hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然の地形が持つ幾何的特性を生かした地形モデルの表現と標本化

数値標高データを用いた地形解析を研究期間全体での大テーマとし,2018年度は大別して,1.谷や尾根の検出と効率的なデータ縮約方法,2.等高線・同値線データが与えられたときの体積の計算方法,について主に検討した。1.については,古典的な線形近似を利用した最急降下(および上昇)法をベースに,曲線の粗密を調整しながら領域全体の等高線・降下線の密度を平準化する方法について検討した。これは非線形版Contour Based Network(CBN)作成に向けての重要な第一ステップとして位置づけられる。試作の結果,古典的な線形のCBNと比べて,局所的な構造の再現性は向上したが,初期点の取り方や中間点の補完の仕方によって見え方がかなり変わることが判明した。今後詳細を検討すべき新たなテーマの一つである。2.については,等高線の平面座標と制御点における一階微分との組で与えられた座標データを元に,閉曲面の体積の近似値を求める方法を検討した。古典的な輪切り型の近似的な数値積分の方法を元に,制御点における勾配も考慮した体積推定のための近似式を導出した。近似精度により,高さ方向の刻み幅の13次の多項式で記述されるが,逆問題への適用,すなわち体積を与えて高さを推定することも可能である。解析解との比較が可能な,単純な曲面構造を持つ立体で数値実験を行った範囲では,次数を高めることが必ずしも精度向上につながらないことが明らかになった。研究実績の概要で述べた2の項目のうち,1.についてはおおむね順調に進捗しており,2019年度も引き続き検討していく。2.については,実施年度を特に指定していなかったものを前倒しで実施したが,手法自体は新しいものの,当初期待したような計算精度が得られないことが分かった。手法の再検討・改良を含め,引き続き検討してゆく。上記2点の現況をもとに総合的に判断し,全体の進捗はおおむね順調であると判断する。技術的内容については,非線形版Contour basednetworkの完成に向けて,2018年度に検討した線形近似に基づく最急降下(および上昇)線の検討結果を応用・発展させ,曲面近似を用いたコーディング方法について主に検討する。特に降下・上昇方向を加味した曲率の理論式を導出し,局所的な楕円体近似を行い,制御点数の削減を目指す。実施体制については,研究分担者および国外の研究協力者との密な連携を継続する。数値実験の一部,特にパラメータや対象地域を変えての実験などは,大学院生などの研究協力者に依頼し,研究にスピード感を持たせる。年度内2回参加した国際会議のうち,1回が東南アジア(タイ)での開催となり,旅費の支出が当初よりも抑制できたため。
キャンパスネットワークの情報コンテンツ保護と著作権制御に関する研究

1.キャンパスネットワーク上のコンテンツの著作権制御グラフの同型判定の零知識相互証明を用いたオンライン検証型電子透かしシステムを提案した。電子透かしシステムを透かし情報の生成法と埋め込み法に分割して扱い、それぞれに必要な条件を考察する。そして、透かし情報の生成法としてグラフ同型問題の零知識相互証明を応用した電子透かし情報の生成法を提案した。その他、Peer to peerによるコンテンツ配布の著作権制御、誤り訂正符号を用いた電子透かし、画像インプランテーションの対策法、キャンパスネットワーク上のコンテンツのセキュリティ、埋め込みビット量と視覚的劣化を考慮した電子透かしについて提案を行った。2.キャンパスネットワークのファイアウォール最適化パケットフィルタリングの最適化手法の開発を行った。遺伝的アルゴリズムを用い、ルールの平均マッチング回数が最小になるような最適化とルールの冗長性を排除しルール数が最小になるような最適化を行った。さらに分散ファイアウォールの構築を提案し、複数のファイアウォール間でマッチング回数あるいはルール数が最小になるような最適化を行った。3.キャンパスネットワークのプライバシー保護として、IPv6ベースの匿名通信を実現した。RFC3041のIPv6のネットワーク内の匿名性を拡張することによりルータを越えたエンドツーエンドの匿名性を確保する匿名通信方式を構築した。また、この匿名通信路を前提とした電子マネーシステムの提案を行った。4.関係データモデルに基づくアクセス権の一貫性を提案した。リモートホスト上でのアクセス権の一貫性を検査するシステムの前段階として,UNIX File Systemにおけるファイルのアクセス権についての関係データベースを構築し,これに関係データ演算を適用してアクセス権設定の矛盾を検出する.その他、不正な情報フローを防ぐための強制アクセス制御の一方式について提案した。1.ファイアウォールのルールチェーンの最適化キャンパスネットワークにおけるファイアウォールの最適な設計手法を提案するために、その要素技術となるパケットフィルタリングのルールチェーンの最適化について検討を行った。最適化の目的としては処理速度の最適化とメモリ使用量の最適化が考えられるが、それぞれについてパケットフィルタリングのモデル化を行い、最適化の手法を提案した。さらにキャンパスネットワークでは部署ごとにセキュリティポリシがことなるため分散されたファイアウォールが必要不可欠となる。そこで分散されたパケットフィルタリングにおける量適なフィルタリングについて検討を行なった。2.Peer to peerによるコンテンツ配布の著作権制御今後コンテンツ流通の主要な形態になるピアツーピアの通信において、現状の問題点を検討した。従来のサーバクライアントモデルによる著作権の制御が困難なため、ゲートウェイを利用した著作権制御の手法を提案した。3.誤り訂正符号を用いた電子透かし従来の人間の感覚的な冗長性を利用した電子透かしとは異なる、誤り訂正符号の情報理論的冗長性を応用した電子透かしの手法を提案した。4.画像インプランテーションの対策法画像のインプランテーションを利用したWarezなどの著作権に抵触する違法なコンテンツやソフトウェア配布に対処するために、本来の画像の配布には影響しないで、違法なコンテンツを除去する手法を提案した。1.分散ファイアウォールの構築ファイアウォールにおけるアクティブスタンバイ方式による負荷分散手法を提案した。ファイアウォールと連携して動作するハニーポットとIDSを構築しファイアウォールのみでは防ぐことの困難な対外サーバへの攻撃を防止する手法を提案した。また、開放型分散ファイアウォールと閉鎖型分散ファイアウォールの2方式について検討を行い、安全性と利便性の観点からその有用性を実験により比較検討した。分散ファイアウォールにおけるファイアウォールの階層化について検討を行った。管理を組織の境界に設置するMaster Firewallで一元化して行う。建物あるいはフロア毎などの物理的なエリア毎にSlave Firewallを設置する。Slave Firewallは階層構造をとることができる。2.キャンパスネットワークのプライバシー保護プライバシーを保護するための基本的な手法に情報伝達の通信経路や発信元、宛先の情報を保護する匿名通信がある。RFC3041ではIPv6のネットワーク内の匿名性を拡張することによりルータを越えたエンドツーエンドの匿名性を確保する匿名通信方式を構築した。

3.キャンパスネットワーク上のコンテンツのセキュリティキャンパスネットワーク上のWWWコンテンツにおける著作権など法的あるいは倫理的に反することのないように監査するモデルを提案した。大規模な組織ではコンテンツは階層構造をなしている。そこでコンテンツ管理の権限の委譲と責任体制を分割する手法を構築した。1.IPv6ベースの匿名通信の実現キャンパスネットワーク内でのプライバシー保護を必要とする通信のためにIPv6上で送信者と受信者のIPアドレスおよび通信の経路を秘密にする匿名通信方式の開発と実装を行った。特にサーバのクライアントに対する匿名性、および双方向の匿名性について実装を行った。ネットワーク内ではRFC3041に基づく通信を行いルータ間ではマルチキャストによる通信を用いて匿名性を実現した。また、この匿名通信路を前提とした電子マネーシステムの提案を行った。2.パケットフィルタリングの最適化手法の開発ファイアウォールにおけるパケットフィルタリングにおいては複雑なルールの記述を効率の効率化が不可欠となるため以下のような項目の最適化を行った。遺伝的アルゴリズムを用い、ルールの平均マッチング回数が最小になるような最適化とルールの冗長性を排除しルール数が最小になるような最適化を行った。さらに分散ファイアウォールにおいて複数のファイアウォール間でマッチング回数あるいはルール数が最小になるような最適化を行った。3.埋め込みビット量と視覚的劣化を考慮した電子透かし著作権制御の手法として、署名情報を画像の低周波成分から高周波成分まで分散させることによって,主に低周波成分の変化による画像の視覚的劣化を抑制するために、ペクトラム拡散を用い,埋め込みビットを十分に確保した手法を提案した。
アドレノメデュリンの炎症性腸疾患治療薬としての実用化へ向けた基盤研究

アドレノメデュリン(AM)は様々な生理作用を有する生理活性ペプチドであり、炎症性腸疾患モデル動物にも治療効果を示す事が明らかとなっている。今回我々は、非盲検前向き予備試験として、炎症性腸疾患(IBD)患者に対しAM静注(1日8時間、14日間)を行い、安全性および臨床的有効性に関し検討した。その結果、AM投与2週間後、臨床症状の有意な改善と大腸潰瘍の粘膜修復を認めた。また、AM投与にて炎症性サイトカインの低下を認めた。また、明らかな有害事象は認めなかった。AMはIBD患者に対しても治療効果を示した。【背景】潰瘍性大腸炎に対するアドレノメデュリン(AM)療法の有効性に関し検討を進めている。【方法】[主要評価項目]DAIスコア(24年度参照)。[副次評価項目]AM血中濃度、炎症性サイトカイン、CRP測定。血行動態の解析。【結果】9症例(11回)、年齢:58.9±10.1歳(37ー70歳)、性別:男性4名・女性5名[評価]9例中1例中止。2Wの改善率66.7%、12Wの寛解率66.7%。[DAI] AM投与直前:9.4±1.7、2週後4.5±2.2、12週後2.0±2.0(mean±SD)。[内視鏡所見]9例中6例(66.7%)で炎症改善傾向が得られた。著効例では瘢痕化した。[血中AM濃度(mature AM、fmol/ml)]AM投与直前2.02±0.68、8h 3.93±1.63、24h(投与終了16h)1.67±0.47[血圧、心拍数]軽度の血圧低下と反応性の心拍数上昇を認めたが、フラツキなどの自覚症状なし。[有害事象]1例に38度台の発熱が認められたが、CVカテーテル長期留置後であり、カテーテル抜去後速やかに解熱し、AM療法継続後も再燃を認めなかった。初期脱落例はAM投与開始時重症であり、AM開始後も増悪傾向に歯止めがかからず投与3日目に効果なしと判断し試験中止とした。有害事象と言うよりは「無効例」と考えられた。【総括】前年度に引き続き、UCに対するAM療法の有効性が示された。また、今年度は血液データ解析を行い、本試験における用量において血中AM濃度が約2.5倍に有意に上昇する事と同時に、血行動態への影響はごく軽度であり、忍容性にも問題がない事が明らかとなった。AMは生理活性ペプチドであり安全性が高く、抗炎症作用に加え、血管新生、血流改善という既存の治療とは異なる機序を有しており、新規治療薬としての開発研究を続ける意義は高いと思われた。【背景】アドレノメデュリン(AM)は組織虚血障害により誘導され、強力な血管拡張作用を有する生理活性ペプチドである。AMは心血管保護作用の他、血管新生作用、抗炎症作用、抗菌作用などの生理機能を有し、炎症性腸疾患モデル動物に対し腸炎改善効果を有する。我々は当院倫理委員会承認の下、潰瘍性大腸炎(UC)患者に対するAM持続静注療法(臨床研究)を開始した。【方法】[対象]難治性UC(ステロイド抵抗性、依存性)で、かつ免疫調整剤・生物学的製剤の使用が不適当な症例。[投与法]AM 1.5 pmol/kg/min、8時間/日、14日間。[主要評価項目]Disease activity index (DAI)。改善:30%以上かつ3ポイント以上減少、寛解:2以下かつすべてのサブスコアが1以下。【結果】[背景]症例:8症例(10回)、年齢中央値:61歳(37ー68歳)、性別:男性4名・女性4名、病型:全大腸型4名、左側結腸型4名、入院時重症度:重症4名・中等度4名、AM療法直前の重症度:重症2名、中等症6名。[評価]8例中1例途中脱落。AM療法2週目の改善率62.5%、12週目の寛解率62.5%。脱落例を除くAM投与直前DAI: 8.9±1.3、AM療法2週後DAI 4.7±2.3、12週後DAI 1.0±1.2。[内視鏡所見]8例中6例で炎症改善傾向が得られ、潰瘍の縮小瘢痕化が認められた。著効例では広範囲潰瘍病変は網目状に瘢痕化した。[有害事象]軽度の血圧低下と心拍数上昇以外の明らかな有害事象は認めなかった。【総括】UCに対するAM療法は有効と考えられた。

AMは生理活性ペプチドであり安全性が高く、抗炎症作用に加え、血管新生、血流改善という既存の治療とは異なる機序を有しており、新規治療薬として発展しうる。【背景】我々は潰瘍性大腸炎(UC)に対するアドレノメデュリン(AM)療法の臨床研究を進めている。これまでに活動性UC患者9例を対象にAM持続静注療法を行い、67%の患者に有効性を認めた(平成25年度報告)。今年度は、副次評価項目の検討として血漿AM濃度、Biomarkerの変化について解析した。【方法】[対象]活動期難治性UC、[方法]AM 1.5 pmol/kg/min、8h/日、14日間反復投与、[副次評価項目]1血漿AM濃度、2血液Biomarker【結論】活動性UCに対するAM持続静注により、血漿mAM濃度は約2倍に上昇し、炎症性サイトカインであるIL-6およびTNFαの有意な低下を認めた。これらのサイトカイン変化は基礎研究(炎症性腸疾患モデル動物に対するAM投与実験)で観察された結果と同様であった。消化器内科本研究の目的は、1)炎症性腸疾患患者におけるAMの病態生理学的意義、2)炎症性腸疾患患者に対するAM投与とその臨床効果の検討、3)AM投与患者における腸管粘膜(粘膜修復)の病理組織学的検討であるが、まず1)に関しては、AM投与前後におけるAM血中濃度の測定を行った。本試験参加患者以外の炎症性腸疾患患者におけるAM測定を広く進めていく予定であったが倫理申請が遅れ、血液採取が進まなかった。2)に関して、症例が若干集積されたが、近年、生物学的製剤や免疫抑制剤が相次いで保険適応となった事から、難治例に対し治療の選択肢が向上し、本試験への参加希望者が激減している。先進医療や医師主導治験の申請を進め、複数の施設で試験が進められるよう画策中である。本研究の目的は、1)炎症性腸疾患患者におけるAMの病態生理学的意義、2)炎症性腸疾患患者に対するAM投与とその臨床効果の検討、3)AM投与患者における腸管粘膜(粘膜修復)の病理組織学的検討であるが、まず1)に関しては、当研究室において血漿アドレノメデュリンの測定体系が向上し、AM投与前後におけるAM血中濃度の測定が進んでいる。また、本臨床試験(アドレノメデュリン持続静注試験)参加患者はもちろんの事、通常の治療目的に入院した炎症性腸疾患患者のアドレノメデュリンや他のバイオマーカーに関し広く検討が可能となったため、炎症性腸疾患のみならず、消化管領域疾患患者におけるAM測定を広く進めている。2)に関して、少数づつではあるが症例が集積されており、更なる集患のため今後は治験や先進医療への移行を検討している。1、企業との産学連携のもと、治験への移行を画策中である。2、企業との連携が実現できない場合は、医師主導治験、先進医療への申請を検討する。3、論文化を進め、申請への手掛かりとする。4、これらの体系を整えた後、他大学との共同研究を進める(現在、いくつかの大学との協議が進み、協力の意向を頂いている)。2、企業との連携が実現できない場合は、先進医療への申請を検討する。3、これらの体系を整えた後、他大学との共同研究を進める(現在、いくつかの大学との協議が進み、協力の意向を頂いている)。本試験の症例が若干集積されましたが、近年、生物学的製剤(レミケード、ヒュミラ)や免疫抑制剤(タクロリムス)が相次いで潰瘍性大腸炎に保険適応となり普及した事から、難治例に対する治療選択肢が増え、本試験への参加希望者が急激に減少しました。今年度は血液サンプルの解析を中心に研究を進めました。
高密度磁気記録再生に用いる超格子薄膜ヘッド材料に関する研究

超格子薄膜の一例として、初年度FeとBiとの超格子薄膜、次年度として、アモスファスCo79Zr10Mo9Ni2超格子多層膜を作成した。Fe-Bi積層膜の場合は、一単位の膜厚が10A°以下の場合には超格子性は確認できずFe膜上のBiは島状構造となるのが判った。Co-Zr系非晶質薄膜とSiO2膜との場合には超格子性が確認された。Co-Zr系非晶質薄膜の場合には、磁気的不均質性を評価する一つの試みとして、咋年度製作した動的微分磁化率計測装置を用いた実験を行ない、1.長波長の異方性分散項であるスキュー、又、微視的な異方性分散項である磁化リップル項、及び巨視的な異方性磁界、Hk、の膜厚及び積層数依存性2.多層化、及び磁場冷却処理に伴う上記諸量の変化過程を詳細に調べた。又、単層及び超格子多層膜各々について、約10MHzまでの実効透磁率、μeffを計測し、磁気的不均質性を表わす上記1の物理量とμeffとの対応関係について、詳細に検討した。その結果以下の事が明らかとなった。1 Co-Zr系非晶質積層膜において、Hk及び短波長の異方性分散の低減は、一層の厚みが0.2μm(積層数10層)において最も顕著となる。2積層膜における磁場中冷却処理は、スキューの減少に大きく寄与する。しかしながら、微視的な磁気的不均質性の改善には到らない。3 1MHz以下での低周波域における実効透磁率の大きさは、低いHk値の場合には長波長の異方性分散の大小に、比較的高いHk値の場合は、ほぼHk値により決定される。一方、高周波域(10MHz)におけるμeffの大小は、微視的な異方性分散の大小により決定されれる。従って、10MHz以上の高周波域においては、良好な軟磁気特性を導出させるためには、微視的な異方性分散量を低減させる事が重要である。
2 次元時間領域テラヘルツ分光法の開拓

古典的振動子に対する2次元時間領域テラヘルツ分光の信号の表式化をおこない,様々な系に対して,2次および3次の非線形光学過程それぞれについて,時間領域および周波数領域のスペクトルを計算した。高精度テラヘルツ分光測定装置を用いてタンパク質の線形なテラヘルツ分光測定をおこない,おもにその水和に関して幅広い情報を得た。高温超伝導体からのテラヘルツ波発生の機構解明のために,3角形状の発生素子結晶を作製し,それにより広帯域の周波数可変性を実現した。2次元時間領域テラヘルツ分光法の開拓にむけて,以下の3点の研究をおこない,それぞれ十分な成果を得た。前年度の成果として,古典的振動子に対する2次元分光時間領域テラヘルツ分光の信号の表式と,均一分布の単一モード系に対する時間領域信号の計算をおこなった。この結果をもとにして,不均一広がりを持つ単一モード系,非線形に結合した2モード系のそれぞれに対して,2次および3次の非線形光学過程それぞれについて,非調和性による非線形性と非線形分極による非線形の2つの場合に対して,時間領域およびそれを2次元フーリエ変換して得られる周波数領域のスペクトルを,さまざまな値のパラメータに対して計算し,一覧表を作成した。これにより,対象とする系の様々な性質が,2次元スペクトルに,どのように表れるのかが,一目で理解できるようになった。2次元分光のデータは一般に非常に複雑であり,そこから有用な情報を得ることは容易ではないことが多いが,このようなデータベースを用意しておくことで,解析が容易にできるようになる。2次元テラヘルツ分光の対象として重要であるタンパク質の線形なテラヘルツ分光測定をおこない,おもにその水和に関して幅広い情報を得た。タンパク質の生体中での機能や,タンパク質に対する様々な操作はおもに水中でおこなわれ,その機能や性質の発現にはタンパク分子周囲の水分子の振舞いが深くかかわっているが,テラヘルツ分光はその超高速ダイナミクスについて,最も直接的に情報を得ることのできる実験手法である。高精度テラヘルツ分光測定装置の開発を行い,それにより,タンパク質分子の水和分子数や,イオンなどによるその変化を観測することに初めて成功した。2次元非線形テラヘルツ時間領域分光の一連のシミュレーション計算をおこなった。計算モデルは,すでに論文で報告した古典的振動子に基づくものであり,非線形性は,非調和性と非線形結合の2種類である。前論文では単純な1モード系の場合について,時間領域の計算のみをおこなったが,今年度は,これをi)不均一広がりを持つ1モード系とii)非線形モード間結合を持つ2モード系とに拡張し,それらの場合の表式を求め,それらの数値計算をおこなうとともに,時間領域のデータのみならず,それを2次元フーリエ変換することにより周波数領域の振幅および実部のデータも計算した。以上により,2次の非線形によるものと,3次の非線形性によるポンププローブ的信号およびフォトンエコー的信号の合わせて3種類のタイプの信号について,非線形性が上記の2種類,系の種類が均一1モード系,不均一1モード系2モード系の3種類それぞれについて,時間領域の信号と,周波数領域の振幅および実部の信号の3種類のデータを計算した。すなわち3 x 2 x 3 x 3 = 54種類のデータのシミュレーションをおこない,古典的振動子模型に基づく2次元非線形テラヘルツ時間領域分光信号のカタログを作成することができた。得られた時間領域および周波数領域の2次元データは,それぞれ特徴的なものであり,2次元非線形テラヘルツ時間領域分光により,これらの系の特徴が正確に取得できることが明らかになった。研究の目的として理論と実験の両面を挙げた。このうち理論については,予定を上回る成果が上げられた。実験については,準備段階である。これらを総合して,全体としての達成度はおおむね順調と判断した。本年度に得られた計算結果について,論文にまとめて発表する。2次元分光の重要なターゲットであるタンパク質の詳細なテラヘルツ分光測定をおこなう。タンパク質は,生体の機能を担う重要な物質であり,その分子が生体内でどのような仕組みで機能しているのかについては,あらゆる手段で研究し理解することが必要である。テラヘルツ分光を用いると,水溶液におけるタンパク分子を取り巻く水分子のダイナミクスについて詳しく調べることができるし,また,タンパク質の機能と関わる3次構造に依存する低周波数振動モードの詳しい情報がわかる。それらのモードは一般にほとんど構造のない形状のスペクトルを有しているが,2次元分光によってその中に埋もれている一つ一つの振動モードのスペクトルを取り出すことができると期待されている。本研究では,そのような目的のために必要な分光データを集める。今年度当初の計画として,旅費および人件費に相当の経費を計上していたが,テラヘルツ分光実験の準備段階としてシミュレーション計算に重点を置き,それに対する物品購入に充てることで研究を実施した。

次年度使用額として計上している分については,次年度研究費と合わせて,テラヘルツ分光実験に必要な実験試料,光学素子等の購入に充てる。このほか,最終年度であるので,得られた成果について,学会発表,論文発表をおこなうための旅費等に使用する計画である。
超高強度・超短パルスレーザー光の追圧縮と短波長発生に関する研究

本研究では、Nd:ガラス及びチタンサファイアレーザーシステムを対象として、KDP、BBO、CLBO及びKBBF非線形光学結晶によるピコ秒高強度レーザー光の追圧縮とフェムト秒領域の超短パルスレーザー光の短波長化に関する研究を行った。本年度では、KDP、BBO、CLBO及びKBBF結晶の屈折率の波長依存性を利用し、和周波数混合(Sum-Frequency Mixing:SFM)における周波数混合パルス光の圧縮条件を探した。特に、非線形波動方程式を用いて、SFM過程に発生したパルス光の時間波形とエネルギーの変換効率を計算し、レーザー光の波長と入射基本波の強度、結晶の厚さ等のパラメターの最適化方法を確立した。具体的に、下記のような知見が得られた。1、空間効果を含んだ多次元非線形波動方程式を用い、二次及び三次非線形光学効果のレーザー光の空間モードに与える影響を明確した。2、時間遅延を用いた非平行タイプIの第2高調波発生という方式を第2高調波におけるパルスの追圧縮にのみならず、波長可変パルス圧縮、基本波及び第3高調波発生における圧縮にも応用できることを証明した。3、最近再び注目されているKDP結晶を用いた超短パルスレーザー光の第2高調波発生についても検討した。その結果、KDP結晶の非線形光学常数が小さいが、郡速度不整合と分散も小さいので、入射基本波強度を増やせば、超短パルスにも利用できることを証明した。非線形光学結晶におけるパルス追圧縮を実現するために、第2高調波の群速度を二つの入射基本波の群速度の平均値にしなければならない。また、群速度が速い入射基本波に適当な時間遅延を導入する必要もある。これらの条件を満たすのは超短パルスレーザー光の追圧縮において最も重要な課題として挙げられる。1053nmのピコ秒Nd:glassレーザーを用いる場合、共線のタイプIIKDP結晶がパルス追圧縮の条件を自動的に満たすため、ピコ秒からサブピコ秒へのパルス圧縮が簡単に実現できた。また、入射基本波のパルス波面を進行波に変換することによって、KDP以外の結晶においてもパルスの追圧縮が可能となった。これらの研究をふまえ、我々は、非共線の第2高調波発生による超短パルスレーザー光の追圧縮という新しい方式を提案する。この方式では、従来の共線の配置と異なり、プリズムのような分散素子で進行波に変換された基本波が非線形光学結晶に斜入射し、発生した第2高調波が入射基本波のパルス波面と垂直で出射する。基本波の入射方向を調整することによって第2高調波方向における群速度を変化させることができる。入射基本波に適当な時間遅延を与えると、第2高調波におけるパルスの追圧縮が可能である。この方式がKDP結晶だけでなく、BBOやCLBO結晶にも適用し、1053nm以外のレーザーにも利用できる。また、ピコ秒からサブピコ秒へ、サブピコ秒から数十フェムト秒へのパルス圧縮も期待できる。本研究では、提案した方式の基本原理及び理論モデルを始め、市販されているTW級の800nm/100fs Tl:Sapphireレーザーに対して、非共線のタイプICLBO結晶におけるパルス追圧縮に関する数値計算を行う。その結果、CLBO結晶の位相整合角52.6°、結晶の厚さ0.45cm、時間遅延250fs、入射光強度50GW/cm_2、二つの基本波の入射角度がそれぞれ4.29,10.76°のとき、パルス幅23fs、エネルギーの変換効率70%の第2高調波を発生することが可能である。また、入射光強度、遅延時間、群速度分散等のパルス追圧縮に与える影響も検討する。
遺伝情報の恒常性維持におけるChk2キナーゼの機能及び悪性リンパ腫瘍との関連解析

癌抑制遺伝子産物Chk2はDNA損傷時に活性化し、細胞周期チェックポイント機構において重要な役割を担う核内キナーゼである。Chk2はp53やBRCA1など様々な基質をリン酸化し、G2/Mチェックポイント制御だけでなく、アポトーシス・生存といった細胞運命決定に関わるが、その分子機構は未だ不明な点が多い。Chk2の分子基盤を解明するため共役分子を検索した結果、Wip1を同定した。Wip1は核内ホスファターゼであり、DNA損傷時にp53依存的に発現誘導されることが報告されている。また、乳癌などの癌細胞において発現増幅が知られていることから、癌遺伝子産物である可能性が示唆される。今回我々は、Chk2とWip1が核内に共局在し、細胞内において会合することを確認した。Chk2はDNA損傷時にATMなどの分子によって68番目のスレオニンがリン酸化され、そのリン酸化がChk2の活性化に必須であることが知られているが、Wip1はChk2の68番目のスレオニンをin vitroにおいて直接脱リン酸化し、293T細胞にChk2とWip1を共に発現させるとChk2のリン酸化が抑制されることから、細胞内においてもChk2がWip1によって直接脱リン酸化される可能性が高いことを見出した。さらにWip1によって脱リン酸化されたChk2はキナーゼ活性が減弱し、RNAiによるWip1の蛋白発現抑制実験により、Chk2の68番目のスレオニンのリン酸化の持続とキナーゼ活性の持続が確認された。本研究より、DNA損傷時に活性化したChk2のWip1による負のフィードバック機構が存在する可能性が示唆された。Chk2は癌抑制遺伝子産物として知られる核内蛋白質キナーゼで遺伝情報維持に関わる多機能分子であるが、その分子的基盤は未だ明らかではない。Chk2の多機能性の分子的基盤を解明する目的でyeast two-hybrid法を用いて共役分子を検索した結果、核内に局在する蛋白質ホスファターゼであるWip1を同定した。Wip1は細胞がUVなどによりDNA損傷を受けた時p53依存的に発現が誘導されることが知られており、細胞の癌化や細胞周期チェックポイント機構に関わっていることが示唆されるが、その機能的関与については不明であった。また、Wip1はある種の癌細胞において遺伝子増幅の結果、発現が増強していることから癌遺伝子産物として報告されている。今回我々は核内においてChk2とWip1が共局在し会合することを確認した。さらに放射線照射などのDNA損傷時にChk2がリン酸化を受ける部位はいくつか知られているが、その中でもChk2の上流のATMキナーゼにより直接リン酸化されChk2自身の活性化に必須な68番目のスレオニンのリン酸化がWip1により直接脱リン酸化されることを見出した。またWip1により脱リン酸化されたChk2のキナーゼ活性が低下することや、RNAi法を行いWip1の発現を抑制した細胞では、γ線照射後Chk2の68番目のスレオニンのリン酸化が持続し、Chk2の基質であるp53の20番目のセリンのリン酸化の増強とp53蛋白量の安定化が確認された。これらの結果から、DNA損傷時にリン酸化され活性化されたChk2にWip1が会合し脱リン酸化することにより、Chk2に対し負のフィードバック制御機構として作用していることが示唆される。
新規環境進入におけるゲノムとエピゲノム機構

本研究の目的は,新規環境進出における遺伝的同化の有無を,ゲノミクスとエピジェネティクスの手法を用いて検証することである.遺伝的同化は,集団が経験する低い適応度が可塑性で対処された後に,適応進化が追随する現象を指す.遺伝的同化は新規環境進出における表現型可塑性の役割を解明する上で重要な現象とされる.本研究ではDNAメチル化の環境間での可塑的応答に着目し,それとゲノム上の自然選択の履歴を対応させて分析することで,遺伝的同化の有無について検証する.海域から新規環境である淡水域に繰り返し進入した魚類のイトヨを材料に,淡水適応に関連した遺伝的同化が起きた候補となるゲノム領域を探索する.本年度では以下の研究内容を実施した.(1)全ゲノム解析による集団動態の推定と自然選択の検出複数のイトヨ淡水集団を対象に,全ゲノム解析を行った.まずデモグラフィ解析を行ったところ,日本のイトヨ集団は回遊集団と遺伝子流動を経験していない,もしくはその量が非常に少ないことが示された.淡水化年代は集団ごとに異なる傾向があった.また自然選択の検出も行った.選択的一掃の検出を試みたところ,集団毎に多数の自然選択の痕跡を発見した.(2)異なる塩分環境におけるメチル化パターンの違いと遺伝的同化の候補領域推定飼育実験を実施し,3つの淡水集団と1つの回遊集団で,異なる塩分環境で飼育し,異なるメチル化パターンが導入されたと期待されるサンプルを得た.現在バイサルファイトシーケンスを実施し,メチル化パターンのデータを取得中である.(3)メチル化の着脱を制御するゲノム領域の推定QTLマッピングに用いる家系を作成した.当初の予定通り,3つの淡水集団のそれぞれを回遊集団と掛け合わせ,F1を作出した.今年度に計画していた内容を概ね当初の予定通り遂行できたから.全ゲノム解析については,概ね終了し,今後は論文化に向けて解析の精度を上げていく.飼育実験もほぼ予定通り終了し,当初から解析予定だった4集団について,高塩分区と低塩分区のサンプルを得ることができた.次年度に行う予定だったバイサルファイトシーケンスの一部を先んじて今年度に行うことができた.QTLマッピングについてもF1を無事得ることができた.当初の計画通りに進める予定である.次年度は,(1)については,論文化に向けて解析精度を向上させる.(2)については,残りの淡水集団についてバイサルファイトシーケンスを行う.得られたデータの解析を行い,回遊型では塩分環境間でメチル化パターンが異なるが,淡水型ではメチル化パターンが変化しない領域を探索する.(3)についてはF1を交配させてF2を得て,飼育を継続する.本研究の目的は,新規環境進出における遺伝的同化の有無を,ゲノミクスとエピジェネティクスの手法を用いて検証することである.遺伝的同化は,集団が経験する低い適応度が可塑性で対処された後に,適応進化が追随する現象を指す.遺伝的同化は新規環境進出における表現型可塑性の役割を解明する上で重要な現象とされる.本研究ではDNAメチル化の環境間での可塑的応答に着目し,それとゲノム上の自然選択の履歴を対応させて分析することで,遺伝的同化の有無について検証する.海域から新規環境である淡水域に繰り返し進入した魚類のイトヨを材料に,淡水適応に関連した遺伝的同化が起きた候補となるゲノム領域を探索する.本年度では以下の研究内容を実施した.(1)全ゲノム解析による集団動態の推定と自然選択の検出複数のイトヨ淡水集団を対象に,全ゲノム解析を行った.まずデモグラフィ解析を行ったところ,日本のイトヨ集団は回遊集団と遺伝子流動を経験していない,もしくはその量が非常に少ないことが示された.淡水化年代は集団ごとに異なる傾向があった.また自然選択の検出も行った.選択的一掃の検出を試みたところ,集団毎に多数の自然選択の痕跡を発見した.(2)異なる塩分環境におけるメチル化パターンの違いと遺伝的同化の候補領域推定飼育実験を実施し,3つの淡水集団と1つの回遊集団で,異なる塩分環境で飼育し,異なるメチル化パターンが導入されたと期待されるサンプルを得た.現在バイサルファイトシーケンスを実施し,メチル化パターンのデータを取得中である.(3)メチル化の着脱を制御するゲノム領域の推定QTLマッピングに用いる家系を作成した.当初の予定通り,3つの淡水集団のそれぞれを回遊集団と掛け合わせ,F1を作出した.今年度に計画していた内容を概ね当初の予定通り遂行できたから.全ゲノム解析については,概ね終了し,今後は論文化に向けて解析の精度を上げていく.飼育実験もほぼ予定通り終了し,当初から解析予定だった4集団について,高塩分区と低塩分区のサンプルを得ることができた.次年度に行う予定だったバイサルファイトシーケンスの一部を先んじて今年度に行うことができた.QTLマッピングについてもF1を無事得ることができた.当初の計画通りに進める予定である.次年度は,(1)については,論文化に向けて解析精度を向上させる.(2)については,残りの淡水集団についてバイサルファイトシーケンスを行う.得られたデータの解析を行い,回遊型では塩分環境間でメチル化パターンが異なるが,淡水型ではメチル化パターンが変化しない領域を探索する.(3)についてはF1を交配させてF2を得て,飼育を継続する.当初を計画していた解析用コンピューターの購入を取り止めたため.繰り越した助成金は,次世代シーケンス費とライブラリ調整費として使用する予定である.
職業性ストレスモデルに基づく職場環境改善によるストレス軽減介入研究

本研究は,市中の急性期病院(600床)と電子機器工場において,職業性ストレス理論に基づいた労働者参加型職場環境改善によるメンタルヘルスと行動への影響を検討した。病院では介入群7病棟(166名)と対照群7病棟(140名)に,電子機器工場では,製造ラインを介入群6部署(47名)と対照群6部署(50名)に無作為に割り付けた。職場環境改善活動を現場で推進するファシリテータをトレーニングし,労働者自身が問題解決にあたる体制作りが企図された。介入群の労働者はファシリテータの補助を受け,自身の職場のストレス調査結果を基に,職場に即した改善のアクションプランを作成して実行した。約1年間の介入期間中に多くの職場環境改善がなされ,報告会を通して良好事例が介入群問で共有された。病院における介入部署では,対照群に比較して看護師の離職が少ない傾向が観察されたが(それぞれ,14.5%,20.0%),統計学的有意差はなかった。電子機器工場では,労働者の精神的不健康(GHQ得点)が対照群において増悪していたが(p=.047),介入群において変化はなかった。仕事のパフォーマンス指標は対照群で低下(p=.040),介入群において増加しており,反復測定による1元配置分散分析では,仕事のパフォーマンスの変化に群と時間間で有意な交互作用が見られた(p=.048)。参加型職場環境改善活動に対する受け入れは良好で,活動を有意義とする評価が得られた反面,時間的負担と改善活動初期におけるスタッフ・他部署の協力の取り付けが活動の障害として指摘された。研究方法論上は,短い追跡期間,指標の妥当性,比較対照が少ないことおよび労働者の部署間異動や同一職場内における対照設定による割付の制限,解析対象者の脱落等が限界として挙がった。以上の介入の阻害要因および方法論上の限界を克服することにより,より明確な介入効果が期待されると思われた。職業性ストレスモデルに基づく職場環境改善によるストレス軽減介入研究の対象事業場を選定し、ヒアリングによるニーズの把握、職業性ストレスモデルを用いた基礎調査を行った。多数の事業場から研究参加希望があり、当初計画より研究対象を広げ調査内容を拡充することとした。電機部品製造業(800人規模)、食品工場(2000人規模)、精密機器製造(250人規模)、繊維化学研究所(180人規模)、総合病院(1000人規模)の人事・総務・保健担当スタッフから職場の状況についてヒアリングを行い、対象の背景情報の収集とストレスに関連するニーズについてアセスメントを行った。一事業場ではメンタルヘルス活動事業に対する職員のニーズ調査が行われた。コミュニケーションの問題、従業員のモチベーションの低下、早期離職などが職業性ストレスに関連する問題として浮かび上がり、職場環境改善をメンタルヘルス活動のひとつとして取り入れていく必要性が確認された。電機部品製造業828名を対象とした基礎的な調査を行った。要求度-コントロールモデルから求められる高要求度プラス低コントロール状態、努力-報酬不均衡モデルで評価される努力-報酬不均衡状態、上司および同僚からの低サポートは、いずれもGHQ尺度によって測定される精神的不健康状態と強い関連を有しており(p<,001)、対象事業場において職業性ストレスモデルで評価されるストレス要因にアプローチすることは合理的と思われた。各事業場において、介入の単位、効果指標の策定などについて検討を行うとともに、介入計画を安全衛生計画に盛り込みメンタルヘルスに関する職場環境改善を事業場全体で行っていくことの理解を得た。指標として改善活動に対する従業員の受け止め方といった質的な項目も盛り込むこととした。

介入研究全般の手続きについて岡山大学倫理委員会の承認を受けた。職場環境改善によるストレス軽減介入研究の対象事業場として、昨年度ヒアリングによるニーズの把握を行った事業場のうち電機部品製造業(800人規模)、精密機器製造(250人規模)、繊維化学研究所(180人規模)、総合病院(1000人規模)の人事・総務・保健担当スタッフを対象として職場環境改善の推進役であるファシリテータ養成を目的としたワークショップを行った(2005年5月)。うち2事業場(電機部品製造業および総合病院)において事業場内の部署を無作為に割り付けた介入研究の実施に同意が得られた。このうち総合病院ではまず、ファシリテータ養成を目的としたプレグループワーク(2005年9月)を開催し、引き続いて介入前のストレス状況調査(2005年11月)を施行した。病棟看護師を介入対象と定め、病棟を無作為に介入群とコントロール群に割付後、介入群においてストレス調査結果の説明、職場環境改善のための改善項目のリストアップとこれに基づく改善活動計画を立案するためのグループワークが行われた(2005年12月)。2006年1月に、職場環境改善活動経過報告会を行い、改善活動に関わる問題点を整理し、研究者および職場環境改善の専門家である研究協力者が改善活動に資するアドバイスを行った。また、職場環境改善シンポジウムへの参加を通じ(2006年1月)、ファシリテータの教育に努めた。介入前調査に回答した介入群(6部署167人)、コントロール群(7部署127人)のベースラインデータを比較した。性、年齢、教育歴、職歴、労働時間、疾病休業日数に差はなかったが、交替勤務者の割合が介入群の回答者で多かった(それぞれ82%,69%)。また、上司によるサポートが介入群で高レベルであった(p<.001)ほかは仕事のストレス要因は両群で差はなかった。CES-Dによって測定される抑うつ症状の有症率は両群とも50%を超える高頻度であったが、頻度差はなかった。概ね無作為割付は妥当に行われたと考えられた。引き続き改善活動を支援し活動開始後1年までを目安として介入の評価をする予定である。研究I電子部品の製造業ラインを介入群6部署(47名)と対照群6部署(50名)に無作為に割り付けた。人事総務担当者に職場環境改善活動について研修を行った(2005年5月)のち,介入群の労働者に仕事のストレスと職場環境改善活動の意義についての研修が行った(2005年11.月)。自らの職場のストレス調査結果(2005年7月)等を使用したグループワーク1で抽出された改善項目を基に改善活動が行われた。2006年4月と8月,改善活動成果の確認とポジティブフィードバックを旨とする活動報告会が行われた。2006年8月の効果評価までの期間中,GHQ得点は対照群において増加していたが(p=.047),介入群において変化はなかった。仕事のパフォーマンス指標は対照群で悪化していた(p=.040)。介入群において得点は増加していたが統計的有意でなかった。反復測定による1元配置分散分析では,ジョブ・パフォーマンスの変化において群と時間との有意な交互作用が見られた(p=.048)。
日本における政府の所得再分配をめぐる比較政治分析

この研究の目的は、日本の高度成長期以来の租税政策をめぐる政治分析を通じ、日本における所得税減税をはじめとする租税政策の変化とその要因を明らかにし、日本の再分配政策の特徴を捉えることにある。1970年代半ばから1980年代半ばにかけての時期には、それまで続けられてきた所得税減税が抑制されるとともに毎年度増税が行われ、減税額を増税額が上回ることが多かった。この増税の推進主体は大蔵省だったといえるが、政治的イニシアティブのもとで増税は行われないという一般的理解に反して、支出拡大を優先する自民党政権は増税を容認していたことを示すことができた。次に、1980年代後半以降には租税政策が転換し、所得税・法人税とも一貫して減税されるようになったことについて、それをもたらした要因について分析した。その結果、無党派層の増大のもとでの所得税減税要求、グローバリゼーションなどの経済環境変化の中での大企業による法人税減税要求に対し、自民党政権が減税をせまられたという解釈を提示することができた。この議論は、現在の財政赤字の原因を歳出面の政策や経済的要因だけに求めるのではなく、歳入面の政治的要因に着目する必要性を指摘することにもなる。さらにこの議論を応用すると、政府と有権者、政府と企業の関係の希薄化というのは、OECD諸国における所得税・法人税減税の潮流を説明する重要な要因ではないかと考えられる。これらの日本における租税政策の政治分析から、福祉だけでなく財政もまた、かつては企業の負担に大きく依存していたこと、そして現在は減税を迫られ新たな負担を求めることもきわめて困難な状況に陥り、政府による再分配政策が機能しなくなっているという日本の特徴を捉えるとができた。
DV被害者支援のためのシェルターとステップハウスの空間とシステムに関する研究

今回の研究では日本の実態とこの分野では先進して対策がとられている台湾ならびにデンマークでの調査を実施した。その結果以下のことがわかった。1.わが国での調査...(1)公的シェルターでは、近年、とくに2000年以降になって、改築や新築が進み、約半数が行われ、筆者らの3年前と比較すると、空間的には雑居は減り、個室化は進んでいる。(29こどもをつれて一時保護を求める人も多くなり、なんらかの形で、こどもの遊び場を工夫しているシェルターが増えてきている。(3)スタッフの人々には、空間への配慮の必要性を感ずる人々が前回よりも増え、対応に柔軟性がでてきたが、公的シェルターは、あくまで、旧来の施設としての側面が強く、住宅的側面は少ない、管理的色彩がまだ濃いと言わざるを得ない。2.台湾での調査...(1)高雄市においては、ソーシャルワーカーを中心として関係諸機関の連携ネットワークによって、ワンストップサービスとなっていること。特にDVセンターの中に警察官が配置されており、機敏な対応をとっていること。(2)シェルターの運営は民間団体に任せ、財政面で100%支援している。3.デンマークでの調査...(1)政策策定と財政面の責任は政府と県が持ち、シェルターの運営はそれをいち早く立ち上げた民間団体に任せるという役割分担が確立し、相互に強い信頼関係にもとづくパートナーシップが確立している。(2)施設の空間的配置や家具をはじめ、様々な備品類、日々の生活の過ごし方、職員と入居者との関係、これらすべてが、その基本姿勢を反映したもので、「監視」や「管理」と無縁な開放的で優しく穏やかな空気に包まれたものであった。シェルターは2箇所を除き、その住所は公開されている。本年度の研究としては、当初の計画どおり台湾を対象にした現地調査と本研究の最終目的であるわが国におけるDV被害者支援のためのシェルターとステップハウスのあり方に関する提案をまとめていく上では、重要な情報である北欧の調査を実施したことである。まず、北欧のデンマークを2006年10月に訪問し、全国DVシェルター連合のLOKKと代表的な3箇所のシェルターへの訪問ヒアリング、社会省男女平等局DV担当課長にヒアリング・資料収集をおこなった。その結果次のことがわかった。(1)政策策定と財政面の責任は政府と県が持ち、シェルターの運営はそれをいち早く立ち上げた民間団体に任せるという役割分担が確立し、相互に強い信頼関係にもとつくパートナーシップが確立しているということ。(2)シェルターを中心とするDV被害者支援のあり方が、「個の自立」、「自己決定」を基本に据えた非常に開放的でフレキシブルなものであることである。施設の空間的配置や家具をはじめ、様々な備品類、日々の生活の過ごし方、職員と入居者との関係、これらすべてが、その基本姿勢を反映したもので、「監視」や「管理」と無縁な開放的で優しく穏やかな空気に包まれたものであった。ついで、台湾には日台協会の強力な支援もあって、2007年3月に台北市,高雄市のDVセンター2箇所とDVシェルター3ヶ所の訪問とシェルター運営関係者へのヒアリング3ヶ所、DV被害者支援に取り組む民間組織2箇所を訪問いヒアリングを行った。その結果、(1)D高雄市においては、ソーシャルワーカーを中心として関係諸機関の連携ネットワークによって、ワンストップサービスとなっていること。(2)高雄市においても、台北市においても、シェルターの運営は民間団体に任せ、財政面で100%支援している。(3)高雄市での被害者はまず、親族、友人をたより、シェルター入所希望はそれほど多くはない。

都市部の台北市では、地方の出身者や移住した女性たちには、シェルターが求められているなどのことがわかった。本年度の研究としては、当初の計画どおり、DV施行後6年を経過したわが国におけるシェルター空間の実態調査を行った。あわせて、最終的な提案をするための情報として重要な先進事例として昨年度行ったデンマークでの補足調査も実施した。わが国でのシェルター空間としては、公的部門では、全国の婦人相談所43箇所、民間部門ではシェルター33箇所を対象にアンケート調査とヒアリング調査を2007年7月から2008年1月にかけて行った。アンケートの回収数は公的部門35箇所(回収率81.4%)、民間部門11箇所(回収率33.3%)である。その結果、以下のことがわかった。(1)婦人相談所においては、前回2003年実施した調査よりも個室化やバリアフリー化が進んでいる。特に、DV防止法後に新築・改築された施設は、トイレや居室のインテリア、プレイルームの設置など、空間改善が進んできている。他方、DV被害者や支援者への殺傷事件が起こったことで、防犯面での対策が強化され、同施設内にある相談部門を訪ねる相談者がアクセスしにくくなったという新たな課題も生じてきた。(2)民間シェルターにおいては、前回調査と変わらず、個室化が図られ、アットホームな環境を維持するための工夫がなされていたが、最大の問題は、依然として財政面での脆弱さにあった。このため、この3年間の間に財政上の理由で閉鎖されたシェルターや近いうちに辞めねばならなくなることでの不安を語るシェルターもあった。なお、民間シェルターと行政とのパートナーシップが成功した例としては鳥取県でのケースがあった。デンマークでの補足調査は、2007年9月に代表的なシェルター4箇所のヒアリング調査を行った。ここでは、シェルター立ち上げた民間の活動やノウハウを行政が貴重な地域資源として評価し、財政的支援がなされ、シェルター空間は多様な共用スペースを確保していることがわかった。
運動時のエネルギー代謝調節における骨格筋AMPキナーゼの意義に関する研究

運動による骨格筋5'AMP-activated protein kinase (AMPK)活性化はエネルギー代謝調節に関与することが示唆されている。AMPKは構成サブユニットによって活性化条件が異なることが報告されているが、生理作用の違いは明らかでない。本研究の目的はAMPKのアイソフォームを区別した上での活性調節機構・生理作用を明らかにすることである。具体的にはラット骨格筋にプラスミド局所注射法によってAMPK触媒サブユニット(αサブユニット)あるいはその変異体を導入し、後天的に骨格筋AMPK活性を亢進あるいは抑制し、筋収縮時のエネルギー代謝調節をどのように変化させるかを検討する。AMPKα2活性を選択的に増強させた筋、AMPKα1活性を選択的に増強させた筋、AMPK活性を抑制した筋の作成をFujii Nらの方法(Am J Physiol Cell Physiol. 2004 Jul;287(1):C200-8)に準じ、前脛骨筋にプラスミドを局所注入した後電気穿孔法を行い、目的のαサブユニットの安定した発現が得られるよう検討した。また、電気生理学的手段を用いてαサブユニットをアイソフォーム別に活性化させる条件を検討し、これを用いエネルギー状態の低下を認めない程度の筋収縮(低強度筋収縮)はAMPKα1を活性化するがAMPKα2を活性化しないことを明らかにした。この結果は、「運動強度の増加に伴ってまずAMPKα2が活性化され、強度が上がるとAMPKα1も活性化される、つまりα2からα1の順に活性化される」と考えられてきた従来の順序と逆である。このような「逆転」をきたす理由として、我々は、骨格筋を生体から解剖・単離した直後にはAMPKα1が顕著に活性化されており、クレブス緩衝液中でインキュベートすることで低下し安定化することを見出した。運動による骨格筋5'AMP-activated protein kinase(AMPK)活性化はエネルギー代謝調節に関与することが示唆されている。AMPKα2活性を選択的に増強させた筋、AMPKα1活性を選択的に増強させた筋、AMPK活性を抑制した筋の作成をFujii Nらの方法(Am J Physiol Cell Physiol.2004 Jul;287(1):C200-8)に準じ、前脛骨筋にプラスミドを局所注入した後電気穿孔法を行い、目的のαサブユニットの安定した発現が得られるよう検討した。また、薬理的手段を用いてαサブユニットをアイソフォーム別に活性化させる条件を検討し、これを用いてAMPKα2は細胞内のエネルギー状態の低下に伴って活性化を受けること、AMPKα1はエネルギー状態のみならず、細胞内に惹起される酸化ストレスに応答して活性化を受けること、酸化ストレスによるAMPKα1の活性化の生理作用としてインスリン非依存性糖輸送促進に関与している可能性を明らかにした。
家兎胎仔による新しい先天性股関節脱臼実験モデルを用いた整復治療後の股関節発育

【1】家兎に子宮内胎仔操作法を用い、人の先天性股関節脱臼に近似した実験的股関節脱臼を60羽作製した。【2】このうち15羽は生後4日目に従手整復し、整復後の股関節発育の状態を整復後1週目から24週目までレントゲン学的・肉眼的・組織学的に観察し、正常群・脱臼放置群(日本整形外科学会雑誌第64巻958ー975,1990)と比較検討した。結果は従手整復群の股関節求心性に個体差があり、整復後の寛骨臼発育の程度にも差がみられたが、脱臼放置群と比較して顕著な寛骨臼発育の改善が認められた。即ちレ線学的には、脱臼放置群に観察された生後4日目から生後3週にかけての二次的な臼蓋角の急速な増大所見は従手整復群では観察されず、従手整復群の臼蓋角の推移は正常群のそれに近似していた。また肉眼的には、寛骨臼の縦径・横径と深さの発育のうち、とりわけ深さの発育において脱臼放置群と比較して、従手整復群の改善が顕著であった。即ち、正常群に見られる生後1週目から6週にかけての深さの急速な増大所見が従手整復群でも観察され、かつ、生後6週以降は緩徐な深さの増大が生後12週まで継続した。さらに組織学的には、臼蓋骨端軟骨が生後8週目の早期に関節軟骨組織像に変化する、脱臼放置群に特徴的な所見は従手整復群においては観察されず、臼蓋骨端軟骨は生後12週まで温存されていた。この様に脱臼股を生後早期に征服し良好な股関節求心位が獲得出来れば整復後は正常に近い臼蓋骨端軟骨の発育が期待できることを示唆するいくつかの所見が得られた。【3】生後8日目に手術操作により脱臼を征服した12羽と生後2週目に同様の手術操作により脱臼を整復した16羽を作製した。現在、これら股関節求心位の獲得時期の異なった2群間の臼蓋骨端軟骨の正常化の程度の差を比較し、先天性股関節脱臼をどの時期にどの程度まで征服すれば股関節の発育の正常化が達成されるのかという問題を検討している。出産した実験家兎は、約1ヵ月間特殊飼育箱で親家兎と一緒に飼育されるが、この特殊飼育箱を置くスペ-スが4個分しかなく、現在は一月に4羽の割合で実験を行っている。また平成元年度科学研究費補助金の交付決定が例年より遅れ、7月4日に交付決定の通知を受けた。これにより現在までに実験を行い得た家兎総数は未だ16羽であり、全体の1/4の数である。具体的には、股関節脱臼の整復操作のうちの第1群、徒手整復群(子宮内胎仔操作法により作製した脱臼に対して、生後4日目から毎日4日間、徒手的に膝関節を屈曲位に矯正し股関節の徒手的整復を行う。)が終了し、これから、レントゲン学的、肉眼的、組織学的観察を行う状況にある。なお、現在の一月に4羽の割合、実験進行でも、当初の研究計画を平成2年度までに終了させることは充分可能である。

現在、これら股関節求心位の獲得時期の異なった2群間の臼蓋骨端軟骨の正常化の程度の差を比較し、先天性股関節脱臼をどの時期にどの程度まで征服すれば股関節の発育の正常化が達成されるのかという問題を検討している。