hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モバイル端末を用いた画像誘導放射線治療(IGRT)時代の遠隔放射線治療支援方法の確立

1)当院に2009年に導入されたBrainLAB社のiPlan net(サーバー型の治療計画装置)を用いて、放射線治療計画の結果を病院内において、モバイル端末で参照できる方法を開発する。当院の医療情報システムが閉鎖された状況であることもあり、iPlan netが動作可能なパソコンから無線LANで接続する形式での接続であれば対応可能であることを確認した。現状ではベンダーが推奨する通常のクライアント端末での運用がしが対応できないが、Web会議システムを使用した対応が現実的である。2)遠隔施設で実施については、遠隔での放射線治療支援を放射線腫瘍医が実際に立ち会った状況と同様に行うためには、(1)診療情報や放射線治療の実施パラメーターなど事前確認と治療後の承認などの事後確認が必要となる。このプロセスはノンリアルタイムで実施可能である。これについては、ICT技術の発達により、ベンダーが供給する既存の遠隔システムで対応可能となった。また、(2)治療時の医師精度の確認や修正はリアルタイムで実施が望ましい。この状況を満たすためには、Web会議システムに種々の医療用の画像などを取り込み可能に改変したシステムでの対応が可能であり、このシステムの共同開発をメーカーに依頼し、実際に連携施設でのタブレット端末での遠隔サポートを実施した。今年度は以下の2項目を目的とし、研究を実施した。このシステムはすでに海外では、タブレット型のノートパソコンでの操作は可能な状況になっているが、当院の医療情報システムが閉鎖された状況であることもあり、iPlan netが動作可能なパソコンから無線LANで接続する形式での接続であれば対応可能であることを確認した。ただし、iPlan netのサーバー側のセキュリティーの設定についてBrainLAB社の対応が必要であり、現時点で院内での実証実験は実施できていない。次年度に予定する。2)遠隔施設で実施する際に必要な準備を行う。遠隔での放射線治療支援を放射線腫瘍医が実際に立ち会った状況と同様に行うためには、以下の要件を考慮した対応が必要となる。(1)診療情報や放射線治療の実施パラメーターなど事前確認と治療後の承認などの事後確認が必要となる。(2)治療時の医師精度の確認や修正はノンリアルタイムで実施が必要である。この状況を満たすためには、Web会議システムに種々の医療用の画像などを取り込み可能に改変したシステムでの対応が可能であり、このシステムの共同開発をメーカーに依頼した。1)遠隔施設で実施する際に必要な準備を行う。(2)治療時の医師精度の確認や修正はリアルタイムで実施が必要である。本年度末にシステムを完成し、施設内に専用のサーバーを設置した。このWeb会議システムは既存のシステムが、スマートフォンおよびタブレット端末の連携が可能であり、通信についても暗号化がされている。院外の実施施設での放射線治療照合用の画像の遠隔利用についての運用計画など策定は最終年度に実施する。2)院内でBrainLAB社のノバリス(定位放射線治療専用装置)を用い、治療時のIGRTの照合画像をモバイル端末で確認し、照合結果の適否を判断し、放射線治療の操作室の担当技師に確認の結果をEメールなどで送信する方法を開発する。既存の端末から無線LAN方式での運用を中心に院内で実施できるようにすすめる。この状況を満たすシステムとして上記のWeb会議システムが利用可能である。院内での放射線治療照合用の画像の遠隔利用についての運用計画など策定と実際の運用は最終年度に実施する。

1)当院に2009年に導入されたBrainLAB社のiPlan net(サーバー型の治療計画装置)を用いて、放射線治療計画の結果を病院内において、モバイル端末で参照できる方法を開発する。このシステムはすでに海外では、タブレット型のノートパソコンでの操作は可能な状況になっているが、当院の医療情報システムが閉鎖された状況であることもあり、iPlan netが動作可能なパソコンから無線LANで接続する形式での接続であれば対応可能であることを確認した。ただし、iPlan netのサーバー側のセキュリティーの設定についてBrainLAB社の対応が必要であり、現状ではベンダーが推奨する通常のクライアント端末での運用がしが対応できない。以下の2)(2)のWeb会議システムを使用した対応が現実的である。2)遠隔施設で実施については、遠隔での放射線治療支援を放射線腫瘍医が実際に立ち会った状況と同様に行うためには、以下の要件を考慮した対応が必要となる。(1)診療情報や放射線治療の実施パラメーターなど事前確認と治療後の承認などの事後確認が必要となる。このプロセスはノンリアルタイムで実施可能である。これについては、ICT技術の発達にベンダーが供給する既存の遠隔システムで対応可能となった。(2)治療時の医師精度の確認や修正はノンリアルタイムで実施が必要である。この状況を満たすためには、Web会議システムに種々の医療用の画像などを取り込み可能に改変したシステムでの対応が可能であり、このシステムの共同開発をメーカーに依頼し、実際に、連携施設でのタブレット端末での遠隔サポートを実施した。既存のWeb会議システムでの対応が可能となったので、モバイル端末の利用および暗号化通信の技術的な問題点が容易にクリアできた。24年度が最終年度であるため、記入しない。個人情報を扱うため、実際の運用の際の運用規定の作成やサーバー管理やシステム運用を実施する企業との契約に少し時間がとられているが、解決しだい実際の運用を開始する。運用の結果などについては、本年度より報告予定である。
機能材料としてのボイド/バブル格子の製造に関する研究

ボイド/バブルは空孔型格子欠陥集合体であるため、これらが格子状に並ぶボイド/バブル格子を材料中に生成させるためには、はじき出し損傷と空孔型格子欠陥が自由に動ける温度が必要とである。本研究では中性子照射でボイド格子の生成が確認されているモリブデンを用い、ボイドの核生成を促進し、ボイド中にヘリウムガスを含むバブルを形成させるためにヘリウムイオン照射を行って、ボイド/バブル格子の形成条件を調査した。本研究における照射条件の特徴は、ヘリウムイオン注入に際してエネルギーディグレーダを用いて、表面から1μmから5μmの領域にヘリウムをほぼ均一に最高10000appmまで注入した点にある。このように高濃度のヘリウムをある幅を持った領域に均一に注入することにより、格子欠陥シンクとして働く表面の効果を抑えて、機能材料としての特性を調べやすい、バルクに近い状態で均一にボイド/バブルの形成を行うことを目指した。試料中への高濃度ヘリウム注入のために東北大学ダイナミトロン加速器を用い、この加速器からのイオンビームを用いて高温照射を行う装置を本研究費を用いて作製し600°Cまでの高温照射を行った。また室温でのヘリウム予注入(100および1000appm)後に、日本原子力研究所・高崎研究所のTIARA加速器による炭素イオン照射によるはじき出し損傷の付加を800°Cと1000°Cで行い、高温での重イオン照射によるボイド形成への影響を調べた。ヘリウムの添加量は最大10000appm(1at%)であったが、ダイナミトロン加速器による600°Cまでの照射ではバブルの形成が観察されなかった。一方、室温予注入後の高温照射では、800°Cと1000°Cでいずれもバブルが観察された。しかし格子状配列は本実験条件下では得られなかった。しかし、本研究において注入後の800°C照射において観察されたボイド組織は、中性子照射などで得られたモリブデンのボイド格子において得られたボイドサイズ、数密度に達しており、800°C以上でのさらに高濃度のヘリウムイオン照射(10000appm以上)によって格子状組織が得られる可能性を示唆しているものと考えられるという結論を得た。平成8年度においては、加速器照射によって材料中にボイド/バブル格子を製造するために不可欠な高温照射装置の作製とその機能確認を行い、予備的な高温照射実験を行った。設備備品として、高温照射のための赤外線加熱装置の制御装置とボイド/バルブ格子の画像データ処理用のパーソナルコンピュータを購入した。ボイド/バルブ格子を材料中に生成させるためには、はじき出し損傷と空孔型格子欠陥が自由に動ける温度が必要となる。本研究でははじき出し損傷導入のために東北大学ダイナミトロン加速器を用い、この加速器からのイオンビームを照射する資材を高温に保持するための高温照射装置を本年度に作製した。高温照射装置は真空チャンバーと赤外線加熱装置および資材ステージから構成されるが、本装置では真空チャンバー外にすべての電気部品を置くことができるので、照射チャンバーに外部からの電気的ノイズが入らないようにすることができるのが特徴である。この結果、照射チャンバーを高温に加熱した際にも照射チャンバーが単一のファラディカップとして機能するので、ボイド格子作製のために必要なはじき出し損傷を導入のするイオンビームを常にモニタすることができるようになった。予備的な照射実験により、800°Cまでの高温照射が可能になることが分かった。さらにステージ部の改造により1000°Cまでの照射が可能になることが分かった。来年度は1000°C間での高温照射を達成し、ボイド/バルブ格子を生成させる対象として考えているモリブデンおよびタングステンに対して、8001000°Cでのイオンビーム照射を行ってボイド/バルブ格子の製造とその構造の評価を行う予定である。

一方、室温予注入後の高温照射では、800°Cと1000°Cでいずれもバブルが観察された。しかし格子状配列は本実験条件下では得られなかった。しかし、本研究において注入後の800°C照射において観察されたボイド組織は、中性子照射などで得られたモリブデンのボイド格子において得られたボイドサイズ、数密度に達しており、800°C以上でのさらに高濃度のヘリウムイオン照射(10000appm以上)によって格子状組織が得られる可能性を示唆しているものと考えられるという結論を得た。
超流動ヘリウム3の自由表面・界面の研究

液体3Heの常流動相における表面張力の温度依存性が150mK以下の低温での測定は温度変化は非常に小さいことに加えて、100mK付近に小さいながら紛れもなくピークがあることがわかった。さらに三沢の理論を用いることで、小さなピークを説明をすることが出来た。それらは、現在論文にまとめる作業中である。以上をまとめると、次のようになる。1.液体^3He自由表面近傍で、密度が急激に変化しているところは、局所エントロピーの考えが成り立つとしてよい。2.フェルミ縮退している領域で、表面張力の温度依存性を示す最初の項はT^2であるが、相反する効果のためその係数はほとんどゼロになる。温度依存性が100mK以下で極めて小さいことに対応している。3.相反する効果の意味は、次のようなものである。密度が急激に小さくなるところで、フェルミエネルギー密度がバルクの値よりも一旦小さくなった後、急激に大きくなるために、T^2の係数は限りなくゼロに近くなる。4.T^2の項が極めて小さいとさらにその次の項が効いてくる。その次の項の関数形は強く相互作用する^3Heの磁気モデルに敏感になってくるが、ここでは三沢理論によって(nearly metaganetic modelに近い)T^4ln(T/T*)の項を取り入れた。T*がフィッティングパラメータになるが、実験結果を見事に再現する事ができた。5.以上、表面張力の精密測定から、液体3Heの磁気モデルについての重要な指針が得られた。その他、ゼロ音波による超流動3He表面での実験の準備が進み、来年度早々に実験に入れる体勢が整った。さらに、本計画研究で購入された希釈冷凍機が順調に運転されることが確認され、本格実験がスタート出来ることになった。本年では液体3Heの常流動相における表面張力の測定を以下の2点について行った。1)充分フェルミ縮退した低温領域についてその温度変化を詳細に測定し、100mK近傍にわずかな表面張力の極大を観測した。2)液体3Heは強く相関したフェルミ流体であり、その自由表面で磁気的相互作用が表面張力に及ぼす影響を調べるため、磁場による表面張力の変化を測定した。2) 150mK以下の低温での測定は温度変化は非常に小さい。しかし、100mK付近に表面張力の小さなピークが見られる。表面張力が温度とともに増大する事は極めて異常なことで考えにくい。一般に、表面張力は分子間の相互作用により、密度の2乗に比例する。液体3Heは0.5K以下では温度の上昇とともに密度が増加することが知られており、密度の増加の割合はT=0Kとl00mKの間でDr/r(T=0)7×10^<-4>程度である。表面張力のピークは5×10^<-4>程度であるから、この密度変化が表面張力の温度変化に影響している可能性がある。磁場中での表面張力の測定は、十分フェルミ縮退していると考えられる100,50,30mKの温度において行い、磁場0Tと8Tでの表面張力の差を求めた。磁場により表面張力は減少し、その変化Dsは5×10-2mdyne/cm(変化の割合Ds/sで350ppm)程度であるという結果が得られた。また、測定された温度範囲では、磁場変化の温度依存性は見られなかった。

この表面張力の磁場効果として考えられる機構には、自由表面においては、密度がバルクからゼロへと減少するのに伴い、3Heの核帯磁率がバルクより減少していて、磁場中で表面自由エネルギーがバルクより減少し、これが表面張力に反映されている可能性が考えられるが、まだ明らかにはなってはいない。液体3Heの常流動相における表面張力の最新の結果として次の2点が明らかになった。1) 150mK以下の低温での測定は温度変化は非常に小さいことは以前の結果と同様であるが、100mK付近に新たに表面張力の小さなピークがあることがわかった。これらの事を統一的に説明するためにはバルク液体の密度の磁場変化をまず明らかにしておかねばならない。今年度は一回り大きな極板を準備し密度の磁場効果の精密測定を開始した。現在、データを蓄積させている途中である。さらに超流動3Heの自由表面近傍での音波の実験を開始した。具体的なサンプルセルの設計、音波の計測系の準備、トランスデューサーのテスト等、準備は進んでいる。液体3Heの常流動相における表面張力の温度依存性が150mK以下の低温での測定は温度変化は非常に小さいことに加えて、100mK付近に小さいながら紛れもなくピークがあることがわかっている。今年度はこの説明をするために、フェルミ液体の専門である三沢教授の協力を得て、解析に努めた。その結果、以下のことが明らかになった。1)液体^3He自由表面近傍で、密度が急激に変化しているところは、局所エントロピーの考えが成り立つとして不都合はない。2)フェルミ縮退している領域で、表面張力の温度依存性を示す最初の項はT^2であるが、相反する効果のためその係数はほとんどゼロになる。温度依存性が100mK以下で極めて小さいことに対応している。3)T^2の項が極めて小さいとその次の項が効いてくる。その次の項の関数形は強く相互作用する^3Heの磁気モデルに敏感になってくるが、ここでは三沢理論によって(nearly metaganetic modelに近い)T^41n(T/T^*)の項を取り入れた。T^*がフィッティングパラメータになるが、実験結果を見事に再現する事ができた。4)表面張力の精密測定から、液体3Heの磁気モデルについての重要な指針が得られた。その他、ゼロ音波による超流動3He表面での実験の準備が進み、来年度早々に実験に入れる体勢が整った。さらに、本計画研究で購入された希釈冷凍機が順調に運転されることが確認され、本格実験がスタート出来ることになった。
量子群の非可換幾何

必ずしもコンパクトでない量子群を扱うための新しいカテゴリーとして、Woronowicz環なる概念が定義され、すでに、局所コンパクト群の場合と同じような双対性が示されている。この多元環はKac環に変形自己同型と呼ばれる1径数自己同型群を与えた形に定式化されており、変形が自明になると、元のKac環に戻る仕組みになっている。つぎに、既知の量子群のうち、このカテゴリーに適合するものを問題にし、量子群SU_q(n),n【greater than or equal】2がこのカテゴリーに属することを示した。この結果から、一般のコンパクトな量子群もこのカテゴリーで論じられることが推測される。つぎには、必ずしもコンパクトでない場合の例として量子ローレンツ群を考えてみた。Lie環sl(2,C)はLie環su(2)の複素化と同一視できるので、量子Lorentz群SL_q(2,C)を量子群SU_q(2)のQuantum doubleとして考えることができる。この量子群に対してはDrinfeldや神保によるHopf環としての捉え方と、Podles^^'-WoronowiczによるHopf^*環としての捉え方とがあるが、ここでは後者の考え方を借用した。その結果、一般のコンパクト量子群に対しても、このQunatum doubleの方法が適用でき、その特殊な場合として量子ローレンツ群が捉えられることが判明した。さらに、量子包絡環U_q(sl(n,C))のHopf^*環としての定義を与える基本関係式をWoronowicz環の構造を用いて求めたところ、きわめて自然な構造をもつことが判明した。
幾何学的フラストレーションを有するバナジウム酸化物の電荷自由度の特異な振る舞い

典型的な強相関電子系としての遷移金属酸化物の特異な電子状態に関して、その現象の本質を述する最小の模型を導出し、それに対してハートレー・フォック近似による理論的手法、および密度行列繰り込み群の手法や量子モンテカルロ法などの計算物理学的手法を用いて研究を行った。特に、準1次元系の三角格子構造を持つ遷移金属酸化物に焦点を当て、その電荷自由度の構造的フラストレーションが導く効果について調べた。平成14年度の主要な成果は次の通りである。(1)擬1次元3角格子系の新物質であるBi_xV_8O_<16>の電荷と軌道の秩序化に関する研究を進めた。特に、摂動計算と少数系の数値的対角化計算を組み合わせ、可能な電荷・軌道整列パターンとスピン状態を予測した。その結果この物質の基底状態が、電荷・軌道秩序を伴ったスピンシングレット状態にある可能性を、はじめて示唆した。(2)電荷秩序系物質の高温相での異常な電荷ゆらぎとスピン応答に対し、スピン・擬スピン結合模型の量子モンテカルロ計算を実行し、磁気応答の異常性の起源を明らかにした。この結果をもとに、α'-NaV_2O_5における電荷ゆらぎとスピン励起の関係を考察した。(3)非超伝導銅酸化物PrBa_2Cu_4O_8のCuO二重鎖の光学伝導度スペクトルが、拡張ハバード模型の平均場近似での計算結果と良く合うことを示し、この系の異常な電荷ゆらぎの存在を明らかにした。また、密度行列繰り込み群の手法によりこの模型の精密な基底状態を計算し、電荷フラストレーションが電荷秩序を融解させ金属相が出現することを示した。
生体イメージングでみる生活習慣病病態 末梢組織における慢性炎症と免疫異常

我々は、二光子レーザー顕微鏡を生体に適応し、「生体内で細胞をみて、働きを知る」「生体分子イメージング手法」を開発した。メタボリックシンドロームの病態解明を目指して、肥満脂肪組織の再構築過程を観察したところ、肥満脂肪組織では脂肪細胞分化、血管新生、マクロファージの集積が空間的に共存して生じ、リモデリングを形成していることが示された。また、肥満脂肪組織内の微小血管において、炎症性の細胞動態が認められ、脂肪組織での炎症を増幅していると示された。さらに、我々は脂肪組織の間質に多くのリンパ球が存在することを見いだし、肥満脂肪組織においてCD8陽性T細胞が浸潤し、炎症性マクロファージの浸潤を引き起こし、脂肪組織の炎症を増幅し、最終的に糖尿病病態を悪化させていることを示した。我々は、さらに研究対象を脳・心血管病の原因である血栓症へと広げた。生体内で最も小さい細胞である単一血小板を可視化し、血栓形過程における血小板動態や遺伝子機能が解析可能となった。我々はLnkというアダプター蛋白に注目して実験を進め、Lnkが生体内での血栓の安定化に寄与している事が示された。我々はさらにヒトiPS由来の人工血小板の作成にも世界にさきがけて成功した。本イメージング手法を応用し、ヒトiPS由来人工血小板の生体での機能解析を行った。iPS由来の人工血小板の血栓形成能を体内で観察することで、人工血小板の臨床面からみた安全性・有用性の評価が可能となった。本手法では、慢性炎症が引き起こす様々な生活習慣病の病態が明らかになりつつあり、新規治療法の開発にもつながるきわめて将来的に有用な手法と言える。
熱帯泥炭湿地林の急激な環境変化が温暖化ガス等の物質循環に及ぼす影響の解明

東南アジア、特にインドネシアに広がる熱帯泥炭地では、植物遺体からなる泥炭が蓄積してきたが、人口増加に伴う乱伐、野焼きからの火災により近年急激に環境改変が進んでいる。中でも、湿地林の排水による水分状態の変化に伴う泥炭分解などを理由に放出される温室効果ガス動態の把握が不可欠になっていた。本研究課題では、生物地球化学的・水文学的な研究手法を併用した現地調査を行い、人為的な環境変化が泥炭地の物質循環機構に与える影響を明らかにした。現地では、主に排水→伐採→火災→荒廃放棄地という変化が急速に起こっている。本課題では、これらのうち、未排水の天然林・排水林・火災後の荒廃泥炭地を対象に、地下水位と温室効果ガス観測・地下水質の調査などを行った。その結果、天然林から排水林に変化する過程で、泥炭分解による二酸化炭素放出が増加し、さらに火災により荒廃地化すると、放出量は天然林の状態に比べて小さくなることが示された。これは、排水により大気から泥炭への酸素供給が増加することでの分解の増加、また火災による易分解性の炭素の焼失・水を介しての流出などにより、焼け跡では二酸化炭素放出が少なくなったと考えられた(Itoh et al., 2018; Science of the Total Environment)。また本課題は、インドネシア熱帯泥炭湿地で初めての気象観測タワーでの生態系スケールのメタンフラックス連続観測を開始し、その季節変動を明らかにした。乾季にはメタンの吸収源として機能するものの、雨季の湛水時期には放出源に転じること、その放出速度は温帯湿地などに比べて非常に小さいものであることが明らかになった(Sakabe et al., 2018; Global Change Biology)。その他に、火災に伴う泥炭地下水中の溶存有機炭素の質と量の変化についても詳細に観測した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。東南アジア熱帯泥炭湿地林の急激な環境変動によって、炭素や窒素を中心とした物質循環機構、特に温室効果ガス動態にどのような変化がしょうじているかについて明らかにするために、インドネシア・カリマンタン島、中央カリマンタン州およびスマトラ島、リアウ州において現地観測を行った。カリマンタン島およびスマトラ島で、土地の利用状況の異なる地点(天然林・排水林・二次林・焼け跡)において、地下水を採取し、その溶存態有機炭素の質および量について調査した。火災直後には、溶存態有機炭素の濃度が急激に増加し、同時に質的変化も見られた。カリマンタン島においては、タワー観測によるメタンフラックス観測をオープンパスメタン濃度分析計を用いて開始した。これは、インドネシア泥炭湿地で初めての観測となる。また、根切り区を設置し、天然林・排水林・焼け跡サイトにおいて泥炭分解(二酸化炭素放出)の調査を開始した。基本的には予定通り進んでいるが、2015年には、過去15年間で最もひどい、広範囲の泥炭火災が生じ、煙霧(ヘイズ)がスマトラ島東部、カリマンタン島全域に広がった。このため、航空機の欠航などが相次ぎ、調査地への訪問回数が当初の予定より少なくなった。インドネシア、カリマンタン島の中央カリマンタン州およびスマトラ島のリアウ州において、天然林・排水林・焼け跡など人為的な環境改変の程度の異なる熱帯泥炭地の調査を行った。カリマンタン島では、特に植物根を排除した根切り区に設置した、泥炭分解測定用チャンバーを用いて、泥炭泥炭分解を測定し、3つの異なる条件における泥炭分解の季節変動を観測した。環境要因の中で特に地下水位と土壌の物理化学特性の違いが、各サイトの泥炭分解の季節変動様式の違いに影響していると考えられた。また、フラックス観測タワーに設置したオープンパスメタンガスアナライザーを用いて、メタンフラックスの連続観測を開始した。スマトラ島においては、火災を経験していない二次林サイトと火災を経験した焼け跡の2つのサイトを中心に、地下水中の溶存態有機炭素の量と質の変化を測定し、環境変動にともなう、溶存有機物動態を観測している。また、泥炭火災に関する実験をシンガポール南洋工科大との国際共同研究によって推進し、国際誌に誌上発表した。各サイトのデータについては現在解析と論文化を進めており、最終年度に成果を国際誌、国際学会などで発表する。初年度には泥炭火災の影響などもあり、観測の遅れが少し生じたが、2年目にはおおむね研究計画に沿って観測を進めることができた。

これは、排水により大気から泥炭への酸素供給が増加することでの分解の増加、また火災による易分解性の炭素の焼失・水を介しての流出などにより、焼け跡では二酸化炭素放出が少なくなったと考えられた(Itoh et al., 2018; Science of the Total Environment)。また本課題は、インドネシア熱帯泥炭湿地で初めての気象観測タワーでの生態系スケールのメタンフラックス連続観測を開始し、その季節変動を明らかにした。乾季にはメタンの吸収源として機能するものの、雨季の湛水時期には放出源に転じること、その放出速度は温帯湿地などに比べて非常に小さいものであることが明らかになった(Sakabe et al., 2018; Global Change Biology)。その他に、火災に伴う泥炭地下水中の溶存有機炭素の質と量の変化についても詳細に観測した。2015年の泥炭火災が起こった地点を中心に、火災直後の現地の物質循環の変化の状況を調査する予定である。また、2015年度に開始した調査についても継続して進める。これまでに得られたデータの解析を進め、有力国際誌への投稿を目指して論文化を進めるとともに、継続している観測についてはさらにデータの収集を続ける。最終年度のため、研究全体の統括と取りまとめ、成果発表を重視する。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
腎尿細管上皮の細胞増殖に関するトランスフェリン・レセプタ-の意義

〔目的〕著者らは細胞増殖に係わる因子としてトランスフェリン・レセプタ-(TrR)が近位尿細管に表出することを急性腎不全を呈するネフラ-ゼラットで明らかにした。今回、尿細管でのTrRの表出機序と細胞内生成を病態生化学的に、又、その尿中排泄を免疫学的な手法を用いて検討した。〔計画〕近位尿細管でのTrRの証明はまずヒトネフロ-ゼ症候群(NS)患者で^<67>Gaシンチグラムを施行シ、腎への集積性を確認する。次に^<67>Gaを取り込んだピュ-ロマイシン・ネフロ-ゼ(PAN)ラットの腎抽出物を免疫電気泳動とオ-トラジオグラフィ-法にて検討し、^<67>Gaの組織内結合蛋白の同定を行う。又は、TrRの性格づけとしてmicrodissection法にて得られた家兔尿細管培養細胞を用い^3HーthymidineによるDNA合成ならびにin situ hybridizationによるTrRのmRNA量の測定を各々検討した。次にTrRを認識するOKT9モノクロナ-ル抗体を用いたElisa法にて、尿細管・間質病変を有する症例での尿中TrR測定を行い。TrRの尿細管性蛋白尿としての可能性を検討した。〔成積〕NS患者の急性期ではび慢性に両腎への^<67>Gaの取り込みがみられた。さらにOKT9モノクロナ-ル抗体を用いた蛍光抗体法あるいはElisa法では、対照群としての腎災患者と異なりそれぞれ尿細管上皮あるいは尿中で陽性所見が認められ、本患者での腎内でのTrRの表出があった。PANラットの腎抽出物の検討では^<67>Gaの結合蛋白がトランスフェリンであることが明らかとなった。家兔尿細管培養細胞を用いた検討では^3Hーthymidineのincorporationの明らかな増加がみられたが、mRNAの産生量については現状では有意な成績は得られていない。〔結語〕NS患者でみられる腎尿細管でのTrRの表出は尿細管上皮細胞の増殖を誘導することにより、自らの細胞活性化をきたすと考えられた。
敗血症治療をめざした核内炎症性サイトカインを標的とする阻害剤開発の基礎研究

本研究の目的は、敗血症の治療薬開発を目標に、近年、敗血症の原因の一つと考えられているHMGB-1 (High Mo bility Group Box Protein-1)を標的とした抗炎症活性をもつ阻害剤として、既に我々が確立しているヒト抗体ファージライブラリから抗HMGB-1ヒト抗体を、またランダムペプチドファージライブラリからHMGB-1に対する結合ペプチドを単離し、それらの作用機構を基に、HMGB-1による炎症遷延、増悪、個体レベルでの致死性のメカニズムを明らかにすることである。本研究にて、HMGB-1に特異的に結合するヒト抗体(単鎖Fv抗体)を2種類、ヒト抗体ファージライブラリを用いて単離した。これらの抗体は、HMGB-1のB-boxドメインに特異的に、Kd値で30-47nMの強さで結合した。これらの抗体のうち、1つは、単量体構造ではなく、2量体構造(ダイアボディ)で存在することが明らかになった。これらの抗HMGB-1抗体の生物活性を評価するため、THP-1細胞によるHMGB-1刺激下でのIL-8分泌に対するこれらの抗体の活性を評価したところ、これらの抗体は、HMGB-1によるIL-8酸性を阻害せず、むしろダイアボディの抗体では、強力にIL-8酸性を促した。これらの結果は、今回得られた抗体には、HBGB-1の炎症増強効果を阻害する活性は持っていないこと、また、2価性の抗体は、HMGB-1の炎症誘導効果を増強させる可能性があることを明らかにした。また、HMGB-1に結合するペプチドについては、ランダムペプチドファージライブラリを用いて単離を試みたが、HMGB-1への非特異的な結合のため、特異的なペプチドの単離は達成できなかった。全身性炎症症候群SIRSのうち重症度の高い疾患である敗血症(Sepsis)は、米国の統計においても、年間75万人が罹患し、そのうち約30%近くが死亡するという極めて璽篤な疾患である。これまでに、敗血症に対しての様々な治療法の確立が、緊急課題として世界中で試みられてきたが、未だ有効な治療法の確立には至っていない。本研究の目的は、敗血症の治療薬開発を目標に、核内の炎症性サイトカインとして近年注目されているHMGB-1のアンタゴニストとして、既に我々が確立しているヒト抗体ファージライブラリから抗HMGB-1ヒト抗体を、またランダムペプチドファージライブラリからHMGB-1に対する阻害ペプチドを単離すること、さらには、それらの作用解析を基に、HMGB-1による炎症遷延、増悪、個体レベルでの致死性のメカニズムを明らかにすることで、敗血症に対する新たな治療戦略を考案することである。本年度は、ヒト単鎖Fv抗体ファージライブラリからHMGB-1に対する特異的な単鎖Fv抗体クローンを2種単離した。これらのクローンのHMGB-1に対する特異的な結合活性は、ELISA並びに表面ブラズモン共鳴解析によって確認された。さらに興味深いことに、これらのクローンのうち1つは、大腸菌細胞内に機能を持った形で産生され、さらに単鎖2量体を形成していることがわかった。しかし、これらの抗体は、HMGB-1によるヒト単核球由来のTHP-1の炎症性サイトカインの分泌の抑制を行うことができず、むしろ1つのクローンは炎症性サイトカインの分泌を単独で促進した。この現象は非常に興味深いが、そのメカニズムは現在検討中である。現在、さらにHMGB-1の炎症性サイトカインの分泌誘導を抑制する阻害性の抗体、ペプチドの単離を遂行中である。

本研究の目的は、敗血症の治療薬開発を目標に、近年、敗血症の原因の一つと考えられているHMGB-1(High Mobnity Group Box Protein-1)を標的とした抗炎症活性をもつ阻害剤として、既に我々が確立しているヒト抗体ファージライブラリから抗HMGB-1ヒト抗体を、またランダムペプチドファージライブラリからHMGB-1に対する結合ペプチドを単離し、それらの作用機構を基に、HMGB-1による炎症遷延、増悪、個体レベルでの致死性のメカニズムを明らかにすることである。本研究にて、HMGB-1に特異的に結合するヒト抗体(単鎖Fv抗体)を2種類、ヒト抗体ファージライブラリを用いて単離した。これらの抗体は、HMGB-1のB-boxドメインに特異的に、Kd値で30-47nMの強さで結合した。これらの抗体のうち、1つは、単量体構造ではなく、2量体構造(ダイアボディ)で存在することが明らかになった。これらの抗HMGB-1抗体の生物活性を評価するため、THP-1細胞によるHMGB-1刺激下でのIL-8分泌に対するこれらの抗体の活性を評価したところ、これらの抗体は、HMGB-1によるIL-8酸性を阻害せず、むしろダイアボディの抗体では、強力にIL-8酸性を促した。これらの結果は、今回得られた抗体には、HBGB-1の炎症増強効果を阻害する活性は持っていないこと、また、2価性の抗体は、HMGB-1の炎症誘導効果を増強させることを明らかにした。また、HMGB-1に結合するペプチドについては、ランダムペプチドファージライブラリを用いて単離を試みたが、HMGB-1への非特異的な結合のため、特異的なペプチドの単離は達成できなかった。現在、HMGB-1特異的な結合リガンドのデザインを、非特異的な結合活性を抑えるような添加剤を用い、検討を行っている。
衛星データと国土情報データによる農林災害の予知と被害状況の解析

研究は、冷害・霜害予知のための気象衛星データによる気温推定と霜害予知のための霜害危険地図(ハザズマップ)の作成の2点について行なわれた。気温の推定については、ひまわり赤外データを用いて行なった。すなわち、北海道内のAMeDAS観測点の分類を試み、この分類にもとずいて、小地域ごとに4種類6方法で気温の推定を行なった。その結果、分類で類似度が著しく異なる観測点を除き、さらに付近の類似度が大きい観測点を加えて気温推定式を算出した場合が最も精度よく推定出来た。この方法によると、北海道の主な農業地帯を切り出して推定すると、平均で1.0±0.1Kの精度であった。またこの方法で地域別に気温の推定精度は石狩・勇払地区が最も良く、精度の悪い地区は、根釧地区であった。さらに、AMeDASデータのみで地域を分類して、気温を推定すると上記より若干精度が悪くなった。霜害予知のための霜害危険地図の作成は、国土数値情報データと気象衛星ノアを使用した。まず、国土数値情報データの標高データを利用して、霜害の危険性の高い盆地地形の検出を試みた、谷線稜線を種々の方法で検出し、盆地地形図を作成した。この盆地図の最高最低の標高差から霜害危険地の分類を試み、ノアの赤外データから推定した気温の対比を試みている。気温の推定については、研究はほぼ完成し実際の夜間の気温を石狩・勇払について試みた結果よく一致した。霜害危険地図については、ノアのデータとの対比を現在続行中である。
ゲノムの安定性維持における超長鎖脂肪酸の役割に関する研究

超長鎖脂肪酸(炭素鎖が21以上の脂肪酸)は、長鎖脂肪酸(炭素鎖が11から20)には代替できない重要な働きがある。そのひとつが皮膚の主要な成分であるセラミドを形成して皮膚バリアを形成することである。超長鎖脂肪酸は細胞内においても必須な働きをすると考えられているが、その詳細はわかっていない。真核細胞のゲノムは核膜に覆われており、核膜は生存にとって重要な役割を持つ。我々は、分裂酵母細胞を使った研究から、超長鎖脂肪酸伸長酵素が核膜構造の維持に働く可能性を見いだしたので、超長鎖脂肪酸が核膜の機能を介してゲノムの安定性に与える影響とその仕組みについて研究する。
4NQO誘発ラット舌癌モデルにおけるPD-1/PD-L1経路の解析

分子生物学の発展により「がん免疫逃避機構」の存在が明らかとなり、その機構の一つであるPD-1/PD-L1経路が注目されている。2014年9月に悪性黒色腫に対する新しいがんの治療薬である抗PD-1抗体nivolumabが国内で発売開始となり、その後口腔ガンにも適応拡大され治療効果が期待されるところであるが、口腔発がんにおけるPD-1/PD-L1経路の詳細については依然不明なところも多い。そこで、本研究では、口腔癌動物モデルとして頻用されている4-ニトロキノリン1-オキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルにおける、PD-L1の発現について解析し、口腔発癌モデルとしての有用性を検証することを目的とした。実験方法は、4ーニトロキノリン1ーオキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルを作成し、発癌したラット舌の切除検体を用いて、werstern blotting法にてPD-L1の発現量を定量化した。その結果、コントロール群ではPD-L1の発現は一切認めらず、一方で、舌癌群11例中3例において有意なPD-L1の発現が認められた。今年、抗PD-1抗体nivolumabが口腔癌治療にも適応が拡大されたが、口腔発がんにおけるPD-1/PD-L1経路の詳細については依然不明なところもある。本研究では、口腔癌動物モデルとして頻用されている4-ニトロキノリン1-オキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルを用いて、PD-L1の異常発現とその機構について解析し、口腔発癌モデルとしての有用性を検証することを目的とする。その結果は今後更に発展すると思われる免疫療法の分野において、動物モデルで確認することを可能にし、口腔癌治療に有効な口腔発癌抑制物質の新たな開発につながるものと考えられ、意義は非常に高いと考える。本年度は、以下に示す通り、4-NQO誘発ラット舌癌モデルの作製を行なった。6週齢F344ラットを以下のグループに分ける。・グループ2:非処置群14匹。グループ1は、実験開始より8週間20ppmの4-NQOの飲水投与を行い、4-NQOの飲水開始5週後(10匹)、10週後(10匹)、20週後(10匹)、32週後(10匹)にラットを犠牲死し舌組織を採取した。舌組織は2分割し、一方はホルマリン固定し、もう一方は-80°Cで凍結保存した。グループ2は、非処置群で5週後(3匹)、10週後(3匹)、20週後(3匹)、32週後(5匹)を犠牲死とし舌組織をグループ1と同様に採取・保存した。前年度は4-NQO誘発ラット舌癌モデルを作成を行なった。本年度は前年度中に施行を予定していた病理組織学的検索のため、H・E染色用、免疫染色用に連続切片の作製と、免疫染色によるPD-L1の解析を行う予定である。H27年9月に悪性黒色腫に対する新しいがんの治療薬である抗PD-1抗体nivolumabが国内で発売開始となり、その治療効果が期待されるところであるが、口腔癌に対する免疫治療薬の開発も望まれるところである。しかし、口腔発がんにおけるPD-1/PD-L1経路の詳細については依然不明なところもあるため、本研究では、口腔癌動物モデルとして頻用されている4-ニトロキノリン1-オキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルを用いてPD-L1の異常発現とその機構について解析し、口腔発癌モデルとしての有用性を検証する。よって、研究期間内に4NQO誘発ラット舌癌モデルを用いて、発癌過程(正常粘膜、軽度異型粘膜高度異型粘膜、乳頭腫)から癌(早期癌、浸潤癌)におけるPD-L1の発現異常とその推移について明らかにすることを目的とした。28年度に作成した4-NQO誘発ラット舌癌モデルを犠牲死し採取した舌組織を用いて,H・E染色を行い、組織型の分類(正常粘膜、過形成粘膜、異形成粘膜[軽度・中等度・高度]、乳頭腫、早期癌、浸潤癌)を行い、更に抗PD-L1/CD274(Anti PD-L1/CD274 antibody)抗体を用いて免疫染色を行なった。本年度はウエスタンブロット法によるタンパクの発現について解析を行い、免疫染色の結果と対比させることにより、発癌過程における発現異常の推移について解析をすると共に、PD-1/PD-L1経路の発癌への関与を明らかする。本年度のおいては、病理組織別に免疫染色法、ウエスタンブロット法により、タンパクのレベルでのPD-L1の発現量を定量化し対比することにより、発癌過程における発現異常の推移について解析をすると共に、PD-1/PD-L1経路の発癌への関与を明らかする。これらにより、動物発癌モデルとしての有用性について評価・検討する予定であったが、ウエスタンブロット法による解析が予定よりやや遅れてる。2014年9月に悪性黒色腫に対する新しいがんの治療薬である抗PD-

1抗体nivolumabが国内で発売開始となり、その後口腔ガンにも適応拡大され治療効果が期待されるところであるが、口腔発がんにおけるPD-1/PD-L1経路の詳細については依然不明なところも多い。そこで、本研究では、口腔癌動物モデルとして頻用されている4-ニトロキノリン1-オキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルにおける、PD-L1の発現について解析し、口腔発癌モデルとしての有用性を検証することを目的とした。実験方法は、4ーニトロキノリン1ーオキサイド(4NQO)誘発ラット舌発癌モデルを作成し、発癌したラット舌の切除検体を用いて、werstern blotting法にてPD-L1の発現量を定量化した。その結果、コントロール群ではPD-L1の発現は一切認めらず、一方で、舌癌群11例中3例において有意なPD-L1の発現が認められた。免疫染色を行なった後に、ウエスタンブロット法も行い、その結果を免疫染色の結果と対比し解析する予定である。ウエスタンブロット法によるPD-L1のタンパク発現量を解析し、免疫染色法と退避させ本年度中に解析を行なっていく。試薬を一括購入したため、当初の予算より安く購入ができた。研究の進行状況がやや遅れているため、購入予定であった試薬などの購入ができなかった。研究が予定通り進行せず、遅れている。使用を予定していた試薬が本年度中に購入できなかった。前年度に購入予定であった試薬などを本年度に購入する。
内分泌攪乱物質が魚類の生殖に及ぼす影響の機構解析

魚類を用いた環境エストロジェンの影響評価のバイオマーカーとしてビテロジェニン(Vg)に加えて卵膜蛋白前駆物質、コリオジェニン(Chg)が注目されている。今回、ChgとZona Pellucida Protein (ZP)の遺伝子レベルでの比較検討をするとともにサケ科魚類Chgの化学発光免疫測定法(CLIA法)を確立した。さらにエストロジェンによるin vitro及びin vivo系における動態をVgと併せて観察し、回遊中のサケ科魚類雄血中のChgの測定を行った。Chg Hをコードする2種類のクローン(Chg Hα、Chg Hβ)およびChg Lをコードするクローンの全塩基配列を明らかにした。またRT-PCRにより、Chg遺伝子は肝臓でのみ発現していた。一方、卵巣からZPB及びZPCと思われる遺伝子を単離し、それらの発現は卵巣にのみ観察された。Chg H測定系は、0.12-125ng/ml、Chg Lは、0.24-250ng/mlでスタンダードカーブが得られ、高感度定量ができた。ニジマス雄の肝細胞培養系にE2を添加した結果、ChgはVg同様、2日目に培養液中に誘導された。Chg HはE2添加後2日目でVgと比べ、より低濃度のE2による誘導を確認した。サケ科魚種ChgはWestern blotの結果、既報のサクラマスChg(Chg H:48k,Chg L:43k)と分子量が近似する一本のバンドが見られた。CLIAのサクラマス標準血清を用いたスタンダードカーブと各魚種血清の希釈系列は、ベニザケ血清のChg Lを除いて平行性を示した。北洋域のサケ科魚類雄血清中のVg並びにChgを測定した結果、各魚種でそれぞれ検出され、シロザケとスチールヘッドからは、これまで養殖魚で検討してきたベースライン(10μg/ml)を越える個体も観察された。水圏に生息する生物では、内分泌撹乱化学物質の影響は直接的であり深刻である。今年度は、魚類を対象にエストロジェン作用を持つ物質に関してin vitro, in vivo系を用いて卵形成に関する作用機序をビテロジェニン(Vg)を用いて分子・細胞レベルで解明する一方、野生魚類の生殖影響を観察することを目的として研究を行った。コイ肝細胞培養系の確立及び植物エストロジェンのビテロジェニン産生:培養液中のVg量を測定した結果、estradiol-17β(E2)では10^<-9>M、estroneでは10^<-7>M, estriolでは10^<-8>M、testosteroneとmethyltestosteroneでは10^<-5>M添加群からそれぞれVgが検出された。植物性エストロジェン添加群ではcoumestrol= genistein= equol> daidzein= biochanin A>formononetinの順でVg誘導能が観察された。ウナギ雄肝臓のビテロジェニンの産生能:実験群としてE2(1mg/kg BW)とHCG(1000IU/kg BW)を単独または複合投与した群及び未投与群を設け、投与後7日後、10^<-8>から10^<-6>MのE2を添加して7日間の肝細胞培養を行った。すべての群においてVg産生量はE2の濃度依存的に上昇した。また、未投与群とE2単独投与群の肝細胞の間でVg産生能には差が認められなかったが、HCG単独投与群及びE2とHCG複合投与群のVg産生能は、未投与群よりも高い傾向が認められた。マハゼの肝臓器官培養法の確立:E2を10^<-9>10^<-7>Mの濃度で添加した群を設けて7日間培養した。培養開始後、17日目の培養液中及び培養肝臓片中のVg量をELISAにより測定した。E2添加群ではBSA及びFBS培養液を用いた群とも、培養液中の320k及び530kの2種のVg量は共にE2濃度及び培養日数依存的に増加し、BSA培地を用いた群に比べFBSを用いた群でより高値を示す傾向が認められた。また、BSA培地を用いた群では2種のVg量には差は認められなかったのに対し、FBS培地を用いた群では培養期間を通して530kVgが320kVgに比べ高値を示した。野生魚類の生殖影響:全国各地の都市沿岸で採集したマハゼのVgを測定した結果、大都市近郊の閉鎖性の高い湾ではVgが検出される割合が高く、また濃度も高い個体が見られた(最高6.0μg/ml)。一方、ボラの性的未分化及び雄個体におけるVg濃度は、長崎港、博多港では数μg/mlとやや高い値を示したが、大阪湾、東京湾ではmg/mlレベルの個体が検出された。大都市部周辺海域に生息する個体ほど血清中のVgが高い傾向であることが明らかとなった。内分泌撹乱化学物質の多くは、雌性ホルモン(エストロジェン)として作用し、動物の持つ本来の内分泌環境を乱すことにより生殖機能に異常を誘起しすることが明らかになりつつある。本研究は,エストロジェン作用を持つ化学物質に関してin vitro, in vivo系を用いて、卵形成に対する作用機序を分子・細胞レベルで解明する一方、野生魚類の生殖影響を詳細に観察することを目的として研究を行った。

生殖巣に与える影響:ウナギ卵巣の長期器官培養系を用いてエストロジェン及びアンドロジェンが卵形成に友ぼす影響を形態学的に観察した結果、アンドロジェンが卵径増加促進する内分泌因子である可能性が示唆された。また、これら2種のステロイドホルモンはビテロジェニンの卵への取り込みを抑制した。肝臓に与える影響:メダカにおいてエストロジェンで誘導される複数のの雌特異血清蛋白中、2つのビテロジェニンを同定、精製し、さらに卵黄からビテロジェニン関連卵黄蛋白(リポビテリン)を精製した。これら蛋白の特異抗血清を作製し測定系を確立した。メダカを用いたエストロジェン様化学物質の評価法を検討するため、エストラジオール-17β、ノニルフェノールに短時間(1-6時間)水槽内で暴露し、その後24時間後に処理魚のピテロジェニンの動態を観察した、今回確立した実験系はエストロジェン様作用をもつ化学物質のスクリーニング法として有効な手段と考える。町生魚類の生殖影響:これまで、マハゼ、ボラを対象に雄魚血清のビテロジェニン量を全国的に調査してきた。年毎の変動はあるものの一般に大都市近郊の閉鎖性の高い湾から採集された個体ほど血清中のビテロジェニンが高い傾向が見られた。また、今年度はシロサケ雄のビテロジェニンに関して調査を開始した。試料の採集場所でピテロジェニン量に違いが観察され、興味深い結果を得た。魚類を用いた環境エストロジェンの影響評価のバイオマーカーとしてビテロジェニン(Vg)に加えて卵膜蛋白前駆物質、コリオジェニン(Chg)が注目されている。今回、ChgとZona Pellucida Protein (ZP)の遺伝子レベルでの比較検討をするとともにサケ科魚類Chgの化学発光免疫測定法(CLIA法)を確立した。さらにエストロジェンによるin vitro及びin vivo系における動態をVgと併せて観察し、回遊中のサケ科魚類雄血中のChgの測定を行った。Chg Hをコードする2種類のクローン(Chg Hα、Chg Hβ)およびChg Lをコードするクローンの全塩基配列を明らかにした。またRT-PCRにより、Chg遺伝子は肝臓でのみ発現していた。一方、卵巣からZPB及びZPCと思われる遺伝子を単離し、それらの発現は卵巣にのみ観察された。Chg H測定系は、0.12-125ng/ml、Chg Lは、0.24-250ng/mlでスタンダードカーブが得られ、高感度定量ができた。ニジマス雄の肝細胞培養系にE2を添加した結果、ChgはVg同様、2日目に培養液中に誘導された。Chg HはE2添加後2日目でVgと比べ、より低濃度のE2による誘導を確認した。サケ科魚種ChgはWestern blotの結果、既報のサクラマスChg(Chg H:48k,Chg L:43k)と分子量が近似する一本のバンドが見られた。CLIAのサクラマス標準血清を用いたスタンダードカーブと各魚種血清の希釈系列は、ベニザケ血清のChg Lを除いて平行性を示した。北洋域のサケ科魚類雄血清中のVg並びにChgを測定した結果、各魚種でそれぞれ検出され、シロザケとスチールヘッドからは、これまで養殖魚で検討してきたベースライン(10μg/ml)を越える個体も観察された。
一票の平等に関する統合的研究

個人還元主義を内包するf-divergenceと恣意的な配分を避けるBregman divergenceの共通集合たるα-divergenceの最小化を採用してもStolarsky平均を閾値にする一連の配分法が導出され、割合の擬距離最小化を望むとα= 0の採用が要求され、最適値はNash社会的厚生関数の最適化に対応する。すなわち個人間の平等を追求するならば、Nash社会的厚生関数の最適化に対応する方式が推奨されるのである。また、実証分析においてはパラメタライズされ分離可能性をも持つα-divergenceを使って79カ国の定数配分と区割りの評価を行っている。Wada(2010)Journal of Theoretical Politicsや、和田(2010)『選挙研究』は、ナッシュ社会的厚生関数に基づいた形で分離可能な不平等指数を作成し、一票の不平等問題を、各州(県)への定数配分問題と、その後の区割り問題に統一的な理論の下で区分することに成功した。この指数は、2013年度出版の日本応用数理学会監修『応用数理ハンドブック』(朝倉書店)にも所収され、さらにWada(2012)Mathematical Social Sciencesでは、ナッシュ社会的厚生関数を包含するアトキンソン社会的厚生関数に基づき、1+ドント,アメリカ下院、サン=ラグ、ドント方式を含む除数方式による議員配分法が導き出された。しかし、アトキンソン社会的厚生関数は、ロールズ,ナッシュ、ベンサムなどと名付けられた社会的厚生関数を含み、経済学者が最もよく使うものではあるが、相対的危険回避度一定の効用関数に依拠する。この効用関数も、経済学者が最もよく使うものではあるが、さらなる一般化は望まれるところである。2013年度は、人口割合と定数割合のダイバージェンスの最小化から定数配分法を導くことを試みた。距離の最小化からは最大剰余方式が導かれることが知られているが、この方式が様々なパラドクスを引き起こすこともまた同時に知られているわけで、適切なダイバージェンスを使い、整数値配分を試みた。成果は、Public Choice Society他で公表され、現在、海外査読誌への投稿を目指しているところである。現在、理論系の論文1本、実証系の論文1本の作成が行われている。理論系の論文は、Apportionment Method from the Viewpoint of Divergenceと題して、αダイバージェンスを元に公理化を進めたものであり、6/14の日本経済学会(同志社大学)で報告し、フロアからの論文送付要請なども受けたことから、理論家には好意的に受け止められていると考えている。また同論文の数理的背景を成す情報幾何学の権威である数学者の先生からもご高評をいただいたことから、論理的な誤謬はないものと確信している。ただし、2/6のThe 11th Irvine-Japan Conference of Public Policyでの質疑応答からして、現実に政策に携わるようなタイプの研究者からは高評を得たとは言いづらいところもあった。同conferenceに伴って機会を設けていただいた旧知の政治学者であるGrofman教授、Saari教授との研究交流から掴んだアイデアにより理論編の論文は大きく書き直すことができ、現在はApportionment behind the Veil of Ignoranceとして海外査読誌への投稿に至っている。これはMathematical Social Sciencesに掲載されたWada(2012)で残された課題を明確に解決した形にもなっており、単なる公理化を越えたと喜んでいる。実証系の論文は、理論系の論文に基づいた国際比較を行っている。当初の論文はStudying unequal representation using alpha-divergenceと題していたわけだが、これもIrvineでのGrofman教授との議論および最近得た共同研究者との議論からセールスポイントがはっきりしたことにより、改題の上3/13のPublic Choice Societyに臨み、更に5/17の選挙学会で報告することにしている。Wada (2012)Mathematical Social Sciencesが、相対的危険回避度一定の効用関数に依拠したアトキンソン型の社会的厚生関数に依拠して定数配分を求めていたのに対し、Wada (2016) Japanese Economic Reviewでは、真の取り分と定数配分の分布の間の擬距離(divergence)を測るにあたって、個人還元主義を体現したf-divergenceと、普遍性を体現したBregman divergenceであることを要求することによって、alpha-divergenceを目的関数とし、アダムズ方式、アメリカ下院方式、サン=ラグ方式、ドント方式などの、ストラスキー平均を閾値にする一連の除数方式による配分方法をもとめた。さらにWada (2016) Japanese Economic Reviewでは、同じ要求基準で、人口の割合の分布と議員定数の割合の分布の擬距離(divergence)の最小化を求めることにより、対数平均を閾値にする除数方式を導いた。これは、Wada (2012)で使われたナッシュ社会的厚生関数に基づく定数配分法と一致する。Japanese Economic Reviewへの掲載がきっかけであろうか、2016年5月5日の日本経済新聞(19面)でもこの研究は紹介され、一般社会からの耳目も集められた研究であったかと自負している。