hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーディナルスプライン関数によるUWBパルス生成システム

研究の目的は、線形ダイナミカルシステムによって生成されるカーディナルスプライン関数を用いて、UWB(Ultrawide Bandwidth)無線通信に有用なパルス波形を構成することである。平成17年度にはべースバンド通信路を仮定した場合に有用な双直交および直交パルスを定める方法が得られた。べースバンド通信路において直交する送信パルスは、広帯域アンテナを含む無線通信路を経て2階微分波形として受信される。そのため、直交関係を活かしたパルスの弁別のためには、送信前に送信パルスを2回積分しておくか、あるいは、受信用テンプレートパルスを2回積分しておくことが必要となる。そこで、平成18年度には、広帯域無線通信路が2階微分であると仮定し、この仮定の上でパルス弁別性能が最適になるように直交パルスを定める方法を得た。送信パルスの2階微分が受信パルスであるときに、受信パルスと送信パルスが直交しているならば、送信パルスがそのまま受信用テンプレートパルスとなる。その効果は、回路が簡略になることである。さらに、全てのパルスが時間制限されているため、この直交性は、送信パルスの1階微分と仮定される電波パルス同士の直交性に同値である。この性質がもたらす効果は、電波領域での加法的ノイズが、最小2乗推定の意味で最も抑圧されることである。平成19年度には、米国Federal Communications Commissionによって定められた室内UWB無線通信の規格で定められた送信電力の上限を越えず、かつ、その枠内によく当てはまるような実用的なパルスの例が得られた。多項式スプラインを用いた場合のUWBパルスの設計・生成方法について、時間制限パルスとなること前提として、希望周波数特性を重み付き最小二乗近似する方法、ならびに、特定周波数でノッチすることを制約条件として課し、さらに特定周波数帯域でのエネルギーを最小化する方法を開発した。これらは、それぞれ国際会議録と論文誌に掲載され公表済である。デルタ関数列で駆動される線形動的システムの出力として一般化されたスプラインをUWBパルスの生成に用いるアイデアを新たに提案した。時間制限パルスを構成する方法として、双直交パルス対を構成する方法を導き、生成回路のシステム設計を行った。ある制限の下で、デルタ関数列を階段状関数で置き換えられることを示し、この階段状関数で線形動的システムを駆動するだけで、目的のパルスが生成できることを示した。検波においても、空中伝播特性が1次微分になる場合には、部分積分を利用することによって、同じシステムが利用できる。この結果は、国際会議録に掲載され公表済である。その国際会議で出会ったトルコの数学科学生と共同で、より難しい問題を解いた。それによって、双直交パルス対ではなく、直交パルスを構成することが可能となった。直交パルスは、検波において最良のノイズ耐性を達成する。生成回路は、双直交パルスの場合と同じである。この結果は、論文誌に投稿中である。現在は、空中伝播特性が2次微分となる場合においても実用になる直交パルスの設計法に取り組んでいる。階段状関数によって駆動されるm次(m≧2)線形ダイナミカルシステムの出力として生成されるカーディナルスプライン関数φのうち、区間[0,2m]内に時間制限されていて、偶数ごとのシフトφ(t-2n),(n=0,±1,±2,・・・)と2階微分φ"(t)との内積がn=0のときに-1となり、その他の場合に0となる意味で直交するようなパルスφを構成する一般的な方法が得られた。広帯域アンテナが時間に関する微分で近似できるという前提をおけば、このパルスの偶数ごとのシフトφ(t-2k)を情報ビットUkで重み付けた送信波形ΣUkφ(t-tk)を送信アンテナに給電したとき、電波波形はその1階微分ΣUkφ'(t-2k)となり、受信アンテナで得られる波形は2階微分ΣUkφ"(t-2k)となる。

パルスは互いに重なりあっているが、受信機において、受信波形とφ(t-2n)との内積をとると、それは直交性によって-Unとなる。これが情報ビットの検波結果となる。また、この直交性は、1階微分φ'(t-2n),(n=0,±1,±2・・・)が正規直交関数系になっていることに等価であるので、この検波は、実は、電波波形での最小2乗近似の意味で最もノイズを抑圧する最適な検波となっている。ここまでの結果をもとに通信系の国際会議での発表に応募した。理論的な革新性は理解されたようだが、結果として得られるパルスの実用性についての理解が得られず、採択されなかった。応用数学系の国際会議International Workshop on Sampling Theory and its Applicationsには採択された。工学系の会議および論文誌では、実際のパルスの例が要求されるので、いくつかのパルス例を設計した。次数mが4の場合にはコンピュータプログラムによる全探索を行った。その結果、FCCスペクトルマスク(インドアー)を満たすパルスが得られた。しかし、この例は、マスクで許された帯域を十分に活かしているとはいい難い。このマスクを絶対的な要求として捉えるならば、次数mを大きくして、より実用的な設計結果を得る必要がある。研究の目的は、線形ダイナミカルシステムによって生成されるカーディナルスプライン関数を用いてUWB(Ultrawide Bandwidth)無線通信に有用な時間制限パルス波形を構成することである。平成18年度に得られた、広帯域無線通信路が2階微分であるという仮定の上でパルス弁別性能が最適になるように直交パルスを定める方法に基づいて、米国Federal Communications Commissionによって定められた室内UWB無線通信の規格で定められた送信電力の上限を越えず、かつ、その枠内によく当てはまるような実用的なパルスの例が得られた。このパルスは、強い共振特性をもつ3次システムを階段状関数で駆動することによって生成される。その特徴の1つは、送信パルスの2階微分であると仮定される受信パルスが送信パルスに直交していることである。そのため、送信パルスがそのまま受信用テンプレートパルスとして利用できる。その効果は、回路が簡略になることである。さらに、全てのパルスが時間制限されているため、この直交性は、送信パルスの1階微分と仮定される電波パルス同士の直交性に同値である。この性質がもたらす効果は、電波領域での加法的ノイズが、最小2乗推定の意味で最も抑圧されることである。他の特徴は、互いに重なり合っていても直交することである。そのため、高密度でのパルス送信が可能になっている。具体的には、1秒間あたり6ギガパルスの高速通信が可能である。実用化へ向けて、受信機におけるパルス同期方式、ならびにマルチパスチャネルの補償方式を考案した。
平面閉曲線の位相不変量の研究

本研究は平面閉曲線に対する位相不変量の研究であり,(1)新しい位相不変量を定義することと,(2)それらの幾何学的および代数的性質を調べること,が研究の主な目標であった.(1)に関し,2つの新しい無限系列I^ε_<αβ>およびSt_κを得ることができた.ただし,添え字εは+,0または-であり,α,β,κはすべての自然数を動く.(2)に関し,もっとも重要な結果はI^ε_<αβ>のVassiliev意味に於ける位数を完全に決定したことである.結論として,I^ε_<αβ>の位数はα+1であることを示した.さらに,この系列の位相不変量は代数的に独立であることをも示した.その結果として,各有限位数には無限個の独立な位相不変量が存在することを示すことができた.第2の系列St_κに関し,曲線の変形に際し現れる不安定曲線に対するこれら位相不変量の値の変化を調べ,それがstrangeness不変量と同様の振舞いをすることを示した.さらに,それらの代数的独立性,連結和に関する加怯性,および第1の系列の不変量I^ε_<αβ>との関係を具体的な形で示すことができた.本研究は平面閉曲線に対する位相不変量の研究であり,(1)新しい位相不変量を定義することと,(2)それらの幾何学的および代数的性質を調べること,が研究の主な目標であった.(1)に関し,2つの新しい無限系列I^ε_<αβ>およびSt_κを得ることができた.ただし,添え字εは+,0または-であり,α,β,κはすべての自然数を動く.(2)に関し,もっとも重要な結果はI^ε_<αβ>のVassiliev意味に於ける位数を完全に決定したことである.結論として,I^ε_<αβ>の位数はα+1であることを示した.さらに,この系列の位相不変量は代数的に独立であることをも示した.その結果として,各有限位数には無限個の独立な位相不変量が存在することを示すことができた.第2の系列St_κに関し,曲線の変形に際し現れる不安定曲線に対するこれら位相不変量の値の変化を調べ,それがstrangeness不変量と同様の振舞いをすることを示した.さらに,それらの代数的独立性,連結和に関する加怯性,および第1の系列の不変量I^ε_<αβ>との関係を具体的な形で示すことができた.申請時に提出した研究実施計画では,平面曲線の位相不変量に関する研究を,(1)積分を使う方法,(2)組合せ論的方法による不変量の構成,(3)3次元組み紐理論の応用,の三つの項目に分けて研究を進める計画であったので,それそれの項目に関する研究実施状況に分けて報告する.(1)この方法による研究は十分な成果を得ていない.(2)に述べる新しい不変量が統合するものとしての多項式不変量を考えており,それが非可換な変数qの導入に関係していることを明らかにする必要が残されている.(2)これまで知られていた3つの基本不変量を含むものとして,無限個の不変量の列を構成することができた.さらにそれらの間の独立性を証明することができた.(3)3次元組み紐の研究で用いられているVassiliev不変量の理論を平面曲線の場合に適用し,(2)で得た不変量のVassiliev orderを決定することができた.(2)および(3)で得た結果は北大での研究会で発表を行った.また,これは論文"Finite order topological invvariants of plane curves"としてまとめ,現在投稿中である.本研究は平面閉曲線に対する位相不変量の研究であり,(1)新しい位相不変量を定義することと,(2)それらの幾何学的および代数的性質を調べること,が研究の主な目標であった.(1)に関し,2つの新しい無限系列I^ε_<αβ>,およびSt_κを得ることができた.ただし,添見字εは+,0または-であり,α,β,κはすべての自然数を動く.(2)に関し,もっとも重要な結果はI^ε_<αβ>のVassilievの意味に於ける位数を完全に決定したことである.結論として,I^ε_<αβ>の位数はα+1であることを示した.さらに,この系列の位相不変量は代数的に独立であることをも示した.その結果として,各有限位数には無限個の独立な位相不変量が存在することを示すことができた.第2の系列St_κに関し,曲線の変形に際し現れる不安定曲線に対するこれら位相不変量の値の変化を調べ,それがstrangeness不変量と同様の振舞いをすることを示した.さらに,それらの代数的独立性,連結和に関する加法性,および第1の系列の不変量I^ε_<αβ'>との関係を具体的な形で示すことかできた.
低出力超音波パルスによる歯科矯正用チタンミニスクリューの骨内安定化効果について

チタンミニスクリュー埋入後の1週間、低出力超音波パルス(以下LIPUS)を照射することにより、周囲の骨形成が促進され、LIPUS照射群では、骨-ミニスクリュー接触率が増加し、動揺度が減少した。また、走査型電子顕微鏡像の比較においても、LIPUS照射群の周囲皮質骨がより緻密化されていた。よって、LIPUS照射がミニスクリューの骨内安定性を向上させることが示唆された。ソムノペンチルをラット腹腔内注射し、全身麻酔後、脛骨周囲に局所麻酔を施して脛骨表面を切開、骨膜を剥離し、左右の脛骨面に直径1.0mmの小窩を形成後、直径1.2mmのミニスクリューを手用ドライバーにて埋入した。埋入直後より1週間、毎日15分ずつ、3MHz・240mVの低出力超音波パルス(LIPUS)を、右側ミニスクリュー周囲に皮膚上より照射した。左側のミニスクリューにはLIPUSを照射せず、対照側とした。埋入より1週間経過後、両側ミニスクリューに矯正力を想定した牽引力を負荷した。新生骨の形成を確認するためにカルセインを投与した。実験開始4週間後にソムノペンチルの大量投与により屠殺し、浸漬固定後包埋、薄切、染色を行い、蛍光顕微鏡にてミニスクリュー周囲骨の状態とミニスクリューと骨の接合状態を組織学的に観察した。その結果、対照側に比べて、実験側の右側ミニスクリュー周囲に新生骨の顕著な形成が認められた。これを面積比で比較したところ、対照側の新生骨の割合が50.3%であったのに比べて、実験側では79.7%であり、明らかにLIPUSによる骨の新生が認められた。これと同時に動揺度による比較を行ったところ、対照側では平均17.9であったのに対し、実験側では平均11.1で明らかに実験側での動揺度が小さい傾向が認められ、LIPUSによる安定化効果を確認することができた。今後はさらに効果的な照射方法を調査して、統計処理を加えることによってLIPUSによるミニスクリューの安定化効果を検証していく予定である。本研究では、ミニスクリュー埋入部に低出力超音波パルス(LIPUS)を照射することでミニスクリュー周囲骨の緻密化が促進され、ミニスクリューの骨内安定性が向上するかどうかを検討した。まず、本年度の研究実施計画に従って予備実験を行い、LIPUSの適正な照射時間を検討したところ、1日15分が最適であることが動揺度試験および組織切片の電子顕微鏡像より得られた。この研究結果を基に、6週齢の雄性SDラット7匹の左右下肢脛骨の膝関節から10mm下方にミニスクリューを埋入し、ミニスクリューのヘッドを覆うように皮膚を縫合し、右足をLIPUS照射側として埋入より7日間、15分/日、ミニスクリュー埋入部に皮膚上からLIPUS(3MHz、240mw)を照射した。左足はcontrol側とした。埋入より14日後、全てのラットを屠殺し脛骨を切り出し、ミニスクリューの動揺度を計測した。また、通法に従い研磨標本を作製後、電子顕微鏡にて組織学的に骨とミニスクリューの接触率を観察した。その結果、動揺度については、LIPUS照射群がcontrol群に比べて有意に小さかった(LIPUS群=10.2±2.50、control群=16.0±2.48)。電子顕微鏡にて骨とミニスクリューの接触状態を観察したところ、UPUS照射群においてスクリュー表面への骨接触が良好である所見が得られた。よってLIPUS照射群では、ミニスクリュー周囲骨の緻密化が促進され、その接触率が増したために骨内安定性が増したと考えられる。今後は骨接触率を求めることにより、骨接触状態を客観的に評価する予定である。チタンミニスクリュー(以下、ミニスクリュー)埋入部にLIPUSを照射することで、ミニスクリュー周囲の骨形成を促進し、ミニスクリューの骨内安定性を向上させることを目的として研究を行った。6週齢の雄性SDラット7匹の左右脛骨の膝関節から10mm尾側に1.0mm径のドリルにて埋入孔を形成後、ミニスクリュー(直径=1.4mm,長さ=4.0mm)を骨面に対して垂直に埋入し、皮膚を縫合した。右足に、埋入直後より7日間、15分/日、皮膚上からLIPUS用ゲルを介して、外側一方向から、ミニスクリュー長軸に対し垂直方向より、LIPUS(3MHz、240mw;BRソニックpro,(株)伊藤超短波)を照射した。左足はcontrol側としてLIPUS照射はしなかった。埋入より14日後、全てのラットを屠殺し脛骨を切り出し、ペリオテストにてミニスクリューの動揺度を計測した。また、通法に従いミニスクリューを含む脛骨の研磨標本(前頭断面)を作製後、走査型電子顕微鏡にて骨とミニスクリューの接触率を測定した。動揺度は、LIPUS照射群がcontrol群に比べて有意に小さかった(LIPUS群=10.2±2.50、control群=16.0±2.48)。

また骨とミニスクリューの接触率については、LIPUS照射群はcontrol群に比べて有意に高かった(LIPUS群=72.9±10.20%、control群=52.3±9.04%)。LIPUS照射群ではミニスクリュー周囲の骨形成が促進され接触率が増加したことにより、ミニスクリューの動揺が減少したと考えられる。以上より、ミニスクリュー埋入後、一定期間連続してLIPUSを照射することで、ミニスクリューの骨内安定性向上が得られることが示唆された。
日本語の機能語の獲得に関する認知言語学的研究

当初の研究目的に鑑み、幼児一例(平成3年7月生)の縦断研究に基づく本年度の研究成果を以下に示す。(1)助詞の獲得順位を見ると、まず、「テ」「ノ」「ヨ」「ネ」等の終助詞の獲得が見られたが、命令・依頼・誘い等のモダリティに関わる用法が先出し、強意(「テ」を除く)・質問(「ノ」)の用法が後続した。その後、「カ」(質問)の獲得が見られた。次に、準体助詞「ノ」、さらには、所有・所在を表す格助詞「ノ」の獲得が見られた。ついで、係助詞「ハ」(対比)「モ」(累加)、それに続いて、「ガ」「ニ」「ト」「デ」「ヲ」「マデ」「カラ」等の格助詞の獲得が見られた。その次に、副助詞「ダケ」「ズツ」「グライ」「シカ」の獲得が見られ、それに続いて、「タラ」「ノニ」「テ(デ)」「カラ」「テモ」等の接続助詞の獲得が見られた。この順序の出現は、次の4つの要因を勘案することによって説明可能となる。(1)大人から幼児に対して使用される助詞の頻度数が多いものから獲得される。(2)幼児の自己要求実現に対する貢献度の高いものから獲得される。(3)統語的処理が容易なものから獲得される。(4)多義の助詞の場合はその認知的基盤上で作動する認知的デヴァイスが単純なものからその用法が獲得される。(2)誤用例は次のとおりである。「ガ」と「ハ」:文文法的には正しいが、談話文法的には「ハ」というべきところで「ガ」という場合がある。「カラ」(起点)と「ニ」(着点):「ニ」というべきところで「カラ」という場合がある。(ちなみに、「形容詞+ノ+名詞」構造(ノの過剰生成)は今のところ観察されていない。)(3)格助詞「ヲ」の使用に関して、通常、ほとんど観察されなかったが、文末が敬体(です・ます調)の時には、著しく出現した。この現象の説明及び(2)の誤用の原因の解明はともに今後の課題である。
表現論における新手法の研究

コンツェビッチは,量子不変量や有限型不変量を含む結び目のコンツェピッチ不変量を構成するにあたり,ファインマン図にいくつかの数学的条件を課したウェブ図を用いた。さらに,コンツェビッチ不変量は,Le,大槻,村上により3次元多様体の普遍摂動不変量に拡張された。さらに,境界付きの3次元多様体の普遍摂動不変量から,曲面の写像類群の,ウェブ図の空間への表現(ウェブ表現)が得られる。曲面は物理の弦理論でも中心的な研究対象であり,ウェブ図は,写像類群の表現ばかりでなく,数理物理で用いられる様々な無限次元の代数の表現論とも関連することが期待され,この研究を行った。まず,写像類群のウェブ表現について研究した。ウェブ図とは,ある種のグラフであり,グラフとしての様々な不変量がある。研究の結果,これらの不変量のうち,2種類の不変量(頂点の数及びオイラー数)が写像類群の性質に反映されることがわかった。頂点の数に対応する写像類群の性質はすでに知られているが,オイラー数がこれまでの研究の何に対応するものかはまだ明らでない。しかし,写像類群は,複雑で豊かな構造を持つことが知られており,このオイラー数に対応する不変量は,写像類群の性質を記述する新たなパラメータとなるのである。さらに,写像類群と曲面論との関係から,ウェブ図のオイラー数に対応する不変量は,曲面の変型全体を考えあわせた空間(モジュラー空間)の構造をあらわす新たなパラメ一夕であることが期待され,また,共形場理論にも関連があるはずなのだが,これらのことに関してはこれからの課題として残された。3次元多様体の普遍摂動不変量についての研究をすすめている。この不変量は,結び目の普遍Vassiliev-Kontsevich不変量を用いて構成されている。普遍Vassiliev-Kontsevich不変量は,結び目の量子不変量や有限型不変量といった,多くの不変量を統合した。それゆえ,普遍摂動不変量も3次元多様体の多くの不変量を統合すると期待されている。まず最初に,結び目の普遍Vassiliev-Kontsevich不変量から出発して,3次元多様体の普遍摂動不変量を構成した。実際には,不変量の族が得られるのであるが,これらの不変量にはお互いに関係があり,まとめて考えることができることを示した。構成するにあたっては,3次元多様体を結び目を用いて表示する方法を用い,Kirbyの変型と呼ばれるもので不変となるようなものを普遍Vassiliev-Kontsevich不変量から取り出した。次に,普遍摂動不変量を,境界のある3次元多様体に対して拡張した。そして,位相的場の理論の立場から考察した。例えば,2つの3次元多様体を境界で張り合わせたときに不変量がどうなるか,といった性質について研究した。さらに,このことをもちいて,曲面の写像類群の表現を構成する一般的な手法を得た。この群は,対応する曲面を境界とする3次元多様体の普遍摂動不変量に作用するのだが,この作用を調べる方法を提示し,簡単な場合について具体的な表示を得た。この方法により,写像類群を用いて定義されている不変量と,普遍摂動不変量とを比較することが可能となり,普遍摂動不変量と他の様々な3次元多様体の不変量との比較に役立つと期待される。
新生児晩期循環不全の発症予測を目的とした関連遺伝子多型の解析

1.研究対象者の検体の収集:平成30年10月までに臨床研究「自治医科大学総合周産期母子医療センターNICU入院児の検体保存」に参加した研究対象者で、遺伝子解析研究についての研究説明を受けずに退院した症例に対しては、外来受診時に本研究について説明し、研究用の検体を収集している。平成30年10月以降に出生した研究対象者においては、前述の臨床研究および遺伝子解析研究を退院するまでに説明し、研究用の検体収集の効率を上げている。2.研究協力施設への発信と協力依頼:研究協力施設として北関東圏の、獨協医科大学附属病院NICU、筑波大学附属病院NICUおよび群馬県立小児医療センターNICUと連携を取り、各施設で研究倫理申請の手続きが進行中である。群馬県立小児医療センターでは倫理申請が承認され、検体および臨床情報の提供を受けている。4.ステロイドプロファイルの解析:遺伝子多型解析と並行して、新生児晩期循環不全とステロイドプロファイルとの関連を解析するための準備を進めている。ステロイドプロファイルの測定は、液体クロマトグラム・タンデム質量分析器である島津製作所のLCMS-8060を用いる。測定キットは、Perkin Elmer社のステロイド測定キットを選択し、試薬および機器の調整は完了した。4月から研究対象者の検体での測定を開始した。1.平成30年10月まで同県内の地域中核病院へ派遣出向していたため、研究に費やす時間が少なかったため。2.臨床研究「自治医科大学総合周産期母子医療センターNICU入院児の検体保存」に同意された症例において、本遺伝子解析研究「新生児晩期循環不全の発症予測を目的とした関連遺伝子多型の解析」の研究説明を改めて行う必要がある。すでに退院している症例において、外来受診時には患者家族および医師ともに時間的制約が多く、研究説明を行うことが難しいため、研究検体の収集が滞ってしまう。3.協力施設3施設のうち倫理申請が承認されたのは1施設のみであり、院外からの検体提供が少なかった。4.平成30年10月に帰任したが、重症症例が多くかつ医師不足により、研究に費やす時間が少ないため。1.研究説明を行うことができていない、すでに退院している研究対象については、外来受診時に研究説明を行う。入院中の研究対象者および、今後出生する研究対象者においては、入院中に研究説明を行い、研究検体を最大限に収集する。2.候補遺伝子のダイレクトシークエンス法の条件を調整し、現存する検体を用いて解析を進める。3.現存する検体で、液体クロマトグラム・タンデム質量分析器を用いて、ステロイドプロファイルを測定する。1.遺伝子解析研究倫理審査委員会への申請:自施設においては、先行して行っていた遺伝子解析研究「新生児晩期循環不全の発症予測を目的とした関連遺伝子多型の解析」に、新規の臨床研究「自治医科大学総合周産期母子医療センターNICU入院児の検体保存」に参加した在胎30週未満の早産児の検体を用いるための変更申請を行い、検体を収集している。2.研究協力施設への発信と協力依頼:研究協力施設として北関東圏の、獨協医科大学付属病院NICU、筑波大学附属病院NICUおよび群馬県立小児医療センターNICUと連携を取り、各施設での研究倫理申請の手続きを準備中である。また、必要最小限の臨床情報を効率よく集計するために、Microsoft Excel形式のフォーマットを作成した。集計する臨床情報は、患者背景と治療および合併症に分けた。患者背景は、在胎週数、出生体重、身長、頭囲、多胎の是非、分娩様式、主要な母体合併症の有無、臍帯動脈血液ガス分析結果、出生前のステロイド投与の有無とした。治療および合併症は、臍帯ミルキングの有無、予防的インドメタシン治療の有無、出生後ステロイド投与の有無、開始日齢と投与理由、新生児晩期循環不全の発症の有無、発症日齢、動脈管開存症の治療の有無、脳室内出血・壊死性腸炎・未熟児網膜症・脳室周囲白質軟化症・重症慢性肺疾患の有無とした。3.候補遺伝子の遺伝子多型の解析:本年度に施行したTIMM50のダイレクトシークエンス法の結果を受けて、primerとPCR条件を調整している。他の候補遺伝子である、TIMM21、TIMM23、TOMM22、TOMM40のPCR条件の調整は今後着手する。1.平成29年度は同県内の地域中核病院へ派遣出向したため、研究に費やす時間が減少したため。2.臨床研究法が施行され、多施設合同の遺伝子解析研究の計画や倫理申請の見直しが必要となったため。

ステロイドプロファイルの測定は、液体クロマトグラム・タンデム質量分析器である島津製作所のLCMS-8060を用いる。測定キットは、Perkin Elmer社のステロイド測定キットを選択し、試薬および機器の調整は完了した。4月から研究対象者の検体での測定を開始した。1.平成30年10月まで同県内の地域中核病院へ派遣出向していたため、研究に費やす時間が少なかったため。2.臨床研究「自治医科大学総合周産期母子医療センターNICU入院児の検体保存」に同意された症例において、本遺伝子解析研究「新生児晩期循環不全の発症予測を目的とした関連遺伝子多型の解析」の研究説明を改めて行う必要がある。すでに退院している症例において、外来受診時には患者家族および医師ともに時間的制約が多く、研究説明を行うことが難しいため、研究検体の収集が滞ってしまう。3.協力施設3施設のうち倫理申請が承認されたのは1施設のみであり、院外からの検体提供が少なかった。4.平成30年10月に帰任したが、重症症例が多くかつ医師不足により、研究に費やす時間が少ないため。1.平成30年度は研究所属機関である自治医科大学附属病院NICUに帰任することが決定しており、研究に費やす時間が飛躍的に増加する。2.多施設共同の遺伝子解析研究の連携システムを確立して、症例数を増やす。候補遺伝子のダイレクトシークエンス法による解析を進める。3.自施設の症例においては、平成29年度に自治医科大学小児科学教室に配備された、液体クロマトグラフ・タンデム質量分析機器を用いて、ステロイドプロファイル測定を行い、遺伝子多型との関連性を解析する予定である。1.研究説明を行うことができていない、すでに退院している研究対象については、外来受診時に研究説明を行う。入院中の研究対象者および、今後出生する研究対象者においては、入院中に研究説明を行い、研究検体を最大限に収集する。2.候補遺伝子のダイレクトシークエンス法の条件を調整し、現存する検体を用いて解析を進める。3.現存する検体で、液体クロマトグラム・タンデム質量分析器を用いて、ステロイドプロファイルを測定する。研究参加し得られた検体数が少なかったため。平成30年度では多施設共同研究の連携をとることで検体数は増加し、遺伝子解析を進める。また、自施設の症例では、ステロイドプロファイル測定を行うことを計画している。協力施設であるる3施設との連携を強化して検体数を増加させる。自施設の症例においては、ステロイドプロファイル測定用の検体の収集が進んだため、測定と解析を進める。
性的対立と宿主-寄生者間軍拡競争の相互作用:寄生者が宿主の交尾行動に与える影響

21年度の最も重要な成果は査読付き国際誌への原著論文の発表である。Animal Behaviour誌にて発表された論文は昨年度までに得られたアメンボが卵寄生リスクを記憶し、それに応じて産卵深度を調節するというものである。また、Journal of Insect Physiology誌にはアメンボ卵について卵寄生率が低く、安全であると考えられてきた深い位置にあることで水圧によって孵化率が低下するという成果を投稿し、掲載が受理され、現在印刷中である。また、今年度は昨年度新たに生じた課題である、アメンボが連続的に卵寄生リスクを経験した場合の産卵位置の選択とその後の卵の寄生回避効率を調査した。その結果、アメンボが同じ卵寄生リスクを経験しても時期によってその反応が異なること、そして卵寄生リスクの経験後に産まれた卵の寄生率は個体の反応の差の大きさから、必ずしも低下しないことが明らかになった。この研究成果はこれまでの研究成果を含め、個体群生態学会、日本動物行動学会、日本生態学会、日本応用動物昆虫学会において発表を行った。成果を発表した学会はいずれも該当分野の主要学会である。これら学会における全5件の発表のうち、個体群生態学会および日本生態学会においてはポスター発表の優秀者に送られるポスター賞を受賞した。当該年度における最も大きな成果は国際誌における論文の発表および、投稿である。これまでに得られた3つの主要な研究成果のうち、アメンボの潜水産卵時にオスが随伴することで潜水時間が延長されるという内容の論文が受理、掲載された。また、残す2つについてもすでに国際誌に投稿済みであり、編集者の連絡を待っている状態である。加えて、学会にも積極的に参加し、アメリカで行われた国際行動学会(ISBE)、国内の該当分野の主要学会である日本動物行動学会、日本生態学会、日本応用動物昆虫学会の3つの国内学会それぞれで発表を行った。また、実施した研究としては申請時に最も主要な目的としたアメンボの交尾行動に卵寄生蜂が与える影響を室内実験により検証した。まだはっきりとした結果が出るほどの実験数を行うことができなかったが、当初の予測の一部を支持する結果が得られている。今年度は他の内容の研究も行っており、卵寄生回避に有利な深い位置において水圧の影響で卵の孵化率が下がるという、深い位置に産卵するコストを明らかにした。この様な動物の産卵場所選択における捕食リスクと非生物要因による死亡リスクのトレードオフはこれまでに例がない。この内容はすでに論文の作成が終了し、国際誌へ投降済みである。また、追加して卵寄生リスクを経験することがアメンボの産卵深度にどのような影響を与えるか、という課題にも取り組んだ。こちらについても一定の成果と実験の改善点が得られている。
中華圏における SF・FT・ホラー小説の現状

中国大陸、台湾のSFを中心に、ホラーや幻想文学などを日本で紹介した。また、中国では日本SFについて講演、発表し、日中SFの交流に努めた。さらに中国の学者や作家を日本に呼んで、中国SFの現状などについて発表してもらうなどの企画もたて、実行した。1. 2010年8月7日、8日に東京で開催された日本SF大会(TOKON10)において、中国SFの自主企画を主催、司会を務めた。企画は8月8日このために、中国からゲストを招待した。「中国SFナマ報告」というタイトルで、二人のゲストが中国SFの今について発表した。発表したのは、SF作家である夏茄、フリーライター兼編集者、SF作家でもある梁散清の2名である。また、ほかにSF研究者や評論家など5名も中国からゲストとして参加した。さらに出版社訪問も行い、日中SFの交流・情報交換などをおこなった。2.2011年3月上旬に台湾へ行き、台湾SF創始者の一人である黄海氏を訪問、大学の講義を聴講、またインタビューを行った。さらに児童文学者、許建崑氏のインタビューや海外SF・台湾SF研究者である林建光氏との情報交換などを行った。ほかにも春天出版社を訪問して宋宜勲編集長、編集兼人気作家である鐘靈女史をインタビュー、現在の台湾エンターテイメント小説の出版状況、ホラーやFTの現状などを取材した。3.中国や台湾のSFに関するWEB雑誌(インターネット上の電子雑誌)や出版物を定期的に調査し、情報収集した。4.中国最大のSF雑誌『科幻世界』の記念号へ祝辞を寄稿(出版予定)。・11月、中国・成都にて挙行された第二回星雲賞にゲストとして出席。会議での発表、受賞者の発表などを行った。ほかにも、四川大学において、複数の作家たちと壇上に立ち、コメンテーターをした。・3月、北京におもむき、北京師範大学の呉岩教授のSF関連授業、出張授業を四つ取材、また自身も1時間の中国語での講演を行った(ここ数年の日本SFの現状を紹介した)。・同時に、複数の作家や編集者、団体を取材した。・『北星論集』に「中国SFの諸相(3)」を発表、前年度の取材を中心に、作家や研究者について、また中華圏でのSF関連の賞について報告した。・2012年3月創刊の『Night Land』というホラー・幻想文学雑誌に、連載開始。第一回は、前年度に取材した台湾のホラー作家・鐘霊を紹介。・中国のSF雑誌『科幻世界』に、3.11の地震と日本SFについて中国語で寄稿。・インターネヅトで情報発信。(日本ではTwitterで中華圏情報を、中国では新浪微博を活用して日本の状況をそれぞれ発信した)以上、「取材」を行い、結果を「発信」「発表」するという目的に沿って研究を実施した。中華圏SFの調査のため、成都で行われた中華圏SF大会および研究会に出席、またシカゴで実施された世界SF大会に参加して複数の中華圏の発表を聞くほか、華僑SFについても調査してきた。また、台湾で台湾SF関係者との会合にも参加、情報収集につとめた。ほかに、『北星論集』(紀要)にて中華圏SFの現状報告、『ナイトランド』(雑誌)での中華圏ホラー、SF、FTの紹介(連載)、中国のネットSF系雑誌への寄稿なども行ったほか、台湾では日本SFの現状報告なども行い、日中間の交流にもつとめた。さらに、中華圏SFを教材とした中国語閲読教科書を日本で発売するべく、出版社の協力を得て、現在進行形で準備中である。中華圏のSF、FT、ホラー小説は大きな発展と幅広い人気を得ているものの、日本ではまだまだ知られていない。しかし華僑作家によるSF作品の評価が欧米圏ではじまっており、ケン・リウ、リリー・ユーなど国際的な賞を受賞する若手作家、中国作品の英訳が受賞するなど活躍は目覚ましい。このような状況を日本でも伝え、同時に、日本の作品を中華圏で伝えることを行いながら、日中間のSFをはじめとした小説文化の紹介、翻訳、交流を目指して活動した。ほかに微博などネットも活用し、中華圏のSF関係者たちとの交流を深め、その関係から多くの出版関係者、作家、研究者たちと知り合いになり、そのことによって取材や情報収集が活発に行えるようになった。中国や台湾での取材も実現、新浪微博による情報収集と発信、メッセ機能を用いた取材などを行うことができた。また、中国では日本について、日本では中国についてそれぞれの情報を発表することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。取材を続行しつつ、資料をできるだけたくさん目を通し、中華圏の現状認識を深める。その結果を、日本でも発表する。雑誌や論文集だけでなく、閲読の教科書にも応用して、普及につとめたい。
諏訪湖の長期観測による湖沼生態学の保全に関する研究

1977年以来行ってきた10日間隔の諏訪湖生態学定期観測の結果をまとめた。主な内容としては植物プランクトンによる基礎生産力、動物プランクトン相および湖底泥中での脱窒過程に関するものである。基礎生産力は1979年からの下水道稼働による水質の変化で、最大の799gC・m^<-2>から616gC・m^<-2>まで低下したがここ5年間は若干増加の傾向にある。低下の原因は夏期のうラン藻類の発生量が減少したことによるものである。動物プランクトンは少数種による優占型の群集構造から多数種による変動の激しい型へと変化し、小型のワムシ類が増加する傾向が認められた。底泥中での脱窒は底泥の表層01cmに全体の80%以上が集中し、底泥直上のNb_3-N濃度がその速度を律速していることが確認された。湖沼生態学の保全には沿岸の植物帯の役割が大きいことがヨシ圃場での実験から確かめられ、流入水中の全窒素、全リンのおよそ70%程度が浄化されていた。
伝承造形データベース構築のための造形伝承における伝達要素の分析

素朴な造形活動における造形プロセスおよび、造形の伝承プロセスを調査し、造形活動に見られる素材と人間との間のダイナミックな関係を考察し、これにもとづいて、造形プロセスをコンピュータ上で記述していくための方法を探ることを試みた。情報単位とする造形素材の種類を考える上で、物質的差異にもとづく観点などの従来からの3つの観点に対して、上記の調査をふまえ、造形的特質に着目した観点を枠組みとした。造形活動要素の、ビデオカメラ撮影による動画、およびカメラ撮影による静止画を収集し、コンピュータ用データとしてデジタイズした。これらの、動画データ、静止画データと、言葉による説明、手描きの静止画を組み合わせて、コンピュータ上で造形情報のハイパーメディア型の記述をおこない、情報単位間のリンク関係を構成し、被験者に見せた。被験者による情報探索の軌跡や、情報作成の内容は、コンピュータ上で記録し、造形の伝承において、伝達要素の種類や構造がどのような形をなしているかについて分析し、この結果から、造形情報をデータベース化する際のデータ構造について考察した。
山地民から探るモチ食文化の起源と伝播-東アジアの人々がモチに込めた意義

タイ北部一帯は,モチ食の起源センターと言われ,複数の山地民が居住しており,彼らの風土や文化を反映した伝統的なモチ食文化がある.本研究では,当該地域に居住する主要山地民のモチ食文化について,作り方や道具など詳細に調査し,民族間比較分析した.搗きモチは,各民族の正月には必ず作られており,接触しあうことでモチ食文化は伝播した.皆で労力をかけて作ったモチを祖先や神に捧げることで,村や家族の安寧や健康への願いが,チマキは♂♀の型があり,そこには「生」の意図が込められていた.タイ北部一帯は,モチ食の起源センターと言われ,複数の山地民が居住しており,彼らの風土や文化を反映した伝統的なモチ食文化がある.本研究では,当該地域に居住する主要山地民のモチ食文化について,作り方や道具など詳細に調査し,民族間比較分析した.搗きモチは,各民族の正月には必ず作られており,接触しあうことでモチ食文化は伝播した.皆で労力をかけて作ったモチを祖先や神に捧げることで,村や家族の安寧や健康への願いが,チマキは♂♀の型があり,そこには「生」の意図が込められていた.1.文献及び資料収集・整備:東アジアのモチの種類,用い方,精神的意義などの把握本年度は,『台灣原住民影像誌布農族編』『台溝原住民影像誌鄒族編』『實夏史話-矮霊祭』『台灣原住民族祭典的盛会』等,台湾の原住民のモチ食文化に関する文献を収集することができた.台湾では,主としてアワを使用していた.2.モチ食文化の実態調査(タイ,中国,台湾へ現地調査)1)タイ調査:平成22年8月3-17日ラフ族,モン族の調査をした.(1)ラフは,正月(女正月)の時にモチを搗く.杵は竹であり,節目でモチを搗く.臼は,横型で1mほど,かまぼこを逆さにしたような形状である.各家で搗いたモチは,各家々の祖先を祭る棚に供えられる.また村の長老の家に集められ,祈りがささげられ,その後村人に再分配される.(2)モンは,12月にモチを搗く.横杵2本,臼は舟形で,両端から2者が交互に手前に引くようにモチを搗く.搗く前に杵と臼に蜜ろうを塗る.他の民族とは異なり,煎ったゴマ等と入れながらモチを搗かない.モチをまるめる時は卵黄を手につける.2)中国調査:平成23年8月13-17日雲南省の西双版納(シーサンパンナ)に居住するタイルー族は,4月13-15日(タイ族の正月)にチマキを作る.モチ米を黄色い花で色付けし,寺へ持っていく.高齢者の一部は日常食として,小型の木製の杵と臼で,モチ米とエゴマを入れて搗くが,現在多くのタイルーはモチを搗かない.3)台湾調査:平成23年8月27日9月4日台湾の原住民は米ではなくモチアワを使用し,縦杵,縦臼でモチを搗いていた.今日モチ搗きはほとんどせず,観光として行われていた.伝統文化は,民族の行事だけなく観光という側面で,維持継承されることが明らかとなった.1.文献及び資料収集・整備タイ,日本,台湾の他,韓国の「モチ」に関する資料・文献を収集し,分類整理をした.韓国では,年中行事,通過儀礼のモチがある.これまでタイや日本のモチを搗きモチ,練りモチ,チマキと分類してきたが,韓国には(1)甑餅(ウルチ米粉を甑で蒸す)(2)搗餅(ウルチ米粉,モチ米粉を甑で蒸し,石臼・木製の按盤の上で搗く)(3)油煎餅(モチ米粉を熱湯で練り成形し,油で焼く)(3)ゆで餅(モチ米粉やモチキビ粉を熱湯でよくこねて茄でる)と独自の分類がある.今後,これらをどのように,他の地域のモチ分類を合わせるか否か検討中である.2.モチ食文化の実態調査(タイ,韓国へ現地調査)1)タイ調査平成23年8月4-12日,18-19日平成24年3月18-23日ヤオ族・アカ族・タイ族の現地調査の調査をした.(1)ヤオは,旧暦の正月のモチを搗く.8月戦争で亡くなった祖先のため異なる2つの形状のチマキを作る.それぞれ♂♀を意味している.藁の灰をモチ米に入れるのは古代米の名残であることが明らかとなった.(2)アカは,12月(クリスマス)にモチを揚く.縦杵,縦臼で,蒸し器も全て手作りである.(3)タイは,平地民はモチを搗かない.練りモチ,チマキが主体である.ただし,山地民のタイルーは,エゴマがとれる季節になると石製の臼クロックでモチ米とエゴマを掲き,火であぶって食べる習慣がある.これは,中国雲南省西双版納に居住するタイルー族と同じであった.2)韓国調査平成24年2月22-25日

韓国伝統飲食研究所,餅博物館を訪問し,資料・文献の収集他,市場のモチ製造工場の見学,宮廷モチ料理を調査及び実習をした.なお,平成22年度からの繰越予算で,中国(平成23年8月13-17日),台湾(平成23年8月27目-9月4日)へ現地調査を実施した.1.文献及び資料収集の分類・整理:東アジアのモチ食文化を概観し,広くデータベースを作成するため平成21年度から本年度までに得られた資料文献を分類・整理した.2.モチ食文化の現地調査:8月タイ王国チェンマイ県,チェンラーイ県在住のカレン族,モン族にヒヤリング調査を実施した.現在カレン族の多くはクリスチャンだが,それ以外を信仰するカレンの人々は,2月3月(平成25年2月14-17日)に長老が決めた日時にモチを作り祖先や神に家族の健康等祈願して供えている.モチ米は自家製だが,道具はアルミ鍋を使うなど伝統的な道具からの変化が見られた.タイ在住の中国(雲南省)タイ族に平成23年度8月の現地調査結果をもとに,作る時期や用いられ方,近年の動向についてヒヤリングを実施した.経済化の影響でモチを搗く世代が高齢化していること分かった.ただし練モチは寺へ行く際,僧侶への寄進に現在でも作られている.1月:モン族正月調査.モチは正月(平成25年1月12-16日)2日前に作る家庭が多く,搗き手は男性だが女性が中心となって作られる.モチ米と卵を一緒に蒸し,卵黄は手に付けてモチを丸める時に使う.祖先や神へモチで豚など家畜を模ったものを供える.家の出入り口におき,決まった時刻に,家長が祝詞を2回あげる.正月の期間中,来訪した客にはモチが配られる.3月:タイ山地民の補足調査をした.在日の韓国料理研究家に,盆行事の際に作る「ソンピョン」の作り方について画像と動画で記録,用いられ方についてヒヤリング調査を実施した.3.モチ食文化の調査データベース化,デジタルアーカイブを作成:東アジアにおけるモチ食文化を視覚的に把握し,研究者のみならず一般の人にも公開できるよう,これまで得られた画像や動画のデジタルアーカイブを試作し,学会で報告した.文献収集および現地調査はおおむね順調であるが,「モチ食文化の構成要素の選出,データのコード化」について,やや遅れている.これまで収集した資料・文献及び現地調査で得られたデータを,揚きモチ,練りモチ,チマキに分類し,(1)名称(2)材料(3)作り方(4)作り手(5)道具(6)用いられた方(7)食べ方(8)保存の仕方(9)モチに込められた意義などにコード化して,東アジアのモチ食文化を俯瞰する図を作成する予定であった.タイを基準に進めていたが,韓国では,独自のモチ分類法があり,一概にコード化することが難しくなった。今後,これをどのように他の民族に合わせ分類するか,しないのか,当該地域の研究者や食文化の専門家と検討する必要がある.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策としては,資料・文献収集・現地調査は,現地調査協力者と相談しつつ実施する予定である.上述したモチ食文化のコード化については,地域の研究者や専門家と検討する予定である.現段階では,まず杵と臼を用いる掲きモチに特化することを考えている.また,現地調査で記録した画像や動画など研究論文で発表しにくいデジタルデータについて,HP等に活用して一般公開・活用できるよう,SEなど専門家と一緒に準備をしていく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
看護技術の生体に及ぼす効果の解析−清拭技術の摩擦方向および温度の効果−

清拭ケアに関与する温度や摩擦等の要因が身体に及ぼす効果の検討の結果、温度の違いは皮膚血流に異なる影響を及ぼし、左右が同様の変化を示したことから、右前腕部という局所への刺激が、何らかの形で全身へ影響を及ぼすことが推察された。この結果から、全身への影響には自律神経系が関与していると推測し、これまでの皮膚温・皮膚血流に加えて、自律神経系への影響を含めて、温度刺激の影響を検討した。また、快適感は自律神経系の関与と関連する要素でもあり、主観的間感覚も検討した。温度刺激は35・43・50°Cの3種とし、処置は各温度の湯で絞ったウォッシュクロスを前腕部(手首から肘関節)に1分間当てた。血流量と皮膚温は、レーザー血流量計(アドバンス社:ALF21)とバイオパック基礎医学研究システム(バイオパック社)を用い、自律神経系は、バイタリズム9821(NECメディカルシステムズ)を用いて、心電図R-R間隔の変動係数(CV)の解析による方法で測定した。主観的感覚はビジュアルアナログスケールで評価した。皮膚血流は各温度とも処置直後20秒まで下がり、40秒後で前値に戻る変化を示し、これは左右同様であった。CVも温熱刺激の直後に低下しその後上昇しほぼ処置前の状態となった。しかし皮膚温はほとんど変化が認められなかった。主観的評価では、タオルを当てたときに快適なのは体温より少し高い43°Cであったが、処置後の効果では50°Cと高い温度が快適との評価を得た。これらのことから温熱処置中は温熱の刺激により一時的に交感神経が優位状態になるが、まもなく前状態、すなわち相対的な副交感神経優位状態となることが示された。今後摩擦の力の大きさ・方向、対象条件等を加えて身体への効果を科学的に解明できれば、その成果は心身に効果的な清拭を実施する際の根拠となると考えている。清拭ケアに関与する温度や摩擦等の要因の身体に及ぼす効果の検討において、温度刺激が摩擦よりも皮膚血流に及ぼすことを示唆する結果が得られことを基に、本年度は、異なる温熱の局所への刺激が、皮膚血流量と皮膚温に及ぼす影響を中心に検討した。研究の意図を理解し実験への協力の得られた健康な成人女性5名を対象にして、35・43・50°Cの3種の異なる温度刺激の効果を検討した。処置は各温度の湯で絞ったウォッシュクロスを前腕部(手首から肘関節)に1分間当て、処置中の温度の低下を防ぐために同温のホットパックで覆った。血流量と皮膚温は、レーザー血流量計(アドバンス社製:ALF21)とバイオパックシステム(モンテシステム社製)を用いて、血流量測定の接触型プローブと皮膚温測定プローブを左右の中指先に取り付けて測定した。実験中の室温は2526°C、湿度は6970%とした。その結果、皮膚血流については左右が同様に変化するが、温度によって異なる変化が認められた。則ち、35°Cでは、温度刺激後に刺激前の状態に戻り、その後10分後まで緩やかに低下し、43°Cでは、温度刺激処置時に低下し10分後までに緩やかに全状態に戻る変化を示し、そして53°Cは、温度刺激処置時に低下、45分後に回復した後、10分後にかけて著明に低下することが認められた。また、皮膚温は実施側(右側)が高い傾向が認められたものの、温度刺激による影響としての変化は認められず、実施前・中・後の皮膚温の変化は、各温度とも左右同様であった。右前腕部という局所への刺激にもかかわらず、皮膚温と皮膚血流量共に、左右同様の変動傾向を示すことが示唆された。このことから、局所への温度刺激が何らかの形で全身へ影響を及ぼすことが推察された。

これらのことから温熱処置中は温熱の刺激により一時的に交感神経が優位状態になるが、まもなく前状態、すなわち相対的な副交感神経優位状態となることが示された。今後摩擦の力の大きさ・方向、対象条件等を加えて身体への効果を科学的に解明できれば、その成果は心身に効果的な清拭を実施する際の根拠となると考えている。
バイオインフォーマティックスによる新規糖転移酵素取得とその免疫療法への応用

人体などに寄生する病原細菌の生産する夾膜多糖の構造は、宿主の免疫系を逃れるために、その宿主自体の糖鎖と類似した構造をとることが多く、そのため糖鎖医薬品の材料として有望である。例えば、B群溶血性連鎖球菌Streptococcusagalactiaeシアリルラクトサミン構造を側鎖として有する多糖を作り、また病原性大腸菌K1株は、ポリシアル酸を生産する。これらはいずれも生体内で発現している糖鎖構造であり、細菌の生存に役立っている。本研究では新たな夾膜多糖の供給源として虫歯菌として知られるStreptococcus anginosusとintermediusを選び、夾膜多糖の存在確認及びバイオインフォーマティクスの手法を用いた生合成系遺伝子群の取得を試みた。これらの菌株は過去の報告において、シアリルルイス糖鎖に類似した糖鎖を表面に作るということが示されている。しかしながらこれらの菌株における夾膜多糖の報告はなく、当研究室での抗シアリルルイス抗体を用いた解析結果でもはっきりとした結果を示すものではなかった。そこで、まず、この虫歯菌が本当に夾膜多糖を生産するのかどうかを確認することにした。方法としては夾膜多糖に対する抗血清を作成し、ゲル濾過後ELISA法によって検出するという手法を用いた。これらの菌株の培養液を0.4%ホルムアミドで固定し、ウサギに免疫することで抗血清を得た。培養上清からエタノール沈殿、プロテアーゼ処理により調製した多糖画分をゲル濾過し、得られた抗血清で検出したところ、約700kD付近にピークを得た。これは典型的な夾膜多糖のパターンであったので、これらの菌株は夾膜多糖を生産することが確認された。次に、夾膜多糖生合成系遺伝子群の取得のために、バイオインフォーマティクス的な手法を用いた。これまでに知られている生合成系遺伝子群で共通性が高いのは、合成過程の1番目、膜上のlipid carrierに糖を付加するところであると考え、この遺伝子のなかで最も保存されている領域を抽出し、S.agalactiaeの相当する部分をプローブとして上記虫歯菌ゲノムに対してサザンブロットを行ったところ、明らかに相同な遺伝子を見いだすことができた。本年度はシアリルルイス糖鎖もしくはその類似糖鎖を生産していると思われる連鎖球菌Streptococcus intermedius及びStreptococcus anginosusから新規糖転移酵素を取得するためにまずこれらの菌株の莢膜多糖を認識する抗血清を作製した。莢膜多糖に関係する遺伝子を取得する方法としてはトランスポゾンを利用した変異株取得法を用いるがこの際莢膜多糖の抗血清は多糖生産の有無を判定するのに必要不可欠である。今回ウサギから取得した抗血清は菌体培養上清のゲルろ過精製面分(約800kD)に特異的に反応する事がELISAによって明らかとなった。この反応の特徴は莢膜多糖に典型的であり、ProteinaseK処理によっても失われない。また今回使用した菌株はS.intermedius ATCC27335とS.anginosus ATCC33397だが同種の他のstrainにはほとんど反応しないことも判明した。

莢膜多糖はstrainごとに異なることが普通であり、今回作製した抗血清は明らかに莢膜多糖を認識していると考えられる。今後この抗血清による反応性を指標としてトランスポゾン法やバイオインフォーマティクスを利用した糖転移酵素遺伝子の取得を進めていく予定である。人体などに寄生する病原細菌の生産する夾膜多糖の構造は、宿主の免疫系を逃れるために、その宿主自体の糖鎖と類似した構造をとることが多く、そのため糖鎖医薬品の材料として有望である。例えば、B群溶血性連鎖球菌Streptococcusagalactiaeシアリルラクトサミン構造を側鎖として有する多糖を作り、また病原性大腸菌K1株は、ポリシアル酸を生産する。これらはいずれも生体内で発現している糖鎖構造であり、細菌の生存に役立っている。本研究では新たな夾膜多糖の供給源として虫歯菌として知られるStreptococcus anginosusとintermediusを選び、夾膜多糖の存在確認及びバイオインフォーマティクスの手法を用いた生合成系遺伝子群の取得を試みた。これらの菌株は過去の報告において、シアリルルイス糖鎖に類似した糖鎖を表面に作るということが示されている。しかしながらこれらの菌株における夾膜多糖の報告はなく、当研究室での抗シアリルルイス抗体を用いた解析結果でもはっきりとした結果を示すものではなかった。そこで、まず、この虫歯菌が本当に夾膜多糖を生産するのかどうかを確認することにした。方法としては夾膜多糖に対する抗血清を作成し、ゲル濾過後ELISA法によって検出するという手法を用いた。これらの菌株の培養液を6.4%ホルムアミドで固定し、ウサギに免疫することで抗血清を得た。培養上清からエタノール沈殿、プロテアーゼ処理により調製した多糖画分をゲル濾過し、得られた抗血清で検出したところ、約700 kD付近にピークを得た。これは典型的な夾膜多糖のパターンであったので、これらの菌株は夾膜多糖を生産することが確認された。次に、夾膜多糖生合成系遺伝子群の取得のために、バイオインフォーマティクス的な手法を用いた。これまでに知られている生合成系遺伝子群で共通性が高いのは、合成過程の1番目、膜上のlipid carrierに糖を付加するところであると考え、この遺伝子のなかで最も保存されている領域を抽出し、S.agalactiaeの相当する部分をプローブとして上記虫歯菌ゲノムに対してサザンブロットを行ったところ、明らかに相同な遺伝子を見いだすことができた。