hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原子分解能・走査型化学プローブのための能動的非線形バネをもつアクチュエータ

走査型化学顕微鏡は、プローブで単一の原子や分子を拾い、その原子を質量分析器に飛ばして化学分析し原子を同定するための顕微鏡である。このプローブでは、表面をみてターゲット分子を拾い、分析器に分子をとばすために、プローブを大きく変位させるアクチュエータの技術が必須である。ダイナミックモードAFMとの併用により、原子分解能で表面像を観察し、化学分析を可能にする。しかし、プローブを大きく動かすアクチュエータは、剛性が小さく、原子間力顕微鏡との併用が困難である。小型のアクチュエータで発生できる力は弱く、プローブのバネ定数を極めて小さくしないと、駆動できないのが問題である。アクチュエータのバネ定数が小さいと、プローブが原子間力で表面に張り付き、動作が不安定になると共に、十分な分解能が得られない。これらの問題を解決するため、アクチュエータの剛性を能動的に変化するアクチュエータを開発した。原子分解能をもつ走査型化学顕微鏡を実現するには、走査型プローブへの以下のマイクロ・ナノ駆動機構の集積化が不可欠である。(1)ダイナミックモードで原子像を得るための、20N/m以上のバネをもつ駆動機構。(2)原子を化学分析する際に大きく動作させるための、30μm以上の大変位駆動機構。そこで本研究では、非線型バネを有した圧電アクチュエータを開発し、走査型化学顕微鏡に集積化した。この大変位機構は、化学分析のためにプローブ探針を電界放出用電極近傍に持ってくるために非常に重要な役割を果す。また、表面像を観察する際には、バネを硬くし、ダイナミックに振動させて、その共振周波数の変化あるいは振幅の変化を利用してイメージングできる。このアクチュエータ構造で、50μmの大きな変位を達成した。また、先端に圧電の振動センサを集積化し、原子間力顕微鏡に応用できることを示した。これらの問題を解決するため、アクチュエータの剛性を能動的に変化するアクチュエータを開発する。(1)ダイナミックモード(タッピンク、あるいは非接触動作モード)で原子像を得るための、20N/m以上のバネをもつ駆動機構。しかしながら、MEMS技術を用いて作製した従来のマイクロアクチュエータでは、以上の要求を満足することは困難である。マイクロアクチュエータで発生できる力は弱く、例えば20N/mのバネでは、せいぜい数μmの変位を得るのが限界である。そこで本研究では、非線型バネを利用する。本年度はバネを柔らかくし、大きく駆動するための大変位を得る機構を作製した。また、表面像を観察する際には、バネを硬くし、ダイナミックに振動させて、その共振周波数の変化あるいは振幅の変化を利用してイメージングする。バネが柔らかすぎると、表面との引力によりプローブ動作が不安定になるため、硬いバネのプローブが必須となる。

この大変位機構は、化学分析のためにプローブ探針を電界放出用電極近傍に持ってくるために非常に重要な役割を果す。また、表面像を観察する際には、バネを硬くし、ダイナミックに振動させて、その共振周波数の変化あるいは振幅の変化を利用してイメージングできる。このアクチュエータ構造で、50μmの大きな変位を達成した。また、先端に圧電の振動センサを集積化し、原子間力顕微鏡に応用できることを示した。
細菌感染に伴う特異的免疫抑制を排除する試み

種々の細菌の感染に伴い遊離される細菌の脂質によって、宿主の免疫反応が影響を受ける。癩腫型癩患者には、免疫学的抵抗性の著しい減弱がみられるが、癩患者の血清中には、癩菌の主な脂質であり、癩菌に特異な糖脂質であるphenolic glycolipid-1(PGL-1)が検出されることが報告されている。アルマジロの癩結節からPGL-1を抽出し、薄層クロマトにより純化精製し、NMRを用いてPGL-1であることを確認した。PGL-1をミセルの状態でマウスの静脈内に投与した場合、或いは、PGL-1のミセルを正常脾細胞培養に添加した場合、脾細胞のCon A増殖反応、及び、アロ・キラーT細胞の誘導は、著しく抑制された。また、培養におけるT細胞の機能の抑性は、正常マウスの腹腔内マクロファージの添加により完全に回復するが、PGL-1投与マウスの腹腔マクロファージでは、正常マクロファージの5倍加えても完全には回復せず、PGL-1による免疫抑制は、マクロファージの傷害に起因していることが明らかになった。癩菌に近縁のGordona属細菌由来の、ミコール酸含有糖脂質GaGMを用いて、同様のことを行った。ミセルの状態では、ほゞ同様の結果を得たが、リポゾームに封入して投与すると脾腫を誘発し、in vivoに於いてもin-vitroに於いても、著しい免疫増強効果が得られることが明らかになった。即ち、腫瘍特異的キラーT細胞の誘導、アロ反応性キラーT細胞の誘導、NK活性の増強、ADCC活性の増強等が明らかになった。更に、GaGMリポゾームの静脈内投与により、脾内のILー2産生細胞数の増加(脾臓当たり約6倍)がみられ、免疫増強効果を説明するものと考えられる。この様に、糖脂質は、投与される状態によって、著しく効果を変えることも明らかになった。細菌感染に伴い遊離される(細菌由来の)脂質が,宿主の免疫反応に影響を与える.癩腫型癩患者には,著しい免疫学的抵抗性の低下が見られるが,この免疫能力の低下の原因を探究するべく以下の研究を遂行中である.癩腫型癩患者の血液中には,癩菌由来のmajorな糖脂質である特異なphenolic gbycolipid-1(PGL-1)が検出されることが報告されているが,著者らは精製したPGL-1ををマウスに投与して,実験的にマウスに癩腫型癩患者様の免疫抑制状態を誘導した. PGL-1は,癩菌を接種したアルマジロの肝臓の感染組織より抽出し,クロマトにより純化精製した.その標品は, NMRによる分析からPGL-1であることが確認された.正常マウスの脾細胞の培養時に,同標品PGL-1を添加することにより, PGL-1の量に依存してその免疫反応の抑制がみられた.また, PGL-1を静脈内に投与されたマウスの脾細胞は,投与されたPGL-1の量に依存して,免疫反応が抑制された.即ち,アロ・キラーT細胞の誘導能及びレクチンによるT細胞増殖反応は,著名に抑制された.抑制状態の脾細胞に,正常マウスの腹腔内マクロファージを添加することにより,抑制状態が排除されたことから,障害をうけているのは,主に,マクロファージであることが明白となった.

更に,抑制状態の脾細胞の免疫反応は,マクロファージ系の株の一つであるP388D1の活性化培養上清の添加によって,一部回復した.しかし,これは障害をうけているマクロファージが機能を回復したのではなく,障害マクロファージのヘルパー能が,上清内因子により代行された結果にすぎないと考えられた.従って,マクロファージの機能の変化について,ヘルパー能やT細胞増殖補助能のような間接的な機能の測定によらず,直接的に測定する必要があり,貧食能,マクロファージ細胞内リソゾーム酵素の測定や,マクロファージの活性化に伴い細胞膜上に発現するマーカー蛋白の変動から追求中である.種々の細菌の感染に伴い遊離される細菌の脂質によって、宿主の免疫反応が影響を受ける。癩腫型癩患者には免疫学的低抗性の著しい減弱がみられるが、癩患者の血清中には癩菌の主な脂質であり、癩菌に特異な糖脂質であるphenolic glycolipid-1(PGLー1)が検出されることが報告されている。アルマジロの癩結節からPGLー1を抽出し、薄層クロマトにより純化精製し、NMRを用いてPGLー1であることを確認した。PGLー1をミセルの状態でマウスの静脈内に投与した場合、或いは、PGLー1のミセルを正常脾細胞培養に添加した場合、脾細胞のCon A増殖反応及びアロ・キラーT細胞の誘導は著しく抑制された。また、培養におけるT細胞の機能の抑制は、正常マウスの腹腔内マクロファージの添加により完全に回複するが、PGLー1投与マウスの腹腔マクロファージでは、正常マクロファージの5倍加えても完全には回複せず、PGLー1による免疫抑制は、マクロファージの傷害に起因していることが明らかになった。癩菌に近縁のGordona属細菌由来のミコール酸含有糖脂質GaGMを用いて、同様のことを行った。ミセルの状態では、ほぼ同様の結果を得たが、リポゾームに封入して投与すると、脾腫を誘発し、in vivoに於いてもin vitroに於いても、著しい免疫増強効果が得られることが明らかになった。即ち、腫瘍特異的キラーT細胞の誘導、アロ反応性キラーT細胞の誘導、NK活性の増強、ADCC活性の増強等が明らかになった。更に、GaGMリポゾームの静脈内投与により脾内のILー2産生細胞数の増加(脾臓当たり約6倍)がみられ、免疫増強効果を説明するものと考えられる。この様に、糖脂質は、投与される状態によって著しく効果を変えることも明らかになった。
卵巣癌の組織型を決定する遺伝子変異の解明と早期卵巣癌発見への応用

近年、わが国における卵巣癌の発生数は増加しており、その予防やスクリーニングの重要性が認識されてきた。しかし、多彩な組織型を有することが特徴の卵巣癌において、組織型ごとの予防やスクリーニングを念頭に置いた分子レベルの研究は未だ不十分である。本研究では、卵巣癌のうち類内膜癌と明細胞癌という組織型に焦点を当て、両癌との合併頻度が高く前癌状態の性格を有すると考えられている卵巣子宮内膜症(以下、内膜症)に着目した。内膜症と卵巣癌の合併例と、内膜症から卵巣癌への移行が組織学的に確認された移行例の28例を対象とした。これらは、内膜症から両組織型の卵巣癌が発生したと考えられ、内膜症が腫瘍性格を有する可能性の高い症例である。まず、癌抑制遺伝子産物p53、内膜症の発症に関与する解毒酵素GST-π、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体について、内膜症と卵巣癌の部位に関する免疫組織学的検討を行った。次に、卵巣癌発症に関与していることが明らかにされている遺伝子不安定性について、内膜症と卵巣癌のDNAを用いマイクロサテライト不安定性の解析を行った。現在までのところ、内膜症から両組織型の卵巣癌が発生することを証明し得る免疫組織学的所見や遺伝子不安定性は見い出されていない。今後は、分子レベルでの検討項目を追加し、内膜症から両組織型の卵巣癌が発生するメカニズムの解明を目指したい。免疫組織学的あるいは分子生物学的変化が認められた場合は、その変化を卵巣癌を合併していない内膜症患者においても検討し、卵巣癌の予防やスクリーニングに応用できるよう研究を展開していきたい。卵巣癌は多彩な組織型を有することを特徴とするが、組織型ごとの発生過程を分子レベルで検討した報告は少ない。本研究は、卵巣癌のうち類内膜癌と明細胞癌という組織型の癌に焦点を当て、合併することが多いことから前癌状態と考えられている卵巣の子宮内膜症(卵巣チョコレート嚢胞、以下内膜症)から両組織型の癌が発生するメカニズムを解明し、さらにその結果を卵巣癌のスクリーニングに応用することを目的としている。今年度は、類内膜癌と明細胞癌において内膜症が組織学的に確認された合併例と、内膜症から両組織型の癌への移行が組織学的に確認された移行例を対象とした。これら28例について、癌抑制遺伝子産物のp53、内膜症の発症に関与する解毒酵素のGST-π、さらにエストロゲン、プロゲステロン受容体を最初のマーカー候補とし、内膜症と癌の部位に関する免疫組織学的検討を行った。現在までのところ、内膜症から両組織型の癌が発生する段階で特異的に変化するマーカーは得られておらず、さらにマーカーの数を増やして検討中である。近年、卵巣癌(特に類内膜癌)の発症への遺伝子不安定性の関与が明らかになったことから、内膜症と癌のDNAを用いた遺伝子不安定性の解析を次年度に予定している。今後は、内膜症から両組織型の癌が発生する段階での特異的な遺伝子変異および免疫組織学的マーカーを早急に見い出し、この変化を内膜症で管理されている癌以外の患者に対象を拡げて確認する予定である。これらの患者に上記の特異的な変化が認められれば、両組織型の卵巣癌発生の高リスク群が存在することになり、卵巣癌のスクリーニングという臨床上きわめて重要な課題を解決する糸口になりうると考えられる。
石西礁湖のサンゴメタ群集のコネクティビティ構造の解明

石西礁湖周辺で行なわれているモニタリングサイト1000事業のデータを収集し、196観測地点での2000年2013年のサンゴ被度年変化をクラスター解析したところ、2007年の大規模サンゴ白化以降被度が回復していない地点は全体の約31%を占めており、オニヒトデ大発生とミドリイシ科加入量の減少が要因の一つであると考えられた。次に各撹乱要因がサンゴ被度に与える影響を一般化加法モデルにより相対的に評価した結果、オニヒトデは個体数によらず、白化率は約40%以上のときに負の影響を与えていた。また、幼生分散パターンとモニタリングデータの解析から西表島北側周辺がソース個体群として重要であることが示唆された。石西礁湖および周辺海域のサンゴ群集の時空間動態を明らかにするために、これまで実施されてきたモニタリング事業を整理したところ、環境省モニタリングサイト1000(2013年度現在202地点)および環境省自然再生事業(2013年度現在32地点)があることが分かった。2つの事業の報告書とデータベースを確認し、サンゴ群集の構造(サンゴ被度やサンゴ生育型、新規加入量など)や撹乱要因(サンゴ白化率、オニヒトデ出現個体数、病気の有無、台風被害など)を電子データ化した。これまで散発的にまとめられてきた結果をデータベース化できたことは大きな成果である。しかし、2つの事業は調査方法が異なるため別途解析する必要があると判断し、今年度はモニタリングサイト1000データに関してサンゴ群集がいつ、どこで、どのように変化してきたか、また観測された様々な撹乱要因がサンゴ群集にどのような影響を与えたかを概略的に捉えることを目的とした。各地点でのサンゴ被度の年変化は、クラスター解析により高い平均被度、2007年に急激に減少しその後低い被度、常に低い被度、という3つのグループに分類することができた。また、グループ化に影響する要因はサンゴ白化とオニヒトデという2つの撹乱要因の強度とミドリイシ類の新規加入数である事が分かった。次に、各地点でのサンゴ被度の1年間の変化量を一般化加法モデルとAICによるモデル選択により検討したところ、年トレンドは観測地域に基づいてグループ化することができ、各地域において被度の減少をもたらす撹乱要因の影響を相対評価することができた(第17回日本サンゴ礁学会発表)。また、オニヒトデ出現個体数とサンゴ白化率をそれぞれ一般化加法モデルで解析し、年トレンドが共通する地点をグループ化し、物理的環境条件との関連性を明らかにした。石西礁湖および周辺海域で実施されてきた環境省モニタリングサイト1000では、2013年度現在計202地点でサンゴサンゴ群集の構造(サンゴ被度やサンゴ生育型、新規加入量など)や撹乱要因(サンゴ白化率、オニヒトデ出現個体数、病気の有無、台風被害など)が調べられている。広域でのサンゴ群集動態を明らかにするために、本研究課題では1998年2013年のデータを解析の対象とした。昨年度行ったサンゴ被度の年変化のクラスター解析により、石西礁湖および周辺海域のサンゴ被度は(1)高被度グループ、(2) 2007年減少グループ、(3)低被度グループの3つに分けられることが分かった。今年度はその結果をより詳細に解析し、類別された各グループのサンゴ被度の平均的なふるまいと、ミドリイシの新規加入数、オニヒトデ個体数、サンゴ白化率、および2003年にのみ観測された透視度との関係性を検討した。2007年のサンゴ白化以降サンゴ平均被度が回復していないグループ2では、サンゴの回復力が失われていると考えられる。その地点は石西礁湖の中南部、東部、および石垣島北部に多く位置しており、全観測地点の約40%を占めた。サンゴ平均被度が回復しない要因は、2008年から2011年に中程度のオニヒトデ大発生があったためと考えられる。また、同時期に成長が早く被度の増加をもたらすミドリイシの新規加入数が少なかったことも、要因の一つだと思われる。一方で、高被度グループ1でも2011年にオニヒトデが大発生して被度が減少した地点があったが、これらの地点ではミドリイシの新規加入数が多いため速やかにサンゴ平均被度が回復すると期待できる。また、低被度グループ3の地点では透視度が低い傾向があり、ミドリイシの新規加入が妨げられる、もしくは成長が進まない環境下にあることが示唆された。以上の結果をまとめて国際学術誌に投稿した。

石西礁湖とその周辺海域で行われてきた2つのモニタリング事業の結果はこれまで散発的にまとめられており、本研究でデータベース化できたことは非常に大きな成果である。しかし、異なる調査方法で得られたデータを統一する方法が見出せず、別途に解析する方針を取らざるを得なかったことは今後の課題となった。今年度集中的に解析を行ったモニタリングサイト1000事業は、2013年現在202観測地点と膨大なデータ量であるため、各地点のサンゴ群集の動向を個別に把握することは難しい。サンゴの生息状況を表すサンゴ被度に着目した解析結果から、サンゴ被度の動態や撹乱要因の影響は観測地域ごとにグループ化できることが分かった。しかし同一グループの中でも、モデルの予測から大きく外れた被度変化を示す地点もある。今後は、このような地点の特徴を個別に解析する必要があると考えている。また、親サンゴの被度が高い、すなわち幼生供給能力の高い海域が選定することができたが、稚サンゴの加入成功率に関する解析はできなかった。サンゴ群集の時空間動態に関しては平均的なふるまいを明らかにすることができたが、物理的撹乱要因として想定していた水温や波高、塩分濃度、陸源物質の濃度などの項目については、データの収集は部分的にとどまった。27年度が最終年度であるため、記入しない。生態学石西礁湖および周辺海域のサンゴ群集時空間動態に関して、今年度に遂行できなかった内容を進める。幼生加入に関するデータを解析し、稚サンゴの加入成功率加入成功率が高い海域の選定を行うとともに、幼生供給能力の高い海域とのギャップを明らかにする。物理環境データの収集と整理を行い、サンゴ群集動態との関連性を検討する。また、海水流動モデルを用いて、浮遊幼生に見立てた仮想粒子放出シミュレーションを行う。得られた幼生分散行列をネットワーク理論にもとづき解析し、コネクティビティ構造を明らかにする。さらに、局所生息地のサンゴ群集動態と生息地間の幼生分散ネットワークを再現したメタ群集モデルを作成し、各生息地がメタ群集全体の動態に与える影響を評価するとともに、メタ群集の維持に重要な海域を特定する。
エンドトキシンショックモデルにおけるケタミン持続静注効果

最近我々は,チオグリコレート誘発マウス腹腔マクロファージを用いた研究で,静脈麻酔薬の一つであるケタミンが,Lipopolysaccaride(LPS)刺激後の腫瘍壊死性因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)の産生を容量依存性に抑制することを報告した(Takenaka I,et.al.Anesthesiology80:402,1994).そこで今回は,敗血症性ショックにおけるケタミンの有用性の有無を検討し,手術を要する敗血症患者の麻酔のみならず敗血症性ショック患者の治療の新たな展開を模索するために,マクロファージブロッカーとされているカラギ-ナンをラット腹腔内に前処理した後に微量LPS(0.5mg/kg)を静注する敗血症モデルを用いて検討を行った.ケタミンはLPS投与前30分に100mg/kg筋注後,10mg/kg/hの割合で6時間,持続投与した.LPS投与後の血清TNF値をはじめ,血圧,心拍数,血液ガス,血中肝逸脱酵素,血糖,血球数の変動を,ケタミン投与群(ケタミン群)と非投与群(コントロール群)で比較検討した.その結果,コントロール群では,LPS投与後2時間持続する血圧低下,2時間後をピークとする血清TNF活性の著明な亢進,白血球,血小板減少,さらにLPS投与6時間後には著明な代謝性アシドーシス,低血糖,血清肝逸脱酵素(OCT,m-GOT)の著明な上昇を認め,また6時間以内の致死率は50%であったことから,敗血症の種々の臨床徴候を模倣しており,このカラギ-ナンモデルが敗血症性ショックの機序を解明する上で有用であることが示された.さらに,ケタミン群では,TNF活性を有意に低下させたのみならず,血圧低下を完全に抑制し,さらにその後の代謝性アシドーシスや低血糖,肝細胞障害を有意に改善させ,早期の致死率を完全に抑えた.おそらく敗血症性ショックの重要な因子とされているTNF活性をケタミンによって抑えたことが,その後の一連の病態生理を改善させたものと推測された.これは敗血症性ショック患者への,今後の新しい治療の試みの一つとして考慮され得る有意義な結果であったと考えられる.最近我々は,チオグリコレート誘発マウス腹腔マクロファージを用いた研究で,静脈麻酔薬の一つであるケタミンが,Lipopolysaccaride(LPS)刺激後の腫瘍壊死性因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)の産生を容量依存性に抑制することを報告した(Takenaka I,et.al.Anesthesiology80:402,1994).そこで今回は,敗血症性ショックにおけるケタミンの有用性の有無を検討し,手術を要する敗血症患者の麻酔のみならず敗血症性ショック患者の治療の新たな展開を模索するために,マクロファージブロッカーとされているカラギ-ナンをラット腹腔内に前処理した後に微量LPS(0.5mg/kg)を静注する敗血症モデルを用いて検討を行った.ケタミンはLPS投与前30分に100mg/kg筋注後,10mg/kg/hの割合で6時間,持続投与した.LPS投与後の血清TNF値をはじめ,血圧,心拍数,血液ガス,血中肝逸脱酵素,血糖,血球数の変動を,ケタミン投与群(ケタミン群)と非投与群(コントロール群)で比較検討した.その結果,コントロール群では,LPS投与後2時間持続する血圧低下,2時間後をピークとする血清TNF活性の著明な亢進,白血球,血小板減少,さらにLPS投与6時間後には著明な代謝性アシドーシス,低血糖,血清肝逸脱酵素(OCT,m-GOT)の著明な上昇を認め,また6時間以内の致死率は50%であったことから,敗血症の種々の臨床徴候を模倣しており,このカラギ-ナンモデルが敗血症性ショックの機序を解明する上で有用であることが示された.さらに,ケタミン群では,TNF活性を有意に低下させたのみならず,血圧低下を完全に抑制し,さらにその後の代謝性アシドーシスや低血糖,肝細胞障害を有意に改善させ,早期の致死率を完全に抑えた.おそらく敗血症性ショックの重要な因子とされているTNF活性をケタミンによって抑えたことが,その後の一連の病態生理を改善させたものと推測された.これは敗血症性ショック患者への,今後の新しい治療の試みの一つとして考慮され得る有意義な結果であったと考えられる.
幕末開港期の欧米毛皮会社資料の調査:エコシステムと海獣毛皮猟

カナダ(Royal Ontario Museum、トロント大学図書館、Toronto Public Library、Library & Archives Canada、Fur Institute of Canada、カナダ文明博物館、McCord Museum of Canadian History、Hudson's Bay Company Archives(Manitoba Museum)、Environmental Library、バンクーバー市民文書館、バンクーバー博物館)及び日本(外務省外交資料館、国立国会図書館、横浜開港資料館、函館市立図書館、高田屋嘉平衛資料館、東京大学図書館、中央水産研究所、北海道大学スラブ研究所、同北方資料室、道立北方民族博物館)における多数の関連文献・史料の収集を通して、北米北西部及び北太平洋海域に関するハドソン湾会社資料並びに海獣猟関連文書等を分析、北米毛皮圏においては奴隷使役の例までが決して稀なものではなく、広域の連鎖的な生態系破壊も伴ったことを確認した。海獣毛皮猟に関する条約議事録なども調査。北太平洋一円での毛皮フロンティアの展開が直接、幕末開港期の日本に押し寄せた史実を見通した。カナダのトロント大学、Fur Institute of Canada,カナダ文明史博物館(モントリオール)、オタワ国立文書館、ハドソン湾会社文書館(ウィニペグ)、バンクーバー市民文書館などで史料・資料の収集を行ない、またカナダの毛皮史研究や毛皮資源調査の現状についての聞き取りをした。国内では研究協力者の和田-雄氏(元京都大学霊長類研究所教授・生態保全学)に依頼して、北海道大学、横浜開港資料館、高田屋嘉兵衛資料館などで幕末開港期の日露、日加、日米関係史料と関連文献を収集、海獣毛皮猟に関する国際条約資料も調査した。資料の分量と調査日程の都合で、その関連資料の調査は21年度にも継続することとなった。カナダで入手した資料を主に利用して、「ゴースト・ネイチャー:北米における毛皮フロンティアの展開」を執筆、毛皮フロンティアにおけるカナダとアメリカの先住民の生活圏崩壊の過程を一望するとともに、ラッコやヤマネコ乱獲の具体的事例からその毛皮フロンティアのエコクライシスの歴史的展開と文化史的な問題についての考察を行なった。この論稿は、池谷和信編『地球環境史からの問い:ヒトと自然の共生とは何か』(仮題、岩波書店、2009年出版)として公刊される予定になっている。カナダで収集した資料や現地での聞き取りから、カナダ人の毛皮史研究者も一般のカナダ人も、毛皮猟を19世紀まで重要性をもった「過去の産業」ととらえる傾向が強いということが判ったが、先住民問題と環境史の視点を重ね併せてゆくことで、今日的な課題やグローバルな問題を浮かび上がらせることが出来ると改めて確信することとなった。まず、平成21年度のカナダ調査で収集した資料も活用して「ゴースト・ネイチャー:北米における毛皮フロンティアの展開とエコクライシス」を執筆、岩波書店より『地球環境史からの問い』と題して共著出版した。これは、国立民族学博物館での3年余にわたる共同研究の成果でもある。その論稿では、毛皮圏拡大による北米の開拓がゴーストタウンのみならず実は「ゴースト・ネイチャー」を拡げる過程でもあった史実を指摘し、先住民の奴隷化や毛皮獣枯渇・絶滅という形で生活圏・生態系の広範囲な壊滅を伴った問題点を浮かび上がらせた。また、民族学的な視点と社会経済史的な視点、そして生態保全学の視点を織り交ぜながら、ヤマネコ猟とラッコ猟の展開を辿った。この二種のケモノを対象としたのは、ラッコ皮によってこそカナダ、アメリカと中国との貿易(広東貿易)が始動してその後の世界経済に大きな転換をもたらしたからであり、ヤマネコはコヨーテと共に北米先住民の民族的神話体系の中で最も枢要な存在であったものが営利と娯楽(スポーツとしての狩猟、流行)のための単なる商品、害獣としてヒトの社会との関わり方にまったく対照的な有様を示すに至った典型的なケモノだったからである。北米毛皮フロンティアの広がりの重要性は、その継起的展開がやがては北太平洋から日本、極東へと及んで明治初期のうちに日本にも「ゴースト・ネイチャー」を生み出したことからも明らかである。共著出版の他には、カナダで入手したハドソン湾会社関連史料を翻訳・分析すると共に、北海道大学、函館市立図書館、東京大学、外務省外交資料館、国立国会図書館等において海獣猟をめぐる国際条約の資料を網羅的に収集、日本、ロシア、中国の毛皮関連資料も数多く収集した。幕末開港期の日本を「毛皮猟の世界フロンティアの展開」という長期・広域の射程に置き、北米・北太平洋そして近代日本における生態系の崩壊や社会変容の問題をグローバルな歴史的脈絡から読み解くための主要な史料や文献を調査するのが本研究の課題であった。今年度はその課題を果たすため、2年間にわたって収集分析したアメリカ、カナダ、ロシア、中国、日本の諸資料を翻訳・整理した。

重点は、申請者自身の今までの研究との関連から、毛皮フロンティアにおける先住民奴隷制の存在を裏付ける史料の発掘を行なうことであり、また北米・シベリア・北太平洋一円の海獣毛皮猟の継起的な広がりを、ハドソン湾会社・露米会社をはじめとする営利毛皮企業の活動の流れの中に読み解くことであった。北太平洋の生態保存の問題を専門としてきた京都大学霊長類研究所の和田一雄氏の協力を得て、北太平洋での密漁をめぐる各国の対立や拿捕の実情、国際条約関連の議定書を多数分析することとなった。最も大きな収穫は、カナダの毛皮圏でも奴隷労働は「むしろprevalentであった」と述べる文献や史料を見つけだしたことであった。3年間にわたる研究の概要は、簡略ながらホームページで公表する形をとった。東京大学、国立国会図書館などで追加の調査も行い、集めた文献・史料は膨大な数にのぼったため、研究終了後もホームページの更新を随時つづけ、関連史料が一望できるようDVD-ROMの報告集の製作も予定している。
マクロファージと未熟樹状細胞の共存下でのアポトーシス細胞の取込みに伴う応答

骨髄由来未熟樹状細胞、マクロファージ、アポトーシス細胞の3者混合培養のサイトカイン産生におよぼす効果:IL-2依存性CTLL-2細胞をIL-2除去培地で24時間培養して、後期アポトーシス細胞を得た。マウス胸腺細胞に12GyのX線を照射しさらに9時間培養して同様に後期アポトーシス細胞を得た。一方、C57BL/6マウス(雄、6週)から骨髄細胞を調製しGM-CSFを含む培地で7日培養して未熟樹状細胞を得た。こうして得た未熟樹状細胞、チオグリコレート培地を腹腔内投与して得た腹腔マクロファージ、アポトーシス細胞を混合して種々の時間培養し、IL-6とMIP-2の上清中のレベルを特異的ELISAで測定した。その結果、いずれのサイトカイン産生も骨髄由来未熟樹状細胞あるいはマクロファージとアポトーシス細胞との2者混合培養時に比べ著しく抑制された。3者混合培養のそれぞれの細胞のアポトーシス細胞取込みにおよぼす効果:あらかじめPKH26で標識しておいたアポトーシス細胞を未熟樹状細胞、マクロファージと共培養したあと、付着性細胞をマクロファージとして回収しFITC標識抗F4/80で染色した。一方浮遊細胞を未熟樹状細胞を含む細胞集団として回収しFITC標識抗CD11cで染色した。これらを共焦点顕微鏡で観察し、取込みの度合いの変化を調べたところ、マクロファージの貧食は促進されたのに対し、未熟樹状細胞の貧食は抑制された。したがって未熟樹状細胞のIL-6産生の抑制は貧食の抑制を反映していると考えられた。一方マクロファージのMIP-2産生の抑制は貧食以外の機構によるものと考えられた。後者はdouble chamberによって抑制が解除されたので、細胞接着が必要であることがわかった。ところで好中球はマクロファージと同様CD11bを発現しているがマクロファージと異なりアポトーシス細胞を取り込まない。そこで本年は昨年の結果と比較するため、好中球と未熟樹状細胞の共存下でのアポトーシス細胞の取り込みに伴う応答を調べ次の結果を得た。未熟樹状細胞とアポトーシスCTLL-2細胞を共培養すると、単独培養に比べ顕著にMIP-2とKCが産生された。このとき好中球を共存させると、MIP-2産生は影響を受けなかったがKC産生は顕著に阻害された。クラスII発現については、未熟樹状細胞とアポトーシスCTLL-2細胞との共培養によって、培地だけでの培養に比べ、有意に増大した。この増大も好中球が共存すると抑制される傾向を示した。骨髄

由来未熟樹状細胞、マクロファージ、アポトーシス細胞の3者混合培養のサイトカイン産生におよぼす効果:1L-2依存性CTLL-2細胞をIL-2除去培地で24時間培養して、後期アポトーシス細胞を得た。マウス胸腺細胞に12GyのX線を照射しさらに9時間培養して同様に後期アポトーシス細胞を得た。一方、C57BL/6マウス(雄、6週)から骨髄細胞を調製し、抗B220、抗Ly2、抗L3T4、抗Gr-1各単クローン抗体とウサギ補体で処理したあと1000U/ml GM-CSFを含む培地で7日培養して未熟樹状細胞を得た。こうして得た未熟樹状細胞、チオグリコレート培地を腹腔内投与して得た腹腔マクロファージ、アポトーシス細胞を1:1:2の割合で混合して種々の時間培養し、IL-6とMIP-2の上清中のレベルを特異的ELISAで測定した。その結果、いずれのサイトカイン産生も骨髄由来未熟樹状細胞あるいはマクロファージとアポトーシス細胞との2者混合培養時に比べ著しく抑制された。3者混合培養のそれぞれの細胞のアポトーシス細胞取込みにおよぼす効果:あらかじめPKH26で標識しておいたアポトーシス細胞を未熟樹状細胞、マクロファージと共培養したあと、付着性細胞をマクロファージとして回収しFITC標識抗F4/80で染色した。一方浮遊細胞を未熟樹状細胞を含む細胞集団として回収しFITC標識抗CD11cで染色した。これらを共焦点顕微鏡で観察し、取込みの度合いの変化を調べたところ、マクロファージの貪食は促進されたのに対し、未熟樹状細胞の貪食は抑制された。したがって未熟樹状細胞のIL-6産生の抑制は貪食の抑制を反映していると考えられた。一方マクロファージのMIP-2産生の抑制は貪食以外の機構によるものと考えられた。後者はdouble chamberによって抑制が解除されたので、細胞接着が必要であることがわかった。前年度の結果から、マクロファージのアポトーシス細胞に対する応答(MIP-2産生)は未熟樹状細胞が共存すると、接着依存的に阻害され、その一部は抗CD11b抗体によって解除されること、一方未熟樹状細胞のアポトーシス細胞に対する応答(IL-6産生)はマクロファージが共存すると、マクロファージにアポトーシス細胞が取り込まれてしまうことによって結果的に阻害されることが明らかとなった。ところで好中球はマクロファージと同様CD11bを発現しているがマクロファージと異なりアポトーシス細胞を取り込まない。そこで本年は昨年の結果と比較するため、好中球と未熟樹状細胞の共存下でのアポトーシス細胞の取り込みに伴う応答を調べ以下の結果を得た。(1)未熟樹状細胞とアポトーシスCTLL-2細胞を共培養すると、単独培養に比べ顕著にMIP-2とKCが産生された。このとき好中球を共存させると、MIP-2産生は影響を受けなかったがKC産生は顕著に阻害された。(2)(2)と同様の実験でクラスII発現を見たとき、未熟樹状細胞とアポトーシスCTLL-2細胞との共培養によって、培地だけでの培養に比べ、クラスIIが有意に増大した。この増大も好中球が共存すると抑制される傾向を示した。
エピジェネティクス制御による不活化Ｘ染色体上のＰＩＧ－Ａ遺伝子発現誘導

本研究は、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)患者由来の細胞を用いて、不活化X染色体上のPIG-A遺伝子をエピジェネティクス制御により活性化させることが主題である。そのためPNH患者より血球を採取し、GPIアンカー蛋白を指標に末梢血単核細胞画分中のPIG-A遺伝子変異細胞(PNH型細胞)の割合を検討した。結果、12例のPNH患者末梢血より単核球を分離し、GPIアンカー蛋白であるCD59陰性顆粒球は4.5%から99.9%であった。PNH型細胞数をできるだけ多く確保するため単核球中の単球およびTリンパ球を培養増幅することとした。単核球画分をIL-2+PHA-P入りの培養液、またはCD14抗体結合免疫磁気ビーズで単球を分離後M-CSF入りの培養液で培養し、それぞれ約23倍の細胞を得たのち凍結保存した。実験で使用するPNH型細胞としては一次細胞のみでは不十分であるため、女性由来細胞株K562のGPIアンカー蛋白陰性の亜株Km-(PNH型細胞)を入手した。このKm-を使って、エピジェネティクス制御によりGPIアンカー蛋白が回復するかをin vitroで試みた。エピジェネティック制御の方法としては、1)メチル化阻害、2)ヒストン蛋白修飾の制御、3)SmcHD1などのATPase活性を持つ蛋白のATPase阻害剤を使用した。メチル化阻害剤のアザシチジンを0.1-10μM、HDAC阻害剤のバルプロ酸を1-100μM、プロカインアミドを0.05-0.5mM、トリコスタチンAを1-100nMの濃度で培養し、4-7日後にCD59の表面発現を解析した。その結果、いずれの条件下でもCD59の有意な発現回復は認められなかった。また、ATPase阻害活性を持つダサチニブも使用したが発現回復はみられなかった。さらに、アザシチジンおよびバルプロ酸の共存下でも培養を試みたが発現回復はみられなかった。
食塩高血圧の昇圧機序における細胞内pHの役割-とくに内皮細胞機序について-

高血圧における食塩(Na)の役割については多方面から理論が構築され種々の因子が想定されているが、不明の点も少なくない。その一つにNa^+/H^+交換系の異常が提唱されている。ここで、われわれは細胞内アルカリ化が内皮依存性弛緩を減弱するという成績をすでに報告している。したがって、食塩感受性高血圧モデルにおけるNa^+/H^+交換系の亢進から、これまでに報告されている食塩感受性高血圧モデルにおける内皮依存性弛緩の減弱にはNa^+/H^+交換系の亢進による細胞内アルカリ化が重要である可能性が考えられる。そこで、6週齢の幼若高血圧自然発症ラット(SHR)とWistar-Kyotoラット(WKY)ならびに4週齢のDahl食塩感受性(S)と抵抗性(R)ラットに対して8%食塩食(正常食は0.66%食塩食)を4週間負荷し、胸部大動脈リング標本を作成し、ノルエピネフリン前収縮の後ACh弛緩実験を行った。その結果、食塩負荷幼若SHRならびにDahl SラットでACh弛緩の減弱を認めた。正常食あるいは対照ラットではNH_4Clによる細胞内アルカリ化はACh弛緩を減弱し、NH_4Cl添加後除去による細胞内酸性化はACh弛緩に影響なかったが、食塩負荷幼若SHRならびにDahl SラットではNH_4Clによる細胞内アルカリ化はACh弛緩に影響せず、NH_4Cl添加後除去による細胞内酸性化はACh弛緩を一部改善した。さらに、いずれの食塩高血圧モデルでもスーパーオキサイドデスムターゼ(SOD)は減弱したACh弛緩を一部改善し、その程度は細胞内酸性化と同程度であった。以上より、これまでに報告されている食塩感受性高血圧モデルにおける内皮依存性弛緩の減弱には細胞内アルカリ化が重要であり、これにはさらにスーパーオキサイドの関与が示唆された。
カテプシンEの小胞体貯留機構の分子細胞生物学的解析

カテプシンEは消化管上皮、リンパ系組織、泌尿器系組織、および血液細胞などに限定的に存在する非リソゾーム性酵素である。最近免疫組織化学的、及び生化学的研究からカテプシンEが小胞体やエンドゾームに存在することが明かとなった。カテプシンEのアミノ酸配列には、現在までに推定されている小胞体残留シグナルというものは存在しない。そこでカテプシンEの小胞体貯留機構について組換え型CHO細胞、組換え型NRK細胞、ラットミクログリア、ラット腹腔マクロファージを用いて[35S]メチオニンでパルスラベルを行った。細胞抽出液にカテプシンEの特異的抗体で免疫沈降し、SDS-ポリアクリルアミド電気泳動の後フルオログラフィーで解析した。更に種々の細胞内輸送阻害剤などを用いて解析した。加えて免疫蛍光抗体法や二重染色法などでカテプシンEの局在様式を形態学系に観察した。得られた結果は以下の通りである。1)組換え型細胞では2時間以上小胞体に貯留しているのに対し、貧食系細胞(ラットミクログリア、腹腔マクロファージ)では合成後小胞体に貯留されることなくエンドゾームなどの酸性コンパートメントへ輸送或いは一部分分泌された。2)組換え型細胞ではカテプシンEには免疫沈降で結合蛋白は見つからなかった。しかし、貧食系細胞には免疫沈降で結合する蛋白が検出された。3)組換え型細胞では小胞体に貯留した分子はカルシウムイオノフォアなどのシグナリングによりエンドゾームへ移行した。以上のことからカテプシンEは細胞特異的に小胞体に貯留し、エンドゾームへの輸送にはある結合蛋白の関与が示唆される。更に小胞体に貯留したカテプシンEはシグナルで機能部位へ輸送されると推察される。
心の理論の文化的多様性‐脳神経指標と日米比較からの検証‐

本研究の目的は、心の理論課題遂行中の神経基盤の文化的多様性を検討することである。具体的には、日本の子どもと成人の心の理論(他者の心的状態を推測する能力)課題遂行中の脳波を測定し、先行研究のアメリカの子どもと成人のデータ比較し、文化心理学的分析を行う。2018年度は、以下のことを行った。(1)実験開始前の資料収集と課題同定実験開始前に、心の理論実験、心の理論の脳波実験、心の理論の脳波以外の脳科学的手法の実験などに関連する文献、資料を確認し、課題を同定した。これまで、心の理論の有無を測定するには、誤信念課題のみでなく、信念課題や欲求課題といった複数の心的状態に関する課題を用いての分析が行われてきている。行動課題だけでなく、脳波を測定する場合においても、信念課題と欲求課題の処理の違いが、事象関連電位(Event-related potential: ERP)の反応に反映されることは、これまでの研究(Bowman et al., 2012; Liu et al., 2009)で明らかになっている。このような傾向は、日本の子どもや成人においても見出されるのか、また、その様相は、先行研究のアメリカの子どもや成人とは異なるのかを検討するために、本研究においても信念課題と欲求課題の2つの心的状態課題を用いることとした。(2)実験開始のための資料収集まず、脳波測定に適した実験室の環境作り、および脳波測定に必要な備品をそろえた。これらの作業と並行し、日本の成人用の心の理論の実験課題の作成、質問紙の作成を行った。課題作成後、東京女子大学「人を対象とする研究に関する倫理審査委員会」に申請し、研究実施の承諾を得た。実験実施の最終調整を行い、パイロット実験を開始した。実験を開始するまでの情報収集と実験課題作成および脳波測定のための実験室の環境作りに時間を費やしたため、2018年度中に本実験を開始することができず、データ収集がやや遅れている。2018年度は、本実験を実施することができなかったため、2019年度、成人を対象とした心の理論実験のデータ収集を終える予定である。また、成人のデータ収集と並行し、子どもを対象とした心の理論実験の実施のために、東京女子大学「人を対象とする研究に関する倫理審査委員会」への申請を行い、承認後、子どもを対象とした本実験も開始する予定である。データ収集後は、分析を速やかに行い、学会や論文投稿によって、本研究の成果を発表することを目標としている。
地震時の人間行動をふまえた住宅の安全空間設計に関する研究

1982年浦河沖地震を住宅内で体験した浦河町の人々55名の行動記録の分析をふまえて、1)地震の揺れの最中に住宅内で展開された行動の種類を示し、2)それら行動を各人の属性、その住宅での役割、同時滞在者との関係等、社会的要因との関連で分析し、3)地震時住宅内の行動として妥当な行動パターンシナリオの抽出を計り、4)その行動を補完するような住宅の空間構成の考え方を例示した。(1)揺れの続いた約45秒間の行動は、火気の始末,避難,防護保護,物の被害防止,指示,待機,行っていた行為の継続,行動不能,の9種に大別される。(2)これら行動の選択は各人のその住宅内での立場、役割同時滞在者(子供、配偶者など)の有無が密接に係わっており、子供とのみ一緒にいた主婦が最も多種類の行動に従事していて、そこに主人が加わると行動の分担が生ずるが、夫婦のみの場合の主人や家族と共にいた娘、息子では待機、避難が主たる行動で、客の場合は避難か行動不能であった。(3)住宅内で災害時に主体的な行動がとれるのは、家事に責任を持ち家内部の状況を熟知している主婦である事が多く、彼女らがその責任感から行う火気の始末子供や家財の保護とそれに続く避難といった行動は決して否定されるべきものではない。(4)建築的な対処としては、それら一連の行動をできるだけ早く安全に完遂できるように空間構成上の配慮をするところにあり、一つの提案として、居間を地震時の責任行動を行うための拠点と避難場所に位置づけ、構造的にはそこを剛なフレームで囲い、そこから子供や台所等の火気の安全確認ができるよう各居室の中心におくと共に、庭やバルコニーなどの外部の安全空間に接するレイアウトとし、さらにそこに貴重品を置いておいたり、日頃から家族全員の集合場所にしておき、日常的な生活習慣の延長として地震時の必要な行動がとれるようにしておく考え方を示した。
重金属含有廃棄物の無害化処理

重金属含有廃棄物を安全に自然界に還元することを目的とした化学的最終処理法に関して種々の新しい方法の可能性を検討し、昭和60年度の成果として以下の結果を得た。1.有害金属の低温ガラス化による処理:匕素とアンチモンの処理に関し、匕素はその金属アルコキシドを、またアンチモンはそのフェニル化合物をそれぞれSi【(OC_2H_5)_4】を用いてゲル化させる方法が有効であることが判った。2.重金属スラッジのポルトランドセメントへの包理:カドミウム,水銀,匕素を含む化合物を添加したセメントモルタルをさらにセメントペーストで2次包理し、12週間養生したところ、カドミウム,水銀,匕素の溶出量は1次包理に比べそれぞれ1/3,1/50,1/10に減少し、2次包理による長期安定化が可能であることが認められた。3.固溶限界の拡大による安定化処理:クロムイオンは【Mg^(2+)】と【Ba^(2+)】イオンを含むリン酸ガラスに混合カチオン効果を利用することによって【Cr_2】【O_3】として23モル%まで溶解度を上げることができた。アルカリ溶液におけるこのガラスからのクロムの溶出量は0.1PPm以下であり、クロムイオンを有効にガラス中に包理することができた。4.低温ガラス化手法による無害化処理:酢酸鉛とTi【(OC_3H_7)_4】を出発物質としてゾル-ゲル法によるPbO-Ti【O_2】系酸化物を作成した。PbOが60モル%までPb-Ti-O化合物ができPbOの固定が可能であった。5.有害物質の硫黄包理による無害化処理:匕酸カルシウムのように高PHで安定な化合物は硫黄包理よりセメント包理の方が有効であるが、酸性域で安定な匕酸水銀は硫黄包理が有利であった。6.有害重金属溶液の包理処理:Os【O_4】水溶液をSi【(OC_2H_5)_4】で瞬時ゲル化し、低融点ガラスと混合焼成することによってOs溶出率を0.20.3%に下げ、400°Cまで安定化できた。7.複合粉体形成による表面処理法の研究:酸化クロムをアルミニウム水溶液で処理することによりアルミナ被膜形成が可能であった。
「しゃべって」つくる音声インタラクションシステム

本研究では,音声インタフェースのコンテンツ制作において,コンテンツ製作者が「しゃべる」ことにより,その音声情報を利用してコンテンツを制作するインタフェースの構築方法について検討した.コンテンツ製作者は実際にしゃべることで意図した音高や話速を再現した音声インタフェースのコンテンツを制作することが可能となる.実験結果から,本研究の提案インタフェースを用いることでより魅力的な生き生きとした音声インタフェースを構築することが可能となった.本研究の目的は、音声インタフェースのコンテンツ制作において、コンテンツ製作者が「しゃべる」ことにより、その音声情報を利用してコンテンツを制作できるインタフェースの構築法を確立することである。本研究目的を達成するための研究課題は、(1)音声からの様々な情報の獲得、(2)獲得情報のコンテンツへの反映、(3)実証実験及び有効性の検証、の3つの課題に分類することができる。当該年度は研究課題(1)を中心に進めていくと同時に、音声認識、音声合成、音声対話等の基盤技術の高度化にも取り組んだ。研究課題(1)については、声の大きさ、声の高さ、話速といった音声情報から、話者や感情、強調等の情報を獲得する方法について検討した。因子分析に基づく音声モデルを用いることによって、発話に含まれる様々な情報を低次元の特徴量に抽出することを実現した。このような特徴量を利用、調整することによって様々な声質を再現可能であるため、獲得情報をコンテンツへ再現することが可能となる。また、実際の発話から韻律情報を抽象化して抽出する方法についても検討を行った。これらの手法については、研究課題(2)である獲得情報のコンテンツへの反映についても検討を進めた。実験の結果から、コンテンツ製作者がコンテンツの出力である合成音声の声質を柔軟に変更可能であることを示し、当初の計画以上に課題を進めることができたといえる。今後は、音声からの情報の獲得方法の検討を進めるとともに、獲得情報を柔軟にコンテンツへ反映していくための枠組みについて検討を進める。本研究の目的は、音声インタフェースのコンテンツ制作において、コンテンツ制作者が「しゃべる」ことにより、その音声情報を利用してコンテンツを制作できるインタフェースの構築法を確立することである。本研究目的を達成するための研究課題は、(1)音声からの様々な情報の獲得、(2)獲得情報のコンテンツへの反映、(3)実証実験および有効性の検証、の3つの課題に分類することができる。当該年度は研究課題(1)、および、研究課題(2)を中心に取り組んだ。また、より多様な音声表現を実現するために音声合成技術の高度化にも取り組んだ。音声から話者情報などを獲得するために、ディープニューラルネットワークを用いた手法の検討を行った。話者情報などを表現するために適したディープニューラルネットワークの表現形式や利用方法について検討を行い、従来の生成モデルを用いた手法よりも高い性能を示した。研究課題(2)については、音声から韻律情報を抽出し、コンテンツの出力へ反映する手法について検討した。さらに、音声から抽出した韻律情報をコンテンツへと反映し、音声対話システムへと登録する、新たなコンテンツ制作システムを試作し、評価を行った。評価結果から、試作した登録システムを利用することでコンテンツ制作の柔軟性が向上し、より多くの情報を表現可能な音声対話システムを構築することが可能となった。音声合成技術の高度化としては、ディープニューラルネットワークを用いた音声合成や声質変換について検討を進め、より自然性の高い合成音声の生成が可能となった。これらの技術を音声インタフェースの出力モジュールとして利用することによって、より自然なインタフェースの実現が可能となる。当該年度は研究課題(1)音声から様々な情報を獲得する、および、研究課題(2)獲得情報のコンテンツへの反映、に取り組む計画であったが、音声から獲得した情報をコンテンツへと反映し、音声対話システムへと登録するシステムを試作することで、研究課題(3)実証実験及び有効性の検証、へと進めることができた。このため、当初の計画以上に進展しているといえる。本件研究目的を達成するための研究課題は、(1)音声からの様々な情報の獲得、(2)獲得情報のコンテンツへの反映、(3)実証実験及び有効性の検証、の3つの課題に分類することができる。当該年度は前年度に引き続き研究課題(1), (2)を進めると同時に研究課題(3)に取り組んだ。研究課題(1), (2)については近年様々な分野で高い性能を示しているディープニューラルネットワークを用いた手法の検討を行った。音声からその発話における感情、強調などの発話表現を抽象化した情報を取り出し、それらの獲得情報を利用して合成音声を生成する枠組みの研究開発に取り組んだ。また、研究課題(3)については試作システムを限定的に公開し、一般ユーザによる意見を集めた。本研究では研究課題(1)音声からの様々な情報の獲得、(2)獲得情報のコンテンツへの反映については、提案時には想定していなかったディープニューラルネットワークを利用した枠組みへと発展させることで、より抽象化された情報の獲得や高品質な合成音声の生成が可能となった。さらに、研究課題(3)実証実験及び有効性の検証については、提案システムを試作し、研究グループ内だけでなく一般ユーザの意見を集めたことで多くの知見を得ることができた。

これらの成果により、手による操作を主とする従来型のインタフェースでは実現することが困難である、音声インタフェース固有の「魅力」のひとつである、生き生きとしたインタラクティブな音声対話システムの構築を実現した。本研究では,音声インタフェースのコンテンツ制作において,コンテンツ製作者が「しゃべる」ことにより,その音声情報を利用してコンテンツを制作するインタフェースの構築方法について検討した.コンテンツ製作者は実際にしゃべることで意図した音高や話速を再現した音声インタフェースのコンテンツを制作することが可能となる.実験結果から,本研究の提案インタフェースを用いることでより魅力的な生き生きとした音声インタフェースを構築することが可能となった.当該年度は研究課題(1)音声から様々な情報を獲得する、を中心として研究課題(2)獲得情報のコンテンツへの反映、について準備を進める計画であったが、研究課題(1)によって獲得した情報をコンテンツへと反映し、出力音声を調整する枠組みを実際に構築し、実験による評価にまで進めることができた。このため、当初の計画以上に進展しているといえる。今後は、当該年度に引き続き、研究課題(1)音声からの様々な情報の獲得、および、研究課題(2)獲得情報のコンテンツへの反映、を進めると同時に研究課題(3)実証実験及び有効性の検証、に取り組む。より多くの情報を音声から獲得可能とし、それらの情報をコンテンツへ反映させるための技術を開発してく。さらに、獲得情報をコンテンツへ反映させる登録システムを試作し、実証実験による有効性の評価を進める。音声情報処理今後は、当該年度に引き続き、研究課題(1)音声からの様々な情報の獲得、及び、研究課題(2)獲得情報のコンテンツへの反映を進める。特に、研究課題(2)については、より多様な表現を可能にするために音声合成技術の高度化に取り組むことで、より多くの情報をコンテンツへ反映する方法を検討していく。さらに、提案法全体の有効性を検証するための実証実験の準備を進める。当初、モデル学習用計算サーバを購入予定であったが、想定よりも納品に時間がかかったため、次年度処理としたことが理由である。次年度に購入予定であったモデル学習用計算サーバを購入するために使用する。
リアルタイム分子動態解析システムを用いた抗癌剤感受性因子の特定とその臨床応用

【はじめに】がん治療成績向上には薬剤に対する細胞応答と耐性機序を解明することが重要である.ヒト胃癌細胞のメタボロームを網羅的に解析することにより,5-RIの作用と耐性因子を検討した.【方法と結果】5-FU感受性が異なる2種類のヒト胃癌細胞株に5-FUを曝露したのち経時的に細胞を回収し,メタノール抽出した液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS)を用いて,細胞内の低分子動態を一斉解析した.ヒト胃癌細胞株の分析結果よりm/z501000の範囲で約700(個のピークを検出できたそのうち特定のアミノ酸代謝と脂質代謝は2種の細胞株間で特徴的な動態を示した.これらの代謝を媒介する酵素に対してRT-PCRを行い,発現量を解析した.【考察】メタボローム解析によりヒト胃癌細胞株の5-FU曝露による細胞内応答を追跡することが可能であった5-FUの作用には特定のアミノ酸代謝と脂質代謝が特徴的であり,薬剤耐性に関与していることが示唆された.また、5FU投与によるFANCJタンパクの減少がoxaliplatinの作用を増強させることを胃癌細胞床で確認したこれは5FU耐性株においては確認されなかった。この所見により5m感受性細胞株ではoxaliplatinとの併用効果の可能性があることが示唆された。また、5-FU耐性株においてその代謝酵素OPRTの発現低下が5-FU耐性機構に関与していると考えられたが現在Stage I非小細胞肺癌切除例においてOPRTを含めた5-FU代謝酵素の発現を免疫染色にて検討し、これらの酵素の発現と術後無再発生存斑間との関連を検討中である。OPRT発現と術後補助療法(5-FU系薬剤)の効果に関連性が認められれば今後OPRTの発現の有無により5-FU系薬剤の使用を考慮するというオーダーメード治療が実現する可能性が考えられる。