hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙論的非線形ダイナミクスとダークエネルギー・ダークマター問題

遠方のIa型超新星と呼ばれる天体の観測から、宇宙にはダークエネルギーと呼ばれる、宇宙膨張を加速させる未知の成分が存在すると考えられている。このダークエネルギーの物理的実体を明らかにするために、宇宙膨張だけでなく非一様性の進化にも着目し、モデルによって非一様性にどのような違いが現れるかを明らかにした。また、非一様性の進化の度合いを表すエントロピーについて考察し、この量が宇宙の進化とともに時間的に増大するかどうかについて調べ、その条件を明らかにした。本研究の目的は、宇宙のダークエネルギー・ダークマターの物理的実体やオーダーの一致問題を解明する上で、宇宙の非一様構造の非線形進化がいかに寄与するか、を定量的に考察することにある。平成18年度は、その準備のために、まずある種のダークエネルギーモデルにおける非一様性の線形進化について考察した。宇宙のダークエネルギーに関して、現在までに非常にたくさんの理論上可能なモデルが提案されている。これらの多くは、宇宙の一様な成分のみを考え、この一様成分による宇宙膨張が観測的に無矛盾であるように構築されているが、その二方、現実の宇宙は大規模構造などの非一様性を有している。仮に、あるモデルの一様成分のダイナミクスが観測的に無矛盾であったとしても、非一様性においても無矛盾であるとは限らない。そこで、ダークエネルギーモデルとして、スカラー場によるものと流体によるものとを考え、これらが同等な宇宙膨張を与える場合に、非一様性の線形進化にどのような違いが現れるかを考察した。その結果、その違いは主に非一様性が伝播する際の音速に相当する部分に現れること、また宇宙膨張による摩擦項等にも微妙な違いが現れることが示された。したがって大規模構造などの非一様性の観測から、ダークエネルギーのモデルをより絞り込める可能性が示唆される。これらの点に関して、8月から9月にかけて、お茶の水女子大学理学部の森川雅博教授、フランス・モンペリエ第二大学のDavid Polarski教授、イタリア・ローマ天文台のLuca Amendola教授と議論を行った.また、これらの研究成果は、9月上旬にスペイン・マヨルカ島パルマにおいて開催されたSpanish Relativity Meetingおよび10月下旬に米国ハワイ州ホノルルにおいて開催された太平洋地区合同物理学会において口頭発表された。以上の成果を現在論文にまとめており、学術雑誌への投稿を準備中である。平成19年度は、ダークエネルギーとダークマターを統一的に記述できる、ある種のモデルについて主に考察し、そのモデルの非一様性の進化を調べるために必要な数値計算の準備を行った。ダークエネルギーとダークマターに関する大きな問題として、これらのエネルギー密度が時間的に全く異なる振る舞いをすると考えられるにも関わらず、現在ではそのオーダーが一致していることが挙げられる。これに対し、我々はボーズ・アインシュタイン凝縮に基づいた、ダークエネルギーとダークマターの統一モデルを提唱してきた。このモデルでは、元々宇宙を満たしていたボーズ気体が凝縮を起こすことによってダークエネルギーとなり、その凝縮体が負の圧力によって崩壊しダークマターを構成する、という興味深いものである。このモデルを定量的に検証するには、数値計算による詳細な検討が必要である。特に非一様性が小さい間は膨張宇宙での線形摂動論と整合的でなければならない。この点に注意を払いながら、球対称な下での凝縮体の重力崩壊を調べるための数値計算の準備を行った。これらの点に関して、お茶の水女子大学理学部の森川雅博教授を中心とする研究グループおよび東京工業大学理学部の細谷暁夫教授と議論を行った。平成20年度は、非一様構造によるエントロピーに関する考察、およびダークエネルギーの流体的記述とスカラー場による記述の対応関係に関する研究の結果取りまとめを行った。宇宙のダークエネルギーに関して、現在までにたくさんの理論上可能なモデルが提案されている。これらの多くは、宇宙の一様な成分のみを考え、宇宙膨張が観測的に無矛盾であるように構築されているが、現実の宇宙は大規模構造などの非一様性を有している。そこで、その非一様性がもたらすエントロピーについて考察し、その時間的増大性を詳細に検討した。また、ダークエネルギーモデルとして、流体によるものとスカラー場によるものとを考え、これらが同等な宇宙膨張を与える場合に、非一様性の進化にどのような違いが現れるかを定量的に計算した。これらの研究に関して、東京工業大学の細谷暁夫教授、お茶の水女子大学の森川雅博教授、フランス・リヨン大学のThomas Buchert教授、パリ天体物理学研究所(IAP)のJulio Fabris教授と議論を行った。また、その研究成果をIAP,スペイン・バスク大学,東京工業大学および琉球大学においてセミナー講演した。これらの成果は論文にまとめられ、現在学術雑誌へ投稿中である。
加圧下における石炭の急速熱分解(揮発分および窒素分の放出挙動)

石炭の高効率・クリーン利用技術の進展の中で,石炭ガス化複合発電や加圧流動層発電などの,加圧下での燃焼・ガス化の重要性が増大している.加圧下では,急速加熱された石炭の揮発分放出挙動や気相化学反応が常圧下とは大きく異なるにもかかわらず,加圧の影響に関する研究例は少ない.また、炭素含有率(wt%,daf)がほぼ同値であっても炭種によって放出揮発分量、放出タール量は大きくばらつき、熱分解生成物に及ぼす炭種の影響が詳細に整理できていない状況である。そこで本研究では、熱分解生成物に及ぼす諸因子(加圧,炭種等)の影響を系統的に整理した。以下に得られた知見を示す。(1)H/C, O/Cにより、熱分解生成物(タール収率、各ガス収率)を精度良く予測することができる。(2)揮発分収率およびタール収率は、H/Cの増加に伴いほぼ直線的に増加する。炭化水素系ガスの収率(CH_4,C_2H_4収率)についてもH/Cの増加に伴い増加する。(4)石炭の元素分析値(原子比)のみから、多炭種の生成物収率を予測できることを示した。(5)加圧による放出タール量の抑制効果は炭素含有率の増加にともない大きくなる。これは、放出揮発分量中に占めるタール量の割合が炭素含有率の増加にともない増加することに起因する。(6)圧力の増加にともないCH_4ガス収率は増加する。また、CO_2ガス収率も増加する傾向がある。これは、高圧下においてタールの前駆体であるメタプラストが石炭内に多く残存する結果、再結合反応が活性化することに起因する。中長期的にみて可採年数の長い石炭の有効利用は非常に重要であり、現在、高効率化・高クリーン化を目指した石炭ガス化複合発電システム、加圧流動床燃焼複合発電システムの要素研究が盛んに行われている。その中でも特に、加圧噴流床ガス化炉、加圧流動床燃焼炉などの研究が精力的に進められている。高圧下での石炭の急速熱分解過程の解明は高効率ガス化技術を開発していくうえで重要であるにもかかわらず、それらの実験的・理論的な研究例はほとんどない。そこで、本研究では加圧型熱天秤を用いて、常圧高圧、さらに昇温速度を幅広く変化させた実験を行い、熱分解に及ぼす圧力の影響を系統的に整理した。得られた知見を以下に示す。(1)圧力の影響を組み込んだ熱分解モデルを新しく提案し、その計算値と実験結果を詳細に比較、検討することにより、加圧下における石炭の熱分解機構を論じることができた。圧力の増加に伴い放出タール量は減少し、チャーの生成割合およびガス放出割合は増加する。これは気液平衡によりタール放出が抑制され、タールの前駆体であるメタプラストが石炭内に多く残存する結果、再結合反応が活性化するためである。(2)昇温速度の増加に伴い放出揮発分量は増加する。これは、昇温速度が大きくなると熱分解反応がより高温域で起こるようになるためタール蒸発量が多くなることに起因している。その結果、メタプラスト量は少なくなりチャーへの移行(架橋反応の進行)も起こりにくくなる。(3)圧力の影響は炭素含有率の高い石炭の内部反応に対して強く現れる。低炭化度の石炭内の高分子反応はほとんど変化がないのに対して,高圧下・高炭化度の石炭内では再結合反応が活性化する。高圧下での石炭の急速熱分解過程の解明は高効率、ガス化技術を開発していくうえで重要であるにもかかわらず、それらの実験的・理論的な研究例はほとんどない。そこで、本研究では加圧型熱天秤を用いて、常圧高圧、さらに炭種を幅広く変化させた実験を行い、熱分解生成物に及ぼす圧力の影響を系統的に整理した。[圧力の影響](1)圧力の増加に伴いCH_4ガス収率が増加する。また、CO_2,COガスも微増する傾向がある。これは、高圧下においてタールの前駆体であるメタプラストが石炭内に多く残存する結果、再結合反応が活性化することに起因すると考えられる。(2)多くの炭種におけるC_2C_3系のガス収率は圧力の増加に伴い減少する。[炭種の影響](3)放出揮発分量は炭素含有率の増加に伴い減少する傾向がある。(4)大気圧下、加圧下において、H_2収率は炭種によらずほぼ一定であり、CO_2,CO収率は炭素含有率の増加に伴い単調減少する。可燃ガス中では、全炭種においてCH_4,C_2H_4の収率値が高い。(5)加圧による放出タール量の抑制効果は炭素含有率の増加に伴い大きくなる。これは、揮発分中に占めるタールの割合が炭素含有率の増加に伴い増加することに起因する。石炭の高効率・クリーン利用技術の進展の中で,石炭ガス化複合発電や加圧流動層発電などの,加圧下での燃焼・ガス化の重要性が増大している.

加圧下では,急速加熱された石炭の揮発分放出挙動や気相化学反応が常圧下とは大きく異なるにもかかわらず,加圧の影響に関する研究例は少ない.また、炭素含有率(wt%,daf)がほぼ同値であっても炭種によって放出揮発分量、放出タール量は大きくばらつき、熱分解生成物に及ぼす炭種の影響が詳細に整理できていない状況である。そこで本研究では、熱分解生成物に及ぼす諸因子(加圧,炭種等)の影響を系統的に整理した。以下に得られた知見を示す。(1)H/C, O/Cにより、熱分解生成物(タール収率、各ガス収率)を精度良く予測することができる。(2)揮発分収率およびタール収率は、H/Cの増加に伴いほぼ直線的に増加する。炭化水素系ガスの収率(CH_4,C_2H_4収率)についてもH/Cの増加に伴い増加する。(4)石炭の元素分析値(原子比)のみから、多炭種の生成物収率を予測できることを示した。(5)加圧による放出タール量の抑制効果は炭素含有率の増加にともない大きくなる。これは、放出揮発分量中に占めるタール量の割合が炭素含有率の増加にともない増加することに起因する。(6)圧力の増加にともないCH_4ガス収率は増加する。また、CO_2ガス収率も増加する傾向がある。これは、高圧下においてタールの前駆体であるメタプラストが石炭内に多く残存する結果、再結合反応が活性化することに起因する。
豊かな創造性を育む数学教材の開発と実証的な研究

1.数学問題への,生徒の解答調査を実施した。各国の数学オリンピック問題や我が国の大学入試問題を主な教材として,高校3年生に対して教科「数学B」において,解析学,代数学,幾何学の分野の問題について調査を実施した。本校で行った『中・高6カ年における数学的能力等の発達変容分析』調査と比べてほとんど変わらない結果であった。改めて,幾何分野の問題ではいろいろな考え方が出てくることがわかった。全国学力調査や東京理科大学数学教育研究所の基礎学力調査からは幾何分野に苦手意識を持っている生徒が多いことが明らかになっている。幸いにも本校の生徒の場合,全国的な傾向とは逆行しているが正答率が良い。これは本校が実施しているSSH研究とも関係があるのかもしれない。さらに,普段の授業で色々なタイプの幾何教材を用意して指導しているのかもしれない。本校の生徒は幾何問題に対して色々なアプローチをする術を豊富に持ち合わせていると感じた。2.数学的活動の観点にたった教材を開発し,それが生徒たちの創造性に結びつくのかを実証してみた。中学3年生に対して,和算に関する教材(分割合同,長方形を正方形に変形する)を開発して指導した。生徒の中からいろいろなアイディアが出てくるとともに,数学的なコミュニケーションがとれることがわかった。3.中学2年次と中学3年次の生徒に対して現存算額(金王八幡宮)を見に出かけ,解く活動を行った。4.研究内容や成果を所属する日本数学教育学会京都大会,東京理科大学数学教育研究会夏季シンポジウム,数学教育学会2010年春季年会で発表し公開した。なお,2の内容については,東洋館出版より刊行する予定である。また,3の内容に関連して,本科学研究の成果の一部(和算の内容)について,筑波大学附属駒場論集第49巻で論文として公開した。
境界線を利用した自律移動ロボットの廊下環境認識の高速化

建物内の廊下環境を自律移動するロボットにとって,廊下環境内での自己の位置及び姿勢を検出する機能は必要不可欠である。本研究では,廊下の幅木(はばぎ)を検出して高速に廊下画像から自己位置・姿勢を検出する方法を開発した。幅木とは,壁の床との境界部分に設置されている板で,ほぼ全ての建物に存在し,さらに壁や床の部分とのコントラストが強いため,その境界線の検出が容易である。本方式の特徴としては,フィルタ処理等の時間のかかる計算が不要である点,及び画面中に一定に傾き角度を持つ幅木を利用しているため,廊下中の障害物(設置物,通行人等)の影響を受けにくい点が上げられる。車輪式移動ロボットにビデオカメラを搭載し,廊下画像をビデオボードによりコンピュータに取り込み,画像解析を行った。画像解析においては,まず明度の変化の大きい点を幅木の境界点とし,その境界点を連結して線分とした。そして,一定値以上の長さを持つ線分のうち,垂直方向のものはドア,設置物等であると判断して除外し,残った線分グループの交点を廊下の無限遠点とした。次に,無限遠点の位置が画面の中央になるようにロボット(またはカメラ)を回転させて,廊下に対してロボットが平行になるようにした後,幅木の傾き角度からカメラと壁の距離を算出し,自己位置・姿勢を算出した。一度幅木を検出した後は,画面上の幅木の近傍のみを検索することによって,処理時間の短縮を図った。さらに,システムの有効性を検証するために,同一の位置・姿勢における幅木の傾き角度の分散を求めた後,廊下中に障害物(設置物,通行人等)が存在する場合及び画面上に無限遠点が見つからない場合(この場合はカメラを回転させる)の実験を行った。
ハス田の圃場整備に関する研究

1.ハス田の土壌物理的性質に関する研究ハス田は、ほぼ一年を通じて湛水状態に保たれるので、作土の含水比が200%をこえ土壌硬度は軟弱であるが、作業性は下層土の硬盤によって確保されている。これらの実態をコ-ンペネトロメ-タにより把握した。その貫入抵抗値が2、3、6kgf/cm^2をこえる深さと品質、収量との関係から、好ましい作土厚さは3035cm程度であることを結論づけた。また、現地における三相分布、透水性、浸透時の圧力水頭の測定法についてハス田にふさわしい方法を新たに検討した。ハス田と隣接水田との土壌物理性についても比較した。2.ハス田の農道・用排水路に関する研究レンコン栽培の農作業と導入機械の種類を検討した。その結果、道路幅員をきめるものは、運搬用の軽トラック、1tトラックで、それらの交差を考えると上幅(幅員)は、3.54.1mとなる。農道高さは水田より高めが求められるが、周辺の用土が軟弱で用いにくいので、搬入された用土やコンク-ト製品が用いられている例も多く、コストは高い。用排水に関しては、土壌硬度の上昇をきらうため、排水路水位は高く、ハス田の集団化が必要である。用水は掛け流しでも一筆ごとの取水でもよい。3.ハス田の圃場整備に関する研究区画形状については、未整備地では一筆平均6.8a、2.8aなどの地区があるが、30a(100m×30m)や49.6aでも栽培されており、水田の標準圃場整備方式でも十分栽培可能である。しかし、ハス田と水田の好ましい条件の違いから、水田・ハス田の集団化が大切である。昭和62年度は,計画に従って, 1.ハス田の土壌断面の実態把握,2.ハス田の保持すべき機能の検索,3.ハス田の土壌物理性,圃場整備に関する問題点の把握の3課題について研究を行った.各課題のこれまでに得られた結果に要約すると次のとおりである.1.ハス田の土壌断面の実態把握全国のハス田面積は6000ha余りあり,茨城県は第1位の面積を占めるが,霞ヶ浦周辺には茨城県の半分以上の面積に達するハス田がある.霞ヶ浦周辺の作土層の厚さをコーンペネトロメータまたはベーン剪断試験器によって測定してみると,3060cmと幅があり,その下層は硬盤になっており,作業する人間はこの硬盤でささえられる.作土層の厚さが何故圃場によって異なるのかを検討するため,湖岸から台地下にむかって距離別にコーンペネトロメータによる土壌硬度を測定した.結果は,湖岸測で作土は厚く,除々に減じて台地ぎわで最も薄く,30cmを欠く程度であることがわかった.ききとりによると収穫時の水流噴射によってこの層の厚さが増すことが指摘された.一方,水田からの転作直後は30cmをきるほど浅い.あわせて仮比重,真比重,三相分布,各深さの粒径組成の相違の有無などを測定した.2.ハス田の保持すべき機能の検索現地調査,文献,ききとりなどによって,ハス田が保持すべき土層条件,物理性,圃場条件などを整理した.3.ハス田の問題点農道,用排水路,水田非灌漑期の用水の確保,合理的土層条件などに問題があるので,来年度以降の研究の重点としたい.4.予算の執行:備品として,工中水圧測定用プログラマブルペンレコーダを購入した.計画に従って研究を行った。本年度得られた結果を要約すると次のとおりである。1.代かきに伴う土壌の物理性変化の実態把握

霞ケ浦周辺5地区において、湖岸から台地方向に向って分布するハス田の土壌硬度をコーンペネトロメータによって測定した。ハス田の土壌硬度は、深さ方向に作土には均一で小さく、一方硬盤層において急上昇する。また、湖岸寄りは客土の影響で作土が浅く、その内側に作土の深い圃場があり、山側に近づくにしたがって作土が浅くなることがわかった。従来の研究では、作土厚さについての研究がないが、今回のデータから、2040cm程度の作土深が多く、作土厚さ3040cm程度で良好な生育・収量を得ていることがわかった。2.農道と用排水路の配置の実態把握と整備方式の検討霞ケ浦周辺の崎浜・清明川の2地区において、現況の区画形状・農道・用水路の整備状況を調査し、ハス田における整備の特徴について検討した。崎浜地区の例では、ハス田の一筆平均面積は6.9a、最小で0.9aと小さく、整備による区画拡大により、労働条件を改良することが必要であること、農道整備の方式も特異でありコストのかかることも明らかにした。3.今後の問題点農道のあり方についてさらに検討をつづける。1.ハス田の土壌物理的性質に関する研究圃場整備にあたって、目標となる作土厚さについて調査・検討を行った。コ-ンペネトロメ-タによる深さ方向の貫入抵抗値の変化は、作土直下の下層土の硬盤において急激に上昇することから、作土層厚を推測するために有効である。貫入抵抗値2、4、6kgf/cm^2の出現深さによって作土厚さを推測し、これとレンコンの収量・品質との関係を検討した。また砂土・泥炭など土壌母材とこれらの関係についても検討した。2.ハス田の農道・用排水路、区画形状に関する研究本年は、圃場整備の完了した地区において調査を行った。昨年までの調査で欠けていた30a圃場整備済圃場及びこれより小さいが、従来方式で整備された地区で、茨城県出島村志戸崎と愛知県海部郡立田村が中心となった。また、昨年までの調査地区を含めて、レンコン栽培のための農作業機を検討して、必要幅員を考察した。運搬用の軽トラックや1tトラックが規制要因となり、上幅幅員が3.54.1mとなることが明らかにされた。畑地帯のように車道を離れて駐車することはできないので、交差の余裕が必要である。3.ハス田の圃場整備に関する研究土壌物理性、ハス田の浸透、水管理、農道、区画形状、用排水路などの調査結果から、ハス田の圃場整備方式を総括した。水田の標準区画整理方式の適用で十分であるが、水田とハス田の好ましい条件の違いから、それぞれの圃場を集団化することの必要性が強調される。
化学合成生態系からみるマングローブの文化生態学―ツキガイ類を指標とした手法の提案

本研究では,マングローブ生態系に特徴的な資源としてツキガイ類をとりあげ,その生態と採集技術との関係を明らかにすることを目的とした.フィリピン・パナイ島沿岸を対象として現地調査をおこなった結果,つぎのことが明らかになった.1)ショウゴインツキガイとシワツキガイは泥砂質堆積物中に同所的に産出するが,硫化物が多い軟泥では前者が多く産出する.2)採集者は両種を雌雄として認識し,漁場はマングローブ前縁部に形成される.干出時に生息孔をみて採集する方法と,冠水時に腰まで浸かって採集する方法があり,それぞれ採集集団のジェンダー・組織が異なることなど,文化生態学的枠組みが有効であることが示された.本年度は,事例研究の対象であるショウゴインツキガイについて1)系統分類学的な位置づけと生理学的な特徴,および生息環境に関する既存知見の整理,2)民族生物学的な知見の整理,3)事例研究のデザインの検討を中心にすすめた.12月には研究会を開催し,各自の検討結果の報告・検討をおこなった.その結果得られた具体的な知見は次のとおりである.1)硫黄酸化バクテリアと共生するいわゆる化学合成無機栄養生物としてはキヌタレガイ科とツキガイ科,オトヒメハマグリ科があり,これらは系統的に近縁とはいえない.したがってバクテリアとの共生関係を構築する形態的・生態学的な条件は科のレベルで個別に検討することが必要となる.従来の代謝モデルではHSー,O2,CO2,NO3ーを取り込み,SO4ーを排出するサイクルが示されている.これらの研究と調査経験を踏まえた本研究の課題として,硫黄と溶存酸素へのアクセス,その濃度,堆積環境が確認され,それらを潮間帯・泥干潟という環境においていかに計測するかを実地で実験により確立する必要が確認された.2)マングローブに埋在するツキガイは代表者がこれまで調査してきたベトナム・フィリピン・パラオの事例のほか,ミクロネシアではポンペイ・コスラエの利用事例が報告されていることを確認した.フィリピンでは潮間帯の比較的高い地点で採集がみられるが,他の事例では冠水時の採集が主体であることから,漁場認識の差異が想定される.3)生息する層の溶存酸素や塩分測定に大きな課題があることから,来年度はまず生息する層の化学的・堆積学的な特徴の記載を重点的におこない,これらの環境を採集者がいかに認識しているか,それらの関係性を明らかにすることを優先的な調査目的とする必要がある.今年度実施予定であった海外調査を次年度に先送りにしたため,研究がやや遅れている.その理由は,1)本科研申請後,採択以前に代表者が勤務校の海外研修制度に採択され,11月まで在外研究をおこなっていたため,帰国後打ち合わせから調査実施までの期間が短く十分な準備が困難であったこと,2)当初申請金額から大幅な減額であったため,調査回数が限定され,調査計画の再検討が必要であったこと,3)マングローブ軟泥に埋在するツキガイ類の環境調査は既存研究がなく,調査方法の検討や測器選択等に当初予想していた以上の時間が必要であったこと,による.本年度は,フィリピン・パナイ島を対象として2回の現地調査をおこなった.5月調査1)パナイ島サピアン,およびエスタンシア市にてツキガイ類の生息環境調査.3つの深度からツキガイ生息地の採水をおこない,塩分,phを計測した.またパックテストにより硫黄濃度を計測した.堆積物は篩を用いて粒度分類した.2)採集者の生態知識調査.ツキガイ生息地の諸条件の認識,同所に産出する他種の認識,採集技術,採集される個体・個体群の特徴に関する認識,世帯・親族との知識共有について参与観察と聞き取り調査をおこなった.その結果,得られた具体的な知見は次のとおりである.1)サピアンの調査地ではシワツキガイとショウゴインツキガイ両種が産出し,前者は砂礫質の底質に多かった.両種とも生息深度は浅く,硫黄濃度では非産出地との顕著な差異はみられなかった.採集者は2-3か所の漁場で集中的に採集をおこない,複数の貝類を採集していた.2)エスタンシア市の生息環境では軟泥地に顕著な硫黄濃度が計測されたが,採水深度によって濃度は異なっていた.聞き取りから透水層となりうる基底礫層の存在が示唆されたが,現地調査では検出されなかった.このことから,ほかの採集地で追加調査をおこない,ツキガイ生息環境と採集技術の関係を検討することにした.12月の追加調査では,パナイ島アクランおよびギマラス島で主として堆積物の分析と採集活動の参与観察をおこなった.ギマラス島ではかつて生息孔の認識をせずに採掘する方式が報告されたが,現在ではエスタンシアと同様の採集方法が導入されていた.堆積物採取では礫層と思われる層が採取されており,現在粒度分析中である.以上のことからツキガイ生息深度,堆積物構造,水質とくに硫黄濃度の関係は直接的には漁場認識に反映されていないが,同所に産出する貝類やマングローブ樹種を通して間接的に結びついていることが示唆された.本研究では,マングローブ生態系に特徴的な資源としてツキガイ類をとりあげ,その生態と採集技術との関係を明らかにすることを目的とした.フィリピン・パナイ島沿岸を対象として現地調査をおこなった結果,つぎのことが明らかになった.1)ショウゴインツキガイとシワツキガイは泥砂質堆積物中に同所的に産出するが,硫化物が多い軟泥では前者が多く産出する.

2)採集者は両種を雌雄として認識し,漁場はマングローブ前縁部に形成される.干出時に生息孔をみて採集する方法と,冠水時に腰まで浸かって採集する方法があり,それぞれ採集集団のジェンダー・組織が異なることなど,文化生態学的枠組みが有効であることが示された.今年度にたてた仮説的な作業枠組みを用いて,来年度はフィリピンにおいて実験的な調査をおこない調査方法を確立する.具体的には,現地協力者による調査実績があるパナイ島北部沿岸のマングローブ干潟において生息環境の植生,地盤高,生息深度と堆積物の物理・化学特性について調査をおこなう.また沿岸の複数の集落において採集者を特定し,過去に遡って採集地点を明らかにし,採集者の環境認識から生息環境の動態に関する仮説を構築する.人文地理学・文化生態論・漁業地理学今年度実施予定であった海外調査を次年度に先送りにしたため,次年度使用額が生じた.その理由は,1)本科研申請後,採択以前に代表者が勤務校の海外研修制度に採択され,11月まで在外研究をおこなっていたため,帰国後打ち合わせから調査実施までの期間が短く十分な準備が困難であったこと,2)当初申請金額から大幅な減額であったため,調査回数が限定され,調査計画の再検討が必要であったこと,3)マングローブ軟泥に埋在するツキガイ類の環境調査は既存研究がなく,調査方法や測器選択等に当初予想していた以上の時間が必要であったこと,による.次年度にはフィリピン,パナイ島においてショウゴインツキガイを事例として生息環境調査と採集者の民族生物学的調査をおこない,科研費を使用する予定である.
免疫修飾剤(BRM)によるI型糖尿病の予防と治療の基礎的研究

(1)OK-432はもう1つのIDDMモデル動物であるBBラット糖尿病発症も抑制する:未処置対照BBラットの30週齢までの累積糖尿病発症立は27.7%(13/47)であったが, OK-432(0.2mg,週1回)投与群の発症率は7.4%(4/54)と有意に(P<0.01)低かった. OK-432投与群では膵島炎の程度は軽く,ラットインスリノーマRIN細胞に対する脾リンパ球の障害活性は低かった.しかし,一般的免疫反応の指標としての脾リンパ球のLonA反応性や末梢血リンパ球サブセットには有意の変化はなかった.(2)NOKマウスを用いたOK-432の作用機序の解析;未処置雌NODマウスは25週齢までに約85%が糖尿病を発症する.しかし, 0.1mgのOK-432を45週齢から週1回,腹腔内または静脈内投与し続けると糖尿病発症は完全に抑制される.この抑制効果は, OK-432をNOKマウスの若い時期に投与したほど強く,中止しても持続する.シクロホスファミド(CY)はNODマウスの糖尿病発症を促進させるが, OK-432,長期投与マウスにはCYによる発症促進効果がない.未処置NODマウスの脾細胞を照射マウスに移入すると, recipientは糖尿病を発症するが, OK-432投与マウスの脾細胞にはこの作用がない. OK-432投与マウスの脾細胞を若い未処置マウスやCY投与マウスに移入すると, recipientの糖尿病発症は抑制される.この抑制効果は抗Thy-1抗体と補体処理で解除される. OK-432長期投与によっても外来性抗原に対する免疫反応は抑制されていない.これにのことから, OK-432は抑制性T細胞を介して膵B細胞傷害性細胞の誘導を抑制し,糖尿病発症を抑えたと考えられた.(1)OK-432はもう1つのIDDMモデル動物であるBBラット糖尿病発症も抑制する:未処置対照BBラットの30週齢までの累積糖尿病発症立は27.7%(13/47)であったが, OK-432(0.2mg,週1回)投与群の発症率は7.4%(4/54)と有意に(P<0.01)低かった. OK-432投与群では膵島炎の程度は軽く,ラットインスリノーマRIN細胞に対する脾リンパ球の障害活性は低かった.しかし,一般的免疫反応の指標としての脾リンパ球のLonA反応性や末梢血リンパ球サブセットには有意の変化はなかった.(2)NOKマウスを用いたOK-432の作用機序の解析;未処置雌NODマウスは25週齢までに約85%が糖尿病を発症する.しかし, 0.1mgのOK-432を45週齢から週1回,腹腔内または静脈内投与し続けると糖尿病発症は完全に抑制される.この抑制効果は, OK-432をNOKマウスの若い時期に投与したほど強く,中止しても持続する.シクロホスファミド(CY)はNODマウスの糖尿病発症を促進させるが, OK-432,長期投与マウスにはCYによる発症促進効果がない.未処置NODマウスの脾細胞を照射マウスに移入すると, recipientは糖尿病を発症するが, OK-432投与マウスの脾細胞にはこの作用がない. OK-432投与マウスの脾細胞を若い未処置マウスやCY投与マウスに移入すると, recipientの糖尿病発症は抑制される.この抑制効果は抗Thy-1抗体と補体処理で解除される. OK-432長期投与によっても外来性抗原に対する免疫反応は抑制されていない.これにのことから, OK-432は抑制性T細胞を介して膵B細胞傷害性細胞の誘導を抑制し,糖尿病発症を抑えたと考えられた.本年度は下記の点について検討した。(1)OK-432によるNODマウス糖尿病発症の抑制効果とOK-432投与時期の検討:OK-432の作用機序解明の一環として、今回は投与時期と効果の関係を検討した。雌NODマウスの腹腔内に週1回、0.1mg(1KE)のOK-432を投与した場合25週令での累積糖尿病発症率は、4から25週令までの連続投与で0%(未処置対照、80%)、5から10週令までの投与で10%(対照、70%)、10から15週令までの投与で56%(対照、73%)と若い時期のOK-432に糖尿病発症予防抑制効果がより強いことがわかった。OK-432投与によってこの時期に何が起きて糖尿病発症が抑えられたのか、現在免疫学的に解析中である。さらに、OK-432の治療効果も検討した。糖尿病発症後NODマウスに週2回OK-432、0.1mgを投与すると平均2.8週で28.6%(対照5.2%)のマウスの尿糖が陰性化、血糖が正常化して寛解に入った。この治療効果はヒトI型糖尿病治療への応用を考える上で重用である。(2)OK-432によるBBラット糖尿病発症の抑制:OK-432がもう1つの【I】型糖尿病モデル動物にも有効かどうかを検討した。

雄雌BBラットに0.2mgOK-432を週1回、5から20週令まで腹腔内投与したところ、20週令での累積糖尿病発症率は末処置対照群で45.5%(5/11)、OK-432投与群で7.1%(1/14)と、OK-432投与群で有意(P<0.05)に発症率が低かった。膵組織像ではOK-432投与群で膵島炎の程度が軽かった。さらに抗膵島B細胞自己免疫反応の指標としてラットインスリノーマ(RINm5F)に対するBBラット脾細胞の細胞傷害性と血清中islet cell surface antibodyを検討したが、OK-432投与群では対照群に比較して、いずれも低く抑えられていた。これらからOK-432投与はBBラットにおいても抗B細胞自己免疫反応を抑制して糖尿病発症を抑えたものと考えられる。
正規メール特徴を重視し単語属性に着目した高精度・高速フィルタリング手法の開発

これまでに、迷惑電子メール(スパムメール)の自動分類のための特徴を捉えた属性情報を探索し、候補となるいくつかの属性を選定した。初期研究で候補とした単語の出現頻度や品詞の情報に加え、文書内に同時に出現する二つの単語の出現割合(JACCARD係数を用いた共起度)が、スパムメールの自動分類の属性となり得ることを発見した。当該年度においては、一般的にスパムメールフィルターの研究によく用いられているスパムコーパス(分類性能評価に用いられるスパムメールと正規メールの実サンプル)を用いて、文書内に含まれるすべての単語を用いた二単語の共起度の分布を調べた。また、JACCARD係数をベースにした新たなスパムメールの判断指標としての共起度の平均(文書の個性度)を計算し、この値を用いたスパムメールの分類精度を評価した。その結果、これまでの単語の出現頻度をもとにしたベイジアンフィルターと比較して、それぞれのメールがスパムメールと正規メールのよりどちらの分類に近いかが明確に表されるようになり、分類の精度も向上した。これまでの方法では、“出会い系メール"と言われるスパムメールは、出現頻度の高い単語などがほとんどなく、特徴が見いだせないために自動分類が非常に難しかった。しかし、個性度を用いた方法では、文書に含まれる複数の単語の関連を捉えるため、従来の方法では発見できなかった特徴を抽出している可能性があり、高い精度で“出会い系“スパムメールを自動分類できる可能性が高い。これまでにない新しいスパムメール分類手法として、非常に重要な技術となり得る方法である。研究計画初年度の遅れが、そのまま全体の計画の進行に後れを生じさせているが、問題解決後の進捗はおおむね順調である。当初計画案から約1年遅れで計画が進行中である。1年遅れではあるものの、計画に従い順次実験計画を進める。文書内に同時に出現する二つの単語の出現割合(JACCARD係数を用いた共起度)を指標にした機械学習によるスパムメールフィルターの有効性は把握できたので、処理速度の高速化、他のスパムメールフィルターとの併用効果の測定などを行う。処理速度の高速化については、学習データをファイルに書き出していた点をデータベースシステムに置き換えることで解決できると考えており、データベースシステムの導入とプログラムの修正を開始している。最後にプロトタイプシステムの構築と研究成果報告(学会発表および論文投稿)を予定している。電子メール分類の特徴を捉えた属性の発見のための調査として、電子メール本文を構成する文章や単語等から、単語の出現頻度や品詞情報、語順情報等を取り出し、それらをメールの属性データとして活用する方法を実施した。メール本文の文字列を属性データに応じて対応する記号列に変換し、その記号列の中から特徴パターンを抽出してメールフィルターに利用する方法である。属性データとして利用したのは、単語の出現頻度、単語の文字列数、単語の頭文字、単語の品詞、一文の中での単語の出現順などである。単語の出現頻度属性による特徴分析は、これまでにも調べられているが、品詞を表す属性記号の出現頻度によっても高い精度でスパムメールの分類ができることが分かった。特に、単語の品詞属性と一文の中でのその出現順を組み合わせた属性を用いてメール分類を行うと、正規メールを非常に高い精度で分類できることが示された。また、正規メール群においては、単語の出現頻度属性に加えて、語順情報(一文の中での出現順)を付加することで、分類精度を向上させることができたことから、語順属性に何らかの正規メールを特徴づけるパターンがあることが示唆された。スパムメール群については、今のところ単語の語順属性による分類精度の向上は見られないが、その他の属性の中に、スパムメールを特徴づけ、スパムメールの分類精度の向上につながるものが存在する可能性がある。いずれにしても、今回の成果で正規メールを高い精度で分類することができる属性を発見できたことから、他のメールフィルターシステムとの組み合わせによって、より高い精度のフィルターシステムを実現できる可能性が示唆された。メールの特徴抽出において、機械学習システムBONSAIを用いているが、動作させるコンピュータのCPUビット数、OS付属のコンパイラのバージョンなどの組み合わせによって、正しく動作しないことが発見され、対応に時間を要した。また、言語依存性調査による正規メール特徴分類の万能性調査において、各種言語で記述されたメールに範囲を広げて有効性の測定をする計画であるが、協力留学生の選定も含めて、サンプルメールの調達に時間を要している。これまでに、電子メールを正規メールやスパムメール等に分類するための特徴を捉えた属性として、電子メールを構成する文字情報から単語の出現頻度や品詞情報を取り出し、これらを利用することで高い精度でメールをフィルタリングできることを明らかにした。さらにフィルタリング精度の向上を目指し、属性情報の探索を継続した。新たに注目している情報の一つに、メール本文の単語の共起度がある。異なるメール間でどの程度共通して単語が出現するかを表すJACCARD係数を用いて、学習例中によく同時に出現する単語のネットワークを図示することができる。これを単語の共起ネットワークと呼ぶが、学習例中の単語を用いた共起ネットワークは、いくつかの単語のクラスタを作ることが分かった。また、単語の多次元尺度法を用いた解析では、共起度の高い単語の集団の中には、出現頻度の低い単語も含まれており、例えば“出会い系システム"を公告するスパムメールは、常に使われる出現頻度の高い特徴的な単語は少ないものの、ありふれた単語のある組み合わせに特徴を持つ可能性が示唆された。

これらの結果は、昨今のスパムメールが“広告メール"、“出会い系メール"といった、ある程度使用単語の傾向の似たメール集団からなっていることを表し、それぞれの特徴を捉える属性の発見によって、より高い精度で分類ができることを示している。平成28年度の解析システム構築の問題は解決したものの、進行の遅れがずれ込み、フィルタリング精度の向上を目指した属性情報の探索に時間を要している。分類精度向上に寄与できそうないくつかの属性情報は抽出できているものの、納得のできる成果が得られていない。これまでに、迷惑電子メール(スパムメール)の自動分類のための特徴を捉えた属性情報を探索し、候補となるいくつかの属性を選定した。初期研究で候補とした単語の出現頻度や品詞の情報に加え、文書内に同時に出現する二つの単語の出現割合(JACCARD係数を用いた共起度)が、スパムメールの自動分類の属性となり得ることを発見した。当該年度においては、一般的にスパムメールフィルターの研究によく用いられているスパムコーパス(分類性能評価に用いられるスパムメールと正規メールの実サンプル)を用いて、文書内に含まれるすべての単語を用いた二単語の共起度の分布を調べた。また、JACCARD係数をベースにした新たなスパムメールの判断指標としての共起度の平均(文書の個性度)を計算し、この値を用いたスパムメールの分類精度を評価した。その結果、これまでの単語の出現頻度をもとにしたベイジアンフィルターと比較して、それぞれのメールがスパムメールと正規メールのよりどちらの分類に近いかが明確に表されるようになり、分類の精度も向上した。これまでの方法では、“出会い系メール"と言われるスパムメールは、出現頻度の高い単語などがほとんどなく、特徴が見いだせないために自動分類が非常に難しかった。しかし、個性度を用いた方法では、文書に含まれる複数の単語の関連を捉えるため、従来の方法では発見できなかった特徴を抽出している可能性があり、高い精度で“出会い系“スパムメールを自動分類できる可能性が高い。これまでにない新しいスパムメール分類手法として、非常に重要な技術となり得る方法である。研究計画初年度の遅れが、そのまま全体の計画の進行に後れを生じさせているが、問題解決後の進捗はおおむね順調である。当初計画案から約1年遅れで計画が進行中である。平成29年度については、引き続きメールの最適属性の調査を続けるとともに、各種言語のメールサンプルの調達を急ぐ。また、正規メールの分類特徴として利用が期待された語順情報の有効性についてさらに解析を続ける。その後、機械学習システムとベイジアンフィルターシステムの組み合わせによる分類精度の検証を行い、メールの自動分類システムのプロトタイプの作成につなげる。引き続きメール分類のための属性情報の探索を続けるとともに、サンプルメールの収集を急ぐ。属性情報の探索については、メールの特徴を表す属性をいくつかのレイヤに分けて考えることにする。例えば、単語の出現頻度のような個別のメールの特徴を表す下層のレイヤから、使用単語の傾向の似たメール集団を表すことができる特徴的な単語の組み合わせのような上層レイヤに位置づけられる属性のようなものである。
高齢者の被侵襲的循環モニターの開発に関する研究-末梢血管抵抗変動を指標として-

高齢者では局所麻酔による偶発症が多いが,その大きな原因として交感神経緊張による後負荷の増大が考えられる。この後負荷は末梢血管抵抗で表現可能なため、末梢血管抵抗の変化(=比)を検出できれば循環系の有効なモニターとなる。そこで本研究ではトノメトリ法による橈骨動脈圧波形に心拍出量推定法であるStarmer法を応用して末梢血管抵抗比を求め、高齢者の局所麻酔による後負荷の変化を検出することにより、高齢者歯科治療の新しい循環系モニターとしての本方法の有用性について検討した。【方法】対象は抜歯予定で、循環系疾患、心電図異常、および自律神経系に影響する合併症のない高齢者8名とした。男性は4名、女性は4名で、平均年齢は74.5±6.1歳(SD以下同様)であった。被験者は入室後、トノメトリセンサー、レーザードップラー血流計プローブ、およびモニター心電図を設置した。30分間安静とした後、8万分の1エピネフリン添加リドカイン1.8mlによる浸潤麻酔を施行し、その前後で各信号の記録を行った。得られたデータから外注したプログラムを用いて一拍毎に収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧、駆出時間、およびRR間隔を測定し、10波形の平均値を求め、Starmer法による末梢血管抵抗比を算出した。2群間の差の検定にはWilcoksonの符号付き順位和検定を、相関についてはピアソンの相関係数を求め、危険率5%を有意水準とした。【結果】局所麻酔によりRR間隔は有意に短縮し、橈骨動脈圧は有意に上昇した。また、皮膚微小循環血流は有意に減少した。一方、推定末梢血管抵抗比では上昇例が麻酔直後で4例、2分30秒後および5分後で5例、10分後で1例であった。比率の平均は麻酔前を1とすると、麻酔直後で1.04±0.20,2.5分後で1.10±0.18、5分後で1.05±0.10、10分後で0.95±0.09であった。また、末梢血管抵抗比と皮膚微小循環血流の間には1群に有意な相関が得られただけであった。以上の結果からトノメトリ法による橈骨動脈圧波形から推定した末梢血管抵抗比は、皮膚交感神経活動との相関が良好とはいえず、波形検出の安定化などの更なる改善が必要と思われたが、局所麻酔により交感神経緊張をよく反映し、高齢者の新しい循環系モニターとして有用と思われた。なお、本研究の結果は94年度の日本老年歯科医学会(福岡)で発表した。
口腔癌に対するＢＣＧを用いた新規抗癌剤併用療法の開発

今回われわれはマウス由来頬部扁平上皮癌sq-1979株を担癌させたC3H:HeNマウスを対象に、腫瘍摘出後の再発転移へのBCGの影響を検討した。播種腫瘍が一定の大きさに達した時点で摘出し、BCG菌株と5-FUの単独、併用投与を週1回、死亡するまで行い、生存率等、多角的に解析した。局所再発はBCG単独投与群では抑制できず、5-FU群もしくは5-FU/BCG併用投与群において抑制された。また、5-FU/BCG併用群において肺転移が抑制された。さらに、生存率の比較では、非投薬コントロール群と比較して、5-FU/BCG併用投与群は有意に生存率の向上を認め、延命に寄与する事が明らかとなった。口腔癌担癌マウスモデル作製腫瘍抑制効果検討腫瘍転移効果検討(前年度続き)25年度はC3H:HeNマウスに対して、同マウス由来頬部扁平上皮癌sq-1979株を背部皮下より播種、担癌させ、モデルマウスを作製。薬剤非投与群、BCG単独投与群、抗癌剤(5-FU)単独投与群、BCG・5-FU併用投与群の4群に分け、比較し、5-FU投与は腹腔内、BCG投与は皮下にて、週1回とした。さらに前述の従来のマウス作製方法に加えて、本年度はより臨床に近い方法を検討した。マウス背部皮下に播種、担癌させ、一定の大きさに達した時点で腫瘍摘出した後、各投薬群に分けて投薬を開始するもので、このモデルマウス作製方法の採用によって良好な生存率結果を得ることができた。前年度の結果(従来のマウス作製法による)では、非投薬群と比較して、すべての投薬群において生存期間の延長を認めたが、BCG単独投与群、5-FU群、BCG・5-FU併用群それぞれでの生存期間の延長は差を認めることができなかった。しかし、本年度のモデル作製手法により、各群での生存期間延長に差を認めることができた。特にBCG・5-FU併用群は他群よりも有意差を持って延長していることを明らかに出来、BCGによる腫瘍再発抑制効果を反映すると考えられ、BCG療法が新たな再発阻害治療法となる可能性を示すと考えられた。この手法が良好な生存率検討結果を示した理由として、腫瘍の残存有無があると考えられる。従来法では原発を模した背部腫瘍を摘出せず腫瘍残存している状態での投薬であったため、薬剤効果(単独、併用等)が判然としなかった可能性がある。今年度の生存率計測に関しては、現在継続中である。前年度持ち越した、小動物用PETイメージングによる遠隔転移阻害効果についての解析は3回試行し、当初計画の50%程度の達成度で、次年度での完成を期待できるものとなった。口腔癌担癌マウスモデル作製腫瘍抑制効果検討腫瘍転移効果検討24年度はC3H:HeNマウスに対して、同マウス由来頬部扁平上皮癌sq-1979株を背部皮下もしくは尾静脈より播種、担癌させ、モデルマウスを作製。BCG菌株と抗癌剤5-FUの併用投与を行い、in vivoでのBCG生菌と抗癌剤併用による抗腫瘍効果を検討した。腫瘍増大率、生存率、体重の測定等、多角的に解析した。様々なBCG菌株の生菌での比較はできず、東京株について検討するにとどまった。マウス個体数が現時点では不十分であり、来年度も引き続き検討する予定である。上記4群担癌臓器転移モデルマウス(尾静脈より腫瘍播種)作製し、その有用性を確認できた。すなわち、非投薬コントロール群において、播種後2か月程度での癌死、その他の投薬群において生存期間の延長を認めた。さらにすべてのマウス群において体重の増加も順調で、副作用は少ない可能性を示唆できた。中でも、BCG単独投与群においても、5-FU群、BCG・5-FU併用群同様の生存期間の延長を認めたことは、BCGによる転移腫瘍に対する抗腫瘍効果を反映すると考えられ、BCG療法が新たな転移阻害治療法となる可能性を示すと考えられた。BCG(Bacillus Calmette-Guerin)生菌療法は、現在、表在性膀胱癌に限られ臨床利用されている。

研究段階ながら、われわれも、動物実験を通じて口腔癌に対するBCGによる様々な効果を明らかにすべく、より臨床に近い投薬手法として、腫瘍摘出術後の化学療法を模し、背部皮下移植腫瘍摘出後のマウスを用いてBCG生菌ならびに5-FU併用投与を行い、延命効果などを検討した。C3H:HeNマウスに対して、同マウス由来頬部扁平上皮癌sq-1979株を背部皮下に播種担癌させ、モデルマウスを作製。実験全体を通じて供した。初期段階の腫瘍へのBCG投薬の影響を検討すべく、マウス背部腫瘍播種日よりBCG菌株と5-FUの単独、併用投与(非投与コントロール群、5-FU投与群、5-FU/BCG併用投与群、BCG投与群)を週1回、9週行った。また、腫瘍摘出後の再発転移へのBCGの影響を検討すべく、播種腫瘍が一定の大きさに達した時点で摘出したモデルマウスも作製し、上記同様の投薬を週1回、死亡するまで行い、腫瘍再発率、遠隔転移率、生存率、免疫組織学的検討等、多角的に解析した。初期腫瘍を模したマウスモデルにおける腫瘍増大効果は5-FU/BCG併用投与群において若干認めるものの、有意ではなかった。一方、腫瘍摘出後より投薬を開始したマウスモデルにおいて、背部皮下での局所腫瘍再発はBCG単独投与群では抑制できず、5-FU群もしくは5-FU/BCG併用投与群において抑制された。特に5-FU/BCG併用投与群において再発率の低下を認めた。また、5-FU/BCG併用群において肺転移が抑制された。各群における生存率の比較では、5-FU、BCG単独投与群では生存率の向上は認められるものの、有意ではなかった。一方、5-FU/BCG併用投与群は有意に生存率の向上を認め、延命に寄与する事が明らかとなった。病態科学系歯学・歯科放射線学口腔癌担癌マウスモデル作製腫瘍抑制効果検討腫瘍転移効果検討については当初計画を達成し、新たに、より臨床的な検討方法を採用した再発抑制への効果を検討中で、次年度での完成を期待できるものとなった。前年度持ち越した、小動物用PETイメージングによる遠隔転移阻害効果についての解析は3回試行し、当初計画の50%程度の達成度で、次年度での完成を期待できるものとなった。口腔癌担癌マウスモデル作製腫瘍抑制効果検討腫瘍転移効果検討については当初計画の70%程度の達成度で、次年度での完成を期待できるものとなった。一方、小動物用PETイメージングによる遠隔転移阻害効果についての解析は達成できなかった。当初作製した臓器転移モデルでのPET撮像を計画、腫瘍の全身での転移状況を比較検討する予定であったが、PET装置の日程、撮像施設の調整などに問題があり、今年度の撮像を断念、次年度に持ち越しとした。今年度はBCG/5-FU併用投与による再発抑制効果を明らかにできたため、各投薬条件における各種サイトカイン発現の多寡状況を解明する予定である。サイトカインアレイを受託にて検討する予定である。これらの追加実験を優先させるため、前年度より懸案の東京株以外の菌株を用いた検討は延期する。転移抑制効果の検討は引き続きPETを用いて行う予定である。in vivoでのBCG生菌と抗癌剤併用による抗腫瘍効果の検討に際して、様々なBCG菌株の生菌での比較はできず、東京株以外についても検討する予定である。さらに、東京株を含めて、マウス個体数を増やして、引き続き検討する予定である。また、持ち越したPET撮像も実施する。PET撮像施設の準備も整い、5月よりPET撮像準備に入り、今夏以降撮像する予定である。前年度よりの繰り越し金は前年度に使用する予定であったPET撮像に必要な経費であったが、PET利用料金が減額となった事に加え、モデルマウス作製時期とPET撮像スケジュールの調整が合わず、前段階の撮像にとどまったため、今年度に持ち越しとした。
海洋表層生物群集におけるストレスタンパク質発現とそれを指標とする海洋環境評価

本研究は海洋表層懸濁物中に70kDa-熱ショックタンパク質を発見したことを発端とし、その起源および海洋において発現を誘導する環境因子を明らかにし、さらには海洋環境の変化に対する海洋生物群集の応答を分子レベルで解析することを目的とした。今年度(平成14年度)はこれまでに採取した試料の分析およびとりまとめを行い、70kDa-熱ショックタンパク質の分布および海洋懸濁物中のアミノ酸の存在状態について以下のような新たな知見が得られた。1)二次元電気泳動法を用いて検出可能な海洋懸濁態タンパク質は太平洋全域のあらゆる海域において十数個以下であり、70kDa-熱ショックタンパク質は非生物態タンパク質として懸濁物中に蓄積されていることが示唆された。2)亜熱帯かつ貧栄養海域における懸濁粒子からは採取した季節に関わらず常に70kDa-ストレスタンパク質を検出した。3)一次生産の高い海域における懸濁物中の70kDa-熱ショックタンパク質の検出は時空間的に変動した。4)2)、3)より70kDa-熱ショックタンパク質は非生物態有機物として懸濁物中に堆積しているが強固に難分解性を有しているわけではなく、その存在量は起源生物における発現強度に依存していることが示唆された。5)懸濁物中のアミノ酸はそのほとんどが非生物態でかつ酸性で糖を含む他成分系のペプチドおよび低分子ペプチドであることが示唆された。本研究により、懸濁物中の結合型アミノ酸化学型に関して新たな知見が加わったと言える。さらに70kDa-熱ショックタンパク質の発現メカニズムおよび発現因子に関する研究を進めていくことで、海洋環境が生物に及ぼす影響について70kDa-熱ショックタンパク質をバイオメーカーとして評価できる可能性が示唆された。以上を取りまとめ論文を執筆し、Limnolgy and Oceanographyに投稿中である。