hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最適な作業領域の文法圧縮に基づく索引とストリームデータからの知識発見への応用

本研究ではTBを超えて増加し続ける世代管理システムやゲノムデータベース上の繰り返しの多い文書データを高速かつ省メモリに小さく圧縮しながら,その圧縮データ上でリアルタイムのキーワード検索可能な世界最小の作業領域の圧縮索引の開発を目指している.本年度は,高速かつ省メモリに小さく圧縮するデータ圧縮法の開発に注力し,以下の成果を上げている.省メモリかつ小さく圧縮可能なRLBWTと呼ばれるデータ圧縮法を実用的に高速化する方法を開発した.また,LZDと呼ばれる実用的に高速かつ小さく圧縮可能なデータ圧縮を基盤として,理論的に省メモリかつ高速に圧縮可能でかつ実用的にもLZDと同等の性能を示すLZ-ABTを開発した.さらに文法圧縮と呼ばれるデータ圧縮の中で最高の圧縮率を達成する一方で,入力の10倍近くのメモリ使用量を使用するRePairと呼ばれる圧縮法の世界初の圧縮作業領域計算を提案した.またこれらの研究しているデータ圧縮を応用した移動付き編集距離と呼ばれる2つの文字列間の類似度計算の秘匿計算も開発した.これにより,Aという人が持つ文字列とBという人が持つ文字列をお互いが持つ文字列を知ることなく,お互いの文字列の移動付き編集距離の計算を可能にした.この技術はDNAなどの他人に知られたくない個人情報の類似度計算などの応用が期待できる.これらの成果は各種国際会議および原著論文として発表している.以上のように本年度は目指している圧縮索引の基盤技術の開発を行った.目指している圧縮索引の基盤技術であるデータ圧縮の開発および秘匿計算への拡張を行い,査読付き国際会議論文3件および原著論文1件の成果を上げており,当該研究が順調に進んでいるといえる.本年度および2017年度に開発したデータ圧縮をキーワード検索可能に拡張し,当該研究が目指す圧縮索引の開発を行っていく.本研究ではTBを超えて増加し続ける世代管理システムやゲノムデータベース上の繰り返しの多い文書データを高速かつ省メモリに小さく圧縮しながら,その圧縮データ上でリアルタイムのキーワード検索可能な世界最小の作業領域の圧縮索引の開発を目指している.本年度は,高速かつ省メモリに小さく圧縮するデータ圧縮法の開発に注力し,以下の成果を上げている.省メモリかつ小さく圧縮可能なRLBWTと呼ばれるデータ圧縮法を実用的に高速化する方法を開発した.また,LZDと呼ばれる実用的に高速かつ小さく圧縮可能なデータ圧縮を基盤として,理論的に省メモリかつ高速に圧縮可能でかつ実用的にもLZDと同等の性能を示すLZ-ABTを開発した.さらに文法圧縮と呼ばれるデータ圧縮の中で最高の圧縮率を達成する一方で,入力の10倍近くのメモリ使用量を使用するRePairと呼ばれる圧縮法の世界初の圧縮作業領域計算を提案した.またこれらの研究しているデータ圧縮を応用した移動付き編集距離と呼ばれる2つの文字列間の類似度計算の秘匿計算も開発した.これにより,Aという人が持つ文字列とBという人が持つ文字列をお互いが持つ文字列を知ることなく,お互いの文字列の移動付き編集距離の計算を可能にした.この技術はDNAなどの他人に知られたくない個人情報の類似度計算などの応用が期待できる.これらの成果は各種国際会議および原著論文として発表している.以上のように本年度は目指している圧縮索引の基盤技術の開発を行った.目指している圧縮索引の基盤技術であるデータ圧縮の開発および秘匿計算への拡張を行い,査読付き国際会議論文3件および原著論文1件の成果を上げており,当該研究が順調に進んでいるといえる.本年度および2017年度に開発したデータ圧縮をキーワード検索可能に拡張し,当該研究が目指す圧縮索引の開発を行っていく.
患者アンケート調査と大規模二次医療データを用いた難治性摂食障害の予測モデル作成

背景:摂食障害患者を集約した長期調査は困難で、難治化を予測する因子はまだ十分に解明されていない。方法:はじめに摂食障害患者を対象としたアンケート調査を行う。このアンケート調査結果を、既存の大規模二次医療データと組み合わせることで、比較的短期間で、安価に長期コホート研究で得られたような詳細なデータを準備する。本研究の目的は、患者アンケート調査と大規模二次医療データを組み合わせることにより、摂食障害患者の難治化予測モデルを構築することである。本研究により摂食障害が増加傾向であるとされるわが国において有効な対策方法を提案できる可能性がある。
高圧キセノンを用いた方向感度と大質量を両立する究極の暗黒物質探索実験の原理検証

該当年度には、5MeVのα線を用いた柱状再結合の原理実証の結果をまとめた査読付き論文が出版された。キセノンガス中の柱状再結合の角度依存性は、もし低エネルギーの核飛跡に対して観察されれば、方向に敏感な暗黒物質の探索に使用することができる。8気圧のXeガスを充填した高圧ガス検出器における5.4MeVのアルファ粒子の柱状再結合を調べるために、シンチレーション光と電離電子の収率を測定した。再結合光は脱励起後数マイクロ秒後に発生するので、シンチレーション光子は速い成分と遅い成分に分けて考えることができる。このことを確かめるために、シンチレーション光の波形を電場を変えつつ測定した。脱励起光に由来するとされる速い成分は電場依存性がなかったのに対し、遅い成分は電場が高くなるにつれて発光量が減少した。このことから、遅い成分は再結合光によるものであり、期待される角度依存性もこの遅い成分に現れると考得られる。信号の飛跡角度依存性を測定するために、α線の時間構造からcosθを計算する手法を用いた。これについては、信号波形のシミュレーションと突き合わせ、手法が妥当であることを示している。速い成分はドリフト電場に対する角度依存性がないが、遅い成分は飛跡と電場が揃うときに増加した。この結果は、電場に対する飛跡の角度がシンチレーション光の時間ごとの発光量から再構成できることを示している。この論文の結果は、本研究の肝となる技術に関する内容、かつ世界初の測定結果をまとめたものであり、自身の実験が世界を最もリードしているといえる。同内容は国際会議(DBD2018、XeSAT2018)でも発表した。また、低エネルギーの性能評価の準備として、252Cfからの中性子を照射した測定を行った。当初から予定していた論文が出版され、低エネルギーの性能評価に取り組み始めることができた。KEKの中性子源を用いた低エネルギーの原子核散乱事象を用いて、柱状再結合の性能評価を行う。
下河辺長流編「林葉累塵集」における地下和歌の地方的展開に関する研究

本年度の研究によって得られた知見等の成果は、以下の通りである。1下河辺長流の研究において、現在、唯一のまとまった資料である、朝日新聞社刊『長流全集』上下巻に収録された長流の編著は、水戸彰考館文庫所蔵本を底本としたものが多い。しかしながら、全集本の本文と同文庫に残存する資料とを比較照合すると明白な相違があり、改訂すべき点が多々認められる。長流のすべての編著は改めて正確に翻刻される必要がある。2『林葉累塵集』入集の歌人の一人「湛水」は、江戸下谷池之端にある正慶寺の開山であり、徳川家と接点を持つ人物であることが判明した。彼もまた、これまで検討してきた『林葉累塵集』入集の他の歌人と同様、もとは武士の身であり、近世初期に出家して京都から江戸に下った人物であった。江戸に赴いた長流と親しく交際し、和歌の贈答を行っている。当時の江戸は、松永貞徳や木下長嘯子の門人が地下和歌の宗匠として活躍していたが、湛水は彼らとも交流を持ち、歌人として活躍している。彼の存在は、長流研究においては上方と江戸とを、近世地下和歌研究においては、新興の地下歌人と徳川家とを結ぶ結節点として大いに注目される。3本居宣長記念館に所蔵される「林葉累塵集」の写本には、巻頭に宣長自筆の識語がある。これは「林葉累塵集」の詠歌に対する宣長の批評を記したものである。これにより宣長の「林葉累塵集」に対する評価が把握された。
マウス全脳に対応する脳領域名の総数を1から860まで可変な標準脳の構築

ヒト脳の磁気共鳴画像法(MRI)では脳座標へ脳領域名が対応した標準脳が存在する。しかしマウス脳には実用的なものが存在しない。このために機能的MRI(fMRI)データを解析するには、任意の位置を中心とする球形の関心領域(ROI)をマウスの脳内に配置して用いることが一般的であった(例えばPLoS One 10:e0121417, 2015)。この結果、他の研究者が用いたROIを再現できず、解析結果の再現性を得ることは困難だった。近年(2015年)、アレン脳科学研究所がマウス脳を3次元再構成したデータを公開した(CCFv3; common coordinate framework version 3)。脳座標に800以上の領域名が対応する。さらにCCFv3は、アレン脳科学研究所が提供する遺伝子発現や神経投射データと互換性を持つ。ただしこのCCFv3をMRIデータの解析にそのまま利用することはできない。脳部位の分割が詳細すぎて、fMRIデータ解析に不適であることや、CCFv3データはMRI画像ではなく連続2光子断層撮影法を用いて撮像されたデータであるために、MRI画像との位置合わせがそのままでは困難であるためである。そこで本研究ではアレン研究所のCCFv3標準脳をMRI解析で利用可能とすることを目的とした。「CCFv3標準脳」と「MRI脳構造画像」との画像位置合わせ方法を最適化しただけでなく、脳領域の区分け総数(860)を、研究目的に応じて解剖学的階層性を保ちつつ自在に変更可能とした。さらにAllen研究所が提供する遺伝子発現や神経投射データを用いたROI分割を実現した。本研究はマウス脳について、研究目的に応じた柔軟なROI作成を実現すると共に、研究間のROIの一貫性と再現性の向上を可能とした。近年、アレン脳科学研究所がニッスル染色したマウス脳切片を3次元再構成した“ニッスル標準脳"を公開した。脳座標に総数860の領域名が対応する。そこで本研究では「ニッスル標準脳」をMRI解析で利用可能にする。そのために「ニッスル標準脳」と「MRI脳構造画像」との画像位置合わせ方法を最適化する。脳領域の区分け総数(860)を、研究目的に応じて解剖学的階層性を保ちつつ低下可能にし、MRI機能画像解析でも利用可能とする。疾患モデルマウスと疾患患者の安静時脳活動を、脳領域名が確定した状態で全脳比較可能になる。初年度である平成28年は「Allen標準脳」を「マウスMRI脳構造画像」へ標準化する方法の最適化に取り組んだ。「ニッスル標準脳」を用いなかった理由は、本年度期間中にAllen脳科学研究所が標準脳の新しい版(version 3)を公開したからである。Allen標準脳version 3の場合にも、MRIで取得した脳構造画像とは質が異なる画像である。このため標準化の専用ソフトであるANTsを用いてこれらの脳構造画像同士のいち合わせに取り組んだ。この結果、解剖学的階層構造を保ったままROIの大きさを自由に改変することが可能になった。このプログラムを公開できるように最適化に取り組んでいる。申請書の計画通りに、Allen標準脳をマウスMRI脳構造画像へ標準化出来たため。近年アレン脳科学研究所が、マウス脳切片を3次元再構成した標準脳を公開した。そこで本研究では「Allen標準脳」をMRI解析で利用可能にする。初年度は「Allen標準脳」と「MRI脳構造画像」との画像位置合わせに取り組んだ。本年度は位置合わせの良否を定量化可能とした。またAllen脳科学研究所を訪問し、Allen標準脳を作成している研究員と直接議論して、今後の課題や活用法を検討した。現在は脳領域の区分け総数を解剖学的階層性を保ちつつ低下させるだけでなく、さらに詳細に分割可能にした。以上によって、MRI研究におけるマウス脳地図の標準化に取り組んでいる。MRI用標準脳の作成において、脳領域の融合だけでなく分割にも着手しているため。またAllen Brain Atlasを作成し、保守しているAllenの研究員と直接議論して問題点を明確化できたため。

脳部位の分割が詳細すぎて、fMRIデータ解析に不適であることや、CCFv3データはMRI画像ではなく連続2光子断層撮影法を用いて撮像されたデータであるために、MRI画像との位置合わせがそのままでは困難であるためである。そこで本研究ではアレン研究所のCCFv3標準脳をMRI解析で利用可能とすることを目的とした。「CCFv3標準脳」と「MRI脳構造画像」との画像位置合わせ方法を最適化しただけでなく、脳領域の区分け総数(860)を、研究目的に応じて解剖学的階層性を保ちつつ自在に変更可能とした。さらにAllen研究所が提供する遺伝子発現や神経投射データを用いたROI分割を実現した。本研究はマウス脳について、研究目的に応じた柔軟なROI作成を実現すると共に、研究間のROIの一貫性と再現性の向上を可能とした。脳座標に脳領域名が詳細に対応しているマウス標準脳を構築するための本プログラムを公開できるように取り組む。これを用いて、安静時脳活動のネットワーク解析を行う。マウスMRI解析の標準脳地図を実現する本プログラムを公開できるように論文化を推進する。年度末の学会(3月910日、第19回日本ヒト脳機能マッピング学会)に参加した時に、必要経費を多少余裕を持って想定したため。消耗品に充てる。
鉄筋コンクリート構造のFEM解析の精度向上に必要な基礎実験と解析モデルの開発

RC構造のFEM解析の既往のモデルのレビューを行い、問題点を抽出し、この問題点を解決するための基礎実験を行った。実験結果を整理解析し、より合理的な解析モデルの開発を行い、RC部材の柱、梁、柱・梁接合部、耐震壁をそれぞれの解析に効果的な解析モデルの提案を行った。その結果を次のようにまとめた。1.基礎実験とモデル化〔森田、谷川〕(1)フレッシュコンクリートの流動解析(谷川)(2)若材令コンクリートの熱および乾燥による応力解析法(滝口)(3)コンクリートのひび割れ間引張応力伝達特性のモデル化と応用(藤井)(4)ひび割れ発生域の抵抗機構(松崎)(5)ひび割れの開閉挙動に及ぼすせん断滑りの影響(野口)(6)コンクリートひび割れ面の繰り返し応力伝達(野村)(7)ひび割れ面の骨材の噛み合い作用(渡辺)(8)ひび割れコンクリートの構成則(白井)(9)鉄筋コンクリートの圧縮特性の劣化(野口)(10)RC壁板におけるコンクリート圧縮強度と限界変形の評価(渡辺)(11)コンクリートと異形鉄筋の付着作用とダボ作用の相関(小林、野口)2.部材の解析用モデルと応用解析〔森田、青山、狩野〕(1)RC梁・柱のせん断伝達に関する実験(林)(2)RC造内柱・梁接合部のせん断抵抗機構に関する解析(青山)(3)RC造耐震壁の最大耐力への壁筋の効果(狩野)(4)RC構造曲げ破壊部材の繰り返し載荷時におけるエネルギー吸収機構(野村)RC構造のFEM解析の既往のモデルのレビューを行い、問題点を抽出し、この問題点を解決するための基礎実験を行った。1.基礎実験とモデル化〔森田、谷川〕(1)フレッシュコンクリートの流動解析(谷川)(2)若材令コンクリートの熱および乾燥による応力解析法(滝口)(3)コンクリートのひび割れ間引張応力伝達特性のモデル化と応用(藤井)(4)ひび割れ発生域の抵抗機構(松崎)(5)ひび割れの開閉挙動に及ぼすせん断滑りの影響(野口)(6)コンクリートひび割れ面の繰り返し応力伝達(野村)(7)ひび割れ面の骨材の噛み合い作用(渡辺)(8)ひび割れコンクリートの構成則(白井)(9)鉄筋コンクリートの圧縮特性の劣化(野口)(10)RC壁板におけるコンクリート圧縮強度と限界変形の評価(渡辺)(11)コンクリートと異形鉄筋の付着作用とダボ作用の相関(小林、野口)2.部材の解析用モデルと応用解析〔森田、青山、狩野〕(1)RC梁・柱のせん断伝達に関する実験(林)(2)RC造内柱・梁接合部のせん断抵抗機構に関する解析(青山)(3)RC造耐震壁の最大耐力への壁筋の効果(狩野)(4)RC構造曲げ破壊部材の繰り返し載荷時におけるエネルギー吸収機構(野村)既往の研究の調査により、各解析対象に対し重大な影響を与える解析モデルの抽出を行い、既往の解析モデルの問題点について検討し、問題点の解決に必要な基礎実験計画を作成した。基本的な問題についての研究テーマは、次に示すように、当初のものとほぼ対応しており、それぞれの実験及び解析を行い、結果をまとめながら検討を進めている。1.コンクリートの構成法則〔野口〕:(1)繰返し荷重を受けるコンクリートの応力度-ひずみ度関係に対するエンドクロニック理論の適用性(谷川),(2)破壊時のひびわれ方向を規定したコンクリートの破壊条件と構成法則(滝口),(3)部材の拘束筋の効果(野口)2.ひびわれ〔森田〕:(1)コンクリートの曲げ強度の寸法効果とクラックモデルの導出,(2)ひびわれの開閉挙動(野口,松崎)3.ひびわれコンクリート〔青山〕:(1)圧縮特性(渡辺,白井,野口),(2)正負繰返し載荷時のひびわれコンクリートモデル(野口)4.ひびわれ面での骨材のかみ合い〔狩野〕:(1)正負繰返し載荷時の骨材のかみ合い効果(渡辺)5.付着〔森田〕:(1)割裂付着特性の寸法効果(藤井),(2)部材の復元力特性に及ぼす付着の影響(林)6.ダボ作用〔狩野〕:(1)部材の付着とダボ作用の相関(小林)7.RC部材の挙動:(1)繰返し履歴によるエネルギー吸収の各要素の集中度と耐力低下(野村),(2)柱・はり接合部のせん断抵抗機構(青山)今後、さらに実験を進めながら、互いに関連する実験の情報交換を密に行い、解析モデル化についての検討も行う。61年度の基礎実験および解折結果を検討し,さらに地震時の正負繰返し荷重や配筋ディテールのように実際の設計に重要な問題点の解決に必要な基礎実験計画を作成した.基本的な問題についての研究テーマは,次に示すように,当初のものとほぼ対応しており,それぞれのテーマについて,実験および解析を行い,結果をまとめながら検討を進めている.1.コンクリートの構成法則[野口]:(1)引張・圧縮の繰り返し載荷時の特性(渡辺),(2)正負繰り返し載荷時の補強筋の拘束効果(滝口)2.付着[森田]:

(1)繰り返し載荷時の部材の付着機構(材),(2)鉄筋〓伏後の付着性状と解析モデルの検証(小林,野口)3.ひび割れコンクリート[青山]:(1)正負繰り返し載荷時のひび割れコンクリートの圧縮特性の劣化の評価(野口,白井),(2)ひび割れ開閉の評価と解析モデルの検証(松崎,野口),(3)破壊力学の適用性と解析モデルの検証(藤井)4.ひび割れ面での骨材のかみ合い[狩野]:(1)正負繰り返し載荷時のせん断伝達機構の評価と解析モデルの開発(野村,渡辺)5.ダボ作用[狩野]:(1)付着とダボの相互作用[小林]6.部材の解析モデルの開発(狩野,青山,野村,野口)今後,互いに関連する実験結果の情報交換を密に行い,各部材毎に有効な解析モデルの開発を進めていく予定である.61年度の基礎実験に基づく解析モデル、及び62年度の基礎実験結果を検討して解析モデルの開発を行うことを目標とした。そのために必要な補足実験も行い、解析モデルの精度向上を図るとともに、RC部材(柱、はり、柱・はり接合部、耐震壁等)の各解析対象に効果的な解析モデルの提案を行った。1.コンクリートの構成法則の補足実験と解析モデルの提案[野村、谷川、滝口、野口、白井]2.付着の補足実験と解析モデルの提案[森田、野口、林、小林、藤井]3.ひび割れコンクリートの補足実験と解析モデルの提案[青山、松崎、野口、白井、藤井]4.ひび割れ面での骨材のかみ合いの補足実験と解析モデルの提案[狩野、松崎、渡辺]5.ダボ作用と付着作用の相関に関する補足実験と解析モデルの提案[狩野、松崎、小林]6.部材の解析モデルの提案[林、青山、狩野、野村]7.解析対象と解析モデルの総合的な整合性の評価[森田、狩野、青山、野口]8.報告書のとりまとめと公表及びセミナーの開催[森田他全員]
光誘起反応過程におよぼす半導体表面の不均一性の効果とその応用的展開

(1)電解重合により調整されるポリピロール,ポリチオフエン,ポリフランのn型シリコン電極表面上への光増感電解重合析出挙動を,ヘリウムネオンレーザビームを電極表面上に点照射することにより調べた.その結果,いずれの高分子についても,電極を陽分極するほど,一定の電位のもとで電解電気量を増すほど,あるいは,光照射強度を増すほど光の照射部位をはみ出して高分子の析出の起こる傾向が顕著になることが明らかになった.このような高分子像の広がりには,電極表面内や析出した導電性高分子内での電極表面と平行な方向への正孔の拡散が関係していると考察した.(2)アルファターチエニルと過塩素銀を溶かしたアセトニトリル溶液中に,片面を鏡面,裏面を傷面としたn型シリコンウエハーを浸漬して鏡面を光照射すると,傷面上への銀の析出を伴なって光照射部位にポリチオフエンが光触媒的に析出することを見出した.この際のポリチオフエンの析出の解像度には,電解析出の場合と同様に,光照射強度ならびに光照射時間(光電解析出量に相当)がいちぢるしい影響をおよぼすことが明らかになった.(3)ポリチオフエンの光触媒析出反応を利用した光パターン形成の可能性を調べるために,ヘリウムネオンレーザビームを約10ミクロンに絞り,これをシリコンウエハー表面上で走査して,ビーム走査部位にポリチオフエンを析出させることを検討したところ,ビーム強度とビーム走査速度の選定によって,解像度の良いポリチオフエン析出像の得られることが分った.しかし,ポリピロールでは解像度の良い析出は得られなかった.この違いをもたらしているおもな原因に,吸光度の違いのあることが推定された.(4)ポリチオフエンの光触媒析出に際して,光照射するn型シリコンウエハーの鏡面に明瞭な傷をつけると,そこにはポリチオフエンが析出しないことが見出された.(1)電解重合により調整されるポリピロール,ポリチオフエン,ポリフランのn型シリコン電極表面上への光増感電解重合析出挙動を,ヘリウムネオンレーザビームを電極表面上に点照射することにより調べた.その結果,いずれの高分子についても,電極を陽分極するほど,一定の電位のもとで電解電気量を増すほど,あるいは,光照射強度を増すほど光の照射部位をはみ出して高分子の析出の起こる傾向が顕著になることが明らかになった.このような高分子像の広がりには,電極表面内や析出した導電性高分子内での電極表面と平行な方向への正孔の拡散が関係していると考察した.(2)アルファターチエニルと過塩素銀を溶かしたアセトニトリル溶液中に,片面を鏡面,裏面を傷面としたn型シリコンウエハーを浸漬して鏡面を光照射すると,傷面上への銀の析出を伴なって光照射部位にポリチオフエンが光触媒的に析出することを見出した.この際のポリチオフエンの析出の解像度には,電解析出の場合と同様に,光照射強度ならびに光照射時間(光電解析出量に相当)がいちぢるしい影響をおよぼすことが明らかになった.(3)ポリチオフエンの光触媒析出反応を利用した光パターン形成の可能性を調べるために,ヘリウムネオンレーザビームを約10ミクロンに絞り,これをシリコンウエハー表面上で走査して,ビーム走査部位にポリチオフエンを析出させることを検討したところ,ビーム強度とビーム走査速度の選定によって,解像度の良いポリチオフエン析出像の得られることが分った.しかし,ポリピロールでは解像度の良い析出は得られなかった.この違いをもたらしているおもな原因に,吸光度の違いのあることが推定された.(4)ポリチオフエンの光触媒析出に際して,光照射するn型シリコンウエハーの鏡面に明瞭な傷をつけると,そこにはポリチオフエンが析出しないことが見出された.
超電導コイルのクエンチ検出に関する研究

本年度は,「コイルを用いたクエンチ発生点の同定」と題した計画に基づき,同定法確立を目指して研究を行ってきた。現在までに発生点同定法として,コイルに多数の電圧端子を設ける方法が提案されているが,多数の電圧端子はシステムの複雑化や短絡故障を引き起こす要因となりうるため,少数端子,理想的には非接触で(端子を用いずに)クエンチ発生点を同定することが必要とされる。そこで,同定法確立のための基礎技術開発として,非接触クエンチ検出法の開発をまず行った。ここで非接触とは,電圧端子のうち誘導性信号除去のために用いられる中間電圧端子(以下中間端子)を用いないという意味である。通常電気的にクエンチを検出する場合には中間端子が用いられ,私が昨年度までに提案してきた「部分有効電力検出法」でもそうである。従って,部分有効電力検出法を,中間端子を用いずに且つ昨年度までに確立された高い検出精度を持った非接触クエンチ検出法として改良することを試みた。その結果,誘導性電圧検出コイル(ロゴウスキーコイル)を部分有効電力検出法に導入することで非接触かつ高精度のクエンチ検出法を開発することができた。この中間端子を用いずに非接触でクエンチを検出する方法は特に高電圧が印加される大型交流超電導コイルに対して有用な技術である。なぜなら,高電圧が印加されるコイルに中間端子を設けると,その接続部およびリード線で短絡故障が生じる危険性があり,本提案法ではこれを回避できるためである。本手法は現在特許出願中であり,現在は出願まで公表を見合わせてきた上記手法の詳細を述べた3編の論文(和文1編(雑誌名:低温工学),英文2編(雑誌名:Cryogenics, Elsevier journal Physica C)を投稿中および投稿準備中である。
非侵襲型血糖測定検査の感度・特異度からみた医療経済学的検討に関する研究

非侵襲型検査である呼気分析について、科学的、経済学的有用性の検討を行うことを目的とした。呼気中のアセトンをはじめとする揮発性有機化合物を高効率に濃縮するための針型抽出デバイスを開発し、糖尿病患者および健常者の呼気中アセトン濃度の測定を行い、血液検査との相関について検討を行った。また、支払意思法による経済的価値評価を行った。これらの結果から、呼気分析の糖尿病検査に対する使用可能性が示された。糖尿病の診断においては、血糖値あるいはHbAlcが測定されるが、そのためには採血(侵襲型)の検査が必要で、患者・被験者の苦痛や衛生上の問題もある。そこで、本研究においては、非侵襲型検査となりうる呼気中アセトン濃度による血糖値計測の利用可能性と、経済学的な観点からの有用性の検討を行うことを目的とした。本研究実施に先立ち、本研究関連機関において必要な倫理審査を行い、事前に承認を得た後、以下の項目について重点的に検討した。1)血液試料・呼気試料の収集ならびに分離分析条件の検討治療内容(食事・運動、経口血糖降下剤、インスリン)、過去の血糖コントロールレベルをもとにHbAlcレベル別に分け、血液および呼気サンプルを収集した。研究協力者の施設において、通常の方法により血糖値、HbAlc値を測定するとともに、連携研究者の施設において、呼気中アセトン濃度の測定を行った。具体的には、糖尿病患者の呼気を採取し、試料前処理条件を最適化したマイクロ試料前処理デバイスを用いて濃縮した後、分離条件を最適化したガスクロマトグラフィー/質量分析計(GC/MS)を用いて高感度測定した。本検討項目については、一層の性能向上を目指し、次年度以降も継続する。2)患者アンケート調査非侵襲型検査の価値評価のために、「仮想市場法」を用いた支払意志額調査のアンケート用紙を作成した。アンケート調査では、呼気採取の金銭価値を計測するものとし、実施可能性について、医療関係者を対象に検討を行った。本検討項目も、対象者を広げて次年度以降も継続する。1.呼気試料中揮発性有機化合物の高感度分離・分析ヒトの呼気中に含まれる揮発性成分の中でも、特に他の成分と比較して含有量が多く、疾患との関連が疑われるアセトンおよびイソプレンを高感度に検出する手法を構築した。具体的には、呼気試料中の揮発性成分を濃縮するための針型試料濃縮デバイスの開発および、濃縮した成分をそれぞれ分離した後にガスクロマトグラフィー/質量分析計(GC/MS)を用いて分析することが可能な新規キャピラリータイプの充填カラムの開発である。これにより、呼気試料中に含まれる種々の高揮発性有機化合物を迅速に濃縮した後に、それぞれ分離して、高感度に再現性良く検出することが可能となった。また、医療機関に通院中の患者の呼気試料の分析を行い、健常者との比較や呼気中の揮発性成分と血液検査の結果との関連について詳細に検討を行ってきている。2.仮想市場法アンケート調査非侵襲型検査の価値評価のために、「仮想市場法」を用いた支払意志額調査のアンケート用紙を作成した。アンケート調査では、呼気採取の金銭価値を計測するものとし、実施可能性について検討を行った。188名からアンケートを回収し、支払医師額の平均値は1746円、中央値は1000円であったが、男女差、日常生活において運動や食事に関心を持っているか否かによって、違いが認められた。また、再検査の受け入れは概ね2割と推定されたため、次年度は、アンケート調査結果を元に検査としての評価分析を行う。本研究では、非侵襲型検査である呼気分析について、その科学的な観点からの有用性と、経済学的な視点からの有用性の検討を行うことを目的としている。これまでに、呼気中のアセトンをはじめとする揮発性有機化合物を高効率に濃縮するための針型抽出デバイスを開発した。そして、糖尿病患者および健常者の呼気中アセトン濃度の測定を行い、血液検査との相関について検討を行った。次いで、健常人を対象とした支払意思法によるアンケート調査により、本検査法の経済的価値評価を行った。また、経済的価値判断の結果をもとに診断テスト分析を行った。糖尿病患者から得られた血液HbA1c濃度と呼気中アセトン濃度との間には強い相関があり、本検査法に対する支払意思額の中央値は1,000円、再検査に対するカットオフ値の最適値は20%と推定された。以上の結果から、呼気分析の糖尿病検査に対する使用可能性が示された。ほぼ当初のスケジュールどおりに、研究実施のための手法の開発(呼気データ分析方法、経済評価の方法)が進んでおり、データの収集も進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施の過程において、比較的耐糖能が正常に近い患者では、呼気データと血糖値データとの相関にバラツキが認められることが明らかになった。
10～13世紀ユーラシア東方における外交儀礼と国際秩序

1013世紀のユーラシア東方は、複数の国家が並立する多極化の時代であった。本研究は、各王朝間で盛んに往還した外交使節がそれぞれの朝廷でとりおこなった儀礼の体系的な研究である。とくに豊富な文献史料が残る契丹・北宋間、金・南宋間を中心に、西夏や高麗も視野に入れ、外交使節がとりおこなった儀礼を詳細に復元し、外交使節の相互派遣がユーラシア東方の比較的安定した国際関係の維持に果たした役割を明らかにした。本研究は、11世紀から12世紀にかけて契丹・宋間で相互派遣された国信使の外交儀礼制度を中核にすえながらも、その起源と後代への影響についても視野に入れ、外交儀礼の変容を王朝断代を越えて考察するものであるので、ひろく前代の唐代から13世紀のモンゴル時代登場までの本研究の遂行に必要な関連史料を網羅的に収集した。本研究にかかわり、5月には中華民国台北市へ出張し、中央研究院歴史語言研究所傅斯年図書館、国家図書館において関連する文献を調査・収集し、故宮博物院で契丹の考古資料の展示を参観した。また、前者では契丹仏教史にかかわる石刻拓本の閲覧・調査も同時におこなった。8月にはモンゴル国へ出張し、オルホン河流域の突厥・モンゴル時代の遺跡の調査とともに、契丹時代モンゴル高原進出の拠点であったと推測されているチン・トルゴイ城址などの契丹遺跡の調査をおこない、契丹の西北経営にかんする知見を深めた。そのほか、本研究と関連して、〓淵の盟より後の、1112世紀契丹皇帝の喪葬儀礼の研究をおこなった。『遼史』礼志にみえる喪葬儀礼の記述についての文献研究をすすめて儀礼の手順を復元し、同時に前代唐代の皇帝喪葬儀礼の儀注や、契丹王族墓から発見された考古資料、突厥やモンゴルなど前後する時代の中央ユーラシア遊牧民の喪葬風俗にかんする文献など多様な時代・性質の史資料と比較検討をおこなった。その結果、漢文文献の記述にみえるタームなどから唐風の喪葬を模倣して取り入れているようにみえながら、実際には唐代の儒教の礼制にもとづく喪葬とは大きく異なって、古くからの狩猟遊牧民としての風習を守り続けていたという、契丹の喪葬儀礼の特質が明らかとなった.その他の祭祀儀礼の特徴も含めて考えれば、契丹国家中枢の契丹人は最後までけっして漢化することはなく、みずからの「契丹」としての自己同一性を強く保持し続けていたのである。本研究は、11世紀から12世紀にかけて契丹・宋間で相互派遣された使節(国信使)の外交儀礼制度を、その起源と後代への影響についても視野に入れながら、その特質と変容過程を、王朝断代を越えて考察するものである。前年度に収集した史資料の整理・読解・分析を進め、論文執筆の準備をおこなった。現段階では、契丹・宋間でおこなわれた外交儀礼の起源については、契丹と中原に拠った沙陀国家(中国史にいう「五代」諸政権)のあいだの比較的対等な関係に由来する可能性が高いとの見通しを得ている。また、契丹における外交儀礼は、唐制に由来する中国王朝の賓礼を大幅にとりいれつつ、遊牧国家の伝統と融合した新しい形を持ったものであることを明らかにしつつある。そのほか、本研究の基礎となるものとして、10世紀から13世紀にかけてのユーラシア東部の国際関係についてのこれまでの研究史を概観し、今後の展望を示すべく、研究動向を発表した。そこでは、(1)戦前の日中における満蒙史・東北史研究の盛行による研究の開始(2)「中華世界秩序」を相対化する7080年代の台湾や欧米の研究者による1013世紀東アジアの多国体制という枠組の提起(3)近年の日中における宋朝中心視の相対化と遼金史見直しによる新展開、という研究史の流れをあとづけた。そのうえで、研究代表者が提唱してきた、〓淵の盟による契丹・宋間の和平関係を基軸にしてユーラシア東方における平和維持のためのしくみが創出されたとする「〓淵体制」について、比較的詳しく解説した。さらに、中央ユーラシア史とのつながりのなかで、この時代のユーラシア東方史をとらえなおすべきだとする今後の研究の課題を示した。本研究は、11世紀から12世紀にかけて契丹・宋間で相互に派遣された使節(国信使)がとりおこなった外交儀礼にかんする研究である。研究手法としては、その起源と後代への影響について視野に入れながら、制度の特質と変容過程を、王朝断代を越えて考察するものである。本年度は、前年度までに収集した史資料の整理・読解にくわえて中国における都城遺跡の考古学的調査・研究の最新成果をもとりいれ、遊牧民の風習にもとづき移動生活を送る契丹皇帝の居所(契丹語で「捺鉢」と呼ばれる)でおこなわれた北宋・西夏・高麗などの外国使節の謁見儀礼や宴会儀礼について分析をおこなった。

また、契丹・北宋間の外交儀礼を直接継承した金・南宋間の外交儀礼についての研究も進めた。前年度までにすでにほぼ分析を終えている契丹・宋間の外交儀礼の起源、宋の国都開封で宋帝と契丹使節のあいだでおこなわれる儀礼(朝見・朝辞・宴会、道中や国都でおこなわれる接待などを含む)にかんする問題もあわせ、本研究の成果をとりまとめた論考を近く学術雑誌に発表する予定である。そのほか、本研究課題に密接にかかわる問題として、10世紀から13世紀にかけてのユーラシア東部の国際関係について、主に契丹の動向に主眼を置いて概観する概説論文を『アジア遊学』契丹特集号に発表した。これまで積み重ねられてきた先学の研究蓄積に研究代表者自身の研究成果をくわえ、10世紀の契丹の勃興、11世紀の契丹・宋間のセン淵の盟による和平関係を基軸とする多国体制の確立、12世紀の女真(金)の勃興・南進と契丹(カラ・キタイ)の西遷という三つの局面に分けることによって、モンゴル統合以前の多極化時代のユーラシア東方史の大まかな見取り図を提示した。史料の収集と分析はじゅうぶん進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。すでに収集した史料の整理・読解・分析を深め、研究成果として学術雑誌に論文を発表する予定である。
低酸素による呼吸抑制の中枢機序に関する基礎的研究

低酸素ガス吸入時に出現する呼吸抑制の中枢機序を麻酔ラットを用いて検討した。また、呼吸抑制と同時に出現する循環状態の変化や自律神経活動の変化などについても総合的に検討した。1.呼吸抑制の本態低酸素ガス吸入時には末梢化学受容器からの求心性呼吸刺激情報が増加しているにもかゝわらず呼吸抑制が認められる。これは呼吸抑制が中枢性に生じることを示している。呼吸抑制の主因は呼息時間の延長による呼吸数減少である。これは低酸素によって吸息活活動の開始が遅延することによって生じる。低酸素時には交感神経活動が減少し、心拍出量と動脈血圧の低下も認められた。この血圧低下は呼吸抑制の出現を促進すると判断された。また心拍出量の減少に依存した酸素消費量の減少も認められた。従って低酸素による呼吸抑制は代謝の抑制に対応した現象であることが判明した。呼吸抑制を生じる際の動脈血Po_2は約45mmHg,静脈血Po_2は約26mmHgである。2.低酸素性呼吸抑制の軽減と防止動脈血圧の維持は呼吸抑制の発生を抑制した。血中炭酸ガス分圧の上昇も呼吸抑制を軽減した。女性ホルモンであるプロゲステロンも呼吸抑制に拮抗した。慢性にシアン酸ナトリウムを投与し軽度の低酸素状態に持続しておくと,急性の強度低酸素による呼吸の中枢性抑制の発生が著しく軽減した。以上により低酸素による呼吸抑制の本態および防止機序の全体像を明らかにし得た。急性の低O_2ガス吸入時の呼吸・循環パラメ-タ-および自律神経活動を麻酔ラットを用いて調べ、以下の知見を得た。1.低O_2ガス吸入時の呼吸パタ-ンと末梢化学受容器活動ハロタン麻酔ラットでは終末呼気Po_2(P_<ET>O_2)が5060mmHgまでは呼吸が促進するが、それ以下のP_<ET>O_2で呼吸が抑制される。この抑制は主に呼息時間延長による呼吸数減少によって生じる。一回換気量は増加したままである。呼吸抑制がみられる状態でも末梢化学受容器からの求心性活動は著しく増加している。末梢化学受容器求心路を切断するとP_<ET>O_2 100mmHgでも呼吸抑制がみられる。この際一回換気量、呼吸数とも減少する。以上の結果から、低O_2による呼吸抑制は空気呼吸時にも軽度に存在しており、また呼息時間調節回路が低O_2によって障害されやすいことが判明した。末梢化学受容器からの求心性活動はこれに拮抗するが、低O_2の程度が著しいと中枢性の抑制がこれを上まわり、換気が抑制される。2.低O_2による呼吸抑制に影響する因子上記の呼吸抑制は終末呼気Pco_2を一定に保った際の結果である。P_<ET>CO_2を維持せず呼吸刺激によってCO_2が洗い出されるままにすると、より高いPo_2で呼吸抑制がみられる。Pco_2を高い値に維持すると呼吸抑制は軽減される。従ってCO_2はある程度呼吸抑制に拮抗する。強い低O_2では血圧が低下する。この血圧低下を昇圧剤投与によって防止すると呼吸抑制が軽減される。低O_2耐性を増すとされている女性ホルモン・プロゲステロンを投与しておくと低O_2による呼吸抑制は軽減される。3.次年度計画低O_2時には血圧が低下し呼吸抑制を促進するので、低O_2時の循環動態と交感神経活動さらにO_2消費量、CO_2排出量を調べる必要がある。1.前年度の研究から低酸素時の血圧低下が呼吸抑制を増強することが明らかになったので,低酸素による血圧低下の機序,心拍出量の変化などを調べた。実験は全てハロタン麻酔ラットを用いた。呼吸抑制の出現に先行して腎交感神経活動の減少,心拍数と血圧の低下が認められた。

両側迷走神経切断後では交感神経活動は低酸素時に増加し、血圧の低下も軽度であった。従って低酸素時の交感神経活動変化と血圧変化は、肺迷走神経求心性活動に依存すると判断された。迷走神経存在下には低酸素による交感神経活動の減少と低酸素による直接的な血管拡張が加算され著しい血圧をもたらす。これが呼吸抑制の発生を増強すると結論できた。空気呼吸時には酸素消費量は心拍出量または酸素運搬量に影響されずにほゞ一定である。しかし低酸素時は心拍出量,酸素運搬量,酸素消費量とも減少する。しかも酸素消費量は心拍出量または酸素運搬量の減少に直接的に比例して減少した。すなわち低酸素時には酸素運搬量が減少することによって酸素消費を低下させると考えられた。2.低酸素時には呼吸抑制と共に酸素運搬量減少による酸素消費量の低下が認められた。低酸素時に換気血を増加させ低酸素血症を改善することが可能ならば好気的代謝の維持は可能と考えられる。しかし低酸素が著しい場合にはこの可能性は少なくなる。従って酸素消費量を減少させるほうが生体にとって有利である。強い低酸素時の酸素消費量の減少と呼吸抑制は低酸素に対処する生体反応の一つと見ることができる。
静脈血栓塞栓症に対する薬剤や器具を用いない最適な理学的予防法介入の確立

健常成人を対象に、足関節自動運動の基盤となる等張性と等尺性運動による下肢深部静脈血流速度と血流量への影響を検証し、直線上に増加することを証明した。また、足関節自動運動と呼吸様式変化による適正タイミングを、姿勢を変えた条件により検索し、適正タイミングが明らかになった。年齢の比較も行なった。さらに、新たな理学的予防法として、薬剤や器具を用いない足関節自動運動と呼吸法の併用法を考案し、適正な強度や回数を調査検討し、器具を用いた下肢深部静脈血流改善効果と非劣性であることを証明した。加えて、無電源の間欠的空気圧迫具である「深部静脈血栓予防具」発明し、無電源の「深部静脈血栓予防具」の特許出願を行った。静脈血栓塞栓症(VTE)は下肢の静脈内に生じた静脈の血栓(深部静脈血栓症:DVT)が遊離し、血管内を通って肺動脈を塞ぐこと(肺血栓塞栓症:PTE)で死に至る連続した病態である。深部静脈血栓症は、エコノミークラス症候群やロングフライト症候群などの名称として社会的に広く知られており、近年では中越沖地震や東日本大震災での震災時における被災地での避難場所による不動状態、それに続発する転倒や骨折、安静という血栓症発生への悪循環も指摘されている。また、VTEは整形外科を始めとする外科領域においても緊急を要する重篤な合併症の一つである。一方、VTEは国内外において予防ガイドラインは散見される。しかし、薬剤や器具を用いない理学的予防法による効果的な方法については科学的エビデンスが乏しく、高リスクに対して国内外のガイドラインでは携帯型間欠的空気圧迫装置を用いる方法しか推奨されていない。本研究では、これまで申請者らが行ってきた骨折患者におけるVTEの発生と予防に関する調査検討に基づいて、下肢の不動肢位によるVTE発生問題を解決するために、薬剤や器具を用いない最適な理学的予防法を開発し、臨床応用へと展開するための研究基盤を確立する。これにより、被災地も含めた薬剤や器具の用意ができない施設や病院での最良のVTE予防法を提供するエビデンスを構築し、わが国全体でのVTE発生率の低下、さらに死亡率の低下の一端に寄与できる。静脈血栓塞栓症(VTE)は下肢の静脈内に生じた静脈の血栓(深部静脈血栓症:DVT)が遊離し,血管内を通って肺動脈を塞ぐこと(肺血栓塞栓症:PTE)で死に至る連続した病態である.深部静脈血栓症は,エコノミークラス症候群やロングフライト症候群などの名称として社会的に広く知られており,近年では中越沖地震(平成19年),東日本大震災(平成23年),熊本地震(平成28年)での震災時における被災地での避難場所による不動状態,それに続発する転倒や骨折,安静という血栓症発生への悪循環も指摘されている.また,VTEは整形外科を始めとする外科領域においても緊急を要する重篤な合併症の一つである.一方、VTEは国内外において予防ガイドラインは散見される。しかし、薬剤や器具を用いない理学的予防法による効果的な方法については科学的エビデンスが乏しく,高リスクに対して国内外のガイドラインでは携帯型間欠的空気圧迫装置を用いる方法しか推奨されていない.本研究では,これまで申請者らが行ってきた骨折患者におけるVTEの発生と予防に関する調査検討に基づいて,下肢の不動肢位によるVTE発生問題を解決するために,薬剤や器具を用いない最適な理学的予防法を開発し,臨床応用へと展開するための研究基盤を確立する.これにより,被災地も含めた薬剤や器具の用意ができない施設や病院での最良のVTE予防法を提供するエビデンスを構築し,わが国全体でのVTE発生率の低下,さらに死亡率の低下の一端に寄与できる.静脈血栓塞栓症(VTE)の新たな理学的予防法として,薬剤や器具を用いない足関節自動運動と呼吸の併用法を考案し,適正な強度や回数を調査と検証し,独自の簡便かつ有効性の高い予防法の確立を目指した.本実験系において,対照として従来型の間欠的空気圧迫装置(逐次型空気圧式マッサージ器ハドマー330C,黒田精工社)および米国のVTEガイドラインで唯一推奨されている携帯型間欠的空気圧迫装置:Wiz Air DVT+S.F.T(HARADA.Inc)を用いて検証を行った.その結果,本併用法は下肢深部静脈血流停滞を改善させ,器具を用いた下肢深部静脈血流改善効果と非劣性であることが示された(Tsuda K, 2015).本法は,薬剤や器具を用いない安全かつ有効なVTEの新たな理学的予防法として期待できることが示唆され,新たな予防法の確立の一端に繋がった.静脈血栓塞栓症(VTE)は、下肢の静脈に生じた静脈の血栓(深部静脈血栓症:DVT)が遊離して、血管内を塞ぐこと(肺血栓塞栓症:PTE)で死に至る連続した病態である。DVTはエコノミークラス症候群やロングフライト症候群などの名称で社会的に広く知られており、近年では中越沖地震(平成19年)、東日本大震災(平成23年)での震災時に被災地ででの避難場所による不動状態、それに続発する転倒や骨折、安静という血栓発生への悪循環も指摘されている。一方、VTEの国内外のガイドラインは散見される。

しかし、薬剤や器具を用いない理学的予防法による効果的な方法については科学的エビデンスが乏しく、高リスクに対して国内外のガイドラインでは携帯型間欠的空気圧迫装置を用いる方法しか推奨されていない。本研究では、これまで申請者らが行ってきた骨折患者におけるVTE発生と予防に関する調査検討に基づいて、下肢の不動姿位によるVTE発生問題を解決するために、薬剤や電源器具を用いない最適な深部静脈血流をより促進させる理学的予防法を開発し、臨床応用へと展開するための研究基盤を確立し、これにより、被災地も含めた薬剤や電源器具の用意ができない施設や病院へ最良のVTE予防法を提供するエビデンスを構築し、わが国全体でのVTE発生率の低下、さらに死亡率の低下の一端に寄与できる。最終年度では、年齢の違いによる「足関節自動運動の基盤となる等張性運動および等尺性運動による下肢深部静脈血流速度および血流量への影響の検討」の影響を検証した。足関節自動運動と変化様式の併用による適正タイミングの検索を行った。また、呼吸法や姿勢変化による下肢挙上などの他の静脈還流のメカニズムを効果的に組み合わせた最適な深部静脈血栓症の予防法の検索を行った。健常成人を対象に、足関節自動運動の基盤となる等張性と等尺性運動による下肢深部静脈血流速度と血流量への影響を検証し、直線上に増加することを証明した。また、足関節自動運動と呼吸様式変化による適正タイミングを、姿勢を変えた条件により検索し、適正タイミングが明らかになった。年齢の比較も行なった。さらに、新たな理学的予防法として、薬剤や器具を用いない足関節自動運動と呼吸法の併用法を考案し、適正な強度や回数を調査検討し、器具を用いた下肢深部静脈血流改善効果と非劣性であることを証明した。加えて、無電源の間欠的空気圧迫具である「深部静脈血栓予防具」発明し、無電源の「深部静脈血栓予防具」の特許出願を行った。平成26年度は,健常成人を対象に、足関節自動運動の基盤となる等張性運動および等尺性運動による下肢深部静脈血流速度および血流量への影響を検証した。その結果、等張性運動および等尺性運動を行うことにより下肢深部静脈血流速度および血流量は直線上に増加することが明らかになった。また、生体が持ち合わせている生理的な静脈還流のメカニズムである筋ポンプ、呼吸ポンプ、姿勢などの因子を効果的に活用させるため、足関節自動運動と呼吸様式変化による適正タイミングを、姿勢を変えた条件により検索を行った。その結果、足関節自動運動と呼吸様式変化による適正タイミングが明らかになった。ときに息をこらえないで行う呼吸法、すなわちより効果的で安全で快適な方法により下肢深部静脈血流速度および血流量を増加させること可能になった。それら結果については今後報告を行っていく。これらのことから、本研究の最大の学術的特色である生体が本来有している機能を最大限に活用し、薬剤や器具などを用いない最適な理学的予防法を開発するためのエビデンスの基礎の一部を実証でき、平成26年度に予定していた研究計画を順調に進められている。また、以上の実験系において、対照として従来型の間欠的空気圧迫装置(逐次型空気圧式マッサージ器ハドマー330C,黒田精工社)および米国のVTEガイドラインで唯一推奨されている携帯型間欠的空気圧迫装置:Wiz Air DVT+S.F.T(HARADA.Inc)を用いて検証を行った。それらの研究成果についても報告する予定であり,一部についてはすでに報告した。被災地も含めた予防薬剤や器具の用意がない施設や病院での最良かつ最適なVTE理学的予防法を提供するためのエビデンスの構築の一端を担うことができた.
プラズマ励起ラジカル分布が有機反応プロセスに及ぼす影響

プラズマはラジカルの高い励起エネルギーを供給できるので、基底状態では空軌道のいろいろな箇所に電子が入り込むことで、非常に活性の高い状態をとることができる。本研究ではこれらの励起ラジカルが有機反応プロセスに及ぼす影響を明らかにし、選択的に有機反応プロセスを行う方法を検討する。そして、本研究成果を新規の触媒開発や無触媒による難分解物質分解・合成技術として展開していく。
ε型Cキナーゼによるケラチン構造の制御と生理機能の解析

プロテインキナーゼC(PKC)は、12種類の分子種からなる蛋白質リン酸化酵素群である。我々はこれらのクローニングで発見した分子の構造と機能について解析し、今までにホルモン分泌や、細胞の増殖と分化、また、細胞死の決定等にPKCが分子特異的に関与する事を示してきた。更に、脳下垂体腫瘍由来のGH細胞株のホルモン分泌系において、ε型PKCが視床下部ホルモンのTRH(thyrotropin-releasing hormone)刺激で強く活性化され、中間径繊維構造のケラチン8(K8)をリン酸化することを見出した。本研究は、ε型PKCの細胞内基質として同定したII型ケラチンのK8に焦点をあて、ホルモン刺激によるε型PKCの活性化以降の分子作用機構とそれらの生理機能について明らかにすることを目的として、平成13年度より15年度まで分子生物学的手法にプロテオーム解析、組織免疫学的手法を加味した研究を行った。その結果、ε型PKCによるケラチンのリン酸化部位は3箇所以上あるが、生理的なホルモン刺激によってはこれらの少なくとも2箇所がリン酸化されることが判明した。また、ホルモン刺激によって、アクチン繊維系の制御因子であるMARCKSやcofilin/destrinのリン酸化レベルが変動すると共に、微小管系の制御因子であるstathminのリン酸化も起こること、また、調節性開放放出の増強を含むいくつかの生理的変化が起こることが明らかとなった。ケラチンは単層上皮系中間径繊維の構成物質であるが、ε型PKCによるリン酸化によって、単独か、あるいは、他の骨格繊維制御蛋白質とのダイナミックな連携によって、これらの生理的変化のいずれかに関与していると考えられる。特に、生理的な刺激応答系の解析では、脳下垂体腫瘍由来のGH細胞株のホルモン分泌系において、ε型PKCが視床下部ホルモンTRH(thyrotropin-releasing hormone)刺激で強く活性化され、中間径繊維構造のケラチン8(K8)をリン酸化することを見出している。本研究は、ε型PKCの細胞内基質として同定したII型ケラチンのK8に焦点をあて、ε型PKCの活性化以降の分子作用機構と単層上皮系中間径繊維構造の生理機能について明らかにすることを目的として平成13年度より開始した。本年度は、TRHおよびホルボールエステル刺激によるリン酸化動態について、ε型PKCを過剰発現させたGH細胞株を作成してプロテオーム解析を行い、PKCを介したcofilin/destrinの活性化がMARCKSの活性化と、共同してアクチン系細胞骨格構造の再編成を促進していることを示唆する結果を得た。また、ケラチン8のホルモン刺激によるリン酸化動態は極めてダイナミックな変化であり、ε型PKCを介したリン酸化とオカダ酸感受性ホスファターゼによる脱リン酸化が昂進していることが示唆された。更に、免疫沈降と二次元電気泳動によってケラチンを精製し、MALDI-TOF/MSとナノスプレータンデムMSによる解析で、約80%のアミノ酸配列を同定した。これらの領域は、ケラチン構造の中央部に位置するRODドメイン全域を覆っており、リン酸化されていない領域であった。現在N末のHeadドメインとC末のTailドメインに存在するリン酸化部位を検索中である。本研究は、ε型PKCの生理的基質として同定したII型ケラチンに焦点をあて、ε型PKCの活性化以降の分子機構と細胞骨格繊維構造の生理機能について明らかにすることを目的として、平成13年度より開始した。昨年度は、脳下垂体腫瘍

由来GH細胞のホルモン刺激応答系をモデル系として用い、ε型PKCを過剰発現させたGH細胞株を作成して、視床下部ホルモンのTRH (thyrotropin-releasing hormone)刺激によるリン酸化動態についてプロテオーム解析を行い、PKCを介した間接的なcofilin/destrinの活性化(脱リン酸化)とε型PKCによるMARCKSの直接的活性化が起こることを示した。本年度は、これら蛋白質の活性化と共にアクチン系細胞骨格構造の再編成が促進ざれ、細胞の形態を変化させることを示唆する結果を得た。更に、PKC分子種の精製標品によるin vitroリン酸化実験により、II型ケラチンがε型PKC特異的にリン酸化されることを示した。また、免疫沈降と二次元電気泳動によって非リン酸化とリン酸化ケラチンを分離精製し、MALDI-TOF/MSとナノスプレータンデムMSによる詳細な質量分析で、約80%のアミノ酸配列を同定した。これらの領域は、ケラチン構造の中央部に位置するRODドメイン全域とN末のHeadドメインの約半分とC末のTailドメイン約半分を覆っており、リン酸化されていない領域であることが示唆された。そこで、N末のペプチドを合成してin vitroによるリン酸化の解析を行い、II型ケラチンのHeadドメインN末領域にε型PKCによるリン酸化部位が存在することを明らかにした。本研究は、脳下垂体腫瘍由来GH細胞のホルモン刺激応答系をモデル系として、ε型PKCの生理的基質として同定したII型ケラチンに焦点をあて、ε型PKCの活性化以降の分子機構と細胞骨格繊維構造の生理機能について明らかにすることを目的とした。昨年度までに、ε型PKC過剰発現細胞株と野生株を用いて、視床下部ホルモンのTRH(thyrotropin-releasing hormone)刺激による細胞内蛋白質のリン酸化動態についてプロテオーム解析を行い、比較検討した。その結果、PKCを介した間接的なcofilin/destrinの活性化と、ε型PKCによるMARCKSとII型ケラチンの直接的活性化が起こることを示した。ε型PKC精製標品によるin vitroリン酸化実験により、II型ケラチンが特異的にリン酸化されることを示した。また、免疫沈降と二次元電気泳動によって非リン酸化とリン酸化ケラチンを分離精製し、MALDI-TOF/MSとナノスプレータンデムMSによる詳細な質量分析で、約80%のアミノ酸配列を同定し、II型ケラチンのHeadドメインN末領域にε型PKCによるリン酸化部位が存在する可能性を示唆した。本年度は、N末のペプチドを合成してin vitroによるリン酸化の解析を行い、ナノスプレータンデムMS分析によってリン酸化部位を特定した。更に、リン酸化部位特異的抗体を作成して、ε型PKC過剰発現細胞株において内在性ケラチンのリン酸化が上昇していることを確認した。また、ε型PKC過剰発現細胞株ではホルモン分泌などの幾つかの生理的変化が観察されたことから、これらのいずれかにII型ケラチンのリン酸化上昇が関与していることが示唆された。