hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Greenberg予想を中心とした岩澤理論の展開

本年度は、Greenberg予想について、次の結果を得た。定理.kを次数が4以上の虚アーベル体とし、pをkで完全分解する奇素数とする。もし、kの類数がpで割れず、kの最大総実部分体の岩澤不変量が全て0であれば、kとpについてGreenberg予想が成り立つ。kが虚二次体の場合はMinardi氏により、また、kが虚4次アーベル体の場合には伊藤氏によって結果が得られていたが、当該研究者によって4次以上の虚アーベル体に対しても同じ結果が得られることが示された。虚アーベル体で奇素数が完全分解するとき、もっとも基本的と思われる状況でGreenberg予想が成立することが、上記の定理によって初めて確かめられた。そのため、Greenberg予想の研究において上記の定理は大きな意義を持っていると当該研究者は考えている。またこの結果の非アーベル岩澤理論への応用も得られている。また、尾崎氏の結果により知られていた、総実代数体のZ_p拡大上の非自明な分岐の存在と、不分岐岩澤加群の非自明な疑零部分加群の存在の同値性が、虚二次体上のZ_p^2拡大でも成り立つことを確かめた。非自明な不分岐拡大の存在は、ゼータ値が与えられた素数で割れるかどうかということと関連しており、「ゼータ値が素数で割れれば、非自明な分岐が起こる」ということを示すことができれば、岩澤加群の非自明な疑零部分加群の存在を確かめることができる。Greenberg予想の研究において、非自明な疑零部分加群の存在すら自明なことではなく、上記の括弧内の主張の考えることは、今後のGreenberg予想の研究において重要であると考えられる。pを奇素数とし、Z_pをp進整数環とする。本年度は、虚二次体KのZ_p拡大、Z_p^2拡大上の岩澤加群の研究を行った。簡単のため、ここではKでpは分解する(p=PP')とする。まず次の結果を得た。(1)Kの円分的Z_p拡大のλ不変量が2のとき、反円分的Z_pと線形無関連かつP,P'がともに分岐するZ_p拡大のλ不変量は2以下である。尾崎は、KとpについてGreenberg予想が成立するための必要十分条件はある条件を満たすほとんどすべてのKのZ_p拡大のλ不変量が1となることである、という結果を得ており、一般のZ_p拡大のλ不変量の上界を与えることは本研究の目標であるGreenberg予想への一歩と考えることができる。(1)の証明では、あるべき級数f(T)を用いており、このf(T)を用いた応用として次を示した。(2)円分的Z_p拡大のλ不変量は2で、KのHilbert p類体はKのZ_p^2拡大Lに含まれ、Gal(L/K)内のP分解群の指数がpであれば、任意のKのZ_p拡大のμ不変量はOである。上記の結果(1)、(2)はSandsによる結果の、類数がpで割れる場合への類似である。また、べき級数f(T)が、f(T)=(a+T)U(T)、aはpで割れるp進整数、U(T)は可逆なべき級数、という形であれば、Greenberg予想が成り立つことがわかった。本文執筆時にはこのような例を発見できていないが、現在数値計算により例を探している。擬零加群の一般的な性質については芳しい成果を上げることはできなかったが、虚二次体の岩澤加群の興味深い性質を見つけることができたように思われる。本年度は、まず、昨年度得られていた結果の改良し次の結果を得た。kを虚二次体、pを奇素数とし、pはkで分解するとする。DをkのZ^2_p拡大K/kでの分解群とする。kの最大不分岐アーベルp拡大はkのZ^2_p拡大体Kに含まれ、さらに、kの円分Z_p拡大のλ不変量は2で、DはGal(K/k)の正規部分群と仮定する。このとき、任意のkのZ_p拡大に対してλ不変量は[Gal(K/k):D]以下であり、μ不変量は0となる。昨年度は、上記定理の仮定の下で、任意のkのZ_p拡大のμ不変量が0となることを示していたが、さらにλ不変量が具体的な上界[Gal(k/k):D]で押さえられることを示すことができた。この結果の証明は、ある具体的な2変数のべき級数が、Z^2_p拡大K上の最大不分岐アーベルpro-p拡大L/Kのガロワ群Gal(L/K)を消すということを示すことによってなされる。虚二次体上のGreenberg予想は、Gal(L/K)が、互いに素な二つのべき級数で消される(pseudo-null)、というものであるが、具体的な零化元の存在はGreenberg予想の研究において重要なものであるように思われる。再びpを奇素数、kを虚二次体とし、さらにpはkで二つの異なる素イデアルP,P^1に分解するとする。M_P/KをPの上にあるKの素点を除いて不分岐な最大アーベルpro-p拡大とする。このとき、M_P≠Lならば、Gal(L/K)が非自明なpseudo-null部分加群を持つことを確かめた。

Gal(L/K)が非自明なpseudo-null部分加群を持てば直ちにGreenberg予想が確かめられる場合があり、また、この命題は古来よく研究がなされているM_Pと、Greenberg予想の対象であるLとの関連を与えていることから、重要なものであると思われる。この命題と同様な主張は奇素数pが完全分解し、Leopoldt予想が成立する総実体でも成り立つことが知られており、虚二次体においても類似する現象が起きているといえる。本年度は、Greenberg予想について、次の結果を得た。定理.kを次数が4以上の虚アーベル体とし、pをkで完全分解する奇素数とする。もし、kの類数がpで割れず、kの最大総実部分体の岩澤不変量が全て0であれば、kとpについてGreenberg予想が成り立つ。kが虚二次体の場合はMinardi氏により、また、kが虚4次アーベル体の場合には伊藤氏によって結果が得られていたが、当該研究者によって4次以上の虚アーベル体に対しても同じ結果が得られることが示された。虚アーベル体で奇素数が完全分解するとき、もっとも基本的と思われる状況でGreenberg予想が成立することが、上記の定理によって初めて確かめられた。そのため、Greenberg予想の研究において上記の定理は大きな意義を持っていると当該研究者は考えている。またこの結果の非アーベル岩澤理論への応用も得られている。また、尾崎氏の結果により知られていた、総実代数体のZ_p拡大上の非自明な分岐の存在と、不分岐岩澤加群の非自明な疑零部分加群の存在の同値性が、虚二次体上のZ_p^2拡大でも成り立つことを確かめた。非自明な不分岐拡大の存在は、ゼータ値が与えられた素数で割れるかどうかということと関連しており、「ゼータ値が素数で割れれば、非自明な分岐が起こる」ということを示すことができれば、岩澤加群の非自明な疑零部分加群の存在を確かめることができる。Greenberg予想の研究において、非自明な疑零部分加群の存在すら自明なことではなく、上記の括弧内の主張の考えることは、今後のGreenberg予想の研究において重要であると考えられる。Greenberg予想の対象である不分岐アーベル拡大のガロワ群が非自明なpseudo-null部分加群を持つことと、古来よく研究がなされているアーベル拡大の性質との関連の一端を見出すことができた。また、Greenberg予想の研究から派生した岩澤不変量の研究において、ある場合に不分岐アーベル拡大のガロワ群の具体的な零化元を見出すことができ、予想外の結果を得ることができた。これまでの研究は虚二次体の上で行ってきたが、研究を進めるうちに、奇素数pが完全分解する虚二次体と総実体とで共通する性質を持つように見受けられ、虚二次体だけではなく総実体の研究も並行して行うことが重要であるように感じられた。この視点から、総実体で知られている結果を虚二次体の上で考えることもまた大事なことと思われる。
膵ベータ細胞オートファジーにおける亜鉛トランスポーターの役割の解明

2型糖尿病の疾患感受性遺伝子として知られるSLC30A8の機能解析を行なった。SLC30A8/ZnT8欠損マウスはコントロールマウスに比し、耐糖能の低下と糖負荷時の末梢血インスリンレベルの低下を認めた。一方、単離膵島からのインスリン分泌はZnT8欠損マウスにおいてコントロールマウスよりも高値を示し、両者で逆の結果を得た。その理由としてZnT8欠損マウスでは肝でのインスリンクリアランスが食後に抑制されないことが原因であることが示された。そのメカニズムの解析を行ったところ、インスリン分泌に同期して亜鉛がβ細胞から門脈を介して肝臓に流入するが、この亜鉛イオンが肝細胞へのインスリンのendocytosisを抑制することが肝でのインスリン分解抑制のメカニズムであることが明らかとなった。ZnT8欠損マウスおよびSLC30A8のリスクアレルを有するヒトにはその調節異常が存在することが明らかとなった。本研究では膵β細胞でのオートファジー誘導における亜鉛シグナルの役割を明らかにすることを研究の目的としている。まず、膵β細胞におけるオートファジーの活性化における、亜鉛シグナルの役割を明らかにすべく、亜鉛のキレート剤として知られるTPENを用いて亜鉛イオンの流れを止めた場合の細胞内オートファジーの活性化状態について検討を加えた。β細胞株であるINS-1細胞において、TPENを用いて細胞内外の亜鉛の流れ(zinc flux)を止めた状態でオートファジー関連マーカーについて評価した。細胞内でのオートファジーの活性化を反映するマーカーであるLC3 type IIの産生、p62のレベル、さらにオートファゴソームの数を評価したところ、TPENの添加の有無でこれらの数値に影響はうけなかった。したがって、この実験を用いたレベルではオートファジー活性化における亜鉛シグナルの関与を示すことはできなかった。次に、我々が作製した亜鉛トランスポーター8(ZnT8)欠損マウス(Slc30a8欠損マウス)の表現型についても解析をすすめた。単離膵島を用いたstatic incubationと膵潅流法(perfusion)を用いて詳細に解析したところ、ZnT8欠損マウスにおいては、β細胞からのインスリン分泌はコントロールに比べて有意に亢進していることが明らかとなった。これは、ZnT8欠損マウスに関する既報の4つの結論とは異なり、興味深い。今後、そのメカニズムを明らかにしてゆきたい。(平成23年度の研究実績)(1)オートファジーの活性化における、亜鉛イオンのはたらきに関する解析を研究計画に沿って行なったが、亜鉛イオンの積極的な関与を見出すことは出来なかった。(2)2型糖尿病の疾患感受性遺伝子として知られるSLC30A8の機能解析を行なった。SLC30A8は、細胞質からインスリン分泌顆粒の内側に亜鉛イオンを転送するZinc transporter 8(ZnT8)をコードする。インスリン分泌顆粒内には高濃度(100mM)の亜鉛イオンを含むことが知られているが、その生理学的意義についてはなお不明点が多い。我々はZnT8の機能解析を行う目的で、膵β細胞特異的ZnT8欠損マウスを作製した。ZnT8KOマウスは6週令以降でコントロールマウスに比し、耐糖能の低下を認めた。これに対応して糖負荷時の末梢血インスリンレベルはZnT8欠損マウスにおいて低値を示した。しかしながら、単離膵島からのブドウ糖応答性インスリン分泌はZnT8欠損マウスにおいてコントロールマウスよりも高値を示し、両者で逆の結果を得た。この変異マウスのインスリン代謝異常について、詳細に解析をすすめたところ、以下のことが明らかとなった。ZnT8欠損マウスでは(1)膵β細胞からのインスリン分泌が亢進していること、(2)肝でのインスリンクリアランスが食後に抑制されないことが示され、これらはともにβ細胞からの亜鉛イオンの分泌低下に起因していることを明らかとした。このようにSLC30A8の異常では、糖負荷後(食後)にβ細胞からのインスリン分泌は増加しているにもかかわらず、肝臓におけるインスリンクリアランスを抑制できないために、末梢組織へとむかうインスリンレベルを高く維持できず、耐糖能障害を引き起こすことを明らかにした。SLC30A8は、細胞質からインスリン分泌顆粒の内側に亜鉛イオンを転送するZinc transporter 8 (ZnT8)をコードする。ZnT8欠損マウスは6週令以降でコントロールマウスに比し、耐糖能の低下を認めた。これに応じて糖負荷時の末梢血インスリンレベルはZnT8欠損マウスにおいて低値を示した。

しかしながら、単離膵島からのブドウ糖応答性インスリン分泌はZnT8欠損マウスにおいてコントロールマウスよりも高値を示し、両者で逆の結果を得た。この変異マウスのインスリン代謝異常について、解析をすすめた。昨年度にはZnT8欠損マウスでは肝でのインスリンクリアランスが食後に抑制されないことが示された。平成24年度はそのメカニズムの解析を行った。コントロールの膵島からは、グルコース刺激に反応して亜鉛が分泌されるが、ZnT8欠損マウスの膵島からは亜鉛分泌が認められなかった。マウスの末梢血中に経血管的にインスリンを投与して2分後に、コントロールマウスの門脈内の亜鉛濃度が末梢血よりも有意に上昇することが明らかとなった。この現象はZnT8欠損マウスでは認められず、ZnT8機能に依存した現象であることが分かった。このことは、インスリン分泌に同期して亜鉛がβ細胞から門脈を介して肝臓に流入することを意味する。次に、門脈からカテーテルを挿入し、一定濃度のインスリン溶液を肝臓に潅流し、下大静脈からのインスリン濃度を検出する肝潅流実験において30 microMの亜鉛を添加すると、亜鉛を添加しない場合に比して回収されるインスリン濃度が有意に高くなることを認めた。以上より、膵臓から分泌される亜鉛が肝臓においてインスリンのクリアランスを抑制することが示され、ZnT8欠損マウスにはその調節異常が存在することが明らかとなった。オートファジーの誘導における亜鉛トランスポーターの機能解析に関しては、本年度の研究においてはほとんど進展が見られなかった。しかしながら、ZnT8の膵β細胞特異的欠損マウスの解析において、膵β細胞からのZnT8依存的な亜鉛分泌が、肝臓においてインスリンの代謝を抑制するという、きわめて新規性に富む結果を得た。現在そのメカニズムと意義について研究を押し進めており、本来の研究計画とは少し異なっているものの、当初の予想を超えた興味深い研究展開が現在みられている。これらの実験結果をもとに、その分子メカニズムの解明に現在取り組んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。上述したように、平成23年度の研究を通じてSLC30A8/ZnT8の機能について新しい可能性を見出した。そこで、平成24年度は研究計画を若干変更して、ZnT8に依存して膵β細胞から分泌される亜鉛イオンの生理的役割、糖尿病発症における意義の解析について集中して解析していく予定である。
ISO(赤外線宇宙天文台)遠赤外線サーベイによる銀河の形成進化についての研究

我々は、ESA(欧州宇宙機構)が1995年に打ち上げた赤外線宇宙天文台(ISO)に搭載されたISOPHOTを用いて、遠赤外線2波長(95μmと175μm)による遠赤外線深サーベイ(以下ISO遠赤外線サーベイ)を行い、予想より遥かに多くの遠赤外線源を発見した。地上からの追求観測により、光学同定を行い、分光観測によって遠赤外線源の赤方偏移を測定することは緊急の課題である。本研究の目的は、次のことを行うことであった。1ISO遠赤外線サーベイのデータ解析を精密に行い、信頼性の高い遠赤外線源のカタログを作成し地上からの追求観測の基礎とする。更に、遠赤外線源の計数をモデルと比較することで銀河の形成進化の問題を探求する。2可視光から電波まで地上からの追求観測を行い、遠赤外線源の赤方偏移などを測定する。3CCD撮像システムを製作し、欧州遠赤外線広域サーベイ領域のCCD撮像観測を行う。本研究の成果は次の通りである。1最新のISO校正データに基づいて、ISO遠赤外線サーベイのデータ解析を精密に行ない、信頼性の高い遠赤外線源のカタログを作成した。また、この解析から信頼性の高い遠赤外線源の計数が得られた。この結果に対してシミュレーションを行い、遠赤外線計数の完全性を評価した。以上の解析に基づき、遠赤外線源計数のモデルと比較することで、(1)赤方偏移0.5付近(約40億年前)における、星形成率は現在の100倍にも達していた、(2)この星形成率が高赤方偏移からつづいているとすると、赤外線宇宙背景放射の測定結果と矛盾することから、高赤方偏移における星形成率は赤方偏移0.5付近のものより遥かに小さかったはずである、などの知見が得られた。2岡山観測所1.8m望遠鏡による分光観測、特にVLA(アメリカ電波干渉計)による電波観測、野辺山45m望遠鏡、IRAM30m望遠鏡、カルテク10mサブミリ波望遠鏡によるミリ波サブミリ波観測を行った。VLAによる観測は大成功であり、遠赤外線源の正確な位置が判明した。これにより、地上からの追求観測が急速に進展することが期待される。本年度3月にはKECK10m望遠鏡による分光観測を予定している。3CCD撮像システムはほぼ完成し、オーストラリアのアングロオーストラリアン天文台のUKシュミット望遠鏡に取りつけて観測を行う準備はほとんど完成した。来年度4月には第1回目の観測を行う予定である。我々は、1996年に行ったISO(赤外線宇宙天文台)を用いた遠赤外線深サーベイ(観測波長は95,175ミクロン)で予想より遥かに多くの(10倍)遠赤外線源を発見した。

地上からのCCD撮像観測で光学同定を行い、分光観測から遠赤外線源の性質を詳しく調べることは緊急の課題である。本年度は、Isoデータを更に詳細に解析する、我々のISOサーベイで見つかった遠赤外線源を光学同定する、Iso欧州広域サーベイ領域全体をCCD撮像するために必要なCCDカメラを製作することに研究の重点をおいた●Isoデータの再解析-我々の行ったISO遠赤外線深サーベイのデータを更に詳細に解析した。この作業は順調に進行し、175ミクロンに見られる遠赤外線源の数密度の超過(10倍)は95ミクロンにも見られる現象であることが分かった。これは重要な発見であり遠赤外線源までの距離は当初考えていたものよりかなり近くなる可能性が出てきた。遠赤外線源のカタログ作りはほぼ終了し、公表するために準備中である。●遠赤外線源を光学同定するために、木曽観測所でISO遠赤外線深サーベイ領域のCCD撮像を行うとともに、CSO(カリフォルニア科大学サブミリ波天文台)で350ミクロンの観測行った。木曽でのCCD観測は終了したが、CSOでのサブミリ波観測は現在進行中である●年度当初に予備観測を木曽観測所で行いCCDカメラの設計概念を決定し、それに基づきカメラ用部品を購入した。CCDカメラの製作は最終段階にあり、3月末には完成の予定である。当初の予定より多少遅れたが、当初予定していたものより高性能のカメラに仕上がるはずであり、このような遅れは研究計画に影響を与えるものではない。我々は、ESA(欧州宇宙機構)が1995年に打ち上げた赤外線宇宙天文台(ISO)に搭載されたISOPHOTを用いて、遠赤外線2波長(95μmと175μm)による遠赤外線深サーベイ(以下ISO遠赤外線サーベイ)を行い、予想より遥かに多くの遠赤外線源を発見した。地上からの追求観測により、光学同定を行い、分光観測によって遠赤外線源の赤方偏移を測定することは緊急の開題である。本研究の目的は、次のことを行うことであった。1 ISO遠赤外線サーベイのデータ解析を精密に行い、信頼性の高い遠赤外線源のカタログを作成し地上からの追求観測の基礎とする。更に、遠赤外線源の計数をモデルと比較することで銀河の形成進化の研究を行う。2地上から追求観測を行い、遠赤外線源の赤方偏移を測定する。3 CCD撮像システムを製作し、欧州遠赤外線広域サーベイ領域のCCD撮像観測を行う。本研究の成果は次の通りである。1最新のISO校正データに基づいて、ISO遠赤外線サーベイのデータ解析を精密に行ない、信頼性の高い遠赤外線源のカタログを作成した。また、この解析から信頼性の高い遠赤外線源の計数が得られた。この結果に対してシミュレーションを行い、遠赤外線計数の完全性を評価した。以上の解析に基づき、遠赤外線源計数のモデルと比較することで、(1)赤方偏移0.5付近(約40億年前)における、星形成率は現在の100倍にも達していた、(2)この星形成率が高赤方偏移から続いているとすると、赤外線宇宙背景放射の測定結果と矛盾することから、高赤方偏移における星形成率は赤方偏移0.5付近のものより遥かに小さかったはずである、などの知見が得られた。2岡山観測所1.8m望遠鏡による分光観測、VLA(アメリカ電波干渉計)による電波観測、野辺山45m望遠鏡、IRAM30m望遠鏡、カルテク10mサブミリ波望遠鏡によるミリ波サブミリ波観測を行った。VLAによる観測は大成功であり、遠赤外線源の正確な位置が判明した。これにより、地上からの追求観測が急速に進展することが期待される。
感染性DNAクローンを用いたHIV/SIVの病原性と変異の解析

HIV様サルウイルス(SIV)特にその感染性DNAクローンを用いて、HIVの病原性を解明することを目的としている。1.新たに野性マンドリルから分離したSIV_<MND>の全核酸配列を決定し、既分離HIV/SIVとの構造的異同を明らかにした。またその進化系統樹からHIVの起源となりえないことを示した。2.非病原性であるアフリカミドリザル由来SIV_<AGN>の感染性DNAクローンを作成し、それを元に作成した各遺伝子領域に関する種々の変異株を用いてHIVとの比較を行ったところほぼ同様であったが、中にはHIVと異なりウィルス増殖・CPE誘導能を喪失している領域があった。3.SIV_<AGM>とHIVー1の変異株を用いたComplementationの実験から、若干の相違があるものの各遺伝子領域の互換性があることから、病原性であるHIVと非病原性のSIV_<AGM>とのキメラウイルスの作成を試み、感染性ウイルスを得ることができた。非病原性のSIV_<AGM>の感染性DNAクローンを用いて、病原性のHIVの遺伝子領域をもつサルに感染可能なキメラウイルスを作成して個体レベルの病原性発揮に関与するHIV遺伝子を特定することを最終目的としており、SIVの各遺伝子領域のHIVとの比較を行いキメラウィルスが得られたので、今後、そのサル感染実験を行いたい。また、アカゲザル由来SIVについても同様な実験を行っていく予定である。
シラスを原料とする系統的ゼオライトの合成と用途開発に関する研究

南九州一帯に広く賦存するシラスは反応性に富む火山ガラスが89割含まれ、量的にも豊富で、工業材料として極めて魅力のある研究対象である。しかしこれまで主に建築資材としてだけ利用され、高度な利用がなされていなかった。最近シラスが見直され、SPG(シラスポーラスガラス)等その特性を活かした利用開発がなされつつある。我々はシラス中のSiO_2(75%)、Al_2O_3(13%)に注目して、これを原料に安価なゼオライトの合成法の研究を行った。しかしシラスには約3%のFe_2O_3が含まれており、これが製品に混入、着色の原因になる事が分かった。シラスの脱鉄法が種々試みられているが、我々は次の系統的に各種のゼオライトを合成する方法でこの問題を解決した。まずシラス(100g)にNaOHとH_2Oの添加だけでNa-P型ゼオライト(60g、Fe_2O_3=12.7%)を合成した。これは黄色を呈するが、高いイオン交換能を有するので廃液処理等着色が不利にならない分野での用途を考える。次に脱鉄されたケイ酸分に富むこの濾液(P型濾液1lが得られる)から各種の高純度ゼオライトを系統的に合成し、それぞれ適した分野での用途に供するものである。例えばP型濾液1lに120gのNaAlO_2を添加して6時間反応させる(100°C)と190gの高純度A型が得られる。同じくP型は5gのNaAlO_2を添加して5g得られる。X型は生成領域が狭く単一相としては合成し難くかった^<1)>。またP型濾液1lに各種の酸を添加して塩を含むゲル状沈澱物(Aゲル80g)を得た。これは水洗すると35g(Bゲル)に減る。Aゲルからは1350g、Bゲルからは25gのモルデナイトが得られる^<2)>。この2段階合成法では多種の製品が得られるので、単品コストが緩和され、また広範囲な用途開発が望めるので有利な合成法と思われる。1.植村、四元、染川、隈元、日本化学会誌、3月号掲載決定(1989)2.植村、村田、染川、日本化学会58春季年会発表予定1989年4月南九州一帯に広く賦存するシラスは反応性に富む火山ガラスが89割含まれ、量的にも豊富で、工業材料として極めて魅力のある研究対象である。1.植村、四元、染川、隈元、日本化学会誌、3月号掲載決定(1989)2.植村、村田、染川、日本化学会58春季年会発表予定1989年4月
災害救助における地図の構造と協調行動

災害シミュレーションの役割の1つは,仮想的な被災空間での救助戦略の評価である.災害救助の成果は,被災地によって左右されるため,ある被災地で有効な戦略が,別の被災地でも有効であるとは限らない.そこで本研究では被災地の特徴を定量化し,災害救助戦略の結果との間にある関係を分析した.その結果,道路ネットワークの構造及び建物配置と,災害救助戦略の間に依存関係があることがわかった.(1)災害救助シミュレーションにおける協調行動に関する研究協調行動には、あらかじめリーダーがいる場合、動的に決定されるリーダーがいる場合、リーダーがいない場合の3つに大きく分類される。緊急性を要する災害救助にはどのような協調行動プロトコルが適しているのか検討する。(2)地図のネットワーク構造分析に関する研究災害救助の容易な地図、困難な地図を決定する方法として、地図のネットワーク構造分析を導入する。(3)地図の難しさを考慮した協調行動の評価法に関する研究(1)、(2)の結果を用いて、災害救助における効率の良い協調行動について検討する。(4)災害救助シミュレータへの統合研究成果を災害救助シミュレータに導入し、市民への防災活動の啓発など、社会貢献を目指す。災害シミュレーションの役割の1つは,仮想的な被災空間での救助戦略の評価である.災害救助の成果は,被災地によって左右されるため,ある被災地で有効な戦略が,別の被災地でも有効であるとは限らない.そこで本研究では被災地の特徴を定量化し,災害救助戦略の結果との間にある関係を分析した.その結果,道路ネットワークの構造及び建物配置と,災害救助戦略の間に依存関係があることがわかった.近年,頻発する自然災害に対する取り組みの1つとして被災地を忠実に再現できる災害救助シミュレータの実現がある.この災害救助シミュレータには被災地のシミュレーションを通して,自然災害による被害予測や,それに基づく被害対策などへの利用が期待されている.このシミュレータにおいては,適用する地域に応じて地図や災害救助エージェントの能力を自由に変更可能できなくてはならない.そのために本研究では「マルチエージェントシステムの協調行動と地図(環境)の関係の明確化」を目指す.本年度は「(A)協調行動に関する論文のサーベイ」「(B)サッカーおよび災害救助シミュレーションにおける検証」「(C)協調行動の定義を用いたツールの設計と実装」を目的として研究を行った.その結果,協調行動に共通する特徴は「通信に基づいて複数のエージェントが問題解決を行う」ことであることがわかった(上述A).また,これに基づき,ロボカッププロジェクトのサッカーおよび災害救助シミュレーションの過去のログデータを分析し,競技の結果と分析結果について考察し,その相関性の強いデータをリアルタイムに表示するツールの設計と開発を行った(上述BおよびC).この成果については今後,ロボカップのコミュニティへ提供していく予定である.また,地図の構造解析ついても研究を行い,エージェントの行動と地図の特徴のいくつかが密接な関係にあることがわかった.その項目については対象となるエージェントに依存するが,エージェントを決定すればその項目に基づいてエージェントを評価できる可能性があることがわかった.近年,頻発する自然災害に対する取り組みの1つとして被災地を忠実に再現できる災害救助シミュレータの実現がある.この災害救助シミュレータには被災地のシミュレーションを通して,自然災害による被害予測や,それに基づく被害対策などへの利用が期待されている.このシミュレータにおいては,適用する地域に応じて地図や災害救助エージェントの能力を自由に変更可能できなくてはならない.そのために本研究では「マルチエージェントシステムの協調行動と地図(環境)の関係の明確化」を目指す.本年度は「(A)ネットワーク構造分析による『地図の難しさ』の定義」及び「(B)『地図の難しさ』と『自律ロボット型エージェントの振る舞い』について」研究を行った.災害救助隊(エージェント)の活動に対して,複数の計算値により地図の特徴を表現するため,主に重回帰分析を用いて「地図の難しさ」の定義を検討した.その結果,定義により,概ね「地図の複雑さ」を定量的に表現ができた(上述(A))が,協調行動と地図の関係を分析するための統計的な考察において定義が十分ではないことがわかった(上述(B)).この原因として,定量化の結果を検証するためのシミュレーションの条件が不十分であることが考えられるため,再度,条件を変更しシミュレーションを実施する必要がある.また重回帰分析により得られる回帰直線では,エージェントの協調行動と地図の関係を明らかにするためには不十分であることも考えられるため,上述(B)の関係を明らかにする新たな分析方法についても検討し,定義についても見直す必要がある.自然災害への取り組みの1つに災害救助シミュレータの実現がある.これは被災地のシミュレーションを通して,自然災害の被害予測や,被害対策などへの利用が期待されている.このシミュレータでは,適用する地域に応じて地図や災害救助エージェントの能力を自由に変更できなくてはならない.そのために「マルチエージェントシステムの協調行動と地図(環境)の関係の明確化」を目指す.平成21年度の計画に従って(1)道路ネットワークの特徴に着目した条件で協調行動を分析する,(2)道路ネットワークの特徴を用いたエージェントの協調行動結果予測について検討する,(3)地図の特徴として建物は位置の構造について検討する,の3点を実施した.(1)は,従来のシミュレーション設定において,用いる地図で予想される災害被害を地域の防災マップから決定していたものを,面積比一定とすることで,道路ネットワークの特徴のみに注目するものである.その結果,道路ネットワークと協調行動に関連があるとの結果が得られた.また(1)で得られた道路ネットワークと協調行動の関係を表す数式を用いて,エージェントの協調行動を予測した結果,概ね予測できたものの,大きく予測が外れる地図が存在した.

これらの地図はすべて郊外であったことから,地図をあらかじめ分類してから再度,関連性を分析した.その結果,地図は大きく2つに分類され,片方の分類では予測の精度が向上した.しかし残る1つの分類では,これまでよりも予測ができなくなり,更に検討を進める必要がある.(3)については,研究を実施する上での道具作りと,その応用である.地図作成ツールは当初の予定を少し変更し,情報の取り扱いやすい国土地理院の基盤地図情報に基づくツールとし,現在も開発を続けている.研究結果は随時,災害救助シミュレーションを実施しているRoboCupRescueプロジェクトに提供しており,プロジェクトの発展にも寄与している.自然災害への取り組みの1つに災害救助シミュレータの実現がある.これは被災地のシミュレーションを通して,自然災害の被害予測や,被害対策などへの利用が期待されている.このシミュレータでは,適用する地域に応じて地図や災害救助エージェントの能力を自由に変更できなくてはならない.そのために「マルチエージェントシステムの協調行動と地図(環境)の関係の明確化」を目指す.本年度は最終年度として1.地図の特徴に基づく分類について検討し,分類された地図と災害救助エージェントとの間の関係を分析する,2.エージェントの行動を評価する指標について検討する,3.災害シミュレータに統合する,の3つを実施した.まず1.について,Open Street Mapから作成した地図データを自己組織化マップ(球面SOM)で分類し,その分類の意味について検討した.地図データは大きく2つに分類され,一方は都市部のデータであると考えられ,他方はそれ以外の地域であると考えられる。都市部ではないデータは,さらに詳細な分類が可能であると考えられるが,地理的な特徴を見いだすには地図データ数が不十分で,より多くのデータが必要であることがわかった.また2.については災害救助の側面からは人命に注目した評価を行うべきであり,マルチエージェントの研究の側面からは,災害救助シミュレーションに内在するリソース割当や動的経路探索などの問題に注目する必要があると結論づけた.この点から3.としてリソース割当(オークションアルゴリズム)に特化した災害救助シミュレーションパッケージの設計と実装を行い,その動作確認までを行った.今後は細部を調整して,災害救助のコミュニティに提供していく予定である.
精神発達遅滞児の言語教育プログラムの開発に関する教育・発達的研究

(1)読み書き教育プログラム:(a)濁音・半濁音、(b)促音・長音について構成したプログラムで計4名の精神発達遅滞児に対し教育実験を行った。教育は(i)音の産出、(ii)語のモデル構成、(iii)表記・書きの練習を組織する方法で実施したが、この方法によって音節の自覚が形成され、読み・書きの指導が非常に効果的に行われることが明らかになった。(2)複雑な構文機能形成:「名詞述語構文及び形容詞の2次元結合プログラム」の開発:分類の中で対象の特質(長短、高低、太細等)の抽象、それらを表す語の学習、「これは何ですか?」これは-です。」、「これはどんな(棒、木)ですか?「これは(高い、低い)(棒、木)です。」、「これは、高くて、太い(棒、木)です。」」等の構文の学習を含み、その中で言語・認知能力を形成することを目的とし、学習を容易にするため、特質を表すシンボルマ-クや、文のモデルを示す文の線形図式を用いた。訓練には3名の発達遅滞児が参加したが、訓練は効果的で、2次元分類とその言語表現の学習に移った一人は、目的とした構文を作成し始め、1次元分類とその構文の学習段階にある他の2名も、特質と形容詞の学習に一定の困難があり、訓練を反復することが必要であったが、順調な学習を示した。(3)統辞文・語彙形成複合プログラム:動詞述語構文の形成と語彙・コミュニケ-ション機能の学習を総合的に実施するプログラムで、2名の小学低学年児、3名の就学前幼児を対象に、基本構文の学習の他、挨拶、自分の名前の表現、語の学習を進めてきたが、それぞれ学習は順調な進展を示し、訓練プログラムが効果的であることが明らかになりつつある。(4)1語文前期、語未獲得児用プログラム:1語文前期1名、語未獲得児2名について、母親を訓練に参加させる条件で、2種のプログラムで訓練を進めた。一人の語未獲得児が語を獲得し始め、他の2名も一定の進展が観察されているが、まだ新しい段階への移行が認められない。
検索・計算サービスを利用した情報探索のための3次元複数協調連携可視化技術の研究

本研究では、知識メディアオブジェクトとして部品化したデータ、データベース、ウェブ・リソース及びレガシーシュミレーション・システムを含めた様々な検索・計算サービスを連携統合し、結果に対する比較、及び関連情報・詳細情報へのナビゲーションを行うことを可能にする情報探索のための3次元基盤技術を確立した。本研究では、知識メディアオブジェクトとして部品化したデータ、データベース、ウェブ・リソース及びレガシーシュミレーション・システムを含めた様々な検索・計算サービスを連携統合し、結果に対する比較、及び関連情報・詳細情報へのナビゲーションを行うことを可能にする情報探索のための3次元基盤技術を確立することを目指す。該当年度では、以下の2項目の研究課題に関して、以下のように研究を進めた。(1)複数3次元可視化結果間における協調連携基盤技術の拡張空間部品を用いた関連情報の入れ子表示、及びエクセル・スプレッドシート中に複数の3次元可視化空間を埋め込む機能のUIを強化した。また、スプレッドシート上での複数可視化空間に対して、(a)ラッシング・アンド・リンキング操作など、異なる可視化空間内の要素間の連携機能、(b)視点移動の同期のような異なる可視化空間の空間属性同士の連携機能、及び(c)詳細情報・関連情報表示のための空間内の要素と他の可視化空間との連携機能に関する基本技術をベースとした、複数可視化空間の間における協調連携基盤技術のさらなる強化を行った。さらに、(d)シュミレーション部品に対するユーザ操作の同期を行う機能の確立した。(2)様々な検素・計算サービスの連携統合基盤技術の確立様々なデータベースやシュミレーション・ツールなどの検索・計算サービスに対して共通のインタラェースを与えることによる連携統合技術を確立するために、ウェブ・サービスに対する連携統合技術に基づき、ウェブ・ドキュメント、ウェブ・アプリケーションを含むウェブ上の検索・計算サービスに対する連携統合技術を確立した。具体的には、I.複数3次元可視化結果間における協調連携基盤技術の拡張、II.様々な検索・計算サービスの連携統合基盤技術の確立、III.課題1及びIIにより確立された技術の応用、の3項目の開発ならびに確立を目指す。上記Iでは、複数可視化空間中における要素間の連携定義及び実行に関するジェネリックな技術を確立する。上記IIでは、様々なインタフェースを持つ各種検索・計算サービスに対して、共通のインタフェースを与えることによる連携統合技術を確立する。上記IIIでは、課題I及び課題IIで確立した技術を統合し、応用システムを構築することで、本研究が様々な検索・計算サービスを利用した情報探索システムを構築する上での重要な基盤技術となることを検証する。(1)様々な検索・計算サービスの連携統合基盤技術の確立前年度までの成果に加え、ローカル・マシン上のデータベース、APIを持つソルバー・アプリケーションを含む検索・計算サービスに対するジェネリックな連携統合技術を確立した。これらも連携・演算定義の基本インターフェースとしてREST形式のウェブ・サービスを用い、ユーザ定義された連携・演算は、新たなウェブ・サービスとして再利用可能とした。(2)課題(1)及び(2)により確立された技術の応用前年度までの成果及び課題(2)で確立した技術を情報探索システムへ具体的に応用し、本手法の有効性を検証した。
血液透析患者の健康寿命を延伸させる腎臓リハビリテーション戦略の確立

本研究課題は、血液透析患者の健康寿命の喪失、ならびにそれに強く関わる医療入院の実態を調査し、運動療法と運動指導を介した身体機能の維持が健康寿命の延伸に寄与するかを明らかにすることを目的としている。昨年度からの進捗は、観察対象を1140例まで増加した点である。多施設共同研究として前向きコホートを継続しており、アウトカム(健康寿命の喪失、医療入院の発生)の確認を継続している。健康寿命の喪失の定義は、客観的概念規程である日常生活動作が自立している期間とし、要介護2以上となった場合に健康寿命の一次的喪失とした。また、医療入院は、心疾患、末梢血管疾患、脳卒中、整形外科疾患、感染症、その他にて1週間以上の入院療養を必要としたものと定義した。そして、運動療法や運動指導を実施した患者かどうかの選別は、3ヶ月以上透析中の監視型運動療法もしくは在宅での非監視型運動療法を継続したかを判断の基準とした。2018年度の研究成果として、観察対象の1140例を対象とした横断的な解析において、年代別の栄養状態、身体機能の基準値を算出した。また、健康寿命喪失の危険性が高いと推察されるサルコペニアの患者は、Geriatiric Nutritional Rsik Indexと血清リン濃度を複合的に評価することで、低栄養状態の検出力を高められることを明らかにした。これらの成果は、第9回日本腎臓リハビリテーション学会、第9回透析運動療法研究会にて公表し、現在原著論文として投稿済みである。さらに、透析中の監視型レジスタンス運動によって身体機能が改善することを報告した(BMC Nephrology in press)。研究当初の目標を大幅に超える観察対象数を確保した上で、アウトカムの観察を進められている点は、当初の計画以上に進展している点である。しかしながら、当初の予定では健康寿命を脅かすサブアウトカムとして、転倒、ADL低下をも調査する予定をしていたが、多施設共同にて観察対象を拡大したことでそれらの調査が困難となった。現在は、健康寿命の一次的喪失、医療入院の出現にアウトカムを限定し観察を進めている。また、運動療法や運動指導を実施した患者において健康寿命を延伸しうる効果があるかどうかの確認の開始が、当初の2018年4月の予定より遅れた。以上より、研究全体を俯瞰した進捗状況の区分としては、おおむね順調に進展しているを選択した。2019年度は、夏頃までアウトカムの観察を継続し、その後は既存の観察症例において、データクリーニングを丁寧に実施し、データ解析を進めていく。また、2019年9月、2020年2月、3月に本研究の成果を公表するための学会への招請講演が決まっており、成果を広く公表していく。そして、国際誌への原著論文の作成を順次進めていく予定である。本研究の目的は、血液透析患者の健康寿命の喪失につながる要因を明らかにし、運動指導を中心とした腎臓リハビリテーションが健康寿命を改善するかどうかを明らかにすることである。当該年度である平成29年度は、健康寿命の喪失に関する要因の調査を実施した。まず、健康寿命の喪失を歩行能力の喪失と操作的に定義した後方視的調査では、4年間の観察期間中に歩行能力を喪失した患者は7%であった。その中でも、運動能力が低い(short physial performance battery: SPPB 8点以下)患者の相対オッズ比は10.6であった。SPPB8点は身体的フレイルと強く関連することが先行研究にて報告されており、運動能力を高く保ち身体的フレイルから脱却させることが健康寿命の延長に寄与すると考えられた。また、研究計画の時点から健康寿命の喪失には急性疾患への罹患による入院が関与すると仮説を立ていた。急性疾患への罹患と健康寿命喪失の直接的な関係は次年度以降の調査となるが、平成29年度の調査では、急性疾患を罹患し入院した患者ほど運動に対する行動変容ステージが低いことがわかった。さらに、入院に至る可能性の高い疾患として下肢末梢動脈疾患(peripheral arterial disease: PAD)があるが、PADに関与する要因としてSPPBが抽出された。以上の結果をまとめると、透析患者には運動に対する行動変容を進めるための教育的介入を行い、また下肢筋力、バランス機能、歩行速度といった運動能力を保つようなリハビリテーションを実施することが有用と示唆された。それによって身体活動量を維持、向上させることができれば、PADやその他血管疾患の発症予防につながり、歩行能力の喪失を防ぐことにも寄与すると考えられた。当該年度は、既存データにより後方視的調査が中心であったが、計画書通り前向きコホート観察研究を開始できた。ただし、研究協力施設が当初の計画より少ない状況にあり、サンプルサイズを十分に確保することができていない。上記の理由でやや遅れていると判断した。

そして、運動療法や運動指導を実施した患者かどうかの選別は、3ヶ月以上透析中の監視型運動療法もしくは在宅での非監視型運動療法を継続したかを判断の基準とした。2018年度の研究成果として、観察対象の1140例を対象とした横断的な解析において、年代別の栄養状態、身体機能の基準値を算出した。また、健康寿命喪失の危険性が高いと推察されるサルコペニアの患者は、Geriatiric Nutritional Rsik Indexと血清リン濃度を複合的に評価することで、低栄養状態の検出力を高められることを明らかにした。これらの成果は、第9回日本腎臓リハビリテーション学会、第9回透析運動療法研究会にて公表し、現在原著論文として投稿済みである。さらに、透析中の監視型レジスタンス運動によって身体機能が改善することを報告した(BMC Nephrology in press)。研究当初の目標を大幅に超える観察対象数を確保した上で、アウトカムの観察を進められている点は、当初の計画以上に進展している点である。しかしながら、当初の予定では健康寿命を脅かすサブアウトカムとして、転倒、ADL低下をも調査する予定をしていたが、多施設共同にて観察対象を拡大したことでそれらの調査が困難となった。現在は、健康寿命の一次的喪失、医療入院の出現にアウトカムを限定し観察を進めている。また、運動療法や運動指導を実施した患者において健康寿命を延伸しうる効果があるかどうかの確認の開始が、当初の2018年4月の予定より遅れた。以上より、研究全体を俯瞰した進捗状況の区分としては、おおむね順調に進展しているを選択した。次年度(平成30年度)は、前向きコホート観察研究の協力施設を2施設増やす予定である。本研究の実施期間は平成31年度までであり、サンプル中においてどの程度健康寿命を喪失する患者がいるか予測がつきにくい。今年度の後ろ向き調査では、健康寿命の喪失を操作的に歩行能力の喪失と定義したが、その割合は10%弱であった。健康寿命の喪失に関する観察は本研究期間終了後にも継続し、その成果を公表していく予定である。また、本研究では次年度より介入コホートとして、運動療法を実施した場合の健康寿命の喪失に対する効果を検証する。研究計画では観察期間を18ヶ月と設定していたが、この期間において実際に健康寿命を喪失した患者の割合から介入効果を明らかにするのは容易ではないと推察される。身体機能、動作能力、日常生活活動動作などの変化を副次アウトカムとし、主要アウトカムである健康寿命の喪失の調査と並行して観察していく。2019年度は、夏頃までアウトカムの観察を継続し、その後は既存の観察症例において、データクリーニングを丁寧に実施し、データ解析を進めていく。また、2019年9月、2020年2月、3月に本研究の成果を公表するための学会への招請講演が決まっており、成果を広く公表していく。そして、国際誌への原著論文の作成を順次進めていく予定である。物品費として計上した活動量計が計画段階の機種から変更があり単価が抑えられたことと専用解析ソフトウェアの購入をする必要がなくなったことで次年度使用額が生じた。
分散技術を応用した平安・京都のビジュアルな歴史地理情報基盤の構築

本プロジェクトの目的は、都市京都の歴史的変遷を立体的に捉えることである。実現のために、時間・空間グループ、自然・人間グループ、システムグループの三つのグループで進めた。時間・空間グループの成果は、一つに、平安時代から現代までの京都古地図のデータベースをさらに充実させたことである。その数1600点にのぼる。書誌情報や研究成果をホームページ上で公開している。もう一つは、京都古地図調査の過程で、当プロジェクトの発想と非常によく似た「森幸安の地図」を発見したことである。自然・人間グループの成果は、各時代に載せる情報を集積したことである。風俗情報としては高津本と舟木本の洛中洛外図屏風を載せた。人物情報として平安人物志をリンクさせた。これらの情報を、時間・空間グループで取り上げた京都古地図、ないしは幸安地図と重ね合わせることによって、それぞれの資料解読に大きな影響を及ぼす可能性があることを見いだした。システムグループの成果は、GLOBALBASE(地理変遷とそれに対応した自然・人間情報を分散環境上で結びつける技術)のプロトコルを完成させ、また、より使いやすいようにさらに改良を重ねたことである。一つに、手書きの平安京図と発掘データを元にした京図を江戸時代の地図と現代の地図に重ねることが出来る。実現のために、時間・空間グループ、自然・人間グループ、システムグループの三つのグループで進めている。うち、本年度は、時間・空間グループとシステムグループが本格稼働している。時間・空間グループの成果は、京都地理変遷に関する先行研究をサーベイし、収集した地図を系統的に分類し、平安時代から現代までの京都を描いた地図のデータベースを作成したことである。合計で約1000点になる。これら収集した地図の書誌情報・画像情報は、2001年5月にホームページ上で公開予定である。また、システムグループの基礎作業として、地図の重ね合わせのための点住所づくりも行った。この作業によって、古代から現代まで同じ場所を走っている道がかなり多くあることが分かった。システムグループは、時間・空間グループで系統化された古地図を、コンピュータ上で重ね合わせる技術を開発した。具体的には、古地図を写真に撮り、これをスキャンすることによって古地図の精密な画像データを作成し、ここから、辻・道・建物のみを抽出し、その古地図上の位置・形状を保存する作業を行い、その位置を繋ぎ合わせた。この作業をある程度自動的に行う技術として、現代の測量、地図作製に使われる様々な技術を導入した。また、GISを導入し、地図情報と自然・人間グループで収集された情報を集積する技術を開発した。本年度は、すべてのグループで進展があった。14年度にその研究成果を公開する予定である。資料の相互作用から得られた研究成果は14年度に公開する予定である。システムグループの成果は、GLOBALBASE(地理変遷とそれに対応した自然・人間情報を分散環境上で結びつける技術)のプロトコルを完成させ、また、より使いやすいように改良したことである。実現のために、時間・空間グループ、自然・人間グループ、システムグループの三つのグループで進めて来た。

時間・空間グループの実績は、一つに、平安時代から現代までの京都古地図のデータベースをより充実させたことである。当センターのデータベース「京都プロジェクト古地図データベース」、及び「歴史的空間情報」としで閲覧できるようにした。もう一つは、京都古地図調査の過程で発見した、当プロジェクトの発想と非常によく似た「森幸安の地図」について研究成果を発表できたことである。『森幸安の描いた地図』(日文研叢書)として2003年7月に出版される予定である。自然・人間グループの成果は、各時代に載せる情報を集積したことである。和歌・連歌・俳諧データベース、近世畸人伝(正・続)をリンクさせた。これらの情報を、時間・空間グループで取り上げた京都古地図、ないしは幸安地図と重ね合わせる基礎を作った。とくに、場所を基点にした検索システムに加えて、人や物同士を時間を越えて検索できるようにすべく、高津本の解析作業を行った。システムグループの成果は、GLOBALBASE(地理変遷とそれに対応した自然・人間情報を分散環境上で結びつける技術)のプロトコルを完成させ、また、より使いやすいように改良したことである。一つに、地球から日本、そして京都市内図へとクローズアップさせる仕組みと、手書きの平安京図と発掘データを元にした京図を江戸時代の地図と現代の地図に重ねられるようにした。
高感度検出イムノアッセイによる生体内微量成分の多成分同時捕捉

生物発光検出イムノアッセイにおいては,アセテートキナーゼ(AK)及びピルベートホスフェートジキナーゼ(PPDK)を標識酵素に用いる同時測定系確立のため,相互の干渉がない条件を設定した.各々の酵素の検出限界はそれぞれ2×10^<-20>mol/assayであり,検量域は10^<-20>10^<-15>のダイナミックレンジを有していた.この2つの酵素を標識に用いて,モデルとして糖尿病関連マーカーのインスリンとC-ペプチドの2成分同時アッセイに応用した.2種の抗原共に高分子なのでサンドイッチアッセイにて行った.それぞれ検出限界は1×10^<-16>mol/assay,3×10^<-16>mol/ssayであった.昭和大学病院検査部のヒト血清試料について適用したところ現行法との良い一致を示した.15年度は高血圧関連のAngiotensin I及びEndothelin Iについて,前者は競合法で,後者は非競合法のイムノアッセイ系を確立し,高血圧モデルラットの血中濃度の測定と血圧との関連を検討した.16年度は自閉症発症予測因子のBDNFとNT-4/5及び齲蝕菌遺伝子のS.mutansとS.sorbinusのdex遺伝子の二成分同時測定に応用した.さらに新たにビオチン化ルシフェラーゼとイクオリンの同時検出法を検討し,これらを標識に用いた生物発光検出イムノアッセイを確立し,前立腺特異抗原(PSA)と前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)及びPSAとα-フェトプロテイン(AFP)の同時アッセイ系を開発した.ビオチン化ルシフェラーゼ(最小検出量:3.6×10^<-19>mol/assay)とイクオリン(最小検出量:9.4×10^<-21>mol/assay)の発光は迅速なので,2種の抗原を同時かつ高感度に合計4秒で測定が可能で,スループットのよい方法を確立した.一方,希土類キレートを標識に用いる時間分解蛍光イムノアッセイにおいては,ユーロピウム及びテルビウムキレートを標識に用い,腸管出血性大腸菌O-157のベロ毒素1,2の迅速同時測定法を確立した.従来法では16時間を要していたが,本法では約2.5時間で結果が判明し,腸管出血性大腸菌感染症の迅速検査への適用が可能である.さらにベロ毒素1及び2の遺伝子の同時解析も行った.2成分同時に検出測定できる方法は,試料の有効利用,測定時間の短縮化によるマンパワーの節減など検査の効率化に寄与するものと考える.生物発光検出イムノアッセイにおいては,アセテートキナーゼ(AK)及びピルベートホスフェートジキナーゼ(PPDK)を標識酵素に用いる同時測定系確立のため,相互の干渉がない条件を設定した.各々の酵素の検出限界はそれぞれ2×10^<-20>mol/assayであり,検量域は10^<-20>10^<-15>のダイナミックレンジを有していた.この2つの酵素を標識に用いて,モデルとして糖尿病関連マーカーのインスリンとC-ペプチドの2成分同時アッセイに応用した.2種の抗原共に高分子なのでサンドイッチアッセイにて行った.それぞれ検出限界は1×10^<-16>mol/assay,3×10^<-16>mol/ssayであった.昭和大学病院検査部のヒト血清試料について適用したところ現行法との良い一致を示した.15年度は高血圧関連のAngiotensin I及びEndothelin Iについて,前者は競合法で,後者は非競合法のイムノアッセイ系を確立し,高血圧モデルラットの血中濃度の測定と血圧との関連を検討した.16年度は自閉症発症予測因子のBDNFとNT-4/5及び齲蝕菌遺伝子のS.mutansとS.sorbinusのdex遺伝子の二成分同時測定に応用した.さらに新たにビオチン化ルシフェラーゼとイクオリンの同時検出法を検討し,これらを標識に用いた生物発光検出イムノアッセイを確立し,前立腺特異抗原(PSA)と前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)及びPSAとα-フェトプロテイン(AFP)の同時アッセイ系を開発した.ビオチン化ルシフェラーゼ(最小検出量:3.6×10^<-19>mol/assay)とイクオリン(最小検出量:9.4×10^<-21>mol/assay)の発光は迅速なので,2種の抗原を同時かつ高感度に合計4秒で測定が可能で,スループットのよい方法を確立した.一方,希土類キレートを標識に用いる時間分解蛍光イムノアッセイにおいては,ユーロピウム及びテルビウムキレートを標識に用い,腸管出血性大腸菌O-157のベロ毒素1,2の迅速同時測定法を確立した.従来法では16時間を要していたが,本法では約2.5時間で結果が判明し,腸管出血性大腸菌感染症の迅速検査への適用が可能である.さらにベロ毒素1及び2の遺伝子の同時解析も行った.2成分同時に検出測定できる方法は,試料の有効利用,測定時間の短縮化によるマンパワーの節減など検査の効率化に寄与するものと考える.生物発光検出イムノアッセイにおいては,アセテートキナーゼ(AK)及びピルベートホスフェートジキナーゼ(PPDK)を標識酵素に用いる同時測定系確立のため,相互の干渉がない条件を設定した.各々の酵素の検出限界はそれぞれ2×10^<-20>mol/assayであり,検量域は10^<-20>10^<-15>のダイナミックレンジを有していた.