hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイブリッド型天然物の生合成再構築による構造多様性の創製

糸状菌Aspergillusfumigatusの生産するメロテルペノイド、ピリピロペンは、コレステロール低下剤としての応用が期待される化合物である。本研究では、その生合成遺伝子クラスターの同定に成功し、それら生合成酵素の機能解析を異種糸状菌での発現により行った。さらに、テルペン部分の環化に関わる新規膜結合型テルペン環化酵素を見出すことに成功した。本研究では、糸状菌Aspergillus fumigatusの生産するメロテルペノイド、ピリピロペンの生合成遺伝子の同定と機能解析を目的とした。ピリピロペンは、強力なACAT阻害活性を有しコレステロール低下剤としての応用が期待される化合物である。その生合成は、ニコチン酸由来のCoA体をスターター基質とするピロン体の生成に始まり、これにファルネシル基の付加、末端二重結合のエポキシ化、そしてテルペン部分の環化反応を経て基本炭素骨格が構築されると考えられる。そこで、A.fumigatusゲノム配列中に見出されたポリケタイド合成酵素(PKS)ならびにプレニル基転移酵素(PT)の両遺伝子を含む遺伝子クラスター中のPKS(pyr2)の機能解析を行った。本PKSの反応にはニコチン酸のCoA体が必要であるため、CoA ligase(CL)と思われる遺伝子(pyr1)も共に発現させた。A.oryzae M-2-3株を用いた異種糸状菌発現系を用いてニコチン酸投与下これら遺伝子を共発現し、機能解析を行ったところ、ピリピロペン生合成中間体であるピロン体(4-hydroxy-6-(3-pyridinyl)-2H-pyran-2-one(HPPO))を生成することが明らかとなった。次に、同じ発現系を用いてCL、PKSならびにPT(pyr6)遺伝子の3遺伝子共発現を試みた。その結果、これら遺伝子を導入したホストA.oryzaeにおいて、HPPOにファルネシル基の付加したfarnesyl-HPPOが生成されることが明らかとなった。さらに、FMO(pyr5)の機能解析を行った。本発現系での4遺伝子共発現は困難であったため、PTとFMOの共発現体にHPPOを投与することにより解析した。その結果、目的とするエポキシ体は得られず、エポキシ体が加水分解されたジオール体のみが得られた。本年度は、ピリピロペン生合成の最重要鍵酵素であるテルペン環化酵素の同定と機能解析を行った。本遺伝子クラスター中には既存のテルペン環化酵素と相同性のある遺伝子は含まれていなかったが、integral membrane proteinとアノテーションされているpyr4遺伝子に注目した。昨年度、環化前駆体であるepoxyfarnesyl-HPPOの生産を試みたものの成功しなかったため、プレニル基転移酵素(PT、pyr5)、エポキシ化酵素(FMO、pyr6)、に加えてpyr4の3遺伝子共発現体を作製し、HPPOを投与した。その結果、環化生成物であるdeacetylpyripyropene Eの生成が確認された。さらに、epoxyfamesyl-HPPOを化学合成し、in vivoとin vitroにてPyr4と反応させたところ、deacetylpyripyropene Eの生成が確認されたことから、Pyr4が単独で機能するテルペン環化酵素であることが判明した。Pyr4は7回膜貫通型タンパク質と予想され、既存のテルペン環化酵素とは配列相同性がないことから、全く新規の膜結合型テルペン環化酵素である。これにより、クラスター内の5遺伝子の異種糸状菌での発現機能解析により、ピリピロペンの基本炭素骨格の構築に成功した。
高機能画像表現のための傾斜平面分離性能を有する二次元直交変換の設計と実時間実現

本研究では、傾斜平面分離性能を有する二次元直交変換を提案し、理論解析、設計、実現および応用評価検討を行った。まず、二次元信号変換の新たな性質として傾斜バニッシングモーメントを定義し、その傾斜平面分離機能を明確にした。また、同機能を有する二次元信号変換の具体的な設計・実現法として指向性重複直交変換を提案し、指向性設計と実時間実現を行った。さらに、画像復元応用における提案法の有効性を確認し、冗長変換へと展開した。画像変換技術「指向性重複直交変換」の設計法および実現法に関して、海外学術誌IEEE Trans. on Image Process.にそれぞれ論文およびレターを掲載した。また、同変換の画像処理応用の評価検討を行った。さらに、実時間実現に向けた実装を開始した。画像処理応用の評価検討では、提案する画像変換技術を利用したノイズ除去、ボケ除去、超解像、画像修復について古典的手法や冗長ハール変換との比較を行い、提案法の有効性を確認した。実時間実現に向けた実装では、組込み機器で広く利用されているARM社のCortex-A8およびCortex-A9上に提案法の分析システム、合成システムを実装し、VGAクラスの動画像を5fps程度のフレームレートで動作させることに成功した。これら研究成果について、信号処理シンポジウムやアジア太平洋信号情報処理協会年次会議(APSIPA ASC)など国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有益な情報の収集を行った。また、世界中の科学者、開発者に広く利用されているMathworks社の数値シミュレーターMATLAB/Simulinkにてこれら応用例のシミュレーションモデルや組込み実装に対応したモデルを構築し、これらを同社が運営するサイト上にて公開した。結果として、誰もが本研究の成果を再現し、論文の引用がし易いように配慮した。さらに、より一般的な冗長変換の構成法、設計法、実現法を発明したため、この特許出願を行った。今後は、応用に関するこれまでの成果の論文投稿と新たな冗長構成に関する評価検討、FPGAとの併用によるより高速な実時間実現の具現化を進める予定である。画像変換技術「指向性重複直交変換」の画像復元応用に関して評価検討を進め、英文学術誌IEICE Trans. on Fundamentalsに論文を掲載した。また、同変換の実時間実現のためのFPGA実装を行った。さらに、冗長性に関する一般化を検討した。当初は画像符号化応用を計画していたが、今後は画像復元応用が重要になると考え、また、前年度の成果より同変換が画像復元に適していると判断し、画像復元応用に関する評価検討を進め、有効性を確認した。FPGA実装として画像ノイズ除去のソフトウェア/ハードウェア協調シミュレーションを行った。また、ソフトウェア/ハードウェア協調実装を目的にFPGA設計を行った。結果として、Full HD映像処理が可能な処理速度の見積りを得た。複数の異なる指向性を有する指向性重複直交変換の混成構成による冗長変換の洗練化を行ったほか、直接、冗長変換を与える構造の一般化を行い、有効性を確認した。これら研究成果について、音響音声および信号処理に関する国際会議(IEEE ICASSP)をはじめ、国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有益な情報の収集を行った。既に前年度、世界中の科学者、開発者に広く利用されているMathWorks社の数値シミュレーターMATLAB/Simulinkにて応用例のシミュレーションモデルや組込み実装に対応したモデルを構築し、これらを同社が運営するサイト上にて公開、第三者が本研究の成果を再現できるよう配慮していたが、本年度はその内容を更新すると共に、画像復元を主としたソフトウェア群を新たに公開した。今後は、新たな研究課題の下で冗長変換の事例に基づく設計法の評価検討、高次元化、組込み実装およびGPGPU実装を進める予定である。本年度は、本研究で提案している画像変換技術「指向性重複直交変換」の効果的な設計法および画像処理応用のための基礎検討を行った。また、実時間実現に向けた準備を開始した。設計法および実現法に関しては、海外学術誌IEEE Trans. on Image Process.へそれぞれ論文およびレターとして投稿し、採録が決定した(DOI:10.1109/TIP.2011.2182055, 10.1109/TIP.2011.2181527)。また、世界中の科学者、開発者に広く利用されているMathworks社の数値シミュレーターMATLABにてシミュレーションモデルを構築し、これを同社が運営するサイト上にて公開した。結果として、誰もが論文に掲載したシミュレーション結果を再現し、論文の引用がし易いように配慮した。応用の検討として、画像符号化、ノイズ除去、超解像、画像修復など画像処理の分野における重要な課題について取り組み、提案する変換の有効性を確認した。研究成果について、信号処理シンポジウムや音声・音響信号処理に関する国際会議(ICASSP)など国内外の学会にて積極的に発表を行い、広く情報を発信すると共に、今後の発展に有益な情報の収集を行った。

さらに、実時間実現に向けた準備として、映像処理用FPGA評価ボードの他、回路合成ツール、論理シミュレータのライセンスを購入し、提案する変換のハードウェア構成の検討を行い、実装を開始した。今後は、設計法の改善と新たな手法の提案、応用に関するこれまでの成果の論文投稿と更なる展開、実時間実現の具現化と誰もが実際に利用し易いようC/C++言語およびハードウェア記述言語によるモジュールやライブラリの公開を進める予定である。平成24年度の計画は、指向性変換の応用対象に特化した設計、映像・カラー画像・マルチビュー画像への応用の展開、組込みプロセッサ上での実現であった。物品購入、成果発表なども含め概ね研究計画のとおりに進んでいる。特に、画像復元応用に関しては、ボケ除去、超解像、画像修復において既存の冗長ハール変換よりも高い性能を確認した。また、MATLAB/Simulinkにてコード生成が可能なモデルを構築し、組込みプロセッサ上での映像処理も実現した。ただし、応用対象に特化した設計については、設計法の調査に留まっている。カラー画像、マルチビュー画像への展開についても評価検討を保留している。これは、より発展的な冗長構成を発明し、この基礎的な評価検討を優先して進めたことが主な理由である。この新たな冗長構成法は、冗長度の設定の自由度が高く、従来の構成法に比べ、低い冗長度で高い画像復元性能を示すことが確認できた。この設計法については、平成25年5月にバンクーバーにて開催されるIEEE音響音声信号処理に関する国際会議(ICASSP2013)において採択され、発表する予定である。本年度の計画は、効果的な指向性変換の設計とその指向性制御の検討、画像処理への応用と評価、実時間実現に向けたシステムモデルの構築であった。特に、設計法に関する論文が採択された点は進捗状況が順調であることを裏付けている。ただし、指向性の制御については、当初の計画とは異なる手法をとった。画像に合わせて指向性を制御するよりも、指向性変換を複数用意しておき、既存の最適化アルゴリズムを利用して、与えられた画像に最適な重みで結合した方が簡便であることが主な理由である。本手法においても十分な効果が認められたため、今後もさらに同手法の検討を進める予定である。今後の推進方策を設計、応用、実現に分けて以下に述べる。1.設計:これまでは、与えられる画像に対して特別な仮定を置かず、汎用的な変換の設計を行ってきた。今後は、設計の効率化に加え、例えば、防犯カメラに映る人体や顔など対象を定めた上で、その対象に適した変換の設計を行う予定である。学術的には、辞書学習(Dictionary Learning)の問題と位置づけられる。また、新たな冗長構成における傾斜平面除去性能について検討を進める。2.応用:平成24年度は、静止画像から映像へと対象を展開したが、モノクロ画像の基礎的な評価が中心であった。
方向データの解析と空間の拡張

地質学上のデータで特にあてはまりがよいとされているランジュバン分布を仮定して、残留磁化の方向について解析してみました。そして、通常のユークリッド空間での分布に用いられている統計的手法をいくつか適用して得られた結果と比較し、球面を考慮することの必要性を考察しました。また、球面上でのいわゆる平均に相当する特性量を考え、より一般的な空間上の分布への拡張を考慮しながら、ひとつの包括的な特性量を定義しました。それらの性質について、幾何学的な構造を解析することにより考察しました。このほかに、一般次元の超球面上での応用の具体的な例を考えました。さらには、ある軸について回転対称な分布について、いくつかの問題を考察しました。回転対称な分布モデルはランジュバン分布を含んでおり、この分布モデルについては、既に得ているいくつかの結果の部分的には拡張にも相当します。ランジュバン分布モデルは、最近国内でも注目をあびているモデルの1つで、研究成果がいくつか報告されています。それらについては現在検討しています。さらに、円周上の分布に対する相関について、既に提案されているいくつかの統計量の特徴や関連などを調べました。そして、一般次元の超球面上の分布への拡張、即ち球面間での相関の定義を模索中です。こういった扱いは通常のユークリッド空間における扱いとは全く異なっており、球面上の特殊性の一つともいえるでしょう。このほかにも、空間そのものを拡張すること(例えば、トーラス上の分布など)やその応用などを考察中です。対象となる空間が一般次元超球面の場合、座標の入れ方にいくつかの方法があり、それによって解析の仕方も異なります。代表的な座標の入れ方のいくつかについて、それらがどういう場合に有利でありまた利用可能であるかを調べ、長所や短所を明らかにしました。そして、既存の分布のモデルについて特徴を調べ、通常のユークリッド空間での分布に用いられている統計的手法をいくつか適用し、得られた結果と、今までに得られている結果と比較してみました。また、特に円周上でのいわゆる平均に相当する特性量が何であるかを考え、球面への拡張を考慮しながら、ひとつの特性量を定義しました。それらの性質のいくつかを、幾何学的な構造を考慮した上で明らかにしました。一般次元の超球面上では、特にランジュバン分布について、いくつかの問題を考察しました。具体的には、平均方向や集中化母数の推定、平均方向についての検定などを、標本数が多いときまたは集中度が高いときそれぞれの場合について統計量の漸近的な挙動を導出しました。その結果、最尤推定量そのものよりもこれを少し修正した統計量のほうが偏りの面で良い場合が多いことがわかりました。これは通常のユークリッド空間における結果とは異なっており、球面上の特殊性の一つといえるでしょう。このほかにも、円周上で定義された相関係数を一般次元の超球面上に拡張することや、空間を拡張すること(例えば、トーラス上の分布など)を考察中です。
集積化バイオデバイスを用いた匂い情報通信システムに関する研究

本研究は平成12年度14年度の研究期間おいて、【A-各種匂いセンサと人工嗅覚の開発】、【B-複合臭発生装置の開発】、【C-匂い情報の伝達および感応評価】を実施し、酵素を用いた選択性の高い匂い成分計測用のガスセンサを開発し、匂い情報を具現化しうるシステムを研究し、「匂い情報通信システム」の構築を行った。以下に、その詳細を記す。(A)生体触媒である酵素を認識素子とし、各種匂い成分を選択的に計測することができるセンサ(バイオ・スニファ)を酸素電極や印刷電極にて開発した。計測可能なガス成分は、エタノール(アルコール臭)、硫化ジメチル(海苔臭)、トリメチルアミン(魚臭)、メチルメルカプタン(大根臭)、アンモニア、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどである。さらに、ルテニウム有機錯体を先端にコーティングした酸素感応型光ファイバーを使い、4種類の匂い成分を計測することができる「光ファイバーアレイ式人工嗅覚システム」を開発した。(B)また、ガス発生装置(2ch式)を2台用いて、4種類の匂い成分を発生することができる「匂い発生装置」を開発した。本装置では、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化ジメチル、エタノールの4種の匂い成分を個別に発生し複合臭の再生が可能で、匂い伝達の官能評価に用いた。(C)(A)「人工嗅覚システム」と(B)「匂い発生装置」を組み合わせ、匂い情報の伝達システムを構築し、食品臭の伝達を行い、その伝達度合いを官能評価にて調べた。匂い伝達では対象食品とし、魚(アジ)、大根、海苔、焼酎を用いて、(A)「人工嗅覚システム」にて食品臭に含まれる匂い成分濃度を計測し、その結果をもとに、(B)「匂い発生装置」にて食品臭を再生した。そして、再生した匂い情報について、官能評価(選択肢:8種)を行なったところ、80%以上の伝達率にて被験者に匂いの発生源(食品種)の伝達が可能であった。本研究課題の目的は、薬物代謝機酵素を用いた選択性の高い匂い成分計測用のバイオデバイスを構築し、匂いを具現化しうるシステムの研究を行い、「匂い情報通信システム」を構築することである。本年度は特に、【実施項目1-匂い成分を高感度にデバイスの構築と特性評価】を進め、さらに、【実施項目2-センサのマルチアレイ化による人工嗅覚デバイスの構築】に関する光デバイスの基礎研究を実施した。1.各種匂いセンサを作製し、その特性を評価した。(1)まず、アルデヒド脱水素酵素を用いてアルデヒド用バイオセンサを作製し、本センサを気液隔膜型センサユニットに組み込み、アルデヒドガス用匂いセンサを構築した。本センサをガスセンサ評価システムに適用し、センサ特性を調べた結果、悪酔い成分であるアセトアルデヒドガスを15-300ppmの範囲で、選択的かつ連続的に計測することが可能であった。(2)また、N-酸化触媒反応を導くフラビン含有モノオキシゲナーゼを用いバイオセンサを作製し、気液隔膜型センサユニットに組み込み、アミンガス用匂いセンサを構築した。本センサは、魚の腐敗臭であるトリメチルアミンガスを1-60ppmの範囲で計測することが可能であった。2.一方、アレイ化用デバイスとして、光ファイバー型バイオセンサの作製と評価を実施した。作製では、ルテニウム錯体をコーティングした酸素感応型光ファイバー(外径:1.5mm)に、グルコース酸化酵素を固定化し、光ファイバー型グルコースセンサを構築した。本センサはグルコースを0.5100mmol/lの範囲で定量可能であった。

上記のように、(1)複数の匂いセンサを構築するとともに、(2)アレイ化が可能な光ファイバーセンサの予備実験に成功し、「匂い情報通信システムの構築」の目標達成に向け、初年度として十分な成果をあげることができた。本研究課題の目的は、薬物代謝機酵素を用いた選択性の高い匂い成分計測用のバイオデバイスを構築し、匂いを具現化しうるシステムの研究を行い、「匂い情報通信システム」を構築することである。本年度は特に、【(1)各種匂いセンサの作製と特性評価】、【(2)光デバイスを用いた匂いセンサの構築と特性評価】を進め、さらに、【(3)複合臭発生装置の試作】を実施した。以下に、その詳細を記す。1.各種匂いセンサを構築すると共に、光匂いセンサを作製した。(1)S-酸化触媒反応を導くフラビン含有モノオキシゲナーゼを用いバイオセンサを作製し、気液隔膜型センサユニットに組み込み、メチルメルカプタンガス用匂いセンサを構築した。本センサは、大根臭の主成分であるメチルメルカプタンを計測することが可能であった。また同様に、糞尿臭の主成分であるアンモニアを計測するアンモニアガス用匂いセンサを構築した。(2)アレイ化用デバイスとして、光ファイバー型バイオセンサの作製と評価を実施した。作製では、ルテニウム錯体をコーティングした酸素感応型光ファイバーに、アルコール酸化酵素を固定化し、光ファイバー型アルコールセンサを構築した。本センサはアルコールガスを人の嗅覚レベルで検出・定量することが可能であった。2.一方、市販の2ch式ガス発生装置をもとに、複合臭による匂い再生実験を行った。実験ではメチルメルカプタンとエタノールを主要な匂い成分とする大根臭について、2種のガス成分についてキャリアーガス流量を制御し、任意の濃度を混合することで、大根臭の再生を可能とした。上記のように、(1)複数の匂いセンサを構築し、(2)光ファイバー型匂いセンサの構築に成功した。また、(3)匂い再生の基礎実験を行い、「匂い情報通信システムの構築」の目標達成に向け、十分な成果をあげることができた。本研究課題の目的は、酵素を用いた選択性の高い匂い成分計測用のガスセンサを開発し、匂い情報を具現化しうるシステムを研究し、「匂い情報通信システム」を構築することである。最終年度である本年度では、【(1)各種匂いセンサと人工嗅覚の開発】、【(2)複合臭発生装置の開発】を進め、さらに、【(3)匂い情報の伝達および感応評価】を実施した。(1)生体触媒(酵素)を認識素子とし、各種匂い成分を選択的に計測することができるガスセンサ(バイオ・スニファ)を開発した。対象とするガス成分は、トリメチルアミン(魚臭)、メチルメルカプタン(大根臭)、硫化ジメチル(海苔臭)、エタノール(アルコール臭)のほか、アンモニア、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどである。またルテニウム有機錯体をコーティングした酸素感応型光ファイバーを用いて、4種の匂い成分を計測することができる「4ch光ファイバーアレイ式人工嗅覚システム」を開発した。(2)他方、市販の2ch式ガス発生装置を2台用いて、「4ch匂い発生装置」を開発した。
赤痢アメーバにおける鉄硫黄タンパク質の生合成機構の解明

鉄硫黄クラスターは生物界で幅広く保存され、呼吸・電子伝達・酸化還元・窒素同化などの重要な代謝反応に関与する。本研究では赤痢アメーバにおける鉄硫黄クラスター生合成機構を分子論的に解明し、原虫の寄生適応・病原機構における役割を明らかにすることを目的に研究を行った。更に鉄硫黄クラスター生合成の基質となるシステイン・セリンの生合成機構の分子論的解明を行った。鉄硫黄クラスター生合成は、NIF, ISC, SUFと呼ばれる3種類の独立した経路で行われ、各経路の存在・局在は生物種に依存している。赤痢アメーバは触媒酵素であるNifSと足場タンパク質であるNifUからなるNIF経路のみを有しており、これは真核生物では前例がなかった。本年度は鉄硫黄クラスター生合成に機能的種特異性は存在しないこと、NIF経路が嫌気的鉄硫黄クラスター生合成にのみに機能することを明らかにした。更に、ISC, SUFがオルガネラに局在するのに対してNIF経路が細胞質に局在することをエピトープ標識したNifS/Uを発現した形質転換体を用いて明らかにした。更に、セリン生合成経路の分子論的解明では、赤痢アメーバにセリン生合成(リン酸化経路)及び分解(非リン酸化経路)の二つの経路が存在することが明らかとなった。他の寄生性原虫ではこれらの代謝経路が欠質した生物が多いのと対照的であった。特にフォスフォセリンアミノ転移酵素(PSAT)のセリン生合成における役割を明らかにし、組換え酵素の生化学的解析と大腸菌PSAT欠質変異体を用いた解析により、赤痢アメーバPSATの優れたインビトロ触媒能力がインビボでも反映していることを明らかにした。以上、本原虫におけるセリン代謝の重要性が強く示唆された。今後DNAマイクロアレイによるトランスクリプトミクス解析によりセリン・システイン代謝及び鉄硫黄クラスター生合成経路の相互作用が明らかにされると予想される。鉄硫黄クラスターは窒素固定・酸化還元・光合成・電子伝達などの重要な生物現象に関わる多くのタンパク質の活性中心を形成している。鉄硫黄クラスター生合成はNIF, ISC, SUFという3種類の独立した経路によって担われている。嫌気性寄生性原虫赤痢アメーバは真核生物では唯一その鉄硫黄クラスター生合成にNIF経路を利用している。我々はこれまでNIF経路の構成タンパク質である触媒コンポーネントNifSと足場コンポーネントNifUを同定し、その進化的位地・酵素学的な特異性を明らかにしてきた。本年度は、赤痢アメーバ原虫におけるNIF経路の細胞内局在と生理的な役割を明らかにするために、NIF経路を過剰発現した赤痢アメーバ形質転換の作成を試みた。エピソームシャトルベクターを用いてエピトープ付加したNifS, NifUを単独で或いは同時に、システインシンターゼプロモーター制御下で発現させるプラスミドを作成した。それぞれのタンパク質の発現をエピトープ或いはネイティブタンパク質を認識する抗体で確認したところ、外来性のタンパク質は内因性のタンパク質とほぼ同程度発現していることが確認された。次に、NIF経路の細胞内局在を免疫蛍光法によって確認したところ、NifS,NifUいずれも細胞質内に分散して存在し、ミトコンドリア・クロロプラストなどの特定の細胞内小器官への局在は見られなかった。赤痢アメーバと似た生物学的特質を有する嫌気的原虫トリコモナスやランブル鞭毛虫では、ミトコンドリア遺存オルガネラであるマイトソームにISC経路が局在することと併せて、鉄硫黄クラスター経路の種類と局在は嫌気性寄生性原虫種の間で多様性を示すことが明らかとなった。現在、過剰発現による表現型の変化について詳細な解析を行っている。また、ヘテロロガスな大腸菌のICS/SUF同時欠損変異株を用いて作成された赤痢アメーバNIFによる相補株を用いて赤痢アメーバNIF経路の酸素感受性の原因遺伝子を特定している。

特にフォスフォセリンアミノ転移酵素(PSAT)のセリン生合成における役割を明らかにし、組換え酵素の生化学的解析と大腸菌PSAT欠質変異体を用いた解析により、赤痢アメーバPSATの優れたインビトロ触媒能力がインビボでも反映していることを明らかにした。以上、本原虫におけるセリン代謝の重要性が強く示唆された。今後DNAマイクロアレイによるトランスクリプトミクス解析によりセリン・システイン代謝及び鉄硫黄クラスター生合成経路の相互作用が明らかにされると予想される。
英語の教育支援システムにおける問題文の自動生成と対話方略に関する研究

本年度は,英語の知的学習支援環境の質問応答機能における質問の出題方法に関する研究をおこなった.質問応答機能は物語の内容に関する質問応答を英語でおこなう学習機能であり,その機能の高度化のために必要な,各学習者の理解状態に適した質問を出題するモジュールを設計・実現することが本年度の研究目的である.具体的には,以下の手順で研究を遂行した.1.雑易度の定義各学習者の理解状態に適した質問かどうかを判断するためには,計算機が質問の難易度に影響を与える要素を知っておく必要がある.本研究では質問の難易度を,まず意味的な難易度と,文の複雑さによる難易度とに大別した.文の複雑さによる難易度は,さらに,物語の難易度,質問文の難易度および解答文の難易度に細分化される.2.難易度算出部の実現1の難易度の定義に沿って,各質問文の難易度を算出するモジュールをPrologを用いて実現した.なお,難易度算出の最に使用する情報は,物語の英文の構文・意味情報,文章構造,単語・文法に関する学習者の理解状態である.3.対話方略決定部の実現昨年度の研究成果である質問文自動生成部により生成された質問文とその難易度,直前の質問文の難易度と正誤判定結果,および教師があらかじめ指定しておいた学習目標(特定の単語または文法)を使用して,次に出題する質問文を決定するモジュールをPrologを使用して実現した.具体的な手順は以下の通りである.(1)各質問文の難易度を算出する.(2)直前の質問に正解/不正解していた場合は,その難易度に一定の値を足した/引いたものを難易度の基準値とする.(3)(1)の結果から,難易度の基準値から一定の範囲の難易度の質問文を取りだす.(4)(3)の結果から学習目標を含む質問文を選択する.本年度は,色々な種類の質問文を生成する質問文自動生成部の実現を中心に,下記の通り研究を遂行した.1.質問生成法の決定と実現:英文に陽に表現された情報を利用して質問を自動生成するために,一文を変形することによる質問生成,類義語,反義語を用いた質問生成,複数の文に出現する修飾語句を用いた質問生成,複数の文を合成した質問生成,時空関係を用いた質問生成の5種類の生成モジュールをPrologを用いて設計・実現した.なおこれらのモジュールは,先行研究の成果により抽出されるテキスト文に関する情報(各文の構文・意味情報,事象・物体間の時空情報,文章の意味的まとまりを表現する構造情報)を用いて自動生成をおこなう.2.評価:まず本システムで生成可能な質問の種類の妥当性を評価するために,市販の問題集中の質問のカバー率を人手により調査した.使用した問題集は初級および上級レベルの各2冊で,その中の物語の内容を英語で質問・解答するものを調査対象とした.その結果,初級レベルの問題集中の201文の質問文のうち約80%が,また上級レベルの問題集中の99文の質問文のうち約42%が本システムで生成可能であることがわかった.なお生成不可能な質問は,常識などを利用した推論が必要な自動化困難な質問文(本研究の対象外の質問)である.次に,本システムの信頼性を検証するために,自動生成された質問文の意味的正当性を調査した.中学2,3年生用の教科書各1冊の中の英文301から自動生成された質問文1977文を人手により調査した結果,その内容の約93%が意味的に正しい文であった.今後は,自動生成される質問文が全て意味的に正しくなるように本システムを改良するとともに,学習者の理解状況を考慮して質問内容・質問形式を選択する機能を設計・実現する予定である.本年度は,英語の知的学習支援環境の質問応答機能における質問の出題方法に関する研究をおこなった.質問応答機能は物語の内容に関する質問応答を英語でおこなう学習機能であり,その機能の高度化のために必要な,各学習者の理解状態に適した質問を出題するモジュールを設計・実現することが本年度の研究目的である.具体的には,以下の手順で研究を遂行した.1.雑易度の定義各学習者の理解状態に適した質問かどうかを判断するためには,計算機が質問の難易度に影響を与える要素を知っておく必要がある.本研究では質問の難易度を,まず意味的な難易度と,文の複雑さによる難易度とに大別した.文の複雑さによる難易度は,さらに,物語の難易度,質問文の難易度および解答文の難易度に細分化される.2.難易度算出部の実現1の難易度の定義に沿って,各質問文の難易度を算出するモジュールをPrologを用いて実現した.なお,難易度算出の最に使用する情報は,物語の英文の構文・意味情報,文章構造,単語・文法に関する学習者の理解状態である.3.対話方略決定部の実現昨年度の研究成果である質問文自動生成部により生成された質問文とその難易度,直前の質問文の難易度と正誤判定結果,および教師があらかじめ指定しておいた学習目標(特定の単語または文法)を使用して,次に出題する質問文を決定するモジュールをPrologを使用して実現した.具体的な手順は以下の通りである.(1)各質問文の難易度を算出する.(2)直前の質問に正解/不正解していた場合は,その難易度に一定の値を足した/引いたものを難易度の基準値とする.
Gliosisにおけるグリア細胞神経伝達物質受容体の役割に関する神経薬理学的研究

アストログリア細胞の生理活性物質の作用、各種受容体の病態・生理的意義を障害時におけるグリオーシスという観点から追究し、以下の成績を得た。1.培養アストロサイトにおいて、グルタミン酸によるswellingとそれに伴うタウリンの遊離を明らかにした。また、本swellingに、グルタミン酸トランスポーターを介する機構とイオン型グルタミン酸受容体を介する機構が関与していることを示唆した。2.アストロサイトにおいて、グルタミン酸トランスポーター阻害薬がトランスポーター以外に代謝型グルタミン酸受容体に作用することを明らかにした。3.エンドセリンが低分子G蛋白を介してアストロサイトの形態変化(アクチン重合)を引き起こすことを明らかにし、本ペプチドがアストロサイト細胞骨格系の細胞外調節シグナルとして機能している可能性を示した。4.エンドセリン脳内投与により反応性アストロサイトが増加することを認めた。5.アストロサイトのプロスタグランジンF2α受容体、トロンボキサンA2受容体のクローニングに成功し、それらのmRNAの発現が各グリア細胞で異なっていること、又アストロサイトの分化により特定サブタイプmRNAに量的変化が起こることを認めた。6.培養アストロサイトIGF-I受容体活性化によるNa^+K^+-ATPase α1アイソフォームmRNA量の増加とその細胞増殖における関与を明らかにした。本研究は、アストログリア細胞における生理活性物質の作用、各種受容体の病態・生理的意義を障害時におけるグリオーシスという観点から明らかにすることを目的としており、平成5年度の成果は以下の通りである。1.グルタミン酸によるアストロサイトのswellingにグルタミン酸輸送系を介した機構とionotropic受容体を介した機構が存在することを明らかにした。また、swellingに伴うタウリン遊離機構の解析から細胞容積調節におけるタウリンの重要性を示した。2.エンドセリンのアストロサイト突起形成抑制作用がG蛋白を介した機構であることを、細胞生物学的手法を用い明らかにした。3.アストロサイトの増殖、糖輸送、蛋白合成に対するPGF2αの作用を検討したが、著明な作用は見られなかった。4.IGF-I受容体活性化によるNa,K-ATPaseの発現がチロシンキナーゼを介した反応であること、細胞外Ca^<2+>に依存していないことを明らかにした。5.カイニン酸投与により海馬でグリオーシスが起こることをGFAP組織蛍光染色で明らかにした。また、脳虚血ラット海馬でも同様な成績を得た。本研究は、アストログリア細胞の生理活性物質の作用、各種受容体の病態・生理的意義を障害時におけるグリオーシスという観点から明らかにすることを目的としており、平成6年度の成果は以下の通りである。1.培養アストロサイトにおいて、グルタミン酸輸送系の活性、mRNA量、並びに代謝性グルタミン酸受容体を介するcAMP産生について検討し、グルタミン酸輸送系と代謝性グルタミン酸受容体が培養日数に伴いそれぞれ異なる変化を示すことを明らかにした。一方、グルタミン酸輸送系阻害薬のこれら両系の阻害作用は培養日数にかかわらず一定であり、グルタミン酸輸送系阻害薬が直接代謝性グルタミン酸受容体に作用することが示唆された。2.エンドセリンによるアストロサイト形態変化にアクチン重合が関与していることを明らかにし、本ペプチドがアストロサイト細胞骨格系の細胞外調節シグナルとしての機能している可能性を示した。3.プロスタグランジン受容体サブタイプのmRNAの発現について検討し、各サブタイプの発現が各グリア細胞で異なっていること、又アストロサイトの分化により特定サブタイプのmRNAの量的変化が起こることをあきらかにし、それぞれのサブタイプが異なる役割を有していることを示唆した。4.培養アストロサイトIGF-I受容体活性化によるNa^+,K^+-ATPaseα1アイソフォームmRNA量の増加を明らかにした。本研究は、アストログリア細胞の生理活性物質の作用、各種受容体の病態・生理的意義を障害時におけるグリオーシスという観点から明らかにすることを目的としており、平成7年度の成果は以下の通りである。1.エンドセリンのin vivo脳内投与がGFAP染色細胞数の増加を引き起こすことを明らかにした。すなわち、エンドセリンがin vivoにおいてもアストロサイトに作用することが示された。

培養アストロサイトにおいて、低酸素曝露によりGFAP染色細胞数の増加が見られたが、細胞により曝露時間のバラツキが見られin vitro傷害モデル系の確立には至らなかった。グルタミン酸による培養アストロサイトのswellingに対する漢方薬の改善効果を認めた。2.既に、エンドセリンによるアストロサイト形態変化にアクチン重合が関与していることを既に明らかにしているが、この情報伝達系に低分子量G蛋白質が関与していることを明らかにした。また、本情報伝達系におけるチロシンリン酸化の重要性について明らかにした。3.培養アストロサイトIGF-I受容体活性化による細胞増殖作用にNa^+,K^+-ATPaseα1アイソフォームの誘導が関与していることを示唆した。また、本酵素活性の阻害により本酵素のup-regulationがアイソフォーム選択的に起こることを見いだした。4.培養ラットアストロサイトトロンボキサンA2受容体のクローニングを行った。
堆肥など有機質肥料に含まれる窒素の作物に対する肥効評価法の開発

堆肥など有機性の土壌改良材は耕地土壌に有機物を補うために必要であり,家畜糞や食品廃棄物など有機性廃棄物のリサイクルの手段でもある.本研究は堆肥など有機性土壌改良材を施用する場合に重視されてこなかった窒素肥効の評価方法を開発するために行った.未熟な汚泥堆肥に^<15>N-硫酸アンモニウムで培養した大腸菌を混和して発酵させ,^<15>N標識した堆肥を作成し,これを施用して栽培試験を行った.イタリアンライグラス,コマツナ,チンゲンサイ,ニンジンのいずれにおいても堆肥水溶性窒素の利用率は不溶性窒素のそれよりも高かったので,短期間では水溶性窒素が優先して利用され,不溶性窒素は徐々に無機化して利用されることが示された.水溶性窒素の利用率は植物によって異なり,イタリアンライグラスで高くニンジンで低かった.生育が遅いニンジンでは不溶性画分からの緩効的な窒素供給の寄与が大きかった.家畜糞を主原料とする堆肥を供試して,それぞれの成分分析とコマツナの栽培試験を行った.家畜糞堆肥の水溶性窒素,水溶性炭素含有率は電気伝導度,全窒素,全炭素,アンモニア態窒素含有率と互いに相関関係にあった.発芽試験における発芽率や根長,二酸化炭素発生速度もこれらと関係していた.マサ土における肥効は堆肥の水溶性窒素を硝酸態窒素とそれ以外に分けて回帰することによって説明された.硝酸態窒素が堆肥の肥効に関与している可能性を明らかにした.窒素含有率の高い土壌では堆肥の窒素肥効が窒素含有率の低い土壌での窒素吸収量からの類推値よりも高めになった.硝酸アンモニウムの利用率は堆肥の併用によって低下した.従って研究成果を農家圃場に適用するには土壌や化学肥料との相互作用を考慮する必要があることが示された.以上から,堆肥の水溶性成分の分析が堆肥の窒素肥効の推定に有効であることを明らかにした.堆肥など有機性の土壌改良材は耕作によって減少する土壌有機物を補うために必要であり,家畜糞や食品廃棄物など有機性廃棄物のリサイクルの手段でもある.本研究の目的は堆肥など有機性土壌改良材を施用する場合にあまり考慮されてこなかった窒素肥効を評価する方法を開発することである.牛糞,豚糞などの家畜糞を主原料とする堆肥を供試して,それぞれの成分分析,静置時の二酸化炭素発生量の測定,コマツナの栽培試験を行った.堆肥の二酸化炭素発生速度は堆肥が完熟しているかどうかの指標として有効であることを示した.1ヶ月間のコマツナの窒素吸収量は堆肥に含まれる全窒素量と正の相関関係にあったが,堆肥窒素の作物による利用率は化学肥料窒素の利用率の15%程度であった.窒素成分の分画を行い,特に硝酸態窒素と水溶性窒素の含有率が堆肥の肥効に深く関係している可能性を明らかにした.また,汚泥堆肥の窒素肥効を評価するため,^<15>N-硫酸アンモニウムで培養した大腸菌と食品工業汚泥を小型堆肥化装置で堆肥化し,窒素成分を^<15>Nで標識した.このとき水溶性の窒素画分が最も高く標識された.この堆肥を用いて牧草イタリアンライグラスを栽培したところ,植物が吸収した窒素のほとんどは水溶性窒素であり,堆肥の窒素の大部分を占める不溶性窒素はほとんど吸収されていなかった.堆肥の使用に伴う環境への窒素負荷を抑制し,堆肥を作物の栽培に有効に活用するためには,堆肥に含まれる複数の成分の利用率を示すことが重要であることを明らかにした.堆肥など有機性の土壌改良材は耕地土壌に有機物を補うために必要であり,家畜糞や食品廃棄物など有機性廃棄物のリサイクルの手段でもある.本研究は堆肥など有機性土壌改良材を施用する場合に重視されてこなかった窒素肥効の評価方法を開発するために行った.未熟な汚泥堆肥に^<15>N-硫酸アンモニウムで培養した大腸菌を混和して発酵させ,^<15>N標識した堆肥を作成し,これを施用して栽培試験を行った.イタリアンライグラス,コマツナ,チンゲンサイ,ニンジンのいずれにおいても堆肥水溶性窒素の利用率は不溶性窒素のそれよりも高かったので,短期間では水溶性窒素が優先して利用され,不溶性窒素は徐々に無機化して利用されることが示された.水溶性窒素の利用率は植物によって異なり,イタリアンライグラスで高くニンジンで低かった.生育が遅いニンジンでは不溶性画分からの緩効的な窒素供給の寄与が大きかった.家畜糞を主原料とする堆肥を供試して,それぞれの成分分析とコマツナの栽培試験を行った.家畜糞堆肥の水溶性窒素,水溶性炭素含有率は電気伝導度,全窒素,全炭素,アンモニア態窒素含有率と互いに相関関係にあった.発芽試験における発芽率や根長,二酸化炭素発生速度もこれらと関係していた.マサ土における肥効は堆肥の水溶性窒素を硝酸態窒素とそれ以外に分けて回帰することによって説明された.硝酸態窒素が堆肥の肥効に関与している可能性を明らかにした.窒素含有率の高い土壌では堆肥の窒素肥効が窒素含有率の低い土壌での窒素吸収量からの類推値よりも高めになった.硝酸アンモニウムの利用率は堆肥の併用によって低下した.

従って研究成果を農家圃場に適用するには土壌や化学肥料との相互作用を考慮する必要があることが示された.以上から,堆肥の水溶性成分の分析が堆肥の窒素肥効の推定に有効であることを明らかにした.
高圧下での重い電子系のドハース・ファンアルフェン効果の研究

Ce原子は4f軌道に電子を1個もち,局在した4f電子がCe化合物の磁性を担っている.4f電子間には伝導電子を媒介としたRKKY相互作用が働いており,磁気モーメントをそろえ磁気秩序状態を安定化させる.一方で,伝導電子と4f電子が混成し,磁気モーメントを消失させる近藤効果も同時に働いている.RKKY相互作用と近藤効果は互いに競合している.RKKY相互作用と近藤効果が拮抗し磁気秩序温度がOKになる点を量子臨界点と呼ぶ.量子臨界点近傍では大きな有効質量をともなう異方的超伝導が発現する場合がある。CeCoIn_5は量子臨界点近傍の物質で,重い電子系超伝導体であり常圧で超伝導転移温度T_<sc>=2.3Kである.これに対して同じ結晶構造をもつCeRhIn_5は常圧では反強磁性体であるが圧力下で反強磁性が消失し超伝導を示すことが報告されている.この圧力誘起超伝導体CeRhIn_5の圧力下でのフェルミ面の性質の変化を調べるため,圧力下ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った.フェルミ面は超伝導が現れ始めるP^*=1.6GPa以上でも変化せず,4f電子を持たないLaRhIn_5のフェルミ面と同じであった.しかし,サイクロトロン質量は急激に上昇し始める.ところが,超伝導転移温度が最大値をとる圧力P_c=2.4GPaを境として,そのフェルミ面はLaRhIn_5と同じフェルミ面から4f電子が遍歴状態をとるCeCoIn_5と同じフェルミ面に急激に変化することを実験的に発見した.サイクロトロン質量もP_cで最大値をとりβ_2ブランチで60m_0にも達する.それより高圧すなわち量子臨界点を超えるとサイクロトロン質量は緩やかに減少する.これはCeCoIn_5のサイクロトロン質量が加圧とともに緩やかに減少する実験結果に一致する.以上のことから,臨界圧力P_cが量子臨界点となっており,P_cを境にしてCeRhIn_5の4f電子は局在から遍歴へと変貌すると結論した.Ce原子は4f軌道に電子を1個もち,局在した4f電子がCe化合物の磁性を担っている.4f電子間には伝導電子を媒介としたRKKY相互作用が働いており,磁気モーメントをそろえ磁気秩序状態を安定化させる.一方で,伝導電子と4f電子が混成し,磁気モーメントを消失させる近藤効果も同時に働いている.RKKY相互作用と近藤効果は互いに競合しており,RKKY相互作用が勝れば磁気秩序状態が,近藤効果が勝れば基底状態は磁気秩序を示さない,重い電子状態が基底状態となる.RKKY相互作用と近藤効果が拮抗し磁気秩序温度がOKになる点を量子臨界点と呼ぶ.量子臨界点近傍では異方的超伝導が発現する場合がある.CeCoIn_5は量子臨界点近傍の物質で,重い電子系超伝導体であり常圧で超伝導転移温度T_<SC>=2.3Kである.これに対して同じ結晶構造をもつCeRhIn_5は常圧では反強磁性体であるが圧力下で反強磁性が消失し超伝導を示すことが報告されている.この圧力誘起超伝導体CeRhIn_5の圧力下でのフェルミ面の性質の変化を調べるため,圧力下ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った.フェルミ面は超伝導が現れ始めるP^*=1.6GPa以上でも変化せず,4f電子を持たないLaRhIn_5のフェルミ面と同じであった.しかし,サイクロトロン質量は急激に上昇し始める.ところが,超伝導転移温度が最大値をとる圧力P_C=2.4GPaを境として,そのフェルミ面はLaRhIn_5と同じフェルミ面から4f電子が遍歴状態をとるCeCoIn_5と同じフェルミ面に急激に変化することを実験的に発見した.サイクロトロン質量もP_Cで最大値をとり,それより高圧では緩やかに減少する.以上のことから,臨界圧力P_Cが量子臨界点となっており,P_Cを境にしてCeRhIn5_の4f電子は局在から遍歴へと変貌すると結論した.Ce原子は4f軌道に電子を1個もち,局在した4f電子がCe化合物の磁性を担っている.4f電子間には伝導電子を媒介としたRKKY相互作用が働いており,磁気モーメントをそろえ磁気秩序状態を安定化させる.一方で,伝導電子と4f電子が混成し,磁気モーメントを消失させる近藤効果も同時に働いている.RKKY相互作用と近藤効果は互いに競合している.RKKY相互作用と近藤効果が拮抗し磁気秩序温度がOKになる点を量子臨界点と呼ぶ.量子臨界点近傍では大きな有効質量をともなう異方的超伝導が発現する場合がある。CeCoIn_5は量子臨界点近傍の物質で,重い電子系超伝導体であり常圧で超伝導転移温度T_<sc>=2.3Kである.これに対して同じ結晶構造をもつCeRhIn_5は常圧では反強磁性体であるが圧力下で反強磁性が消失し超伝導を示すことが報告されている.この圧力誘起超伝導体CeRhIn_5の圧力下でのフェルミ面の性質の変化を調べるため,圧力下ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った.

フェルミ面は超伝導が現れ始めるP^*=1.6GPa以上でも変化せず,4f電子を持たないLaRhIn_5のフェルミ面と同じであった.しかし,サイクロトロン質量は急激に上昇し始める.ところが,超伝導転移温度が最大値をとる圧力P_c=2.4GPaを境として,そのフェルミ面はLaRhIn_5と同じフェルミ面から4f電子が遍歴状態をとるCeCoIn_5と同じフェルミ面に急激に変化することを実験的に発見した.サイクロトロン質量もP_cで最大値をとりβ_2ブランチで60m_0にも達する.それより高圧すなわち量子臨界点を超えるとサイクロトロン質量は緩やかに減少する.これはCeCoIn_5のサイクロトロン質量が加圧とともに緩やかに減少する実験結果に一致する.以上のことから,臨界圧力P_cが量子臨界点となっており,P_cを境にしてCeRhIn_5の4f電子は局在から遍歴へと変貌すると結論した.
脂肪抑制法の新手法を用いた乳腺の造影MRIの画質評価とその乳癌描出能に関する研究

昨年度に引き続き今年度も,周波数選択励起IRパルスによる新しい脂肪抑制法を用いてこれまでに約100例の乳腺dynamic MRIを施行した.この方法では簡単な撮像操作で恒常的に均一な脂肪抑制効果を得ることができ,検査時間の短縮が可能となった.腫瘤形成のある乳癌は全例描出できた.当院では乳癌の外科治療として乳房温存療法を積極的に取り入れているが,切除標本の断端部の術中迅速病理診断で癌陽性となれば,術式の変更を余儀なくされる場合もあり,術前の正確な癌の進展度診断が重要となる.術中断端陽性の主な原因は腫瘤形成のない微小な乳管内癌であり,我々の方法による乳腺dynamic MRIの乳管内癌の描出能を検討した.乳管内癌の中でも大きさが大きいもの,しかも高密度に存在する場合はMRIでの描出が可能だった.当院での乳房温存療法施行例の約25%が術中断端陽性となり追加切除が必要だったが,断端陽性の原因は微小かつ低密度な乳管内癌の存在であることが多かった.乳癌の摘出生検後の癌残存の有無の診断も重要であるが,生検部位の周囲には造影剤投与による濃染がかなり長期間持続し,特に微小な残存乳癌の場合造影MRIによる存在診断は困難だった.今回検討した脂肪抑制法の新手法と従来からの主流であるFat Sat法の画像を比較したが,新手法では造影MRI上の濃染を異常濃染ととるかどうかの判断が,特に微小濃染の場合難しかった.今後は旧法でさらに空間分解能を高めた画像とも比較することによって,乳腺MRIの最適な撮像方法の確立を目指す予定である.脂肪の豊富な臓器である乳房の造影MRIを行う上で脂肪抑制法は有効な手法だが、従来からの主流であるFat Sat法では、撮像時間の延長や多数の撮像断面で脂肪抑制効果が均一に得られないという問題があった。我々は平成9年6月より周波数選択励起IRパルスによる新しい脂肪抑制法を用いて、現在までに約120例の乳腺dynamic MRIを施行した。この方法は造影MR angiographyに用いられる手法として知られ、わずかな濃染も非常に鋭敏に描出することができる。また従来法と同じ約1分の1回撮像時間を維持してもスライス厚は従来法の半分となり、かつスライス間隔のない画像が得られる。その結果明らかに従来法よりコントラストに優れており、腫瘍をより明瞭な濃染域として描出することが可能だった。また3次元表示画像の作成も可能となり、乳癌の術前シュミレーションに有用だった。極端に脂肪の多い乳房や非常に小さな乳房の症例を除き、ほぼ全例簡便な撮像操作で均一な脂肪抑制効果が得られ、これは全検査時間の短縮にもつながり、最高86歳の患者の腹臥位での検査が十分可能だった。この新しい手法を用いた乳腺dynamic MRIでは、これまで病理結果が得られた範囲では腫瘤形成のある乳癌は全例描出できた。しかし腫瘤形成のない乳管内癌は描出できない症例や過小評価となった症例が存在した。また外科的摘出生検後の微小残存癌の評価については、生検の影響で画像が修飾されるため困難な場合が多かった。次年度はこれらの微小乳癌のこの方法による描出能を中心に検討する予定である。昨年度に引き続き今年度も,周波数選択励起IRパルスによる新しい脂肪抑制法を用いてこれまでに約100例の乳腺dynamic MRIを施行した.この方法では簡単な撮像操作で恒常的に均一な脂肪抑制効果を得ることができ,検査時間の短縮が可能となった.腫瘤形成のある乳癌は全例描出できた.当院では乳癌の外科治療として乳房温存療法を積極的に取り入れているが,切除標本の断端部の術中迅速病理診断で癌陽性となれば,術式の変更を余儀なくされる場合もあり,術前の正確な癌の進展度診断が重要となる.術中断端陽性の主な原因は腫瘤形成のない微小な乳管内癌であり,我々の方法による乳腺dynamic MRIの乳管内癌の描出能を検討した.乳管内癌の中でも大きさが大きいもの,しかも高密度に存在する場合はMRIでの描出が可能だった.当院での乳房温存療法施行例の約25%が術中断端陽性となり追加切除が必要だったが,断端陽性の原因は微小かつ低密度な乳管内癌の存在であることが多かった.乳癌の摘出生検後の癌残存の有無の診断も重要であるが,生検部位の周囲には造影剤投与による濃染がかなり長期間持続し,特に微小な残存乳癌の場合造影MRIによる存在診断は困難だった.今回検討した脂肪抑制法の新手法と従来からの主流であるFat Sat法の画像を比較したが,新手法では造影MRI上の濃染を異常濃染ととるかどうかの判断が,特に微小濃染の場合難しかった.今後は旧法でさらに空間分解能を高めた画像とも比較することによって,乳腺MRIの最適な撮像方法の確立を目指す予定である.