終的な準備を行った。北朝鮮では簡単なインタビューや見学を行い、実情に対するある程度の感覚をつかむことができた。特に儒教と社会主義が絡んで独特のジェンダー規範が形成されていったことを後づけることができた点は大きな成果となった。社会主義としての中国との類似点のほかに同一の文化としての韓国との類似点を摘出できた点は本研究の独自の貢献であると考える。また韓国では統計資料などを中心に資料を集め、論文執筆への基礎作業を終えることができた。そうした成果についてはアジア経済研究所の研究会、ソウルや静岡での国際シンポジウム、日本社会学会・現代中国学会などさまざまな機会で発表し、批判を吸収してきている。アジア経済研究所の研究会での成果は佐藤・服部編『韓国・台湾の発展メカニズムの再検討(仮)』としてまもなく出版される予定であり、そのなかで私は家父長制という文化規範の考察を通じて、韓国・台湾の経済が似ているように見えて実はかなり違う様相を持つものであることを文化的側面から明らかにした。女子労働・肉体労働の評価といった点で伝統的文化規範の作用から大きな差異が生まれるのである。今年度後半からは主に単著の執筆に専念しており、本研究の成果は、博士論文として総合文化研究科に提出した後、勁草書房より『家父長制の比較社会学(仮)』として出版される予定となっている。
網膜および視神経乳頭の非侵襲的血流測定法の定量性についての検討

多くの眼底疾患の病態には網膜の循環動態の異常が関与しており、網膜の循環動態を定量的に解析することが可能となれば、眼底疾患の病態を正確に把握し、さらに治療効果を判定していくうえで非常に有用であると考えられる。Scanning laser Dopplerflowmetry (SLDF)は臨床応用が可能な唯一の網膜抹消血流の定量的かつ非侵襲的血流測定法であるが、測定用レーザーとして組織深達度の高い半導体レーザー(波長780nm)を用いているため、その測定結果に網膜循環のみならず脈絡膜循環の影響を受けている可能性が否定できず、本法の網膜末梢血流量測定値(網膜部flow)の定量性についてはin vivoでは検討されていない。一方、マイクロスフェア法は侵襲的眼組織血流測定法として従来より広く用いられている。そこで、同一家兎眼において薬理学的に網膜血流を増減させた前後で、SLDFによる網膜部flowと、マイクロスフェア法による網膜および脈絡膜組織血流量測定を行い、両測定値を比較検討した。有色家兎21匹21眼を用い、エンドセリン-1硝子体内投与前後(薬理学的血流減少モデル)および血圧をほとんど下降させず視神経乳頭および網膜末梢血流を選択的に増加させることが予備実験で確認済みのカルシウム拮抗薬である塩酸ロメリジン投与前後(薬理学的血流増加モデル)において、それぞれSLDFによる網脈絡膜部(髄翼上の網膜表在血管の見えない部位)およびマイクロスフェア法による網膜、脈絡膜組織血流測定を行い、両者の測定値の相関を比較検討した。SLDFによる網膜部flowとマイクロスフェア法による網膜組織血流量とは有意な相関をしめしたが(r=0.596,P<0.001)、脈絡膜組織血流量とは相関がなかった(r=0.021,P=0.894)。さらにサル3匹3眼を用いて眼圧を20mmHgよりステップワイズに上昇させ、SLDFによる眼底血流測定を行ったところ、SLDFによる網膜部flowは眼圧20から60mmHgの範囲では変化なく、70mmHgでは低下傾向にあり、自己調節能を有する網膜血流を反映していることが示唆された。以上、SLDFによる網膜部flow測定値は、脈絡膜循環とは相関せず、網膜循環と有意に相関することがin vivoで初めて示された。糖尿病網膜症、緑内障等の多くの眼底疾患の病態に網膜の循環動態の異常が関与しており、網膜の循環動態を定量的に解析することが可能となれば、眼底疾患の病態を正確に把握し、さらに治療効果を判定していくうえで非常に有用であると考えられる。Scanning laser Dopplerflowmetry(SLDF)は臨床応用が可能な唯一の網膜末梢血流の定量的かつ非侵襲的血流測定法であるが、測定用レーザーとして組織深達度の高い半導体レーザー(波長780nm)を用いているため、その測定結果に網膜循環のみならず脈絡膜循環の影響を受けている可能性が否定できず、本法の網膜末梢血流量測定値(網膜部flow)の定量性についてはin vivoでは検討されていない。今回の検討により、SLDFによる網膜部flow測定値は、脈絡膜循環とは相関せず、網膜循環と有意に相関することがin vivoで初めて示された。

有色家兎21匹21眼を用い、エンドセリン-1硝子体内投与前後(薬理学的血流減少モデル)および血圧をほとんど下降させず視神経乳頭および網膜末梢血流を選択的に増加させることが予備実験で確認済みのカルシウム拮抗薬である塩酸ロメリジン投与前後(薬理学的血流増加モデル)において、それぞれSLDFによる網脈絡膜部(髄翼上の網膜表在血管の見えない部位)およびマイクロスフェア法による網膜、脈絡膜組織血流測定を行い、両者の測定値の相関を比較検討した。SLDFによる網膜部flowとマイクロスフェア法による網膜組織血流量とは有意な相関をしめしたが(r=0.596,P<0.001)、脈絡膜組織血流量とは相関がなかった(r=0.021,P=0.894)。さらにサル3匹3眼を用いて眼圧を20mmHgよりステップワイズに上昇させ、SLDFによる眼底血流測定を行ったところ、SLDFによる網膜部flowは眼圧20から60mmHgの範囲では変化なく、70mmHgでは低下傾向にあり、自己調節能を有する網膜血流を反映していることが示唆された。以上、SLDFによる網膜部flow測定値は、脈絡膜循環とは相関せず、網膜循環と有意に相関することがin vivoで初めて示された。
IVRとナノメディシンの併用によるがんターゲティングおよび微小環境の制御

本研究課題では、1IVRとナノメディシンの併用によるナノ粒子の組織送達率の向上、2ナノ粒子による効率的ながん微小環境のモデュレーション、3がん組織タイプによる作用の違いを明らかにすることを目指す。そのため、A)選択的動注によるナノ粒子のがんターゲティング効果ならびに血管作動性物質、EPR増強剤等による組織送達率の増強効果、B)ナノ粒子による組織の熱伝導性、組織障害度、組織加温等に与える効果、C)複数の腫瘍タイプにおけるナノ粒子の組織送達率の違いを動物実験により明らかにする。本研究はがん微小環境のモデュレーションによりIVR治療効果の増強を目指すものであり、幅広い治療分野への応用も期待される。
自然資源の市場モデルの精緻化と過少利用問題の理論・実証的解明

本研究では、第一に、既存の自然資源管理モデルを、過少利用問題が扱える形に拡張した。第二に、個体数の大きさに依存しない指標を作り、ラトビア国の狩猟獣に実証的に適用した。第三に、有蹄類の増加による植生改変を安価かつ簡易に防止する方法を提案し、フィールド調査で有効性を確認した。第四に、ラトビア国で過少利用が発生しているビーバーの生態的パラメータの推定をおこなった。第五に、ハイイロオオカミの日本への再導入の可能性を検討した。第六に、ハンター維持政策の実現可能性を検討した。(1)有蹄類の過少利用によって引き起こされる問題の1つに、自然景観の改変がある。ニホンジカによる下草の採食は、地域の稀少な植物の減少を招くことがある。京都府綾部市において、稀少植生の採食防止を図るために、安価かつ簡易に実施できる方法として、PPテープを用いた囲いの効果を検証した。PPテープで囲んだ内部とその周辺とでバイオマスの相違を比較し、この方法の有効性を確認した。(2)有蹄類の過少利用を緩和する方法の1つとして、捕食者の再導入が世界的に議論されている。エゾシカによる多様な被害が問題となっている北海道を事例として、エゾオオカミを再導入することに対する環境評価をおこなった。現在の状況はエゾオオカミ不在のためゼロリスクであるが、再導入後はリスクが発生する。1人/10億人の死亡リスク回避のための支払意志額は294円869円と推定された。また、オオカミ再導入政策とハンター維持政策を比較すると、後者が支持された。(3)ラトビア国における野生動物管理では、毎年個体数の推定と捕獲量の設定がおこなわれる。狩猟獣が多種におよぶため、主要な有蹄類(イノシシ、ノロジカ、アカシカ、ヘラジカ)や主要な大型肉食獣(オオカミ、オオヤマネコ)以外の種は、簡易な方法で個体群動態を比較し、優先度をつけて管理をおこなうことが望ましい。種によって、個体の大きさや、個体群の大きさに相違があるため、こうした単位の違いに依存しない指標を作成した。さらに、実際のデータ(19222009)に当てはめて分析したところ、1991年のラトビア国の独立や2004年のEUへの加盟といった重要な変化に基づいた野生動物管理の変化に伴なう個体群の保全状況の変化を、この指標によって的確に表すことができることが確認された。1ラトビア国では、旧ソ連邦からの独立以降ビーバーの毛皮の経済性が低下したことからビーバーの捕獲が進まなくなり、大幅な個体数の増加が起きている。そのため、ビーバーの過少利用問題が深刻化している。そこで、この問題に取り組む際の基礎データとして資するように、経年的なビーバーの生態学的データを用いて、ビーバーの増殖率の上限を推定した。2漁業資源の利用が、新たな漁具の出現によってどの程度の影響を受けるかを、日本海のトラフグ資源を事例として分析した。漁業データは精度が低いという難点があることや、新たな漁具の普及に関するデータが乏しいことから、ベイズ統計学の知見を用いて推定をおこなった。その結果、1990年2006年の平均漁業収入は、持続的な漁業をした場合よりも33%少ないという結果が得られた。3過少利用の下で発生している有蹄類の個体数増加への対処法の一つに、捕食者の再導入がある。わが国においても、増加傾向にあるニホンジカの個体数調整方法として、ハイイロオオカミを再導入する案が出されている。そこで、これまでに出された議論や、ハイイロオオカミに関する文献をレビューし、日本における再導入の現実性を検討した。現状は、ハイイロオオカミによる死亡リスクがゼロであることから再導入は困難であるものの、オオカミについての知識の蓄積や再導入によるメリットの認識、議論の積み重ねの下で、将来的には再導入が甘受される可能性があると考えらえる。本年度は、自然資源の市場モデルの拡張をおこなった。従来のモデルは、過剰利用を前提にモデルが構築されている。しかし近年、自然資源の利用が減退することによる問題が生じており、この過少利用問題を適切に扱うためには、既存モデルの拡張が必要である。そこで、既存のゴードン・シェーファーモデルを基礎として、要素市場と生産物市場を組み込んだモデルを構築した。狩猟獣を例にとると、ハンターと獣肉業者は要素市場を利用し、獣肉業者と一般消費者は生産物市場を利用すると考えられる。従来のモデルでは、この過程をひとまとめに扱っていた。構築したモデルでは、cull limit(野生動物管理の観点からの捕獲量)をハンターの自家消費量と要素市場への供給量に明示的に振り分けることが可能となったため、どのような条件で、cull limitが満たされず、過少利用問題が発生するのかを説明することが可能となった。狩猟獣の過少利用問題(捕食者の不在、ハンターの減少・高齢化、消費的利用から非消費的利用へのシフトの下で発生している狩猟獣の増加と、それに伴なう林業被害、交通事故、都市部への出没のような生活被害の激化)を軽減するには、捕獲した狩猟獣肉(ジビエ)の有効活用を促進し、ハンターが狩猟を維持するインセンティブを高めることが重要である。そこで、初めに、日本国民を母集団と想定して実施したアンケート調査のデータを用いて、どのような属性を持つ人がジビエに高い価値を見出しているかを分析した。その結果、狩猟獣の増加によって発生する諸被害についての知見がある場合に、ジビエの活用に積極的である可能性が示唆された。

次に、北海道を事例に、被害の現状についての知見を十分に与えた場合に、十分にジビエが活用されるかについて、授業内実験で確認をした。具体的には、諸仮定の下で、年間2回ジビエを食すれば、有効活用が十分になされると設定し、被害の現状とともに年間2回の喫食回数があれば有効活用が十分になされることを説明したうえで喫食回数を尋ねたところ、被験者の喫食希望回数は、平均値、中央値とも、2回以上となった。以上から、十分な知見の提供が有効活用の促進に有効であることが示唆された。ただし、この結果は、限定的なサンプルを用いたケースのものである点が、課題として残っている。また、授業内実験を用いたのは、十分な知見の提供に適するためであるが、他方で、一般の人を対象にそうした知見を提供する場を確保することは難しいと考えられる。この制約をどのように解消するかも、今後の課題として残っている。研究期間を延長したため、本年度は、昨年度保留した研究を実施した。本年度は最終年度であることから、今後の研究の展開に関する計画を含めて記述する。狩猟獣の過少利用によって発生する諸問題を軽減する方策として、1)狩猟獣を捕食する大型肉食獣の導入(日本では、オオカミの再導入)と、2)狩猟獣の獣肉の活用による狩猟インセンティブの向上が考えられる。後者の獣肉の活用については、書籍の章として発表するとともに、関連する報告を、国際コンファレンスでおこなった。これらの詳しい内容については、昨年度の「研究実績の概要」に記載している。次に、前者の肉食獣の再導入に関しては、国際的にも重要なテーマであることから、今後も研究を継続する予定である。本年度は、オランダでカワウソを再導入する際に重要な役割を果たしたラトビア国の研究者と、今後の研究についての打ち合わせをおこなった。過少利用の下では、野生動物の生息数が増加し、人間社会や生態系に多大な影響を及ぼすことが少なからずある。他方で、狩猟を抑制しつつも、人間社会と野生動物が共存してきた事例として、奈良県の奈良公園や、広島県の宮島がある。こうした事例にも課題はあるものの、世界的にみて非常に珍しい共存の事例であることから、本年度は、国際コンファレンスの基調講演の機会に、これらの事例を過少利用の文脈で試論的に紹介した。今後は、これらの事例が有する課題の研究と、過少利用問題解決の糸口として学べる点のさらなる精査を実施したい。本研究では、第一に、既存の自然資源管理モデルを、過少利用問題が扱える形に拡張した。第二に、個体数の大きさに依存しない指標を作り、ラトビア国の狩猟獣に実証的に適用した。第三に、有蹄類の増加による植生改変を安価かつ簡易に防止する方法を提案し、フィールド調査で有効性を確認した。第四に、ラトビア国で過少利用が発生しているビーバーの生態的パラメータの推定をおこなった。第五に、ハイイロオオカミの日本への再導入の可能性を検討した。第六に、ハンター維持政策の実現可能性を検討した。本年度は、事情により海外のカウンターパートの協力を十分に仰げなかったため、予定通りには研究を遂行できなかった。資源経済学本年度予定していた研究のうち、本年度遂行できなかったものは、来年度に実施する予定である。当初計画では、24年度は、日本およびラトビア国の野生動物管理およびその利用についての情報収集をおこなう予定であった。
現代における公益-NPMを超える現代行政国家の価値理念国際研究

1980年代以降、各国に新自由主義の潮流が押し寄せ、日本でもその路線に従った行政改革が続けられている。その基調は、企業経営を行政に導入するNew Public Managementの考え方である。大別して、5つのスタンスが挙げられよう。まず、業績に基づいて行政の対内的対外的活動全般を評価する業績評価の手法がある。これは、直截には、人事管理上の業績評価に繋がるが、さらには、一定の政府活動自身の評価を意味し、現実には、政策評価ないし行政評価といわれる手法の流布を促している。加えて、階層を少なくした簡素な組織、企業会計に倣った発生主義会計、パートナーである国民を顧客として捉える顧客志向が挙げられるが、今日まで最も追及されてきたスタンスは、政府活動全体の範囲を問い直し、民営化もしくは民間委託を行う市場原理の導入だろう。例えば、国のレヴェルでは、電電公社、国鉄、専売公社の民営化を発端に、郵政事業、高速道路建設・運営、空港建設・運営等が俎上に乗ったのは周知のことであり、また自治体レヴェルでは、廃棄物収集・処理を典型として、水道事業、病院建設・運営、保育所や幼稚園、そして学校経営等にも議論が及んでいる。勿論これらには、奏功している分野が多く見られるが、今日問うべきは、どこまで市場原理を導入するべきなのか、という点である。営利性と効率を基調とした市場原理のみでは最終的に達成しきれない価値が社会に必ず存在する、ということもまた、事実ではないだろうか。これは、ナショナルミニマム或いはシヴィルミニマムの達成、もしくはユニヴァーサルサーヴィスの確保といった観点でも議論されてきた。効率を追求する余り、逆に公平が損なわれてはいないだろうか。また、効率追求によって生じた余剰が、公平の促進に繋がっているだろうか。この観点で、公平と効率の間で均衡が図られる必要があるだろう。どのような状況で公平が優先され、また効率が優先されるのか、これを適切に判断する必要がある。本研究は、かかる議論に一つの方向性を示したものである。本研究は、NPM(New Public Management)の影響を色濃く受けている現代行政において、追及すべき公益とは一体何であり、その公益に資するために、行政はどのように活動すべきであるのか、という観点を、ヨーロッパ諸国やアメリカ、そして日本を初めとする主要アジア諸国間の国際研究を通じて考察しようとするものである。"Public Manegement and Commonweal-A Value Concept of Modern Administrative State beyond New Public Management"と題して、2004年5月21日に、早稲田大学国際会議場第1会議室にて、日独英仏韓米OECDから8名の講演者を招いて、既にシンポジウムを実施した。第一セッションでは、F・F・リドレイ教授(英)、R・ピッチャス教授(独)、J・ルディエール氏(仏)、第二セッションでは、塚本壽雄教授(日)、D・リー教授(韓)、S・バルム博士(中)、そして第三セッションでは、S・ケルマン教授(米)、A・マテソン氏(OECD)が、各国の最新状況に関してそれぞれ講演し、最後にパネルディスカッションを実施した。シンポジウム全体は、DVD収録し、これを元に、まずパネルディスカッションの要約は、「変わる公共経営-見えてきたNPMの限界」、『早稲田パブリックマネジメント』第2号・49-53頁に収録した。また、シンポジウム講演の原稿はほぼ出揃い、近日中に、上記標題名と同一の書籍として、Routledge/Curzon出版社から、Waseda/RoutledgeCurzon International Series第5巻として、公刊される予定である。

本年度は、当該シンポジウム成果の出版公表を進捗させるための努力を払うと共に、各研究員による個別テーマの追究に努めた。例えば寄本は、「近隣自治と近隣政府」という標題の下で、行政国家における価値理念が、個人に対する自由権の確保、という20世紀型の考え方から変化し、21世紀には、人間としての自律的・自治的な意思決定の確立へと移行する状況として、近隣自治と近隣政府の進展を捉えた。自治的コミュニティの理念、地域自治組織に関する具体的二提案の検討、注目すべき近隣自治活動の具体例、これら三側面の検討を通じて、今後の近隣自治のあるべき規模、組織形態、意義、自治体自身との関係について考察した。また縣は、「独立行政法人評価制度の展開と展望」という標題の下で、行政国家における価値理念変化の現われとして、中央府省から特定の任務を切り離して実施する効率的組織としての独立行政法人に着目し、発足以来5年目となった当該評価制度を概観し、その特徴を指摘して、将来展望を試みた。具体的には、独立行政法人特有のメカニズムである中期目標・計画の適切性、評価体系そのものの適切性、及び評価結果のフィードバックの適切性、以上三つの観点から当該評価制度を検討し、所轄府省をまたがる独立行政法人統廃合の可能性、目標・計画体系としてのローリングシステム導入の可能性、及び評価体制の確立と独立行政法人制度体制自身の確立見通しに関して、展望を試みた。
血管内皮細胞NO合成酵素の調節機構とその病態的意義

1.内皮細胞NO合成酵素のリン酸化による活性調節機構およびミリスチン酸による翻訳後修飾の意義2.内皮細胞NOSmRNAの脂質、動脈硬化による発現調節機構ウシ大動脈内皮細胞を用いてNOSmRNAの発現調節機構を検討した。また、動脈硬化の発症に重要な酸化LDLはcNOSmRNA発現を増加させたが、LDLおよびHDLはcNOS発現に影響しなかった。さらに、酸化LDL中に増加するリゾフォスファチジルコリン(LPC)はcNOSmRNA発現を増加させた。また、動脈硬化のモデル動物である遺伝性高脂血症(WHHL)ウサギの胸部大動脈におけるcNOSの発現を調べた。WHHLウサギの胸部大動脈は動脈硬化の進展に伴い内皮依存性血管弛緩反応は低下したが、cNOSmRNAの発現もcNOSタンパク質も低下しておらずむしろ増加していた。したがって、動脈硬化血管において内皮依存性血管弛緩反応が低下する理由としてcNOSの発現レベルは関係せず内皮細胞における情報伝達機構の障害が重要であると考えられた。本研究は血管内皮細胞NO合成酵素(cNOS)のタンパク質、遺伝子レベルでの調節機構について検討した。1.内皮細胞NO合成酵素のリン酸化による活性調節機構2.内皮細胞NO合成酵素のミリスチン酸による翻訳後修飾の意義我々は,変異cNOS遺伝子をCOS-7細胞に遺伝子導入し,血管内皮細胞cNOSのミリスチン酸による翻訳後修飾の意義について検討した.内皮細胞cNOSは細胞膜分画に存在したがミリスチン酸のないmutantNOSは細胞質分画へ移行した。細胞外へのNO放出量はwild type NOSが変異NOSに比べて高値を示した。以上より、内皮細胞のNOSは細胞膜に存在し、NOを効率よく細胞外に放出することが明らかとなった。3.内皮細胞NOSmRNAの脂質、動脈硬化による発現調節機構ウシ大動脈培養内皮細胞を用いてNOSmRNAの発現調節機構を検討した。インターフェロンα/βはNOSmRNAを転写レベルで亢進させ、一方、TNF-αはcNOSmRNAを不安定化させ、cNOSmRNAを減少させた。さらに、酸化LDL中に増加するリゾフォスファチジルコリン(LPC)はcNOSmRNA発現を2.6倍に増加させた。したがって、動脈硬化巣で増加する酸化LDLやLPCなどの脂質がcNOSの遺伝子レベルでその発現の制御に重要な役割をはたしていると考えられた。本研究は血管内皮細胞NO合成酵素(cNOS)のタンパク質、遺伝子レベルの調節機構および動脈硬化における異常について検討した。ウシ大動脈培養内皮細胞を用いてNOSmRNAの発現調節機構を検討した。内皮細胞cNOSmRNAはconstitutiveに発現しているが、インターフェロンα/βによってそのmRNAの発現は増加し、TNFαによってmRNAが不安定化された。また、伸展刺激のような物理的刺激によってもcNOSmRNAは増加した。動脈硬化の発症、進展に重要な酸化LDLおよび酸化LDL中に増加するリゾフォスファチジルコリン(LPC)はcNOSmRNA発現を増加させた。一方、native LDLやLDLはcNOSmRNAの発現に影響しなかった。このリゾフォスファチジルコリン(LPC)によるcNOSmRNA発現はprotein kinase Cの阻害剤では抑制されず、タンパク合成阻害剤であるcycloheximideによって抑制された。動脈硬化のモデル動物である遺伝性高脂血症(WHHL)ウサギの胸部大動脈におけるcNOSの発現をin situ hybridizationおよび免疫組織化学によって調べた。
Tl系酸化物高温超伝導体単結晶の育成及び結晶完全性

酸化物高温超伝導体の単結晶育成に関する研究は、これらが発見されると同時に進められてきているが、その成果は決して充分なものとはいえない。育成が困難である理由としては、これらが全て高温分解型化合物であること、酸素欠陥が導入されやすいこと、高温で化学的に活性でいろいろな材料と反応しやすいこと、などが挙げられる。現在までの処、良質で大形の単結晶はLa系およびNd系でFZ法により育成に成功しているが、それ以外のY系、Bi系、Tl系では寸法・品質共にまだ充分とはいえない。我々は以前よりY系バルク単結晶の大形化と高品質化の研究を続けてきたが、固液共存状態における包晶反応を利用して、ようやくcmサイズに近いバルク単結晶を育成できるようになった。得られた結晶は多面体の、光沢を示す晶癖を持っている。そのような成長表面には微細なstep構造が観察され、オストワルド機構に基づいた溶液成長の進行が示唆される。as-grown結晶には酸素の不均一な欠損が存在するが、酸素アニ-ルによって内部まで容易に酸化され、超伝導成分が均一化されることが、さまざまな実験から確認されている。これを用いて信頼性の高い磁化率や電気抵抗の異方性、あるいは電気抵抗の磁場依存性のデ-タ-が得られている。一方、Tl系の単結晶もフラックス法により育成実験を進めている。Tl系は毒性の点から慎重な実験が必要であり、現在、充分な準備を行い、実験を続けているところである。酸素及びTl、Cuの価数を含めた分析方法については、酸素は試料を硫酸酸性の過剰のFe(II)塩を加えて溶かし、過剰のFe(II)を酸化還元滴定することにより求め、Tl(I)は塩酸酸性で臭素酸滴定で求め、全TlはTlを還元剤で一価に揃え臭素酸滴定で求めた。Cu(III)は反応したFe(II)から全Tlを差引くことにより求めた。
ヘム生合成に関与するポルフィリンのミトコンドリア集積機構の解明

我々が開発してきたナノアフィニティビーズを用いたスクリーニングシステムにより、ヘム前駆体ポルフィリンの新規結合タンパク質として、ミトコンドリア内トランポーターadeninenucleotide transporter(ANT)の同定に成功した。この結合情報を基盤として、経路が不明であったヘム前駆体のミトコンドリア集積機構を明らかとして、ANTがヘム生合成に重要な働きをすることを解明した。我々はこれまでにポルフィリンがOGCを介してミトコンドリア内膜中に集積されることを明らかとしているが、この知見とヘム生合成系との相関をより明確に示すために、OGCによるヘム関連ポルフィリン輸送活性の定量的な解析、細胞内ヘム生合成系に対する機能的な解析を行っている。今年度の成果として、まず、OGCを介したヘムを始めとするポルフィリン誘導体の取り込み活性を評価するために、ラット肝臓から調整した単離ミトコンドリアを用いて、OGCの基質である2-oxoglutarateとの取り込み活性の相関を解析した。この結果、ポルフィリン誘導体は2-oxoglutarateと競合的にミトコンドリア内に蓄積し、この効果は同様にミトコンドリア内に運搬されるピルビン酸などとは拮抗しないことから、ポルフィリン誘導体はOGC特異的にミトコンドリア内に運搬されることが示された。また、真核細胞中におけるトランスポーターを介した、ヘムおよびヘム前駆体のミトコンドリア内への運搬能ならびにヘム生合成系への関与についで評価するために、酵母の数種のトランスポーター欠損株を作成に成功した。現在、これらを用いて解析を行っている段階であるが、いくつかの欠損株ではヘム生合成ならびに、ヘム前駆体のミトコンドリア集積における異常が観察されており、これらの成果を論文にまとめている段階である。我々はこれまでにポルフィリンがトランスポーターであるOGCまたはANTを介してミトコンドリア内膜中に集積されることを明らかとして来たが、この知見とヘム生合成系との相関をより明確に示すために、これらのトランスポーターを介したヘム関連ポルフィリンの輸送活性の定量的な解析、細胞内ヘム生合成系に対する機能的な解析を行っている。まず、ヘム前駆体ポルフィリンのミトコンドリア集積性について組み換え体タンパク質を用いた生化学的な解析を行い、OGCに比べANTのポルフィリン認識能が約10倍高い事が分かった。さらに、真核細胞中におけるトランスポーターを介した、ヘムおよびヘム前駆体のミトコンドリア内への運搬能ならびにヘム生合成系への関与について評価するために、酵母の数種のトランスポーター欠損株を作成に成功した。これらの欠損株の内、特にANTの発現を欠損させた変異株において顕著なヘム合成の減少と、ヘム前駆体の細胞内での蓄積が起こることを見出した。これらの知見はANTがヘム前駆体ポルフィリンをミトコンドリア内に輸送することにより、ヘム生合成に関与することを強く示唆するものである。これらの成果は、学術誌PLosONE(27号、2008年)に掲載され高い評価を受けている。
酵素補充療法に関する基礎的研究

本研究課題では、酵素の欠損あるいは異常に基づく先天性代謝病に対する酵素補充療法の開発を最終目的として、まず当該酵素の調製、修飾ないし固定化を行い、また本目的に合致するキャリアーとしてのリポソーム系を開発し、これらと細胞、組織との相互作用について研究することおよびその臨床応用への可能性を明らかにすることを目指して疾患モデル動物を用いた酵素補充療法を試みることを計画した。本初年度で得られた結果は下記の通りである。1.ガラクトース含有糖脂質を挿入したリポソームによる肝ターゲッティングを試み、リポソームの膜流動性の重要性を明らかにした。2.グリセロ糖脂質を含むリポソームが血清中で安定であり、ヒト好中球に最も効率よく移行することを示した。3.リポソームを多糖で被覆することによって安定化し、これにモノクローナル抗体を結合させて組織指向性を高めた。4.リポソーム構成脂質濃度を高めることによって封入効率の高い、比較的大きさの均一なリポソームを調製することも試み、その可能性が認められた。5.ラット脳の神経終末にβ-D-ガラクトシドを認識する機構の存在を見出し、神経軸索への酵素輸送の可能性を示した。6.酵素補充療法の一環として体外循環方式での固定化酵素の応用を計画し、血清Mgの酵素的分析を例にとって、複数酵素の同時固定化が反応率の向上に有効であることを明らかにした。7.酵素補充療法に伴う生体ホメオスタシスの乱れについて検討する為に、血中フェニルアラニンとトリプトファンの酵素的除去に伴う生体内アミノ酸パターンや中枢神経活動等の変化を追跡する方法を確立した。8.ニーマン・ピック病の欠損酵素であるスフィンゴミエリナーゼを大量に調制し、化学修飾およびリポソーム包埋により安定化した本酵素による本疾患モデルマウスの治療を試み、応用の可能性を見出した。
呼吸筋酸素消費量の連続測定装置の試作

慢性呼吸不全の病態生理の解明において、呼吸筋酸素消費量の測定は呼吸筋の効率を評価する上で重要な課題である。従来の呼吸筋酸素消費量の測定は、手技が煩雑で長時間要するなどの欠点があった。本研究の最終目標は、死腔負荷連続可変装置を開発し、これを負荷することより、呼吸筋酸素消費量を分時換気量の関数としてコンピュ-タによるオンラインシステムで容易にかつ短時間で求めることができる装置を開発することであった。死腔負荷連続可変装置については、プラスチック製チュ-ブ(外径4cm,内径3.3cm)を直径1mの木製円板の半径約70cmの溝に沿いワイヤ-でゆっくり一定のスピ-ドで伸展することから死腔量を直線的に変化し得ることが可能となった。装置そのものは大きく、その小型化にはまだ成功していない。死腔負荷連続可変装置と炭酸ガス吸収装置及び純酸素を含むスパイロメ-タ-を、直列に連結し、閉鎖回路とし、酸素減少曲線より呼吸筋酸素消費量を連続的に測定する装置を開発することであった。この方法で、これまで長時間要していた測定が、わずか15分後で呼吸筋酸素消費量が得られるようになった。コンピュ-タを駆使したオンラインシステムの開発については気流速度とその積分より換気量を求め、ガス分析器より呼気ガス酸素濃度を求め、マイクロコンピュ-タで一呼吸ごとに全体の酸素消費量を求めるソフトウェアの開発はなされ運動負荷テストに応用されたが、呼吸筋酸素消費量をコンピュ-タで求める単一機器の開発には至らなかった。本装置による臨床応用いついては、慢性閉塞性肺疾患における呼吸筋酸素消費量は健常者に比し同じ換気量において著明に増加しており、呼吸筋の効率が低下していることが明らかとなった。これらの結果の一部は内外の学会で発表され高い評価を受けた。全体として初期の目的は達し得たと思われる。慢性呼吸不全は、肺疾患に起因する肺不全と呼吸筋のポンプ機能低下に起因する呼吸筋不全とに大別され、後者は呼吸筋への酸素の需要と供給の不均衡により生ずると考えられおり、その筋不全の状態を知る上では呼吸筋酸素消費量の計測が重要である。本研究では負荷死腔量を連続可変して呼吸筋酸素消費量を連続的に測定できる装置の開発を目的とし、初年度として以下の実績が得られた。(1)死腔量連続可変装置は、プラスチック製蛇腹状チュ-ブを一定の速度で死腔量を増加させることができるようにした。死腔末端の呼気側には炭酸ガス吸収装置を有するスパイロメ-タ-を接続し閉鎖回路とした。回路内を純酸素で満たし、死腔負荷を連続的に増加させた時の被検者の呼吸時におけるスパイロメ-タ-のベルの減少度から死腔増加分を差し引いて呼吸筋酸素消費量を連続的に求めることのできるシステムを完成させた。本装置で得られた成績を、異なった死腔負荷量を幾つか用意し、それらを間歇的に負荷し定常状態での酸素消費量を得る従来法による成績とを比較し、両者がほぼ一致することを確かめた。(2)本装置により、2077歳の健常者37名を対象とし、呼吸筋酸素消費量を求め加歳とともに呼吸筋酸素消費量が増加することを明らかとし、次に5070歳台の慢性閉塞性疾患患者8名の呼吸筋酸素消費量を求め同年齢台の健常者と比較し、COPD患者ではわずかの換気量増加で呼吸筋酸素消費量が増加し、呼吸筋の効率が低下していることを明らかとした。

本装置のコンピュ-タを駆使しての単一機器としての開発、および呼吸筋酸素消費量と呼吸困難との関連については次年度に持ちこされた。慢性呼吸不全の病態の解明において、呼吸筋酸素消費量の測定は呼吸筋の効率を評価する上で重要な課題である。従来の呼吸筋酸素消費量の測定は手技が煩雑で長時間要するなどの欠点があった。本研究の最終目的は、死腔負荷連続可変装置を開発し、これを負荷することにより、呼吸筋酸素消費量を分時換気量の関数としてコンピュ-タによるオンラインシステムで容易かつ短時間に求めることができる装置を開発することであった。本年度はその二年度目であった。本年度の第一の目的は、可変抵抗負荷装置の開発であった。種々の吸気抵抗、吸気抵抗の負荷装置を開発し、呼吸筋に種々の抵抗負荷時の呼吸筋酸素消費量が可能となり、初期の目的は達せられた。第二の目的は、死腔負荷連続可変装置の小型化であった。前年度開発したのは直径1メ-トルのアクリル板を使用した死腔負荷装置で、極めて大きい装置であったのでこれを円筒表面をラセン状に回転しながら蛇腹状チュ-ブを伸展させることによる装置を考えたが、まだ完成には至っていない。リニアリティ-の点でまだ問題が残されている。第三の目的は呼吸筋酸素消費量をコンピュ-タで自動解析するソフトウェアの開発であった。気流速度とその積分より換気量を求め、ガス分析器より呼気ガス酸素濃度を求めマイクロコンピュ-タで一呼吸ごとに全体の酸素消費量を求めるソフトウェアの開発がなされ、運動負荷時の測定に応用された。第四の目的は各種疾患の呼吸筋酸素消費量の測定であり、慢性閉塞性肺疾患(COPD)における呼吸筋酸素消費量を測定した。COPD患者では健常者に比し僅かの換気量の増加で呼吸筋酸素消費量が増加し、呼吸筋の効率の低下が明らかになった。これらの結果の一部は内外の学会で発表され高い評価を受けた。以上の如く、一部は今後の研究課題として残されたが、全体として初期の目的は達し得たと思われる。
離散的な計算問題の計算量解析

本研究では、グラフ論的な計算問題の計算量解析(計算困難性の証明、または、効率的アルゴリズムの設計)を行った。特に、グラフ同型性問題とグラフの単純道数え上げ問題を中心に研究を行った。これらは、長年の研究にも関わらず計算量が明らかになっていない最も代表的な計算問題であり、これらの計算量を解析することによって、将来、新たな計算構造を発見できる可能性があると考えている。本研究の成果は次の通り。グラフ同型性判定問題に関して、木幅が定数で制限されたグラフのクラスを考察し、動的計画アルゴリズムを設計することによって、この場合が多項式時間計算可能であることを示した。動的計画アルゴリズムの実行途中で、二部グラフのpermanent(完全マッチングの個数)を計算しなければならなかったが、そこで出現する二部グラフが強い対称性を有しているを発見し、今回の結果を導くことができた。さらに、chordal bipartite、ならびに、strongly chordalと呼ばれる特殊な(狭い)グラフのクラスに対してさえも、グラフ同型性判定問題がその計算量を温存する(すなわち、GI完全となる)ことを示し、グラフ同型性判定問題の計算量に関する既知の結果を精密化した。グラフの単純道数え上げ問題に関して、入力対象を2次元格子グラフの部分グラフや超立方体グラフの部分グラフとした場合に#P完全となることを示した。また、超立方体グラフの部分グラフがコンパクトに表現された場合には(例えば、その次元と辺を識別するための論理回路によって表現された場合など)、単純道数え上げ問題が#EXP完全になることを示した。その他にも、1-planar graphの彩色問題に対する線形時間アルゴリズムの設計に成功し、また、グラフ文法理論のソフトウェア工学への応用も試みた。本研究では,離散構造に関わる幾つかの計算問題の計算量を分析した。まず,多次元格子グラフならびに超立方体グラフにおけるself-avoiding walkの個数を求める問題について研究を行った。これまで,self-avoiding walkの個数を求める問題の計算量については何も知られておらず不明の状況にあった。そこで本研究では,多次元格子グラフや超立方体グラフの任意の部分グラフが入力として与えられる場合に対して,この問題が#P完全になることを示した。次に,絡み目の計算論における中心概念となっているKauffmanブラケット多項式を計算する問題について研究を行った。本研究では,Arborescent絡み目のダイアグラムのKauffmanブラケット多項式が0(n^3)時間で計算するアルゴリズムを示した。ここで,$n$はKauffmanブラケット多項式を計算したいダイアグラムの交点数である.このアルゴリズムは,既知のアルゴリズムよりも漸近的に高速であるばかりでなく,プログラムとして実現容易なものになっている.さらに本研究以前より継続的に行ってきたグラフ同型性判定問題ならびにグラフ同型写像数え上げ問題に関して,今後の研究への基盤資料とすべく,これまでの研究成果を解説論文ならびに著書としてまとめあげた。本研究は,グラフ理論的な計算問題や絡み目に関係した計算問題の計算量を解析することを目的としている.以下,本年度の主な研究成果を述べる.(1)任意に与えられた二つの部分k-木(Partial k-tree)に対して,それらの間の同型写像の個数がO(n^<k+4>)時間で計算可能であることを示した.ここで,kは木幅(tree-width)を表し,nは頂点の個数を表す.(2)2次元格子上の単純道(self-avoiding walk)の個数を求める問題に関して,2次元格子に対してある種の系統的な制限を施した場合には#P-完全となることを示した.本研究は現在も継続中である.(3)arborescent linkに対する多項式時間アルゴリズムを構成し,そのアルゴリズムに関する算機実験を行った.