hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性性器組織における性ステロイド受容体発現調節機構の再考察

女性性器における性ステロイド受容体発現とその調節機構には、女性性器の組織ごとにさまざまな形式があることが判明した。estrogenの作用を受けてER,PRの増加による細胞増殖、progesteroneの作用によるER,PRのdown-regulationと細胞増殖の停止・細胞分化という古典的性ステロイド受容体発現の調節機構と細胞増殖・分化の概念は子宮内膜機能層の上皮細胞に適応することはできても、子宮内膜間質細胞、あるいは子宮内膜基底層の細胞群には適応できない概念である。また、卵管、子宮頚部線上皮、子宮膣部扁平上皮など同じミュラー管に由来し、性ステロイド受容体を発現している組織でも、月経周期による性ステロイド受容体発現の変動が乏しく、細胞増殖と性ステロイドの関連も乏しいことが判明した。また、卵巣顆粒膜細胞ではむしろPRの発現にgonadotropinのLHが深く関与していることも判明した。したがって、性ステロイド受容体の発現とその調節機構には、女性性器の組織ごとに異なった機序があり、血液中に同じレベルの性ステロイドが存在しても、女性性器の組織ごとにその組織本来の役割に相応した性ステロイドに対する反応をおこなうべく、さまざまな因子がその組織ごとに関与して反応の調節を行っている可能性が考えられた。子宮内膜ではその因子として、heat shock protein(HSP)70の関与、あるいはATL derived factor(ADF:human thioredoxin)やepidermal growthfactor receper(EGFR)やc-erb-B2 proteinの関与も示唆された。今後、各種増殖因子、あるいはサイトカイン、gonad otropinなど、さらなる検討を女性性器の組織ごとに加える必要がある。そして、これらの女性性器の中の仕事分担において性ステロイド受容体が活性化されたり活性化されなかったりする機構を知ることは細胞生物学の今後の一つの重要な課題でもある。子宮内膜の機能層上皮では従来の説通り卵胞期はestrogen(E)の作用を受けてestrogen receptor(ER),progesterone receptor(PR)を発現し、細胞増殖(Ki-67発現)を示すが、黄体期はprogesterone(P)の作用を受けてER,PRのdown regulationがあり、この時は細胞増殖が見られない。しかし、内膜基底層の上皮では、この変化は乏しく、細胞増殖が残る。さらに妊娠初期の内膜上皮では脱落膜化した間質細胞で囲まれた上皮にはER(-),PR(-),Ki-67(-)であるが脱落膜化してない間質細胞に囲まれArias-Stella変化を起こした上皮はER(-),PR(-),Ki-67(+)で細胞増殖が見られた。子宮内膜間質細胞は卵胞期はER(+),PR(+),Ki-67(+)で黄体期、妊娠中はER(-),PR(+),Ki-67(+)で上皮とは異なってPによるPRのdown regulationがなく、さらに細胞増殖が起きていた。これと全く同じ変化が子宮筋でも観察された。子宮頸部扁平上皮では卵胞期はER(+),PR(-)で細胞増殖は著明でなく、黄体期はER(+),PR(+)で細胞増殖が著明であった。子宮頸管腺上皮と卵管上皮では、月経周期を通じてER(+),PR(+)で細胞増殖の月経周期での変化に有意なものはなかったが、大量のプロゲステロン製剤を投与した場合にはER,PRのdown regulationに近い変化がみられた。以上の結果は、女性性器の部位ごとで性ステロイド受容体の発現は一律でなく、さらに月経周期、妊娠初期の性ステロイドの変化で性ステロイド受容体発現の調節機構が異なることが判明し、さらに細胞増殖の観点からも女性性器では性ステロイド受容体発現と細胞増殖が個々の細胞成分で異なることが判明した。

ヒト胎児ミュラー管での性ステロイド受容体発現に関する検討では、胎生20週前後から性ステロイド受容体発現があるが、その発現は卵管上皮と周囲間質(平滑筋に分化すると思われる細胞)、子宮頸管腺上皮と子宮膣部扁平上皮にまず発現し、そしてそれより遅れて、胎生22週ころから、子宮体部に弱いながら発現することが判明した。子宮内膜組織では腺上皮と間質細胞との間に、progesterone作用環境下におけるPRのdown-regulationに差異があり、腺上皮と間質細胞では性ステロイド受容体発現の調節機構に異なった面があると考えられた。さらに細胞増殖の面(Ki-67およびサイクリン・ファミリーcyclinA,cyclinB1,cyclinD1,cyclinE,cdc2,cdk2,cdk4)でも上皮では、estrogen作用下で増殖、progesterone作用下で増殖の停止をおこすのに対して、間質細胞では、progesterone作用下でもPRを発現した状態で増殖するという差異があることが判明した。また、基底層の内膜においては腺上皮も間質細胞ともにER,PRの発現においては機能層と同様であるが、細胞増殖の観点では、増殖が抑制されている傾向があった。この細胞増殖を抑制する因子としては、子宮内膜腺上皮においても間質細胞においてもHSP70が陽性である時期には細胞増殖が観察され難くHSP70が陰性となると細胞増殖がおこり、機能層上皮で卵胞期にHSP70(-)から黄体期のHSP70(+)に変化することにより細胞増殖の停止がおこることと、基底層では上皮,間質細胞ともにHSP70(+)で細胞増殖がおこらないことからHSP70が重要な因子となっていることが示唆された。また、卵管上皮と子宮頚部腺上皮では、月経周期における性ステロイド作用下で著明な性ステロイド受容体の変動あるいは細胞増殖の変動が少なく、細胞増殖は散在性であり、上皮の部分的再生の目的で細胞増殖がおこなわれているものと考えられた。したがって、これらの上皮は同じミュラー管に由来する組織であるが、性ステロイドの影響に対して子宮内膜機能層上皮とは異なった独自の反応形態をもっていると考えることができた。また子宮膣部扁平上皮や卵巣顆粒膜細胞でも子宮内膜機能層上皮とは異なった性ステロイド受容体発現調節機構が存在する可能性が示唆された。
高等学校中途退学経験者の社会階層的背景に関する実証研究

本研究の目的は、家庭環境が高校中退に対して与える影響について、時系列変化に着目して明らかにすることである。本研究で得られた主要な知見は以下に示す通りである。(1) 1956年75年、76年85年コーホートでは、親学歴や家庭の経済状況を統制した後も、ひとり親・親不在家庭出身者は、二人親家庭出身者よりも高校中退リスクが高い。(2)世代、地域を問わず、高校中退経験者の家庭に共通して見られる特徴は、子どもの意志決定を尊重する親が多く、そのため、高校中退時に親が「引き止め役」を果たしていなかったことである。本研究は、高等学校中途退学経験者の社会階層的特徴および高校中退メカニズムを把握することを目的としている。平成22年度は、大規模社会調査データを用いた計量分析(定量的調査)を中心に研究を進めた。計量分析のために用いた個票データは、2005年に日本全国の20歳から69歳の男女を対象に実施された『社会階層と社会移動全国調査(2005年SSM調査)』である。探索的な計量分析の結果、低所得層ほど高校中退リスクが高いことが判明した。ただし、世代によって出身家庭の経済力が高校中退に及ぼす影響力は異なり、若年層になるほど、出身家庭の経済力が高校中退におよぼす影響力は低下している。その結果、若年層になるほど、学業成績などの個人的要因が高校中退におよぼす影響力が高まっている。これらの研究成果は、分析結果の妥当性を検証するために、福岡大学で開催されたセミナーで報告した。現在、会場から得られたコメントを参考に、学術論文を執筆中であり、平成23年上半期中の完成を目指している。さらに、平成22年度下半期には、インターネットリサーチ会社を通じてインタビュー調査(定性的調査)の協力者を募るリクルーティング調査を実施した。サンプルの抽出方法は、年齢が20歳から45歳の男女であり、居住地で層化した。調査の結果として回収されたサンプル数は、合計95名である。平成23年度は、これらの調査協力者に対して、インタビュー調査を継続的に実施し、高校中退者の社会階層的特徴の把握と分析フレームの吟味を深めることを研究課題とする。本研究は、高校中退要因のメカニズムを社会階層論の観点から解明し、中退研究に新たな地平を開くことを目的としている。平成23年度は、平成22年度下半期にインターネット調査会社を通して実施したリクルーティング調査で得た調査協力者(高校中退経験者)に対してインタビュー調査(定性的調査)を実施し、高校中退経験者の社会階層的特徴の把握と分析フレームを深化させることを研究課題としていた。しかしながら、東日本大震災の発生とその後の国内の混乱により、上半期に東日本地域でインタビュー調査を実施することは困難な状況にあった。そこで、上半期は西日本地域在住の調査協力者を中心にインタビュー調査を実施し、東日本地域在住者に関しては、下半期よりインタビュー調査を実施することとした。なお、インタビュー調査では、計量分析(定量的調査)では捉えることの難しい親子関係を中心に聞取りを行なった。インタビュー調査の結果、世代、地域を問わず高校中退経験者の家庭に共通する特徴として、子どもの選択(意思決定)を尊重する親が多く、高校中退時に親が「引き止め役」として機能していないことが判明した。特に、親が子どもの養育に割ける時間が限定されるひとり親世帯では、こうした傾向が顕著であった。この結果から、高校中退者を減少させるためには、ひとり親世帯の子どもに対する経済的支援のみならずカウンセリング等の心理的支援を含めた包括的な支援体制を構築することが必要であることが示唆された。
遷移金属アクア錯体触媒を用いたpH連続制御による人工アミノ酸合成法の開発

アミノ酸合成反応は、生化学・合成化学における基本的かつ重要な反応の一つであり、これまでに数多くのアミノ酸合成法の開発・研究がなされてきた。しかし、安全性および廃棄物(シアン化物)処理においてまだ多くの問題点を抱えている。本研究では、ケト酸の還元的アミノ化反応を基礎にした「pH制御による人工アミノ酸合成法の開発」に取り組んだ。アクア錯体とギ酸との反応により、水中、pH 5-7で安定なヒドリド錯体を合成した。ヒドリド錯体を触媒とする、ケト酸の還元的アミノ化反応を水中で検討した。その結果、アミノ酸がpH選択的に生成(78-97%)することを見出した。アミノ酸がpH選択的に生成する理由は、反応中間体であるイミノ酸の生成がプロトンおよびアンモニアの濃度に依存し、さらにヒドリド錯体の安定性がpHに依存するためである。窒素源として(15)Nアンモニアを、水素源としてDCOONaを用いることにより、(15)NとDのダブルラベリングを触媒的に行なうことができた。さらに、水溶性遷移金属アクア錯体を触媒として用いることで、末端アルキンの水和反応とケト酸の還元的アミノ化反応をpHで連続的に制御し、第一級アミノ化合物を触媒的に合成できることを見出した。以上、本研究では「水溶性遷移金属アクア錯体を触媒として用いるpH制御による人工アミノ酸合成法の開発」に成功した。今後は、さらにこれまでの研究成果を基に、「pHで連続的に反応を制御する新しいタイプの人工アミノ酸合成法の開発」に関する研究を深めていく予定である。これまでに数多くのアミノ酸合成法の開発・研究がなされてきたが、まだ多くの問題点を抱えている。例えば、アルデヒドからシアノヒドリンを生成させるストレッカー法は、シアン化物(HCN, NaCN)を使用するため、安全性および廃棄物処理などの問題が存在する。それに対して、アミノ化合物を窒素源、ヒドリド化合物を水素源として用いるアルファ-ケト酸の還元的アミノ化反応は、アミノ酸が自然界で生合成される経路と非常によく似ていることから、これまで多く研究されてきた。しかし、自然界と同様にアンモニアを窒素源として用い、水溶媒中における触媒的なアルファ-ケト酸の還元的アミノ化反応は報告されていない。本研究では、水中でプロトンとは反応しないが、アルファ-ケト酸と反応する遷移金属ヒドリド錯体を合成し、それを触媒とするアミノ酸合成法の開発を行った。その結果、アクア錯体とギ酸との反応により、水中、pH5-7で安定なヒドリド錯体(1)を合成した。錯体1を触媒とする、ケト酸の還元的アミノ化反応を水中、80°Cで検討した(1/ケト酸/アンモニア/ギ酸=1/200/4000/4000)。その結果、アミノ酸がpH5-7で選択的(78-97%)に生成することを見い出した。アミノ酸がpH選択的に生成する理由は、反応中間休であるイミノ酸の生成がプロトンおよびアンモニアの濃度に依存し、さらに錯体1の安定性がpHに依存するためである。また、窒素源として(15)NH_3を水素源としてDCOONaを用いることにより(15)Nと(2)Hのダブルラベリングを触媒的に行なうことができた。以上の成果はJ.Am.Chem.Soc.2004.126,3020-3021に報告した。また、平成15年10月915日にXVth FECHEN Conference(スイス、チューリッヒ)の国際会議で、招待講演(IL 08)を行った。例えば、アルデヒドからシアノヒドリンを生成させるストレッカー法は、シアン化物(HCN、NaCN)を使用するため、安全性および廃棄物処理などの問題が存在する。

それに対して、アミノ化合物を窒素源、ヒドリド化合物を水素源として用いるアルファ-ケト酸の還元的アミノ化反応は、アミノ酸が自然界で生合成される経路と非常によく似ていることから、これまで多く研究されてきた。しかし、自然界と同様にアンモニアを窒素源として用い、水溶媒中における触媒的なアルファ-ケト酸の還元的アミノ化反応は報告されていない。本研究では、水中でプロトンとは反応しないが、アルファ-ケト酸と反応する遷移金属ヒドリド錯体を合成し、それを触媒とするアミノ酸合成法を開発した。その結果、アクア錯体とギ酸との反応により、水中、pH5-7で安定なヒドリド錯体(1)を合成した。錯体1を触媒とする、ケト酸の還元的アミノ化反応を水中、80°Cで検討した(1/ケト酸/アンモニア/ギ酸=1/200/4000/4000)。その結果、アミノ酸がpH5-7で選択的(78-97%)に生成することを見い出した。アミノ酸がpH選択的に生成する理由は、反応中間体であるイミノ酸の生成がプロトンおよびアンモニアの濃度に依存し、さらに錯体1の安定性がpHに依存するためである。また、窒素源として(15)NH_3を水素源としてDCOONaを用いることにより(15)Nと(2)Hのダブルラベリングを触媒的に行なうことに成功した。
ブラックホールと中性子星との合体に対する一般相対論的研究

ブラックホール・中性子星連星が合体する際の重力波はアメリカのLIGOや欧州のVIRGO、さらに日本のKAGRAなどの重力波検出器にとって最も有望な重力波源と考えられている。この連星の合体時に中性子星がブラックホールの潮汐力場により潮汐破壊される場合は、重力波が中性子星の性質を強く反映するため、重力波観測によって中性子星の性質や核密度及びそれ以上の密度の状態方程式の性質を調べることが可能になる。また、潮汐破壊に伴って形成される降着円盤が十分な質量を持っていればガンマ線バーストの発生が期待でき、質量放出が多ければr過程元素合成や付随する電磁波放射の起源天体としても期待でき、それらの面からも中性子星の潮汐破壊は重要な研究対象である。本研究では数値相対論によるシミュレーションを通じ、定量的に潮汐破壊や重力波の計算を行ってきた。特に本年度は数値相対論によって計算された重力波を用いて、実際の重力波観測での中性子星の性質の決定精度に付随する誤差を、重力波解析の標準的な手法であるFisher解析と組み合わせて計算した。その結果、今後数年で稼働する予定のAdvanced LIGOの感度では1km程度、さらにその次世代の計画であるEinstein Telescopeでは0.1km程度の精度で中性子星の半径が決定できることがわかった。理論モデルに伴う系統誤差が重力波では少ないと考えられるので、これは現在の電磁波観測よりも精度が良い制限である。また、連星の合体時に熱的な効果が重力波や降着円盤、質量放出に対してどのような影響を及ぼすかについても系統的に熱的な効果の強さを変えた計算を行い、現在結果をまとめて論文として投稿準備中である。ブラックホール・中性子星連星は重力波放射により軌道半径を縮めて合体するが、このときの重力波は中性子星の潮汐破壊に伴なう急激な波形変化を通じて、中性子星内部の高密度物質の状態方程式を反映した波形を持っていることが期待される。過去の研究により潮汐破壊の兆候があらわに見えるのはブラックホールが軽いときであることは良く知られていたが、重力波がどのように状態方程式の情報を反映するかはほとんど調べられていない。今年度はブラックホールが回転しておらず比較的軽い場合について、合体に伴なう重力波の波形が状態方程式にいかに依存するかを数値シミュレーションにより研究した。その結果、潮汐破壊に応じて重力波スペクトルに現れる特徴的なカットオフ振動数は中性子星の質量を半径で割ったコンパクトネスと呼ばれる量を反映することがわかった。さらにこのカットオフ振動数は中性子星のコアの状態方程式の硬さによって系統的に違ったコンパクトネス依存性を持っており、コンパクトネスだけでなく色々な状態方程式の性質を重力波の観測から知ることができるとわかった。この結果は核物理に有益な情報が重力波天文学から引き出せることを定量的に示唆している。さらにこの合体で形成されるブラックホール降着円盤の質量を調べたところ、潮汐破壊が早く起こる場合にはショートガンマ線バーストと呼ばれる爆発を起こすのに必要な0.01太陽質量を超えうることがわかった。この結果は高エネルギー天文学にとって重要な問題であるガンマ線バーストに迫る手がかりを与える。これらの結果は現在論文として投稿準備中である。ブラックホール・中性子星連星は重力波を放射しながら合体すると考えられており、そのときの重力波は地上の重力波観測器が最初にとらえるであろう重力波の1つとして注目を集めている。合体直前の波形は中性子星の性質を反映し、特に潮汐破壊が起こるときは急激な波形変化が起こるにとが知られている。重力波観測による高密度物質状態方程式の決定のため、その重力波形がどのように状態方程式の情報を反映するかを理論的に予測することが必要とされている。今年度はブラックホールのスピンがあるときに中性子星の潮汐破壊がどのように影響を受け、また重力波形を変更するかを様々な状態方程式を用いた数値シミュレーションにより系統的に調べた。今年度に投稿・出版された我々の研究により、ブラックホールのスピンがない場合、ブラックホールが中性子星に比べて3倍以上重いと中性子星の潮汐破壊が起こりにくく重力波にも中性子星の影響がないことがわかっていた。その後の研究によりブラックホールが連星の角運動量と同じ向きに回転している場合はこの描像が大きく変わり、ブラックホールが5倍重い場合でも潮汐破壊は起こり重力波から状態方程式の情報を知ることができることが明らかになった。とりわけ、重力波が急激に減衰を始めるカットオフ振動数の情報を用いて中性子星のコンパクトネスを精度良く決めることが可能だと定量的に示した。またスピンを考慮すると合体の際に形成される降着円盤の質量なども潮汐破壊が起こりやすくなったためスピンがない場合より桁で大きくなり、ブラックホールが重い連星でもショートガンマ線バーストの母天体として有望であることが明らかになった。これらの結果はさらに系統的な結果に対し解析中であり、論文として投稿する予定である。

特に本年度は数値相対論によって計算された重力波を用いて、実際の重力波観測での中性子星の性質の決定精度に付随する誤差を、重力波解析の標準的な手法であるFisher解析と組み合わせて計算した。その結果、今後数年で稼働する予定のAdvanced LIGOの感度では1km程度、さらにその次世代の計画であるEinstein Telescopeでは0.1km程度の精度で中性子星の半径が決定できることがわかった。理論モデルに伴う系統誤差が重力波では少ないと考えられるので、これは現在の電磁波観測よりも精度が良い制限である。また、連星の合体時に熱的な効果が重力波や降着円盤、質量放出に対してどのような影響を及ぼすかについても系統的に熱的な効果の強さを変えた計算を行い、現在結果をまとめて論文として投稿準備中である。
簡易型^<137>Cs照射装置を用いたGM管式サーベイメータの特性試験

【研究目的】市販GM管式サーベイメータに対し、通常測定に加え、窒息状態を引き起こす条件下での特性試験を実施する。これにより、通常使用時と異なる、測定器の特徴的変化(音、メータの動きなど)を明らかにし、窒息現象を早急に判断する手法を確立して、放射線安全管理に寄与する。【研究方法】東京大学アイソトープ総合センターに配備されている、簡易型^<137>Cs照射装置を利用し、GM管式サーベイメータに対する以下の特性試験を実施する。1. GM管式サーベイメータのTubeを、線源に対して水平方向ヘスムーズに動かすための治具を作成する。測定時の被ばくを避けるために、メータ指示値を読みとるカメラを設置する。2.測定値が100kcpm以下(90kcpm程度)になる距離を探しながら、一定間隔ごとに電離箱式サーベイメータの測定値と計数率を読みとる。3. GM管式サーベイメータのメータ値が振り切れた後、さらに線源に近づけメータ値が低下する(90kcpm程度)距離を同定し、電離箱式サーベイメータの測定値と計数率を読みとる。4. GM管式サーベイメータの型式毎、Tubeの型式毎の測定結果から、線源までの距離と電離箱式サーベイメータの測定値を比較したグラフから相違を発見する。4.型式毎に通常使用時の測定器の状態(音、メータの動きなど)と比較して、窒息現象時の測定器の状態に特徴的な変化(音、メータの動きなど)の違いを発見する。【研究結果】1.測定器の変換について・約300μSv/hでメータが振り切り、約4000μSv/hでメータが減少を始めた。・測定器の型式による窒息現象の違いはないが、Tubeの使用頻度に違いが見れた。2.現場で役立てるために・通常の測定をしている状態と窒息状態での測定器の状態の変化(メータの動き、音など)に違いはない。・近づけたり、遠ざけたりすることでメータの動きを確認し、窒息状態であることを判断する。
妊娠高血圧時脳ネットワーク異常と麻酔：安静時機能的磁気共鳴画像法による新研究

機能的MRIの解析を、妊娠高血圧症候群患者、正常妊婦を対象に行った。機能的MRIの解析には、前処理と機能的脳指標の計算が含まれた。これらは、専用のソフトウェア(MATLAB、SPM12)を用いて計算された。まず、妊娠高血圧症候群患者と正常妊婦との比較を行うことを目的に、2群間の比較を行った。しかし、多重比較補正を行う過程で、有意差を見出すことができなかった。次に、妊娠高血圧症候群患者を対象に、重症度と脳機能指標との間にどのような関係性があるか、相関性を計算した。血圧と脳機能指標との間に、有意な相関性を見出すことができた。妊娠高血圧症候群に特異的な脳機能的結合を検索するのが本研究の目的である。平成26年度は、和歌山県立医科大学産婦人科学教室の外来担当者に依頼し、対照群としての健常妊婦のリクルート及び撮像を行った。健常妊婦の撮像は、全例、分娩後1週間以内に行った。症例数は19症例を集めることができた。協力機関である和歌山県立医科大学第一生理学教室で機能的MRIの解析を行っている途中である。脳機能の指標として、安静時の機能的MRIを採用しているが、「度数中心性」という概念に基づいて安静時の機能的MRIの解析を試みている。その上で、血圧などの具体的な臨床値と、脳機能の指標との相関関係を計算して、有意な相関性の存在する脳部位を同定しようと試みているところである。相関性の存在する脳部位は、妊娠高血圧症候群と何らかの関係のある脳部位である可能性がある。また、主研究機関である和歌山県立医科大学麻酔科学教室に、解析用コンピュータ、解析ソフトを設置した。妊娠高血圧症候群で上昇することが知られている血清マーカー(可溶性fms-like tyrosin kinase 1およびproangiogenic placental growth fator)の検査キットを購入し、リクルートした妊婦で計測した。リクルートした妊婦は皆、健常な妊婦であるため、測定値は正常範囲内であることが多かった。脳機能と妊娠、帝王切開などの最新の知見を得るために、日本麻酔科学会学術集会、臨床麻酔学会学術集会に参加した。昨年度は対照群としての、健常妊婦のMRI撮像を行ってきた。平成27年度は、麻酔科内で重症妊娠高血圧症候群患者の無痛分娩に関する最新の英語論文の抄読会と、産科とのカンファレンスを行い、臨床上で最も有益と考えられる硬膜外無痛分娩の方法を探索した。結果として、実際の臨床現場(大学附属病院産科病棟)で硬膜外無痛分娩の方法を変更した。妊娠高血圧症候群に対する硬膜外無痛分娩の有用性の知見を得るために、日本麻酔科学会、臨床麻酔学会に参加した。並行して、当該年度中に、大学附属病院産婦人科の協力のもと、妊娠高血圧症候群患者のMRI撮像を行ってきた。昨年度、対照群を19例撮像することができた。本年度は、倫理委員会で承認を受けた様式通りにリクルートを行い、妊娠高血圧症候群患者について21例の撮像を行った。全員、分娩後7日以内に撮像を行った。撮像による有害事象は認められなかった。ただし、妊娠高血圧症候群患者で撮像したMRIの解析は現時点では進んでいない。平成27年度中に、研究の主題である妊娠高血圧症候群患者の撮像、血清採取を行うことができた。計画どおりに進んでいると考える。最終年度は主に機能的MRIの解析を行った。妊娠高血圧症候群患者21人、正常妊婦13人を対象とした研究となった。機能的MRIの解析には前処理、機能的脳指標の計算が含まれる。脳機能の指標には度数中心性を用いた。患者背景のデータには、妊娠高血圧症候群で特異的に変化することが知られている、s-FLT1とPLGFを用い、また、直接的な妊娠高血圧症候群の臨床指標である、血圧を用いた。まずは、妊娠高血圧症候群患者と正常妊婦との比較を行うことを目的に、SPM12を用いて2群間の比較を試みた。しかし、多重比較補正を行う過程で、有意な差を見出すことができなかった。次に、妊娠高血圧症候群患者のみを対象に、重症度と脳機能指標との間にどのような関係性が存在するかを検討した。血清データと脳機能指標との間に相関性を見つけることはできなかった。一方、血圧と脳機能指標との間には、多重比較補正を行った上でも有意な関係性を見出すことができた。左後頭葉と収縮期血圧との間に正の相関関係が認められた。そこを関心領域と決定した。この関心領域を起点とした機能的結合について、妊娠高血圧症候群患者と正常妊娠群で群間比較を行った。その検討では、多重比較補正では有意な差を認めなかった。ただし、当該関心領域から、側頭葉に向けての機能的結合に一定の傾向が見つかった。現時点では明らかな群間差を決定することができていないが、今後も引き続き、妊娠高血圧症候群に特異的な安静時ネットワークの解析を続けていきたい。

次に、妊娠高血圧症候群患者を対象に、重症度と脳機能指標との間にどのような関係性があるか、相関性を計算した。血圧と脳機能指標との間に、有意な相関性を見出すことができた。平成26年度中に、研究環境の整備、機能的MRI解析の実行、また健常妊婦の機能的MRI撮像を行うことができた。ほぼ計画通りの進行である。平成28年度は、昨年度中に撮像して得られた妊娠高血圧症候群患者のMRIデータを解析し、平成27年度に撮像した健常妊婦のデータとの関係性を探索することを方策とする。機能的脳活動平成27年度は、和歌山県立医科大学産婦人科学教室に引き続き依頼し、妊娠高血圧症候群患者の産後に機能的MRIの撮像を行う予定である。症例は20症例をめざす。撮像後、機能的MRIの解析を行い、正常妊娠のデータとの比較を行う。機能的MRIの検査料が計画よりも安価であったため、次年度使用額が生じた。機能的MRIの撮像は安価である反面、血清マーカー(可溶性Flt-1とPlGF)の検査キットは高価である。平成27年度は妊娠高血圧症候群患者の検査を行う必要があるため、その費用に充てる予定である。
高性能多元接続方式の構築に関する多角的研究

本研究では実衛星を用いた実験を元に、様々な高性能多元接続方式の構築を行った。その概要を以下に示す。(1)実衛星を用いた捕捉効果実験本研究では実衛星(JC-SAT1)を用い、複数キャリアを同一周波数で、異なる電力レベルによるアクセスを行ない、捕捉効果の存在を確認した。実験の結果、実用衛星並びに地球局設備を用い、2レベルの場合は2局間では約5dB、3局間では約9dBで、それぞれ捕捉効果の得られることが明らかになった。更に、3レベルを用いた捕捉も実現可能であることを定量的に示した。捕捉効果という新たななる次元での可能性を示したものとして、高い評価を受けた。(2)捕捉効果を用いた高性能多元接続方式の構築実験により得られた、捕捉効果を用いた多元接続方式としてFAWAC(Fixed Assingment based Window Aucsess)を考案し、その理論解析を行なった。FAWACは低電力で即時送信を行ない、割り当て送信を高電力で行なうもので、低負荷から高負荷までその適用範囲が広く、捕捉効果により遅延特性の優れた方式である。解析では各局が異なったトラヒックを持つ場合など、多様で不均一な環境を想定しその特性を評価した。また、発生データ長が一定でない場合のアクセス方式として、長いデータを高電力で送出することで転送成功率が向上可能な長データ優先送出方式を提案し、その評価を理論解析で行ない、スループット特性が向上することを示した。(3)マルチメディア衛星通信システムの構築多数局が参加する会議を衛星の同報性を利用して行なう場合、新規に発言を要求する場合、その発言要求を伝送するためのチャネルを使用せず、捕捉効果を用い回線交換のイメージで順次切りかえていく切替え方式を提案した。
脊椎動物の季節感知システムの設計原理の解明とその応用

ヒトとは異なり、エアコンや衣服を持たない動物は毎年繰り返し訪れる環境の季節変化に対して、より良く適応するために、光や温度などの外的変化を感知し、繁殖、渡り、冬眠などの生理機能や行動を制御している。このような動物の季節変化については、2300年以上前のアリストテレスの著書「動物誌」にも詳述されているが、その仕組みは謎に包まれていた。本研究では様々な動物の持つ洗練された能力に着目することで脊椎動物の季節適応機構の設計原理を解明することを目標としている。また季節適応を制御する革新的機能分子を創出することで、動物の生産性の向上やヒトの季節性疾患の克服を実現することを目指している。前年度までに、異なる緯度に由来し、季節応答の異なるメダカ集団から作出したF2世代を用いて量的形質遺伝子座(QTL)解析を完了していた。その後、関連解析を実施して候補遺伝子をいくつか絞り込み、機能解析を行っている。また、メダカを短日条件から長日条件に移した際の時系列サンプルを用いて、トランスクリプトーム解析を実施した結果、メダカの光感受性と色覚が季節に応じてダイナミックに変化していることを明らかにした(Nature Communications, 2017)。冬季にうつ病を発症するヒトの冬季うつ病においても、うつを発症する際に光感受性が低下することが報告されており、メダカを使った研究から冬季うつ病について理解が進むことが期待された。また、冬季うつ病を含む様々な精神障害の患者においては概日時計に異常をきたしていることが知られている。したがって、概日時計を調節する分子を開発することでヒトの冬季うつ病や動物の季節繁殖を制御することが可能になると期待されている。そこで既存薬ライブラリーのスクリーニングを行ったところ、細胞レベルで体内時計の周期を調節するとともに、混餌投与によって体内時計の周期を調節する薬を発見することに成功した。臨界日長の地理的変異から明らかにする臨界日長の設計原理の解明については、当初の計画通り、表現型の異なる複数の集団の全ゲノムリシークエンスを行い、関連解析を実施した。その結果、興味深い候補遺伝子をいくつか見出すことに成功したため、その遺伝子の機能解析を行っている。また、トランスクリプトーム解析の結果、冬と夏では網膜のロドプシン類の発現が劇的に変化していることが明らかになった。ノックアウトメダカと、コンピュータグラフィクスを駆使した行動解析によって、メダカは季節によって色覚が大きく変化し、冬と夏では全く異なる景色を見ていることを明らかにした。ヒトにおいても色覚が季節によって変化すると報告されていたが、その仕組みは未解明であった。ヒトの季節性感情障害(冬季うつ病)の患者はうつを発症する冬に網膜の光感受性が低下することが報告されている。これらの発見に基づき、謎に包まれていたヒトの冬季うつ病の発症機構について理解が進むことが期待される。また、「革新的機能分子の創出と季節適応の制御」については、季節感知に必須の役割を果たす概日時計に着目して研究を行った。その結果、既存薬の中から59個のヒット薬を発見することに成功した。さらに混餌投与によって動物において個体レベルで体内時計を調節できることを明らかにした。また、メダカの社会性が冬に低下することを見出し、これを表現型として化合物のスクリーニングを行ったところ、冬季に社会性を向上させる分子を発見している。「臨界日長の地理的変異から明らかにする臨界日長の設計原理の解明」については、見出した候補遺伝子について機能解析をさらに進めて、原因遺伝子を明らかにすることを目標とする。「温周性、光周性の設計原理の解明」については、メダカをモデルとして冬から春を感じる仕組みと、夏から秋を感じる仕組みの両面から検討を進めている。トランスクリプトーム解析によって単離した遺伝子については、ゲノム編集技術を用いて作出したノックアウトメダカの表現型の解析を中心に機能を明らかにする。またメダカのトランスクリプトーム解析によって光感受性、色覚が季節に応じて大きく変化することが明らかになったが、ヒトにおいても季節によって光感受性に変化があることが報告されていることから、メダカで明らかにした仕組みが哺乳類にもあてはまるかを、マウスをモデルとして詳細に検討する。複雑な精神障害を理解するためには、タンパク質、細胞のレベルだけでなく、個体レベルの解析も必須である。ゼブラフィッシュやメダカなどの小型魚類においては神経伝達物質やその受容体、トランスポーターなどが高度に保存されている他、ヒトの精神障害の薬がヒトと同じシグナル伝達系を介して遊泳パターンを制御することが知られていることから、小型魚類は精神障害の優れたモデルとして注目されている。我々はメダカの行動が季節によって異なることに着目し、メダカの成魚を用いて冬季うつ病のスクリーニングを実施した。その結果、メダカの冬季うつ病様の行動を改善する化合物の発見にも成功している。それらヒット化合物の作用機序について解析を行い、冬季うつ病の発症機構の解明につなげる。人類は、繁殖、冬眠、さえずりなど、季節によって変化する動物の行動や生理機能に魅了されてきたが、その仕組みは謎に包まれていた。例えば、動物が様々な臓器を使って季節の変化に適応する「臓器間ネットワーク」の作動原理は解明されていない。また、概日時計を使って日長を測定する「臨界日長」と、温度の変化に適応する「温周性」の設計原理についても未解明である。そこで本研究ではマウス、ウズラなどをモデル動物として季節適応を司る臓器間ネットワークの作動原理を解明することを目的とした。また、メダカをモデルとして季節感知機構の設計原理の解明を目標とした。

さらにそれらの成果に立脚して、季節適応を制御する革新的機能分子を創出することで、動物の生産性の向上を図り、ヒトの疾患の克服を実現することを目的とした。26年度は、下垂体前葉由来の甲状腺を刺激する甲状腺刺激ホルモン(TSH)と脳に春を告げる下垂体隆起葉由来のTSHが、組織特異的な糖鎖修飾によって、血液中で情報の混線を防ぐ仕組みを解明した。またウズラが脳内で光を受容する脳深部光受容器を同定した。さらにウズラが冬に繁殖を抑制する際に、精巣でオタマジャクシの変態を司る遺伝子が活性化することで、速やかに精巣退縮がおこることを明らかにした。また、光周性と温周性の設計原理の解明については、メダカを短日低温条件から長日温暖条件に移した際にトランスクリプトーム解析を実施した。さらに臨界日長の設計原理の解明については、様々な緯度の地域に由来するメダカの臨界日長を明らかにし、それらから作出したF2世代の表現型解析を完了した。また、革新的機能分子の開発については、受容体選択的な甲状腺ホルモンのアナログと概日リズムの周期短縮をもたらす新規な化合物を作出した。日照時間(日長)、温度、湿度など、生物をとりまく環境は季節に応じて変化する。生物は毎年繰り返されるこの季節変化に、より良く適応するために外的環境の季節変化を感知し、成長、繁殖、渡り、冬眠などの生理機能や行動を制御している。このように様々な動物の行動が季節によって変化することは、アリストテレスの著書「動物誌」にも詳述されている。有史以来人類は、生物の持つこの不思議な能力に魅了されてきたが、その仕組みは謎に包まれていた。本研究では様々な動物の持つ洗練された能力に着目することで脊椎動物の季節感知機構の設計原理を解明することを目標としている。また、季節適応を制御する革新的機能分子を創出することで、動物の生産性の向上を図り、ヒトの疾患の克服を実現することを目指している。27年度は、異なる緯度に由来し、日長応答(臨界日長)の異なるメダカ集団から作出したF2世代を用いて量的形質遺伝子座(QTL)解析を行い、臨界日長を規定する遺伝子座をマッピングした。また、低緯度地域に由来するメダカ集団が短日刺激に不応答となる性質を獲得することで、1年を通して繁殖していることを見出したため、この形質についてもQTL解析を実施することにした。その結果、短日不応答遺伝子についてもマッピングすることに成功した、さらに、これらの遺伝解析とは別に、メダカを短日条件から長日条件に移した際、および長日条件から短日条件に移した際の時系列サンプルを用いて、ゲノムワイドなトランスクリプトーム解析を実施し、抽出した遺伝子群の発現部位をin situ hybridization法で明らかにした。生物は概日時計を使って日長を測定しており、これによって光周反応を引き起こす光感受相のタイミングを規定している。したがって、概日時計を短周期化し、光感受相を前進させることができれば、長日繁殖動物を短日条件下においても繁殖させられることが期待できる。
考古学との協業による、金石文資料の蒐集・分析に基づく琉球寺院原風景の復元的研究

首里当蔵の民家敷地(蓮華院跡)から出土した一字一石経については報告書を、日本史史料研究会から刊行した(『首里当蔵蓮華院跡出土一字一石経ー球陽三詩僧不羈の事蹟ー』(平成31年3月20日、全169頁、ISBN978-4-904315-42-2。但し、納品が遅れたため、出版費用の年度内支払いができず、支払いは4月にずれ込んだ)。墨跡が完全に流れ落ちた経石を除き、1298点の経石を確認。うち887点について、推定を含め文字判読した。これらは、冊封使録にて「球陽三詩僧」(琉球の漢詩が巧みな三人の僧侶)の一人として記録される不羈(脱心祖穎)が写経・埋納したことをを指摘、埋納年次は康熙30(1691)年乃至31年で、その際には国王尚貞の臨席があったことも指摘した。また、「琉球と日本における今上牌の変化ー今上皇帝・今上天皇・今上国王の関係性ー』を『立正史学』125号(平成31年3月31日。83頁ー102頁。但し現時点では未刊行。著者校正は既に終了。)を刊行予定である。本科研では、金石文を金属・石等に書かれた文字のみならず、木に書かれた文字と広くとらえて(本科研申請書)、三牌の調査も、一字一石経と同時進行で行ったが、その結果、日本臨済寺院における今上牌の変化、すなわち今上皇帝から今上天皇への変化は、近代天皇制の下でなされるが、琉球臨済寺院における今上皇帝から今上国王への変化は、王国時代既に現れているため、かかる変化は、琉球臨済宗が日本臨済宗の変化を受容した結果ではなく、琉球臨済宗文化独自の変化であることを論じた。そのほか、沖宮天燈山石碑の建立者当間親雲上重陳の史料が、薩摩・琉球双方に多数残っているため、それらを一つにまとめた『当間親雲上重陳関係史料』の刊行を準備したが、最終段階に入って、未活字史料を発見したことから、一旦出版をストップし、引き続き、調査・研究を継続することにした。一字一石経調査を開始した段階では、必ずしも作成者と作成年次までもを比定できるとは考えていなかった。しかもその人物が「球陽三詩僧」と称される不羈であり、かつ埋納は国王臨席にて行われたものであること、この経塚が、琉球臨済宗経塚文化の嚆矢となることなど、予想を遙かに超えた成果を得ることができた。また、当間親雲上重陳関係史料集の方では、当初は、薩摩・琉球に散在する史料を活字本を中心に一つにまとめること。本研究中に発見した、新出の当間親雲上重陳関係の金石文を学界に公表すること。の2点を目的としていたが、当間親雲上重陳本人が書いた未活字史料が見つかるとは予想していなかった。同史料からは、重陳の死生観・宗教観なども読み取ることができ、1600年代の琉球の状況を重陳の目から見た記述もある。1600年代に書かれた琉球文書は極めて貴重であり(例えば『琉球国由来記』などは1700年代に作成された編纂物)、琉球史全体から見ても貴重な発見と考えている。よって、区分は、当初の計画以上に進展している、とした。しかしながら、当初の計画、4年間では、全研究成果を報告できるに至らず、研究期間を1年間延長した。次年度は『当間親雲上重陳関係史料』を刊行する。新出の重陳本人が記した史料の分量が多いため、それだけは別冊刊行することも考えたし、今でも迷いはあるが、やはり現時点で把握できる史料全てを一つにまとめて公表することで、今後、他の研究者の利便性向上にもつながると考え、現時点では、全てを一冊にまとめて、次年度中に公刊するつもりでいる。平成27年度は、琉球大学考古学研究室ならびに那覇市文化財課との協力のもと、首里当蔵上間氏邸宅近辺にて音波探索を行い、土中の状況をさぐった。さらに前掲二機関との協力のもと、上間氏宅から出土した一字一石経約1200個の基礎データを採取した。現在は採取データのチェックならびに、修正のため、2回目調査に入っている。成果は報告書の中で公開するため、ここでは省略する。報告書は今年度中に作成に取りかかり、できれば年度内刊行を目指す。そのほか、研究代表者個人として、「大分市松岡山長興寺の三牌」(日本史史料研究会編『日本史のまめまめしい知識』所収、2016年刊行予定)を執筆した。内容は次のとおり。大分市松岡山長興寺の三牌は、一見すると新しく作成したかに見えるが、それは昭和に入って、漆の塗り直しをしたためであった。分解をしてみると、札板部分が二重構造になっており、その中から近世初頭の仕立て直しを記載した銘文が出てきた。よって、三牌は中世期に作成されたものと推定できることを指摘した。一見しただけでは、成立時期はわからない。分解するなどの、慎重な調査が必要であることを指摘した。全体としては順調である。但し、同時に、計画からは遅れている部分もある。理由は、一字一石経が1200個も出土するとは計画段階では思っていなかった。

予想を遙かに超えて多すぎる。しかも史料によっては、文字がほとんど消えているものもある。文字が消えた史料なのか、それとも文字がもともとなかったのか、の判断が難しい。総点数は10000点を超えるため、文字がない史料にまでは調査の手をまわせない。発掘史料が予想をはるかに超えて多いことは、研究材料が増えたことを意味するため、研究の視点からは極めて喜ばしいことであるが、反面で計画と比較すれば、必ず計画通りに進展しない、計画から遅れることになる。そのため、「おおむね順調」とした。平成28年度は前年度に引き続き、那覇市文化財課の協力のもと、琉球大学考古学研究室と共同で、首里当蔵から出土した一字一石経調査を継続した。出土資料1200点余りについて、昨年度の基礎データ採録にひきつつき、今年度は全資料の実測図作成を終え、引き続いて約300点の資料について割付を行った。今年度は、残り900点の割付を行うとともに、割付終了後は、引き続いて製図を行う必要がある。昨年度中に報告書の作成に取りかかる予定であったが、昨年度の報告書執筆の段階で、割付と製図の作業を念頭に入れていなかったため、報告書の作成は今年度に取りかかりたいと予定している。上記の作業と並行して、昨年度は著書『琉球王国那覇役人の日記福地家日記史料群』の執筆を行った。現在、出版社に入稿中で、今年度中に刊行する予定となっている。内容はおおよそ次のとおり。もともと親見世に残されていた日記は戦争によって全て焼失してしまった。この焼失した日記をもって、従来は原本と考えてきた。しかしながら、それらを原本として扱うのは適切ではなく、清書本であったことを指摘した。そして、従来、福地家日記史料群は、その親見世の日記を書写したものとされてきたのだが、実際には清書される前の下書きの本であることを指摘した。下書き本であるが故に、その後、清書に向けて記事が修訂されてゆく様子が時系列で刻銘にわかる。揺れ動く記主の心情の変化を読み取れる。そのような日記史料群であることを述べた。この日記史料群の中には、福地家の位牌の仕立てや墓の建造の様子などが具体的に記述されている。すなわち、位牌などが作製された年次を具体的に知ることができる。今後、位牌・墓碑調査を行うことで、作製年次が明確なサンプル資料となる。三牌の調査では、関東(鎌倉)、九州(大分・福岡)の寺院を調査した。成果としては予想以上にあがっている。昨年度の報告でも述べたように、予想をはるかに超える1200点余りの資料の存在は、それ自体が予想を超える大きな成果である。但し、その分作業量も多くなる。したがって、報告書の刊行については、予想よりも送れている。上記二つは二律背反の関係にあるため、全体としては、おおむね順調とした。首里当蔵の民家敷地(蓮華院跡)から出土した一字一石経については、作成者・作成年次が判明した。作成年次は康熙30(1691)年又は康熙31(1692)年で、作成者は脱心祖頴、別名不羈であり、彼はその時点での蓮華院主であった。脱心祖頴(不羈)は汪楫『冊封琉球使録三篇』、徐葆光『中山伝信録』などの冊封使録で、漢詩に練達する琉球僧侶として登場してくる人物である。特に汪楫(1682年来琉。尚貞王冊封のため、康熙帝より派遣)とは、直接会って漢詩を唱和している。脱心の業績は、康熙52(1713)年に琉球臨済宗僧侶了道恵覚が編纂し、現在研究着手中の文献にも記録されており、そこで、この一字一石経を埋納した経塚が記録されている。報告書は現在、実測図と基礎データが完成、掲載論文は三編(下郡論文、後藤論文、赤嶺論文)を予定し、二編は提出済、最後の一編の完成待ち状態にある。6月中には完成予定とのことで、それを待って、出版社に原稿提出する。
CO_2ガスの気相イオン分子反応による微粒子化

イオン分子反応によるCO_2ガスの微粒化実験に必要な、イオン発生器を試作し、さらに本法によるCO_2除却技術の開発に必要な基礎デ-タの測定を行った。まず,加圧型コロナ放電イオン発生器と放射線イオン発生器の二種類のイオナイザ-を試作した。前者は、1.52気圧の加工下で針とオリフィスとの間でコロナ放電を起すことにより、高濃度イオンを発生する装置であり、印加電圧8kVで最大10^8イオン1cm^3のCO_2イオンが発生できた。後者は、α線源である^<241>Am密封線源を用いた装置であり、^<241>Amより放出される5.476MeVのα線によりCO_2ガス分子を電離し、イオン化する装置で、5×10_6イオン1cm^3以下のイオンを非常に安定に発生できた。加圧型コロナ放電イオン発生器を用いて、微粒化実験を行った。CO_2ガスは、蒸気発生器で水分子が加えられた後、イオン発生器でイオン化および微粒化され、測定限界粒径0.3μmの光散乱式粒子計数器および0.01μmの凝縮核計数器で、粒径0.3μm以上および0.01μm以上の粒子濃度を測定した。その結果,発生粒子数は相対湿度の増加にともない増加し、70%以上では、ほぼ一定の値に達した。このときの濃度は、粒径0.3μm以上で10^2個/cm^3,0.01μm以上で10^4個/cm^3であった。このことから,CO_2ガスのイオン分子反応により、サブミクロン粒子とともに多量の超微粒子が生成していることがわかった。次に、微粒子化におよぼすイオン核生成の影響を明らかにするため、放射線イオン発生器でイオン化したCO_2ガスをdiーbutylphtalate(DBP)加飽和雰囲気に導入し、DBP粒子の生成を調べた。その結果,導入したイオンの1/1001/1000が微粒子化し、CO_2ガスの微粒化過程では、イオン分子反応とともにイオン核生成現象の寄与が明らかとなった。
最適フィルタリングを用いた流場解析手法に関する基礎的研究

最適フィルタリングを用いた流場解析手法として、ウヱ-ブレットを用いた可視化画像の分析とそれの流場計測への応用の可能性を検討するとともに、流場モデルを用いた画像計測手法の開発を行った。ウエ-ブレット解析は、新しい周波数解析手法として注目を集めている。これは、従来のフーリエ解析が解析区間における周波数の変化などの時間に関する情報を失うのに対し、ウエ-ブレット変換を用いると信号の時間と周波数の変化を同時に解析できるからである。本研究においては、このウエ-ブレット変換を2次元に拡張した上で可視化画像に適用することにより、この新しいフィルタリング手法の流場計測への応用の可能性について調査した。ウエ-ブレットは、時間変化に対応する点を除いては基本的にはフーリエ変換と同様の機能を有するので、応用としては従来のフーリエ変換法を基にしたシステムの構築が可能であり、本研究においては、離散ウエ-ブレットを用いた画像分析の可能性などについて検討した。一方、最適フィルタリングの応用のひとつとして、流場モデルを用いた流れの計測手法の開発を行った。流れの可視化画像を用いた流場の計測手法、いわゆる画像計測について研究者らはこれまでに種々の手法を手がけてきたが、それらは流体が運動するにつれて画像が変化する様子を画像の支配方程式として定式化し、その解として速度場を求めてきた。しかし、速度場は流体の支配方程式として記述される物理法則に従っているにもかかわらず、この力学的情報は計測には反映されていなかった。そこで、本研究では画像の支配方程式と力学的な流体の支配方程式を同時に解き、これらを満足する解として速度場を得る手法を提案し、遺伝子アルゴリズムや進化的アルゴリズムを用いたいくつかの数値シミュレーションと実験によって検証を行った。
紫外線暴露により水晶体で発現誘導されるOtx2の白内障発症における役割の解明

白内障は紫外線(UV)の関与が明らかになっているが、発症の分子機構の詳細は未だ不明である。本研究課題の問いは、生体にある水晶体はUV暴露によりどのような遺伝子発現変化が引き起こされ、それがどのように白内障発症につながるのか?である。我々は、UV照射したマウス水晶体で転写因子Otx2の発現が誘導されること、Otx2過剰発現が水晶体上皮細胞の上皮間葉変換(EMT)を引き起こすことを見出した。本研究では、Otx2の過剰発現がどのような白内障を引き起こすか、Otx2の発現を止めると白内障の発症が抑えられるかを個体レベルで明らかにする。
環境・眼光学的要因による視界の彩度低下に対する色覚の適応性

自然な環境の色変化が色覚の彩度順応効果に与える影響を評価するため、画像変調により彩度を変化させた条件と、霧または眼内散乱光によるかすみを模擬するフォギーフィルターを装着して彩度低下を再現した条件で、実験を行った。自然画像で最も順応効果が高く、画像の風景・物体認識と空間周波数特性のいずれかが自然画像と異なる場合には効果が低下したことから、低次高次レベルにおける複数メカニズムの彩度知覚に対する寄与が示唆された。また、フォギーフィルターを用いた実験から、彩度順応は自然な環境での彩度変化に対して活発に働くこと、また、かすみによる彩度低下を瞬間的に補正する彩度知覚機能が働くことが明らかになった。本研究では、自然環境で起こり得る環境の彩度変化と人工的で不自然な環境の彩度変化によって順応効果に違いが生じるかについて検討している。自然な環境の色変化が彩度順応効果に与える影響を評価するため、画像を用いた彩度順応実験を中心に行った。自然環境で起こり得る変化として、霧のかかった状態または眼内散乱光の増加による視界の彩度低下した状態を再現するため、フォギーフィルターを用いた。実験では、フィルターを通して観察した画像の彩度知覚を調べた。用いた画像は屋内外の様々な光景を含む複数の自然画像である。被験者は、まずフィルターを通して順応画像を数分間観察し、その後再順応をはさみながら、様々な彩度を持つテスト画像の鮮やかさの印象を評価した。これにより、各順応条件における画像の自然な彩度範囲を求めた。特に、順応時間が順応効果に与える影響に注目して検討するため、フィルター装着後0秒から120秒後までの彩度知覚の変化を測定した。フォギーフィルターにより視界の彩度が低下するにもかかわらず、画像の自然な鮮やかさの知覚はほとんど変化しないことが示された。さらに、継時的な順応効果よりも瞬時の補正効果の方が大きいことが分かった。また、画像の特性が彩度順応の効果に与える影響について検討する実験も行った。ここでは、特に画像内の物体・風景の認識と画像の空間周波数特性の影響について注目した。物体認識の程度を崩した画像、また空間周波数特性を変えた画像を用いて調べた結果、自然画像で最も順応効果が高く、物体認識と空間周波数特性のいずれかが自然画像と異なる場合には効果が低下することが分かった。これは、彩度順応には、視覚系の比較的低次レベルから高次レベルまで、複数のメカニズムが寄与していることを示している。これらの結果は、彩度順応機能は自然な環境における彩度変化に対して活発に働くことを裏づける重要なデータといえる。本研究は、環境の色変化の仕方が彩度順応効果に与える影響を明らかにすることを目的としている。すなわち、自然環境で起こり得る環境の彩度変化と人工的で不自然な環境の彩度変化によって順応効果に違いが生じるかについて検討する。自然・人工環境、画像を用いた心理物理実験を行い、画像や環境設計への応用に向けて彩度順応効果と環境要因の関係を定量的・多角的に検討している。当該年度は、自然な環境の色変化が彩度順応効果に与える影響を評価するため、画像を用いた彩度順応実験を行った。自然環境で起こり得る変化として、霧のかかった状態、あるいは眼内散乱光の増加による視界の彩度低下した状態をシミュレーションするためにフォギーフィルターを用いた。実験では、フィルターを通して観察した場合の画像の彩度知覚を調べた。観察条件は、フォギーフィルターなし/フォギーフィルターあり(強・弱)条件、また、順応あり/なし条件について比較した。実験に用いた画像は屋内外の様々な光景を含む複数の自然画像である。被験者は、まずフィルターを通して順応画像を数分間観察し、その後再順応をはさみながらランダムな順番で呈示される様々な彩度を持つテスト画像の鮮やかさの印象を評価した。判定基準はテスト画像が「鮮やかすぎる/自然」、または「自然/色褪せている」の2種類である。この実験により、各順応条件における、画像の自然な彩度範囲を求めた。その結果、順応ありの場合いずれの観察条件においても自然な彩度範囲は変化しなかった。それに対して、順応なしの条件では、フォギーフィルターありでは自然な彩度範囲は高彩度方向にシフトした。これは、フォギーフィルターにより視界の彩度が低下するにもかかわらず、順応した場合は鮮やかさの知覚はほとんど変化しなかったことを示す。自然環境で起こり得る環境の彩度変化に対しては、順応機能が働くことが示唆された。本研究では、自然環境で起こり得る環境の彩度変化と人工的で不自然な環境の彩度変化によって順応効果に違いが生じるかについて検討した。