hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トレ-ニング期におけるスポ-ツ選手の身体組成向上についての栄養摂取からの検討

1.被検者は大学陸上競技部男子投てき選手17人(1821才)で,体重と身体組成に差のないように2群に分けた。2.両群の平均1日当りのエネルギ-摂取量はI群が1.5g/kg/日,II群が2.1g/kg/日でビタミンとミネラル類はRDAを十分に充足した。3.摂取エネルギ-に対する脂質摂取量の割合が減少した事によると考えられる体脂肪量の減少がI群にみられたものの,両群ともにLBWの増減はみられなかった。4.皮脂厚,周径囲には変化がみられなかった。5.筋力,全身パワ-は特にトレ-ニング方法の影響を受け易いため,たんぱく質摂取量の多少における影響としては判断しにくいが,全身パワ-がII群で上昇した。6.RBC,Hb,Htについては両群とも正常範囲内にあった。また,規定食摂取前において正常範囲外にあったBSとSFeは,たんぱく質摂取量の多少にかかわらずRDAを充足する食事をすることで正常範囲内にまで変化し、その他に変化した項目については正常範囲内での変化であった。7.窒素出納は両群共に正出納であった。以上の結果から,エネルギ-摂取量が等しければ過剰なたんぱく質の摂取は鍛練者である投てき選手のトレ-ニング期においては,LBWの増加に寄与しないことが明らかとなった。また,本研究での規定食では身体諸機能の指標としての血液成分で好転現象がみられ,悪化することはなかった。これらのことから、本研究での条件下におけるスポ-ツ選手の食事としては適切であったと考えられる。
一方向性光増幅器実現の為の基礎研究

光領域において、信号の伝搬方向に対し非可逆に増幅する能動素子、つまり一方向性光増幅素子は存在していない。本研究は、真空中に放射された電子ビームを用い、一方向性の光増幅器を実現しようとするものである。誘電体導波路を伝搬する光は、導波路の屈折率の為、自由空間での光速より遅くなる。また、光は誘電体導波路から外界に一部を染み出して走行する。電子ビームを誘電体導波路の表面に沿って伝搬させ、電子ビームの速度を導波路中を伝搬する光の速度に一致させると、染み出している部分を通じて、電子ビームのエネルギーが光に移り、光が増幅される。逆方向へ伝搬する光は、電子ビームと速度が大きく異なるので、増幅されない。なお、光が増幅されるためには、電子ビームの走行方向に光の電界成分がなければならず、TM波だけが増幅される。以上が、提案している一方向性光増幅器の動作原理である。当該科学研究費が供与される平成11年度までの各種予算により、真空装置を母体とした実験装置をくみ上げてきたが、昨年度の本予算で電子レンズを購入し、電子ビームの集光性を改良した。また、電子ビームによる材料の帯電が実験を不安定にしていたので、導波路表面にストライブ状の電極を付け、帯電した電子をアースに逃がす様な構造にした。その結果、a-Si蒸着膜をコア層とする誘電体導波路で、導波光の増強を観測した。増強するTM波の電子加速電圧依存性はほぼ理論計算と一致し、提案している現象であろうと推測している。しかし、TE波も増強している為、材料での光吸収と発光が特性に関与している可能性もあり検討している。導波損失の少ないSOI基板を導波路として利用する実験や、入射光用の導波路部試作も始めたが、まだ、データを得るには至っていない。昨年度までは、特別設計の真空チャンバーに、RHEED用電子銃を取り付け、View Port付近に設置した誘電体光導波路の表面に沿って電子ビームを走行させた。導波路からの発光が観測されたが、偏波面依存性が無く、基板材料からの発光であろうと判断された。理論予測と比較すると、電子ビームの収束性が悪く、電流密度が低すぎ事が判った。そこで、本年度は、当該研究費で特別設計の電子レンズを購入し、電子銃と誘電体導波路の間に挿入した。

電子ビームが前年の1/300程度に収束され、導波路から強力な発光が観測された。光は、導波路の端面から出射しており、基板材料からの発光だけでなく、何からの導波作用と増幅作用が存在していることを意味している。また、TM波とTE波の強度差から、利得定数を見積もると、理論計算に近い分散関係を示している。しかし、電圧依存性などが不明であり、またTE波成分が強すぎるなどの疑念が残っている。現在、最大の問題は、現象が不安定であり、詳細な測定が出来ないことであり、動作の安定化を試みている。光領域において、信号の伝搬方向に対し非可逆に増幅する能動素子、つまり一方向性光増幅素子は存在していない。本研究は、真空中に放射された電子ピームを用い、一方向性の光増幅器を実現しようとするものである。誘電体導波路を伝搬する光は、導波路の屈折率の為、自由空間での光速より遅くなる。また、光は誘電体導波路から外界に一部を染み出して走行する。電子ビームを誘電体導波路の表面に沿って伝搬させ、電子ビームの速度を導波路中を伝搬する光の速度に一致させると、染み出している部分を通じて、電子ビームのエネルギーが光に移り、光が増幅される。逆方向へ伝搬する光は、電子ビームと速度が大きく異なるので、増幅されない。なお、光が増幅されるためには、電子ビームの走行方向に光の電界成分がなければならず、TM波だけが増幅される。以上が、提案している一方向性光増幅器の動作原理である。当該科学研究費が供与される平成11年度までの各種予算により、真空装置を母体とした実験装置をくみ上げてきたが、昨年度の本予算で電子レンズを購入し、電子ビームの集光性を改良した。また、電子ビームによる材料の帯電が実験を不安定にしていたので、導波路表面にストライブ状の電極を付け、帯電した電子をアースに逃がす様な構造にした。その結果、a-Si蒸着膜をコア層とする誘電体導波路で、導波光の増強を観測した。増強するTM波の電子加速電圧依存性はほぼ理論計算と一致し、提案している現象であろうと推測している。しかし、TE波も増強している為、材料での光吸収と発光が特性に関与している可能性もあり検討している。導波損失の少ない、SOI基板を導波路として利用する実験や、入射光用の導波路部試作も始めたが、まだ、データを得るには至っていない。
遺伝情報維持機構の欠損あるいは亢進したモデルマウスの作成と個体形成への影響

色素性乾皮症A群遺伝子(XPA遺伝子)のエキソン4にneo遺伝子を挿入する事によりXPA遺伝子をノックアウトしたマウスを樹立した。このマウスは外見上特に異常は認められなかったものの、ヌクレオチド除去修復能を欠損しており、非常に低線量の紫外線照射でも高頻度に皮膚癌を発症する事を明らかにした(田中)。また、低濃度の化学発癌剤DMBAの塗布により、高頻度にパピローマが発症した(中鶴)。紫外線感受性げっ歯類細胞の遺伝的相補性第5群の遺伝子をクローニングし、それがXPG群の原因遺伝子でもある事を明らかにした。また、XPG遺伝子のN端にneo遺伝子を挿入する事によってXPG遺伝子を破壊したマウスを樹立した。XPG欠損マウスはメンデル遺伝にそって生まれたものの、離乳期前までに全てのホモ接合体マウスは死んでしまった。この結果から、XPG遺伝子はヌクレオチド除去修復過程以外にも生命維持に必須の機能を持つ事が示唆された(塩見)。MGMT遺伝子、8-oxo-dGTPaseをコードするMTHl遺伝子をクローニングし、それぞれの遺伝子をノックアウトしたマウスを樹立した。MGMT遺伝子欠損マウスはほぼ正常に成育するが、野生型マウスに比べて体重は約85%であった。また、アルキル化剤メチルニトロソウレアに対して極めて高感受性を示し、薬剤投与により血球系や免疫系の細胞の著減、消化管粘膜の重篤な損傷が観察された。MTHl遺伝子をノックアウトしたマウスは今のところ特に高い自然発癌率を示さない事が明かになっている(續)。大腸菌RecA、酵母Rad51のヒトおよびマウスホモログ遺伝子をクローニングし、マウスRad51遺伝子のターゲテイングを行なったが、ホモ接合体マウスは発生初期に致死になる事が明かになった(森田、續)。体細胞突然変異の検出のため、大腸菌rpsL遺伝子をモニター遺伝子にしたトランスジェニックマウス(HITECマウス)を樹立した。このマウスにアルキル化剤メチルニトロソウレアを投与した結果、細胞分裂の盛んな脾臓、胸腺、肺、胎児肝臓などに有意な突然変異率の上昇がみられ、そのほとんどはG→Aトランジションであった(中村)。高等真核生物の、DNA除去修復に関わるA、G群色素性乾皮症遺伝子(XPA、XPG遺伝子)、アルキル化剤によるDNA損傷を修復するO^6メチルグアニンメチルトランスフェラーゼの遺伝子(MGMT遺伝子)、活性酸素によって生じる8-oxo-dGTPを加水分解する8-oxo-dGTPase遺伝子の個体レベルでの役割を解析する為、遺伝子ターゲッテイング法によりそれぞれの遺伝子機能を欠損したモデルマウスの樹立とその解析を目的にして研究を進めた。XPA欠損マウスについては樹立に成功し、このマウス由来の細胞は、紫外線に高感受性を示し、DNA除去修復能が欠損していた。さらに、XPA欠損マウスの背中に化学発癌剤DMBAを塗布すると、正常マウスに比し、非常に高頻度に早期からパピローマが出現し、少なくとも高発癌性に関しては、XPA欠損マウスはXP患者の良いモデルになると思われた。XPG遺伝子に関しては、ポジテイブ-ネガテイブ選別法(PNS)に添ってターデッテイングベクターを作成、ES細胞に導入して相同組換え体を選別中である。

8-oxo-dGTPase遺伝子に関しても同じレベルにある。MGMT遺伝子に関しては、相同組換え体を得て、これを胚盤胞に注入しキメラマウスを得ている。一方、大腸菌MGMT遺伝子であるada遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを樹立し、このマウスのメチルトランスフェラーゼ活性は正常マウスの6-8倍の高値を示し、ジメチルニトロサミン等による肝癌発生の有意な抑制が認められた。他方、in vivoでの体細胞突然変異頻度やその性質を大腸菌系で検出できるシャトルプラスミッド(大腸菌rpsL遺伝子を持つpML4;rpsL遺伝子に突然変異が起こると、このpML4を持つ大腸菌はストレプトマイシン抵抗性となる)を遺伝子導入したトランスジェニックマウス(HITECマウス)を樹立した。このマウスを用いれば、マウス生体内で生じた突然変異を迅速簡便に検出可能である。さらに、HITECマウスとXPA欠損マウスを交配し、pML4を持つXPA欠損マウスを樹立中である。色素性乾皮症A群遺伝子をノックアウトしたマウス(XPAマウス)を用いて、紫外線による皮膚発癌実験を行なった。マウスの背中を剃毛し、紫外線(UVB)をそれぞれ1000J/m2,2000J/m2,4000J/m2週3回照射した。正常マウスにはこれらの紫外線量では何の変化も認められなかったが、XPAマウスでは、2000J/m2,4000J/m2の紫外線照射1週間後に皮膚潰瘍が形成され、紫外線に高感受性である事が示された。4000J/m2の紫外線量では12週、2000J/m2では24週より急速に増大する腫瘍がXPAマウスに出現し、病理学的に有棘細胞癌と診断され、ヌードマウスに移植するとこれらは腫瘤を形成した。以上のデータより、XPAマウスは紫外線照射により皮膚発癌が非常に高頻度に起こる事が示唆され、A群XP患者における日光誘発皮膚癌の発症機構を探るよいモデルになる事が示唆された。一方、大腸癌のMutT遺伝子は、ヌクレオチドプールにおいて、突然変異原性が強い酸化型の8-oxo-dGTPを8-oxo-dGMPに加水分解する酵素8-oxo-dGTPaseをコードする事が明かになった。そして、この遺伝子のホモログ(MTH1)がヒト、マウスからもクローニングされた。高等動物におけるこの遺伝子の発癌や老化過程等における役割を解明するため、遺伝子ターゲテイング法によりMTH1遺伝子をノックアウトしたマウスを樹立した。このマウスは正常に誕生し、大きな形態学的および行動上の異常は認められていない。他方、色素性乾皮症G群(XPG)遺伝子の一方の対立遺伝子をターゲテイングしたES細胞を樹立し、キメラマウスを現在作成中である。また、in vivoでの体細胞突然変異を大腸菌系で検出できるシャトルプラスミッドpML4を遺伝子導入したトランスジェニックマウス(HITECマウス)を用いて、脳、脾臓、肝臓での自然突然変異頻度を算出したところ、5x10-5という値が得られた。このマウスをMNUで処理すると、突然変異頻度が5倍増加し、この系の有用性が示唆された。遺伝子ターゲティング法により樹立されたXPA遺伝子欠損マウスは、形態上、行動上明らかな異常を示さず、生殖能も保持していたが、ヌクレオチド除去修復能はほぼ完全に欠損していた。
サイトカイン産生異常におけるNF-κB/Relの機能変化とその制御異常

HTLV-1感染によるリンパ球の腫瘍化の機序として、このウイルスの癌遺伝子のTaxによるNF-κBの活性化と、その結果起るIL-2/IL-2リセプター、IL-6、IL-1β、GM-CSF等の種々の免疫関連遺伝子の発現異常が原因と考えられているが、明らかではない。我々は、最近、NF-κBファミリーの一員のc-Relが、NF-κBのp50サブユニットの前駆体のp105を含む他の細胞内因子と複合体を形成し、NF-κBの働きを抑制する事、更に、HTLV-1感染細胞でのIL-6産生異常はTaxがc-Rel複合体による抑制を解除した結果である事を明らかにした。本研究は、Taxのc-Rel複合体への作用を明らかにする事を目的とし、本年度は、まずc-Re複合体の性状の解析を行った。その結果、c-Rel複合体中には、p105以外にp105と相互作用する細胞内因子が認められた。我々は発現ベクターを用いたcDNAライブラリーより、蛋白質間相互作用を利用した新しいスクリーニング法により、p105と相互作用する新しい細胞内因子をクローニングできた。この新しい細胞内因子の遺伝子は主にTリンパ球で発現し、そのサイズは約5kbである事、更にc-jun、C/EBP、c-myc転写因子ファミリーに共通に認められる二量体形成モチーフであるleucinezipper構造を持ち、この構造を介してp105を相互作用している事が新たになった(発表準備中)。今後更に、このp105と相互作用する新しい細胞内因子が、NF-κBの活性化及びそれに伴って起る種々のサイトカイン遺伝子の活性化にどのような役割を果しているのか、またTaxによってp105との相互作用がどのような影響を受け、Tリンパ球腫瘍化にどのような役割を果たしているのかについて研究を進めていく。
ヒメジの触鬚における味蕾と神経分布および触鬚神経の中枢への投射

ヒメジは下顎に棍棒状の一対の触鬚(ヒゲ)を有し、これを巧みに動かして砂泥中から餌を探して摂餌する。本研究ではこの触鬚に存在する味蕾の一般構造、味蕾の分布、神経線維の味蕾の支配様式を明らかにした。続いて、この神経の中枢への投射を調べ、触鬚が顔面葉でどのように表わされているかを調べた。味蕾は触鬚の基部から先端に至る全表面に分布する。分布密度は先端に行くほど高く、基部の方では低い。中間部から先端部にかけては味蕾は全表面にぎっしりと分布し、基部付近では68個の味蕾がグループとして分布し、そのまわりは味蕾がみられなかった。この味蕾を支配する神経線維を標識すると味蕾は14個からなるクラスターを形成していることが分かった。味蕾を支配する機能的単位は約90本の線維からなる小束で、これは触鬚神経から連続的に生じ少し遠位方向に走った後、内側と外側に分かれ表皮の下を環状に走りそれぞれ2個のクラスターの味蕾を支配する。つまり、一つの小束は触鬚のある高さの環状面に存在する56個の味蕾を支配し、この魚種の触鬚は精密な味覚と触覚のプローブで正確に深さを探知することが分かった。触鬚神経は顔面葉の皺と層構造を呈する部位に局在的に投射し、触鬚全体はたの味覚上皮に比べ著しく拡大されていることが分かった。おそらく機能的単位の小束が局在的に投射し、触鬚全体が基部から先端にまで連続的に表わされているものと推察される。ヒメジ科の魚の味蕾の神経支配様式は高度に組織化されていることが判明した。触鬚神経から触鬚の基部から先端にかけて生じる縦軸神経束が機能的に一つの単位である。この神経束には味蕾を支配する約90本の線維が含まれ、そのすべてが触鬚の遠位-近位軸のある高さの環状面に存在する約56個の味蕾を支配する。即ち、縦軸神経束の中の個々の神経線維は、上皮中の味蕾に達するまでに何度も分岐を繰り返し、最終的に56個の味蕾を支配することになる。味覚神経線維には触覚と味覚に感ずる二種類の線維が存在するので、おそらくヒメジは触鬚のある環状面に存在する味蕾の機械刺激と味覚刺激に鋭敏に応答し、砂泥中やその表面の餌を正確に感知し摂取していると推察される。この魚の味覚中枢で特に顔面葉が発達し、その表面は皺を呈し、中に複雑に走る小葉が形成されている。各小葉には明瞭な層構造が存在し、顔面葉の大半は触鬚からの投射を受けることが判明した。おそらく、触鬚のある高さに終わる縦軸神経束が皺と層構造を呈する顔面葉に局在的に投射していると推察される。今後この機能的単位の縦軸神経束がどのような味覚と触覚情報を送るか生理学的に検討していく予定である。

中間部から先端部にかけては味蕾は全表面にぎっしりと分布し、基部付近では68個の味蕾がグループとして分布し、そのまわりは味蕾がみられなかった。この味蕾を支配する神経線維を標識すると味蕾は14個からなるクラスターを形成していることが分かった。味蕾を支配する機能的単位は約90本の線維からなる小束で、これは触鬚神経から連続的に生じ少し遠位方向に走った後、内側と外側に分かれ表皮の下を環状に走りそれぞれ2個のクラスターの味蕾を支配する。つまり、一つの小束は触鬚のある高さの環状面に存在する56個の味蕾を支配し、この魚種の触鬚は精密な味覚と触覚のプローブで正確に深さを探知することが分かった。触鬚神経は顔面葉の皺と層構造を呈する部位に局在的に投射し、触鬚全体はたの味覚上皮に比べ著しく拡大されていることが分かった。おそらく機能的単位の小束が局在的に投射し、触鬚全体が基部から先端にまで連続的に表わされているものと推察される。
在宅高齢糖尿病患者のインスリン療法導入時評価指標の開発と映像媒体の利用効果

20092011年にかけて本邦で相次いで認可されたGLP-1受容体作動薬は、低血糖を起こしにくいという特徴と、内服および3日に1回程度の注射投与が可能など使用方法が発展段階にある。特に高齢者では内服治療とインスリン治療を結ぶ役割を担うことが期待され、新規インスリン導入における医学的評価がなざれているところである。このため、増大する高齢糖尿病患者においても、インスリン導入の際の新規患者指標には慎重な対応が必要な状況となった。よって、本研究の平成23年度における目的は、前年度のインタビュー調査から得られた、現在インスリン療法を行っている高齢糖尿病患者の困難と問題点について信頼性を検討し、家族や介護者にも使用できる医療機関来院時の指導媒体を作成する事とした。方法は、高齢糖尿病患者のインスリン治療、および困難に関する国内外の医療文献から抽出した22編から、量的評価研究を絞り入手できた8編についてレビューし検討した。また、米国で使用されるインスリン治療患者に向けた指導用冊子から、高齢者への情報提供の項目と表現を収集し、日本で適用できる内容を医師、看護師、栄養士など多職種で検討した。結果は、高齢者の糖尿病への指導媒体に含まれる内容として、1)病態説明・現在の状態を繰り返し確認しあう等、2)食事療法ではお茶の時間の内容や嗜好の偏りへの配慮等、3)運動療法では外出習慣と室内でも身体を動かす習慣付け等、4)注射機器の扱いではルーペの常備や不具合時の相談先の明示等、5)低血糖症状時の飲食物を具体的に示すこと等、5)フットケアで足浴や爪切りの手順の説明等、より生活に沿った具体的な指導が求められ、協力医療機関の医師・栄養士・薬剤師とともに「60歳からの糖尿病-より上手くつきあうために-」カラー全12pの小冊子を作製した。今後も、増え続けるインスリン治療が必要な2型高齢糖尿病患者の支援への一助となる研究につなげて行きたい。本研究の平成22年度における目的は、1)在宅で生活する高齢糖尿病患者やその介護者のインスリン療法に対する認識や不安、困難を明らかにすること、2)インスリン導入における評価指標を探索することである。方法は、糖尿病専門クリニックにおいて既にインスリン療法を行っている65歳以上の高齢患者12名を対象に、約30分の半構造化面接を行った。男性7名(63.6%)で、平均年齢は72.5歳(SD5.4であった。内容はインスリン療法開始時の思い、インスリン注射器具・針・チップへの印象、わかりにくかった点、困った点、知っておくとよい知識や対処について尋ねた。また、承諾を得て処方内容や当日の血糖値、HbAlcなどの生化学データを収集した。さらに国内外の文献検索、および既存資料の検討と、糖尿病専門外来の看護師2名(経験年数5年以上)に高齢者へのインスリン療法指導における留意点、高齢者からのインスリン療法実施上の相談内容を尋ねた。結果は、1)認識や不安ではインスリン注射の意味・治療の継続性への理解不足、食事や飲酒との関連性の理解と実施の不一致、治療によるストレス、専門用語の多さ・新機種への交換の対応における混乱などが挙がった。困難としては器具の不調時の対処、外出先への物品の携帯しにくさ、注射部位の確認忘れ、高血糖・低血糖時の指示理解、外出先での注射のしにくさ、自己血糖セルフモニタリングなどが挙げられた。2)国内外の先行研究はまだ少ないが、認知機能を評価するMMSE(Mini-mental-state-examination)得点が血糖コントロールと負の相関があること、基本的日常生活動作を評価するBarthel Index得点が、自己注射の可否の判断により有効との報告が得られた。看護師からは、高齢者においては(1)身体機能と認知機能、および介護状況の評価、(2)介護者と共に基本的な手技と繰り返しによる知識提供、(3)対象者の生活習慣に添った指導プログラム設定の必要性が示唆された。結果は、高齢者の糖尿病への指導媒体に含まれる内容として、1)病態説明・現在の状態を繰り返し確認しあう等、2)食事療法ではお茶の時間の内容や嗜好の偏りへの配慮等、

3)運動療法では外出習慣と室内でも身体を動かす習慣付け等、4)注射機器の扱いではルーペの常備や不具合時の相談先の明示等、5)低血糖症状時の飲食物を具体的に示すこと等、5)フットケアで足浴や爪切りの手順の説明等、より生活に沿った具体的な指導が求められ、協力医療機関の医師・栄養士・薬剤師とともに「60歳からの糖尿病-より上手くつきあうために-」カラー全12pの小冊子を作製した。今後も、増え続けるインスリン治療が必要な2型高齢糖尿病患者の支援への一助となる研究につなげて行きたい。
流体力学極限の問題とその周辺

15年度に2種類の保存量がある格子気体モデルを導入し,そのスペクトル-ギヤップの評価を与えた[An estimate of the spectral gap for zero-range-exclusion dynamics, Osaka Jour.Math.141(no.4)(2004)].このモデルは非勾配系で,しかもスピン値が有界でないため、その流体力学極限の問題を扱う上で様々な技術的困難が起こり,それらを解決することは興味深い問題である.得られたスペクトル-ギヤップの評価は他のモデルで知られているような密度に関する一様性を持たないが,流体力学極限の問題を扱うには十分精密なものであろうとおもわれる.実際,16年度の研究でこの評価に基づいて流体力学極限に対応した平衡揺動の収束とその極限の特徴付けを与えることができた[Equilibrium fluctuations forzero-range-exclusion processes, Jour.Stat.Phys.(2004)].その証明に際し、有限系に対する揺動過程の緊密性を示すための評価が自明でなかったが、時間反転を用いることで問題が解決できた点が特筆される.流体力学極限の問題そのものを示すには,モーメントの一様評価が必要である,これについては部分的結果は得られたが最終的な結論に至っていない.15年度に2種類の保存量がある格子気体モデルを導入し,そのスペクトル-ギヤップの評価を与えた[An estimate of the spectral gap for zero-range-exclusion dynamics, Osaka Jour.Math.141(no.4)(2004)].このモデルは非勾配系で,しかもスピン値が有界でないため、その流体力学極限の問題を扱う上で様々な技術的困難が起こり,それらを解決することは興味深い問題である.得られたスペクトル-ギヤップの評価は他のモデルで知られているような密度に関する一様性を持たないが,流体力学極限の問題を扱うには十分精密なものであろうとおもわれる.実際,16年度の研究でこの評価に基づいて流体力学極限に対応した平衡揺動の収束とその極限の特徴付けを与えることができた[Equilibrium fluctuations forzero-range-exclusion processes, Jour.Stat.Phys.(2004)].その証明に際し、有限系に対する揺動過程の緊密性を示すための評価が自明でなかったが、時間反転を用いることで問題が解決できた点が特筆される.流体力学極限の問題そのものを示すには,モーメントの一様評価が必要である,これについては部分的結果は得られたが最終的な結論に至っていない.非勾配系の流体力学極限を研究する目的で,2つの保存量を持ちスピン値が有界でない非勾配系モデルとしてzero-range-exclusion過程を導入した.このモデルでは,流体力学極限において2元の非線形拡散方程式系が現れると予想される.その証明に向けてまず有限系のスペクトルの飛びを調べ,物理的空間のサイズ$L$を大きくするとき,スペクトルの飛びの大きさが高々$0(L^{-2})$のオーダーであることを示した(Y.Nagahata and K.Uchiyama : Spectral gap forzero-range-exclusion dynamics, to appear in Osaka Jour.Math.(2004)).このオーダーは,適正なものであるが,そこに現れる定数は保存量に依存し,非勾配系のモデルを扱う上での従来知られている一様評価より弱い.しかし,このモデルの本質的問題はスピンのモーメントの一様評価を得ることの困難さにあり,スペクトルの飛びの評価の一様性は,少なくとも拡散係数行列の決定には本質的ではないことを明らかにした.また平衡系であればモーメントの一様評価は比較的容易に得られ,平衡系の揺動の収束を示すには,上に述べたスペクトルの飛びの非一様評価で十分であることを確かめた.さらに揺動の収束から,平衡系でのスピン値の時空相関係数行列と拡散係数行列との関係が導出できることを明らかにし,特に,楕円型のスケール変換の下で時空変数を同時に大きくした時,時空相関係数行列がこの拡散係数行列を係数とする線形拡散方程式系の基本解に収束することを証明した(K.Uchiyama : Zero-range-exclusion particle Systems. toappear in ASPM (2004)).1.15年度の研究で導入した2種類の保存量があるモデルについて流体力学極限に対応した平衡揺動の問題を解決した[Equilibrium fluctuations forzero-range-exclusion processes, Jour.Stat.Phys.(2004)]。極限の確率過程はある種の超関数値をとる2元連立の確率偏微分方程式の一意解として特徴づけられる。このモデルは非勾配系で,しかもスピン値が有界でないため、様々な技術的困難が起こる。そのうち特に、有限系に対する揺動過程の緊密性を示すための評価が自明でなかったが、時間反転を用いることで問題が解決できた。2.加法的Markov過程と呼ばれるランダムウオークのクラスについてGreen関数と推移確率の漸近展開を求めた。このランダムウオークはいわば内部状態を持つ粒子のランダムな運動のモデルで、漸近展開には内部状態の変化の法則を反映する特性量が現れる。この特性量、特に中心極限定理の分散を多くの例で具体的に計算した。対応する排他課程の流体力学極限は一般には非勾配型となるが、その拡散係数と元のランダムウオークに対する中心極限定理の分散との比較をすることが興味深い問題として指摘される。1.非勾配型の排他過程の流体力学極限に対し,大偏差原理を導いた.

速さ関数を特徴づける非線形偏微分方程式の初期値問題の解の一意性を仮定すれば,J.Questel等によって議論されていたが,ここではその一意性をこめて完全な証明を与えた.2.無限遠点から出発した2次元単純ランダムウオークの実軸上の線分-n【lessthanor equal】x【less than or equal】nへの到達分布μ_n(・)の漸近評価μ_n(x)=1/π√<n^2-x^2>×(1+O(1/√<n>))を導いた.これは,H.Kestenが得たμ_nの上からの評価に対し,下からの評価を与えるのみでなく,誤差項の評価まで与え精密化したものである.なお,Kestenはこの評価を用いて,ランダムウオークによる結晶成長モデル(DLAモデル)の成長速度の上から評価を導いている.μ_nの下からの評価が得られたからといって,その成長速度の下から評価が得られるわけではないが,これによりおよその見当をあたえることはできる.3.平均零で有限な二次モーメントを持つd-次元ランダムウオークのd-1-次元座標平面への到達分布の漸近展開を導いた。この超平面に垂直な座標軸成分の1次元ランダムウオークのポテンシャル関数がこの漸近展開の主要項の係数になっており、従って到達分布の漸近形からこの成分の確率法則が決定できることがわかった。
ラット顕微授精の効率化とGS細胞由来精子細胞からの産仔獲得

本研究の究極の目的はノックアウトラット作製の基盤技術を構築することであり、顕微授精技術の高度化を図るとともに、生殖幹細胞(GSCs)や胚性幹細胞(ESCs)を経由したトランスジェニック産仔の作出を目指した。その結果、ラットでGSCsとESCsの樹立でき、それぞれにレンチウイルス法・顕微授精法およびエレクトロポレーション法・キメラ作製法を適用することによって、外来性蛍光タンパク質遺伝子を導入したラット産仔を得ることに成功した。顕微授精による産仔作出効率の改善ラットにおいて円形精子細胞・精子め顕微授精(ROSI・ICSI)による産仔作出効率が低いのは、(1)ROSI時に卵子に施す人為的活性化のタイミング、(2)未成熟精子細胞核や成熟精子核のDNA脱メチル化が不適切なためと考え、この点を検証した。(1)我々はこれまでに凍結保存したラット円形精子細胞の顕微授精による産仔作製を報告してきたが、精巣から調製したばかりの新鮮精子細胞を用いると産仔率は顕著に低かった。一般的なROSIプロトコールでは、活性化処理により第二減数分裂後期終期に進めた排卵卵子に円形精子細胞を顕微注入する。そこで、円形精子細胞(凍結vs新鮮)、活性化処理開始のタイミング(ROSI前vsROSI後)、そして活性化方法(DCパルスvsイオノマイシン)がラットROSIに及ぼす影響を調べた。DCパルスで活性化誘起した場合、凍結精子細胞を用いるときはROSI前に、新鮮精子細胞を用いるときはROSI後に、活性化処理を開始した方が高い産仔率が得られた(凍結区4.8vs3.3%、新鮮区0vs4.3%)。これと同じ傾向はイオノマイシンで活性化誘起した場合にも認められた(凍結区3.6vsl.2%、新鮮区2.7vs6.7%)。このことから、ラットROSI胚の産仔発生において新鮮精子細胞を用いる場合はROSI後に、凍結精子細胞の場合はROSI前に活性化することが望ましいと結論づけた。(2)ラットにおける受精直後のDNAメチル化動態を調べるため、体内受精(in vivo区)およびICSI区によって作出した前核期卵に抗メチル化シトシンによる免疫染色を施し、相対蛍光度により解析した。IVF区ではhCG20時間から24時間目にかけて相対蛍光度が有意に下がり、この時期に精子由来ゲノムの顕著な脱メチル化が起きていた。一方、ICSI区では、6時間目と10時間目のサンプル間で有意差があったものの、in vivo区と比較して脱メチル化の度合いは小さかった。in vivo区でもICSI区と同様の推移が見られたことから、ラット卵子を体外環境に置いている過程で精子由来ゲノムの脱メチル化動態に影響が現れたものと示唆された。レンチウイルスで遺伝子導入した精子幹細胞からのトランスジェニックラット作製(篠原・平林)精子幹細胞からのノックアウト動物作製には、1)試験管内での精子幹細胞の遺伝子改変、2)遺伝子改変された幹細胞からの精子、子孫の作製が必要となる。昨年度我々はラット精子幹細胞をマウスで発生させ、そこから得た精子で子孫作製に成功したことを報告した(PNAS103,13624(2006))。今年はこの2)のステップをさらに進め、遺伝子改変した精子幹細胞からの子孫作製をマウスへの異種移植法を用いて行った。今回は特にES細胞の遺伝子破壊によく利用されているレトロウイルス、レンチウイルスベクターを用いた検討を行った。生後10日から14日のSDラットの精巣をトリプシン、コラゲナーゼによる酵素処理によりバラバラにした細胞とし、ここにenhanced green fluorescence protein(EGFP)を発現するレトロウイルスもしくはレンチウイルスベクターを感染させた。ウイルス感染した培養細胞はブスルファン処理により不妊になったヌードマウスの精巣内に移植した。移植後、5ヶ月目に精巣をバラバラにし、EGFPを発現するラット生殖細胞を回収した。回収された細胞のうち、round spermatids,spermatozoaを用いて合計742個の卵細胞に顕微授精を行ったところ、31匹の産仔を得た。このうち15匹がEGFPを発現するトランスジェニックラットであった。興味深いことにレトロウイルスを用いた場合には産仔を得ることはできたが(6匹/312個の卵子)、トランスジェニック動物を得ることができなかった。これはレンチウイルスの方が効率よく遺伝子改変に利用できることを示している(25匹/430個の卵子、15匹のトランスジェニック産仔)。この作製効率は通常の前核へのDNA注入法を用いた場合に比較旨して、異種移植法を用いた場合の方が約5-10倍の効率でトランスジェニックラットの作製ができることにを示しており(10.3%vs.1-2%)、精子幹細胞を利用した場合の利点が明らかになった。

遺伝子ターゲッティングによるゲノム改変ラット個体の作製は脳神経系遺伝子を含む数万にも及ぶ遺伝子の役割を研究するために切望されているが,従来からのマウスでの手法をラットに適用してもES細胞株を樹立することは困難だった。しかし最近,3種類のインヒビターセットを添加した培養液を用いることによりラットES細胞株が樹立できると報告された(Cell 135 ; 2008)。そこで平成21年度はCAG/venusトランスジェニック(Tg)ラット由来の胚盤胞からES細胞株を樹立することを試みた。CAG/venus-Tgラット由来の4.5日目胚盤胞9個から酸性タイロード処理により透明帯を除去し,FGFレセプターインヒビター,MEK活性化インヒビター,GSK3インヒビター,およびラットLIFを含むN2B27培地とともにマイトマイシン処理マウス繊維芽細胞上に播種した。7日後に増殖したICMを単離し,ガラスキャピラリーで数個の小塊にばらしてさらに7日間培養した。0.05%トリプシン処理を経て増殖コロニーを数回継代し,2ラインのアルカリフォスファターゼ陽性ES細胞株を樹立した。In vivoでの多分化能を調べるためF344/Jcl-rnu/rnuラットの皮下にES細胞2.5×10^5個を移植したところ,5週間後に肝・消化管(内胚葉),骨・軟骨・筋肉(中胚葉),神経組織・上皮(外胚葉)を含むテラトーマの形成が確認できた。Crlj:MIおよびCrlj:MIとDA/SlcのF1由来の4.5日目胞胚腔内に継代68代目のES細胞10個を顕微注入し,偽妊娠雌の子宮角に移植することによりキメラの作製を試みた。その結果,すべてのE15.5胎仔でvenus遺伝子の発現が確認でき(22/22;100%),出産産仔におけるキメラ率も極めて高く(9/1117/17;82100%)、さらに両ラインとも生殖系列寄与を確認することができた。
イネの耐水機構の解明

浮きイネは茎葉を急速に伸長させることができるため、数メートルの深水、数ヶ月続く冠水状態を耐え抜くことができる。浮きイネは他の環境で栽培されるイネより収量は低いものの、長い雨季の間、農民が栽培できる唯一の作物である。本研究では、浮きイネの深水依存的な節間伸長の分子メカニズムの解明をめざした。42の浮きイネ品種と27のインディカ品種を用いて浮きイネ反応性を調査し、GWAS解析を行った。結果、イネの第1染色体に浮きイネ反応性を説明するローカスが見いだされた。この周辺を詳細に調査したところ、浮きイネ性を示すこの領域が約312kb以下であることが明らかになった。この領域はこれまでのQTL解析で明らかになった浮きイネ反応性のQTL領域とオーバーラップしていた。この312kb領域内の遺伝子を探索したところ、GAの合成酵素であるGA20ox2遺伝子が含まれていた。また、GA20ox2プロモーター領域のSNP情報で系統樹解析を行ったところ、強い浮きイネ反応性を示した品種は同じクレードに集まった。これらの結果は、強い浮きイネ反応性を示す品種群は同じタイプのGA20ox2プロモーターを保持しており、GA20ox2遺伝子の発現が浮きイネ性に寄与している可能性を示唆した。浮きイネ品種C9285と一般的なイネのT65品種を深水処理したところ、浮きイネ品種のGA20ox2遺伝子の発現の方がT65品種より高かった。これはGA20ox2遺伝子の発現に異なる転写制御があることを示している。これはおそらくGA20ox2遺伝子のプロモーター領域のDNA多型によるものだと考えられた。そこで、GA20ox2遺伝子プロモーター領域の3.4kbの塩基配列を決定したところ、多数の変異が見いだされた。続いて、浮きイネ品種C9285のプロモーターを含むGA20ox2遺伝子を準同質遺伝子系統に遺伝子導入し、深水処理したところ、深水依存的な節間伸長が誘導され、GA20ox2遺伝子が浮きイネの深水依存的な反応の原因遺伝子の1つであると結論した。27年度が最終年度であるため、記入しない。浮きイネは、アジアの洪水地帯に適応したイネで、雨季の多雨により水位が上昇した場合、茎を伸長させ水面に出た葉から酸素を得ることにより、洪水環境下で生き抜くことができまる。一般的なイネはこの能力を保持しておらず、本研究では浮きイネの深水依存的な節間伸長の分子メカニズムの解明を進める。浮きイネの深水依存的な節間伸長を司る遺伝子の同定をポジショナルクローニング法を用いて進め、遺伝子の候補領域に1つの遺伝子を見いだした。この遺伝子は、浮きイネの深水条件においてのみ高発現し、機能未知の新規ペプチドコードしていた。この遺伝子をイネで過剰発現したところ、ジベレリン依存的に節間伸長した。また、他の単子葉植物で過剰発現したところGA非依存的に節間伸長を誘導した。またRNAiにより遺伝子の発現を抑制したところ、節間伸長の抑制が認められた。以上の結果より、この遺伝子が浮きイネの深水依存的な節間伸長を制御する遺伝子であると結論した。また、この遺伝子の細胞内局在性を観察したところ細胞質と核に局在することが明らかになった。また、浮きイネの深水依存的な節間伸長を誘導する染色体領域を見いだす為に、ゲノムアソシエーション解析を進めた。まず、様々な浮きイネや一般的なイネを育成後、6葉齢と10葉齢にて1週間深水処理し、節間と草丈を計測した。さらに各個体よりDNAを抽出しアフィメトリック社の44K-DNAアレイを用いて遺伝型の解析を行った。

これはおそらくGA20ox2遺伝子のプロモーター領域のDNA多型によるものだと考えられた。そこで、GA20ox2遺伝子プロモーター領域の3.4kbの塩基配列を決定したところ、多数の変異が見いだされた。続いて、浮きイネ品種C9285のプロモーターを含むGA20ox2遺伝子を準同質遺伝子系統に遺伝子導入し、深水処理したところ、深水依存的な節間伸長が誘導され、GA20ox2遺伝子が浮きイネの深水依存的な反応の原因遺伝子の1つであると結論した。遺伝子の同定も進むとともに、新規な遺伝子領域の検出実験も順調である。27年度が最終年度であるため、記入しない。同定した遺伝子の機能解析を行う為にqRT-PCR法を用いて発現場所を明らかにするとともにタンパク質の局在場所を抗体染色法を用いて明らかにする。また酵母two-hybrid法等の生化学的手法を用いて相互作用するタンパク質を同定する。また、ゲノムアソシエーション解析においては、これまでに得られた表現型と遺伝型情報を統合し、浮きイネの深水依存的な節間伸長を司る遺伝子の検出を目指す。
肝細胞癌のＧｄ－ＥＯＢ－ＤＴＰＡ造影ＭＲＩによるｓｕｂｔｙｐｅ分類

肝細胞癌において、肝特異性MRI造影剤Gd-EOB-DTPAはトランスポーターOATP8により細胞に取り込まれる。肝細胞癌ではOATP8の発現低下によりGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相で通常低信号を示すが、10-15%の頻度でOATP8の発現が亢進し高信号を示す一群が存在する。我々はこのような信号強度の差が特定の分子病理学的背景を有するsubtypeの違いを反映していると推測し、その生物学的特徴の比較検討を行った。その結果、高信号肝癌は低信号肝癌と比較して悪性度が低く予後良好な一群であり、マーカー発現パターンより成熟肝細胞に近い性質を有するsubtypeである可能性が示された。肝細胞癌はGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相で通常低信号を呈するが、10-15%の頻度で高信号を呈する病変が存在する。このような信号強度の差は異なる分子病理学的背景を有するsubtypeを反映している可能性があると考え、切除例を対象として低信号群と高信号群との比較検討を行った。平成24年度の検討により組織学的な特徴として高信号群では分化度が高く、門脈浸潤の頻度が低いという結果が得られた。血清腫瘍マーカーは高信号群で有意に低値を示した。切除標本の各種マーカーの発現は高信号群でOATP8、HepPar-1、β-catenin、glutamine synthetaseの発現が有意に増加していたが、AFP、PIVKA-II、EpCAM、Glypican-3の発現は有意に低下していた。平成25年度での予後評価では低信号群と比較して高信号群では術後の再発率が有意に低く、生存率も高い傾向が認められた。画像による検討では高信号群では低信号群と比較して、単純CTで高吸収、MRI T1強調像で高信号、T2強調像で低信号を呈し、拡散能が高い傾向が認められた。さらに画像経過による発癌様式の検討にて、高信号肝癌は低信号の前癌病変から発生する頻度が高く、多段階発癌の過程で出現することが明らかになった。以上の結果より、高信号肝細胞癌すなわちOATP8陽性肝細胞癌は、多段階発癌の過程で発生し特徴的な画像所見を示すこと、悪性度が低く予後良好な一群であることが推測された。さらにマーカー発現のパターンより、stem cell由来というよりも成熟肝細胞に近い性質を有するsubtypeである可能性が示唆された。このように画像による肝細胞癌のsubtypeの推測が可能となれば、組織の採取を必要とせずに悪性度や予後の推測、適切な治療法の選択につながる可能性があり、今後の個別化診療においても重要であると考えられる。1.肝細胞癌症例の集積:2008年4月から2013年3月までの間にGd-EOB-DTPA造影MRIが施行された肝細胞癌症例で、外科的切除された病変を約100結節、生検された病変を約140結節を集積した。Gd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相で高信号を呈する肝細胞癌は28結節、残りは低信号を呈する肝細胞癌であった。3.肝細胞癌標本の組織学的評価:組織学的に高信号を呈する肝細胞癌は有意に分化度が高く(P=0.028)、偽腺管形成型の増殖様式の頻度が高く(P<0.0001)、門脈浸潤の頻度が低かった(P=0.039)。以上の結果より、EOB-MRI肝細胞造影相で高信号を示す肝細胞癌は、生物学的な悪性度が低い一群である可能性があると考えられた。予備検討である程度の結果が出ていたため、それに追加する形で研究を進めることができた。2.肝細胞癌患者の予後追跡:肝細胞癌の再発率や生存率の評価を行う。また、治療後の再発様式(局所再発、肝内異所再発、肝外再発)とその画像所見の解析を行う。3.肝細胞癌発生の解析:多血性肝細胞癌と診断される以前の経過のCTやMRI画像が得られた症例では、その経過画像の特徴について解析する。次年度はデータ記憶装置に100千円、PCR試薬に300千円、書籍に100千円、成果発表に400千円、外国語論文の校閲に100千円計上した。平成24年度は効率的な予算執行により端数が生じ、33324円の未使用額が発生したため、次年度に繰り越すこととした。
mRNA半減期調節による造血前駆細胞の細胞周期・細胞死制御メカニズムの解明

サイトカインは細胞分裂を促進し、アポトーシスを抑制する。造血細胞の場合、サイトカイン受容体からの信号はアポトーシスを誘導するBcl-2ファミリー因子であるBim、および細胞分裂を抑制するp27の発現を抑制して細胞の増殖を促進する。この抑制機序はmRNA発現レベルで生じることから当初転写調節機構の関与が考えられた。実際、細胞系統によっては、特にp27で転写調節が関与しているが、Bimにおいては転写調節の関与は少ないことが明らかとなり、むしろIL-3受容体下流の信号によりmRNAが不安定化されるシステムの存在が示唆されるに至った。そこでわれわれは本科研費の助成を受け、サイトカインによるBimやp27のmRNA不安定化のメカニズムの解明を試みた。mRNA不安定化システムの中心はヒートショック関連蛋白質Hsc70であることが判明した。Hsc70はサイトカイン非存在時にはBimやp27のmRNA3'非翻訳領域に結合しmRNAを安定化する機能を果たしている。サイトカイン存在時にはmRNAとの結合能を失う結果、mRNAは不安定化し、発現レベルが低下する。サイトカインがHsc70のmRNA結合能を制御するメカニズムとして、コシャペロンが関与することが明らかになった。すなわちサイトカイン存在時には、Hsc70をATP結合型へと誘導するBag-4蛋白質の発現が増加する。また、Hsc70をADP結合型へと誘導するHipやHsp40が未解明の機序によりHsc70との結合能を失い、その結果Hsc70はmRNAとの結合能の弱いATP結合型に誘導されるものである。サイトカイン受容体下流の信号がコシャペロンとHsc70の結合能をどのような機序で制御しているか、なぜATP結合型とADP結合型でmRNA結合能に差異が生じるかなど、将来の研究課題として残された。造血前駆細胞では、サイトカイン欠乏時にBc1-2ファミリーに属するBH3細胞死誘導因子であるBimの発現が誘導され、細胞死に陥ることが、造血系のホメオスタシスを維持するために重要であることが、遺伝子改変マウスなどの分析の結果明らかとなってきた。サイトカインによるBimの発現抑制はmRNAレベルによるものとタンパク質レベルによるもの(ユビキチン経路による分解促進)が存在するが、前者が重要である。その機序は転写調節によると当初考えられたが、意外にもそうではなく、mRNA半減期制御によるものであることが明らかとなった。その分子メカニズムはヒートショック関連タンパク質であるHeat shockcognate protein 70(Hsc70)がBimやp27など特定のmRNAの3'非翻訳領域(UTR)に結合し、その安定化因子として機能することが中心にある。サイトカインはRas経路の活性化を通じて、コシャペロンと呼ばれるシャペロンの機能を制御する一連のタンパク質のうち、Bag-4とCHIPを活性化する一方、HIPとHsp40を抑制する。この結果、Hsc70はmRNA結合能が低いATP結合型に移行し、mRNA結合能が抑制されるという、大変ユニークなメカニズムが解明された。Hsc70のmRNAに対する結合能は5'capやpoly(A)鎖を必要としなかったが、安定性の向上には特にcapが不可欠であった。このことからHsc70が3'UTRと結合する一方、capに結合するタンパク質群(eIF4G/4Eなど)にも結合し、3'UTRに書き込まれた遺伝情報をmRNA安定性や翻訳効率を制御するシステムへと伝える働きをしていると考えられた。

造血細胞の場合、サイトカイン受容体からの信号はアポトーシスを誘導するBcl-2ファミリー因子であるBim、および細胞分裂を抑制するp27の発現を抑制して細胞の増殖を促進する。この抑制機序はmRNA発現レベルで生じることから当初転写調節機構の関与が考えられた。実際、細胞系統によっては、特にp27で転写調節が関与しているが、Bimにおいては転写調節の関与は少ないことが明らかとなり、むしろIL-3受容体下流の信号によりmRNAが不安定化されるシステムの存在が示唆されるに至った。そこでわれわれは本科研費の助成を受け、サイトカインによるBimやp27のmRNA不安定化のメカニズムの解明を試みた。mRNA不安定化システムの中心はヒートショック関連蛋白質Hsc70であることが判明した。Hsc70はサイトカイン非存在時にはBimやp27のmRNA3'非翻訳領域に結合しmRNAを安定化する機能を果たしている。サイトカイン存在時にはmRNAとの結合能を失う結果、mRNAは不安定化し、発現レベルが低下する。サイトカインがHsc70のmRNA結合能を制御するメカニズムとして、コシャペロンが関与することが明らかになった。すなわちサイトカイン存在時には、Hsc70をATP結合型へと誘導するBag-4蛋白質の発現が増加する。また、Hsc70をADP結合型へと誘導するHipやHsp40が未解明の機序によりHsc70との結合能を失い、その結果Hsc70はmRNAとの結合能の弱いATP結合型に誘導されるものである。サイトカイン受容体下流の信号がコシャペロンとHsc70の結合能をどのような機序で制御しているか、なぜATP結合型とADP結合型でmRNA結合能に差異が生じるかなど、将来の研究課題として残された。
市民参加型の水質調査法の開発

本研究は,いわゆる「しろうとさん」がどの程度の正確さで,河川の水質調査を実行できるか,あるいはどういうやり方によれば,必要な精度を確保できるかを検討するものである。ここでは河川の水質調査を取り上げ,まず市民による調査と専門家による分性とを対比させて市民による調査の精度を明らかにした。対象としたのは,住民の自発的な環境保全運動の一つとして,茨城県の霞ヶ浦流域河川において実施されている水質調査である。なお調査項目は,堤防のようすから生物まで多岐におよぶが、ここでは特に化学分析に焦点を合わせた。結果は以下の通りである。(1)調査に同行し,調査を観察すると共に,水質分析の専門家でない主婦などが簡易な分析方法で分析した水質測定値を入手した。(2)上記市民による調査と同時に専門家によるサンプリングを実施した。(3)専門家による水質分析を実施した。(4)市民による測定値と専門家による測定値を比較して,市民による測定値の精度を明らかにした。(5)市民による測定値に人の属性(主婦か小学生か)は関係しなかった。(6)簡易法による精度は河川における調査では十分に高かった。したがって簡易法による測定値に差があれば,水質が異なることが統計的に証明された。以上から,河川の水質を把握するのに,市民による調査はきわめて有効であることが明らかとなった。