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昆虫の培養細胞を用いた植物ウイルスの伝搬に関わるウイルス・宿主因子の解明

イネ科植物ウイルスは吸汁性昆虫であるツマグロヨコバイに媒介され、イネに感染し、収量低下などを引き起こす。そこで、ウイルスがツマグロヨコバイの培養細胞に感染、増殖するために必要な因子を明らかにすることを試みた。その結果、Hsp70の阻害剤であるケルセチンを培養細胞に処理した際にはイネ萎縮ウイルスまたはrice gall dwarf virusの感染、増殖率が顕著に低下した。そこでHsp70をコードすると思われた宿主遺伝子の発現を阻害し、ウイルスを接種したところ、感染、増殖が低下した。この結果から、Hsp70遺伝子の発現がウイルスの昆虫細胞への感染増殖に重要な役割を果たしていることが示唆された。ツマグロヨコバイの培養細胞に細胞機能を阻害する各種薬剤を処理してイネ萎縮ウイルスを接種した結果、Hsp70,Hsp90阻害剤ではウイルスの感染、増殖が抑制された。また、ノイラミニダーゼを処理して接種すると、ウイルスの感染、増殖は抑制されなかった。このことから、イネ萎縮ウイルスはツマグロヨコバイの培養細胞に感染する際には同属のロタウイルスの多くの系統とは異なる機構で侵入を始めること、また感染、増殖にはHsp70やHsp90が重要な役割を果たしていると推察された。熱ショックタンパク質がRDVの増殖に関与しているかを調べるために、熱ショックタンパク質(Hsp70)の阻害剤をツマグロヨコバイの胚子由来の培養細胞に処理した後、RDVを接種した。その結果、ウイルスの感染、増殖は有意に阻害された。そこで、培養細胞のEST解析で得たHsp70とHsc70の遺伝子断片からdsRNAを作製し、RNA干渉を誘起させた培養細胞へのRDVの感染増殖を調べた結果、Hsp70のRNA干渉下におけるウイルスの増殖は有意に阻害された。一方、Hsp70と相同性の高いheat shockcognate protein (Hsc70)の発現遺伝子断片から作製したdsRNA導入によるRNA干渉下では、増殖は阻害されなかった。このことから、RDVのツマグロヨコバイ培養細胞内での増殖は、Hsc70ではなく、Hsp70が関与することが示唆された。イネ萎縮ウイルスはレオウイルスに属する植物ウイルスで、ツマグロヨコバイに媒介され、イネに感染する。感染したイネは萎縮し収量が激減する。本ウイルスがツマグロヨコバイに媒介されるためには虫の体内で増殖する必要があり、それらを制御することで、イネ萎縮ウイルスによる病害防除につながり、またレオウイルスの感染生理も明らかにできる。感染増殖に必要な宿主因子を探索するため、本ウイルスを媒介するツマグロヨコバイの培養細胞の熱ショックタンパク質をコードすると予想される遺伝子のdsRNAを作成し、導入することによって培養細胞の遺伝子発現を抑制した後、イネ萎縮ウイルスを感染させ、リアルタイムRTPCRでウイルスの増殖量を調べた。その結果、イネ萎縮ウイルスの増殖は有意に抑えられることを確認した。これらの遺伝子の発現を抑制した培養細胞を用いてウェスタンブロッティングを行った結果、熱ショックタンパク質の蓄積が対照区に比べて減少している事をを確認した。これらのことから、イネ萎縮ウイルスの感染増殖には熱ショックタンパク質の存在が重要であること、また熱ショックタンパク質の減少によってウイルスの増殖も抑えられることがわかった。また宿主タンパク質の発現もdsRNAを導入することによって有意に抑制できることが明らかになった。これらの結果をさらに確認するために追試を行い、論文にまとめる準備を行った。本年度は家族の看護や研究補助員の雇用ができなかったことなどから、実験が予定よりも進まなかった。イネ萎縮ウイルスはツマグロヨコバイに媒介され、イネに感染する植物ウイルスで、その防除のためにはツマグロヨコバイがかかわる伝染環の遮断を講じる必要がある。そのための基礎知見として、ツマグロヨコバイの培養細胞に感染、増殖するために必要な宿主側の因子を明らかにすることを目的に実験を行った。まず、細胞機能阻害剤をVCMに処理した後、イネ萎縮ウイルスを接種した。接種後、イネ萎縮ウイルスの外被タンパク質をコードする遺伝子を対象に設計したプライマーを用いて、リアルタイムPCRを行い、イネ萎縮ウイルスの増殖量を経時的に計測した。その結果、ダイナミンの阻害剤であるダイナソア、シアル酸分解酵素のノイラミニダーゼ、およびHsp90の阻害剤である17-AAGなどを処理した際のイネ萎縮ウイルスの感染・増殖率は変化がなかったが、Hsp70の阻害剤であるケルセチンを処理した際には感染・増殖率が顕著に低下した。そこでHsp70をコードすると思われた宿主遺伝子の発現をRNA干渉法で阻害しウイルスを接種したところ、ある程度の増殖量の低下がみられたが、阻害剤を処理したほどの低下は見られなかった。そこで、ウイルス感染により変動する遺伝子を詳しく調べることを目的とし、培養細胞にイネ萎縮ウイルスを感染させた後48時間後に培養細胞を回収し、RNAseqを行い培養細胞の遺伝子発現を調べた。その結果、ウイルスを接種した培養細胞と無接種の健全細胞では遺伝子の発現量に顕著な差異は見られなかった。培養細胞に対するウイルスの感染は早いもので接種数十分、もしくは数時間で確立するとされており、48時間後では遺伝子の変動に明らかな差が出なかったことが考えられる。そこで、接種12時間と24時間に再度培養細胞を回収し、RNAseqを行い、その結果を解析しているイネ科植物ウイルスは吸汁性昆虫であるツマグロヨコバイに媒介され、イネに感染し、収量低下などを引き起こす。

そこで、ウイルスがツマグロヨコバイの培養細胞に感染、増殖するために必要な因子を明らかにすることを試みた。その結果、Hsp70の阻害剤であるケルセチンを培養細胞に処理した際にはイネ萎縮ウイルスまたはrice gall dwarf virusの感染、増殖率が顕著に低下した。そこでHsp70をコードすると思われた宿主遺伝子の発現を阻害し、ウイルスを接種したところ、感染、増殖が低下した。この結果から、Hsp70遺伝子の発現がウイルスの昆虫細胞への感染増殖に重要な役割を果たしていることが示唆された。一昨年度は実験系の立ち上げに時間がかかったが、昨年度は予定通り実験ができた。ウイルス増殖に関わる遺伝子を探す手段として、RNAiを行ってきたが、今後はウイルスに感染した培養細胞の遺伝子の変動も解析できないか検討したい。植物病学論文化を進めたい課題開始直前に別法人に異動し、研究環境が大きく変わって機器類や実験系を一から立ち上げる必要が生じた。加えて解析対象である培養細胞の状態が非常に悪化し、回復に数か月を要したため、実験開始に遅れが生じた。現在は培養細胞の状態は安定し、実験系もほぼ立ち上がっている。研究費の不正経理調査の影響により、研究補助員の雇用制限があたった目、実験が進まず、また子供が病気になり、介護のために休職などして研究時間が十分とれなかったため、研究の進行が遅れた消耗品の割引などがあったため培養細胞を維持しつつ、論文投稿のための実験を引き続き行いたい。また、ウイルス感染による宿主遺伝子の変動を調べることを検討している実験系の立ち上げおよび培養細胞の回復に時間を要したが、現在では実験ができる状態になりつつある。今年度はdsRNAを導入し、遺伝子干渉を手段とした宿主因子の探索を進めたい。成果公表や消耗品の購入など目的にあわせて使用したい。イネ萎縮ウイルスとイネゴールドワーフウイルスが感染、増殖するために必要な因子をツマグロヨコバイの培養細胞と細胞機能を阻害する各種薬剤を用いて検討した結果、Hsp90やHsp70阻害剤処理下では、ウイルスの感染、増殖が抑制されたことから、これらの因子が必要であることが示唆された。これらの実験は培養細胞が回復し、また研究支援者を雇用してから行われた実験である。異動のために様々な基本的な実験のセットアップが必要で、予定より実験の開始が遅れたため、試薬や謝金など若干の余裕を生じた。同属のロタウイルスの多くの系統とは異なる機構で侵入を始めること、また感染、増殖にはHsp70やHsp90が重要な役割を果たしていると推察された。そこで、dsRNAを導入し、遺伝子干渉を手段とした宿主因子の探索を進める。特定の遺伝子のdsRNAを導入した細胞にウイルスを接種し、その感染、増殖が阻害されるのを確認したのち、その遺伝子の塩基配列を解読、宿主遺伝子を決定する。
ヒトレトロポゾンL1タンバク質と宿主細胞機能とのクロストーク

本研究計画実施前の予備実験から、ORF1pの過剰発現がヒト細胞(Hela)で宿主遺伝子の1つ、インターロイキン8(以下、IL8)の細胞内mRNA量を上昇させることが分かっていた。そこで本研究プロジェクトでは、ヒトレトロトランスポソンL1にコードされているタンパク質のひとつ、ORF1pの細胞機能の同定を目指した。平成18年度の研究により、ORF1pはIL8のプロモーター活性を上昇させないことがルシフェラーゼ・レポーターアッセイから明らかになっている。そこで平成19年度は、IL8遺伝子の3'UTRをルシフェラーゼ下流に挿入したレポータープラスミドを用いて、ORF1pによるIL8 mRNA安定化の可能性を検討した。これまでのところ、IL8 3'UTRにおいてORF1p過剰発現によるレポーターmRNAの安定化に寄与している配列部位は同定されなかった。以上の結果から、ORF1pによる内在性IL8遺伝子の発現上昇は、一般的に見られる転写開始あるいはmRNA安定化によるものではなく、例外的な分子メカニズムによって誘発されていることが強く示唆された。そこで、クロマチン構造との関連性を調べるために、レポータープラスミドを染色体に組み込んだ細胞株を作成した。さらに本年度は、ORF1pの機能を解明することを最終目的として、ORF1pと細胞内で結合するタンパク質を同定するために、ORF1pにFLAGタグをつけた融合タンパク質を発現するプラスミドの作成を行った。本研究プロジェクトでは、ヒトレトロトランスポゾンL1にコードされているタンパク質のひとつ、ORF1pの細胞機能の同定を目指している。具体的には、ORF1pの細胞内過剰発現がインターロイキン8(以下、IL8)遺伝子の細胞内mRNA量の上昇をひきおこすという、本プロジェクト以前に行った予備実験の結果を今子生物学的に説明するために、以下の実験を行った。(1)ORF1p過剰発現時のIL8プロモーター活性の測定:ルシフェラーゼのコード配列の上流に、長さの異なる3種類のIL8プロモーター領域由来DNAを組み込んだレポータープラズミドを作成した。これらプラズミドと、ORF1p過剰発現用プラズミドをHela細胞に共導入し、1および2日後に細胞を溶解し、ルシフェラーゼアッセイを行った。その結果、ORF1p過剰発現によるルシフェラーゼ活性の上昇が見られず、ORF1pプラズミドの代わりにTNF-alphaを培地に加えてIL8プロモーター活性を上昇させたポジティブ・コントロール実験よりも有為にその活性量は低かった。この結果から、IL8のmRNA量上昇はIL8プロモーター活性の上昇に起因しないことが明らかとなった。(2)ORF1p過剰発現時のIL8のmRNAの細胞内寿命の測定:(1)の結果から、IL8のmRNA量の上昇がmRNA分解速度の減少による可能性が高まった。そこで、本年度はルシフェラーゼのコード配列の下流に、IL8のmRNAの3'UTRのARE(AU-rich element)を含むDNAを組み込んだレポータープラズミド作成を完了した。本研究プロジェクトではさらに、ガン組織でのORF1pの発現増減の有無を検証することを目的に、その準備段階であるORF1pに対するポリクローナル抗体の作成を目指している。本年度はエピトープとなりうるORF1p部分欠失体の発現用プラズミド作成を行った。
単一分子と組織化分子ネットワークの非線型伝導理論

単分子エレクトロニクス研究の初期において不十分であった精密科学による裏付けは、計測実験と理論・計算シミュレーションの著しい進展により既に概ね解決している。本研究では単分子エレクトロニクスをより現実的な技術問題として捉え直し、その理論指針を与えるような研究を実施した。その結果、“確率共鳴法"に必要な非線形的電気特性やメモリー双対的電気特性を実現するための材料設計指針が確立し、電流ノイズを支配する材料要因の解明に成功し、単分子素子をネットワーク化する事によりネットワーク全体の電気特性をデザインするためのルールを明らかにし、ナノスケール・界面領域での熱伝導物性などの残っていた基礎科学課題を解決した。電流揺らぎに対する電子・フォノン散乱の影響をフォノンの非平衡輸送効果も含めて取り扱う為の基礎理論の構築を行った。この為、Keldyshグリーン関数法を用いたFull Counting Statistics理論を拡張する為の数理導出を行った。既往の研究では低次摂動計算が用いられていたが、その方法ではフォノンの非平衡効果を充分に取り扱えない。グリーン関数と自己エネルギーに対するCounting Field微分が相互に依存している構造に着目して、これらの微分量の間の新たな自己無撞着方程式の導出を行った。この方程式は以前我々が構築した電流とフォノン流の自己無撞着理論と相性が良く、非平衡フォノン輸送の影響をFull Counting Statistics理論に自然に取り入れる事が出来る。この方程式を用いた数値計算を行う為のプログラムを開発し、それをスー・シュリーファー・ヒーガー(SSH)モデルに適用した。幾つかの試行計算を行い、ノイズの電圧依存性に電子・フォノン散乱効果に由来する変調構造が現れる事を見出した。もう一つの研究テーマ「第一原理計算を用いた実材料に対する電流スウィッチング機構」に関しては、窒化チタン電極に挟まれたハフニウム酸化物等のhigh-K酸化物を題材として抵抗変化型ランダムアクセスメモリのスウィッチ機構に関する研究を実施した。前年度(平成25年度)に実施した本課題研究において、電流に現れるノイズ(雑音)、特に電子の量子力学的な粒子性に由来するショット・ノイズと温度に由来する熱雑音(ジョンソンーナイキスト・ノイズ)に対する電子・フォノン散乱とフォノン流の影響を取り入れる為の理論定式化研究を行った。本年度は導出された理論式に基づき、それを拡張スー・シュリーファー・ヒーガーに適用し、ノイズの電圧依存性を計算する為に必要な数値計算プログラムを作成・調整した。それを用いてモデル・パラメータ空間の全般に及ぶ網羅的な数値計算研究を実施し、その結果を解析・分析した。電子・フォノン相互作用が存在する時にはノイズの電圧依存性に電子・フォノン非弾性散乱に由来する補正がキンク構造の形で現れるが、網羅的な研究の結果、ノイズに対する補正と伝導度に対する補正の間に関係が生じ、それが電子ダイナミクスに強く依存している事を理論的に見出した。一方、メモリに関しては、既に実験的に実績のあるが機構解明が行われていないハフニウム酸化物をチャネル材としたメモリスタ・抵抗変化型RAMメモリセルにターゲットを定め直し、動作安定性を含めたメモリ動作機能とキャリア経路となる酸素欠陥構造モデルの間の構造機能相関を解明する為の研究を第一原理計算を駆使して実施した。酸素欠陥モデルとして欠陥サイトから離れた酸素原子が(2)離脱(3)界面に残留(4)電極内に残留の3つの構造モデルを考慮し、チャネル材と電極材の間へのバッファー層挿入の可能性も検討した。また酸素欠陥濃度とメモリ・オン/オフ比性能の相関も幾つかの構造モデルに対して調べた。概ね計画通り、研究は順調に進展している。ノイズの研究に関しては電子ダイナミクスとの相関に関する知見を既に得てしまったので、陽にパワースペクトルを計算する必要が無くなった。目標を既に達してしまったので、この部分の計画を変更・削除する。メモリに関しも、研究対象材料を未開拓の有機物質、有機・無機ハイブリッド物質から実績のあるハフニウム酸化物に置き換えた以外は、順調に進展している。この置き換えにより、実験による新たな検証を待つ必要がなくなり、現実的な材料を土台として構造機能相関の革新に迫る事が短期間で可能となる。昨年度までに、計数統計理論に基づき、電流とフォノン流が電子・フォノン相互作用を通じて絡まった状態にある相互系における電流に伴う雑音(ノイズ)を計算する為の新理論式を開発し、それを用いて広範なモデルパラメータ空間に対して網羅的な数値計算を行った。その結果、ノイズの電圧依存性に対する相互作用に由来する補正と伝導度に対する補正の間に関係が生じ、それが電子ダイナミクスに強く依存する事を見出した。本年度はこの数値計算に基づく発見に対して、様々な考察を加える事により、その結果をアメリカ物理学会刊行のPhysical Review B誌の速報として報告した。この成果を踏まえて、他の散乱体にこの理論を拡張する為に検討を重ね、電荷のトラップ・デトラップ機構によるランダム・テレグラム・ノイズに対する理論の準備検討を進めた。一方、メモリ研究に関しては、昨年度来継続していたハフニウム酸化物をチャネル材として用いる抵抗変化型RAM(メモリスタ)における構造機能相関に関する第一原理計算結果をとりまとめ、Taバッファー層の電極とチャネル材の間への挿入が酸素欠陥から離れた酸素を安定化する事に寄与し、特にその効果が電極界面や電極内部に酸素が残留する場合に著しい事を見出すと同時に、酸素欠陥構造の小さな変化に対してメモリ機能があまり左右されない堅牢性を与え、電気伝導に対する電子・フォノン非弾性散乱効果を弱め、電気特性をホッピング的なものから散乱の影響が少ない弾道伝導的なものに変質させる事も見出した。これらの成果をPhys.Chem.Chem.Phys誌2報に取りまとめて公表した。

その内の一つはアメリカのアルゴンヌ国立研究所、イギリスの国立物理学研究所との共著論文である。概ね計画通り、研究は順調に進展している。平成28年度の研究実施計画に従い以下の(1)(4)の研究を実施した。(1)電荷のトラップ・デトラップ過程などの内在的な要因に基づく電流揺らぎの理論機構の解明研究:この過程を良く表す理論モデルを探索すると同時にクーロン相互作用やそれに対する電子相関効果が電流に及ぼす影響を解明するために自身で導出した理論式をベースにそれを計数統計理論にもとづくノイズ(揺らぎ)計算に拡張するために必要な数式導出の準備研究を行った。(2)単一分子素子を構成要素とするネットワーク回路の電気特性を予測するための電気伝導理論の導出:想定するネットワーク構造に適したマルチスケールモデリングの検討を行い、回路理論などのマクロの見地からの検証を行った。(3)強い非線形的な電気特性に対する材料設計への興味から実施する電流に対する強相関効果の理論解明:この研究は(3ー1)理論モデルを用いた研究と(3ー2)第一原理計算を用いた研究の二つに分けて実施した。(3ー1)ハバード鎖からなるチャネル導体に2電極に接続したモデルに対して時間依存密度行列繰り込み群(t-DMRG)法を用いた電流計算を実施し強相関効果が電気伝導度のチャネル長依存性に及ぼす影響を明らかにした。(3ー2)予定を変更しグラフェン電極を用いた100ナノメートル規模の長鎖オリゴマーの電気特性に対する第一原理計算解析を実施した。(この系が非常に強い非線形的な電気特性を示す事が実験的に示されたため計画を変更して第一原理計算のターゲットとした)神経模倣情報処理に用いる事ができる特異な輸送特性を探索するため単分子の電荷・熱・スピンなどの輸送特性について第一原理計算研究を実施しその成果を論文発表した。(4)原子スウィッチメモリ機構の第一原理計算を用いた研究:原子層超格子構造を持つ相変化メモリ材料のスウィッチ機構を解明した。この結果をまとめて論文投稿中である。当初予定した3つのテーマの内(1)フリッカーノイズ機構の理論解明に関して分子・材料設計指針の構築に必要な基礎式の導出を行なった。一方(2)ネットワーク回路の非平衡・非線形伝導理論については分子とナノ粒子のコンポジットの形態でのネットワーク形成を想定しグリーン関数法を用いた基礎式を導出すると同時にその近似精度の検証のための非摂動数値計算用のプログラム作成を実施した。(3)グラフェン電極を用いた長鎖オリゴマーの電気特性に関する第一原理計算解析については国内外の実験結果やその問題点を吟味分析し既に実施した計算結果を再検討した。それを踏まえて最終的な結論の論文発表に向けて補足計算を実施した。
有害物質代謝酵素の遺伝子多型と生体影響および生物学的モニタリング

有害化学物質の代謝に関与するチトクロームPA4502(以下、CYP2E1)遺伝子では発現量をコントロールしているプロモーター領域に多型性があり、1/1型、1/2型の順に発現量が高い。本研究では、有機溶剤の一種で、CYP2E1で代謝され、肝毒性、経皮吸収性があるジメチルホルムアミド(以下、DMF)について遺伝子多型と代謝や生体影響の関連について検討した。代謝との関係ボランティア11名を安全な範囲内の温度でDMFの曝露させ、生物学的曝露指標である尿中モノメチルホルムアミド(以下、NMF)の生物学的半減期について検討した。NMFの生物学的半減期は、特に経皮曝露で1/1型4.7±1.4時間(n=7)、1/2型3.9±0.5時間(n=3)、2/2型3.1時間(n=1)と、1/1型、1/2型、2/2型の順に短くなる傾向が窺えたが例数が少なく比較が困難であった。そこで新たに2名の1/2型ボランティアの曝露実験を行い、合計13名で解析中である。またCYP2E1で代謝されるジメチルホルムアミドのボランティア曝露実験のデータをもっているので、ボランティアの遺伝子型を調べたが、全員1/1型であり、多型と代謝の関連は検討できなかった。生体影響の関連DMF取り扱い事業場で健康影響調査を行った。何らかのDMFによる健康影響が存在するのか。健康影響が存在するとすれば、遺伝子多型によって健康影響の出現の仕方が異なるかを検討した。肝臓や神経系を中心に健康診断を調査した。自覚症状や血液生化学的検査などの多角的検査の幾つかの項目で曝露との関連がみられたが、交絡因子について調査したところDMFの明確な影響は見られなくなった。今回、調査を行った事業場では、DMFによる明らかな健康影響は見られず、従って遺伝子多型が生体影響の出方に修飾を加えたこともなかった。1)ジメチルアセトアミドの代謝とチトクロームP450(以下、CYP2E1)遺伝子型には明確な関連は見られなかった。2)ボランティアを用いたジメチルホルムアミド(以下、DMF)の代謝とCYP2E1遺伝子型の関連については現在解析中である。3)実際にDMFを扱っている現場作業者について、DMF曝露による健康影響が遺伝子型により異なるのかを明らかにする目的で、化学工業メーカーにおいて時間断面調査を行った。曝露作業者は男性27名、女性26名の合計53名であり、年齢をマッチさせた男性38名、女性11名をコントロール群とした。これらの対象者についてDMFの代謝酵素であるCYP2E1の遺伝子型の他、代謝の修飾因子となりうるアルデヒド脱水酵素(以下、ALDH2)、アルコール脱水酵素(以下、ADH2)の遺伝子型についてもPCR-RFLP法で同定した。また、交絡因子となりうる飲酒、喫煙等のライフスタイル、既往歴、現病歴について質問票を用いて調査した。曝露の評価には個人曝露を指標とし、パーソナルサンプラーを用いて測定した。また、生物学的モニタリング指標として、作業終了後の尿中モノメチルホルムアミド(以下、NMF-U)を測定した。さらに、健康影響指標として有機溶剤曝露に関連した自記式自覚症状調査などを自記式質問票を用いて調べ、末梢血検査、血液生化学検査、尿検査、神経伝導速度などを行った。血液生化学検査では特に血清膠質反応、ALT、AST、γ-GTP等の肝機能に着目した。

DMF曝露と健康影響との間には自覚症状および末梢血、血液生化学、尿検査、神経伝導などの諸検査とも明らかな関連は見られなかったが、健康影響に及ぼす遺伝子型の影響については、現在、解析中である。CYP2E1は遺伝子多型によって組織での発現量が異なっているが、白血球でも遺伝子の発現のみられることから、平成11年度に行った「DMF代謝と遺伝子多型の実験」に参加したボランティアの検体を使ってRT-PCR法により白血球中のCYP2E1の発現量を検討することにした。まず、健康な常習飲酒者でない成人男子より採血を行い、白血球より市販のキットを使ってtRNAを抽出した。次に、このtRNAを逆転写酵素によりcDNAとした。データベースでCYP2E1遺伝子の塩基配列を調べ、プライマーをデザインし、得られたcDNAをテンプレートとしてPCRを行った。CYP2E1の発現量を検討するには対照となる遺伝子が必要であるが、ハウスキーピング遺伝子であり、この種の実験によく用いられるβーアクチンを対照とした。βーアクチンのゲノムDNAの塩基配列に関する情報をデーバベースより入手し、イントロンをようにプライマーをデザインした。条件設定は、いまだ完了していないが、このあとカィネティクス分析の手法を使って、mRNAのオリジナルのコピー数を推定する方法を確立する。ABI社DNAシークエンサー373XLを使って、CYP2E1とβーアクチンのPCR産物の比を算出し、ボランティアの白血球中のCYP2E1遺伝子の発現量を推定する。
昆虫幼若ホルモン拮抗物質の分子設計及び創製

抗幼若ホルモン活性物質の創製を目的として、多数の新規1,5-二置換イミダゾールと3-(1-アルケニル)ピリジン類を合成し、蚕幼虫に対する早熟変態誘起活性を検討した。イミダゾール化合物では5-(2-アリールオキシフェニル)-1-オクチルイミダゾールと5-(2-クロロフェニル)-1-オクチルイミダゾールに強い活性が認められた。これらの化合物の高薬量で誘導される早熟変態は、幼若ホルモンアゴニストであるメソプレンや脱皮ホルモンアゴニストであるテブフェノチドの単独処理では打ち消されず、両ホルモンアゴニストによって完全に抑制された。早熟変態誘起活性3-ピリジン化合物として、3-(2-メチル-1-フェニル-1-プロペニル)ピリジン及び3-[(E)-7-(4-エチルフェノキシ)-1-メチル-1-ヘプテニル]ピリジンを創製した。これらの化合物は構造的にはかなり異なるが、どちらの活性も20-ヒドロキシエクダイソンの摂食により完全に打ち消されることから、従来の1,5-二置換イミダゾールと同様に、脱皮ホルモンの阻害により早熟変態を誘導することが明らかとなった。JH作用物質の特徴的な構造であるフェノキシフェノキシアルキル基を有するイミダゾール化合物(KS-175)に新規な成育制御活性を見いだした。KS-175を蚕4齢幼虫に投与すると、5齢への脱皮あるいは早熟変態は起きず、幼虫のままで経過し結局致死作用を示した。KS-175は前胸腺における脱皮ホルモン生合成を不可逆的に阻害することがわかった。昆虫培養細胞IPLB-Sf21AEII(Sf21)の増殖や形態に対する昆虫ホルモン関連物質の影響を検討した。メソプレンは低濃度で細胞の増殖を促進し、テブフェノチドは濃度の上昇とともに増殖を阻害したことから、この細胞は幼若ホルモンの拮抗物質をスクリーニングする系として有効であることを明らかにした。抗幼若ホルモン活性物質のスクリーニング法として、蚕の早熟変態誘起活性を指標として検索し、その活性が幼若ホルモンアゴニストであるメソプレンによって抑制されるかどうか検討した。その結果、1-オクチル-5-(2-アリールオキシフェニル)イミダゾール(MM-11)が強い早熟変態誘起活性を示し、その活性がメソプレン及び脱皮ホルモンアゴニストであるテブフェノチドによって打ち消されること、また、MM-11を高薬量処理した場合、テブフェノチドでは拮抗されないことを見いだした。また、6-(4-プロピルフェノキシ)-2-(3-ピリジル)-2-ヘキセンによって誘導される早熟変態がテブフェノチドで打ち消されず、メソプレンで回復することを明らかにしている。昆虫培養細胞IPLB-Sf21 AEII(Sf21)の増殖や形態に対する昆虫ホルモン関連物質の影響を検討した。幼若ホルモンアゴニストの部分構造を持つアミンを合成し、これをビオチンに結合させた誘導体を調製した。この幼若ホルモン様構造に特異的に親和性を有する部位の検索を行うため、蚕の脳、前胸腺、表皮などの器官をビオチン誘導体とともに培養し、免疫組織化学による方法で検出した。その結果、4齢後期から終齢中期の前胸腺の一部が陽性を示した。

蚕の早熟変態誘起活性を指標として、抗幼若ホルモン活性物質の分子設計・開発を試みた。早熟変態誘起活性の強い化合物として、1-オクチル-5-フェニルイミダゾール(A-216)及び1-オクチル-5-(2-クロロフェニル)イミダゾール(FF-20)を得た。A-216とFF-20を低濃度処理した場合、それらの活性は20-ヒドロキシエクダイソンを摂食させることにより打ち消されたが、高濃度処理では全く拮抗されなかった。この場合、幼若ホルモン(JH)を同時に投与することにより打ち消された。また、新規早熟変態誘起活性物質として、3-(2-メチル-1-フェニル-1-プロペニル)ピリジン及び3-[(E)-7-(4-エチルフェノキシ)-1-メチル-1-ヘプテニル]ピリジンを創製した。これらの化合物は構造的にはかなり異なるが、どちらの活性も20-ヒドロキシエクダイソンの摂食により完全に打ち消されることから、従来の1,5-二置換イミダゾールと同様に、脱皮ホルモンの阻害により早熟変態を誘導することが明らかとなった。JH作用物質の特徴的な構造であるフェノキシフェノキシアルキル基を有するイミダゾール化合物(KS-175)に新規な成育制御活性があることを見いだした。KS-175を蚕4齢幼虫に投与すると、5齢への脱皮あるいは早熟変態は起きず、幼虫のままで経過し結局致死作用を示した。KS-175は前胸腺における脱皮ホルモン生合成を不可逆的に阻害することがわかった。一方、低濃度のJH作用物質で増殖が促進される昆虫培養細胞IPLB-Sf21 AEII(Sf21)に対して、イミダゾール化合物による顕著な拮抗作用は認められなかった。
機能性野菜のプロダクションシステムの開発

本研究では、高機能葉菜類生産の自動制御システムを構築することを目的とし、密植条件におけるこれらの成分の均一導入条件を検討した。また、野菜に香り成分や甘味成分を導入することによる味質改善ならびに硝酸低減化野菜の栽培手法についても検討を行った。1.密植栽培条件における鉄およびアスコルビン酸の均一導入条件について密植栽培条件では栽培パネルの外側の株に比べ内側はアスコルビン酸および鉄の吸収効率が悪いことが明かとなった。送風により、相対湿度は一定となり、導入成分も全ての株にほぼ均一に導入されたが、導入量(アスコルビン酸:4080mg/100g,鉄:1.22.0mg/100g)が実験室レベル(アスコルビン酸:120200mg/100g,鉄:2.56.0mg/100g)に比べ明らかに低下した。今後、密植条件での均一かつ効率的導入に関しては風速および風向などを詳細に検討する必要がある。アスコルビン酸が葉部に効率的に集積される温度は、15°C程度の低温が適切であると判断された。鉄の場合、30°Cの高温処理で葉部に多くの鉄が集積するが、萎ちょうが激しいので処理温度は25°C付近が適当と判断された。クエン酸鉄アンモニウム処理により導入された鉄の形態は、その約60%が可溶性もしくは交換性鉄として存在していることが明かとなった。2.ステビア類(甘味料)および香り成分導入による味質改善についてえぐみが弱くショ糖の味に近いステビアの主要成分であるレバウディオサイドA(Reb-A)の高含有品を葉菜類に導入した。官能検査でサラダホウレンソウが食べやすいとの結果を得た。3.硝酸低減化葉菜類の生産手法について生育後半に窒素源を尿素あるいは低濃度アンモニウム態窒素に置き換えることにより、処理4日後にコマツナの硝酸含量を欧州の野菜類の基準である硝酸含量2,500mg/100g新鮮重以下に低下させることができた。コマツナの葉色は対照区と全く変化が認められなかったが、生育速度が約50%に低下した。平成12年度は、主として鉄高含量葉菜類の実用的生産システムを構築する目的で以下の検討を行った。1.葉菜類に導入した鉄の形態およびその貯蔵後の変化について(概要)クエン酸鉄アンモニウム処理により導入された鉄の形態は、その約60%が可溶性もしくは交換性鉄として存在していること、また、貯蔵期間や貯蔵中の温度にほとんど影響されないことが明かとなった。このことは、導入した鉄の約60%がヒトに吸収される可能性のある鉄であることを示している。この結果については、植物工場学会平成12年度大会で発表し、また結果の一部を論文として学会誌に掲載した。2.鉄導入処理において、温度条件がレタス葉部の鉄含量に及ぼす影響(概要)本学のミニ植物工場において、鉄濃度100mgL^<-1>、処理時間12時間に設定し、温度を15,20,25,30°Cの4段階に変え、DFTで密植栽培したレタスに対する鉄の導入量を調べた。

温度が高い程、鉄は効率的に導入されるが、30°Cでは萎ちょうが激しいので処理温度は25°C付近が適当と判断された。また、密植条件では栽培パネルの外側の株に比べ内側の株は鉄の吸収効率が悪いことも明かとなった。3.密植条件において、湿度の違いがレタスの鉄導入効率に及ぼす影響(概要)2の実験の密植状態における処理で、栽培パネルの内側の株の鉄導入効率が悪い理由は、相対湿度が大きく影響していると判断し、12時間の鉄導入処理中、パネルの中央部、中間部および側部の3ヶ所に湿度、温度、照度の各センサーを配置した。これらの連続測定値の平均とその部位の株の葉部鉄含量を比較したところ、相対湿度と鉄含量との間に密接な負の相関が認められた。現在、送風などの方法により、湿度を制御して株全体の均一導入を検討している。平成13年度は、密植条件において、鉄塩、ビタミンCおよびCa塩の株全体の均一導入条件のノウハウについて検討する。平成13年度は、12年度に引き続き密植条件において、鉄塩およびアスコルビン酸の均一導入条件のノウハウについて検討した。また、新たに葉菜類の味質改善についても検討した。1.密植栽培条件における鉄およびアスコルビン酸の均一導入条件について(概要)平成12年度の研究で、密植栽培条件では栽培パネルの外側の株に比べ内側の株は導入成分の吸収効率が悪いことが明かとなった。パネル上部(葉菜類の10cm上部)に小型の扇風機にて2.0m/Sの風を送り(葉菜類直上部の風速は25cm/s)、アスコルビン酸あるいは鉄塩の導入処理を行った。この結果、湿度は一定となり、導入成分も全ての株にほぼ均一に導入されたが、送風区の成分導入量が無風区の場合より明らかに低下した。このことは、送風により葉部の蒸散が促進され、急激な水分ストレスにより気孔を閉じ、吸水力が低下したことに起因すると考えられた。今後、風速および風向などを詳細に検討する予定である。2.ステビア類(甘味料)および香り成分導入による味質改善について(概要)ステビア類の中で分子量804のステビオサイド(ST)が最もよくリーフレタスに吸収された。次いで、分子量966のレバウディオサイドA(Reb-A)であり、これ以上分子量の大きいステビオール配糖体はほとんど吸収されなかった。処理後のレタス葉に強烈な甘みが認められたが、えぐみを持つSTが多く含まれるため、STの吸収を抑制し、えぐみの弱いReb-Aの導入効率を高める手法を今後検討する。また、香り成分も導入でき、レタスに種々の香りを付けることが可能となった。しかし、香り成分のエステル類やアルコール類は揮散し易く、2日程度しか香りが保たれないことおよび香り成分の持つ苦みが強調されることなどの欠点も明らかとなった。今後、葉菜類の味を落とさずかつ香りの持続する香り成分の開発を検討する。平成13年度の概要は、2001年度西日本支部総会および九州支部例会のシンポジウムで講演した。平成14年度は、密植条件において鉄塩およびアスコルビン酸の均一導入条件の最終検討を行った。また、平成13年度に引き続き、葉菜類の味質改善および硝酸低減化葉菜類の生産手法について検討した。1.密植栽培条件における鉄およびアスコルビン酸の均一導入条件について(概要)水耕装置の設置している人工気象室の空気を緩やかに撹乱することにより、鉄,アスコルビン酸を概ね全株に均一に導入できた。しかし、アスコルビン酸の導入量は実験室レベルの結果に比べ7割程度であった。
現代中国における仏教復興運動の分析:再編成過程にある国家と社会の境界

初年である本年では、当初の予定どおりこれまでに私たちが集めた中国・その他の地域に関するデータの整理と分析、そして関係文献のレヴュ-を中心に研究活動を行った。データ整理はそれぞれが関係したものをワンクと足羽で分担して、各自行った。写真、ビデオ、デ-プ類の整理や目録作成等は予定通り進んだが、テープ起こしと翻訳は予定以上の時間と人件費は必要となった。来年度もこの作業の継続が見込まれる。文献のレヴュ-に関しては、他の共産国家における宗教の位置、中国政府と宗教の歴史的関係をワンクが担当、アジア諸国の仏教と国家の関係、華僑ネットワークを足羽が担当した。近年、私たちのテーマとは直結しないまでも、比較的似通った問題関心をもつ著作や論文が徐々に表れ始めたため、文献レヴュ-は非常に効果的だった。また、共通関心をもつ研究者、大学院生、留学生などをまじえて行ったディスカッションでは、同時進行中の現象、またそれについての調査研究に関して最新の情報の交換ができた。また、インターネット等を通じての資料・情報収集、その定期的検索等の有効性が確認されたため、一年の後半頃からそれにむけた設備・人的整備を計った。
慢性砒素中毒によるNO産生に係る因子の変動とそれに起因する血管調節系の撹乱

【目的】我々は中国内モンゴル自治区の慢性砒素汚染地域においてフィールド調査を行い、砒素暴露群の血清中一酸化窒素(NO)代謝物濃度は、対照群のそれの約半分まで低下していたことを明らかにした。一方、血管内皮型NO合成酵素(eNOS)はアルギニンからNOを産生し、血管調節に重要な役割を担っている。本研究ではウサギに5価無機砒素を慢性飲水させ、eNOS機能障害に係わる生体内NO産生低下メカニズムの解明を目的とした。【方法】砒素暴露:5価無機砒素(5mg/L)を18週間ウサギ(New Zealand雄性)に飲水させた。血漿中NO量:NO3-/NO2-量として算出した。尿中過酸化水素量、組織中アルギニンおよびBH4含量:既法に従った。血管弛暖の決定:摘出ウサギ大動脈をオルガンバスに懸垂して収縮張力を測定した。スーパーオキシド産生:Tiron反応物としてESRで測定した。【結果・考察】砒素暴露後18週目における血漿中NO代謝物量は、暴露群が対照群の76.3%(P<0.05)まで低下した。一方、尿中過酸化水素量は、暴露群が対照群の1.2倍(P<0.05)高い価を示した。心臓中アルギニン量については、両群共に差は見られなかったが、肝臓中BH4濃度は砒素暴露は対照群の62.4%(P<0.01)まで減少した。カルシウムイオノファA23187による大動脈リングのeNOS依存性弛暖において,砒素暴露により抑制傾向が観察された。さらに、砒素暴露群の大動脈リングはA23187(10nM)添加直後に血管収縮が観察された。砒素暴露群の大動脈リングにA23187(10μM)を添加するとスーパーオキシド産生がみられた。以上より、5価無機砒素を慢性飲水によりeNOSの機能障害が生体内NO濃度低下の一因であることが示された。砒素は自然界に広範に存在し、地下水汚染等による中毒を引き起こしている。中国では200万人が曝露されており、そのうち数万人の砒素患者が発生している。地域性砒素中毒の事例として、循環器疾患、末梢血管障害等の症状が知られている。当研究グループは中国内モンゴル自治区の慢性ヒ素汚染地域で行ったフィールド調査を行った結果、井戸水のヒ素の主要成分は5価の無機ヒ素であり、この長期曝露により血管調節に重要な役割を演じている一酸化窒素(NO)の血清中濃度が対照群と比較して約半分まで低下していることを明らかにしている。そこで本研究では、ヒトとヒ素代謝様式が酷似しているウサギをヒトの代替として用い、5価無機ヒ素の慢性飲水による生体内NO産生に係わるマーカーの変動を調べた。その結果、内モンゴルのヒ素汚染地域の井戸水濃度に近い5ppmの5価無機ヒ素を18週間(ヒトに換算して約5年に相当)飲水しても、体重増加や飲水量は対照群と殆ど変化が見られなかった。

しかし、砒素曝露後18週目における血漿中NO代謝物量は、曝露群が対照群の76.3%(P<0.05)まで低下した。一方、尿中過酸化水素量は、曝露群が対照群の1.2倍(P<0.05)高い値を示した。心臓中アルギニン量については両群共に差は見られず、モノメチルおよびジメチル代謝物の産生は殆ど観察されなかった。肝臓中BH4濃度は砒素曝露は対照群の62.4%(P<0.01)まで減少した。以上より、5価の無機砒素をウサギに慢性飲水させるとヒトの場合と同様に生体内NO産生量の低下が見られることが明らかとなった。【目的】我々は中国内モンゴル自治区の慢性砒素汚染地域においてフィールド調査を行い、砒素曝露群の血清中一酸化窒素(NO)代謝物濃度は、対照群のそれの約半分まで低下していたことを明らかにした。一方、血管内皮型NO合成酵素(eNOS)はアルギニンからNOを産生し、血管調節に重要な役割を担っている。本研究ではウサギに5価無機砒素を慢性飲水させ、eNOS機能障害に係わる生体内NO産生低下メカニズムの解明を目的とした。【方法】砒素曝露:5価無機砒素(5mg/L)を18週間ウサギ(New Zealand雄性)に飲水させた。血漿中NO量:NO3-/NO2-量として算出した。尿中過酸化水素量、組織中アルギニンおよびBH4含量:既法に従った。血管弛緩の決定:摘出ウサギ大動脈をオルガンバスに懸垂して収縮張力を測定した。スーパーオキシド産生:Tiron反応物としてESRで測定した。【結果・考察】砒素曝露後18週目における血漿中NO代謝物量は、曝露群が対照群の76.3%(P<0.05)まで低下した。心臓中アルギニン量については両群共に差は見られなかったが、肝臓中BH4濃度は砒素曝露は対照群の62.4%(P<0.01)まで減少した。カルシウムイオノファA23187による大動脈リングのeNOS依存性弛緩において、砒素曝露により抑制傾向が観察された。さらに、砒素曝露群の大動脈リングはA23187(10nM)添加直後に血管収縮が観察された。砒素曝露群の大動脈リングにA23187(10μM)を添加するとスーパーオキシド産生がみられた。以上より、5価無機砒素を慢性飲水によりeNOSの機能障害が生体内NO濃度低下の一因であることが示された。
科学技術計算に有用な超高速４倍長演算に関する研究

倍精度数よりも有効桁数が多くなる4倍長数、あるいはそれ以上の制度を有する高精度演算の必要性が益々高まり更なる計算精度の向上が必要となっている。本研究は、倍精度演算を越える「4倍精度演算のさらなる高速化と実用化」そして「フリーソフトウェアとしての成果物(ソフトウェア)の公開」を目的としての研究である。3年間に渡る研究で、(1) 4倍精度(以上)の演算を簡単に記述できるとともに、(2)高精度数値計算ソフトウェア開発に適した新しい計算機言語の細かな修正と最終設計を終えた。(3)実際に使いものになるトラスレーターや最適化ソフトの作成を行ったが、機能、性能の点から問題が残っている。京を代表とする並列計算機の性能向上は大規模科学技術計算の発展における大きな原動力である。ところが数値計算分野における浮動小数点演算は計算機上では有限桁に丸められるため、特殊な演算あるいは計算で無い限り各演算毎に数値計算上の演算誤差が発生することになる。数値計算における有効桁は現在通常に利用されている倍精度演算の場合10進数で約16桁しかない。演算毎に誤差が発生しており、大規模な計算を長時間実施した場合最終結果に予想外の誤差が含まれてしまう事がある。実際の計算誤差がどの程度となるかは、取り扱う問題と計算手順に依存しており、理論的に予想される誤差と大きくかけ離れてしまっている事がある。この様に計算規模が大きくなるに従って多くの計算を必要とする為計算誤差も増大することになる。例えば線型方程式Ax=bの解法であるクリロフ部分空間を用いるCG法などは、浮動小数点に基づく数値計算法の中には計算規模が増に従って計算誤差が増大し、より多くの計算が必要になる。並列計算機の性能向上は衰えを知らず毎年演算能力は上昇している。その結果、倍精度数よりも有効桁数が多くなる4培長数、あるいはそれ以上の精度を有する高精度演算の必要性が高まってきており、更なる計算精度の向上が必要となっている。本研究の概略は、倍精度演算を越える「4倍精度数演算のさらなる高速化と実用化」、そして「フリーソフトウェアとしての成果(ソフトウェア)の公開」を目的として研究を実施してきている。平成25年度は、上記目標に合致する、4倍精度(以上の)演算を簡単に記述できるとともに、高精度数値計算ソフトウェア開発に適した新しい計算機言語の設計と細かな修正を終え、平成24年度に引き続き実際のトランスレーターの作成を継続した。またこれまでに使用してきている、研究成果公開用サーバーで使用しているネットワーク関連機器の設備の更新を実施した。数値計算法また並列計算機の性能向上は大規模科学技術計算の発展における大きな原動力となっている。特に数値計算分野における浮動小数点数演算は計算機上で有限桁に丸められるため、よほど特殊な演算で無い限り演算ごとに誤差が発生することになる。数値計算における有効桁は現在広く用いられている倍精度数の場合10進で約16桁である。ここで演算ごとに誤差が発生していると考えると、大規模な計算を長時間実施した場合は最終結果にある程度の誤差が含まれることは容易に想像できる。その計算誤差がどれくらい含まれるかは問題及び計算手法依存であり、理論的に求まる値と大きくかけ離れていることがしばしば生じる。その結果、計算規模が増すに従って多くの計算量、即ち長時間に渡る計算時間を必要とし、さらに計算誤差も増大することになる。実際浮動小数点数における数値計算法の中には計算規模が増すに従って計算誤差が増大し、より多くの計算を必要としてしまうものもある。例えば線形方程式Ax=bの解法であり、クリロフ部分空間を用いるCG法などは誤差の影響を大きく受ける。加えて並列計算機の性能向上は衰えを知らず毎年演算性能は上昇する一方である。その為に、倍精度数よりも有効桁数が多い4倍精度数、あるいはそれ以上の精度を有する高精度演算の必要性が高まってきており、更なる演算性能向上が必要である。本研究の概略は、まずは倍精度演算を越える「4倍精度数演算のさらなる高速化と実用化」、そして「フリーソフトウェアとして成果の公開」を目的としている。平成24年度は上記目標に合致する、4倍精度演算を簡便に記述できるとともに高度数値計算システム開発に適した新しい計算機言語の設計をほぼ終了し、実際のトランスレーターの作成を開始した。またこれまで使用してきている老朽化した成果公開用サーバー関連の設備の更新を行った。数値計算分野における浮動小数点演算は計算機上有限桁で丸められ、特殊な演算あるいは計算で無い限り各演算で演算誤差が発生することになる。しかしこの様な観点からのハードあるいはソフトの改善が全く行われていない。数値計算における有効桁数は倍精度演算の場合10進数で約16桁しかない。実際は演算毎に誤差が発生しており、大規模な計算を長時間に渡り実施すると最終結果に予想外の誤差が含まれてしまう事があり、数値計算を正しく実施するのはかなり困難である。

実際の計算誤差がどの程度となるかは取り扱う問題と計算手順に依存しており理論的に予想される誤差と大きくかけ離れてしまっている。この様に、計算規模が大きくなるに従い多くの計算を伴い計算誤差も増大することになる。例えば線型方程式Ax=Bの解法であるクリロフ部分空間を用いるCG法など、浮動小数点に基づく数値計算法の中には計算規模が増すにしたがって計算誤差が増大しより多くの計算を必要とする。並列計算機の性能向上は衰えを知らず毎年その演算能力は向上し、倍精度数よりも有効桁数が多くなる4倍長数、あるいはそれ以上の制度を有する高精度演算の必要性が益々高まり更なる計算精度の向上が必要となっている。本研究の概略は、倍精度演算を越える「4倍精度演算のさらなる高速化と実用化」そして「フリーソフトウェアとしての成果物(ソフトウェア)の公開」を目的としての研究である。最終年度となる平成26年度は上記目的に合致する4倍精度(以上)の演算を簡単に記述できるとともに、高精度数値計算ソフトウェア開発に適した新しい計算機言語の細かな修正と最終設計を終え、平成25年度に引き続き、実際に使いものになるトラスレーターや最適化ソフトの作成を行った。又これまでに使用してきている研究成果公開用サーバーを、安価かつ低消費電力で動作するRaspberry Piと呼ぶ物に変更し長期テストを実施した。成果物公開用Webページの更新・整備は定年退職後に行う。高性能計算これまでの研究により、4培長演算の高速化、ならびにさらなる性能向上はほぼ完了している。本研究による研究成果が実際に効果を発揮する為には、4培長演算に関わる実行時ルーチン(サブルーチン)を陽に呼び出す事無く、プログラムを解析し、自動的にルーチンを呼び出す様な、高度の最適化能力を有するコンパイラーあるいはトランスレーターの実現が必要となることが判明した。この観点に基づき、数値計算向きの新しい構文を有する新計算機言語を設計する事を研究目標に追加した。平成25年度は英国ケンブリッジ大学の知人と一緒に新しい言語の設計のさらなる見直しを行い、当該新言語からFortran言語あるいはC言語に変換するトランスレーターの作成を開始した。この観点から、申請当初の目標からはすこしずれることにはなったが、おおむね順調に進展していると考えている。4培長演算の性能向上はこれまでの研究でほぼ完了していることがその後判明した。この研究成果が実際に広く利用されるようになるには、実行時サブルーチンを陽的に呼び出すのでは無く、プログラム構文を解釈して自動でサブルーチンを呼び出す様な機能を持つコンパイラーあるいはトランスレーターが望ましい。この観点から、数値計算に適した新しい計算機言語を設計することを研究目標に追加し、平成24年度はその観点から深く検討を行い、ほぼ終了した。平成25年度はそのような計算機言語をFortran言語、あるいはC言語に変換するトランスレーターを作成する事にする。この観点から、申請当初の目標からは目標がすこしずれることになったが、おおむね順調に進展していると考えている。
患者以外の第三者に対する診療記録の開示-その類型的考察-

前年度の成果である、わが国における医療情報の第三者提供をめぐる法状況の総論的な考察-すなわち、複数の法領域にまたがる医師の守秘義務法制の統合的な把握-の成果を、第35回日本医事法学会で報告し、各方面から多くの示唆を得た。この成果を踏まえ、最終的な段階として、本年度は各論的に、患者以外の第三者に対する診療記録の開示(つまりは、医療情報の第三者提供)に関し、具体的な場面類型ごとの考察を行った。医師は原則として、患者の医療情報を患者本人以外の第三者に提供してはならない。他方で、医療情報は社会的に有用な情報であり、例外的に第三者への提供を許容、もしくは義務づけるべき場合が数多く存在する。それでは、具体的にいかなる場合に、いかなる法原理にもとづき、医師は患者の医療情報を第三者に提供してよいのか、あるいは提供しなければならないのか。医療情報の第三者提供が例外的に許容される(もしくは義務づけられる)具体的な諸場面を検討し、そこから抽出される実質的な正当化原理(利益欠如、優越的利益の保護)にもとづき、体系的な類型化を試みた。以下にその骨子を示す(なお、この成果は、平成18年度の大学紀要に掲載するとともに、同年度の日本医事法学会で報告する予定である)。1利益欠如の原則にもとづく場合(1)患者の承諾(2)意思能力なき患者の代理人への提供(3)死者の遺族への提供2優越的利益保護の原則にもとづく場合(1)別の私的利益の保護(2)公的利益の保護患者以外の第三者に対する診療記録の開示について、具体的な場面類型ごとの検討を行う前提として、わが国における診療情報の第三者提供をめぐる法状況を総論的に考察する作業を行った。わが国において医師による診療情報の第三者提供を規律する法制、つまり医師の守秘義務法制は、複数の異質の法領域にまたがって存在している。このように、あるテーマが複数の異質の法領域に関わって展開する場合、それぞれの法領域において当該テーマを分析し、各法領域間相互の関係を整理し、最終的には一貫した法体系として統合的に説明する必要があろう。この目的を達するために、一つの有効な手段として、「診療情報の性質による保護レベルの違い」という視点による類型化という方法を採用し、以下のような結論を得た。レベル1個人情報-個人情報保護法による保護を受けるレベル2プライバシー情報-刑法134条1項、不法行為法(プライバシー侵害)、契約法(診療契約上の付随義務違反)による保護を受ける。(レベル2の亜種)拡大されたプライバシー情報(レベル1に限りなく近接する範囲の情報)-事情によっては、不法行為法(プライバシー侵害)、契約法(診療契約上の付随義務違反)による保護を受ける。レベル3一定のセンシティブ情報-特定の感染症と精神疾患に関する情報が特別法による保護を受ける。レベルX固有の特殊な要素を有する情報(遺伝情報、家族歴)-特殊な措置や考慮が必要前年度の成果である、わが国における医療情報の第三者提供をめぐる法状況の総論的な考察-すなわち、複数の法領域にまたがる医師の守秘義務法制の統合的な把握-の成果を、第35回日本医事法学会で報告し、各方面から多くの示唆を得た。1利益欠如の原則にもとづく場合(1)患者の承諾(2)意思能力なき患者の代理人への提供(3)死者の遺族への提供2優越的利益保護の原則にもとづく場合(1)別の私的利益の保護(2)公的利益の保護