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大地震直前直後の電離圏：不思議な挙動の解明

GNSS衛星を利用した観測によって地震に伴う電離圏全電子数の異常に関する総合的な研究を行った。本研究では地震十分後に生じる異常の振幅と背景となる電離圏全電子数と地震のモーメントマグニチュードの関係を定式化した。また地震直前に電離圏全電子数に異常が生じることが2011年東北沖地震によって発見されたが、本研究では数多くの地震のデータ解析から、異常が始まる時間がM9クラスで40分前、M8クラスで20分前であること、全電子数の変化率でみた異常の大きさがMwと背景全電子数の関数として表されることを明らかにした。また異常の空間構造から、地震前に地表に発生する正電荷が原因である可能性が高いことがわかった。全球航法衛星システム(GNSS)の受信機を用いると、超高層大気である電離圏の電子をカウントすることができる。地震の直前に起こると考えられる電離圏全電子数(TEC)の上昇について、平成26年度はいくつかの重要な進展をみた。一つはHeki [2011]で用いた斜めTECの鉛直TECへの変換である。この変換には受信機内部および衛星内部の周波数間バイアス(IFB)が必要となるが、変換によって、衛星の動きによるU字型の見かけの変化を取り除くことができ、直観的な理解が可能になる。当該年度は衛星IFBおよび受信機IFBを独自で決定する手法を開拓し、それによって過去に地震前TEC上昇が見られたモーメントマグニチュード8.2から9.2の規模を持つ全ての大地震で鉛直TECへの変換に成功した。二つ目として2014年4月にチリ北部で発生したM8.2の地震前に顕著な電子数の増加が見られ、8例目のデータが揃ったことが挙げられる。三つ目として、Heki [2011], Heki & Enomoto [2013]に対する反論論文(Comment)が東大地震研究所グループからJGR誌に発表されたが[Utada & Shimizu, 2014]、それに対抗するReplyの論文を同じ雑誌にHeki & Enomoto [2014]として出版した。その中でTEC変化と同時に発生した地磁気の変化について、磁気嵐による変動であるとする反論論文に対して、それを否定する証拠を示すことができた。平成27年二月にJGR誌上で我々の研究結果を批判する論文(Masci et al., 2015)が出版され、平成27年度前半はそれらの反論が正しくないことを同じくJGR誌に論文として報告した(Heki & Enomoto, 2015)。その中で、地震前に発生する電離圏全電子数(TEC)の異常に関して、(1)電子数の変化率の急変が赤池情報量基準を用いて数値的に検出できること、(2)それらの変化の大きさと先行時間が後に発生する地震のモーメントマグニチュードと高い相関を持つこと、(3)地震と関係なく宇宙天気(地磁気活動)によって起こる変化について発生頻度等を統計的に求めて、地震前の変化がそれらによるものと解釈することは不可能であること、を示した。平成27年度後半は、九月にチリ中部でマグニチュード8.3の地震が発生したことから、その地震に先立って生じたTECの変化について系統的に研究を行った。またその結果を2014年のチリ北部の地震(M8.2)および2010年のチリ中部の地震(M8.8)と比較して論文としてまとめ、平成27年三月にGRL誌に投稿した(He & Heki, under review)。その中で、南半球においてはTECの上昇域が震源北の高度約200kmに生じ、TEC減少域がそのさらに北の高度約400kmのところに生じることを示した。この上昇域と減少域のペアは、地表に生じた正電荷に対する電離圏の応答として知られている現象(Kuo et al., 2014)と調和的であり、一連の現象のメカニズムとして地表の正電荷である可能性が高まったと考えられる。さらにさまざまな状況で電離圏全電子数を観測する過程で、地震に先立つ異常の他にスポラディックE層に伴う異常や火山噴火に伴う異常等も見いだされ、それらのいくつかが論文となった。当初の計画以上に進展した要因として、2015年九月にチリで発生したM8.3のIllapel地震の存在が大きい。日本列島には非常に稠密なGNSS(全球航法衛星システム)受信機網があり、それを利用した詳細な電離圏全電子数(TEC)マッピングが可能だが、日本列島は南北に細長い島弧であるため広範囲のTECの空間構造を把握するのには適していない。一方南米大陸のチリ、アルゼンチン地域は広い範囲にGNSS局がまんべんなく分布しており、地震直前に生じるTEC異常の三次元空間構造を把握するのに適している。平成27年度の研究の進展にもこれらのデータを用いたIllapel地震前のTEC異常の解析結果が大きく貢献している。また本プロジェクトの過程で整備したTECの解析システムを用いたスポラディックE層の観測や火山噴火に伴う電離圏擾乱の観測等の予期しない成果も上がった。計画開始当初から取り組んでいた地震直前に現れる電離圏全電子数(TEC)異常について最終年度においても研究を行った。その結果二つの大きな成果を挙げることができた。成果1.地震直前電離圏電子数異常の三次元空間構造の解明

2010年マウレ地震(M8.8)、2014年イキケ地震(M8.2)、2015年イジャペル地震(M8.3)の、チリで発生した三つのプレート境界型大地震に関し、南米大陸に分布するGNSS局のデータを解析することによって、それらの発生の四十分から二十分前に始まったTECの異常をもとに三次元トモグラフィー解析を行った。その結果震源から地球磁場の磁力線に沿って高度200kmに正の異常、高度400kmを中心に負の異常が生じるという特徴的な構造を見出した。これは地殻から電離圏に向かって流れた電流がもたらす電離圏電子の再配置の計算機シミュレーション(Kuo et al., 2014)の結果と調和的であり、地震直前のTEC異常の原因が地表に現れた正電荷であることの有力な証拠となった。本成果はGRL誌にHe and Heki (2016)として出版された。成果2.マグニチュード7ー8の地震の直前に起こるTEC異常の解明従来はマグニチュード8以上の巨大地震を研究対象としていたが、マグニチュードが7と8の間である34個の地震について、GNSSデータを解析し、そのうち八個の地震について地震発生10-20分前にTECの異常が始まっていたことを解明した。TEC異常が観測された地震と観測されなかった地震の差は背景TECの差であることがわかった。つまり低緯度帯の昼間に発生した場合はM7-8の地震でも前兆TEC変化が観測できる可能性が高い。これによって2015年の論文で提唱した地震直前TEC変化の経験式をM7まで拡張することができた。本件はHe and HekiとしてJGR誌に投稿中である。GNSS衛星を利用した観測によって地震に伴う電離圏全電子数の異常に関する総合的な研究を行った。本研究では地震十分後に生じる異常の振幅と背景となる電離圏全電子数と地震のモーメントマグニチュードの関係を定式化した。また地震直前に電離圏全電子数に異常が生じることが2011年東北沖地震によって発見されたが、本研究では数多くの地震のデータ解析から、異常が始まる時間がM9クラスで40分前、M8クラスで20分前であること、全電子数の変化率でみた異常の大きさがMwと背景全電子数の関数として表されることを明らかにした。また異常の空間構造から、地震前に地表に発生する正電荷が原因である可能性が高いことがわかった。周波数間バイアスの推定は一般的に高度なアルゴリズム(電離圏モデルと同時に推定する)が必要とされるが、研究代表者は夜間のTEC変動を細小にするという簡易な手法を応用することで、同じ程度の確度でバイアスを求めるソフトウェアを完成させた。これによって次年度の作業を一部先取りして行うこともできた。平成27年5月に生じたネパール地震と、平成28年4月に起こったエクアドル地震は、それぞれマグニチュードが7.8であり、これまで地震直前の電離圏全電子数(TEC)の変化の観測対象に含まれていなかった。しかし、いずれの地震もTECの絶対値が大きな赤道異常の直下で発生しており、比較的小さな地震にもかかわらず明瞭な地震直前のTEC上昇が確認された。またその先行時間も20分弱であり、小さな地震ほど先行時間も短いというこれまでの知見と調和的である。平成28年度の課題の一つとして、対象とする地震をM7級の比較的大きなものに広げることが挙げられる。また物理機構の同定に関しても、他機関で進行している様々な計測(地震前の静電場観測や実験室における破壊前の岩石からの電荷の拡散等)の情報を参考にしながら研究を進めていきたい。
ミャンマーのカルバペネマーゼ産生腸内細菌科細菌を分子疫学・地政学的視点で解明する

本研究は昨今民主化が進み東南アジアのラストフロンティアとして世界中の注目を浴びるミャンマー連邦共和国において、CPE(カルバペネム耐性腸内細菌科細菌)の疫学調査を行うものである。これまでに、医療環境内のみならず、上下水道などのインフラ・市場で売買される食品・健常者からも一定割合でblaNDM型CPEが検出される状況が明らかとなっている。本研究は、ミャンマーにおけるCPE拡散状況を全ゲノム解析的アプローチで解明し、世界的なCPE蔓延への具体的対応策を模索することを目指すものである。さらに、貧困・難民問題に関連して薬剤耐性菌がどのように伝播・拡散しているのか、地政学的視点も踏まえて考察する。
中国明清交替期における人事・科挙制度の変革とその継承に関する研究

本研究では、主に三つの点から中国近世人事制度と科挙制度について分析を加えた。一つ目は、科挙制度の学位の一つである「貢生」について、その明代における人事制度の特徴と清代の人事制度への継承関係である。また、二つ目は、清代の「捐納」と「加級」制度が、明末にどの程度の段階まで設計されていたのかについて分析した。三つ目は、清代の科挙名簿の発見を通して、そこから伺える明清時代の科挙慣習について考察した。本年度(平成25年度)は、明末から清初にかけての科挙資格とそれに関わる様々な政策について分析を加えることを目的に、政書類や文集類を読み込んだ。そしてその過程で、明清時代を通じて最も早期に公に売り出された「監生」学位の歴史について俯瞰するとき、同様に国子監在籍の資格であった「貢生」学位について分析を加えることが是非とも必要であると考えるに至った。そこで、未だ十分に明らかでない貢生に対する人事制度を中心に、「貢生」学位というものが明中期以降の官僚社会でどのように見なされていたのか、また進士偏重の風潮の中で、実際の人事上はどのような扱いを受けたのかについて、墓誌銘などの具体的な事例も加えつつ研究を進めた。その上でこの分析の途中経過について、ライデン大学(オランダ)、ローマ大学(イタリア)、東北大学(日本)の三大学合同のワークショップ(Workshop "Viewing the Body" Japanese and European approaches to concepts of the corporeal 2014年3月、オランダ、ライデンにて開催)において、"The bureaucracy in early-modern China and the judgment by appearances"というタイトルで発表を行った。そしてこの席上、歴史分野の研究者以外にも日本思想史、中国思想史などの研究者から貴重な助言を得ることができた。本年度(平成26年度)は、二つの方面で研究を進めることができた。一つはLeiden University(Netherlands)に所蔵されている明清科挙関係の資料調査及びその研究であり、もう一つは明代会試考官制度の変遷に関する研究である。まず前者については、明代にすでに行われていた、自らの科挙答案を縁故者に配るという習慣が、清末でどのような形をとっていたのかの具体例(『道光甲辰恩科順天郷試朱巻』)を発見し、その内容について検討することができた。この成果については、2014年11月に中国広州市で行われた国際科挙学会の報告集に掲載することができた。また、後者については、科挙試験の担当官の中でも、「執事官」(事務官)の制度について、明代の中で数回の大きな変革があったことを明らかにし、その政治的背景について分析を加えた。この成果については、2014年10月に中国広州市で行われた第五届中国古文献与伝統文化国際学術検討会で発表を行い、とりわけ日本学関係の先生から多角的なアドバイスを頂いた。本年度(平成27年度)は、二つの成果を得た。一つ目は、これまで研究を進めてきた、科挙の試験官人事とその歴史的な変遷について研究を深め、「明代の会試執事官体制の変遷についてー外簾四所の人事とその変革を中心にー」(『東北大学東洋史論集』第十二巻)として発表したことである。この内容は本科研費のテーマ開始時に着想していたものであるが、時代を明代全体に広げ、またその体制が変容した背景について具体的に明らかにしえた。また同時に、その仕組みが清代にも影響を与えていることについても論及した。二つ目は「明朝の政策と清朝によるその継承についての一考察」というタイトルで、シンポジウムにおいて発表を行ったことである(「東北大学東北アジア研究センター創設20周年記念企画国際シンポジウム」)。ここでは、一般的に清代の制度と見なされる「捐納」と「加級」について、明代に淵源を持つことを印象論ではなく具体的に明示した。とりわけ明末崇禎年間にはすでに清代加級制度の根本原理の一つが存在することは、明清官僚制度の継承性を考える上で重要な要素であると考える。またこの席上では、清代モンゴル史、中央アジア史、近代チベット史などの優れた研究者からアドバイスを得ることができ、非常に有意義であった。清末の史料にまで研究対象を広げられたことは有意義だったが、それらを正確に分析するには、外交史やさらには所蔵機関の歴史に関する知識などを更に深めなければいけないと考えている。人文学プログラム計画時点で予定していたヨーロッパに現存する明清中国関係(特に官僚制度・人事制度に関するもの)資料の収集は順調に行えた。また非常に特徴的な科挙史料を発見できたことからは、研究内容を踏み広げていく上で大きな示唆を得た。ただし、概ね清代の史料となるそれらを、明代の制度や慣習と比較して繋げていくためには、外交史や外交官の報告書など多方面の文献を駆使する必要がある。

またEngland所蔵の明清人事資料についての情報も、専門家から教示を受けることができたが、更に現地調査を行い自分の目で確かめる必要があると考えている。明末から清初における官僚制度、人事制度を分析する上で、避けて通れない問題を一つ洗い出せたことで、より具体的に史料を絞り込みつつ分析を進めることが可能になったと考える。プログラム計画時点で予定していた通り、ヨーロッパに現存する明清中国関係(特に官僚制度・人事制度に関わる)の資料を収集することが緒に就いた。不慣れなことが多いが、ライデン大学所蔵の善本(Van Gulik collection等)を中心に、また優れた司書の方や日本学の先生方の助けを得て、効率よく資料の閲覧と蒐集を行いたい。25年度後半期より、計画に従ってヨーロッパへの資料蒐集に赴いた。その際の渡航費などは、計画当初不確定であったため、わずかに次年度使用額が生じた。帰国後、渡欧中に中国大陸において出版された、重要な資料や研究書の購入に充てる。
カオス及び分岐を示す非線形系における分布関数の発展演算子の固有値問題の解析的研究

本研究では密度分布関数のレベルでいくつかのカオス力学系のふるまいを解析的かつ厳密に調べ、以下の結果を得た。1)2次元量子ビリヤードでの境界要素法と内部固有値問題、外部散乱問題:2次元の量子ビリヤードで用いられる境界要素法に出てくる行列式D(E)(Eはエネルギー)を調べ、D(E)が領域内部の寄与と領域外部の寄与の積で表され、ア)前者がエネルギーの関数として原点の分岐点を除いて解析的で、領域内部に束縛された粒子のエネルギー固有値E_nに零点を持つアダマ-ル型無限乗積表示を持ち、イ)Eが実のとき後者の対数は実軸上にカットを持つ解析関数の上半平面からの境界値で、ノイマン型境界条件の下での散乱の位相のずれの総和についてのコ-シ-積分で表され、その下半平面への解析接続が散乱共鳴で零点を持つことを示した。関西学院大学の首藤氏、ATR環境適応通信研究所の原山氏との共同研究。2)区分的線形写像のフロベニウス・ペロン(FP)演算子に関する昇降演算子法と関連するディリクレ級数:区分的線形な一次元カオス写像で各分岐が全射のときFP演算子の固有多項式は上昇積分演算子により生成される。各分岐の傾きの大きさが一定である場合、ア)FP演算子と上昇演算子が量子調和振動子の発展演算子と生成演算子の交換関係と類似した関係を満たし、イ)コヒーレント状態に当たる上昇演算子の固有関数系がFP演算子のwandering subspaceの基底になり、ウ)この関数系による展開式がフラクタル的な双対基底との内積を係数とするディリクレ級数になることを示した。3)保存的な決定論的拡散モデルにおける非平衡定常状態の研究:コペンハーゲンのTelによって調べられた流れを伴う多重パイこね変換型の保存的な決定論的拡散モデルにおいて様々な非平衡定常分布を構成し、経験則と合う定常状態が以前我々が調べたdyadicな多重パイこね変換の場合と同様、「延びる方向に沿う分布が滑らかである」という条件で特徴付けられることを見いだした。P.Gaspard氏(ブリュッセル自由大)との共同研究。
不斉ピラジノジヒドロピレン系増感剤を利用した円偏光発光色素の開発

本研究課題では、非対称なピラジノ縮環ジヒドロピレン(PZ-DHP)を利用した円偏光発光材料の開発を目的とし、PZ-DHPを基に、銅錯体型リン光発光分子、熱活性化蛍光分子および、関連する発光分子の合成と光異性化挙動、光学分割、キラリティなどの評価を行った。その結果、この系列の分子類が迅速な光異性化挙動を示し、容易にラセミ化せずに安定な不斉構造を維持し、強い発光を示すことを明らかにした。具体的には、PZ-DHP類の合成、光応答性、光応答性CDスペクトルなどを2報の学術論文に発表し、7件の国内外の学会発表にて報告した。今後の課題は、PZ-DHP類の円偏光発光の高輝度化、薄膜化、素子化の検討である。本研究では、光応答性のピラジン環を縮環したジヒドロピレン(PZーDHP)類を利用することで、低分子系において円偏光と発光効率を両立した円偏光発光色素を開発することを目的としている。すなわち、PZ-DHPは、可視光を吸収してジラジカル励起状態を形成して増感作用を示し、その後、異性化して可視光を吸収しないようになり、大きな軸性キラリティによる円偏光有機作用を示すことが期待される。平成25年度は、銅錯体型リン光発光材料、及び熱活性化型蛍光発光材料の合成と特性評価、非対称なPZ-DHP類の光学分割と円偏光評価を計画した。銅錯体型リン光発光材料は、フェナントロリンと4,5-ジアミノDHPを縮環することで合成した。熱活性化型蛍光発光材料としては、1,2-ジ(9-アンスラ)エタンジオンを4,5-ジアミノDHPと縮環することによりアンスラセン部位を有するPZ-DHP類が得られた。非対称なPZ-DHPの光学分割としては、キノキサリン縮環DHP(Q-DHP)の光スイッチング挙動と光学分割を行い、CDスペクトルと発光挙動への影響を検討した。本研究では、光応答性のピラジン環を縮環したジヒドロピレン(PZ-DHP)類を利用することで、低分子系において、円偏光性と発光効率を両立した円偏光発光色素を開発することを目的としている。すなわち、PZ-DHPは、可視光を吸収してジラジカル励起状態を形成して増感作用を示し、その後、異性化して可視光を吸収せず、大きな軸性キラリティによる円偏光誘起作用を示すことが期待される。平成24年度は非対称なDHP類の大量合成を計画しており、(1) DHP基本骨格の合成、(2)非対称なDHPの合成を行った。DHP基本骨格の合成としては、当初、申請者が開発したピナコールカップリング法を経由した合成ルートに従って合成を試みたが、収率に幅が大きく、再現性に難があったため、カナダMitchell教授の開発したサルファ法を利用して、10g単位の合成に成功した。非対称なDHPの合成に関しては、DHPのニトロ化反応により,非対称なジニトロDHPを生成し、これを利用して非対称なジアミノDHPを合成した。ニトロ化反応の選択性の制御は試薬量と温度コントロールによって行った。その後、ジアミノDHPに、ジフェニルエタンジオン、グリオキサールを縮環して,目的とする非対称なPZ-DHP類を2種類合成した。合成したPZ-DHP類の光応答性や、キラルHPLC分析による光学分割などの物性評価を行った。なお、本年度は、DHP基本骨格の合成に関して、第12回西日本化学会において発表した。平成26年度は、平成25年度までに合成したピラジノジヒドロピレン(PZ-DHP)類に関して、光異性化挙動、および光学分割、円二色性スペクトル特性に関する評価を行った。具体的には、無置換のPZ-DHP、銅錯体型リン光発光錯体、および熱活性化型蛍光発光DHPの単離精製と光応答性の評価、さらにキラルHPLCを利用した光学分割を試みた。その結果、これらPZ-DHP類が高い光応答性を示すことを見い出し、無置換のPZ-DHPの光学分割に成功した。さらに光学分割したPZ-DHPに関して、光照射下にCDスペクトルを測定した結果、明確なCDスペクトルの光応答性が観測された。このことは、光応答性円偏光フィルタとしての可能性を示している。平成24年度から平成26年度までの研究期間において、種々のPZ-DHP系分子類を合成し、光異性化挙動、光学分割、キラリティなどを評価した。

その結果、この系列の分子類が迅速な光異性化挙動を示し、光学分割可能であり、光異性化条件下でもラセミ化は進行せず不斉構造を維持し、同時に強い発光性を示すことを明らかにした。具体的には、PZ-DHP類の合成、光応答性、またそれらの光学異性体が特有の光応答性CDスペクトルを示すことなどを2報の学術論文に発表し、7件の国内外の学会発表にて報告した。今後の課題は、PZ-DHP類の円偏光発光素子への応用であり、これらの円偏光発光における光応答性を評価し、同時に高輝度化、薄膜化、素子化を検討することである。有機化学平成25年度は、銅錯体型リン光発光DHP、及び熱活性化型蛍光発光DHPの2種類の発光材料を合成するとともに、非対称なQ-DHP類の光学分割と光応答性を検討した。Q-DHP類の光学分割に関しては、学術論文として発表しており、また国際学会での発表、国内学会での招待講演などを行った。研究の進展と発表に関して、当初の計画にほぼ沿っており、おおむね順調に進展していると言える。平成24年度には、非対称なPZ-DHP類の合成を計画しており、予定通り、2種類の非対称なPZ-DHPの合成を行った。得られたPZ-DHP類の光応答性や光学分割について検討し、迅速な光応答性とキラルHPLC分析による光学分割を達成した。本年度は、基本骨格の合成などに関して、国内学会にて一部を発表しており、予定通りに進行していると評価している。平成25年度までに、銅触媒新しい数種類のPZ-DHP類縁体を合成しており、平成26年度は、これらの光学分割と光特性について検討することを予定している。また、CDスペクトルの光応答性などに関して、論文を作成し、国際学会にて発表することを計画している。平成24年度に2種類の非対称なPZ-DHP類を合成し、物性評価を行った。今後は、得られた知見に基づいて分子設計の見直しを計画している。具体的には、光応答性について検討した結果、6員環のピラジン環のみが縮環したPZ-DHPが、長い共役系を縮環したDHPよりも良い光応答性を示すことが明らかになったため、縮環反応ではなく、置換反応でPZ-DHP類に発光部位を導入することを計画している。また、今年度、キラルセミ分取カラムを利用することで、効率よくPZ-DHP類の光学分割が可能であることが分かったので、今後、光学分割したPZ-DHP類の物性評価をおこない、発光特性と円偏光性を評価する予定である。H25年度は、約88万円を支出したが、H24年度からの次年度使用額が多かったために残金となり、次年度使用額として繰り越した。H24年度の次年度使用額の発生理由としては、購入予定だった機器が導入できず、安い他の機器に変更したためである。H26年度は、熊本大学から鹿児島大学に異動したために、簡易溶媒留去装置、試薬類、消耗品類などが必要となるため、これらの購入に使用する予定である。また、最終年度にあたるため、国際学会での発表や論文の添削依頼などへの支出も計画している。本年度は、主に目的分子の合成に集中し、学会発表、研究打合せなどには参加しなかった。次年度は、合成したPZ-DHPの機能評価と成果の発表に力を注ぎ、必要な有機溶媒などの消耗品、学会への参加旅費などに使用する予定である。
ホメオ蛋白質による臨界期の分子メカニズムの解析

子どもの脳には、経験に応じて神経回路を形成する「臨界期」がある。これまでに、ホメオ蛋白質Otx2が視覚の臨界期を制御することを明らかにした。そこで、Otx2の標的遺伝子としてホメオ蛋白質(転写因子)に注目し、臨界期における作用を検討した。まず、Otx2がプロモーター領域に結合し、直接発現を制御する標的遺伝子を網羅的に探索した。その結果、数種のホメオ蛋白質を同定した。さらに、Otx2は最初期遺伝子(転写因子)の発現を、待機状態(神経活動により即転写を開始できる状態)にすると推測された。このことは、Otx2の標的遺伝子カスケードが回路の可塑性に広く関与することを示唆している。子どもの脳には、経験に応じて神経回路を柔軟に形成する「臨界期」がある。これまでに申請者は、ホメオ蛋白質Otx2が経験によって大脳視覚野の抑制性介在ニューロンに運ばれ、視覚の臨界期を制御することを明らかにした。本研究では、Otx2の標的遺伝子として23種類のホメオ蛋白質に注目し、臨界期への関与を明らかにする。ホメオ蛋白質は、生後の脳においても発現することが知られているが、未だ生後脳における役割が明らかになった遺伝子は数少ない。そこで26年度には、ChIP-seq解析より得られたOtx2標的遺伝子の中から、Otx2変異マウスなどを用いて発現解析(RNA-seq等)を行い、臨界期に関与する候補ホメオ蛋白質のスクリーニングを行った。その結果、Otx2がクロマチン制御領域に直接結合する標的ホメオ蛋白質であっても、Otx2が局在する臨界期の皮質抑制性介在ニューロンにおいて、有効な発現が検出されるホメオ蛋白質は少なかった。このことから、標的ホメオ蛋白質の多くは、胎児期の神経上皮細胞(幹細胞)においてOtx2による制御を必要とし、生後の抑制性介在ニューロンでは発現を抑制されている可能性が考えられた。さらに、抑制性介在ニューロンにおいて発現が認められる標的ホメオ蛋白質であっても、Otx2の欠如によって発現が変化しないものもあった。結果として、本年度の解析から1Otx2標的ホメオ蛋白質であり(Otx2が直接クロマチン制御領域に結合し)、2Otx2変異マウスの抑制性介在ニューロンにおいて発現が変化するホメオ蛋白質は、4種類ほどであった。そのうち1つは、既に変異マウスを入手済みであり、今後、臨界期への関与を解析する予定である。本研究では、Otx2の標的遺伝子としてホメオ蛋白質に注目し、臨界期への関与を明らかにする。初年度には、ChIP-seq解析より得られたOtx2標的遺伝子の中から、Otx2変異マウスなどを用いて発現解析(RNA-seq等)を行い、臨界期に関与する候補ホメオ蛋白質のスクリーニングを行った。その結果、1Otx2標的ホメオ蛋白質であり(Otx2が直接クロマチン制御領域に結合し)、2Otx2変異マウスの抑制性介在ニューロンにおいて発現が変化する候補ホメオ蛋白質は、4種類ほどであった。一方、今年度の解析により、さらに例数を増やし解析精度を上げると、これら4種類のホメオ蛋白質は、Otx2が直接発現を制御し得る候補遺伝子から外れてしまった。そこで当初の予定通り、今年度からは候補遺伝子をホメオ蛋白質だけでなく、転写因子全体に広げ解析を行った。すると、神経活動依存的に発現が増減する最初期遺伝子群が、Otx2の標的になることが分ってきた。最初期遺伝子の多くは、シナプス結合の強度や可塑性に関与することが示唆されている。Otx2は最初期遺伝子の発現制御領域において「待機状態(神経活動により即転写を開始できる状態)」を作り出す可能性が推測される。このことは、Otx2が臨界期だけでなく、回路の可塑性に広く関与することを示唆している。初年度は、ChIP-seq解析より得られたOtx2標的遺伝子の中から、Otx2変異マウスなどを用いて発現解析(RNA-seq等)を行い、臨界期に関与する候補ホメオ蛋白質のスクリーニングを行った。特に、臨界期にOtx2が局在する抑制性介在ニューロンを分取し、発現解析を行うことで、当初23種類あった標的ホメオ蛋白質の中から、4種類まで候補ホメオ蛋白質を絞り込んだ。今年度の詳細な解析から、残念ながら、これら4つのホメオ蛋白質はいずれもOtx2の直接的な標的遺伝子ではないと結論づけられたが、一方で、電気生理学実験から1つのホメオ蛋白質については臨界期に関与することが推測された。このことは、胎児期に重要なホメオ蛋白質が、互いに協調しながら臨界期に関与することを示唆している。さらに、内在性Otx2の標的遺伝子、特に、生後脳の神経細胞におけるOtx2のクロマチン結合領域についてはこれまで良く分っていなかったが、今回の研究によりOtx2の標的ホメオ蛋白質だけでなく、全クロマチン領域にわたり標的遺伝子の全貌が明らかになってきた。

その結果、ホメオ蛋白質以外の転写因子にも、臨界期に関与すると思われる標的遺伝子の存在が明らかになった。特に、神経活動によって発現を変化させ、シナプス形成や可塑性に関わる最初期遺伝子群がOtx2の標的になることが示唆された。本年度の結果から、Otx2が最初期遺伝子の発現に必要な「待機状態」をつくるという概念の着想に至った。このことは、ホメオ蛋白質の転写因子としての役割を明らかにする上でも、大きな成果になった。子どもの脳には、経験に応じて神経回路を柔軟に形成する「臨界期」がある。これまでに申請者は、ホメオ蛋白質Otx2が経験によって大脳視覚野の抑制性介在ニューロンに運ばれ、視覚の臨界期を制御することを明らかにした。神経回路の可塑性に関与することが明らかになっているホメオ蛋白質および転写因子は数少ない。そこで本研究では、Otx2の標的遺伝子としてホメオ蛋白質・転写因子に注目し、臨界期への関与を明らかにすることを目的とした。まず、Otx2が遺伝子のプロモーター領域に結合し、直接的に発現調節をし得る遺伝子について網羅的に探索を行った(ChIP-seq解析)。その結果、Otx2が直接プロモーター領域に結合するホメオ蛋白質、数十種類を見出した。さらに、得られたOtx2標的遺伝子の中からOtx2変異マウスを用いて発現解析(RNA-seq等)を行い、Otx2の減少によって実際に発現が変化する遺伝子をスクリーニングして、有意な差が認められる数種のホメオ蛋白質を同定した。同定したホメオ蛋白質については、現在、変異マウスの解析などを遂行し、臨界期における役割を検討している。さらに、Otx2の標的遺伝子として転写因子が最も多く含まれていたことから、ホメオ蛋白質だけでなく転写因子全体に範囲を広げOtx2依存的に発現を制御される転写因子を同定した。すると、神経活動依存的に発現が増減する最初期遺伝子群が、Otx2による発現調節を受けることが分った。最初期遺伝子の多くは、シナプス結合の強度や可塑性に関与することが示唆されている。Otx2は最初期遺伝子の発現制御領域において「待機状態(神経活動により即転写を開始できる状態)」を作り出す可能性が推測される。このことは、Otx2と標的となる転写因子カスケードが、臨界期だけでなく、回路の可塑性に広く関与することを示唆している。子どもの脳には、経験に応じて神経回路を形成する「臨界期」がある。これまでに、ホメオ蛋白質Otx2が視覚の臨界期を制御することを明らかにした。そこで、Otx2の標的遺伝子としてホメオ蛋白質(転写因子)に注目し、臨界期における作用を検討した。まず、Otx2がプロモーター領域に結合し、直接発現を制御する標的遺伝子を網羅的に探索した。その結果、数種のホメオ蛋白質を同定した。さらに、Otx2は最初期遺伝子(転写因子)の発現を、待機状態(神経活動により即転写を開始できる状態)にすると推測された。このことは、Otx2の標的遺伝子カスケードが回路の可塑性に広く関与することを示唆している。26年度は、ChIP-seq解析より得られたOtx2標的遺伝子の中から、Otx2変異マウスなどを用いて発現解析(RNA-seq等)を行い、臨界期に関与する候補ホメオ蛋白質のスクリーニングを行った。特に、臨界期にOtx2が局在する抑制性介在ニューロンをFACS(fluorescence activated cell sorting)により分取し、発現解析を行うことで、当初23種類あった標的ホメオ蛋白質の中から、4種類まで候補ホメオ蛋白質を絞り込んだ。
東アジアにおける文化交流と知的システムの近代的再編成

西欧近代文化を東アジアの伝統文化で受け止めて成立した日本近代の知的システムの特殊性を解明するための基礎資料、および分野・各地域で分散的に行われてきた諸分野の学術史研究文献などを調査整理し、近現代の学術研究を統合し、日本および東アジアの特殊性をふまえ、地球環境問題など「ポスト・ヒューマニズム」とも呼ばれる21世紀の課題に応えうる新しい学術体制づくりを目指す国際共通認識をつくりだすための諸活動を行った。大学の学部・学科制度に代表される知的システムが日本において、伝統的制度を近代的に再編し、独自なものを形成したことを明らかにする。またそれが東アジアに伝播し、今日に至るまで過程についても明らかにする。これは文化のグローバリゼイションや地球環境問題に応えうる学問諸制度の再編に資する。1、19世紀半ば以降日本で形成された新しい語彙、概念や意味について研究した文献を調査し、2000点以上のリストをつくり、2008年3月に「日本語語彙研究文献データベース」として、国際日本文化研究センターのホームページに公開した。2、人間文化研究機構連携プロジェクト「文化の往還」の一環として、2007年10月16日18日に北京大学でシンポジウム「東アジアにおける近代諸概念の生成と展開」を開崔し、その日本側報告の全般に対して、討論をふまえた再編集を行い、中国語による報告を日本語訳し、鈴木貞美・劉輝建編『東アジアにおける知的システムの近代的再編集をめぐって-北京大学シンポジウム,2007より』として国際日本文化研究センターより刊行した。3、研究代表者は、(1)上記のシンポジウムにおいて、「東アジアにおける学芸概念編成史-その研究法」を報告、一語ないしは一つの概念の意味の変遷を追う従来の概念史研究の欠陥をおぎない、知のシステムおよび思想史の枠組みを問いなおす有効な方法として,概念編成(conceptual system)の編みかえの歴史を考察する方法を提案した。(2)、また「近代」「近代主義」、"modern","modernism"について、概念編成史の研究を行い、「近代の超克」の動きとあわせ、思想史と関連させて考察する論文を、別の共同研究の報告書に発表した。この論文に注目する書評および紹介記事が、『朝日新聞』3/23日、読書欄(評者、橋爪紳也)および『毎日新聞』5/4大阪本社版(池田知隆論説委員)など掲載され、社会的にも関心をもたれている。1、19世紀半ば以降日本で形成された新しい語彙、概念や意味について研究した文献を調査し、ひきつづき「日本語語彙研究文献データベース」として、国際日本文化研究センターのホーム・ページに公開するとともに、雑誌載論文のファイリングを行い、研究者の便に供した。2、昨年度刊行した鈴木貞美・劉輝建編『東アジアにおける知的システムの近代的再編諸をめぐって-北京大学シンポジウム,2007より』を中国、韓国の関連諸機関に配布し、応答のあった広州・中山大学に赴き、中国南部の拠点的な機関として、来年度、秋に国際シンポの開催校を引き受けてもらった。3、研究代表者は、(1)「明治期における自由と平等をセットにして概念史研究を行うことにより、既存の研究を超えうること」を示す発表を、ソウル大国際シンポジウムおよび漢陽大RICHで講演(9月)、中国社会科学院および復旦大学で講演(12月)、関連するインタビュー記事「"民族主義"譲世界混沌」が『大洋新聞』(広州)「信息時報」(2009年1月11月)に掲載された。(2)生命概念をめぐって、「和辻哲郎の哲学観、生命観、芸術観-『ニイチェ研究』をめぐって」(『日本研究』第38集)に発表、また、古代から今日にいたる通史的変遷をまとめた『日本人の生命観-神、恋ら、倫理』(中公新書)を刊行した。1.成果報告書として、論文集『東アジアにおける学芸概念と概念編成の歴史-その研究法』国際日本文化研究センター(鈴木貞美、劉建輝編)を作成し、発行した。2.本研究に関する図書『「日本文学」の成立』(鈴木貞美)につき、書評が『図書新聞』2009年12月14日号、『新潮』2010年1月号、『週刊読書人』1月29日号、『読売新聞』2010年1月25日に掲載された。また『新潮』3月号、『週刊読書人』2月19日号に関連記事が掲載された。また韓国における協力者である李漢ソップ編『近代漢語研究文献目録』(東京堂、2010/2/20A5版316ページ)が刊行された。3.中国中山大学と共催で、国際シンポジウム「近代東アジアにおける鍵概念-民族、国家、民族主義」を2009年11月2527日に開催した4.研究代表者が、中国(2009年12月1,2,5,7,8日)〔南京(東南大、南京大)、蘇州(蘇州大)、上海(復旦大、財経大)〕、韓国(翰林科学院)において招待講演を行い、「東アジアにおける概念編成史研究」の方法の紹介につとめ、中国の新聞と週刊誌に紹介された。

・魏大海によるインタヴュー;「"民族主義"譲世界混沌」が『大洋新聞』(広州)「信息時報」に掲載・南京市週刊誌『MAP』(中日語対訳)に紹介記事掲載。5.日本近代語彙に関する先行研究の補追を行った。また諸外国における概念史研究先行研究調査を行なった。1.日本近現代の知的システムの特殊性を解明するための、基礎資料、諸分野の学術史研究、そして学術の基礎概念に関する先行研究の調査を継続し、かつ、国際日本文化研究センター(以下、日文研)のホームページに公開するDB「日本語概念・語彙研究文献データベース」の抜本的な、大幅な改善・修正を行った。改善された点は、(1)国内外の研究者が各々で入力していく情報の使用記号や方法を統一。DB検索機能の改善をはかった。(2)データを調査を語彙のみならず、概念に関する文献資料に拡大して、資料面を増強。(3)語彙史や概念史に関する文献・論文に関する書誌情報のみならず、文献内容を日文研来所者に限って公開するシステムを作成した。(公開は別予算で2011年度予定)2.研究代表者および研究分担者は、外国人研究員や海外の研究者と連携した共同研究を、ひきつづき展開し、韓国漢陽大学・日文研共催(於、日文研2010年7月1518日)国際シンポジウム「東アジアにおけるトランスナショナル人文学の可能性」、南京大学・日文研共催(於、南京大学2010年9月2426日)国際シンポジウム「南京から日中学術交流の新しい波を」(南京シンポ報告「新しい学術の風-日中交流史シンポ報告」10/15東京/中日新聞夕刊に記事)、韓国東北亜財団・日文研共催(於、日文研2010年12月1820日)国際シンポジウム「日韓の相互認識:移動と視線19102010」を開催した。3.研究代表者は、中国、ドイツ、ポーランドなど世界各地において講演し、東アジア近現代の概念編成史の成果報告を行い、国際的波及につとめた。本研究の意義と共同研究の重要性を訴え、各地で確実な反応を得た。4.本科学研究費における成果報告書『近代東アジアにおける鍵概念-民族・国家・民族主義』を刊行した。
先天性代謝異常症の分子遺伝学的研究

本研究班は分子生物学および分子遺伝学の手法を用い,先天代謝異常症の病因解析,診断法および治療法の開発を目指した研究を行ってきた.本年度は以下の成果を挙げ得た.佐伯はシトルリン血症III型の病因がmRNAのスプライシング過程にあることを推定出来る結果を得,遺伝子の一部をクローン化した.またアルギンノコハク酸リアーゼのCDNAの塩基配列を明確にした.島田は多くの偽遺伝子のある中から発現するアルギンノコハク酸合成酵素遺伝子の制限酵素切断片多形性を検出する方法を開発した.森はヒト肝型アルギナーゼの遺伝子の全構造を明らかとし,その制限酵素切断片多形性を見出した.松田はプロリダーゼのCDNAをクローン化し,その塩基配列を決定した.またプロリダーゼ欠損症での蛋白レベルの異常を明らかにした.山泉は色素性乾皮性のA群とC群の欠損因子を精製し,その性質を明らかとした.服巻はサラセミア2症例の遺伝子解析を行い,それらがエクソン部の一塩基置換による不安定ヘモグロビンと非相同組換えによる8βサラセミアであることを明らかにした.佐藤は無アルブミン血症の復帰突然変異と考えられる現象が発癌物質の投与によって促進されることを明らかにした.山本は高脂血症患者で見つけたアポEの変異(E5)の遺伝子解析を行い, Glu→Lysの一アミノ酸置換によることを明らかにした.帯刀は乾細胞に移植された遺伝子がその細胞の分化に依存した発現を示すことおよび多くのコピーの移植は細胞内にあるトランス作用性因子を奪い,内左性の遺伝子の発現を抑制することを見い出し,遺伝子治療への応用の道を開いた.荻田は遺伝子治療法の開発を目指し,多くの基本的手法の改良を行い,また疾患モデル動物の作成を試み,移植遺伝子の発現を確認出来た.以上の研究に多種多量の制限酵素およびアイソトープが使用された.本研究班は分子生物学および分子遺伝学の手法を用い,先天代謝異常症の病因解析,診断法および治療法の開発を目指した研究を行ってきた.本年度は以下の成果を挙げ得た.佐伯はシトルリン血症III型の病因がmRNAのスプライシング過程にあることを推定出来る結果を得,遺伝子の一部をクローン化した.またアルギンノコハク酸リアーゼのCDNAの塩基配列を明確にした.島田は多くの偽遺伝子のある中から発現するアルギンノコハク酸合成酵素遺伝子の制限酵素切断片多形性を検出する方法を開発した.森はヒト肝型アルギナーゼの遺伝子の全構造を明らかとし,その制限酵素切断片多形性を見出した.松田はプロリダーゼのCDNAをクローン化し,その塩基配列を決定した.またプロリダーゼ欠損症での蛋白レベルの異常を明らかにした.山泉は色素性乾皮性のA群とC群の欠損因子を精製し,その性質を明らかとした.服巻はサラセミア2症例の遺伝子解析を行い,それらがエクソン部の一塩基置換による不安定ヘモグロビンと非相同組換えによる8βサラセミアであることを明らかにした.佐藤は無アルブミン血症の復帰突然変異と考えられる現象が発癌物質の投与によって促進されることを明らかにした.山本は高脂血症患者で見つけたアポEの変異(E5)の遺伝子解析を行い, Glu→Lysの一アミノ酸置換によることを明らかにした.帯刀は乾細胞に移植された遺伝子がその細胞の分化に依存した発現を示すことおよび多くのコピーの移植は細胞内にあるトランス作用性因子を奪い,内左性の遺伝子の発現を抑制することを見い出し,遺伝子治療への応用の道を開いた.荻田は遺伝子治療法の開発を目指し,多くの基本的手法の改良を行い,また疾患モデル動物の作成を試み,移植遺伝子の発現を確認出来た.以上の研究に多種多量の制限酵素およびアイソトープが使用された.
Lewy小体構成分子の解析

Lewy小体(LB)の構成成分を生化学的に同定することを目標に、汎発性Lewy小体病(DLBD)大脳皮質から単離精製したLBを抗原としてモノクローナル抗体を作製した。昨年度までに報告した方法に従って、不連続ショ糖密度勾配遠心法で得られた粗LB画分を抗ユビキチン抗体(MAB1510)もしくは抗ニューロフィラメント抗体RM032でFITC蛍光ラベルし、セルソーター(Epics Elite,Coulter)で2回処理後、1%サルコシルで洗浄し、精製LB画分を得た。LB約200万個から70%蟻酸で抽出した約30μg相当の蛋白を1%SDS存在下でマウス足底部に免役後、膝窩リンパ節からハイブリドーマを作製し、粗LB画分スメア上のLBを陽性に染色するクローンを選択した。このうちの1クローン(LB112)はスメア及びエタノール固定凍結標本上でほぼ全てのLBを強陽性に染色したが、神経原線維変化(NFT)は弱く染まるのみであった。LB112は遊離型の単量体ユビキチンとはドットブロット、イムノブロット上で反応しなかったが、ポリユビキチン化リゾチームおよび純粋なポリユビキチン鎖と強く反応し、モノユビキチン化されたヒストンH2Aとは反応しなかった。これらの所見はLB112がポリユビキチン鎖特異抗体であることを強く示唆し、LBはポリユビキチン鎖を含むことが明らかになった。ポリユビキチン鎖は、分解シグナルとしてプロテアソームによって認識され、ポリユビキチン鎖を含む蛋白質は分解される。PHFのタウ蛋白に結合したユビキチンの70-80%が、プロテアソームによって認識されないモノユビキチンの形をとることが示されており、Lewy小体とPHFにおけるユビキチンの存在様式は異なることが示唆される。
感性情報処理の情報学・心理学的研究

絵画や写真が我々の心に訴えるものは「机と椅子がある」といった対象の記述ではなく、「洗練された」「落ち着いた」といった修飾語的ニュアンスである。これを感性情報と名付け、情報科学と心理学の研究者による学際的研究を行った。真の「感性」の意味は非常に広い。その中の「鋭い感性」とか「豊かな感受性」など現在の情報科学の対象としてなじまない分野を除外し、画像・音響などの感性情報に重点を置いて以下の研究を行った。1.感性情報の基礎とモデリング2.メディアにおける感性情報の抽出・表現3.行動空間の感性情報処理4.コミュニケーションにおける感性情報処理5.感性デザインおよび感性データベース情報科学の立場で考えると、脳の中の感性情報(内部表現)とそれを表現する画像・音響などのイメージ情報(外部表現)との相互変換を機械でどのように実現するかが、一つの課題である。イメージ情報から特徴を抽出し、それをヒトの心理空間の記述に写像する解析的アプローチが、人の表情認知などを対象に行われた。一方、広く利用されている合成的手法は、感性情報の外部表現を生成するモデルをコンピュータ内に構築し、モデルが作るイメージ情報をヒトが評価して、モデルの正当性を評価する。音楽の演奏者モデルや顔の表情の生成モデルなどで有効性が示された。新しいヒューマンインターフェースの実現を目指した感性コミュニケーションの分野では、ヒトとコンピューターが互いに情報を交換しながら感性情報を生成する課題が研究された。より人間的なデータベースの構築を目標にして、ヒトが日常的に用いる感性的表現によるデータベースの検索、感性情報処理を利用したデザインなどへの応用も研究された。人間は視覚や聴覚から入ってくる情報に対して論理的意味の理解だけでなく、「美しい」とか「快い」といった感じを抱く。このような「情報の感性的側面」に対して情報科学と心理学の研究者が融合した研究を行い、感性科学の基礎を確立することが本研究の目的である。このため、次の5つの研究班を設け、個々のグループ研究を推進した。(1)感性情報の基礎とモデリング(2)メディアにおける感性情報の抽出・表現(3)行動空間の感性情報処理(4)コミュニケーションにおける感性情報処理(5)感性デザインおよび感性データベースの研究また、組織全体の有機的運営をはかるため、次にように全体会議を開催した。平成4年6月16日第1回全体会議(於:東京大学工学部)平成4年11月24日公開シンポジウム(於:国際文化会館)平成5年1月28,29日第2回全体会議(於:大阪国際交流センター)領域全体の運営方針を審議するため、次にように班会議を行った。第1回平成4年6月16日(於東京大学工学部)第2回平成4年11月24日(於:国際文化会館)第3回平成5年1月29,30日(於:箕面観光ホテル)参加研究者に各種領域に関する情報を提供するため、レターを平成4年6月,8月,10月,12月の計4回発行した。今年度はこれらの活動を通じて情報学と心理学のそれぞれの分野での認識の統一をはかり、各研究者の研究目標を明確にし、研究の進展を支援した。人間は、視覚や聴覚から入ってくる情報に対して理論的意味の理解だけでなく、「美しい」とか「快い」といった感じを抱く。このような「情報の感性的な側面」に対して情報科学と心理学の研究者が融合した研究を行い、感性科学の基礎を確立することを研究の目標とする。従来の論理的記号処理の情報処理の枠組みを非記号的主観的感性情報に拡張し、感性情報の構造分析、記述、計量法、モデリングなどの基礎問題を扱うとともに、視聴覚メディアに含まれる感性情報の抽出と表現、人間が行動する空間内の感性情報の知覚、感性情報のコミュニケーション、人間の創造活動の支援をする感性デザインや感性データベースのプロトタイプなどの研究を行った。具体的には、[1]感性情報の基礎とモデリング

[2]メディアにおける感性情報の抽出と表現[3]行動空間の感性情報処理[4]コミュニケーションにおける感性情報処理[5]感性デザインおよび感性データベースの5研究班を設けて研究を行うとともに、2回の全体会議、1回のシンポジュームの研究発表、パネル討論により領域全体の研究の推進をはかった。領域内の情報流通のためにニュースレターを発行し、またワーキンググループを中心として感性情報処理の基本問題の討議を電子メールを通じて活発に行った。さらに、本年度の報告書を印刷し、配布した。人間は,視覚や聴覚から入ってくる情報に対して論理的意味の理解だけでなく,「美しい」とか「快い」といった感じを抱く。このような「情報の感性的側面」に対して,情報科学と心理学の研究者が融合した研究を行い,感性科学の基礎を確立することを研究目標とした。本研究では,従来の論理的記号処理の情報処理の枠組みを非記号的主観的感性情報に拡張し,感性情報の構造分析,記述,計量法,モデリングなどの基礎の問題を扱うとともに,視聴覚メディアに含まれる感性情報の抽出と表現,人間が行動する空間内の感性情報の知覚,情緒や感性の伝達を可能とするコミュニケーション支援,人間の創造的活動を支援するための感性デザイン・感性データベースのプロトタイプなどの研究を行った。具体的には,(1)感性情報の基礎とモデリング(2)メディアにおける感性情報の抽出・表現(3)行動空間の感性情報処理(4)コミュニケーションにおける感性情報処理(5)感性デザインおよび感性データベースの研究の5つの研究班を設けて研究を行うとともに,2回の全体会議,1回のシンポジウムを行い,研究発表並びにパネル討論により領域全体の研究促進をはかった。また領域内の情報流通のためにニュースレターを発行し,またワーキンググループを中心に感性情報処理の基本問題の討論をアンケート並びに電子メールを通じて活発に行った。さらに本年度の報告書を印刷し配布した。平成4年度より3年間行ってきた重点領域研究「感性情報処理の情報学・心理学的研究」の取りまとめを行った.1.公開シンポジュームの開催本重点領域研究の成果を公表するため,平成7年7月4日早稲田大学国際会議場において下記のシンポジュームを開催した.◆吉川左紀子(追手門学院大学)「感性コミュニケーションにおける顔の役割に関する研究」◆無藤隆(お茶の水大学)「身体的情緒情報の働き」◆松永勝也(九州大学)「遠隔操縦における映像環境と操作環境に関する感性心理学的研究」◆徃住彰文(東京工業大学)「高次知識構造が関与する感性的認知への記号計算モデル的研究」◆中村祐一(筑波大学)「微妙なパターンの双方向的解析」◆長沢伸也(亜細亜大学)「感性デザインのためのマーケティング情報システムの基礎的研究」◆岩宮真一郎(九州芸術工科大学)
低線量放射線の発癌閾値の検証

本研究は、放射線のマウス皮膚への局所反復照射を基本とし、各実験群における1回当たりの放射線量を変え、低線量に至る段階でどのように発がん率が変化するかを、マウスの生涯にわたり定量的に追跡する。このとき、放射線発がんにおいて低線量域で特に重要な問題になっている発がん閾値線量存在の有無を確認すること、さらに発がんにかかわる遺伝子群の変化を検索することを目的としている。本年度も、当初の実験計画にしたがって実験を行なった。マウスの背部皮膚直径2cmの円内を^<90>Sr-^<90>Y線源から得られるベータ線で、週3回がんが発生するまであるいはマウスの寿命がつきるまで反復照射した。1回当たりの照射線量は、50、150、300、800cGyとし、各照射線量につきそれぞれ1群300匹(50cGy群は50匹)とした。800cGy照射群では照射開始後245日、300cGy群では281日、150cGy群では488日に最初の発がんが見られた。その後、800cGy照射群では照射開始後444日、300cGy群では527日、150cGy群では701日に積算発がん率100%に達した。ところが50cGy群では照射開始後1284日に実験群中最後の1匹が死亡するまで、発がんは観察されなかった。ちなみにこの群の生存曲線と非照射対照照群のものには差がなく、この程度の線量ではたとえ週3回一生涯照射を続けられても、生存率に影響はないことがわかった。これらの結果は、ここで用いた反復照射という条件による放射線発がんには、従来放射線発がんには無いとされていた閾値が存在することを示している。またこれらの実験群から60個の腫瘍を得、そのうち29個についてRT-PCR、SSCP法を用いて発がん抑制遺伝子とされているp53遺伝子の変異を調べ、変異があると思われるものを選びDNAの配列を検索した。を行った。そのうち1例で点突然変異、3例でデリーション、1例でインサーションがみられており、放射線誘発腫瘍には今までに報告されていない特異的なタイプの変異が起こっていることがわかった。本年度でこの実験は終了となるが、目的としていた放射線発がんにおける閾値線量の有無の問題に関しては、反復照射による発がんで閾値が存在することを見いだした。また放射線誘発腫瘍の発がん関連遺伝子異常の検索に関しては、発がん抑制遺伝子であるp53遺伝子に放射線特異的な変異を見いだし当初の研究目的を達成できた。本研究は、放射線のマウス皮膚への局所反復照射を基本とし、各実験群における1回当たりの照射線量を変え、低線量に至る段階でどのように発がん率が変化するかを、マウスの生涯にわたり定量的に追跡し、この時、低線量域での放射線発がんにとって、特に重要な問題になっている発がん閾願線量存在の有無を確認することを目的としている。さらに照射部位in situにおける細胞動態の解析と、DNA修復効率および遺伝子発現等の変化もあわせて検索することとする。そこで、本年度は当初の実験計画に従い、マウスの固体を温存するため、皮膚全層だけを照射できるように透過力の小さいベ-タ線を( ^<90>Srー^<90>Yを線源とする)用い、ICRマウス背部皮膚の直径2cmの円内を照射した。照射は1回当たりの線量を800、300、150、50cGyとし、癌が生じるまでのあるいはマウスの寿命がつきるまで、各照射線量につきそれぞれ1群30匹(50cGy群は50匹)として反復連続して行った。800cGy照射群では照射開始後245日後、300cGy群では261日後にそれぞれ最初の発がんが観察された。その後、800cGy群は照射開始444日目に積算発がん率100%に達した。発がん率の経時的な増加の傾向は、我々が先に観察している同線量域のものと一致しており、この実験系の再現性の良さを示した。現在までに800cGy群で5個の皮膚がんと11個の骨肉腫、300cGy群で8個の皮膚がんと14個の骨肉腫を組織学的に観察している。150cGy照射群と50cGy照射群は照射開始後460日の時点で発がんは見られていない。得られた腫瘍からは、遺伝子発現の変化をみるためにDNAを抽出し、発がん遺伝子やがん抑制遺伝子上の突然変異について検討中である。