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サッダニーティの研究

平成29年度は、課題であったパーリ文法学文献『サッダニーティ』の、序文等に見られる記述から、著者アッガヴァンサの著述意図を論じた。彼は、自らの著作の目的を、仏の教説の補助を第一義とするものと宣言しており、自著が文法学文献でありながら、文法学文献の価値を相対的に低いものと見なしている点を確認した。聖典の真なる意味に到達できるのは、悟りに至った聖者だけであり、自身を含めた凡夫である文法学者たちにはそれが不可能であるという思想がその背景と考えられる。その不可能性は、自著の不完全さに対する自覚として表現され、彼は自著に対する批判を広く受け入れる態度を示す。このような、一種の「実証的」な文法学への志向に注目し、論文として発表した。このような彼の聖典観と比較するべく、『サッダニーティ』よりもやや後代に位置すると考えられている文献『サッダッタベーダチンター』内に見られる、聖典恒常論者の議論を読み解いた。同書に見られる聖典恒常論者たちは、上座部仏教の伝統的教理とは反する形で、敢えて言語は恒常であり、聖典は始まりを持たず永遠であると主張するグループである。従来は全く注目されることがなかったこの論師たちの議論について、二度の学会発表を行った。また、『サッダニーティ』に先行し、パーリ文法学文献における現存最古の著作『カッチャーヤナ文法』の最初の規則に対する諸注釈を読み解いた。ある段階で『カッチャーヤナ文法』それ自体が、自らを「仏の言葉」であると自称するようになる点に着目し、国際学会で発表した。更に去年度より引き続き『サッダニーティ・ティーカー』の校訂を進めている。現在貝葉165枚の一通りのデータ入力が終了している。現在は再度写本と照合し、読みの確認と、引用箇所の特定などを進めている。この注釈の理解をもとに、『サッダニーティ』の翻訳も修正を行っている最中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、12世紀に著述されたパーリ文法学書『サッダニーティ』の読解を進めるとともに、特徴を理解する上で重要であると思われたいくつかの点に焦点を当てて研究を行った。おおまかに纏めると次の二点である。(1)同書の第1巻「パダマーラー巻」に見られる動詞接辞分類議論を読み解き、同書がオリジナルの学説を提示するというよりも、パーリ文法学の嚆矢である『カッチャーヤナ文法』注釈群などの、過去の文献の内容をまとめなおし、著者自身の見解があまり強くない、一種の綱要所的な性格が見て取れることを示した。一方で、伝統的な解釈では、パーリ文法学の鏑矢である『カッチャーヤナ文法』、『サッダニーティ』とほぼ同時期にセイロン島で著述された『モッガッラーナ文法』と並ぶ三大学派として『サッダニーティ』が挙げられている。しかしながら、少なくとも申請者の取り扱った箇所を見る限りでは、『サッダニーティ』を以って新たな「学派」とするという理解に対する疑問が浮かび上がった。(2)『サッダニーティ』の用いている術語が、必ずしも同書で示された定義どおりに用いられている訳ではないことを示した。これは、同書に述べられる定義が、他の先行する文献の引用と思われるものであって、必ずしも『サッダニーティ』自体の使用法に厳密に刷りあわされている訳ではないことに由来すると思われる。また、このような同書の術語使用の曖昧さが、後代のパーリ文法学小文献群の一つである、韻文文献『カッチャーヤナベーダチンター』なかで議論されていると思われる箇所を指摘した。このような小文献群は、『サッダニーティ』等の主要なパーリ文法学文献を理解する上での手がかりを与えることや、また後代の解釈の進展を知る上で大変に重要であり、今後も注目されなければならないことも明らかとなった。上記のように『サッダニーティ』におけるいくつかの問題を明らかにするに至り、また、上記の研究の成果は2本の論文で発表することができた。当初の予定をほぼ達成できたと考える。本年度はパーリ文法学文献『サッダニーティ』第一巻冒頭に見られ、著者アッガヴァンサに特異と思われる「バーヴァパダ」と呼ばれる「態」の設定を行う一連の議論の研究を発表した。『サッダニーティ』は、時代的に先行するパーリ語文献に対する文法学書であるため、その記述は当然ながらパーリ語の性格を反映せざるを得ない。ところが、文法学という体系は、そもそもサンスクリット由来のものである。パーリ文法学文献は、サンスクリット文法文献に強い影響を受けながら成立しており、ただ単にサンスクリットの文章をパーリ語に置き換えただけという場合も少なくない。ここにおいて、サンスクリット文法学の体系が、無批判にパーリ語の記述に適応されるという事態が発生した。『サッダニーティ』は、パーリ語とサンスクリット語の差異に自覚的であり、サンスクリット文法学において見られる体系に変更を加え、パーリ語を記述しようとした。そのような態度が、この「バーヴァパダ」論においてはよく見受けられる点が理解された。しかし、同書の基礎としたパーリ文献それ自体は、必ずしも『サッダニーティ』の理解に沿うかたちで理解されるものではない。この点は、既に同書注釈である、近年発見された『サッダニーティ・ティーカー』ビルマ写本に明らかであった。

この同書注釈『サッダニーティ・ティーカー』は現在まで刊本のかたちでは出版されていないが、『サッダニーティ』の伝統的解釈を理解する上で重要であると思われる。そのため、本年度はこの写本の読解を併せて行うことになった。本年度はおおよそ、第一巻の半分程度までの注釈(貝葉写本にして120枚ほどである)をおおまかに翻刻した。近年発見された『サッダニーティ・ティーカー』写本を併せて読解を進めているため、進行が若干遅れることになった。平成29年度は、課題であったパーリ文法学文献『サッダニーティ』の、序文等に見られる記述から、著者アッガヴァンサの著述意図を論じた。彼は、自らの著作の目的を、仏の教説の補助を第一義とするものと宣言しており、自著が文法学文献でありながら、文法学文献の価値を相対的に低いものと見なしている点を確認した。聖典の真なる意味に到達できるのは、悟りに至った聖者だけであり、自身を含めた凡夫である文法学者たちにはそれが不可能であるという思想がその背景と考えられる。その不可能性は、自著の不完全さに対する自覚として表現され、彼は自著に対する批判を広く受け入れる態度を示す。このような、一種の「実証的」な文法学への志向に注目し、論文として発表した。このような彼の聖典観と比較するべく、『サッダニーティ』よりもやや後代に位置すると考えられている文献『サッダッタベーダチンター』内に見られる、聖典恒常論者の議論を読み解いた。同書に見られる聖典恒常論者たちは、上座部仏教の伝統的教理とは反する形で、敢えて言語は恒常であり、聖典は始まりを持たず永遠であると主張するグループである。従来は全く注目されることがなかったこの論師たちの議論について、二度の学会発表を行った。また、『サッダニーティ』に先行し、パーリ文法学文献における現存最古の著作『カッチャーヤナ文法』の最初の規則に対する諸注釈を読み解いた。ある段階で『カッチャーヤナ文法』それ自体が、自らを「仏の言葉」であると自称するようになる点に着目し、国際学会で発表した。更に去年度より引き続き『サッダニーティ・ティーカー』の校訂を進めている。現在貝葉165枚の一通りのデータ入力が終了している。現在は再度写本と照合し、読みの確認と、引用箇所の特定などを進めている。この注釈の理解をもとに、『サッダニーティ』の翻訳も修正を行っている最中である。研究実績の箇所に上述した(1)に関しては、『サッダニーティ』以後の文献における議論を、もう少し扱う必要があるため、該当するような箇所の小文献群とその注釈の読解を進めたい。また、『サッダニーティ』第一巻のなかでの重要と思われる、動詞組織に関する他の議論に関して、引き続き読解を進める。『サッダニーティ』の言語観・聖典観を探ることとする。アッガヴァンサは、パーリ語とサンスクリット語の差異を強調する場合が多い(今年度の研究の主眼であった「バーヴァパダ」論でもそのようであった)が、そもそもパーリ語とは彼にとってどのようなものであったのかは、従来の研究においてもあまり明らかにされてはいない。『サッダニーティ』内部に見られる、具体的な論争から、彼の言語観を理解しようと試みる。具体的には、「呼格」の語形における、末尾の母音が延長されるか否かをめぐる議論等を資料として用いようと考えている。今後も、『サッダニーティ』の伝統的な解釈を知る上で重要な資料である『サッダニーティ・ティーカー』を併せて使用する。
新生児期の低酸素性虚血による多臓器障害の病態生理と治療に関する研究

現在、新生仔豚を用いて、低酸素性虚血性脳症(HIE)発症時の全身の臓器障害に関する研究を行っている。我々は本研究で、HIE発症時には脳だけでなく肝障害も併発していることを突き止め、さらに全身低体温治療によりこの肝障害が軽減されることを発見し、Neonatology.2017;111:203-210で報告した。またHIE発症時には腎の線維化が起きることを病理学的に証明した。学会、論文で発表予定であったが、さらに追加の研究により、この腎障害は低体温治療では予防し得ない新しい結果を得たことで、補助事業期間を延長させていただいた。本年度は学会、論文を通じて本研究結果を発表予定である。補助事業を延長させて頂き研究を継続した。腎障害の病理学的証明と同時に、低体温治療では予防し得ないという結果を得ることができた。今後、学会発表を予定しており、さらに早急に論文を作成し投稿を予定している。新生仔豚を用いて、低酸素性虚血性脳症(HIE)発症時の全身の臓器障害に関する研究を行っている。我々は前年までの研究で、HIE発症時には脳だけでなく、特に肝障害も併発していることを突き止め、また全身低体温治療によりこの肝障害が軽減されることを発見している。本年度はこの肝臓組織に対し、HE染色、脂肪染色だけでなく、追加としてPAS染色、TUNEL染色、APAF-1染色を行い病理学的変化の詳細な評価を行った。結果として本研究結果はNeonatology2017;111:203-210に掲載となった。エダラボン(フリーラジカルスカベンジャー)投与ではこの肝障害の軽減効果は認められなかった。現在はエダラボン濃度勾配による変化を検討中である。HIE発症時の肝臓の詳細な病理学的評価を行い、Neonatologyに掲載となったが、治療としてのエダラボン効果の評価は行えていない。また他の臓器障害についても予想していた結果が得られていない。本年度は、HIE発症時には腎の線維化が認められることを病理学的に証明した。この結果はHIE研究における新たな発見であり、今後、学会、論文を通じて発表予定である。HIE発症時の腎障害を病理学的に証明し、また低体温治療では予防し得ない可能性を示唆する結果を得ていることは、新しい成果である。エダラボンの濃度を変更し、治療効果を検討する。他臓器も同様に病理学的組織を行うが、それぞれの臓器に適した染色方法を検討する。肝障害、腎障害を中心に多臓器障害の病理学的評価を継続したい。研究結果を論文としてNeonatologyに投稿したが、Reviewerから病理組織検査の追加実験を求められた。そのための追加実験費用と、英文再校正料、掲載料(カラーイラスト)として不足すると考えられた凡そ額(100,000円)を前倒し請求を行った。その結果として69,297円が繰り越しとなった。予定していた、研究結果を世界に発信するための国際学会活動が十分にできていない。また、肝、腎以外の臓器障害が証明できていないため、その治療効果を判定する研究が行えていないことが、次年度使用額が生じた理由である。引き続き研究を行い、結果を学会にて発表したい。学会発表や論文作成が遅れており、それに関わる経費が余っている。本来29年度に使用分を前倒し請求させていただいた。他の臓器の病理組織標本作成料として使用する予定である。
急性感音難聴における誘発・自発耳音響放射の動向

突発性難聴を中心とした、急性感音難聴症例における誘発耳音響放射(EOAE)の経時的なデータ収集は順調に推移して78例に達した。その結果、EOAEの二つの成分(fast、slow component)の時間的経過は、聴力レベルの回復経過・程度にほぼ一致する、もしくは解離するいくつかの型を示すことがわかり、内耳内での障害部位及びその程度の組み合わせの差によるものと考えられた。さらに解析を進め、聴力レベルとEOAEの回復経過の推移が治癒群ではよく相関するが、著明回復群、回復群、不変群と聴力レベルの改善の程度が悪化すると、その相関も悪化することがわかった。このことより突発性難聴で回復治癒する症例の病態は、EOAEの発生部位に可逆的に影響する、おそらくは代謝の障害であると示唆された。また、健側耳でも、従来は変化しないと考えられていたEOAEの変動が観察される例が発見され、突発性難聴の病態の一つと考えられるウィルス感染が無症候性に反対側内耳にも成立しているためと考えられた。さらに、低音障害型感音難聴症例での解析を行った結果、EOAEの二つの成分は低域の聴力レベルの回復経過・程度に一致せず、不変であることがわかり、内耳内での低音障害型感音難聴の障害部位とEOAEの発生部位とが一恥しないためと考えられた。動物実験では耳毒性薬物の投与に伴ってEOAEの出力が可逆的に変化、もしくは消失し、その作用部位が主として代謝に依存する微細機構であることが再確認された。また、今後の条件付加のための基礎実験として、正常モルモットで中耳骨包を開放して中内耳に操作を加え、そのEOAEに対する影響を検討したところ、中耳骨包の開放に伴い、EOAEの低域成分が強調され、高域成分は減少する結果が得られ、条件付加時に考慮されるべきであることがわかった。平成4年度の目的の一つである誘発耳音響放射(e-OAE)測定系の整備は順調に終了した。現有の汎用平均加算機に音刺激装置、音響プローブを付加・調整することによりe-OAEの測定を可能とした。臨床面では、急性感音難聴(主として突発性難聴)における経時的なe-OAE測定を開始した。これと共に、音響プローブの調整を行って、動物実験も開始し、モルモット正常例での測定を可能にした。突発性難聴を中心とした急性感音難聴症例においての研究では、e-OAEのデーター収集も30例をこえ、統計処理が可能になってきた。その結果、e-OAEのfast,slowの二つの成分の時間的経過は、聴力レベルの回復経過・程度にほぼ一致する、もしくは解離する、いくつかの型を示すことがわかってきた。その理由は内耳内での障害部位及びその程度の組み合わせの差によるものと考えられた(第37回日本聴覚医学会にて発表)。また、健側耳でも、従来は変化しないと考えられていたe-OAEの変動が観察される例が発見された。突発性難聴の病態の一つと考えられるビールス感染が無症候性に反対側内耳にも成立しているためと考えられた(第93回日本耳鼻咽喉科学会総会にて発表)。動物実験では耳毒性薬物の投与に伴ってe-OAEの出力が可逆的に変化、場合によっては消失することがわかった。その作用部位が主として代謝に依存する微細機構であることが示唆された(第93回日本耳鼻咽喉科学会総会にて発表)。

突発性難聴を中心とした急性感音難聴症例においての研究では、誘発耳音響放射(EOAE)の経時的なデーター収集も順調に推移して78例に達した。測定症例数の増加は平成5年度の目的の一つであったがこれは順調に達成された。低音障害型感音難聴で解析を行った結果、その定義に純粋な症例でのEOAEの二つの成分(fast及びslow component)は、低域の聴力レベルの回復経過・程度に一致せず、不変であることがわかった。その理由としては、内耳内での低音障害型感音難聴の障害部位と、EOAEの発生部位とが一致しないことが考えられた(第38回日本聴覚医学会にて口演発表、Audiology Japan Vol 37,No.2に掲載)。また、突発性難聴での経過観察の症例数を増加させて、解析を行った結果、その治癒群では聴力レベルとEOAEの回復経過の推移がよく相関するが、著明回復群、回復群、不変群と聴力レベルの改善の程度が悪化すると、その相関も悪化することがわかった。このことより、突発性難聴で回復治癒する症例の病態は、EOAEの発生部位に可逆的に影響を与える、おそらくは代謝の障害であることが示唆された。(第3回日本耳科学会にて口演発表、Otology Japan Vol 4に掲載)。動物実験では、今後の条件付加のための基礎実験として、正常モルモットで中耳骨包を開放して中内耳に操作を加え、そのEOAEに対する影響を検討した。中耳骨包の開放に伴い、EOAEの低域成分が強調され、高域成分は減少する結果が得られ、条件付加時に考慮されるべきであることがわかった(第2回日本耳科学会基礎学会にて口演発表)。
後天性免疫不全症候群(AIDS)の治療におけるトキソプラズマ抗原の役割に関する研究

トキソプラズマ原虫の可溶性抗原成分(TLA)は生物応答修飾物質(BRM)の1つとして宿主生体に非特異的感染防御能を極めて強く賦与し、現象的には生体内でのTーリンパ球増殖とガンマ-インタ-フェロンなどのサイトカインを産生することが明らかになっている。一方、サイトカイン中マクロファ-ジ活性化因子の生物学的解析からマクロファ-ジ内トキソプラズマ原虫の増殖を強く抑制する作用物質(オビオアクチン)を検出し、免疫調整作用のあることを見付けている。そこで、これらの免疫調整・賦活物質のウイルス感染に伴うトキンブラズマ感染症および腫瘍増殖に対する影響について検討を加えた。免疫賦活物質としてのTLAをマウスに投与するとナチュラル・キラ-(NK)細胞、Tーリンパ球およびBーリンパ球が脾臓および肝内に増加する。健康マウスにトキソプラズマ原虫を感染すると、感染初期にNK細胞及びTー細胞が脾臓内に著増するが、強毒株トキソプラズマ原虫増殖によってマウスは全例死亡する。一方、TLA前感作したマウスに同一強毒株トキソプラズマを感染しても3040%耐過生残する。その生残例の脾臓及び肝臓内にNK細胞とTー細胞の集蔟が極めて顕著であり、大型円形細胞の浸じゅんが多数認められた。そこでTLAで感作あるいは非感作マウスの脾臓内単核細胞を、TLAと共にIn Vitroで1日6日間連続培養し、その培養細胞をEffector細胞として、NK細胞非感受性細胞(P,815)とNK感受性細胞(YACー1)のTarget細胞に対する細胞障害性試験をおこなった。その結果、培養36日目に強い細胞障害活性が発現し、大型のリンホカイン活性キラ-細胞(LAK)およびNK様LAK細胞がTLAによって誘導されることが明らかになった。そして、未公表デ-タ-ではあるが、このキラ-細胞誘導にはマクロ-ファ-ジの在存が必須であり、そのマクロファ-ジはキラ-細胞誘導細胞との接着が重要な条件である可能性が推察された。トキソプラズマ原虫水溶解成分(TLA)をマウスに30100Mgを2回皮下投与すると,正常マウスの胸腺,肝蔵および脾臓内にTーリンパ球とNatural Killer(NK)細胞がTLA非投与マウスに比較して明らかに著増する.これらTLA感作あるいは非感作マウスにトキソプラズマ原虫を感染すると,感染後胸腺内Tーリンパ球は減少するが,肝臓および脾臓内にTーリンパ球およびNK細胞の集簇が著しい.同様に,メチルコランソレン(MC)誘発マウスおよびラットの腫瘍に対するTLA投与においても,TLA投与群の腫瘍増殖は非投与群に比較して明らかに抑制される. TLA感作マウスの腫瘍誘発部位および脾臓にはTーリンパ球およびNK細胞の集簇が著しく,大型のこれらの細胞の腫瘍組織内浸じゅんが認められる.これら大型の単核細胞は/)Thyー/陽性でLytー/陰性,Lytー2陽性の細胞と,2)Asialo GM1陽性細胞が大多数であるが,3)Thyー/陽性でLytー/陽性,Lytー2陰性の細胞が時として散見される.したがって,近年明らかになって来ている,リンホカイン活性化キラー細胞(LAK細胞)の由来は少くとも2系統以上の細胞からなっていると考えている.

この推定の証據として,NK非感受性腫瘍細胞(Pー815)およびNK感受性細胞(YACー/,RL♂ー/)の^<51>Cr遊出法によって,TLA感作効秦細胞の細胞障害能について検討すると,NK非感受性細胞とNK感受性細胞のいずれをも強く破壊する効秦細胞集団であることが明らかになっている.そして,このような宿主の生体防御機構は免疫調整物質(オビオアクチン)の併用投与によって増強されることも実験的に認められているが,その作用機作を未だ明らかではない.トキソプラズマ原虫の可溶性抗原成分(TLA)は生物応答修飾物質(BRM)の1つとして生体に非特異的感染防御能を賦与し現象的には生体内でのT-リンパ球増殖と-インターフエロンなどのサイトカインやマクロフアージの活性化などを誘導することが、既に明らかにされている。そこで本研究では宿主の微生物感染症、特にT-リンパ球動態に強い影響を及ぼすウイルス感染に伴うトキソプラズマ感染症の病態に対するTLA投与の生体応答の基礎的研究に主点を置いた。実験結果を要約すると以下のごとくになる。1)免疫賦活物質としてのTLAをマウスに投与すると、マウス生体内にナチユラルキラー(NK)細胞及びT-細胞、B-細胞が脾臓、肝臓に増加する。2)健康マウスにToxoplasma原虫を感染すると、感染初期にNK細胞及びT-細胞が脾臓内に増加するが、強毒株Toxoplasma感染では全例が死亡する。一方、TLA感作マウスに同一強毒株Toxoplasmaを感染しても生残する例が認められる。その生残例では、脾臓及び肝臓にNK細胞とT-細胞の集簇が極めて顕著である。3)Toxoplasma慢性マウスにToxoplasmaを感染すると、NK細胞は軽度に相対的増加するが、流血中にγ-IFNが出現しマクロフアージの活性化も認められる。4)健康マウスにメチルコランスレン(MC)を接種して誘導した自家腫瘍に対してTLAを接種すると腫瘍の増殖が遅延する傾向が観察されている。これらの学術成績の討議を重ねるため、西ドイツ・ボン大学でのトキソプラズマ原虫とAIDS感染セミナー(9月15日17日、1988年)及びオランダ・アムステルダムでの第8回世界熱帯医学会(9月1823日、1988年)で公表し多くの関心を集めた。したがって、TLAは極めて低毒性成分であるために、BRMの1つとして今後、より精細に基礎検討をおこなうことは学術的意義のみならず、その一部は社会的要請にも答え得る可能性を秘めていると考えている。トキソプラズマ原虫由来の溶解抗原成分(TLA)は生物応答修飾物質(BRM)の一つとして宿主投与によって非特異感染防御能を賦与する。また、トキソプラズマ原虫感染ウシ免疫血清由来の免疫調整物質(オビオアクチン)はマクロファ-ジ(Mp)の抗微生物能を亢進する。そして、これらの併用投与は感染抵抗性を強く増大する。そこで、本研究では移植腫瘍に対するTLAおよびオビオアクチオの免疫賦活・調整作用機序の基礎的検討をおこなった。実験結果を要約すると以下の如くった。1.TLAをマウスに投与すると単核細胞が、とくに脾臓内に増加した。2.TLA感作脾臓細胞をTLAと共に培養すると細胞障害性細胞の誘導が認められたが、付着性細胞(Mp)を除くと細胞障害活性は消失した。この培養上清中には正常脾臓細胞から腫瘍細胞に対する障害活性も1Lー2活性も認められなかった。TLA感作脾臓細胞をTLAと培養した群の^3Hーthymidineの取り込みの増量が正常脾臓細胞に比較して強く認められた。一方、オビオアクチン感作マウス脾臓
統計的思考力を育成する教科横断的な課題解決型カリキュラムの構築と教材開発

本研究は,各教科教育の中で断片的に行われてきた統計教育を体系化するべく見直し,数学教育では基本的な知識や理論の修得を,情報教育では理論を基にした実データによる実践的な分析力の育成や適切なソフトウェアの利用による表現法の育成,社会科教育では資料や表から必要な情報を読み取る能力の育成,理科教育では観察や実験で得た実データを分析する的確な判断力の育成,その他の教科教育においても状況に応じた能力の育成を指導目標とする各教科の単元を提示し,各教科で確実に抑えるべき具体的内容を明確にして有機的接続する道筋を明確にすることで,生徒の統計的思考力(Statistical Thinking)を育成し,高めることを目的とした実践研究である。具体的には前年度までの基礎研究や知見を活かし,数学,情報,理科(化学),地理歴史(地理)における統計教育教材を作成した。特に数学I「データの分析」では, GRAPESを用いた「平均」「分散」「標準偏差」「共分散」「相関」「回帰直線」の教材を作成し,高校1年生に対して授業を実施して得た知見を得た。さらに各高等学校の通常授業の枠組みの中で有機的に接続して実施できる持続可能な統計教育カリキュラムの在り方や例を実際に教育課程表に対応させて,別に教科横断的な授業実践を行った。またその詳細を各種学会にて発表し,その意義や効果が実証され,最終的に統計的思考力育成を目標とする教科横断型カリキュラム作成のガイドラインと1例を構築するに至った。本研究は,あくまで1例であり,学校や教科の状況に応じた学校ごとの教科横断的なカリキュラムの策定,さらに共通教科「統計」設置の必要性もまた明確となった。今後は教材をWeb上に公開して自由に使用できるようにし,その知見を広く中等教育現場で共有すること,そして大学学部教養で行われる統計学の内容を確認し,生徒が無理なく接続できるかを精査すること,大学学部教養レヴェルの内容に接続できうる教科書や指導書が必要となるだろう。
火山体(カルデラを含む)に発生したM6以上の地震のメカニズムと火山活動との相関

火山の近傍で発生する地震を一般に火山性地震と呼んでいる。これらの地震が火山活動と関係するか否かの論争は大森房吉以来のものである。この論争解明のためには、種々の面から地震を分類し、その特性を明らかにする必要がある。日本とその近傍で1904年以降の火山体(カルデラを含む)に発生したM6以上の地震を選び出すと11例ある。1.火山の近傍では、大地震の発生が少いとされていたが、1914年と1922年にM7級の地震が桜島及び雲仙岳の2つの活火山の近くで発生している。2.超低周波地震(VL)・低周波地震(L)や群発地震(SW)など通常発生する地震と較べて異質のものが多く、火山体の構造と密接に関係する。また、マルチプルショク・顕著な前震を伴う・双発型など変り種が多い。3.群発地震の発生域は火山地域と重複する例が非常に多い。このことは木均質媒質(火山体と対応できる)中での破壊現象と理解できる。しかし噴火の前兆となった地震は意外に少く、1961年以降火山体で発生した群発地震は13例あり、このうち噴火の前兆となった群発地震は1962年の十勝岳と1977年の有珠山噴火の2例に過ぎない。マグマの貫入とみられる発震機構を示す群発地震ではM6以上には見当たらない。4.超低周波地震(VL)は5例あり、M7級も2例含まれる。宇津は1904年1979年に発生した日本付近のM6以上の浅発地震807個について、マグニチュードと有感半径との関係から、地震をN(普通の地震)506個・VL34個、L205個に分類し個数を出している。V及びVLに分類される地震は、有感域が狭く長周期の波動が卓越した地震である。VL型34個の大部分は海底に震源を持つが、内陸の5個はすべて火山体に発生したM6級以上の地震であることは興味深く、火山体の地質構造と密接な関係をもち、火山体近傍での緩慢な断層運動と理解される。
宇宙機オンボードコンピュータのビット反転によるプログラム進化

本研究では,宇宙線によるビット反転を利用してプログラムを進化させるオンボードコンピュータ(On-Board Computer: OBC)を構築し,その有効性を検証することを目的する.その目的に向け,命令語のビット反転に加えてCPU内でのレジスタのビット反転に対処でき,かつ,条件分岐やループ構造を含む複雑なプログラムの進化を可能にする手法を考案し, Microchip Technology社のPIC10に組み込まれている33命令のアセンブリ言語を用いたプログラム進化に成功した.この成果により,「安く」「小さく」「速い」CPUの実現可能性が高まった.本研究では,宇宙線によるビット反転を利用してプログラムを進化させるオンボードコンピュータ(On-Board Computer: OBC)を構築し,その有効性を検証することを目的する.その目的に向け,命令語のビット反転に加えてCPU内でのレジスタのビット反転に対処でき,かつ,条件分岐やループ構造を含む複雑なプログラムの進化を可能にする手法を考案し, Microchip Technology社のPIC10に組み込まれている33命令のアセンブリ言語を用いたプログラム進化に成功した.この成果により,「安く」「小さく」「速い」CPUの実現可能性が高まった.宇宙空間では,地上よりも多くの宇宙線(放射線を含む)が絶えず飛び交っており,メモリなど半導体デバイスに衝突すると,電荷の変化から0/1で記憶されている情報のビットが反転し,データの破壊や誤作動,最悪の場合はシステムの停止を引き起こす.この問題に対し,従来では(1)金属のシールドを張る,(2)論理回路の多重化,(3)配線幅の広い低性能CPUの利用による対策がとられてきた.しかし,(1)に関しては衛星の重量が増加し,莫大な燃料(=コスト)がかかり,(2)に関しては回路面積が増加するだけでなく,多重化を制御する部分が故障するとシステムが機能しなくなる.また,(3)に関しては計算能力が現在のCPUに比べ低く,高度な処理に限界がある.これらの問題を解決するために,本研究は宇宙線によるビット反転を「進化における遺伝子の突然変異」ととらえ,それを積極的に利用することでプログラムを進化させるオンボードコンピュータ(On-Board Computer: OBC)を考案し,ビット反転を防ぐシールドも論理回路の多重化も必要なく,現在のCPUの利用を可能にする.これに対し,我々は今までに四則演算(+,ー1,×2,÷2)のプログラムをシミュレーション上で進化させることに成功したが,(1)メモリ(プログラム)に対するビット反転のみを考慮し,CPU(内のレジスタ)でのビット反転までは考慮できないことに加えて,(2)四則演算を用いたプログラムしかできず,条件分岐やループ構造を含む複雑なプログラムを扱えない.そこで,本研究ではメモリのビット反転にCPUでのビット反転を加え,かつ,アセンブリ言語でのプログラム進化を可能にするOBCを探求し,最終的にはH8Tinyマイコンで使用できるアセンブリ言語の命令語を用いて評価する.本年度は,宇宙線によるビット反転を利用してプログラムを進化させるオンボードコンピュータ(On-Board Computer: OBC)に,条件分岐やループ構造を含む複雑なプログラムの進化を可能にする手法を探究するために,次の課題に取り組んだ.[課題3]レジスタ同士の計算を含むプログラム進化(16命令語):昨年度に実施したときよりもレジスタのビット反転に耐性のあるプログラム進化を実現するために,1つの計算用レジスタを使用する四則演算に加えて,計算結果用レジスタを2つ使用するadd(足し算),and(論理和),sub(引き算),mul(掛け算)の命令語を追加する.具体的には,レジスタCXとDXを用いた16種類の命令語から構成されるプログラム進化を試みる.このような二つのレジスタを含む命令語を使って実験したところ,提案システムはレジスタのビット反転が起こる可能性が倍になってもプログラム進化を可能にした.[課題4]アセンブリ言語でのプログラム進化(33命令語):本アプローチの実応用可能性を検証するために,実際のアセンブリ言語(Microchip Technology社のPIC10に組み込まれている12ビット,33命令のアセンブリ言語)の命令語を扱えるように拡張し,プログラム進化の可能性を明確化する.各命令は16個の汎用レジスタと1個のワーキングレジスタと呼ばれる一時レジスタを持ち,それぞれ32ビットの符号なし整数値を持つ.PIC10のアセンブリ言語を用いた実験をしたところ,提案システムは16命令と同様にプログラム進化に成功した.[課題5]総合評価:今までの成果を統合して総合実験をしたところ,提案システムは(a)正常プログラムにビット反転が起こっても元に戻れること,(b)バグを含むプログラムが正常プログラムに変化すること,(c)予期せぬときに,その状況にあわせてプログラムを修正できることが明らかになった.これらの機能は実問題において重要な役割を果たすため,工学的に意義の高い成果と言える.知能情報学本研究は,宇宙線によるビット反転を利用してプログラムを進化させるオンボードコンピュータ(OBC)に,CPUでのビット反転を加え,かつ,条件分岐やループ構造を含む複雑なプログラムの進化を可能にする手法を探究するために,次の二つの課題に取り組んだ.[課題1]レジスタに対するビット反転に耐性のあるプログラム進化(4命令語):プログラムを構成する命令語へのビット反転に加え,プログラムで使われる変数(計算結果など)を保持したレジスタへのビット反転に耐性のある方法を探究した.具体的には,計算結果のビット反転によりプログラムが正しく評価されない場合の対策方法を考案した.また,レジスタにはプログラムで使われる変数以外に,プログラムサイズなどのプログラム属性が記憶されており,このサイズにビット反転が起こるとプログラムの終了位置がずれてプログラムを正しく実行できなくなる問題にも対処した.

なお,この段階では一つの変数の四則演算を行う命令語(inc(+1),dec(ー1),shl(×2),shr(÷2))のみで構成されたプログラムを対象とし,初期値0からある目標値に近づけるプログラムの進化を試みている.[課題2]条件分岐やループ構造を含むプログラム進化(6命令語):より複雑なプログラムを扱えるようになるために,四則演算とは本質的に異なる条件分岐やループ構造を導入した.具体的には,アセンブリ言語で用いられている0判定命令(JNZなど)やループ構造に必要なジャンプ命令(JMPなど)を導入した.ここでは,課題1で用いた四則演算の命令語にJNZとJMPを含んだ6つの命令語から構成されたプログラム進化に取り組んでいる.次年度は,4種類の四則演算,条件分岐命令,ジャンプ命令の6つの命令だけでなく,実ミッションへの展開を考慮して,最終的にはH8 Tinyマイコンで使用できるアセンブリ言語の命令語を用いて評価する.具体的には,次の二つの課題に取り組む.[課題3]レジスタ同士の計算を含むプログラム進化(16命令語):本年度の課題1よりもレジスタのビット反転に耐性のあるプログラム進化を実現するために,計算用レジスタを1つ使用する四則演算に加えて,計算用レジスタを2つ使用し,それらを引数として用いるadd(足し算),and (論理和),sub(引き算),mul(掛け算)の命令語を追加する.具体的には,レジスタCXとDXを用いた16種類の命令語から構成されるプログラム進化を試みる.[課題4]アセンブリ言語でのプログラム進化(62命令語):本アプローチの実応用可能性を検証するために,H8 Tinyマイコンで使用するアセンブリ言語の命令語すべてを扱えるように拡張し,数値計算の例題にプログラム進化の可能性を明確化する.これにより,遺伝的プログラミングにおける木構造や線形表現ではカバーできない範囲のプログラム進化が可能となる.[課題5]総合評価:レジスタのビット反転に耐性を持ち,条件分岐やループ構造を含むアセンブリ言語から構成されるプログラム進化を検証するために,課題14を統合し,(a)正常プログラムにビット反転が起こっても元に戻れること,(b)バグを含むプログラムが正常プログラムに変化すること,(c)予期せぬときに,その状況にあわせてプログラムを修正できることの3つの観点で総合評価する.
最近の計算代数統計学の進展に対する微分幾何学的展開

この研究は,計算代数統計学において開発された手法に注目し,微分幾何学的な視点から再検討を行うことを出発点としている.ホロノミック勾配降下法は,微分作用素環のグレブナー基底の理論,微分方程式の数値解法,統計的推定理論などを全て用いて統計的モデルの解析を行う方法である.ホロノミック勾配降下法について,専門家から情報収集を行いつつ,アフィン幾何学的な視点から再検討を行っている.また,これまでの概接触構造を持つ部分多様体の研究経験を活かし,複素構造が導入された統計多様体の部分多様体についても考察を進めている.特に統計多様体については,北海道大学で行われたミニワークショップ「統計多様体の幾何学とその周辺」に参加し,統計多様体や,情報幾何学の専門家と有益な情報交換を重ねることができた.また,当該年度に深層学習ライブラリ検証用に計算機システムを購入し検討を重ねている.2018年8月28日に「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」において,講演「ニューラルネットワーク作成による数学学習の動機付け」を行った.2019年3月16日に「数学ソフトウェアとフリードキュメント/28」を東京工業大学で開催し,最近の計算代数統計学の進展に対する微分幾何学的展開について議論を行った.「数学ソフトウェアとフリードキュメント」については,様々な分野の研究者が集い交流を行う貴重な機会となっている.2019年3月には,幾何学,トポロジー,計算機代数,代数統計等の複数の専門家の協力を得て,数学に関連するオープンソースソフトウェアを収集したコンピュータ環境MathLibre 2019を開発,公開を行った.数学ソフトウェアプロジェクトMathLibreを継続して公開できたことは,大変有意義なことだと感じている.幾何学を対象とするソフトウェアの中には特定の計算機環境に依存するものもあり,研究者の間でも一定の需要がある.数学ソフトウェアのアーカイブとしての役割が,その需要に答えていると考えている.安定した開発環境の構築については完成しつつあるが,以前から抱えている問題として,バグトラッキングシステムの運用やドキュメントの充実については,明らかに遅れが出ており,対応できているとは言い難い.今後の研究推進のためにも注力が必要である.最新の計算代数アルゴリズムについて,基礎的な部分から見直している.これは,本研究を進める上でも重要な役割を占めている.これまで,汎用的な計算機環境における計算機代数システムの構築とインターフェースの開発について研究を進めてきた.研究協力者が中心となってJavaScript上での計算機代数システムおよび可視化システムの構築を続けている.JavaScriptによる実装は,速度面のデメリットは否めないが,それを上回るメリットも多数存在する.一般的なWebブラウザは,JavaScriptの実行系を備えているため,PCからスマートフォンにいたるまで計算機環境を問わずに実行可能である.すでにグレブナー基底の計算についても試験的な実装が終わり,代数統計学における研究成果の可視化につなげることを検討している.動的数学ソフトウェアGeoGebraに関しては,ようやく専門家にも認知されつつあり,現在,書籍化に向けて検討を進めている段階である.代数統計学や深層学習における基礎的な概念を可視化する上でも重要なプロジェクトと考えている.バグトラッキングシステムとドキュメントの充実は早急に対処すべき部分である.合わせて汎用的な計算機環境における計算機代数システムの構築とインターフェースの開発についても研究を進める予定である.現在,JavaScript上の計算機代数システムの構築については研究協力者が引き続き進めているが,新たに,組版システムLaTeX上の計算機代数システムの応用についても検討を重ねている.次世代のTeX実装LuaTeXはLaTeX文書の中にプログラミング言語Luaを埋め込むことができる.Lua上で開発された計算機代数システムも幾つか存在するが,LuaTeXと計算機代数システムの組み合わせについては,いまのところ事例がほとんど知られていない.似た実装としては,汎用計算機代数システムSageのスクリプトをTeXに透過的に埋め込むことができるSageTeXが開発されていたが,現在は開発が停滞しているようである.JavaScript上の計算機代数システムがWeb上でのインターフェースとすれば,LaTeX上の計算機代数システムは印刷物上のインターフェースと呼んで良い.印刷物をインターフェースとする計算機代数システムは,高速なスキャナを介してコンピュータビジョンの研究成果と合わせることで,新たな問題意識を研究分野にもたらすのではないかと考えている.また,生物資源科学系における代数統計学の応用についても,引き続き検討している.生物資源科学と一口に言っても,その研究対象は幅広い.人工知能に続き,人工生命の研究もまた注目を浴びつつある分野であるが,代数統計学の威力を発揮する研究分野として大いに期待できるし,また,幾何学的な観点,代数的な観点が新たな研究の視点を生み出す可能性を秘めていると感じている.この研究は,計算代数統計学において開発された手法に注目し,微分幾何学的な視点から再検討を行うことを目的としている.トーリックイデアルとマルコフ基底の同値性が示されて以来,計算代数統計学は急速に発展してきた.ホロノミック勾配降下法は,微分作用素環のグレブナー基底の理論,微分方程式の数値解法,統計的推定理論などを全て用いて統計的モデルの解析を行う方法である.ホロノミック勾配降下法について,専門家から情報収集を行いつつ,アフィン幾何学的な視点から再検討を行っている.また,これまでの概接触構造を持つ部分多様体の研究経験を活かし,複素構造が導入された統計多様体の部分多様体についても考察を進めている.情報幾何学およびコンピュータビジョンとの連携については,専門家との情報交換を重ね,生物資源科学分野への応用についても新たに検討中である.

これまでの検討から,ある種の問題については機械学習ライブラリの適用が有効ではないかという仮説を得た.今後は研究協力者と実証実験を行えないか検討を行っている.2017年3月23日に「数学ソフトウェアとフリードキュメント/24」を首都大学東京で開催し,最近の計算代数統計学の進展に対する微分幾何学的展開について議論を行った.「数学ソフトウェアとフリードキュメント」については,様々な分野の研究者が集い交流を行う貴重な機会となっている.2017年3月には,幾何学,トポロジー,計算機代数,代数統計等の複数の専門家の協力を得て,数学に関連するオープンソースソフトウェアを収集したコンピュータ環境MathLibre 2017を開発,公開を行った.また,動的数学ソフトウェアGeoGebraの整備と普及に関連して,統計数理研究所において共同研究集会を開催し,研究成果を共同研究リポートにまとめて出版した.研究環境に大きな変化があったため,研究活動を開始するにあたり,様々な困難はあったが,これまでに培った専門家との連携,連絡により,当初,心配していた状態よりは順調に情報交換,研究打合せを重ねることができた.特に10年以上継続してきた数学ソフトウェアプロジェクトMathLibreを無事に公開できたことは,大変有意義なことだと感じている.計算機環境が日々変化していく中で,今後の方向性については再検討が必要であるが,一方で,数学ソフトウェアのアーカイブとしての役割は十分に果たしていると確信している.今後は,安定した開発環境の構築と,運用ドキュメントの充実を図る予定である.新たな研究環境は,これまでとは異なり,生物資源科学を中心とした専門家から構成される.生物資源科学に関係する研究集会が常時開催されており,非常に活発に研究が進められている.最新の生物資源科学の動向に詳しい専門家との交流を経て,これまでは縁の薄かった諸問題に触れることができた.新しい環境が,今後の研究を進める上で大きな刺激となっている.これまでに,様々な生物資源科学における諸問題に対して,解析学的および統計学的な分析が多数行われてきたことは周知の事実である.一方で,幾何学的な分析や,代数学的な分析は,発展途上にあるように思われる.新たな観点を得ることによって,代数統計学の応用,そこでの幾何学的観点の適用,計算機代数の応用という進展が期待される.まずは,機械学習ライブラリの生物資源科学への応用を検討し,今後の研究につなげる予定である.この研究は,計算代数統計学において開発された手法に注目し,微分幾何学的な視点から再検討を行うことを出発点としている.ホロノミック勾配降下法は,微分作用素環のグレブナー基底の理論,微分方程式の数値解法,統計的推定理論などを全て用いて統計的モデルの解析を行う方法である.
X線熱散漫散乱による表面フォノン分散の検出

結晶内の原子は整然と格子を組んで配列しているが、熱的に振動している(格子振動)。結晶の表面やナノメートル尺度の非常に薄い膜(超薄膜)では、格子振動の様子は結晶内部のそれとは異なっている。その様子を調べるために、格子振動によるX線の散乱を計測する実験手法と、その解析手法を開発した。厚さ10ナノメートル以下のビスマス超薄膜をシリコン基板上に作製し、超薄膜の格子振動由来のX線散乱の計測に成功した。本研究は単年度(平成23年度)での実施であり、以下の報告は最終年度かつ研究期間全体を通じて実施した研究の成果である。電子エネルギー損失分光法やヘリウム原子線散乱法に続く結晶表面におけるフォノン分散を検出する新手法として、X線のフォノンによる散乱を利用した測定手法を検証した。そのために、我々が開発してきた透過表面X線回折法を基に、表面および超薄膜からのX線フォノン散乱(熱散漫散乱)を測定するための測定システムを構築した。その場X線計測のためには対象表面を清浄に保つ必要があり「超高真空対応自動回転ステージ」(購入物品)による試料回転の精密制御が可能な「透過X線回折用超高真空チャンバ」(購入物品)を製作した。実験は、大型放射光施設SPring-8の表面・界面X線構造解析ビームラインBL13XUで行った。X線フォノン散乱の測定には一光子計測の可能な二次元検出器(PILATUS)およびX線プリズムレンズによる集光ビームを用いた。X線反射率計測により厚さ9.6ナノメートルと見積もられたビスマス超薄膜を清浄なシリコン(111)面上にその場作製し、そのビスマス超薄膜からのX線フォノン散乱を計測することができた。厚さ10ナノメール程度の超薄膜のフォノン分散はこれまで全く報告がないと言ってよい。本研究で、厚さ9.6ナノメートルのビスマス超薄膜のX線フォノン散乱が観測できたことにより、既存の分光手法とは異なる光の散乱現象を利用した新しい測定原理に基づくフォノン分散の測定方法が超薄膜に有効であることが示された。この結果は、今後ビーム輝度を二桁増大させることができれば、本手法で単原子膜や結晶表面のフォノン散乱の計測も可能になることを示しており、まさに二桁のビーム輝度増大を目指すSPring-8IIといった次世代光源の到来によって、本手法が、表面フォノン由来の表面相転移等の研究に大いに真価を発揮する手法として発展していくことが期待される。
樹木の根からの有機酸の分泌とその意義

本研究では、根から根圏への分泌物のうち、特に樹木の土壌環境ストレス耐性と密接に関連すると考えられる有機酸の挙動を明らかにし、さらに共生系が有機酸分泌に与える影響を明らかにすることを目的とした。マツ科のアカマツ(Pinus densiflora)と外生菌根菌のコツブタケ(Pisolithus tinctorius)の共生系を用いて、根圏に放出される有機酸をイオンクロマトグラフィーで調べた。外生菌根菌との共生がない場合には分泌されない、あるいは分泌が少ないピークがいくつかあったが、そのうちの一つはクエン酸のピークだった。しかし、分泌されたクエン酸の根量あたりの量は、外生菌根菌との共生がない場合とある場合で大きな違いはなく、難溶性リン酸塩の可溶化に貢献するものかどうかは明らかでなかった。また逆に、外生菌根菌との共生がある場合に分泌が少ないピークがいくつか認められた。この中にはシュウ酸、リンゴ酸、コハク酸のほか、未同定のピークがあった。アルミニウム過剰やリン酸欠乏のストレスに対する、これらの分泌物質のピークの変動および樹木の成長評価についての実験は現在継続中である。マメ科樹木の土壌環境ストレスに対する反応についての実験は、土壌からの低分子有機酸の回収方法の確立を現在試みているところである。
コラ-ゲンの石灰化における骨非コラ-ゲン性蛋白の役割

βーグリセロリン酸カルシウムとアルカリフォスファタ-ゼを用いた石灰化実験系(1),無機化合物としてのカルシウム塩及びリン酸塩より調整した溶液を用いた石灰化実験系(2),さらにアガロ-スゲルを用い,両側よりカルシウム及びリン酸を拡散浸入する石灰化実験系(3)で,コラ-ゲン及びオステオネリチン,グラ蛋白,象牙質リン蛋白などの非コラ-ゲン性蛋白の核形成能を検討した。その結果、コラ-ゲン単味には,いずれの系においても促進並びに遅延効果は認められず,少なくともinitroの石灰化実験では,コラ-ゲンは本質的な役割を何ら果さないことが明らかとなった。また,実験系しとての結果より,各非コラ-ゲン性蛋白は,遊離状態では核形成能を有せず,核形成さらにそれ以降の結晶成長阻害することが明らかとなった。しかしながら,核形成及び結晶成長が阻害されると,生成するアパタイトは徴細となり,より骨及び象牙質アパタイトに形状,結晶子の大きさ,結晶性の点で,類似してくることが示された。さらに,実験系2と3より,不動化もしくは,運動状態が束縛された蛋白は,阻害効果が極めて徴弱となり,特殊な条件下では核形成能を発現し,それ以降のアパタイトの析出も促進することが示された。これらの結果より,運動状態が束縛された蛋白は核形成を促進し,遊離状態の蛋白は,核形成及びアパタイトの結晶成長を抑制する可能性が示唆された。実際の石灰化部位でも,蛋白は種々の状態で存在し,ある状態の蛋白が核形成を促進し,他の状態の蛋白は結晶成長を抑制しているとも推論でき,硬組織持有蛋白には二面制があることが推察される。今後,この蛋白の二面性という視点からの,蛋白の石灰化に果す役割に関する研究が重要であると考えられる。PH及びイオン強度が主体環境下に近い条件下で約1.7mMのβ-グリセロリン酸カルシウム溶液にアルカリフォスファタ-ゼ(50μg1ml)を作用すると、約8時間後に無機リン酸が約1.4mM生成しアパタイトの前駆物質が析出する。この系にコラ-ゲン線維(酸可溶性コラ-ゲンより再線維化)、オステオネクチン、骨グラ蛋白、象牙質リン蛋白をそれぞれ単独に導入すると、Jラ-ゲン線維の場合では、20μg400μg/mlの濃度範囲では何らの効果も認められず、コラ-ゲン単味にはアパタイトの核としての働きがないことが示された。非コラ-ゲン性蛋白の場合には蛋白濃度に比例して前駆物質の析出時間が遅くなり、溶液に可溶している非コラ-ゲン性蛋白はアパタイトの析出並びに成長に対して遅延効果を有することが明らかとなった。つぎに、コラ-ゲンと各蛋白の架橋体の効果を調べるにあたり、コラ-ゲンとフォスビチンの架橋体について先ず予備実験をした。その結果、この架橋体は通常の石灰化溶液中ではアパタイトの核としての働きが乏しいことが判明したが、比較的高濃度(約7mM)のβ-グリセロリン酸カルシウム溶液中では核としての働きを有することが示されつつある。詳細に調べてみると、フォスビチン存在下ではアルカリフォスファタ-ゼの活性が高くなり、単位時間に生成する無機リン酸が多くなることが明らかとなった。このようにフォスビチンは相反する効果(アパタイトの析出及び成長を阻害、アルカリフォスファタ-ゼの活性を高める)を有し、β-グリセロリン酸カルシウム溶液中ではコラ-ゲンの石灰化を助長する能力があることが示された。現在、上述の骨のコラ-

ゲン性蛋白とコラ-ゲン及び非コラ-ゲン性蛋白とセファロ-スの架橋を試みつつあり、コラ-ゲンの石灰化に及ぼす非コラ-ゲン性蛋白の役割を詳細に検討している段階である。約1.7mMのβーグリセロリン酸カルシウム溶液にアルカリフォスファタ-ゼ(50Mg/ml)を、pH及びイオン強度が生体還境下に近い条件下で作用すると,約8時間に無機リン酸が約1.4mM産生され,アパタイトの前駆体が析出する。この実験系で,コラ-ゲン,オステオネクチン,グラ蛋白,象牙質リン蛋白などについて核形成能の有無を調べると,いずれの蛋白についても積極的な効果は認められず,逆に,各非コラ-ゲン性蛋白濃度に比例して核形成が阻害された。これらの結果より,溶液中に遊離する蛋白には,核形性能がないことが明らかとなった。次に,各非コラ-ゲン性蛋白とコラ-ゲンの架橋をし,蛋白の不動化を試み,上述と同様に核形成能実験をした。しかしながら,得られた結果は不動化をしなかった場合と本質的に同じであった。電顕観察でも,蛋白を架矯したコラ-ゲン線維上にアパチイトが析出しているという結果も得られなかった。極く微量の非コラ-ゲン性蛋白が残存すると上述したように,阻害効果を発現するため,架矯処理後の洗浄方法にも問題があった可能性も考えられた。本年度ではさらに、各非コラ-ゲン性蛋白をアガロ-スゲルに架矯し,不動化したものについても調べた。この研究では,通常の石灰化溶液ー準安定溶液及び安定溶液ーを用いた。象牙質リン蛋白及びフォスビチンの場合では,準安定溶液中で積極的な核形成能が認められ、安定溶液中でも、ある濃度範囲では核形成能が認められた。これらの結果は,蛋白の存在様式(遊離しているか、不動化されているか)が、核形成能を発現するのに極めて重要な要素であることを示唆している。今後さらに,蛋白の不動化を種々試み,石灰化の開始時における各硬組繊蛋白の役割について検討していきたい。