hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テイラーメイド医療に向けた術前・術中支援システムに関する基礎的研究

我々の目指す手術支援環境は、従来のCR画像を利用した2Dベースではなく、すべて3Dベースで術前計画立案、手術前・手術中支援、術後のケアまでを目標としている。そのために、本研究では、CR、CT、MR画像から取得した人体の3次元情報を利用して、1)個体差(骨密度、骨形状、体重等)を考慮した人体モデルの自動構築、2)テイラーメイド医療・ロボット手術のための術前計画支援・術中支援システムの研究開発、および、3)上記の試みに適した人工関節、骨折用プレート(プレート)、および手術時補助工具(補助工具)の設計手法の確立を行う。急激な高齢化により、骨粗鬆症による骨折や擦り減りによる変形性関節症等の発生件数が増加している。治療には、主に骨切り術や人工関節置換術が行われる。本研究では、これらの手術を支援するために、CR、CT、MR画像から取得した人体の3次元情報を利用して、1)個体差(骨密度、骨形状、体重等)を考慮した3次元シミュレーションが可能な人体モデルの自動構築、2)テイラーメイド医療・ロボット手術のための術前計画支援・術中支援システムの研究開発、および、3)上記の試みに適した人工関節、骨折用プレート(プレート)、および手術時補助工具(補助工具)の設計手法の確立、を行う。具体的には、3次元ベースの術前計画・術中支援機能や3次元シミュレーション機能に加えて、個々の患者に合ったテイラーメイド人工関節の設計可能なシステム環境を構築する。初年度は、個体差(骨密度、骨形状、体重等)を考慮した人体モデルを30分以内に構築するシステム環境を構築し、実際の患者データに対して、適用・評価を行った。また、患者の骨モデルに合ったテイラーメイドな人工関節、プレート、補助工具を設計することで、個々の症例に合った術前計画を作成した。さらに有限要素法(FEM)による応力解析を行って、CT画像内の大腿骨や脛骨の位置を移動させ、立位状態のCT画像(仮想立位のCT画像)を作成し、複数の症例と比較検討した。同時に撮像した、荷重状態で取得したCR画像と比較することで、シミュレーション精度を高めることが可能である。この仮想立位の状態のCT画像を用いることで、正確な3次元の人工関節の配置や人工関節の設計がより正確となる。応力解析には、CT画像から皮質骨、海面骨、髄腔の領域を抽出し、データ整形とデータ削減後、材質ごとの解析用メッシュデータに変換した。整形外科分野では、高度な骨切術、膝・大腿骨の人工関節置換術の手術数が増加しており、安全な手術を行う上で、正確な術前計画、カスタム化を行った骨切り用サージェリーガイドや骨折プレートへのニーズが増加している。また、脊髄脊椎外科での背骨固定を目的とした制動可能な人工関節の需要が非常に多いが設計に時間がかかるため、設計の自動化が望まれている。これらの要望に答えるために、我々は人体の骨、血管、筋肉を対象に、1)CT、MRI画像から0.1mm以下の精度で形状加工が容易なデジタル人体モデルの自動作成、2)テイラーメイドな手術補助工具や人工関節の自動設計、3)術前・術中・術後のデータ管理が行える自動化を目指した3Dベース術前・術中支援システムを研究開発している。本システムの臨床応用は、整形外科の術前計画、サージェリーガイド(骨切り術用)、骨折プレート、脊髄脊椎外科の術前計画、背骨スクリュー固定用人工関節の自動設計である。THA、TKA、股ARO、膝HTOのためのテイラーメイドな手術用案内器具(サージェカリーガイド)、背骨固定等に使用するカストム化された人工関節やサージェリーガイドが自動で作成されるため、医師の手術負担軽減や手術の安全度の向上、患者のQOLの向上が見込まれる。さらに他の症例でのテイラーメイド医療、術前計画支援および術中支援への応用が見込まれる。CTやMRIによる撮影の体位は臥位で行われるのに対しX線CR撮影においては立位で行われています。骨部の相対的位置は体位によって異なるので荷重の掛かる関節部の状態は臥位と立位では一致しない。一般に、体位が異なる医用画像間のレジストレーションは、アフィン変換等による画像処理や相互情報量を用いて行うが、計測方法や計測の原理が異なるため、限界がある。そこで、本研究では、骨の特徴点を利用した高速なレジストレーション手法を用いて、荷重状態のレントゲン画像上に大腿骨や脛骨の3次元画像を配置する手法を開発した。さらに、本手法を利用した、CT画像ベースの骨切り術、人工関節置換術のた3Dベース術前計画支援システムJointVisionを開発した。CT画像ベースの骨切りやインプラント配置は、正確な3次元空間上で行えるため、従来の術前計画(CR画像ベース)よりも精密な検討が可能である。また、日本人の体型に合った人工関節設計やそのデザインシミュレーションを行った。本研究成果の一部は、岩手県立大学発ベンチャー企業のアイプランツ・システムズ株式会社に技術移転され、製品名「Volume Extractor Ver.3.0」として、製品化されている。また、本製品は、平成27年4月に公益財団法人りそな中小企業振興財団と株式会社日刊工業新聞社が共催します第27回「中小企業優秀新技術・新製品賞」ソフトウェア部門の奨励賞を受賞した。

そのために、本研究では、CR、CT、MR画像から取得した人体の3次元情報を利用して、1)個体差(骨密度、骨形状、体重等)を考慮した人体モデルの自動構築、2)テイラーメイド医療・ロボット手術のための術前計画支援・術中支援システムの研究開発、および、3)上記の試みに適した人工関節、骨折用プレート(プレート)、および手術時補助工具(補助工具)の設計手法の確立を行う。THA(Total Hip Arthroplasty)やTKA(Total Knee Arthroplasty)に対して、必要な3次元画像群(CR, CT, MR画像)を取得して、1)正確な位置合わせ(レジストレーション)、2)仮想立位CT画像の作成、3)人体モデルの作成、4)骨切り操作と人工関節の配置、5)応力シミュレーション解析プログラムへの出力やその可視化等が行える術前計画支援・術前支援システムを実現した。今後、医師であるユーザが使い易いユーザインターフェースを目指して、システム全体を改良する予定である。また、症例として、背骨の治療や歯のインプラント手術への応用も試みる。自動化を目指した3Dベース術前・術中支援システムは、従来のCR画像を利用した2Dベースではなく、すべて3Dベースで術前計画立案、手術前・手術中支援、術後のケアまでを行えることを目標としている。そのために、本研究では、CR、CT、MR、エコー画像から取得した人体の3次元情報を利用して、1)個体差(形状、骨密度、体重等)を考慮したデジタル人体モデルの自動構築、2)テイラーメイド医療・ロボット手術のための術前計画支援・術中支援システムの研究開発、3)人工関節、骨折用プレート、および補助工具の設計手法の確立、4)システム統合化と臨床応用に重点をおいて、システム開発と基盤技術の研究開発を進めて行く。情報工学我々は、CR、CT、MRI画像、人工関節、プレート、補助工具の3次元形状情報に加えて、皮膚・骨・筋肉等にセグメンテーションされたデジタルモデルをデータベース化し、正確な術前計画、人工関節・プレートの配置位置、骨切り箇所の指定、コンピュータ上での術前シミュレーション機能、手術支援ロボットへのデータ提供、必要に応じて、患者に合ったテイラーメイド人工関節、プレート、補助工具の設計・製作が可能となる一貫性のあるシステム環境(我々はこのシステム環境を次世代術前計画・術中支援システムと呼ぶ)を構築する。本システムでは、より患者の治療に合致したテイラーメイドな人工関節、プレート、補助工具の供給が可能であり、難度が高い術式に対して、医師の負荷を削減し、同時に患者ごとに安全で最適な治療と手術が可能となる。研究開発用パーソナルコンピュータ、3DプリンタuPrintのモデル・サポート材の購入時期が最終年度にずれこんだことが原因である。謝金に対して、効率よく使用出来たため、当初の予算より少なくなりました。また、外注費用が安くなったためです。最終年度の当初に研究開発用パーソナルコンピュータと3DプリンタuPrintのモデル・サポート材を購入したため、研究計画に大きな影響はない。次年度以降の外注費用や謝金費用に使用させて頂きます。株式会社アイプランツ・システムズは、岩手県立大学発大学ベンチャーである。
脳浮腫の発生機序

第七班では虚血性脳浮腫の成立と寛解の機序を主として動物実験モデルを用いて究明した。萬年は脳浮腫の成立に関与する星膠細胞にHRPを注入し、その突起が脳表や脳内の血管に終止する状況を形態学的に促えた。橋本は星膠細胞の膜構造の特珠徴細構築に関する解明を行うとともに、髄液についても研究し、髄液が脈絡叢の窓あき静脈性毛細管からも吸収されると云う新知見を明らかにした。後藤はソノマイクロメーターを解明し、これを用いて脳血液含量が脳容積変動に果す役割を測定した。吉田は一過性脳虚血後に起る脳浮腫では、病巣内小動脈に内膜剥離と赤血球閉塞が起り、その近位部から浮腫液の漏出が起ることを証明した。森は虚血性脳浮腫の成立に血管内皮のベジクラール・トランスポートの亢進が積極的に関与することを示し更に脳組識内に漏出した浮腫液が脳室内あるいは内大脳静脈へ流出・排導される事実を免疫組織化学的手段を用いて明らかにした。浅野は血液脳関門を介したNaと水の脳内流入の機序をハイドロパーオキサイドの脳内微小血管エイコサノイド生成能に対する影響やNa-,K-ATP-aseに対する関与との連関で説明しうるとした。小暮は虚血巣中心部と辺縁部における水分量の増加を対比し、これらの現象と病巣内遊離脂酸の特異的変動を究明した。平川は種々な手段を用いて脳浮腫と腫張を作製、これら病態の消張【^1H】-NM【R_1】また、これら病態と脳エネルギー代謝の変動を【^(31)P】-NMRで捉えた。脳浮腫の成立は脳エネルギー代謝障害と必ずしも同期しないこともあり得ることを示した。石井は虚血周辺部に起るハイドロスタティック・エデーヌが、局所血流・脳代謝障害を惹起し浮腫の進行性増悪をもたらすことを示した。生田は脳浮腫成立後に起る病巣修復過程で果す反応性微小血管の役割を重視し、反応性血管新生が基本的には胎生期の血管新生と類似のパターンで成立すると云う新知見を報告した。
自律性血管運動を応用した新しい血管内皮・平滑筋機能検査法の開発とその有用性の検討

自律性血管運動(vasomoiton)は、細動脈において栄養や酸素を効率よく運搬するための自律的な血管収縮・拡張運動である。申請者は上腕部のvasomotionを記録し、その各周波数成分が虚血性心疾患に潜む血管内皮機能障害、腎機能障害、炎症、糖尿病と関連することを発見した。このvasomoitonは駆血の必要がないため、従来の血管内皮機能(FMD)検査法よりも簡便で再現性良く、適用血管も限局されない可能性を有している。したがって、vasomotionは新しい血管内皮機能の評価法となりうるが、そのメカニズムや有用性については詳しく検証されていない。本研究の目標は、「自律性血管運動(vasomotion)を応用した新しい血管内皮・平滑筋機能検査法の開発とその有用性の検討」であり、以下の実験を行った。H27年度に岡山大学に移籍したために、申請時のメタボリックシンドロームのモデルラットから、非アルコール性脂肪肝・動脈硬化モデルであるSHRSP5/Dmcrラットに変更した。本モデルは、安価かつ高脂肪食下で動脈硬化を発症するため、本実験の遂行に適している。その結果として、SHRSP5ラットには新たに心臓の拡張機能障害が認められ、本成果はJ Atheroscler Thromb.に掲載された。H29年度は、このSHRSP5モデルでは、vasomotionの振幅や発生頻度が大きくなることがわかった。H30年度では、さらにNO合成酵素阻害薬L-NAMEを投与して心筋梗塞の発症に成功し、Int J exp path.に掲載された。このvasomoitonは駆血の必要がないため、従来の血管内皮機能(FMD)検査法よりも簡便で再現性が良く、適用血管も限局されない可能性を有している。本研究の目標は「vasomotionを応用した新しい血管内皮・平滑筋機能検査法の開発とその有用性の検討」である。申請者は、H27年度の10月に岡山大学に移籍したため、本研究の遂行に必要な実験器具やモデル動物を新たに準備しなければならず、研究計画の見直しを行った。疾患モデル動物として、メタボリックシンドローム(MetS)のラットモデルから、非アルコール性脂肪肝・動脈硬化モデルであるSHRSP5 (ALR)ラットに変更した。本モデルは、安価かつ高脂肪食負荷下で動脈硬化を発症するため、本実験の遂行に非常に適している。ALRの対象動物としては、WKYラットを使用する。現在、9週齢でALRラットとWKYラットを入手し、10週齢にて通常食と高脂肪食の群に切り替えている。毎週、摂食・飲水量、体重、血圧を測定し、16週齢にOGTT・ITT試験、17週齢に心エコー検査、18週齢にサクリファイスによる臓器重量測定・保存を行う。現在は、ラットを飼育している途中である。H27年10月に名古屋大学から岡山大学に移籍し、研究環境が新たになったため。H28年度では、9週齢でSHRSP5とWKYラットを入手し、10週齢で高脂肪食を付加し、毎週摂食飲水量、体重、血圧を測定、16週齢にOGTT・ITT試験、17週齢に心臓エコー検査、18週齢にサクリファイスによる臓器重量測定・保存を行なった。その結果として、SHRSP5ラットには新たに心臓の拡張機能障害が認められた。本成果は現在、海外ジャーナルに投稿中である。H27年度には、岡山大学への移籍によって、使用する実験モデルの変更を余儀なくされたが、実験そのものは順調に遂行されている。

このvasomoitonは駆血の必要がないため、従来の血管内皮機能(FMD)検査法よりも簡便で再現性良く、適用血管も限局されない可能性を有している。したがって、vasomotionは新しい血管内皮機能の評価法となりうるが、そのメカニズムや有用性については詳しく検証されていない。本研究の目標は、「自律性血管運動(vasomotion)を応用した新しい血管内皮・平滑筋機能検査法の開発とその有用性の検討」であり、以下の実験を行った。H27年度に岡山大学に移籍したために、申請時のメタボリックシンドロームのモデルラットから、非アルコール性脂肪肝・動脈硬化モデルであるSHRSP5/Dmcrラットに変更した。本モデルは、安価かつ高脂肪食下で動脈硬化を発症するため、本実験の遂行に適している。H28年度では、9週齢でSHRSP5とWKYラットを入手し、10週齢で高脂肪食を付加し、毎週摂食飲水量、体重、血圧を測定、16週齢にOGT T・ITT試験、17週齢に心臓エコー検査、18週齢にサクリファイスによる臓器重量測定・保存を行なった。その結果として、SHRSP5ラットには新たに心臓の拡張機能障害が認められた。本成果はJ Atheroscler Thromb. 2018に掲載された。H29年度は、このSHRSP5モデルでは、vasomotionの振幅や発生頻度が大きくなることがわかった。H27年度には、岡山大学への移籍によって、使用する実験モデルの変更を余儀なくされ、研究期間を延長することになったが、実験そのものは順調に遂行されている。自律性血管運動(vasomoiton)は、細動脈において栄養や酸素を効率よく運搬するための自律的な血管収縮・拡張運動である。申請者は上腕部のvasomotionを記録し、その各周波数成分が虚血性心疾患に潜む血管内皮機能障害、腎機能障害、炎症、糖尿病と関連することを発見した。その結果として、SHRSP5ラットには新たに心臓の拡張機能障害が認められ、本成果はJ Atheroscler Thromb.に掲載された。H30年度では、さらにNO合成酵素阻害薬L-NAMEを投与して心筋梗塞の発症に成功し、Int J exp path.に掲載された。実験器具や動物実験の倫理委員会の承認などの準備も整い、動物の飼育も開始されたため、実験計画は軌道にのると思われる。SHRSP5モデルは、先行研究の通りに腸間膜動脈への脂質沈着を認めたが、大動脈や冠動脈の動脈硬化には至らなかった。
大型高強度レーザーを用いた宇宙物理実験

パワーレーザーを用いて宇宙物理学の要素物理を明らかにする、レーザー宇宙物理学の確立を目指して実験を行った。特に宇宙線加速に着目し、無衝突衝撃波生成、磁気リコネクション、およびイオン加速実験を行った。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF-米国)では、CH/CH平行平板型ターゲットを用いて、対向プラズマ中でワイベル不安定性とそれによる無衝突衝撃波を生成し、生成された衝撃波のプラズマパラメータを協同トムソン散乱計測によって計測した。強磁場衝撃波(激光XII号)では、数Torrの窒素雰囲気ガスを真空容器に封入し、最大1.6 Tの外部磁場下でAl薄膜にレーザーを照射した。プラズマからの輻射によって電離され、外部磁場で磁化された窒素プラズマ中の磁場に垂直方向に伝搬する無衝突衝撃波生成を行った。協同トムソン散乱では、これまでのイオン項計測に加えて電子項計測を行い、衝撃波上流の電子・イオン温度、電子密度、自発光計測により衝撃波速度の詳細な計測を行った。磁気リコネクション実験(激光XII号)では、インダクションコイルを用いて上下に配置したAlターゲット周辺に約0.1テスラの反平行及び平行な磁場配位を生成し、協同トムソン散乱と可視自発光の時間発展計測を行った。レーザーのターゲット照射によって約1Tの自己生成磁場が生成された。反平行外部磁場配位時に自己生成磁場が増幅され、リコネクションに起因するプラズマアウトフーロが観測された。高強度レーザーJ-KAREN-P(量研)を用いた無衝突静電衝撃波イオン加速実験を行った。レーザーのプレパルス強度とCH薄膜ターゲットの厚さを制御することによって最適な密度・スケール長を持つプラズマを生成し、そこにメインパルスが入射することによって、無衝突静電衝撃波が生成された。衝撃波上流のプロトンが衝撃波ポテンシャルで反射され、準単色のプロトン加速に成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙線加速に着目し、要素実験として大出力レーザー(激光XII号-大阪大学レーザー研、OMEGA-米国、NIF-米国)による無衝突衝撃波(強磁場衝撃波、ワイベル衝撃波)生成実験と磁気リコネクション実験、および高繰り返し高強度レーザー(NCU100TW-台湾)による非コヒーレント航跡場加速実験を行い、大出力・高強度レーザーを用いた実験室宇宙物理を確立することを目的としている。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF)では、これまでの6 mm間隔のCD/CHまたはCD/CD double-planeターゲットに加えて、8 mm間隔のCD/CH、10 mm間隔のCD/CHとCD/CD double-planeターゲットを用いて実験を行った。これらの結果から、ターゲット材質と間隔に対するD-D核融合中性子とプロトンの発生数の依存性を調べ、シミュレーション結果との比較・検討を行った。また、D-3He核融合生成プロトン用いたプロトンバックライト計測を行った。実験結果の解析が進められている。強磁場衝撃波(激光XII号)では、水素雰囲気ガスを数Torr封入した状態で最大約5 Tのパルス磁場を生成するために伝送線に大電流を印可する必要がある。今年度は、新たに伝送線の差動排気システムを導入する事によって安定した磁場供給を行ことが可能となった。また、激光XII号実験で使用する協同トムソン散乱用のNd:YAGレーザーの誘導ブリラン散乱によるパルス圧縮を行い、約10 nsのパルスを約300 psに圧縮した。その結果、電子項・イオン項同時計測が可能となった。磁気リコネクション実験(中国神光IIレーザー)では、永久磁石を組み合わせ、固体ターゲット周辺に反平行及び平行な磁場配位を生成し、反平行磁場配位の時にのみ電子の加速が観測された。非コヒーレント航跡場加速実験(NCU100TW)では、レーザー強度を変えて航跡場加速を行い、普遍的にべき乗の電子エネルギースペクトルが観測された。計画していた実験を、ほぼ予定通り実行することができた。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF)では当初の予定通り、D-3He核融合生成プロトン用いたプロトンバックライト計測を行うことができた。強磁場衝撃波(激光XII号)では、磁場発生用コイルに安定した磁場供給を行ことが可能となったが、レーザー実験によるデータはまだ取得されていない。また、激光XII号実験における協同トムソン散乱用プローブレーザーとして購入予定であったサブナノ秒Nd:YAGレーザーは購入できなかったが、誘導ブリラン散乱によるパルス圧縮を行い、電子項・イオン項同時計測を実施できた。磁気リコネクション実験では、当初計画されていなかった中国神光IIレーザーを用いた実験を行うことができ、成果が上がった。非コヒーレント航跡場加速実験(NCU100TW)では、計画していた電子エネルギースペクトルのレーザー強度に対する依存性を計測することができた。高出力および高強度レーザーを用いて宇宙物理学の要素物理を明らかにする、レーザー宇宙物理学の確立を目指して実験を行っている。特に宇宙線加速に着目し、要素実験として高出力レーザーによる無衝突衝撃波(強磁場衝撃波、ワイベル衝撃波)生成実験と磁気リコネクション実験、高強度レーザーを用いたイオン加速実験を行った。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF-米国)では、10 mm間隔のCH/CH平行平板型double-planeターゲットを用いて、各平板にメインレーザーとして40 beam (250 kJ)を照射して実験を行った。

生成されたプラズマ中の磁場分布を計測するために、D-3Heを充填したターゲットに64 beam (58 kJ)を照射して、核融合生成プロトンを発生させ、これを用いたプロトンバックライト計測を行った。メインレーザー照射後t = 2.6 nsと5.1 nsにおけるバックライトイメージを取得し、磁場分布の時間発展を測定した。強磁場衝撃波(激光XII号)では、外部磁場を印可せず、水素雰囲気ガスを数Torr封入した状態でレーザープラズマからの輻射によって生成された水素プラズマの温度・密度計測を行った。磁気リコネクション実験(激光XII号)では、インダクションコイルを用いて固体ターゲット周辺に約0.1テスラの反平行及び平行な磁場配位を生成し、協同トムソン散乱と可視自発光の時間発展計測を行い、プラズマのパラメータとダイナミクスの比較を行った。イオン加速実験では、高強度レーザーを用いて無衝突静電衝撃波を生成し、衝撃波の静電ポテンシャルで衝撃波上流のイオンを反射する事によって準単色のプロトンを生成する、無衝突静電衝撃波イオン加速の研究を開始した。流体および粒子シミュレーションによって、台湾のNCU100TWレーザーを用いた実験条件の最適化と光学計測の設置を行った。計画していた実験を、ほぼ予定通り実行することができた。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF)では、D-3He核融合生成プロトン用いたプロトンバックライト計測によりt = 2.6, 4.1, 5.1, 7.6 nsの磁場分布の時間発展を測定することができた。強磁場衝撃波(激光XII号)では、外部磁場印可時の無衝突衝撃波との比較データとして、無磁場中での衝撃波の詳細な計測を行った。磁気リコネクション実験では、磁場コイルを用いた強い磁場中でのリコネクション実験を行い、これまでの永久磁石を用いた実験との比較を行うことができた。イオン加速実験では、当初予定されていなかった台湾の高強度レーザーNCU100TWを用いた無衝突静電衝撃波イオン加速の研究を開始し、実験準備が整った。高出力および高強度レーザーを用いて宇宙物理学の要素物理を明らかにする、レーザー宇宙物理学の確立を目指して実験を行っている。特に宇宙線加速に着目し、高出力レーザーによる無衝突衝撃波生成実験と磁気リコネクション実験、高強度レーザーを用いたイオン加速実験を行った。無衝突ワイベル衝撃波生成実験(NIF-米国)では、CH/CH平行平板型ターゲットを用いて、対向プラズマ中でワイベル不安定性とそれによる衝撃波を生成し、自己生成磁場分布のD-3He核融合生成プロトンバックライト計測を行った。レーザー照射後t = 3.3,6.1nsにおけるバックライトイメージを取得し、これまでのデータとあわせて、2.6-7.6nsまで約1ns刻みで磁場分布の時間発展を明らかにした。強磁場衝撃波(激光XII号)では、約0.5テスラの外部磁場下で薄膜にレーザーを照射し、プラズマからの輻射によって電離された窒素雰囲気ガスプラズマ中の無衝突衝撃波生成を行った。協同トムソン散乱を用いて衝撃波上流の電子・イオン温度、電子密度、自発光計測により衝撃波速度の計測を行った。
多数財オークションの研究

三宅(研究代表者)は多数財オークション理論が準拠する部分均衡分析のフレームワークに対してその妥当性の検討をおこなった。具体的には、従来の多数財オークション理論が大前提としていた「財または商品についての入札者の評価が貨幣的な数値として与えられる」という部分均衡モデルの仮定が、通常の正常財の仮定と両立する場合はいかなる場合であるかを明らかにした。この問題の本質的重要性は、部分均衡分析で用いられる「消費者余剰(貨幣的な数値)」の評価基準が多数財オークション理論においても利用可能であり、その評価基準を用いて複数のオークションルールおよびその形態(英国型、オランダ型など)に対する政策的評価をすることが妥当であるかについての判断を行なうことにある。結論として、正常財の仮定のもとで、オークション参加者の効用関数および初期所得に対して、「消費者余剰」の評価基準が適応可能であることの必要かつ十分条件を求めることができた。この研究成果は、三宅の単著論文として、国際学術雑誌: Mathematical Social Sciences(出版社: Elsevier,出版国:オランダ)に掲載予定である。これにより、多数財オークションの均衡の計算についても、それが非常に単純な計算により可能であることが言える。さらに、「消費者余剰」は、多数財オークション理論だけでなく、部分均衡モデル全般にわたって用いられている評価基準であるので、これから、他の分野での応用が検討されるものと思われる。また、芹澤(研究分担者)は香港科学技術大学のChew Soo Hong教授と共同で、多数財オークションの公理的特徴付けの研究を行なった。これらの成果は今のところワーキングペーパーの段階にあるが、近い将来、明確な形で研究成果が得られるものと期待される。オークション理論モデルのほとんどは、準線型選好を用いています。本年度は、選好の準線型性を仮定することの妥当性について特に研究しました。x財とy財の二財に関する通常の条件(連続性、単調性、凸性)を満たす効用関数を考えます。ただし、y財をヒックスの合成財、x財を正常財とします。このとき、y財が消費されるならば、x財の固定された消費量に対するWillingness to Payが有界であることが、この効用関数が漸次的に準線型選好になる必要十分条件であることがわかりました。したがって、他の財の消費量が十分に多いならば、正常財に対して(局所的に)選好の準線型性を仮定することを、正当化できることになります。さらに、(非分離関数を含む)ある種のスムースな効用関数について、その極限値となっている準線型効用関数を計算しました。このアプローチのメリットは、非線形な選好を伴う市場が与えられたとき、ある財の賦存量を増加させる操作による極限値として、その市場における選好の準線型性を仮定できるということです。それゆえ、選好の準線型性が仮定されている市場について、例えば競争均衡の唯一性が示されたならば、その市場に収束する非線形な選好を伴う市場についても、漸次的に同様な結果が成立するものと考えることができます。多数財オークション・モデルは、多数の非分割財と貨幣が取引される一般均衡モデルとみなすことができます。一般均衡モデルにおける代表的均衡概念であるワルラス型競争均衡によってもたらされる資源配分は、多数財オークション・モデルにおいても重要であることが、多くの研究によって示されています。本年度に取り組んだ研究は、多数の非分割財と貨幣が取引される一般均衡モデルにおけるワルラス型競争均衡の存在証明です。標準的な一般均衡モデルおいて選好に関する非常に弱い仮定の下でワルラス型競争均衡の存在を証明したShafer-Sonnenshein(1975)の方法を用いることにより、均衡の存在証明を以下のように行いました。1)多数の非分割財と貨幣が取引される一般均衡モデルにける所与の価格qベクトルに対して、最低均衡価格ベクトルp(q)が存在するbilateral marketを構築する。

2)p(・)はコンパクトな凸集合の上の連続関数なので、プラウアーの不動点定理により、p(・)の不動点q^*=p(q^*)が存在する。3)q^*が、元の多数の非分割財と貨幣が取引される一般均衡モデルのワルラス型競争均衡であることを証明する。本研究の証明は、Shafer-Sonnenshein(1975)と同様に、非分割財の消費に対して、消費者間で外部性がある場合に適用できます。また、芹澤(研究分担者)は香港科学技術大学のChew Soo Hong教授と共同で、多数財オークションの公理的特徴付けの研究を行ない、数学的帰納法の手法を用いて、Vickrey型オークションの公理的特徴付けに関するHolmstromの定理がより一般的な状況でも成立することを証明した。この結果は下記の大阪大学社会経済研究所のDiscussion Paperとして公表されている。本年度、三宅(研究代表者)は多数財オークション理論が準拠する部分均衡分析のフレームワークに対してその妥当性の検討を昨年度と継続しておこなった。具体的には、従来の多数財オークション理論が大前提としていた「財または商品についての入札者の評価が貨幣的な数値として与えられる」という部分均衡モデルの仮定が、通常の正常財の仮定と両立する場合はいかなる場合であるかを明らかにした。とくに本年度は、その場合の効用関数を規定する必要かつ十分条件を発見し、その結果を論文「A DERIVATIONOF THE PARTIAL EQUILIBRIUM MODEL」にまとめた。そしてその論文を平成17年8月21日に国際学会:The 9th World Congress of the Econometric Society(イギリス、ロンドン大学)において発表した。この論文は現在(3月24日)のところ同国際学会のホームページ(http://www.eswc2005.com/)から要約(テキスト)および全文(PDF)がダウンロード可能となっている。さらに本論文は、現在、インターネット学術情報データベース:Scirus(http://www.scirus.com/srsapp/)により検索することができる。平成17年8月21日の国際学会発表以降、発表した論文について、数値例の改良、数学的証明の改善を行なった。これらの成果は、平成18年5月上旬にワーキングペーパーとしての公表を予定している。また、芹澤(研究分担者)は香港科学技術大学のChew Soo Hong教授と共同で、多数財オークションの公理的特徴付けの研究を継続して行なった。
中国語における文法的意味の史的変遷とその要因についての総合的研究

木村は、現代中国語の疑問詞の体系的記述に取り組み、疑問詞のカテゴリーには指定要求の系列と記述要求の系列の2系列が存在し、前者の系列に属する形式(“na3"系形式および疑問数詞“几")は、指示詞(“這"と“那")と形態的あるいは統語的特徴を共有し、後者の系列に属する形式は指示詞とは異なる形態的あるいは統語的特徴を有するという事実を明らかにした。大西は、上古中国語の動詞「見」の語頭子音の清濁交代を取り上げ、それが従来比較的多くの研究者が主張する文法機能や品詞性の転換とは無関係であり、メトニミーに由来する語彙的意味の派生が引き起こしたものであることを明らかにするとともに、シナ・チベット語族に広く見られる文法機能転換を担う子音交代を安易に上古中国語に適用する風潮に一石を投じた。木津は、『祖堂集』『朱子語類』など唐宋期口語的資料中のリスト選択指示要求疑問詞「na3箇」と指示詞「這箇」「那箇」の現れ方を分析し、その成立過程において、「箇」の個別化機能が必須条件であったことを明らかにし、「這一箇」「那一箇」などの形態は「這箇」「那箇」より遅れ、「箇」が量詞として機能拡張した後に成立した形態であることを指摘した。松江崇は、中古期に出現した疑問数詞「多少」の生成メカニズムについて再検討を行い、これが元来は「多いか少ないか」という多寡の概念を表した「多少」に由来するものであること、そしてしばしば否定詞に修飾された認知動詞の目的語節内に生起したため、当該動詞句の帯びる「疑い」のモダリティがこの語の意味として再分析されることにより疑問数詞の機能を獲得したことなどを明らかにした。各分担者は、それぞれが担当する時代の中国語において各形式が担う文法的意味の切り分けに積極的に取り組み、着実に成果を上げている。とりわけ木村が現代中国語において明らかにした疑問文の枠組みは、中国語における疑問詞が担う文法的意味の史的変遷を解明するうえでの指針となるだけではなく、疑問詞が解として求める他の品詞の文法機能の記述に対しても大きな役割を果たすことが期待される。計画は概ね順調に遂行されており、次年度も当初の計画通り研究を進める予定である。計画の変更を必要とする問題は生じていないと考えている。
忘却と一般化・特殊化による事例ベースの環境変化への適応に関する研究

これまでの検討で,環境変化に適応するための事例ベース管理法として,一般化・特殊化による方法と,忘却による方法がそれぞれ有効であることが分かっている.特に,事例修正機能を含まない場合は,一般化・特殊化による方法が有効であり,事例修正機能を含む場合は,事例の信頼度に着目した忘却の手法が有効であった.また,2つの手法を単に組合わせた場合,もとの手法の中間的な性能を示すことも確かめている.本年度の研究では,もとの2つの手法を超える性質を示すような相乗効果を持つ統合化手法を実現するという高い目標をかかげ,いくつかのアイディアを,電力系統事故時復旧問題を対象としたシミュレーションによって評価を行ったが,相乗効果を示すような統合化手法を確立するには至らなかった.現時点では,事例ベース管理の目的に応じて一般化・特殊化による方法,忘却による方法,それらの組合わせを使い分けるのが最善と考えられる.本研究の主目的は達成するに至らなかったが,研究遂行において,以下のような新しい視点を得た.すなわち,これまで事例の自動修正が可能なドメインでの事例ベース管理を対象としてきたが,事例の修正を人間が行うようなドメインについても検討を行う必要がある.システムが事例を修正する場合は修正方法が一定であるが,人間が修正を行う場合は,修正方法が一定していないなど,このようなドメインでは,事例の修正方法,解の適切さの尺度さえも環境変化の影響を受け得るためである.今後,これらについて検討したい.1.検索モデルの検討とサーベイによる評価事例ベース推論における検索モデルについて検討し,事例検索は,属性集合f_mに属する属性の値が等しい事例群を検索し,その中から属性集合f_sを用いて問題pと候補事例cの類似度sim(p,c)を計算して,その類似度が最も大きい事例を選択する処理であると捉えた.このモデルに従えば,事例ベースが決定木のように索引付けされており,属性値の比較によって木を葉まで辿って事例を得るようなシステムは,属性集合f_mによって事例が選択され,属性集合f_sは空であると定義することにより,定式化できる.反対に,問題と事例の類似度のみに着目し,事例ベース中の全ての事例との類似度を計算するシステムはf_mを空とすることにより,定式化できる.過去の事例ベース推論システムに関するサーベイの結果,事例修正を自動的に行うシステムの多くはこのモデルに従うことがわかった.2.検索モデルを考慮した忘却と一般化・特殊化による事例ベース管理処理これまでの研究で実現した事例の忘却において,致命的な忘却を防ぐための事例空間の分割には,属性集合f_mを用いること,事例間の距離に基づく戦略では,属性集合f_mの異なる事例は対象外として,事例間の距離を計算するために,sim(p,c)の逆数を用いることとする.また,事例の一般化・特殊化においては,一般化と特殊化の対象とする属性は,f_sに含まれる属性のみとする.事例ベース推論による電力系統事故時復旧を対象としてシミュレーションを行った結果,これらの方針に基づく事例ベース管理法は,領域知識に基づいて忘却条件や一般化・特殊化の対象を設定した方法とほぼ同等の性能を示した.これは,検索モデルに基づいて忘却や一般化・特殊化の戦略を設定できる可能性を示している.その詳細については今後更に検討を行いたい.これまでの検討で,環境変化に適応するための事例ベース管理法として,一般化・特殊化による方法と,忘却による方法がそれぞれ有効であることが分かっている.特に,事例修正機能を含まない場合は,一般化・特殊化による方法が有効であり,事例修正機能を含む場合は,事例の信頼度に着目した忘却の手法が有効であった.また,2つの手法を単に組合わせた場合,もとの手法の中間的な性能を示すことも確かめている.本年度の研究では,もとの2つの手法を超える性質を示すような相乗効果を持つ統合化手法を実現するという高い目標をかかげ,いくつかのアイディアを,電力系統事故時復旧問題を対象としたシミュレーションによって評価を行ったが,相乗効果を示すような統合化手法を確立するには至らなかった.現時点では,事例ベース管理の目的に応じて一般化・特殊化による方法,忘却による方法,それらの組合わせを使い分けるのが最善と考えられる.本研究の主目的は達成するに至らなかったが,研究遂行において,以下のような新しい視点を得た.すなわち,これまで事例の自動修正が可能なドメインでの事例ベース管理を対象としてきたが,事例の修正を人間が行うようなドメインについても検討を行う必要がある.システムが事例を修正する場合は修正方法が一定であるが,人間が修正を行う場合は,修正方法が一定していないなど,このようなドメインでは,事例の修正方法,解の適切さの尺度さえも環境変化の影響を受け得るためである.今後,これらについて検討したい.
P2Y12受容体拮抗薬を癌転移抑制薬として臨床適用するための基礎的研究

In vivoがん転移実験において、P2Y12受容体拮抗薬であるクロピドグレル25 mg/kg投与群ではコントロール群と比較して、肺転移結節数が有意に減少したことから、P2Y12受容体拮抗薬による抗転移作用が動物実験で確認された。次に、in vitro実験によりクロピドグレルは、がん細胞の浸潤能および遊走能を低下させることを解明し、その機序として上皮間葉転換の指標であるVimentin発現量の減少が示唆された。一方、チクロピジンは、がん細胞が浸潤する際に分泌するMatrix metalloproteinase-9 (MMP-9)活性とMMP-2発現量を減少させた。平成26年度は、血行性肺転移モデルを用いてP2Y12受容体拮抗薬クロピドグレルの癌転移抑制効果を検討した。すなわち、鳥取大学医学部岡田太教授より供与された高転移性のB16-BL6マウスメラノーマ細胞100,000個を可移植性のC57BL/6NCrマウス尾静脈内に接種2週間後に、ウレタン麻酔下で肺を摘出し、肺に形成された黒色の肺転移結節をカウントした。クロピドグレル(0, 5または25 mg/kg)は、癌細胞接種日から連続2週間、1日1回経口投与(いずれも経口投与後、肝で代謝を受けて活性代謝物となるため)した。癌転移抑制効果は、クロピドグレルを投与せずB16-BL6細胞のみを静脈内投与した対照マウスの肺転移結節数に対する減少作用にて判定した。さらに、クロピドグレルによる副作用の出血傾向を調べるために、クロピドグレル(0, 5または25 mg/kg)を2週間投与したマウスの尾部先端を1 mm切断後に出血持続時間を計測した。なお、1群の例数は7とした。その結果、まず、クロピドグレル25 mg/kg投与群の肺転移結節数は、対照群よりも有意に低下していた。次に、クロピドグレルを投与しなかったマウスの出血は尾部先端切断後10分以内に消失したが、クロピドグレル5または25 mg/kg投与マウスの出血は10分後も継続した。以上の結果より、クロピドグレルには、B16-BL6細胞の肺転移を抑制する作用のあることが確認された。その際、クロピドグレルを投与されたマウスは、出血傾向を示していたことより、クロピドグレルによる血行性肺転移抑制作用には抗凝固作用が関与していることが示唆された。がん細胞は血行性転移する際に、ADPを分泌して血小板凝集を促進することにより、がん細胞・血小板の凝集塊を形成し、転移先臓器内血管にて血管外脱出の足場とする。また、ADP分泌能の高いヒトがん細胞は、高転移能を有することも報告されているために、ADPのP2Y12受容体拮抗薬は抗転移薬として有望である。そこで、がんの治療を困難にしているがん転移に及ぼすP2Y12受容体拮抗薬ClopidogrelとTiclopidineの影響をin vitroにて検討した。proteinase-2 (MMP-2)発現量がどのように変化するかを検討した。以上の結果より、ADPのP2Y12受容体拮抗薬はがん転移抑制薬となりうる可能性が示唆された。また、In vitroでClopidogrel及びTiclopidine 100 μMを2472時間処置するとB16-BL6細胞の増殖能は有意に低下した。また、増殖能に影響を及ぼさない濃度のClopidogrel及びTiclopidine処置により、B16-BL6細胞の遊走能は濃度依存的に有意に低下したことから、Clopidogrelは動物体内での血小板凝集抑制作用による抗転移作用の他に、がん細胞に対する直接的な抗転移作用も持ち合わせることが示唆された。これも本研究課題の中では大変重要な知見であると評価できる。さらに、増殖能に影響を及ぼさない濃度のTiclopidine処置により、B16-BL6細胞内のMMP-2発現量が有意に低下したことから、P2Y12受容体拮抗薬による抗転移作用の分子生物学的機序の一部を解明することもできた。これまでの研究により、P2Y12受容体拮抗薬クロピドグレルはin vivoにおいてマウスメラノーマ細胞の肺転移を有意に抑制し、その作用機序としてがん細胞の浸潤能および遊走能を低下させていることが示唆された。そこで、本年度は、P2Y12受容体拮抗薬によるがん細胞の浸潤能および遊走能低下作用に関与する標的分子の解明を試みた。まず、間葉系細胞のマーカーであり、がん細胞における上皮間葉転換Epithelial-mesenchymal transition (EMT)の指標として用いられているVimentinタンパク質発現量に対するクロピドグレルの影響を検討した。その結果、クロピドグレルはVimentinタンパク質の発現量の減少を介して上皮間葉転換を抑制している可能性が示唆された。なお、上皮間葉転換によりがん細胞の浸潤能や遊走能が亢進すると報告されている。次に、がん細胞が浸潤する際に細胞外基質を分解するために分泌するMatrix metalloproteinase-2 (MMP-2)タンパク質発現量に対するチクロピジンの影響を検討した。その結果、チクロピジンはMMPタンパク質の発現量を有意に低下させることが明らかとなった。

以上の結果より、P2Y12受容体拮抗薬は、がん細胞の浸潤能および遊走能を低下させることによりがん転移を抑制するが、その機序として、Vimentinタンパク質発現量の減少、あるいはMMP-2タンパク質発現量の減少が関与している可能性が示唆された。In vivoがん転移実験において、P2Y12受容体拮抗薬であるクロピドグレル25 mg/kg投与群ではコントロール群と比較して、肺転移結節数が有意に減少したことから、P2Y12受容体拮抗薬による抗転移作用が動物実験で確認された。次に、in vitro実験によりクロピドグレルは、がん細胞の浸潤能および遊走能を低下させることを解明し、その機序として上皮間葉転換の指標であるVimentin発現量の減少が示唆された。一方、チクロピジンは、がん細胞が浸潤する際に分泌するMatrix metalloproteinase-9 (MMP-9)活性とMMP-2発現量を減少させた。計画通りに血行性肺転移モデルを用いてクロピドグレルの癌転移抑制効果を確認できたとともに、クロピドグレル投与後マウスにおける出血傾向も計測できたため。既にin vivoがん転移モデル実験において、P2Y12受容体拮抗薬の抗転移作用を実証済みであるが、もう一つ別のin vivoがん転移モデルを用いて、P2Y12受容体拮抗薬の抗転移作用を確認したいと予定している。さらに、in vitroにおいてもP2Y12受容体拮抗薬が、高転移性マウスメラノーマ細胞の遊走能を濃度依存的に有意に抑制することが明らかとなったことから、高転移性がん細胞に対するP2Y12受容体拮抗薬の浸潤能抑制作用を検討するとともに、その分子生物学的メカニズムのさらなる解明を試みることとする。腫瘍薬理学平成27年度には、マウスメラノーマ細胞の自然肺転移モデルおよびマウス大腸癌細胞の経脾肝転移モデルを用いてクロピドグレルの転移抑制効果をin vivo実験系にて検討する。最終年度の平成28年度には、クロピドグレルによる抗凝固作用を介さない癌細胞への直接的な転移抑制効果をin vitroにおいて検討するとともに、その分子生物学的な作用機序についても追究する。小型実験動物(マウス)体重測定用電子天秤(定価10万円相当)を購入予定していたが、機種の選定に予想外に時間がかかってしまい、平成26年度内での購入ができなかったため。購入希望の小型実験動物(マウス)体重測定用電子天秤の機種が確定したため、小型実験動物(マウス)体重測定用電子天秤(型番FZ-1200iWP、株式会社エー・アンド・ディ)を購入する。残高が生じる場合は、速やかに必要試薬の購入に充てる。
幕末百姓の養子慣行――江戸地廻り経済圏一山村における世帯と村落の再生産――

本研究の目的は前近代の養子縁組を家制度のみならず村落共同体の観点から分析し、その地域社会における意義と仕組みを明らかにすることである。平成21年度は19年度、20年度の成果に加え、(1)定性的研究、(2)定量的な実証分析の3つの分野にわたる手法を用いて前近代日本の養子縁組制度にアプローチを試みた。詳細を以下に示す。(1)「昭和一一年(1936)に106ヘクタールに及ぶ旧上名栗村の共有林の経営が株式会社化された際、株式が旧上名栗村の全世帯を対象に売却された(林業発達史研究会『西川林業発達史』)。共有林は近世の入会地に相当し、入会権は百姓株と深い関係があると考えられるため、名栗村史編纂を担当している筑波大学の加藤衛拡教授(飯能市大字下名栗出身)に意見を求めた。その結果、旧上名栗村で入会の株式が売却されたのに対し、旧下名栗村では入会の株式が村民に無償で分配され、現金化されることがなかったこと、また旧上名栗村では世帯当たり株の買い取り数に数百から数分の一株まで非常にばらつきがあったのに対し、下名栗村では世帯あたり一株と非常に平等に分配されたことが判明した。(2)報告者は吉田あつし教授(筑波大学)との共同研究において、組と呼ばれる近隣ネットワークにおけるパターナリズムが飢饉の際世帯(=株)の持続性に及ぼした影響を推定し、養子縁組が盛んに行われた社会経済的な背景について考察した。日本の「家」については、家督相続のパターンにおける理念と現実のズレが度々議論の的となってきた。百姓の相続慣行に関しても、「長男子による家督と財産の単独相続」という伝統家族のイメージが長い間受け継がれており、今もなお残存している。それに対し、大藤修は『近世農民と家・村・国家』で家はそれぞれの諸条件に応じ、「家の永続という至高の目的」を達成するため、「最も適切な相続形態」を取っていたと主張する。つまり、「家相続についての一定のイデオロギー的規範」を「杓子定規に墨守」するのではなく、「柔軟に対処」していたというのである。歴史人口学の研究成果も大藤の主張を裏付けているようにみえるが、相続の形態に表れる「多様」性、「柔軟」性はあくまでも短期的な局面における現象であり、それを規定する要因についてはより長期的な観察による分析が必要である。本研究では上名栗村古組の宗門改帳(1804-1869)を分析し、以下の事実を明らかにした。通説に反し、被相続人が実子か養子かという家族内での地位は生前相続に大きな影響を及ぼさなかった。一方、相続人が被相続人の実子の場合両者の年齢には強い相関関係が見られるのに対し、相続人が養子の場合、相続人の年齢は比較的一定しており、被相続人の年齢との間には相関関係は見られなかった。さらに、被相続人が隠居する場合は、8歳近く隠居しない場合よりも結婚が早いことが分かった。結論として、被相続人の初婚年齢と相続人の年齢は相関関係があることから、被相続人が隠居するかしないかは、被相続人の結婚のタイミングに規定される部分が大きいことが判明した。平成20年度は(1)理論研究、(2)定量的な実証分析、(3)フィールドワーク及びインタビューという三つの分野にわたる手法を用いて前近代日本の養子縁組制度にアプローチを試みた。詳細は以下に示す。(1)明治三年(1869)のデータを見ると、寺社を除いた上名栗村古組144世帯中53世帯の世帯主、つまり、世帯主の36パーセントが養子入り経験者である。つまり、上名栗村古組みでは養子縁組制度による頻繁な家族構成員の入れ替えが行われている。その中には家の超世代的存続への志向という論理だけでは説明できない例も存在する。そのような例の説明を可能にするのが、百姓株制度である。端的に言えば、村落共同体は百姓株の数を一定に保つための手段として養子縁組を利用しているのである。報告者は先行研究のサーベイを通じ、前近代の株制度における百姓株の特殊性と普遍性を明らかにしようと試みた。(2)報告者は吉田あつし教授(筑波大学)との共同研究において、計量経済学的分析のための歴史的データの処理方法を研究した。その成果の一つが2009年3月の日本農業史学会での個別報告「幕末の持続的小農経営としての炭生産」である。そこでは、上名栗村古組の世帯の生業と世帯の寿命の関係を明らかにし、養子縁組が盛んに行われた社会経済的な背景について考察した。(3)名栗村出身の加藤衛拡教授(筑波大学)から下名栗村における入会と百姓株の関係についてコメントを得た。また、飯能市の郷土資料館を訪ねて史料の現存状況についての情報収集を行った。詳細を以下に示す。

(1)「昭和一一年(1936)に106ヘクタールに及ぶ旧上名栗村の共有林の経営が株式会社化された際、株式が旧上名栗村の全世帯を対象に売却された(林業発達史研究会『西川林業発達史』)。共有林は近世の入会地に相当し、入会権は百姓株と深い関係があると考えられるため、名栗村史編纂を担当している筑波大学の加藤衛拡教授(飯能市大字下名栗出身)に意見を求めた。その結果、旧上名栗村で入会の株式が売却されたのに対し、旧下名栗村では入会の株式が村民に無償で分配され、現金化されることがなかったこと、また旧上名栗村では世帯当たり株の買い取り数に数百から数分の一株まで非常にばらつきがあったのに対し、下名栗村では世帯あたり一株と非常に平等に分配されたことが判明した。(2)報告者は吉田あつし教授(筑波大学)との共同研究において、組と呼ばれる近隣ネットワークにおけるパターナリズムが飢饉の際世帯(=株)の持続性に及ぼした影響を推定し、養子縁組が盛んに行われた社会経済的な背景について考察した。
ゲノム情報を利用した転写因子の標的遺伝子単離法の開発

我々はマウスを用いて転写因子の抗体を用いた標的遺伝子クローン化法を開発し、Hoxの標的遺伝子群を特定してきた。その過程において、転写調節ネットワークの一部は多くの動物種において保存されていることが明らかになった。また、ゲノム配列のほとんどが明らかになっている線虫を実験材料とすれば、標的遺伝子特定の効率が飛躍的にあがる事に気がついた。そこで以下のような線虫の実験動物としての利点を活かした標的遺伝子単離法を開発した。モデル遺伝子として線虫の神経ネットワークの形成に関わるホメオボックス遺伝子unc4を用いた。この遺伝子に2種類のタグを結合したコンストラクトを作製し、unc4ミュータント個体に遺伝子導入を行った。それぞれのタグ単独でも、両方のタグを結合したコンストラクトでも、unc4フェノタイプをレスキューすることが明らかになったこと、また遺伝子導入による付加的な個体の変異が観察されないことから、タグ付き遺伝子産物は、正常蛋白と同じ(類似の)標的遺伝子群の発現調節をしていると考えられる。この個体に導入したタグ付き遺伝子産物は、タグを利用したアフィニティーカラムによって特異的に精製できることを確認した。現在タグ付き蛋白がin vivoで結合しているDNAをクローン化しており、線虫ゲノムのデータベースを用いて標的遺伝子群を特定できると考えている。
太陽光の照射環境で長い繰り返し寿命を示すドープ型フォトクロミック高分子の作製と評価

合成したフォトクロミック高分子,ポリ(オクチルメタクリレート-コ-スピロピランメタクリレート),におけるペリレンなどのドーパントからのエネルギー移動について蛍光分光器や吸収スペクトル測定より議論した。また、イオン性液体のエチルメチルイミダゾリウムトリフレートをドーパントとする当高分子への影響が観測された。これらについて、高効率のForsterエネルギー移動あるいは光再吸収型の現象が考えられる。これらの検討とさらに高効率で紫外光領域の光エネルギーを可視光エネルギーへと変換する条件をフォトクロミック高分子およびドーパントの濃度比や溶媒種等より分光学的に測定した結果、親水性のイオン性液体は当高分子に微量のみ溶解し、過剰においては析出し高分子膜は白濁した。当高分子中のスピロピランメタクリレート部位に対してモル比で30倍までイオン性液体が溶存できたが、紫外線照射からイオン性液体のエネルギー移動を通じて可視光に変換してスピロピランメタクリレートの開環体を閉環体へ光異性化するには十分な可視光量にはならなかった。イオン性液体は紫外光を吸収し、青色の蛍光を示すが、このようにペリレンなどの色素蛍光分子と比べると蛍光の発光効率はあまり高くないようである。以上より、紫外光と可視光を含む太陽光をフォトクロミック高分子膜に照射して、高分子鎖中のスピロピラン部位の開環体から閉環体への高効率な光異性化を実現するために、高分子膜中にいくつかのドーパントを分散固定させてエネルギー移動により紫外光を可視光成分に変換させる効果を検討してきた。蛍光色素のペリレンが効率よい成果を示すことが明らかとなった。フォトクロミック分子であるスピロピランのメロシアニン構造に可視光を照射すると、スピロピラン体に戻る異性化反応が観測されるが、太陽光をその光源とする場合紫外光を含んでいる。これを効率よく可視光に変換するために、スピロピラン周辺に蛍光色素をドープする実験を行った。まず、蛍光色素の選定を行った。524nmに極大発光波長を示すトリスキノリノラトアルミニウム(III)をはじめとする金属錯体を上記目的でドープ分子として扱う場合は注意を要することがわかった。すなわち、スピロピランやスピロオキサジンのメロシアニン構造では双性イオンあるいはキノイド構造の酸素部位に金属イオンが結合するケースがある。メロシアニン構造が金属錯体を形成すると、通常のメロシアニン構造よりも安定となり可視光照射によりスピロピランあるいはスピロオキサジンに光異性化する効率が著しく減少する。これは、錯形成したメロシアニン構造からスピロピラン体への速度定数を金属イオンの濃度との関係で示した多数の報告からも理解できる結果である。多数の蛍光分子より、420nmに極大発光波長を示すペリレンやイオン性液体のエチルメチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルフォナートなどがメロシアニン構造を効率よくスピロピラン体に光異性化することがわかった。スピロピランとのモル比でこれらドープ分子の濃度を変え、光異性化の効率を一定光量の下測定し定量的に評価した。