hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全球気候システム中の西赤道太平洋暖水プールの役割の解明

西赤道太平洋暖水塊の一部である南シナ海について、その水温変動とグローバルな気候変動の関係を明らかにするため、今年度は南シナ海南部のパラワン島において試料採取を行った。現生のサンプルは2-3mのコアが3本、化石サンゴについても10本ほどの試料が得られた。成長速度が1.5cm/年程度であるので、少なくとも150年間の水温および塩分の変動について復元することが可能である。得られた試料はスラブにして軟X線写真を撮影した。X線回析装置による二次生物鉱物の有無の検討結果とあわせると、現生および化石サンゴのどちらについても、極めて保存状態が良いことが明らかになった。化石サンゴについては東京大学の加速器を用いて年代測定を行い、ほどんどが7000年前の、現在より気温が温暖であったといわれている、Hypsithermal期のものであることが明らかになった。6,500年前のサンゴと現生サンゴについての酸素炭層同位体比分析の結果、当時のどちらもとらえているが、水温のみの変化で説明しようとすると3°C以上慣例であったことになり、先行研究による海岸堆積物の分析結果と不一致が生じる。そのため、当時は塩分も現在よりも高かったことが明らかになった。これは恐らく当時の日射量分布が現在と異なっていたため、ITCZの北上に伴う降水バンドの変化が生じたためだとかんがえられる。この成果は2006年12月にサンフランシスコで開かれたアメリカ地球物理連合大会において口頭発表し、高い評価を得ることができた。西赤道太平洋海域の古海洋情報を得るために、フィリピン群島海域からのサンプリングを行った。特に初年度となる今年は、現地調査による情報収集と主に北西海岸における隆起サンゴ礁サンゴの採取に重点を置いた。サンゴはエンジンドリルによるコア採取と、年代測定用の表層採取を行った。採取されたサンプルは、東京大学に設置した実験室において分析を行った。実験室は、設備の整備に使える大学からのサポートがないため、本研究の一部を使って、このプロジェクトを遂行するために必要な排気装置の設置や真空装置の組み立て、純粋製造装置の設置などを行った。本研究課題では現在と過去の特定の時期の海洋環境変動の復元という点で、正確な年代決定は重要である。現在のところ、東京大学に設置した実験室において、放射性炭素年代測定用のサンプルの化学処理を行うようにし、一部のサンプルについては、東京大学の加速器質量分析計を用いて年代を測定した。それによると、ルソン島北部において採取された現海水準から2m以下のサンプルについては、2000-8000年の間に分布するサンゴである事が明らかになった。つまりこのサンゴのコア試料の酸素同位体比測定を分析する事によって、完新世の中期から前期の表層海水温および表層海水塩分を明らかにする事ができることが分かった。酸素同位体比測定に供するサンプルは、軟X線撮影を行って年輪の成長方向を確認し、測線を設定してマイクロサンプリングを行っている。フィリピンのサンゴは成長速度が年間1cm以上と十分大きい成長速度を持っている事が分かった。一部のサンプルは同位体比の測定を開始した。グローバルな気候変動と西赤道太平洋の海洋との関わりを明らかにするために、フィリピン群島海域からのサンプリングを行った。初年度にあたる昨年度は、フィリピン群島西域の南シナ海最北部にあたるルソン島でのサンプリングを行ったが、今年度は南シナ海の最奥部にあたるパラワン島におけるサンプリングを行った。パラワン島でのサンプリングにおいては前年度の経験から、フィリピン大学のスタッフの協力を効果的に得ることができ、難しいと言われた採取のための許可とりも比較的スムーズに行うことができ、現生のサンゴサンプルと、隆起サンゴ礁サンプルの採取を行うことができた。採取した化石サンプルは、昨年度設置した放射性炭素年代測定準備実験室において、備品費用によって購入した超音波洗浄装置等を用いたサンゴのクリーニングや、試料調整をおこない、東京大学の加速器質量分析装置において測定を行った。その結果、現海水準から1m高いサンゴサンプルが全ておよそ6000-7000年前のものであることが明らかになった。これは前年度のルソン島のサンゴサンプルと重複する年代であり、2つの重要な知見を得ることができる可能性がある。一つはほぼ同時期に形成されたサンゴサンプルの酸素同位体比測定を行うことにより、南シナ海全域の現在と7000年前との海洋環境の定量的な比較が行える可能性、もう一つは海水準変動とテクトニクスによる地形変化との分離である。また、加えてルソン島において、フィリピン大学の協力のもと行われている定期的な採水とその水の化学分析を進めることによって、化石サンゴと現生サンゴを使った過去の海水温と海水塩分変動との分離が行えることが期待できる。

化石サンゴについては東京大学の加速器を用いて年代測定を行い、ほどんどが7000年前の、現在より気温が温暖であったといわれている、Hypsithermal期のものであることが明らかになった。6,500年前のサンゴと現生サンゴについての酸素炭層同位体比分析の結果、当時のどちらもとらえているが、水温のみの変化で説明しようとすると3°C以上慣例であったことになり、先行研究による海岸堆積物の分析結果と不一致が生じる。そのため、当時は塩分も現在よりも高かったことが明らかになった。これは恐らく当時の日射量分布が現在と異なっていたため、ITCZの北上に伴う降水バンドの変化が生じたためだとかんがえられる。この成果は2006年12月にサンフランシスコで開かれたアメリカ地球物理連合大会において口頭発表し、高い評価を得ることができた。
春季ブルーミングのトリガーとしての沿岸親潮の噴火湾への流入構造の解明

親潮の噴火湾への流入に伴う、水塊および流れ、成層などの海洋構造やその変動と、それに伴う低次生産量の変動過程を、係留系、リモートセンシング、船舶観測の3つの方法を組み合わせて解明した。その成果は以下の通りである。1)1997年の親潮の湾内流入は、層厚が薄く、水温や塩分も高かった。現場でのクロロフイルa量やセジメント・トラップによる沈降有機粒子フラックスから3月中旬の植物ブルームは弱かった。これは、上記のように親潮の本流の流入が弱く、成層(静安定度)が弱かったためであると推定した。2)3月18,19日の海色衛星画像と現場観測から、湾口部の地球岬沖から中央部にかけて植物色素の高濃度域が形成されていた。この高濃度域は湾内に向かう流れを示しており、冬季の季節風が作る渦対による流れが、植物プランクトンの分布に強く関係していることが示唆された。3)トラップの実験から、混合層が海底に達した時や南東風が吹いた時に堆積物起源の沈降粒子が多く捕捉されていた。これは吹送距離の長い南東風が湾奥部で風波を引き起こし、再懸濁した粒子が渦対による南東流に流されながら沈降し、トラップに捕捉されたものと考えた。4.トラップの実験から、3月20日前後と4月8日前後に顕著な藻類のブルームが認められた。何れのピークもThalassiosira属が優先したが、その規模は小さかった。また、増殖期間は数日と短く、有光層の細胞はブルーム後凝集して同調的に沈降していると推定された。5)親潮が流入することによって、スケトウダラ仔魚の主な餌生物である大型かいあし類ノ-プリウスが増加する。特に、胆振沖に産卵場が偏った年には、親潮の流入が良い餌環境を作り、さらに、親潮が効率よく卵や仔魚を噴火湾に輸送し、卓越年級群を生じさせている。親潮の噴火湾への流入に伴う水塊、流れ、成層などの海洋構造や変動とそれに伴う基礎生産量の変動過程を保留系(時系列)、リモートセンシング(綜観的)、シートル-ス(鉛直構造)の三位一体の方法で解明しようと研究実施中である:1.1988年と1989年の親潮流入時の海洋構造と流れの場をまとめ、親潮流入時には湾の内外にフロンタルエディによる渦が発達し、これがスケトウダラの卵稚仔の輸送や集積に寄与している可能性を指摘した。2.また、親潮の本流が流入する前に湾口部に親潮系水と津軽暖流系水の混合水が形成され、弱い成層が作られる。これが植物プランクトンの大増殖につながる可能性を指摘した。3.セヂメントトラップを10月からモニター点(湾中央部水深94mの50m深)に設置し、同時に流れや水温を自記記録している。さらに、月に1度(ブルーミング期では週に1度)船舶による現場での水中光度、クロロフィル、水温、塩分のデータを収集し、年間およびブルーミング期の基礎生産量と海洋環境との関係を調査している。11月中頃噴火湾の鉛直混合が海底にまで達すると、著しい海底起源の沈降物がトラップに捕捉された等の知見を得ている。4.本年1月からHUBEC FUNKA

BAYグループの協同調査により、親潮フロントの内外での水塊構造と基礎生産量および水中光環境のデータを収集中である。また、毎日衛生画像データを収録し、係留測定データ、船舶観測資料、衛星画像を統合した解析が出来るように準備している。2月初旬の観測では、冬期噴火湾水と親潮、親潮と津軽暖水のそれぞれのフロントを横断する上記項目の観測に成功した。親潮の噴火湾への流入に伴う、水塊および流れ、成層などの海洋構造やその変動と、それに伴う低次生産量の変動過程を、係留系(時系列)、リモートセンシング(綜観的)、シートル-ス(鉛直構造)の3つの方法を組み合わせて解明した。その成果は以下の通りである。1.1997年の親潮の湾内流入は、層厚が薄く、水温や塩分も高かった。現場でのクロロフィルa量やセジメント・トラップによる沈降有機粒子フラックスから3月中旬の植物ブルームは弱かった。これは、上記のように親潮の本流の流入が弱く、成層(静安定度)が弱かったためであると推定した。2.3月18,19日の海色衛星画像と現場観測から、湾口部の地球岬沖から中央部にかけて植物色素の高濃度域が形成されていた。この高濃度域は湾内に向かう流れを示しており、冬季の季節風が作る渦対による流れが、植物プランクトンの分布に強く関係していることが示唆された。3.トラップの実験から、混合層が海底に達した時や南東風が吹いた時に堆積物起源の沈降粒子が多く捕捉されていた。これは吹送距離の長い南東風が湾奥部で風波を引き起こし、再懸濁した粒子が渦対による南東流に流されながら沈降し、トラップに捕捉されたものと考えた。4.トラップの実験から、3月20日前後と4月8日前後に顕著な藻類のブルームが認められた。何れのピークもThalassiosira属が優先したが、その規模は小さかった。また、増殖期間は数日と短く、有光層の細胞はブルーム後凝集して同調的に沈降していると推定された。5.親潮が流入することによって、スケトウダラ仔魚の主な餌生物である大型かいあし類ノ-プリウスが増加する。特に、胆振沖に産卵場が偏った年には、親潮の流入が良い餌環境を作り、さらに、親潮が効率よく卵や仔魚を噴火湾に輸送し、卓越年級群を生じさせている。
液体金属中における拡散係数予測式の構築

液体金属の拡散を支配する因子の影響を定量的に明らかにし、拡散係数予測式を構築することを目的とする。シアーセル法と安定密度配置を用い,主にSn,Pb,およびAlを溶媒として拡散実験を行い,不純物拡散,自己拡散係数を測定する。また,Sn-Pb合金の拡散対による相互および固有拡散係数の同時測定も行う。これらのデータを基に,溶媒と溶質間における元素の半径比(溶媒元素の原子半径/不純物元素の原子半径)、熱力学因子で整理し定式化する。これを基に粘性などの既知の物性値データから、未知の不純物、固有および相互拡散係数を予測する式を構築する。
老人保健施設における看護師の主体的介入による健康管理モデル構築のための基礎的研究

本研究の目的は、日本での活動が開始された介護老人保健施設の診療看護師*の1)看護介入を可視化する、2)看護介入の成果を検討し、主体的看護介入モデルの構築につなぐことである。診療看護師とは大学院NP教育を受け、臨床推論能力と特定行為の技術力をもつ看護師である。結果、モデルには「生活に密着した日常的な病態管理」、「異常症状の病態鑑別のための介入」、「入所者の家族への説明介入」の3つが補強されることが示唆された。スタッフが認識する介入成果は、異常時の対応であった。今後も介入ケースを蓄積し、成果と共に検討することで主体的看護介入モデルを構築していく必要がある。本研究は、介護老人保健施設での主体的な看護介入モデルを構築するための基礎的研究を行うものである。昨年度は、介護老人保健施設で主体的な看護介入を行うモデルとして、特定行為を実施することができる看護師*(*平成23年度厚生労働省の特定看護師(仮称)業務試行事業によって導入された看護師であり、特定行為を行うスキルを習得するため大学院や研修機関で養成されている。政策自体は「特定行為に係る看護師の研修制度案」として平成26年2月に閣議決定された)を含むチームアプローチを展開している施設にて、参加観察を行い活動の実際を調査した。平成25年度は対象施設を増やした追加調査をしていく予定であった。しかし、上記看護師が勤務する施設の増加がなかったため、計画を変更し次の2点を実施した。1前年度に実施した対象施設のフィールド調査結果を質的に分析し、介護老人保健施設で特定行為を行う看護師の活動内容を明確にした。結果は「介護老人保健施設における特定看護師の活動プロセスの分析」をテーマとして、第2回日本NP協議会研究会(平成25年11月東京都)で研究発表した。詳細な内容は投稿に向けて論文を作成中である。2対象施設の主体的看護介入の有用性を検討するために、施設で協働する多職種が認識する有用性について意識調査を行った。調査対象は特定行為のできる看護師と共に働く他看護師、医師、介護士、理学療法士など高齢者の直接的ケアに関わる職種であり、方法はアンケート調査である。調査内容は特定看護師との協働により、チームがどのような成果をもたらしているか、その認識を問うものとした。調査は対象施設と同一地域を拠点とする施設を対照群として設け、比較を行った。これにより主体的看護介入のアウトカムが多職種の視点で明確になり、看護介入の有用性を確認することができた。この結果についても論文投稿の方向で準備をすすめている。平成24年度は、老人保健施設で活動する特定行為を行う看護師(平成23年に開始した厚生労働省特定看護師(仮称)業務試行事業の下で特定行為を行う看護師、以下、特定看護師とする)の実践を可視化するためのフィールドリサーチが目的であった。研究計画書の作成と研究安全倫理委員会申請を経て、対象施設での調査を実施した。調査の実施にあたっては、事前に他調査員とともに参加観察法の文献を用いた学習と、現地をイメージしながら観察トレーニングを実施した。調査対象施設とは複数回の打ち合わせを行い、調査日時、調査方法について検討した。利用者や施設の負担がないよう配慮しながら最終的な調査方法について確認し実施した。調査は平成24年7月平成25年3月の間の夏季と冬季で合計7日間行った。研究対象者は、特定看護師1名および他看護師2名である。具体的方法として次の1,2)のように実施した。1)調査員Aが特定看護師と一緒に行動し、1日約6時間の参加観察を行った。対象者の言動をメモにとり、利用者への看護行為やスタッフとのやりとりをメモした。参加観察終了時に、看護行為の場面等について、対象者がその時に意図したことをインタビューした。2)調査員Bが看護師と一緒に行動し、利用者への看護行為や特定看護師およびスタッフとのやりとりをメモした。参加観察終了時に、看護行為の場面等について、看護師がその時に意図したことをインタビューした。1)、2)のメモを電子記録におこし、各対象者の行動や意図について分析を行っている。主体的な看護介入モデルとは、大学院課程でNP教育を受け、医師の包括的指示の下で特定行為を行う看護師(NP)の活動モデルである。看護師による特定行為の実施は平成25年6月保健師助産師看護法の一部改正が決定し、平成27年10月施行となった。超高齢社会の日本において、NPを含むチームによる成果が期待できる。平成24年度からの3年間を通した本研究は、その最初のモデルと成果を示す。平成26年度は次の3つの研究活動を行った。

1平成25年度に学会発表した「介護老人保健施設におけるNPの活動プロセスの分析」論文の投稿準備をした(投稿予定)。研究結果として、NPと看護師の活動比較から、NPが高齢者の症状の緊急度や重症度の鑑別、検査・治療の必要性をアセスメントし高齢者と家族に介入していくことが特徴的であった。2主体的看護介入モデルによる有用性を検討するために、平成25年度に、「老人保健施設で特定看護師と協働する多職種が認識する有用性」について質問紙による意識調査を行った。結果として、主体的看護介入のうち「緊急時の対応」や「異常症状への対応」に介入の有効性を感じており、「スタッフの能力向上」にも影響することが示唆された。結果の一部を商業誌に公表し、海外誌(査読付き)への投稿準備中である。3上記結果から、主体的看護介入には、高齢者に特徴的な異常症状や緊急時への介入が有効なことが示唆された。そのため具体的な症状や状況(尿路感染症、心不全、糖尿病)に焦点をあてた介入モデルの分析を行うとともに、再度、対象施設でのフィールド調査を行った。具体的には上記症状(状況)を示す高齢者事例の症状と介入の実際についてデータを収集し、主体的看護介入モデルの基礎資料として分析を深め、学会発表および学会誌への投稿を予定している。老年看護学看護倫理平成24年度に対象施設となった1つのモデルなりうる介護老人保健施設にて、主体的な看護介入についてフィールド調査を行った。分析に時間を要したが、対象施設の看護介入の概要について結果をまとめることができた。看護介入の普遍性を出していくためには、複数の介護老人保健施設での主体的な看護介入のバリーションを調査対象にデータ収集していく必要がある。しかし、実際には調査条件に見合う対象施設数が昨年度は増えることがなかったので計画を変更した。今回の研究は、全国的に希少であることを前提にしたケースモデルとして研究の方向性を転換する必要が生じた。その方向性にそって平成25年度は研究方法を修正し(上記記載)、希少施設のケースモデルとして、多職種に意識された介入のアウトカムを分析できるように調査を行った。調査は計画どおりに年度内に終了し、主体的な看護介入によって入所者の緊急時の対応等に効果が認識されていることがわかり、学会発表を行った。変更した計画上は順調に進んでいる。ただし、今回のテーマである「主体的看護介入」のモデルとなる特定行為ができる看護師を含めたチームが、高齢者施設に増えないことは、本研究とは別の観点で超高齢社会を背景とする日本の地域医療上の課題であるといえ、今後別途検討が必要と考えている。今年度は1施設のフィールドリサーチが目的であった。対象施設へのフィールドリサーチが終了しデータ分析中であり、概ね予定どおりである。平成26年度は、引き続き全国で唯一の対象施設である介護老人保健施設で、高齢者に特徴的な症状への看護介入に焦点化した調査を行う。平成24年度のフィールド調査では、高齢者に特徴的な症状や病態として、糖尿病、尿路感染症、心不全等の循環不全等が多く見られた。これらのケースには急変時対応や日常的な医療行為とともに医療コストも必要となっている。これらの症例は施設特有ではなく全国的にも高齢者に多いと報告されている。
「帝国」概念の思想史的研究

本研究の目的は、18世紀末から19世紀中葉にかけて「帝国」ということばを用いた日本知識人における自他認識の転回に光をあてることである。「帝国」は古典的な漢語ではなく、18世紀末に蘭学者が、オランダ語keizerrijkから翻訳した新しいことばである。日本知識人の多くは、「帝国」のステータスを、「王国」や「公侯国」といった他のいかなる君主国よりも優越していると考えた。儒学的教養を身につけたこれら知識人は、「皇帝」が他の君主たちよりも優越していることを知っていたので、彼らは、中国古典に見いだせないこの新奇なことばを、たやすく受け容れることができたのである。彼らにとって幸いであったのは、ヨーロッパにおいて刊行された多くの地理書が、「日本は帝国である」と叙述していたことである。翻訳書を含むこれらの書籍おいて、こうした記載を読んだ日本知識人は、日本の優越性と独立性を確信するようになった。日本排外主義が、海外の書籍によって形成されたことは、まことに皮肉であったと言える。本研究は、「帝国」という和製漢語の思想史的変容について考察するものである。本年度の口頭発表において、「帝国」ということばが、語源的には西洋語の「keizerrijk」(オランダ語・Kaiserreichドイツ語)に由来するものであるという事実を指摘した。このことには、多くの参加者の関心を惹起させることができた。本年度では、「帝国」ということばが、儒学(漢字)文化圏において成立し、使用されたことは以下のような自他認識の転換をもたらすものであったことを明らかにした。1主権国家相互がその独立性を承認しあうという近代的国家間観念受容の助けとなった2日本を「皇帝」(=天皇)を元首とする「帝国」と認識する自民族中心主義的言説を生んだこのような思想史的展開を明らかにすることで、たんなる語源論に終わらない研究の在り方を示すことができたと考えるものである。論文や著書では、本研究開始以来の新たな知見-とくに会沢正志斎おける「帝国」認識に関するものを、もり込んでいくことで、叙述の内容をいっそう充実させることができた。会沢は、『北槎聞略』をはじめとした海外知識を貧欲に摂取し、これを主体的に読み替えることで、独自の「帝国」論を構築したのであり、これがやがて多くの19世紀日本知識人における世界認識の一つの基礎を形作ったのである。今後は、会沢正志斎を一つの軸に、「帝国」概念の思想史的変容を明らかにしていこうと考えている。本研究は、これまで実施してきた19世紀東アジアにおける国際関係観念に関する思想史的研究をふまえ、「帝国」ということばをキーワードとして、近世日本知識人たちにおける世界観の転回を、一人の主権者(皇帝)を中心とする冊封体制から、複数の主権者が並立・共存する近代国家間関係へ転回として、とくに東アジアとの関連から明らかにすることを目的とするものである。22年度の研究においては、この「帝国」ということば、そして「帝国日本」という言説が、いかに18世紀末から19世紀中葉の蘭学者以外の日本知識人-国学者・水戸学者・儒学者-に受容されていったのかを通して、この時代における世界認識の転回を論じた。またこの検討を踏まえ、19世紀末の東アジアに伝播したこの日本発の「近代漢語」である「帝国」が、これらの地域-すなわち漢字文化圏-にもたらした国家観・世界観の変容をも考察し、2本の論文・3回の国際学会において発表を行った(内2回は招待講演)。論文「「帝国」の思想」においては、「帝国日本」言説を受け入れつつも、「帝国」ということば自体は、これを「翻訳語」として拒否した水戸学者の会沢正志斎を主題とし、彼が最晩年に至って「帝国」の語を用いるようになるその過程を明らかにした。また、同じく論文の「幕末維新期尊攘論における国際社会認識の転回-「帝国」言説をめぐって」では、大国隆正を中心とする国学者グループが以下に「日本帝国」言説を受容していったのかを明らかにし、その背後に存在していた伝統的な漠文脈の存在を指摘した。

幕末期における「帝国日本」言説の展開を、蘭学者のみならず儒学者・国学者にまで対象を広げて検討することで、この言説が当時の日本知識人における自己認識-とくに自民族中心主義的なそれ-を形作ることに大きく寄与し、またそこにおける「帝国-王国-公侯国」というヒエラルヒッシュな国際社会理解や「自立の王国」に対置される東アジア冊封体制下に存在する自立せざる古典的な「王国」の存在が、朝鮮をはじめとした自己以外の東アジア諸国に対する近代日本の眼差しを形作ったことを明らかにした。個別研究としては、古典に典拠を求めることの出来ない「帝国」という新奇な語を嫌った会沢正志斎における「帝国日本」理解を通して、彼の発言こそが幕末日本における「帝国日本」言説の方向性を決定づけたことを明らかにした。またこの日本発の近代漢語である「帝国」が、東アジアに流布することで、これの対語として眠国」(例:中華民国1912年、大韓民国臨時政府1919年)という新たな語が誕生した可能性について指摘した。儒学的文脈おいて「皇帝の国」を意味する「帝国」を自称し、そしてそれが複数存在することを承認することは、とりもなおさず華夷名分という儒学的秩序意識にもとづき形成された冊封体制からの離脱をも含むものであり、そこには明らかな世界像の転回を見ることができるのである
分離糸球体の収縮運動からみた腎疾患に対する診断法の開発

1.ネフローゼ症候群、IgA腎症の患者から、生検によって分離系球体を取り出し、アンジオテインシンII(ANG-I)に対する反応を検討した。分離糸球体はANG-II投与によって収縮反応を示したが、疾患腎では収縮率や収縮速度が明らかに減少していた。2.ピューロマイシンアデノヌクレオシド誘発ネフローゼラットを用い、病的糸球体の収縮反応を分析した。正常ラットの分離糸球体にANG-IIを投与すると、細胞内にCa^<2+>が動員され著明な収縮を起す。このCaプロフィールは細胞内ストアロらのCa^<2+>放出とCaチャンネル開口による細胞外液からのCa^<2+>流入の2つの成分で構成されている。一方、ネフローゼラットの分離糸球体では、ANG-II投与直後にみられるストアからのCa^<2+>放出は消失し、外液から緩除なCa^<2+>の流入が起るだけであった。また、Ca^<2+>の流入減少に伴ない、糸球体全体の収縮性も著しく低下した。以上より、ネフローゼ腎の糸球体では、ANG-II受容体刺激と連動する細胞膜のイノシトールリン酸代謝回路に何等かの障害を来たしているものと推定された。1.糸球体の自発収縮ウサギやヒト腎臓から分離した糸球体は,イ-グル培養液中で著明な自発性収縮を示した。この収縮運動は4mMEGTAを添加したり,外液をCa^<2+>ーtreeとすることにより,完全に消失した。したがって,Ca^<2+>の周期的な流入と流出が交互に起っていることが推則できる。2.トリトン処理糸球体の収縮性分離糸球体の細胞膜をtrctonXー100で破壊し,糸球体細胞中にある運動装置の機能的特性を検討した。トリトン処理糸球体は,uMオ-ダ-のCa^<2+>を添加すると収縮反応を起す。この反応はcalmodulin阻宮剤(wー7)で抑制されることから,Calmodulinが関与していると推定される。さらにアクチンとミオシンの相互反応を阻害するNEMーS_1によっても,糸球体のCa^<2+>ー依存性収縮が抑制された。したがって,糸球体細胞の収縮は筋収縮と同様に,Ca^<2+>とCalmodulin,アクチンおよびミオシンの生化学的相互反応によって引起されていることが明らかとなった。ヒト腎の正常皮質から分離した糸球体は、イーグル培養液中で自発収縮を示すものと示さないものがあり、自発収縮性それ自体が不安定な指標であった。したがって、病的腎との比較は行なわなかった。トリトン処理系球体のCa^<2+>に対する収縮反応は、5μMCa^<2+>で20.5±8.5%の収縮率を示した。一方、慢性腎炎、ネフローゼ、先天性水腎症から採取した糸球体も、トリトン処理によってCa^<2+>によく反応するようになり、SμMCa^<2+>に対する収縮率は19.5±6.8%であり、正常腎と疾患腎の間で有意差を見い出せなかった。したがって、糸球体細胞内の運動装置、換言するなら細胞内アクトミオシン系については、各種疾患においてもよく保存されていると考えられる。このことは、病的腎の糸球体アクチン染色が正常腎とほぼ同じ位の所見であったことにより裏づけられた。今回の検討からは、予想した指標がほとんどネガティブなデーターを示すにとどまったので、糸球体細胞の運動性と関連するパラメーターとしては、細胞内よりも細胞膜の受容体を反映するものがよいと考えられる。そこで正常腎の分離糸球体に対し、アンギオテンシンII(Ang-II)による糸球体収縮反応を新たに検討した。その結果、510MMAng-IIは糸球体に9.5±3.6%の収縮率をもたらし、Ang-II受容体を有することが明らかとなった。Fura-2による細胞内Ca測光からは、Ang-IIによって細胞内Ca^<2+>レベルが最初急激な上昇を示したのち緩除な上昇となる、2相性変化を示すことが判った。これらの所見を新しいパラメーターとして、次年度から疾患腎の糸球体を検討することにした。
卵活性化機構におけるカルシニューリン制御因子Sra/DSCR1の役割

Sra/DSCR1/MCIPファミリー蛋白質は、Ca^<2+>依存性脱リン酸化酵素であるcalcineurin (CN)の調節因子としてはたらくことが知られている.この蛋白質は、酵母や培養細胞等を用いた強制発現、in vitroの解析によりCNの阻害因子として同定されたが、一方で変異体解析によってこの蛋白質がCNの活性に必要という証拠が示されており、正の制御因子としての機能も考えられている。しかしながら、この2つの正反対の機能が特定の組織や生物学的プロセスにおいてどのように使い分けられているのか、といった疑問に対しては明確な答えは出ていない。昨年までの研究で、sraがショウジョウバエの雌の減数分裂に必須であることを見い出した。また、CNの調節サブユニットをコードするCanB2の変異体がsra変異体と同様の表現型を示したことから、生殖細胞ではsraはCNを正に調節しているのではないか、と推測した。そこで本研究では、sraの機能をより詳細に知ることを目的とし、優性阻害型CN(CnA^<DN>)を生殖系列で発現させ、sraとの遺伝学的相互作用を調べた。CnA^<DN>の強制発現により引き起こされる卵のふ化率の低下は、sraヘテロ変異により大きく悪化し、減数分裂異常を引き起こした。このファミリー蛋白質で共通して保存されているSPモチーフ内には、MAPKやGSK-3βによってリン酸化を受けるとされる2つのセリン残基が存在し、このリン酸化調節がCNの正の制御因子としての機能に関わっていると考えられている。リン酸化部位に変異を導入Sra蛋白質による、sra変異体のレスキュー実験を行った結果、sraの減数分裂における機能にはそのリン酸化調節が必要であることを示唆する結果を得た。以上の結果は、ショウジョウバエにおける減数分裂の進行には、Sraのリン酸化を介したCNの正の調節が重要な機能を持つことを強く示している。今後は、CNシグナルや、その上流もしくは下流ではたらくシグナル経路が減数分裂を調節する分子機構を明らかにすることが課題となるだろう。Down syndromecritical region 1(DSCR1)ファミリー蛋白質は、酵母からヒトまで高度に保存されており、Ca^<2+>/カルモジュリン依存性脱リン酸化酵素であるカルシニューリン(CN)の調節因子として機能することが知られている。本研究では、DSCR1の生体内における機能を詳細にすることを目的とし、DSCR1のショウジョウバエホモログをコードするsra遺伝子の変異体の表現型を解析し、CNシグナルとの相互作用を調べた。sra変異体は、30%の個体が幼虫または蛹の段階で致死となり、成虫では行動の異常、未交尾雌における排卵レベルの増加、雌不妊など様々な表現型を示した。このうち、減数分裂の異常を伴う雌不妊の表現型に注目して、詳細な解析をおこなった。sra変異体では、卵母細胞の減数分裂は正常であるが、産卵された卵は、卵活性化直後のステージ(第一減数分裂後期)で停止したまま致死となる。この異常は、生殖細胞系列(germline)でのsra機能欠失によって引きおこされる。また、生化学的解析、遺伝学的解析により、SraがCNと複合体を形成し、CNシグナルに対して抑制的にはたらくことが示された。germlineにおいてCNシグナルを活性化させると雌の減数分裂が異常となり途中で停止した。一方、germlineで発現するCN遺伝子の変異も減数分裂の停止という異常を引きおこした。これらの結果は、CNシグナルの適切な制御が卵活性化に伴う減数分裂の進行に重要であることを示唆するものである。本研究は、Ca^<2+>シグナルの1つであるCNが卵活性化において機能する新たな可能性を示した初めての証拠である。今後は、CNの基質や下流のシグナル経路を特定することにより、減数分裂におけるCNシグナルの役割を解明したいと考えている。リン酸化部位に変異を導入

Sra蛋白質による、sra変異体のレスキュー実験を行った結果、sraの減数分裂における機能にはそのリン酸化調節が必要であることを示唆する結果を得た。以上の結果は、ショウジョウバエにおける減数分裂の進行には、Sraのリン酸化を介したCNの正の調節が重要な機能を持つことを強く示している。今後は、CNシグナルや、その上流もしくは下流ではたらくシグナル経路が減数分裂を調節する分子機構を明らかにすることが課題となるだろう。
大腸菌バーコード欠失株による化合物-遺伝子相互作用Multiplex解析

barcodeライブラリの完成、欠失を相補する接合可動型低コピー発現プラスミドライブラリーの構築、そして欠失株相補ライブラリーのリソース群の完成を目指した。その後構築したライブラリーによる高効率生理活性物質探索システムの構築を行うことを目的とした開発を目指した。barcodeによる混合培養液を用いて、長期定常期での各欠失株のpopulation変動を定量的にモニターすることが可能かどうかの評価を行った結果、少なくともbarcodeの量的変動をdeep sequencingで定量的に解析可能であることを確認することができた。その原理を用いて、化学物質の細胞内相互作用分子探索、作用機序解明を目的に、multi wellプレートでの欠失株混合培養による競合培養とでdeep sequencingを用いた相互作用解析法の構築を行った。パイロットテストとして、細胞に対して毒性を示す溶媒など24種類の化合物を含む培地で欠失株混合液を生育させ、一定時間培養後に各wellの培養液より染色体DNAを抽出し、barcode領域をPCR増幅後、deep seqeuncingにより各欠失株のpopulation変動を解析した。頻度解析を行い、その結果をクラスター解析を行うことで、化合物と各遺伝子との相互作用解析を行った。さらに新たな接合可動型プラスミドクローン発現ライブラリーとbarcode欠失株を組合せ、発現誘導剤添加によるターゲット遺伝子の発現誘導増産による相互作用解析法の確立も進めた。薬剤による増産によるpopulation変動への影響は次年度に持ち越したが、ライブラリー構築は完成した。26年度が最終年度であるため、記入しない。大腸菌を活用し、化学物質と遺伝子産物との相互作用を目的に20塩基の分子バーコードを導入した一遺伝子欠失株ライブラリーの構築を行い、候補株から評価済みのクローンの選定、並べ替え、グリセロールストック作製を経て、利用可能な状況にした。現在、我々の所では、全ての欠失株を個々に一晩培養した培養液を等量混和した物を作製した。この混和培養液を用い、化合物等の生育への影響をdeep sequenceing法で解析を可能にする系の確立を試みた。最初の解析として、薬剤等を入れずに、栄養培地であるLBだけで長期間培養し、混合培養液中の各欠失株のpopulation変動をdeep sequencingで解析を行った。その結果、大腸菌全遺伝子約4,000の必須遺伝子を除く3,500遺伝子の欠失株において、培養中のpopulation変動の確認を行う事ができた。さらに接合により移動可能な低コピープラスミドクローンライブラリーの構築を行った。上述の、それぞれの遺伝子欠失を相補する形で、新規に作製したプラスミドクローンを持たせる事により、遺伝子欠失及びプラスミドクローンからの発現誘導による細胞増殖への影響を分子バーコードで解析を可能にした。まず、一遺伝子バーコード欠失株ライブラリーの整備は終了し、各遺伝子個別での解析と共に、全遺伝子欠失株のプールで混合培養駅での解析を可能にした。deep sequencingを用いた予備実験でも良好な結果を得る事ができ、培養条件による、各遺伝子欠失株のpopulation変動の定量解析を可能にした。予定以上に進展した事は、全遺伝子を接合可動型低コピー発現誘導プラスミドにクローン化を終了した点にある。該当クローンを該当遺伝子のバーコード欠失株導入に導入することで、各遺伝子の発現誘導による増産での影響も、同様にバーコードで解析を可能にした。現在、導入した各クローンの確認作業と並べ替え作業、該当遺伝子のバーコード欠失株への接合での移動を進めている。完成後は、各遺伝子産物の増産によるバーコード解析も着手する。今年度は、まず構築したプラスミドクローンライブラリーの各クローンをそれぞれの遺伝子欠失株に相補するように導入する。このリソースを整えることにより、各生育条件における各遺伝子の欠失及び発現誘導による生育への影響を、population変動で定量的に解析することを可能にする。このツールを用いて、抗生物質等、薬剤と各遺伝子との相互作用解析を、deep sequencingによる定量的な解析を試みる。

また、これまで開発を行った低コピー可動プラスミドは、Fプラスミドの移動起点(oriT)を持つ。これは、大腸菌間では非常に効率良くプラスミドの移動を可能にするが、incPプラスミドのRP4由来のoriTを利用することで、大腸菌-放線菌間など種を超えた接合による移動を可能にする。接合は通常の形質転換とは違い、巨大DNAの移動を可能にする。すでにこれまでのベクターにRP4由来のoriTを導入したプラスミドを構築できており、連携研究として、応用へ向けた拡張を図る。この2種類のライブラリーを用い、各欠失株及び相補株の混合培養液を作製し、化学物質や薬剤を含む培地での生育を、培養液中のバーコードをシーケンサーで大量に読む事で、薬剤と遺伝子欠失及び遺伝子増産による相互作用ネットワークの解析を行う。
並進対称性の破れと相構造

高次元ゲージ/重力理論の枠組みの中で、4次元質量スペクトラムにはN=2量子力学的超対称性が隠れており、それは高次元ゲージ対称性、あるいは、高次元一般座標変換不変性がその起源であることを明らかにした。この超対称性はゲージ対称性の破れとも密接に関係していることも見出された。また、高次元ゲージ理論における有限温度効果の解析により、予想に反して、高温でもゲージ対称性の破れが起こりうることが明らかになった。(1)一般の等質空間上における並進対称性の破れを引き起す機構の一般的枠組みを明らかにすること。(2)相転移の一般的な構造、及び、真空配位のトポロジカルな性質等を明らかにすること。(3)場の局在化に伴うカイラルフェルミオンの存在やゲ-ジ対称性の破れの有無、ゲ-ジ場の真空期待値の研究。(4)上記の(1)-(3)の研究では量子補正が考慮されていない。量子補正によるtreeレベルの結果の変更の有無を調べること。(5)上記の研究を踏まえて、高次元ゲ-ジ理論に基づく現象論的模型への応用。特に、標準理論を超えた高次元(超対称性)模型の構築。今年度の研究は、「研究目的」及び「研究実施計画」で挙げられた中で、特に、1.量子補正の解析、2.高次元ゲージ/重力理論における理論構造について詳しく解析が行われた。研究成果に記された論文において、高次元ゲージ理論における量子補正が詳しく解析され、特に素粒子理論における重要な階層性問題の解決に焦点が当てられた。階層性問題の解決としては超対称性が提案されているが、我々は超対称性を導入することなしに階層性問題を解決する可能性を探った。その結果、高次元時空を考えることにより、余剰次元方向に境界条件を適切に課すことによって量子補正の一部に相殺が起こり、それによって階層性問題の解決の可能性が見いだされた。上記の研究とは別に、高次元重力理論における隠れた構造についての解析が行われた。この研究では、非自明な背景時空をもつ高次元重力理論(Randall-Sunsrum模型)を考え、その理論を4次元時空の観点から、高次元重力理論のもつ一般座標変換の対称性がどのように見えるかを明らかにした。この研究から、高次元の一般座標変換の対称性は4次元時空の観点では、量子力学的超対称性として実現されていることがわかった。この対称性が低エネルギー有効理論にどのような物理的影響を持つかは、今後の課題である。研究経費は、主として旅費と設備備品費として使われた。旅費は研究代表者及び研究分担者の研究打ち合わせに使われた。また、設備備品費は数値計算のためのパソコン及びソフトの購入、及び、対称性関連図書費として主に使用された。今年度は次の2つのテーマを取り扱った。(1)有限温度での高次元ゲージ理論には、ゲージ対称性の破れの起源となりうる秩序パラメータが2種類存在している。ひとつは余剰次元方向のゲージ場の真空期待値であり、もうひとつは温度方向のゲージ場の真空期待値である。これらの期待値の振る舞いを調べるために、様々な物質場のもとでの1ループ近似の有効ポテンシャルを計算し、真空構造について詳しく解析した。我々の解析によって、ゲージ対称性の破れは一般的に余剰次元方向のゲージ場の真空期待値によってのみ引き起こされることが示された。この結果は、場の境界条件がゲージ対称性の破れに対して重要な役割をしていることを示している。(2)前年度の研究で我々は、高次元のゲージ理論は4次元スペクトラムに量子力学的N=2超対称性が隠れていることを明らかにし、この超対称性の起源は高次元ゲージ対称性であることを示した。今年度は高次元ゲージ理論の解析を5次元重力理論へ拡張し、ゲージ理論の場合と同様に4次元スペクトラムに量子力学的N=2超対称性が存在していることを明らかにした。この超対称性の起源は、ゲージ場のときとは違って、高次元の一般座標変換不変性に基づくものであることが示された。また、重力理論の場合は、N=2超対称性量子力学系が2つ組み込まれており、4次元スペクトラムが3重縮退をしていることも明らかとなった。また、この高次元ゲージ/重力理論を量子化するための第一歩として、4次元ゲージ理論におけるR_ξゲージに相当するゲージ固定項を見つけることに成功し、作用における場の2次の形を詳しく調べ、物理的でないモードが正しく相殺していることを大域的な(超対称性的な)不変性を見つけることによって示した。さらに、最低次での重力子の交換による振幅を計算することによって、ゲージパラメータξの依存性がないことを具体的に確かめた。(1)これまでの研究で我々は、5次元ゲージ理論および重力理論の4次元スペクトラムに量子力学的N=2超対称性が隠れていることを明らかにし、この超対称性の起源は高次元ゲージ対象性/一般座標変換不変性であることを示した。

今年度は、より拡張したKarch-Randall5次元重力理論に対して解析し、2種類の量子力学的N=2超対称性の存在、ゼロモードの4次元宇宙定数依存性、場の2次の作用における大域的超対称的不変性の存在等を見いだした。また、4次元スペクトラムに現れた量子力学的N=2超対称性は、半無限の量子力学系の階層構造を背後に持つこちが明らかになった。超対称性と余剰次元の境界条件の間の無矛盾性を詳しく考察することによって、高々3つの連続する量子力学系が超対称性で結ばれうることを証明した。この結果は、質量を持たないスピン3以上の理論が存在しないという予想を裏付けるものとして興味深井。尚、研究発表に記載されている論文は、超対称性理論の非摂動論的効果を調べるために超対称性を格子上に定式化しようとする試みである。(2)前年度で有限温度での高次元ゲージ理論の解析を行ったが、今年度はそれをさらに発展させた研究を行った。一般的な物質場と結合した高次元ゲージ理論の1ループ近似での有効ポテンシャルを求め、3つの異なる表式に表すことに成功した。それぞれの表式は、高温近似、低温近似、数値解析に適しているものである。これらの表式を用いて、低温側と高温側での真空構造を解析した結果、低温側では温度T=0とした高次元理論の真空が実現され、高温側ではフェルミオンの寄与はなくなり温度方向の次元がなくなった1次元下がった理論での真空が実現されることがわかった。この結果から、細谷機構によるゲージ対称性の破れは予想に反して一般に高温でも起こりうることが明らかとなった。宇宙論への応用が期待できる。本年度は研究計画に基づき、次の二つの研究について実施した。(1)我々のこれまでの研究によって、5次元ゲージ理論および5次元重力理論の4次元スペクトラムには、余剰次元方向における量子力学的超対称性が隠れていることが明らかになった。これら4次元スペクトラムや量子力学的超対称性、さらには、量子補正は余剰次元方向の境界条件に強く依存することが分かっている。境界条件は点状相互作用ととらえることによって、より広いクラスに一般化することができる。そこで、もっとも一般的な点状相互作用と量子力学的超対称性の間の無矛盾性を詳しく考察することによって、5次元ゲージ理論においてゲージ対称性と矛盾しない境界条件のクラスを求めることに成功した。また、一般の境界条件に従う物質場による1ループ量子補正の計算で必要となるポワッソン和公式の一般化にも成功した。(2)有限温度での高次元ゲージ理論の解析を行った。これらの表式を用いて、低温側と高温側での真空構造を解析した結果、低温側では温度T=Oとした高次元理論の真空が実現され、高温側ではフェルミオンの寄与はなくなり温度方向の次元がなくなった1次元下がった理論での真空が実現されることがわかった。この結果から、高次元時空ではゲージ対称性の破れは予想に反して一般に高温でも起こりうること、あるいは、高温でも対称性の回復が起こらない場合があることが明らかとなった。
悪性腫瘍に対する放射線治療後の2次がん発生に関する疫学的、分子生物学的研究

疫学研究としては、子宮頚癌の放射線治療後発生した2次がんのリスクを検討した。対象は、1961年から1986年に放射線治療を施行した子宮頚癌2167名である。治療後の追跡不明は60名,死因不明は82名であった.自然発生癌の期待値は、大阪府立成人病センター調査部作成の癌罹患率全国推計値を利用し,2次がんの相対リスクは,人年法を用いて求めた。10年生存者は1063名、20年生存者は717名、30年生存者は245名であった。2,167名の合計は25,771人年であった。計210名の2次がんの発生が認められた.全例の相対リスクは1.24(95%信頼区間:1.08-1.42)であった.これまでの欧米人を対象とした調査では10-30%のリスクが増加することが報告されているが、本研究により類似したリスクが日本人でもみられることが明らかとなった。2次がん全体の累積発生頻度は、115年で10.9%、25年で19.8%であった。累積発生頻度についてはこれまでに国際的報告がなく、放射線治療後の長.期経過観察における2次がんスクリーニングの重要性が明らかとなった。実際の子宮頸がん症例の生検標本を用いて、放射線治療により発現する遺伝子蛋白について解析した。放射線治療前と9Gy照射時に子宮頸部の腫瘍から生検を施行し、免疫組織化学染色を用いて腫瘍組織におけるp53,p73,COX-2蛋白の発現とアポトーシス細胞をin situにて調べた。その結果、治療前にCOX-2が陰性、または、9Gy照射後のp53やp73が陽性である症例において放射線誘発アポトーシスの頻度が高かった。これにより、照射後の早期からp53に応答する経路が機能し、炎症に伴う遺伝子発現とも関連してアポトーシスが生じていることが示唆された。ミスマッチ修復の突然変異を引き起こすMlh1蛋白は、遺伝性非ポリポーシス大腸がんの発症に関わると考えられている。我々は、大腸における慢性炎症と発癌作用の関連を調べるため、Mlh1ノックアウトマウスにおける大腸癌発生の基礎的検討を行った。慢性大腸炎は、Mlh1のステータスが異なる3種類のマウス(Mlh1-/-、Mlh1+/-、Mlh1+/+)に対して硫酸ナトリウム水を飲用水に混ぜることにより発生させた。Mlh1ノックアウトマウス(-/-)では、オスの63%、メスの44%にそれぞれ大腸癌が発生したのに対して、他の2種(Mlh1+/-、Mlh1+/+)では大腸癌の発生は認められなかった。また、硫酸ナトリウム処理を行わなかったMlh1ノックアウトマウスには大腸癌の発生は認められなかった。大腸癌の腫瘍組織における免疫組織化学染色では、p53とiNosの発現が増強していた。このことから、Mlh1の機能喪失状態における慢性炎症の存在は大腸癌の発がん過程に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

慢性大腸炎は、Mlh1のステータスが異なる3種類のマウス(Mlh1-/-、Mlh1+/-、Mlh1+/+)に対して硫酸ナトリウム水を飲用水に混ぜることにより発生させた。Mlh1ノックアウトマウス(-/-)では、オスの63%、メスの44%にそれぞれ大腸癌が発生したのに対して、他の2種(Mlh1+/-、Mlh1+/+)では大腸癌の発生は認められなかった。また、硫酸ナトリウム処理を行わなかったMlh1ノックアウトマウスには大腸癌の発生は認められなかった。大腸癌の腫瘍組織における免疫組織化学染色では、p53とiNosの発現が増強していた。このことから、Mlh1の機能喪失状態における慢性炎症の存在は大腸癌の発がん過程に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。今年度は主に疫学的解析をおこなった。まず、子宮頚癌の放射線治療後発生した2次がんのリスクを検討した。対象は、1961年から1986年に放射線治療を施行した子宮頚癌2167名である。放射線単独治療群が1702名(平均60歳)、術後放射線治療群は465名(平均49歳)であった。治療後の追跡調査から再発・転移の有無、有害反応、2次がん、生死、死因などの情報を得た。追跡不明は60名,死因不明は82名であった.自然発生癌の期待値は、大阪府立成人病センター調査部作成の癌罹患率全国推計値を利用し,2次がんの相対リスクは,人年法を用いて求めた。10年生存者は1063名、20年生存者は717名、30年生存者は245名であった。2,167名の合計は25,771人年であった。計210名の2次がんの発生が認められた.全例の相対リスクは1.24(95%信頼区間:1.08-1.42)であった.これまでの欧米人を対象とした調査では10-30%のリスクが増加することが報告されているが、本研究により類似したリスクが日本人でもみられることが明らかとなった。2次がん全体の累積発生頻度は、15年で10.9%、25年で19.8%であった。累積発生頻度についてはこれまでに国際的報告がなく、放射線治療後の長期経過観察における2次がんスクリーニングの重要性が明らかとなった。さらに、高い線量を投与された骨盤内発生2次がんについて検討すると。骨盤部発生2次がんは39名に認められ全患者の1.8%、5年生存者の2.7%であった。累積発生頻度は、15年で2.0%、25年で3.9%であった。発生部位は、直腸7名、膀胱5名、白血病6名、骨軟部10名、子宮体部7名、卵巣4名で、病理組織学的には肉腫が12名含まれていた。2次がん診断までの期間は平均14.6年で、肉腫や白血病では癌腫に比べて有意に短かった。次年度では、これら骨盤内発生した2次がん組織におけるp53遺伝子変異の有無、慢性炎症や低酸素状態に影響を受ける各種蛋白の発現およびDNAのメチル化を1次がん組織と比較することで放射線による2次がん発生に関わる分子機構の特徴(radiation signature)を解明する予定である。今年度は、実際の子宮頸がん症例の生検標本を用いて、放射線治療により発現する遺伝子蛋白について解析した。放射線治療前と9Gy照射時に子宮頸部の腫瘍から生検を施行し、免疫組織化学染色を用いて腫瘍組織におけるp53,p73,COX-2蛋白の発現とアポトーシス細胞をin situにて調べた。その結果、治療前にCOX-2が陰性、または、9Gy照射後のp53やp73が陽性である症例において放射線誘発アポトーシスの頻度が高かった。これにより、照射後の早期からp53に応答する経路が機能し、炎症に伴う遺伝子発現とも関連してアポトーシスが生じていることが示唆された。
ニューラルネットワークによる理想観察者の形成と効率分析

本研究の目的は、まず、理想観察者という、統計的に理想的な、すなわち課題達成の上限を示す観察者を想定し、それとの対比で、人間の情報処理過程の効率を算出して、視覚情報処理の低次過程(運動位相差検出、奥行き検出など)から高次過程(オブジェクト認知など)の特性を検討する。さらに、ニューラルネットに統計的に最適な反応パターンを学習させることで、理想観察者の神経生理学的対応を構築し、ネットワークのどの構成要素の欠落、あるいは損傷が、人間の反応パターンと類似するかを検討することである。本研究の成果は以下の通りである。(1)3次元ノイズ曲面上の対称パターン検出における統計的効率を求め、面形成と対称性パターン検出に関するモデル構築を行った。。(2)奥行き傾斜知覚における両眼視差と運動視差の統合の問題を、効率分析アプローチで検討し、両情報のサンプリングの違いを明確にした。。(3)線分群の全体的方位知覚に関する時間・空間加重の特性に関し、効率分析を行い、時間優位性に関するメカニズムの違いを解明した。(4)理想観察者をニューラルネットワークで形成するためのアルゴリズムを構築した。(5)上記のアルゴリズムに則り、運動による構造復元の問題に、2階層の理想観察者ニューラルネットワークモデルを構築した。(6)同様に、上記、(1)、(3)に関するニューラルネットモデルを構築中である。(7)ニューラルネットに欠損を生じさせ、人間の成績をシミュレートするアルゴリズムを考案した。。。本研究では、ニューラルネットに統計的に最適な反応パターンを学習させることで、理想観察者の神経生理学的反応を構築し、ネットワークのどの構成要素の欠落、あるいは損傷が、人間の反応パターンと類似するかを検討することを目的としている。本年度の研究実績は、以下の通りである。(1)理想観察者をニューラルネットワーク上で形成するため、入力実現、ニューラルネットの構造、学習アルゴリズムの検討を行った。入力表現では、外部ノイズの分散が問題となった。本年度は、低次過程の理想観察者を想定し、両眼立体視に関する理想観察者の形成を検討した。この際、ニューラルネットを計算機上でシュミレートするためには、構成要素とリンク数に応じて膨大な計算量が生じる、という問題が生じた。これを解決するための高速処理のアルゴリズムと、さらに処理結果のビジュアライゼイションソフトの開発に着手したことも、本年度の成果の一部である。(2)ニューラルネットワーク上で形成された理想観察者の構成部分を段階的に欠損させ、それが課題遂行に及ぼす影響を検討した。そして、これまでに得られた我々のデータと対応させることで、内部ノイズやサンプリング特性の視覚軽路上での部位推定を行った。さらに、方位検出の時間的加算と空間的加算の実験、オブジェクト面上のパターン認知の実験を遂行し、モデルの検証を行った。平成12年度の成果は、以下の通りである。1面形成と対称性パターンの検出に関し、効率分析を用いた実験を行った。2線分刺激による方位の時間・空間加重に関し、効率分析を用いた実験を行った。3平成11年度に開発したアルゴリズムに基づき、運動による構造復元に関し、2階層の理想観察者ニューラルネットワークモデルを構築した。この場合の階層とは、1つの課題解決に相当する。すなわち、運動による構造復元では、運動光点の3次元座標を復元する課題とこの3次元光点からそれらを要素とする3次元形態の面積を復元する課題の2つを逐次的に解決するネットワークモデルを構築した。この結果と同種の実験より得られた理想観察者の成績とを比較検討した。4上記、1,2の実験結果に対応するニューラルネットモデルを構築中である。

5平成11年度、12年度の成果をまとめ、理想的観察者の形成に必要なアルゴリズムの一般化を行った。さらに、理想観察者ネットワークのユニットやリンク構造に、欠損を加え、人間の識別成績をシミュレートするためのアルゴリズムを考案した。