hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナビゲーションガイド下経頭蓋磁気刺激の気分障害への治療応用と治療反応性の予測因子

目的:薬物治療抵抗性の気分障害に対する反復性経頭蓋磁気刺激法(rTMS)の安全性、有効性と治療反応性を検討する。神経画像を用いてrTMS前後での脳形態の変化を調べる。方法:単極性及び双極性のうつ病を対象としてrTMSを計10セッション施行。刺激頻度は20Hz又は1Hzで、刺激強度は安静時運動閾値の90-100%、週の総パルス数は5000とした。頭部MRIと超音波によるナビゲーションを用いて前頭前野背外側面(DLPFC)を刺激した。結果:被験者51名(平均年齢:48.2歳、男36名、女15名)の中でrTMS開始前のハミルトンうつ病評価尺度(HAM-D)は12.9±4.6点で、rTMS終了後は8.0±5.1点であり、有意な改善を認めた(Z=5.88,p<0.0001)。治療前後で50%以上の改善を認めた群は41.2%で、25%以上50%未満の部分改善群は29.4%で、25%未満の非改善群は29.4%であった。前頭葉機能の改善も認められた(言語流暢性:Z=2.62,n=40,p=0.009)。重篤な有害事象は認められなかったが、33.3%において一過性に軽度中等度の頭皮痛を認めた。治療反応性の予測因子としては年齢や運動閾値に加えて臨床像との関連が推測された。rTMS前後の脳形態変化は刺激部位である左DLPFC(t37=5.53,p<0.0001)を中心として前帯状回などにおいても灰白質体積の増加が認められた。さらには刺激部位を中心として両側DLPFCにおいて拡散係数の低下を認めた(t20=8.12,p<0.0001)。改善群と非改善群を比較した場合に、改善群において左DLPFCの体積増加と拡散係数低下が認められた。結論:非盲検デザインではあるが、ナビゲーションガイド下rTMSの安全性と有効性が示唆された。rTMS後の灰白質の体積増加や拡散係数低下はrTMSによる神経可塑性変化を示唆する所見であり、抗うつ効果発現との関連が示唆された。目的:薬物治療抵抗性の気分障害に対する反復性経頭蓋磁気刺激法(rTMS)の安全性と有効性を検討する。高解像度MRIを用いて、rTMS前後での脳形態の変化を調べる。方法:単極性及び双極性のうつ病を対象として、rTMSを計10セッション施行。頭部MRIと超音波によるナビゲーションを用いて前頭前野背外側面を刺激した。有効性の検討はハミルトンうつ病評価尺度(HAM-D)などを用いた。結果:被験者19名(平均年齢:47.9±13.7、男12名、女7名)の中でrTMS開始前の平均のHAM-Dは13.2±5.4点であった。rTMS終了後のHAM-D平均値は7.4±5.2点で、治療前後で50%以上の改善を認めた群は52.6%で、25%以上50%未満の部分改善群は26。3%で、25%未満の非改善群は21.1%であった。抑うつ症状の変化だけでなく、前頭葉機能の改善も認められた。重篤な有害事象や精神症状の悪化は認められなかったが、42.1%において一過性に軽度中等度の頭皮痛を認めた。rTMS前後の脳形態変化においては、刺激部位である左半球の前頭前野背外側面(ta=12.44,p<0.0001)を中心として左半球の海馬(t_5=6.06,p=0.001)などにおいても灰白質体積の増加が認められた。結論:サンプル数は未だ十分でないがrTMSの安全性と有効性が示唆された。rTMS後の灰白質体積の増加はrTMSによる神経可塑性変化を示唆する所見であり、抗うつ効果発現との関連が示唆された。

治療前後で50%以上の改善を認めた群は41.2%で、25%以上50%未満の部分改善群は29.4%で、25%未満の非改善群は29.4%であった。前頭葉機能の改善も認められた(言語流暢性:Z=2.62,n=40,p=0.009)。重篤な有害事象は認められなかったが、33.3%において一過性に軽度中等度の頭皮痛を認めた。治療反応性の予測因子としては年齢や運動閾値に加えて臨床像との関連が推測された。rTMS前後の脳形態変化は刺激部位である左DLPFC(t37=5.53,p<0.0001)を中心として前帯状回などにおいても灰白質体積の増加が認められた。さらには刺激部位を中心として両側DLPFCにおいて拡散係数の低下を認めた(t20=8.12,p<0.0001)。改善群と非改善群を比較した場合に、改善群において左DLPFCの体積増加と拡散係数低下が認められた。結論:非盲検デザインではあるが、ナビゲーションガイド下rTMSの安全性と有効性が示唆された。rTMS後の灰白質の体積増加や拡散係数低下はrTMSによる神経可塑性変化を示唆する所見であり、抗うつ効果発現との関連が示唆された。
世界恐慌期日本の国家構想と政治指導――浜口雄幸と永田鉄山を中心に――

4年間の研究において、まず、昭和恐慌期における浜口雄幸の国家構想とその政治指導を、当時の国際関係の展開、とりわけ中国・アメリカとの関係の展開や、内政・外交全般、さらには若槻礼次郎や幣原喜重郎、犬養毅、森格など周辺の政治家の動向とともに検討した。この時期、最も重要な問題は、金解禁後の恐慌下での経済政策、ロンドン海軍軍縮条約、および対中国政策であった。恐慌について浜口は、なお一般的な循環型のものだとみており、一定の不況対策は行いながらも、金本位制と緊縮財政を維持しようとしていた。ロンドン海軍軍縮条約問題は、その後の国論分裂の端緒となったとの見解がしばしばみられるが、実際には、海軍の軍縮反対派は海軍中枢から駆逐され、枢密院も事実上その政治的発言力を失うかたちとなり、議会政党による国政のコントロールが強化された面が強い。浜口内閣は、恐慌期においても、対米英協調と中国内政不干渉を外交政策の基本としており、浜口自身も、英米のみならず、中国国民政府とも協調が可能だとみていた。アメリカ・フーバー民主党政権、イギリス・マクドナルド労働党政権も、浜口内閣には基本的には協調姿勢をとっており、ロンドン海軍軍縮会議におけるアメリカの対応も、浜口内閣にたいして好意的なものであった。もちろん米英とも国内には様々な議論があり、日本にたいして強硬な主張も存在したが、大勢は政府の方向に同調していた。当時ほぼ中国全土を掌握していた国民政府も、公式には「革命外交」をかかげながらも、日本の軍事的介入を警戒し、その対日政策は実際にはきわめて慎重なもので、浜口内閣に好意的であった。満州事変前後からの国論の分裂といえるような状態は、軍縮条約問題とは別に陸軍部内の軋轢、そこでの永田鉄山を中心とする超国家主義グループの台頭から本格化するものである。永田の国家構想と政治行動の究明は、この過程を明らかにするうえで、有意義なものとなった。永田の構想は、総力戦段階認識から、次の大戦に備えて、国家総動員態勢構築への資源確保の観点から、満蒙のみならず北支までも日本のコントール下に置こうとするものであった。そしてそのための国家改造を考えていた。恐慌の深刻化のなかで、永田はその構想の実現に着手する。浜口雄幸について、すでに恐慌期以前まで研究を進めてきているので、その後の恐慌期の国家構想と政治指導にしぼって検討をおこなった。その結果、まず第一に、対中国政策において、その方針は、内政不干渉、友好親善の方向で恐慌期以前以後に関わりなくきわめて一貫しており、そのことは、浜口の構想の一貫性を示すと同時に、また時代の変化に照らせば、ある硬直性も感じられるものであることが判明した。第2に、世界恐慌が日本に波及し、昭和恐慌となってきた時点で、経済政策においては、浜口も、対応の必要性を強く感じ、さまざまな政策を模索するが、結局、当初の課題設定に制約されて、その方策が必ずしも有効なものとならなかったことが、明らかとなった。

第3に、にもかかわらず、当時の政界の中では、浜口に代わるような方向で、有効な恐慌政策を打ち出しえた政治家はなお存在しなかった。第4に、今日の時点からみても、当時の世界恐慌の状況に於いて、しかも日本の国内的な条件を念頭におくならば、どのような問題解決の方策があり得たのかきわめて難しい問題であることが痛感された。この点については、なおさらなる検討を要する。昭和恐慌期の浜口雄幸の国家構想と政治指導の概略の検討を終えるとともにと、永田鉄山の構想と政治行動についても本格的に検討に開始した。その結果、浜口について、第一に、対中国政策における、内政不干渉政策は、中国中央部の市場的価値の重視、日中の工業力格差への認識を背景とするもので、中国の工業化による市場拡大、そのための中国国内の秩序の安定化を第一義的に重視するものであることが明らかとなった。したがって国民党の満蒙を含めた中国統一を認めようとしたのであり、満蒙権益を相対化していく方向を可能とするものであった。第2に、浜口内閣の金解禁、産業合理化、財政緊縮政策も、その対中国政策と深く連動するものであることが明らかとなった。永田については、大正期から昭和初期にかけての、彼の総力戦体制論の全体像をほぼ描きえた。しかし、初期にはそれを政党政治下で考えていたのが、なぜ国家改造に転換していくのかがなお明らかでなく、その問題の解明が次年度よりの課題である。また満州事変前後にどのようにして、そのグループが軍中央を掌握していくのか、その具体的プロセスの把握が、もう一つの課題である。浜口内閣期の対英米関係は、ロンドン海軍条約の締結などによって、これまでいわれてきた以上に安定しており、また対中国関係もかなり良好なものとなっていたことが判明した。中国国民政府は、不平等条約の撤廃など国権回復を追求しようとしていたが、その対日政策は、日本の軍事的介入を招かないよう、きわめて慎重であった。したがって、両国政府間の関係は、満蒙問題や治外法権問題など種々の対立要因をはらみながらも、ある種の均衡状態にあったといえる。永田鉄山は、はやくから第一次大戦後の総力戦段階に対応しうる体制を整える必要があると考えていたが、昭和恐慌までは、その体制整備が政党内閣のもとでも可能だと見ていたようである。しかし昭和恐慌を契機に、国家改造の必要を痛感するようになり、政党政治否定へと向かっていくことが判明した。しかし、なぜ永田が政党政治に否定的になっていくのか、そのプロセスはまだ判然とせず、なお究明を続けていく必要がある。これまで、国家改造の考え方のルートは、北一輝や大川周明など、北の『国家改造法案』を起点とするものと、橋本欣五郎のトルコなどでのクーデター革命の経験がいわれてきたが、おそらくなお別の系統があったものと考えられる。4年間の研究において、まず、昭和恐慌期における浜口雄幸の国家構想とその政治指導を、当時の国際関係の展開、とりわけ中国・アメリカとの関係の展開や、内政・外交全般、さらには若槻礼次郎や幣原喜重郎、犬養毅、森格など周辺の政治家の動向とともに検討した。この時期、最も重要な問題は、金解禁後の恐慌下での経済政策、ロンドン海軍軍縮条約、および対中国政策であった。恐慌について浜口は、なお一般的な循環型のものだとみており、一定の不況対策は行いながらも、金本位制と緊縮財政を維持しようとしていた。ロンドン海軍軍縮条約問題は、その後の国論分裂の端緒となったとの見解がしばしばみられるが、実際には、海軍の軍縮反対派は海軍中枢から駆逐され、枢密院も事実上その政治的発言力を失うかたちとなり、議会政党による国政のコントロールが強化された面が強い。
学校評価の促進条件に関する開発的研究-外部セクターの在り方に着目して-

昨今の改革の流れを受け、父母や地域の信頼に応える学校づくりに向けた学校の自己責任の強化は、各学校が眼前に突きつけられた課題である。さらに、各自治体では、教員評価への積極的な取り組みや学校評議員制度の運用と絡んだ外部評価の導入といった試みも展開されている。そうした状況を踏まえ、本研究では学校自己評価を中心とした学校評価システムの構築に取り組んでいる先進的な自治体の実態を追う一方、外部評価の制度化を進めているイギリス、アメリカ、ドイツ、フランス、ニュージーランドといった諸外国における学校評価システムの分析を行い、教育行財政改革と学校評価システムの関係構造を明らかにするとともに、学校評価システムの開発促進に向けたいくつかの課題を示した。日本においては、学校評価は学校自己評価を中心としてそのシステム構築が図られているが、これまでの日本における学校評価史を振り返ってみても、さまざまな要因により、その定着が阻まれてきたことは明白である。それゆえ、昨今では学校評議員制度の展開と絡んで、外部評価を導入する試みも見られている。一方、諸外国に目を向けてみると、すでに外部機関による学校評価をシステム化している例は少なくない。しかしながら、それらを分析していくと、評価実施機関の中立性や独立性、評価者の専門性の確保、「異議申し立て」の保障、学校に対する支援体制の整備等がシステム構築に向けた課題となっていることがわかった。これらの課題をさらに詳細に分析していくことは、日本における学校評価システムの開発促進に示唆的である。本年度は、日本の実態把握とともに、諸外国とりわけオーストラリア、ニュージーランド、イギリス、ドイツ、そしてさらにオランダの動向についての資料収集や基礎的な分析・検討を行ってきた。日本については、特に教育センターが基準開発に取り組んだ静岡県、知事発案のもとで教育委員会が学校評価への取り組みを推進している三重県、従来から市立教育研究所が中心となって地域全体として取り組んでいる大津市を事例的に調査し、資料収集と整理に努めてきた。そうした整理と考察が、初年度である本年度の研究展開である。加えて、先に取り組んでいた「学校評価に関する実証的研究」(代表;牧昌見:平成8年度10年度文部省科学研究費補助金基盤研究(A)(2);課題番号08401010)によって得た質問紙調査結果のクロス分析にも取り組んできた。いまだ研究過程であるため、明示的に研究成果としての結論を示すべき段階ではない。すでに提起してきたように、これまでの学校評価研究が「学校の自己評価」を基本原則として、その自己評価に資する基準や方法の開発・提示に意を注いできたのに対して、われわれの研究では「外部セクター方式」に着目している。それは、日本の閉塞状況を突破する上で、外部セクター方式が有効であると考えられるからである。そこで、日本における外部セクター方式事例の発掘と整理を進めつつ、先進的な諸外国の動向をもとに、日本への導入可能性について検討を重ねているのが、本研究の現在の状況である。なお、本年度の研究を通じて新たに加わった視点は、学校参加、選択、評価を一連のものとして構造的に捉えようとする点である。本年度は、昨年度の基礎的な分析・検討を踏まえ、日本の実態把握と、諸外国の動向調査をより進展させることができた。日本の実態把握については、学校評価の実施について、その内容や課題について明らかにすべく調査を行った。調査は、都道府県教育委員会、政令指定都市教育委員会および中核市教育委員会のそれぞれの事務局を対象に悉皆調査により行った。教育オンブズマンパーソンやモニター制度、保護者や子どもによる授業評価、学校評議員制度など、これらの実施状況の動向を探るとともに、学校評価基準の開発や学校評価に関する手引き書の刊行など、学校の自己評価システムをサポートする体制についてもその実施状況を調査した。また、知事発案のもとで教育委員会が学校評価への取り組みを推進している三重県の動向など国内の事例調査に関しても、昨年度に引き続き、その資料収集と整理に努めてきた。諸外国の動向に関しては、昨年度に引き続きイギリスやニュージーランドなどについて、資料収集や基礎的な分析・検討を進めるとともに、加えて本年度は、米国のチャータースクール評価、フランスの学校評価の実態や動向についても研究を進めることができた。

また、先に取り組んできた「学校評価に関する実証的研究」(代表;牧昌見:平成8年度10年度文部省科学研究費補助金基盤研究(A)(2);課題番号08401010)によって得た質問紙調査結果を用いてクロス分析(都道府県別、普通学級数別、学校組織文化スコア別)を行った。2年目を終え、注目すべき実証的な分析結果や事例の実態・動向の内実が明らかとなってきたが、まだ進めるべき分析や資料調査が課題として数多く残されている。今後も、分析調査、国内外の動向調査を継続させ、課題を明らかにするよう努めたい。本年度は、これまでの分析・検討をふまえつつ、この間、急速に進展している日本の実態と、特にイギリス、ドイツ、ニュージーランドを中心に諸外国の動向分析を行った。日本の実態については、福岡県、三重県、品川区を中心にその動向を子細に追跡し、特徴と問題点の整理を行った。また、その他の都道府県についても、学校や教育委員会の関係者に対してインタビュー調査を重ね、実態把握に努めてきた。また、諸外国については、イギリスにおける外部評価(学校視察)やドイツ各州での取り組み事例の分析、さらにニュージーランドにおける学校外部評価と学校自己評価との関連や学校支援システムのあり方の分析を中心に、その他、昨年度に引き続き、アメリカ(チャータースクール評価)やフランスの学校自己評価動向についての分析を重ねてきている。そして、本年度は、こうした知見をもとに、日本、イギリス(イングランド)、ニュージーランドの3カ国比較をニュー・パブリック・マネジメントの観点から試みた。こうした分析・検討の成果は、三重県はもとより、福岡県、高知県、埼玉県、品川区、神奈川県、広島県における学校評価マニュアルや実施要項、検討ブランなどに活かされてきている。こうした地方に留まらず、昨今の各地からの照会に応え、研究報告書の送付や直接的な指導・助言を通じて成果の普及に努めてきている。そのことがまた、本研究の特質の一つでもある、アクション・リサーチ的な性格を明確にしてきている。最終年度を迎え、今後は、これまでの知見をもとに各国比較を行うことを主課題として、当初の研究目的を達成することにしたい。ただし、今日なお、日本においても急速な展開を示している学校評価の状況からして、教員評価問題や学校裁量予算の増額・導入に伴う事業評価など、新たに組み入れるべきことも少なくないため、引き続き、国内外の動向追跡も併せて行っていきたい。昨今の改革の流れを受け、父母や地域の信頼に応える学校づくりに向けた学校の自己責任の強化は、各学校が眼前に突きつけられた課題である。さらに、各自治体では、教員評価への積極的な取り組みや学校評議員制度の導用と絡んだ外部評価の導入といった試みも展開されている。
テンソルデータの階数問題とテンソル多変量解析の展開

統計学におけるテンソルとは高次元配列データのことであり,行列データの拡張概念である。テンソルを最も基本的な階数1のテンソルの和にあらわすときの最小の長さをそのテンソルの階数という.さらに特定の階数を持つテンソルの集合が正の測度をもつとき典型階数と呼ばれる。本研究は(m,n,p)型の3-テンソルの典型階数について研究を行い、絶対正則テンソル,絶対列充足階数テンソル、正則な双線形写像,行列式イデアルなどの概念と結び付けて、典型階数が複数存在するか単一に存在するかの問題に対する解答を部分的に与えた。また、行列型正規分布の平均の片側検定に対する相似検定の研究も併せて行い構成した。平成25年度にはテンソルの階数問題とテンソル正規分布の検定(特に片側検定)について研究を進めた。まず、テンソルの階数問題では、mxnx(m-1)n型のテンソルについて、「mがフルビッツ・ラドン数ro(n)以下の場合には典型階数が2つある」が、今年度の研究で、その逆命題「mがro(n)より大きい場合について一つの典型階数(m-1)nしか持たない」ことを示した。また、2x2...x2型のテンソルの階数についても研究を進め、若干の命題を得た。テンソルの正規分布の検定問題では、岩佐氏との共同研究で、その基礎段階である行列変数の正規分布についての片側検定問題について、二つの共分散パラメータのうち、一方の共分散パラメータが未知で他方の共分散パラメータが既知の場合に相似検定を提案し、相似性を示した。さらに、片側検定の検出力計算のための準備としてのパラメータ制約のあるホロノミック勾配法についても研究を進め、アルゴリズムを提案し、簡単な例について動作確認を行った。(1)2x..x2(n冪)テンソルの最小の典型階数について、良く知られた下限について、正値領域の次元の対数変換による評価に基づく解釈を与えた。ヤコビアン法による最小の典型階数の計算法を小さなnに対して与えた。(2)mxnxp, (ただし、(m-1)(n-1)+1<=p<mn)のテンソルが複数の典型階数を持つ必要十分条件をnon-singular bilinear mapの存在と結びつけて考察した。(ただし、得られた命題の証明の最終の詰めを行っている段階である)。(3)正規分布の片側検定の理論において行列正規分布においては1.Σ未知、Ψ既知の場合のシミュレーションによる検証2.Σ、Ψ共に未知の場合への拡張を考察し3.テンソル型への足固めを行った。本研究ではテンソルの階数,主としてテンソルの典型階数について考察した.前年度までの研究で,サイズ(m,n,p),3=<m=<n,3-テンソルの典型階数について, p=(m-1)nの場合に,m=<r(n)のとき2つの典型階数p,p+1を持ち, m>r(n)のとき唯一の典型階数pを持つことを示していた.ここでr(n)はHurwitz-Radon関数である.また,いくつかの(m,n,p)の組に対して絶対列充足階数テンソルの概念を用いて複数の典型階数を持つことを示していた.平成27年度では(m-1)(n-1)+2=<p=<(m-1)nの場合への拡張を考察し,次の結果を得た. (1) m,n>=3,(m-1)(n-1)+2=<p=<mnの場合RmxRnから(mn-p)次元ユークリッド空間R(mn-p)への正則な双線形写像が存在することが複数の典型階数をもつ必要十分条件である.(2) m,n>=3, k>=2, (m-1)(n-1)+k=pのときに典型階数を完全に決定した. (3) m,n >=3, (m-1)(n-1)+1=pの場合に対して複数の典型階数の存在する条件を与えた.また行列-テンソルの正規分布の平均の片側検定についても岩佐氏との共同研究で考察した.27年度は,(4)行列正規分布の平均Mについて片側検定問題H:AMB=0 vs K: AMB >=0に対して、分散行列(ΣとΨのクロネッカー積)のΣ未知, Ψ未知の場合にsimilar検定を導いた.これは前年度のΣ未知, Ψ既知の場合の拡張を与えたものである.さらに,(5)最終年度のまとめとなるテンソル(高次元配列)データ解析の理論と応用の2冊の書籍を出版した.統計学におけるテンソルとは高次元配列データのことであり,行列データの拡張概念である。テンソルの典型階数についてそ研究成果が2本の査読付き論文が海外の雑誌に掲載された(前年度投稿済み)。統計学科和文誌への2014年度投稿論文が2015年4月に掲載された。

国際会議IMSAPRM2014において階数問題と正規分布の片側検定について口頭発表を各1件行った。韓国での国際会議で1件講演を行った。東大での国際会議で1件講演を行った。その他、シンポジューム、数学会などで講演を重ねている。典型階数が複数か否かを決める重要な問題についても議論を最終的に詰めている段階である。また、Springerより出版予定のテンソル関係の応用、理論の各一冊の本を現在執筆中である。数理統計学典型階数の個数についての研究で典型階数が複数か否かを決める重要な問題について議論を整理し最終成果へと導きたい。さらに、問題を拡張子、整数テンソルの階数問題、有限体でのテンソルの階数問題へ発展させたい。行列正規分布、テンソル正規分布の片側検定問題ではアルゴリズムまで完成させ、査読付き論文として完成させたい。また、Springerより出版予定のテンソル関係の応用、理論の各一冊の本を予定通り出版する。2015 IMS-China International Conference on Statistics and Probabilityにて行列・テンソル正規分布の片側検定について成果を講演する。ISI2015(ブラジル)において絶対正則テンソルの1変数関数の正値性による探索法について講演する。テンソルの階数問題については、H25年度に行った分担者との共同研究の成果を著名な国際誌に投稿し、H26年4月段階で既に受理が決定している。さらに、2編の論文をいずれも国際雑誌に投稿中である。また、現在、それらを発展させた最新の研究テーマを扱った内容で、分担者と共同で論文を執筆中である。また、これらに関連する話題での国際会議での発表も3件行っている。順調に成果を出しているといえる。また、テンソル正規分布の検定問題では、国際会議で発表するとともに、そのProceedingsに論文として査読付きで掲載した。ただし、行列変数の正規分布に関する話題であり、現在テンソルへの拡張を研究中である。また、制約のある場合のホロノミック勾配法のアルゴリズムを提案し、将来、テンソル正規分布の片側検定に応用すアイデアを持って準備を行っている。よって、全体として見ても概ね順調に研究計画を遂行していると判断する。研究課題は(1)テンソル正規分布に基づく多変量解析の構築と(2)テンソルの階数問題の解明であるが、それぞれの課題について一定の成果を挙げ、国際会議で講演を行なっている。また、(2)のテンソルの階数問題では、実数体上で典型階数を決める困難な問題に全体正則テンソルや列全階数テンソルという概念を自ら構築しそれらを駆使して成果を上げ、LAAという権威ある雑誌に掲載されたり、ims-APRMという大きな国際会議で成果発表している。これらにより、研究は順調に推移しているといえる。物品費はH27年度の海外での成果発表(世界統計学科ブラジル)費用としてあてるために節約した。また、分担者の宮崎はH27年度国際シンポジューム(韓国)での発表のために節約した。テンソルの階数問題について、分担者と強い連携のもとに、特に、典型階数の決定について研究を進めているので引き続きこれを継続する。7月IMS-APRM2014の国際会議ではテンソルの階数問題についてsessionを組織し、3名の合衆国の研究者、1名の日本人研究者を招聘し、我々も参加し講演・研究討議することが決まっているので、そこでよいアイデアを得たい。また、行列型、テンソル型の正規分布に対する片側検定についても同じ国際会議での別なsessionで講演することが決まっており、そこで、よりよい知見を吸収したい。
インドネシアにおける肝疾患の早期診断治療への教育システムの確立

インドネシア国ガジャマダ大学およびアイルランガ大学を通じて、肝炎や肝癌などの肝疾患を中心に研究体制を構築し研究推進をおこなった。本研究を通じて広く共同研究の体制づくりを行うことができ、一部は現在も留学生や交換学生により研究解析を継続している。慢性B型肝炎については、同国に広く分布する遺伝子型Bのウイルスの多様性と疾患との関連について検討し、国際誌への報告などを行った。また、ジャワ島以外のカリマンタン島などにおける肝炎ウイルスについての解析も行い、広くインドネシア国に分布するウイルス解析も行った。抗ウイルス剤に対する薬剤耐性ウイルスについては現在も解析中である。肝癌については、ガジャマダ大学病院の入院患者を対象として疫学、ウイルス学的側面、予後の追跡調査、予後に関わる因子検討を行った。インドネシア国においては診断時に進行肝癌であることが多く、診断後の予後は90日程度であった。早期診断の重要性について、同国の医師との共同研究のなかで広く啓蒙活動を行った。また同国放射線科医師と画像診断により予後に関わる因子研究を行い、サルコペニアや筋肉内脂肪量の増加が関わることを明らかにし、国際学会での報告を行った。薬用植物からのB型肝炎に対する抗ウイルス物質の探索についての研究では、抗ウイルス活性を評価するアッセイ系を確立し、インドネシア科学院より提供をうけた46種の薬草粗抽出物の解析を行った。HBVの感染増殖を抑える数種類の候補物を同定し、現在、その作用機序につき解析を行っている。内容の一部は学会にて報告を行った。進行肝疾患からの細菌培養系の確立については、ガジャマダ大学微生物学教室と共同研究を行う体制を確立し、細菌を分離培養する体制づくりを行うことができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。インドネシア国の慢性肝疾患の疫学調査について、ガジャマダ大学および関連施設より、約50例の肝細胞癌患者の疫学・臨床背景・CT画像を集積し、骨格筋量や脂肪量の定量解析を行い、肝疾患患者のサルコペニアについての検討を行っている。今後は同国に見合った評価方法の確立を目指している。アイルランガ大学からは慢性肝炎および肝硬変肝癌患者からの血液検体約20例の収集を行い、次世代シークエンサーを用いてB型肝炎ウイルス全ゲノムの解析を行っている。疾患の進行とともに変化する変異や、薬剤耐性変異を検討し、全ゲノムレベルでの病態や薬効につながる肝炎ウイルス変異の検討を行っている。中間結果はアジア太平洋肝臓学会でも発表を行った。B型肝炎ウイルス感染と宿主因子との関連に関する研究では、アジア他国でもすでに検討されている特定の白血球抗原(HLA-DPタイピング)について検討を行い、インドネシア人についてもウイルスの持続感染、自然排除や疾患の進行に関わっていることを明らかにした。この結果はアジア太平洋肝臓学会(APASL single topic conference -6th HBV Conference)の中で発表し、優秀演題(Best Poster Presentation Award)にも選定された。肝炎ウイルスに対する創薬研究については、B型肝炎ウイルスゲノムを誘導発現するヒト肝がん細胞を用いて、薬剤スクリーニングのためのアッセイ系を確立した。この系を用い、現在広く用いられている核酸アナログ製剤によりウイルス増殖が抑えられることを確認した。現在までに、薬用植物の成分であるクロロフィル分解産物に強い抗ウイルス活性があることを見いだした。現地への教育活動として、平成28年9月にはガジャマダ大学およびアイルランガ大学において、現地学生や研修医も含めて肝疾患の診断学についての教育講演を行った。神戸大学とガジャマダ大学においてのMTAを締結し、患者血液検体や画像検査データの共有、国内外への輸送手続きなどを行うとともに、倫理委員会申請を行い、研究遂行についての整備を行った。ガジャマダ大学からは、臨床情報やCT画像の情報共有が可能となっており、これまですでに約50症例の肝細胞癌患者の臨床情報、画像の共有を行うことができている。内臓脂肪や皮下脂肪、骨格筋の定量評価、サルコペニアの評価は今後行っていく予定である。進行肝疾患患者における細菌性腹膜炎、肝性脳症の頻度などについても、今後臨床情報から検討していく予定である。またアイルランガ大学からは、B型肝炎ウイルス検体の集積を行い、慢性肝炎および肝硬変肝癌といった病態の異なる患者からの検体約20例の集積を行うことができている。ウイルスの変異解析については、順次次世代シークエンサーを用いて解析中であり、現在約半数例の中間検討が終わっている。肝炎ウイルスに対する創薬研究については、薬剤スクリーニングのためのアッセイ系を確立した。B型肝炎ウイルスゲノムを誘導発現するヒト肝がん細胞を用いて、培養上清中のHBsを特異抗体により補足し、HBV粒子中のHBVゲノムDNAを定量することで、比較的短期間に感染粒子の特異的検出が可能となった。この系を用いてクロロフィル分解産物に強い抗HBV活性があることを見いだした。また、インドネシア科学院と、インドネシア産薬用植物抽出エキスの輸出に関する手続きを進めており、今年度早期には薬用植物エキスのスクリーニング検査を開始する予定である。人的交流や教育についても並行して進めており、平成28年9月にはガジャマダ大学およびアイルランガ大学において、スタッフ間でのミーティングを行うとともに、医学部生や専攻医なども対象に教育講演をおこなうことができた。ガジャマダ大学との共同研究においては、同大学の肝細胞癌患者50名以上の臨床情報および画像情報を共有し、疫学、内臓脂肪やサルコペニア(筋肉量低下)などの評価を行っている。

結果は今後国際学会報告を行う予定としており、国際誌への投稿も予定している。また、ガジャマダ大学および関連施設より得られたB型肝炎患者および対照患者の白血球抗原(HLA-DPタイピング)について解析し、HLA-DPタイピングがB型肝炎ウイルス排除・潜在性B型肝炎に関連することを明らかにし、国際誌への報告を行った。現在、抗ウイルス薬(核酸アナログ製剤)に対して耐性を有するB型肝炎ウイルスの集積を行い、今後解析を開始していく予定としている。アイルランガ大学との共同研究では、次世代シークエンサーを用いたウイルス多様性について、慢性肝炎と肝硬変肝癌患者の多様性の違いを検討した。その結果は現在国際誌への投稿を行っており、近く公表される予定である。肝炎ウイルスの創薬研究については、MTAにもとづいて薬用植物粗抽出エキスを現地から輸入した。現在、B型肝炎ウイルスゲノムを誘導発現するヒト肝がん細胞を用いて、ウイルス増殖阻害活性および細胞毒性について順次スクリーニング評価を行っている。現地への教育活動としては、平成29年9月にガジャマダ大学およびアイルランガ大学を訪問し、現地学生、専攻医に対しての教育講演を行うとともに、今後の共同研究にむけた現地医師らとの討議を行い、情報共有を行った。平成28年度に引き続いて体制を維持し、研究協力の遂行を行った。ガジャマダ大学からは、肝細胞癌患者の臨床情報やCT画像の共有を行い、当初の予定通り内臓脂肪や皮下脂肪、骨格筋の定量的評価を行い、サルコペニアの評価をするとともに、予後との関連を評価した。平成30年度中に国際学会で発表が決まっている。また、抗ウイルス剤に耐性をもつ肝炎ウイルスについて、約20例の症例と検体の集積を行い、一部はMTAに基づいて日本への輸送を行った。アイルランガ大学からは、B型肝炎ウイルス検体の集積を行い、次世代シークエンサーを用いて病態の進行に関連するウイルス変異、多様性について解析を行った。結果については今年度中に国際学会での発表予定であり、国際誌への論文化を予定している。B型肝炎ウイルスの感染排除に関わる宿主因子の検討においては、インドネシア国の潜在性B型肝炎患者および対照者において白血球抗原(HLA-DP)の多型を解析し、特定のHLA抗原がウイルス排除に関わっていることを明らかにし、国際誌への報告を行った。肝炎ウイルスに対する創薬研究については、MTAにもとづき、インドネシア科学院からインドネシア産薬用植物抽出エキス46種を輸入した。B型肝炎ウイルスに対するウイルス増殖阻害活性試験については、昨年度に確立した薬剤スクリーニングのためのアッセイ系を用いて検討を行い、5種類の粗エキスに抗HBV活性がみられた。人的交流、教育については昨年度に引き続いて行っており、平成29年9月にガジャマダ大学およびアイルランガ大学を訪問し、共同研究についての報告、今後の検討を行うとともに、医学部生や専攻医に対しての肝疾患についての教育講演を行った。
転写開始のためのクロマチン基盤構造の構築機構:ベントDNAが担う役割の解明

代表的な二つの研究成果について述べる。(1)真核生物遺伝子のプロモーターデータベースである"EPD(eukaryotic promoter database)"に公開されているヒトのプロモーターのすべて(1871種)を対象として、DNAのフレキシビリティーを解析した。その結果、TATAボックスもイニシエーターも共に上流側が"柔らかい"配列で構成され、下流側は"硬い"配列で構成されていることが判明した。また、同じ特性がマウスのプロモーターでも見られることが明らかになった。さらに、明確なシス配列を持たないプロモーターでは、転写開始点を中心とした数塩基対の領域がTATAボックスやイニシエーターの機械的特性と良く似た特性を有していることが明らかになった。(2)負の超らせんを擬態した180塩基対の合成ベントDNA(T20)は、一過的遺伝子発現系、エピソーマルアッセイ系、クローン化細胞株を用いたステーブルアッセイ系のすべてでプロモーターを活性化できることが分かった。なお、クローン化細胞株としては、HeLa細胞ゲノムの様々な位置に1コピーのレポーターを組み込んだ6種の細胞株と、これらの株からT20を欠失させた6細胞株を用いた。さらに、エピソーム上またはクローン化細胞株のゲノムDNA上でT20領域に形成されるクロマチン構造を解析したところ、どちらの場合も、この領域には並進位相の異なる様々なヌクレオソームが形成されるが、各ヌクレオソーム上でDNAがとる回転上の位相は、すべて同じであることが判明した。以上から、プロモーター領域に結合したヒストンニアの移動をT20が助けることで転写が活性化する機構が考えられる。(1)真核生物遺伝子のプロモーターデータベースである"EPD (eukaryotic promoter database)"に公開されているヒトのプロモーターの全て(1871種)を対象として、Bolshoyらのアルゴリズム(Bolshoy et al.1991,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88,2312-2316)を用いて、三次元構造を予測した。その結果、ほとんどのプロモターのTATAボックス領域が、ベント構造を形成していることが予測され、イニシエーター領域は、逆にほとんどの場合、直線的構造を形成していることが予測された。また、-100から+60までの領域を対象として、DNAのbendability(可曲性)の解析を行った。(2)モデリングの結果、プロモーター領域全体が負の超らせん構造を擬態していると予測されたヒトのvWF(フォンビルブラント因子)遺伝子プロモーターと、正の超らせん構造を擬態していることが予測されたKRT1(ケラチン1)遺伝子プロモーターについて実験的構造解析を行った。その結果、どちらの場合もベント構造の中心領域が理論的予測と合致していることが判明した。さらに機能解析を行い、vWFプロモーターでは-267から-212の領域が転写において抑制的に働いていること、ならびにKRT1プロモーターでは、局所的に著しいベント構造が形成されている領域とコアプロモーター領域が重なっていることが判明した。(3)我々が開発したT20(一過的発現系でプロモーターを活性化できる人工ベントDNA)を2つのloxP配列で挟み、単純ヘルペスウイルスのtkプロモーターの上流に配置したレポーターを作製し、これを1コピーだけゲノムに導入したHeLa細胞株を6株得た。また、creリコンビナーゼを作用させて、それぞれの細胞株からT20を欠失した細胞株も樹立した。これらを対'照として用い、ゲノム上でのT20の転写活性化能を検討したところ、いずれの細胞株でもT20により転写が活性化していることが確認された。

(1)負の超らせんを擬態した180塩基対の合成ベントDNA(T20)は一過的遺伝子発現系でプロモーターを活性化できる。今回、エピソーマルアッセイ系でT20領域に形成されるクロマチン構造を改正したところ、この領域には並進位相(translational positioning)の異なる様々なヌクレオソームが形成されるが、各ヌクレオソーム上でDNAがとる回転上の位相(rotational setting)は、すべて同じであることが判明した。この結果は、一過的遺伝子発現系を用いた解析結果とほぼ同じであった。次にHeLa細胞ゲノムの様々な位置に1コピーのレポーターを組み込んだ6種の細胞株と、Cre-loxPシステムで用いてこれらの株からT20を欠失させた6細胞株を用いて、細胞ゲノム上でレポーター内のプロモーター領域に形成されるクロマチン構造を解析したところ、ゲノム上でもT20にはヌクレオソームが並進的にポジショニングさせる作用はないが、ヌクレオソーム上のDNAの回転的位相を決定する力があることが分かった。つまり、系を問わず、T20細胞には同じクロマチン構造が形成されることが判明した。昨年度の研究で6組の細胞株すべてにおいて、T20の存在によりプロモーターの活性が大幅に上昇していることが確認された。従って、T20がプロモーター領域に結合したヒストンコアの移動を助けることで転写が活性化する機構が考えられる。(2)昨年度の研究で、ヒトプロモーターではTATAボックスおよびイニシエーターが外の領域とは異なる特徴的な機械的特性を有していることが解明された。今年度の解析で、同じ特性がマウスのプロモーターでも見られることが明らかになった。また、明確なシス配列を持たないプロモーターでは、転写開始点を中心とした数塩基対の領域がTATAボックスやイニシエーターの機械的特性と良く似た特性を有していることが明らかになった。これらの特性は基本転写因子による標的部位の選別(target-site selection)に利用されている可能性がある。
重力による茎細胞の成長方向の制御に表層微小管の配向変化は関与しているのか?

本研究の目的は、『重力刺激は、ジベレリンなどの植物ホルモンを介して表層微小管の配向を変化させることにより、横方向の細胞壁の物性を調節し、茎細胞の横方向の成長(伸長方向の変化)を制御している』という仮説を検証することである。アズキ芽生えを遠心過重力環境下で生育させると、重力刺激の大きさの対数に応じて、上胚軸の伸長成長は阻害されたが、肥大成長は促進された。また、表皮細胞長軸に直交する表層微小管(横向きの微小管)の割合は、重力刺激の大きさの対数に応じて減少し、細胞長軸と平行な微小管(縦向きの微小管)の割合は増加した。このような表層微小管の横向きから縦向きへの配向変化は、上胚軸の成長方向の変化に先行するか、あるいは同時に観察された。ジベレリンの合成阻害剤であるウニコナゾールで処理をした芽生えでは、1g環境下で縦向きの表層微小管の割合が増加した。ウニコナゾールで処理をした芽生えを過重力処理しても、さらなる微小管の配向の変化は観察されなかった。以上のことから、ジベレリンを介した表層微小管の素速い配向調節が重力によるアズキ上胚軸の成長方向の制御に重要な役割を担っていると考えられる。次に、横方向の細胞壁の物性を測定したところ、過重力により縦方向の細胞壁伸展性は減少し、横方向の細胞壁伸展性は増加した。このことから、縦方向と横方向の細胞壁伸展性の変化が重力によるアズキ上胚軸の成長方向の制御に重要な役割を担っている可能性が示された。以上のように、本研究で得られた結果は、研究開始時に設けた仮説を支持するものである。平成16年度は、1)表層微小管の配向に対する過重力刺激の影響の解析、2)横方向の細胞壁の物性を測定するシステムの構築および物性の測定、を行った。アズキ上胚軸を遠心過重力環境下で生育させると、重力刺激の大きさの対数に応じて、伸長成長は阻害されたが、肥大成長は促進された。また、微小管破壊剤であるコルヒチンで処理した芽生えでは、過重力によって、上胚軸の成長方向は変化しなかった。以上のことから、表層微小管の素速い配向調節が重力によるアズキ上胚軸の成長方向の制御に重要な役割を担っていると考えられる。以上のように、本研究では、平成16年度の計画をすべて実行した。また、本研究で得られた結果は、研究開始時に設けた仮説を支持するものである。
アブレーション条件下超高速時間分解X線回折による結晶構造変化機構解明の試み

2年間にわたる本研究の目的はパルスX線光源の開発ならびに時間分解X線回折システムの構築であった。前年度開発したパームトップパルスX線を光源とする時間分解型X線回折計を試作した。X線発生のためのターゲットにはFe2O3テープを用い、パルスX線発生のためのレーザーとしてはフェムト秒チタンサファイアレーザーを用いた。得られるX線の発光スペクトルを高純度ゲルマニウム半導体検出器により測定したところ、主に鉄に起因する特性X線(0.1937nm、0.1757nm)が観測された。このX線を直径800μm程度のコリメーターにより点光源化した後、X線回折のための試料である高配向熱分解グラファイトに照射した。2θ=33degとし、得られる透過及び回折X線画像をX線イメージインテンシファイアで可視光画像に変換した後、冷却CCDで積算撮影した。極めて簡単な実験システムにも拘わらず、明瞭に回折X線を得ることができた。また積算時間を2分もしくは60分としたところ、両条件下でS/N比にほとんど変化みられず、2分という極めて短い時間でもデータを得ることができることを確認した。続いて、フェムト秒レーザーパルスを励起光としてグラファイトに照射し、120ピコ秒後にプローブ光としてX線を照射する時間分解実験を行った。その結果、励起に伴い回折X線強度が増加することが明らかとなった。これは使用したグラファイトの積層状態がもともとよくなく、レーザー励起に伴い熱が発生しアニールされることにより積層状態が向上したのではないかと現在のところ推察している。以上の結果は現在原著論文にまとめ投稿する準備をしているところである。時間分解X線回折装置を構築するため,初年度においてはパルスX線光源の開発を行った.従来のX線管のカソードを光励起型に交換したものに,フェムト秒レーザーパルスを照射することによってパルスX線を発生させた.X線発光エネルギースペクトルを測定したところ,発生するX線のエネルギー領域は定常印加する電圧に依存し,最大値を15keVとする白色X線と,ターゲットであるWの特性X線に加え,X線管の材料であるFeやCoなどの特性X線が観測された.パルス幅に関しては20ps程度に広がることが計算から明らかになった.こうした光励起型X線管は,照射するレーザーのパルス幅に応じて出力されるX線のパルス幅も自在に変化させることが可能であり,光源としての応用範囲は広いと期待される.また点光源化や高強度化が期待できるレーザープラズマX線源に関しても,CsClなどのアルカリ金属高濃度水溶液をターゲットとし実験を行った.溶液をターゲットとするレーザープラズマからのX線発生に関してはこれまで報告例が殆どなく,パルスX線発生機構に関して新たな知見が得られると期待される.発生するX線の強度は,照射するレーザー光強度やCs^+などの陽イオンの原子番号に依存して増加した.考察から,レーザー集光スポットにおいては80PW/cm^2程度の高強度電場が生成し,これによるトンネルイオン化と自由電子の加速が誘起されていると考えている.またX線エネルギースペクトルによると,レーザー光強度の増加だけでなく,溶質濃度の増加に対しても,発生するX線フォトンのエネルギーが増加することから,自由電子の加速に対してレーザー電場によるだけでなく,電子間の相互作用が大きく寄与していると示唆された.以上の結果を基にした論文については現在投稿準備中であり,これらパルスX線光源を用いた時間分解X線回折計もそのシステム構築に取りかかりつつある.2年間にわたる本研究の目的はパルスX線光源の開発ならびに時間分解X線回折システムの構築であった。
乱流との干渉による衝撃波崩壊のメカニズムの解明

本研究の概要は衝撃波と乱流が干渉する場において、双方に起こる変化を数値計算と実験によって解明することである。数値計算によって衝撃波の変形と崩壊に関して局所的な状態やその要因について調査する。さらに、実験において光学的な手法によって流れ場の可視化を行い衝撃波の変形や崩壊を実現象として観測する。次に圧力などの測定を行い、定量的なデータを取得し数値計算で得られたデータと比較を行う。最後にこれらの比較から先行研究で提案されていた衝撃波が崩壊する条件について再検討を行い、必要であれば新しい条件と提案するとともに、この現象の工学的への応用について検討する。
妊娠に伴う機能障害と社会参加に関する国際比較研究

妊婦の日常生活活動や社会参加への個別的な支援について、別の若手研究Bにおいて、2001年5月にWHOで承認されたICF (International Classification of functioning, Disability and Health:国際生活機能分類)を用い、妊婦の心身機能・身体構造の変化、活動や社会参加、環境因子の関連を検討した。本研究では、ICFの重要な視点である環境因子の影響を明らかにするため、社会的背景の異なる海外に在住する日本人の妊婦・褥婦について、生活上の問題と環境因子の関係をみた。日本企業から、多くの社員とその家族が中期の滞在をしている米国ミシガン州Ann Arbor市における、ミシガン大学での日本人向けの保健・医療システムにおいて、このサービスの開始前、開始時、現在の状況についてナースプラクティショナーへのインタビューから検討を行った。結婚、出産、子育て、子どもの教育など多くのライフイベントと課題を抱える家族を支える保健ニーズに対し、医師は、疾患の治療を重点とする医学モデル的アプローチをするのに対し、ナースは、その人の価値観や生活環境といった社会的要素を加味した社会モデルを中心としたアプローチをとるのが、特徴であった。妊婦が健康な生活を送る上での必要な環境条件として、質の高い医療の他、安心して受診できるというアクセシビィリティの確保が重要であった。海外では、言葉や文化の壁によって、これらが十分に満たされにくく、不安やうつなどの障害や疾患の早期発見・治療の阻害要因となっていることが示唆された。また、文化的な背景を考慮したサービスと地域での保健・医療サービスとの一体化の重要性も示唆され、国内の調査では得られなかったICFにおける環境因子の重要性が明らかとなった。また、これらの調査結果やデータベースを活用し、妊婦の多様化するライフスタイルに対応し、妊娠週数や合併症の有無などの個別的な状況に応じ、ニーズを把握し、利用できるサービスや制度の情報を含め、最適と思われるケアについての情報をウェブサイトで提供することとしている。
環境微生物に対する昆虫の抗菌物質生産に関する化学生態学的基礎研究

前年度に引き続き、これまでに昆虫の防御物質として報告されている既知化合物とそれらの類縁体について抗菌活性の有無を検討した。今年度はさらに4種類の糸状菌を追加し、合計7種類を供試菌類とした。供試化合物は40化合物であり、そのうちの脂肪族炭化水素およびアルコールのほとんどは強い抗菌活性を示さなかった。一方、不飽和結合を有するテルペン系炭化水素類と同アルコール類は比較的高い活性を示した。アルデヒド類はアルコールよりも活性が高く、芳香族酸やクレゾール類にも強い抗菌活性が観察された。さらにゴミムシダマシ類やゴミムシ類の防御物質としてのキノン類はいずれも高い抗菌活性を示した。4種類の昆虫から得たヘキサン、アセトン、水抽出物の抗菌活性の有無を6種類の糸状菌を用いて調べた結果、最も高い活性を示したのはアカヘリテントウの抽出物であり、これらの抽出物には極性の異なる抗菌性成分の存在が考えられた。またイエバエ、キボシカミキリ、モモノゴマダラノメイガ幼虫のへ抽出物には弱いながら有意な抗菌活性が認められた。以上の結果から、昆虫の防御物質として知られている化合物には抗菌活性を有するものがあること、さらに防御物質の存在が知られていなかった昆虫の抽出物中にも同活性を示す成分が含まれている可能性が示された。従来、昆虫は彼らの捕食者や寄生者に体する防御目的で、種々の化合物生合成と分泌機構を進化させてきたと考えられている。しかし、本研究で得られた結果は、このような防御物質の一部は昆虫が生息する環境において、多くの微生物から攻撃対する防御機能をも備えていることを強く示唆するものである。昆虫の防御物貭の成分として報告されている化合物の中から、炭化水素類20種類、アルコール類25種類、アルデヒド類32種類、脂肪酸類24種類、ケトン類18種類、キノン類5種類を準備した。さらに防御物貭を生産する昆虫としてコクヌストモドキの成虫、アカハリテントウの幼虫と成虫、アオオサムシの成虫、腐食性昆虫としてニクバエ、イエバエの幼虫、植食性昆虫としてモモノゴマダラノメイガ幼虫をアセトンで洗浄して得た抽出物を用意した。つづいてこれらの化合物の中の10種類とアカヘリテントウの抽出物のPenicilliumsp.Cladosporium sp.Aspergillussp.に対する抗菌活性の有無を異天培地法で検討した。これら10種類の化合物のうち、コクヌストモドキの生産する防御物貭の成分である2-methyl benzoquーinoneとその類縁体のPーquinoneは100ppm、10ppmの濃度でこれらの糸状菌の発育を阻害した。またアカヘリテントウの幼虫および成虫の分泌する赤色分泌物は上述の3種の糸状菌のうち、Cladosporium sp,とAspergillus sp.の増殖を1000ppmと100ppmの濃度で阻害することが明きらかにされた。今回抗菌活性の有無について試験できなかった化合物と名種昆虫のアセトン抽出物については現在検討中である。以上の結果からこれまでに捕食者などに対する防御対策と考えられていた防御物貭のいつくかは昆虫が生活する環境中に存在する環境微生物に対しても防御効果があることが示唆された。本研究の目的は、捕食性あるいは寄生性などの天敵動物に対する防御のために昆虫が獲得したと考えられている化学物質、即ち防御物質の機能として、対天敵動物ばかりでなく昆虫をとりまく環境に生息し、かつ彼らの生命を脅かす微生物に対する防御でもあることを示すことにある。まず最初に、これまでに昆虫の防御物質として報告された既知化合物およびそれらの類縁化合物の標品の抗菌活性の有無を寒天培地で培養した7種類の糸状菌を用いて調べた。

62種類の供試化合物のうち、α、β-ピネンを初めとする不飽和構造を持つテルペン類の多くは強い抗菌活性を示した。同様の傾向は脂肪族アルコールにおいても観察された。酸類ではジャコウアゲハ類に見られるアリストロ酸やゴミムシ類の芳香族脂肪酸に明瞭な抗菌効果が観察された。このような活性はアルデヒド類、クレゾール類、さらにキノン類にも顕著であり、供試した糸状菌間にはほとんど差は認められなく、多くの糸状菌に抗菌活性を示すと考えられた。次に防御物質を分泌することが知られているアカヘリテントウを含む4種類の昆虫のヘキサン、アセトンおよび水抽出物の抗菌活性の有無を同法で調べた。その結果、同テントウムシの抽出物はいずれも強い抗菌効果を示した。一方、他の昆虫では、いずれもヘキサン抽出物のみに弱い活性があることが判明した。以上の結果は、これまで天敵動物などに対する防御目的で獲得したと考えられている昆虫の分泌あるいは生産する特異的な化学物質、即ち防御物質には環境微生物に対する防御機能もあることを強く示唆するものであった。