hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
付加詞の統語論とLF表示

本研究では、「項ではない」という特徴づけでは十分に捉えきれない「付加詞」の示す意味論・統語論上の変則的なふるまいに関して、語彙意味論とミニマリスト統語論の両側面から解析を進め、付加詞の明示的な扱いを可能にする理論的枠組みを提示した。丸田担当の語彙意味論による形容詞構文の分析では、英語のtough形容詞にみられる構文交替を形態的操作に基づくタイプシフトにより説明し、さらに日本語の二種類のタフ構文が、英語と基本的には同じく二層の主題領域をもち、順次述語形成というタイプシフトを受け、経験述語として領域の外項を叙述するという理論を提案した。併せてタイプシフトの必然性を事物がもつdo-abilityという観点から説明した。鈴木担当の語彙意味論による結果構文の分析では、構文の本来的な機能を「有意味な推移を持つ特異な事象の描写」と特徴づけた上で、結果句を制限する原理として、測定尺度上の相補対立という概念を定式化し、形容詞結果構文と前置詞句結果構文双方における結果句の選択制限に対する統一的な説明を提案した。さらに、有界性の制約が、より根元的には相補対立を介して事象合成にかかわる要請から導かれる可能性を検討した。富澤担当の統語論の分析では、疑問詞と照応形の分析に基づき、各種の素性の処理を派生的に行う点で従来の「表示型モデル」とは異なる、「派生的モデル」を指示する証拠を提示し、派生の効率性に関わる素性の固定化(feature fixation)という根本的原理を提案した。これにより主語条件と付加詞条件の効果が一元的に捉えられることを示すとともに、wh移動を受けたwh句からの抜き出しが可能なこと、外置要素からの抜き出しが不可能なこと、object shiftを受けた目的語要素からの抜き出しが不可能なことも一様に捉えられることを示した。鈴木担当の語彙意味論からの付加詞の解析に関しては、典型的な項位置である動詞の直接目的語位置に生じる付加詞的要素について、集中的に検討を進めた。その結果、Way構文・フェイク目的語結果構文・同族目的語構文などにおける形式上の目的語は、典型的な項位置に生じているにもかかわらず、指示性や前置移動可能性、本来的な自動詞との共起可能性などにおいて、動詞の直接項としてではなく、むしろ副詞的、付加詞的なふるまいを示すことから、これらの要素は動詞の意味拡張により獲得される新たな独立項として捉えるよりも、通常の目的語名詞句の指示性を欠き、文主語とある種の指示上の依存関係を結ぶ述語的要素として機能していると分析すべきであることを明らかにした。具体的には事象構造を含む意味構造のレヴェルにおいて、出来事を測定する尺度としての機能を特定する必要があるが、詳細はさらに研究中である。宮澤担当の(i)統語構造からLF表示への派生については、この写像に特別な内在的規則が不要であり、概念・意図のシステム体系の側からLF表示に対して課される条件の特性の反映として捉えることができるということを、ドイツ語やヒンディー語などで観察される虚辞のwh構文の分析を通して明らかにした。次に、(ii)付加詞の移動についてであるが、付加詞とそれが付加する側の要素との関係は意味役割に基づくものでも選択に基づくものでもなく、よって、付加詞の統語構造への組み込みは、上記の写像の捉え方によると、早くてもLFへの写像時となる(従来の用語を使えば、LF部門内で行われる)。これにより、例えば付加詞内に発生するwh句が、wh-in-situと解釈される場合には文法的となるが、顕在的移動によって付加詞外へ移動しようとすると非文になる事実が自動的に説明される(なお、線形化の問題は研究中である。)

富澤担当の統語構造からLF表示への派生に関しては、疑問詞の振る舞いや照応形の照応関係の特性を考察・検討し、統語構造形成の初期段階において素性の処理(意味素性の解釈や統語素性の照合)が行われていることを支持する証拠を提示した(>論文2点)。これは従来の表示型(representational)の統語理論とは異質の派生型(derivational)モデルを支持する議論と位置づけられる。また、特定の型の派生型モデルを採用すると、付加詞が示す「島効果」を、主語条件と同質の特性の反映として導き出すことが可能であり、現在、このストーリーの妥当性を検証中である。サーバーに関しては、環境設定を完了しコンテンツの作成に取りかかっている。丸田担当の語彙意味論の立場からは、形容詞構文の分析を行った。扱ったトピックはtough構文とMental Property形容詞である。語彙意味論のアプローチでは、まずこれらの語彙意味を分析し、それに基づきこれらの形容詞がとる特有の構文を導き出すという手法をとる。成果としては第一に、tough類形容詞にみられる構文交替を形態的操作に基づくタイプシフトによって解明した。第二に、Mental Property形容詞のゼロ形態素分析により、特有構文の句の出現を解明した。鈴木担当の語彙意味論による付加詞の解析においては、他動詞構文に基づく標準的な結果構文においては、2つの下位事象の測定尺度が<同型性>の条件の下で融合されることが成立条件となるのに対して、フェイク目的語結果構文では、同条件は課されず、むしろ使役的因果関係が文脈上推諭できることが成立条件であることを示した。また、結果構文の本来的な機能を、<有意味>な推移を持つ特異な事象の描写であるとみなし、コーパス等のデータを用いて結果句や選択制限やフェイク目的語結果構文における強意の読みの起源について解明を進めている。本研究では、「項ではない」という特徴づけだけでは捉えきれない「付加詞」の示す意味論・統語論上の変則的なふるまいに関して、語彙意味論とミニマリスト統語論の両側面から解析を進め、付加詞の明示的な扱いを可能にする理論的枠組みを提示した。丸田担当の語彙意味論による形容詞構文の分析では、日本語の二種類のタフ構文が、英語と基本的には同じく二層の主題領域をもち、順次述語形成というタイプシフトを受け、経験述語として領域の外項を叙述するという理論を提案した。併せてタイプシフトの必然性を事物がもつdo-ability'という観点から説明した。鈴木担当の語彙意味論による結果構文の分析では、いまだ十分に解明されていない英語の結果構文における結果句を制限する原理として、測定尺度上の相補対立という概念を定式化し、形容詞結果構文と前置詞句結果構文双方における結果句の選択制限に対する統一的な説明を提案した。さらに、結果構文に広く見られる有界性の制約が、より根元的には相補対立を介して事象合成にかかわる要請から導かれる可能性を検討した。富澤担当の統語論による疑問詞と照応形の分析では、各種の素性の処理を派生的に行うとする「派生的モデル」と派生の効率性の観点から、素性の固定化(feature fixation)という根本的原理を提案した。
縄文時代のシカ狩猟の動物考古学的研究

縄文時代の人々は狩猟・採集が生活の中心であったので、彼らの生活・文化を考えるためには当時の主要な生業の一つであるシカ狩猟の季節性を調べることが有効な手段となる。そこで、遺跡出土のシカについて新たに死亡季節査定基準を作製し、それを用いて、縄文時代の遺跡から出土した資料の検討を行うことが本研究の目的である。1998年度には多数のシカ現生資料を観察・分析して、その結果を基に肉眼観察による顎骨の歯の萌出・交換状態を用いた死亡季節査定の基準をほぼ作り終えており、1999年度にはこれを完成させて、査定の誤差(個体差や雌雄差によるずれ)についても検討した。個体差については第3後臼歯では比較的大きくなるが、雌雄差は特に認められなかった。また、北海道及び本州の縄文時代遺跡(17遺跡)出土のシカ資料について上・下顎骨の観察を行い、後臼歯萌出段階による分類を行った。その結果、本研究で作製した死亡季節査定の基準が有効な幼・若獣の出土数が少ないために、シカ狩猟の季節性を議論するには十分でない遺跡も多かった。しかし、北海道の遺跡では十分な個体数が出土している場合が多く、これらの遺跡では全て1年を通じてシカ狩猟が行われていることが明らかとなった。さらに同じように通年狩猟を行っている場合にも、遺跡によってシカ狩猟に若干の季節性の違いが見られ、内浦湾沿岸部の遺跡では秋期にシカを多く捕獲するが、津軽海峡沿岸部の遺跡では冬期にシカを多く捕獲する傾向があることがわかる。狩猟・採集が生活の中心であった縄文時代の文化を考えるためには、当時の主要な生業の一つであるシカ狩猟の季節性を調べることが有効な手段となる。1998年度・1999年度のうち、今年度は多数のシカ現生資料を観察・分析して、その結果を基に肉眼観察による顎骨の歯の萌出・交換状態を用いた死亡季節査定の基準を作製することを目標とした。そして、北海道の斜里町知床博物館所蔵資料180個体については観察・計測・写真撮影を終了することができた。これらについては顎骨の歯の萌出交換状態だけでなく、歯の長さ・幅・磨滅状況などのデータも記録しており、このデータはパソコンでの打ち込みを終えることができた。データは現在整理・検討中であるが、死亡季節の査定基準をほぼ作り終えることができ、またデータの母集団をかなり大きくすることができたので、査定の誤差(個体差や雌雄差によるずれ)についてもある程度言及できると予想している。また、現生資料のデータの検討と並行して、北海道の縄文時代遺跡出土のシカ資料についても上・下顎骨の観察を行い、後臼歯萌出段階による分類に取りかかっている。シカは一産一仔であることから成獣が多く出土する傾向があり、幼・若獣の資料数の少ない遺跡が多いのでまだ確定的ではないが、同じ北海道内であっても遺跡によってシカ狩猟に季節性の違いがあることが明らかになりつつある。
量子磁性体の電気磁気効果と非相反応答

TlCuCl3のマグノンボースアインシュタイン凝縮相において、2つの磁気副格子が互いに同位相で歳差運動する磁気励起モードの電磁波吸収が示す方向二色性を228GHzでの強磁場ESR測定によって観測した。この測定によって一昨年度のゴールドストーモードに関するマイクロ波領域での観測に加えて、TlCuCl3がミリ波領域でも方向二色性を示すことが明らかになった。この二色性は、電磁波照射方向の反転の他、電気分極や磁化の反転によっても生じることを確かめた。また、温度変化測定を行って秩序温度以上で方向二色性が消失する振る舞いを観測し、この現象が空間反転対称性と時間反転対称性の両者破れた状態で初めて現れることも確かめた。また、ピストンシリンダー型高圧セルを用いた高圧下での誘電率・電気分極測定を行い、TlCuCl3の強誘電が示す顕著な圧力効果を明らかにした。この測定から、加圧によって強誘電が生じる温度領域は大幅に広がるとともに、静電場によって自発電気分極を反転させるPE履歴曲線に現れるヒステリシス幅が増大することが分かった。これらの振る舞いは、加圧によるダイマー間相互作用の増強によってTlCuCl3がダイマー系から古典的な三次元反強磁性体へと近づいていくことで、量子揺らぎが抑制されていくために生じていることが、微視的なスピンハミルトニアンに基づく理論と現象論的なランダウ理論の両者による詳細な解析から分かった。一昨年度のマイクロ波を用いた実験に続き、ミリ波領域でもTlCuCl3が方向二色性を示すことを明らかにできた。また、新たに高圧実験を行ってTlCuCl3の強誘電に関する顕著な圧力効果を観測するなど順調に研究が進展している。ミリ波領域で観測した方向二色性強度の温度、磁場方向、電磁波の照射方向、偏光方向などに関する依存性を詳細に測定する。これまでの測定からTlCuCl3の電気分極とスピン自由度を結びつける係数テンソルが決定されているが、これを用いた理論計算と観測した方向二色性強度を比較することにより、方向二色性な精緻な理解を得る。また、より高周波に現れるスピン伸縮モードに関しても490GHzのESR測定を行い、方向二色性がサブミリ波領域でも現れることも明らかにする。さらに、マグノンボースアインシュタイン相で期待しているマグノンの非相反伝搬を実証するための強磁場熱伝導測定に着手する。結合ダイマー系KCuCl3に関して、直線偏光を用いた強磁場ESR測定を行い基底シングレット状態から励起トリプレット状態への光学遷移が振動電場によって生じていることを明らかにした。結晶の[010]方向に外部静磁場を印加し、これと平行に電磁波を照射するFaraday配置と、直線偏光した電磁波の照射方向と外部静磁場が垂直なVoigt配置で実験を行ったところ、KCuCl3のトリプレット励起のAccoustic及びOpticalの二つのモードが、それぞれ互いに直交する振動電場によって励起されることが分かった。観測された偏光依存性についてKCuCl3の対称性に基づいた解析を行い、この遷移が我々が提案しているようにベクトルスピンカイラリティー由来の電気分極発生機構によって引き起こされていることを確かめた。また、強誘電が現れるTlCuCl3の磁場誘起マグノンボースアインシュタイン凝縮相において、電磁波の照射方向の反転によって電磁波吸収強度が変化する方向二色性を凝縮相で現れる南部ゴールドストーンモードの光励起による電磁場吸収について観測した。50GHzのマイクロ波を用いたESR測定で観測したこの方向二色性による電磁波吸収量の変化は約40%であった。この様な二色性が電磁波の照射方向の反転だけでなく、電気分極や磁場の反転によっても生じることを確かめた。さらに、強誘電が極めてソフトなTlCuCl3では、低電界で電極反転を起こし電磁波が透過しやすい方向のスイッチングができることを明らかにした。偏光を用いたサブミリ波によるESR測定は問題なく行うことができ、KCuCl3の振動電場励起によるシングレット-トリプレット励起を実験的に検証に成功した。さらにTlCuCl3に自発電気分極を整列、反転させるための電極を取り付けたマイクロ波領域の偏光ESR測定によって、ボース凝縮相における方向二色性を観測しその非相反スイッチングを見出すなど順調に研究は進展している。

これらの振る舞いは、加圧によるダイマー間相互作用の増強によってTlCuCl3がダイマー系から古典的な三次元反強磁性体へと近づいていくことで、量子揺らぎが抑制されていくために生じていることが、微視的なスピンハミルトニアンに基づく理論と現象論的なランダウ理論の両者による詳細な解析から分かった。一昨年度のマイクロ波を用いた実験に続き、ミリ波領域でもTlCuCl3が方向二色性を示すことを明らかにできた。また、新たに高圧実験を行ってTlCuCl3の強誘電に関する顕著な圧力効果を観測するなど順調に研究が進展している。TlCuCl3の南部ゴールドストーンモードの電磁波吸収が、電気分極や磁場、電磁波伝搬方向の反転によって40%程度変化する方向二色性が50GHzのマイクロ波ESR信号強度が観測されたが、これに関する理論計算からより低い20GHz付近では90%を超すような大きな方向二色性が期待されることが分かった。そこでH30年度はこの周波数帯の測定により、期待される巨大な方向二色性の観測を行う。また前年度に導入された高安定サブミリ波光源を用いたESR測定によって、KCuCl3のシングレット-トリプレット遷移の信号強度の偏光依存性の外部磁場の印加方向依存性の詳細を明らかにする。これとともに、KCuCl3のマグノンボースアインシュタイン凝縮相で現れると期待される強誘電のポーリング電場方向及び外部静磁場方向の依存性を測定し、この物質のベクトルスピンカイラリティーと電気分極を結びつける係数行列の各項を決定する。更に決定した係数行列から、シングレット-トリプレット間の電気双極子遷移確率を計算し、これとESRで観測した信号強度の依存性を比較して、ベクトルスピンカイラリティー由来の電気分極機構によってシングレット-トリプレット遷移が生じていることを定量的に検証する。ミリ波領域で観測した方向二色性強度の温度、磁場方向、電磁波の照射方向、偏光方向などに関する依存性を詳細に測定する。これまでの測定からTlCuCl3の電気分極とスピン自由度を結びつける係数テンソルが決定されているが、これを用いた理論計算と観測した方向二色性強度を比較することにより、方向二色性な精緻な理解を得る。また、より高周波に現れるスピン伸縮モードに関しても490GHzのESR測定を行い、方向二色性がサブミリ波領域でも現れることも明らかにする。さらに、マグノンボースアインシュタイン相で期待しているマグノンの非相反伝搬を実証するための強磁場熱伝導測定に着手する。
強磁性規則合金ナノ粒子の低温エピタキシャル成長と機能化

強磁性規則合金ナノ粒子の低温エピタキシャル成長と機能化に関して、(1)ナノ粒子の形態と結晶配向制御、(2)第3元素添加によるL1_0型規則相低温合成、(3)製膜速度によるL1_0型規則相形成温度の低温化と方位配向化を明らかにすることを目的とした。本研究では、上記項目(1)について、蒸着時の基板保持温度により形成されるナノ粒子の構造形態と結晶配向性について検討を行い、方位配向・孤立分散したL1_0型ナノ粒子が形成される条件を探索した。項目(2)に関しては、既にL1_0型薄膜において規則相低温合成に対する顕著な効果が知られている非固溶型Ag、固溶型Cu及びBをFePt、FePdナノ粒子に添加し、低温規則化並びに形成されるナノ粒子形態について研究を行った。項目(3)に関しては、RFマグネトロンスパッタ法を用いてFePtCuナノ粒子を同時高速製膜することにより、低温での規則相エピタキシャル成長について研究を行った。以上の結果として、(1)大気中壁開したNaCl単結晶基板表面へのPt、Feの逐次蒸着法により高分散・高配向・高保磁力を有するL1_0型FePt規則合金ナノ粒子を形成するためには、蒸着基板温度573K以上での蒸着と873K以上での蒸着後熱処理が必要であることが判明した。また項目(2)に関して、Ag添加L1_0-FePtナノ粒子分散膜を低温で合成することができた。さらに項目(2)(3)に関して、方位配向L1_0型FePtCuナノ粒子高密度配向分散膜を613K(340°C)で形成することができ、このとき室温で1.4kOe(10Kにて5.3kOe)の高保磁力が発現した。またL1_0型FePdCu方位配向ナノ粒子を823K(550°C)にて形成することができ、室温での保磁力は3.5kOeであった。このほか、L1_0-FePdナノ粒子分散膜の合成において成果を挙げることができた。FePtならびにFePd合金は次世代超高密度磁気記録媒体として期待されており、現在、硬質磁性発現の起源であるL1o型規則相をより室温に近い温度で形成させることと、その磁化容易軸であるc-軸の配向制御が課題となっている。これまで真空中で400°Cに加熱した単結晶基板上へPt、Feを逐次蒸着することによりFePtナノ粒子を形成してきた。このとき基板表面への粒子のエピタキシャル成長を利用して粒子配向の制御を行ってきたが、本研究ではより低温で粒子を配向制御することを試みた。その結果、大気中劈開したNaCl単結晶基板において高配向・高分散・高保磁力を有するFePtナノ粒子を形成するためには基板温度400°Cでの蒸着と600°Cでの規則化熱処理が必要であることが判明した。このとき、基板温度300°C以上にて蒸着した試料では熱処理前後において粒子の凝集による粒径の人幅な変化は見られなかった。Ptナノ粒子がFe粒子を捕獲し凝集を抑制していると考えられる。またFe粒子は基板温度400°C以上にてPt粒子に対して方位配向するが、Pt粒子は基板温度200°C以上にて基板上で(001)配向する傾向が見られた。

基板温度200°Cにて蒸着した試料においては、蒸着後の600°Cでの熱処理により方位配向したFePtナノ粒子が形成されることが判明した。よって従来の研究結果よりも約200K低温にて方位配向したFePtナノ粒子が形成できたが、室温での保磁力は1500e程度と規則合金ナノ粒子としては小さな値であった。基板温度が400°C未満の場合、蒸着直後の段階でFe粒子とPt粒子との間に一定の方位関係が見られないことから、粒子ごとの塑性変動が熱処理時の規則化の進行を遅らせ保磁力の増大を抑制しているということが推察される。15年度においては、Cl_2ガスを利用したNaCl基板表面の前処理方法等を用い、より低温で高保磁力を有するエピタキシャル粒子形成の可能性を検討する予定である。Llo型規則構造を有するFePt合金は次世代超高密度磁気記録媒体として期待されており、ナノ粒子サイズの均一化、規則相低温合成、磁化容易軸配向制御の3点が課題とされている。今年度は、NaCl単結晶基板表面処理による低温エピタキシャル成長を試みた。まず、大気中劈開したNaCl基板表面を蒸留水にて洗浄・乾燥し、続いて塩素ガス雰囲気中に10-20min程度保持した。この後、基板温度150°CにてPtを平均膜厚約1nm蒸着したところ、(100)+(111)配向した3nmサイズのPtナノ粒子が3x10^<12>cm^<-2>という非常に高密度に分散した組織が形成された。通常、真空蒸着法により形成される金属微粒子の分散密度は10^<11>cm^<-2>のオーダーであり、以前に行った単結晶基板表面ステップを利用した超高密度FePtナノ粒子の場合で1.5x10^<12>cm^<-2>であったことから、今回作製したPtナノ粒子は従来に無い非常に高密度な分散組織であると言える。次に、NaCl単結晶基板の2段階熱処理を行った。大気中劈開後、まず真空中にて400°Cで2時間保持した後、基板温度を100-300°Cに下げてFeとPtの蒸着を行った。その結果、基板温度100°Cにて3nmサイズFe/Ptナノ複合粒子分散組織が形成された。このときナノ粒子密度は3.8x10^<12>cm^<-2>と非常に高密度であった。方位関係は従来400°C以上にて製膜したFePtナノ粒子において見られた関係と同じ、<100>Fe||<100>Pt,{011}Fe||{010}Ptである。蒸着後に600°C-1h熱処理を行った結果、方位配向したLlo-FePtナノ粒子が形成されたが、高密度分散に起因して熱処理過程でナノ粒子の合体が起こり粒径10nmサイズまで成長した。蒸着厚さを大幅に減じ、非常に疎な分散組織を形成した場合、規則化熱処理後においても粒子サイズを4nm程度に保持できた。
磁性超伝導体の過系格子相図

担当者との共同研究によって以下のことを明らかにした。(1)超伝導体の磁場中相図の理論的研究、四回対象性をもつ超伝導体に磁場を印加すると低磁場に於いては三角格子状の磁束配置が見られるが磁場を増加していくと格子の対象性が四角へ,更には三角へと相転移を起す物質系が最近発現された。この再帰的相転移現象を準古典近似の範囲内でギャップの異方性とフェルミ速度の異方性を同時に考慮して安定な格子形を理論的に追究した。その結果この再帰相転移は上の二つの異方性効果の競合の結果生じることを明らかにした。(2)ギャップ異方性を有する将来型でない超伝導体の渦系回りの準粒子の構造の研究、ギャップの異方性を反映した渦系周辺の準粒子の空間構造を理論的に計算した。特に電気比熱係数γ(H)の磁場変化や磁場の配向依存性を詳しく調べた。γ(H)の配向依存性を実験的に精密に観測すれば従来困難であると考えられたギャップ異方性特にノードの位置を正確に同定することができることを明らかにした。
扇状地河川の河道内植物群落調査と植生周辺の流れと流砂に関する研究

北陸扇状地河川のひとつである手取川の河川敷において植物群落と河川敷微地形を詳細に測量した.堤防に沿った距離標に内挿された基準点からのトラバース測量と踏査により,河川敷の植物・樹高・群度及び地形が5mメッシュで記録化された.これらを基に,河川敷植生分布図や微地形図が作成されたほか,いくつかの基準流量に対して不等流計算によって求められた水位からの地盤,植物の相対的高さを求め,各流量の再帰確率との関係から様々な植物がどのような流量で冠水するか検討された.上述のような河川植生の現地調査から,水理学的に検討すべき対象として植生帯を伴う流れと流砂およびそれによる地形変化が取り上げられ,水路実験・数値計算の両面から研究された.実験から,植生帯近傍の低周波変動が認められ,水面変動に伴う植生帯・主流部間の流出入流量の低周波変動が着目され,これに伴う掃流砂の方向角変動が掃流砂の横断フラックスを産み,植生帯への土砂堆積が河川敷地形を形成している過程を,低周波変動を伴う流れのモデル化と非平衡掃流砂モデルによって巧みに説明された.さらに,河床材料が混合粒径からなる場合,上述の掃流過程がひきおこす分級過程についても研究し,分級縦筋の形成の説明・予測を行なった.これらの解析は水路実験で検証された.一方,最近発展した代数応力モデルを用いた流れの数値計算を植生帯を伴う流れについても適用し,高水敷と植生帯を伴う流れの相違や,河川敷・植生帯が共存する流路での流れについての検討も行なった.北陸扇状地河川のひとつである手取川の河川敷において植物群落と河川敷微地形を詳細に測量した.堤防に沿った距離標に内挿された基準点からのトラバース測量と踏査により,河川敷の植物・樹高・群度及び地形が5mメッシュで記録化された.これらを基に,河川敷植生分布図や微地形図が作成されたほか,いくつかの基準流量に対して不等流計算によって求められた水位からの地盤,植物の相対的高さを求め,各流量の再帰確率との関係から様々な植物がどのような流量で冠水するか検討された.上述のような河川植生の現地調査から,水理学的に検討すべき対象として植生帯を伴う流れと流砂およびそれによる地形変化が取り上げられ,水路実験・数値計算の両面から研究された.実験から,植生帯近傍の低周波変動が認められ,水面変動に伴う植生帯・主流部間の流出入流量の低周波変動が着目され,これに伴う掃流砂の方向角変動が掃流砂の横断フラックスを産み,植生帯への土砂堆積が河川敷地形を形成している過程を,低周波変動を伴う流れのモデル化と非平衡掃流砂モデルによって巧みに説明された.さらに,河床材料が混合粒径からなる場合,上述の掃流過程がひきおこす分級過程についても研究し,分級縦筋の形成の説明・予測を行なった.これらの解析は水路実験で検証された.一方,最近発展した代数応力モデルを用いた流れの数値計算を植生帯を伴う流れについても適用し,高水敷と植生帯を伴う流れの相違や,河川敷・植生帯が共存する流路での流れについての検討も行なった.
光機能性デンドリマ-の合成と自己組織化

光機能性をもつデンドリマ-の合成と自己会合体の形成を試みた。デンドリマ-のコアー部は、外部からの摂動を受けにくく、また適度の自由度をもつとされている。このことを、コアー部に蛍光性アントラセンあるいはフォトクロミックジチエニルエテンをもち周辺部にベンジルエーテル基をもつデンドリマ-を合成し、検証した。デンドリマ-コアー部に存在するアントラセン蛍光を、N,N-ジエチルアニリンにより消光させ、その消光速度を蛍光強度のStem-Volmer plotsおよび蛍光寿命測定から求めた所、デンドリマ-世代の増大とともに減少することが認められた。第4世代デンドリマ-アントラセン蛍光の消光速度は、モデルアントラセンの消光速度の1/3となった。このことは、デンドリマ-周辺部のベンジルエーテル基が、消光剤のコアー部への接近を防いでいるためと考えられる。コアー部が、外部からの摂動を受けにくくなっていることが確かめられた。このデンドリマ-は、マイカ上において規則的に配列した会合体を形成することが認められた。第3世代デンドリマ-をベンゼンに溶解し、マイカ上に滴下し乾燥させたのち、AFMにより測定した所、直径約50nm、高さ5nmのドットが約0.5μm間隔で配列している像が得られた。ついで、ジチエニルエテンをコアー部にもつデンドリマ-について、ジチエニルエテンのフォトクロミック反応性の世代依存性を測定した。光閉環童子収率に世代依存性は認められず、コアー部は反応に十分の自由度を持っていることが確かめられた。
人間によるロボットへの作業教示法と知識ベース構成法に関する研究

本年度は、ロボット作業の表現法や作業スキルの実現法の提案及び人間がこの表現法を使って命令を与えるための概念設計等を行なった。まず作業(組立作業など)を初期状態から目標状態への状態遷移として表現する。その際組立作業などを行う対象の状態空間を対象物の状態とセンサの状態などからなる定性的なランドマークにより抽象化する。このランドマークをロボットの動作、制御モードの切替を行う境界として利用する。そして現在の状態と入力により動作を決定し目標状態へ導く。これらを有限状態オートマトン(FSA)の概念を使って完式化した。さらにロボット動作をタスクレベル、スキルレベル、制御スキルレベル、制御プリミティブレベルの4つに分類表現する。制御プリミティブレベルはセンサの状態に基づく状態遷移の定義部分、制御スキルレベルは制御系の目標値を設定し、位置制御や力制御などの制御モードの設定部分である。また、スキルレベルは制御スキルレベルの連接や直積をとり作業の初期状態や終了状態を考慮し、作業に必要な基本動作の定義部分、タスクレベルはスキルレベルの連接をとることでロボットに与える作業手順の定義部分である。これらの表現法を使って、クリック感のある作業の記述表現実験を行なった。この表現法を使って作業命令を与えるための知識表現言語の概念設計を行なった。すなわち、各表現レベルをプロセスと見なしてリダクションルールで記述しておき、メッセージによって通信を行なうプロセスがルールにしたがって複数のプロセスにリダクションされていくプロセスリダクションの考え方を使う。この方法で簡単なFSAの記述実験を行なった。今後、本システムと実際のロボットとの接続作業を行なう計画である。
ヒト口腔扁平上皮癌培養細胞株への単純ヘルペスウィルスチミジンキナーゼ遺伝子導入(殺細胞メカニズムに関する検討)

単純ヘルペスウイルス(HSV)の遺伝子上にコードされるチミジンキーナゼ(tk)は,哺乳類のtkと異なった基質特異性をもっている。この違いを利用して開発された抗ウイルス剤の一つにグアノシン類似化合物であるガンシクロビル(GCV)がある.GCVはHSV-tkによって特異的にリン酸化されるが,三リン酸化物は強い毒性を表わす。非感染細胞ではこれらはリン酸化されないので,細胞毒性を発揮しない。HSV-tkはGCVを投与してはじめて細胞毒性を発揮する。ヒト口腔扁平上皮培養細胞4株(HSC-3,HSC-4,SCC-TF)にアデノウイルスベクターを用いてHSV-tk遺伝子を導入し,GCVに対する感受性をMTT assayで検討した。誘導される細胞死についてTUNEL法,DNA fragmentation, FAC scan, Western blotを用い検討した。今年度は12年度に行った実験の対象数を増やし,結果の精度をあげることに加え,細胞死のメカニズムについてP53の関与に関連しBax, Bcl-XL, Caspase発現について検討した。結果:HSV-tk遺伝子を導入した全ての細胞株でGCV感受性が増加し,細胞死が誘導された。SCC-KNおよびSCC-TFではTUNEL法でアポトーシスの誘導が示唆されたが,DNA ladderは観察されなかった。フローサイトメトリーにおけるPre-G1の経時的増加,Annexin V-FITC陽性細胞の出現によりアポトーシスの関与がうかがえた。ウエスタンブロットでHSC-3, HSC-4でP53は不変であった。SCC-KN,SCC-TFにおいてBcl-2の上昇があった。すべての細胞株でBax, Bcl-XLには変化がなかった。まとめ:ヒト口腔扁平上皮癌培養細胞株おけるtk遺伝子導入によるGCV誘導細胞死はP53遺伝子非依存性であることが示唆された。HSV-tk/GCVsystemによる遺伝子治療はbystander effectのほかに,宿主免疫の誘導による抗腫瘍効果の増強が大きな特徴である。アポトーシスによる細胞死は細胞融解による表面抗原の損失はないので,至適治療法によりアポトーシスを選択的に誘導できた場合,宿主免疫の誘導の可能性はより高くなると考えられる。本研究はAdベクターを用いてHSV-tkを舌扁平上皮癌培養細胞株(HSC-3,HSC-4,SCC-KN,HSC-TF)に遺伝子導入し,その殺細胞メカニズムを解明するとともにアポトーシスを励起できるような至適ウイルス量とGCV濃度をin-vitroで検討した。結果は1)tk導入によるGCV感受性は,細胞株により異なっていた。3)ウエスタンブロットでHSC-3,HSC-4でP53は不変であった。
液晶の微視的な配向状態と巨視的なレオロジー特性

負の誘電異方性を持つネマチック液晶に電場を印加すると、ある閾値以上の電圧でWilliams domain(以下WDと略す)と呼ばれるロール状の対流が発現する。WDは、非平衡散逸系のパターン形成の研究の中心的な題材であるが、剪断に対する対流パターンの変化に関してはあまり調べられていない。本研究では、粘性測定と試料の偏光顕微鏡観察を同時に行う実験系を構築し、定常剪断流による対流構造の変化およびWDが存在する条件下での液晶の粘度特性を調べた。粘度計の試料ホルダーを透明電極付きのガラスで作成し、倒立型の偏光顕微鏡によって試料内の液晶の状態をした。ネマチック液晶MBBAに0.01%の導電性不純物を混合した試料を用いた。まず始めに、剪断をかけずに電場のみを印加してWDを発生させ、Shear rate,D=2sec^<-1>の剪断を与えて対流構造の変化を観察した。剪断の方向が対流のロール軸と垂直な場合は、剪断によって対流ロールの幅が変化した。さらに電圧を増加し、10.5Vとすると、ロールが瘤状の対流へと変化することがわかった。この瘤状対流は本研究で初めて発見された。次に、WDが発生する閾値電圧と瘤状対流が出現する閾値電圧を調べた。D=3sec^<-1>以上の剪断流ではWDが現れてすぐ瘤状対流に変化する。剪断の増加に従って閾値電圧は単調に増加することがわかった。交流電場を印加して剪断応力を測定した。電圧の増加に伴って対流構造は乱れていく。D=が50sec^<-1>の場合、粘性率は極大値を持つが、50sec^<-1>では単調増加になる。このとき、電圧の増加に伴って粘度も増加していく。一方、WDが起こらない800Hz以上の高周波電場のもとでは、粘性変化は見られなかった。また、導電性不純物を添加しない試料ではWDは発生せず、電場を印加しても粘性変化は観測されなかった。
ウイルス遺伝子導入によるRNA型ウイルス抵抗性マウスの作成

現在単離されているセンダイウイルス(HVJ)のうちで最も強毒と思われるMol株の大量培養,精製を行ない精製ウイルスからHVJゲノムRNAを調整した.このRNAからcDNAライブラリーを作製し,抗原決定部位(F,HNタンパク)部分のcDNAをクローン化した.DNA塩基配列の決定を行ない,すでに報告されているF, HN遺伝子領域のDNA塩基配列と比較すると87.9%(F), 87.5%(HN)の相同性が認められた.両者の違いはすべて塩基置換によるもので欠失や挿入は全くなかった.さらに, DNA塩基配列から予想されるアミノ酸配列の比較では93.8%(F), 93.6%(HN)の相同性が認められた.次に単離したcDNAのF及びHN遺伝子領域を誘導可能なプロモーターの支配下に置き,それぞれ単独で発現するようなプラスミドを構築した.プロモーターとしてはメタロチオネイン(重金属で誘導可能)及びHSP70(熱誘導可能)を用いた.この際, F, HNタンパクのみならずアンチセンスmRNAが発現するようなプラスミドも構築した.すなわち, 2種類のプロモーター, 2種類の遺伝子及びセンス・アンチセンス2種類の向き,計8種類のプラスミドを構築した.現在までに, 3種類のプラスミドDNAを別々に持つトランスジェニックマウスが合計9匹得られている.また,導入された遺伝子の発現については解析中である.現在単離されているセンダイウイルス(HVJ)のうちで最も強毒と思われるMol株の大量培養,精製を行ない精製ウイルスからHVJゲノムRNAを調整した.このRNAからcDNAライブラリーを作製し,抗原決定部位(F,HNタンパク)部分のcDNAをクローン化した.DNA塩基配列の決定を行ない,すでに報告されているF, HN遺伝子領域のDNA塩基配列と比較すると87.9%(F), 87.5%(HN)の相同性が認められた.両者の違いはすべて塩基置換によるもので欠失や挿入は全くなかった.さらに, DNA塩基配列から予想されるアミノ酸配列の比較では93.8%(F), 93.6%(HN)の相同性が認められた.次に単離したcDNAのF及びHN遺伝子領域を誘導可能なプロモーターの支配下に置き,それぞれ単独で発現するようなプラスミドを構築した.プロモーターとしてはメタロチオネイン(重金属で誘導可能)及びHSP70(熱誘導可能)を用いた.この際, F, HNタンパクのみならずアンチセンスmRNAが発現するようなプラスミドも構築した.すなわち, 2種類のプロモーター, 2種類の遺伝子及びセンス・アンチセンス2種類の向き,計8種類のプラスミドを構築した.現在までに, 3種類のプラスミドDNAを別々に持つトランスジェニックマウスが合計9匹得られている.また,導入された遺伝子の発現については解析中である.
聴覚補助器による音声コミュニケーション能力を評価する尺度の開発

本研究課題では,「話者の感情・意図」や「発話者が誰であるか」などの文字で書かれる情報だけでは伝達が困難である非言語・パラ言語情報の伝達が聴覚補助器でどの程度可能であるかを評価するためのテストの作成を目指して基礎研究を実施した.本研究課題は,大きく分けて二つのサブテーマに分けて実施した.一つは,発話意図情報伝達性能の評価法確立に向けた研究であり,もう一つは発話意図情報伝達性能の評価法確立に向けた研究である.その結果,発話意図情報伝達性能試験の結果が聴覚補助器の性能を分かりやすく説明するために有効であること,および,話者識別精度が聴覚補助器の性能特性に依存していることが分かった.さらに,話者識別情報伝達性能テストのプロトタイプを作成し,本テストが聴覚補助器の評価に有効であることが確認できた.本研究課題では,「話者の感情・意図」や「発話者が誰であるか」などの文字で書かれる情報だけでは伝達が困難である非言語・パラ言語情報の伝達が聴覚補助器でどの程度可能であるかを評価するためのテストの作成を目指して基礎研究を実施した.本研究課題は,大きく分けて二つのサブテーマに分けて実施した.一つは,発話意図情報伝達性能の評価法確立に向けた研究であり,もう一つは発話意図情報伝達性能の評価法確立に向けた研究である.その結果,発話意図情報伝達性能試験の結果が聴覚補助器の性能を分かりやすく説明するために有効であること,および,話者識別精度が聴覚補助器の性能特性に依存していることが分かった.さらに,話者識別情報伝達性能テストのプロトタイプを作成し,本テストが聴覚補助器の評価に有効であることが確認できた.本研究の目的は,人工内耳や補聴器等の聴覚障害を補う機器による音声コミュニケーション能力を評価するための尺度を作成することである.本年度は,聴覚補助器による話者識別能力を評価するための尺度および,話者の発話意図判断能力を評価するための尺度の作成に関わる基礎実験を行った.話者識別においては,F0やフォルマント空間情報などが重要な役割を果たしていることが知られている.これらの音響パラメータが聴覚補助器でも伝達できるか検証するために,それぞれの音響パラメータを操作した人工音声による実験刺激セットを作成した.また,本実験刺激セットを使用し,骨導超音波補聴器ならびに人工内耳シミュレータによる聞こえを評価した.その結果,以下の二点が明らかになった.1)骨導超音波補聴器ではF0,フォルマント空間情報ともに伝達されている,2)人工内耳シミュレータではフォルマント空間情報の伝達能力が低い.この実験結果は,骨導超音波補聴器と人工内耳シミュレータの話者識別能力およびそれぞれの性能特性を明らかにするものであり,本実験セットによる評価が有効であることを示している。また,発話意図判断能力を評価するため,「落胆」「感心」「疑念」「無関心」「中立」「強調」の意図を込めた「そうですか」等の発話による音声刺激セットを作成した。本実験刺激セットも骨導超音波補聴器および人工内耳シミュレータの評価に利用した。その結果,骨導超音波補聴器,人工内耳シミュレータともに音声の振幅差により区別される発話意図の識別に問題があることが分かった,この結果から,本実験刺激セットも聴覚補助器の性能を評価し,患者に対しそれぞれの聴覚補助器の性能を分かりやすく表現するために有効であることが示された.本研究の目的は,人工内耳や補聴器等の聴覚障害を補う機器による音声コミュニケーション能力の伝達性能を評価するための尺度を作成することである.昨年度までに,聴覚補助器による話者識別能力を評価するための尺度,および,話者の発話意図判断能力を評価するための尺度の作成に関わる基礎実験を行った.本年度は昨年度までの基礎実験の成果を踏まえ,話者識別能力を評価するためテストのプロトタイプを作成した.本テストは,電総研単語音声データベース(ETL-WD)から発話者と単語を抽出することにより作成した.発話者は,フォルマント空間とFOを考慮して男女5名ずつ計10名抽出した.フォルマント空間とFOは,昨年度までの基礎実験で話者識別に有効なパラメータであることが確認されたものである.また,単語は1)無アクセント語,2)4モーラ語,3)単語親密度の低いもの,という基準を満たすものを10語選択した.本テストが聴覚補助器の性能を正しく評価できるか人工内耳シミュレータを用いて確認したところ,人工内耳の電極数の増加に応じて正答率が上昇していることが確認された.ただし,この上昇傾向は単音節明瞭度の上昇パターンとは異なっており,本テストは単音節明瞭度とは異なる面の聴覚補助器の性能を評価していることが明らかになった.よって,本テストは聴覚補助器の性能評価に有効であることが示された.人工内耳や補聴器等の聴覚障害を補う機器(聴覚補助器)の開発においては,言葉の聞き取りを向上させることに主眼がおかれている.一方で,聴覚補助器のユーザにとっては「話者の区別がつかない」「話者の感情が分からない」など,言葉の聞き取り以外の音声情報の聴取に困難があることが報告されている.本研究の目的は,適切な音声コミュニケーションをとるために不可欠である上記のような情報がどの程度聴覚補助器により伝達されているかを測定するための尺土を開発することである.初年度は,聴覚補助器による話者識別能力を評価するための尺度,および,話者の発話意図判断能力を評価するための尺度の作成に関わる基礎実験を行った.

また,二年目は話者識別能力を評価するためテストのプロトタイプを作成した.本年度はこれらの結果を踏まえて作成したテストで聴覚補助器の性能評価を行い,作成したテストが聴覚補助器の評価に適切なものであるかを確認した.聴覚補助器には重度感音性難聴者への音声呈示手段として開発されている骨導超音波補聴器,および人工内耳のシミュレータ音を用いた.その結果,1)骨導超音波補聴器では声道長情報とFO情報の双方が伝達されるが,人工内耳音では話者の声道長情報はほとんど伝達されていない2)骨導超音波補聴器では声量の違いが区別しづらい,などの結果を得た.これらの評価結果は,周波数特性などの数値的指標に比べてユーザにも分かり易いものとなっている.したがって,本研究で作成した評価テストは,補聴器の性能をユーザに分かり易く説明するのに有効であると考えられる.
空間音場の数値的生成と音像定位による教育効果に関する研究

研究の最終年度にあたる本年度は、高機能な聴覚ディスプレイの実現をめざして、数値計算手法の改良およびソフトウェアの作成等を行った。以下にその概要を記す。・HRIR(頭部インパルス応答)を計算する際に必要なインパルス点音源の駆動方法について検討した結果、空間上の1格子点で音圧を駆動する場合、低域の強調が生じることを見出し、それを解消するためには駆動インパルス波形にあらかじめ帯域通過フィルタを施すことが有効であることを示した。・昨年度に検討した頭部モデルは、被験者毎に異なる頭部形状を、回転楕円体で単純化したことに加え、耳介の存在を無視したため、上下および前後方向の音像定位が不正確になるという問題があった。そこで、本年度は光学式3次元形状測定器(ミノルタ社製VIVID700)によって被験者の頭部形状を測定し、それを接合処理することにより、耳介形状を含んだ正確な頭部モデルの生成方法を検討し、約1mmピッチの空間分解能の頭部モデルを生成することを可能にした。・近年、電磁界問題の解析に広く用いられているFDTD法(有限差分時間領域法)に比べて、非直交・不等間隔空間格子を使用できるため散乱体形状に適合させやすいという特徴を有するFVTD法(有限体積時間領域法)の、音場計算への導入を検討した。具体的には、FVTD法を本研究の音場計算に導入する場合のメリットとデメリットを明らかにし、FVTDスキームのスカラー波動場への焼き直しを行った。以上の結果および前年度の結果をまとめると、本研究では、3次元的に音像を定位させる聴覚ディスプレイの新しい構成方法を提案し、聴覚実験を通して検討を行った結果、計算機合成による空間音響の生成が充分可能であることを示した。研究の初年度である本年度は、高機能な聴覚ディスプレイを実現する基礎となすために、以下に示すように、数値計算手法の基本部分の作成と確認を行った。・電磁界解析に用いられているFD-TD法の差分スキームを音場の方程式に対応して書き直し、時間領域差分法による音場計算用のプログラムを作成した。・球体による平面波の散乱を正準問題として解き、その厳密解との比較により計算の安定条件、吸収境界条件の与え方、励振方法などについて、適した条件を明らかにした。・単純化した回転楕円体頭部モデルによりHRIR(頭部インパルス応答)を計算し、人間の男声「もしもし」を音源としてヘッドホン提示用音声を作成した。これを被験者に提示し音像定位を測定した結果、水平方向の定位はほぼ理論どおりの結果が得られた。・本研究では、音声信号にディジタル信号処理を施すため、その音像定位への影響についても、心理物理実験により調べた。その結果、10kHz付近の成分が音像定位に重要であること、ディジタルフィルタの形式によって違いがあることなどを明らかにした。・音像定位に関連の深い波形の時間情報が与えるその他の聴覚属性としての、ピッチ感覚についても検討を行い、周波数情報と時間情報がそれぞれピッチの明瞭性に与える影響を心理物理実験的に調べた。以上の結果を踏まえ、時年度は計算モデルに要求される精密度のより詳細な検討、3次元音像定位測定装置の構築および実験、教育効果に関する検討を行い、本研究のまとめを行う予定である。
C型肝炎ウイルス非構造蛋白領域の分子生物学的解析によるC型慢性肝炎発症機構の解明

C求肝炎ウイルス(HCV)ゲノムRNAの構造はフラビウイルスに近似する。フラビウイルスでは,非構造領域のとくにNS3が蛋白分解酵素のコ-ド領域としてウイルス増殖に必要なRNA合成開始反応に作用することが知られている。そこで,HCVの複製桟構を明らかにする目的で,HCVのNS3の桟能解析を行った。1.PCR法によりHCVーDNA断片を得る目的で,ゲノムRNAの5'末端,NS3およびNS5について,それぞれ20merからなるオリゴヌクレオチドを作製し,Tthポリメラ-ゼによる遺伝子増幅反応を行った。その結果,各々の反応系で,C型肝炎患者血清から特異的にHCVゲノムによるDNA断片の増幅が証明できた。2.HCVのとくにNS3蛋白の桟能解析を行う目的で,増幅DNA断片の中でNS3に相当する領域についてクロ-ニングを行った。その結果,2個の最適なクロ-ンを採取できたので,これをT7プロモ-タ下流に組み込み,大腸菌での発現ベクタ-を作成した。フラビウイルスのNS3領域の桟能と比較する目的で,日本脳炎ウイルス(JEV)のNS3発現ベクタ-も作成した。このJEVーNS3とHCVーNS3を再構成する目的で,JEVーNS3発現ベクタ-の下流にHCVーNS3ベクタ-をつなぎ,両者の構造を有する4種の発現ベクタ-の作成に成功した。これによるキメラ蛋白の合成をさらに試みた。
通常食で自然肝発癌する非アルコール性脂肪肝炎モデルマウスにおける発癌の分子機構

本モデルマウスでは8週齢より脂肪合成とβ酸化が増強され、脂肪肝が生じた。スカベンジャーレセプターやカタラーゼの発現増強、IL-1やIL-8の発現も亢進し、肝内で炎症性細胞浸潤が生じた。エストロゲンの投与はこの変化を減弱させ、肝発癌をも抑制した。PPAR-αの持続的な高度の活性化に伴う酸化ストレスは肝発癌に重要な役割を果たすことから、この機序を介した抗発癌薬の開発の必要性が示された。近年、肥満人口が増加し、すでに健診受診者の1/3は脂肪肝を指摘されるようになった。このような症例の多くは、内蔵脂肪織への浸潤細胞から分泌されるTNF-αをはじめとする炎症性サイトカインに糖尿病予備軍となっている。このような炎症により惹起される酸化ストレスは高度の脂肪肝を伴う幹細胞に容易に障害を与え、慢性進行性肝障害がもたらされるものと考えられている。飲酒歴のない脂肪肝症例の半数はこのような肝障害を合併しており、その1割はNASHと呼ばれる特に肝硬変の進行し易い肝疾患に陥っている。NASHの2割は10年ほどの経過で肝硬変に移行し、肝細胞癌の温床となることから、今後10年で本邦の肝硬変は1.3倍に、肝細胞癌の1割がNASH由来となるのではと危惧されている。本研究では閉経モデルマウスであるArK0がインスリン抵抗性を獲得し、脂肪肝を経て、NASHを発症することに着目し、炎症性サイトカインであるTNF-αシグナルを遮断することにより肝病変の改善を試みた。このArK0・TNF-α-RK0マウスの食餌摂取量は野生型マウスと同等で、血清コレステロール値や中性脂肪値もほぼ同等であったが、血中レプチン値とインスリン値は異常高値を示し、空腹時高血糖を伴う強い耐糖能異常も観察され、高い肝発癌率を示した。レプチンは食欲中枢に作用し、食欲を抑制する作用を有するサイトカインであり、ob/obマウスのようにレプチンを欠失する動物では肥満と高度の脂肪肝が惹起される。カヘキシンと呼ばれ食欲抑制作用を持つ物質として見いだされたTNF-αシグナルを遮断することにより、高度のレプチンが誘発されたとの本年度の研究結果は、レプチンがTNF-αを介して食欲を制御する過程をエストロゲンが促進していることを示しており、男性や閉経後の女性においてエストロゲンが低値であることがレプチン抵抗性を惹起する因子として重要であることを示している。通常食で自然肝発癌するDouble knockout NASHモデルマウスを開発した。このマウスにまずストレプトゾトキシンを投与して、膵β細胞を破壊することによりインスリン分泌不全型糖尿病を誘発した。そして、ストレプトゾトキシンを投与しなかった自然肝発癌モデルマウスと比較することにより肝発癌が促進されるか、12か月齢において検討を行ったところ、ストレプトゾトキシンの投与により発癌率が1.6倍に増加することが明らかになった。そこで、この2種類の動物の肝非癌部を用いて、マイクロアレイ法により発癌に関連するとされる重要な遺伝子36種類、脂肪酸合成と異化に関与する遺伝子について、その発現状態を検討した。さらにRT-PCRとNorthern blotによる確認を追加した。その結果、ストレプトゾトキシンを投与した自然肝発癌モデルでは、非投与マウスに比してFASをはじめとする脂肪酸合成系、並びにPPAR-αをはじめとする脂肪酸β酸化系の酵素誘導が増強されていた。次いで、外因性エストロゲンの投与によりこのような遺伝子発現の偏倚是正が可能であるか検討したところ、脂肪酸の合成と異化の亢進はエストロゲンに良く反応して、肝臓における中性脂肪含量は低下した。そこで、外因性にエストロゲンを投与して自然肝発癌を抑制した際に偏倚是正が可能であった重要な遺伝子の発現について、エストロゲンアゴニストを投与した場合にも同様の効果が得られるか検討したところ、この方法にても同様の遺伝子発現の偏倚是正が可能であるとの成績が確認された。しかし、この系ではエストロゲンによるIL-6の過剰発現抑制効果は観察されなかったため、この系における肝発癌へのIL-6の関与は大きくないと考えられた。自然肝発癌モデルマウスはエストロゲンを欠失することから肥満をきたし、脂肪肝を自然発症する。また、TNF-α関連遺伝子改変に伴い肝臓からのVLDLの分泌が抑制されている。このため、高度の脂肪肝が惹起され、慢性肝炎を経て肝発癌をきたす。この自然肝発癌モデルマウスにストレプトゾトキシンを単回腹腔内投与し、膵β細胞障害を惹起して糖尿病を誘発した後、経時的に肝臓を検索し肝発癌率軽減の有無を検討したところ、発癌率は28%軽減された。その機序についてはマイクロアレイ解析とNorthern blotで以下の事実が明らかとなった。

ストレプトゾトキシンの投与を受けたマウスではインスリンの分泌が低下するために、肝臓で糖新生と脂肪酸の合成が高まる。他方、高血糖状態が遷延するために、尿糖として糖は失われ、高度肥満を維持することができなかった。また、ストレプトゾトキシンの投与を受けたマウスではインスリンの分泌が低下するために、肥満に伴って生じていた過剰のインスリンによるMTTPの発現抑制が解除された。MTTPはapolipoprotein Bにトリグリセライドを添加しVLDLとして放出する機能を有することから、その抑制の解除は肝臓からのVLDLの放出をもたらし、脂肪酸の合成は亢進しているにもかかわらず、肝への脂肪の沈着は著明に軽減された。外因性にエストロゲンを投与しても、MTTPの発現抑制が解除され肝への脂肪の沈着は著明に軽減され、その作用はER-αを介することが示された。しかし、エストロゲンによるIL-6の発現抑制効果を証明することはできなかったことから、この自然発癌モデルでは肝発癌におけるIL-6の関与は強くないことも示唆された。