hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼児の唾液中フッ化物イオンの至適濃度とそのコントロール法の検討

このことから唾液中成分が低濃度のF添加に及ぼす影響を検討するために、唾液中成分であるカルシウムイオン、タンパク質(ムチン、アルブミン)等の溶液への低濃度Fイオンの添加後のFイオン濃度の変化を確認した。その溶液においても計算上に得られる濃度より有意に低い濃度となり、特にイオンとタンパク質との混合液においては単一の影響に比較してさらに低濃度となることがわかった。以上の知見については引き続き計測、検討する予定である。幼児の唾液は計画通りの採取が行われており、口腔内状況とう蝕原性菌との関係は明らかにされているが、唾液中のフッ化物の濃度については本実験の主計測器であるフローインジェクション装置の再故障により、フッ化物濃度の測定は停滞している。現在、新たな装置の使用を検討している。本年度は、昨年度に引き続き幼児の唾液試料の採取を行い、唾液中のミュータンスレンサ球菌レベルの測定を行った。唾液中フッ化物濃度の測定に関しては、フローインジェクション装置の故障により中断しており、新たに装置の購入を行った。新装置においても低濃度フッ化物イオン濃度の測定が可能であることを確認した。今後、収集した試料を用いて唾液中フッ化物濃度の測定を行い、う蝕との関連性を検討し幼児唾液中フッ化物の適正濃度を引き続き検討していく予定である。また、本研究にて採取した幼児の唾液を用いて検査した唾液中ミュータンスレンサ球菌(SMS)レベルの資料の集計を行い、次の結果を得た。幼児980人を2歳から5歳の各年齢ごとに分けグループとし、ベースライン時のSMSレベルと1年後のう蝕の発症について検討した。その結果、各年齢グループでSMSレベルと新生う蝕指数と有意な相関を認めた。しかし、その相関係数は年齢グループごとに異なり、3歳児グループで最も高く、続いて4歳、2歳、5歳グループの順であった。また、SMSレベルとう蝕発症のROCカーブを用いて得られたカットオフポイントを用いたう蝕発症の相対危険度は2歳で最も高く3.19、3歳3.10、4歳2.17、5歳グループ2.18の順であった(p < 0.01)。併せて敏感度と特異度の合計は2,3,4,5歳グループでそれぞれ130,139,131,132と3歳グループが最も高かった。以上の結果から、幼児のSMSレベルはその後のう蝕発症と関連性が強いことが再確認され、SMSレベルの測定検査は3歳までに行うのがその後のう蝕発症の予測に効果的であることが分かった。今後、幼児のう蝕予防を目的として、この唾液中ミュータンスレンサ球菌レベルと唾液中のフッ化物濃度の適正濃度との関連性を検討していく予定である。故障していた本研究のメイン装置である低濃度フッ化物イオンを測定するフローインジェクション装置の修理を試みていたが、修理が困難となり、新たな装置を本研究費を用いて購入した。今後、現在まで収集した唾液試料を用いて測定を開始するとともに、新たな試料採取を行う予定である。低年齢幼児の唾液中フッ化物イオンの適正濃度のコントロール法確立のため、1歳幼児のフッ化物製剤の使用方法についての実態を把握するたの調査を行った。対象は1歳児(月齢1223か月)の保護者50人とし、現在の歯科口腔保健活動におけるフッ化物製剤の使用状況とフッ化物に関する知識についてアンケートを行った。その結果、56%はフッ化物製剤を使用し、ジェルタイプの歯磨剤の利用が79.3%と最も多かった。
ヒストンメチル化状態の安定性・可塑性とエピジェネティックメモリー

研究代表者はThomas Jenuwein、Gunter Reuterらのグループと共同で遺伝学的なスクリーニングを行い、ショウジョウバエのSu(var)3-3遺伝子が哺乳類のLSD1のホモログをコードしており、ヒストンH3の4番目のリジン(H3K4)のモノ・ジメチル化を脱メチル化し、胚発生初期におけるヘテロクロマチン形成に貢献していることを証明した(Rudolf, Yonezawaら,投稿中)。更に、Jumonji-C(jmjC)ファミリーに属するショウジョウバエLid(little imaginal disc)がE(var)遺伝子として働き、その遺伝子産物にH3K4トリメチル化を脱メチル化する活性を検出した(Baisch*, Yonezawa*ら,投稿準備中)。一方でマウスに30存在するjmjCファミリーメンバーの機能解析を行い、Jmjd2サブグループメンバーがセントロメア周辺のヘテロクロマチンに集積している抑制的で安定なH3K9トリメチル化を除去する酵素であることを示した。(Fodor*, Kubicek*, Yonezawaら, Genes Dev 2006)。更に、他のjmjCメンバーに、ヘテロクロマチンに集積するH4K20メチル化、X染色体不活性化及びポリコーム遺伝子群による抑制のマークであるH3K27メチル化を外す活性を見出した(未発表データ)。これらの一連の研究は、これまでのヒストンリジン残基は非常に安定であると考えを覆すものであり、今後、本研究で同定された新規ヒストン脱メチル化酵素の研究を通じてエピジェネティクな遺伝子発現機構への理解が深められると期待される。研究代表者はThomas Jenuwein、Gunter Reuterらのグル-プと共同でショウジョウバエの遺伝学的手法によって、ヒトLSD1のホモログであるCG17149/dLsd1を、Su(var)[suppressor of variegation]3-3遺伝子の実体として同定し、更にこれがヒトLSD1と同様の活性を持つことをin vitroで証明した。この発見は、(1)LSD1の重要性を生体レベルで示した、(2)LSD1が遺伝子発現制御のみならずヘテロクロマチンの形成に関与している、(3)この過程においても脱メチル化活性が重要である、という3点において新規である。また、マウスのjmjCファミリーであるJmjd2bをTet制御化で発現する安定細胞株を樹立し、Jmjd2b誘導下で、H3-K9トリメチル化状態が大幅(1/3以下)に減少することを免疫蛍光染色および質量分析により示した。この細胞株を用いて、安定な炭素同位体C13を利用した解析により、H3-K9トリメチル化がJmjd2b誘導下においてactiveに除去されることが示された。これは、リジン残基のメチル化状態で最も安定であるトリメチル化が、直接的に脱メチル化されることを世界に先駆けて示す衝撃的な結果である。更にjmjCファミリーの大部分(30のうち25)の遺伝子をクローニングし、培養細胞に強制発現させ、Jmjd2bと同じサブグループに分類されるJmjd2c、Jmjd2d、Jmjd2e/XM_911001にも同様の活性があることを免疫染色により見出した。これらの成果はリジン残基脱メチル化のクロマチン構造制御における役割の理解を深め、今後のヒストン及び非ヒストンタンパク質のメチル化・脱メチル化研究の発展を期待させるものである。
水域における懸濁物質・底泥の輸送量及び拡散分布域の算定手法の開発

3年間にわたる研究成果は以下のとおりである.1.物質輸送量の評価式の整理文献整理により,従来の物質輸送量の評価式について巻き上げと沈降に主眼をおいて整理し表化した.それぞれの式には濃度等の条件があるがこれらを一括し,使用の便を計った.2.短期間の懸濁物質輸送量の算定手法の確立感潮河川を対象として,懸濁物質輸送一次元モデルを開発し,シミュレーションにより物質輸送量を算定できるようにした.このシミュレーションにより,流れ方向の移流分散のような輸送より底泥の巻き上げや沈降の鉛直輸送の方が,流れ方向の物質輸送量に大きく影響を与えること,沈降物質が底泥化する速度が底泥の巻き上げ量に大きく関わること等が明らかになった.このため,これらの要因の影響を実験的に定める手法を開発した.3.波動下での物質輸送量の評価波の作用下においても,底泥の水平輸送はその鉛直輸送に支配される.したがって,底泥の巻き上げ速度について,波高,周期,底泥の含水比を変数として,実験的に関数形を明らかにした.周期と含水比の双方とも,ある値で巻き上げ速度が最大となる.また底泥の剪断能力による圧密が重要因子であることを示した.4.沿岸域における底泥の堆積速度の長期的変化調査底泥面測定装置を現地に設置し,底面高の変化を求めた.その結果,沿岸域においては台風や時化の時にのみ底泥の輸送が生じることが明らかになった.底面剪断応力で0.2N/m^2以上の場合である.底泥の長期にわたる輸送は,このような突発的な自然現象に支配さているので,少なくとも10年の単位で見なければ,分散程度を真に把握することは難しい.また,リモートセンシングデータと堆積物の鉱物分析の比較によっても,短期的分散と長期的分散とは,その状況が大きく異なることが明らかになった.3年間にわたる研究成果は以下のとおりである.1.物質輸送量の評価式の整理文献整理により,従来の物質輸送量の評価式について巻き上げと沈降に主眼をおいて整理し表化した.それぞれの式には濃度等の条件があるがこれらを一括し,使用の便を計った.2.短期間の懸濁物質輸送量の算定手法の確立感潮河川を対象として,懸濁物質輸送一次元モデルを開発し,シミュレーションにより物質輸送量を算定できるようにした.このシミュレーションにより,流れ方向の移流分散のような輸送より底泥の巻き上げや沈降の鉛直輸送の方が,流れ方向の物質輸送量に大きく影響を与えること,沈降物質が底泥化する速度が底泥の巻き上げ量に大きく関わること等が明らかになった.このため,これらの要因の影響を実験的に定める手法を開発した.3.波動下での物質輸送量の評価波の作用下においても,底泥の水平輸送はその鉛直輸送に支配される.したがって,底泥の巻き上げ速度について,波高,周期,底泥の含水比を変数として,実験的に関数形を明らかにした.周期と含水比の双方とも,ある値で巻き上げ速度が最大となる.また底泥の剪断能力による圧密が重要因子であることを示した.4.沿岸域における底泥の堆積速度の長期的変化調査底泥面測定装置を現地に設置し,底面高の変化を求めた.その結果,沿岸域においては台風や時化の時にのみ底泥の輸送が生じることが明らかになった.底面剪断応力で0.2N/m^2以上の場合である.底泥の長期にわたる輸送は,このような突発的な自然現象に支配さているので,少なくとも10年の単位で見なければ,分散程度を真に把握することは難しい.また,リモートセンシングデータと堆積物の鉱物分析の比較によっても,短期的分散と長期的分散とは,その状況が大きく異なることが明らかになった.本年度の研究実績は以下の通りである。1.従来の算定法の評価と適用限界の体系的分類底泥あるいは懸濁物質の輸送を取り扱うに際し、運動方程式と物質保存式の両者が妥当でなければならない。運動方程式の一、二、三次元の場合について基本的取り扱い法別に、適用限界について考察を加え、分類を行なった。また、物質保存式については、式中に境界条件として与えられる項目および、内部パラメータに重点をおいて、文献調査を行ない、従来の取り扱い法の意味を明確にし、それぞれの評価に基づいて、適用限界を明らかにした。この結果として、波の作用下における底泥の巻き上げ速度推定に関する研究が、欠落していることを明らかにした。2.波動による底泥の巻き上げに関する基礎研究1における結果を受けて、波の作用下における底泥の巻き上げ速度に関する実験を数例行なった。この結果、波により、底泥はある位相差を有して剪断運動を行ない、巻き上げは界面波の不安定性に基づいて行われることを明らかにした。また、本実験のために、底面剪断力計を開発した。3.海域における底泥の堆積速度の長期調査対象フィールドとして、熊本港建設地を選び、底泥の堆積状況、河川からの土砂の輸送状況について把握した。この結果として、海域においては、分級作用がかなり明瞭に行なわれていることを明らかにした。4.底泥・懸濁物質の輸送量の算定法の開発従来行なっている感潮河川の一次元モデルを基に、流量、塩分、懸濁物質の輸送方程式について検討を加えた。

その結果として、上げ潮時と下げ潮時において底面粗度係数を変更する必要のあること、一次元懸濁物質の輸送方程式においては、シアー効果による項を入れなければならないこと、懸濁物質の沈降速度は、塩分の影響を受けないことがあること等を明らかにした。昭和61年度に得られた結果は以下の通りである。1.海域における底泥の堆積速度を求めるための調査を開始したが、未だ短期間であるので長期傾向は変動内に含まれてしまい、明瞭な結果を得るに至っていない。次年度には、別の方法を導入する必要がある。2.物質輸送量の従来の評価法の適用限界を整理し体系的に分類を行った。この結果、未だ基本的な現象解明がなされていないことによる結論の相違がいくつかの点で明らかになった。底泥の巻き上げ予測式や高濃度浮泥の流動速度については早急に再検討の必要がある。3.河川感潮部を対象とした長期の懸濁物質の輸送量の算定モデルを作成し、シミュレーションを行った結果、室内実験により得られたパラメータ値と実測によるものが1桁以上異なる場合があることが判明した。この理由はほぼ確定することができたが、モデルの実際への適用に際し、なんらかの修正を必要とすることになるので、次年度には多くの事例を集め検討する必要がある。4.短期間の懸濁物質の輸送量の算定法の精度向上は、既開発モデルに沈降した底泥の圧密現象を考慮することにより行った。その結果、このモデルによるシミユレーションの結果は実測の巻き上げ期を十分に説明出来るものとなった。沈降過程についても修正を加えたが十分といえる段階には至っていない。5.対象海域における懸濁物質の拡散分布域の予測法について検討を始めた。懸濁物質の拡散は水流による拡散も存在するが、量的には浮泥としての底層近傍における流動の方が多いことを明らかにした。この結果に基づいて底層近傍での浮泥流動の検討を明らかにした。次年度には方程式としての表現とパラメータ値の決定が必要である。
合流式下水道雨天時越流水由来の未規制リスク因子の受水域における挙動解析

合流式下水道雨天時越流水(CSO : Combined Sewer Overflow)に含まれる未規制リスク因子(健康関連微生物、微量化学物質)に着目し、これらが受水域に流出した場合に、どのような挙動を示すのかを評価した。雨天後の東京湾において、未規制リスク因子を含めた汚濁物質の動態をモニタリングすると共に、CSOの東京湾への負荷経路として重要な隅田川に着目して、晴天時および雨天時に24時間の採水を行った。また、お台場周辺に特化した3次元流動モデルの精緻化を行い、大腸菌群の挙動を解析した。合流式下水道の雨天時越流水に含まれる汚濁物質が,受水域においてどのような挙動を示すのかを評価するため,本年度は東京湾における実態調査,雨水ポンプ場における自動採水器によるモニタリングを行った。東京湾の調査は,降雨直後の2007年11月11日にサンプリングを開始し,その後,12日,14日,21日,28日にもサンプリングを行い,雨天後の汚濁物質の動態を評価した。サンプリング地点としては,隅田川河口部から東京湾に至る10地点を選択し,干潮,満潮時のサンプリングに加え,深さ方向(表層,中層,低層)の分布についても評価した。また,お台場海浜公園においても調査を行い,親水リスクに越流水がどの程度寄与するのかを調査した。分析対象としては,有機物,栄養塩,SSなどの一般的な水質指標に加え,重金属,病原性微生物(大腸菌,大腸菌群,アデノウイルス,ノロウイルス),医薬品,微生物群集とした。調査の結果,一般水質指標からは雨天時越流水の影響を伺うことは難しかったが,病原微生物指標からは雨天時越流が発生していることを強く示唆する結果が得られた。病原微生物は表層水に多く含まれ,中層,低層水の濃度は低かった。越流水中の汚濁物質の流出パターンを評価するために,東京湾に越流水を排出する雨水ポンプ場に自動採水器を設置し,ポンプの稼動と共に,5分間隔で越流水を採水する体制を整えた。2007年度では,計3回の試料を採取できたが,経時的な動態を評価できるだけの十分なデータは得られなかった。来年度にかけて調査を続行する予定である。本年度は、合流式下水道雨天時越流水に含まれる汚濁物質の東京湾への主要な流入経路である隅田川を対象として、晴天時、雨天時の汚濁物質の濃度変化の調査、東京湾における汚濁物質動態モデルの高度化を行った。隅田川永代橋において、雨天時(2008年10月14日-15日:総降雨量10mm)、晴天時(2008年10月22日-23日:先行晴天日数2日)の2回採水を行った。採水は30分から1時間に1回の頻度で24時間連続して行い、一般水質項目に加えて、健康関連微生物(大腸菌、大腸菌群、ウイルス)や重金属類の濃度変化を測定した。同時に、隅田川白鬚橋に設置したドップラー流速計で流速・流量を算定した。その結果、濁度やアンモニア性窒素は雨天時の方が晴天時よりも濃度が有意に高かったのに対して、全リン、全窒素、硝酸性窒素などは逆に晴天時の濃度の方が有意に高かった。健康関連微生物の調査の結果、雨天時には大腸菌濃度が上昇する傾向が見られたが、アデノウイルス濃度はほぼ一定値を保ち、健康関連微生物ごとに動態が異なることが示された。重金属類については、晴天時と雨天時で濃度レベルは、ほとんど変化なかったが(CSOの測定値と比較すると、1オーダー程度低いレベル)、CuとZnでは降雨初期時の濃度が高く、路面排水等からの影響が示唆された。また、東京湾における汚濁物質の動態モデルについては、隅田川およびポンプ所からの汚濁負荷量(大腸菌群)の与え方を改善し、モデルの高度化をはかった。その結果、お台場周辺海域においては、ポンプ所からの負荷の影響が大きいこと、潮汐によって大腸菌群がダイナミックに移動することが示された。
トリプトファンバランスに着目した食事による胎児成長支援戦略の構築

胎盤関門においてトリプトファン(Trp)輸送を担う可能性が高いLAT輸送体のタンパク発現分子数を定量した結果、ヒトおよびラット胎盤関門において、LAT1およびLAT2タンパクの発現分子数定量に成功した。ヒトではLAT1およびLAT2の発現分子数が共に高かったのに対し、ラットにおいてはLAT1の発現量がLAT2に比べて数倍高いことが示された。げっ歯類胎盤における免疫染色においても、LAT1は胎盤関門の母体側細胞膜において高く発現していたのに対し、LAT2の発現は明確には示されなかった。さらに、LAT1が同様に高く発現している血液脳関門においては、血中アミノ酸濃度の変動がLAT1を介した脳への輸送速度を制御していることを、実験的に明らかにした。これらの結果は、LAT基質アミノ酸の総量に対するTrp存在比率(%)で定義されるTrpインデックスが、胎児など組織関門で制御されている領域へのTrp供給量、そしてキヌレインおよびセロトニン濃度を規定するとの仮説をサポートする成果として、重要である。日本食品標準成分表に基づきTrpインデックスを算出したところ、食品の種類によってTrpインデックスは5倍以上異なっていた。得られたTrpインデックスに基づくと、Trp欠乏を補う食品としては通常、タンパク質に富み、Trpのアミノ酸スコアが100%を満たす魚・肉・大豆などが同列に推奨されるが、Trpインデックスがより低い魚類や肉類と比較して、高い大豆が望ましいといったより適切な指導が可能となる。初年度の目標として最も重要な、Trp胎児移行に関わる主要輸送体のタンパク発現分子数の定量に成功した。その結果、LATの中でも特にLAT1が重要な役割を果たしていることをタンパクレベルで見出すことができ、申請者が提唱するTrpインデックスの有用性を裏付けることができた。そのため、進捗状況としてはおおむね順調であると判断している。ただし、ヒト胎盤においてはLAT1だけでなくLAT2も重要な役割を果たしている可能性が高いことが示された。LAT2の発現が血中アミノ酸濃度とTrp胎児移行との関係にどのような影響をもたらすのか、2019年度にモデル細胞を用いて解析を行う予定である。胎盤関門細胞膜に高く発現することが示されたアミノ酸輸送体LAT1およびLAT2を発現する、ヒトおよびラット由来胎盤モデル細胞株をLAT選択的阻害剤共存下で培養し、LATを介したTrpの取り込み輸送が細胞内キヌレインおよびセロトニン産生量に与える影響を明らかにする。さらに、細胞をTrpインデックス2.5%の通常培地、Trpインデックス5%培地、あるいはアミノ酸強化培地(ただしTrpインデックス2.5%)で培養し、細胞へのTrp取り込み活性および、細胞内キヌレニンおよびセロトニン産生量の定量を行う。解析を通じて、細胞外Trp濃度ではなく、TrpインデックスがTrp細胞内取り込み量を規定しており、さらに、細胞内キヌレニンおよびセロトニン産生量を制御していることをin vitroで実験的に証明する。Trpインデックスが高い食品および高たんぱく食品を模倣した食餌として、Trpインデックスの高い飼料あるいは、Trpインデックスは変わらないがTrp含有量は増加させた飼料を調製する。これら飼料を妊娠マウスの食餌とし、食餌変更後の母体・胎児血漿中アミノ酸濃度の変動をHPLCを用いて解析する。血漿中アミノ酸濃度を母体と胎児で比較することで、Trpインデックスの変動が胎盤関門LATを介したTrp移行に与える影響を明らかにする。さらに、母体脳、胎盤、胎児脳を採取し、アミノ酸、キヌレニン、セロトニン濃度の評価を行うことで、Trpインデックスとの相関を解析する。以上の研究を実施することで、食事中のTrpインデックスが、胎児におけるキヌレニンおよびセロトニン動態にどの程度影響するのか、明らかにする。

ただし、ヒト胎盤においてはLAT1だけでなくLAT2も重要な役割を果たしている可能性が高いことが示された。LAT2の発現が血中アミノ酸濃度とTrp胎児移行との関係にどのような影響をもたらすのか、2019年度にモデル細胞を用いて解析を行う予定である。胎盤関門細胞膜に高く発現することが示されたアミノ酸輸送体LAT1およびLAT2を発現する、ヒトおよびラット由来胎盤モデル細胞株をLAT選択的阻害剤共存下で培養し、LATを介したTrpの取り込み輸送が細胞内キヌレインおよびセロトニン産生量に与える影響を明らかにする。さらに、細胞をTrpインデックス2.5%の通常培地、Trpインデックス5%培地、あるいはアミノ酸強化培地(ただしTrpインデックス2.5%)で培養し、細胞へのTrp取り込み活性および、細胞内キヌレニンおよびセロトニン産生量の定量を行う。解析を通じて、細胞外Trp濃度ではなく、TrpインデックスがTrp細胞内取り込み量を規定しており、さらに、細胞内キヌレニンおよびセロトニン産生量を制御していることをin vitroで実験的に証明する。Trpインデックスが高い食品および高たんぱく食品を模倣した食餌として、Trpインデックスの高い飼料あるいは、Trpインデックスは変わらないがTrp含有量は増加させた飼料を調製する。これら飼料を妊娠マウスの食餌とし、食餌変更後の母体・胎児血漿中アミノ酸濃度の変動をHPLCを用いて解析する。血漿中アミノ酸濃度を母体と胎児で比較することで、Trpインデックスの変動が胎盤関門LATを介したTrp移行に与える影響を明らかにする。さらに、母体脳、胎盤、胎児脳を採取し、アミノ酸、キヌレニン、セロトニン濃度の評価を行うことで、Trpインデックスとの相関を解析する。以上の研究を実施することで、食事中のTrpインデックスが、胎児におけるキヌレニンおよびセロトニン動態にどの程度影響するのか、明らかにする。
抗不整脈薬の代謝におよぼす加齢の影響はCYP2D6遺伝子型によって異なる

【研究目的】抗不整脈薬フレカイニド(FL)は、血中濃度の個人差が大きく、その原因として年齢、性別、薬物代謝酵素CYP2D6の遺伝子多型が関与することが明らかになっている。しかし、FL血中濃度の加齢による変化が、どのような機序で現れるかは明らかでない。本研究では、FL服用患者を対象として、FLの代謝能におよぼす加齢とCYP2D6遺伝子型の影響を調査した。また、ヒト肝ミクロソーム(HLM)を用いたin vitro代謝試験において加齢の影響が現れる機序について検討した。【研究方法】上室性不整脈の治療のためにFLを服用している患者から血液を採取し、CYP2D6遺伝子多型解析および血中FLとその代謝物濃度の測定を行った。代謝能は、血中FL濃度を代謝物濃度で除したmetabolic ratio(MR)を用いて評価した。in vitro代謝試験においては、CYP2D6の酵素活性が低いHLMを用いて代謝物の生成を調べた。【研究成果】FLの肝代謝は加齢によって低下するが、その低下はCYP2D6遺伝子多型によって異なり、CYP2D6の酵素活性が低下する遺伝子型では野生型と比較してその低下が顕著であることが明らかになった。また、in vitro代謝試験の結果から、FLの肝代謝にはCYP2D6以外に、加齢の影響を受けるCYP1A2が関与していることが初めて明らかになった。CYP2D6の酵素活性が低い遺伝子型の患者では、相対的にCYP1A2の寄与が大きいため、加齢によってFLのMRが影響されやすいと考えられた。
自己免疫性胆管障害を構築する多段階免疫誘導を用いたPBCモデルの作製と病態解析

本研究は原発性胆汁性肝硬変(PBC)における1)胆管抗原提示樹状細胞による自己反応性T細胞活性化、2)免疫調節性細胞による病態制御、3)炎症性サイトカイン投与による肝内免疫環境変化誘導と病態との関連についてPBCモデル作製とその病態解析を介して解析した。<平成14年度>胆管細胞関連抗原提示樹状細胞群を用いPBCモデルを作製を試みた。マウス骨髄細胞を分離して得た成熟DCにPDC-E2ペプチドをパルス後マウスに皮下投与し、胆管病変誘導を組織学的に検討した。この方法では胆管細胞障害を誘導できなかったが、胆管細胞とDCの融合細胞投与により軽度の胆管障害を誘導できた。<平成15年度>胆管細胞とDCの融合細胞投与により作製したPBCモデルにおいて、肝内浸潤IL-10、TGF-β産生CD4 Tr細胞の動態はDC投与前後で変化なかった。in vitroでDCと混合培養した肝内CD4陽性細胞のIL-10、TGF-β産生動態の変化は認めずDCによるTr細胞機能変化はなかった。さらに肝内CD25、CD4陽性調節性T細胞はDC投与によりわずかに減少したがサイトカイン産生プロフィールは変化なかった。またIFN-γ、IL-12投与、非投与SCIDマウスにDCを投与した同系マウス脾T細胞をアイソトープラベルし投与し、肝内T細胞集積の程度をオートラジオグラフィーにより解析したところ、投与マウスでは非投与マウスに比し肝内へのT細胞集積が増強する傾向を認めた。IFN-γ、IL-12投与マウス類洞内皮細胞のICAM-1、VCAM-1、VAP-1発現、胆管細胞のMHC class I、II、CD80、CD86、CD40等の機能分子発現はサイトカイン投与により発現増強が認められた。<平成16年度>PBCモデルにおける自己抗体認識抗原、CTL認識抗原の同定を試みたが、同定できなかった。本研究は、原発性胆汁性肝硬変(PBC)発症への関与が推定される1.胆管抗原を提示する樹状細胞群による自己反応性CD4、CD8細胞の活性化2.免疫調節性細胞の制御、胆管細胞の免疫制御分子発現制御による免疫寛容破綻の誘導3.炎症性サイトカイン投与による肝内免疫環境変化の誘導の各応答の段階的再構築による実験的PBCモデル作製と病態解析を目的とする。今年度は、胆管細胞関連抗原提示樹状細胞群を用いたPBCモデルの作製を試みた。まずマウス骨髄より細胞を分離しIL-4、G-CSF添加培養し成熟DCを得た。このDCにPDC-E2ペプチドをパルスした後にマウスに皮下投与し、胆管病変誘導の有無を組織学的に検討するとともに、投与したマウスの脾内、肝内T細胞のPDC-E2ペプチドに対する反応性を検討した。その結果、PDC-E2ペプチドをパルスしたDCによる免疫では胆管細胞障害を誘導できないことが明らかにされた。このことから、PDC-E2ペプチドが胆管細胞に対する自己免疫反応を誘導し得る自己抗原であるか疑問が残った。一方、自己免疫現象の誘導には免疫調節性細胞の機能不全による免疫寛容維持機構の破綻が関与する可能性もあるため、現在、代表的な免疫調節性細胞であるCD25、CD4陽性細胞を抗CD25モノクローナル抗体を用いて除去したマウスにPDC-E2ペプチドをパルスしたDCを投与し、胆管細胞障害が誘導できないか検討中である。

さらに、DCへのPDC-E2ペプチドパルスに変わる方法として、分離胆管細胞とDCの融合細胞の免疫により胆管細胞障害の誘導を試みている。§PBCモデルにおける自己反応性T細胞の免疫学的寛容破綻機序の解析DC投与前後での肝内免疫調節性細胞の動態と機能変化の検討肝内浸潤単核球を分離し細胞内サイトカイン同定法を用いIL-10、TGF-βを産生するCD4 Tr細胞の動態変化を検討したところ、DC投与前後でその動態の変化は認めなかった。またin vitroでDCと混合培養した肝内CD4陽性細胞のサイトカイン産生プロフィールを解析したところ、IL-10、TGF-β産生動態の変化は認めず、DCによるTr細胞機能変化はなかった。Regulatory T cell分離キットを用いて肝内CD25、CD4陽性Regulatory T細胞の動態とサイトカイン産生プロフィールを検討したところ、DC投与によりRegulatory T細胞はわずかに減少したが、サイトカイン産生プロフィールに変化を認めなかった。§炎症性サイトカインによる肝内免疫環境変化の解析1、炎症性サイトカイン処理SCIDマウスに活性化T細胞投与時の体内動態の検討IFN-γ、IL-12投与、非投与SCIDマウスにDCを投与した同系マウス脾T細胞をアイソトープラベルし投与、肝内T細胞集積の程度をオートラジオグラフイーにより解析したところ、投与マウスでは非投与マウスに比し肝内へのT細胞集積が増強する傾向を認めた。2、サイトカイン投与による胆管細胞、類洞内皮細胞補助分子、接着分子発現検討IFN-γ、IL-12投与マウス類洞内皮細胞のICAM-1、VCAM-1、VAP-1発現、胆管細胞のMHC class I、II、CD80、CD86、CD40等の機能分子発現を免疫組織化学的手法により解析したところ、サイトカイン投与によりそれら分子の発現増強が認められた。§疾患特異的自己抗原の同定昨年度までの研究で作製されたPBCモデルの免疫動態を解析し、胆管細胞認識自己抗体、CTLが誘導された場合に以下の検討を行った。1)SEREX法を用いた自己抗体が認識する自己抗原の同定まずPBCが惹起された肝臓から胆管細胞を分離しmRNAを抽出、合成したcDNAをファージにパッケージングしてcDNA発現ライブラリーの作製を試み、これを大腸菌に発現させIPTGで誘導された蛋白質をニトロセルロース膜に転写し、バクテリア吸収処置を施した血清と反応させHRP標識抗IgG抗体で陽性クローンをスクリーニングする予定であった。しかし、cDNAライブラリー作製は何とか出来たものの、大腸菌に発現させる段階でうまくタンパクの発現がみられず、PBCモデルでの自己抗体が認識する抗原のcDNAの塩基配列を決定できなかった。2)cDNAライブラリー発現クローニングによるCTLが認識する自己抗原の同定PBCが惹起されたマウス脾細胞から自己胆管細胞障害性CTLクローンの作製を試みた。またPBCが惹起された肝臓から肝細胞を分離しmRNAを抽出、合成したcDNAをファージにパッケージングして発現ライブラリーの作製も試みた。CTLクローンの作製は成功し4クローンほどとれ、発現ライブラリーも作製できた。しかし当初の予定のCOS
膵胆管合流異常における症状発現機序の解明

先天性胆道拡張症・膵胆管合流異常の腹痛や黄疸などの症状は,protein plugの形成により共通管が閉塞して生ずると考えられる。Protein plugの形成機序の解明により,症状の消失や症状を予防する方法の開発が可能となる。この形成機序解明のため,protein plugのプロテオーム解析を試みた。拡張症の3患児(1,3,3歳女児)から得られたprotein plug(総胆管から2名,共通管から1名)を対象とした。検体は洗浄後,電気泳動(SDS-PAGE)した。各検体に共通してみられた分子量14kDaの極太いバンド,二番目に太い29kDaのバンド,6,10,27,66kDaの細いバンドをそれぞれ切り出し,トリプシンによるゲル内消化を行った。脱塩処理後,MALDI-TOF型質量分析計でマススペクトルを測定した。得られたペプチド質量データをMS-Fitにてデータベース検索を行い,peptide mass finger printing法によるタンパクの同定を行った。SDS-PAGEで10,14,27,29kDaのバンドはすべてlithostathine(pancreatic stone protein)と同定された。6kDaのバンドはlithostahineと推定された。66kDaはアルブミンと同定された。拡張症におけるproteinplugはlithostathineで構成されていることが判明した。Lithostathineは膵液中に分泌されるタンパク(16kDa)で,トリプシンにより分解されて不溶性(14kDa)となり,二量体から四量体を形成し,自己集合して線維となる。拡張症では逆流した膵液に含まれるトリプシノーゲンが胆汁中で活性化されてlithostathineを分解し,形成された線維が凝集してprotein plugを形成すると考えられた。膵胆管合流異常は膵管と胆管が長い共通管を形成する先天奇形で,タンパク栓が形成され共通管に詰まることにより、胆管・膵管内圧が上昇して症状を発現する。タンパク栓の形成機序を解明することが,本研究の目的である。本年度は,まず,得られたタンパク栓が本当にタンパクで構成されているか,赤外吸光分析にて確認した。4検体実施し,いずれもペプチド結合の吸収バンドをもち,タンパク質であることが証明された。次に,正常胆汁3検体と膵胆管合流異常患者3名の胆汁とタンパク栓を,同時にSDS-PAGE電気泳動によるタンパクの分離を行った。結果,患者胆汁は正常胆汁タンパク以外に多種類のタンパクを含有することが実証された。このタンパクは,膵液の胆道への逆流による膵液由来のものと考察された。タンパク栓は3検体とも同様のSDS-PAGEバンドパターンをもち,主に14kDaの分子量をもつタンパクで構成されていた。分子量からはこのタンパクは当初から予想していたとおりpancreatic stone protein(PSP,最近ではlithostahtineと呼ばれる)であると推察された。Western blotting法でこのタンパクがlithostathineであると確認する予定であったが,特異的抗体が入手不可能となったので,別方法を模索した。そこで,質量分析を用いたpeptide mass fingerprinting法(プロテオミクス)でタンパク栓の全タンパクを同定することを決定し,現在解析中である。Protein plugの形成機序の解明が,本研究の目的である。前年度施行したprotein plugの電気泳動(SDS-PAGE)の結果を用いて,プロテオーム解析を試みた。

各検体に共通してみられた分子量14kDaの極太いバンド,二番目に太い29kDaのバンド,6,10,27,66kDaの細いバンドをそれぞれ切り出し,トリプシンによるゲル内消化を行った。脱塩処理後,MALDI-TOF型質量分析計でマススペクトルを測定した。得られたペプチド質量データをMS-Fitにてデータベース検索を行い,peptide mass finger printing法によるタンパクの同定を行った。10,14,27,29kDaのバンドはすべてlithostathine(pancreatic stone protein)と同定された。6kDaのバンドはlithostahineと推定された。66kDaはアルブミンと同定された。拡張症におけるprotein plugはlithostathineで構成されていることが判明した。Lithostathineは膵液中に分泌されるタンパク(16kDa)で,トリプシンにより分解されて不溶性(14kDa)となり,二量体から四量体を形成し,自己集合して線維となる。拡張症では逆流した膵液に含まれるトリプシノーゲンが胆汁中で活性化されてlithostathineを分解し,形成された線維が凝集してprotein plugを形成すると考えられた。
エネルギーパケット転送方式による低消費電力型論理回路

本研究では、まずエネルギー転送のスイッチに用いるMOSFETのゲート入力端子で消費されるエネルギーの見積りを行った。ここでは従来のグラジュアルチャンネル近似による解析法に新たな横方向電界の項を付加し、より精度の高いモデルを構築した上で、それに基づく数値解析プログラムを作成した。このプログラムを用いてSOIデバイスをサンプルとして超高速スイッチングの数値解析を行った結果、チャージリサイクル法で回収できない本質的エネルギーは、従来の約3割程度にすぎず、残りはエネルギーとして回収し、結果的に約7割のエネルギーの節約が理論上可能であることを示した。次に具体的なエネルギーパケット転送型論理回路として、「抵抗コンデンサ型」と「抵抗・コンデンサ・インダクタ」型の2種の回路を研究した。前者では、抵抗としてMOSFETスイッチを用い、入力に注入されたエネルギーが次第に減衰するのを再生する目的で「センス増幅回路」を挿入する方式を提案し、シミュレーションによって従来型の回路より高性能であることを示した。また後者ではさらにインダクタを挿入することでエネルギー転送時のエネルギーロスを最小化する条件を検討し、スイッチングのタイミングを調整することで高い効率でエネルギー転送が実現することを見出した。以上の結果によりMOSFETスイッチを用いたエネルギー転送型論理回路のスイッチ制御エネルギーの下限、(2)抵抗コンデンサとセンスアンプの組み合わせによる実現法、(3)抵抗コンデンサ・インダクタによる実現法を検討し理論上の可能性と限界を明らかにした。本年度はエネルギーパケットの概念に基づく低消費電力回路の実現の為の基礎理論として、MOS形トランジスタでエネルギーパケットが伝送される際に消費される基本的最小エネルギーを計算する手法を見出した。これはMOS形トランジスタのゲート・ソース間の静電容量の時間的ヒステリシス特性に由来するものであるが、時間依存ゲート容量モデル及び数値シミュレーションの両方を用いて一貫性のある最小エネルギーを求める事が出来ることを示した。それによれば、エネルギーパケット伝送回路は理論上、従来のCMOS論理回路の様にエネルギーをスイッチング毎に消費する回路方式に比較して1/4から1/5程度まで低減できる可能性がある事が判明した。MOS形トランジスタのゲート容量以外は時間的ヒステリシスは殆んどないためエネルギーパケット方式は更に低消費電力化に有利であることになる。同時に次年度に向けてエネルギーパケットの概念を具体的に実現する回路方式に関しても研究をスタートしてるが、まだ模索の段階である。本年度は前年の研究成果の1つであるMOSFETのゲート端子での動的エネルギー消費の計算結果に基づき、実際的エネルギーパケット伝送の概念に基づく回路様式を2つ提案し、その動作の解析を行った。まず、抵抗一容量ネットワーク型回路様式を提案した。これはパストランジスタネットワークで論理動作を実現し、パストランジスタ通過過程で消費するエネルギーを負性抵抗型センスアンプリファイアで補充し、多段の論理を行うものである。パストランジスタ通過にともなうエネルギーロスを補充する際の最適パストランジスタ段数の検討を行い、従来のパストランジスターインバータ型の回路に比較して負性抵抗センスアンプリファイアの挿入間隔が大きくてよいことを見出し、より回路素子数の点で効率が高いことを示した。本回路方式を乗算回路におけるデータコンプレッサの応用しその可能性を実証している。次ぎに抵抗-容量-インダクタ型回路様式を提案した。これはインダクタの挿入により、エネルギーパケットの伝送ロスを低減することを目的としたものでパストランジスタと直列にインダクタを接続するものであるが、シミュレーションによりエネルギー消費がより低いことを示した。また本回路方式をウェーブパイプラインに応用できることを合わせて示した。インダクタの実現法の課題は残るものの、より将来的には低消費電力化の可能性があることを示すものである。
構法の変遷を考慮した木造住宅の耐雪性能と屋根雪下ろし時期の簡便判定システムの研究

本研究で得られた成果を要約すると、次のようになる。(1)近年発生した雪災害を対象に、木造建物の被災事例を、各種の被害調査報告書と当時の新聞報道記事から抽出し、被害の形態と原因についての関係を分析した。(2)多雪地域(主に北陸地方)の木造住宅について、その耐雪性能に関わる地域的特徴と年代的変遷を調査し、その属性を典型化して分類表示ができるようにした。(3)昭和59年度から平成2年度にわたる金沢市内の22の測点で冬季間に得られた積雪量と降雪量の定期観測記録を基に、金沢市域の積雪・降雪の地域分布について統計解析を行い、その特性を分析して、市域を多雪・少雪・平均積雪の3地域に区分した。(4)金沢市域の上記の3地域から併せて100棟の木造住宅を抽出し、屋根・小屋組・軒構造の詳細な構造実態調査を行い、この地域の耐雪構法の特徴を統計解析した。(5)築後17年を経た金沢市域の実在木造住宅の静加力破壊実験および振動実験を行い、載荷荷重による破損の進行過程を明かにして、この地域の建物が保有する耐力を実験的に明らかにした。(6)地域の構法の特徴を勘案して、軒構造と屋根雪の目視観察だけで、雪下ろしが間に合わなかった時に近年多発している被害の発生箇所「軒部の耐雪性能」が簡便に評価できる判定法と、屋根雪下ろし時期が判断できる簡便な判定法を開発した。(7)以上を総合して、構法の特徴と屋根雪の特性に応じて、軒部の耐雪性能と被害発生を未然に防ぐ屋根雪下ろし時期の目安を手軽に判定できるパソコン利用のシステムと早見表を作成した。
高精度放射線治療を用いた子宮頸癌最適治療スケジュールの開発

子宮頸癌根治的放射線治療において、強度変調放射線治療(intensity modulated radiotherapy: IMRT)による全骨盤照射(WP-IMRT)と、3次元治療計画画像誘導小線源治療(3D image-guided brachytherapy: 3D-IGBT)の併用で、本邦標準の低線量処方を行うプロトコルの臨床試験を実施する。線量体積ヒストグラム(DVH)パラメータの合算線量で治療結果を検討し、より定量的な形で本邦の低線量処方の有効性を明らかにする。
腸管粘膜好酸球の免疫調節細胞としての役割

腸管の粘膜免疫系は、病原微生物の感染などに対しては強く免疫応答を起こす一方で、食物や常在細菌等に対しては免疫応答を起こらないようにしている。状況に応じてバランスよく免疫応答を行ない身体の恒常性の維持に努めている。その中から我々は小腸粘膜固有層の好酸球に着目し、粘膜における免疫寛容や自然免疫反応、および獲得免疫反応における好酸球の抗原提示細胞としての機能を明らかにするために次の研究を行った。まず、小腸粘膜固有層好酸球を分離し抗原の取り込み能力をマイクロビーズや蛍光標識された可溶性タンパクを用いて検討した。小腸粘膜固有層好酸球は樹状細胞と同様に抗原を貪食する事を確認した。次にCD4及びCD8陽性T細胞に対する抗原提示能を調べた結果、樹状細胞に比べてT細胞増殖能力が低かったが、CD4,CD8陽性T細胞ともに明らかに抗原提示能を示した。また、我々は小腸粘膜固有層好酸球がどのようなT細胞サブセットに影響を与えるかを調べるために好酸球を欠損するマウス(Δdbl-GATAマウス、PHILマウス)を用いてTh1、Th2、Treg及びTh17の解析を行った。その結果、野生型と比較してTreg、Th1、Th2は大きな差が認められなかったが、自己免疫疾患や病原性微生物の感染防御に関与しているTh17は好酸球を欠損するマウスにおいて23倍以上の増加を認めた。この結果から好酸球を欠損するマウスにおいて、病原性微生物の感染や自己免疫疾患モデルを用いて更なる研究が必要である可能性が示唆された。粘膜における免疫寛容、自然免疫反応および獲得免疫反応における好酸球の役割を明らかにするために次の研究を行った。まず、cell sorterを用いた細胞ソーティングにより小腸粘膜固有層から好酸球を単離、精製し、特異的に発現するケモカイン受容体をRT-PCR法により解析した。その結果、小腸粘膜固有層好酸球はCCR3とCCR9を高発現することが明らかになった。次に、タイムラプス観察法によりCCR3,CCR9リガンドに対する運動性について解析したところ、小腸粘膜固有層好酸球はCCL11とCCL25に対してdirectional migrationを示した。また、抗ケモカイン中和抗体投与により小腸への好酸球の腸管への動員は阻害された。これらのことから、小腸粘膜への好酸球の集積にはCCR3,CCR9を介したシグナルが必要であることが示唆された(投稿中)。次に、小腸粘膜固有層好酸球におけるTLR発現について解析した。RT-PCR解析の結果、小腸粘膜固有層好酸球はTLR4、TLR5、TLR9を発現し、なかでもTLR4の発現が最も高かった。さらに、LPS結合実験および抗TLR4/MD2抗体結合実験から、小腸粘膜固有層好酸球にはTLR4が蛋白レベルで発現していることが確認された。この結果に一致して、小腸粘膜固有層好酸球にLPS刺激を加えることによりサイトカイン産生が誘導され、特にTNFα産生なしにIL-6産生が促進された。これらのことから、小腸粘膜固有層に集積する好酸球は、自然免疫系と獲得免疫系の両方を活性化し、腸管を組織傷害から守る可能性が示唆された。
小地域推定の数理的課題と、その経済統計・官庁統計への応用の研究

本年度は主に,小地域推定モデルにおける空間モデルの開発の研究を進めた。古典的な小地域推定においては,観測変数は地域間で独立であると仮定し,データの空間的な情報を無視してモデリングを行うことがほとんどであった。しかしながら,データに空間的な相関が見られたり,データの構造が地域によって異なったりする(空間非定常)ような場合,空間情報を無視したモデリングは不適切である。そこで,データのもつ空間的な構造に合わせて,その情報を組み込んだ混合効果モデルを開発した。まず,空間非定常な離散データに対して「空間重みつき経験ベイズモデル」を開発し,1930年の東京市における死亡データへの応用を行った。これは,空間非定常なPoisson-gammaモデルを地域別死亡数データに適用し,死亡のリスク指標である標準化死亡比を小地域ごとに推定したものである。推定量のリスク評価,ベンチマーク推定量の導出といった,小地域推定の諸問題へのアプローチも行った。また,小地域(area)と,areaを構成するさらに小さい単位であるsub-areaを同時に推定したいという問題に対して,「空間相関の入ったtwo-fold Fay-Herriotモデル」を開発した。これらの研究の他,前年度から継続して行ってきた「乗法モデルに対するベンチマーク問題」や「混合効果モデルに対する変数選択問題」にも取り組んだ。特にベンチマーク問題の研究は国際査読誌Biometrikaに掲載された。27年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は主に,小地域推定におけるベンチマーク問題に取り組んだ.ベンチマーク法とは,モデルから得られた小地域推定量の総和を,サーベイデータによる直接推定量の総和に一致させるというものである.得られるベンチマーク推定量は,モデルのmisspecificationに頑健であり,また統計の整合性を保ちたいという官庁統計の実務的な要請にも応えることができる.小地域推定のベンチマーク問題においては,Ghosh (1992, J. Amer. Statist. Assoc.)によって提案された制約付きベイズ(constrained Bayes, CB)推定の手法が有用であり,近年いくつかの文献により,簡単なモデルとベンチマーク制約のもとでCBにもとづいたベンチマーク推定量が導出され,その性質が調べられた.しかし,Slud and Maiti (2006, J. Royal Statist. Soc. B)において提案された,正の値をとるデータに対するtransformed Fay--Herriot(TFH)モデルにおけるベンチマーク問題は,以下で述べるようないくつかの困難があることから考えられてこなかった.CB推定量は,ベンチマーク制約のもとでの事後リスク最小化問題の解として得られる.よってCB推定量は損失関数の取り方に依存するが,既存のいくつかの損失関数では,TFHモデルにおけるCB推定値が負値をとりえたり,CB推定量が陽に書けなかったりといった問題が生じる.そこでKullback--Leibler損失を変形した損失関数を提案し,その結果得られるCB推定量は,ベンチマーク制約のない小地域推定量を定数倍したpro-rata typeの自然なベンチマーク推定量となることを示した.また提案したベンチマーク推定量のリスク評価を行い,日本の家計調査のデータを用いた応用例も示した.本年度は主に,小地域推定モデルにおける空間モデルの開発の研究を進めた。本研究課題においては,小地域推定の理論研究とその応用を行うことを目指している.初年度である本年度は主に,小地域推定で用いられる混合効果モデルの理論研究を行うことを計画していた.その中でも特に「1.小地域推定のベンチマーク問題」および「2.混合効果モデルにおける変数選択問題」に取り組んだ.1については,研究実績の概要で詳述したTFHモデルにおけるベンチマーク問題に取り組み,Biometrika誌に受理された.2については,条件付AIC(conditional AIC, cAIC)に関していくつかの成果をあげた.(1)正規性を仮定した線形混合モデルにおいて,真のモデルを含んでいない候補モデルに対するcAICの修正,(2)非正規非線形混合モデルへの拡張,

(3)推定に使う共変量の値と予測に使う共変量の値が異なる場合のcAICの導出とその小地域推定への応用,以上3点の研究を行った.(1)の研究は,Journal of Multivariate Analysis誌に受理され,今年度8月に正式に発行された.(2)の研究では,自然指数型分布族とその共役事前分布を仮定した非線形混合モデルにおける変数選択規準としてcAICを開発し,「数理解析研究所講究録」に掲載された.(3)の研究は,日本統計学会およびいくつかの研究集会で発表しコメントをもらい,その後国際誌に投稿中である.以上の業績から,本研究課題は当初の計画以上に進展していると判断する.最終年度である次年度は,空間情報を組み込んだ小地域モデルの開発を行い,より経済統計・官庁統計への応用性の高い研究も積極的に行っていきたい.27年度が最終年度であるため、記入しない。混合効果モデルを利用した小地域推定において,近年重要視されてきているのが,モデルへの空間情報の組み込みである.従来の古典的な小地域モデルは,観測変数は地域間で独立であると仮定し空間情報を無視していた.この問題に対し,近年いくつかの手法が提案されてきた.そのうち,空間非定常なデータに対する手法が,Chandra et al. (2012, Comput. Statist. Data Anal.)によって提案された.彼らは,空間計量経済学におけるgeographically weighted regression (GWR)の手法を用い,線形混合モデルにおいて回帰係数の値が地域によって異なるモデルを考え,重み付けされた尤度関数を用いて係数の値を推定する手法を提案している.しかし上述の2つの手法はともに,カウントデータや2値データのような離散データには直接適用することができない.そこで本研究課題において今後,空間非定常な離散データに対する小地域推定の手法の開発を行うことを目指す.離散データに対する小地域推定の手法としては,一般化線形混合モデル(GLMM)を用いる手法が有名であるため,GLMMにおいてGWRの手法を用いることが自然かもしれない.しかしGLMMは数値計算に時間がかかり,各地域の回帰係数を推定しなければならないGWRにおいては,非現実的な手法といえる.そこでGhosh and Maiti (2004, Biometrika)によって提案された自然指数型分布族とその共役事前分布を用いた非線形混合モデルを利用し,GWRのアイデアにもとづいたパラメータ推定を行う手法を提案したい.彼らの非線形混合モデルは,共役性から周辺尤度関数が陽に書け,数値計算の負荷がGLMMに比べてはるかに小さい.さらに,推定量のリスク評価,ベンチマークなど小地域推定の種々の問題に取り組み,実データへの応用を行いたい.27年度が最終年度であるため、記入しない。