hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホロ-陰極型高融点金属イオン源の開発

3年間の研究の目的は、高い金属イオン生成比で大電流のダブルホロ-陰極型高融点金属イオンを開発することである。このイオン源の性能評価として放電特性とイオンビ-ム引き出し測定を行った。また製作した装置(90゚型質量分析器)の性能試験も同時に行った。このイオン源の特徴を以下に記述する。1.このダブルホロ-陰極型金属イオン源の放電状態は、高融点金属材料の第2ホロ-陰極の形状、スパッタ電圧及び磁場強度を変化させることにより、従来のスピッタモ-ドから、電離を伴う新しいスパッタモ-ドへ移行する。2.ここで発見した新しいスパッタモ-ドは、第2ホロ-陰極内で高融点金属(Mo、Ta)を効率よく、スパッタ及び電離することができる(金属イオン生成比は50%以上)。3.このダブルホロ-陰極型高融点金属イオン源では、スパッタ電圧及び磁場強度を変化させることにより、放電状態、金属イオン生成の制御が容易である。現在、このダブルホロ-陰極型高融点金属イオン源を用い、Mo,Ta等の金属イオン生成比が50%程度、引き出し電圧20kVで、全イオン電流9mA(電流密度72mA/cm^2)のイオンビ-ムが得られている。ここで得られたイオン源の性能は、今まで開発されたスパッタ型金属イオン源の性能をはるかに上回るものである(電流値4倍、金属イオン生成比で35倍)。またここで得られた結果を基に、さらに大電流化、高効率化、大面積化を行うためのイオン源の提案も行った。これらの成果は、金属イオンビ-ムを用いた応用技術に大きく貢献できるものと考えている。昭和63年度は、主として新型ダブルホロー陰極イオン源の基礎実験と、装置(90度型質量分析装置)の大型化の設計製作を行った。1.新型ダブルホロー陰極型金属イオン源を開発した目的は、旧型ホロー陰極イオン源のガス効率が低い弱点を取り除き、金属イオンの生成比を向上させるためである。このイオン源の特微は、1)主放電を維持するための第1ホロー陰極と陽極以外に、狭い放電路を備えた第2ホロー陰極をその間に挿入したこと、2)またこの放電路に沿った局所的磁場を印加したことである。2.これにより以前のイオン源と比較してガス効率は数倍程度向上した。また第2ホロー陰極に放電電圧以上の負の電位(1kV)を任意に印加し、金属イオンの生成を独立に制御する新しい方法も考案した。3.さらに金属イオンの生成比を高めるため、外部磁場の印加方法に関し数種類のモデル実験を行い、金属イオンを増加させるために適切な磁場分布と磁気回路を求めた。また実際に実験を行った結果、金属イオンの割合は磁場を印加しない場合と比較し約3倍程度向上した。4.現在高融点金属イオンビームは、Moイオンで100μA、Cuイオンで300μA程度得られている。金属イオン電流値は、磁場強度および放電電流を増加させることによりさらに増加させることができる。5.装置の大型化・大電流化のため大容量の絶縁トランスの購入、90度型質量分析器の設計製作を行った。平成元年度は、主として大型装置の組立、ダブルホロ-陰極型金属イオン源の高効率化のため改良およびイオンビ-ム引き出し実験を行った。1.高電圧系と大型装置(90°型質量分析器)を組み立て、それぞれの性能試験を行った。2.前年度に提案したイオン源の改良点を考慮して、新しいダブルホロ-陰極型金属イオン源を試作し、その特性について調べた。改良点は以下のようである。(1)陽極および第2ホロ-陰極の狭い放電路に外部磁場と鉄シ-ルドを用い局所的な磁場を印加した。

(2)第2ホロ-陰極のスパッタリング電圧をより安定に印加するため、第1ホロ-陰極と第2ホロ-陰極の間に浮動電極を挿入した。(1)と(2)より、磁場を600Gauss印加し、生成された高密度プラズマに対しスパッタリング電圧を-800Vまで安定に印加することができ、その結果高融点金属イオン(Mo^+)を100μAから600μAまで6倍程度向上させることが出来た。3.改良を加えたダブルホロ-陰極型金属イオン源を大型装置に組み入れ、イオンビ-ム引き出し実験(15kV)、ビ-ムライン系の調整およびファラディ-カップの改良を行った。4.今回の結果をもとに、大電流用ダブルホロ-陰極金属イオン源を設計中である。平成2年度は、主として新型ダブルホロ-陰極型高融点金属イオン源の放電特性とイオンビ-ム引き出し測定を行ない、このイオン源の性能評価を行った。また製作した装置(90゚型質量分析器)の性能試験も同時に行った。1.このダブルホロ-陰極型金属イオン源の放電状態は、高融点金属材料の第2ホロ-陰極の形状、スパッタ電圧及び磁場強度を変化させることにより、従来のスパッタモ-ドから、電離を伴う新しいスパッタモ-ドへ移行する。2.ここで発見した新しいスパッタモ-ドは、第2ホロ-陰極内で高融点金属(Mo、Ta)を効率よく、スパッタ及び電離することができる(金属イオン生成比は50%以上)。3.このダブルホロ-陰極型高融点金属イオン源では、スパッタ電圧及び磁場強度を変化させることにより、放電状態、金属イオン生成の制御が容易である。現在、このダブルホロ-陰極型高融点金属イオン源を用い、Mo、Ta等の金属イオン生成比が50%程度、引き出し電圧20kVで、全イオン電流9mA(電流密度72mA/cm^2)のイオンビ-ムが得られている。ここで得られたイオン源の性能は、今まで開発されたスパッタ型金属イオン源の性能をはるかに上回るものである(電流値で4倍、金属イオン生成比で35倍)。またここで得られた結果を基に、さらに大電流化、高効率化、大面積化を行うためのイオン源の提案も行った。これらの成果は、金属イオンビ-ムを用いた応用技術に大きく貢献できるものと考えている。
ミトコンドリア機能異常によるインスリン分泌低下モデルの確立とその治療法の開発

【研究目的】ミトコンドリアは細胞内のエネルギー産生・代謝の中心的な役割を果たし、ミトコンドリア機能異常は、膵β細胞からのインスリン分泌障害を惹起する。本研究の目的は、(1)膵β細胞株のミトコンドリア機能障害モデルの確立、およびその分子機構の解明、(2)ミトコンドリア機能障害膵β細胞モデルにおける糖尿病治療薬が膵β細胞機能に及ぼす効果の検証である。【研究方法】マウス膵β細胞株であるMIN6細胞にエチジウムブロマイド(EtBr)を添加することにより、ミトコンドリア障害モデルを作成した。糖尿病治療薬であるGLP-1受容体作動薬の、ミトコンドリア障害モデルに対する効果を検証した。【研究成果】MIN6細胞にEtBrを添加し、経時的変化を検証したところ、ミトコンドリア構成タンパクの発現減少、ミトコンドリア膜電位の低下、および細胞内ATP含量の低下が認められた。さらに、この細胞ではグルコース応答性のインスリン分泌も障害されていた。このようにEtBr添加によるミトコンドリア障害膵β細胞モデルを樹立した。このEtBr添加によるミトコンドリア障害MIN6細胞に、GLP-1受容体作動薬であるエキセナチドおよびリラグルチドを添加したところ、両者においてグルコース応答性インスリン分泌の改善が認められた。さらに、GLP-1受容体作動薬の添加は、ミトコンドリア構成タンパクの発現を増加させ、ミトコンドリア膜電位低下を抑制する傾向が示された。以上のことより、GLP-1受容体作動薬は、ミトコンドリア障害膵β細胞の機能を改善する可能性が示唆された。現在、これらの作用機序につき解析を進めている。【総括】EtBr添加によりミトコンドリア傷害を受けたβ細胞の機能を、GLP-1受容体作働薬が改善する可能性が示唆された。
アポトーシス関連遺伝子改変マウスを用いた巨核球成熟、血小板産生機構の系統的解析

巨核球造血、血小板産生におけるapoptosisの関与を明らかにするために、vav promotorのコントロールによって、血球系細胞にのみBc1-2タンパクを強制発現させたvav-bc1-2TGマウスのphenotypeを解析した。TGマウスにおいては、巨核球(MK)、造血幹細胞ともにトロンボポエチン(TPO)枯渇時に、WTに比べて有意にcaspase-3,-7が活性化し難く、これらの細胞がapoptosisに陥り難いことが確認された。TGマウスでは巨脾のために定常状態の血小板数がやや低下していたが、脾摘後の血小板数はWTマウスと差がなかった。これら脾摘後のマウスに5-FUを投与し血小板減少状態を誘発したところ、TGマウスでは血小板回復期のovershootがほとんど認められなかった。回復期のMKを回収しその血小板産生能をin vitroで検討したところ、TGマウスとWTで差を認めなかったものの、MK数はTGマウスで有意に減少し、巨核球ploidyの解析を行ったところ、TGマウスでは8N以下の幼若MKの著減を認めた。このことより血小板産生亢進時に、TGマウスでは幹細胞からMKへの分化が遅れることが示唆された。それぞれのマウスの造血幹細胞を精製しTPO存在下において培養したところ、MKへの分化能が低下していることが証明された。同様に、caspase阻害剤存在下においては、造血幹細胞からMKへの分化が阻害されたので、MK系への分化においてcaspase活性化が関与することが示唆された。実際、WT造血幹細胞からMKへの分化においては、一時的なcaspase-3,-7の活性化が認められたが、TGマウスではcaspaseの活性化が有意に低下していた。以上の結果より、MK造血の初期において、caspaseの活性化が細胞分化に重要な役割を果たしていることが証明された。平成19年度においては、上記caspaseの関与について解析してきたが、さらにBH3-onlyタンパクであるBimのKOマウスの解析も併行して進めており、巨核球造血におけるBimの役割も明らかになりつつある。
好酸球性肺炎における好酸球の機能:T細胞由来の新しい好酸球遊走因子の精製とその機能の検討

T細胞由来の好酸球遊走因子は、分子生物学的手法を用いる方法で行ったが確定にいたらなかった。しかしながら、検討の過程で、次の様な興味深い結果が得られた。好酸球遊走活性があるgalectin 9と好酸球増加疾患の組織および末梢血好酸球の免疫染色を健常者好酸球と比較して検討をおこなった。galectin 9は、好中球が細胞表面のみに見られるのに対し、好酸球は細胞表面、細胞内いずれにも認められた。好酸球増加疾患の好酸球は、健常者好酸球に較べて細胞表面、細胞内とも強い発現がめられた。また、細胞表面の発現は、IL-5により減少、Fas抗体、Dexamethasoneで増加を示した。次に、galectin 9の好酸球のアポトーシスに与える影響を検討した。好酸球増加疾患において、galectin 9は好酸球のアポトーシスを抑制し、健常者好酸球はアポトーシスが促進された。比重分離した好酸球においても、Dexamethasoneを介したアポートシスの誘導において両好酸球に差が認められた。これらのことから、galectin 9は、好酸球浸潤の炎症における病変の形成および維持にかかわっているなど、好酸球性炎症の病態への一側面への関与が示唆された。以上のことをまとめて、現在、Int Arch Allergy Immunol.に掲載予定である。本研究は、今後の好酸球増加疾患の病態解析において一石を投じるものと思われる。T細胞由来の好酸球遊走因子の精製については、T細胞株の培養上清約101を硫酸アンモニウムによる塩析を行い約10分の1の容量に濃縮した。多糖体カラム(β-D-glucose)を作製し、濃縮液をこのカラムに通し、吸着させた後溶出するaffinity精製を行った。しかしながら、十分な好酸球遊走活性をもつ蛋白の精製には至らず、今後さらに、精製については、その方法について根本的に検討が必要である。好酸球性肺炎における末梢血好酸球と気管支肺胞洗浄細胞中の好酸球の機能の相違の検討について、アポトーシスに与える影響を検討した。部分精製した好酸球遊走活性物質を用いて末梢血と気管支肺胞洗浄液中の好酸球を培養したところ、interleukin5で認められたのと同様に3日間の培養で、いずれの好酸球もアポートシスが抑制され、生存延長を認める結果を得た。このことは、本物質が好酸球の遊走ばかりでなく、アポートシスの抑制という新たな生物学的活性をもち、病変形成と炎症の維持に関与していることを示唆する結果である。さらに、末梢血と気管支肺胞洗浄液中の好酸球は、後者のほうがアポートシスを起こしにくい性質をもっていることが判明した。この相違は、Fas抗原の発現とFas抗体によるアポートシスの誘導において両者に差がみられたことと間連性が認められた。以上のことから末梢血と気管支肺胞洗浄液中の好酸球はアポートシスの機序が異なっている可能性が示唆され、今後、さらに解析をすすめる必要があると考えられる。T細胞由来の好酸球遊走因子の精製は、まだ十分な好酸球遊走活性をもつ蛋白の精製には至っていない。本物質は、微量の蛋白濃度しか得られない点、また、非特異的に吸着しやすい性質をもち、従来の方法である蛋白からの精製法では物質の同定は難しいことが判明した。分子生物学的手法を用いる方法に変更する検討を要する。しかしながら、前述の検討の過程で、次の結果が得られた。末梢血好酸球と気管支肺胞洗浄細胞中の好酸球の機能の相違の検討をinterleukin5(IL-5)を用いてアポトーシスに与える影響を検討した。IL-5と培養することにより、いずれの好酸球もアポートシスが抑制され、生存延長を認める結果を得た。

さらに、末梢血と気管支肺胞洗浄液中の好酸球は、後者の方がアポートシスを起こしにくい性質をもっていることが判明した。IL-5は好酸球性肺炎において気管支肺胞洗浄液中に上昇しているといわれており、IL-5の本疾患の病態への関与の機序の1つを明らかにした。Fasを介したアポートシスの誘導において両好酸球に差が認められた。以上のことをまとめて、現在、Eurropian Respiratory Journalに掲載予定である。今後、さらに解析をすすめる必要があると考えられる。T細胞由来の好酸球遊走因子は、分子生物学的手法を用いる方法で行ったが確定にいたらなかった。しかしながら、検討の過程で、次の様な興味深い結果が得られた。好酸球遊走活性があるgalectin 9と好酸球増加疾患の組織および末梢血好酸球の免疫染色を健常者好酸球と比較して検討をおこなった。galectin 9は、好中球が細胞表面のみに見られるのに対し、好酸球は細胞表面、細胞内いずれにも認められた。好酸球増加疾患の好酸球は、健常者好酸球に較べて細胞表面、細胞内とも強い発現がみられた。また、細胞表面の発現は、IL-5により減少、Fas抗体、Dexamethasoneで増加を示した。次に、galectin 9の好酸球のアポトーシスに与える影響を検討した。好酸球増加疾患において、galectin 9は好酸球のアポトーシスを抑制し、健常者好酸球はアポトーシスが促進された。比重分離した好酸球においても、Dexamethasoneを介したアポートシスの誘導において両好酸球に差が認められた。これらのことから、galecitn 9は、好酸球浸潤の炎症における病変の形成および維持にかかわっているなど、好酸球性炎症の病態への一側面への関与が示唆された。以上のことをまとめて、現在、Int Arch Allergy Immunol.に掲載予定である。本研究は、今後の好酸球増加疾患の病態解析において一石を投じるものと思われる。
ケーラー多様体上のソリトン

コンパクトケーラー多様体の場合,多くの場合定スカラー曲率を持つ計量が入るだろうと考えられている.また定スカラー曲率ケーラー計量よりも,条件を緩めた計量として,Calabiが導入したextremal計量,小磯の導入した(一般化された)擬アインシュタイン計量がある.このような計量の存在を示すためは,発展方程式を考え,時間無限大における解のふるまい,特に収束を考える.現在,次の二つの発展方程式を考えることができる.1)ケーラー形式の時間微分が,リッチ形式にラプラシアンを施したものに等しいという方程式.2)ケーラー形式の時間微分が,リッチ形式の調和成分とリッチ形式の差に等しいという方程式.1)をCalabiの方程式,2)をHamilton型の方程式と呼ぶ.両方程式はともに,一般のケーラー類に対しては,無限時間までの解の存在は知られていない.Calabiの方程式,Hamilton型の方程式を無限時間まで解き,解を適当な(時間に依存する)微分同相で引き戻したものが時間無限大のときに漸近的にソリトンに収束すること,すなわち,extremal計量または(一般化された)擬アインシュタイン計量に収束することを示すことが,長期的な目標である.今年度は,Hamilton型の方程式の無限時間までの解の存在を示すことを第一目標とし,そのため、様々な凡関数の時間微分を調べた.特に,Hamilton型の方程式の解は,ケーラー形式の空間のある内積に関し,満渕が定義したK-エネルギー凡関数の最大降下曲線となることを認識した.また,ある凡関数の極値として,幾何学的に興味深い計量が現われる可能性があることを発見した.コンパクトケーラー多様体の場合,多くの場合定スカラー曲率を持つ計量が入るだろうと考えられている.また定スカラー曲率ケーラー計量よりも,条件を緩めた計量として,Calabiが導入したextremal計量,小磯の導入した(一般化された)擬アインシュタイン計量がある.このような計量の存在を示すためは,発展方程式を考え,時間無限大における解のふるまい,特に収束を考える.現在,次の二つの発展方程式を考えることができる.1)ケーラー形式の時間微分が,リッチ形式にラプラシアンを施したものに等しいという方程式.2)ケーラー形式の時間微分が,リッチ形式の調和成分とリッチ形式の差に等しいという方程式.1)をCalabiの方程式,2)をHamilton型の方程式と呼ぶ.両方程式はともに,一般のケーラー類に対しては,無限時間までの解の存在は知られていない.Calabiの方程式,Hamilton型の方程式を無限時間まで解き,解を適当な(時間に依存する)微分同相で引き戻したものが時間無限大のときに漸近的にソリトンに収束すること,すなわち,extremal計量または(一般化された)擬アインシュタイン計量に収束することを示すことが,長期的な目標である.今年度は,Hamilton型の方程式の無限時間までの解の存在を示すことを第一目標とし,そのため、様々な凡関数の時間微分を調べた.特に,Hamilton型の方程式の解は,ケーラー形式の空間のある内積に関し,満渕が定義したK-エネルギー凡関数の最大降下曲線となることを認識した.また,ある凡関数の極値として,幾何学的に興味深い計量が現われる可能性があることを発見した.
哺乳類概日時計遺伝子形成の分子機構の解明

哺乳類の概日リズムの中枢を担うSCN内Per1の転写振動がリズム形成に重要であることが示され、我々は、Per1の転写領域にルシフェラーゼを連結させたPer1::lucTGマウスを作製し、Per1の転写振動を化学発光振動でモニターできる実験系を構築した。この系を用いて、SCNは自律性を持つのに対し、末梢組織はSCNからのシグナルによって特異的な位相のリズムを持つことが示された。さらに、SCNと末梢組織の概日リズム形成における違いを調べるために、高感度CCDカメラを用いて、発光量の高いTGラインのSCNスライスの部位別、また、単一細胞の発光を画像として検出できる実験系を構築した。この実験系を用いて、顕微鏡下で、SCN初代培養細胞やスライス内の単一細胞の発光イメージをタイムラプスで観察した。培養3日目には、SCN初代培養細胞は細胞間で発光リズム位相がずれてくる。これは、SCNの構造自体に、細胞間のリズム位相を同調させるしくみが備わっていることを示す。SCNスライス内の局部のリズムを観察すると、SCN内で背外側部から腹内側の部位にかけて、リズム位相に最大で8時間のタイムラグがあること、また、Per1の発現振動の振幅は、背外側部が腹内側部に比べて大きいことがわかった。SCN内でリズムの極性が形成されていることは、概日リズムを形成する機能が各部位で異なること、各部位が統合してSCN全体として統一されたリズムを発振することを示す。また、SCN培養スライスに対し、阻害剤の存在、非存在下での薬剤添加による刺激付加を行い、発光イメージリズムの変化を調べた。昼の時間帯に非光刺激情報をSCNに伝達するNPY添加により、SCNのリズム位相が1.5時間前進すること、さらに、TEAによって位相前進が抑制されたことから、非光刺激による、リズムの位相変化にSCN内のKチャネルが機能していることがわかった。哺乳類の概日リズムの中枢を担うSCN内Per1の転写振動がリズム形成に重要であること、Per1の光による転写誘導が、光サイクルへの同調に機能することが示唆されている。我々は、Per1のプロモーター領域にルシフェラーゼを連結させたPer1::1ucTGマウスとラットを作製し、SCNと末梢のリズムを同一手法で測れるin vitroの実験系を構築した。この系を用いてSCNのオシレーターは自律性を持つのに対し、末梢組織はSCNからのシグナルによって、他の組織と一定の関連を保持しながら特異的な位相で振動していることが示された。そこで、SCNと末梢組織の概日リズム形成の違いを生み出すのは何かを調べるために、高感度CCDカメラを用いて、発光量の高いTGラインのSCN単一細胞の発光を検出できる実験系を構築する。現在、顕微鏡下で、stable transfectionさせたNIH3T3 Cellや、SCNスライスを培養し、発光イメージをタイムラプスで観察している。単一細胞の発光を検出するためのCCDの感度は保障されているが、S/N比を最大にする最適条件を決めている。NIH3T3 CellにPMAなどの薬剤添加による刺激を与えると、単一細胞で発光リズムが観察された。この系を用いて、SCNスライスや肝臓などの末梢組織の単一細胞の発光を、in situとdispersed cellで観察するという実験を行う予定である。また、SCNスライス全体のイメージングも行っており、約24時間周期の発光イメージングリズムが取得できている。オシレーターとしてのSCNの機能を探るために、この系を用いて、薬剤添加による刺激、阻害実験を行う予定である。現在、その予備実験として、発光リズムをフォトマルでモニターする系で観察し、薬剤添加実験を行っている。これらの成果は、学術学会、雑誌で報告している。

昼の時間帯に非光刺激情報をSCNに伝達するNPY添加により、SCNのリズム位相が1.5時間前進すること、さらに、TEAによって位相前進が抑制されたことから、非光刺激による、リズムの位相変化にSCN内のKチャネルが機能していることがわかった。
オンデマンド利用を目的とするWebからの知識発見に関する研究

本課題では、リアルタイムに知識発見を行う技術の開発を行った。主に、2つの異なる方向性を持つ構文パターンを用いてWeb検索を行い、その検索結果のテキストから効率的に目的の知識を獲得する手法を用いて、様々な知識発見手法を開発した。様々な種類の知識を発見するために、適切な構文パターンを発見する手法についても開発した。さらに、様々な知識発見手法を用いたアプリケーションの作成を行った。本課題では、Web上の様々な情報源からオンデマンドに知識を発見する技術の研究開発に取り組んだ。研究の成果として、多様な知識をリアルタイムに発見する技術、知識の発見手法の実現を容易にするための技術、オンデマンドに発見できる知識の応用等において、研究成果が得られた。具体的には、1語が与えられたときに、その語と、同位、上位、下位のような関係にある語をはじめとして、辞書的には定義が難しいような関係、例えば、話題となるような語や地名に対する特産物のような語をリアルタイムに発見する手法について、統一的に適用可能な技術を開発した。開発した手法は2種類の異なる言語パターンを用いるものであったが、言語パターンを与えなくても、ある語が与えられたときにどのような語が発見したいかという具体例を与えることにより、与えられた具体例のような関係にある語を発見するための言語パターンを自動的に発見する技術についても開発を行った。また、そのように発見される知識を応用して、オブジェクトに対する修飾表現が適切かどうかを判定する技術、検索された画像集合を分類するための動的なファセット発見技術、QAコンテンツが与えられたときに自動的に別解を発見する技術などの開発を行った。さらに、特に、小中学生のような語彙をあまり思いつかないようなユーザのWeb検索を支援することを目的として、ユーザがはじめに1語を与えるだけで、次々と関連する語を発見していくことができ、それらの語を含むWebページを閲覧することができるようなシステムの開発を行った。これらの技術について国内外において積極的に発表を行った。本年度は、これまで開発してきた技術の改良と、さまざまなアプリケーションの開発に取り組んだ。開発した知識獲得技術は、典型的には、1語を与えると、ある関係にある語、たとえば、その語の上位語、下位語、同位語などを取得するというものである。得られる知識としては、辞書的な知識ばかりでなく、与えられた語の話題となるような語や、地名が与えられたときに、典型的な土産物屋、有名な農産物などを取得することも可能である。開発手法では、2種類の異なる方向性を持つ言語パターンを用いて、Web検索を行い、そこで得られる少ない情報から効率的に目的となる知識を獲得する。ある目的とする知識を獲得するために有用なパターンを発見する技術についても開発を行い、それを応用して、自分が知っている地域のレストランをいくつか選択してクエリとすることで、別の地域でアナロジー的に類似していると考えられるレストランを取得するアプリケーションを開発した。他にも、Web画像検索において、得られた画像の周辺テキスト情報から、オンデマンドにそれらの画像を分類するためのツリーを作成し、検索された画像を分類して提示するアプリケーションを開発した。また、小中学生のような語彙をあまり思いつかないようなユーザのWeb検索を支援することを目的として、ユーザがはじめに1語を与えるだけで、次々と関連する語を発見していくことができるアプリケーションについて、より親しみやすい環境としてiPad上で動作するアプリケーションを作成し、実際に利用してもらいながら改良を行った。
雇用型耕種経営における生産工程管理の経営改善効果に関する実証分析

本研究では、雇用型耕種経営への事例調査により、GAP(農業生産工程管理)導入に伴う経営改善効果と、それら効果と関係するGAPの管理項目、および効果を発揮するための取り組み内容について明らかにした。結果として、GAP導入により、食品事故や労働災害の減少、作業遅延の減少、農薬・肥料のムダな購入・使用の削減、適切な施肥設計等に基づく収量の維持・向上が可能になるとともに、管理項目への取り組み方を工夫することによって、人材育成や権限委譲、問題点の共有・解決のための場の創設を進めることができる。平成25年度に実施した研究の成果は、次のとおりである。(1)前年度はJGAP認証農場のみで実施した聞き取り調査に関し、今年度はGLOBALGAP認証農場4事例や県GAP導入農場2事例などでも実施した。その結果、農業生産工程管理(GAP)を基礎とした生産工程管理により、資材費の削減など経営改善効果をあげているのは、団体認証よりは個別認証の事例で多く見られかつGAP導入の目的が、販売対応ではなく自発的に導入している事例で多く見られた。(2)JGAPやGLOBALGAPなど第三者認証制度のあるGAPに取り組んでいる事例のほうが、経営改善効果をあげていることが多かった。(3)水田作や露地野菜作に比べ、施設野菜作経営は、生産環境や光熱費のデータなど、数多くのデータを収集することができ、それらのデータを分析することで、経営改善を達成しやすい部門といえる。施設野菜における調査対象事例においては、平成19年実績に比べ平成25年において労務費を283万円削減するとともに、ガス使用量を約3割削減している。これらは、本研究の第一の目的である「生産工程管理の実態と問題点の把握」および第二の目的である「経営部門間の工程管理の特徴を解明する」に即した研究成果である。また、平成25年度の研究実施計画では、各経営部門(水田作、露地野菜作、施設野菜作)において、生産計画の決定手順や作業者間の協業関係など解明することとしているが、この計画に対しても概ね順調に達成しているといえる。平成24年度に実施した研究の成果は、次のとおりである。(1)JGAP認証農場を対象としたアンケート調査を実施し、GAP(農業生産工程管理)の導入は、従業員の意識改善に大きく寄与しており、特に、農場のPDCAにおいて従業員の関与が高くなるほど、その傾向が強くなることを明らかにした。そして、従業員の意識改善により、計画的な生産や品質向上、販売改善が図られることを明らかにした。また、GAPの導入における問題点としては、各種記録・データ収集の煩雑さや、消費者のGAP認知度の低さが挙げられた。(2)JGAP認証農場3事例を対象とした聞取り調査を実施し、GAP導入経営体における具体的な工程管理(PDCAサイクル、各種データの収集・活用)の手順や、その運用に当たる組織体制(役割分担、権限委譲)について明らかにした。これらは、本研究の第一の目的である「耕種経営で取り組まれている生産工程管理の実態と問題点の把握を行う」に則した研究成果であり、また第三の目的である「工程管理の導入による経営改善効果を定量的に評価し、類型別に生産工程管理の実施手順とそこでの留意点を提示する」を達成するための基礎となる成果である。平成24年度の研究実施計画では、(1)生産工程管理の実態についてアンケート調査により実態と問題点の概要把握を行う、(2)このアンケート調査により工程管理の導入に伴う経営改善が図られた経営を特定し、それらについて作業管理や資材管理など生産工程管理の詳細に関する聞取り調査を実施するとしているが、この計画に対しても概ね順調に達成していると言える。平成26年度に実施した研究の成果は、次のとおりである。(1)JGAPなど第三者認証制度を有するGAP導入による経営改善効果は、適合基準に則ってGAPの管理項目を遵守することで直接的に得られる効果(直接的効果)と、適合基準にとらわれず管理項目への取り組み方を工夫することで得られる効果(間接的効果)として把握できる。(2)直接的効果としては、在庫管理によるムダな資材購入の削減、資材や機械の不備による作業遅延の解消、整理整頓によるモノを探す時間の削減、労災事故の減少などが挙げられる。(3)間接的効果は農場により異なるが、従業員の自主性向上、農薬・肥料の使用量減少、病虫害による被害の低減、労働時間の削減、10a当たり収量の向上などが挙げられる。(4)間接的効果に共通する要因として、従業員が農場運営に関与する仕組みを導入したことが挙げられる。具体的には、従業員への責任分担と権限移譲、全従業員を対象にした勉強会の開催、作業時間等の経営データの従業員間での共有などである。このように、GAP導入をより幅広い経営改善に結びつけるためには、それら管理項目をベースに役割分担や情報共有などをすすめ、従業員が農場運営に関与する仕組みを導入することが重要である。これらの研究成果は本研究の目的である「経営部門間の工程管理の特徴を解明する」および「生産工程管理の実施手順とそこでの留意点を提示する」に即した研究成果である。また、平成26年度の研究実施計画では、工程管理導入により、アイドル・コストの削減、肥料と農薬のコスト低減、労働安全等に関するリスクの低減について検証することとしているが、これらについても事例分析から検証を行った。平成27年度に実施した研究の成果は、次のとおりである。(1)GAP認証取得の際に求められる各種計画・記録類を活用し、経営のPDCAサイクルを回すとともに、従業員間と計画や記録の情報を共有し、従業員の農場運営への関与を高めている先進事例が見られた。

(2)そうした先進事例では、経営者のトップダウンよりは、従業員への権限委譲を進め、従業員の責任感向上を図っている。(3)経営者と従業員が一体となってPDCAサイクルを回すためには、Plan段階では従業員の合意形成にもとづいて計画・目標づくりを行い、従業員の「やらされ感」をなくすこと、Do段階ではホウレンソウ(報告・連絡・相談)の舞台を多く設定して情報共有を図り、従業員のモチベーション向上のために権限委譲を行うこと、Check段階では従業員全体で振り返りを行い組織全体で問題点を共有するとともに、各従業員の実績に対して経営者からフィードバックを行うことが重要である。研究期間全体を通じての成果は、雇用型経営では、GAP導入による経営改善効果を発揮するために、そして経営全体のPDCAサイクルを回すためにも、従業員の農場運営への関与を高めることが重要であり、そのためには、従業員の合意形成にもとづく計画づくりや、各種情報共有を進めるとともに、権限委譲を行うことが有効といえる。これらの研究成果は、本研究の目的である雇用型経営における「生産工程管理の実態と特徴の解明」および「生産工程管理の実施手順とそこでの留意点を提示する」に即した研究成果である。本研究では、雇用型耕種経営への事例調査により、GAP(農業生産工程管理)導入に伴う経営改善効果と、それら効果と関係するGAPの管理項目、および効果を発揮するための取り組み内容について明らかにした。結果として、GAP導入により、食品事故や労働災害の減少、作業遅延の減少、農薬・肥料のムダな購入・使用の削減、適切な施肥設計等に基づく収量の維持・向上が可能になるとともに、管理項目への取り組み方を工夫することによって、人材育成や権限委譲、問題点の共有・解決のための場の創設を進めることができる。本研究の目的は、(1)アンケート調査および聞取調査により、耕種経営で取り組まれている生産工程管理の実態と問題点の把握を行う、(2)経営部門および工程管理の実施方法の違いにより対象事例を類型化し、観察分析やタイムスタディ等により、各類型の工程管理の特徴を解明する、(3)工程管理の導入による経営改善効果を定量的に評価した上で、類型別に生産工程管理の実施手順とそこでの留意点を提示するの3つであるが、(1)および(2)の目的を達成するとともに、(3)の目的についても一部達成できていることから、上記評価とした。農業経営最終年度である平成27年度においては、雇用型経営においてGAP導入をより幅広い経営改善に結びつけるために不可欠な「従業員の問題発見・解決能力の向上」のための取り組み内容の解明に焦点を当てる。具体的には、従業員の問題発見・解決能力の向上に関する既往研究での議論を整理するとともに、そうした従業員の能力向上に向けて実際にどのような取り組みがなされているのかを事例調査より解明する。本研究の目的は、(1)アンケート調査および聞取調査により、耕種経営で取り組まれている生産工程管理の実態と問題点の把握を行う、(2)経営部門および工程管理の実施方法の違いにより対象事例を類型化し、観察分析やタイムスタディ等により、各類型の工程管理の特徴を解明する、
NHEJ修復と線量率効果-どこまで線量率を下げられるか

4種のDSB修復欠損(DT40,RAD54^<-/->,KU70^<-/->,KU70^<-/->/RAD54^<-/->)細胞を急照射(1Gy/min)と緩照射(1Gy/day)をして、生存率曲線を比較検討した。HR修復系よりNHEJ修復系が重要である結果を得た。緩照射は多分割照射(HR修復系)の極限状態と考えられていたが、結果は意外にも、緩照射においては、NHEJ修復系が重要であることが判明した。初年度はNHEJ修復系に関係する他の遺伝子類を欠損させたDNAPKcs^<-/-/->やLIGIV^<-/->変異細胞を用いて、この緩照射でのNHEJ修復系の重要性を検討した。両DNAPKcs^<-/-/->やLIGIV^<-/->変異細胞とも、KU70^<-/->/RAD54^<-/->細胞と同様に高感受性となり、少なくとも1Gy/dayの線量率照射条件では、HR修復系よりNHEJ修復系がより重要であると結論した。これらの結果は、DSB(NHEJ系)修復系を持たない(G1期の)細胞は、たとえ1Gy/dayより低い線量率で照射しても、生存できないと思われた。2年目は、この結論が正しいかを証明するため、より低い線量率(10.1Gy/day)で照射する実験条件で4種のDSB修復欠損細胞(DT40,RAD54^<-/->,KU70^<-/->,KU70^<-/->/RAD54^<-/->)を比較検討した。NHEJ修復欠損株も含めて、全ての細胞がより低線量率照射になるに従い、生存率が上昇した。この結果は、Ku蛋白系と異なるNHEJ修復系の存在を示唆した。最終年度において、Ku蛋白系と異なるNHEJ修復系の候補として、53Bp1経路の可能性を検討した。53BPI^<-/->/KU70^<-/->細胞とKU70^<-/->細胞を用いて、種々の線量率照射での生存率曲線を比較検討した。その結果、53BP1^<-/->/KU70^<-/->細胞がKU70^<-/->細胞より、常に低線量率で高感受性を示し、53Bp1経路がKu蛋白系と異なる新しいNHEJ修復系であることを示唆した。低線量率の研究から、新しい修復系を見つけると言う意外な結果を得た。しかし、0.1Gy/dayまで線量率を下げるとその差は確認するのは難しかった。

低線量率の研究から、新しい修復系を見つけると言う意外な結果を得た。しかし、0.1Gy/dayまで線量率を下げるとその差は確認するのは難しかった。4種のDSB修復欠損(DT40,RAD54^<-/->,KU70^<-/->,KU70^<-/->/RAD54^<-/->)を、1Gy/minの急照射と1Gy/dayの緩照射を行って、それら8本の生存率曲線を比較検討した。NHEJ修復系を保有するDT40,RAD54^<-/->細胞は生存率が上昇した。しかし、KU70^<-/->細胞とダブルノックアウトKU70^<-/->/RAD54^<-/->細胞と急照射のKU70^<-/->/RAD54^<-/->の3つの生存率曲線がまったく同じになった。分割照射回復(エルカインド回復)がHR修復系と関連していることが明らかにされとことと、緩照射は多分割照射の極限状態と考えられていたので、HR修復系を持つ細胞(KU70-/-)は緩照射で生存率が上がると仮定されていた。しかし結果は意外で、NHEJ修復系が重要であることを既に我々が明らかにしていた。実験系をよく考えるに、ニワトリ細胞はplateau期を作れないので、実験はlog状態で行っていたので、細胞はあらゆる細胞周期で照射されていることになる。そこで、G1期にはNHEJ修復系しか働いていないので、この修復系を欠損したKU70^<-/->/RAD54^<-/->やKU70^<-/->細胞がその細胞周期に訪れるたびに、高感受性になったと考えられた。緩照射は多分割照射の極限状態と考えられていたので、分割照射回復(エルカインド回復)がHR修復系と関連していたことから、HR修復系を持つ細胞(KU70^<-/->)は緩照射で生存率が上がると仮定されていた。しかし結果は意外で、NHEJ修復系が重要であることになった。実験系をよく考えるに、ニワトリ細胞はPlateau期を作れないので、実験はlog状態で行っていたので、細胞はあらゆる細胞周期で照射されていることになる。初年度はNHEJ修復系に関係する他の遺伝子類を欠損させたDNAPKcs^<-/-/->やLIGIV^<-/->変異細胞を用いて、同一条件で照射してHR修復系よりNHEJ修復系が重要であるかどうかを検証した。両DNAPKcs^<-/-/->やLIGIV^<-/->変異細胞とも、KU70^<-/->/RAD54^<-/->細胞と同様に高感受性となり、少なくとも1Gy/dayの線量率照射条件では、HR修復系よりNHEJ修復系がより重要であると結論づけた。これらの結果は、DSB(NHEJ系)修復系を持たない(G1期の)細胞は、たとえ1Gy/dayより低い線量率で照射しても、生存できないと思われる。この命題を証明するため、線量率をより低く(10.1Gy/day)変化させた実験条件で、4種のDSB修復欠損細胞(DT40,RAD54^<-/->,KU70^<-/->,KU70^<-/->/RAD54^<-/->)を比較検討した。NHEJ修復欠損株も含めて全ての細胞が低線量率になるに従い生存率が上昇し始めた。この結果は、Ku蛋白系と異なるNHEJ修復系の存在を示唆している。4種のDSB修復欠損(DT40,RAD54^<-/->,KU70^<-/->,KU70^<-/->/
情報メディアの多様化環境下における消費・コミュニケーション行動に関する研究

今回の研究費交付期間内に明らかになった知見は、「近年の情報チャネル、すなわち双方向的情報ネットワークの発展が、Winner-Take-All(WTA)現象を強化する効果の存在を示し、情報チャネル効果理論を構築したこと」である。ネットワーク社会における消費行動を理解する上でも、供給者の立場から戦略を設計する際にも、情報チャネル効果を理解することは重要な意味を持つといえる。我々の調査で、ネットワーク外部性では説明できない音楽ソフト市場や映画ソフト市場でも、WTA現象が進行していると観察できた。この現象のメカニズムを解明するため、情報チャネルの性質に着目し、消費行動に関するマルチエージェントモデルを構築し、シミュレーション実験を行った。シミュレーションにより、近年の情報チャネル、すなわち双方向的情報ネットワークの発展が、WTA現象を強化する効果の存在を示した。また、情報チャネルと消費者の構成比率の相互作用により、多様化社会と集中化社会に分岐するシナリオが提示できた。本研究で実施したシミュレーションを用いることで、財の供給者は、財の特性を理解する、消費者の構成を調べる、情報チャネルの現状を調べる、といった基本的な双方向情報チャネルの利用戦略を立案することが可能となった。このように、マーケティング領域における情報チャネル効果理論の有効性の端緒を示せた。また、双方向情報ネットワークの発展は、WTAをもたらす一方で消費者の選択の多様化を生んでいると考えられる。その代表例がC2C市場である。C2C市場を成功に導いた要因である評判システムのメカニズムを探り、オンライン市場では良い参加者の情報を流通させるポジティブ評判システムが有効であることを示した。情報チャネルの増加は、消費者による選択の多様化の多様化を生むのであろうか、集中化を生むのであろうか。この疑問に答えるために、現実の市場における消費の偏りをGini係数を用いてを観察した。その結果、音楽、映画ソフト市場でWTA現象が強化されていることが観察された。続いて、消費行動に情報行動を組み込んだ消費行動モデルを構築し、情報チャネル効果の理論構築シミュレーションをおこなった。従来のネットワーク外部性の議論では、ある商品を購買した消費者の数で財の価値が決まるとされていた。しかし、本章で論じた音楽・映画ソフト市場のように社会的関係によって強く影響を受ける選択では、従来のネットワーク外部性の理論の上に、社会的関係のネットワークを考慮した説明理論が必要である。社会的影響を双方向情報チャネルの増加という側面でモデル化し、個人間の情報流通の変容を動的に把握できる操作的なモデルの構築をおこなった。これにより、情報チャネルの増加が音楽市場のWTAをもたらすという情報チャネル効果理論を提示することができた。シミュレーション結果から、情報チャネルと消費者の構成の関係によって、消費の集中化であるWTAが発生する条件を提示した。(1)同調消費者の多い市場では、情報チャネルの増加は消費の集中化を生む。つまり、WTAが強化する。(2)流行消費者の多い市場では、情報チャネルが少ないとき消費の集中化が発生する。しかし、更に情報チャネルの増加することで消費の多様化を生む。音楽、映画、書籍、など、選好に個人の嗜好と消費者の相互依存性が観察される市場のWinner-Take-All現象を同様にGini係数を用いて測定した。音楽CDや映画という個人の選好に依存する財の市場においてWinner-Take-Allが観察される。このWinner-Take-Allは、従来の説明枠組みであるネットワーク外部性や、規模の経済性による価格優位では説明できない。本研究では、新しい説明理論として、情報チャネル効果を提案し、情報ネットワークによるコミュニケーションの増加がWinner-Take-Allをもたらすことを示した。Winner-Take-Allとは、ある市場において消費者の選択が、特定の財に集中していく過程と定義する。従来のWinner-Take-Allの事例としては、ネットワーク外部性で説明可能なものとして、オペレーティングシステム市場のウィンドウズや、携帯電話市場のNTT DoCoMoが挙げられる。規模の経済性によって説明可能なものとしては、ファーストフード市場のマクドナルドなどが挙げられる。しかし、これらの要因では音楽ソフト市場のWinner-Take-Allを説明できない。本研究においてWinner-Take-Allの測定指標としてGini係数を導入する。Winner-Take-Allを測定できる指標を導入することで、音楽ソフト市場がWinner-Take-Allであるかを定量的に判断することができる。情報チャネル効果の存在を確認するため、質問紙調査を実施し、Winner-Take-Allを強める要因としての情報チャネル効果の存在を確認した。調査結果から以下の2点が明らかとなった。「1.個人間の情報チャネルを利用する人と利用しない人では、利用する人ほどWTAな傾向を示す購買行動をしている」「2.マスメディア情報を利用する人と利用しない人では、両者にWTAな傾向の差は観察されない」今回の研究費交付期間内に明らかになった知見は、「近年の情報チャネル、すなわち双方向的情報ネットワークの発展が、Winner-Take-All(WTA)現象を強化する効果の存在を示し、情報チャネル効果理論を構築したこと」である。

また、情報チャネルと消費者の構成比率の相互作用により、多様化社会と集中化社会に分岐するシナリオが提示できた。本研究で実施したシミュレーションを用いることで、財の供給者は、財の特性を理解する、消費者の構成を調べる、情報チャネルの現状を調べる、といった基本的な双方向情報チャネルの利用戦略を立案することが可能となった。このように、マーケティング領域における情報チャネル効果理論の有効性の端緒を示せた。また、双方向情報ネットワークの発展は、WTAをもたらす一方で消費者の選択の多様化を生んでいると考えられる。その代表例がC2C市場である。C2C市場を成功に導いた要因である評判システムのメカニズムを探り、オンライン市場では良い参加者の情報を流通させるポジティブ評判システムが有効であることを示した。
韓国における強汚濁水界生態系ならびに流域構造の解析とその保全対策支援システムの開発

韓国においては、近年、産業の発展が急速である反面、排水処理施設等の整備が不十分であるため、水界産態系の破壊が顕在化してきている。本研究では、水資源開発を目的とした河口ダム湖の建設により、このような現象が現われつつある韓国洛東江水系を対象として、その水界生態系、ならびに水資源を保全するため、強度に汚濁した洛東江ならび下流の河口ダム湖生態系の構造ならびに動態、ならびにその流域における汚濁負荷発生、流出、流達構造を調査・解析するとともに、これに基づいて水処理システム、産業構造等のあり方に総合的な検討を加えることのできる水系管理システムをパ-ソナルコンピュ-タベ-スで開発し、現在ならびに近い将来に顕在化すると思われる発展途上国水域の水系管理を容易ならしめる手法の確立のための検討を行った。本研究では、まず、日本側研究者と韓国側研究者との間の合同シンポジウムを開催し、洛東江の水質汚濁、流域構造の現状に関する知見の整理、わが国における水系管理システムの開発状況の紹介を行うと共に、相互に異なる河川・湖沼調査方法の統一のための協議を行った。その成果は、シンポジウム資料としてまとめた。また、同時に今後の調査地点、調査方法、ならびに調査頻度を、既往の調査結果に基づいて決定した。その後、4回にわたって現地水質、生態系、ならびに水利用障害の調査、ならびに汚濁負荷発生、流出、流達状況の調査を行った。このうち、水質調査では琴湖江のような主要な支流も含め、最上流の安東ダム湖から河口ダム湖に至る12地点の河川・湖沼調査を行い、その季節変動特性を明らかにした。とくに、大邱市の排水がほとんど未処理で流入する琴湖江の汚濁が著しく、部分的には嫌気的な汚濁生態系になっていた。このため、琴湖江の流入が洛東江中流部における主要な汚濁源になっていることがわかった。水利用障害に関しては、淡水域で最も重要な水道水としての利用を前提とし、まず、洛東江河川水中の腐植物質の分離濃縮、ならびにキャラクタリゼ-ションを行った。洛東江はその流下によりTOCなどの低下が認められるとともに、腐植物質の特性も変化していることを明らかにした。さらに、これら腐植物質を含む水道原水の塩素処理によって生成されるトリハロメタンに着目して、取水から水道栓に至る浄水処理過程でのその生成能の評価を行った。強度の汚濁のため、わが国よりはるかにトリハロメタン生成能の高い水道原水であることを明らかにした。汚濁負荷に関しては、行政資料を中心に工場、都市下水などの点的汚濁負荷源に関する情報の整理を行うと共に、都市、農地、山林など面的汚濁源を推定するための基本的流域フレ-ムを明らかにした。洛東江生態系の回復策を検討するための水系管理エキスパ-トシステムの開発に関しては、まず、国際的なソフトウェアとしての適用性を念頭に使用言語の検討を行い、C言語ならびにprologを用いることとした。このため、C言語を基本としてソフトウェアの開発を行い、窒素、リン、CODを対象とするプロトタイプ汎用システムを開発した。これらは、韓国におけるパ-ソナルコンピュ-タシステムとの整合性も検討した結果、作動しうることを確認した。また、負荷原単位の推定に必要なアドバイザシステムの開発も試み、その基本的な構想と運用法を開発した。さらに、湖沼生態系に関してはパ-ソナルコンピュ-タで作動するシミュレ-ションモデルの開発を行った。河川生態系に関しても、わが国の河川よりはるかに複雑な水系を念頭にそのシミュレ-ションモデルの開発を行った。これらの検討により、洛東江水系全体の水系管理エキスパ-トシステムに発展させるための基本的な枠組みは、一応の完成をみた。今後さらに具体的な検討とシステムとしての連結を行うことにより、他の発展途上国の水界生態系を対象とした水界生態系管理システムに発展させる可能性を明らかにした。

このため、琴湖江の流入が洛東江中流部における主要な汚濁源になっていることがわかった。水利用障害に関しては、淡水域で最も重要な水道水としての利用を前提とし、まず、洛東江河川水中の腐植物質の分離濃縮、ならびにキャラクタリゼ-ションを行った。洛東江はその流下によりTOCなどの低下が認められるとともに、腐植物質の特性も変化していることを明らかにした。さらに、これら腐植物質を含む水道原水の塩素処理によって生成されるトリハロメタンに着目して、取水から水道栓に至る浄水処理過程でのその生成能の評価を行った。強度の汚濁のため、わが国よりはるかにトリハロメタン生成能の高い水道原水であることを明らかにした。汚濁負荷に関しては、行政資料を中心に工場、都市下水などの点的汚濁負荷源に関する情報の整理を行うと共に、都市、農地、山林など面的汚濁源を推定するための基本的流域フレ-ムを明らかにした。洛東江生態系の回復策を検討するための水系管理エキスパ-トシステムの開発に関しては、まず、国際的なソフトウェアとしての適用性を念頭に使用言語の検討を行い、C言語ならびにprologを用いることとした。このため、C言語を基本としてソフトウェアの開発を行い、窒素、リン、CODを対象とするプロトタイプ汎用システムを開発した。これらは、韓国におけるパ-ソナルコンピュ-タシステムとの整合性も検討した結果、作動しうることを確認した。また、負荷原単位の推定に必要なアドバイザシステムの開発も試み、その基本的な構想と運用法を開発した。さらに、湖沼生態系に関してはパ-ソナルコンピュ-タで作動するシミュレ-ションモデルの開発を行った。河川生態系に関しても、わが国の河川よりはるかに複雑な水系を念頭にそのシミュレ-ションモデルの開発を行った。これらの検討により、洛東江水系全体の水系管理エキスパ-トシステムに発展させるための基本的な枠組みは、一応の完成をみた。今後さらに具体的な検討とシステムとしての連結を行うことにより、他の発展途上国の水界生態系を対象とした水界生態系管理システムに発展させる可能性を明らかにした。
ゼブラフィッシュを用いたダイオキシン発生毒性発現機序の分子生物学的研究

1.ダイオキシンによる下顎伸長の阻害とヘッジホッグの関係昨年度までの研究で、ソニックヘッジホッグ(shh)がゼブラフィッシュ胚の上・下顎に発現し、この発現はダイオキシン(TCDD)暴露により顕著に減少することを示した。今年度はshh発現に対する効果がTCDDによる下顎低形成に影響を与えるか否かについてさらに検討した。(1)ダイオキシン受容体(AhR2)に対するモルフォリノアンチセンスによるノックダウン処置はTCDDによるshh発現の低下を阻止した。(2)ヘッジホッグ阻害薬およびshh欠損ミュータントについてBrdU抗体染色とTUNEL染色を行った結果、いずれも下顎における細胞増殖の低下およびアポトーシス細胞の増加が見られたが、TCDD処置胚では細胞増殖の低下のみが観察された。(3)TCDDは下顎原基のptc1と2の発現には影響を与えずに、shhおよびtwhhの発現を低下させた。これらの成績は、少なくともshh以外の経路もTCDDによる下顎低形成に関与することを示唆している。2.ダイオキシン毒性におけるプロスタグランジン合成経路の役割最近、TCDDがヒト由来培養肝細胞で、炎症や各病態で誘導されるプロスタグランジン合成酵素であるシクロオキシゲナーゼ2(COX2)を誘導することが報告された。我々はTCDDがゼブラフィッシュ胚の中脳背側部の血流障害とアポトーシスが起こることを報告しているので、COX2の関連について検討した。(1)COX2阻害剤であるNS398、SC236およびCOX1,2の阻害薬であるインドメタシンは対照群には影響を与えなかったが、同時暴露した場合TCDDによる中脳静脈の血流遅延とアポトーシスを顕著に回復させた。(2)COX2に対するモルフォリノアンチセンス処置は低濃度TCDDによる血流遅延とアポトーシスをほぼ完全に消失させた。(3)4850時間胚の頚動脈と思われる部分にCOX2mRNAの強い発現が観察できた。TCDD処置はCOX2発現に全く影響しなかった。以上の成績はTCDDによる中脳背側部の血流遅延とアポトーシスにCOX2が関与することを示唆している。下顎の低形成についても現在検討中である。