hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体内酸化現象解析を指向した活性酸素検出ジヒドロピリミジン蛍光プローブの開発

活性酸素を選択的かつ高感度に検出する新しい方法を開発して生体内の酸化状態を効率的に調べ、病態分子解析を深化させることは現代社会の重要な研究テーマである。本研究は、ジヒドロピリミジン誘導体が活性酸素によって酸化的芳香族化を受けて強い蛍光性のピリミジン誘導体を生成するという方法論により、新しいジヒドロピリミジン蛍光プローブを開発するものである。新規4,6-無置換ジヒドロピリミジン誘導体のうち、2-アミノジヒドロピリミジン-5-エステル、5-アシル-2-フェニルジヒドロピリミジンおよび5-アシル-2-アミノジヒドロピリミジンの合成法を開発することができた。本研究は、活性酸素によるジヒドロピリミジン誘導体の酸化反応と、これにより生成するピリミジン誘導体の蛍光検出という方法論を利用して新しい活性酸素検出蛍光プローブを開発するものである。平成26年度は新しいジヒドロピリミジン誘導体の合成法の開発を中心に研究を行った。今回、(1)アルケニルアジドとトリフェニルホスフィンのStaudinger反応、(2)生成するイミノホスホランとイソシアナートのAza-Wittig反応、(3)続くカルボジイミドの閉環反応を連続して行い、ジヒドロピリミジン骨格を構築する新しい手法を開発した。これにより、4,6-無置換2-アミノジヒドロピリミジン-5-エステル誘導体を効率よく合成できた。この合成で得られた誘導体は5-エチルエステル体のみであったが、5-N-メトキシ-N-メチルアミド基を有するアルケニルアジドを別途調製して連続反応に用いたところ、所望のジヒドロピリミジン-5-アミド誘導体を合成できた。このジヒドロピリミジンは求核剤との置換反応を行うことができるので、収束的に4,6-無置換5-アシル-2-アミノジヒドロピリミジン誘導体を合成することが可能になった。また、5-N-メトキシ-N-メチルアミド基を有するアルケンとジアザジエンの環化反応を利用して、5-アシル-2-アリールジヒドロピリミジン誘導体の収束合成を達成することもできた。これらの誘導体の中で、長い芳香族共役系を有するジヒドロピリミジン誘導体には強い蛍光性の発現が期待される。平成27年度は昨年度に引き続いて新しいジヒドロピリミジン誘導体の合成を中心に研究を行った。今回、以下の方法によってこれまで知られていない4,6-無置換5-アシル-2-フェニルジヒドロピリミジン誘導体の合成することができた。はじめに、フェニルアミジンより調製した1,3-ジアザ-1,3-ブタジエン誘導体とN-メトキシ-N-メチルアミド基(Weinrebアミド基)を有するアルケンとの環化反応によって、5-位にWeinrebアミド基を有するテトラヒドロピリミジン誘導体(1)を合成した。この誘導体(1)および(1)より合成したジヒドロピリミジン誘導体(2)および(2)より導いた窒素原子上が無置換のジヒドロピリミジン誘導体(3)について、有機リチウムおよびグリニャール試薬を求核剤に用いて置換反応を検討したところ、テトラヒドロピリミジン誘導体(1)と有機リチウム試薬を組み合わせた場合に円滑に反応が進行し、4,6-無置換5-アシル-2-フェニルジヒドロピリミジン誘導体を収率よく得ることができた。有機リチウム試薬のほかに、水素化ジイソブチルアルミニウムを用いて5-ホルミルジヒドロピリミジン誘導体を合成することができ、Horner-Emmons反応によって共役系の伸長したエステルへ導くことに成功した。また、N-無置換のジヒドロピリミジン誘導体は過マンガンカリウムによって、定量的にピリミジン誘導体に変換することができた。各種の新しいジヒドロピリミジンおよびピリミジン誘導体を合成することができたので、蛍光量子収率を測定してプローブとしての性質を調べている。平成26年度はジヒドロピリミジン誘導体の新しい合成法開発を中心に研究を行い、4,6-無置換2-アミノジヒドロピリミジン-5-エステル誘導体および5-アシル体、および5-アシル-2-アリールジヒドロピリミジン誘導体の収束的合成を達成できた。現在、新しいフッ素化およびトリフルオロメチル化ジヒドロピリミジンや、双環性ジヒドロピリミジンの合成に取り組んでおり、合成手法の拡大と幅広い誘導体の確保はおおむね順調に進んでいる。特にフッ素化されたジヒドロピリミジンは従来合成例がなく、これにより電子環境の微細に調節が行えると考えている。酸化反応により順次対応するピリミジン化合物に変換し、蛍光スペクトル挙動を調べることは今後行うが、3-クロロ過安息香酸を用いてピリミジン誘導体に速やかに変換できることは確かめているので、変換反応はスムーズに行える。

以上より、合成化学的側面に主眼を置いた初年度の研究は一定の成果が挙がっており、蛍光プローブとして検討する分子の選択肢を広げることができた。有機合成化学平成27年度は、DP誘導体と対応するピリミジン化合物の蛍光スペクトル挙動を調べる。これまでの解析から、長い共役系と互変異性が重要であると考えているので、この点に注目し、重視する。各種活性酸素種(ROS)との反応性・選択性について調べ、置換基による電子的・立体的効果を詳細に検討してROSと各種誘導体の組み合わせを系統的に調べて、反応性をコントロールしたい。一般に、ROSの中ではヒドロキシルラジカルが最も有害だが、これにとらわれず従来のプローブとの機能差別化に重点を置く。その後、細胞内でのDP誘導体の蛍光プローブとしての機能評価を行う。1)細胞膜透過性、2)細胞内小器官局在性、3)化学種選択性・検出感度、4)安定性などを中心に、既存の蛍光プローブと比較しながら評価する。利便性の面からヒト子宮頸がん(Hela)細胞株およびヒト前骨髄性白血病細胞株(HL60)を用いる。蛍光プローブ候補化合物の細胞内導入後に各種ROSを濃度調製したものを曝露し、細胞内での化学種選択性と検出感度を評価する。曝露は細胞外由来のROSだが、これとは別に細胞内由来で発生させたROSの検出について検討する。比較対象として、フルオレセイン型のDCFH-CAやミトコンドリア局在性カチオン型のMitoPY1, MitoDPPPなどを用いる。蛍光性DP誘導体を利用することによって、細胞膜透過性や細胞内動態を可視化できるため多面的に評価できるとともに、安定性やROSの検出過程をリアルタイムに追跡できる可能性があるので、検討する。
iRedによる核酸創薬研究を加速させる外部刺激応答型核酸ナノ構造体の創製

本研究はiRed(intelligentRNA expression device)を基盤とした独創性の高い核酸創薬手法の確立のため、iRedに光刺激によって切断される仕掛けを施した短鎖のオリゴヌクレオチド(staple)を相互作用させることによって核酸ナノ構造体を構築し、微弱電流による薬物送達法(fET)による細胞内送達、その後光刺激によるiRedの再構築と活性発現の時空間制御の実現を目指すものである。初年度である2018年は、長方形型の他、ロの字型の核酸ナノ構造体が構築できるstaple鎖を設計した。Tris-HClバッファー中、塩化マグネシウム存在下FITC修飾したiRedに対しstaple鎖を混合し、この混合溶液をサーマルサイクラーで95度で10分保温した後、25度へ急冷、さらに45度へ加熱の後、毎分0.5度で冷却することで構築を行った。その結果、長方形型の分子設計では期待した核酸ナノ構造体を全く観察することはできなかったが、ロの字型の分子設計では望みとする核酸ナノ構造体を観察することができた。しかしその収率は低く、構築条件を種々検討したが収率改善には至らなかった。そこでiRedをセンス鎖とアンチセンス鎖に分離し、それぞれを核酸ナノ構造化した後、組み合わせる手法を試みた。上記とほぼ同じ条件でアニーリングを行い、PAGEによる分析を行った結果、移動度の減少したバンドが観察された。今後、このバンドの構造をAFMによって解析する予定である。iRedの調製法ならびにiRedのfETによる細胞内送達法については、ほぼ確立済みである。iRedの調製法ならびにiRedのfETによる細胞内送達法については、ほぼ予定通り改善、改良が進んでいる。しかしiRedを搭載した核酸ナノ構造体の構築については、アニーリング条件を詳細に検討しているが、望みの構造に収束できる条件を見いだせていない。今後の推進方策で述べるように他のアプローチを検討中であるが、現状、研究の進捗状況は「やや遅れている」と判断した。上述したように、二本鎖のiRedにstaple鎖を一気に作用させて核酸ナノ構造体を構築するのではなく、iRedをセンス鎖とアンチセンス鎖に分離し、それぞれの鎖で核酸ナノ構造化した後、組み合わせる手法を推進する。同時に、本研究課題のコンセプト(核酸ナノ構造体がfETによって細胞内送達され、光刺激にするstaple鎖の切断を引き金とするエンドソーム脱出)の妥当性を、よりシンプルな核酸ナノ構造体を用いて検証する。
職場のincivilityと、労働者の健康・医療安全リスクに関するコホート研究

職場のincivility(非尊重的態度)が職員の健康や医療安全に影響を及ぼすかを明らかにすることを目的として、社会医療法人の労働者を対象とした前向きコホート研究を実施した。医療安全は、過去1年のヒヤリ・ハットを含むインシデント・アクシデントの報告件数により評価した。その結果、職場のincivilityと職員の心理的ストレス反応、離職意思とは有意な正の相関が見られたものの、インシデント・アクシデント報告件数とは有意な関連が確認できなかった。本研究結果からは、特に上司からと同僚からのincivilityと、職員の心理的ストレス反応が、離職意思をあげる可能性があることが示唆された。近年、海外の先行研究で職場におけるincivility(非尊重度)が従業員の精神的健康に影響を及ぼすことが明らかになっているが、わが国では、これらの要因による従業員への健康影響についての検討は皆無である。相手の意見に関心を示さない等の非尊重的態度は職場でよく起こりうるものであるが、それらが離職意思、生産性、医療安全などにどのように影響しているかも、十分に明らかにされていない。そこで本研究では、職場におけるincivilityが職員の健康や医療安全に影響を及ぼすかを明らかにすることを目的として、前向きコホート研究を実施している。研究期間1年目である今年度は、職場におけるincivilityが職員の健康や医療安全に影響を及ぼすか明らかにすることを目的として、初回の質問紙調査を実施した。関西地方の社会医療法人の職員を対象に調査を行ったところ、600名から回答が得られた(回収率:91.2%)。また、定期健康診断結果、並びにインシデント・アクシデントレポートデータの提供を依頼して同意が得られた職員分のデータについて、調査施設より提供を得た。横断データのみの解析ではあるものの、職場におけるincivilityは心理的ストレス反応や離職意思と正の関連を示した。相手の意見に関心を示さない等の非尊重的態度は職場でよく起こりうるものであるが、それらが離職意思、生産性、医療安全などにどのように影響しているかについても、十分に明らかにされていない。そこで本研究では、職場におけるincivilityが職員の健康や医療安全に影響を及ぼすかを明らかにすることを目的として、前向きコホート研究を実施した。研究期間2年目であり最終年度である今年度は、関西地方の社会医療法人の職員559名を対象に追跡調査を実施した(昨年度からの継続:469名、追跡率:78.2%)。また、今年度の定期健康診断結果、並びにインシデント・アクシデントレポートデータの提供を依頼して同意が得られた職員分のデータについて、対象施設より提供を得た。その結果、ベースライン時のincivilityへの曝露と追跡時の心理的ストレス反応や離職意思との間に有意な正の相関が見られた。しかしインシデント・アクシデントの報告件数については、incivilityとの間に有意な関連は見られなかった。ヒヤリ・ハットや事故の発生は自己申告に基づいて記録されており、報告者に偏りが見られたことから、有意な関連が見られなかった可能性がある。今後、調査対象事業場へのヒアリング等を通して、実態を明らかにする必要がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。インシデント・アクシデントレポートデータの提供にかなり時間を有し、また健康診断結果が紙での保存であったため、電子データ化にもかなりの時間を有したものの、平成25年度に予定していた初回質問紙調査は完了した。産業精神保健本研究は前向きコホート研究であるため、来年度に縦断調査の実施する。健康診断結果データとインシデント・アクシデントレポートデータに関しては、提供を依頼してから実際に提供されるまでにかなりの時間を要するため、調査対象施設と協議し、負担の少ない方法を検討する。成果は国内外の学会、論文等で発表し、最終報告書に取りまとめる。
思いやりのあるコンピュータ:ユーザ感情を理解し適宜反応ができるエージェントの開発

本研究の上位目的は会話を通して人間ユーザの意志をより上手に読み取り場面に合った反応をする対話エージェントの開発であり,自然言語処理,人工知能,そしてヒューマン・コンピュータ・インタラクションの分野に踏み込む研究である.そのためコンピュータに感情的知性を持たせなければならない.感情状態の認知,推察,感情の適切性および原因の理解他さまざまな機能が必要であるといわれている.これまでの感情処理における研究では感情認知の技術のみに重きが置かれてきたのが現状である.本研究は感情的知性の全範囲をコンピュータに導入するための研究を進めることを目標としている.研究期間内の具体的な目的としては,言語処理の研究方法を用いてユーザの言語行動(会話ストラテジー)を観察することによって,感情状態をより深く理解し,その原因を予測できるエージェントの開発を計画している.インターネットから大量コーパスおよび自然会話コーパスを取得し統計的に処理させ,どの会話ストラテジーがどの感情を引き起こすか,その原因および適している場面を確認し応答する,感情の認知を応用した対話モデルの開発に貢献することを目指した.これまで開発してきた文中感情解析システムML-Ask及び顔文字解析システムCAOを利用し,前年度に収集した大規模日本語プログコーパスの感情タグ付け作業を行った.また文法情報解析システム(形態素解析システムMeCab及び係り受け関係解析システムCabocha)を利用し文法タグ付け作業を行った.文法情報と感情情報を照らし合わせ,感情オブジェクトのデータベースを収集した.また,自然会話コーパスについて同じように感情情報及び文法情報のタグ付けを行った.会話文話者同士の会話中感情の変動を分析することによって,場面に合った会話ストラテジーを構成し,それを用いて対話エージェントの適切な応答の生成が可能となることが見込まれる.本研究の上位目的は会話を通して人間ユーザの意志をより上手に読み取り場面に合った反応をし,自然言語処理,人工知能,そして人間機械相互作用の分野に踏み込む研究である.そのためコンピュータに感情的知性を持たせなければならない.その中,感情状態の認知,推察,感情の適切性および原因の理解他さまざまな機能が必要であるといわれている.これまでの感情処理における研究では感情認知の技術のみに重きが置かれてきた現状である.これからは感情的知性の全範囲をコンピュータに導入するため研究を進めることを目標としている.研究期間内の具体的な目的としては,言語処理の研究方法を用いてユーザの言語行動(会話ストラテジー)を観察することによって感情状態をより深く理解し,その原因を予測できるエージェントの開発を計画している.そのためには,インターネットから大量コーパスおよび自然会話コーパスを取得し統計的に処理させ,どの会話ストラテジーがどの感情を起こすか,その原因および適している場面を確認し,言語モデルを構築したい.22年度は,本研究の出発点であり,主な作業にはデータ収集や前処理などがあった.具体的には,インターネットからブログ・コーパスを自動収集し,形態素解析を行い,肌データベースとして保存した.さらに,すでに作ってあった感情解析システムML-Ask及び顔文字解析システムCAOによって感情タグを付けた.さらに,自然会話コーパスとしてBTSJコーパスを取得した.またオンラインで公開されている名大会話コーパスも利用するつもりである.会話コーパスの取得と前処理を上記のように行った.本研究の上位目的は会話を通して人間ユーザの意志をより上手に読み取り場面に合った反応をし,自然言語処理,人工知能,そして人間機械相互作用の分野に踏み込む研究である.そのためコンピュータに感情的知性を持たせなければならない.その中,感情状態の認知,推察,感情の適切性および原因の理解他さまざまな機能が必要であるといわれている.これまでの感情処理における研究では感情認知の技術のみに重きが置かれてきた現状である.これからは感情的知性の全範囲をコンピュータに導入するため研究を進めることを目標としている.研究期間内の具体的な目的としては,言語処理の研究方法を用いてユーザの言語行動(会話ストラテジー)を観察することによって感情状態をより深く理解し,その原因を予測できるエージェントの開発を計画している.そのためには,インターネットから大量コーパスおよび自然会話コーパスを取得し統計的に処理させ,どの会話ストラテジーがどの感情を起こすか,その原因および適している場面を確認し,言語モデルを構築したい.23年度には,文中パターンを抽出するシステムを構築した.それを現在応用し,感情種類別の感情文パターンのリストを収集したうえ,対話エージェントの応答テンプレートに応用する予定である.対話エージェントの応答文には,ユーザとの対話歴における感情変更の記録及び,会話戦略の記録をクロスリファレンスし応答を行う予定である.また,対話エージェントを構築した後評価を行う予定である.本研究の上位目的は会話を通して人間ユーザの意志をより上手に読み取り場面に合った反応をする対話エージェントの開発であり,自然言語処理,人工知能,そしてヒューマン・コンピュータ・インタラクションの分野に踏み込む研究である.そのためコンピュータに感情的知性を持たせなければならない.感情状態の認知,推察,感情の適切性および原因の理解他さまざまな機能が必要であるといわれている.これまでの感情処理における研究では感情認知の技術のみに重きが置かれてきたのが現状である.本研究は感情的知性の全範囲をコンピュータに導入するための研究を進めることを目標としている.研究期間内の具体的な目的としては,言語処理の研究方法を用いてユーザの言語行動(会話ストラテジー)を観察することによって,感情状態をより深く理解し,その原因を予測できるエージェントの開発を計画している.インターネットから大量コーパスおよび自然会話コーパスを取得し統計的に処理させ,どの会話ストラテジーがどの感情を引き起こすか,その原因および適している場面を確認し応答する,感情の認知を応用した対話モデルの開発に貢献することを目指した.

これまで開発してきた文中感情解析システムML-Ask及び顔文字解析システムCAOを利用し,前年度に収集した大規模日本語プログコーパスの感情タグ付け作業を行った.また文法情報解析システム(形態素解析システムMeCab及び係り受け関係解析システムCabocha)を利用し文法タグ付け作業を行った.文法情報と感情情報を照らし合わせ,感情オブジェクトのデータベースを収集した.また,自然会話コーパスについて同じように感情情報及び文法情報のタグ付けを行った.会話文話者同士の会話中感情の変動を分析することによって,場面に合った会話ストラテジーを構成し,それを用いて対話エージェントの適切な応答の生成が可能となることが見込まれる.本研究の目的では,言語処理の研究方法を用いてユーザの言語行動を観察することによって感情状態をより深く理解し,その原因を予測できるエージェントの開発を計画している.これまでの研究では,自然会話コーパスの他インターネットから大量のブログ記事コーパスを取得した。インターネットから取得したコーパスは56億語を含み,現在日本語の一番大きいブログコーパスだと考えられる.その大きさのため一般的なコーパス処理ツールは利用できず,個別なアプローチを考えなければならなかった.そのアプローチにはまずコーパスを小部分に分けコーパス処理ツールによってインデクシングを行った.またコーパスへ検索を行った後,注釈情報(形態素解析,構文解析,感情情報など)を外部データーベースから抽出する形となっている.今後は感情種類別の感情文パターンのリストを収集したうえ対話エージェントの応答テンプレートに応用する予定である.対話エージェントの応答文にはユーザとの対話歴における感情変更の記録及び会話戦略の記録をクロスリファレンスし応答を行う予定である,また対話エージェントを構築した後評価を行う予定である.その中の問題点としては特にエージェントの応答文の生成時間が長いことは考えられる.応答文生成に利用するコーパスは大規模のためコーパスへの検索の他に文テンプレートの自動生成,感情スコア計算等を含めたうえすべてのリソースを使った場合応答文の生成時間は5分までかかり,エージェントとのリアルタイム会話は難しくなることが予測される.対応策としては,リソース(応答文生成に使うコーパス)を一番頻繁に使われる部分だけに制限し,検索時間を短くすることが考えられる.しかし,その場合は適宜応答のできないユーザの入力文が多くなるので,バランスを取ったリソース制限の仕方を応用しなければならない.そこは単語の頻度やTF-IDF手法などが考えられる。
生産文化に基づくインテリジェント工程設計システムの開発に関する研究

加工技術者の思考過程や価値観は,彼等が従事する生産環境やそれによって形成する生産文化によって異なる.本研究ではこのような加工技術者の意思決定過程に基づいた機械加工工程設計システムの開発を目的とし,マシニングセンタ加工における加工順序と各加工工程の切削条件・工具を選定する問題について検討した.一般に工程設計者の意思決定の大略は,与えられた製品情報に対して(1)加工イメージの想定,(2)加工トラブルの予測,(3)加工トラブルの回避によって工程設計情報を生成する.本年度実施した調査によれば,加工イメージを想定する過程では,工程設計者は自身の経験に基づいた標準的な作業を考えていることが明らかとなり,計算機上ではフレーム型の知識表現法によってこれを処理することとした.一方加工トラブルの予測と回避については,加工状態に関する物理的な判断が中心となる処理と,生産管理や工程設計に対する技術者の考え方などの戦略的判断が中心となる処理に分けられることが明らかとなった.なお前者の処理については,切削理論アルゴリズムとニューラルネットワークによって,実際の加工データから加工特性を把握し,加工状態を予測するシステムが既にできている.そこで本年度は,工程設計者の戦略的判断に基づいた意思決定過程に対して同定システムを開発した.技術者の戦略的判断においては,その作業で考慮する項目の優先関係や順序関係が重要であり,これによって生産文化の違いを見い出すことができる.計算機上では考慮項目を思考オブジェクトとし,それらをネットワークで表現した思考モデルを用いてこの処理を実施する.そこで各思考オブジェクトの結合関係を,工程設計者との対話形式により自動的に同定し,ニューラルネットワークによってその結果を学習するシステムを開発した.これにより工程設計者の思考モデルに基づいて,生産文化を考慮できる工程設計システムを試作した.このシステムを二,三の簡単な工程設計問題に適用した結果,その妥当性が確認できた.加工技術者の思考過程や価値観は,彼等が従事する生産環境やそれによって形成する生産文化によって異なる.本研究ではこのような加工技術者の意思決定過程に基づいた機械加工工程設計システムの開発を目的とし,マシニングセンタ加工における加工順序と各加工工程の切削条件・工具を選定する問題について検討した.一般に工程設計者の意思決定の大略は,与えられた製品情報に対して(1)加工イメージの想定,(2)加工トラブルの予測,(3)加工トラブルの回避によって工程設計情報を生成する.本年度実施した調査によれば,加工イメージを想定する過程では,工程設計者は自身の経験に基づいた標準的な作業を考えていることが明らかとなり,計算機上ではフレーム型の知識表現法によってこれを処理することとした.一方加工トラブルの予測と回避については,加工状態に関する物理的な判断が中心となる処理と,生産管理や工程設計に対する技術者の考え方などの戦略的判断が中心となる処理に分けられることが明らかとなった.なお前者の処理については,切削理論アルゴリズムとニューラルネットワークによって,実際の加工データから加工特性を把握し,加工状態を予測するシステムが既にできている.そこで本年度は,工程設計者の戦略的判断に基づいた意思決定過程に対して同定システムを開発した.技術者の戦略的判断においては,その作業で考慮する項目の優先関係や順序関係が重要であり,これによって生産文化の違いを見い出すことができる.計算機上では考慮項目を思考オブジェクトとし,それらをネットワークで表現した思考モデルを用いてこの処理を実施する.そこで各思考オブジェクトの結合関係を,工程設計者との対話形式により自動的に同定し,ニューラルネットワークによってその結果を学習するシステムを開発した.これにより工程設計者の思考モデルに基づいて,生産文化を考慮できる工程設計システムを試作した.このシステムを二,三の簡単な工程設計問題に適用した結果,その妥当性が確認できた.
放射線影響に関する調査研究体制についての科学史的研究

本研究は、原爆被爆者の調査を始めとした放射線影響調査に関して、どのような体制で行われてきたのか、科学史的に研究することを目的として進められた。原爆被爆者調査の歴史、とくに長期疫学調査の体制づくりがなされた1950年代を中心にその歴史的意味を究明するとともに、現在進行中の福島「県民健康調査」のあり方についても、歴史的知見と結びつけつつ、考察を加えた。最終年度には、いくつかのシンポジウムを組織し、今後の共同研究プロジェクトの計画立案につなげることができた。本研究は、60年間以上にわたり現在に至るまで続けられている原爆被爆者の調査を始めとした、放射線影響調査に関する科学史的研究であり、これまでの放射線影響をめぐる調査研究は、どのような体制で行なわれてきたのか、それらは何のため、誰のために行われたのか、その結果はいかに活用されたのか、などについて解明することを目的としている。本年度は、原爆の影響に関する初動調査以降の体制形成期、特に占領終了後の1950年代について調査研究を進めた。調査のための「固定人口集団」の設定という課題をはじめとした、調査体制の立て直し、強化を図るフランシス委員会報告(1955年)に注目した。また、現在進行中の福島の事態をフォローしながら歴史的知見と結び付けていくべく、福島原発事故を受けて始められた福島県「県民健康管理調査」や、関連することとして、チェルノブイリ以降の放射線リスク研究などについて、引き続き調べを進めた。県民健康管理調査については、毎日新聞の日野行介『福島原発事故県民健康管理調査の闇』(岩波新書)をはじめとして、情報公開請求によって公開された情報によって、検討委員会の「準備会」を含めた議論の経緯など、あらたにわかってきたこともあり、注目される。チェルノブイリ以降の放射線リスク研究については、IARC(国際がん研究機関)でのARCH(チェルノブイリ健康研究アジェンダ)報告書に注目し、後述の研究会にて内容を検討しながら翻訳し、公表を始めている。なお、これまでと同様に、本研究を進めるにあたって、市民科学研究室の低線量被曝研究会メンバーの研究協力を得て、研究会をほぼ月1回のペースで開催し、研究会での議論を重ねながら研究を進めることができた。本研究は、60年間以上にわたり現在に至るまで続けられている原爆被爆者の調査を始めとした放射線影響調査に関する科学史的研究であり、これまでの放射線影響をめぐる調査研究は、どのような体制で行なわれてきたのか、それらは何のため誰のために行われたのか、その結果はいかに活用されたのかなどについて解明することを目的としている。本年度は、放射線影響調査の研究体制がどのように形成され進展していったかについて、原爆の影響に関する初動調査以降の体制形成期、約20年間の概括的把握に努めた。たとえば、科研費による「放射線の影響」研究の経緯について当事者がまとめた『放射線影響研究の十年』(1965年)などを手がかりにした。また、広島の医師会の通史についての調査などを進めた。次に、現在進行中の福島の事態をフォローしながら歴史的知見と結び付けていくべく、福島原発事故を受けて始められた福島の「県民健康管理調査」について、広島・長崎の経験を生かして計画されたと言われるが、それはどのような意味でなのかを検討した。その研究成果については、論文を『生物学史研究』に、口頭での報告をチェルノブイリ被害調査・救援女性ネットワークと市民科学研究室・低線量被曝研究会との共催のシンポジウムで行ない、その一部分を発表することができた。なお、前回の科研費プロジェクトのときと同様に、本研究を進めるにあたって、市民科学研究室の低線量被曝研究会メンバーの研究協力を得て、研究会をほぼ月1回のペースで開催し、研究会での議論を重ねながら研究を進めることができた。本研究は、60年間以上にわたり現在に至るまで続けられている原爆被爆者の調査を始めとした、放射線影響調査に関する科学史的研究であり、これまでの放射線影響をめぐる調査研究は、どのような体制で行なわれてきたのか、それらは何のため、誰のために行われたのか、その結果はいかに活用されたのか、などについて解明することを目的として進められた。米軍による原爆投下直後に始まった原爆調査以来の原爆被爆者調査の系譜に加えて、現在、福島県が実施している「県民健康調査」をはじめとした、現在進行中の福島の事態をめぐる調査研究のあり方についても、歴史的知見と結びつけつつ、考察を加えるように努めた。本年度は、これまで引き続き進めてきた、広島・長崎の原爆被爆者調査の歴史と福島の調査を結びつける研究成果を発表することができた。さらに、福島原発震災以後に行われている放射線関連のリスクコミュニケーション活動の意味について、チェルノブイリ原発事故以後のエートス・プロジェクトをめぐる問題群を参照しつつ、問題点を明らかにし、学会で発表することができた。本研究を進めるにあたっては、昨年度までと同様に、市民科学研究室の低線量被曝研究会メンバーの研究協力を得て、月1回のペースで研究会を開催し、研究会での議論を重ねながら研究を進めることができた。

また、今年度は、日本科学史学会の年会において放射線安全神話をめぐるシンポジウムが企画され、発表者として参加したが、このシンポジウムを契機に、放射線をめぐる科学史研究グループを組織し、MLを開設し、情報交換や意見交換をはかりつつ、8月に研究会を行ない、学会等でのシンポジウムの企画もいくつか実現した。それらは、本研究の成果の発表の場となったばかりでなく、今後の研究の進展に向けた研究交流として大いに意義のあるものとなった。科学技術史当初の計画の通り、市民科学研究室の低線量被曝研究会メンバーの研究協力を得て、研究会をほぼ月1回のペースで開催し、研究会での議論を重ねながら、本研究を進めることができた。当初の計画の通り、市民科学研究室の低線量被曝研究会メンバーの研究協力を得て、研究会をほぼ月1回のペースで開催し、研究会での議論を重ねながら、本研究を進めることができた。また、その一環として、低線量被曝研究会とチェルノブイリ被害調査・救援女性ネットワークとの共催で国際シンポジウムを開催することができた。資料の調査・収集については、順調に進んでいるものの、いまだ不足しているので、次年度も進めていく。資料の収集にあたっては、大学間図書館ネットワークの相互貸借を利用することによって、かなり助かっている。次年度以降も大いに利用することによって、ますます研究を進展させる所存である。また研究成果の公表にも努めていく所存である。資料の調査・収集については、順調に進んでいるものの、まだまだ不足しているので、次年度も大いに進めていく。資料調査にあたっては、ウェブ上から閲覧可能になったものや大学間相互貸借制度の利用によって、各地に出かけなくとも入手できるものが増えたこともあり、旅費の支出が抑えられたと考えられるが、本年度にも調査に行く予定であった広島・長崎に、諸般の事情で調査に行けなかった。次年度には、資料の調査や研究成果の発表のために旅費を支出する予定である。今年度は、資料の収集・整理作業などの補助に対する謝金の支出を予定していたものの、作業者の確保が難しかったため、とくに使用しなかったが、次年度にむけて、作業者の確保にめどもついたので、次年度は支出する予定である。そのため、研究遂行上の問題はない。
ペトロフ・ガラーキン有限要素法による高レイノルズ数粘性流れの直接シミュレーション

新しく提案したペトロフ・ガラーキン有限要素法を高レイノルズ数粘性流れの問題に適用し、以下の成果が得られた。1.レイノルズ数(Re)10^4までの正方形キャビティ内流れに対し、本計算結果は他解法の結果と比較して良い一致を示し、本手法は精度及び安定性ともに優れた近似解法であることがわかった。2.Re=10^5の正方形キャビティ内流れでは定常解は得られず、非常に複雑な流れ(乱流)が得られた。この現象は、コンピュータ・アニメーションを通して明確に観察することができた。3.円柱まわりの流れでは、Re=10^410^7の流れを解析し、Re=5×10^5で抗力係数の激減を数値的に捉えることができた。この結果は、定性的には実験値と一致することがわかった。また、流れのアニメーション化を通してその現象のメカニズムを解明した。4.本手法は3次元非圧縮粘性流れの問題へも拡張され、立方体キャビティ内流れの計算を行い、Re=3200でTGL渦という縦渦を数値的に捉えることができた。この現象は、実験においても観察されており、良い一致を示した。また、Re=10^4の流れは非常に複雑な挙動になることがわかった。
<Candida>___ー <albicans>___ーの病原性因子に関する生化学的および免疫学的研究

カンジダ症の主要原因菌であるCandida albicansの病原性因子を総合的に解析することを試みた。先づC. albicansの細胞内寄生性に関与すると考えられるカタラ-ゼについて検討した結果、C. albicansのH_2O_2刺激によりカタラ-ゼの産生量は増加するが、C. albicansの好中球内における殺菌抵抗性に変化はみられないことが示され、ストレスプロテインとしてのカタラ-ゼはC. albicansの細胞内寄生性とは関連しないことが示唆された。次に菌の宿主上皮細胞への粘着に関与する物質について検討した。C. albicans A型から得られた特異抗原6欠損変異株は、親株および変異株から得られた自然復帰突然変異株に比べ、上皮細胞粘着能が著明に低下していることが示された。そこでC. albicans A型の親株と変異株の細胞壁マンナンの^1Hー核磁気共鳴スペクトル分析および酢化分解産物のゲル濾過を行った結果、変異株マンナンではβ結合の関与する6糖類(M6)が減少していることが示された。このM6は抗原6に対応するモノクロ-ナル抗体のC. albicansに対する凝集を阻止したことから、抗原6の決定基として重要であることが示唆された。以上の結果からC.albicans A型マンナンの抗原6の決定基が上皮細胞粘着性において重要な役割を果していることが示唆された。さらにこのことは、Candida属の各菌種のうち、抗原6を有する菌種(C. tropicalis等)の粘着能がこれを有しない菌種(C. guilliermondii等)のそれよりも高い事都により支持された。一方、菌の生体内抵抗性に関与すると考えられる二形性転換のメカニズムを明らかにする目的で、数種の薬剤を用いてエルゴステロ-ルの生合成系を異なる位置で阻害した結果、菌糸形への転換阻害はエルゴステロ-ルの欠損それ自体に関わることが示唆された。先づC.albicansの細胞内寄生性に関与すると考えられるカタラ-ゼについて検討した結果、C.albicansをH_2O_2で刺激することによりカタラ-ゼの産生量は増加するが、H_2O_2刺激により増加するカタラ-ゼは菌が通常産生かるカタラ-ゼと生化学的症状が類似していること、および菌体内カタラ-ゼ量の増加によってもC.albicansの好中球内における殺菌抵抗性に変化はみられないことが示され、ストレスプロテインとしてのカタラ-ゼはC.albicansの細胞内寄生性とは関連しないことが示唆された。次に菌の宿主上皮細胞への粘着に関与する物質について検討した結果、C.albicans A型から得られた抗原6欠損変異株は親株に比べ上皮細胞粘着能が著名に低下していることが示された。そこでC.albicans A型の親株と抗原6欠損変異株の細胞壁マンナンの^1H-n.m.r.スペクトル分析とアセトリシスフラグメントのゲル濾過を行った結果、抗原6欠損変異株マンナンには親株と異なりβ結合を介する6糖類が欠損していることが示された。

さらにこの6糖類は抗原6に対応するモノクロ-ナル抗体のC.albicansに対する凝集を阻止することから抗原6の決定基として重要であることが示唆され、C.albicans A型マンナンの抗原6は上皮細胞粘着性において重要な役割を果たしていることが示唆された。一方、菌の生体内抵抗性に関与すると考えられる二形性転換について検討した結果、アゾ-ル系抗真菌剤は最小発育阻止濃度より極めて低い濃度でC.albicansの菌糸型への転換を阻害し、生体内における食細胞によるC.albicansの貧食を促進することにより感染防御に貢献するものと考えられる。さらに数種の薬剤でエルゴステロ-ルの生合成系を異なる位置で阻害した結果、菌糸形への転換阻害はエルゴステロ-ルの欠損それ自体に関わることが示唆された。昨年に引き続き、<Candida>___ー<albicans>___ーA型の上皮細胞の粘着に関与する分子をC__ー.<albicans>___ーA型の特異抗原6を欠損する変異株を用いて検討した。ヒト口腔扁平上皮がん細胞株への粘着能の著しい低下の認められた抗原6欠損変異株3株から得た抗原6陽性の自然復帰突然変異株は、上皮細胞粘着能も同時に回復していることが認められた。またC__ー.<albicans>___ーA型以外で抗原6を所有する菌種C__ー.<tropicalis>___ーおよびC__ー.<glabrata>___ーの上皮細胞粘着能は抗原6を所有しない菌種C__ー.<albicans>___ーB型およびC__ー.<guilliermondii>___ーなどのそれに比べ有意に高いことが明らかになった。さらに、親株および変異株由来のマンナンで上皮細胞を前処理した場合の粘着阻止能を比較した結果、阻害は親株マンナン処理によってのみ認められた。一方、親株細胞をMAb CA4ー2により前処理することにより、上皮細胞粘着能が顕著に低下することが明らかになった。また子宮頚部がん、眼結膜上皮、および肺上皮由来の各種がん細胞株を用いた場合にも親株に比べ変異株で粘着能の顕著な低下が認められた。以上の結果より、C__ー.<albicans>___ーA型の特異抗原6の決定基(マンノヘキサオ-ス)がこの菌の上皮細胞粘着におけるリガンドとして重要な役割を果していることが示唆された。一方、C__ー.<albicans>___ーの酵母形から菌糸形への転換(二形性転換)とエルゴステロ-ルの生合成との関係を明らかにするため、同生合成経路の阻害剤を用いて二形性転換への影響を検討した。その結果、同合成経路のうちエルゴステロ-ル合成の最終段階を阻害する抗真菌剤A25822B(Azasterol)およびFenpropimorphにより菌糸形への転換が強く阻害された。これに対し、核酸合成阻害剤であるFlucytosine、細胞膜障害剤であるAmphotericin BではMICとMHIC(菌糸形転換阻害)の差は全く認められなかった。
臨界確率における確率モデル上の熱伝導の研究

本年度行った研究により得られた成果は以下の通りである。二年間という短期間で多くのモデルの解析を行い、当該研究を大きく推進できたと考える。1.Diamond latticeと呼ばれるグラフ上の臨界確率におけるパーコレーションクラスターを考え、そのスケール極限が連結なクラスターを持つという条件のもとで、クラスター上の拡散過程を構成し、その熱核に関する詳しい評価を得た。特に、スペクトル次元に関する有名なAlexander-Orbach予想はこのモデルでは成り立たないことを証明した。(なお、このモデルでは臨界確率において連結なクラスターが存在する確率が正になる。)このモデルは2次元モデルの簡易化としていくつもの文献に取り扱われているが、臨界確率におけるダイナミックスの解析は本研究が初めてであると考える。現在この結果を、Oxford大学のHambly氏との共著論文として執筆中である。2.臨界確率における分枝過程の家系図に対応する樹木を考え、そのincipient infinite cluster上のランダムウオークの熱核を研究した。昨年までのこの研究を発展させ、本年は子孫分布が有限な二次モーメントを持たない場合にこの問題を取り扱い、二次モーメントを持つ場合との間で熱核挙動に顕著な違いがあることを解明した。具体的には、体積増大度が大きく異なるため、熱核の対角評価のオーダーが二次モーメントを持つ場合と異なり、特に上述したAlexander-Orbach予想が成り立たないことが示された。(なお、二次モーメントを持つ場合はこの予想が正しいことを昨年我々が証明している。)本年度行った研究により得られた成果は以下の通りである。1.臨界確率における分枝過程の家系図に対応する樹木を考え、そのincipient infinite cluster上のランダムウオークの熱核に関する詳しい評価を得た。子孫分布がbinomialの場合について、既にBarlow氏との共同研究で得られていた結果を改訂し、雑誌に掲載された。また、子孫分布が一般に有限な二次モーメントを持つ範ちゅうの分枝過程では、2.に述べる結果を援用して、ランダムな樹木の有効抵抗や体積増大度を評価することにより熱核の対角評価を行った。この結果は、藤井氏との共著論文にまとめ、現在proceedingsに投稿中である。2.次元の高い正方格子上で、臨界確率における向きのついた散開パーコレーションクラスターを考え、そのincipient infinite cluster上のランダムウオークの熱核に関する詳しい評価を得た。この証明は、一般のランダムグラフ上の再帰的なランダムウオークについて、有効抵抗と体積増大度の情報から熱核の評価を導き出すという解析的な評価の部分と、実際にこのモデルで有効抵抗などの評価を行う確率論的評価の部分に分かれる。前者では、これまでにフラクタル上の解析学で培われた技法が応用され、後者では、レース展開と呼ばれる技法が強力に用いられる。この結果は、Barlow氏、Jarai氏、Slade氏との共著論文にまとめ、現在雑誌に投稿中である。)
木のものづくり教育を活かした木造空き家活用モデルの構築

本研究では,森林環境教育としての木のものづくり活動の経験が木造空き家の改修に及ぼす影響を把握し,その教育効果を明らかにする。さらに木造空き家を活用することで,建築系学生等の日常生活でのDIY(Do It Yourself)を促進して環境配慮的なライフスタイルの実現に貢献する。
道具使用に関わる認知的処理及びその神経基盤における補償作用の解明

近年、大脳皮質の非侵襲刺激法(non-ivasive brain stimulation: NBS)に使用する装置の軽量化と普及が進み、臨床・研究場面におけるその有用性への評価が高まっている。NBSの一種である経頭蓋直流電流刺激(transcranial direct current stimulation: tDCS)は頭皮上に設置した電極を通じて頭蓋内部に微弱な電流を流すことで神経細胞の活性頻度を調整するとされている。この手法の大きな利点は電極の極性によって、活性頻度の促進(陽極の場合)もしくは抑制(陰極の場合)のどちらも実現できることである。したがって大脳損傷後の神経活動の調整など臨床場面での応用技術開発が期待されている。本年度はtDCSによる意味認知機能の促進可能性を2つの実験で健常群で検討した。ひとつめの実験では日常使用する道具の異なる2つの意味側面(機能・操作)の認知が必要となる課題を使用し、左前側頭葉もしくは左下頭頂小葉を陽極/陰極で刺激したときに課題成績が変化するか否かを調べた。もうひとつの実験では単語の意味認知が必要となる課題(同義語判断課題)を使用し、左前側頭葉の刺激中に課題の成績が向上するかどうかを調べた。結果として道具の操作方法の判断においては左下頭頂葉の刺激時に反応時間短縮の傾向が見られた。また単語の意味認知課題においては左前側頭葉の刺激時に正答率が向上した。以上の2つの実験により意味認知においてtDCSの作用が生じる条件が明らかになると同時にとその作用メカニズムについての示唆が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。道具に関する脳機能イメージング研究のメタ分析の結果を、英語論文としてNeuroimage誌に投稿した。道具を刺激として用いた脳機能イメージング研究は数多くあるがその内容は様々であり、特にそれぞれの研究の目的によって用いられる認知的課題の種類が異なる。このことは検出された脳領域のどの部分が道具の一般的・概念的処理に重要なものか、そしてどの部分がそれぞれの課題に特異的なものかについての、研究全体を通した了解を難しくしていた。私の論文ではこの点を明らかにするために、まず道具に関係する課題を3種類に分類し、脳機能イメージング研究の論文をその種類ごとに集めて報告された活性化脳領域の座標を取出し、活性化尤度推定法(Activation Likelihood Estimation)と呼ばれる統計的な手法を用いて3課題で共通して活性化する領域、および各課題で特異的に活性化する領域を検出した。結果として道具の機械的な動きや道具を使う際の身体の動きの記憶を表象していると考えられる領域(頭頂葉・後側頭葉)が3課題で共通する活性化領域として検出された。また、道具の認識・呼称においては、物体の認識のための工事の視覚的情報処理を行っているとされる腹側の後頭-側頭領域が検出され、道具の使用においては見えた物体に対して作用可能な手の実際的な動きを処理しているとされる上頭頂葉、頭頂間溝領域が検出された。これらはそれぞれ古典的な視覚処理の二重経路仮説の腹側(what)経路と背側(how)経路に相当するものであった。この研究は初めて道具という対象に対する皮質活動全体にメタ分析の手法で一度に迫り、その全容にある程度の見通しを与えるものとなったといえる。また新たな実験研究を行うための作業として、まず日本人を対象とした道具操作判断課題を作成している。最初に日本人になじみのある道具のみを用いて道具の操作方法が似ているもののペアをできる限り列挙した。今回の研究ではより実際的な道具認識・使用場面と近づけるため、道具の写真を用いて課題を行うこととしている。そこでそのための視覚刺激として、用意した道具ペアのリストに含まれる204個の異なる道具の写真を収集し、その画像処理を行った。現在はその写真刺激群を用いて実際に課題ができるようにプログラムを作成している途中である。課題の難易度や一般的反応時間などを調整するために若干の予備的な調査が必要となると考えられるが、次年度(平成25年度)にはこの課題を用いて、道具の使用方法の神経基盤とその保障作用を明らかにするための研究計画を大きく前に進めることができるであろうと予測している。本年度前期は英国マンチェスター大学のMatthew Lambon Ralph教授のもとに滞在し、共同論文の執筆及び新規研究計画の打ち合わせを行った。後期には京都大学で健常被験者を対象とした行動実験に注力し、特に単語の類義語判断課題(Synonym Judgment task)と道具の意味に関する一連の判断課題(tool matching tasks)を開発し、完成させた。また、大脳皮質の非侵襲刺激法を利用した研究で近年知名度を上げているマンチェスター大学のGorana Pobric博士の招へいに主体的に関与し、11月-1月の同博士の滞在と、共同研究計画の開始・進展に注力した。昨年度より作成を進めていた道具の操作(使う際の体の動かし方)判断課題に加え、道具の機能(使用する目的/文脈など)判断課題を作成し、大学生を対象に課題を行って反応時間/正答率のデータを取得した。本課題では167枚の道具の写真を用いて、使用時の体の動き(操作)もしくは使用する目的(機能)が似ているものを選択肢から選場セル課題であった。まったく同一の刺激群を用いるこれら2課題(操作マッチング・機能マッチング)は、先行研究において、道具の意味の異なる側面の認知的処理を促し、大脳皮質上においても異なる位置を活性化させることがわかっている(Boronat et al.,

2005: Canessa et al., 2008).大脳皮質非侵襲刺激によってこれらの部位の脳活動の変化を促しその効果を知ることが本研究の最終目標であるが、そのために同程度の難易度で2つの課題を実施することが理想的である。12人の被験者からのデータによって試行をランダムに2分割し、どちらの課題においても平均反応時間差が15ミリ秒以内、正答率差が0.3%以内となるような、極めて難易度の近い40試行のセット2つを作成することができた。近年、大脳皮質の非侵襲刺激法(non-ivasive brain stimulation: NBS)に使用する装置の軽量化と普及が進み、臨床・研究場面におけるその有用性への評価が高まっている。NBSの一種である経頭蓋直流電流刺激(transcranial direct current stimulation: tDCS)は頭皮上に設置した電極を通じて頭蓋内部に微弱な電流を流すことで神経細胞の活性頻度を調整するとされている。この手法の大きな利点は電極の極性によって、活性頻度の促進(陽極の場合)もしくは抑制(陰極の場合)のどちらも実現できることである。したがって大脳損傷後の神経活動の調整など臨床場面での応用技術開発が期待されている。本年度はtDCSによる意味認知機能の促進可能性を2つの実験で健常群で検討した。ひとつめの実験では日常使用する道具の異なる2つの意味側面(機能・操作)の認知が必要となる課題を使用し、左前側頭葉もしくは左下頭頂小葉を陽極/陰極で刺激したときに課題成績が変化するか否かを調べた。もうひとつの実験では単語の意味認知が必要となる課題(同義語判断課題)を使用し、左前側頭葉の刺激中に課題の成績が向上するかどうかを調べた。結果として道具の操作方法の判断においては左下頭頂葉の刺激時に反応時間短縮の傾向が見られた。また単語の意味認知課題においては左前側頭葉の刺激時に正答率が向上した。以上の2つの実験により意味認知においてtDCSの作用が生じる条件が明らかになると同時にとその作用メカニズムについての示唆が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は使用予定であったMRI機器の故障等により生理的データ収集に関しては進展が限られたものの、行動データの収集においては大きな進展が得られた。まず研究実績の概要に記したように道具の機能・操作判断課題について一貫性の高い試行セットを抽出でき、また派生的実験として単語の意味認知課題を開発し、一試行あたりの時間制限などの各種パラメータについて最良と思われるものを確定できた。大脳皮質の非侵襲刺激の一度あたりの効果は安全面の観点からも微弱なものにとどまらざるを得ず、その確認には高いレベルで統制された行動課題を必要とする。本年度はこの目的に照らして研究の最重要課題を達成し、実際の皮質刺激を行う次の段階へと進める準備が完全に整ったといえる。またこのことによる発展的効果として、6名の脳損傷患者群に、開発した課題の簡易版を実施している。