hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共分散構造モデルの理論的全体像の教授法に関する研究

先ず応用的技術に関しては,数理的な興味を優先させたものではなく,応用的に果実のある具体的な適用場面を必ず想定し,広範囲なSEMの適用分野に共通して利用できる決まり技をあつめた.本研究はSEMに関する「事例編」の続編である.「事例編」は「初めに解析したい現象ありき」であり,SEMを道具として使用しながら,データ解析の生の現実,実態をそのままに伝えようと企画した.ところが「事例編」以後,SEMの応用的進歩には目を見張るものがあり,様々な分析ツールを使用することが可能になってきた.そこで「事例編」に積み上げる上級事例編とも言うべき本書「技術編」を作成した.SEMでは適切な実質科学的知見が多ければ多いほど,複雑なモデルを安定的に推定できる.当該分野の形のない適切な知識が,形のある変数やデータと同じくらい,あるいはそれ以上に統計モデルの解を安定させることを本書を通じて示した.次に共分散構造分析のQ&A形式の解脱書作成した.本研究に登場する共分散構造分析に関する質問は,脚色はしたが,実際に共分散構造分析を利用しているユーザーから寄せられたものである.データ解析の基本的な考え方に関係している質問を集めて回答した.その意味で,初心者から中級者までが遭遇する疑問は,だいたいカバーされている.本年度は本科学研究の最終年度に当たるので,これまで進展させてきた研究の発表を学術誌に行うことを主たる活動内容とした.研究内容は以下の7つであった.(1)実験デザインに基づく一対比較データの解析:これまでの一対比較法は1次元尺度を構成することのみが目的であったが,ここではその対象がどうして高(低)尺度値になるのかについて実験計画法を統合して考察する方法を論じた.(2)大学における授業評価の信頼性:近年,大学にいて注目されている授業評価に関して,様々な観点からの信頼性の評価を行い,どのような条件がそろった場合に授業評価は有効であるかの考察を行った.(3)構造方程式モデリングによる一対比較データの解析:これまで分散分析の観点から論じられることの多かった一対比較データの解析をSEMの枠組みで再構築した.(4)被験者母数を用いた構造方程式モデリング:IRTにおいて項目母数が推定されている場合のSEMの分析法に関して新しい分析法を提案した.(5)分析-テストが複数の出題形式を含むときの項目母数の推定:近年注目されているIRTモデルは2値データを扱うものが主流であるが,現実のデータでは,多値や連続変数による評価も少なくない.そこでそれらの形式が混ざった場合の母数の推定方法に関して論じた.(6)SEMによる集団AHP:サティの提案したAHPモデルは,最終的に1つの決定がなされるようなモデルに関して有効であるが,消費者が製品を選択するような場面では有効に機能しない,本研究ではSEMを利用した集団AHPの手法を開発し提案した.(7)縦断的な知能検査データの行動遺伝分析:知能の遺伝規定性を縦断データの解析を行うことによって精査した.
高炉融着帯生成挙動解析システムによる震災起因木質系バイオマスの製鉄利用最適化研究

震災起因木質系バイオマスをコークス代替炭材として製鉄へ高度利用することを目的として,革新的な高炉融着帯生成挙動解析システムを構築し,融着帯内部鉱石層の軟化融着挙動に木質系バイオマスが及ぼす影響の調査を行った。本課題で作製した新型軟化溶融シミュレーターでは,従来型装置では不可能であった試料軟化・溶融時のその場急冷試料の取得を可能とした.新型軟化溶融シミュレーターの結果と,高温XRDや高温レーザー顕微鏡から得られる高温その場観察結果を組み合わせて考察した結果,木質系バイオマスは従来用いられてきた灰分の多いコークスに比べて融着帯内部の浸炭溶融反応を有利に進めることを明らかとなった。本申請課題では、震災起因木質系バイオマスをコークス代替炭材として製鉄へ高度利用することを目的として、革新的な高炉融着帯生成挙動解析システムを構築し、それを用いて融着帯内部鉱石層の軟化溶融挙動に木質系バイオマスが及ぼす影響を明らかにする。平成24年度は新型軟化溶融実験炉の作製および、本装置用炭材実験試料の準備を行った。炭材実験試料としては特に、木質系バイオマスの準備を行った。新型の軟化溶融実験炉は、赤外線ゴールドイメージ加熱炉と、水冷式の急冷チャンバーを組み合わせることにより、既存の装置では為しえなかった試料の急速昇温および急速冷却を達成することが可能な装置として設計・作製した。融着帯内部鉱石層を模した、模擬スラグおよび鉄試料を用いた予備実験において、昇温・降温ともに1000°C/分の急速昇・降温を達成し、常用最高加熱温度も1600°Cに到達したことから、本研究対象である高炉内融着帯内部の条件が、本装置によって再現可能であることを確認した。炭材実験試料の準備に際しては、様々な木質系バイオマスが対象となることを視野に入れて、日本国内の備長炭、竹炭および、欧州のオーク炭、ユーカリ炭を準備した。対象となる軟化溶融挙動は1000°C以上で発生する現象であるので、準備した炭材はすべて1000°Cで乾留し揮発分を除去した後に、燃焼法による灰分含有量およびラマン分光分析による炭素結晶構造の評価を行った。その結果、炭種ごとの炭素結晶構造に有意差は見られなかったが、灰分含有量は炭種で大きく異なり、欧州産のユーカリ炭が特に灰分含有量が少なく、融着帯軟化溶融挙動に大きな影響を及ぼす浸炭反応に対して有利に働く可能性が示唆された。平成25年度は、高温レーザー顕微鏡を用いた木質系バイオマスと融着帯主要構成物である鉄と浸炭反応の高温その場観察と、平成24年度に作製した新型軟化溶融実験炉を用いた、もう一つの融着帯主要構成物であるスラグと高炉内炭材を模擬した黒鉛を充填した試料層の軟化溶融挙動の調査を行った。平成24年度に行った炭材実験試料の準備において、他の木質系バイオマスと比較してユーカリ炭は含まれる灰分が少ないため浸炭反応に有利である可能性が示唆されていた。本年度行ったユーカリ炭と鉄間浸炭反応の高温その場観察では、浸炭反応に伴って生じる初期鉄融液生成温度が、他の木質系バイオマスを用いた場合よりも低くなる傾向が観察され、ユーカリ炭が鉄の浸炭反応に対して有利であることが明らかとなった。新型軟化溶融実験炉を用いた研究においては、融着帯近傍のガス通気に大きな影響を及ぼすと考えられるスラグの溶融挙動に注目するために、融着帯近傍をスラグとコークスを模した黒鉛片で構成された試料充填層を作製し、荷重軟化試験を行った。その際、試料の設置方法は、黒鉛の充填方法を黒鉛-スラグ-黒鉛の順に装入した層状装入法と、黒鉛とスラグを混合してから装入した混合装入法でそれぞれ行った。試験中は試料層の収縮挙動とガスの通気抵抗を測定し、特徴的な挙動が観察された温度域において急冷中断試料を作製し試料層内部の断面観察を行った。その結果、従来知見と同様に混合装入法においては試料層中のガス流れが改善されることが確認され、本新型軟化溶融実験炉から得られる結果の再現性が確認された。本申請課題では、震災起因木質系バイオマスをコークス代替炭材として製鉄へ高度利用することを目的として、革新的な高炉融着帯生成挙動解析システムを構築し、それを用いて融着帯内部鉱石層の軟化溶融挙動に木質系バイオマスが及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。平成26年度は平成25年度までに明らかにした、ユーカリ炭は含有される灰分量が少なく浸炭反応に有利な木質系バイオマスであるという事実に基づいて、平成24年度に作製した新型軟化溶融実験炉を用いてスラグ共存条件下における還元鉄とユーカリ炭間の浸炭溶融挙動の調査を行った。その結果、ユーカリ炭は従来の製鉄に用いられてきた灰分の多いコークスなどと比較して、浸炭溶融反応を高速に進めることが明らかになったが、同時に灰分をまったく含まない黒鉛と比較すると、浸炭反応が遅くなることが明らかとなった。

その原因はユーカリ炭の密度の低さに起因するものであることが推測され、この結果から木質系バイオマスを使用する際には、灰分含有量の低い木炭を選択し、さらに圧密整形などによってその密度を高めてから使用する必要性があることが示唆された。また平成26年度は鉄鉱石からのスラグ融液生成挙動の基礎的な知見を収集することを目的として、本年度導入した高温XRD分析装置を用いて、鉄鉱石の主要構成鉱物層である酸化鉄相と主な脈石成分相であるCaOの混合物からの融液生成挙動の評価を行った。ここでは、これまで主に用いられてきたヘマタイト系鉱石(Fe2O3)と、今後の使用量増大が予想されるマグネタイト系鉱石(Fe3O4)の比較を行い、高炉融着帯で通気の阻害要因となるスラグ融液の生成温度がマグネタイト系鉱石で低くなる傾向を明らかにした。この成果は今後マグネタイト系鉱石ついてのさらなる研究が必要であること明らかにした。震災起因木質系バイオマスをコークス代替炭材として製鉄へ高度利用することを目的として,革新的な高炉融着帯生成挙動解析システムを構築し,融着帯内部鉱石層の軟化融着挙動に木質系バイオマスが及ぼす影響の調査を行った。本課題で作製した新型軟化溶融シミュレーターでは,従来型装置では不可能であった試料軟化・溶融時のその場急冷試料の取得を可能とした.新型軟化溶融シミュレーターの結果と,高温XRDや高温レーザー顕微鏡から得られる高温その場観察結果を組み合わせて考察した結果,木質系バイオマスは従来用いられてきた灰分の多いコークスに比べて融着帯内部の浸炭溶融反応を有利に進めることを明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。金属生産工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、平成24度中に軟化溶融実験炉の設計・製作を完了し、予備実験を通じて急速加熱・急速昇温の操業手法を確立しつつある。試料準備に関しては、炭材試料の準備について、木質系バイオマスの収集・予備処理・評価まで終了しており、鉱石試料に関しては試薬ヘマタイトの還元・焼結などを行い、準備は順調に進行している。当初の計画通り、平成25年度は平成24年度に作製した新型軟化溶融実験炉を使用した連続実験および急冷実験を実施しており、本装置から得られる結果は従来型装置を用いた荷重軟化試験から得られる結果と比較可能な再現性が得られることを確認している。また平成25年度には木質系バイオマスを新型軟化溶融実験炉へ用いた実験は未だ行えなかったが、平成26年度に実施予定の木質系バイオマスと鉄間の浸炭反応の評価を先んじて行っており、その結果にからユーカリ炭がコークス代替可能な木質系バイオマスの有力候補として選定済みである。この結果は、平成26年度に行う木質系バイオマス・鉄・スラグの全てを装入した試料層を新型軟化溶融実験炉を使用した評価を行う際の有効な指針となるため、当該年度の研究進捗に大いに役立つ先行結果として位置付けられる。平成24年度に作製した軟化溶融実験炉を使用し、融着帯近傍における高炉操業条件を模した実験条件において、木質系バイオマス炭材の利用時の軟化溶融挙動の評価を行う。さらに多角的な検討を行うことを目的として、高温XRD、赤外線イメージ加〓〓を備えたDTAおよびレーザー顕微鏡など、高温その場測定装置を利用し、融着帯鉱石層内部で生じるの融液生成挙動の調査を合わせて行い、木質系バイオマス炭材の高炉内高度利用のための指針を明らかにする。平成25年度までに新型軟化溶融実験炉を使用した連続実験および急冷実験が遂行可能であることが確認され、従来知見との比較から有意な再現性が得られることも併せて確認された。
地方における女性の政治的代表性―神奈川県を事例として

本研究は政党による候補者リクルートメント過程の観点から、近年政党化の進行する地方議会において、女性の政治参加に政党組織がどのように関わっているのか、を明らかにするため、文献調査とインタビュー調査を行なった。1999年以降の統一地方選挙の分析から、地方議会における女性の進出度は自治体レベル、政党、選挙区定数で大きく異なることを明らかにした。インタビュー調査から、近年、神奈川県内で国政政党の女性議員が増えていること、その背景には女性候補者支援制度の実施や「女性活躍」政策への期待感の醸成があるものの、クオータ制の導入や候補者選考過程の変更といった抜本的な制度変更は検討されていないことを明らかにした。本研究は、近年、なぜ地方議会(特に都道府県議会や政令市議会)で政党所属の女性議員が増加傾向にあるのかを明らかにするため、政党地方組織のリクルートメント過程に対する選挙区定数の影響および女性の進出との関連性を考察するものである。平成26年度は、1999年以降の統一地方選挙のデータ分析とインタビュー調査を行った。第一に、1999年以降の統一地方選挙における政党別、男女別の候補者数、当選者数のデータ分析を分析し、候補リクルートメントに関する政党ごとの特色や候補者の性別による違いなどを明らかにした。また、主要紙や政党HPなどより、政党の候補者公認に関する資料を収集した。これらの分析結果の一部は学会報告(日本女性学会、韓国政治学会等)、投稿論文、報告書(『日本学術振興会二国間交流事業日韓セミナー女性の政治・経済進出の日韓比較:状況、取り組み、エンパワーメント』)、『地方議会人』での論考、埼玉新聞での取材等に活用した。第二に、東京・生活者ネットワーク(生活クラブ生協を母体として設立された地域政党で、市民運動・住民運動の関係者等も含む。以下、東京ネット)の関係者へのインタビュー調査を実施した。東京ネットは地方議員だけでなく、国会議員(2007年参議院議員選挙)も輩出しており、市区町村、都、国という3つのレベルにおける候補者選考や選挙活動の違いや、地域ネット(市区町村レベルの支部)同士の連携、他の国政政党(例えば、民主党)との政策協定などについて詳細に話を聞くことができた。第三に、平成26年度ジェンダー研究センターのユン研究協力員と共同で、地方議会における女性の代表性に関する日韓比較のための予備調査を実施し、同センターの研究報告会にて報告を行った。1、(インタビュー調査)神奈川県内の無所属の地方議員および首長へのインタビュー調査(半構造化)を実施した。主な質問項目は以下の通りである。ご自身の立候補に関して(立候補のきっかけ、支援者との関係など)/政党・党派(地域政党を含む)での候補者選定方法・過程についてまたは政党公認(推薦・支持)候補と無所属候補の立候補過程の違いについて/政党・党派の候補者戦略における「女性」候補者の擁立について/選挙制度、政党制、選挙に関する法制度について/女性の政治的過少代表性について/議会活動、行政職員との関係について現在、H24-26年度に実施した神奈川内の政党公認の地方議員や東京都の地域政党関係者へのインタビュー調査との比較・検討に向けて、データを分析中である。2、(選挙データ収集と整理)2015年4月に実施された統一地方選挙の結果を主要紙、民間のデータベース等で収集し、自治体別、政党別、男女別に整理した。特に、道府県議会で自民党、民主党(現・民進党)の女性議員が増加傾向にあること、特に小選挙区(定数が1の選挙区)で自民党や無所属の男性候補者がより多く選出されていることを明らかにすることができた。1999年から2011年までの統一地方選挙における同様のデータと比較・分析し、地方議員向け研修誌、学会報告、学外の講演会等に活用した。3、(文献収集)政党による候補者の公認に関する文献を収集した。特に、海外のクオータ制、政党リクルートメントと女性の政治参をテーマとする英語文献を収集した。2015年4月実施の統一地方選挙の結果については予定通りデータを収集し、自治体別、政党別、男女別にデータを整理・分析し、基礎的なデータを構築することができ、その考察を学会報告や選挙後の解説等にて発表することができた。また、都道府県議会議員選挙については、選挙区定数ごとに男女別、政党別データを構築し、学会誌へ投稿(現在査読中)することができた。ただし、神奈川県内の議員や政党関係者(過去の調査協力者も含む)複数名への追跡調査を予定していたが、日程調整が難航したことにより、2015年度は2名のみの実施となった。1、(インタビュー調査)神奈川県内の国会議員へのインタビュー調査(半構造化)を実施した。ご自身の立候補に関して(立候補のきっかけ、支援者との関係など)、政党での候補者選定方法・過程について、近年の議員立法について、政党内の女性局の活動について、平成28年参院選の候補者調整、H31年の統一地方選挙に向けた候補者選考の動きについてなど。現在、平成24-27年度に実施した神奈川内の政党公認の地方議員や東京都の地域政党関係者へのインタビュー調査との比較・検討に向けて、データを分析中である。2、(選挙データ収集と整理)H27年度に整理・収拾した統一地方選挙のデータ(自治体別、政党別、男女別、選挙区別)および道府県議会議員選挙での選挙区別データを再分析し、定数の多寡に関わらず同選挙で女性が立候補することが極めて困難な状況にあること、選挙区定数1-3人区と4人以上の選挙区とで女性の当選率が大きく変わることを明らかにすることができた。

1999年から2011年までの統一地方選挙における同様のデータと比較・分析し、学会誌への投稿、学会報告等に活用した。3、(文献収集)政党による候補者の公認に関する文献を収集した。特に、H29年実7月実施予定の東京都議会議員選挙については、新党結成の動きやその公認候補に関する情報を収集した。また、国際比較研究の準備として海外のクオータ制、リーダーシップ、政党リクルートメントなどをテーマとする英語文献を収集した。H28年7月実施の参議院議員通常選挙における政党内の候補者公認過程について神奈川県内の政党関係者を対象にインタビューを実施することができ、H24-27年度に収集したインタビューデータと比較・検討した上で、H29年夏に参加する国際学会の学会報告や論文執筆等にて考察を活用することができた。また、H27年度に投稿した論文および資料報告について、H28年度に収集した補足データを用いた上、修正し、2本とも採択された。ただし、東京都内の政党関係者や、神奈川県内の議員、政党関係者(過去の調査協力者も含む)複数名へのインタビュー調査を予定していたが、日程調整が難航したことにより、H28年度は2名のみの実施となった。1、(インタビューデータの分析)国際学会での研究報告のため平成24から28年度までに実施した神奈川県内の地方議員、国会議員、政党関係者へのインタビュー調査(半構造化)を分析・考察した。主な質問項目は「ご自身の立候補に関して(立候補のきっかけ、支援者との関係など)」、「政党での候補者選定方法・過程について」、「女性の政治的過少代表性について」、「次回の統一地方選挙に向けた候補者選考について」、「選挙制度について」などである。調査協力者の性別、政党の類型ごとの特徴、政党組織の中央ー地方レベルの違い、平成27年統一地方選挙前後の変化などの観点から比較・分析を行い、選挙区レベルでの政党による候補者リクルートメント過程の変容を考察した。2、(政治塾に関するデータ収集と整理)政党による候補者リクルートメントについて多角的な分析を行うため、近年、相次いで開講されている政治塾に着目した。全国紙のデータベースや雑誌記事、書籍、政党、政治家個人のHPなどから情報を収集・整理し、リクルートメントモデルを用いて考察し、学会誌への投稿、学会報告等に活用した。特に、H29年7月実施の東京都議会議員選挙、同10月実施の衆議院議員総選挙については、新党結成の動きやその公認候補に関する情報を収集した。また、国際比較研究の準備として海外のリーダーシップ、地方政治、リクルートメントなどをテーマとする英語文献を収集した。本研究は政党による候補者リクルートメント過程の観点から、近年政党化の進行する地方議会において、女性の政治参加に政党組織がどのように関わっているのか、を明らかにするため、文献調査とインタビュー調査を行なった。1999年以降の統一地方選挙の分析から、地方議会における女性の進出度は自治体レベル、政党、選挙区定数で大きく異なることを明らかにした。
社会参加に関する訪問看護実践のモデル開発

我が国では、一部の訪問看護事業所から、神経難病や末期がんなどの疾病のために医療処置が必要、あるいは病状の不安定な利用者に対して、病院と自宅の間の移動や受診に、また結婚式などの冠婚葬祭や旅行・買い物などに同行して外出を支援する、公的な保険制度の枠を超えた訪問看護を実践している。これらの実践は、在宅療養者の社会参加となり、これから変容する日本社会の課題として取り挙げられている看取りや認知症などへの対応とも重なる。しかし、実践するためのモデルがない。そこで、本研究では、社会参加としての外出を支援するための訪問看護の実践モデルを開発し、社会に求められている訪問看護事業を網羅的に整理することを目指す。
マウス生殖細胞形成を規定する遺伝子発現ダイナミクスとその破綻機構の解明

代表研究者らは、単一細胞レベルでのマウス生殖細胞決定機構の解析系を立ち上げ、始原生殖細胞(Primordial Germ Cells;PGCs)決定に際する分子生物学的変化を捉える基礎を築いた。これをさらに発展させる目的で、我々は単一細胞から定量的かつ再現性良く発現遺伝子を増幅し、High density oligonucleotide microarrayにて解析可能とする系を確立(Kurimoto et al.,Nuc.Acids Res.,34,e42,2006,Nature protocols,in the press,2007)、この方法を用いて、生殖前駆細胞から、時系列に沿い、生殖細胞決定過程で起こる遺伝子発現動態の変遷を詳細に解析した。また生殖系列最初期に特異的な発現を示し、その決定に重要な役割を果たす遺伝子Blimp1(Ohinata et al.,Nature,436,207-213,2005)欠損細胞からの単一細胞cDNAを作成、その解析を行った。発生7.25日目のPGCと近隣体細胞を比較した結果、PGCにおいて発現上昇及び抑制される遺伝子の数はどちらもほぼ300程度で、決定PGCにおいて大規模な遺伝子発現抑制は見られないことが示された。PGC形成過程に伴いBlimp1陽性細胞群はHoxb1陽性Sox2陰性からHoxb1陰性Sox2陽性に変化すること、この過程に伴う転写制御因子群の潜在的階層的発現が明らかとなりつつある。Blimp1欠損細胞ではこの過程がほぼ完全に阻害され、Hoxb1陽性Sox2陰性の状態で停止することが明らかとなった(Kurimoto et al.,in preparation)。この過程で明らかとなったPGC形成に重要な可能性のある3つの遺伝子に関してノックアウトを開始している。
高品質Bi系超伝導単結晶の作製

Bi系酸化物超伝導単結晶の作製において、従来から結晶の大型化と高品質化(超伝導特性の向上)とは相反する課題であった。すなわち、単結晶の大型化に成功しても転移温度をはじめとする超伝導特性が低下する傾向を示していた。本研究においてはこの課題に取り組み従来の品質を維持したままでの単結晶の大型化に成功した。単結晶の作製は従来と同様に、自己フラックス法を用いた。初期粉末を混合後、ふた付きのるつぼに入れて、960°Cで10h溶融した後、1°C/hのスピードで徐冷を行う。従来はこのまま、融点以下まで徐冷を続けることにより単結晶の生成を行っていたが、今回、融点近傍で5°Cないし10°Cの温度昇降を行うプロセスを導入した。この結果、転移温度が80K以上とかなり高い値を維持したままで従来の温度昇降を行わないで作製した試料と比べて表面積で比較して2倍以上の大きさを持つ単結晶を生成することに成功した。また、温度昇降を行う温度について比較したところ、温度昇降幅の間に融点である860°Cが含まれているプロセスにおいて単結晶の大型化がより顕著となる傾向が認められた。これらのことから、結晶生成の過程において、温度低下によりいったん生成した種結晶が温度を融点以上の温度においても溶融せずに残り、温度の再降下による結晶の大型化が促進されていることが推定できる。本研究で得られた単結晶は同方法によって育成された単結晶としては最も大型化が成し遂げられている。この単結晶を用いてBi系酸化物超伝導体の物理的、化学的な性質が明らかになり、工学的な応用がより推進されることに期待する。
絶食応答性エピゲノム修飾酵素による代謝調節機構の解明

絶食時に分泌されるグルカゴンに応答して肝代謝を制御する2つの酵素、GCN5とSetXの機能解析を行った。GCN5の発現は、マウスの肝臓において絶食時のグルカゴンにより誘導された。機能獲得/欠損による検討から、GCN5は絶食時の肝糖新生系酵素の転写誘導を介した肝糖新生亢進に必須のアセチル化酵素であり、本作用を発揮するためには転写調節分子CITED2とAキナーゼ(PKA)との相互作用が必要であった。本相互作用の必要性について分子細胞生物学的手法による解析を行った結果、絶食時にGCN5&#8211;CITED2&#8211;PKA複合体が形成され、本複合体においてcAMPによって活性化されたPKAがGCN5をリン酸化することが示唆された。PKAによってリン酸化されたGCN5はヒストンに対するアセチル化活性が亢進すると共に、糖新生転写共役因子PGC-1αに対するアセチル化活性は低下した。ヒストンのアセチル化の亢進とPGC-1αのアセチル化の抑制は共に糖新生系酵素の遺伝子転写を促進する。これまでGCN5はPGC-1αをアセチル化し不活性化することが知られていたが、本研究よりGCN5には、そのアセチル化が遺伝子転写に対し相反する作用を示すヒストンとPGC-1αという2つの基質のアセチル化活性があることが示された。この2つの活性は絶食時にGCN5&#8211;CITED2&#8211;PKA複合体内でGCN5がPKAにリン酸化を受けて起こるPGC-1αからヒストンへの基質の変換により制御されていると考えられる。SetXも絶食時にグルカゴンにより発現が誘導された。機能獲得/欠損による検討から、SetXは絶食時の肝糖新生系酵素の転写誘導を介した肝糖新生亢進に必須の分子であることが示唆された。SetXの相互作用分子の探索からSirtuinファミリー分子を同定し、転写促進は本分子の活性化を介して起こることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。絶食応答は生体に必須のエネルギー代謝の恒常性維持機構であり、カロリー制限によるその適度な亢進により寿命が延長することが知られている。一方、肝臓における糖新生の病的亢進が糖尿病の高血糖を惹起するように、絶食応答の病的亢進は代謝性疾患の病因ともなり得ることから、その分子機構の解明と制御は健康長寿の鍵を握る。我々は転写coregulatorのCITED2が絶食応答遺伝子転写の鍵分子であるPGC-1αを活性化すること、そのメカニズムとしてPGC-1αをアセチル化し不活性化するGCN5の作用をCITED2が阻害することを見出した。本結果よりCITED2を絶食応答の鍵分子と考え、その結合蛋白ならびに制御性蛋白の同定と機能解析を進めている。GCN5はこれまでPGC-1αの不活化因子と考えられていたが、我々の検討から本分子のヒストンアセチル化活性は糖新生酵素の発現誘導に必要不可欠であること、GCN5はCITED2、PKAとともに機能モジュールを形成すること、ここで起こるPKAによるGCN5のリン酸化が転写の活性化に必須であることが明らかとなった。本酵素は絶食時に、CITED2と協調して転写活性化のためのエピゲノム修飾とコアクチベーターの活性化を統合する可能性が示唆された。SetXは、リシンメチル化酵素ドメインであるSETドメインを有し、グルカゴン・CITED2依存的に発現が誘導される。これまでの検討から本分子がメチル化活性を有すること、PGC-1αならびにSIRT1とも相互作用し、これらの酵素活性を調節すること、その機能欠損は肝細胞の糖新生を抑制し、マウス個体レベルの検討からは血糖を低下させることが明らかとなった。SetXはPGC-1α、Sirt1、GCN5などと協調して、絶食応答遺伝子の発現を制御していると考えられる。

この2つの活性は絶食時にGCN5&#8211;CITED2&#8211;PKA複合体内でGCN5がPKAにリン酸化を受けて起こるPGC-1αからヒストンへの基質の変換により制御されていると考えられる。SetXも絶食時にグルカゴンにより発現が誘導された。機能獲得/欠損による検討から、SetXは絶食時の肝糖新生系酵素の転写誘導を介した肝糖新生亢進に必須の分子であることが示唆された。SetXの相互作用分子の探索からSirtuinファミリー分子を同定し、転写促進は本分子の活性化を介して起こることを明らかにした。平成26年度に計画していた検討の内、GCN5-CITED複合体によるホルモン応答性糖新生系酵素遺伝子発現調節の分子機構、マウス肝臓における機能欠損/獲得実験によるGCN5の機能解析については計画以上に実施することができた。また本複合体の標的遺伝子の同定にも着手した。SetXに関してはPGC-1αやSIRT1との相互作用の解析ならびにマウス肝臓における機能解析は予定通り行った。SetXのクロマチン結合領域の決定のためのChIP-Seqに用いる抗体を作成したが良いものが得られず、再度作製を試みている。以上の状況から上記のように自己評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。概ね研究計画に則って研究を推進させる。現在作製中の抗SetX抗体が完成しなければ、すでに作製を終えているエピトープタグ付きのSetXを用いて解析を行うので、計画の遂行に支障はない。
核酸塩基認識型スピロピラン誘導体の分子設計と合成

本申請者らは、アミド基を有するスピロピリドピランの合成、及びグアノシン誘導体に対する分子認識に基づいた構造変化と情報発信に成功している(図1)。そこで本年度は、ヌクレオシドやヌクレオチドそのもの、およびオリゴヌクレオチド対して同様の機能の発現が可能な人工レセプターの設計と合成の検討を行った。以下に、具体的な成果を述べる。1.ヌクレオシドの認識に必要であるリボフラノースに対する人工レセプターの設計と合成を検討した。2.合成した人工リボフラノースレセプターの機能を評価した。3.リボフラノースレセプターと核酸塩基レセプターの連結を検討した。4.ジヌクレオチドに対して同様の機能発現の可能な二官能型レセプターの設計と合成を検討した。
光源色と表面色モ-ドによる色の見えの不一致性の定量化

(1)高解像度カラ-CRTディスプレイ上の視角2度×2度のテスト刺激を呈示し、背景光なしで光源色モ-ド,視角10度×7度で30cd/m^2の白色背景光を付けて表面色モ-ドに見える刺激呈示法を確立した。さらに、実際の色票刺激を用いて、背景を完全暗黒として光源色モ-ド,背景にN5の灰色色票を置くことで表面色モ-ドを実現した。(2)色の見えの評価は11個の基本色名の内の1色名を用いるカテゴリカルカラ-ネ-ミング法と基本色名を3個まで用いるカテゴリ-比率評価法により行なった。(3)光源色モ-ドの場合、CRTディスプレイによる実験ではテスト刺激の輝度が5cd/m^2以上では色の見えはほとんど変化しないが、2cd/m^2では灰の応答が現われ、黄やピンクの領域が狭くなることがわかった。したがって、光源色モ-ドでは色の見えは刺激が高輝度では変化しないが、低輝度では変化することが明らかとなった。(4)表面色モ-ドの場合、CRTディスプレイによる実験ではテスト刺激の輝度により色名の分布が大きく変化し、低輝度では茶が現われるが、輝度が増大すると茶,紫の領域は縮小し、代わりに黄,橙,ピンクの領域が拡大すること、無彩色では2cd/m^2で黒,30,40cd/m^2で白の応答になることがわかった。(5)以上(3)と(4)の色の見えの変化については色票を用いた実験でも同様な結果が得られ、色の見えはモ-ドを作る物理的条件には依存しないことが確かめられた。(6)茶から黄あるいは橙の変化と、黒から白への変化は独立であり、黄あるいは橙に黒が加わって茶になるという一般的な見方は誤りであることが示された。(7)以上の結果より、光源色モ-ドでも低輝度では表面色モ-ドに近づき、逆に表面色モ-ドでも高輝度では光源色モ-ドになることがわかり、二つのモ-ドは決して質的に異なる色の見え方ではなく、周辺条件によって連続的に変わりうるものであることが明らかとなった。
ネットワークのミクロ・マクロ視点における情報拡散モデルの研究

近年、ソーシャルメディアの興隆により、個人や企業、官公庁組織がインターネット上で情報発信する文化が根付いている。情報はソーシャルメディア上の個人間のネットワーク(ソーシャルネットワーク)を介して拡散する。このような情報は、時としてニュースメディアよりも速報性のある情報を含んでいたり、多くの人にとって有益な情報や意図的な誤情報(デマ)等を含んでいる。従って、どのような条件下で情報が広く拡散するのかを明らかにすることは重要である。本研究では、ソーシャルネットワーク上での情報の広がり方を表現する情報拡散モデルとその学習法を構築し、情報拡散現象の予測と解析を行う。ソーシャルメディア上では様々な形式のデータが存在する。多くの場合はテキスト情報であるが、画像や動画、音声等の情報も存在する。形式が異なると、それらを表現する特徴量も異なるため、それぞれのデータに合わせた解析やモデルが必要となる。しかし、そのような方法では、テキストと画像の関係が捉えられず、真に情報拡散現象を表現するモデルの構築が不可能である。様々な種類のデータを統合的に扱うためには、データを表す潜在的な特徴量を学習する必要がある。今年度は、多言語テキストや、画像等、様々な種類の情報を統合的に扱えるようにするために、異なる種類のデータの特徴量を一つの共有の潜在空間上で表現する方法を開発した。この方法は、従来の方法(例えばカーネル正準相関分析)とは異なり、特徴の持つ潜在的な表現の全てを使ってデータを表現できるため、より効率的なデータの表現方法である。この方法の有効性を示すために、異なる種類のデータのマッチングを予測する手法を開発し、提案手法が既存手法よりも精度良く、同じコンテンツを持つ多言語文書のマッチングの予測を辞書情報無しで行えたり、画像とその画像を説明するタグリストのマッチングを予測したりすることができることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、ネットワークのノード一つ一つに対してパラメータを与えるミクロ視点の情報拡散モデルを構築し、研究を行った。主な成果は以下の二点である。1、情報拡散の背後に存在するソーシャルネットワークの構造の特徴と各個人の振る舞いの特徴を上手く捉えることにより、現実の情報拡散現象を表現できるモデルを構築できると期待される。各リンクの情報拡散確率が情報発信者と情報受信者の潜在特徴ベクトルによって決まる情報拡散モデルを構築した。このモデルは、ネットワークのコミュニティー内ではよく情報が伝わり、コミュニティー外には情報が伝わりにくいというネットワーク科学における基本的な性質も同時に表現できる。このモデルを実際の情報拡散データによって学習することにより、従来手法と比較して、精度良くモデルパラメータの推定が行えることを示した。また、学習したモデルによってシミュレーションを行うことにより、実際の情報拡散現象をよく予測できることを示した。本研究の成果は、査読付き国際会議PDPTA 2013にて発表した後、実験を拡充することによって情報処理学会論文誌に採録された。2、近年、ソフトウェア開発はウェブ上のオープンな環境における協働によって行われることがしばしばある。その環境では開発者はソーシャルネットワークで繋がり、情報共有(情報拡散)がなされている。我々はソーシャルネットワークとその上での情報共有がソフトウェア開発プロジェクトにどのような影響をあたえるのか分析するために、GitHubから取得した30万以上のプロジェクトを対象に分析を行った。その結果、ソーシャルネットワークのネットワーク的特徴がプロジェクト成功指標と相関があることが示された。この成果をまとめた論文は日本データベース学会論文誌に採録された。今年度は、ソーシャルネットワーク上を拡散する情報(主にテキスト)の解析の基礎となる技術研究として、分布のカーネル埋め込みに基づく分類モデルと回帰モデルの研究を行った。また、ソーシャルネットワーク上ではコミュニティと呼ばれる複数の個人からなるグループが存在する。このようなグループの振る舞いを表現するためのモデルの構築を行った。以下では、これらの研究成果の詳細を報告する。第一に、単語の集合から構成されるテキストのようなデータに対して汎用的に使うことの出来る分類モデルと回帰モデルの研究成果を説明する。従来の方法(例えばSVM)では、「コンピュータ」と「パソコン」のように、字面が異なるが意味が似ている単語間の類似度がうまく測れていなかった。そこで、我々は単語間の類似度を自動的に学習しながらテキストデータの分類や回帰を行うことができるモデルを構築し、実験によって、分類と回帰の両方のタスクにおいて、提案法が最高性能を達成することを示した。情報拡散解析においてこの技術を使うと、情報を適切なカテゴリに分類し、情報ごとにどのような情報拡散の特徴があるのかを解析することが可能である。第二に、コミュニティや家族といった複数の個人から構成されるグループの振る舞いを表現・予測できるグループ活動モデルの研究成果を説明する。従来のグループ活動モデルでは、グループの意思を表現するために、グループに所属する個人の平均的な意思を使ったりしていた。しかし、現実にどのような意思決定が成されているかは不明である。そこで我々は、グループの意思決定方針の仮定を必要としない、グループ活動モデルの構築を行い、実験では提案法が最も良い精度でグループの振る舞いを予測できることを示した。この技術は、ソーシャルネットワークをコミュニティ単位で扱うマクロ視点で情報拡散モデルを構築する際の基礎となる。

従って、どのような条件下で情報が広く拡散するのかを明らかにすることは重要である。本研究では、ソーシャルネットワーク上での情報の広がり方を表現する情報拡散モデルとその学習法を構築し、情報拡散現象の予測と解析を行う。ソーシャルメディア上では様々な形式のデータが存在する。多くの場合はテキスト情報であるが、画像や動画、音声等の情報も存在する。形式が異なると、それらを表現する特徴量も異なるため、それぞれのデータに合わせた解析やモデルが必要となる。しかし、そのような方法では、テキストと画像の関係が捉えられず、真に情報拡散現象を表現するモデルの構築が不可能である。様々な種類のデータを統合的に扱うためには、データを表す潜在的な特徴量を学習する必要がある。今年度は、多言語テキストや、画像等、様々な種類の情報を統合的に扱えるようにするために、異なる種類のデータの特徴量を一つの共有の潜在空間上で表現する方法を開発した。この方法は、従来の方法(例えばカーネル正準相関分析)とは異なり、特徴の持つ潜在的な表現の全てを使ってデータを表現できるため、より効率的なデータの表現方法である。この方法の有効性を示すために、異なる種類のデータのマッチングを予測する手法を開発し、提案手法が既存手法よりも精度良く、同じコンテンツを持つ多言語文書のマッチングの予測を辞書情報無しで行えたり、画像とその画像を説明するタグリストのマッチングを予測したりすることができることを示した。情報拡散の理解のために利用できる要素技術の研究開発が順調に進んでいるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究では、これまでの構築した技術を応用し、情報拡散現象のモデル化と解析を行う。本年度予定していたネットワークのミクロ視点によるモデルの研究について、計画通りに遂行し学会発表、論文投稿を行えた。一方で、情報拡散の将来予測などの技術開発は、試作的な実験は行ったものの、実用的な技術の開発には至らなかった。今後の研究では、当初の計画通り、ネットワークのコミュニティーを最小単位とするマクロ視点の情報拡散モデルの研究を行う。マクロ視点で重要なのは、コミュニティー(ノード集合)の振る舞いを数理的に上手く表現することである。従って、まずはネットワーク構造を無視した個人の集合の振る舞いを上手く表現する枠組みを構築する。その後、その技術を利用して、大規模ネットワークに適用可能なマクロ視点の情報拡散モデルの研究を行う。
ヒカゲノカズラ科植物を素材とする新機能性分子の探索と生合成経路の解明

日本産ヒカゲノカズラ科スギラン(Lycopodium cryptomerinum)より,新規C_<27>N_3型リコポジウムアルカロイドcryptadine AおよびBを単離,構造決定した。Ellman法を用いたアセチルコリンエステラーゼ阻害活性を調べたところ,cryptadine AおよびBは,IC_<50>がそれぞれ,106.3μM,18.5μMであった。日本産ヒカゲノカズラ科ヒモヅル(Lycoρo(Yiumcasuarinoides)の高極性アルカロイド画分より,新規アルカロイドlycoparinACを単離した。分子内にカルボン酸を有するlycoparinAおよびBはアセチルコリンエステラーゼ阻害活性を示さなかったが,lycoparinCはIC_<50>が25μMであった。一方,日本産ヨウラクヒバ(Lycopodium phlegmaria)より新規アルカロイド,malycorinACを単離し,その構造を明らかにした。MalycorinAはC_<16>N型リコポジウムアルカロイドに2-プロパノールユニットが炭素-炭素結合したC_<19>N型の新しいリコポジウムアルカロイドであった。マレーシア産ヒカゲノカズラ科Lycopodium carinatumの高極性アルカロイド画分より新規アルカロイドcarinatumin A-Cを単離、構造決定した。COSY、HOHAHA、HMQC、HMBC、NOESY等の各種NMR測定の解析の結果、carinatumin Aはhuperzine Aの10位水酸基体、carinatumin Bはhuperzine Bの11位水酸基体、carinatumin Cはhuperzine Kの立体異性体と帰属した。得られた新規化合物について、Ellman法を用いたアセチルコリンエステラーゼ阻害活性を調べたところ、carinatumin AおよびBは、IC_<50>がそれぞれ、4.6μM、7.0μMであり、carinatumin Cは100μM以下で活性を示さなかった。一方、鹿児島産ヒカゲノカズラ科ナンカクラン(Lycopodium hamiltonii)より新規アルカロイドnankakurine Bを単離、構造決定した。各種2次元NMRの解析および、化学変換により、nankakurine Bはnankakurine AのN-メチル体であることを明らかにし、同時に、nankakurine Aの5位スピロ炭素の相対立体配置訂正も行った。Nankakurin Aは1μMでPC-12(ラット副腎髄質由来褐色細胞腫)の細胞分化を指標とした1321N1(ヒトアストロサイトーマ細胞)からの神経栄養因子分泌促進活性を示した。
人工血管置換による血行動態変化の工学的解析評価システムの開発

昨年度までに患者の手術を想定した動物実験により主要大動脈部位の人工血管による置換前後の血行動態データの取得を行った.本年度はこれらの生体データを参照し,人工血管置換手術の工学的解析評価システムの構築・開発研究を進めた.設計開発を行った血液循環シミュレータでは,体重4050kg程度の成人の心臓および動脈内の圧力流量特性を高度に模擬することを目的とし,生体血液循環系と機械工学における流体回路系のアナロジを用いて回路内各要素を設計・製作した.このシミュレータは,形状を模擬した左心房・左心室モデルとテーパ及び分岐を有する大動脈弓形状を高度に模擬した高分子弾性管製大動脈モデル,また中小動脈における血管抵抗を集中定数化しサーボ機構による抵抗制御を行うことが可能な末梢抵抗装置・肺静脈を模擬したオーバーフロータンクから構成される.左心室モデルの駆動には,自然心臓における心臓収縮機能(Emax)を再現するアクチュエータを用い,人工血管置換による動脈血管系の特性変化と心臓-血管系の力学的整合について工学的観点から外科手術における患者の心機能への影響を定量化することを試みた.さらに,臨床における大動脈疾患の外科手術適応患者には高齢者が多いことを考慮し,開発した血液循環シミュレータにおいても高齢者特有の血行力学的データを再現できるシステムの設計方法についても検討を行い,血管の粘弾性特性を新たな手法を用いて数式モデルにより解析した.それらのデータに基づいてシミュレータ動脈血管系要素の力学パラメータを変動させることにより作動流体の圧流量特性を任意に可変とするシステムができた.治療効果の予測システムには,患者の個体差と生体の力学的適応も考慮されることが望まれるが,本研究の設計開発手法をさらに展開することにより,ナノテクノロジーや組織工学を利用した次世代の人工臓器開発設計・評価にも応用できると考えられる.本研究では,血液循環系の疾患治療に用いられる人工臓器の開発設計プロセスでの血行力学的評価の代替と,患者での手術前後の心臓血管系に与える力学的影響の検討を行える機械システムとして,工学的解析評価システムとしての血液循環シミュレータの開発研究をとくに人工血管置換前後の血行動態変化の力学的モデル化と工学的再現に着目して行った.臨床現場では,患者個々の心臓血管系の血行動態に対応させて外科的治療を進めてゆくことが要求されるが,本評価システムを用いることで,従来型の生体血管系の容量・抵抗要素をそれぞれ集中定数化した流体回路(ウインドケッセルモデル)では得られない,患者手術を想定して疾患部位に人工血管を装着し,心臓ポンプ機能にあたえる力学的影響を大動脈血管の外科的治療前に定量的に評価することが可能となる.はじめに健常成犬(体重18±3kg,6頭)を用いて,臨床におけるLehriche症候群の症例に対するaxillo-femoral bypassを想定して,ePTFE製人工血管を用いて大動脈弓部および総腸骨動脈分岐部直上部分にかけてバイパスを作成し,大動脈と人工血管を交互に切り換えて動脈系負荷を変動させ,心機能に対する影響を調べ,力学的モデルのための基礎データとした.つづいて,これらの実験から得られた血行力学的データにもとづいて,人工血管バイパスモデルを機械的モデルで再現した血液循環シミュレーションモデルにおいて,人工血管置換手術前後の負荷変動を入力インピーダンス(input impedance)において再現し,機械流体駆動式の人工左心室モデルに与えるポンプ負荷を調べ,定量的に力学的負荷変化として示すことができた.さらに,シミュレーションモデルの大動脈血管部の改良をすすめ,粘弾性特性を再現し,その特性を可変とした動脈血管モデルを新たに開発し,高血圧患者の血行力学的変化を定量的に模擬できた.最終的には,個々の患者のデータに基づいて,詳細な疾患部形状と血行動態データを再現し,術前に本システムを用いて患者心機能に与える影響を定量的に調べ,術後短期かつ遠隔期の治療効果を示しうる装置として,臨床での患者治療と直結した医工学的支援システムの開発に繋げてゆく.昨年度までに患者の手術を想定した動物実験により主要大動脈部位の人工血管による置換前後の血行動態データの取得を行った.本年度はこれらの生体データを参照し,人工血管置換手術の工学的解析評価システムの構築・開発研究を進めた.設計開発を行った血液循環シミュレータでは,体重4050kg程度の成人の心臓および動脈内の圧力流量特性を高度に模擬することを目的とし,生体血液循環系と機械工学における流体回路系のアナロジを用いて回路内各要素を設計・製作した.このシミュレータは,形状を模擬した左心房・左心室モデルとテーパ及び分岐を有する大動脈弓形状を高度に模擬した高分子弾性管製大動脈モデル,また中小動脈における血管抵抗を集中定数化しサーボ機構による抵抗制御を行うことが可能な末梢抵抗装置・肺静脈を模擬したオーバーフロータンクから構成される.左心室モデルの駆動には,自然心臓における心臓収縮機能(Emax)を再現するアクチュエータを用い,人工血管置換による動脈血管系の特性変化と心臓-血管系の力学的整合について工学的観点から外科手術における患者の心機能への影響を定量化することを試みた.さらに,臨床における大動脈疾患の外科手術適応患者には高齢者が多いことを考慮し,開発した血液循環シミュレータにおいても高齢者特有の血行力学的データを再現できるシステムの設計方法についても検討を行い,血管の粘弾性特性を新たな手法を用いて数式モデルにより解析した.それらのデータに基づいてシミュレータ動脈血管系要素の力学パラメータを変動させることにより作動流体の圧流量特性を任意に可変とするシステムができた.治療効果の予測システムには,患者の個体差と生体の力学的適応も考慮されることが望まれるが,本研究の設計開発手法をさらに展開することにより,ナノテクノロジーや組織工学を利用した次世代の人工臓器開発設計・評価にも応用できると考えられる.
ヒメマスとベニザケの母川回帰行動に関する研究

サケの母川回帰機構を解明するため、陸封型のヒメマスと降海型のベニザケの母川回帰行動をバイオテレメトリーにより追跡して、以下の解析を行った。1、洞爺湖のヒメマスが地形を記憶していることにより直線的に母川回帰できるのか否かを調べるため、支笏湖の産卵場に回帰したヒメマス(雄6個体・雌1個体)を洞爺湖に運搬して放し、晴天の日にバイオテレメトリーにより追跡した。全個体が迷走行動を示し支笏湖の方向に回帰したヒメマスはいなかったが、ある程度の直線的行動を示した。また、3個体(雄2個体・雌1個体)は支笏湖の産卵場の方向とは無関係の同じ地点に回帰した。2、太陽コンパスの関与を調べるため、曇天の日にヒメマス(雄1個体)を放したところ、放流地点から殆ど動かなかった。3、嗅覚妨害処置(熱湯で嗅上皮を火傷させる)を行ったヒメマス(雄2個体・雌1個体)は、放流地点付近をわずかに動くのみであった。4、美々川に回帰したベニザケ(雄1個体)を捕獲して、母川河口から50km・海岸より7km離れた太平洋に放し回帰行動を追跡したところ約3kmまで海岸に近付いたが、母川には回帰しなかった。以上の結果、ヒメマスは直線的行動を示すことが明らかになったが、視覚のどのような機能によりその直線性が発現されるかは今後の検討課題として残された。また、今回の嗅覚妨害処置では、母川回帰本能をも消失させる可能性があり、今後の他の嗅覚妨害処置により検討する予定である。さらに、降海型のベニザケは実験例数を多くして再検討されなければならない。
マイルド・ハイパーサーミアによる免疫能活性と制癌剤取り込み増強に関する研究

温熱治療は一般的に42.5°C以上で行われるが、温熱耐性の出現によって、温熱効果が軽減するため、臨床では2日おき、または3日おき(温熱耐性の消失を待つ)に行われている。細胞培養系(in vitro系)では、40°Cや41°Cの低温度(マイルド・ハイパーサーミア)の条件では、温熱効果による抗腫瘍効果は無いと考えられている。本研究の結果、細胞培養系(in vitro系)では抗腫瘍効果は認められなかったが、実験動物系(in vivo系)では免疫能が活性化し、抗腫瘍効果が出現する事を認めた。実験は、C3Hマウス自然発生腫瘍であるSCC-VII腫瘍をC3Hマウス大腿部に移植し、39°Cから40°Cのマイルド・ハイパーサーミアを温水槽で1時間大腿部に加え、温熱処理後のマウス白血球数、リンパ球数、NK細胞活性、腫瘍成長速度を測定した。その結果、温熱処理前に比較して、処理後は免疫担当血球(白血球、リンパ球、好中球)に一過性の増加(2.5倍)が観測され、温熱処理後のマウス脾臓から分離したNK細胞では1.7倍の細胞活性が観測された。また、マイルド・ハイパーサーミアによって移植腫瘍の着床遅延や腫瘍成長速度の遅延が観測された。本研究で観測された42.5°C以下の温度での大腿部や骨盤部に対する温熱刺激で免疫能活性が増加するならば、マイルド・ハイパーサーミアは副作用が無く悪性腫瘍の治療の補助治療となる可能性を示唆しており、癌転移抑制、発がん予防にも有効であると思われる。また、マイルド・ハイパーサーミアによって血管拡張に伴う血流増加によって、制癌剤の腫瘍への取り込みが最大7倍に増大し、薬剤取込みによる抗腫瘍効果の増強が観測された。以上の結果は化学療法時の薬剤投与量の軽減が期待でき、副作用の少ない化学療法の可能性が示唆された。温熱治療は一般的に42.5°C以上で行われており、42.5°Cより僅か1°Cの温度上昇によって温熱効果は劇的に増加する。本研究では41°Cの低温度でも免疫能が活性化し、抗腫瘍効果が発生し、また化学療法とマイルド・ハイパーサーミアの併用によって加温腫瘍部の温度上昇に伴って血管拡張が発生し、血流が増加によって制癌剤が腫瘍部に多く流入し制癌効果が増強する事を実験動物によって確認した。マイルド・ハイパーサーミア(以下、MHと呼ぶ)を正常組織に加えると、免疫能活性によって腫瘍細胞を移植しても、着床や成長遅延が観測された。大腿部を加温する事で抹消血内の白血球、リンパ球増加が観測され、51CrラベルEL-4アッセイによってNK細胞の活性化が観測された。これ等の温度による殺細胞効果はインビトロでは観測されず、インビボでのみ観測された事は免疫能活性が関与している事を示唆している。また、MHと制癌剤との併用実験ではシスプラチン(Pt)制癌剤に付いては実験を終了し、作用機序の異なるアドレアシンに付いて現在、実験中である。Ptの実験結果は温熱と併用すると腫瘍内のPt取込みは47倍に増加し、肝臓、抹消血、筋肉内のPt摂取量は併用群で消失が非加温群より早くなり、抗腫瘍効果も相乗効果が見られた。その確認として測定したアポトーシスは加温併用群に有意に発現しており、現在、作用機序の異なるアドレアシンに付いて実験中である。

以上の結果からMHは免疫能を活性化させ、更にMHは化学療法を増感する可能性が示唆された。悪性腫瘍に対する温熱治療は、一般的に42.5°C以上の温度で行われている。加温温度を42.5°Cより、1°C上昇させるだけで、温熱効果は1000倍増強され、正常組織は血管拡張によって血流が増加し、温度上昇抑制と代謝産物流出によって、温熱障害を受けないが、腫瘍部では血管拡張は発生せず、正常部に血流は取られるため、血流は選択的に低下し、温度は正常組織より上昇する。本研究では42.5°C以下の温度による温熱治療によって免疫能が活性し、抗腫瘍効果が発生する(In Vitroでは効果は示されない)事と制癌剤併用時に血流増加に伴う化学療法の増感を確認した。4142°Cの低温熱処理をSCC-VII腫瘍担癌C3Hマウスに20分間加えると、白血球、リンパ球の増加と共にCr-51アッセイによってNK細胞の有意な活性が確認された。また、シスプラチンとマイルド・ハイパーサーミアを併用する事で、腫瘍内薬剤濃度は無処理群の7倍も上昇し、長時間に渡って薬剤は腫瘍組織内に集積を示し、薬剤化学治療と温熱治療併用によって、腫瘍成長曲線から抗腫瘍効果は相乗的に増強する事を確認した。正常組織では温熱処理を併用すると、短時間の薬剤濃度上昇を示したが、薬剤の消失が早く、副作用の軽減が示唆された。本研究からは薬剤化学療法を増感し、化学療法によって発生する免疫能低下を抑制し、薬剤の選択的な腫瘍内取込量増強と薬剤滞留時間の延長維持が確認され、薬剤化学療法に於いては薬剤投与量の軽減の可能性が示唆された。本研究のマイルド・ハイパーサーミアと薬剤化学療法との併用は臨床に於いて、副作用を軽減でき、有効な温熱治療によって治癒効果の上昇と免疫能活性による患者のQOL改善が期待できる。