hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
義歯装着時の発語評価・調整法の確立－チェアサイド用構音動態可視化システムの開発－

タッチ入力では子音領域の範囲指定機能を改善し,使い勝手が向上した.また分析用に開いたファイルを一括して保存もしくは閉じる機能を追加し,より操作性,機能性が向上した.発音はコミュニケーションを図る上で必要不可欠な口腔機能で,患者自身の主観的評価が重要な咀嚼,嚥下機能に対し,発音は他者が明瞭に聞き取れるかの客観的評価が要求される.しかし歯科治療で義歯を装着した際,歯や粘膜の痛み,咬合,清掃状態等は精査するが,発音の確認は少なく,患者がスムーズに話せるか,術者が聞き取りやすいか等,主観的に判断する程度である.筆者らは音声認識システムを導入し,簡便な録音機器とノートパソコンを用いて,チェアサイドで使用可能な発語機能評価システムを開発し,特定の被験音の明瞭度を評価し,義歯装着時の発語機能評価を可能としたが,義歯装着時の発音の不具合をどのように判定し,どの部位をどれだけ調整すればよいかの明確な指針が得られていない.そこで本研究では各音節に対応して口腔諸器官の動きを視覚的に再現し,発音障害の生じる義歯の部位を明示するプログラムを作成して,義歯装着時の発語機能の評価法,義歯の調整法を確立することを目的とした.本年度は健常者,欠損歯列者の構音中の舌,口唇,軟口蓋部等の諸器官の動きと,発音の違いを記録,分析し,特に欠損歯列者の義歯装着時の構音中の舌の動きを,各音節に対応して視覚的に分かるようなプログラムの開発に取り組み,発音時の舌位の矢状断のマッピング,舌の形態イラスト表示等の機能を追加した.また発音時のアクセントを推定するために導入した,基本周波数分析のためのF0の周波数範囲を広げ,表示音声セグメントラベルを追加,修正した.さらに上顎両側性義歯で最も発音に影響の少ない中パラタルバーの幅,厚みを変えた場合の発音機能への影響を,同評価プログラムで分析し,[ニ],[キ]等の音節では発音障害の生じやすいことが判明した.医歯薬学新義歯装着時に発音機能をどのようにチェックし,発音障害を生じた際に義歯のどの部位を修正するかの十分な指針がないため,音声認識による発語機能評価システムを用いて,部分床義歯装着時の発語機能の変化を分析し,構音中の口腔諸器官の動態をモニター上に再現して,その調整法を診断するのが最終目的となる.3年次の2年目で以下の目標の1.について,健常者,欠損歯列者について計測,分析を進めた.また目標の2.について各音節に対応する舌の動きを,矢状面模式図のパターンを作成した.したがって1.2.の目標についてかなり進展したと評価される.1.健常者,欠損歯列者の構音中の舌,口唇,軟口蓋部等の諸器官の動きと,発音の違いを記録,分析する.2.欠損歯列者の義歯装着時の構音中の舌の動きを,各音節に対応して視覚的に分かるよう再現し,発音障害の程度,相当する義歯の部位を明示するプログラムを作成する.3年次の1年目で以下の目標の1.について,健常者に実験用パラタルバーを装着し,バーの走行位置・幅・断面形態を変えて発音への違いを分析した.また欠損歯列者についても義歯床の形態を変え,発音への影響を検討した.その結果バーの走行位置の影響の最も大きいことが示唆された.したがって1.の目標についてはほぼ達成されたと評価される.新義歯装着時に発音機能をどのようにチェックし,発音障害を生じた場合に義歯のどの部位を修正するかの十分な指針がないため,音声認識による発語機能評価システムを用いて,部分床義歯装着時の発語機能の変化を分析し,構音中の口腔諸器官の動態をモニター上に再現して,その調整法を診断する.1.健常者,欠損歯列者に種々のデザインの義歯を装着し,発音の違いを記録,分析する.2.義歯装着時の構音中の舌,口唇,軟口蓋部等の諸器官の動きを,各音節に対応して視覚的に分かるよう再現し,発音障害の程度,相当する義歯の部位を明示するプログラムを作成する.3年次は2.の構音動態可視化システムの構築に向け,プログラム作成の作業を進める.そして発音障害の程度,調整すべき義歯の部位を明示するプログラムを開発し,義歯装着時の発語機能の評価法,義歯の調整法を確立することを目標とする.また最終年度のまとめとして国内外での会議,学会等で成果を発表し,報告書を作成する予定である.
肺癌のセンチネルリンパ節の微小転移の検索

臨床病期T1N0M0の非小細胞肺癌患者51名で本研究を行った.センチネルリンパ節(SN)は術中に同定した.SN同定後に肺葉切除と縦隔リンパ節郭清を行った.すべてのリンパ節は、ヘマトキシリンエオジン(HE)染色およびサイトケラチンの免疫染色で転移検索を行った.SN同定率は80.4%(41/51)であった。SNの個数は平均1.8±1.1個であった.HE染色によるリンパ節転移は41人中2人の患者でSNでのみ認められた.一方、微小転移は非SNには認められなかった.臨床病期T1N0M0の2人の患者はT1N1M0になった.以上の結果から郭清したすべてのリンパ節の微小転移診断はSNの微小転移で代用できると結論された.臨床病期T1N0M0の非小細胞肺癌患者51名で本研究を行った.センチネルリンパ節(SN)は術中に同定した.SN同定後に肺葉切除と縦隔リンパ節郭清を行った.すべてのリンパ節は、ヘマトキシリンエオジン(HE)染色およびサイトケラチンの免疫染色で転移検索を行った.SN同定率は80.4%(41/51)であった。SNの個数は平均1.8±1.1個であった.HE染色によるリンパ節転移は41人中2人の患者でSNでのみ認められた.一方、微小転移は非SNには認められなかった.臨床病期T1N0M0の2人の患者はT1N1M0になった.以上の結果から郭清したすべてのリンパ節の微小転移診断はSNの微小転移で代用できると結論された.非小細胞肺癌ではリンパ節に微小転移を認める場合、その予後は不良であるとする報告が多い。それゆえ郭清したリンパ節すべての免疫組織学的な微小転移の検索が有益と考えられるが、多大な労力を要するため現実には困難である。今回センチネルリンパ節同定法を用いてリンパ節の微小転移検出の効率化が可能かどうか検証した。2003年4月から2008年11月までのclinical stageIA期非小細胞肺癌患者51人を対象とした。我々は磁力を用いたセンチネルリンパ節同定法を開発し、MRI用肝臓造影剤リゾビストをトレーサーとして、術中に腫瘍周囲に投与して、センチネルリンパ節を術中に同定した。センチネルリンパ節同定後、肺葉切除と肺門、縦隔リンパ節郭清を施行した。リンパ節転移はHE染色とAE1/AE3を用いた免疫組織染色で判断した。結果は、センチネルリンパ節は41人で同定可能であり、同定率は80.4%であった。センチネルリンパ節の個数は平均1.8個/人であった。リンパ節微小転移はセンチネルリンパ節に2症例、陽性を認めた。一方、微小転移はセンチネルリンパ節以外に認めなかった。センチネルリンパ節の微小転移検索によって、郭清リンパ節すべての微小転移検索の省略化の可能性が示唆された。今回は症例数が限られており、今後さらなる検証が必要と考えられる。肺癌で微小転移陽性の患者はヘマトキシリン・エオジン染色によって検索したリンパ節転移陽性患者と同様に予後が悪い.しかし郭清したすべてのリンパ節で微小転移を検出するために,多数の切片で免疫染色を行うことは経済的にも物理的にも不可能である.この研究は微小転移の検索をセンチネルリンパ節に限定して行うことが可能か検討することを目的としている.平成21年度は41名の臨床病期IA期の肺癌患者で微小転移の検索をセンチネルリンパ節に限定して行うことが可能であることを示すことができた.一方,リンパ節微小転移を免疫組織染色法で微小転移を検索した場合,少なくとも200μm毎の切片が必要である.そのため今年度はリンパ節微小転移をOSNA(One-step Nucleic Acid Amplification:直接遺伝子増幅法)法を用いて微小転移を見逃さずに検出することが可能か検討した.肺癌患者27名のリンパ節すべてを用いてOSNA法と汎サイトケラチン抗体を用いた免疫組織染色法で微小転移を診断して比較検討した.その結果OSNA法を用いることにより免疫組織染色と同等の精度でリンパ節の微小転移検出が可能であることが明らかになった.
遺伝子発現系を用いた胃プロトンポンプの構造と機能との相関の解明

胃プロトンポンプであるH^+,K^+-ATPaseのcDNAをヒト腎臓由来の培養細胞に導入して、ポンプのATPase活性を細胞の膜画分に発現させた。さらに、H^+,K^+-ATPaseの触媒サブユニットであるαサブユニットの機能部位に変異を導入してβサブユニットと共に発現させて、その機能的な変化を観察した。本年度は、触媒中心のリン酸化部位(Asp-387)のほか、イオン認識部位と見られるアミノ酸残基に変異を導入して、それらの機能的な変化を観察した。αサブユニットの4番目と5番目の膜貫通領域の間の原形質ループに存在するリン酸化部位(Asp-387)に変異を導入したところ、全ての変異体が活性を消失した。この場合、Asp→Gluというように側鎖のカルボキシル基を保持して、鎖の長さを変えただけでも、酵素活性が失われた。このことから、リン酸化部位には一定の厳格な構造が要求されるものと考えられた。αサブユニットの4番目の膜貫通領域に存在するグルタミン酸残基(Glu-345)に変異を導入すると多くの変異体は活性を失ったが、グルタミン変異体(E345Q)は野生型の約40%の活性を保持した。この変異体は、K^+に対する親和性が野生型に比べて10倍以上低下しており、Glu-345がカチオン認識に寄与することが確認された。また、この変異体はATP、水素イオンに対する親和性の上昇、阻害剤であるオルトバナジン酸に対する感受性の低下が認められた。これらのことから、E345→Q変異の結果。ATPaseのコンフォメーションがE1フォームに偏ったことが確認された。また、αサブユニットの6番目の膜貫通領域に存在する酸性のアミノ酸残基がカチオンの認識に寄与していることを確認した。
新規胃がんモデルの開発による悪性化進展機構の研究

本研究では、日本人で罹患率の高い胃がんの悪性化機構を個体レベルで明らかにすることを目的とし、新規マウスモデルの開発とそれを用いた解析を推進している。得られる研究成果は新規治療薬の開発につながることが期待される。H30年度は以下の研究を実施した。(1)新規胃粘膜上皮特異的Creマウス開発:胃粘膜細胞特異的にCreERを発現させるため、Claudin2およびClaudin18遺伝子(Cldn2、Cldn18)のプロモーター領域を用いたトランスジェニックマウスの系統樹立に成功した。Cldn2は胃炎組織特異的に発現誘導され、Cldn18は正常胃粘膜上皮で持続的に発現するため、用途にしたがって異なる発現制御が可能となる。現在、それぞれ炎症をともなう胃がんモデルGanマウスとの交配を進めている。また、CreER遺伝子を内在性のCldn2およびCldn18遺伝子座に挿入したノックインマウスも作製し、TdTomato(赤色蛍光)モニターマウス及び胃炎発生K19-C2mEマウス等との交配実験により、Cldn2-CreER(KI)マウスでは、胃炎組織粘膜特的なCreER発現が確認できた。(2)悪性化胃がんモデルマウスの開発:上記で作製したマウスを、胃がんモデルのGanマウスおよび、大腸がんモデルの解析から悪性化への関与が指摘されるTgfbr2およびTrp53 (R270H)遺伝子コンディショナル変異マウスとの交配を行なった。これまでにCldn18-CreER Gan Tgfbr2 cKO、およびCldn18-CreER Gan Trp53(R270H)cKOマウスの病理解析を実施した。その結果、TGF-betaシグナル遮断および変異型p53発現によっても、粘膜下浸潤などの悪性化は認められず、胃がん悪性化にはさらに遺伝子変異の蓄積が必要と考えられた。日本における胃がんの罹患率は高く、遠隔転移をともなう悪性化進展した胃がん患者の生存率は低い。一方で悪性化胃がんに対する有効な治療薬はなく、胃がんの悪性化進展機構の本態を解明することは、将来の新規胃がん予防・治療薬開発戦略へ大きく貢献する。本課題研究では、これまでに研究代表者らが作製した、ヒト胃がん発生を分子レベルから再現したマウスモデル(Ganマウス)を基盤として、新たにドライバー変異を導入することで新規に胃がんの悪性化進展マウスモデルを開発する。さらに開発した新規モデルを用いて、悪性化過程における腫瘍細胞の形質変化と、それにともなう微小環境の変容を明らかにし、その相互作用による腫瘍悪性化機構を明らかにする。GanマウスはWntシグナル活性化とCOX-2依存的な炎症反応の相互作用により胃がんを発生する。この目的を達成するためにはマウスモデルにコンディショナルにドライバー遺伝子変異を導入する必要があり、H28年度はタモキシフェン投与で活性化させることができるCreを発現するトランスジェニックマウスとして、Claudin2とClaudin18のプロモーター領域を利用したCldn2-CreERT2、Cldn18-CreERT2マウスの新規作製を行った。Cldn2は胃炎組織上皮細胞で、Cldn18は胃粘膜上皮細胞全体で、それぞれ特異的な発現が認められている。今後、胃炎上皮細胞および胃上皮細胞特異的なCreERT2の発現を確認し、胃がん悪性化に関わる可能性のあるTrp53(R270H)、Kras(G12D)変異およびTgfbr(flox/flox)マウスとの交配を実施して悪性胃がん発症マウスを作製し、腫瘍の解析から腫瘍悪性化機構を明らかにする。本研究課題では、胃粘膜上皮細胞特異的にCreERT2を発現させ、様々なコンディショナルノックアウトマウスとの交配より、胃粘膜細胞における候補遺伝子変異の役割について検討をする。この目的のため、Claudin2(Cldn2)とClaudin18(Cldn18)に着目した。Cldn2は、我々の作製したCOX-2依存的な胃炎モデル(C2mEマウス)の胃上皮細胞で高発現しており、正常胃上皮細胞では発現していない。また、Cldn18は、Cldn2と異なり、上皮細胞の分化度に関わらず胃粘膜全域の上皮細胞で発現が認められた。これまでの研究で、Cldn2とCldn18遺伝子のプロモーター領域5kbpをクローニングし、その制御下にCreERT2を発現するベクターを作製し、受精卵へのインジェクションによるトランスジェニックマウス(Cldn2-CreERT2、Cldn18-CreERT2)を作製した。H28年度は計画に沿って、各系統のFounderマウスを4および5系統作製に成功した。今後、胃粘膜上皮特異的なCreERT2の発現を解析し、交配実験を進める。日本における胃がん罹患率は高く、遠隔転移をともなう悪性化進展した胃がん患者の生存率は低い。一方で、悪性化胃がんに対する有効な治療薬はなく、胃がんの悪性化進展機構の本体解明は、将来の新規胃がん予防・治療戦略の確立に大きく貢献が期待される。本研究課題では、これまでに研究代表者らが作製したヒト胃がん発生を分子レベルから再現したマウスモデル(Ganマウス)を基盤として、新たにKras(G12D)、Tgfbr2(-/-)、Trp53(R270H)などのドライバー遺伝子変異を導入し、悪性化進展マウスモデルを開発する。

さらに、新規モデルを用いて遺伝子変異の蓄積における腫瘍細胞の形質変化と、それにともなう微小環境の形成機構を明らかにし、その相互作用による転移再発への悪性化誘導機構を明らかにする。GanマウスはWntシグナル活性化とCOX-2依存的な炎症反応の相互作用により、腺管型の早期胃がんを発生する。この腫瘍細胞に新たなドライバー変異を導入するため、平成29年度は、Cludin2(Cldn2)およびCldn18遺伝子プロモーターを用いたCreERT2トランスジェニックマウスの開発を実施した。これまでの研究で、Cldn2は胃炎を発症した胃粘膜上皮特異的に、Cldn18は正常胃粘膜上皮特異的に発現することを明らかにしている。Cldn2-CreERのファウンダーマウスは胃炎モデル(K19-C2mE)およびtdTomatoレポーターマウスとの交配実験を実施し、胃炎病変の過形成上皮細胞でtdTomato発現を確認した。また、Cldn18-CreERのファウンダーマウスもtdTomatoレポーターマウスと交配実験を実施し、胃粘膜上皮でのtdTomato発現誘導を確認した。今後、これらのマウスを用いて新規マウスモデルの開発を実施する。本研究課題では、胃粘膜上皮細胞特異的にCreERT2を発現するマウス系統を確立し、複数のドライバー遺伝子コンディショナル変異マウスとの交配により、新規胃がん悪性化モデルを開発し、微小環境形成を含む胃がん悪性化の分子機構を明らかにすることを重要な目的としている。胃粘膜上皮細胞は、幹細胞の制御や分化増殖に関する分子機構が明らかになっておらず、そのために胃がん研究に有用なCre発現マウスが未だ開発されていない。そのため、本研究課題で推進するCldn2およびCldn18-CreERマウスの開発は、本研究課題の重要な位置付けとなる。とくに、正常胃粘膜上皮で発現するCldn18と、胃炎にともなう過形成上皮細胞で誘導されるCldn2のプロモーターに制御されるCreERマウスを用いた比較研究は、炎症性微小環境の影響の解析にも有用な研究資源となる。これまでに、それぞれのファウンダーマウスの作製が終わっており、一部の系統でレポーターであるtdTomatoの発現誘導を確認しており、CreERマウスの作製は計画に沿って推進できている。また、GanマウスとKras(G12D)やTgfbr2(flox/flox)マウスとの交配も、CreERマウス系統の最終選択を待たずに同時に進めている。そのため、平成30年度には、新規交配で得られるマウスに対するタモキシフェン投与により、当初計画した悪性化胃がんマウスモデル、および炎症依存的な胃がん悪性化モデルの開発が計画通りに推進され、解析の推進が期待される。以上の結果により、本研究課題の進捗は計画に沿って順調に進められていると判断する。本研究では、日本人で罹患率の高い胃がんの悪性化機構を個体レベルで明らかにすることを目的とし、新規マウスモデルの開発とそれを用いた解析を推進している。得られる研究成果は新規治療薬の開発につながることが期待される。H30年度は以下の研究を実施した。(1)新規胃粘膜上皮特異的Creマウス開発:胃粘膜細胞特異的にCreERを発現させるため、Claudin2およびClaudin18遺伝子(Cldn2、Cldn18)のプロモーター領域を用いたトランスジェニックマウスの系統樹立に成功した。
扁平上皮癌に対する抗血管新生分子アンジオスタチン遺伝子治療の基礎的研究

目的腫瘍は局所において血管新生を促し栄養の供給を受け増殖を続ける。そのため腫瘍血管の新生を制御することは癌治療成績の向上をもたらすものと期待されている。我々は現在までにマウス扁平上皮癌細胞に血管新生抑制因子angiostatin cDNAの遺伝子導入を行ないtransfectantsを作製し、腫瘍増殖抑制効果の解析を行なってきた。その結果、angiostatinはマウス扁平上皮癌の腫瘍血管新生を抑制し、腫瘍増殖を抑える作用があることを確認してきた。そこで今回,angiostatinを用いた遺伝子治療の可能性を詳細に解析するために、ヒト口腔癌細胞株KB細胞をヌードマウスに移植し,angiostatin cDNAをin vivoで遺伝子導入し、その効果について解析を行なった。方法結果angiostatin cDNA投与群はコントロール群に比べ腫瘍増殖を抑制した。In situ hybridizationにて,angiostatinは腫瘍細胞の一部に発現しており、発現が確認された腫瘍組織はその構築の破壊が認められた。またangiostatin cDNA投与群においては血管数の減少と腫瘍細胞のアポトーシスが観察された。結論扁平上皮癌に対するangiostatinの遺伝子治療は将来的に有用である可能性が示唆された。マウス扁平上皮癌細胞であるNRS-1,SCC-VII細胞にマウスアンジオスタチンcDNAを遺伝子導入した。遺伝子導入されたtransfectantはparentと比べin vitroでの細胞増殖能に変化がみられないことから、マウスアンジオスタチンは腫瘍細胞に対する直接的な障害作用を持たない。in vivoでのマウスアンジオスタチンの影響を調べるために、transfectantをsyngeinicなC3H/Heマウス背部皮下に移植し、腫瘍増殖を観察したところ、transfectantをparentと比べ有為に腫瘍増殖が抑制された。また組織学的解析から、transfectantの腫瘍組織内の微小血管数はparentのそれと比べ有為に減少していた。さらにtransfectantの腫瘍組織内にapoptosisを起こした腫瘍細胞の割合がparentと比べ有為に増加していた。腫瘍発育のためには積極的に腫瘍血管が形成されていかねばならないと考えられている。腫瘍血管の形成には腫瘍細胞あるいは血管内皮細胞が分泌する様々な増殖因子の関与が考えられている。その中のvascular endotherial growthfactor(VEGF)の発現について解析したところ、transfectantはparentと同様に血管内皮細胞においてVEGFを発現しており、またそのreceptorであるVEGFR-2の発現についても特に変化が認められなかった。以上、マウスアンジオスタチンは腫瘍細胞あるいは血管内皮細胞が発現するVEGFおよびVEGFR-2には影響を及ぼしていないと考えられた。
生徒と教員の双方向の視覚障害に対応した、電子黒板と電子教科書の活用に関する研究

本研究は、視覚障害学生に対する電子教科書と電子黒板の研究である。弱視では、電子黒板において大型ディスプレイを利用するよりも、タブレットや小型ディスプレイを手元型電子黒板として利用する方が、見えやすいことが指摘された。電子教科書では、文字が自由に拡大できれば、PDFなどの簡易な形態でも評価された。一方、全盲向けの一行毎の点字電子黒板は評価が低く、電子教科書でも同様であった。教師と学生との双方向性は不要と評価が低かった。eラーニングに向けた学習システムの構築の重要性が指摘された。1.電子黒板(1)試行:導入した電子黒板70型2台を利用し、中講義室の黒板利用から電子黒板に変更して授業の試行を実施した。学生からの評価として、文字がはっきりする、見易い、黒板よりも視認性が良いなどの好評な意見が出た。一方、電子黒板と連動する手元のタブレットについては、長時間の利用のための疲労感や無線LANの不安定さによる再接続などの不満点もあるが、手元で黒板が利用できることの利点を挙げる声が多かった。(2)改善:中講義室には学内用の無線LANがあり、これが電子黒板と手元タブレットとの無線LANと干渉するため、有線での接続を試みた。電子黒板の出力をディスプレイ分配器で分割し、数台のディスプレイで配信する。手元タブレットもD-subアダプターを接続し、ディスプレイ接続を行ったところ、非常に好評を得た。問題点として、手元タブレットの長時間の利用は疲労するため、手元タブレットのスタンドが必須となったことである。2.白色文字印刷(1)電子黒板に対する疲労:電子黒板や手元タブレットを利用していると、学生数人から疲労を訴える声が出たため、状況を把握するとデジタル・ディバイドに相当する自己発光型ディスプレイに対して羞明を起こしやすい事が判明した。このような場合、拡大読書器による黒白反転画像でも眼精疲労が起こるため、反射光による黒色用紙に白色で印刷した白色文字印刷が必要となった。(2)白色文字印刷:トナーメーカの協力を得て、白色トナーで白色文字印刷を行い、学生に提示し、非常に好評であった。本研究において、デジタル・ディバイドへの対応を行なわれてこなかったことが反省点として挙げられる。1.電子教科書(1)電子教科書:医学系図書出版社数社と交渉したが、現時点では否定的なため難しく、1社の2書誌だけで電子化データの試行実験を行った。自身で作成した教科書は、電子化試行し、フォント等の文字形状や改行位置などの問題点が明らかとなった。(2)電子点字:点字をどのように配信するかが最大の問題である。学生での調査では、意見は十人十色で、初めから全部のデータが必要、授業で話している内容のみ必要、今日の授業のデータが必要など、個人の要求が様々で意見を集約できなかった。(3)電子音声:音声データではDAISYのような章立て構造化機能データと、MP3のような単純なデータの二分化が明確になり、学生個々の利用形態に依存する事が判明した。2.電子黒板(1)導入:計画は60型のものを導入予定であったが、70型2台に変更した。この大きさは、中講義室黒板の大きさに匹敵し、従来黒板との比較検証が可能となった。配置角度や視認性、電子ペンなどの問題が明らかとなった。(2)運用:黒板板書の様に全体のデータを二画面に分割して運用する表示システムに問題があり、2台の電子黒板と制御用のパソコンと画面配信システムとの整合性が課題となった。2画面のデータを学生用端末にどのように配信するかが最大の問題である。(3)3つのデータ転送:小型の端末に画面データを転送する機能については、教室周囲の無線LANの電波が、電子黒板データ転送を制限してしまう事が最大の問題である。電子黒板の情報を音声データとして転送する機能では、リアルタイムでデータ転送するか、はじめにデータ転送を全て行うかで、受け手の学生の意見が異なる。点字データとして転送する機能では、電子教科書同様、意見が集約できなかった。(4)強調部分の表示:マーカーなどの強調したい部分を点字や音声で送ることは事実上不可能であり、新たな改善策が必要である事が判明した。1.電子黒板(1)試行:導入した電子黒板2台での試行を継続した。タブレットを手元型電子黒板として活用、希望者全員が利用できるよう台数を14台として学生の意見を集約したところ、ほぼ全員が試行した授業以外でも利用したいとの要望を得た。問題点として、手元型黒板の機種の差異とその大きさが指摘された。(2)機種の差異:iPad, Android, Windowsを比較検証したが、3機種とも機能の差異は認められなかった。しかし、黒白反転機能は、iPadのアクセシビリティを評価した。

WindowsとAndroidでは、差異は認められなかった。(3)画面サイズの差異:8、10、12、14インチで手元型電子黒板の評価を行ったが、手元で拡大機能があるため10インチ程度で十分であることが示唆された。視野の狭い学生が大きめのサイズを希望する程度で、1012インチサイズで問題ないと思われる。2.点字電子黒板(1)試行:点字電子黒板は、点字使用者の個人差が問題となった。従来の授業においては、リアルタイムで点字を提示することが全く行われていないため、リアルタイムでの点字黒板に馴れていないため、点字使用者の3分の2がリアルタイム点字を支持しない、3分の1の利用者はリアルタイム点字という新しい点字表示方法を支持した。(2)1行当たりの文字数:1行当たりの文字数が16文字程度の小型点字ディスプレイよりも、1行当たり40文字程度の中型の点字ディスプレイの表示を希望した。3.音声電子黒板(1)試行:肉声や合成音声で黒板の内容を読み上げる音声電子黒板は、全員の学生の不要との意見を得た。この機能は、eラーニングで利用すべきとの意見が多数を占めた。4.双方向性機能端末側から教員への質問などの双方向性機能を試行したが、20名以下の授業環境では、視覚障害学生にとって不要でeラーニングで実現すべきと言う意見が多数を占めた。科学教育、教育工学、情報教育電子黒板や手元タブレット、電子教科書に対応できないデジタル・ディバイドに対して白色文字印刷を導入し対応したため、電子教科書などの評価の中で電子点字図書と電子録音図書の体験評価が遅れている。また、電子黒板の強調表示などについても、色弱やデジタル・ディバイドまで考慮すると個別対応型システムの導入が不可避のため、この部分の評価についても遅れが生じている電子黒板の表示:2台の電子黒板を1台のパソコンで通常の黒板のように表示させる。電子黒板のデータ提供:無線LAN部分の学内LANとの競合部分の解決方法。この2点の技術的問題により、計画よりも遅れている。他の部分は、おおむね計画通りである。技術的な問題点以外に、視覚障害者特有の眼疾に関する問題や晴眼者にも影響が及ぶ眼精疲労などのデジタルメディア利用に対する問題点が明白となってきたため、このような分野に対しても対応すべく、研究の一部修正を行う。また、双方向性や遠隔地教育などの問題も含めて検討し、研究の総合的評価を続けていく。技術的な問題部分は、継続して解決策を検討する。特に無線LANのデータ配信帯域の確保は重要な問題である。有線LANとの併用も含めて新たな解決策も検討する。全盲の教員がどのように電子黒板を利用するかについて、協力校の実地検証等により検証する。教員個々の教育方法に依存する事例なので、何が出来て、何が出来ないかを明確にしたい。実験協力校での試行のため、小型卓上型電子黒板(20インチ)(\50,000)と点字ディスプレイ(\250,000)を導入する。また、実験協力校への旅費(\100,000)が主たる研究費の使用計画である。
直接接触蒸発熱交換による廃熱回収

1.熱水中に低沸点媒体を注入する液中噴流形式の直接接触蒸発過程は、ノズル出口近傍での気泡の合体挙動に影響される。低沸点媒体の注入流量と温度、水とのあいだの温度差、ノズル出口レイノズル数が増すと沸騰形態は不安定→安定→蒸気柱へと変化する。2.沸騰形態が不安定から安定を経て蒸気柱へと遷移するとともに蒸発性能は改善され、蒸気柱形態において最高の性能を示す。3.蒸気柱形態の発生限界は主として低沸点媒体のノズル出口における過熱度とノズル出口レイノズル数に支配される。低沸点媒体がサブクール液の場合でも気泡核を注入すれば沸騰開始を促し、蒸気柱形態への移行を早める。4.直接接触蒸発熱交換器の伝熱性能の評価指標としては体積基準の熱伝達係数が適している。熱伝達係数に及ぼす温度,流量,ノズル径等の操作パラメータの影響を検討した。5.要因分析の結果、蒸発媒体の注入流量と、水と媒体とのあいだの温度差が支配的な影響因子であることが分った。そして流量が増加するほど、また温度差が減少するほど体積基準の熱伝達係数は増加する。6.温度差の影響に関してモデル実験を行った結果、気液界面に形成される低沸点媒体の液膜の広がり状況が温度差によって変化し、そのために蒸発性能に差が生じることが判明した。7.直接接触蒸発熱交換器の性能評価と最適設計に必要な体積基準の熱伝達係数の実験整理式を作成した。整理式を用いて各種影響因子の感度解析を行った結果、一般に水温と低沸点媒体流量の変化に対する蒸発性能の感度が高く、熱交換器の幾何学的スケールの変化に対する感度は低いことが判明した。8.以上のユニットモジュールの結果よりスケールアップモジュールの廃熱回収への適用は可能と判断される。直接接触式蒸発器の伝熱・流動特性、性能評価法、性能向上を目的として、本年度は沸騰蒸発過程の基本的特性の解明に重点をおいて研究を進めた。沸騰形態と流動伝熱特性に及ぼす諸パラメータすなわち温度差、被加熱液の注入流量および注入温度、気泡核注入量ならびにノズル径の影響を調べ以下の知見が得られた。1.局所の流動伝熱特性の測定法を開発し、基礎実験装置を用いた実験の結果によれば、ノズル出口付近の沸騰形態が伝熱性能に強く影響する。またテスト部を流動するにつれて流動様式が急激に変化し、それに伴って局所の熱伝達係数もかなり変化する。2.被加熱液の注入流量および注入温度、気泡核注入量、温度差ならびにノズル出口レイノルズ数が増大すると、気泡成長速度が増加するためにノズル出口付近での気泡合体が促進され、沸騰形態は不安定→安定→蒸気柱へと変晃する。3.同一の被加熱液注入流量および温度差において、不安定、安定、蒸気柱への沸騰形態の変化に伴い局所の体積基準熱伝達係数αvyが極大値を示す位置はノズル出口に近づき、蒸発完了点までの平均の体積基準熱伝達係数αvも大となる。しかし、蒸気柱形態になると体積基準の熱伝達係数はほぼ一定値に漸近する。4.被加熱液注入流量Gfl/Aの増加および温度差ΔTwの減少とともに平均の体積基準熱伝達係数は増大する。特に蒸気柱形態では、αvとαvyはそれぞれ次式のように表現できる。ここに、A:テスト部断面積、C,C ́:定数,Gfl ́/A:局所における被加熱液流量である。5.蒸発および過熱過程において加熱流体である水の蒸気がノレオン蒸紀中に混入し、温度差が増すと混入量も増加する。1.熱水中に低沸点媒体を注入する液中噴流形式の直接接触

沸騰蒸発過程では、蒸発媒体注入ノズル出口直後の沸騰形態が全体の蒸発性能に大きな影響を及ぼすこと、さらに種々の沸騰形態のなかでは蒸気柱を形成する形態の場合に最高の性能が達成されることが判明した。さらに蒸気柱形態の発生限界を明らかにした。2.直接接触蒸発熱交換器の性能評価の基準としては、伝熱面が存在しない点を考慮すれば体積基準の熱伝達係数が適している。そしてこの係数に及ぼす温度場と流れ場に関する諸パラメータの効果を検討した。3.検討した影響因子のなかで、蒸発媒体の流入流量と両流体間の温度差の効果が特に顕著である。そして流量が増加するほど、また温度差が減少するほど体積基準の熱伝達係数が増加することが明らかになった。4.温度差の効果に関する機構を検討するためモデル実験を行った。すなわち気液界面に形成される蒸発媒体の液膜挙動を模擬するために流下水膜上に低沸点媒体液を滴下し、流動状況を観察した。その結果、媒体液の流量の増加及び水と媒体液のあいだの温度差の減少とともに媒体液の流動様式が帯状からレンズ状に移行する頻度が増すことが判明した。5.直接接触蒸発器の性能評価と最適設計を行なうには蒸発性能を予測しなければならないが、その際に必要な局所及び平均の体積基準の熱伝達係数の整理式を確立した。6.過渡応答特性に関しては検討するまでに至らなかった。
幼児期における文字の獲得過程とその環境的要因の影響に関する研究

本研究は、(1)3歳から7歳までの子どもの国語能力の発達過程を総合的・縦断的に捉えるとともに、その発達に必要な環境要因を明かにすることにより、幼稚園から小学校低学年にかけての教育仮定を検討するための基礎的資料を得ること、(2)国語能力の全体的な発達過程における文字の獲得の位置づけを明らかにし、幼児期における言語および文字の指導のあり方を検討するための基礎的資料を得ることを目的として行われた。調査対象は、東京、徳島、福島において3歳、4歳、5歳の幼稚園児である。初年度は各年齢400名、計1200名、およびその母親と当該園の教諭を対象にして調査を行い、次年度は4、5歳児400名ずつの幼児と小学校での追跡調査、また最終年度では5歳児400名と部分的な追跡調査を行った。幼児期の読み書き能力や語彙力と小学校1年生の3学期の国語力の関連について、その得点の比較や、子どもたちの読み書きについての意識の点から検討してきた。その結果得られた知見は次の通りである。1)幼児期の読み書き能力のうち、特に読む能力は、小学校に入ってからの国語力との関連性は認められるものの、その関連はそれほど強いものではないということが見いだされた。2)幼児用テストにおいて、年齢差・性差が有意である。年齢が高く、女児の方がそうでない場合と比べて得点が高い。どれも年齢差があることは当然である。性に違いがあることも予期されることであり、女児の言語能力の相対的な発達のよさと、女児が男児に比べ読むことをめぐっての活動(例えば、絵本を読む)ことに加わる率が高いことをも反映しているのであろう。なお、どのテストでも性差は5歳で縮まっており、男児が女児にある程度追いついてきていることがうかがえる。(1)3歳から7歳までの子どもの国語能力の発達過程を総合的・縦断的に捉えるとともに、その発達に必要な環境要因を明かにすることにより、幼稚園から小学校低学年にかけての教育仮定を検討するための基礎的資料を得ること、(2)国語能力の全体的な発達過程における文字の獲得の位置づけを明らかにし、幼児期における言語および文字の指導のあり方を検討するための基礎的資料を得ること、を目的とした三年にわたる研究の本年度は初年度である。本年度は、東京、徳島、福島において3歳、4歳、5歳の幼稚園児それぞれ400名、計1200名、およびその母親と当該園の教諭を対象にして下記のようなテストおよび調査を実施した。(1)園児を対象としたテスト(1)語彙テスト(全部で30問)(2)文字読みテスト(全部で91問)(3)しりとり(くるまかたなきしゃにんぎょうの4問)(4)視写テスト(-+ ○つくえさかなの5問)(5)インタビュー(字を書けるようになりたいか、字を読めるようになりたいか、本は好きか、など6問)(2)母親を対象にした質問紙調査(文字学習のための家庭環境、子供の文字への関心、母親自身の読書傾向など16問)(3)幼稚園教諭に対する質問紙調査(子どもが自由にあそべる時間、絵本や読み穀かせの頻度、幼稚園の設備などに関する15問)本研究は縦断的に資料を整理することを主たる目的にしているが、本年度は初年度であるため、横断的な資料の分析のみを行っている。その結果、年齢差を中心に興味ある結果が見いだされている。平成5年度においては、まず昨年おこなった幼児テストの結果を分析すると同時に被験児の母親には母親自身の日常生活、家庭の文字環境、母親の文字教育に対する考え方などを内容とする質問紙調査、さらに、幼稚園の教諭に対する幼稚園での文字指導の状況、幼稚園の全体的な環境などに関する質問紙調査とともに、被験児各人についての行動評定との関係についてさらなる分析をおこなった。その結果、文字の読み書き能力においては、地方と都市部との差があまり大きくないこと、女子の方が男子に比べて成績がよいことなどが見いだされた。また、親の文字に対する積極的な働きかけがこどもの文字の読み書き能力に影響を与えているが、それと同時に親の文字に対する考えや姿勢が読み書き能力に影響を与えているが見られた。これらについては、平成6年3月の発達心理学会において4本の連続発表という形で発表する。次に東京、福島、徳島の3地域で、昨年と同一の被験児、4歳児、5歳児それぞれ400名、計800名を対象に「語彙テスト」「文字読みテスト」「しりとり」「視写テスト」を行った。現在データを入力し、分析を始めたところである。また新たに作成した「小学校1年生用国語テスト」は、読解力、視写力、漢字力、語彙力など、基礎的国語力をはかるものである。予備テスト実施後、本テストに入り、全国で60の小学校で実施し、2月末をもって終了する。その後直ちに分析に入り、昨年度の被験児についてまず検討をおこなう。平成6年度が本継続研究の最終年度である。平成6年度における資料の収拾は幼稚園年長児を対象に行われた。幼稚園児に対してはこれまでに行ってきた「語彙テスト」「文字読みテスト」「しりとり」「視写テスト」の4種類について3度目のテストを行い、3年間の変化の過程を詳細に分析する。小学生に関しては、1年生は平成5年度に我々が作成して実施した「小学1年用国語力テスト」を実施した。予算の関係上、一部の地域でのみ実施した。

平成5年度までにおこなった、東京、福島、徳島の3地域で3歳児、4歳児、5歳児それぞれ430名、計1290名を対象に「語彙テスト」「文字読みテスト」「しりとり」「視写テスト」についてさらに詳細なデータ分析を行い、同時に被験児の母親には母親自身の日常生活、家庭の文字環境、母親の文字教育に対する考え方などを内容とする質問紙調査を、また、幼稚園の教諭に対しては、幼稚園での文字指導の状況、幼稚園の全体的な環境などに関する質問紙調査とともに、被験児各人についての行動評定について、子どもの文字能力との関連をみた。これらの結果は、平成6年3月の発達心理学会において4本の連続発表という形で発表され、平成7年3月の同学会においても、2本の発表、9月の教育心理学会で発表される。また全体的な考察を行い、報告書を作成した。本研究は、(1)3歳から7歳までの子どもの国語能力の発達過程を総合的・縦断的に捉えるとともに、その発達に必要な環境要因を明かにすることにより、幼稚園から小学校低学年にかけての教育仮定を検討するための基礎的資料を得ること、(2)国語能力の全体的な発達過程における文字の獲得の位置づけを明らかにし、幼児期における言語および文字の指導のあり方を検討するための基礎的資料を得ることを目的として行われた。調査対象は、東京、徳島、福島において3歳、4歳、5歳の幼稚園児である。初年度は各年齢400名、計1200名、およびその母親と当該園の教諭を対象にして調査を行い、次年度は4、5歳児400名ずつの幼児と小学校での追跡調査、また最終年度では5歳児400名と部分的な追跡調査を行った。幼児期の読み書き能力や語彙力と小学校1年生の3学期の国語力の関連について、その得点の比較や、子どもたちの読み書きについての意識の点から検討してきた。その結果得られた知見は次の通りである。1)幼児期の読み書き能力のうち、特に読む能力は、小学校に入ってからの国語力との関連性は認められるものの、その関連はそれほど強いものではないということが見いだされた。2)幼児用テストにおいて、年齢差・性差が有意である。年齢が高く、女児の方がそうでない場合と比べて得点が高い。どれも年齢差があることは当然である。性に違いがあることも予期されることであり、女児の言語能力の相対的な発達のよさと、女児が男児に比べ読むことをめぐっての活動(例えば、絵本を読む)ことに加わる率が高いことをも反映しているのであろう。なお、どのテストでも性差は5歳で縮まっており、男児が女児にある程度追いついてきていることがうかがえる。
巨大氷衛星の作り分け～ガニメデ，カリスト，タイタン～

3つの巨大氷衛星の異なる内部および表層の特徴を説明するために,含水シリケイト始原核(以後,含水核)を導入したモデルを構築した.半径・密度ともに最大のガニメデでは,岩石中の放射性核種が含水核を加熱して深部が脱水すると,脱水に伴う高粘性率化からさらなる昇温が起こり,含水核深部温度はやがて金属成分の融点を超え,金属核が形成する.脱水したH2Oは上昇して衛星全体が膨張し,表面の伸張性テクトニクスを作り出す.半径と平均密度がガニメデよりやや小さいカリストでは脱水が不十分で金属核は形成しない.2衛星の中間的な半径と密度を持つタイタンは,ガニメデより規模は小さいものの脱水と衛星膨張が生じることが分かった.「含水シリケイト始原核脱水モデル(以降,「脱水モデル」と呼ぶ)」を用いた数値解析に必要な計算機環境の構築と,既存の熱構造進化プログラムの改良を行った.本研究の主力となる計算ワークステーションを購入し,既存の低廉なパソコン端末と高速なネットワークハブを介した計算環境を整備した.脱水モデルの数値シミュレーションプログラムについては,先行研究で使用した一次元球対称系計算コードをベースに,含水シリケイトの脱水に伴うレオロジー変化や反応熱の発生,放出水の移流熱輸送,体積増加など脱水過程に伴って生じる様々な現象を組み込んだ数値シミュレーションプログラムへと改良を行った.また,本モデルと計算機環境を用いた予察的計算も行った.本研究の解析対象である木星衛星ガニメデとカリスト,および土星衛星タイタンが持つ衛星半径と平均密度の範囲で45億年の内部温度の変化を追跡し,内部の脱水度と金属成分の分離度(金属成分の共融点との比較で判断)を評価した.その結果,3衛星のサイズと密度の僅かな違いが内部の到達温度を変えて内部脱水度に大きな違いを生み,金属核を持つ(金属成分が岩石から大きく分離した)ガニメデと金属核を持たないカリストの作り分けを再現することに成功した.また,衛星半径と平均密度が2衛星の中間に位置するタイタンは,与えるパラメタ(氷粘性率など)によって最終的な内部分化度が大きく変わる領域にあることが分かった.「含水シリケイト始原核モデル(以後「含水核モデル」と呼ぶ)を用いた巨大氷衛星進化モデルの構築に向け,前年度までに整備を完了した計算機環境を用いてシミュレーションプログラムのさらなる改良を行った.具体的には,含水核の熱的進化に伴う成分分離(脱水や金属核形成),すなわち内部構造進化について,状態方程式にもとづく厳密な内部圧力・密度構造の推定をプログラムへ組み込み,衛星全体の半径変化を見積もることが可能となった.衛星の半径変化は,表面の断層構造にその痕跡を残していると考えられており,将来の探査(特にガニメデを周回探査するJUICE計画)において表面全体の断層構造の地形的特徴を把握することで表面の拡大量を見積もり,最終的には衛星全体の半径変化量を見出すことで内部進化史を実証的に解明することができる.そのためには半径変化量を現在の半径の0.1%以下の精度で見積もることが必要であり,含水鉱物の高圧実験データなどに立脚した注意深い取り扱いが求められる.そしてこの枠組みはほぼ完成しつつある.こうした取り扱いを組み込んだモデルを用いて,予察的計算も行った.本研究の解析対象である木星衛星ガニメデとカリスト,および土星衛星のタイタンが持つ衛星半径と平均密度の範囲で,45億年間の衛星半径の変化の違いを比較した.3衛星のサイズと平均密度の違い(すなわち岩石中に含まれる放射性熱源量の違い)が含水核の脱水度に違いをもたらした結果,衛星半径の変化量にも有意な違いがうまれ得る.ガニメデには伸張性の断層構造が全球的に存在しているのに対してカリストにはそのような構造が一切見られないことと調和的である.「含水シリケイト始原核モデル」(以後「含水核モデル」と呼ぶ)に基づき新たに開発した巨大氷衛星内部進化プログラム,および当該研究費によって整備した計算機環境を用いて数値実験を行った.「巨大」とはいえ太陽系最大の衛星であるガニメデもその半径は火星より数百km小さく,集積エネルギーによる加熱が不十分なため,比較的低温な状態で形成すると想像される.従って,H2Oの融点に沿った温度構造をもつ含水核が中心に存在し,その外側をH2O層が覆う二層構造を初期状態とする.鉱物中の長寿命放射性核種が含水核を加熱し,やがて温度が900Kに達すると鉱物の脱水が生じる.これは粘性率の急増(熱輸送効率の急減)をもたらし,内部温度はさらに上昇,さらに脱水が進むという正のフィードバックが働く.脱水した水は上昇しH2O層に付加され,衛星全体の体積が増加する.このイベントは計算開始(衛星形成完了)後12億年に発生する.ガニメデではこうしたプロセスが有効に働く一方,半径が約200km,平均密度が約0.1g/cc小さい(すなわち衛星全体に占める岩石含有率が小さく,放射性熱源量が小さい)カリストでは加熱が十分でなく,脱水量や衛星体積の増加も小さい.なお,外側のH2O層は岩石に比べて有意に柔らかく熱を輸送しやすいため,その固液状態の変化(地下海の有無)は含水核の熱的進化にほとんど影響を与えない.従来の木星系探査により,ガニメデには全球的な伸張性断層が存在し,その地質年代が約20億年前を示すのに対し,カリストではそのような地質活動の痕跡が一切見られない.本研究の計算結果はガニメデの地質活動とその発生年代に調和的であるとともに,二衛星の差違も説明可能である.

土星衛星タイタンは半径と平均密度がいずれもガニメデとカリストの中間的な値を持ち,本研究の結果ではガニメデよりその規模は小さいものの脱水と衛星体積の増加が発生する.3つの巨大氷衛星の異なる内部および表層の特徴を説明するために,含水シリケイト始原核(以後,含水核)を導入したモデルを構築した.半径・密度ともに最大のガニメデでは,岩石中の放射性核種が含水核を加熱して深部が脱水すると,脱水に伴う高粘性率化からさらなる昇温が起こり,含水核深部温度はやがて金属成分の融点を超え,金属核が形成する.脱水したH2Oは上昇して衛星全体が膨張し,表面の伸張性テクトニクスを作り出す.半径と平均密度がガニメデよりやや小さいカリストでは脱水が不十分で金属核は形成しない.2衛星の中間的な半径と密度を持つタイタンは,ガニメデより規模は小さいものの脱水と衛星膨張が生じることが分かった.順調に進展していることに対して特に理由は無い.惑星科学現状はおおむね順調に進展しているので,今後も計画通りに研究を推進していく.昨年度に購入したワークステーションが計画申請時よりも性能の低い廉価なものに変更せざるを得なかった点は,最終年度におけるパラメタスタディに影響を及ぼす可能性が否定できないが,計画の全体像に修正を要するようなインパクトはないと見込んでいる.2013年度初頭に生じた急激な円高の影響によりワークステーションの価格が急騰したため,当初予定していたものより性能を下げ安価なワークステーションを購入する必要が生じたが,数値モデル開発の段階では大きな影響はなく,現状では遅滞なく研究が進展している.現状はおおむね順調に進展しているので,今後も計画通りに研究を推進していく.上に述べた,申請時よりも性能の低いワークステーションを用いている影響は,2014年度以降に多数のパラメタスタディを行う際に多少生じる可能性があるものの,計画の全体像に修正を迫るようなインパクトはないものと見込んでいる.
温度依存性に分解されるPin1の機序、類似タンパクの同定から新規温熱治療への展開

プロリン異性化酵素とは、プロリンとそのN端側のアミノ酸と間のペプチド結合をcis体からtrans体に変化させることで標的タンパクの機能変化を誘導するユニークな酵素である。その代表的な一つであるPin1は、pSer/Thr-Proを含むモチーフに結合する特徴を有し、100以上のターゲット蛋白の機能を変化させ、多くの生理的作用を担っている。今回、我々は、Pin1が、37°Cと比べ40°Cでは分解が顕著に促進され、細胞内での含有量が顕著に減少する知見を見出した。逆に、マウスを寒冷刺激すると、脂肪や筋肉においてPin1量が著しく増加することを見出した。また、肥満や過栄養の状態では、脂肪細胞からの熱産生が低下し、基礎代謝が下がることで、一層、肥満が助長される。今回、そのメカニズムとして、脂肪細胞内で増加したPin1が転写共役因子PRDM16に結合して分解を促進することで、熱産生に関わるUCP-1の発現が減少することを、見出し報告した。さらに、Pin1の温度依存性分解を活用した臨床応用として、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に対する新たな温熱治療の可能性と共に、癌においては、Pin1を含む温度依存性分解タンパクの発現量と分解の程度が、温熱療法の有効性を事前に判断する指標になるか否かの検討を進めている段階である。過栄養や低温刺激によるPin1タンパク量の増加が判明し、それに伴う生理的意義も明らかに出来た。また、Pin1の標的タンパクとして新規にPRDM16を同定した。従って、おおむね順調に進んでいる。Pin1の「熱感受性分解ドメイン」と類似する構造を有するタンパクをデータベースから検索し、実際に、40°C程度で分解を受けるタンパクを網羅的に同定する。これらを「熱感受性分解タンパク」と名付けたカテゴリー化し、熱(体温)依存性の生理的意義や病態との関連への研究に進める。マウスの成長に若干の変化があり、一部の実験ができなくなったため、次年度使用額が生じた。翌年度には、寒冷刺激によるPin1量増加の意義をさらに解明すると共に、温度依存性の分解に関与するPin1内のドメインを解明する研究に使用する予定である。
生物分類学と情報科学との融合による線虫分類学推進の可能性を探る

平成18年度は、平成17年度の成果を踏まえて、まずデータベースの高度化を推進した。研究代表者は従来から線形動物の系統分類学的研究を推進してきているが、その過程ですべての水圏に生息する自活性線虫について、その原記載論文の画像情報をデータベース化してきた。本研究では、そのデータベース画像を活用する予定だったが、pdfファイル化した画像データのみで作成されていたため、テキストの検索ができないという問題点があった。そこで、まずDesmoscolecida目について、この画像データに対してOCRを行い、すべてのpdfファイルを透明テキスト付きのpdfファイルに変更した。またデータベースサーバにテキスト検索が可能なシステムを搭載した。以上の作業を行うことにより、この目について、分類形質のキーワードを入力することにより、関連する分類群を検索抽出することができるシステムに改訂することができた。平成17年度に実施した上記のデータベース作成では、しかしOCRしたデータを元の印刷物と完全に対比してエラーを取り除いたものにはなっていなかったので、本年度は詳細なOCRテキストの分析をして、分類学的に必要と思われるほぼすべてのキーワードについて、正確に検索ができるものに改めた。また、原記載は多数の言語からなるが、ひとつのキーワードが異なる言語の相当するキーワードの検索にも使えるようシステムを高度化することも行った。標本(同定されているもの)の観察画像を標本情報としてデータベース化するために、三次元顕微鏡を調整し、光学的切片の顕微鏡画像情報をもとに、線虫の三次元構造を再構築することについては、デフォルトの設定では分類学が必要とする形態情報を再現することができなかったが、再構成する標本の厚みを一部分に限り、再構成された画像をさらに複数組み合わせるといった工夫をすることによって、平成17年度にはかなりの部分の問題点を解決することができた。平成18年度には、この成果に基づいて、多数の標本を観察し、3次元画像を作製して、動物の分類同定に活用できる顕微鏡画像データベースとして利用することが可能な基礎情報を作成できた。平成17年度は、交付が年度の途中からだったため、当初申請した研究計画の中から、範囲を限定して研究を進めた。研究代表者は従来から線形動物の系統分類学的研究を推進してきているが、その過程で、すべての水圏に生息する自活性線虫について、その原記載論文の画像情報をデータベース化してきた。上記の作業を実施するために人件費を用い、サーバのハード的な増強を行った。また、標本(同定されているもの)の観察画像を標本情報としてデータベース化するための、従来所有していた三次元顕微鏡を調整し、光学的切片の顕微鏡画像情報をもとに、線虫の三次元構造を再構築することを試みた。今までは、デフォルトの設定では分類学が必要とする形態情報を再現することができなかったが、再構成する標本の厚みを一部分に限り、再構成された画像をさらに複数組み合わせるといった工夫をすることによって、かなりの部分は問題点を解決することができた。
証券市場の理論的・実証的研究(統計学的手法の応用を中心として)

為替レートや株価等の変動性の激しい現象の解明には純粋理論的分析は必ずしも有効ではなく、統計学的アプローチの有効性が認識され、近年金融現象の解明に時系列分析が適用されつつある。本研究は日本の株価、特に株価収益率の確率的構造を実証的に解明し、株式市場の「効率性仮説」との関連で株価のランダム・ウォーク仮説を検証した。われわれは株価指数(日経平均、東証株価指数)だけでなく東証一部上場の204個別銘柄の株価系列に立ち入って、各々の銘柄の確率過程の構造を分析した。日本の株式市場の実証分析で、本研究ほど大規模かつ詳細な研究は他にないと思われる。本研究の成果を要約する。1.基本統計量:(1)すべての銘柄で収益率の平均に比べて標準偏差がずっと大きい(収益率の変動性が大きい)(2)大多数の銘柄で劣度が5以上(収益率の分布は正規分布よりも裾が厚い)。2.確率過程の構造:(1)1次自己相関が204銘柄のうち150で〓の値をとる(米国株式は調査されたすべての銘柄で正の1次自己相関をもっとの複数の実証結果がある)。(2)収益率は概ね無相関過程であるが、独立ではなく、線形過程でもない。(3)条件つき分散は変化する。(4)上記(2)、(3)は非線形条件つき分散変動モデルの必要性を示す。3.ランダム・ウォーク仮説の検証:(1)従来の検定方法は必ずしも妥当でない。(2)対立仮説を明示的に取り入れた検定方式を提案した。(3)日本の株式の約6割はなんらかの検定によりランダム・ウォーク仮説が棄却された。4.今後の研究方向:個別銘柄の株価は相互に関連すると考えられるので、非線形条件つき分散変動モデルの「多変量」化の必要が生じる。現在、この多変量化モデルの開発にメドがついた段階であり、このモデルを利用して実証分析を行ないたい。本研究の成果の一部は日本統計学会1989年度大会で報告の予定である。