hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝炎の劇症化を規定する宿主の遺伝的要因

C型慢性肝炎における検討から,osteopontin promoter SNPsのうちnt-443は,肝炎の重症度を規定していることが判明した。そこで,nt-155およびnt-433のSNPsの遺伝子型が何れもhomozygoteのDNAを用いて転写活性を評価した。両SNPsの遺伝子型に関しては,日本人では3種類のhaplotype(1型[deletion,T],2型[deletion,C],3型[G,T])が存在する。そこで,各DNAをnt0-658まで増幅し,pGL3 Vectorにサブクローニング,HepG2細胞ないしTHP1細胞に導入した。HepG2細胞を用いた検討では,転写活性は2型が1型に比して約1.5倍と高度であり,nt-443はCよりTの活性が高度と考えられた。しかし,同細胞では3型の活性は1型の1/10以下であり,nt-155はdeletionに比してGの場合に活性が低値であった。一方,THP1細胞では1型は2型よりも活性が高度であったが,3型は同様に1型に比して活性が低値であった。従って,nt-443のSNPに関しては,細胞によってCとTの転写活性に差異が認められるが,nt-155のSNPは何れの細胞でもdeletionがGに比して活性は高度と考えられた。転写因子SRYはnt-155がdeletion,Gの何れの場合も結合するが,HFH-2はdeletionの場合にのみ結合する。従って,肝炎重症化にはnt-443のみならずnt-155のSNPも関与する可能性があり,SRYはY染色体でコードされることを考慮すると,後者のSNPの意義は性差も考慮して検討する必要があると考えられた。劇症肝炎におけるosteopontin promoter SNPsの解析に関しては,DNA検体を収集中であり,平成16年度は主としてin vitroの検討を実施した。遺伝子解析に同意を得ているC型慢性肝炎症例のうち,Invader assayによってosteopontin遺伝子promoter領域のnt-443におけるalleleがC/CとT/Tの患者を対象に,末梢血単核球からDNAを抽出し,nt0から-658までの領域をPCRで増幅した。このfragmentをpCR 2.1にサブクローニングし,plasmid DNAの塩基配列を解析し,PCR産物が挿入されていることを確認した。次いで,その挿入配列部位を切り出し,pGL3 Vectorのホタルルシフェラーゼ遺伝子上流のマルチクローニングサイトにサブクローニングした。作成したVectorとウミイシタケルシフェラーゼ遺伝子を含むpTK VecyorをHepG2細胞にco-transfectionし,dual-lunciferase receptor assayによって,転写活性を測定した。HepG2細胞の転写活性は,allele Tのpromoter fragmentを挿入したvectorをtransfectionすると,allele Cのfragment含有vectorを挿入した場合に比して,1.3倍高値であった。しかし,HepG2細胞にdexamethasoneを添加した際の転写活性は,allele Cがalleleによって転写活性が異なることが明らかになり,同SNPは肝におけるosteopontinの発現調節を介して,肝炎の重症度を規定していると推定された。
マグネシウムの耐食性に影響する金属元素および侵入型非金属不純物元素の電子構造計算

金属元素M(45種類)または侵入型非金属不純物元素I(11種)をMg格子の中心,電解質イオンE(2種)を第一近接原子に配したMg-hcpクラスター(M or I・E・Mg18)を作成し、分子軌道計算を行って添加元素と母金属Mgとの間の化学結合の状態を調査した。合金元素を添加したときの差電子密度分布によると、Mgよりも電子数が多い元素、例えばAl,Zn,Fe,Mnなどを添加すると、その周りに電子密度の高い領域が確認された。ここで、Mgに対して大きな固溶限を持つAl,Znでは、それらとMg原子の間の電子分布はわずかな変化を示すのに対して、Mgにほとんど固溶しないFe,Mnでは、それらとMgの部分状態密度に大きな変化がある。Mgと合金元素の間の電気陰性度の差に基づく電荷移行の度合いを示すパラメーターΔΦ^^-より、La,Ceなどの希土類元素を添加すると、Mgとの大きな化学結合状態が得られることがわかった。この知見は、Mgの耐食性の向上のみならず、硬さや強度などの機械的性質の向上を目的とした合金設計の指針にもなる。Mgクラスターの中心に侵入型非金属不純物元素(H,B,C,N,O)を置換した分子軌道計算によると、Mgと不純物元素の共有結合の大きさを表す結合次数はBが最も大きく、次いでC,N,O,Hの順になった。差電子密度分布から、BやCのような不純物元素は第一および第二近接Mg原子いずれとも強い結合を形成していることがわかった。また、各不純物元素のイオン性はHが最もイオン結合的であり、次いでO,N,C,Bの順となった。電解質イオン(Na,Cl)の影響は、Mgと金属元素の結合状態から考察した。NaイオンはMgと金属元素の結合次数を若干高めるが、一方のClイオンはそれを大幅に減ずることが示された。このことは、これまでの実験で明らかにされている塩素の腐食促進効果を裏付けるものである。なお、電解質イオンと侵入型非金属不純物元素の相互作用は、Mgと金属元素のそれに比べて小さく、全体の腐食系に及ぼす影響は無視できる程度である。Mgよりも電子数が多い元素を含むMg2元系合金について、3%NaCl水溶液による塩水噴霧腐食試験を行った。その結果、Mgと合金元素の電荷移行の度合いを示すパラメーターΔΦ^^-が大きいLaなどの希土類元素を添加した合金において、腐食重量がより少ない良好な腐食特性を示すことがわかった。Mgに対して包晶および共晶反応を示す金属元素M(45種類)を格子の中心に配したhcpクラスター(M・Mg18)を作成し、分子軌道計算を行って添加元素と母金属Mgとの間の化学結合の様子を調査した。非遷移金属を含むMg合金のエネルギーレベル構造からは、合金元素の3s成分に関係したレベルの高さは、NaからSiへの原子番号の増加に伴って系統的に低下することがわかった。3d遷移金属では、このようなレベルは25a`1レベルが対応しており、周期表に従ってレベルの高さは単調に低下する。Mgと合金元素の間の電気陰性度の差に基づく電荷移行の度合いを示すパラメーター<ΔΦ>^^^-より、La,Ceなどの希土類元素を添加すると、Mgとの大きな化学結合状態が得られることがわかった。Mgクラスターの中心に侵入型非金属不純物元素(H,B,C,N,O)を置換した分子軌道計算によって、結合次数,イオン性,電子密度,レベル構造などのパラメーターを得た。その結果、Mgと不純物元素の共有結合の大きさを表す結合次数はBが最も大きく、次いでC,N,O,Hの順になった。

Mgと合金元素の間の電気陰性度の差に基づく電荷移行の度合いを示すパラメーターΔΦ^^-より、La,Ceなどの希土類元素を添加すると、Mgとの大きな化学結合状態が得られることがわかった。この知見は、Mgの耐食性の向上のみならず、硬さや強度などの機械的性質の向上を目的とした合金設計の指針にもなる。Mgクラスターの中心に侵入型非金属不純物元素(H,B,C,N,O)を置換した分子軌道計算によると、Mgと不純物元素の共有結合の大きさを表す結合次数はBが最も大きく、次いでC,N,O,Hの順になった。差電子密度分布から、BやCのような不純物元素は第一および第二近接Mg原子いずれとも強い結合を形成していることがわかった。また、各不純物元素のイオン性はHが最もイオン結合的であり、次いでO,N,C,Bの順となった。電解質イオン(Na,Cl)の影響は、Mgと金属元素の結合状態から考察した。NaイオンはMgと金属元素の結合次数を若干高めるが、一方のClイオンはそれを大幅に減ずることが示された。このことは、これまでの実験で明らかにされている塩素の腐食促進効果を裏付けるものである。なお、電解質イオンと侵入型非金属不純物元素の相互作用は、Mgと金属元素のそれに比べて小さく、全体の腐食系に及ぼす影響は無視できる程度である。Mgよりも電子数が多い元素を含むMg2元系合金について、3%NaCl水溶液による塩水噴霧腐食試験を行った。その結果、Mgと合金元素の電荷移行の度合いを示すパラメーターΔΦ^^-が大きいLaなどの希土類元素を添加した合金において、腐食重量がより少ない良好な腐食特性を示すことがわかった。
異種金属混合原子価一次元鎖錯体の電子構造制御と導電物性評価

ロジウム挿入型白金一次元鎖(-Pt-Rh-Pt4-Rh-Pt-Cl-)の結晶構造をもとに, -Pt-M-Pt4-M-Pt-Cl-(M=異種金属)の繰り返し単位を有する,新規異種金属挿入型白金一次元鎖の合成検討を行った.検討の結果,Pt-Rh部位の補助配位子と架橋配位子を替えた新規ロジウム挿入型白金一次元鎖とロジウム挿入型白金八核錯体の合成,そして、その単結晶X線構造解析に成功した.また,興味深い電荷分布を持つ,新しい白金-異種金属多核錯体の合成に成功した.ロジウム挿入型白金一次元鎖(-Pt-Rh-Pt4-Rh-Pt-Cl-)の結晶構造をもとに, -Pt-M-Pt4-M-Pt-Cl-(M=異種金属)の繰り返し単位を有する,新規異種金属挿入型白金一次元鎖の合成検討を行った.検討の結果,Pt-Rh部位の補助配位子と架橋配位子を替えた新規ロジウム挿入型白金一次元鎖とロジウム挿入型白金八核錯体の合成,そして、その単結晶X線構造解析に成功した.また,興味深い電荷分布を持つ,新しい白金-異種金属多核錯体の合成に成功した.本研究では、以前に見出した、ロジウム挿入型白金一次元鎖(-Pt-Rh-Pt_4-Rh-Pt-Cl-)の結晶構造をもとに、-Pt-M-Pt4-M-Pt-Cト(M=異種金属)の繰り返し単位を有する、新規異種金属挿入型白金一次元鎖の構築を目指し、そのモジュールとなる二核錯体の合成検討を行った。1.異種金属にタリウムを選択することで合成した。既報の[PtTI(PVM)_2(NH_3)_2(N0_3)_3(MeOH)](PVM = pivaloamidate)を、3等量のKC1とともに、H_2O中で撹拌により合成した。配位していたN0_3・アニオンがCI・アニオンに置換して、[PtTl(PVM)_2(NH_3)_2Cl_3]・2MeOHを高収率で得た。単結晶X線構造解析の結果、Pt-Tl二核構造を形成していることがわかり、金属間距離は2.6938(14)Åであった。白金とタリウムは同周期であるので、軌道レベルが近接した、異種金属白金二核錯体を合成できた。2.ロジウムと同族で、第一遷移金属のコバルトで試したところ、1とCoCl2を溶媒中で攪拌すると、瞬時にPt-Co-Ptの三核錯体を形成した。この傾向は、同周期のニッケルと銅でも同様であった。ロジウムと同周期のパラジウムを用いても、同様に三核化か進行した。これらの検討から、第一遷移金属および第二遷移金属の一部は、白金単核錯体を混合すると三核構造を形成しやすい傾向があることを確認した。これは、これらの遷移金属が溶液中で配位子置換活性であることに起因し、対称性を持った構造へと熱力学的に安定化するためと考えられる。本研究では、ロジウム挿入型白金一次元鎖{[PtRh(PVM)_2(NH_3)_2Cl_<2.5>]_2[Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4]_2(PF_6)_6・2MeOH・2H_2O}_n(1)と[PtRh(PVM)_2(NH_2CH_3)Cl_<2.5>]_2[Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4]_2(PF_6)_6・2MeOH・2H_2O}n(2)の結晶構造をもとに、同じ金属の繰り返し単位を有する、新規異種金属挿入型白金一次元鎖を構築し、その電子構造の制御を目指した。MeOH中で、[PtRh(PVM)_2(en)Cl_3]・3H_2Oと[Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4](PF_6)2・H_2O、過剰量のNaPF_6を撹拌し、溶媒を蒸発させて、緑色金属光沢を持つ、[PtRh(PVM)_2(en)Cl_3]_2[Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4]_2(PF_6)_6(3)の単結晶を得た。単結晶X線構造解析の結果、3は、同じ金属配列であるPt-Rh-Pt_4-Rh-Ptの八核金属ユニットを形成し、Cl-アニオンが両端でキャップすることで、閉じた系になっていた。基本構造のCl-アニオンが1つ増えたことで、八核金属ユニットの合計酸化数は+20となり、合計酸化数が偶数であるにも関わらず、3はESRアクティブで、複数の不対スピンを有していることを明らかにした。さらに、「PtRh(PVM)2(NH_2CH_3)_2Cl_3]・3H_2Oを用いて、「Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4](PF_6)_2・H_2Oと過剰量のNaPF_6とともにMeOH中で撹拌し、貧溶媒としてヘキサンを加えることで、緑色金属光沢を持つ[PtRh(PVM)2(NH_2CH_3)Cl_3]_2[Pt_2(PVM)_2(NH_3)_4]_2(PF_6)_6(4)の単結晶を得た。4も3と同じく、Pt-Rh-Pt_4-Rh-Ptの八核金属ユニットがCl-アニオンによってキャップされた閉じた系であった。

興味深いことに、4は、2と同じ補助配位子と架橋配位子を有している。異なる点は、八核金属ユニットの末端の白金に配位したCl-アニオンが、架橋している(2)か、キャップしているか(4)である。また、4の単結晶は大気中で不安定であり、大気中に単結晶を静置しておくと、緑色金属光沢が茶色金属光沢へと変化する。2の単結晶の色が茶色金属光沢であることを考慮すると、4→2へと結晶中で変化していると考えている。また、このような現象が1では見られないことを考えると、一次元鎖骨格の補助配位子が替わることで、電子構造に何らかの影響を与えていると考えられる。
数理モデルによる医学における複雑現象の解明

私は、これまで応用数学者という立場で、医学研究者と連携して、日本ではほとんど行われてこなかった「感染症および難治疾患の数理研究」という数学的に高い意義を持ち、かつ社会貢献を重視した研究に従事してきました。例えば、感染実験と数理モデルを用いて、AIDS発症機構を解明し、ワクチン開発戦略の提案に関する研究を行っている。本年度は、京都大学ウイルス研究所の三浦智行准教授との共同研究を積極的に行った。特に、アカゲザルへのHIVの感染実験結果をもとに、AIDS発症機構や感染防御機構の全貌を明らかにするHIVの病原性評価理論を作った。この理論は、HIVの増殖率と感染力の組み合わせによる、HIV抑制とAIDS発症を予想するものである。これらの理論を足掛りに、HIV増殖を効率よく抑制するワクチン開発戦略を明らかにすることができると考えている。さらに、新型インフルエンザの流行予測と政策評価に関する研究も行った。数学解析と数値計算を駆使し、防御政策に伴うリスクを見つけ出してきた。リスクを知ることで、安全かつ効率よく流行を抑え込む政策を提案できるからである。実際に、オランダで流行した鳥インフルエンザの疫学データをもとに、家禽に対するワクチン政策の有効性を評価すると、ワクチン接種率の増加に伴い感染鳥数が増加する可能性があることがわかった。これは、ワクチン接種が流行を助長する恐れがあることを示している。本研究は、静岡・中日新聞に掲載され、世間から注目を集めた。本年度は、特に新型インフルエンザによる大流行阻止政策の評価、HIV感染症におけるAIDS発症機構の解明、自己免疫疾患に見られる様々な症状機構の理論的予測に関する成果を挙げた。これらの医学的な現象は通常、複数の要因が複雑に相互作用した結果(非線形現象)として観測されるものである。したがって、観測事実から原因を予測することは実験的にも容易でない。そこで、これらの研究では数理モデルを用いて複雑な現象に隠れた秩序や現象を引き起こす本質的な原因を解明することを目指した。HIVに関する敷地究は京都大学ウイルス研究所の三浦智行准教授との共同研究である。数理モデルの医学的な妥当性を議論し、得られた結果に対してもウイルス学的な視点から吟味することが出来た。現在、三浦らのSHIVの感染実験のデータを用いて、数理モデルをつくり新たな共同研究を始めている。数理モデルによって得られた結果を実験的に検証することにより数学と実験を融合した新たな研究スタイルを確立することを目指している。また、新型インフルエンザのパンデミック阻止の研究は、現在大規模数値計算によるものが主流になっている。しかし、結果がロバスト性に欠けることや異なるパラメータに関して有限回しか実行できないという問題がある。報告者の研究では、シンプルな数理モデルを用い数学的な解析により任意のパラメータに対してロバストな結果を得ることができた。また、感染鳥を虐殺するという政策に対する有効性を検討し直す必要があることを示唆した。さらに、いくつかの数理モデルの解析を通して、非綿形現象を説明する数学的構造の共通点が明確になりつつある。本年度は、特に新型インフルエンザコントロールのための数学理論確立を目指した研究成果を挙げた。インフルエンザA型のH5N1株からの変異が懸念されていることより、家禽のダイナミクスに注目した。昨年から、続けている家禽・人間の系での解析において新たに重要な結果を得た。新型インフルエンザの毒性によって感染症をコントロールする政策(主に、感染鳥の処分と感染者の隔離)の有効性に違いが出るという事実である。この結果は、従来の感染症封じ込め政策に対して、疑問を投げかける結果となった。また、今年は、家禽におけるワクチン政策の有効性を評価する系も開発した。この系では、ワクチン政策で、もっとも大きな問題になっている、ワクチン耐性種の出現にも触れている。伝染病の流行を抑制するための家禽に対するワクチン政策が、耐性種の出現下では、逆に伝染病の流行を促進しうることを数学的に証明した。このように、申請者の研究によって、新型インフルエンザの毒性が弱毒化したときには十分な注意が必要であることが示唆された。さらに、アジアを中心に日々進化しているH5N1株のモニタリングの重要性が顕著になった。一方、免疫系とウイルスの攻防を記述する系の研究も精力的に進めている。とくに、京都大学ウイルス研究所とのHIV感染症の研究は、動物実験と理論の融合を目指した日本国内で最初の共同研究である。数学理論によって現在まで解き明かされてこなかったAIDS発症機構の解明を目指している。

実際に、オランダで流行した鳥インフルエンザの疫学データをもとに、家禽に対するワクチン政策の有効性を評価すると、ワクチン接種率の増加に伴い感染鳥数が増加する可能性があることがわかった。これは、ワクチン接種が流行を助長する恐れがあることを示している。本研究は、静岡・中日新聞に掲載され、世間から注目を集めた。
再入院を繰り返す精神障害者へのM-ICMおよびIPSモデルの開発

本研究は、退院後早期に再入院を繰り返す精神障害者へのM-ICM(現在はICMはCommunity Based Care Management,CBCMと呼ばれ、ICMと同じ意味で用いられているため今後、M-ICMあるいはM-CBCMと呼ぶ)およびIPSのケア・モデルを開発し、その評価を行うことを目的とした。文献検討および海外のケース・マネジメントのスタンダードをもとに日本の精神医療の特徴を反映させて日本文化に応じたM-ICM&IPSのケア・プロトコールを作成し、医療専門職を対象に妥当性の検討を行った。その後、M-ICM(CBCM)およびIPSを35名の介入群とM-ICMの群のみの対照群35名に実施し、その評価を行った。M-ICM(CBCM)およびIPSを実施した介入群(A群)の病状、日常生活機能、社会的機能、QOL,就労率は、M-ICM(CBCM)だけの対照群(B群)より有意に改善がみられていた。しかしA群についても、就労については、福祉的就労のみであり、福祉的就労から一般就労へとどのように移行を促進していくかが、課題として残された。関西および九州で研究に同意の得られている2つの精神病院において、倫理委員会、対象者の同意が得られた後、過去1年以内にGAF40-60,18歳以上70歳未満で急性期治療病棟を退院し、退院後3か月未満で再入院もしくは3か月以上2年未満入院している統合失調症、失調感情障害、気分障害患者100名の患者の診療録、看護記録を検討し、再入院の要因、医療・ケアの実態を後方視的に把握し、次年度のモデル開発ならびにM-ICM,IPSのプロトコールと具体的介入手順を作成した。また再入院を繰り返す精神障害者の地域生活支援を行ってきた保健師、看護師、精神科医、精神保健福祉士合計20名のエキスパート・パネルを用いてモデルならびにプロトコールの信頼性と妥当性の検討を行った。対象となった医療職および患者は20名で医療者の平均年齢34歳、看護師の平均経験年数11.7年、精神科での平均経験年数は9年だった。過去の平均入院期間は2.3年、対象となった患者年齢は40歳、診断は1名が統合失調症性感情障害、19名が統合失調症だった。再入院を繰り返す理由としては、家族の問題が最も多く、ついで患者側の要因として拒薬、ストレスへの対処が困難、だった。プロトコールの妥当性としては、再入院の理由に対応する十分なプロトコールとはいえず、加筆、修正を行った。本研究は日本の医療文化に則したM-ICM&IPS(集中包括型ケース・マネジメントと援助つき雇用プログラム)モデルの開発を目的とし、(1)再入院を行う精神障害者20名の再入院の要因及び支援の実態を明らかにしプロトコールの開発を行い、(2)プロトコールの評価を介入群と対照群で実施した。退院後3か月未満で再入院してきた患者に支援を提供する看護師20名に対し患者および支援内容について半構成的質問紙で面接調査を行った。その後、退院支援ケアパッケージとM-ICM&IPSモデルを作成し、退院後3ヶ月未満で再入院する患者17名を対象に介入を行い、再入院時、退院時、退院3ヶ月後に病状、日常生活・社会的機能、家族機能で評価を行い、対照群12名と比較した。看護師20名の平均年齢は34.0歳、平均経験年数11.7年、精神科看護の平均経験年数9.0年、男性11名、女性9名だった。看護師たちが語った精神障害者は、統合失調症で平均年齢40.9歳、CP換算1788.2、家族との同居が最も多かった。精神障害者の日常生活において、服薬・症状・火に関するセルフケアが最も低かった。精神状態においては、行動化が頻繁、認知力、判断力の低下が顕著だったが普段の行動、気分、外見などは問題なく安定していた。再入院の理由は、家族と患者間のお互いへの暴力が最も多く、ついで症状・服薬管理が困難なための病状悪化、ついで患者自身の仕事や友人に関するストレスへの対処行動の未熟さに伴う病状悪化だった。看護師の支援として最も多かったのは、患者の症状・服薬支援、ストレスへの対処行動の強化で、家族への支援、家族以外とすごせる時間や場の確保、就労に関する支援は最も少なかった。

さらにこれらの結果をもとに退院支援ケアパッケージとCBCM&IPSモデルを作成し、研究に同意の得られた17名を対象に介入を行い、対照群12名と比較を行った。介入群は介入によって病状、日常生活機能、社会的機能が改善し、4名の対象者が仕事につけた。一方、対照群の病状、日常生活・社会的機能は改善せず入院継続もしくは退院後もすぐに再入院していた。また質的内容の分析においては介入群に対しては対象者の成長発達や健康的な側面を強化した支援が多く、対照群では治療目標がみえにくくなっていた。昨年度作成したモデルおよびプロトコールをもとに、昨年から引き続き、調査に同意の得られた2つの精神病院の急性期治療病棟において、昨年データ収集した29名に加え、退院後3ヶ月未満で再入院するもしくは入院3ヶ月以上の精神障害者で調査に同意の得られた患者35名を対象に、7-8名ずつグループを作り、入院中2ヶ月間退院支援ケアパッケージを実施し、退院後3ヶ月間はM-ICM(1週間に1回以上の精神科ケア・マネジメントチームによる訪問、危機時の往診、訪問看護、セルフマネジメントプログラム)を実施した。さらにその後、希望に応じてM-ICM追跡調査群とIPS実施群にわけ、IPS群には就労支援を行う。評価を入院時、退院時(M-ICH導入時)、退院3ヶ月後(IPS導入時)、退院6ヶ月後(どちらも終了)に、病状(BPRS)、社会的機能(GAF)、日常生活機能(LSP)、生活の質(SF-36)、ケアへの満足度を評価し、2群間の分散分析、介入前後の差の検定を行い、介入の成果を検討した。また介入内容については、医療記録を質的に分析した。介入群は追跡調査群と比較すると患者の病状、日常生活機能、QOLは追跡調査群と比較すると改善がみられ、再入院率も改善していた。また介入群は作業所への就労も追跡調査群に比べると行えていたが、その比率は少なかった。また支援内容においては、介入群の支援内容は、患者、家族双方への支援、病状管理だけではなく人格の特徴や成長発達上の課題、今後の生活への要望を理解して関わっており、就労支援においても患者の作業能力の見極めを行いながら支援が行われていた。さらに、介入群では、対象者の要望と病状・人格・発達上の特徴を理解した社会資源の選択が行われており、スムーズに地域での生活が促進されていた。
ゲノム構造解析による食道癌の新規癌関連遺伝子の同定と臨床応用

癌の発生と進展の過程には多くの遺伝子異常が認められる。申請者らは、申請者らは43種類の食道扁平上皮癌細胞株に対してアジレント244KオリゴアレイCGH解析を行い、既知の増幅・欠失領域の再評価を行った。(Komatsu S. etal. Carcinogenesis 2009)。本研究は、食道扁平上皮癌株の1q増幅領域に坐位し、高発現するDTL, TMEM206遺伝子について、1食道癌臨床検体を用いたDTL, TMEM206の蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価、2発癌、悪性度に関するDTL、TMEM206分子機構の解明、臨床応用技術の開発を行った。食道癌は、極めて悪性度の高い難治性の癌であり、手術、化学放射線療法、抗癌剤治療等の集学的な治療が望まれる。申請者は、43種類の食道扁平上皮癌細胞株に対してアジレント244KオリゴアレイCGH解析を行い、既知の増幅領域の再評価を行った。特に、1q増幅領域に坐位し、食道扁平上皮癌で高発現しかつ細胞増殖に関わる新規の癌関連遺伝子候補としてSMYD2,DTL,TMEM206を同定した。SMYD2は詳細な分子機構と臨床的意義を明らかにして報告した(Komatsu S et al. Carcinogenesis 2009)。本研究では、DTL, TMEM206遺伝子について解析を進めてきた。今回、分子機構について解明すべく、高発現株、増幅株に対して、複数の特異的siRNAを用いたノックダウン実験を行い、細胞増殖、細胞周期への関与を明らかにした。また、同研究のCGH解析でのゲノム構造解析を基盤として、11q13に高頻度に高増幅を認めたCCND1遺伝子について、食道表在癌において血漿中遊離DNAのコピー数を指標とした増幅の程度の評価と臨床的意義について明らかにして報告した(Komatsu S et al. Dig Dis Sci. 2014).癌の発生と進展の過程には多くの遺伝子異常が認められる。申請者らは、43種類の食道扁平上皮癌細胞株に対してアジレント244KオリゴアレイCGH解析を行い、既知の増幅領域の再評価により新しい癌関連遺伝子SMYD2を同定した(Komatsu S. et al. Carcinogenesis 2009)。また微細なホモ欠失から新しい癌抑制遺伝子候補PCDH17を同定した(Haruki S, Komatsu S et al. Carcinogenesis 2010)。今回、1q増幅領域に坐位し、食道扁平上皮癌で高発現しかつ細胞増殖に関わる新規の癌関連遺伝子としてさらにTMEM206, DTL同定した。これまでの機能解析結果に基づき、詳細な分子機構の解明と他癌種を含めた予後予測分子、治療感受性予測分子、標的治療分子としての開発・臨床応用を目指す。国立がん研究センター津田均博士のもと、食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価を行った。TMEM206遺伝子に関しては、高発現症例で中・低分化型、静脈浸潤、再発の頻度が有意に高く、全生存期間、無再発生存期間ともに有意に短く、予後不良であった。多変量解析でも独立した予後因子であった。分子機構について解明すべく、複数のsiRNAを用いたノックダウン実験による解析を進めている。また、過去に開始した研究内容と本研究課題とともに発展させた癌関連遺伝子(TRIM44、YWHAZ)論文他の5報を報告し、国内の学会にも報告した。今年の研究成果を更に発展させ、実地診療に還元すべく臨床応用を目指して今後研究を継続する予定である。また、当研究成果は国内外学会、欧文誌に積極的に報告する予定である。1q増幅領域に坐位し、食道扁平上皮癌で高発現しかつ細胞増殖に関わる新規の癌関連遺伝子としてSMYD2、TMEM206, DTLを同定した。1食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析、2発癌、悪性度に関する分子機構の更なる解明、3化学療法、化学放射線療法の感受性予測や耐性作用の解明、4遺伝子発現の診断マーカーとしての応用、5血中遊離DNAの遺伝子コピー数の定量による診断への応用、6他臓器癌の増殖・悪性度への関与の評価、を研究計画として研究を進めてきた。今年度は2の機能解析とを主に行った。3の抗がん剤耐性との機序との関連は現在も解析中である。45に関しては、血中での遊離DNAのバイオマーカーとしての意義を示すように試みたが、同じ増幅領域のSMYD2は示せたが、DTLやTMEM206遺伝子については現在まで示せていない。

6に関しては、SMYD2遺伝子については、胃癌での分子機構と臨床的意義を英文誌に報告した(Komatsu S. et al. Br J Cancer 2015)。DTL遺伝子についても胃癌で英文誌に投稿中である。2の機能解析として、TMEM206遺伝子は、アジレント244K_CGHアレイでKYSE150株の1q増幅領域に存在することを明らかにした。FISH解析でもHomogenous stainingregionをKYSE150株で確認した。mRNAの発現解析で、食道扁平上皮癌細胞株43株で60.4%(26/43)に過剰発現を認めた。高発現株KYSE150をTMEM206特異的siRNAによりノックダウンをしたところ72時間でコントロールに比し43%の著しい細胞増殖抑制を認めた。また、PARP誘導を確認した。また、FACS解析で高発現株1170株ではTMEM206ノックダウンにより、G1-Sアレストによる細胞周期停止を、KYSE590ではSub-G1の増加によりアポトーシスを認めた。低発現株のKYSE510、KYSE200に発現ベクターを導入し遺伝子を過剰発現させて、有意なコロニー形成を確認した。以上、1q増幅領域の遺伝子に関しては今後も解析に内外の学会、英文誌に報告の予定である。食道外科学今回、食道癌の増幅領域に坐位する候補遺伝子に対して、1食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価、2発癌、悪性度に関する分子機構の更なる解明(下流分子、標的分子の同定)、3化学療法、化学放射線療法の感受性予測や耐性作用の解明、4遺伝子発現の診断マーカーとしての応用、5血中遊離DNAの遺伝子コピー数の定量による血液・体腔液診断、早期診断への応用、6他臓器癌における発現亢進による腫瘍の増殖・悪性度への関与の評価、を研究計画として研究を進めた。既に、1関しては、国立がん研究センター(現防衛医科大学校病態病理学講座教授)津田均博士のもと、食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価の意義を明らかにした。2に関しては、本年、高発現株、増幅株に対して、複数の特異的siRNAを用いたノックダウン実験を行い、細胞増殖、細胞周期への関与を明らかにした。3に関しては現在解析中である。4、5に関しては、TMEM206、DTL遺伝子については解析中であるが、CCND1遺伝子について、食道表在癌での増幅を指標とした血中バイオマーカーの開発を行い報告した。今回、食道癌の増幅領域に坐位する候補遺伝子に対して1食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価、2発癌、悪性度に関する分子機構の更なる解明(下流分子、標的分子の同定)、3化学療法、化学放射線療法の感受性予測や耐性作用の解明、4遺伝子発現の診断マーカーとしての応用、5血中遊離DNAの遺伝子コピー数の定量による血液・体腔液診断、早期診断への応用、6他臓器癌における発現亢進による腫瘍の増殖・悪性度への関与の評価、を研究計画として研究を進めた。今回、先ず、臨床応用に不可欠である臨床検体での蛋白発現の意義について検証した(1)。国立がん研究センター津田均博士のもと、食道癌臨床検体を用いた蛋白発現解析による予後、悪性度に対する評価を行った。TMEM206遺伝子に関しては、高発現症例で中・低分化型、静脈浸潤、再発の頻度が有意に高く、全生存期間、無再発生存期間ともに有意に短く、予後不良であった。
精度保証機能をもった幾何アルゴリズムの構成法

幾何アルゴリズムは,地理情報処理,パターン認識,ロボット動作計画,コンピュータグラフィックス,有限要素法など多くの応用をもつ重要な基礎技術で,その設計法は計算幾何学とよばれる分野において精力的に研究されている.しかし,現実のコンピュータでは計算が有限精度行われるため誤差が発生し,それが原因となってアルゴリズムが暴走するという深刻な困難に直面している.この計算困難性を克服するために,本研究では,数値計算の分野で開発されつつある精度保証技術を利用したロバストな幾何アルゴリズムの設計法を開発してきた.具体的には,それぞれの幾何アルゴリズムにおいて位相計算の正しさを保証するための精度の評価法,その精度を確保した上で計算を短縮するための加速法,例外を回避するための摂動法,いっそうの高速性を確保するためのハードウェアの利用法,要求される精度を剰余演算を用いて通常の精度で達成する方法などを開発した.そして,その成果をメッシュ生成のための3次元ドロネー図の計算,スポーツチームワークの解析のための一般化ボロノイ図の計算法などに応用した.さらに,従来のロバストアルゴリズム技術では扱いが困難な結晶ボロノイ図などの計算を,偏微分方程式の数値解法の一つである差分法の枠組みで定式化し,それを高速に解くためのファーストマッチング法を用いた計算法も開発した.これを利用して,敵が動きながら邪魔をするという環境で,ロボットの最短経路を見つける問題を効率よく解くアルゴリズムを構成し,その性能も計算実験によって確かめることができた.幾何アルゴリズムは,地理情報処理,パターン認識,ロボット動作計画,コンピュータグラフィックス,有限要素法など多くの応用をもつ重要な基礎技術で,その設計法は計算幾何学とよばれる分野において精力的に研究されている.しかし,現実のコンピュータでは計算が有限精度行われるため誤差が発生し,それが原因となってアルゴリズムが暴走するという深刻な困難に直面している.この計算困難性を克服するために,本研究では,数値計算の分野で開発されつつある精度保証技術を利用したロバストな幾何アルゴリズムの設計法を開発してきた.具体的には,それぞれの幾何アルゴリズムにおいて位相計算の正しさを保証するための精度の評価法,その精度を確保した上で計算を短縮するための加速法,例外を回避するための摂動法,いっそうの高速性を確保するためのハードウェアの利用法,要求される精度を剰余演算を用いて通常の精度で達成する方法などを開発した.そして,その成果をメッシュ生成のための3次元ドロネー図の計算,スポーツチームワークの解析のための一般化ボロノイ図の計算法などに応用した.さらに,従来のロバストアルゴリズム技術では扱いが困難な結晶ボロノイ図などの計算を,偏微分方程式の数値解法の一つである差分法の枠組みで定式化し,それを高速に解くためのファーストマッチング法を用いた計算法も開発した.これを利用して,敵が動きながら邪魔をするという環境で,ロボットの最短経路を見つける問題を効率よく解くアルゴリズムを構成し,その性能も計算実験によって確かめることができた.(1)代数的数の符号判定に要する精度の上限に関して今までに行ってきた研究成果を生かして,頂点座標が代数的数で表される場合の幾何要素の位置関係の判定のための精度保証法を構成した.そしてこれを,いくつかの幾何計算が直列につながれて利用される場面などに応用して,算法の安定化をはかることができた.(2)多項式の零点不在領域に関する山本の理論を応用して,幾何構造の判定のための多項式計算の精度保証法を構成し,図形の誤差判定の安定化などに応用しつつある.(3)剰余演算を用いた今井の高速符号判定法を利用して,精度保証に必要な計算を単精度計算と同等のメモリ量のみを用いて高速に行う方法を開発し,入力データを整数に限定した凸包構成問題の数値的安定化に応用することができた.(4)従来の精度保証法でまず計算し,精度が不十分だと分かったときだけ上で開発した新しい保証法に切り換えるという形の遅延評価によって,幾何計算の加速をはかる方法についても検討した.特に,精度が十分か否かの判定には,数値計算の誤差の大きさを評価する方法,位相の無矛盾性を監視する方法,幾何的乱れを評価する方法,オーバーフローを監視する方法について判定精度と計算コストが加速に及ぼす効果を比較検討した.本年度の研究実績は次のとおりである.(1)多面体の表現精度が指定されたとき,その精度の計算で決して矛盾を生じることのないデータ表現法と加工法を開発した.特に,指定された精度が不十分で誤差が発生しても,その誤差が致命的となることを避けられる誤差吸収列という概念を新しく提案し,それに基づいた形状表現法の特性を明らかにした.具体的には,球と同相な多面体は,必ず誤差吸収列をもつことを証明し,一方,誤差吸収列をもたない多面体に対しては面のいくつかを三角形面に分割することによって誤差吸収列が作り出せることも示し,その効率のよいアルゴリズムを構成した.(2)形状の弾性変形の観測データから,その変形の原因となる力の場所と大きさを推定する方法を開発し,接触センサの開発の基礎を作った.これは,弾性変形がポテンシャルをもつ変形であることに着目し,境界要素法の手法を反復的に適用することによって,逆問題を解く方法である.多くの計算実験を通してこの方法の有用性と限界を明らかにした.本年度の研究実績は次のとおりである.(1)従来の精度保証法でまず計算し,精度が不十分だと分かったときだけ多倍長計算に切り替えることによる加速法に対して,切り替えるべきか否かを判定するための誤差評価法を4種類構成し,その得失を計算実験によって評価した.

それらは,(1)最悪の入力データを想定した誤差評価,(ii)計算ごとに使うデータの最大値に着目した誤差評価,(iii)(ii)を展開項ごとに行う誤差評価,(iv)区間代数を用いた誤差評価である.2次元ボロノイ図の構成算法に対して実験したところ,全体の計算時間で最良のものは,母点が疎に分布するときは(ii),密に分布するときには(iii)が最良であることがわかった.(2)多項式の零点不在領域の評価法を利用して,ニュートン型の新しい代数方程式解法を開発し,その有効性を計算実験によって確認した.(3)グラフィックスハードウェアの高速性を利用した一般化ボロノイ図構成法に対して,1画素以内の精度を保証する技術を開発した.
コホート内症例対照研究による胆道がん膵がんの発生要因の解明

本研究の目的は約12.5万人のコホート集団を58年間追跡した時点での、コホート内症例対照研究の手法により、胆道がん(胆管・胆のうがん)と膵がんの発生要因・予防要因のいくつかについて、検証と評価を実施することである。今年度は下記について実施した。1)文献レビュー:現在進行中のコホートで検証可能な要因を確定するために胆道がん、膵がんの発生要因および予防要因を、過去の文献のレビューによりリストして討論した。膵がんのリスクは加齢、喫煙、慢性膵炎など、胆道がんのリスクは加齢、脂っこいもの、胆石などであった。2)198996年の膵がん、胆道がん死亡データを含む大規模コホートのベースラインデータを用いて探索的な分析を行った。膵がんでは喫煙、男の糖尿病歴、女の胆石・胆のう炎歴といくつかの食品摂取がリスクとしてあげられた。胆道がんでは食品のうちフライやチーズ、マーガリンの摂取のリスクが高かった。3)症例・対照の確定:死亡例の内、血清が保存されていたのは膵がん39例、胆道がんは41例であった。性・年齢、地域、受診年をマッチさせた症例・対照を1:3と確定した。4)血清測定項目の決定:全体のコホートで測定した項目はSOD活性、IGF、sFASおよびTGFβ1である。この他に膵がんの測定優先項目はフルクトサミン、アルブミン、インスリン、全脂質中脂肪酸分画、総コレステロール、葉酸、金属類(Se,Zn,CU)とした。胆道がんは全脂質中脂肪酸分画、総コレステロール、HDLコレステロール、IL-6、肝細胞増殖因子(HGF)、金属(カドミウム、クロム、Se)、HP抗体、クラミジア・ニューモニア抗体、ペプシノゲンとし、SRLとBML、一部愛知医大で測定した。5)症例対照研究の解析手順にしたがい、1)で選択された生活習慣および4)で測定された血清所見のリスクを算出し、必要に応じて多変量解析を実施する。
適応的ソフトウェア構築のための宣言的ポリシー記述とその整合性検査方式の研究

本研究課題における成果は,(1)プロセス代数にもとづくコンポーネントのポリシー記述形式とその強制系,および(2)アスペクト指向にもとづくスケーラブルなコンポーネント間の整合性検査方式の2つに分類することができる.(1)ポリシー記述形式とその強制系:初年度はプロセス代数を基礎とするポリシー記述形式の設計を行い,それによって記述されたポリシーを強制するためのシステム(以下,ポリシー強制系と呼ぶ)Taurus-1を実装した.我々はこれをF.Schneiderらによるポリシー強制の定式化手法にもとづいてモデル化してその性質を調べる事で,従来のセキュリティオートマトンでは表現できなかった,ある種の情報流に関するポリシーが表現できることを示した.(2)スケーラブルなコンポーネントの整合性検査方式:契約による設計(Design by Contract, DbC)は,コンポーネントの外部仕様を表明と呼ばれる論理式の集まりで表現するものであり,コンポーネントの仕様記述と整合性検査に有効とされている.しかしコードの規模が大きくなるにつれて,表明の記述量の増大,および表明間の依存関係の複雑化が問題となる.我々はアスペクト指向の考え方を用いて横断的関心事を含む表明をモジュール化する方式を考案し,それに基づく仕様記述言語Moxaを設計・実装した.従来方式ではコンポーネントあたり数千行にわたるような仕様を,Moxaを用いることでモジュールあたり数十行程度に抑えることができ,かつ変更も容易であることを示した.本研究課題における成果は,(1)プロセス代数にもとづくコンポーネントのポリシー記述形式とその強制系,および(2)アスペクト指向にもとづくスケーラブルなコンポーネント間の整合性検査方式の2つに分類することができる.(1)ポリシー記述形式とその強制系:初年度はプロセス代数を基礎とするポリシー記述形式の設計を行い,それによって記述されたポリシーを強制するためのシステム(以下,ポリシー強制系と呼ぶ)Taurus-1を実装した.我々はこれをF.Schneiderらによるポリシー強制の定式化手法にもとづいてモデル化してその性質を調べる事で,従来のセキュリティオートマトンでは表現できなかった,ある種の情報流に関するポリシーが表現できることを示した.(2)スケーラブルなコンポーネントの整合性検査方式:契約による設計(Design by Contract, DbC)は,コンポーネントの外部仕様を表明と呼ばれる論理式の集まりで表現するものであり,コンポーネントの仕様記述と整合性検査に有効とされている.しかしコードの規模が大きくなるにつれて,表明の記述量の増大,および表明間の依存関係の複雑化が問題となる.我々はアスペクト指向の考え方を用いて横断的関心事を含む表明をモジュール化する方式を考案し,それに基づく仕様記述言語Moxaを設計・実装した.従来方式ではコンポーネントあたり数千行にわたるような仕様を,Moxaを用いることでモジュールあたり数十行程度に抑えることができ,かつ変更も容易であることを示した.本年度はプロセス代数を基礎とするポリシー記述形式の設計を行い,それによって記述されたポリシーを強制するためのシステム(以下,ポリシー強制系と呼ぶ)を実装した.ポリシー強制系は,ポリシー記述(Pとする)と検査対象となるコード(Tとする)を入力とし,ポリシー強制されたコード(T_P)を出力する.T_Pにはあらかじめポリシー強制系によって自己検査コードが埋めこまれている.T_Pは基本的にはTと同じ動作をするが,ポリシーPに違反する動作は自己検査コードによって検出され,実行時に抑制される.我々が設計したポリシー記述形式では,検査対象が実行し得る基本操作(例えばシステムコールやライブラリ呼び出しなど)の系列のうち,実行を許可するもののみを代数的に記述する.具体的には,基本操作を抽象化したアクションを原子操作とし,いくつかの操作系列を結合して新たな操作系列を与える演算子を定義している.実装したポリシー強制系は,入力されたコード中の基本操作のうち,ポリシー記述で検査対象としているものの前後に検査コードを挿入する.検査コードは,有限状態機械を用いてポリシー記述によって許可された実行系列であるか否かを検査する.現時点では,対象はJavaのバイトコードであり,ポリシー強制系はCommom-Lispによって実装されている.さらに我々のポリシー記述形式では,アクション間のデータ依存関係を明示的に記述することで,無関係の動作を検査対象から除くことができる.これによって,現時点では最大60%程度の無駄な検査コードを省くことができた.今後は適応に関する具体的なポリシーの記述をこの形式で表すことを検討し,さらにこの形式で記述できるポリシーの理論的な特徴付けを行うことで,整合性検査方式の実現を行う.後者についてはすでに予備的な結果を得ている.本年度は,(1)前年度の成果であるポリシー記述形式とそれに基づくポリシー強制系の表現能力について明らかにし,(2)アスペクト指向の考え方に基づくコードの整合性検査方式を確立した.これらにより,本研究の目的である,動的なコンポーネントから構成される適応的ソフトウェア構築のための基礎技術を確立したことになる.以下,それぞれについて述べる.(1)ポリシー強制系の表現能力:前年度に設計・実装したポリシー記述/強制系の核となるアイデアは,自己反映の考え方を用いてコンポーネントに検査用のコードを埋め込むことで,コンポーネントが自分自身を検査しつつ動作するところにある.これはポリシー強制の立場からは,検査対象となるコードの情報をある程度事前に知る事ができることに相当する.我々はこれをF.Schneiderらによるポリシー強制の定式化手法にもとづいてモデル化してその性質を調べる事で,従来のセキュリティオートマトンでは表現できなかった,ある種の情報流に関するポリシーが表現できることを示した.

(2)アスペクト指向の考え方に基づくコードの整合性検査方式:契約による設計(Design by Contract, DbC)は,コンポーネントの仕様を表明と呼ばれる論理式の集まりで表現するものであり,コンポーネントの仕様記述に有効とされている.しかしコードの規模が大きくなるにつれて表明の記述量が増大し,さらに表明間の依存関係のため,プログラムのごく一部の変更が他の多くの部分の表明に影響する.これは複数のコンポーネントに共通に表れる性質(横断的関心事)に起因する.我々はアスペクト指向の考え方を用いて横断的関心事を含む表明をモジュール化する方式を考案し,この方式によって前年度扱ったコンポーネントの仕様記述を行った.従来はコンポーネントあたり数千行にわたる表明を本方式によってモジュールあたり数十行程度にでき,かつ変更も容易にできることを示した.
ライフスタイルの変更による地球インパクトの低減化

本研究では、特にライフスタイルの変更が地球へのインパクトの低減化にどれほど有効であるかを解析し、最も有効な変更プログラムが如何なるものかを明らかにすることを目的とする。これまでに、現在の都市レベルや個人レベルでの地球インパクトに、算出根拠となる種々の基礎資料とエネルギーを1つの共通尺度として整理した。そして、個人生活レベルを支える食料、衣服、住居などにおいて、生活必需レベル(Needs)と生活快適レベル(Wants)の観点からライフスタイルを数レベルに類型化し、各製品のLCA(ライフサイクルアナリシス)からシナリオを作成した。さらに、このシナリオをもとに、具体的にライフスタイルと日常製品との関係をアンケート調査によって明らかにした。本年度は、ライフスタイルと環境負荷との関係をエネルギー消費と廃棄物量の面で整理を行った。さらに、都市レベルでのライフスタイルの変更には、都市計画への計画段階からの積極的な住民参加が重要であること。個人レベルのライフスタイルの変更では、家庭内でのエアコンと冷蔵庫の省エネ化や自動車の使用が問題となること。環境重視型の経済構造においては、「物の所有」から「サービスの亨受」が重要な概念となること。なども明らかにした。また、環境家計簿データを用いた暮しの診断システムを実証的に解析することも行った。結論的には、ライフスタイルの変更は、地球インパクトの低減化にかなり有効であるが、大いなる意識変革も必要である。成果の概要本研究は、ライフスタイルの変更が地球へのインパクトの低減化にどれほど有効であるかを解析し、最も有効な変更プログラムが如何なるものかを明らかにすることを目的としている。そのため、本年度はまず現在の日本を含めた先進国のライフスタイルと地球環境との関係を、途上国や過去のそれとの比較論を含めて検討した。すなわち、ライフスタイルを地球環境保全型へと誘導していくために、国および都市レベルの統計調査、アンケートおよび面接調査とともに、廃棄物組成、廃棄物発生構造に関するフィールド調査を行い、住居や生活用品といったライフスタイルを支える財やサービスの購入・使用・廃棄過程を明らかにした。とくにこれまで十分な統計資料のない家庭のライフスタイルと廃棄物発生の関係調査に努めた。さらに現在の都市レベルや個人レベルでの地球インパクトの算出根拠となる種々の基礎資料をエネルギーを1つの共通尺度として整理した。特に、都市レベルでは都市構造解析からのアプローチを行った。そして個人生活レベルを支える食料、衣服、住居などにおいて、生活必需レベル(Needs)と生活快適レベル(Wants)の観点からライフスタイルを数レベルに類型化し、この際のクライテリアとしては生活維持エネルギーや種々の満足水準をとりあげ、それとの関連では比較論を展開するシナリオを作成した。また、ライフスタイル変更プログラムにおいては、環境教育の投資効果を経済的に評価する新しい試みを行っている。次年度以降は、上記のシナリオに基づいてLCA(ライフサイクルアナリシス)の手法も加味して地球インパクトの定量化につとめる予定である。そのため、昨年度はまず現在の日本を含めた先進国のライフスタイルと地球環境との関係を、途上国や過去のそれとの比較論を含めて検討した。本年度は、現在の都市レベルや個人レベルでの地球インパクトに算出根拠となる種々の基礎資料をエネルギーを1つの共通尺度として整理し、個人生活レベルを支える食料、衣服、住居などにおいて、生活必需レベル(Needs)と生活快適レベル(wants)の観点からライフスタイルを数レベルに類型化し、各製品のLCA(ライフサイクルアナリシス)からシナリオを作成した。このシナリオをもとに具体的にライフスタイルと日常製品との関係をアンケート調査によって明らかにした。また、一方では家電製品を中心として各製品ごとのエネルギーのLCAを文献調査を含めてこころみた。さらに先進国のライフスタイル構造を明らかにするため日本と英国において、家系消費支出と環境負荷(Co_2排出量など)との関係を明らかにした。なども明らかにした。また、環境家計簿データを用いた暮しの診断
土壌有機物の安定化－その過程と実体の追求

土壌有機物(SOM)量を高く維持することは、持続的な農業と環境(地球温暖化対策)両面において重要であり、そのためにはSOMを安定化する機構の発現が不可欠である。本研究は、SOMの安定化過程とその実体を、腐植物質および蓄積形態の異なる土壌有機炭素(SOC)の生成(形成)過程の解析およびSOMの構造と分解性との関係の解析から追求することを目的とする。具体的には、モデル前駆体からの腐植物質生成過程の解析、遊離型SOC間、遊離型と隔離型SOCの滞留時間の違いに対する構造特性の寄与の評価、および結合型SOCの形成過程特に結合型ヒューミンの構造特性の解明を行う。