hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張フラクショナルビュー方式立体表示画像のネット配信

縞の太さは、LCDの画素ピッチとLCDの凸レンズピッチとの比率に依存し、その値によっては、縞が細かくなって目立たない場合がある。しかしEFV方式では、既製のLCDと既製のフライアイレンズを自由に組合せられることが特徴であるため、その比率を選べないことが前提になっている。そこで新たな解決策として、フライアイレンズをLCDに対して傾斜させることにより、フライアイレンズとLCDの画素との干渉によって生じるモアレを低減する方法を提案し、シミュレーションと実験により有効性を示した。この成果はコンピュータ用ディスプレイの専門学会であるSID2011で発表した。次に、ネット配信に関しては、スタジオの外でも容易に3Dの撮影が可能なよう、3D撮影用カメラの小型軽量化を行った。従来は金属製フレームの一端にカメラを、別な端に撮影用フライアイレンズを取り付けていたので、大型で重いだけでなく、フレームの振動により画像が揺れる問題があった。そこでフライアイレンズを筒の一端に組み込み、その筒をカメラのレンズの先端に取り付けることで、フレームを省いた。さらに、フレネルレンズの片面に金属を真空蒸着してミラーを形成した「フレネルミラー」を用いて、インテグラルフォトグラフィ画像を、横方向だけでなく縦方向の視差を伴いつつ、あたかも空中に浮いているかのように表示する新しい立体表示方式を提案し、実験により立体視が可能であることを示し、ICIPT2011とIEEE VR 2012で発表した。
新規DNA切断分子の創製と反応

天然有機化合物による核酸の化学修飾の研究は有機小分子による分子認識機構を解明するとともに、核酸の構造と核酸の生物学・医学的機能の関係を分子構造レベルで理解する上で必須である。さらに、この知見は発癌・制癌の初期過程の研究に対して基礎的情報を提供するものである。本研究では、動植物より得られた生物活性化合物に関して有機生物化学的研究を行う。食用植物ワラビの発癌物質プタキロサイドから誘導される究極発癌物質は、DNAを塩基選択的にアルキル化し、切断する。そこで、合成テトラヌクレオチドを用いて、究極発癌物質によるDNA切断反応を行い、生成物を有機化学および生物化学的手法を用いて検討した結果、(i)プリン塩基の特定の位置がアルキル化されると、(ii)脱プリン反応が起こり、さらに(iii)生成するデオキシリボース部のβ脱離反応によってヌクレオチド鎖が切断されるという反応機構が明らかとなった。また、わらびの究極発癌物質の構造に基づいて安定な人工類縁物質を設計・合成し、これらが天然品と同程度のDNA切断機能を有することを明らかにした。Wrangelia属の海藻より単離されたトリブロモアセトアミド化合物は付着性細菌の増殖阻害活性を有するとともに腫瘍細胞に対して細胞毒性や抗ウイルス活性を有する。この化合物の人工類縁体を合成し、構造活性相関およびin vivo生物活性試験の検討を行った。この化合物の生物活性を検討するために、人工類縁体を用いて、生体分子(アミノ酸、タンパク質、DNA)との反応を検討する予定である。
フッ素修飾基の導入による超臨界二酸化炭素に対する溶解度の促進

本研究は、超臨界二酸化炭素に対する含フッ素化合物の溶解度に及ぼすフッ素修飾基の影響を明らかにすることを目的とし、溶解度測定を系統的に行い分子シミュレーションにより考察を加え、次の成果を得た。ヒドロホルミル化触媒として用いられているRh錯体の超臨界二酸化炭素に対する溶解度測定を行った。配位子として、トリフェニルポスフィン(TTP)、トリス(p-トリフルオロメチルフェニル)ボスフィン(TTFMPP)を選択した。赤外吸収スペクトル分光法により超臨界二酸化炭素中の溶質濃度を決定した。配位子ならびにRh錯体の溶解度は、フッ素修飾されたTTFMPPおよびRh-TTFMPPいずれも、フッ素修飾されていないTPP、Rh-TPPより増大することが確認された。含フッ素化合物のモデル物質として、2-,3-トリフルオロメチル安息香酸を選択し、昇華圧測定を行った。本測定では、あらかじめ平衡セル中に含フッ素化合物を仕込み、平衡状態に達した後、気相濃度を紫外可視分光法により決定し、理想気体の式より昇華圧を決定した。その結果、満足な昇華圧データが蓄積された。また、2-,3-トリフルオロメチル安息香酸の昇華圧は314K付近で交差することが示された。超臨界二酸化炭素+含フッ素化合物の分子動力学(MD)シミュレーションを行い、考察を加えた。2-,3-,4-トリフルオロメチル安息香酸および2-,3-,4-メチル安息香酸を溶質とした系で計算を行った。その結果、トリフルオロメチル安息香酸分子内のトリフルオロメチル基に二酸化炭素分子が集まる(溶媒和する)ため、フッ素修飾化合物の溶解度が増大することが明らかになった。以上より、溶解度促進にフッ素の導入が有効であること、その原因は溶媒和にあることが明らかとなった。紫外可視分光光度計(UV装置)を組み込んだ固体物質の昇華圧測定装置を作製した。測定にあらかじめ光学セル内に試料を仕込んでおき、光学セルを設定温度に加温した恒温槽内に設置した。また工学セルに連結させた注射器により、セル内へ微風を送り気相を撹拌した。平衡状態に達したことを確認した後、気相における物質濃度をUV装置により測定した。理想気体の状態方程式を用いて得られた物質濃度より昇華圧を決定した。始めに、昇華圧データが報告されているナフタレンの測定を行い、得られた測定結果と文献値が一致したことから、本研究で作製した昇華圧測定装置の健全性を確認した。次にフッ素化合物として2-トリフルオロメチル安息香酸、3-トリフルオロメチル安息香酸を選択し、測定を302.82-333.03Kで行った。310Kより低温域では3-トリフルオロメチル安息香酸の昇華圧が高く、310Kより高温域では2-トリフルオロメチル安息香酸の昇華圧が高い結果となった。本研究で得られた昇華圧データをClausius-Clapeyron式を用いて相関した。2-トリフルオロメチル安息香酸、3-トリフルオロメチル安息香酸の両物質について、相関結果は測定結果と良好な一致を示した。また、得られた昇華圧測定データを用いてClausius-Clapeyron式より各物質の昇華熱を求めた。2-トリフルオロメチル安息香酸、3-トリフルオロメチル安息香酸の昇華熱はそれぞれ、60.9、38.6kJ/molとなり、2-トリフルオロメチル安息香酸の方が大きな値を示した。

昇華熱の結果より、2-トリフルオロメチル安息香酸の結晶構造がより安定であることが示唆された。循環型装置を用いて、ヒドロホルミル化触媒として用いられているRh錯体の超臨界二酸化炭素に対する溶解度測定を行った。配位子として、トリフェニルホスフィン(TTP)、トリス(p-トリフルオロメチルフェニル)ホスフィン(TTFMPP)を選択した。赤外吸収スペクトル分光法により超臨界二酸化炭素中の溶質濃度を決定した。配位子ならびにRh錯体の溶解度は、フッ素修飾されたTTFMPPおよびRh-TTFMPPいずれも、フッ素修飾されていないTPP、Rh-TPPより増大することが確認された。これより、フッ素の導入が溶解度増大に有効であることが示された。前年より継続して、含フッ素化合物のモデル物質として、2-,3-トリフルオロメチル安息香酸を選択し、昇華圧測定を行った。本測定では、あらかじめ平衡セル中に含フッ素化合物を仕込み、平衡状態に達した後、気相濃度を紫外可視分光法により決定し、理想気体の式より昇華圧を決定した。その結果、満足な昇華圧データが蓄積された。また、2-,3-トリフルオロメチル安息香酸の昇華圧は314K付近で交差することが示された。超臨界二酸化炭素+含フッ素化合物の分子動力学(MD)シミュレーションを行い、含フッ素化合物周りの溶液構造について考察した。含フッ素化合物として、2-,3-,4-トリフルオロメチル安息香酸を選択した。さらに、2-,3-,4-メチル安息香酸を溶質とした系での計算を行い、フッ素修飾されている2-,3-,4-トリフルオロメチル安息香酸の結果と比較した。その結果、トリフルオロメチル安息香酸分子内のトリフルオロメチル基に二酸化炭素分子が集まる(溶媒和する)ため、フッ素修飾化合物の溶解度が増大することが明らかになった。
気液隔膜における生体分子とガス分子の相互作用に基づく超高感度ガスセンサ

補酵素としてビタミンの一種である酸化型のニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)を電子受容体として各種の基質を酸化触媒するとともに還元型であるNADHを生成する各種の脱水素酵素を用いたバイオセンサ(NADH依存型バイオセンサ)を開発した。特に、反応生成物を再度酸化し、NADHを化学的に増幅する手法などを検討し、ホルムアルデヒドガスをサブppbレベルの高感度にて計測可能とした。また光触媒反応による環境ホルムアルデヒド低減のリアルタイム計測など、実用展開に向けた試みについても検討を行った。この結果、環境管理に向けた応用の可能性と、多様な成分への展開についての可能性が示唆された。本研究では、個人レベルで生活環境における各種化学物質のその場計測を可能とし、環境医学的な見地から健康的な生活環境の構築を支援するためのガス計測デバイスの開発を行った。タンパク質の基質特異性にもとづく高い選択性を特徴とするガスセンサを開発し、その高感度化に向けた検討を行うとともに、当該システムの応用展開の可能性について検討した。モデル成分としてこれまで検討してきたホルムアルデヒドの高感度計測に加え、酵素反応において電子受容体として酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)を利用しうるさまざまな酵素反応系について、分光学的手法、電気化学的手法の双方を比較しながら、幅広い医学・健康科学的応用と高感度計測について模索した。本センサでは、基質となる計測対象の分子を脱水素酵素反応によって酸化し、その際に生じる還元型のNADHを検出する。つまり、本質的にはNADHセンサである。そこでこれまで最も高感度に計測できている蛍光検出法については、光源用の電源の安定化などにより最適化を図るとともに、吸光度、電気化学法についても比較検討を行った。この結果、蛍光検出では概ね最適化が進んで10nM程度のNADHが検出可能であるのに対し、吸光度と電気化学計測による測定では、共に1uM程度が検出限界であった。ただし、電極を用いた計測では今後の最適化により蛍光と同等以上の感度でNADHを計測できる可能性も残されている。ガスセンサとしての感度の向上に関しては、サブppbレベル(100ppt程度)にて応答出力が確認され、目標値は概ね達成された。また環境ガス計測に加えて乳酸およびコルチゾールなど、生体由来成分についても応用できるか評価した。この結果、乳酸については明瞭な出力応答が確認された。セロトニンなど神経伝達物質の多くは酸化反応によってアルデヒドとなるため、今後応用の可能性が考えられる。タンパク質である酵素の基質特異性を利用しガス中の対象成分と反応させることで、感度とガス選択性に優れた生化学式のガスセンサを開発した。本センサの性質上、最も重要な要素は感応部の構造である。本年度は、まず感応部の構造としてガラスやプラスチック材料にてマイクロフローセルを作製した。酵素を固定化したガス感応膜にフローチャネルを介してホルムアルデヒドの検出に必要な酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)を含むリン酸緩衝液を供給することを検討した。検討の結果、PMMA及びシリコーンを同心円状に配したフローセルを用い、光ファイバプローブに装着することで適切な動作を得ることができた。このフローセルに、2ーメタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンと2エチルヘキシルメタクリレートの共重合体を用いてホルムアルデヒド脱水酵素を固定化した多孔質膜を装着し、感応部を構成したところ、ホルムアルデヒドガスの供給により、NAD+が還元され、NADHを生成することが確認された。このNADHの検出感度を向上させる方法についても取り組んだ。複数のLEDを独立制御可能な光源を開発し、4灯のLEDより励起光を光ファイバプローブに導入する光ファイバ光学系を構築した。プローブ近傍にて発生したNADHの蛍光を同軸にて光電子増倍管に導入し、計測することでガスの高感度検出(サブppbレベル)を可能とした。なお、将来的には複数の蛍光試料を同時検出する事も可能である。研究実施計画に沿って研究を推進し、結果的に当初想定された成果が得られサブppbレベルのガス検出の見通しを得た。セルの構造に関しては、当初単一の材料で構成する予定であったが、この方法ではガスの取り込みや反応生成物の除去に課題があり、二つの材料を用いることで解決した。本年度開発したフローセル構造を中心に、高感度なガスセンサの可能性について検討する。反応系の改良では、FALDHの反応生成物として、NADHと同時に1分子のギ酸が生ずる点に注目し、これをギ酸脱水素酵素にて触媒することで、更に1分子のNADHを生成する。つまり、この複合酵素系にて、1分子のホルムアルデヒドに対して最大2分子のNADHが生成し感度の向上を図る。また本年度の研究を実施する過程で、NADHの高感度検出について、電極法を用いることで口腔内に含まれるいくつかの生体成分を計測のに有効であることがわかってきている。

これについても今後基礎的な評価を加えることとする。年度末における生化学実験試薬の残量を鑑み、21,505円を次年度に使用することとした。この額については、上記推進方策に示したタンパク質試薬の購入に充当する。
環境負荷を考慮した信号パラメータ最適化ツールの開発と検証

信号制御を最適化する際には,多くの場合,信号による遅れ時間の最小化に主眼がおかれ,排出ガス量を最小にするという観点での最適化については,それが遅れ時間最小化とほぼ同じ制御であるだろうという考えもあり,ほとんど考えられてこなかった.しかしながら,今後は環境問題への配慮を重視した交通制御の必要性が高まっている.そこで,本研究では,AVIやプローブカーなどの新しい交通状況モニタリングツールを利用し,さらに環境負荷を考慮した信号パラメータ最適化ツールの開発を行う.具体的には,1)新しい観測技術を利用した信号制御システムの構築,2)交通流が環境へ与える影響の把握,3)環境負荷を考慮した信号制御システムの構築を行い,それぞれに以下に示す研究成果を得た.1)AVI,移動式簡易車両感知器,プローブカーなどから獲得されるオンライン・オフラインの精度の高い交通状況観測結果を利用して,より適切に信号制御を実施する方法論を確立し,その有効性を確認した.2)主としてプローブカーから獲得される車両軌跡情報を用いて,より正確に環境に影響を与える排出量を推定する方法を提案した.3)C02排出量最小化を制御目標とする信号制御と遅れ時間最小化を制御目標とする信号制御が互いに異なることを示した後,(1)(2)の成果を取り込みつつ,C02排出量を最小化する信号制御手法を提案し,提案する制御手法を導入した場合のC02削減量を定量的に評価した.信号制御を最適化する際には,多くの場合,信号による遅れ時間の最小化に主眼がおかれ,排出ガス量を最小にするという観点での最適化については,それが遅れ時間最小化とほぼ同じ制御であるだろうという考えもあり,ほとんど考えられてこなかった.しかしながら,今後は環境問題への配慮を重視した交通制御の必要性が高まっている.そこで,本研究では,AVIやプローブカーなどの新しい交通状況モニタリングツールを利用し,さらに環境負荷を考慮した信号パラメータ最適化ツールの開発を行う.具体的には,1)新しい観測技術を利用した信号制御システムの構築,2)交通流が環境へ与える影響の把握,3)環境負荷を考慮した信号制御システムの構築を行い,それぞれに以下に示す研究成果を得た.1)AVI,移動式簡易車両感知器,プローブカーなどから獲得されるオンライン・オフラインの精度の高い交通状況観測結果を利用して,より適切に信号制御を実施する方法論を確立し,その有効性を確認した.2)主としてプローブカーから獲得される車両軌跡情報を用いて,より正確に環境に影響を与える排出量を推定する方法を提案した.3)C02排出量最小化を制御目標とする信号制御と遅れ時間最小化を制御目標とする信号制御が互いに異なることを示した後,(1)(2)の成果を取り込みつつ,C02排出量を最小化する信号制御手法を提案し,提案する制御手法を導入した場合のC02削減量を定量的に評価した.信号制御を最適化する際には,多くの場合,信号による遅れ時間の最小化に主眼がおかれ,排出ガス量を最小にするという観点での最適化については,それが遅れ時問最小化とほぼ同じ制御であるだろうという考えもあり,ほとんど考えられてこなかった.しかしながら,今後は環境問題への配慮を重視した交通制御の必要性が高まっている.そこで,本研究では,プローブカーとどこにでも持ち運びが容易かつ設置・除去が容易な簡易車両感知器を利用した,環境負荷を考慮した信号パラメータ最適化ツールの開発を行い,1計測される交通データの精度の検証,2上記データを利用して交通状況を再現するシミュレーションモデルの開発,3プローブデータ等を用いてCO2排出量を計算する方法論を確立した.1計測される交通データの精度検証を行い,車両感知器によって飽和交通流率を計測することに関しては,精度に課題を残す結果となったが,交通量を計測する際には感知器データの精度は調査員の交通量計測結果と比較して良好であり,十分に高い精度でデータを獲得出来ることを確認した.2交通状況を再現するシミュレーションモデルを構築し,実データを用いて,シミュレーションモデルの現状再現性を確認した.3プローブカーの走行データに基づき,シミュレーションによる出力結果からCO2排出量を推計する方法を構築した.さらに,実データにシミュレーションモデルを適用し,遅れ時間を最小化する信号制御CO2排出量を最小化する信号制御とでは,その制御方法が異なることも確認した.信号制御を最適化する際には,多くの場合,信号による遅れ時間の最小化に主眼がおかれ,排出ガス量を最小にするという観点での最適化については,それが遅れ時間最小化とほぼ同じ制御であるだろうという考えもあり,ほとんど考えられてこなかった.しかしながら,今後は環境問題への配慮を重視した交通制御の必要性が高まっている.そこで,本研究では,プローブカーとどこにでも持ち運びが容易かつ設置・除去が容易な簡易車両感知器を利用した,環境負荷を考慮した信号パラメータ最適化ツールの開発を行い,1)計測される交通データの精度の検証,2)上記データを利用して交通状況を再現するシミュレーションモデルの開発,3)プローブデータ等を用いてCO2排出量を計算する方法論を確立,4)構築したツールを利用した場合のCO_2削減量について実データに基づいた定量的な評価を行った.1)計測される交通データの精度検証を行い,車両感知器によって飽和交通流率を計測することに関しては,精度に課題を残す結果となったが,交通量を計測する際には感知器データの精度は調査員の交通量計測結果と比較して良好であり,十分に高い精度でデータを獲得出来ることを確認した.2)交通状況を再現するシミュレーションモデルを構築し,実データを用いて,シミュレーションモデルの現状再現性を確認した.

3)プローブカーの走行データに基づき,シミュレーションによる出力結果からCO_2排出量を推計する方法を構築した.4)(3)で構築した推計方法に基づき,CO_2排出量を最小化するような信号制御を行った場合のCO_2削減量を定量的に評価した.
幼児における体格・体組成と生活習慣因子との関連性

本研究は幼児を対象として食事・身体活動を中心とした生活習慣因子と体格・体組成の変化との関連性を評価することにより、幼児期の脂肪の急増および体組成の変化に影響を及ぼす生活習慣因子について解明する。具体的には1体組成の測定から体脂肪率および筋量を算出し生活習慣因子との関連について調査する。2BMIの変化に関連する生活習慣因子を同定するとともに、BMIの急増に働くメカニズムについて提唱する。
アミノポリホスホン酸のCo(III)錯体の構造と反応の研究

これまで,置換活性な錯体においてアミノポリホスホン酸の金属錯体が,今までに知られているキレ-ト化合物と全く異なった配位様式をとることを明らかにしてきた.本研究においては,置換不活性な金属イオンであるコバルト(III)を用いて,このように特異な構造を持つ錯体を実際に合成・単離し,その反応性および分子構造を明らかにした.窒素原子を一原子のみ有する一連のアミノポリホスホン酸,NTMP(N(CH_2PO_3H_2)_3),MIDMP(CH_3N(CH_2PO_3H_2)_2)およびDMAMP((CH_3)_2NCH_2PO_3H_2)について調べた.コバルト(III)錯体としては,主に配位可能な位置の数が2であるCO(en)_2を用いた.いろいろな条件下で,コバルト錯体をアミノポリリン酸配位子と反応させNMRスペクトルより,反応生成錯体の生成化学種,生成比,生成速度を求めた.このようにして得られた錯体をHPLCで分離・単離し,NMRスペクトル,可視紫外スペクトルのpH変化の測定により,各プロトン付加化学種の化学シフト,電子スペクトルおよび酸解離定数を求めた.これらの結果よりこれらの反応ではこれまで報告例のない,ホスホン酸基の酸素のみが配位した構造の錯体のみが生成することが明らかとなった.0,02座配位錯体では8員環の構造が得られ,これまでの置換活性錯体で報告してきた構造が確認された.また,反応中間体として0単座の錯体が単離された.この錯体においてはコバルトの配位水からのプロトン脱離,水素結合等,詳細な構造の知見が得られた.配位可能な位置の数が1であるCo(en)_2(NH_3)との錯体では,Co(en)_2ー0単座中間体と同じ配位様式の錯体が得られ,これまでの推定構造を確認する結果が得られた.これまで,置換活性な錯体においてアミノポリホスホン酸の金属錯体が,今までに知られているキレ-ト化合物と全く異なった配位様式をとることを明らかにしてきた.本研究においては,置換不活性な金属イオンであるコバルト(III)を用いて,このように特異な構造を持つ錯体を実際に合成・単離し,その反応性および分子構造を明らかにした.窒素原子を一原子のみ有する一連のアミノポリホスホン酸,NTMP(N(CH_2PO_3H_2)_3),MIDMP(CH_3N(CH_2PO_3H_2)_2)およびDMAMP((CH_3)_2NCH_2PO_3H_2)について調べた.コバルト(III)錯体としては,主に配位可能な位置の数が2であるCO(en)_2を用いた.いろいろな条件下で,コバルト錯体をアミノポリリン酸配位子と反応させNMRスペクトルより,反応生成錯体の生成化学種,生成比,生成速度を求めた.このようにして得られた錯体をHPLCで分離・単離し,NMRスペクトル,可視紫外スペクトルのpH変化の測定により,各プロトン付加化学種の化学シフト,電子スペクトルおよび酸解離定数を求めた.これらの結果よりこれらの反応ではこれまで報告例のない,ホスホン酸基の酸素のみが配位した構造の錯体のみが生成することが明らかとなった.0,02座配位錯体では8員環の構造が得られ,これまでの置換活性錯体で報告してきた構造が確認された.また,反応中間体として0単座の錯体が単離された.この錯体においてはコバルトの配位水からのプロトン脱離,水素結合等,詳細な構造の知見が得られた.配位可能な位置の数が1であるCo(en)_2(NH_3)との錯体では,Co(en)_2ー0単座中間体と同じ配位様式の錯体が得られ,これまでの推定構造を確認する結果が得られた.
写真を用いた雲のモデリング

屋外景観の画像生成(レンダリング)において,雲は重要な要素の一つである.雲の形状をモデリングするための手法はいままでに数多く提案されてきたが,写実的な3次元の雲を生成することは未だに挑戦的な研究課題である.本研究では,1枚の写真から雲のボリュームテクスチャを自動的にモデリングする手法を提案する.入力データとして,雲の写真と流体シミュレーションによって生成した例示となる雲のボリュームテクスチャ(以降,例示ボリュームと呼ぶ)を用意する.出力となる雲のボリュームテクスチャは,レンダリング結果が入力写真と類似するように例示ボリュームから合成する.本研究により,雲のボリュームテクスチャ生成を大幅に簡略化することで,コンテンツ制作の一助となることを目標とする.H28年度までにプロトタイプシステムを作成し,基盤となるシステムは開発をしたが,いくつかの問題点が明らかになった.まず,雲の外観を再現するためには,雲内部で複数回散乱する光である多重散乱光を考慮する必要があるが,計算コストが高いためプロトタイプシステムでは導入していない.また,正面からレンダリングした画像は入力写真と類似しているが,側面から見ると不自然な形状をしているという問題がある.H30年度は,雲の多重散乱光の輝度計算を効率的に行うための手法として,引き続き多光源レンダリング法の開発を行った.また,雲の写真から雲の形状を推定するための開発を始めた.屋外景観の画像生成(レンダリング)において,雲は重要な要素の一つである.雲の形状をモデリングするための手法はいままでに数多く提案されてきたが,写実的な3次元の雲を生成することは未だに挑戦的な研究課題である.本研究では,1枚の写真から雲のボリュームテクスチャを自動的にモデリングする手法を提案する.入力データとして,雲の写真と流体シミュレーションによって生成した例示となる雲のボリュームテクスチャ(以降,例示ボリュームと呼ぶ)を用意する.出力となる雲のボリュームテクスチャは,レンダリング結果が入力写真と類似するように例示ボリュームから合成する.本研究により,雲のボリュームテクスチャ生成を大幅に簡略化することで,コンテンツ制作の一助となることを目標とする.本年度は,基盤となるシステムの開発を行い,基礎実験を行った.例示ボリュームとなる流体シミュレーションの実装,例示ボリュームデータの作成,ボリュームテクスチャの合成プログラム,ボリュームデータから雲をレンダリングする基盤プログラムの作成を行った.また,高精細な雲の画像を効率的にレンダリングするためには,雲内部で複数回散乱した光である多重散乱光を考慮する必要がある.しかしながら,多重散乱光の計算は計算コストが高いことが知られており,本手法にそのまま組み込むことは難しい.そこで,多重散乱光を効率的に計算する手法の一つである多光源レンダリング法に着目し,多光源レンダリング法を用いて関与媒質をレンダリングするための手法の研究も行っている.本研究は良好な結果を得ているが,生成された雲のボリュームを別の視点からレンダリングした結果が満足いくものではなく,また低解像度ボリュームにしか対応していないなど,問題点が明らかになった.今後これらの問題点を解決していく.屋外景観の画像生成(レンダリング)において,雲は重要な要素の一つである.雲の形状をモデリングするための手法はいままでに数多く提案されてきたが,写実的な3次元の雲を生成することは未だに挑戦的な研究課題である.本研究では,1枚の写真から雲のボリュームテクスチャを自動的にモデリングする手法を提案する.入力データとして,雲の写真と流体シミュレーションによって生成した例示となる雲のボリュームテクスチャ(以降,例示ボリュームと呼ぶ)を用意する.出力となる雲のボリュームテクスチャは,レンダリング結果が入力写真と類似するように例示ボリュームから合成する.本研究により,雲のボリュームテクスチャ生成を大幅に簡略化することで,コンテンツ制作の一助となることを目標とする.H28年度までにプロトタイプシステムを作成し,基盤となるシステムは開発をしたが,いくつかの問題点が明らかになった.まず,雲の外観を再現するためには,雲内部で複数回散乱する光である多重散乱光を考慮する必要があるが,計算コストが高いためプロトタイプシステムでは導入していない.また,正面からレンダリングした画像は入力写真と類似しているが,側面から見ると不自然な形状をしているという問題がある.H29年度は,雲の多重散乱光の輝度計算を効率的に行うための手法として,多光源レンダリング法の開発を行った.仮想的な線光源であるVirtual Ray Lightを用いて関与媒質をレンダリングする手法を提案した.多重散乱の考慮に関しては,基盤となる関与媒質レンダリングプログラムの開発を行っている.しかしながら,関与媒質を均質と仮定しており,雲のような場所ごとに密度が変わる非均質な関与媒質に適応できていない.また,側面から見た雲の不自然さの解決に関しては,着手できていない.屋外景観の画像生成(レンダリング)において,雲は重要な要素の一つである.雲の形状をモデリングするための手法はいままでに数多く提案されてきたが,写実的な3次元の雲を生成することは未だに挑戦的な研究課題である.本研究では,1枚の写真から雲のボリュームテクスチャを自動的にモデリングする手法を提案する.入力データとして,雲の写真と流体シミュレーションによって生成した例示となる雲のボリュームテクスチャ(以降,例示ボリュームと呼ぶ)を用意する.出力となる雲のボリュームテクスチャは,レンダリング結果が入力写真と類似するように例示ボリュームから合成する.本研究により,雲のボリュームテクスチャ生成を大幅に簡略化することで,コンテンツ制作の一助となることを目標とする.H28年度までにプロトタイプシステムを作成し,基盤となるシステムは開発をしたが,いくつかの問題点が明らかになった.

まず,雲の外観を再現するためには,雲内部で複数回散乱する光である多重散乱光を考慮する必要があるが,計算コストが高いためプロトタイプシステムでは導入していない.また,正面からレンダリングした画像は入力写真と類似しているが,側面から見ると不自然な形状をしているという問題がある.H30年度は,雲の多重散乱光の輝度計算を効率的に行うための手法として,引き続き多光源レンダリング法の開発を行った.また,雲の写真から雲の形状を推定するための開発を始めた.平成29年度は,例示ボリュームデータから大まかな雲の形状を抽出することで,視点を変えて見た際の不自然さを軽減することを目標とする.また,引き続き多光源レンダリング法により関与媒質の多重散乱光を効率的に計算する手法の研究開発を行う予定である.シミュレーションによって雲の密度データを作成し,ある視点からレンダリングした雲の画像と雲の奥行き画像を学習し,雲の入力画像に対して,奥行き画像を機械学習によって推測するシステムの開発を予定している.
インターネットにおける対人行動戦略の多様性とその原因－社会生態学的アプローチ

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ナノ粒子触媒による14族有機金属化合物の高効率ワンポット合成の開発

14族有機金属化合物(Si, Ge, Sn)は合成中間体や医薬品・機能性材料のビルディングブロックとして有用な化合物群であり、これらは通常、有機リチウム試剤やGrignard試剤に代表される有機金属反応剤により合成される。本研究ではヒドロシランとハロゲン化アリール間のカップリング反応の開発を行った。具体的には、1級3級の14族化合物(REH_3, R_2EH_2, R_3EH:E=Si, Ge)に触媒と塩基の存在下、ヨウ化アリールを反応させ、ワンポットで対応するアリール化体を合成することができた。触媒としてはナノ金属触媒(擬均一系触媒)、錯体触媒(均一系触媒)、固定化触媒(不均一系触媒)などを詳細に調査し、パラジウム錯体Pd(P(P(t-Bu)_3)_2)を用いた時に最も良い結果を与えた。使用する溶媒や塩基、そして反応温度にも本反応の反応収率は大きく影響し、溶媒はテトラヒドロフランまたはジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒、塩基はジイソプロピルエチルアミンなどの有機アミンを用い、室温(25°C付近)で反応させた時に最も良い結果を与え、高収率で様々なアリール化体を合成できた。この手法を用いてこれまで合成が困難であった、トリス(トリメチルシリル)シランのアリール化も行い、効率の良い青色発光化合物の合成にも成功した。また農薬として多用されるフルシラゾールの短工程合成にも成功した。本反応によって合成された新規化合物は100種類以上にのぼり、光学材料や生理活性を示す医薬品の合成に有用な手法である事を実証した。14族有機金属化合物(ケイ素、ゲルマニウム、スズ)は合成中間体や医薬品・機能性材料のビルディングブロックとして有用な化合物群である。これらは通常、有機リチウム試薬、Grignard試剤などに代表される1族または2族有機金属反応剤により合成される。しかしながらこの手法では水酸基、アミノ基、シアノ基など反応活性な官能基が存在していると目的とする反応が全く進行しない。本研究ではこの欠点を打破するため、触媒を用いて14族水素化物を原料とした新規カップリング反応を検討した。具体的には1級の14族水素化物とハロゲン化アリール間のカップリング反応の開発を行った。触媒としてはtert-ブチルボスフィンで構造修飾した0価のパラジウム錯体を用い、塩基としてジイソプロピルエチルアミン、溶媒としてテトラヒドロフランを使用した時に最も良い結果を与え、室温において収率4080%程度で様々なアリール化体を合成できた。加えて冒頭で挙げた官能基制限性の欠点も本反応には見られなかった。本反応の特徴は段階的に反応が進行する点にあり、反応基質であるハロゲン化アリールの量を変化させることで2級、3級そして4級の対応するアリール化体を単離することもできた。また、様々なパラジウム錯体を単離し、反応メカニズムに対する考察を行った。ヒドロシランのアリール化はケイ素-水素結合に対するパラジウムの酸化的付加、続いてハロゲン化アリールのシグマボンドメタセシスを経由し、塩基による脱プロトン化により進行している事を明らかにした。14族有機金属化合物(Si,Ge,Sn)は合成中間体や医薬品・機能性材料のビルディングブロックとして有用な化合物群であり、これらは通常Grignard試剤に代表される1族または2族有機金属反応剤により合成される。具体的には、1級14族化合物または2級14族化合物(REH_3,REH_2:E=Si,Ge)に触媒と塩基の存在下、1当量のヨウ化アリールを2日間反応させ、続いて1当量の別種のヨウ化アリールを反応させることにより、ワンポットで対応するアリール化体を合成することができた。触媒としてはデンドリマーで保護したナノ金属触媒(擬均一系触媒)、錯体触媒(均一系触媒)、固定化触媒(不均一系触媒)などを詳細に調査し、最終的にtert-ブチルホスフィンで構造修飾したパラジウム錯体を用いた時に最も良い結果を与えることを見い出した。使用する溶媒や塩基、そして反応温度にも本反応の反応収率は大きく影響し、溶媒はテトラヒドロフランまたはジメトキシエタン、塩基はジイソプロピルエチルアミンまたは1,4-ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタン(DABCO)を用い、室温(25°C付近)で反応させた時に最も良い結果を与え、収率5080%で様々な異種集積型アリール化体を合成できた。合成した化合物の殆どが新規化合物であり、本反応は様々な14族有機金属化合物を合成する有力な手法の1つとなる。現在、本反応の応用として、分子内環化反応を利用してシラビシクロ環骨格の合成に着手している。

触媒としてはナノ金属触媒(擬均一系触媒)、錯体触媒(均一系触媒)、固定化触媒(不均一系触媒)などを詳細に調査し、パラジウム錯体Pd(P(P(t-Bu)_3)_2)を用いた時に最も良い結果を与えた。使用する溶媒や塩基、そして反応温度にも本反応の反応収率は大きく影響し、溶媒はテトラヒドロフランまたはジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒、塩基はジイソプロピルエチルアミンなどの有機アミンを用い、室温(25°C付近)で反応させた時に最も良い結果を与え、高収率で様々なアリール化体を合成できた。この手法を用いてこれまで合成が困難であった、トリス(トリメチルシリル)シランのアリール化も行い、効率の良い青色発光化合物の合成にも成功した。また農薬として多用されるフルシラゾールの短工程合成にも成功した。本反応によって合成された新規化合物は100種類以上にのぼり、光学材料や生理活性を示す医薬品の合成に有用な手法である事を実証した。
大自由度ネットワーク結合力学系のための位相的計算理論の整備と応用

生命科学などにみられる遺伝子制御ネットワークは,多数のノードからなる大自由度ネットワーク結合力学系として捉えられ、その数学的理解は応用上極めて重要である。計算機性能の向上により,高次元の変数や多くのパラメータを含む微分方程式の数値シミュレーションにより大量の数値テータを得られるようになったが、それを解析して数学的な結果を導くためには,従来の数学解析の手法には限界かあり,新しい発想に基つく理論手法が望まれる。申請者は,位相的方法と計算機援用解析を融合させて力学系の位相的計算理論の研究を進めてきたが、この方法を大自由度ネットワーク結合力学系に適用するために整備・拡張する。
自己形成流動場を利用したダイバータの革新的除熱方法の開発

本研究では複数エルボの連続接続配管下流に形成される旋回流特性をダイバータ冷却に応用するために、流れ場の詳細解析を可視化実験により行い冷却に適する配管レイアウトの選定を試みた。まず立体接続2段エルボ体系でエルボ曲率の流れ場への影響を評価し、曲率の小さいショートエルボが強い旋回流を生成することが分かった。次いでショートエルボを用いた5つの3段エルボ体系で流れ場を評価し、1段目-2段目および2段目-3段目エルボが立体接続の時に2段体系より強い旋回流が生成することを明らかにした。乱流エネルギーなどの乱流統計量は2段エルボ体系が一番大きくなり、今後これらの体系の伝熱性能を実験により確認する予定である。現在計画中のITERでは、ダイバータ部での冷却方法としてねじりテープを挿入して旋回流を発生させるスワール管の導入が検討されている。一方、三次元接続二段エルボの下流では旋回流が発生することが実験的に分かっている。この配管レイアウトにより発生する旋回流をダイバータ冷却へ適応することで、圧損が大きいなどのスワール管の欠点を克服した冷却システムの実現が期待できる。昨年度は三次元接続の二段エルボを用いPIV計測による可視化実験で流動を評価した。また、前倒しで一つの三段エルボ体系で可視化実験を行った。今年度は配管レイアウトで生じる旋回流の更なる最適化を目指し、昨年度では試みていないいくつかの三段エルボ体系にて可視化実験を行い、内部流動を評価した。PIV計測では管壁をアクリル、中を流れる流体をヨウ化ナトリウム水溶液とすることで屈折率を適合させ、詳細な可視化を可能としている。上流側と下流側エルボの組み合わせとしては、S字状、U字状および立体接続の3つがあり、これまでの実験によりそれぞれの接続における流動特性を把握している。三段エルボ下流において強い旋回流が生成される可能性が高いと思われる組み合わせとしては、S字+3D接続など、5つのレイアウトが考えられる。そのうち昨年度実験を行っていない4つの体系を用い実験を行った。三段エルボ体系におけるエルボの組合せでは、立体+立体接続が主流流速の70 %の旋回成分を有する流れが生成され、また下流5Dまで旋回流が大きく減衰しないなど、飛び抜けて強い旋回流を生成することが分かった。加えて乱流エネルギーやレイノルズ応力などの乱流量の評価も行い、伝熱性能の推察を行った。結果として、他段エルボ体系では、立体接続二段エルボもしくは立体+立体接続三段エルボ体系が、高い伝熱性能を有することが期待される。今年度はまず配管レイアウトで発生する旋回流の詳細を明らかにしダイバータ冷却への適用性を評価するために、PIV法を用いた配管内流動の可視化実験を行った。配管レイアウトとして三次元接続の二段エルボおよび三段エルボを用い、管壁をアクリル、中を流れる流体をヨウ化ナトリウム水溶液とすることで屈折率を適合させ、詳細な可視化を可能としている。二段エルボ体系では管軸の曲率半径(R)と管直径(D)の比である曲率半径比(γ=R/D)が同じ90°エルボ2つを三次元的に直接接続し、γ=1.0および1.5のエルボを用いた。入口条件は発達乱流、レイノルズ数はスワール管による除熱実験の研究を参考にし15万と設定した。エルボ下流で発生する旋回流は管壁付近で局所的に大きな速度成分を持ち、その強度は実験を行った下流8D程度まで20 %程度の減衰しかせず、また曲率半径比が小さい方が強くなることが分かった。また流れ水平断面において運動量と熱輸送のアナロジーの観点から評価を行い、平滑管と比較して伝熱促進が期待される箇所が局所的にあることが分かった。3段エルボ体系ではγ=1.0のエルボを用い、3つのレイアウトで実験を行った。その結果、エルボ下流に生成する旋回流の強度は2段エルボ体系の方が1.5倍以上強くなることが分かった。3段エルボ体系では3つのエルボの影響で流れが複雑化し、旋回流が発生しにくくなると考えられる。二段エルボを用いた評価について、当初の予定はほぼ終わっている。

曲率半径比が1.0と1.5のエルボ(既存)では1.0の方が圧倒的に旋回流強度が強いという実験結果であり、その間の1.25のエルボを用いても1.0のエルボを用いた時よりも旋回流強度の増強が見込めなかったため、1.25のエルボを新規で製作して実験することを予定していたが取り止めている。その代わり、次年度に予定していた三段エルボによる可視化実験を前倒しして実施した。発達乱流を入口条件と下二段および三段エルボを用いた実験から、旋回流強度は二段エルボ体系の方が強くなることが分かった。今後は入口条件を偏流などに変えて実験をし、旋回流の特性を評価する。また、流れの可視化をするだけでは実際の伝熱促進の程度の詳細は掴めないため、当初の予定にはなかった伝熱実験の実施を検討している。スワール管を用いた場合の実験も行い、エルボ下流に生成する旋回流との伝熱性能の比較を行うことで、ダイバータ冷却への適用について評価を行うことが重要と考える。エルボ入口流れの条件を、偏流および旋回流に変えるため、偏流板、スワラーを製作する。また伝熱実験のための試験部(スワール管および二段エルボ)をステンレスで製作する。その他の伝熱実験に必要なポンプ、熱源等は、既存のものを用いることで対応する。また、今年度得られた成果を発表するための学会参加費・旅費などにも使用する予定である。
水の電気分解と小型燃料電池による湖底への酸素供給方法

燃料電池と水の電気分解を組み合わせることにより,水素(燃料電池への再利用)・酸素ガス(好気性微生物の活性化のため湖底汚泥へ)の有効利用が可能になり,エネルギ効率の高いコンパクトな酸素供給による水質浄化システムを構築することが本研究の目的である.酸素供給装置の試作;ニッケル板を両極電極とした水の電解による酸素発生装置と水中に溶解させる逆U字管を試作し,長時間運転可能にした.湖水を電解液として直接利用するには技術的困難を伴い,現段階では,KOH電解質溶液を閉じた系で使用している.ベンチスケール湖水浄化実験;作成した装置を模擬ダム湖水に満たされた水槽に設置し,適度な酸素供給を行った場合と貧酸素条件を作り出した場合の溶存酸素濃度,COD,プランクトン量(クロロフィルa),底泥中のバクテリア量(ATP),栄養塩濃度(N, P)を測定・比較し,酸素供給のバイオマスへの影響,水質浄化の可能性を検討した.湖底汚泥からのPの溶出が抑制され,植物プランクトン量が減少することを確かめた.水質指標であるCODについてはわずかに減少する傾向があることが分かった.生態モデルの作成;水質に影響を与えるバイオマス量,栄養塩濃度などをパラメータとした生態モデルを作成し,実験データと比較した.このモデルにより酸素濃度の水質に対する影響を定性的に再現することが出来た.このモデルは富栄養化した湖沼にも適応可能である.この酸素供給装置は富栄養化したダム湖などへの応用が期待される.水質改善のため,貧酸素水層に酸素を供給するコンパクトで高効率な「燃料電池と水の電気分解を組み合わせた酸素供給システム」を開発することが本研究の目的である.燃料電池と水の電気分解を組み合わせることにより,電解槽から発生する水素を燃料電池へ導き再利用して電気エネルギを得る,一方,対極から発生する酸素ガスを逆U字管に導き,酸素リッチな液を湖底汚泥表面へ供給し,好気性微生物を活性化することにより,エネルギ効率の高い水質浄化システムが構築できる可能性がある.研究初年度は以下のことを行った.1.電極材料,イオン交換膜,取水口フィルター,装置本体の適切な材料を選定した.特に,イオン交換膜についてはカルシウム・塩素イオンを選択的に透過させない膜が望ましい.電極に付着するスケールはCaが主成分と思われる.酸素ガスを発生させるためには塩素イオンを除去する必要がある.また,激しい酸化反応に耐え,安価な陽極材料としてNi板を採用した.2.逆U字管の形状設計を行った.湖底へ酸素リッチな液を送り出すため,逆U字管の一方で気泡の上昇による上昇流の大きさが他方の管内の酸素リッチな液を湖底まで流出するに十分な大きさになるよう酸素ガス発生量の制御・逆U字管の形状設計をしなければならない.以上を踏まえて,現在ベンチスケールの装置本体を作成中である.3.水質改善の対象である佐鳴湖の水質データを浜松保健所より入手し,整理・解析を行った.その結果,窒素,リンなどの栄養塩が問題であり,溶存酸素濃度は十分であることが分かった.そのため,水質改善対象をダム湖など深い湖を対象とするよう変更した.4.湖底微生物を観察する機器を調達し,使用できるよう環境を整えた.燃料電池と水の電気分解を組み合わせることにより,水素(燃料電池への再利用)・酸素ガス(好気性微生物の活性化のため湖底汚泥へ)の有効利用が可能になり,エネルギ効率の高い水質浄化システムを構築することが本研究の目的である.1.酸素供給方法の検討;ニッケル板を両極電極とした通常の電解による酸素発生方法では電極液が着色した.原因は不明であるが,いずれにしても,電解液が漏出すると微生物に害を与えると予想される.もう一つの酸素ガス発生方法は高分子膜を使用するものである.電解液に着色は見られないが,電解液に純水を使用する必要がある.湖水を電解液として直接利用するには技術的困難を伴い,現段階では,調整電解質溶液を閉じた系で使用している.2.ベンチスケール湖水浄化実験;作成した酸素供給装置を水槽に設置し,適度な酸素供給を行った場合と貧酸素条件を作り出した場合の溶存酸素濃度,COD,プランクトン数,底泥中のバクテリア量などを測定し,酸素供給のバイオマスへの影響を検討した.3.佐鳴湖水質調査;今年度購入したプランクトン・濁度・各種イオン濃度測定装置を設置し,プランクトン量,栄養塩濃度を連続的に調査した.年間を通して佐鳴湖の定点水質調査を行い,特に,アオコの発生しやすい時期には溶存酸素濃度・各種イオン濃度の鉛直方向分布を測定する予定である.4.佐鳴湖の汚濁物質濃度を予測しうる数理生態モデルの構築を目標に,今年度は基礎モデルを作成した.なお,成果の一部を国際会議で発表した.燃料電池と水の電気分解を組み合わせることにより,水素(燃料電池への再利用)・酸素ガス(好気性微生物の活性化のため湖底汚泥へ)の有効利用が可能になり,エネルギ効率の高いコンパクトな酸素供給による水質浄化システムを構築することが本研究の目的である.酸素供給装置の試作;ニッケル板を両極電極とした水の電解による酸素発生装置と水中に溶解させる逆U字管を試作し,長時間運転可能にした.湖水を電解液として直接利用するには技術的困難を伴い,現段階では,KOH電解質溶液を閉じた系で使用している.

ベンチスケール湖水浄化実験;作成した装置を模擬ダム湖水に満たされた水槽に設置し,適度な酸素供給を行った場合と貧酸素条件を作り出した場合の溶存酸素濃度,COD,プランクトン量(クロロフィルa),底泥中のバクテリア量(ATP),栄養塩濃度(N, P)を測定・比較し,酸素供給のバイオマスへの影響,水質浄化の可能性を検討した.湖底汚泥からのPの溶出が抑制され,植物プランクトン量が減少することを確かめた.水質指標であるCODについてはわずかに減少する傾向があることが分かった.生態モデルの作成;水質に影響を与えるバイオマス量,栄養塩濃度などをパラメータとした生態モデルを作成し,実験データと比較した.このモデルにより酸素濃度の水質に対する影響を定性的に再現することが出来た.このモデルは富栄養化した湖沼にも適応可能である.この酸素供給装置は富栄養化したダム湖などへの応用が期待される.
家族性および散発性乳癌におけるBRCA1遺伝子異常の検索と発症前診断への応用

日本人の乳癌1000例についてSSCPのMultipex化による効率化を進めることによりBRCA1変異の検索を行ない、このスクリーニングした結果、さらに8例の変異を見い出した。内訳は、2bpの欠失1例、ノンセンス変異1例、4bpの欠失1例、1bpの欠失1例、ミスセンス変異4例であった。欧米では、全乳癌の約5%が遺伝性乳癌で、そのうちの半分足らずがBRCA1変異による家族性乳癌と推定されている。筆者らの実験結果に基づいて考えると、日本人では、乳癌患者の12%程度にBRCA1変異をもつ患者が存在すると推定されている。これらの変異が原因となっている遺伝性乳癌家系についてBRCA1の変異を直接検出することで発症前に乳癌のリスクを正確に判定することができる状況となっている。これらの家系構成員については乳癌の早期発見・早期治療が可能となり患者を癌死の危険から救うことができる。筆者らが1000例の乳癌DNAから現在までに同定した8例は、すべてgerm-line変異であり、somatic変異は見られていない。これらの症例はむしろ、一般乳癌/卵巣癌のなかに潜んでいた家族性乳癌/卵巣癌であると考えるのが妥当であろう。これらの事実からBRCA1における変異が遺伝病としての家族性乳癌/卵巣癌の原因であるということが明確になった。発症年齢は4551歳(平均49歳)で、米国の症例に比べて発症年齢が15歳高かった。これはおそらく同じ遺伝子の変異をもつ患者でも食生活など環境因子が両社会間において異なることにより疾病の発現に差が現れることを意味してものと考えられる。乳癌手術症例のうち癌部・非癌部のDNAを抽出した1000余例のうち家族性の疑われる、34歳以下で発症した若年性乳癌46例、一家系に3名以上の発症をみる乳癌12例、および両側性乳癌(乳腺重複癌)59例について各々のゲノムDNAよりBRCA1候補遺伝子の全22エクソンを32組のPCRプライマーセットにて各々増幅后、SSCP法により変異の有無を検索したところ、4例のBRCA1変異を同定した。その内分けは2bpの欠失1例、ノンセンス変異1例、ミスセンス変異2例であり、4例前例ともgermline変異であり、somatic変異はみられなかった。これら4例はすべて両側性乳癌として選ばれた症例であった。また、発症年齢4551歳(平均49歳)で、米国の症例に比べて発症年齢が平均で15歳高かった。これはおそらく同じ遺伝子の変異をもつ患者でも食生活など環境因子が両社会間において異なることにより疾病の発現に差が現れることを意味しているのであろう。また、卵巣癌手術症例76例についてもBRCA1の全エクソンを調べたところ、合計4例のBRCA1変異を同定した。その内分けは1bpの挿入1例、4bpの欠失1例、ノンセンス変異1例、スプライス異常1例であった。したがって卵巣癌の約5%がBRCA1変異により発症することが判明した。現在、SSCP法のMultiplex化による効率化を進め、1000例の乳癌症例を対象にした大規模スクリーニングに取りかかっている。日本人の乳癌1000例についてSSCPのMultiplex化による効率化を進めることによりBRCA1変異の検索を行ない、このスクリーニングした結果、さらに8例の変異を見い出した。

これらの変異が原因となっている遺伝性乳癌家系についてBRCA1の変異を直接検出することで発症前に乳癌のリスクを正確に判定することができる状況となっている。これらの家系構成員については乳癌の早期発見・早期治療が可能となり患者を癌死の危険から救うことができる。筆者らが1000例の乳癌DNAから現在までに同定した8例は、すべてgerm-line変異であり、somatic変異はみられていない。これらの症例はむしろ、一般乳癌/卵巣癌のなかに潜んでいた家族性乳癌/卵巣癌であると考えるのが妥当であろう。これらの事実から、BRCA1における変異が遺伝病としての家族性乳癌/卵巣癌の原因であるということが明確になった。発症年齢は4551歳(平均49歳)で、米国の症例に比べて発症年齢が15歳高かった。これはおそらく同じ遺伝子の変異をもつ患者でも食生活など環境因子が両社会間において異なることにより疾病の発現に差が現われることを意味してものと考えられる。