hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語動詞の意味拡張に見られる方向性

今年度は主に認知ドメインの異なる側面のプロファイルという観点から、日本語・英語・中国語の摂食動詞の意味拡張を詳細に考察した。認知意味論は主観的意味論の立場から、客観的事態が同じであっても、認知主体の捉え方によって主観的な意味の違いが生じる。また、ある対象や出来事を捉える時、言語表現は常に概念のすべてを表すのではなく、同じ概念の違う側面をプロファイルすることが多い(cf. Croft (1993)の「ドメインハイライティング(Domain Highlighting)」、ドメイン(またはドメイン・マトリックス)内のプロファイル、「活性化領域(active zone)」(Langacker 1987, 1990, 2000 ; Taylor 2002))。本研究では、このような立場から、他動詞のカテゴリーに属してはいるが、他動詞のプロトタイプから外れる摂食動詞に注目し、その意味拡張を考察する。摂食動詞の基本義には通常の他動詞にある1〈AGENTからPATIENTへの遠心的移動〉の他に、2〈PATIENTがAGENTの口(さらに体内)への求心的移動〉、さらに飲食活動に伴う3〈PATIENTの消失〉といった側面が見られる。基本義にあるこの3つの側面は意味拡張においてどうのように現れるかを考察し、以下のようなことが分かった。日本語は3つの側面とも拡張義において見られる。1から〈より強い相手をうち負かす〉(横綱をくう)、〈人に敵対的な態度で向かって行く〉(食ってかかる/食いつく/食らいつく) ;2からは〈[攻撃や処罰など望ましくないことを]受ける〉{パンチ/不意打ち/小言をくう} ; 3からは〈[無生物が][有限なものを]消費する〉(ガソリン/電気代をくう)という拡張義が見られる(篠原(1999)、松本(2007)、堀江・パルデシ(2009)を参照)。中国語は2の求心義のみ拡張が見られる。日本語「くう/くらう」に類似し、中国語の「吃」には〈[攻撃や処罰など望ましくないことを]受ける〉という拡張が見られる。例えば、〈吃拳(拳骨)/耳光(ビンタ)/败仗(敗戦)/官司(訴訟)/閉門羹(門前払い)/亏(損)/苦(苦)/惊(驚き)〉などの使用例が見られる。今までの意味拡張の研究は主に語彙の全体的な拡張に注目する研究が多いが、認知ドメインの異なる側面のプロファイルという観点によって、拡張のメカニズムをより明瞭にすることができると考えられる。(抄録なし)本研究は認知意味論の手法を用いて,「着点動作主動詞」と呼ばれる一連の動詞および意味的に関連のある動詞の意味拡張を考察し,その拡張の方向性及び写像の実現可能性について研究するものである。着点動作主動詞は基本義の時,特定の価値判断と結び付かないが,意味拡張に伴い,〈不快な経験をする〉というネガティブな経験を表すようになるという興味深い拡張方向が観察される。例えば,「食う」は〈[攻撃などを]受ける〉という拡張義で使用される際は,「{拳骨/パンチ/不意打/暗撃}を食う」や「{叱言/小言}を食う」のように,ほとんどの例が被害性を帯びている。類似した拡張経路を辿る動詞としては,「(冤罪を)着る」「(被害を)被る」「(災いを)招く」「(反感を)買う」「(痛い目を)みる」などが挙げられる。本研究では主に以下のことに明らかにした。1.コーパスのデータに基づいて,着点動作主動詞の基本義と拡張義を詳細に分析し,これらの動詞には〈自分の領域へのモノの移動〉からく不快な経験をする〉という拡張方向があることを明らかにした。2.着点動作主動詞という枠組みに入っているにも関わらず,〈自分の領域へのモノの移動〉からく不快な経験をする〉へという意味拡張の方向性に従わない動詞の存在とその原因を明らかにしたことにより,意味拡張の方向性をより正確に予測することが可能であることを示した。3.着点動作主動詞と意味的に類似した拡張方向をみせる補助動詞「てくる」に注目し,このような拡張方向を引き起こした認知的メカニズムを,社会心理学,神経心理学などの観点から明らかにした。4.着点動作主動詞に見られる,今まで指摘されてこなかったこのような方向性は,果たして日本語特有の現象であるかどうか,その普遍性を確かめるために韓国語,中国語,英語などの言語の調査を行った。本研究の成果としては,語彙の意味変化という記述的な側面,そしてメタファーの写像,概念化における身体性基盤,また言語変化の規則性といった理論的な側面に貢献できたのではないかと思われる。

本研究では、このような立場から、他動詞のカテゴリーに属してはいるが、他動詞のプロトタイプから外れる摂食動詞に注目し、その意味拡張を考察する。摂食動詞の基本義には通常の他動詞にある1〈AGENTからPATIENTへの遠心的移動〉の他に、2〈PATIENTがAGENTの口(さらに体内)への求心的移動〉、さらに飲食活動に伴う3〈PATIENTの消失〉といった側面が見られる。基本義にあるこの3つの側面は意味拡張においてどうのように現れるかを考察し、以下のようなことが分かった。日本語は3つの側面とも拡張義において見られる。1から〈より強い相手をうち負かす〉(横綱をくう)、〈人に敵対的な態度で向かって行く〉(食ってかかる/食いつく/食らいつく) ;2からは〈[攻撃や処罰など望ましくないことを]受ける〉{パンチ/不意打ち/小言をくう} ; 3からは〈[無生物が][有限なものを]消費する〉(ガソリン/電気代をくう)という拡張義が見られる(篠原(1999)、松本(2007)、堀江・パルデシ(2009)を参照)。中国語は2の求心義のみ拡張が見られる。日本語「くう/くらう」に類似し、中国語の「吃」には〈[攻撃や処罰など望ましくないことを]受ける〉という拡張が見られる。例えば、〈吃拳(拳骨)/耳光(ビンタ)/败仗(敗戦)/官司(訴訟)/閉門羹(門前払い)/亏(損)/苦(苦)/惊(驚き)〉などの使用例が見られる。今までの意味拡張の研究は主に語彙の全体的な拡張に注目する研究が多いが、認知ドメインの異なる側面のプロファイルという観点によって、拡張のメカニズムをより明瞭にすることができると考えられる。来年度に予定されていた博士論文を完成させ,提出できた。韓国語,英語,中国語に対する調査から,着点動作主が〈不快な経験をする〉という意味へ拡張する割合は韓国語には69.6%(16/23),中国語には56.5%(13/23),英語には21.7%(5/23)という非常にばらつきのある結果が出た。これは何を意味するのか,なぜこのような違いが生じるのかについて,文化の側面を含めて,さらに多くの言語データで検証する必要がある。また,中国語と韓国語において,着点動作主動詞の一部は意味変化がさらに進み,中国語においては受身標識,韓国語では受身の意味を表す接尾辞に文法化するという意味変化の方向性が観察された。中国語と韓国語のデータを中心に,着点動作主動詞と受身の関連性を探る必要がある。(抄録なし)
アディポネクチン増加作用により抗動脈硬化を示す新規遺伝子発現制御薬の開発

新規遺伝子制御薬であるPIポリアミドをマウスアディポネクチン(APN)転写調節領域において、負の転写調節領域であるAP2βの結合部位に、その結合をブロックするようにデザイン、合成して、培養細胞とマウスでその効果を検討した。マウス培養脂肪細胞(3T3L1脂肪細胞)においてPIポリアミドはAPNの発現を増加させた。糖尿病モデルマウス(db/db)ではグルコース負荷試験において血糖値の上昇を抑制し、インスリン負荷試験ではインスリン感受性を増加させた。また血中のTG、NEFA値を有意に低下させ、また肝臓組織では脂肪肝を抑制した。アディポネクチンを増加させるPIポリアミドは負の転写調節をするAP2βの結合部位に3種類デザインした。デザインしたPIポリアミドはペプチド合成機PSSM-8を用いて合成し、HPLCで精製した。合成したPIポリアミドのターゲット部位を含むアディポネクチンプロモーター21bp分の配列で2本鎖オリゴDNAを作成し、PIポリアミドとともに20%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動を行なったゲルシフトアッセイでは、3種類ともにPIポリアミドのターゲット配列への結合を確認した。これら3種類のPIポリアミドをそれぞれ1μM添加したDMEM培地で脂肪細胞を培養すると、このうちの2種類のPIポリアミドで、アディポネクチンmRNAの発現増加がreal-time PCRで認められた。またwestern blotにてアディポネクチンタンパク質の発現を検討したところ、mRNAの発現と同様に増加が認められた。効果のなかったPIポリアミドはAP2βの結合する部位の近位にある正の転写調節をするNF-YAの結合部位に、PIポリアミドの一部が結合するデザインとなっていたためであると考えられた。次にアディポネクチンがコレステロールの逆転送に関わるABCA1 mRNAを増加させる事を確認するために、球状アディポネクチン1uMを培養肝細胞であるNCTC1469細胞やマクロファージ細胞のRAW264細胞の培養液に添加して培養したところ、コントロールに対してABCA1の発現が有意に増加をした。この結果を元にPIポリアミドと共に培養した3T3L1脂肪細胞が分泌するアディポネクチンがNCTC1469細胞やRAW264細胞のABCA1 mRNAの発現を増加させるかどうかを検討する為に共培養を行なったが、明確な差は認められなかった。このうちの2種類のPIポリアミドは3T3L1 adipocyteの培地に1μMを添加して培養すると、アディポネクチンの培地中への分泌をコントロールであるミスマッチPIポリアミドより増加させた。このPIポリアミドを添加して培養した脂肪細胞の培地でマクロファージ細胞であるRAW264細胞を培養すると、アディポネクチンの様々な作用の一つと言われているコレステロールの逆転写に関与するABCA1のmRNAの発現をコントロールより有意に増加させた。この二つのPIポリアミドのうちの1つについて、糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスの尾静脈より1mg/kg BWで一日おきに6週間投与を行なった。実験終了1週間前にインスリン投与試験( ITT )およびグルコース負荷試験( GTT )を行ったところ、ITTではPIポリアミド群でインスリン感受性の改善が認められた。またGTTにおいてはインスリンの分泌能には差が認められなかったが血中グルコースの上昇を有意に抑制した。実験終了時における体重の差は認められなかった。血漿中のアディポネクチン値は有意差は認められないものの、PIポリアミド群で上昇傾向が認められた。また血漿グルコース値も有意差はないものの実験群で低下が認められた。インスリン値、TC値においては差は認められなかったが、TG値はPIポリアミド群で有意に低下傾向を認めた。それ以外の機能については現在、解析中である。これまでの研究において、アディポネクチン(APN PIポリアミド)を増加させるPIポリアミドは転写因子であるAP2βの結合部位にデザインした。このAPN PIポリアミドを3T3L1 adipocyteの培地に添加して培養すると、アディポネクチンの培地中への分泌を増加させた。このPIポリアミドを糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスの尾静脈から1mg/kg BWで一日置きに6週間投与を行い、実験終了1週間前にインスリン負荷試験( ITT)およびグルコース負荷試験( GTT )を行なった。ITTではインスリン感受性、GTTにおいては血中グルコースの上昇を有意に抑制したが、実験終了時における体重差、血漿中のAPN値、インスリン値、グルコース値においては有意な差は認められなかった。しかし肝臓においてはミスマッチPIポリアミドを投与したコントロール群と比較して脂肪肝を改善し、肝臓でのAMPKの発現を検討するとAPN PIポリアミド群ではp-AMPK/AMPKの発現が有意に増加していた。この結果をうけて最終年度はdb/dbマウスの尾静脈から2mg/kg BWでAPN PIポリアミドを前回と同様に投与した。ITTおよびGTTでは前回の実験と同様な結果が得られた。実験終了時に両群においては、体重の差は認められなかったが、精巣脂肪重量と肝臓重量はAPN PIポリアミド群で有意に減少しており、精巣脂肪のAPN mRNAと血漿中のAPN値はAPN PIポリアミド群で有意に増加した。また血漿中インスリン値はコントロール群に比べて有意に増加しており、APNの発現増加により膵β細胞の疲弊を減少させたと考えられた。これらの結果より、APN PIポリアミドは糖尿病マウスにおいてAPNの発現を増加し、糖尿病を改善させる事が確認された。

新規遺伝子制御薬であるPIポリアミドをマウスアディポネクチン(APN)転写調節領域において、負の転写調節領域であるAP2βの結合部位に、その結合をブロックするようにデザイン、合成して、培養細胞とマウスでその効果を検討した。マウス培養脂肪細胞(3T3L1脂肪細胞)においてPIポリアミドはAPNの発現を増加させた。糖尿病モデルマウス(db/db)ではグルコース負荷試験において血糖値の上昇を抑制し、インスリン負荷試験ではインスリン感受性を増加させた。また血中のTG、NEFA値を有意に低下させ、また肝臓組織では脂肪肝を抑制した。内臓脂肪の蓄積に伴って減少する脂肪細胞が分泌するアディポネクチンの発現を増加させ、肥満や耐糖能異常、脂質代謝および動脈硬化を改善する遺伝子発現制御薬PIポリアミドの開発を目指している。今年度はデザイン、合成したPIポリアミドのうち培養細胞で効果が認められた中の一つを、糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスに投与を行なった。現在は解析中である。db/dbマウスは体重、血中グルコース値、インスリン値、アディポネクチン値において個体差があり、効果が期待できると思われるも統計学的な有意差が認められないデータがあるため、PIポリアミドの投与量の変更、または頭数の追加あるいは実験マウスの変更等を考えている。代謝PIポリアミドを投与した糖尿病ラットについて、インスリン抵抗性等に対する効果や各臓器に対する影響など、引き続き解析および検討を行なう。さらにapoEノックアウトマウスのような動脈硬化症モデルマウスに脂肪食負荷し、アディポネクチンを増加させるPIポリアミドを尾静脈より投与することで、血清脂質や動脈硬化に対する効果を検討を行う。デザイン、合成したPIポリアミドは、3T3L1脂肪細胞のアディポネクチンを増加させたが、培養肝細胞等の共培養系において、それらの細胞のABCA1やapoA1対する3T3L1脂肪細胞が分泌したアディポネクチンに対する効果が明確でなく、評価できていない。3T3L1細胞は脂肪細胞に分化する過程でABCA1の発現を増加させるアディポネクチンやを分泌するのと同時にTNFaやMCP-1、PAI-1などABCA1の発現を減少させる物質も分泌するためと考えられ、評価の方法を試みている。研究費残高で購入したい物品がなかった。培養実験において、PIポリアミドによって3T3L1脂肪細胞で発現増加したアディポネクチンがNCTC1469細胞やRAW264細胞のコレステロールの逆転送に関わるABCA1等の発現を増加させる事を確認後、低アディポネクチン血症を呈する肥満マウスの尾静脈よりPIポリアミドを投与し、マウスの血中アディポネクチン値に対する効果を検討する。
マルコフ確率場によるベイジアンアドホックネットワークシステム設計理論の創出

マルコフ確率場と確率伝搬法により構成された計算モデルが具体的にモバイルアドホックネットワーク設計において機能する数理構造の解明を進めた.アドホックネットワークにおける画像処理との違いは基本構成要素であるモバイル通信機器がランダムに配置される点にある.この点を考慮したグラフ構造をもつ確率モデルに対する確率伝搬法による一般化された計算モデルの定式化を行い,いくつかの統計量のモデルパラメータ依存性から複数の特異点が出現することを明らかにした.更に副産物として完全グラフ上およびランダムグラフ上のマルコフ確率場モデルの定式化を都市における交通流予測の問題に適用する研究成果が得られている.本計画研究ではベイジアンネットと確率伝搬法にもとづく予測・推論システムを用いたモバイルアドホックネットワーク設計理論の構築を行うことを目的としている.平成25年度は平成24年度において得られた完全グラフ上の確率モデルに対する確率伝搬法の収束性に関する知見を完全グラフに近い形で構成されるグラフ構造を持つノードグループとそのノードグループ間のいくつかのノード対が疎に結合することで構成されるネットワーク構造を持つランダムグラフに対する確率伝搬法のアルゴリズム設計を行いその動作確認をまず行っている.特にいくつかの統計量のモデルパラメータ依存性を詳細に解析し,複数の特異点が出現することを明らかにすることができた.これは当初の計画では想定されなかった新たな知見であり,本研究計画の成果の一つとして位置づけられる.この知見をもとに拡張されたマルコフ確率場モデルから少数のノードを通信機器と見立てた疑似モバイルアドホックネットワーク上での数値実験を実行し,その妥当性の検証を行っている.同時に統計的学習理論に従ってモデル選択および予測・推論を行う学習アルゴリズムの構成を上述の改良された確率伝搬法をもとに進めた.更に副産物として完全グラフ上およびランダムグラフ上のマルコフ確率場モデルの定式化を画像の領域分割の計算モデルおよび都市における交通流予測の問題に適用する研究成果が得られている.研究代表者は6月と9月の外国出張において仏国CEA SaclayのLenka Zdeborova研究員,伊国Roma大学La Sapienza校のFederico Ricci-Tersenghi准教授,Tommaso Rizzo研究員,Jack Raymond研究員に研究成果の一部を説明し,得られた助言をもとに研究成果の取りまとめを進めた.マルコフ確率場と確率伝搬法により構成された計算モデルが具体的にモバイルアドホックネットワーク設計において機能する数理構造の解明を進めた.アドホックネットワークにおける画像処理との違いは基本構成要素であるモバイル通信機器がランダムに配置される点にある.この点を考慮したグラフ構造をもつ確率モデルに対する確率伝搬法による一般化された計算モデルの定式化を行い,いくつかの統計量のモデルパラメータ依存性から複数の特異点が出現することを明らかにした.更に副産物として完全グラフ上およびランダムグラフ上のマルコフ確率場モデルの定式化を都市における交通流予測の問題に適用する研究成果が得られている.本計画研究ではベイジアンネットと確率伝搬法にもとづく予測・推論システムを用いたモバイルアドホックネットワーク設計理論の構築を行うことを目的としている.モバイルアドホックネットワークは複数のモバイル端末を中継して通信を行う自律分散型のシステムであり,例えば大規模災害時の通信状況の維持をはじめとして,今後,様々の用途において大きく期待される新しい通信方式のひとつである.しかしながら,自律分散型であるが故にその動作において不確定性が伴われ,統計的手法の導入による信頼性の確保が重要な課題である.平成24年度はマルコフ確率場と確率伝搬法により構成されたベイジアンネットシステムが具体的にモバイルアドホックネットワーク設計において機能する数理構造を解明を進めた.アドホックネットワークににおける画像処理との違いは基本構成要素であるモバイル通信機器がランダムに配置される点にある.そしてこのモバイル通信機器をノードとして各ノード間がすべて相互作用をもつ形を考える必要がある.そこでまず,完全グラフ上の確率モデルに対する確率伝搬法の収束性の確認を行っている.完全グラフ上の確率伝搬法は疎グラフ上のそれに比べて各ノードごとの更新における計算量が大きいため,これを軽減する対策としてノード数が大きいということをもとにして確率伝搬法の更新式を展開し,主要項を抜き出した形に修正した上で,プリグラムの実装を行っている.更に,与えられた完全データからの確率モデルのモデルパラメータの学習を確率伝搬法の範囲で実現する一般化された定式化を行っている.平成24年度は本計画研究の当初の目的であるマルコフ確率場と確率伝搬法のアドホックネットワークシステムの応用に関する数理的問題点の明確化とその解決の方針を打ち出すことができたため,当初の計画通りにおおむね順調に進展していると判断した.また,その過程で得られたいくつかの確率伝搬法の動作および学習性能に関する新しい知見を複数の学術雑誌に発表した点も,同達成度の自己評価を下した理由としてあげられる.平成25年度は平成24年度に構築した完全グラフ上の確率伝搬法の定式化をもとにアドホックネットワークシステムに対する確率伝搬法の構築を更に推進する.また,マルコフ確率場と確率伝搬法をもとに構築した確率モデルの相転移現象の解析を平行して行う.また,同時に,ベイジアンモバイルアドホックネットワークシステムを具体的な通信システムへの応用に向けての展開をすすめる.この展開は応用範囲を限定しつつ,その目的を明確化しながら,通信機器の動きを考慮するなどの,より複雑な通信環境から生成されたモバイル通信機器の配置という視点において進めてゆく.
衣服素材の特性を考慮した平均皮膚温予測モデルと熱中症リスクセンサー開発への研究

密着度の異なる4種類のTシャツを着用した人体の生理・心理反応に及ぼす影響を被験者実験によって評価し,通常の密着度より高密着の着衣の方が作業時の体表温が低くなった.これは着衣ぬれ部位の熱抵抗が減少したためである.市販WBGT計の精度検証の結果,黒球の大きさが精度に影響していることが示唆された.3DプリンターでPLA樹脂製のグローブ,頭形状,人体形状を製作し、温度計として測定した.屋外では銅製グローブ温よりPLAグローブ温の方が低い値を示した.樹脂の熱抵抗が影響していると考えられる.PLA頭・人体のような不均一な形状の場合,日射に対する向きにより温度が異なることが示された。申請者らはこれまで発汗による着衣のぬれと着衣の日射反射・透過特性を考慮した人体熱モデルを開発してきた.平成25年度は,人体熱モデルに吸汗速乾素材等の衣服特性を組み込み被験者実験によりその有効性を検証することを目的とした.1)暑熱下の熱ストレス低減を目的として着衣(Tシャツ)の密着度に着目した被験者実験を行い,標準型(体格に適合したサイズ)より高密着型(標準より一サイズ小さいサイズ)が作業時の体表温が低くなった.密着度が増すと着衣濡れ部位の熱抵抗が減少し,体表温低下の主要因と考えられた.密着度の違いによる「着衣の濡れ感」に大きな差はなかった.2)気温27.5°Cで相対湿度を35,45,55%とした場合の相対湿度の違いが体表温へ及ぼす影響を検討した結果,体表温への影響はわずかであった.3)体表温の予測値と実測値を比較した結果,定常状態における体表温予測モデルの有効性を確認した.4)定常状態における体内温・心拍数予測モデルを提案した.評価対象者を考慮した許容基準,体内温38°Cと体表温34.5°Cを導入して,環境の許容域(上限)を予測し,従来指標と比較した.WBGTは体内温38°Cとの関連は明確ではなく,低湿度を過度に評価している危険性があること,またPHSもWBGTと同様の問題点を有していることが示唆された.5)個人差(心肺能,発汗能)を考慮した許容域の設定が可能であることを具体例で示し,心肺能・発汗能の許容温度への影響を定量的に明らかにし,発汗能の高低で7°C近い許容域の差があることを示した.6)体表温と体内温の過渡応答特性の予測式を提案し,被験者実験結果より過渡応答特性予測式の有効性を確認した.7)暑熱環境における作業者が暑さで安全上限・疲労困憊に至る時間を予測することが可能となり,一般的な夏服(軽装)を着用した場合の体内温が安全上限に達する時間を作業量別に予測した.平成26年度は,以下の3つを検討した.1)4種類の密着度の異なる着衣を用いた暑熱ストレス低減効果の実測,2)作業終了時の体温回復を想定した体温降下時の体表温の予測値と実測値の比較,3)市販されている6種類のWBGT計の精度を評価するために屋内外で実測した.まず温度28.7°C,湿度50%と設定した環境試験室で被験者実験を行った.着用する衣服(Tシャツ)は,L(緩め),R(通常),F(密着),C(高密着)の4種類である.R着用時は30,60,90,120分間と時間別に区切り,主観申告や濡れ着衣の質量増加量の変化を評価した.時間別実験の結果,着衣質量増加量は増加した後減少し,安定することが確認された.体表温を用いた暑熱環境評価指標であるヒートファクター(HF)を提案し温冷感と比較した結果,両者は概ね一致し,HFの有効性が確認された.Tシャツの密着度に着目した実験を行った結果,RよりCが作業時における体表温が低くなり,密着度別による効果が確認された.着衣に吸収され残留する汗量および蒸発性能は着衣密着度で有意な差は見られなかった.着衣密着度が増加すると着衣濡れ部位の熱抵抗が減少し,これが体表温低下の主要因と考えられた.高密着度の衣服は不快感が増したが,これは温冷感以外の要因も重なったためと考えられる.また,着衣Lについても体表温の低下が見られ,着衣を緩めることによっても人体の冷却効果が生じると考えられる.次に室温26°Cの部屋から12, 18°Cの環境に移動した場合の体表温下降を実測した結果,実測値と予測値が概ね一致し,体表温の過渡応答予測式が幅広い環境に適用可能であることを確認をした.さらに市販のWBGT計を比較実測した結果,黒球の有無・大きさがWBGT値に与える影響が大きく,高温低湿の環境では実際のWBGT値よりも低く評価している計器も見られた.平成27年度は以下の2つを検討した.高湿度環境における着衣の密着度の違いによる暑熱ストレス低減効果を評価するため,健康な男子学生5名を対象として恒温恒湿室で自転車エルゴメーターによる被験者実験を120分間行った.衣服(Tシャツ)はL(緩め),R(通常),F(密着),C(高密着)の4種類である.

温湿度を27.9°C,65%と27.3°C,80%の2条件とした.65%ではR(通常)のみ,80%では4種類全ての衣服を使用した.結果は以下の通り.1)着衣質量増加量は高湿度下で,より大きい結果となったが,総合的な不快感には大きな差が見られなかった.2)RよりCの方が,体表温が約0.5°C低下した.これは,環境温度に換算すると約1.6°Cの減少に相当し,密着による効果が確認された.3)着衣に吸収され残留する汗量および蒸発性能は着衣密着度で有意な差は見られなかった.4)高湿度下でも,衣服の密着度別の着衣濡れ部位の熱抵抗に差が見られた.次に,屋外で測定可能な熱中症リスクセンサーの開発へ向けて,3Dプリンターを用いて黒色PLA樹脂グローブ温度計を試作し,グローブ表面の状態や厚さが温度に及ぼす影響を検討した.75mmφのPLAグローブ温度計と銅製グローブ温度計を屋内外で比較実測した.屋外では薄いPLAグローブほど,温度が銅製よりも低くなった.PLAグローブの対流熱伝達率を実測したところ,印刷直後の表面が積層状態のときよりも,表面を研磨して滑らかにした後の方が,対流熱伝達率は小さくなった.また,グローブ表面の熱画像を撮影したところ,銅グローブは比較的均一の表面温度分布を示しているのに対し,PLAグローブの表面温度の分布はかなり大きいことが示された.研磨後も同様の分布を示したことから、PLAグローブの特性とも考えられる.熱中症リスクセンサーの開発へ向けて,まずは3Dプリンターを用いて既存のグローブ温度計と同じ大きさの温度計を製作し,熱特性を比較したところ,異なる熱特性を示した.この原因を解明するために実験に時間を要してしまったことが原因である.平成28年度は,PLA樹脂の基本特性を知るために,PLA板を製作し日射吸収率と熱抵抗の実測を行うと共に,PLA樹脂頭部と人体形状の温度計を製作し,日射の当たる実験住宅内の窓際にて実測を行った。昨年度のPLAグローブと銅グローブの比較実測の結果、PLAグローブ温は銅グローブ温よりもやや低い温度を示していた。この原因としてPLA樹脂の日射吸収率が影響していると考えられたが,今年度の実測の結果,PLAグローブと銅グローブの日射吸収率に差は見られなかった。また殻の厚さが1, 1.5, 2mmの異なるPLAグローブを製作していたが,厚さにより樹脂の積層方法に違いがあるため,厚さにより熱伝導率が異なるか実測したものの明確な差は見られなかった。次にPLA頭とPLA人体の温度を実測した結果,南窓に対して横を向いているPLA頭の温度が最も高く,正面との差は23°Cあった。一方,PLA人体では,横向きより正面の温度が高い。これはPLA頭の場合,横を向いているほうが日射に対する投射面積率が大きいためであり,PLA人体の場合は横向きよりも正面の投射面積率が大きいことが理由であると考えられる。このように実際の人体形状に近い温度計を3Dプリンターで製作することにより,温度計の日射に対する向きが温度に影響を及ぼすことが確認された。今回は日射の当たる室内での実測のみ行ったが,今後は風速のある屋外で実測を行い,熱伝達率が温度に及ぼす影響を評価する必要がある。密着度の異なる4種類のTシャツを着用した人体の生理・心理反応に及ぼす影響を被験者実験によって評価し,通常の密着度より高密着の着衣の方が作業時の体表温が低くなった.これは着衣ぬれ部位の熱抵抗が減少したためである.市販WBGT計の精度検証の結果,黒球の大きさが精度に影響していることが示唆された.3DプリンターでPLA樹脂製のグローブ,頭形状,人体形状を製作し、温度計として測定した.屋外では銅製グローブ温よりPLAグローブ温の方が低い値を示した.樹脂の熱抵抗が影響していると考えられる.PLA頭・人体のような不均一な形状の場合,日射に対する向きにより温度が異なることが示された。
トーリック多様体とカスプ特異点の研究

空間内の有理凸多面体からトーリック多様体と呼ばれる代数多様体が構成される.この凸多面体を非有界なものにまで拡張し,対称性の高いものを考えるとトーリック因子とこれを収縮したカスプ特異点が得られる.代数多様体の分類理論との類似性もあり,凸多面体に伴う双対性や数論との関係も興味深い.この観点でトーリック多様体理論を拡張した扇の理論を展開したい.空間内の有理凸多面体からトーリック多様体と呼ばれる代数多様体が構成される.この凸多面体を非有界なものにまで拡張し,対称性の高いものを考えるとトーリック因子とこれを収縮したカスプ特異点が得られる.代数多様体の分類理論との類似性もあり,凸多面体に伴う双対性や数論との関係も興味深い.この観点でトーリック多様体理論を拡張した扇の理論を展開したい.
卵巣顆粒膜細胞の分化調節機構の研究

1.ワイツマン研究所との共同研究卵巣顆粒膜細胞は卵胞発育・閉鎖の過程で著しい機能分化を呈するが、そのメカニズムは不明である。この解明にはヒト顆粒膜細胞を用いたin vitroの研究が不可欠である。しかし、卵巣より取り出した顆粒膜細胞はその寿命が極端に短いことが原因となりin vitroの研究には限界があった。今回の共同研究では、ヒト顆粒膜細胞にオンコジーンを導入することで安定した細胞株を得ることを目的とした。平成7年4月5月に小辻がワイツマン研究所を訪れ、アムステルダム博士と研究プロジェクトを立案した。双方の研究室で研究準備を進めた後、平成7年1月に細川がワイツマン研究所を訪れた。また、平成8年8月には、中間打ち合わせのためにアムステルダム博士が福井を訪れている。今回の研究で、世界で初めて、ヒト卵巣顆粒膜細胞にオンコジーンを導入し不死化させることに成功した。また、このようにして得られた細胞株は以下の特徴を備えることを明らかにした。1)PKA系路の刺激により大量にプロゲステロンを産生する。また、P450scc酵素複合体のアドレノドキシンがキ-・エンザイムである。2)p53温度感受性変異プラスミドを導入しているため、37°Cで培養すると盛んに増殖するが、32°Cではアトポ-シスを起こす。しかしアポトーシスはプロゲステロン産生に影響を及ぼさない。今後アポトーシスにともなうステロイド産生の分子機構を解明したい。3)この細胞株を細胞外マトリックス(ECM)上で培養すると、通常とは異なる形態変化を示し、プロゲステロン産生は増強する。しかしアポトーシスは抑制される。ECMの中のいかなる成分がこれらを調節するのかを解明したい。2.オタワ大学との共同研究オタワ大学とは、顆粒膜細胞のアポトーシスを莢膜細胞からのシグナルがどのように調節するかを共同研究した。まず、平成7年7月より小辻がオタワ大学を訪問し、3ヵ月に渡りニワトリ卵巣細胞のコラーゲン膜上での共培養法とDNA Fragmentation Assay法を確立した。このテクニックを用いて、オタワ大学ではニワトリ顆粒膜細胞をもちいて、また福井医科大学ではウシ顆粒膜細胞を用いて研究した。この研究により、ニワトリ卵巣においては、卵胞発育の初期に莢膜細胞からのシグナルが顆粒膜細胞のアポトーシスを促進するという成績を得た。しかし、この現象は、ウシ卵胞細胞では確認することができず、さらに研究を進める必要がある。3.プロジェクトの将来に備え福井医科大学で行われた研究顆粒膜細胞の機能は卵胞発育の過程で著しく変化する。従って莢膜細胞による顆粒膜細胞の機能調節も卵胞発育の段階で変化する可能性がある。ワイツマン研究所やオタワ大学との共同研究の将来のためにはこの点を明らかにしておく必要がある。この目的で以下の二つの研究を行った。1)莢膜細胞による顆粒膜細胞のホルモン産生調節:卵胞発育過程での変化顆粒膜細胞のホルモン産生に及ぼす莢膜細胞の影響が、卵胞発育の過程でどのように変化するかを検討した。発育初期の卵胞では、顆粒膜細胞のEstradiol、Progesterone、Inhibin産生能は、莢膜細胞の存在によりいづれも強く抑制を受けること、一方、十分に発育した卵胞では、顆粒膜細胞のホルモン産生は莢膜細胞の存在により逆に増強した。また、卵胞の発育段階において、顆粒膜細胞は、莢膜細胞からの同一のシグナルに対して異なる反応を示すことも判明した。この結果は、莢膜細胞からのシグナルが、卵胞発育の初期には顆粒膜細胞の分化を抑制し、発育が進むにつれ分化を促進する方向に働くことを示す。2)卵胞液内諸物質の顆粒膜細胞機能に及ぼす影響:卵胞発育過程での変化卵胞液内には様々な物質が含まれ、これらの濃度は卵胞発育過程で著しく変化する。この研究では、卵胞発育過程にみられる卵胞液内のエストロゲンやアンドロステンジオン濃度変化が、顆粒膜細胞の卵成熟抑制能にどのように影響するかを観察した。顆粒膜細胞-莢膜細胞養系を、卵胞液内濃度のエストロゲンやアンドロゲンであらかじめ処理し、この培養系の上で未熟卵を培養し、卵核胞の消失時間を比較観察した。発育初期卵胞内濃度のエストロゲンは顆粒膜細胞の卵成熟抑制能を促進し、逆に成熟卵胞内濃度のエストロゲンはこれを抑制した。このような効果はアンドロゲンには観察されなかった。即ち、卵胞液内物質もまた卵胞発育過程での顆粒膜細胞の機能分化を調節することを示唆する。

また、平成8年8月には、中間打ち合わせのためにアムステルダム博士が福井を訪れている。今回の研究で、世界で初めて、ヒト卵巣顆粒膜細胞にオンコジーンを導入し不死化させることに成功した。また、このようにして得られた細胞株は以下の特徴を備えることを明らかにした。1)PKA系路の刺激により大量にプロゲステロンを産生する。また、P450scc酵素複合体のアドレノドキシンがキ-・エンザイムである。2)p53温度感受性変異プラスミドを導入しているため、37°Cで培養すると盛んに増殖するが、32°Cではアトポ-シスを起こす。しかしアポトーシスはプロゲステロン産生に影響を及ぼさない。今後アポトーシスにともなうステロイド産生の分子機構を解明したい。3)この細胞株を細胞外マトリックス(ECM)上で培養すると、通常とは異なる形態変化を示し、プロゲステロン産生は増強する。しかしアポトーシスは抑制される。ECMの中のいかなる成分がこれらを調節するのかを解明したい。2.オタワ大学との共同研究オタワ大学とは、顆粒膜細胞のアポトーシスを莢膜細胞からのシグナルがどのように調節するかを共同研究した。まず、平成7年7月より小辻がオタワ大学を訪問し、3ヵ月に渡りニワトリ卵巣細胞のコラーゲン膜上での共培養法とDNA Fragmentation Assay法を確立した。このテクニックを用いて、オタワ大学ではニワトリ顆粒膜細胞をもちいて、また福井医科大学ではウシ顆粒膜細胞を用いて研究した。この研究により、ニワトリ卵巣においては、卵胞発育の初期に莢膜細胞からのシグナルが顆粒膜細胞のアポトーシスを促進するという成績を得た。しかし、この現象は、ウシ卵胞細胞では確認することができず、さらに研究を進める必要がある。3.プロジェクトの将来に備え福井医科大学で行われた研究顆粒膜細胞の機能は卵胞発育の過程で著しく変化する。従って莢膜細胞による顆粒膜細胞の機能調節も卵胞発育の段階で変化する可能性がある。ワイツマン研究所やオタワ大学との共同研究の将来のためにはこの点を明らかにしておく必要がある。この目的で以下の二つの研究を行った。1)莢膜細胞による顆粒膜細胞のホルモン産生調節:卵胞発育過程での変化顆粒膜細胞のホルモン産生に及ぼす莢膜細胞の影響が、卵胞発育の過程でどのように変化するかを検討した。発育初期の卵胞では、顆粒膜細胞のEstradiol、Progesterone、Inhibin産生能は、莢膜細胞の存在によりいづれも強く抑制を受けること、一方、十分に発育した卵胞では、顆粒膜細胞のホルモン産生は莢膜細胞の存在により逆に増強した。また、卵胞の発育段階において、顆粒膜細胞は、莢膜細胞からの同一のシグナルに対して異なる反応を示すことも判明した。この結果は、莢膜細胞からのシグナルが、卵胞発育の初期には顆粒膜細胞の分化を抑制し、発育が進むにつれ分化を促進する方向に働くことを示す。2)卵胞液内諸物質の顆粒膜細胞機能に及ぼす影響:卵胞発育過程での変化卵胞液内には様々な物質が含まれ、これらの濃度は卵胞発育過程で著しく変化する。この研究では、卵胞発育過程にみられる卵胞液内のエストロゲンやアンドロステンジオン濃度変化が、顆粒膜細胞の卵成熟抑制能にどのように影響するかを観察した。顆粒
神経因性疼痛における新規細胞間接着因子CHL1の役割

電子顕微鏡によるCHL1タンパクの陽性を特定した結果、CHL1は軸索.軸索間、軸索.樹状突起間、軸索.グリア間に集積を認めた。CHL1の細胞外ドメインに対する抗体を髄腔内投与して疼痛行動を検討した結果、CHL1抗体投与は濃度依存的にSNIモデル動物における疼痛行動を抑制する事がわかった。CHL1の脊髄後角における接着活性の変化が疼痛行動をもたらす可塑的な変化、または脊髄後角の神経の興奮性の変化に関与していることを本研究は明らかにした。本研究の目的は神経因性疼痛モデル動物の痛覚伝達系における接着因子Close homologue of L1(CHL1)分子の挙動と疼痛との関連の解明であり、この特色は神経周囲の接着環境の変化に着目して、神経因性疼痛の形成原因を考えている点である。平成20年度の実験は、主にCHL1に関して発現動態め変化を詳細に検討していくことに主眼を置いた。末梢神経傷害がCHL1分子の挙動にどの程度の変化をもたらすのかを統計的に示すことができるような実験を行った。以下に具体的な実験について述べる。1.末梢神経損傷に伴うCHL1の発現変化の詳細な検討ラットの坐骨神経の損傷モデルにおいて、後根神経節の小型損傷ニューロンおよび脊髄後角においてCHL1陽性の経時的な増加を確認した。2. CHL1のタンパクの局在を明らかにした。損傷ニューロンのマーカー(ATF3)や有髄のニューロンのマーカーであるNF200とCHL1の重染色を行った結果、CHL1の発現変化は損傷した無髄線維であることが解った。脊髄においては上記の終末に集積を確認した。生化学的にはCHL1の切断などの変化は確認できず、CHL1全長蛋白の増加を確認したのみである。当該年度においては、末梢神経障害後のCHL1タンパクの挙動を微細構造レベルにおいて追求するに、多くを費やした。その結果、前年度までに明らかにした、神経障害後の疼痛行動と関連する微細構造上のCHL1タンパクの局在変化が明らかになった。CHL1タンパクは神経障害後の後根神経節において発現増加し、脊髄後角に運ばれる事をこれまでに明らかにした。このCHL1タンパクの集積は顆粒状の陽性を呈し、シナプスではない構造に集積する事を二重染色にて明らかにした。この構造の正体を解明するために免疫組織化学を電子顕微鏡において観察した。様々な条件検討の結果、特異的にCHL1陽性を検出する事に成功し、その陽性は1)軸索間の接着。2)シナプス構造を伴わない神経終末と樹状突起の間。3)軸索とグリア細胞、特にマイクログリアとの間の接触面において見られる事がわかった。前年度までに明らかにした、CHL1抗体の投与による疼痛行動の抑制にはこれらの脊髄後角での感覚神経軸索と固有ニューロン、またはグリア細胞の接着にCHL1が関与していることが示唆される。前年度までの結果と併せて、当初の計画を超えた成果を収めることができた。当該年度において明らかとしたことは、末梢神経障害後の感覚神経終末においてCHL1が集積している構造についてである。末梢神経損傷後に後根神経節ニューロンにおいてCHL1の発現上昇と、その脊髄後角での集積、接着因子であるCHL1の阻害目的のための細胞外ドメイン抗体投与による著明な疼痛行動の抑制が昨年度までに明らかにした結果である。しかし、この阻害効果がどこで行われているかが不明であった。微細構造状のCHL1が「何と接着しているか」という点はCHL1を介したシグナルの伝達の経路を明らかとする上で重要な点である。免疫組織化学を電子顕微鏡下でCHL1の集積を検討した結果、1)グリアと軸索の接着面、2)シナプス構造を伴わない感覚神経終末と固有ニューロンの間、3)無髄の軸索間においてCHL1の集積が見られた。これらの結果は既存のシナプス以外の接着が感覚神経と脊髄の細胞の間に形成され、その構造にCHL1が関与していることを示唆している。グリア細胞の活性化や、脊髄後角のニューロンの過剰興奮が神経因性疼痛に関与しているという昨今の多くの報告と併せて、本研究の意義は単なる可溶成分の分泌・受容のみではなく新たな接着構造の形成が新家会陰性疼痛の病態の一部であることを明らかにした点である。
PPP(公私協働)の制度化に伴う法的問題点の解明と紛争解決の在り方の検討

これまで国や地方公共団体が担ってきた公的サービスに対して、一方で利用者からのニーズの多様化と他方で生じている財政的な状況の厳しさの中で、新たな問題解決の手法が求められた。解決の一つの手法に、経済性・効率性・有効性を基礎とし、これまで以上に質の高いサービスの提供を行う「公私協働」が、様々な形態で制度化されてきた。しかし、「公私協働」手法の導入は、利用者の権利保護・公的サービスの堅持等、様々な問題を伴うものであった。そこで、法的検討課題を整理し、紛争解決の手段について検討した。公私協働をめぐる法的課題をあきらかにし生ずる問題を克服する手法を検討する本研究課題との関係で、具体的研究目的として、1)行政改革の日欧米韓間の比較制度・比較法を具体的目的とした。この課題との関係では、特に平成19年6月9日PPP研究会ではドイツの協働行政の概念や法的課題(戸部真澄・名古屋大学)及び協働契約をめぐるドイツ連邦行政手続法改革をめぐる報告、同年10月5日の韓国におけるPFIや企業都市等の導入という公私協働(金海龍・ソウル外国語大学)(なおこの報告は法律時報2008年6月号に紹介される予定である。(荒木修担当))の講演での共同研究が進められた。比較法的な検討分析はこの他8月27日にドイツの協働行政としての契約形式の導入に関する検討(荒木修・東北学院大学)や12月23日のアメリカ合衆国における公私協働論(稲葉一将・名古屋大学)のPPP研究会での報告が行われ、公私協働行政に関する比較法的検討についての情報の共有を行った。また、2)行政領域に着目した具体的研究目的として、我が国に導入された公私協働の検討を行ってきたが、これは8月27日のPPP研究会での日本における行政の補完性をめぐる議論についての検討(人見剛)あるいは3月28日の同研究会での指定管理者制度導入の意義と問題点(村上博)があった。これらの研究会での報告討論は、別途報告されているように様々な形で論稿等の形態で公表されていると共に今後の共同研究の成果をあげていく上で共有された情報として重要な意義を有する。例えば平成20年に予定されているシンポジウムの内容を構成する等具体的な成果に結びつくといえる。平成20年度の本研究課題の第2年度の研究到達点・成果として以下をあげることができる。1.第1年度の到達点を踏まえて、比較法的な検討対象を英米独及び韓国とし、英・米にはそれぞれ実態調査を行った。アメリカ合衆国ではコミューンを基礎とする公私協働の可能性の存在、イギリスでは新たに導入されるPFI型公私協働の検討がすすめられていることが明らかとなった。(アメリカ合衆国における公私協働論について稲葉一将(名古屋大学)及びイギリスにおける公私協働については大田直史(京都府立大学)がそれぞれ担当した。)2.比較法的な検討課題として、公私協働概念の確定、公私協働の法的根拠、統制規範の存否、社会科学的意味での国家の役割論及び今後の方向性について、紙野健二(名古屋大学),ヤン・ツィーコー(教授・シュパイヤー行政学院),金海龍(教授・ソウル外国語大学)等の参加・報告を得て、国際シンポジウムを開催した(双方との連絡・調整を磯村篤範(島根大学)が担当した。)。なお、この成果は以下に記載する冊子掲載論攷として紹介された。公私協働概念の不確定性、特に、国家と社会の二元論の再検討(国家の役割をめぐる議論)その中での公法・私法の峻別などが論じられた。3.上記の比較法的な検討を中心とする公私協働をめぐる本研究の成果を、「連載公私協働の最前線...PPP(公私協働)研究会」(法律時報)というかたちで、公表してきた。比較法的な検討作業に関しては、(1)昨年度のシンポジウムの成果や公私協働をめぐる国家論などえを中心に、英米独(イギリスの公私協働について岡村周一、アメリカのそれについて稲葉将一、ドイツについて磯村篤範、梶哲教、荒木修)の公私協働論を担当した。ドイツの公私協働論の全体像、公私協働論の背景にある国家論あるいは公私協働制度の導入の本で注目される契約手法の検討は、今後の公私協働研究の共通認識となったといえる。(2)2009年9月にはドイツのシュパイヤー行政大学院が開催したInternational Conference"Wandel der Staatlichkeitund wieder zuruck?"において、3名の分担者がプログラムの総論的部分と各論的部分にわたって研究報告を行い、かつ他の報告についての討論に参加して重要な役割を担った。

この会議においては、フランス、アメリカ、東欧や台湾の研究者も参加し、そこにおいて、日本の公私協働に関する法制や理論状況の理解や実際の成果と検討課題を共通認識とするとともに、この問題について多くの国際的知見を得ることができた。今年度開催された公私協働に関する我々の研究会では(1)や(2)に関わる共同研究の他、公私協働の導入に現れた現状の検討分析を行う作業も進めた。具体的には、今年度は、医療制度へのPFI制度導入の問題点を検討した。これに関しては、財政学の視点での検討分析を行い、PFIであるが故に生じた問題点と個別事業者に固有の問題点の検討が行われた。
シンクロトロン放射光を利用した生体超微細構造のダイナミックス

若林(克)らはアクチンモノマーの結晶データを利用して、筋肉の弛緩状態の細いフィラメント由来の1.3nmまでの反射強度を最も良く説明するFアクチン・トロポミオシン構造モデルを構築した。その結果、筋収縮においてアクチンの構造変化がかなり重要であることが示唆された。若林(健)はクライオ電子顕微鏡法にホログラフィック像再構成法を導入することによりミオシン頭部とアクチンとが相互作用している現場を2nm分解能で捉えることに成功した。その結果、ミオシンとアクチンは様々な角度で相互作用しあっており、滑り運動中のアクチンとミオシンの相互作用位置は一定ではないという根拠を得た。また、片山はマイカ細片急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法により、アクチン滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの姿を捉えることに成功し、重メロミオシン頭部はアクチン単量体の長さの数倍の幅で首振り運動をし得ることを推定した。難波はX線繊維回折データと極低温電子顕微鏡によりベン毛フィラメントの多型変換を調べた。その結果、多型変換におけるスイッチング機構はouter tubeでのドメイン間相互作用にあり、inner tubeのドメイン間相互作用はそのスイッチング状態ポテンシャルを制御する役割を果たすことが示唆された。生体膜に関しては、徳永は光中間体の寿命の長い変異バクテリオロジプシンについてX線回折実験を行い、N中間体で構造変化を起こしている事を示した。太和田はアクチン繊維に化学架橋固定したミオシンでもATPによって能動的張力を発生することや、in vitro滑り運動の揺らぎの解析によって滑り速度を律する力の要因となる蛋白質分子摩擦の存在を示した。若林(克)らは、カエル骨格筋に遅速伸長及び遅速開放を与えた時のX線回折像をイメージングプレート送り方式を用いた時分割装置で記録する事により回折強度の変化が静止相、等尺収縮相、筋長変化相および応力緩和相の4相に対応して分けられる事を見い出した。また、収縮中の骨格筋においてアクチンおよびミオシンの両フィラメントが2-3%伸びることを明らかにした。この結果は、筋収縮に関する生理学および生化学的知見と構造との関連を解く糸口を与えるものと思われる。若林(健)は収縮中の骨格筋を急速凍結、凍結置換した電子顕微鏡像のクロスブリッジ部分を3次元再構成し、分解能約8nmの3次元像を得る事に成功した。片山はマイカの上でシャドウイングして凍結割断させるとアクチンフィラメントの3次元構造が極めて良く保存されることを明かにし、アクチンフィラメントの3次元再構成を行った。難波は直線型ベン毛フィラメントについて電子線構造解析を行い、ベン毛の多型変換および構造の安定性にはフラジェリン分子のコア領域のみでなく外側の領域も寄与している事を示唆した。生体膜に関しては、徳永はM中間体の寿命の長い変異バクテリオロドプシンについてX線回折実験を行い、光中間体で構造変化を起こしている事を示した。浜中は生のホタルイカ網膜から結晶性のX線回折像を得て、視細胞の感桿構造を8nm分解能で明らかにする事により生理学的知見の基礎を与えた。他方、難波はX線回折像の回折強度分布を正確に抽出するために、逆空間中央断面2次元極座標上でのピーク・プロファイル・フイッティングによる画像処理法を開発した。雨宮らはイメージインテンシファイヤーと冷却CCDを撮影素子に用いたテレビ型X線検出器の開発をおこない、4桁以上の入射強度レンジで直線性の応答を持ち、0.4mmの位置分解能を持つものを作製した。また、この検出器を用いて33msの時間分解能で筋肉の回折像が得られた。

若林(克)らは、カエル骨格筋に遅速伸長及び遅速開放を与えた時のX線回折像をイメージングプレート送り方式を用いた時分割装置で記録する事により回折強度の変化が静止相、等尺収縮相、筋長変化相および応力緩和相の4相に対応して分けられる事を見い出した。また、収縮中の骨格筋においてアクチンおよびミオシンの両フィラメントが2-3%伸びることを明らかにした。この結果は、筋収縮に関する生理学および生化学的知見と構造との関連を解く糸口を与えるものと思われる。若林(健)はクライオ電子顕微鏡法を使ってアクチンフィラメントの3次元像を約2nmの分解能で得る事に成功した。この結果、アミノ酸レベルで構造と機能の連関を考える上で重要な示唆が与えられた。難波は直線型ベン毛フィラメントについて電子線構造解析を行い、ベン毛の多型変換および構造の安定性にはフラジェリン分子のコア領域のみでなく外側の領域も寄与している事を示唆した。また、欠失突然変異のフィラメントの構造からアミノ酸配列とドメイン構造との対応付が可能となった。生体膜に関しては、徳永はM中間体の寿命の長い変異バクテリオロドプシンについてX線回折実験を行い、光中間体で構造変化を起こしている事を示した。太和田は微小管/キネシン系のin vitro滑り運動の揺らぎの解析を行い、滑り力の揺らぎによる項が微小管とキネシン濃度にはほとんど依存せず一定であることを示した。若林(克)らはアクチンモノマーの結晶データーを利用して、筋肉の弛緩状態の細いフィラメント由来の1.3nmまでの反射強度を最も良く説明するFアクチン・トロポミオシン構造モデルを構築した。その結果、筋収縮においてアクチンの構造変化がかなり重要であることが示唆された。若林(健)はクライオ電子顕微鏡法にホログラフィック像再構成法を導入することによりミオシン頭部とアクチンとが相互作用している現場を2nm分解能で捉えることに成功した。その結果、ミオシンとアクチンは様々な角度で相互作用しあっており、滑り運動中のアクチンとミオシンの相互作用位置は一定ではないという根拠を得た。また、片山はマイカ細片急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法により、アクチン滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの姿を捉えることに成功し、重メロミオシン頭部はアクチン単量体の長さの数倍の幅で首振り運動をし得ることを推定した。難波はX線繊維回折データと極低温電子顕微鏡像によりベン毛フィラメントの多型変換を調べた。その結果、多型変換におけるスイッチング機構はouter tubeでのドメイン間相互作用にあり、inner tubeのドメイン間相互作用はそのスイッチングの状態ポテンシャルを制御する役割を果たすことが示唆された。生体膜に関しては、徳永は光中間体の寿命の長い変異バクテリオロドプシンについてX線回折実験を行い、N中間体で構造変化を起こしている事を示した。太和田はアクチン繊維に化学架橋固定したミオシンでもATPによって能動的張力を発生することや、in vitro滑り運動の揺らぎの解析によって滑り速度を律する力の要因となる蛋白質分子摩擦の存在を示した。
放射線肺線維症の予防による肺癌の放射線治療効果の改善に関する研究

(1)8週齢メス【C_3】Hマウスの胸部を局所的にX線で照射した場合、生存率は11Gy以下では300日以上経過して序々に低下したが、13Gy以上の場合は100日前後で急激に低下し、120日で0となった。11Gy以下と13Gy以上では生存率に著しい差が認められ、死亡の原因が1113Gyの間で異なると考えられた。マウスの体重を週2回測定し、生存率と対比すると、死亡するマウスは死亡の12週間前より体重が減少した。また照射群は生存率に低下がなくても、対象群に比べると体重増加が少なく、早期より体重増加の停止がみられ、発育障害がおこっていた。したがって、体重測定は障害の観察の1つの指標となった。(2)放射線障害に対する防護作用を、WR2721,エラスターゼ,デキサメサゾンを用いて検討した。WR2721は極めて有効に作用し、15Gyの照射でも400日以上生存して、非照射対象群とほぼ同じ生存率を示したが、体重は早期より増加が停止した。エラスターゼは15Gy照射時は防護作用を示さなかったが、13Gyに併用すると生存率の改善を示した。デキサメゾンは13Gyの照射と併用すると、照射前に投与した場合も、照射100日後に投与を開始しても、いずれの場合も生存率は改善した。したがって、デキサメサゾンは臨床応用しても有効と考えられ、その投与開始時期も投与期間について更に検討する必要がある。(3)肺組織よりSeyerらの方法に従って、pepsin,酢酸処理によりコラーゲンを抽出し、type【I】コラーゲンをSDS-PAGEにより解析した。【α_1】,【α_2】,βの各分画が同定できるため、type【III】の抽出,type【I】と【III】の存在比について、さらに解析中である。(4)肺癌患者の放射線治療前後に血清と肺洗浄液を採取し、Procollagen type【III】N末端peptide量をラジオイムノアッセイにより定量した。血清中の値は照射により変化を示すことはないが、肺洗浄液中のpepfideは有意に上昇し、肺線維症をおこした7例中4例で上昇していた。しかし、X-P上線維症がなくても、再発などによっても上昇した。