hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SPECTによる脳腫瘍診断の精度評価に関する研究

我々は従来より、各種シンチグラム検査の臨床的有効性を測定するため、複数の施設が協力して、確定診断付きの画像データベースを作成し、次にこれを多数の医師が読影する実験を行い、ROC解析などを用いて統計解析し、所見検出能や質的診断能およびそれらの医師間変動を定量的、客観的に評価する研究を行ってきた。これらの結果は、文部省科学研究費一般c研究成果報告書「SPECTによる脳疾患診断の精度評価に関する研究(課題番号06670933)にまとめて報告してある。今回の研究では、脳腫瘍の質的診断、特に悪性脳腫瘍の診断に有用と云われ、注目されているT1-201-SPECT像の有効性について、54例の確定診断の得られた症例を対象にして検討を加え、9人の医師による、その読影の結果の変動を評価した。この場合、MRIを参照しない場合とする場合で検討すると、悪性の検出率は、前者で84%、後者で94%であった。良性と悪性の鑑別能を表す医師全体のROC曲線の第1動作点は、MRIを参照しない時TPR:53%、FPR:28%であり、MRI参照時TPR:74%、FPR45%で後者が優れていた。なお、欠損を有するファントムにおけるプロフィルから求めた濃度値と標準偏差、信号対雑音比については、その意義について現在検討を加えている段階である。我々は従来より、各種シンチグラム検査の臨床的有効性を測るため、複数の施設が協力して、確定診断付きの画像データベースを作成し、次にこれを多数の医師が読影する実験を行い、ROC解析などを用いて統計解析し、所見検出能や質的診断能およびそれらの医師間変動を定量的、客観的に評価する研究を行ってきた。今年度は脳腫瘍の質的診断、特に悪性脳腫瘍の診断に有用と云われ、注目されているT1-201 SPECT像の有効性について検討を加え9人の医師による、その読影結果の変動を評価した。第1回はMRIを参照せず、第2回はMRIを参照して、T1-201の異常集積の存在診断と部位の同定および良性・悪性識別を行った。また、これよりMRI参照の有無における診断結果の医師間変動を比較した。T1-201-SPECTの異常所見の検出率は、MRIを参照しない時、医師全体で84%、参照時94%となり、医師間変動は、MRIを参照することで有意に減少した。良性と悪性の鑑別能を表す医師全体のROC曲線の第1動作点は、MRIを参照しない時TPR:53%、FPR28A%であり、MRI参照時TPR:74%、FPR:45%となった。次年度はさらにこれらのデータについて、分析を加え、できれば他の核医学検査についても検討したい。今回の研究では、脳腫瘍の質的診断、特に悪性脳腫瘍の診断に有用と云われ、注目されているTl-201-SPECT像の有効性について、54例の確定診断の得られた症例を対象にして検討を加え、9人の医師による、その読影の結果の変動を評価した。
酵母を用いた時間生物学:生物時計と自食死の分子細胞生物学的解析

(1)前年度にGTS1遺伝子産物Gts1pは多剤耐性トランスポーターのC末端と高いホモロジー示す部位でホモダイマーを形成し、同時に多剤耐性に関与するカドミュウム因子YCF1遺伝子産物とも相互反応することがわかった.また、酵母カドミウムなどの重金属、過酸化水素などのオキシダントやジニトロベンゼンなどの薬剤など、種々の外的ストレスに対する耐性はGTS1欠損株、多コピー株の両者で減少し、しかも寿命が両者で短縮することから、ストレスなどに対してはGTS1野性株で最もよい条件に調節されていることが分かってきた。この部位のアスパラギン酸の部位特異的変異株の表現型の検索から、ホモダイマーの形成が出芽のタイミングや細胞サイズなどのGts1pの機能に関係していること、シクロヘキシミドやカドミウムの耐性に関係していることが解った.(2)エネルギー飢餓期の酵母に見られる解糖系(NADH)のウルトラディアンリズムに対しGts1pが発現量に依存した影響を与えることを見い出し、GTS1が時計関連遺伝子である可能性がさらに高くなった.(3)酵母の自食死に関係する遺伝子の検索については、前年度に単離したdlp1変異株についてさらに検討を加え、DLP1遺伝子は、内因性2ミクロンプラスミドのコビー数の抑制を行っている遺伝子で、その変異により内因性2ミクロンプラスミドが増加し、寿命に関係する種々の発現型が現われることがわかった.また、老化によって細胞分裂が出来なくなった細胞も光学顕微鏡レベルで自食死とよく似た形態的変化を示しながら死んでいくことが示された.(1)時計候補遺伝子GTS1の作用機構を調べるため、産物Gts1pと相互反応するタンパク質を同定するため,two-hybrid法でcDNAライブラリーを用いてスクリーニングし,結合してくるタンパク質の検索を行った.その結果,Gts1pはホモダイマーを形成することが解り、その結合には中央ややC末端側の約20アミノ酸配列が関係していることがわかった.この部位は多剤耐性トランスポーターのC末端と高いホモロジーがあり、Gts1pとも相互反応することがわかった.この部位のアスパラギン酸の部位特異的変異株の表現型の検索から、ホモダイマーの形成が出芽のタイミングや細胞サイズなどのGts1pの機能に関係していること、シクロヘキシミドやカドミウムの耐性に関係していることが解った(投稿準備中).また、Gts1pは解糖系の酵素、抗酸化作用を示す酵素、タンパク質などとも相互作用することがわかった.これらのタンパク質との結合部位はホモダイマー結合部位とは異なるようで現在詳しく検索している.(2)酵母の自食死に関係する遺伝子の検索については、cdc28株をEMS処理して,自食死の起こりにくくなった(Dlp表現型と命名)遺伝子的に劣性な変異株を数株単離した.そのうちdlpl変異株は、Dlp表現型ばかりでなくコロニーの肥大化と寿命の短縮をしめした.詳しい検討から、DLP1遺伝子は、内因性2ミクロンプラスミドのコピー数の抑制を行っている遺伝子で、その変異により内因性2ミクロンプラスミドが増加し、これらの表現型が現われることがわかった(投稿準備中).また、老化によって細胞周期を止めた細胞もその後光学顕微鏡レベルで自食死とよく似た形態的変化を示しながら死んでいくことが示された.(1)前年度にGTS1遺伝子産物Gts1pは多剤耐性トランスポーターのC末端と高いホモロジー示す部位でホモダイマーを形成し、同時に多剤耐性に関与するカドミュウム因子YCF1遺伝子産物とも相互反応することがわかった.また、酵母カドミウムなどの重金属、過酸化水素などのオキシダントやジニトロベンゼンなどの薬剤など、種々の外的ストレスに対する耐性はGTS1欠損株、多コピー株の両者で減少し、しかも寿命が両者で短縮することから、ストレスなどに対してはGTS1野性株で最もよい条件に調節されていることが分かってきた。この部位のアスパラギン酸の部位特異的変異株の表現型の検索から、ホモダイマーの形成が出芽のタイミングや細胞サイズなどのGts1pの機能に関係していること、シクロヘキシミドやカドミウムの耐性に関係していることが解った.(2)エネルギー飢餓期の酵母に見られる解糖系(NADH)のウルトラディアンリズムに対しGts1pが発現量に依存した影響を与えることを見い出し、GTS1が時計関連遺伝子である可能性がさらに高くなった.(3)酵母の自食死に関係する遺伝子の検索については、前年度に単離したdlp1変異株についてさらに検討を加え、DLP1遺伝子は、内因性2ミクロンプラスミドのコビー数の抑制を行っている遺伝子で、その変異により内因性2ミクロンプラスミドが増加し、寿命に関係する種々の発現型が現われることがわかった.また、老化によって細胞分裂が出来なくなった細胞も光学顕微鏡レベルで自食死とよく似た形態的変化を示しながら死んでいくことが示された.
多孔質シリコンの部分酸化による結晶シリコンの量子サイズ化とその発光

SiウエーハをHF系水浴液中で陽極化成して得られる多孔質シリコン(PS)は強い室温可視発光を呈するが、構造不安定性が問題である。そこで本研究では、熱酸化、陽極酸化法やECRプラズマ酸化法に基づく界面制御により、PSの微細構造の安定化を図った結果、赤色緑青色に発光する試料が得られることを見出した。PS中には多量の水素が含まれているが、高温で熱酸化した試料中にも水素が相当量(10at%以上)残存することが明らかとなった。一方、陽極酸化初期過程では、酸化時間とともに、PLおよびPL励起ピーク位置がある程度ブルーシフトするが、PLピークのブルーシフトは飽和する。これは、PS試料中の微結晶Siサイズの酸化によるサイズ縮小効果、つまりバンドギャップの拡がりと同時にPLセンターの出現を意味する。室温で長波長側にPLピークを持つPS試料のPLピークエネルギーの温度係数はバルクSiのバンドギャップの温度係数とほぼ同じ値になるのに対し、飽和位置に室温PLピークがある試料では、その温度係数は数倍の大きさとなった。後者の場合、ピーク位置が温度に殆ど依存しないピークが不連続的に幾つか存在し、温度の低下とともに熱的緩和過程が減少し、より高エネルギー側のピークが相対的により大きく増大するため、結果的な合成ピーク位置が上記の大きな温度係数を与えることが判明した。一方、浅いPN接合を持つPS試料から、観測されるるELスペクトルは陽極酸化処理により安定し、注入電流が増加すると発光ピーク位置が不変のまま、発光強度が増加する。発光強度の電流密度依存性は、1次以上のベキ乗で表わされ、高電界によるホットキャリアの効果が示唆される。また、ECRプラズマ酸化した試料の場合には、水素プラズマ処理により酸化膜中の欠陥が補償でき、ELスペクトルを安定化できることが判明した。陽極化成法によって作製される多孔質シリコンを、熱酸化、陽極酸化およびプラズマ酸化し、構造を安定化した後、高速イオン散乱法、反跳粒子検出法、赤外吸収分光法、断面透過電子顕微鏡、フォトルミネセンスやカソードルミネセンス法などにより種々の観察・評価を行った。その結果、1.熱酸化多孔質シリコン薄膜から、従来赤色発光のみしか観測されていなかったが、本研究で初めて青緑色の発光が得られるようになった。また、高温で熱酸化した膜中にも水素が相当量(>10at%)存在することが判明した。2.陽極酸化膜の酸化処理前の化学処理依存性を調べることにより、陽極化成中の化学エッチングの重要性が示され、発光(緩和)過程が吸収(励起)過程に依在しないことが明らかとなり、陽極酸化した試料の発光機構には局在した発光センターが含まれることが判明した。3.一方、ECRプラズマ法により酸化した多孔質シリコンからの可視発光が生じる実験パラメータを詳細に調べ、発光を呈する試料の作製が容易になった。また、プラズマ酸化多孔質シリコンに、金の薄膜をつけ、P型Siの基板との間に、電流を流すことにより、整流性の存在と順方向時のみの発光現像を観測した。これは絶縁物である酸化膜が微結晶シリコン中に存在しても、電気的な励起が可能なことを示すもので、本研究により初めて示された。以上の成果をふまえ、次年度(最終年度)では、各種実験パラメータの最適化を行い、より高効率の発光試料の作製を目指すとともに、発光機構の解明にも努める。SiウエーハをHF系水溶液中で陽極化成して得られる多孔質シリコン(PS)は強い室温可視発光を呈するが、構造不安定性が問題である。そこで本研究では、陽極酸化法やECRプラズマ酸化法に基づく界面制御により、PSの微細構造の安定化を図った結果、諸特性が改善されることを見出した。

陽極酸化初期過程では、酸化時間とともに、PLおよびPL励起ピーク位置がある程度ブルーシフトするが、PLピークのブルーシフトは飽和する。これは、PS試料中の微結晶Siサイズの酸化によるサイズ縮小効果、つまりバンドギャップの拡がりと同時にPLセンターの出現を意味する。室温で長波長側にPLピークを持つ試料のPLピークエネルギーの温度係数はバルクSiのバンドギャップの温度係数とほぼ同じ値になるのに対し、飽和位置に室温PLピークがある試料では、その温度係数は数倍の大きさとなった。後者の場合、ピーク位置が温度に殆ど依存しないピークが不連続的に幾つか存在し、温度の低下とともに熱的緩和過程が減少し、より高エネルギー側のピークが相対的により大きく増大するため、結果的な合成ピーク位置が上記の大きな温度係数を与えることが判明した。一方、浅いPN接合を持つPS試料から、観測されるELスペクトルは陽極酸化処理により安定し、注入電流が増加すると発光ピーク位置が不変のまま、発光強度が増加する。発光強度の電流密度依存性は、1次以上のベキ乗で表わされ、高電界によるホットキャリアの効果が示唆される。また、ECRプラズマ酸化した試料の場合には、水素プラズマ処理により酸化膜中の欠陥が補償でき、ELスペクトルを安定化できることが判明した。
インプラントの術前検査: X線維CT再構築画像と多機能断層装置の比較

顎骨内インプラントを行うにあたって、顎骨形態を正確に把握することは重要なことである。そのためにはX線検査は必要不可欠であるが、通常パノラマX線写真のみで行われていることが多い。インプラントをより安全かつ正確に埋入するためには、顎骨の頬舌断方向の画像が必要である。これらの画像は、特に、フィクスチャーの埋入方向、埋入長さなどを決定する上で重要である。当施設では、顎骨に対する頬舌断像を得る方法として、CTの再構成画像を用いた「DentaScan」と多機能断層装置である「Scanora」を有している。本研究の目的は、それぞれにおいて得られる画像の正確さを検討することである。方法は、人乾燥頭蓋骨を用いてそれぞれの方法で撮影を行い、得られた画像と実際の形態などを比較検討した。その結果、「DentaScan」「Scanora」とも顎骨形態および顎骨内部の構造を正確に表現しており、画質的には十分であった。このことより、どちらの画像もインプラントの術前検査に十分応用できるものと考えられる。しかし、画像化された位置が口腔内において正確に把握できなければ検査を行う意味が減少する。この点においては、「DentaScan」の方が再構成されている位置が正確に把握できるため、画像化されている位置が口腔内でも把握しやすい。しかし、どちらの場合にしても、診断用のステントを作成し検査を行うことで、より正確に画像と口腔内とが一致させることができる。結論としては、インプラントを埋入する場合、診断用ステントを用いて顎骨の頬舌断像を手に入れることが重要であると言えた。
非金属化合物を核とした鋼の結晶生成と高性能鋼への応用

本研究の目的は、鋼中の非金属化合物からの鋼の相変態の詳細な検討を通し、非金属/金属界面からの金属結晶の核生成・成長を明らかにすることにある。本研究ではbccフェライト(α)と整合性の高いB-N方位関係を持つB1型化合物を用いて検討した。化合物からの鋼の相変態は、過冷度が小さく拡散変態の場合は化合物とB-N方位関係を保ちながらαへの変態が進むが、過冷度が大きく、比較的低温での変位型変態の場合は、母相のfccオーステナイトとK-Sの方位関係を持ちつつ化合物とはB-Nあるいはそれに次ぐ低指数面の平行方位関係を持つαが優先的に核生成・成長することがわかった。平成23年度の計画は、化合物と鋼のモデル界面に相変態の熱サイクルを与えて相変態を誘起し、組織の特徴の解析、共晶点レーザー高温顕微鏡による直接観察、化合物周辺の鋼組成の解析、化合物と鋼の結晶方位関係の解析を行って、化合物からの鋼の相変態機構を検討するとともに、メカニカルミリング法による化合物の高密度分散と鋼組織微細化の追究を行うことであった。モデル界面の作成とそれによる化合物界面からの鋼の相変態の検討に関しては、鋼bccと格子整合性の良いB1構造を持つMgO,TiO,TiN、ならびに鋼bccと格子整合性は良くないものの鋼の変態を誘起することが知られているTi_2O_3を化合物として選択し、鋼の中に埋め込んだモデル界面を作成して、熱サイクル中の鋼の相変態挙動を調査した。その結果、化合物界面からの鋼の相変態は、構造が同じで格子定数もほぼ等しいB1化合物でも、変態開始温度、生成フェライトの形態、化合物および母相オーステナイトと生成フェライトとの結晶方位尾関係に差があることを統計的に有意な数の組織調査から明らかにし、第一原理計算と併せて、それらが化合物と鋼の界面エネルギーに起因すること、統計的には最も安定な結晶方位関係が優位に選ばれるが、その他の低指数面関係も選ばれうることなどが判った。これらの挙動および過程は高温顕微鏡を使った直接観察によっても確認された。またTi_2O_3に関しては鋼のオーステナイト化の過程で介在物と母相オーステナイトの間でTi,Mnの元素移動が起き、それが鋼の相変態、化合物と生成フェライトの結晶方位関係に影響していることを見出した。またメカニカルミリングによる化合物分散では、MgO,TiO,TiN、いずれも従来にない鋼組織の微細化を得たが、変態生成のフェライト形態の差は顕著で、MgO,TiNでは比較的等軸粒であるのに対し、TiOでは針状のフェライト粒の交差組織となっていた。これらの結晶学的な特徴も明らかになりつつあり、今後その生成機構ならびに特性の詳細を明らかにしていく。鉄鋼材料の溶接熱影響部の革新的な組織の微細化に向けて、鋼中に分散した化合物から変態生成する微細bccフェライトの活用を検討した。本年度はbcc Feと格子整合性の高いB1型化合物に着目し、化合物の単結晶を鋼中に埋設し鋼/化合物のモデル界面から変態生成したフェライトと化合物、変態前母相のオーステナイトとの結晶方位関係を検討し、その変態機構と組織微細化指針をの検討した。実験は単結晶化合物粒をC-Mn鋼またはNi鋼の鋼試料の間に入れて1100 °Cで約50%圧下して埋設し、再度1150°Cまで昇温し2400s保持して鋼をオーステナイト化した後、冷却して400600°Cで等温保持してフェライト生成させた。作製した試料の組織および結晶方位解析をSEMおよびEBSDを用いて行った。その結果、比較的高温で拡散変態で化合物から生成したフェライトはポリゴナル状の形状を有し、B1化合物とはBaker-Nutting(B-N)の整合関係を有するが母相オーステナイトとは方位関係がない。一方、比較的低温で変位型変態で生成する針状フェライトは母相オーステナイトとKurdjumov-Sachsの方位関係を有しているが、同時に化合物とB-N関係を有するものは一部であり、それ以外の低指数面の平行関係を有するものも見られた。B-N関係を有するフェライトは比較的短時間に生成したことから、化合物界面からの異質核生成が界面エネルギーのステップルールで進行することが示された。また、同じ変異型変態温度域で変態駆動力の小さいNi鋼を用いた検討においても、核生成初期のB-N関係の選択の優位性は確認された。以上の結果、B1型化合物の鋼中分散が低温変態の場合も鋼組織の微細化に有効であることがわかった。

本研究の目的は、非金属化合物からの鋼の相変態の詳細な検討を通し、非金属/金属界面、その界面からの金属結晶の生成・成長を明らかにすることにある。本年度はこのために次の2つの実験を進めた。1つ目は、単結晶の化合物粒子を埋め込んだ鋼試料を加熱して鋼をオーステナイト化した後、所定の速度で冷却した際に化合物表面から変態生成する鋼のフェライトの形態、結晶学的特徴を検討するもので、冷却途上で保持あるいは急冷することでそれらの変化を追った。その結果、Ti窒化物からのフェライト生成は比較的高温から起こり、形態的にはアスペクト比の低いポリゴナルフェライトが、窒化物とはBaker-Nuttingの方位関係を保ちながら生成するが、Ti酸化物からのフェライト変態は比較的低温で起こり、形態的にはアシキュラー状の形態を示し、化合物との結晶学的対応は示さないが、母相オーステナイトとはKurdjumov-Sachsの方位関係を持つことを明らかにした。またTi窒化物からのポリゴナルフェライト生成後、比較的低温で保持すると、そのフェライトからアシキュラー状のフェライトが二次生成することも明らかになった。2つ目は、単結晶のB1型化合物上に鋼を薄膜状に蒸着し、オーステナイト熱処理によって結晶学的にはランダムかつ単結晶の微細球状オーステナイトとした後、冷却してフェライト変態を起こし個々の微細粒子の方位解析から、変態の核生成時の方位選択を検討した。その結果、化合物としてMgO(111)を用いた場合、鋼の変態温度が高い時は、フェライト核生成時に互いに格子整合性の良いBaker-Nuttingの方位関係が選択されるが、鋼の合金化を増し変態温度を低くするにつれ、格子整合性に拘束されない核生成が起こることが明らかになった。化合物からの鋼の変態組織形成に関してモデル界面を用いた詳細な解析を、統計的に有意な数を行い、本来ばらつきのある相変態・ミクロ組織形成挙動の信頼ある解析結果が得られ、今後の解析の基礎として十分な知見を得たから。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度から取り組んだ単結晶化合物上の微細な鋼の核生成挙動の解析は、母相および生成相が単結晶であり、核生成時の方位選択が明瞭であるとともに、同時に数百個の鋼粒子の解析が可能であるので確率論的な核生成時の方位選択の取り扱いが可能になる。これらの点は研究上の大きな進捗であり、全体としては順調に進捗しているといえる。今年度の結果を基に、化合物界面からの相変態の機構を、結晶額的な観点、界面エネルギーの観点から更に詳細検討する。前者のためには、原始レベルの計算の援用、後者には高温の界面エネルギーの基礎測定を進める。鋼のフェライト変態の異質核生成時の方位選択と形態の発達過程の解明、組織微細化のための必要条件の明確化を進める。これにより、結晶粒サイズや個数密度を制御した鋼組織を創造し、可能であればその特性評価、熱的安定性の評価を行う。
近世・近代フランスにおける情報社会の形成と定期刊行物

近世、近代フランスの新聞・雑誌などの定期刊行物について、わが国の諸大学・諸研究機関に散在する史料の調査・収集を行なった。首都圏(東京大学、早稲田大学)、中京圏(名古屋大学)を始め、関西圏(京都大学等)の諸大学で現地調査を実施し、包括的な文献所在リストの予備作業を終えた。とくに同志社大学(田辺校)にて、当時の代表的な雑誌『メルキュール』の史料収集・分析を数次実施し、研究代表者のジャーナリズム研究のケーススタディとなる『メルキュール』研究に先鞭をつけた。さらに、18世紀後期から革命期にかけてのフランスジャーナリズム界の中心人物であったC.-J.パンクックというジャーナリストに焦点をあて、これに関する個別分析を開始した。とくに革命前夜におけるパンクックの活動を通して、情報社会、ジャーナリズム成立の諸相を分析した。これについては92年度関西フランス史研究会大会、北陸史学会で研究報告を行ない、今後は革命期へと研究を進展させる所存である。アンシァン・レジーム期フランスの新聞・雑誌総体については、フランスのリヨングループ刊行の事典(91年)を史料にしてパソコンを使用した数量分析を継続実施中であり、タイトル・テーマ・カテゴリー別のデータ分析等を通して順次公表の予定である。また「社会文化史」、「政治文化史」という新しい研究概念に注目し、近年の代表的研究者であるR.シャルチエの文化史研究、さらには社会学者P.ブルデューや〓.エリアス等の理論構築を射程に入れつつ、近世・近代フランスの情報社会の形成と定期刊行物がこれに与えた影響について新しいパースペクティヴが獲得できるよう考察を深めつつあり、論文執筆の準備をすすめ、近く作成の予定である。以上のような史料調査、研究分析、研究報告・発表をふまえた上で、具体的な論稿の執筆が課題として残されている。
磁性体内包活性炭の作製

Fe3O4磁性体を内包した磁性活性炭(MAC)を作製した。炭化温度、磁性体複合率、賦活温度、賦活時間等をパラメータとしてMACの特性を評価した。XRD測定結果より、MACは賦活段階でFe3O4がFeに還元された。MAC特性に及ぼす炭化条件の影響は少なかったが、賦活温度、KOHの含浸量による影響は大きかった。Fe複合率14.8mass%以上のMACの濁度は2分以内に目標の15mg/Lを下回り、高磁気分離能を有した。一方、Fe鉄複合率が増加するとMB吸着能が低下しが、MAC中の活性炭のみの質量に換算した場合、活性炭1g当たりの飽和吸着量にFe複合率の影響はなかった。吸着体による微量汚染物質の吸着容量は吸着体の比表面積に比例する。一般的に粒子が微細なほど吸着容量は増加するが、活性炭のような比重の小さい粒子は微細化によって固液分離能が著しく低下する。これまでの活性炭と磁性材料の複合化の研究は、活性炭表面に磁性体を担持させたものであり、比表面積の減少と磁性体の脱落等の課題がある。そこで、本研究ではこれらの欠点を克服すべく、活性炭の内部に磁性体を複合した磁性活性炭を作製する。活性炭原料には熱硬化性のエポキシ樹脂を用い、Fe3O4を添加し、室温で硬化させた。硬化した樹脂を粉砕後、Ar雰囲気下で炭化処理を行った。この炭化物にKOH水溶液を含浸させ、真空乾燥後にAr雰囲気下で賦活処理を施した。得られた試料を蒸留水で洗浄し、蒸留水中で磁気分離し、磁性活性炭とした。磁性活性炭にFe3O4のピークは検出されずFeのピークのみが検出された。これは、活性炭の主成分であるCがFe3O4をFeに還元したものと考えられる。窒素吸脱着等温線を測定し、比表面積、細孔容積、細孔径分布を求めた。メソ孔径分布については、市販活性炭とFe3O4無添加活性炭に比べて、磁性活性炭は孔径20 nm以上の孔が多かった。作製した活性炭のメソ孔容積は市販活性炭より小さく、メソ孔容積と比表面積には相関がなかった。各活性炭のマイクロ孔径分布のピークは0.6 nmであり、マイクロ孔容積が大きいほど、比表面積が増加した。固液分離能は水中で浮遊する吸着体の濁度により評価し、磁石を用いずに静置した場合、各活性炭の濁度は2時間静置してもほとんど減少しなかったが、磁石を用いた場合、磁性活性炭の濁度は短時間で大きく減少し、磁性活性炭は磁気分離が可能であった。メチレンブルー(MB)の吸着試験を行ったところ、メソ孔容積が大きい方がMBの吸着容量が高く、MBの吸着にはメソ孔が関係していることが分かった。熱硬化性のエポキシ樹脂にFe3O4粒子を添加して硬化させることにより、磁性を持った活性炭ができたこと、また磁気分離能を有していたことより、本年度の目的は達成できた。700°Cで賦活処理したところ、Fe3O4がFeに還元されたことは予定外であったが、Feは強磁性であることから、磁気分離に対しては何の問題もない。吸着材による微小汚染物質の吸着容量は比表面積の増加により高くなるが、その一方で吸着材の微細化により固液分離能が低下する。そこで、磁気で分離できる磁性体と活性炭の複合化を実施した。さらに、磁性体を活性炭に内包させることにより、比表面積の減少と磁性体の脱落を克服できると考えた。活性炭原料には熱硬化性のエポキシ樹脂、磁性体にはマグネタイト(Fe3O4)を用い、室温で硬化させた。硬化した樹脂は粉砕後、Arガス雰囲気下で炭化処理を行った。この炭化物にKOH水溶液を含浸させ、真空乾燥後に再びArガス雰囲気下で賦活処理を施した。得られた試料は蒸留水で洗浄し、蒸留水中で磁気分離を行い、磁性活性炭(MAC)とした。炭化温度500700°C、Fe複合率4.020.4mass%、賦活温度600900°Cの条件でMACを作製した。また、一部のMACは表面のFeが洗浄-乾燥段階で酸化され、マグへマイトのピークが確認された。T-成分が確認された700°Cの炭化MACを除き、他の炭化条件で作製したMACは比表面積、比細孔容積、メチレンブルー(MB)吸着能において大きな違いはなかった。Fe複合率14.8mass%以上のMACの濁度はいずれも、2分以内に目標の15mg/Lを下回り、高磁気分離能を有した。一方、鉄複合率が増加するとMB吸着能が低下した。これは、鉄複合率の増加に伴い細孔壁面に存在するFeが増加し吸着サイトを占有することや、一粒子当たりのFeの重量増加による活性炭の減少が考えられる。孔径1.0nm以上の細孔の積算比表面積とMB吸着能には相関がなかったが、活性炭のみの質量に換算した場合、MAC中の活性炭1g当たりの飽和吸着量にFe複合率の影響はなかった。賦活温度とKOH含浸率はMACの細孔特性に大きな影響を及ぼした。

炭化温度、磁性体複合率、賦活温度、賦活時間等をパラメータとしてMACの特性を評価した。XRD測定結果より、MACは賦活段階でFe3O4がFeに還元された。MAC特性に及ぼす炭化条件の影響は少なかったが、賦活温度、KOHの含浸量による影響は大きかった。Fe複合率14.8mass%以上のMACの濁度は2分以内に目標の15mg/Lを下回り、高磁気分離能を有した。一方、Fe鉄複合率が増加するとMB吸着能が低下しが、MAC中の活性炭のみの質量に換算した場合、活性炭1g当たりの飽和吸着量にFe複合率の影響はなかった。次年度では、Fe3O4含有率の効果、アルカリ賦活処理の条件(温度、時間、アルカリ試薬種類、試薬量)の調査、吸着体の粒子径、分離能などについて詳細に調査する。また、表面に表れているFeは吸着の妨げになる可能性があるため、予め酸で溶解し、完全に内包された吸着体の完成を目指す。また、吸着能の評価についても、活性炭表面の濡れ性を変化させて、メチレンブルーのみならず、有害化学物質についても検討する。環境工学学会発表の旅費や試薬や器具類の消耗品費を間接経費と校費で支払ったため、直接経費で使用する予定の消耗品予算に残額が生じた。校費支払いでの、試薬や器具類の消耗品の購入は十分できたため実験の遂行ができた。途中で、初年度に作製した磁性活性炭の磁気分離能、メチレンブルーの吸着能を評価したところ、磁気分離能や吸着能をもっているところまでは評価できたので、当初計画の予定よりも進捗状況が早いと考え、平成29年度に国内会議のほか国際会議の参加を計画し、そちらへの旅費・参加費に充てることにした。そのため、次年度の使用金額の増額が必要となり繰り越した次第である。昨年度に磁気分離ができること、メチレンブルーに対して吸着能があることがわかったので、次年度では、さらに詳細なデータを集める。具体的には、Fe3O4含有率の効果、アルカリ賦活処理の条件(温度、時間、アルカリ試薬種類、試薬量)の調査、吸着体の粒子径、磁気分離能などについて調査し、最適化を図る。また、表面に現れているFeは吸着の妨げになる可能性があるため、予め酸で溶解し、最終的に完全に内包された吸着体の完成を目指す。さらに、吸着能の評価についても、メチレンブルーのみならず、有害化学物質の吸着特性や、活性炭表面の親水性・疎水性付与による吸着物質への効果についても検討する。平成29年度には国内会議のほか国際会議で発表する。
肺サーファクタントを基にした新人工ワクチンアジュバント:感染とアレルギー治療

インフルエンザをはじめとする経粘膜感染症やアレルギー治療に有用とされる経鼻ワクチンに関する研究を行った。経鼻ワクチンの効果を増強させるアジュバントとして見いだした、生体成分肺サーファクタントの有効成分を分析し、これを基に人工アジュバントの作成を行った。さらに肺サーファクタントは免疫担当細胞ヘワクチンを運び込む運搬体として働いている可能性を示した。ウシ肺サーファクタント成分中に含まれる免疫増強作用に対する有効成分の探索を行った。ウシ肺サーファクタントには主成分として、リン脂質と脂肪酸からなる脂質成分および、脂質膜結合型、膜貫通型の低分子タンパクが含まれている。本年度はこの2種の低分子タンパク成分に着目し、これらの免疫増強作用に対する寄与を検討した。ゲルろ過によりウシ肺サーファクタントから2種のタンパク成分をそれぞれ単離精製することに成功した。これらタンパク成分を用いて粘膜アジュバント作用に対する寄与を比較検討した。ウシ肺サーファクタントの脂質成分組成を模した混合脂質を作成し、これにウシ肺サーファクタントから精製したタンパク成分を混合した、「人工ウシ型肺サーファクタント素材」を作成した。これら人工ウシ型肺サーファクタント素材をインフルエンザワクチンと混合、マウスに経鼻接種を行った。二次免疫2週間後のマウス気道粘膜における抗インフルエンザIgAの誘導を指標として、その免疫増強作用の評価を行った。2種のタンパク成分のうち、膜貫通型タンパクを材料とした素材においてウシ肺サーファクタントとほぼ同程度の免疫増強作用が認められた。一方、膜結合型のタンパク成分を材料とした時には有意な免疫増強作用は認められなかった。さらにヒト肺サーファクタントの膜貫通型タンパクを合成し、これを脂質に混合した「完全人工ヒト型肺サーファクタント素材」を作成した。マウス経鼻インフルエンザワクチン接種によるこれら素材の免疫増強作用の検討を行った。この完全人工ヒト型肺サーファクタントにおいても人工ウシ型サーファクタントと同様の免疫増強作用が認められた。これらの結果から肺サーファクタントの免疫増強作用には、膜貫通型の肺サーファクタント成分タンパクが必要であることが示された。肺サーファクタント免疫増強作用の必須成分である膜貫通型肺サーファクタントタンパクの増強効果に対する有効領域の探索を行った。膜貫通型タンパクC末端の膜貫通αヘリックス領域を切り詰めた誘導体を作成、サーファクタント脂質成分組成を模した混合脂質にこれを混合した切り詰め型人工サーファクタント(切詰型素材)を作成した。この切詰型素材をインフルエンザワクチンと混合、マウスに経鼻接種を行った。二次免疫2週間後のマウス気道粘膜における抗インフルエンザIgAの誘導を指標として免疫増強作用の評価を行った。切詰型素材の免疫増強作用は、天然肺サーファクタントと同等の効果を持ち、膜貫通型タンパクを構成成分に含む「完全人工ヒト型肺サーファクタント(完全型素材)」に比べて有意に低くなることが明らかとなった。さらに我々は、天然膜貫通型タンパクは脂質膜外に露出するN末端領域がパルミトイル化され、このタンパクと脂質膜との結びつきを助けるアンカーとなっているという知見を基に、上記C末端切り詰め型タンパクのN末端をパルミトイル化した誘導体を作成、混合脂質と混合した「パルミトイル化素材」を作成、同様にマウスへの経鼻ワクチン接種による免疫増強作用の比較検討を行った。パルミトイル化素材は完全型素材と同等レベルの免疫増強作用を示し、膜貫通型肺サーファクタントタンパクの膜貫通αヘリックス領域の切り詰めによる免疫増強作用の消失は、タンパクN末端のパルミトイル化により回復することが示された。これらの結果から、膜貫通型肺サーファクタントタンパクのN末端脂質膜外領域は肺サーファクタントの免疫増強作用に寄与しており、その効果を発揮するためには脂質膜に膜貫通型肺サーファクタントタンパクを結合させることが必要であることが示唆された。肺サーファクタント免疫増強作用の機序について検討を行った。サーファクタントとワクチンを混合した経鼻ワクチンの電子顕微鏡観察を行ったところ、経鼻ワクチン液中でサーファクタントはその膜上にワクチンを結合したリポソーム状の形態をとることが明らかとなった。サーファクタントの免疫増強作用の機序には、サーファクタントリポソームを運搬体とした抗原デリバリーがあるのではないかと考えた。これを明らかとするために、マウス骨髄より調製した樹状細胞をモデルとした検討を行った。蛍光標識したワクチンを樹状細胞へ添加し、一定時間後の細胞をフローサイトメトリーにより測定した蛍光強度を指標として評価を行ったところ、サーファクタントにより細胞へのワクチンの取込量が増加することが明らかとなり、サーファクタントによる免疫増強に抗原提示細胞へのワクチン取込の増進が関わっていることが示された。また、18, 19年度の検討により免疫増強作用の必須成分であることを明らかとした、膜貫通サーファクタントタンパク成分が細胞への取込増進に関与しているか否かを検討した。膜貫通サーファクタントタンパク成分を材料とした人工サーファクタントを用いて樹状細胞への蛍光標識ワクチンの取込を検討したところ、天然サーファクタントと同様のワクチン取込増進が認められた。

この効果は他のサーファクタントタンパク成分を材料とした検討では認められず、膜貫通タンパク成分のサーファクタントによる細胞へのワクチン取込増進への寄与が確かめられた。
マシャドージョセフ病におけるCAGリピートのex vivo DNA複製の不安定性

MJD,SCA1,DRPLA等3塩基病において,CAGリピート数がDNA複製時に変化するか否か(CAGリピートinstability)を検討した.体外での細胞分裂の観察は比較的扱いやすいリンパ球を用いた.患者の培養リンパ球を敵宜増殖刺激し,その前後の培養細胞からゲノムDNAを抽出した.FITC標識プライマーにより各CAGリピートの領域を増幅,シークエンシングゲル上でリピート数をカウントした.今回,5家系の5患者について,培養前と培養4日目,培養8日目,培養12目の4検体について検討した.採血リンパ球をカウントし,このうち半数をストック,残りをConAにより培養,4日目にリンパ球を回収しカウント,同様に半数を第1回目培養としてストック,残り半数を再度培養を行った.同様の手順で3回培養を行い,培養前後で各々4検体を得た.この(5患者+正常コントロール1名)×4検体すなわち24検体について各々DNA抽出し,MJD1プライマーでPCRを行った.シークエンシングゲル上では,正常アレルばかりでなく異常アレルも培養前後でのリピート数の変化を認めなかった.従来の検討は,ある固定した時間におけるいわば横断面の観察であり,今回はリンパ球に限ってではあるが体外でのDNA複製過程におけるCAGリピートのinstabilityを経時的な縦断面の観察である.これまでの報告から考えると,精巣以外の臓器細胞であるリンパ球では比較的CAGリピート数は安定しているものと予想されるが,今回の実験はそれを支持し,通常のDNA複製とspermatogenesisにおけるDNA複製とは根本的に異なったメカニズムが存在するものと思われる.MJD,SCA1,DRPLA等3塩基病において,CAGリピート数がDNA複製時に変化するか否か(CAGリピートinstability)を検討した.体外での細胞分裂の観察は比較的扱いやすいリンパ球を用いた.患者の培養リンパ球を敵宜増殖刺激し,その前後の培養細胞からゲノムDNAを抽出した.FITC標識プライマーにより各CAGリピートの領域を増幅,シークエンシングゲル上でリピート数をカウントした.今回,5家系の5患者について,培養前と培養4日目,培養8日目,培養12目の4検体について検討した.採血リンパ球をカウントし,このうち半数をストック,残りをConAにより培養,4日目にリンパ球を回収しカウント,同様に半数を第1回目培養としてストック,残り半数を再度培養を行った.同様の手順で3回培養を行い,培養前後で各々4検体を得た.この(5患者+正常コントロール1名)×4検体すなわち24検体について各々DNA抽出し,MJD1プライマーでPCRを行った.シークエンシングゲル上では,正常アレルばかりでなく異常アレルも培養前後でのリピート数の変化を認めなかった.従来の検討は,ある固定した時間におけるいわば横断面の観察であり,今回はリンパ球に限ってではあるが体外でのDNA複製過程におけるCAGリピートのinstabilityを経時的な縦断面の観察である.これまでの報告から考えると,精巣以外の臓器細胞であるリンパ球では比較的CAGリピート数は安定しているものと予想されるが,今回の実験はそれを支持し,通常のDNA複製とspermatogenesisにおけるDNA複製とは根本的に異なったメカニズムが存在するものと思われる.
病原性 IV 型分泌マシナリーの全構造解析

病原細菌の持つIV型分泌系は細菌感染において中心的役割を果たす超分子マシナリーである。20種類ほどのタンパク質が高度に組織化されて細菌の内外膜にわたって構築されるこの複合体は、細菌の病原性や宿主の免疫応答からの回避に必要な様々な細菌因子を宿主細胞の細胞質に直接輸送する。しかしながらその分子構造や駆動メカニズムはまだほとんど解明されていない。本研究課題では、病原細菌レジオネラの持つDot/Icm IV型分泌系の中核(コア)複合体を含んだ全体構造を明らかにすることを長期的目標とし、特にコア複合体に相互作用する内膜および外膜複合体に着目して、主に電子顕微鏡法、生化学的手法による解析を行った。当初計画していた、クライオトモグラフィーによる全体構造解析は、様々な試みにもかかわらず、細胞密度を下げるために必要なミニセル形成を効率良く行なうことができなかったため実行できなかった。しかしながら、コア複合体に相互作用するIV型複合体構成タンパク質をレジオネラDot/Icmタンパク質群から新たに見つけ出すことに成功した。このタンパク質はIV型複合体の形成には必須ではないが、コア複合体の中の外膜部分複合体に付与される部分構造を形成することが電子顕微鏡解析により示された。また、コア複合体のクライオ電子顕微鏡法による詳細な構造解析に向けての端緒として、コア複合体を形成する一つのタンパク質にタグを導入することによって高効率に精製を行える条件を確立することができた。今後、これらの成果を足掛かりとして、IV型分泌系の全体構造を詳細に明らかにしていくため、クライオ電子顕微鏡法によるコア複合体の3次元再構成、内膜反転ベシクルによる内膜部分複合体の構造解析を中心とした研究を展開することを計画している。28年度が最終年度であるため、記入しない。レジオネラdot/icm遺伝子群に含まれる遺伝子の個々の欠失株からコア複合体の単離を行い、ネガティブ染色による透過型電子顕微鏡観察により、コア複合体の有無やすでに得られているコア複合体との構造比較を行った。その結果、コア複合体の形成には必須ではないが、コア複合体に相互作用して分泌系の一部として働く外膜コンポーネントタンパク質を見出すことができた。研究代表者によってすでに確立されているレジオネラからネイティブなコア複合体を生化学的に単離する方法に改良を加え、クライオ電子顕微鏡などによる解析に十分な量と質の試料を調製することを計画していた。この目的のために、大腸菌にコア複合体構成タンパク質を発現させる系を構築し複合体形成を解析した。大腸菌発現系でタンパク質を十分量発現する系は構築できたものの、大腸菌の系では目的タンパク質の外膜へのソーティングがうまく起こらないことがわかり、正常な複合体の形成を誘導することができなかった。そのため、再び、レジオネラで目的タンパク質を発現させる系に戻り、収率を上げるために特定のタンパク質に精製のためのタグの付与を行った。タグをつけるタンパク質、タグの種類、付与する部位についての数多くの組み合わせをスクリーニングし、ようやく目的に叶いそうな発現系が構築されたところであり、精製に向けての実験を精力的に進めているところである。また、クライオトモグラフィーによるDot/Icm IV型分泌系全体像の可視化を目指して、細胞内密度を下げるためのレジオネラのミニセル形成を試みた。ミニセル形成に有効であることが報告されているFtsZ単独及び、FtsQAZオペロンの大量発現系をレジオネラに導入したり、細胞分裂抑制に関わるMinC, MinDの欠損レジオネラ株を構築するなど様々な方法を試みたが、いずれの場合もミニセル形成が確認できなかった。複合体の構造解析に有効な大腸菌の発現系で構成タンパク質を発現させ複合体を形成させる試みが、様々な技術的改良にもかかわらずうまく機能しなかった。また、レジオネラの系に戻って、目的タンパク質の大量発現系を導入した場合も、発現量を適切に調節しないと正常な複合体が形成されないことが分かったため、精製の際の収率を上げることでこの問題点を解決しようと試みた。そのための特定タンパク質へのタグの付与についての条件設定の探索に時間を費やした。また、クライオトモグラフィーによる観察に重要なミニセル形成において、様々なコンストラクトの構築や解析を行ったが、大腸菌やサルモネラなどの細菌で確立されている条件がレジオネラでは機能しないことがわかり、構造解析に進めることができなかった。

このタンパク質はIV型複合体の形成には必須ではないが、コア複合体の中の外膜部分複合体に付与される部分構造を形成することが電子顕微鏡解析により示された。また、コア複合体のクライオ電子顕微鏡法による詳細な構造解析に向けての端緒として、コア複合体を形成する一つのタンパク質にタグを導入することによって高効率に精製を行える条件を確立することができた。今後、これらの成果を足掛かりとして、IV型分泌系の全体構造を詳細に明らかにしていくため、クライオ電子顕微鏡法によるコア複合体の3次元再構成、内膜反転ベシクルによる内膜部分複合体の構造解析を中心とした研究を展開することを計画している。コア複合体に相互作用して分泌系の一部として働くコンポーネントタンパク質を同定することができた結果を受けて、このタンパク質のIV型分泌系の複合体形成における役割を構造的見地から明らかにすることに焦点を置いた解析を展開する。レジオネラにコア複合体の発現系を導入する系を用いてタグによる精製条件の確立を行う。順調に進んだ場合は、当初の計画通りクライオ電子顕微鏡による単粒子解析に進め、より高解像度でのコア複合体の構造を明らかにする。ミニセル形成に替わる方法として、レジオネラ内膜反転ベシクルの調整を試み、内膜部分複合体の構造をクライオトモグラフィーあるいは生化学的手法で解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
スタイン現象および縮小推定法の新展開

多変量正規分布の平均ベクトルや分散共分散行列の推定問題において標本平均や標本分散共分散行列が非許容的であるという結果(いわゆるスタイン現象,スタインにより提案された新たな推定法を縮小推定と呼ばれている)がスタインにより示されて以来,スタイン現象および縮小推定法に関する研究がおおくなされている.また,縮小定量の導出時に重要な役割を果たすリスクの不偏推定法(SURE法と呼ばれている)の新たな役割にも注目されつつあり,スタイン現象の研究の新局面を迎えている.たとえば,ウエーブレット縮小法等のように従来の古典的なモデルを越えた問題に縮小推定法の原理やSURE法が適応されている例が挙がられる.しかし,縮小推定法が現時点ではまだ十分に展開されていない統計モデルにおいて縮小推定法の考案とその最適理論の発展に貢献することが研究の目的である.今年度の研究では以下の統計モデルを中心に研究を行った.(1)2標本成長曲線モデルの回帰係数行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.また,2標本多変量楕円モデルの共通位置母数の推定問題における縮小推定法を考案した.(2)多変量正規分布モデルにおける精度行列(分散京分散行列の逆行列)の推定問題を2乗損失関数のもとで考え,直行不変推定量や経験ベイズ型推定量の族の中から改良型推定量を導出し,不偏推定量とのリスクの比較を行い,われわれの提案した推定量が高い改良率を持つことを示した.(3)対称錐体上のウイシャート分布の理論を使いことにより,複素ウイシャート分布やローレンツ錐体上のウイシャート分布の期待値母数の推定問題に対する体系的な問題解決の道筋をつけることができた.この結果から,対称錐体上の多変量解析の展望が期待できる.ここで得られた研究の成果をまとめた論文は1編が印刷中,1編が現在投稿中である.多変量正規分布の平均ベクトルや分散共分散行列の推定問題において標本平均や標本分散共分散行列が非許容的であるという結果(いわゆるスタイン現象,スタインにより提案された新たな推定法を縮小推定と呼ばれている)がスタインにより示されて以来,スタイン現象および縮小推定法に関する研究がおおくなされている.また,縮小定量の導出時に重要な役割を果たすリスクの不偏推定法(SURE法と呼ばれている)の新たな役割にも注目されつつあり,スタイン現象の研究の新局面を迎えている.たとえば,ウエーブレット縮小法等のように従来の古典的なモデルを越えた問題に縮小推定法の原理やSURE法が適応されている例が挙がられる.しかし,縮小推定法が現時点ではまだ十分に展開されていない統計モデルにおいて縮小推定法の考案とその最適理論の発展に貢献することが研究の目的である.今年度の研究では以下の統計モデルを中心に研究を行った.(1)2標本成長曲線モデルの回帰係数行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.また,2標本多変量楕円モデルの共通位置母数の推定問題における縮小推定法を考案した.(2)多変量正規分布モデルにおける精度行列(分散京分散行列の逆行列)の推定問題を2乗損失関数のもとで考え,直行不変推定量や経験ベイズ型推定量の族の中から改良型推定量を導出し,不偏推定量とのリスクの比較を行い,われわれの提案した推定量が高い改良率を持つことを示した.(3)対称錐体上のウイシャート分布の理論を使いことにより,複素ウイシャート分布やローレンツ錐体上のウイシャート分布の期待値母数の推定問題に対する体系的な問題解決の道筋をつけることができた.この結果から,対称錐体上の多変量解析の展望が期待できる.ここで得られた研究の成果をまとめた論文は1編が印刷中,1編が現在投稿中である.多変量正規分布の平均ベクトルや共分散行列の推定問題において通常の標本平均や標本共分散行列が非許容的であると結果(いわゆるスタイン現象,スタインにより提案された新たな推定法を縮小推定と呼ばれている)がスタインにより示されて以来,スタイン現象や縮小推定法に関する研究がおおくなされいる。近年,ウエーブレット縮小法等のように従来の古典的なモデルを越えた問題に縮小推定法の原理が適応され,スタイン現象の研究の新局面を迎えている。縮小推定法が現時点ではまだ十分に展開されたいない統計モデルにおいて縮小推定法の考案とその最適理論の発展に貢献することが本研究の目的である。今年度の研究では以下の統計モデルは以下である。(1)複雑な現象を記述するために、変数間の従属構造を有向グラフや無向グラフ等のグラフおよび分配格子等の代数的な構造をもちいて高度に構造化された統計模型の研究がLauariten(1996)をはじめとし,近年大きな話題となっている。特に,このように複雑な従属構造を持つ多変量正規モデルのひとつであるLattice conditional independeceモデルの分散共分散行列の同時推定問題における縮小推定法の構築と定式化。(2)2標本楕円分布モデルのもとでの共分散行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較。(3)2標本成長曲線モデルの回帰係数行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較。(1)の研究の成果は論文として今年度に発表された。また、(2)については、その成果をまとめた論文を現在準備中である。

(3)については来年度中には、その成果をまとめた論文を準備できる予定である。多変量正規分布の平均ベクトルや分散共分散行列の推定問題において標本平均や標本分散共分散行列が非許容的であるという結果(いわゆるスタイン現象,スタインにより提案された新たな推定法を縮小推定と呼ばれている)がスタインにより示されて以来スタイン現象および縮小推定法に関する研究がおおくなされいる.また,縮小推定量の導出時に重要な役割を果たすリスクの不偏推定法(SURE法と呼ばれている)の新たな役割にも注目されつつあり,スタイン現象の研究の新局面を迎えている.たとえば,ウエーブレット縮小法等のように従来の古典的なモデルを越えた問題に縮小推定法の原理やSURE法が適応されている例が挙がられる.しかし,縮小推定法が現時点ではまだ十分に展開されたいない統計モデルにおいて縮小推定法の考案とその最適理論の発展に貢献することが本研究の目的である.今年度の研究では以下の統計モデルを中心に研究を行った.(1)2標本楕円分布モデルのもとでの共分散行列の同時推定問題における縮小推定法の考案をするために,2標本多変量正規分布の共分散行列で得られたリスクの不偏推定量を楕円分布の場合に拡張し,新しい推定量の導出および理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.ここで得られた研究の成果は日本計算機学会誌に掲載予定である.(2)2標本成長曲線モデルの回帰係数行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.また,2標本多変量楕円モデルの共通位置母数の推定問題における縮小推定法を考案した.ここで得られた研究の成果は日本統計学会大会や研究集会(新潟大学と千葉大学)で報告を行い,その結果をまとめた論文は現在投稿中である.多変量正規分布の平均ベクトルや分散共分散行列の推定問題において標本平均や標本分散共分散行列が非許容的であるという結果(いわゆるスタイン現象,スタインにより提案された新たな推定法を縮小推定と呼ばれている)がスタインにより示されて以来,スタイン現象および縮小推定法に関する研究がおおくなされいる.また,縮小推定量の導出時に重要な役割を果たすリスクの不偏推定法(SURE法と呼ばれている)の新たな役割にも注目されつつあり,スタイン現象の研究の新局面を迎えている.たとえば,ウエーブレット縮小法等のように従来の古典的なモデルを越えた問題に縮小推定法の原理やSURE法が適応されている例が挙がられる.しかし,縮小推定法が現時点ではまだ十分に展開されたいない統計モデルにおいて縮小推定法の考案とその最適理論の発展に貢献することが本研究の目的である.今年度の研究では以下の統計モデルを中心に研究を行った.(1)2標本楕円分布モデルのもとでの共分散行列の同時推定間題における縮小推定法の考案をするために,2標本多変量正規分布の共分散行列で得られたリスクの不偏推定量を楕円分布の場合に拡張し,新しい推定量の導出および理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.ここで得られた研究の成果は日本計算機学会誌に掲載予定である.(2)2標本成長曲線モデルの回帰係数行列の同時推定問題における縮小推定法の考案とその理論的性質の研究と数値実験による従来の手法との比較を行った.