hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
沿岸域を漂流するマイクロプラスチックを反応場として生成する有害物質による環境汚染

近年、水環境に残留する漂流ごみによる環境汚染が世界的な問題となっている。漂流プラスチックには製造プロセスに由来する化学物質だけでなく、漂流過程で蓄積する汚染物質による環境影響も懸念されているが、その実態については現状がまだほとんど解明されていない。また、蓄積した汚染物質は環境中において各種反応を受けることでその一部が変質している可能性も考えられる。そこで本研究においては、主に沿岸域を漂流するマイクロプラスチックと呼ばれる微小プラスチックごみによる汚染に着目し、マイクロプラスチックを媒体とする化学物質汚染の実態とその挙動解析を試みている。平成30年度は東京湾を中心にして野外における現地調査を行い沿岸域からマイクロプラスチック試料の採取を行った。海水表層の漂流物をプランクトンネットを用いて船上から採集し、実験室にて顕微鏡を用いてソーティングを行ってサイズを測定した。さらに、FT-IRを用いて漂流物の成分を解析した。その結果、環境中におけるマイクロプラスチックの幅広い分布を確認するとともに、その材質的、粒径的特徴の一端を明らかにした。環境中からは1ミリ以下の小さいサイズのプラスチックが成分を問わず全体的に多く検出された。また、プラスチックの形状はほとんどが破片状であった。以上のことから、環境中に放出されたプラスチックの微細化が進んでいる可能性が示唆された。また、成分別ではポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレンを成分とするマイクロプラスチックが検出され、特にポリエチレンの割合が高かった。また、採取したマイクロプラスチックに蓄積している汚染物質を評価するため、環境中に遍在して疎水性および発がん性の強い多環芳香族炭化水素(PAHs)とその類縁物質を対象にして進めている。平成30年度は主に漂流プラスチック試料の採取および化学分析の実施までを予定していたが、分析および考察までが完了していないことから、やや遅れている。その理由として試料採取場所の選定や採取方法の検討などに時間を要したことなどが挙げられる。一部の試料については抽出操作に供試しており、PAHsの測定および解析を進めている。二次的に生成した分解生成物の存在も示唆されている。詳細な解析は次年度に引き継いで行う。分析については検討実験においては良好な回収率が得られているが、妨害成分のピークも見られたことから、必要に応じて分析手法の見直しも行う。今後は、引き続き現地調査と化学分析を効率的に行い、主に多環芳香族炭化水素とその類縁物質に着目して、マイクロプラスチックに蓄積している化学物質汚染の成分や濃度を明らかにしていく。また、同時に採取した水試料の化学分析も進めていく。これらの結果から、プラスチックに蓄積した化学物質の動態とその環境影響について考察する。物品購入のために年度の途中で前倒し請求を行ったが、化学分析が完了しなかったことから結果的に試薬やその他の消耗品に使用する支出金額が少なくなったため。
テーブルトップインターフェイスを基盤とする教室機能拡張型e-Learning

本研究では,教室におけるノートテイキングを支援するために,紙とデジタル教材を融合したPaper-Top Interface(PTI)を提案・開発した. PTIシステムは, AR(Augmented Reality)マーカを貼付した紙のノート(各ページ)にプロジェクタで対応教材を投影するものである.従来のノートテイキング手法との比較実験を通じて, PTIがノートテイキングの負担を軽減し,学習効果も損なわれないことを示した.加えて, PTIのインタラクティブ化として, ARマーカを隠したり塗ったりすることで,教材内容を変化させることも実現した.本研究では,教室におけるノートテイキングを支援するために,紙とデジタル教材を融合したPaper-Top Interface(PTI)を提案・開発した. PTIシステムは, AR(Augmented Reality)マーカを貼付した紙のノート(各ページ)にプロジェクタで対応教材を投影するものである.従来のノートテイキング手法との比較実験を通じて, PTIがノートテイキングの負担を軽減し,学習効果も損なわれないことを示した.加えて, PTIのインタラクティブ化として, ARマーカを隠したり塗ったりすることで,教材内容を変化させることも実現した.本研究の目的は,教室空間(実世界)とe-Learningの長所を融合し,新しいBlended Learning環境をデザイン・開発・評価することである.平成21年度は,テーブルトップインターフェイス(TTI)による実世界指向の教材配信に取り組み,以下の成果を得た.1.学習活動としてノートテイキング,学習道具として鉛筆やノートに着目し,それらをそのまま適用できるTTIとして,Paper-Top Interface(PTI)を提案し,システムを設計・試作した.PTIは,ARToolkitを用いてノートの各ページを認識し,対応するデジタル教材をプロジェクタで机上のノートに投影する.試作システムにより,学習者はページを自由にめくって眼下で教材を参照しながら,使い慣れた道具でノートテイキングすることで,板書を書き写す負担が軽減し,学習者は学習内容(考えること)に集中することができる.2. PTI群と従来の代表的な3つの学習スタイル群を用意し,PTIの学習効果等を実験的に評価した.その結果,PTIを利用した被験者は板書を書き写すのではなく,投影された教材に注釈をつける傾向があることが分かった.事後テストの結果には4群とも差が見られなかったことから,PTIは従来と同等の学習効果が期待できる.PTIの基本機能については,ページ認識や教材の追従性で改善の余地が認められた.また,PTIに適した教材の形式や内容,投影された教材のデザインや画質,投影領域など検討すべき点が見つかった.3.ノートを見返すことを支援するために,ページ認識のために撮影したノート映像を画像として一定間隔で保存する機能を実装した.平成22年度は,これまでに開発したノートテイキング支援,Paper-top Interface(PTI)をインタラクションという観点から機能拡張するとともに,PTIをe-Learningシステム(LMS/CMS)との連携・統合に向けて,教師支援であるオーサリングシステムを開発した.具体的な成果を以下に挙げる.1.PTIにおけるインタラクションの多様化の検討と機能設計・実装(1)ノートに対する操作により,投影教材に変化を生じさせるインタラクションを実現した.例えば,ノートを手前に傾けることによって,教材を非投影にできる(反対に傾けると投影される).(2)定期的なノートの画像撮影は保存容量の消費や検索の困難さがあったため,2次元マーカを塗り潰すというインタラクションを実装し,学習者の任意のタイミングで画像撮影できるようにした.(3)教材に演習問題をアノテーション表示し,2次元マーカを手で隠すことにより,選択肢を選べるようにした.また,次のページをめくることで,その正誤を表示することもできる.(4)静止画の教材だけでなく,動画も投影し,ノートの移動や回転に追従するようにした.2.RFIDによる学生認証機能の実装PTIに接続されたリーダで学生のRFIDタグを読み取り,その時間その教室で受講する授業の教材を投影するようにした.これはPTIとe-Learningシステムの連携の一部分である.3.Webベースのオーサリングシステムの設計・開発(1)ノートの各ページに対する投影教材,その枚数や投影位置を指定できるようにした.(2)演習問題をアノテーションとして教材に埋め込めるようにした.本研究の目的は,教室空間(実世界)とe-Learningの長所を融合し,新しいBlended Learning環境を設計・開発・評価することである.特に,机上での紙媒体とデジタル教材の融合に焦点を当ててPaper-TOP Interface(PTI)システムを設計・開発し,学習意欲や理解度に及ぼす影響などを評価する.平成23年度は主に,紙媒体とデジタル教材の融合の長所を強調するために,PTIの適用科目として"天体"を選定し,PTIシステムにおけるインタラクション(Student-Notebook Interaction : SNI)の多様化を進めるとともに,Adaptive Scaffoldingと復習支援の基本設計に取り組んだ.また,評価実験によりPTIシステムの学習効果等を検証した.研究成果としては,国際会議において2件発表した.(1)ノートを傾けるというSNIにより天体(太陽,地球,月)のCGを移動させ,天体の位置と月の満ち欠けの関係性を学習させる機能及び教材を実装した.(3)学習者がマーカを塗り潰すことで月の満ち欠けを表し,システムがその満ち欠け具合を判断してクイズの正誤判定をする機能を実装した.

(4)上記機能を実装したPTIシステムと機能無しのPTIシステムとの比較実験を行い,天体に対する興味,学習意欲や理解度を向上させることを示した.(5)Adaptive Scaffolding及び復習支援として,クイズの正誤状況や教材への明示的な属性から学習者間の類似度を算出し,類似学習者の特徴に基づいてアノテーション(例.「xページを見返してください」)を表示する機能を設計した.
高効率フェントン法を用いたＣＯ２還元および増炭反応によるアルコール生成

CO2を飽和させた硫酸溶液に、硫酸第一鉄と過酸化水素、pH調整剤を少しずつ断続的に添加させることによって高効率にラジカルを発生させる高効率フェントン法を用いて、CO2をメタノールやエタノールへ変換させることに成功した。中間生成物として、ギ酸、酢酸、シュウ酸、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドが生成することがわかった。また、各種触媒の使用や、プロセス条件の最適化によって収率が向上した。さらに、フェントン反応の結果生じる汚泥は水酸化第二鉄とシュベルトマナイトの混合物であるが、水酸化第二鉄の割合が大きくなるようにプロセス条件を制御することによって、アルコール生成の収率が向上することがわかった。高効率フェントン法でCO2をアルコールへ還元するときの最大の難点である、汚泥の大量発生を少しでも克服するために、汚泥の分析および過酸化水素への反応性評価を行なった。CO2還元実験で生じる汚泥形態の経時変化をXRDおよびFT-IR分析によって測定したところ、反応開始10 minではFerrihydrite、それ以降ではSchwertmanniteとして存在することが確認された。実験と同様の条件を再現した化学熱力学平衡計算によれば、pH1.93.8ではSchwertmanniteが、pH3.8以上ではFerrihydriteが優先的に生成するという結果が得られたが、実際にはSchwertmanniteは急激なpH変動条件下では生成されにくいため、pH変動が激しい実験初期ではFerrihydriteが生成し、pH変動が比較的緩やかである実験後期ではSchwertmanniteがそれぞれ生成されると考えられる。FerrihydriteとSchwertmanniteの間でフェントン反応の起こりやすさを比較するために、それぞれの単成分から成る模擬汚泥を作製して過酸化水素の反応性を評価したところ、Ferrihydriteのみ過酸化水素を消費することが確認された。また、それぞれの単成分の模擬汚泥を用いてCO2還元実験を行ったところ、Ferrihydriteの方が高いTOCが発生することがわかった。このように、CO2還元実験にはSchwertmanniteよりもFerrihydriteの方が好ましいことが確認されたため、実験の実験でFerrihydriteの生成を促すために,CO2還元実験におけるNaOH添加量を0.20.4 mL(×5回)に変化させたところ,0.4 mLの添加条件において最も高いTOC濃度が確認された。CO2を飽和させた溶液にFe(II)とH2O2を繰り返し添加することで、高効率フェントン反応を起こしCO2を還元する実験を行った。まず、初期pHを1.56まで0.5刻みで変化させて実験を行った結果、pH2.5付近で最も高いTOC値を得ることができた。これよりもpHが高い場合、Feがすぐに沈殿を形成してしまいフェントン反応を十分に引き起こせていないためCO2の還元が十分に進んでいないと考えられた。一方、pHが低い場合、CO2の溶解量が減少してしまうことが原因で高いTOC値を得ることができなかったと考えられる。また、H2O2/Feモル比を15まで変化させて実験を行ったところ、モル比1または2において最も高いTOC、酢酸、シュウ酸濃度を確認することができた。これは添加したFe(II)が多いほどH2O2をよく消費し、多くの・OHを生成することができたことに起因すると考えられる。また、反応終了後の溶液を詳細に分析したところ、中間生成物としてギ酸、酢酸、シュウ酸、メタノール、エタノールの存在を確認することができた。このことから次の3つの反応経路を推測した。1CO2→ギ酸→ホルムアルデヒド→メタノール2CO2→酢酸→アセトアルデヒド→エタノール3CO2→シュウ酸。今回の実験では確認することができなかったが、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなども存在していることが考えられる。また、シュウ酸からグリオキサールやエチレングリコールといったアルデヒドやアルコールも生成されている可能性があるため、今後より詳細な分析を行ない、中間生成物の把握を行う必要がある。また、収率が低いことから、安価な触媒等を用いた反応促進を検討する必要がある。フェントン法を用いたCO2からのメタノール、エタノールの生成に成功しているほか、中間生成物としてギ酸、酢酸、シュウ酸の存在が確認でき、反応経路をある程度把握することができた。シュウ酸からグリオキサールやエチレングリコールといったアルデヒドやアルコールも生成されている可能性があるため、今後より詳細な分析を行ない、中間生成物の把握を行う必要がある。系統的な実験を繰り返し、中間生成物の更なる詳細な把握を目指すほか、安価な触媒を混在させ、収率の上昇を目指す。
核内レセプターの転写促進能の解析

ステロイド・甲状腺ホルモン、ビタミンA・D核内レセプタースーパーファミリーは、リガンド誘導性転写制御因子であり、リガンド結合依存的にリガンドのもつ信号を遺伝情報に伝達する。核内レセプターが基本転写因子群とともに転写を促進する際には、これら2者間を機能的に介在し、両者に直接結合されている転写共役因子群の存在が知られている。更に現在までに同定されている転写共役因子と核内レセプターの相互作用は、リガンド活性とほぼ相関することもわかっている。そこで本研究では、核内レセプターによる転写促進能の分子メカニズム解明を目的に、核内レセプターと相互作用する新規共役因子を検索した。またリガンド結合によるレセプターの立体構造変化の可能性についても探った。その結果、ビタミンDレセプター(VDR)に特異的に相互作用する転写共役因子の同定に成功した。これらの因子は核内カルシウム結合タンパクであり、またVDRとの相互作用はカルシウム存在量によって左右されることがわかった。現在これら新規因子と、既に同定されている共役因子群との相互作用についても現在解析しているところである。また同様にエストロゲンレセプター、ミネラルコルチコイドレセプターとの共役転写因子群の同定を急いでいる。またエストロゲンレセプターのリンガド結合による構造変化を調べたところ、レセプターN末端とC末端が、リガンド依存的に相互作用し、かつこの相互作用には共役因子が関与することが明らかになった。
近赤外分光法の長所を生かした2つの研究

この研究では、新しい脳機能計測法である近赤外分光法(NIRS)の長所を生かした研究を行った。NIRSの長所は実験参加者の動きに比較的強いこと、複数の参加者から同時に記録することが可能なことであるが、その背景として、測定がきわめて容易、簡便であることがある。動きに関しては、上肢を使う大きな運動とそのイメージ生成が有線領外身体領域(EBA)を活性化させた。複数の同時記録では、囲碁の教授における前頭葉の活動記録の予備研究を行った。また、嘘や性格特性と脳の活動との関係も検討した。母子間相互作用に関しては、母子別々の状態でそれぞれの笑顔に対する脳の反応を近赤外分光法で計測したが、母子それぞれの前頭葉で活性化がみられた。自分の母親、自分の子で反応が大になることも見られた。また、mothereseでも大人に向けられたスピーチと比較して、乳幼児の前頭葉でより大きな活性化がみられだ。一方、自他の認識に関する研究では、注意が自己に向いた時、外界に向いた時の比較を行った。自己に関しては印象が強い自伝的記憶の想起、外界に関しては狭い同心円の間をたどる課題とした。その結果、自伝的記憶の想起では前頭葉が活性化し、外界に注意が向かう課題では前頭葉に活性低下がみられた。また、自己めモニターに関して予備的な実験を行い、自己の脈拍のチエック時の前頭葉の活性化を検討した。その結果、前頭葉の腹側部で活性化がみられた。印象が強い自伝的記憶は情動的なもめである。そこで、一般に情動的な刺激の記憶が良いことを、情動的な写真の偶発学習とその後め再認で確認し、その後近赤外分光法で前頭葉の活性化を調べた。再認できた刺激と忘却し再認できなかった刺激への学習時の反応を検討した結果、両者では反応が異なることが明らかになった。これはdifferential memory effectと呼ばれているが、近赤外分光法でも確認できた。そしてより一般的に、再認は学習時の脳の活性化を再現することにより行われるとの結論を得た。脳機能画像法としての近赤外線分光法(NIRS)の特徴は、機能的MRIやPETと比較して、極めて安全、且つ容易に脳機能計測ができることである。そして、実験参加者の身体の動きに比較的頑健で、また複数の参加者の脳機能を同時に記録できることである。このようなNIRSの特徴は、幼児、大きな身体運動、複数の実験参加者の心的相互作用といった事態で野の脳機能計測を可能にした。幼児の脳機能については、幼児に向けられる発話(マザリーズ)と成人向けの発話の違いを検討し、前頭部、側頭部において、成人向けの発話よりは大きい脳血液の変化があった。ただし、側頭部では話者の違いは見られず、前頭部においてのみ母親の発話に大きな変化を示した。大きな運動を伴う事態での脳機能計測では、有線領外身体領域(EBA)の活性化を問題にした。この領域が身体部位に反応すること、上肢の大きな運動に関連して活性化が上がること、閉眼条件下の同じ運動のイメージ生成で活性がみられることを明らかにした。イメージ生成には性差があり、男性で顕著だった。この性差は前頭葉の活性にもみられた。イメージ生成をワーキング・メモリの枠組みでとらえることを提唱した。複数の実験参加者の脳の活性化を同時に記録する試みは緒に就いたところである。今回は囲碁の熟達者が初心者に詰め碁を教える事態での両者の脳活動を同時に記録した。その結果プレイの時期、その後の解説の時期で異なる脳の活性化が両者で見られた。教育への脳機能計測の適用の一例と考えた。
大規模点群データからのスケーラブルな形状生成法に関する研究

ラジアル基底関数による陰関数表現は再メッシュ化や面の平滑化など様々な問題を統一的に解決する手法となっており,本研究では点群を内挿する問題に適用した.この研究で,3D点群データから八分木により分割された個々のセルに対して,台が無限に広がったラジアル基底関数の一つであるtriharmonicラジアル基底関数により,各セルに割り当てられた点群を内挿し,RBFを用いて形状を再構築するために八分木が高速化に寄与することを示した.また,八分木のセルに割り当てる点群の数と処理時間との関係を理論的に,また実験的に調べ,点群の総数に依存しない最適な数値があることがわかった.さらに,本研究ではフォースフィードバックを伴う形状入力デバイスと開発と,そのデバイスの利用を前提としたソフトウエアシステムの開発を行った.近年のコンピュータハードウエアの進歩により,より計算機パワーを必要とするソフトウエアが安価に利用できるようになり,CADやCGなどの形状モデリングを行うユーザ層が拡大している.専門知識を持たないユーザにとっても直感的に形状モデリングができるように,本研究では,パラレルリンク機構の特性を利用した形状モデリングデバイスの設計・製作と力覚提示を用いた形状モデリングソフトウェアの開発を行った.本研究で製作したデバイスは,3次元の位置,姿勢の入力,および操作者に対し形状モデルの変形時における抵抗等の力覚情報を提示する,形状表現にはpoint-based geometryを用い,従来のポリゴンモデルでは不可能であった,複雑な形状に対するリアルタイムの形状操作を可能とした.ラジアル基底関数による陰関数表現は再メッシュ化や面の平滑化など様々な問題を統一的に解決する手法となっており,本研究では点群を内挿する問題に適用した.この研究で,3D点群データから八分木により分割された個々のセルに対して,台が無限に広がったラジアル基底関数の一つであるtriharmonicラジアル基底関数により,各セルに割り当てられた点群を内挿し,RBFを用いて形状を再構築するために八分木が高速化に寄与することを示した.また,八分木のセルに割り当てる点群の数と処理時間との関係を理論的に,また実験的に調べ,点群の総数に依存しない最適な数値があることがわかった.さらに,本研究ではフォースフィードバックを伴う形状入力デバイスと開発と,そのデバイスの利用を前提としたソフトウエアシステムの開発を行った.近年のコンピュータハードウエアの進歩により,より計算機パワーを必要とするソフトウエアが安価に利用できるようになり,CADやCGなどの形状モデリングを行うユーザ層が拡大している.専門知識を持たないユーザにとっても直感的に形状モデリングができるように,本研究では,パラレルリンク機構の特性を利用した形状モデリングデバイスの設計・製作と力覚提示を用いた形状モデリングソフトウェアの開発を行った.本研究で製作したデバイスは,3次元の位置,姿勢の入力,および操作者に対し形状モデルの変形時における抵抗等の力覚情報を提示する,形状表現にはpoint-based geometryを用い,従来のポリゴンモデルでは不可能であった,複雑な形状に対するリアルタイムの形状操作を可能とした.CGやCADにおいて点群を内挿する問題は基本的な課題の1つである.ラジアル基底関数による陰関数表現は再メッシュ化や面の平滑化など様々な問題を統一的に解決する手法となっている.本研究では,八分木による空間分割(space decomposition)に基づく点群から形状を高速に再構築する簡潔な手法を提案する.八分木により分割された個々のセルに対して,台が無限に広がったラジアル基底関数(infinitely supported radial basis function)により,各セルに割り当てられた点群を内挿する.ラジアル基底関数による陰関数表現は再メッシュ化や面の平滑化など様々な問題を統一的に解決する手法となっており,本研究では点群を内挿する問題に適用した.この論文で,3D点群データから八分木により分割された個々のセルに対して,台が無限に広がったラジアル基底関数(infinitely supported radial basis function)の一つであるtriharmonicラジアル基底関数により,各セルに割り当てられた点群を内挿し,RBFを用いて形状を再構築するために八分木が高速化に寄与することを示した.また,八分木のセルに割り当てる点群の数と処理時間との関係を理論的に,また実験的に調べ,点群の総数に依存しない最適な数値があることがわかった.本年度はさらに,実際の3Dレーザスキャナから得られたデータに上記の手法を適用した.ラジアル基底関数を用いた点群形状の内挿に関しては,点群の座標データ以外に,そこでの法線情報が必要であり,点群からそれらの法線を計算した.データ点群そのものは位相情報を持っていないが,走査順序に並んでいるため,効率良く法線が計算できる.実際の測定データからも曲面が生成できることを確認した.来年度は八分木の生成法をより高度化し,より高速に処理できるようにアルゴリズムを改良する.本研究では、複雑な位相構造を持つ大規模な点群データからその点群を近似する細分割曲面を生成する手法を開発することを目的とする。点群デマタのサイズについて制限を与えない手法を、本件究ではスケーラブルな曲面生成手法と呼び、どのようなサイズの点群データでも処理できるスケーラブルな面生成法の開発を目標とする。近年、3Dレーザスキャナによる測定技術の進歩により簡便に、高密度で大規模な3D形状の測定データが取得可能になっている。具体的な手法としては、1.点群の存在する空間を、部分空間に含まれる点の数によりOctree(八分木)によって再帰的にセルに分割し、Radial Basis Function(ラジアル基底関数)を用いて陰関数表現として各セルに対して立体を生成する。

ここで、陰関数を利用するのは複雑な位相構造を持つ立体を生成するためであり、またOctreeを利用するのは一度に処理する点の数を抑え個々のRBFの生成を高速化にするとともに、スケーラビリティを確保するためである。次に、2.生成した立体を三角形ポリゴン化し、そのポリゴンメッシュから細分割曲面に、さらに必要であればネットワーク通信に適したラティス(格子)構造に変換する。ラジアル基底関数による陰関数表現は再メッシュ化や面の平滑化など様々な問題を統一的に解決する手法となっており,本研究では点群を内挿する問題に適用した.この論文で,3D点群データから八分木により分割された個々のセルに対して,台が無限に広がったラジアル基底関数(infinitely supported radial basis function)の一つであるtriharmonicラジアル基底関数により,各セルに割り当てられた点群を内挿し,RBFを用いて形状を再構築するために八分木が高速化に寄与することを示した.また,八分木のセルに割り当てる点群の数と処理時間との関係を理論的に,また実験的に調べ,点群の総数に依存しない最適な数値があることがわかった.
動脈硬化症発症関連リポタンパクであるアクロレイン化ＬＤＬの測定系の開発と臨床応用

【背景・目的】我が国において、心疾患と脳血管疾患は、悪性新生物と共に日本人の三大死因とされてきた。これらの疾患の背景には、生活習慣病の一つである動脈硬化症が存在する。我々は、マクロファージの脂質球内に多量のコレステリルエステルを蓄積させる、新規変性リポタンパクであるアクロレイン化LDLを見出した。しかし、実際の血中濃度についてはその測定法が確立されていないことから明らかになっておらず、またどのような集団的背景においてアクロレイン化LDLが変動するかも明らかでない。以上のことから、将来的には臨床検査として運用可能な方法での、ヒト血漿中のアクロレイン化LDLの測定法の開発を試みることを目的とした。【方法】1.アクロレイン化LDLの調製: LDLを10mMのアクロレインと37°Cで24時間反応させ調製した。2.抗体の選定:過去の実験データ、および論文検索により、ELISAに用いる抗体を選定した。3. ELISA法による測定:選定した抗体を用い、アクロレイン化LDLの測定法について検討した。【成果】抗アクロレイン抗体として、ヒト動脈硬化病巣におけるアクロレイン化タンパクの検出実績があり、安定して供給されているマウスモノクローナル抗体(mAb5F6)を選定した。抗LDL抗体として、ウェスタンブロット法でヒトLDLの検出実績のあるウサギポリクローナル抗体(sc-25542)を選定した。これらの抗体を用いてELISA法によるアクロレイン化LDLの測定を試みたところ、HRP-TMB検出系を用いると、1μg/mLのアクロレイン化LDLを検出出来ることが示された。今後、更に低濃度のアクロレイン化LDLの検出が可能となるよう測定系の高感度化を実現することで、ヒト血漿中のアクロレイン化LDLの定量が可能となると期待される。
次世代型人工膵臓でAKI予防に挑戦―酸化ストレスからのアプローチ―

循環器系をはじめとした様々な臓器障害発症に対する酸化ストレスの関与が注目されている。高侵襲手術後に発生する重大な合併症の一つであり、生命予後にも影響する急性腎障害(acute kidney injury: AKI)の発症にも酸化ストレスの関与が報告されている。全身麻酔下に腹部手術を受ける成人患者のうち、アメリカ麻酔学会術前状態分類(ASA-PS)がIIIIの者を対象として、麻酔導入前、導入後、手術終了時の各時点で採血し、d-ROMs testおよびBAP testを行い酸化ストレスと抗酸化力を定量評価した。麻酔導入はpropofol、remifentanil、rocuroniumで行い、麻酔維持にはdesflurane、remifentanil、rocuroniumを使用した。術後48時間以内に血清クレアチニン濃度が0.3mg/dL以上上昇したものをAKI群、上昇が認められなかったものをnon-AKI郡とし、術前・術中因子の各項目について比較した。術前因子の中で両群間に有意差を認めたものに関してロジステック回帰分析を行い、術後AKI発症との関連性を評価した。AKI群では麻酔導入前と導入後のd-ROMs値が有意に高く、酸化ストレスが亢進していることが確認された。手術終了時のd-ROMs値では両群間に有意差はなかった。また、麻酔導入前のd-ROMs値は術後AKI発症の予測因子として有用であると考えられた。次に糖代謝異常合併患者に人工膵臓を使用した術中血糖管理を行い、なかでも術前d-ROMs値が高値の患者に対して術後AKI発症を抑制でいるかを調査したが、想定通りに患者数が集まらず有意差は確認できなかった。高侵襲手術後に発生する重要な合併症のひとつであり、生命予後にも影響する急性腎障害(acute kidney injury: AKI)においても酸化ストレスの関与が報告されているが、その発症危険因子として高血糖が挙げられる。本研究では、術中に急激な高血糖状態に陥りやすい肝切除術症例を対象として、次世代型人工膵臓を使用したintensive insulin therapy (IIT)を行うことで酸化ストレスを軽減し、術後AKI発症を予防することができるという仮説を検証することである。全身麻酔下に開腹肝切除術を受ける成人患者のうち、アメリカ麻酔学会術前状態分類がIIIIであり、研究内容の説明を受け文書による同意の得られた者を対象とした。術中の血糖コントロールを従来通りのスライディングスケール法で行なう【コントロール群】と、人工膵臓を用いる【人工膵臓群】に無作為に振り分けた。麻酔導入はpropofol、remifentanil、rocuroniumで行ない、麻酔維持にはdesflurane、remifentanil、rocuroniumを使用した。モニターは通常手術に準じたものを使用した。麻酔導入前、導入後、手術終了時に採血し、酸化ストレスの指標であるd-ROMsテストと抗酸化力の指標であるBAPテストを行なった。申請書に記載している計画通りのペースでデータ収集ができており、順調に進展しているものと考えられる。また、他の術式も含めた腹部手術を受ける患者を対象として検討し、術前のd-ROMsテストの値が術後AKI発症のリスク因子になることを確認した。循環器系をはじめとしたさまざまな臓器障害発症に対する酸化ストレスの関与が注目されている。高侵襲手術後に発生する重要な合併症のひとつであり、生命予後にも影響する急性腎障害(acute kidney injury: AKI)の発症にも酸化ストレスの関与が報告されている。全身麻酔下に腹部手術を受ける成人患者のうち、アメリカ麻酔学会術前状態分類がIIIIのものを対象として、麻酔導入前、導入後、手術終了時の各時点で採血し、d-ROMs testおよびBAP testを行い酸化ストレスと抗酸化力を定量評価した。麻酔導入はpropofol, remifentanil, rocuroniumで行い、麻酔維持にはdesflurane, remifentanil, rocuroniumを使用した。術後48時間以内に血清クレアチニン濃度が0.3mg/dL以上上昇したものをAKI群、上昇が認められなかったものをnon-AKI群とし、術前・術中因子の各項目について比較した。術前因子の中で両群間に有意差を認めたものに関してロジスティック回帰分析を行い、術後AKI発症との関連性を評価した。基礎疾患に耐糖能異常がなければ術中の血糖値上昇は比較的穏やかであり、人工膵臓から投与されるインスリンの量も少量であるため本研究の対象として不適切であると考えられた。したがって、耐糖能異常のある患者のみを対象とした場合、肝切除術だけでは思うように対象患者数が得られず、やむなく研究対象を腹部手術を受ける患者に拡大した。酸化ストレスの指標であるd-ROMs値が術後AKIの予測因子として有用であることは確認された。しかし、耐糖能障害を持った患者の術中血糖コントロールが酸化ストレスに与える影響と術後AKI発症との関連性については未だ確認できていない。患者数が十分に集まっておらず、進捗状況としてはやや遅れているをと考えられる。

高侵襲手術後に発生する重大な合併症の一つであり、生命予後にも影響する急性腎障害(acute kidney injury: AKI)の発症にも酸化ストレスの関与が報告されている。全身麻酔下に腹部手術を受ける成人患者のうち、アメリカ麻酔学会術前状態分類(ASA-PS)がIIIIの者を対象として、麻酔導入前、導入後、手術終了時の各時点で採血し、d-ROMs testおよびBAP testを行い酸化ストレスと抗酸化力を定量評価した。麻酔導入はpropofol、remifentanil、rocuroniumで行い、麻酔維持にはdesflurane、remifentanil、rocuroniumを使用した。術後48時間以内に血清クレアチニン濃度が0.3mg/dL以上上昇したものをAKI群、上昇が認められなかったものをnon-AKI郡とし、術前・術中因子の各項目について比較した。術前因子の中で両群間に有意差を認めたものに関してロジステック回帰分析を行い、術後AKI発症との関連性を評価した。AKI群では麻酔導入前と導入後のd-ROMs値が有意に高く、酸化ストレスが亢進していることが確認された。手術終了時のd-ROMs値では両群間に有意差はなかった。また、麻酔導入前のd-ROMs値は術後AKI発症の予測因子として有用であると考えられた。次に糖代謝異常合併患者に人工膵臓を使用した術中血糖管理を行い、なかでも術前d-ROMs値が高値の患者に対して術後AKI発症を抑制でいるかを調査したが、想定通りに患者数が集まらず有意差は確認できなかった。引き続き研究計画通りにデータ収集を継続する。術前のd-ROMs値として測定される酸化ストレスが術後AKI発症の予測因子になりうることは確認された。今後も引き続き耐糖能障害のある腹部手術患者を対象としてデータ収集を継続し、酸化ストレス亢進状態の患者に対して人工膵臓による血糖コントロールを行うことで術後AKI発症が抑制されるという仮説を検証するために研究を継続する。購入物品が予定より少なかったため。【理由】研究対象患者を耐糖能異常を合併した者に限定したため対象症例数が少なくなり、その結果物品費等が想定よりも少なくなった。【使用計画】翌年度の助成金と合わせて、統計解析用のコンピュータ、統計ソフト、測定試薬などの物品費や、研究結果発表の際の旅費に使用する予定である。翌年度分の助成金と合わせて、物品費や旅費等に使用する予定である。
硬・軟X線光電子分光による二次電池電極材料の電子状態と電極性能との関連性の解明

車載用途等を念頭に入れたリチウムイオン電池電極のさらなる高性能化のために、電極中の充放電反応を電子物性の観点から詳細に理解することが重要視されている。本研究では電極材料の構成元素のうち、充放電に最も重要な3d遷移金属と酸素等の配位子軽元素の電子状態を直接的に観測できる硬・軟X線光電子分光、およびX線吸収やX線発光等の関連する分光法を用いて、正極材料のLiFePO4やLiNi0.5Mn1.5O4等の電子状態を詳しく調べた。LiNi0.5Mn1.5O4においては、Ni、Mnの化学状態を把握するとともに、NiとOとの電荷移動効果を解明した。充電時の不安定性とNiの電子状態の関係が明らかになった。本研究では、硬・軟X線光電子分光を駆使し、リチウムイオン二次電池電極材料の電子状態の詳細な解析を行うことを第一の目的としている。平成28年度は複数の正極材料の光電子分光測定を実施した。LiFePO4や5V級のスピネル系正極などの遷移金属元素の2p内殻の光電子分光測定を実施し、価数を判定することができた。また、光電子分光と相補的な情報を与えるX線吸収・発光分光で得られた知見の検討を行った。X線吸収・発光分光では、内殻励起による光学遷移を観測しており、多重項計算等の理論解析を行えば十分な理解が可能となる一方で、光電子分光はより直接的に占有状態の状態密度の情報を得ることができる。Mnスピネル系正極材料では、部分的な元素置換でサイクル特性が向上することが知られており、X線発光分光を用いて遷移金属-配位子間の軌道混成と電極性能の関連性を解明することができた。LiFePO4においては、充放電によるFe2+⇔Fe3+の酸化還元反応に関わらず、Fe 3d電子軌道とO 2p電子軌道の間の混成が弱い状態が維持されていることが判明した。これらの結果については、光電子分光測定を用いた検証をすることで、より確実な解釈を得られると考えられる。さらに、結晶構造が異なるスピネル系、オリビン系、層状酸化物系の間で、充放電による電子状態変化にどのような差異が生じているのかを、系統的に明らかにすることが重要であることを突き止めた。今後も、光電子分光、およびX線吸収・発光分光を軸に電子状態解析を進めて、充放電機構の解明に基づいた高性能電極材料の開発という応用研究への道筋を探る。予定通りに電極材料の光電子分光測定を開始し、形式価数で予想される価数とほぼ一致するような結果が出始めている。光電子分光と相補的に行うX線吸収・発光分光においては、十分な実験を実施することができた。また、X線発光分光の結果を中心に複数の学会発表を行うことができた。本研究では硬・軟X線光電子分光を駆使し、リチウムイオン二次電池電極材料の詳細な電子状態解析を行うことを目的とした。過去に申請者らが開発したオペランド軟X線吸収・発光分光で得られた知見と合わせ、電極材料の遷移金属3d軌道、および配位子の酸素等の2p軌道を直接的かつ詳細に観測し、電子論的な観点から充放電機構を解明することに取り組んだ。光電子分光を用いることで占有電子状態の状態密度を直接的な情報を得ることが可能となり、軟X線吸収・発光分光のデータと相補的な結果を得ることができた。電極材料の化学状態を議論する上で、内殻光電子スペクトルはよりシンプルな情報を与え、例えば、LiFePO4正極においては、Fe2+⇔Fe3+の酸化還元反応を明確にとらえることに成功した。また、Al Kα線現などを用いた軟X線光電子分光は軟X線吸収・発光分光と比較すると表面敏感な手法であり、充放電によって生じる電極表面上の被膜(SEI: Solid Electrolyte Interface)の形成の確認や、薄膜電極の表面の清浄さの判定に有効であった。電解液を用いた場合の電極はもちろん、全固体系の電極においても、一部はSEIで構成されると思われる表面堆積物の存在が顕著であり、これらの分析には軟X線光電子分光が威力を発揮するとともに、試料内部の情報については硬X線光電子分光や吸収・発光分光の適用が妥当である。特に、全固体電池の開発は喫緊の課題であり、薄膜電極を含む各種電極の電子状態解析のための光電子分光の適切な利用指針を得る重要な情報を得ることができた。電極材料の光電子分光測定を加速するために、より多くの放射光ビームタイムを取得していく。同時に、通常のX線光電子分光についても実験を増やしていく。

理論解析においては、クラスターモデルによる内殻スペクトルの計算を進め、価数に加えて結晶場分裂や電荷移動効果についても詳しく調べていき、X線吸収・発光分光の結果との比較を行っていく。オペランド光電子分光測定については、固体電解質の適用等による開発指針を検討していく。X線分光学会参加による旅費が増えた一方で、すでに保有していた装置の有効活用を進めて当初予定より物品費を圧縮し、差し引きの結果、少額だが次年度使用額が生じた。真空部品の消耗品費等に平成28年度未使用分を活用する。
経皮挿入可能な人工動・静脈グラフトの基礎的検討

腫瘍浸潤や内膜肥厚による血管の閉塞の防止、動脈瘤の治療を目的としたcovered stentの開発を試みた。挿入時に小さく折り畳むことのできる金属ステントの一種で拡張径と折り畳み径との比に優れるspiral Z-stentと人工血管の素材であるPTFEシート(住友電工製)を組み合せてcoverd stentを作製した。Spiral Z-stentのワイヤーを0.250.3mm径とし、2030muの薄いPTFEシートを採用することにより7Frシース(外径約3mmのチューブで、通常の血管造影検査時に用いられるもの)を通る径10mmのcovered stentを開発した。また、今回開発したステントの短期開存性を確認するために動物実験を行なった。6頭の雑種の大腿静脈をカット・ダウンし、7Frシースを挿入した。シースの中を通して後大静脈にPTFE covered spiral Z-stentを留置した。1ヵ月(3頭)と3ヵ月後(3頭)に血管造影を施行後に屠殺し、ステントとステント留置部の血管を組織学的に観察した。1ヵ月群と3ヵ月群に各1列の閉塞がみられ、6例中4例の開存が得られた。組織学的検討で、1ヵ月群のステントに初期血栓の付着と部分的な内膜被覆がみられ、3ヵ月群の開存例では、ステント内面の内皮細胞による完全な被覆が認められた。今回の実験結果から、開発途上にあるPTEFE covered stentは、臨床応用までにステントの改良と追加実験を行なう必要があるが、有望な治療器具であり、抗血栓療法を併用して初期血栓を防止すれば、PTFEcovered stentの長期開存が得られる可能性があると考えられた。
キャピラリー電気泳動技術による臨床検査試料分析の研究

臨床試料についてキャピラリー電気泳動法(CE)による分析法を開発・評価した。血清蛋白分画においてはCEはセルロースアセテート膜電気泳動法(CA)と良好な相関が得られる。CEのα-1G分画はCA比べて高値を示す。CEの基準値はAlb分画、α-1G分画、A/GがCAに比べ有意に低い。これらの原因はCEが蛋白の吸収を直接検出するのに対して、CAは染色による検出のためである。すなわち染色法ではα-酸性糖蛋白中のシアル酸濃度により色素の染まり具合が異なる。また、血漿を試料とした場合、フイブリノーゲン(F)のピークがCAやAGではみられるが、血漿中のF濃度が低いためCEでは検出されない。一般的な共存物質の影響は両法に差はみられない。つぎに本法に免疫固定法を併用した免疫蛋白同定法行い膜電気泳動免疫固定法の結果と対比し、さらに尿試料での分析法の開発を行いベンズジョンズ蛋白等の分析が簡便に行える方法を開発した。CEによる血清M蛋白の同定は約20分の短時間で行える。しかし、臨床試料での解析から微少モノクロナール抗体やポルクロナールな試料の分析には無理があり、現段階では厳密な分析には古典的な方法との併用が不可欠である。さらに本法にゼロ電位法を併用した血清中のLDおよびALPアイソザイムについて分析法の確立を行い基礎的検討を加えた。いづれも75μm(内径.)×50cm(有効長)の未処理溶融化シリカカラムを用い血清LDアイソザイムではL-乳酸とNADをALPアイソザイムではα-Naphthyl Phosphateを含む電解液を用い、ゼロ電位後、酵素反応により産生されるNADH,α-naphtolをそれぞれ検出するものである。いずれも一般的測定法であるCAと良好な相関・分析精度を認めた。これらの成果は今後の臨床検査法として有用なものと考える。現在これらに基礎的検討を加えるとともに感染症マーカーのCEを継続研究中である。キャピラリー電気泳動法(CE)による臨床試料分析法を確立し以下の知見を得た。まず、血清蛋白分析法については、古典的な5分画との相対評価として(1)CEはセルロースアセテート膜電気泳動法(CA)とは良好な相関が得られるが、アガロース電気泳動法(AG)との相関は好ましくない。(2)CEのα-1グロプリン分画値はCA、AGに比べ高値を示す。基準値も異なる。(1)については支持体、電気泳動原理の違いに起因し、(2)についてはCEが241nmで直接測定するのに対し、膜泳動は染色法を併用していることに起因する。すなわち、α-1酸性糖蛋白中のシアル酸濃度により、染色法は色素の染まり具合が異なる。(3)血漿を試料とした場合、フイブリノーゲンがCAやAGではγ-グロプリン領域にピークとしてみられるが、CEでは検出されない。この原因は現在研究中である。(4)一般的な共存物質の影響は添加実験により差異がない。(5)免疫固定法を併用した血清M蛋白同定のCE法は膜泳動・用手法では約2.5時間の分析時間を要するが、本法は約20分で同定ができる。しかしながら、臨床試料での解析から微小モノクロナールやポリクロナールな試料の分析には若干の難があり厳密な分析には古典的な方法との併用が現状、不可欠であり、改善法を研究中である。

さらに、ゼロ電位法を併用した血液アイソザイム分析法としてLDアイソザイム分析では再現性、膜電気泳動法との相関も乖離するものは無く良好であった。また、ゼロ電位後、低圧(0.5psi程度)で酵素反応後産生物(反応指示物質)をキャピラリー外へ押し出し、検出・分析する方法を開発し、血清中ALPアイソザイムの分析に応用した。本法によりゼロ電位法の応用範囲が広がり各種生体試料分析への応用を継続研究中である。キャピラリー電気泳動法(CE)を用いた臨床検査試料分析法について研究し以下の知見を得た。まず、先に開発した血清蛋白分画分析法について、血漿検体を試料とした場合に膜電気泳動法でβγ位にみられるフイブリノーゲンピークが本法では検出されない原因について検討し、本法での検出の有無がフイブリノーゲン濃度に依存し、高濃度では同位置に出現することを見い出した。さらに、基準値の検討を行い本法はアルブミン分画、α-1グロブリン分画、A/Gがセルロースアセテート膜電気泳動法に比べ有意に低値であった。また本法に免疫固定法を併用した免疫蛋白同定法については血清試料の膜電気泳動免疫固定法結果との対比検討をさらに加えるとともに尿試料の分析法の開発を行いベンズジョンズ蛋白等の分析が簡便に行える方法を開発した。本法は約20数分での分析が可能でありモノクロナールなものの検出についてはほぼ満足される結果が得られた。血清中の酵素アイソザイムの分析法として本法にゼロ電位法を併用した血清中のLDアイソエンザイムおよびALPアイソザイムについて分析法の確立を行い、基礎的検討を加えた。いづれも75μm(内径)×50cm(有効長)の未処理溶融化シリカカラムを用い血清LDアイソザイムの分析法ではL-乳酸とNADをALPアイソザイムではα-Naphthyl Phosphate(10mmol/l)およびMgCl_2(5mmol/l)を含む電解液を用い、NADH,α-naphtolを検出することによりアイソザイム分画をする方法である。いずれも一般的測定法であるセルロースアセテート膜電気泳動法と良好な相関、良好な分析精度を認めた。さらに、感染症マーカーとして本法を用いてのHBs抗原の検出法を考案し現在研究を継続中である。
時系列データの異常性の検出のための確率過程の定常性に関する理論的・実証的研究

本研究のねらいは、自然現象や社会現象における異常の発生を、定常性の崩れとしてとらえ、これに基づき時系列の異常の検出を行う手法に関して、定常性の理論をより精密化することにある。とりわけ、定常過程(弱定常過程、および更に広義での定常過程)の幾何学的な特性について理論的に詳しく調べることで、異常の検出の精度を向上させることを目指した。昨年度までの研究において、決定性の強い時系列(背後に存在する確率過程が退化している時系列)の定常性についてのデータ解析と、それを踏まえた退化した確率過程に対する理論的な解析を進めた。本年度の研究では、それらを整理すると共に、新たにスペクトル分解の視点からの理論的な解析を加えた。そして、退化した一次元定常過程のある種の標準表現を与えた。これにより、退化した離散時間確率過程に対して、ウエイト変換と呼ばれる変換に基づく解析、一般逆行列による解析、そしてスペクトル分解による解析という具合に、3種類の互いに相補的な解析が可能となった。それを踏まえ、具体例として、最も単純な退化確率過程の1つである正弦波に付随する確率過程や、カオス写像の典型的な例であるテント写像に付随する確率過程を扱った。そして、それらの時間発展を記述する時間域や周波数域での方程式を導いた。さらに、応用と直接結びつく例として、ブラインド音源分離問題との関係を調べた。一方、これらの理論的な研究成果を実際のデータ解析に反映させるため、昨年度までに作成した計算機プログラムの改良に取り組んだ。そして、本研究のまとめとして、人工的に発生させた時系列、および地震波、株価、金利などの実データの解析を再度行い、改良したプログラムの有用性を確認した。本研究の目的は、自然現象や社会現象における異常の発生を、定常性の崩れとしてとらえ、これに基づき時系列の異常の検出を行う手法を開発することである。その際、定常性の概念として、従来の弱定常・強定常の概念だけでは不十分なので、本研究では、より実践的な定常性の概念を導入する点に主眼をおいている。本年度の研究では、まず、実データの解析として地震波の正確な検出に焦点を当てた.これまでの解析において、地震波の推定到達時刻と実際の到達時刻の間にずれが生じることや、地震とは直接関係のないノイズによる異常と地震波の到達に伴う異常の区別が難しいなどの問題点があることが判明していた。本年度の研究では、地震波の3次元的な挙動に着目し、波の3次元的な定常性の推移および東西・南北・鉛直各成分の定常性をそれぞれ詳細に調べた。その結果、地震の到達に伴う異常とそれ以外の異常の区別には、3次元的な定常性の推移を調べることが非常に有効であることがわかった。また、地震波の水平(東西・南北)成分を詳細に調べることで、地震波の到達時刻がかなり正確に推定できることが判明した。一方、確率過程に関する理論的な研究として、与えられた確率過程が退化している場合について、その時間発展を記述する方程式のノルム最小な係数に関するアルゴリズムを導いた。以前の研究において、ノルム最小な係数がウエイト変換と呼ばれる変換を用いて、ある種の関数の極限として表現できることを導いていた。本年度の研究では、ノルム最小な係数間の明示的な関係式を極限を含まない形で導出した。実データの解析において、与えられた時系列データが退化した確率過程に由来するものである場合、その走常性を正確に判定するには様々な困難が生じる。今回の理論的な研究成果は、こうした問題点の解消に役立つものである。昨年度の研究において、決定性の強い時系列(背後に存在する確率過程が退化している時系列)の定常性について、データ解析を集中的に行った。それを踏まえ、今年度の研究では、退化した確率過程に対する理論的な研究を進めた。具体的には、前年度までの研究で、退化した確率過程の時間発展を記述するノルム最小型の方程式の導き方が求められていたが、それを使い具体的に、ロジスティック写像などの力学系に付随する確率過程に対する方程式を求めた。また、前年度までに行ったデータ解析により、深部低周波地震の地震波の時系列が、多くの場合、かなり高い決定性を有すること、さらに、この種の地震に特有の非線形構造を有することが明らかになっていた。今年度は、この非線形構造に関連する理論的な研究も進めた。さらに、退化した確率過程と関係の深い代数的なテーマについての研究も行った。一方、実データの解析については、今年度は、決定性の低い(ランダム性の強い)時系列を中心に行った。特に、為替や金利(ショートレート)のデータについて調べ、経済的なニュースと関係の深い定常性の崩れ(異常)を効率よく検出できるか調べた。その結果、これまで開発を進めてきた手法で、ある程度有益な情報が抜き出せることが判明した。とりわけ、定常過程(弱定常過程、および更に

広義での定常過程)の幾何学的な特性について理論的に詳しく調べることで、異常の検出の精度を向上させることを目指した。昨年度までの研究において、決定性の強い時系列(背後に存在する確率過程が退化している時系列)の定常性についてのデータ解析と、それを踏まえた退化した確率過程に対する理論的な解析を進めた。本年度の研究では、それらを整理すると共に、新たにスペクトル分解の視点からの理論的な解析を加えた。そして、退化した一次元定常過程のある種の標準表現を与えた。これにより、退化した離散時間確率過程に対して、ウエイト変換と呼ばれる変換に基づく解析、一般逆行列による解析、そしてスペクトル分解による解析という具合に、3種類の互いに相補的な解析が可能となった。それを踏まえ、具体例として、最も単純な退化確率過程の1つである正弦波に付随する確率過程や、カオス写像の典型的な例であるテント写像に付随する確率過程を扱った。そして、それらの時間発展を記述する時間域や周波数域での方程式を導いた。さらに、応用と直接結びつく例として、ブラインド音源分離問題との関係を調べた。一方、これらの理論的な研究成果を実際のデータ解析に反映させるため、昨年度までに作成した計算機プログラムの改良に取り組んだ。そして、本研究のまとめとして、人工的に発生させた時系列、および地震波、株価、金利などの実データの解析を再度行い、改良したプログラムの有用性を確認した。
WT1遺伝子における多型の検出

1990年にウイルムス腫瘍の癌抑制遺伝子であるWT1遺伝子が単離され、その後、同遺伝子の変異がウイルムス腫瘍の発生に関わっていることが報告されている。我々は、日本人小児ウイルムス腫瘍(32例)のDNAにおけるWT1遺伝子の変異について検討し、本遺伝子のエクソン7における多型性(1塩基置換;A→G)を見いだした。この多型についてはすでにイギリスのグループによって報告され、正常人におけるこの部位のヘテロ接合性は25%としている。我々の検討では、日本人ウイルムス腫瘍においてはヘテロ接合性は25%であるという結果を得ている。今回、我々はWT1遺伝子の変異のみだけでなく、本遺伝子のヘテロ接合性の消失が、腫瘍発生に関わっているのではないかという仮説をたて、まず、この塩基対におけるヘテロ接合性の頻度を明らかにすることを目的として、正常人の血液を用いて多型の検討をすすめた。正常人の末梢血から抽出したDNAにおいて、エクソン7におけるヘテロ接合性の頻度を検討した。その結果、ヘテロ接合性の頻度は腫瘍DNAと有意差が認められず、上記の仮説の実証にはなり得なかった。そこで、他の塩基対の多型についても同様のことがあり得るかどうかを検討課題として、全エクソンについて調べることを目的として、mRNAのレベルで多型を検討中である。