hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リンパ球マイクロアレイを用いた免疫機能の診断・治療システムの開発

本研究で以下の研究成果を得た。1.抗原特異的Bリンパ球の自動検出法の検討を行った。リンパ球マイクロウエルアレイの検出方法の条件をさらに検討し、利用率、検出感度、再現性の向上を図った。特に、リンパ球チップの利用率が現在5%前後であり、低頻度の抗原特異的Bリンパ球検出系の課題となっているので、利用率が10%以上の新しいチップを開発した。さらにCCDカメラを用いた新しいスキャナーを改良し、1秒間隔で細胞内Ca濃度の測定を可能とした。2.リンパ球チップを用いた病原体特異的Bリンパ球の検出、抗体遺伝子のクローニング、リコンビナント抗体の作成を行った。HBsワクチン接種でHBs抗原陽性の健常人をボランティアとし、リンパ球マイクロウェルアレイを用いてHBs抗原特異的Bリンパ球の同定および抗体遺伝子解析を行った。HBs特異的抗体遺伝子のV領域配列をヒトIgGのC領域配列と結合させた発現型ベクターを構築し動物細胞株(293T)に導入し、リコンビナント抗体を得た。現在抗体に結合する20個以上のヒトリコンビナント抗体を取得している。3.リンパ球チップの応用として抗体産生細胞の検出を試みた。免疫したマウスの脾細胞あるいほHBsワクチン接種によりHBs抗原陽性の健常人ボランティアの末梢血のBリンパ球を、抗原をコートしたリンパ球チップに1個づつ播種し、特異的抗体産生細胞の検出をFLISPOT法で行った。この検出系の確立により、抗原特異的抗体のmRNAを大量に発現すう1個の交代産生細胞を得ることが可能となり、リコンビナントの作成が画期的に容易になった。新興感染症などの病原体に対するヒトリコンビナント抗体を迅速に作製する方法は確立されていない。本研究は、我々が開発した「細胞マイクロチップ」という新しいシステム工学技術を用いて、感染症患者の病原体特異的なBリンパ球を効率良く網羅的にクローンレベルで解析し、同定した病原体特異的Bリンパ球が産生する抗体遺伝子をハイスループットでクローニングし、ヒトリコンビンナント抗体を数週間以内に迅速に作製することで、医-工-病院連携で新興/再興感染症に対する抗体医療の道を開くことを研究目的としている。本年度はマイクロウエルチップの検出方法の条件をさらに検討し、検出感度、再現性の向上を図った。また、CCDカメラを用いた新しいマイクロアレイスキャナーの開発を行った。CCDカメラで抗原刺激後、10mSec毎、10分間、細胞蛍光強度を撮影し、その蛍光強度のデータをコンピューターで解析して、抗原刺激後の1細胞内でのCa濃度の変化を追うシステムを開発した。さらに、HBsワクチン接種した健常人ボランティアの末梢血から、細胞チップを用いてHBs抗原特異的Bリンパ球を検出し、抗体遺伝子を解析後、HBs抗原に特異的に結合するリコンビナント抗体を数個得た。これらの抗体がHBs抗原に特異的に結合することを証明した。さらに、バキュロウイルスに膜蛋白を発現する実験系を確立し、この系を応用して、細胞チップで膜蛋白抗原特異的Bリンパ球の検出が可能なことをニワトリリゾチーム(HEL)抗体遺伝子トランスジェニック(HEL-Tg)マウスを用いて実証した。
特異なスピロ構造を持つ制ガン性抗生物質フレデリカマイシンAの合成研究

「特異なスピロ構造を持つ制ガン性抗生物質フレデリカマイシンAの合成研究」の研究課題のもとで2年間の研究を行い,以下の研究成果をあげた.1)ベンズアミド類のリチエーション反応を基盤としてジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の位置選択的かつ簡便な合成方法を確立した.2)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の有機合成化学への高度利用,Wittig-Horner反応とAnnulation反応,を行った.3)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体とアルデヒド及びケトン類とのWittig-Horner反応の精査を行い,生成する3-イリデンフタリド類の立体化学を明かにした.4)上記Wittig-Horner反応を利用し,天然に存在する種々の3-イリデンフタリド類の簡易合成法を確立した.5)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体と1-インダノン類とのWittig-Horner反応を鍵反応としたフレデリカマイシンAのBCDE環スピロ部分の簡便な合成方法を開発した.6)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体のAnnulation反応を利用しベンゾフタリド-3-ホスホネート類の新規合成方法を開発した.さらに,これを利用しフレデリカマイシンAのABCDE環部分の合成に成功した.「特異なスピロ構造を持つ制ガン性抗生物質フレデリカマイシンAの合成研究」の研究課題のもとで2年間の研究を行い,以下の研究成果をあげた.1)ベンズアミド類のリチエーション反応を基盤としてジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の位置選択的かつ簡便な合成方法を確立した.2)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の有機合成化学への高度利用,Wittig-Horner反応とAnnulation反応,を行った.3)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体とアルデヒド及びケトン類とのWittig-Horner反応の精査を行い,生成する3-イリデンフタリド類の立体化学を明かにした.4)上記Wittig-Horner反応を利用し,天然に存在する種々の3-イリデンフタリド類の簡易合成法を確立した.5)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体と1-インダノン類とのWittig-Horner反応を鍵反応としたフレデリカマイシンAのBCDE環スピロ部分の簡便な合成方法を開発した.6)ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体のAnnulation反応を利用しベンゾフタリド-3-ホスホネート類の新規合成方法を開発した.さらに,これを利用しフレデリカマイシンAのABCDE環部分の合成に成功した.構造的な特異なスピロ環を有する6環性の制ガン性抗生物質フレデリカマイシンAの合成研究を行った。本研究はリチエーション反応を基盤としたフレデリカマイシンAの類縁体をも含めた一般性に富む合成法の開発を目標にしている。すでに,我々は芳香族第3級アミド類の位置選択的オルトリチエーション反応を利用したジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の合成方法を開発しており,本研究にこのジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体を利用する計画を立案し,以下の諸研究を行った。本研究の成果はすでに学会で発表あるいは論文として報告している。1.ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体の反応性を明かにした。Wittig-Horner反応を行い,種々のアルデヒド類との反応で有用な天然物を含めた各種の3-イリデンフタリド誘導体の簡便な合成を完成した。2.ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体と電子不足オレフィン類との新規環形成反応を開発し,多置換ナフトール類の合成に本方法が利用できることを明かにした。3.以上の研究をふまえて,ジメチルフタリド-3-ホスホネート誘導体と1-インダノン類との反応を行い,インダニリデンフタリド類の合成を行った。ついで、この化合物から環変換反応によりフレデリカマイシンAのコアと呼ばれている中心スピロ環接合部分を含めた構造上大変興味が持れる各種誘導体の合成に成功した。これらの成果をもとに,フレデリカマイシンAの全合成を進めると同時に,その合成途中に派生する諸点すなわちナフタレン誘導体の新規リチエーション反応の開発やイソキノロン誘導体の新規合成法の開発等,フレデリカマイシンAの合成に欠かせない周辺の研究も行っている。前年度に引続き、構造的に特異なスピロ環を有する6環性の制ガン性抗生物質フレデリカマイシンAの合成研究を行った。前年度の研究成果は、1)ジメチルフタリドホスホネート類とアルデヒド類とのWittig-Horner反応による天然物を含めた各種3-イリデンフタリド類の合成、2)電子不足オレフィン類との新規アニュレーション反応の開発であった。本年度は、これらの成果をふまえて、以下の諸研究成果をあげることができた。本研究の成果の一部は、すでに学会で発表あるいは論文として報告している。1.ジメチルフタリド-3-ホスホネート類と1-インダノン類との反応を行い、フレデリカマイシンAの中心スピロ環部(4環性化合物)の簡便な合成及び全ての酸素官能基を保持したスピロ環部の合成に成功した。

2.前年のアニュレーション反応を基盤として、新規ジメチルベンズフタリド-3-ホスホネート類を合成し、これと1-インダノン類との反応を利用してフレデリカマイシンAの5環性スピロ部分の構築に成功した。3.構造的に大変興味が持たれている2,2-ジ置換スピロインダン-1,3-ジオン類の一般的かつ簡易な合成法を開発した。さらに、ナフタレン誘導体の新規合成法の開発やイソキノロン誘導体の新規合成方法の開発等にも成功したが、フレデリカマイシンAの全合成及びスピロ環部の不斉合成などの大変困難な諸問題はなお残されたままであり、残念なことにこれらを解決できなかった。
寄生虫・エキノコックスの糞便内抗原の解析とそれを利用した終宿主診断法の改良と応用

本年度は、新しく多包条虫成虫排泄分泌(ES)抗原に対するマウスモノクローナル抗体(mAbs)を作製し、糞便内抗原検出法へ利用した。mAbsは9種(Em a-Emi)得られ、Em a、hおよびiの3種はIgG1抗体、Em b-gの6種はIgM抗体であった。多種寄生虫抗原との反応性を調べた結果、3つのグループに分けられ(Em a,Em b-g,Em hとi)、Em hとiは多包条虫成虫および成虫ES抗原とのみ強く反応した。ウエスタンブロッティングはどのmAbsもES抗原とスメア状の反応を示し、多包条虫成虫切片の免疫染色ではmAbs(Em a,c,i)はいずれも成虫テグメントおよび虫体周囲の宿主腸管上皮と反応した。これらの反応が抗原の過ヨウ素酸処理によって喪失したことからmAbsの認識抗原が糖であることが示唆された。そこでEm iおよびES抗原に対するポリクローナル抗体(rAb)を用いたサンドイッチELISA法により糞便内抗原の検出を試みたが、感度の低さが問題となった。感度向上のためにアビジン・ビオチン化酵素複合体法を用い、吸着抗体にrAb、一次抗体にEm i、二次抗体にビオチン化anti-mouse IgG(rAb/Em i/b-AntiM)および吸着抗体にEm i、一次抗体に現法で用いられているビオチン化EmA9を用いる検出系を選択した。検出抗原は熱やホルマリンに対して安定であり、1%ホルマリン、熱処理を施して多包条虫卵を失活させたキツネ剖検材料を用いて各系を比較した。rAb/Em i/b-AntiM検出系と現法(rAb/b-EmA9)は同様の陽性検出率を示し、さらにEm iを用いた新しい検出系はいずれも現法で反応のみられる胞状条虫感染犬糞便とは反応せず、特異性に優れていた。いずれの検出系も単包条虫やフォーゲル包条虫感染動物の糞便内抗原の検出が可能で、他のエキノコックスの終宿主診断にも応用できることが示された。本年度は、糞便内抗原検出法の有用性を検討する目的で、ビ-グル犬への多包条虫感染実験を行い、現法を用いて糞便内抗原の排出動態を観察した。糞便内抗原は感染後3日目より陽転し、イヌにおいて早期診断が可能であることが示された。また、再感染の影響を調べるために初感染群と再感染群における糞便内抗原の排出動態を比較したところ、再感染群において糞便内抗原排出のピークの低下および排出量の減少(虫体脱落)速度の亢進が見られ、糞便内抗原検出法を用いて抗原排出量の動態を比較することにより感染群間における時間的な比較検討が可能となることが示された。現法で検出される抗原を生化学的手法を用いて検討した結果、過ヨウ素酸の糖分解処理によって分解されることから検出抗原は糖であることがわかり、そのため、親水性であり、ホルマリンなどの保存液に安定であり、さらに加熱および冷却に対しても安定であることがわかった。アルカリによる糖鎖の切断処理およびレクチンブロット法による抗原解析から検出抗原が複合糖鎖の形で存在し、Man、Glu、GlcNAcから構成されていることがわかった。現法の改良を目的に作成している多包条虫の排泄・分泌抗原に対する新しいモノクローナル抗原はスクリーニング過程にあり,これまでに8種類のハイブリドーマを分離、凍結保存した。来年度は、これらのハイブリドーマから作り出されるモノクローナル抗体の多包条虫に対する特異性等の詳細な検討を行い、診断法へ適用する。

いずれの検出系も単包条虫やフォーゲル包条虫感染動物の糞便内抗原の検出が可能で、他のエキノコックスの終宿主診断にも応用できることが示された。
衝突イジェクタの放出パターンと彗星核の強度:太陽系小天体探査への応用

彗星の核の強度を明らかにするために、以下の研究を行なった。彗星の核はミクロンサイズの粒子の集合体であると考えられている。したがって彗星核の強度およびその進化を議論するためには、微粒子集合体の強度を知る必要がある。微粒子集合体の温度が上昇すると焼結が進行するため、集合体の強度は大きく変化する。彗星核は周期的に太陽に接近するため、焼結の効果は特に着目しなければいけない。そこで、Sirono and Greenberg(2000)で行なわれた微粒子集合体の強度の解析的見積もりを拡張し、焼結が進行している場合の強度を算出した。その結果、以下の興味深い結果が得られた。微粒子集合体の空隙率が大きい場合、集合体の変形は粒子間の転がりによって進行する。焼結が進んでいない場合、粒子間の結合を切断することなく粒子間の転がりが進行する。これは、粒子間結合において内部が圧縮の応力場、外側が引っ張り応力場になっておりスムーズに転がれるためである。このことは実験的にも明らかになっている。焼結が進んでいない場合の微粒子集合体の破壊強度は粒子間結合を引っ張りにより切断するのに必要な力に比例することになる。一方、焼結が進行すると、粒子間結合における応力場は緩和してしまう。このため、転がりによって粒子間の結合は切断されることになる。微粒子集合体の空隙率がおおきいと、粒子間結合に働く転がりトルクが増加するため、引っ張りで切断するよりもより小さな力で粒子間結合が壊れてしまう。このため、焼結の進行がある程度少ないと、微粒子集合体の強度がかえって低下するという結論が得られた。簡単な応用として、コンドリュール形成の衝撃波モデルにこの結果を応用した。その結果、衝撃波通過以前の温度によっては、衝撃波通過にともなってコンドリュール前駆体は破壊されてしまうという結論が得られた。この結果はAstronomy and Astrophysics誌に投稿し、現在査読中である。彗星核の基本的な物性を理解することを今年度は目標として研究活動を行った。彗星核は粉体で構成されている。粉体の変形特性が衝突の際のイジェクタ放出パターンを大きく左右する。粉体の変形特性を明らかにすべくモデルを構築し、数値シミュレーションを行った。概要は以下の通り。単純のため二次元系を考える。さまざまな半径をもった円盤を四角形の箱に充填する。力をかけると円盤は力学的に安定な配置を構成する。この状態から箱をじょじょに大きくしていく。箱が大きくなるにつれ、円盤の間に隙間ができて円盤の配置がえが可能になってくる。箱の大きさとともに、配置がえの起こりうる数がどのように大きくなるのかを数値計算により明らかにした。この結果、箱の大きさの増分のほぼ0.5乗に従って配置がえの数が増加していくことが明らかとなった。この結果は6月に参加したGordon Research Conference on Granular & Granular-Fluid Flow(米コルビー大学)にて発表した。研究上の議論を頻繁に行っている独イエナの研究グループが、ミクロンサイズの粉体を圧縮した際の圧力-密度曲線を室内実験で求めた。そこで、Sirono and Greenberg(2000)において導出された理論曲線が実験結果を再現できるかどうか試みた。その結果、理論曲線はよく実験結果を再現することが示された。実験で観察された急激な圧力上昇が再現できていることが特筆すべきことである。この実験結果を組み込んで彗星核の衝突数値シミュレーションを行ったところ、急激な圧力上昇は実効的に粉体の最密充填密度を低下させる効果に働くことが明らかとなった。この結果は2月に行われた研究会(特定領域研究「形外惑星」ダスト班キックオフミーティング)にて発表した。

その結果、衝撃波通過以前の温度によっては、衝撃波通過にともなってコンドリュール前駆体は破壊されてしまうという結論が得られた。この結果はAstronomy and Astrophysics誌に投稿し、現在査読中である。
神経分化因子による伝達物質の合成および放出機構の発達

グリア細胞腫C6産出する神経分化因子(GCM)が、各種の株化された神経系の細胞およびラット脳初代培養神経細胞において、アセチルコリンの合成酵素であるコリンアセチルトランスフェラ-ゼ(ChAT)に対しどのような作用を呈するかを調べた。NIE115、NS20Y、3T3、C6細胞では、GCMによるChAT活性の増大は見られなかった。これに対して、PC12、NG108、ラット脳初代培養神経細胞においては、GCMはChAT活性を増大させた。また、N-18細胞は、通常の条件ではGCMを作用させてもChAT活性の増大は見られないが、あらかじめDNAの脱メチル化剤を作用させておくと、GCMによりChAT活性が増大するようになった。GCMの有効成分は、現在まだ精製されていないので、ChAT活性を増大させるより単純な化合物を探索した。この結果、レチノイン酸がGCMと同様にChAT活性を増大させることを見いだした。すなわち、レチノイン酸は、GCMと同様にPC12、NG108、ラット脳初代培養神経細胞のChAT活性を増大させた。GCM及びレチノイン酸は、カテコ-ルアミンの合成酵素であるチロシンヒドロキシラ-ゼの活性を減少させた。したがって、GCMおよびレチノイン酸は、伝達物質の合成を全般的に促進するのではなく、アセチルコリンのみの合成を促進することが明らかになった。一方GCMおよびレチノイン酸でコリン作動性に分化したのラット脳初代培養神経細胞を脱分極刺激したところ、分化にともなって、アセチルコリンの放出能が発達していることがわかった。
選択的COX-2阻害による胃発癌予防の可能性とCOX-1阻害が発癌に与える影響

胃癌とりわけ分化型胃癌は,H.pylori(HP)感染による慢性活動性胃炎の持続により萎縮性胃炎,腸上皮化生、または胃腺腫を経て癌化すると推測されているが,胃癌も大腸癌と同様に,その発生過程においてCOX-2が関与している可能性が高い。そこでi)HP陽性の胃腺腫患者,およびii)HP感染胃上皮細胞(MKN28)を用いて、HP感染がCOXを介して胃粘膜上皮の増殖・発癌に与える影響、さらに除菌療法またはNSAIDsによる胃癌のchemopreventionとしての可能性を探ることを目的とした。HP陽性胃腺腫患者に対し除菌療法を行い,12/13症例が除菌成功。除菌成功例を除菌後平均13.1ヶ月観察。高度および軽度縮小例(12例中5例:41.7%)では隆起の幅より丈が低くなるため、周囲との境界がやや不明瞭となるが腫瘍成分は消失せず、異型性も変化しなかった。COX-2の免疫染色では,除菌前、粘膜表層近傍の間質系細胞を中心に腸性細胞がみられたが、除菌後ほぼ消失した。MMP-7では、除菌前、腺腫上皮を中心に陽性細胞がみられたが、除菌後減少した。細胞増殖をみるKi67Labeling indexは、除菌前に比べ除菌後減少していた。MKN28は、HP感染によってCOX-2蛋白が誘導された(Western blot)。MKN 28は、HP感染させると、培養上清中のIL-8およびVEGFが経時的に増加した。さらに、その増加は、選択的COX-1阻害剤(SC560)、選択的COX-2阻害剤(celecoxib)または非選択的COX阻害剤(indomethacin)によってそれぞれ抑制された。HP除菌療法は、血管新生や腫瘍増殖作用を有するVEGF, IL-8産生、増殖や発癌と関連の深いCOX-2およびMMP7発現を抑制する。一方、NSAIDsは、COX-2のみならず、COX-1阻害もまた、HP感染にともない刺激されたVEGF, IL-8産生を抑制する。除菌療法およびNSAIDsは、胃上皮性腫瘍の癌化や増殖を抑え、胃癌に対するchemopreventiveな作用が期待される。胃癌とりわけ分化型胃癌は,Helicobacter pylori (H. pylori)感染による慢性活動性胃炎の持続により萎縮性胃炎から腸上皮化生や腺腫を経て癌化すると推測されている。近年大腸癌ばかりでなく,胃においても前癌状態と考えられる腸上皮化生や腺腫および胃癌組織においてCOX-2が強く発現していることがいくつか報告され,我々も確認している。胃痛も大腸癌と同様に,その発生過程においてCOX-2が関与している可能性が極めて高い。そこで今回,H. pylori感染をともなうヒト胃腺腫患者に対し,H. pylori除菌療法を行い,胃腺腫の内視鏡的,組織学的変化を検討することにより,胃腺腫におけるCOX-2発現が,癌化,増殖およびアポトーシスに果たす役割を明らかにすることを目的とする。上部消化

管内視鏡検査によりH. pylori感染をともなう胃腺腫と診断された患者に対し,十分な同意を得た上で、除菌療法を施行。投与終了後内視鏡検査を再度行い,腺腫の大きさおよび形状を治療前の内視鏡所見と比較検討する。さらに,炎症性細胞浸潤,H. pylori菌量,増殖,アポトーシス,形質(胃型,腸型,混合型)および異形度や癌化について検討するために,治療前後における組織標本から,HEおよびギムザ染色,Ki67 Labeling index, TUNEL法,HGM, pS2,CDXI, COX-2など免疫組織学的検討を行う。また治療前後において,血清ガストリン(RIA),ペプシノーゲン(RIA)およびH. pylori IgG(ELISA)を比較する。胃腺腫は、除菌後縮小傾向を認める。隆起が低くなるため、周囲粘膜との境界が不明瞭となるが組織学的には腺腫成分は消失することはない。除菌前、COX-2は腺腫内の間質に陽性細胞を認め、時間経過とともに減少傾向を示す。胃癌とりわけ分化型胃癌は,H.pylori(HP)感染による慢性活動性胃炎の持続により萎縮性胃炎,腸上皮化生、または胃腺腫を経て癌化すると推測されているが,胃癌も大腸癌と同様に,その発生過程においてCOX-2が開与している可能性が高い。そこでi)HP陽性の胃腺腫患者,およびii)HP感染胃上皮細胞(MKN28)を用いて、HP感染がCOXを介して胃粘膜上皮の増殖・発癌に与える影響、さらに除菌療法またはNSAIDsによる胃癌のchemopreventionとしての可能性を探ることを目的とした。HP陽性胃腺腫患者に対し除菌療法を行い,12/13症例が除菌成功。除菌成功例を除菌後平均13.1ヶ月観察。高度および軽度縮小例(12例中5例:41.7%)では隆起の幅より丈が低くなるため、周囲との境界がやや不明瞭となるが腫瘍成分は消失せず、異型性も変化しなかった。COX-2の免疫染色では、除菌前、粘膜表層近傍の間質系細胞を中心に陽性細胞がみられたが、除菌後ほぼ消失した。MMP-7では、除菌前、腺種上皮を中心に陽性細胞がみられたが、除菌後減少した。細胞増殖をみるKi67Labeling indexは、除菌前に比べ除菌後減少していた。MKN28は、HP感染によってCOX-2蛋白が誘導された(Western blot)。MKN28は、HP感染させると、培養上清中のIL-8およびVEGFが経時的に増加した。さらに、その増加は、選択的COX-1阻害剤(SC560)、選択的COX-2阻害剤(celecoxib)または非選択的COX阻害剤(indomethacin)によってそれぞれ抑制された。HP除菌療法は、血管新生や腫瘍増殖作用を有するVEGF, IL-8産生、増殖や発癌と関連の深いCOX-2およびMMP7発現を抑制する。一方、NSAIDsは、COX-2のみならず、COX-1阻害もまた、HP感染にともない刺激されたVEGF, IL-8産生を抑制する。除菌療法およびNSAIDsは、胃上皮性腫瘍の癌化や増殖を抑え、胃癌に対するchemopreventiveな作用が期待される。
分離可能な線形制約凸計画問題に対するアルゴリズムとその並列化に関する研究

多品種流問題.確率計画問題などの工学上の様々な問題は、線形制約凸計画問題に定式化される.しかし実際の問題を定式化すると非常に大規模になり、単純に従来の方法を適用したのでは非効率的である。したがって、これらの問題の共通した性質、すなわち目的関数の分離可能性や制約条件の粗な構造を利用した効率の良いアルゴリズムを開発することが重要である.問題の分離可能性を利用する方法として,乗数法,主双対近接点法,分割法などの、ラグランジュ関数に基づく解法が盛んに研究されている。双対問題に対するニュートン法:分離不可能な制約条件を緩和したラグランジュ関数を用いて定義される双対問題を考える.この双対問題は,微分不可能な凹関数の最大化問題となるので,最近盛んに研究されているモロ-・吉田の正規化を用いた一般化ニュートン法が適用できる.しかし,この方法の問題点は、部分問題が現問題と同様の構造をした微分不可能な最適化を含むことで、それを厳密に実行するのは簡単ではないことが分かった.この解法をもとにして、さらに実用的な新しいアルゴリズムを開発する必要がある.部分的近接点法:交通流配分問題は目的関数が1部の変数に対して強凸であるような線形制約凸計画問題に定式化される.この性質を利用して,主双対近接点法の一般化である部分的主双対近接点法を提案する.この方法のメリットは,目的関数の持つ良い性質(強凸性)を取り込み、アルゴリズムの安定性を高めている.これらの方法は並列計算可能な構造をしているので,並列計算機を利用して計算時間を短縮すればより実用性を高まると期待できる.しかし,この並列化の研究に対してはまだ十分な成果が上がっていないので,これからも研究を続けていく予定である.多品種流問題.確率計画問題などの工学上の様々な問題は、線形制約凸計画問題に定式化される.しかし実際の問題を定式化すると非常に大規模になり、単純に従来の方法を適用したのでは非効率的である。双対問題に対するニュートン法:分離不可能な制約条件を緩和したラグランジュ関数を用いて定義される双対問題を考える.この双対問題は,微分不可能な凹関数の最大化問題となるので,最近盛んに研究されているモロ-・吉田の正規化を用いた一般化ニュートン法が適用できる.しかし,この方法の問題点は、部分問題が現問題と同様の構造をした微分不可能な最適化を含むことで、それを厳密に実行するのは簡単ではないことが分かった.この解法をもとにして、さらに実用的な新しいアルゴリズムを開発する必要がある.部分的近接点法:交通流配分問題は目的関数が1部の変数に対して強凸であるような線形制約凸計画問題に定式化される.この性質を利用して,主双対近接点法の一般化である部分的主双対近接点法を提案する.この方法のメリットは,目的関数の持つ良い性質(強凸性)を取り込み、アルゴリズムの安定性を高めている.これらの方法は並列計算可能な構造をしているので,並列計算機を利用して計算時間を短縮すればより実用性を高まると期待できる.しかし,この並列化の研究に対してはまだ十分な成果が上がっていないので,これからも研究を続けていく予定である.
胸腺内T細胞分化における新しいチロシンキナーゼの構造と機能

既知のチロシンキナーゼのコンセンサス領域を参考にしてデザインした変性プライマーを用い、マウス胎仔胸腺について、RT-PCR法を行い、チロシンキナーゼ遺伝子を多数単離した。これらの胎仔由来のチロシンキナーゼ遺伝子と既知のチロシンキナーゼ遺伝子との相同性を検討した結果、新しいチロシンキナーゼを得ることができた。既知のものとしてはfyn、itk、lckなどsrcファミリーに属するもの、またsykファミリーに属するものとしてZAP-70、更にJAKファミリーに属するものとして、JAK-1、JAK-2および新しいメンバーとしてJAK-3を単離した。ZAP-70についてはcDNAの全構造を決定して、ヒトZAP-70と比較し、アミノ酸レベルで96%の相同性があることが分かった。キナーゼドメインを含むリボプローブを作成し、in situハイブリダイゼーション法にてZAP-70の組織内における分布を検討した。その結果、マウス新生仔胸腺では被膜下皮質と髄質リンパ球に発現が強く、皮質部のダブルポジティブ細胞では発現が微弱であり、ZAP-70の発現が胸腺リンパ球の増殖と分化に深く関連していることが分かった。今回単離したJAKファミリーの新しいメンバーは、JAKファミリー特有の2つのキナーゼドメインを持ち、構造上JAK-2とアミノ酸レベルで56%の相同生を示し、JAK-3命名した。これらのJAKファミリーのチロシンキナーゼは胸腺リンパ球ばかりではなく、胸腺上皮細胞にも発現する事に特徴があり、しかも、その発現パターンがメンバーにより少しずつ異なった。JAK-3は胎児期の胸腺で強く発現し、生後になると減弱したが、一方JAK-1は生後になってから発現が増強した。胸腺上皮細胞における発現ではJAK-3は皮質型に強いが、JAK-1は逆に髄質型に強く、異なったパターンを示した。JAK-2の胸腺における発現は他に較べて微弱であった。胸腺の器官発生と過程とJAKファミリーのチロシンキナーゼの発現が密接に関連している事が強く示唆された。
知的画像診断支援と電子医学データベースのための汎用像器モデルの構築に関する研究

本研究では「汎用臓器モデルの構築に関する研究」について,主に以下の2項目について主に研究をすすめ,成果が得られたので報告する.胸部X線CT画像に肺がん検出フィルタを適用し,得られた候補陰影を含む関心領域内の全ての画素値自身を特徴量と部分(固有)空間法を用いて認識する手法を開発・発展させた.従来,関心領域を2次元に限定していたが,CT画像の上下スライスの同位置の矩形領域内の画素値も特徴量として用いることによって,精度向上を図った.胸部X線CT画像のそれぞれの場所における,放射線科医によって指摘された結節(肺がん)の数,計算機認識システムによって過剰検出されたFP (False Positive)の数,および血管最大経,肺野領域比といった画像特徴の3つの物理量の間の空間的な関係を統計的に解析することによって,未知症例における画像特徴からその画像のそれぞれの場所の結節数とFP数を予測し,計算機認識システムの出力とデータ融合することによって,結節とFPの認識精度を向上させるための手法を開発した.実際の被験者データ200症例以上に適用実験し,認識精度の向上に成功した.上記研究について1件の国際会議発表,4件の国内会議発表を行った.本研究では「汎用臓器モデルの構築に関する研究」について,主に以下の2項目について研究をすすめ,成果が得られたので報告する.1)固有画像による画像モデリング手法:候補陰影を含む関心領域内の全ての画素値を特徴量として認識に利用する手法を開発した.この手法は,陰影の「見た目(view)」を学習することができ,さらにCT値特徴量を部分(固有)空間法を用いて認識することによって,陰影の持つ主要な情報のみを抽出することができ,認識にあまり寄与しない特徴やノイズの影響を減少させることができるという特徴をもつ.2)特徴の位置・相互依存性を考慮した臓器特徴マップモデルの構築:医用画像から病巣を検出する医用画像認識の問題において,対象臓器の各部分構造の位置と画像特徴とがどのような関係をもつか,またそれらの特徴がどのような相互関係をもつかは,高精度認識のための有力な手がかりになり得る.すなわち,ある病巣候補陰影の特徴量がその候補陰影の場所に見合ったものなのか,また周辺の正常陰影との関係が妥当かどうかを検証することによって,その真偽を識別することができる.ここでは,特徴量の位置依存性と相互依存性の両方を主成分分析を用いて解析し,どこにどのような特徴量が存在しそうかを記述した特徴マップモデルを構築する手法を開発した.上記研究について,英文論文誌2件,国内会議発表6件,国際会議発表1件の研究発表を行った.本研究では「汎用臓器モデルの構築に関する研究」について,主に以下の2項目について主に研究をすすめ,成果が得られたので報告する.胸部X線CT画像に肺がん検出フィルタを適用し,得られた候補陰影を含む関心領域内の全ての画素値自身を特徴量と部分(固有)空間法を用いて認識する手法を開発・発展させた.従来,関心領域を2次元に限定していたが,CT画像の上下スライスの同位置の矩形領域内の画素値も特徴量として用いることによって,精度向上を図った.胸部X線CT画像のそれぞれの場所における,放射線科医によって指摘された結節(肺がん)の数,計算機認識システムによって過剰検出されたFP (False Positive)の数,および血管最大経,肺野領域比といった画像特徴の3つの物理量の間の空間的な関係を統計的に解析することによって,未知症例における画像特徴からその画像のそれぞれの場所の結節数とFP数を予測し,計算機認識システムの出力とデータ融合することによって,結節とFPの認識精度を向上させるための手法を開発した.実際の被験者データ200症例以上に適用実験し,認識精度の向上に成功した.上記研究について1件の国際会議発表,4件の国内会議発表を行った.
予後予測モデルによる介護予防サービスを提供するためのガイドライン開発研究

本研究では、研究者らが構築した2,000万人分の要介護高齢者の状態に関する経年的な変化を示したデータベースを用いて、新たな要介護高齢者の分類を開発した。この分類は、高齢者の状態像の変化データから、維持・改善・悪化の3群に高齢者を弁別するものであり、これは、従来、介護予防対象者の選定を単に認定時点で「要介護が低い」というだけでスクリーニングがなされていたのに対し、経年的に改善する可能性があるかどうかを焦点においた、真に介護予防施策が有効な高齢者群を選定するという手法を実証したという点において意義がある成果であった。また、この研究成果をもちいたガイドラインを作成した。これによって、介護予防ケアプランの作成業務に忙殺されてきた地域包括支援センター職員に対し、科学的根拠に基づいたサービス提供方法を提示することとなり、介護保険行政においても、重要性の高いものとなると予想される。本研究では、介護保険制度における要介護認定のデータと給付データを用いて2,000万人の要介護高齢者の経年的な変化を分析するためのデータベースを用いて、第1に「要介護高齢者の身体機能および精神、認知機能の経年的な変化」を予測に基づいた高齢者分類のためのモデルを開発し、第2に、この予測モデルの適用を高めるために「要介護認定データを用いた集団同期による高齢者分類方法の開発」を行う。これらの成果をもとに、社会福祉士等の地域福祉のエキスパートが適切な介護予防サービスのマネジメントを提供できるようにするための「介護予防サービス提供のためのガイドライン」の作成を目的としている。今年度は、1)経年的変化を分析するためのデータベースによる高齢者分類の妥当性の検証として介護保険制度実施から5年間の経年的な変化を追うことができる要介護高齢者のデータベースから、1万人程度の要介護高齢者の経年的変化を追うための新たなデータベースを作成した。2)「集団同期モデル」による高齢者分類を用いた分析としては、本研究で想定している経年的変化の予測モデルは、要介護高齢者の基本属性や心身の特性によって異なることが予想される。このため、予測モデルも特徴に応じた層別の分析が必要であり、この理論的なモデルの要介護高齢者データに適用を試みた。なお、この成果については、2008 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA2008)に発表し、国際的に高い評価を得た。また、具体的に、要介護高齢者を予防重視群と介護重視群を分類し、分析結果については、2008年度日本公衆衛生学会において発表し、保健医療福祉分野の専門家に一定の評価を得た。その他に計画している3)高齢者分類別の経年的変化のモデルの開発、4)地域における包括ケアを提供するための適切な介護予防サービスのマネジメントの検討については、21年度の成果を基に、21年度以降研究を進めていく予定である。本研究では、介護保険制度における要介護認定と給付データによって構築された2,000万人分の要介護高齢者の経年的データベースを用いて、第1に「要介護高齢者の身体機能および精神、認知機能の経年的な変化」を予測に基づいた高齢者分類モデルを開発し、第2に、この予測モデルの適用を高めるために「要介護認定データを用いた集団同期による高齢者分類方法の開発」を行う。これらの成果をもとに、適切な介護予防サービスのマネジメントを支援するための「介護予防サービス提供のためのガイドライン」の作成を目的としている。今年度は昨年度までに、研究代表者と宮野連携究者が共同で開発した要介護高齢者の経年的なデータベースを用いて、新たな要介護高齢者の分類を開発した。さらに、本分類によって高齢者の状態像の経年的データから得られた「角度指標」により、維持・改善・悪化の3群に高齢者を弁別できた。これは、これまでの介護予防対象者が単に、その時点で要介護が低いだけで、スクリーニングされる方法に比較すると、経年的に改善する可能性が高い要介護高齢者群を抽出できたという点で優れた手法であり、実践的にも予防効果が高い群に対してサービスを優先的に提供することも可能となる。最終年度である平成22年度は、今年度、開発した高齢者分類の妥当性を検証すると共に分類別の介護や介護予防サービスの提供実態との関連について分析を行う予定である。

また、最終的には、要介護度の高低ではなく、サービスの提供によって状態が改善する群に分類された高齢者に対する適切な介護予防サービスの提供方法のガイドラインを作成することを予定しており、当ガイドラインは、予後の明確でない介護予防ケアプランの作成業務に忙殺され、意欲を失いつつある地域包括支援センター職員に対し、科学的根拠に基づいたサービス提供方法を提示することとなり、介護保険行政において重要性の高いものとなると考えられる。本研究では、介護保険制度における要介護認定と給付データによって構築された2,000万人分の要介護高齢者の経年的データベース用いて、第1に「要介護高齢者の身体機能および精神、認知機能の経年的な変化」を予測に基づいた高齢者分類モデルを開発し、第2に、この予測モデルの適用を高めるために「要介護認定データを用いた集団同期による高齢者分類方法の開発」を行う。これらの成果をもとに、適切な介護予防サービスのマネジメントを提供できるよう支援するための「介護予防サービス提供のためのガイドライン」の作成を目的としている。本研究において、研究代表者らが開発した要介護高齢者の経年的なデータベースを用いて、新たな要介護高齢者の分類を開発した。さらに、この分類を用いて、高齢者の状態像の変化より、維持・改善・悪化の3群に高齢者を弁別することができた。これはこれまでの介護予防対象者が現時点で要介護が低いという要件によってスクリーニングがなされていたのに対し、経年的に改善する可能性がある真に介護予防が有効な高齢者群が存在していたことをデータ分析によって実証したという点において、大変意義のあるものと考えられた。また、開発した高齢者分類の妥当性を検証するとともに、高齢者分類別の介護や介護予防サービスの提供実態との関連性について分析を行った。また、最終的にこれまでの要介護度の高低ではなく、サービスの提供によって状態が改善する群に分類された高齢者に対する適切な介護予防サービスの提供方法についてガイドラインを作成した。当該ガイドラインは、現在介護予防ケアプランの作成業務に忙殺されている地域包括支援センター職員に対し、科学的根拠に基づいたサービス提供方法を提示することとなり、介護保険行政においても、重要性の高いものとなると考えられた。
モバイルアドホック網におけるピア・ツー・ピア情報共有技術に関する研究

本研究では,ネットワーク分断予測をおこなうファイル複製配置方式の基礎検討とシミュレーション評価実験をおこなった。平成16年度に検討したハイブリッド型検索メカニズムを想定して,まず,これに適した最適ファイル複製数分布に関する基礎検討をおこなった.経路制御には,IETF MANET WGで議論されているOLSRを想定し,OLSRのトポロジ情報から,各ノードへの接続度を算出し,ネットワーク分断を予測する手法を検討した.シミュレーションにはQualNet3.8を用いた.その結果,OLSRでは,経路が安定せず,接続度が絶えず変化することように観測されることが明らかになった.そこでまず,経路を安定させるための方法について検討した.シミュレーションデータを分析した結果,経路が不安定になる要因は,グレイゾーン問題に起因していることがわかった.そこで次に,OLSRの性能改善を図ることを試みた.不安点リンクの除去とリンク間干渉をメトリックにとりいれることで,経路情報が安定し,スループットが約10パーセント改善されることを明らかにした.また,ネットワークの分断は,接続度が小さいところから必ず発生するのではないため,他の箇所で切断が発生していても,そこでの接続度が最小接続度を下回るまでは,その状況を発見できず,ネットワーク切断を早期に予測することが難しいことが明らかになった.この問題に対しては,最小カットセットとなるリンクの容量を増大させることで,他のリンクを最小カットセットに含ませることが可能であり,これによってリンク接続度の変化を検出する方法が有効と考えられる.本研究の目的は,モバイルアドホック網に適したピア・ツー・ピア技術を開発することにある.そこで本年度は,動的ハイブリッド方式の提案と評価に取り組んだ.動的ハイブリッド方式では,ピア・ツー・ピア情報検索メカニズムの一種であるハイブリット方式をモバイルアドホック環境に適用することで,検索に関わるオーバヘッドの削減をねらっている.評価に関しては,検索のオーバヘッドの見積もりをおこなった.具体的には,ノード数,ファイル生成レート,検索要求レート,検索ヒットレートが検索オーバヘッドに及ぼす影響を定式化することで,最適インデックスサーバ数を導出した.キャッシュ方式には,内容一致方式(Consistent Caching),ローカルキャッシュ方式(Local Caching)を,また検索要求方式には,経歴検索方式(History Query),最新検索方式(Latest Query)を仮定した.この結果から,キャッシュ方式が内容一致方式の場合,最適なインデックスサーバ数はノード数に比例し,ローカルキャッシュ方式では,ノード数の2/3乗に比例することが明らかになった.また,インデックスサーバが最適数配置されている環境では,パラメータρ(=インデックス生成レート/検索要求レート)が小さい場合,キャッシュ方式として内容一致方式がローカルキャッシュ方式より検索オーバヘッドを小さくでき,また逆に大きい場合,キャッシュ方式としてローカルキャッシュ方式が内容一致方式より検索オーバヘッドを小さくできることが明らかになった.本研究では,ネットワーク分断予測をおこなうファイル複製配置方式の基礎検討とシミュレーション評価実験をおこなった。平成16年度に検討したハイブリッド型検索メカニズムを想定して,まず,これに適した最適ファイル複製数分布に関する基礎検討をおこなった.経路制御には,IETF MANET WGで議論されているOLSRを想定し,OLSRのトポロジ情報から,各ノードへの接続度を算出し,ネットワーク分断を予測する手法を検討した.シミュレーションにはQualNet3.8を用いた.その結果,OLSRでは,経路が安定せず,接続度が絶えず変化することように観測されることが明らかになった.そこでまず,経路を安定させるための方法について検討した.シミュレーションデータを分析した結果,経路が不安定になる要因は,グレイゾーン問題に起因していることがわかった.そこで次に,OLSRの性能改善を図ることを試みた.不安点リンクの除去とリンク間干渉をメトリックにとりいれることで,経路情報が安定し,スループットが約10パーセント改善されることを明らかにした.また,ネットワークの分断は,接続度が小さいところから必ず発生するのではないため,他の箇所で切断が発生していても,そこでの接続度が最小接続度を下回るまでは,その状況を発見できず,ネットワーク切断を早期に予測することが難しいことが明らかになった.この問題に対しては,最小カットセットとなるリンクの容量を増大させることで,他のリンクを最小カットセットに含ませることが可能であり,これによってリンク接続度の変化を検出する方法が有効と考えられる.
認知障害を伴う筋萎縮性側索硬化症者に対する在宅難病ケアの開発

高齢化および長期療養化の影響により、認知機能障害を有する筋萎縮性側索硬化症(ALS)療養者が増加している現状がある。本研究は、A県内看護職者172名(病院勤務者、訪問看護師、保健所保健師等)を対象にして、認知機能障害を有するALSについての知識や支援経験を明らかにするため、無記名式質問票調査を実施した。あわせて、がんやその他の疾患をかかえて生きるALS療養者への支援経験についても調査を実施した。121名より回収され、有効回答117名であった。内訳は、病院勤務62名(53%)、訪問看護ステーション41名(35%)、保健師14名(12%)であった。ALS療養者が認知機能障害を有することがあるについては、「知っていた」71名(60.7%)、「知らなかった」46名(39.3%)であった。認知機能障害を併せもつALSの支援経験があるものは約4割であった。認知機能障害を併せもつALSの支援経験を質的分析した結果、以下の4つのカテゴリが抽出された。看護職者は【病状理解に関する支援の難しさ】、【ALSと認知機能障害が合わさることで高まる意思疎通困難】、【認知機能障害が合わさることで高まるケア困難】の困難を経験した一方で、【認知機能障害は対処可能であり、患者が疾病受容の辛さから解放されるので救われる思い】といったやりやすさをもいだいていたことが明らかとなった。ALS単独の場合であっても、支援は難しい。ALSと認知障害を併せもつことで、患者の理解度が低下しコミュニケーション困難がより支援を複雑していると考えられた。質問票調査は集計が終わり、現在、質的分析中である。学会発表を行うための準備を行う。看護師の支援経験をより深く明らかにするための面接調査を2組(家族介護者と担当訪問看護師)を実施できた。引き続き、対象者リクルートしていき、実施する。また認知障害を有するALSに関する研修会を行う予定であり、研修会ニーズを調査したところである。訪問看護からは比較的多くの希望があったが、病院勤務者はそれほど高くなかった。そのため、研修会実施を含めて、対象者や研修内容や開催日などについて、研究者内で検討していく。現場においては、ALS単独への支援に困惑していることが多く、これに認知機能障害が加わった場合の支援の違いについては区分できないようである。そのため、ここ最近における海外の文献検討を入念に行い、ヒントを得るようにする。対象者の確保については、学会等でであった経験豊富な看護師に相談をしてみる。また、認知機能障害を有するALSに関する研修会を行う予定でいたが、研修会ニーズを調査したところ、希望があまり多くなく、また病院勤務、訪問看護等で意見が分かれた。そのため、研修会実施を含めて、内容や時間、対象者について研究者内で検討している。次年度に、県央で実施する予定でいる。

また、認知機能障害を有するALSに関する研修会を行う予定でいたが、研修会ニーズを調査したところ、希望があまり多くなく、また病院勤務、訪問看護等で意見が分かれた。そのため、研修会実施を含めて、内容や時間、対象者について研究者内で検討している。次年度に、県央で実施する予定でいる。論文作成にあたり、英文校閲費を計上していたが、質的分析に難航し、論文化が間に合わず、英文校閲費は次年度に使用する。また、研修会開催も予定していたが、ニーズ調査は実施したが、集計に手間取ったため、開催が実施できていない。
国際条約の内面化プロセスの理論化と実証分析

国際関係論の中の「合理的選択論」のアプローチは、遵守の要因を、国家の「長期的利益」や「評判」で説明しており、その説明が妥当である分野もあるが、法の内面化作用に関心のある国際法学者が国際条約の遵守を分析する文脈においては、国内アクターがどのような相互作用によって遵守のための国内政治プロセスを形成していったかを検証することを可能にする、「国内政治理論」や「コンストラクティヴィズム」に基づいた分析方法の方がよりなじみやすいと考えられる。アクターが、国際法を使って国内制度を変更する「機会」をどのように使い、「説得」を行っていったのかを追跡するケースの積み重ねが必要である。本年度は、国際法の遵守論の総合的なサーベイを行い、国際法学と国際関係論それぞれの分野における学説を分析し、近年の理論動向をまとめることを目的とした。その際にイタリアのEuropean University InstituteにおけるEU法研究者と、アメリカのHarvard Law Schoolの国際法学者と意見交換を行った。遵守論の最新の動向について、また具体的なケーススタディの在り方等について議論をおこなった。理論的な分析としては以下の2点を中心に行った。1点目として、ハードローだけではなくソフトローの遵守という観点から、ハードローとソフトローの概念を分析、ソフトローの遵守の要因がどのようなものか、それがハードローと異なるものかどうかについて検討した。この関連で論文を公表し、研究会での報告を行った(経済産業研究所「国際公共政策における非拘束的な規律の履行確保システムの検討」に関する研究会)。2点目として、国際法の国内での「内面化」を促進する要因としての、法の「正当性」について考察した。WTO法の「正当性」が議論される場として、紛争解決手続以外の機関内のフォーラムに注目し、関連の論文を公表した。理論的サーベイのまとめとしては、学際的なアプローチを用いた遵守研究の著作3冊(米国の研究者によるもの)について書評論文を執筆中であり、来年度に投稿の予定である。本年度は昨年度からの継続で、理論的な分析としてハードローとソフトローの遵守要因についてのまとめを行った。まず、7月にロンドン大学の研究者と意見交換を行い、EU(欧州連合)におけるソフトガバナンスと遵守について情報収集を行った。次にそれを、10月の日本国際政治学会において「ソフトロー研究の現在-ソフトローの選択、影響の仕方、実効性の観点から-」というタイトルでペーパーを作成、学会報告を行った。また同じ内容で、「ソフトロー研究の展開-国際関係論とガバナンス論からの示唆」という報告題で12月に京都大学国際法研究会で報告した。実証研究については、理論研究の論文作成に予定より時間がかかったため十分な時間がとれなかったが、タイ・ベトナムなど東南アジアにおける食品制度とWTO協定の関係を中心に調査を行った。現時点においてはWTOのSPS協定に関係する現地の制度の調査を完了したところである。将来的には、国内の制度がWTOのSPS協定の影響をどのように受けて変化してきたのかを追跡できることが望ましいと考えている。
静岡市・有度丘陵根古屋層中の有孔虫化石と原生有孔虫の比較

○研究目的高校生の理科課題研究の題材として適切な静岡市・有度丘陵根古屋層中の有孔虫化石について、課題研究指導に役だつ資料を作成する。駿河湾の泥も入手できたので、駿河湾の泥中の有孔虫についても同様に調べ、根古屋層と構成種の違いについて分析する。○研究方法静岡市有度丘陵根古屋層の地層調査を行い、地層から泥を採取する。採取した泥から有孔虫化石を取り出す。また、海洋研究開発機構から駿河湾の泥の提供を受け、根古屋層から有孔虫化石を取り出したのと同じ方法で、有孔虫を取り出す。取り出した根古屋層の有孔虫化石及び駿河湾海底の有孔虫を分類し、写真を撮影する。種類の鑑定のために有孔虫についての文献資料がある東北大学を訪問する。以上の方法で、根古屋層の有孔虫化石のカタログを作成する。また、根古屋層の有孔虫化石と駿河湾の有孔虫の比較を行い特徴を明らかにする。研究の過程で得られた知見は勤務する高校の生徒の課題研究の指導に生かし、その研究結果はコンクールに応募したり、一般市民向けの展示会を開催するなどして積極的に公開する。○研究成果静岡市有度丘陵根古屋の有孔虫化石を取り出し、また、海洋研究開発機構から提供された駿河湾の泥から、有孔虫を取り出した。有孔虫化石及び有孔虫を分類し、写真を撮影し、有孔虫カタログを作成した。その資料を用いて、勤務する高校の生徒の課題研究の指導に生かし、その研究結果はコンクールに応募したところ、山崎賞(山崎自然科学教育振興会主催)に入賞させることができた。また、静岡市内で一般市民向けの展示会を開催して積極的に情報を公開することができた生徒の研究成果は、生徒理科研究発表論文集に掲載され、静岡県内の公立高校に配布される。
虚血心筋におけるPAFなどの脂質の変動メカニズム

心臓虚血に伴って、遊離脂肪酸・リゾリン脂質が出現することが報告されているが、脂質代謝異常のメカニズムには不明な点が多い。本研究では、虚血心筋におけるリン脂質代謝の酵素学的解明を目的として研究を行っている。(1)ラット正常心筋および、冠動脈結紮により得た虚血心筋のホモジネートの中のリン脂質組成を分析した。その結果、正常心筋に比べ、虚血心筋では、リン脂質含量が減少しており、特にホスファチジルエタノールアミン(PE)の存在比が激減していることがわかった。(2)ラット正常心筋および、冠動脈結紮により得た虚血心筋のホモジネートを酵素源にし、脂肪酸を放射標識したホスファチジルコリン(PC)、PE、ホスファチジルセリン(PS)を基質として酵素活性を測定した。その結果、I.正常心筋に、Ca依存性のホスホリパーゼA_1およびA_2活性が見られた。比活性A_1活性がA_2活性の約4倍高く、基質特異性は、PS>PE>PCの順であった。II.PSに対するA_1およびA_2活性に正常心筋と虚血心筋で差異は認められなかったが、PEに対するA_1活性が虚血心筋では減少している。III.正常心筋中にはPSとPEからジグリセリドとモノグリセリドを生成させる活性が見いだされた。これはホスホリパーゼAタイプの反応と、リゾホスホリパーゼCタイプの活性によるものであることがわかった。IV.PEおよびPSの2位アシル基を利用した二種の未知中性脂質の生成活性を見いだした。この中性脂質(Xa、Xb)はTLC上、モノグリセリドとジグリセリドの中間に位置した。これらの生成量が、正常心筋と比べ、虚血心筋中では大きく変動していた。現在、以上に見いだした脂質組成の変化と酵素活性の変動を、心筋障害と関連付けるべく、研究を続けている。