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急性骨髄性白血病におけるＤＮＭＴ３Ａ変異の機能解析

平成25年度にDNMT3Aがポリコーム抑制複合体1 (PRC1)と結合すること、および変異によりその結合能が亢進することを見出していたため、その造血幹細胞分画増幅における機能的意義を検証した。PRC1の構成因子であるBmi1のヘテロノックアウトによって、変異型DNMT3Aによる造血幹細胞分画の割合を増加させる効果が打ち消され、さらにBmi1のヘテロノックアウトにより変異型DNMT3Aを導入することで低下していたPU.1の発現が正常レベルまで上昇することが明らかとなった。2.生理的レベルにおけるDNMT3AとPRC1複合体との協調関係の解析DNMT3A変異を有しているAML細胞株(OCI-AML3)および有していないAML細胞株(THP1)を用いて、PRC1複合体の構成因子の一つであるRING1Bのノックダウンを行い、DNMT3A変異の有無におけるPRC1複合体の機能的意義を検証した。すると、RING1BのノックダウンはTHP1では増殖に影響を与えなかった一方で、OCI-AML3では分化傾向を伴った増殖の抑制を認め、生理的レベルの発現においても変異型DNMT3AとPRC1複合体との協調関係がAML細胞の維持に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。変異型DNMT3AとHOXA9をマウス骨髄細胞に導入すると、in vitroにおいて単芽球に形質転換することを見出した。さらに、Bmi1のヘテロノックアウトによりこのマウス骨髄細胞の単芽球への形質転換能は打ち消され、2と合わせて造血幹細胞のみならず白血病細胞においても、変異型DNMT3AとPRC1の協調関係が分化の抑制に寄与していることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。空ベクター、野生型DNMT3A、変異型DNMT3Aをそれぞれ過剰発現した造血幹細胞においてマイクロアレイ技術を用いて網羅的に遺伝子発現プロファイリングを行ったところ、Hoxb群の遺伝子発現が亢進し、また骨髄球系分化関連遺伝子(PU.1、Cebpa)の遺伝子発現が低下していることが明らかとなった。次に同じ分画の細胞から抽出したゲノムDNAを用いて、バイサルファイトシーケンスを行ったところ、Hoxb群ではプロモーター領域において変異型DNMT3A導入造血幹細胞で低メチル化状態を認め、発現の変化と相関を認めた。一方PU.1ではプロモーター領域のメチル化には変化は認められなかった。以上の結果よりDNMT 3A変異により1Hoxb群で示されたようにメチルトランフェラーゼとしての機能が低下し標的遺伝子の発現が亢進する、および2PU.1で示されたようにDNAのメチル化とは独立したメカニズムによって標的遺伝子の発現が低下する、という2つのメカニズムの共在が示唆された。DNMT3AとPRC1複合体との協調関係が変異により増強されるという実験結果を踏まえ、PU.1がDNMT3AとPRC1複合体の直接の標的であるか調べるために、DNMT3A野生型もしくは変異型を導入したヒト急性骨髄性白血病細胞株を用いてクロマチン免疫沈降法および定量PCRを行った。すると、PU.1のUpstream regulatory element領域でDNMT3A自体のリクルートに変化を認めなかった一方で、RING1BやBMI1といったPRC1複合体構成蛋白がDNMT3A変異導入細胞株で同部位においてよりリクルートされていることが明らかとなった。加えて同部位におけるH2Aユビキチン化も変異導入細胞株で亢進しており、以上の実験結果からDNMT3A変異によってPU.1の発現がPRCI複合体のリクルートを介して抑制されていることが明らかとなった。

研究開始当初における平成25年度の研究目標を十分に達成しており、その他にも平成26年度分の研究計画への導入部分や必要物品の準備も終了していることから、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。DNMT3A変異の下流標的遺伝子候補に対してDNMT3A変異による造血幹細胞分画の増幅能獲得に機能的に重要であるか検証する。2.生理的レベルにおけるDNMT3AとPRC1複合体との協調関係の解析BMI1ノックアウトマウスの骨髄細胞を用いて、DNMT3A変異による造血幹細胞分画の増幅能獲得にPRC1複合体が機能的に重要であるか検証する。
水チャネルの遺伝子発現と機能特性から見た植物多細胞系の構築

水チャネルは浸透圧差に依存した水の膜透過を促進する。水チャネルファミリーは動植物に広く分布するが、植物では細胞膜に加えて液胞膜にも存在し、分子種の数が多いのが特徴である。本研究は、多数の水チャネル分子の生理的機能と組織内での分布を明確にする目的で、ダイコンの細胞膜(PAQ)と液胞膜(VM23)の水チャネルに焦点をあて、1)各分子種の遺伝子発現、蓄積量の細胞特異性の解明、2)水ストレスへの応答、3)耐乾燥性植物への水チャネル遺伝子の導入と形質への影響の解析を目的とした。結果の概要は以下の通りである。1)水チャネルは普遍的な膜要素としてどの細胞にも均等に存在するとの推定に反して、明確な細胞特異性が明らかになった。いずれのPAQも幼根・胚軸の中心柱、肥大根の形成層、葉柄の維管束鞘にmRNAとタンパク質の蓄積が認められた。また、VM23の場合は、幼根・胚軸の中心柱、葉柄の維管束鞘に顕著な蓄積がみられ、肥大根では柔組織全体に分布していることが明らかとなった。いずれも成長の盛んな細胞、維管束周辺などの水透過量の多い細胞であり、生理的合目的性に合うと判断した。2)ダイコン実生に0.3Mのマニトールで浸透圧ストレスを与えると、PAQの数種の発現量は2,3時間後に一過的に上昇し、やがて減少した。したがって高浸透圧ストレス初期には水チャネルを増やし、長期的ストレスには水チャネルの発現を抑えて水の細胞外への流出を抑制しているものと推定した。3)CAM植物カランコエへの水チャネル導入に成功し、現在、性質を解析中である。
量子半導体エレクトロニクス

固体中キャリアの量子力学的波動性に関する物理的研究および応用を探索する研究は、いわゆるメソスコピック物理として世界の研究機関、国内大学および企業の研究機関で基礎的な研究が活発に推進されている。ところが、これらの研究は最近、衝突無しのバリスティックなキャリア走行、あるいは無散乱のコヒーレントな波動伝搬、従って量子干渉の可能性について研究に展開しつつある。また、光エレクトロニクス分野では量子井戸細線、量子井戸箱などの量子サイズ効果の研究から半導体レーザの共振器を極めて小さくしたマイクロ共振器レーザにおける少数の電子と少数の光子の相互作用の研究が活発化している。このように明らかに従来の量子サイズ効果やメソスコピック物理の範囲を超えた研究が展開され第二フェーズに入りつつあると考えることができる。この第二フェーズの研究展開を量子半導体エレクトロニクスと呼ぶことにする。このような量子半導体エレクトロニクスを学問として発展させ確立させることは非常に重要な課題である。従ってこの分野を重点領域の研究領域として発展させる必要がある。幸い量子半導体エレクトロニクスにつながる研究は、現在全国の大学、企業の基礎研究所で活発になされており、共同で企画調査を行うことができれば非常に有効な成果が期待できる。本研究は量子半導体エレクトロニクスの研究分野について企画調査を共同で行い重点領域の研究領域として発展させることを目的として推進された。具体的には全体会議を9月と3月に2回行うとともに個別の研究者相互の研究交流を活発に行った。更に、本総合研究においては6年度から発足する重点領域研究「量子位相エレクトロニクス」の準備も進めた。その結果重点領域推進のための基盤が確立された。
心臓サルコイドーシスの非侵襲的早期診断―心臓電気生理と炎症サイトカインの関連

心臓サルコイドーシス(心サ症)は難病に指定される炎症性の心筋疾患で、重症例は不整脈や心不全による死亡率が高い。本疾患の早期診断は難しく、診断時すでに重症であることも少なくない。非侵襲的な早期診断がのぞましいが、現状では心電図や心エコーでの早期診断は困難である。そこで私は心サ症発症早期の心筋での炎症を微細な電気的変化(加算平均心電図)で、自律神経の乱れをホルター心電図(心拍変動解析)で評価できないか着目し、心サ症のスクリーニング時、すでに心サ症と診断された治療未実施例などにこれらの検査を行い、心サ症の診断や経過との関連を調べ、炎症マーカー値との関連から心サ症の早期診断に結びつく知見を探索したい。
γδT細胞を使用した、神経芽腫幹細胞に対する免疫療法の基盤研究

3人の健常人末梢血単核球から、ゾレドロネートとIL-2を用いてγδT細胞を増幅した。その後磁気ビーズを用いてγδT細胞を純化し、以後の実験に使用した。クロミウム放出試験による細胞傷害性試験で、γδT細胞はゾレドロネートで処理した神経芽腫細胞株を傷害した。神経芽腫細胞株をEGF、FGF添加無血清培地で培養し、神経芽腫sphereを樹立した。この神経芽腫sphereは元の付着細胞と比較し、in-vitroで高いコロニー形成能を示し、また免疫不全マウス(SCIDマウス)への移植実験でも高い腫瘍形成能を呈した。これらの結果から神経芽腫sphereには神経芽腫幹細胞が濃縮されていると考えられた。γδT細胞は、ゾレドロネートで処理した神経芽腫sphereにも傷害性を示した。γδT細胞の傷害性が神経芽腫sphereの中にある神経芽腫幹細胞に対してあるのかどうかを確かめるために、まずin-vitroでのコロニーアッセイを行ったところ、γδT細胞の存在下では神経芽腫コロニー形成能が阻害された。また、SCIDマウス腎被膜下に神経芽腫sphereとγδT細胞を移植したところ、腫瘍形成が阻害された。これらの結果からγδT細胞は神経芽腫幹細胞に傷害性があることが示唆された。また、これらの傷害性は、抗γδT細胞受容体抗体とHMGCoA阻害剤であるメバスタチンにより阻害されたが、抗NKG2D抗体では阻害されなかった。この結果から、γδT細胞の傷害性はγδTCR受容体を介しており、NKG2Dを介したNK活性によるものではないことが示された。
ナノ原料を用いた高速遠心成形法による超高強度高靭性アルミナ製長寿命人工関節の創製

本研究は,高強度高靱性アルミナを作製できる高速遠心成形法を人工股関節に適用しようとするもので,平成15年度に球形状の金型作製と成形技術の基礎実験を行い平成16年度には焼結体直径12mmの球体を作製した。この金型では成形体を離型する方法としてテフロンが有利なことを明らかにし,金型を上型・下型の上下2分割の設計で球状の成形体を取り出している。なお,金型表面の荒さをRmax数ミクロン以下に鏡面仕上することで仕上げ加工が最小限にできる表面荒さの成形体を得ている。平成17年度には高純度アルミナ超微粉(大明化学製タイミクロンTM-DAR,純度99.99%,粒径0.2μm)を超純水中に一次粒子まで完全分散し,中子を有する形状の金型を用いて成形・焼結を行った。この中子形状は人工股関節の骨頭下部に必要で大腿骨への接続用チタン製ステムの取付け部に相当する。成形体の離型において中子部の抵抗が大きく成形体の健全性に影響を与えるので樹脂製の中子なども検討したが,現状ではアルミ製金型の表面をテフロン処理する方法を使っている。その結果,焼結体寸法でφ22mmのステム連結部の孔形状を有する骨頭ボールの成形体を作製し,さらに1523K-7200secの焼結で相対密度99%の焼結体を得ることに成功した。本焼結体は,外観上の形状や寸法精度,表面荒さなどは他の成形法で不可能なレベルに到達しており,最終的な仕上げで必要とする寸法精度を確保すれば実用可能な状態に到達している。しかし,焼結体の密度や強度など特性の均一性の詳細な調査や耐摩耗性などの具体的な評価は今後の検討が必要な状況である。実用化に関するこれらの検討事項を含め,臼蓋ソケットの成形焼結法の確立による高速遠心成形法によるオールアルミナ製人工股関節の実用化には更に研究が必要である。平成15年度は,高速遠心成形法を用いて人工股関節・骨頭部の成形実験を行った。本研究では,まず焼結体直径22mmの球体を作製するため焼結時の収縮を考慮して26mmの球形の空間を有するアルミ合金製金型を作製した。金型は上型・下型の2分割設計で球状の成形体を取り出すことができる。なお,金型表面の荒さをRmax数ミクロン以下に鏡面仕上することで成形体の表面荒さを改善した。高純度アルミナ超微粉(大明化学製タイミクロンTM-DAR,純度99.99%,粒径0.2ミクロン)を超純水中に一次粒子まで完全分散し,上記金型へ装填して重力の1万2万倍で成形して緻密で均質な成形体を得た。しかし,成形時に金型と成形体が固着する傾向があり,この対策として離形剤及び金型表面のテフロン処理について検討したところ,後者で良い結果が得られた。股関節では骨頭下部に大腿骨に接続するチタン製ステムの取付けが必要である。これに対応するため球形金型の下型に中子を設けた。しかし,アルミ合金製の中子ではテフロン処理などの対策を行っても離形抵抗が大きく成形体の脱型が困難で,高い寸法精度を有する本法の利点が生かされない傾向となった。そこで,樹脂製の中子を用いて加熱軟化して脱型する対処法を検討中である。これが完成すれば,高速遠心成形法独自の緻密かつ均質で高品質の成形体が得られる。成形体寸法及び表面精度が高いので焼結後の加工は表面処理程度にできると考えている。なお,アルミナの高靱化技術は既に完成しており,成形体の高靱化焼結は容易である。平成16年度は,原料に高純度アルミナ超微粉(純度99.99%,平均粒径0.18μm)を用いて泥しょうを作製、高速遠心成形法して人工股関節・骨頭部の成形を行い、大気炉で焼結実験を行った。人工股関節では骨頭下部に大腿骨に接続するチタン製ステムの取付けが必要である。これに対応するため球形金型の下型に中子が必要で,前年度の実験では中子部に金型を用いて成形したところ,成形体と中子が固着して離型が困難で完全な成形体を得ることができなかった。そこで,中子部をろう型にして成形後に溶出する方法を検討した。しかし,作業が複雑で工程が増え寸法精度が低くなる傾向であった。試行錯誤の中で,再び金型を用いてテフロンの種類などを検討中に全く新しい発想の離型方法を見出して完全な形状の成形体を得ることに成功した。この新しい離型法を用いれば,中子部を金型にできるので寸法精度および汚染に対して特に有利である。本法により前年度に達成できなかった成形体の作製が可能になった。この成形体は原料粉が優秀で成形密度が高く成形中の汚染が皆無で低温での大気中焼結が可能であり,現状では1523K-324432ksecで相対密度9899%の焼結体(チタン製ステム用の空間を有する直径22mmの球形状)が得られている。本焼結体の評価は平成17年度の実験であるが,高速遠心成形法独自の緻密かつ均質で高品質の成形体を焼結しているので高硬度・高強度が予想される。なお,成形体寸法および表面精度が高いので焼結後の加工は表面処理程度にできると考えている。

本研究は,高強度高靱性アルミナを作製できる高速遠心成形法を人工股関節に適用しようとするもので,平成15年度に球形状の金型作製と成形技術の基礎実験を行い平成16年度には焼結体直径12mmの球体を作製した。この金型では成形体を離型する方法としてテフロンが有利なことを明らかにし,金型を上型・下型の上下2分割の設計で球状の成形体を取り出している。なお,金型表面の荒さをRmax数ミクロン以下に鏡面仕上することで仕上げ加工が最小限にできる表面荒さの成形体を得ている。平成17年度には高純度アルミナ超微粉(大明化学製タイミクロンTM-DAR,純度99.99%,粒径0.2μm)を超純水中に一次粒子まで完全分散し,中子を有する形状の金型を用いて成形・焼結を行った。この中子形状は人工股関節の骨頭下部に必要で大腿骨への接続用チタン製ステムの取付け部に相当する。成形体の離型において中子部の抵抗が大きく成形体の健全性に影響を与えるので樹脂製の中子なども検討したが,現状ではアルミ製金型の表面をテフロン処理する方法を使っている。その結果,焼結体寸法でφ22mmのステム連結部の孔形状を有する骨頭ボールの成形体を作製し,さらに1523K-7200secの焼結で相対密度99%の焼結体を得ることに成功した。本焼結体は,外観上の形状や寸法精度,表面荒さなどは他の成形法で不可能なレベルに到達しており,最終的な仕上げで必要とする寸法精度を確保すれば実用可能な状態に到達している。しかし,焼結体の密度や強度など特性の均一性の詳細な調査や耐摩耗性などの具体的な評価は今後の検討が必要な状況である。実用化に関するこれらの検討事項を含め,臼蓋ソケットの成形焼結法の確立による高速遠心成形法によるオールアルミナ製人工股関節の実用化には更に研究が必要である。
防音性能と換気性能を兼ね備えた防音窓設計技術の確立

住宅用窓において,換気性維持と外来騒音の低減を両立させるための防音窓を設計するにあたり,出入口を持つ直方体の防音ユニットの音波伝搬を波動方程式より求め,それに伴う高次波音圧成分の発生メカニズムを明らかにする.また,理論計算により示された高次波音圧成分の発生メカニズムの正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.住宅用窓において,換気性維持と外来騒音の低減を両立させるための防音窓を設計するにあたり,出入口を持つ直方体の防音ユニットの音波伝搬を波動方程式より求め,それに伴う高次波音圧成分の発生メカニズムを明らかにする.また,理論計算により示された高次波音圧成分の発生メカニズムの正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.住宅用窓において,換気性維持と外来騒音の低減を両立させるための防音窓を設計するにあたり,出入口を持つ直方体の防音ユニットの音波伝搬を波動方程式より求め,それに伴う高次波音圧成分の発生メカニズムを明らかにする.また,理論計算により示された高次波音圧成分の発生メカニズムの正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.防音窓の性能を決めるための重要な防音ユニットは,膨張型マフラーと同じインピーダンスミスマッチング効果を利用する.換気と防音は相反するトレードオフの関係にあるため,三次元の波動方程式によりユニット内の音圧を理論的に解析した.高次波音圧成分の発生を防ぐために入出口の開口面積や配置を可変し,最適位置の検証を行った.また,理論計算の正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.防音窓の設計にあたり,より換気機能を活かすために入出口を対向位置・直交位置に配置した2つの解析モデルで定義し,三次元の波動方程式での理論計算及び実験検証を行った.理論計算・検証実験の結果より,高次波音圧成分の発生メカニズムが明らかとなり本手法の有効性の確認を行った.これにより任意寸法の防音ユニットの音響特性を求めることができ,また最適な入出口の位置決定が可能となる.次年度は,さらに換気機能を追求するため熱流体シミュレーションを実施し,トレードオフの関係にある防音と換気の両立を目標にしている.住宅用窓において,換気性維持と外来騒音の低減を両立させるための防音窓を設計するにあたり,出入口を持つ直方体の防音ユニットの音波伝搬を波動方程式より求め,それに伴う高次波音圧成分の発生メカニズムを明らかにする.また,理論計算により示された高次波音圧成分の発生メカニズムの正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.防音窓の性能を決めるための重要な防音ユニットは,膨張型マフラーと同じインピーダンスミスマッチング効果を利用する.換気と防音は相反するトレードオフの関係にあるため,三次元の波動方程式によりユニット内の音圧を理論的に解析した.高次波音圧成分の発生を防ぐために入出口の開口面積や配置を可変し,最適位置の検証を行った.また,理論計算の正当性を証明するために実験検証を行い,本手法の有効性の確認を行った.防音窓の設計にあたり,より換気機能を活かすために入出口を対向位置・直交位置に配置した2つの解析モデルで定義し,三次元の波動方程式での理論計算及び実験検証を行った.理論計算・検証実験の結果より,高次波音圧成分の発生メカニズムが明らかとなり本手法の有効性の確認を行った.これにより任意寸法の防音ユニットの音響特性を求めることができ,また最適な入出口の位置決定が可能となる.さらに換気機能を追求するため熱流体シミュレーションを実施し,トレードオフの関係にある防音と換気の両立を図った。以上の理論計算と熱流体シミュレーションの結果より、試作防音窓を作成し、残響室-無響室法での音響測定を実施した。
持続可能な発展のためのグローバルパートナーシップと地域システム-東南アジア都市の発展に与えた外国投資の影響-

平成5、6年度に引き続き、7年度は第3次現地調査を実施するとともに、3年間の研究のまとめを行った。現在の時点で得られた研究成果は以下のとおりである。1)東南アジアの経済成長と持続可能性に関する理論的知見1)-1輸出指向工業化にもとづく東南アジア諸国の経済成長はめざましく、地域全体に広がっているが、成長パターンは多様化しつつある。シンガポール、マレーシアなどでは、高成長のもとで低インフレ、経常黒字が維持されているが、タイ、フィリピン、インドネシアなどでは、成長がインフレまたは国際収支の悪化(ないしその双方)を伴いつつある。成長過程におけるマクロ経済管理の成功・不成功、いいかえれば政府機能の違いが、こうした成長パターンの多様化を生じ始めているものと思われる。1)-2この成長パターンの多様性は、成長・開発と環境保全や都市農村格差是正、社会開発政策などの関連パターンの多様性にもつながっている。GDPに占める政府支出の比率が高いシンガポール、マレーシャでは、人口当たりのエネルギー消費が比較的低く、教育などへの投資が大きいが、フィリピン、インドネシアでは政府支出の規模が小さく、環境保全につながる技術開発・社会開発投資は低位であり、タイは両者の中間といえる。1)-3半面タイやフィリピンではNGOセクターの活動が盛んで、環境保全・社会開発の領域で、政府の機能を代位し始めている。これに伴いこれらのは地方分権やローカル・イニシャティブ形成の改革も試みられており、シンガポールやマレーシャとは異なるガバナンス・システムが形成されつつある。1)-4豊かな農業基盤と貴重な自然資源を有し、エネルギー少消費型の生活様式が根付いてきた東南アジアも、経済成長も都市化とともに資源浪費・環境破壊型の社会に変貌しつつあるが、これに対する政策対応も始まっており、それが上述のようなガバナンス・システムの多様化を生み出している。こうした多様性を組み込んだ持続可能な発展へのグローバル・パートナーショップの形成が求められているといってよい。2)主な個別研究の成果2)-1東南アジアにおける政府-NGO関係シンガポール、マレーシア、タイ、フィリピンの4カ国で、環境保全における政府とNGOの関係を調査した結果、シンガポール・マレーシアは政府主導でNGO規制の強い「権威主義=パタ-ナリズム」であり、フィリピンは、国・地方の両レベルでNGO参加を制度化した「リベラル、コ-ポラティズム」ライは、NGOが参加権を制度化されていないが活動量が大きい「遮蔽型多元主義」といえることがわかった。2)-2タイのコミュニティ・ベースド・ディベロップメント活動UCDO (Uraban Community Development Office)の助成によるバンコクのスラム地域における雇用創出・コミュニティー形成事業について現地研究者との共同で実態調査を行い、a)政府の資金援助と貯蓄・組合形成などを促す適切な事業スキームb)政府-企業-NGOセクターの緊密なパートナーシップなどの結果、急激な経済成長から取り残された貧困層の相当部分に自立と協同のアクションを呼び起こしていることを検証しえた。2)-3東南アジア環境問題の特質と国際協力フィリピン、タイを中心に、東南アジアの環境問題の特質・環境対策と日本からの技術援助など実態を調査した結果、a)東南アジアの環境問題は、経済成長・先進社会化に伴って起こっており、先進国の経験を踏まれた国際協力は有効性をもつb)従来の通説とは異なり、自然環境保全技術には技術移転の条件が高いが、公害防止技術の転移に困難が大きいなどの知見を得た。2)主な個別研究の成果2)-1東南アジアにおける政府-NGO関係

シンガポール、マレーシア、タイ、フィリピンの4カ国で、環境保全における政府とNGOの関係を調査した結果、シンガポール・マレーシアは政府主導でNGO規制の強い「権威主義=パタ-ナリズム」であり、フィリピンは、国・地方の両レベルでNGO参加を制度化した「リベラル、コ-ポラティズム」ライは、NGOが参加権を制度化されていないが活動量が大きい「遮蔽型多元主義」といえることがわかった。2)-2タイのコミュニティ・ベースド・ディベロップメント活動UCDO (Uraban Community Development Office)の助成によるバンコクのスラム地域における雇用創出・コミュニティー形成事業について現地研究者との共同で実態調査を行い、a)政府の資金援助と貯蓄・組合形成などを促す適切な事業スキームb)政府-企業-NGOセクターの緊密なパートナーシップなどの結果、急激な経済成長から取り残された貧困層の相当部分に自立と協同のアクションを呼び起こしていることを検証しえた。2)-3東南アジア環境問題の特質と国際協力フィリピン、タイを中心に、東南アジアの環境問題の特質・環境対策と日本からの技術援助など実態を調査した結果、a)東南アジアの環境問題は、経済成長・先進社会化に伴って起こっており、先進国の経験を踏まれた国際協力は有効性をもつb)従来の通説とは異なり、自然環境保全技術には技術移転の条件が高いが、公害防止技術の転移に困難が大きいなどの知見を得た。6次、延べ90日間の調査によって、以下の諸点が明かとされた。1.経済発展と外資の導入に関し、シンガポール、マレーシアでは国家の積極的な地域開発政策と国家資本の活動によって、外資導入と輸出工業化が計画的に展開され、相当の成果をあげえたが、タイ国の場合は、税制による投資奨励以外、効果的な産業政策は展開されず、円高など外部的要因の寄与が大きい。また、ミャンマーの国際社会への復帰は極めて困難だが、ベトナムについては潜在的ポテンシャルは著しく高く開放政策も徐々に成果が見え始めている。2.輸出工業化と国内の地域格差の関連は国別の違いが極めて大きい。すなわち、タイではバンコクへの集中は一層激しさを増し、8090年代を通じ、都市農村格差は劇的に拡大している。他方マレーシアでは、クアラルンプールへの集中は決して無視できないものの、いわゆる首座都市現象と呼びうるものではなく、半島部マレーシアに限って言えば比較的地域格差は小さい。この差異には、国民経済に占める国家財政の規模、国家資本の役割が関係している。3.バンコクやジャカルタへの集中と都市問題は極めて深刻であり、今後の経済発展にとって重大な桎梏になりうる。4.地方の振興は極めて重要だが、そのためには、政治システムの民主化、地方財政の確立と地方政府レベルでのプランナーの育成が決定的に重要である。インドネシアでは、伝統的コミュニティが地方の基盤整備に貢献している。
エジプトカルーン湖堆積物による古気候復元およびリンと鉄収支との関係に関する研究

エジプトのナイル川下流の内陸湖、カルーン湖において採取したコアの体積学的・地球化学的分析を行って、過去7000年間の気候変動の復元に成功した。・コアのX線画像によって、化石に富む粘土、無層理灰色粘土、無層理黒色粘土、不明瞭なラミナを持つ粘土、細かなラミナを持つ粘土、粗いラミナを持つ粘土6つの層相を区分した。・古地磁気測定による年代推定、コア間の対比と、層相解析の結果をあわせ、無層理粘土からなるユニット1(0-1000年前)。ラミナを持つ粘土からなるユニット2(1000-2000年前)、無層理とラミナの互層からなるユニット3(2000-2500年前)、無層理粘土からなるユニット5(3000-5000年前)、ユニット6(5000年前以前の6つのユニットに区分した。・XGTによる10mmごとの元素分析結果を、花粉分析と珪藻分析結果と比較することによって、Al,K,Ti,Feなど異地性の元素が少ない層準は湖の水位が低い乾燥した気候と一致し、多い層準は湖の水位が高い浸潤な気候と一致した。・XGTによる0.5mmごとの高分解での元素分析結果によって、Al、K、Ti、Siの変動が見られた。これは季節変化に対応する。これによって、ラミナは、季節的な雨季・乾季とその年変動を記録していることが明らかになった。エジプドのナイル川下流のカルーン湖において採取したコア試料分析のための準備を行った.先ず,コアから切り出したスラブ(板状試料)のソフトX線撮影を行い,コアの堆積相の解析を行った.また,コアの古地磁気測定を行い,採取したコアが過去4500年間の連続した堆積記録を保存していることを明らかにした.本コアの解析によって,過去4500年間のナイル川の流量変動や,もたらされるリンや鉄元素のフラックス,カルーン湖の古水位や,古環境変動を明らかにすることができる.コアの主要元素組成をX線分析顕微鏡(XGT)によって連続的に分析するための準備を始めた.本年度は,コアからいくつかの試料を採取して,従来法による蛍光X線分析(XRF)による測定とXGTによる測定とを比較して,両者の間に大きな差がないことを確認した.エジプトにおけるリン灰石鉱床の成因について,これまでの成果をまとめた.エジプト上部白亜系のリン灰石鉱床は,エジプトの主要鉱産資源であるが,起源や形成機構について,これまで諸説が入り乱れ決着がついていなかった.リン灰石層の層序対比と産状記載,鉱物・化学分析によって,このリン灰石が,大陸棚外縁で形成された自生のリン灰石質泥岩が,侵食・運搬・再堆積することによって形成されたこと,こうした濃集過程にグローバルな海水準変動が関わっていたことを明らかにした.エジプトのナイル川下流の内陸湖、カルーン湖において採取したコアの堆積学的・地球化学的分析を行った。・コアのX線画像によって、化石に富む粘土、無層理灰色粘土、無層理黒色粘土、不明瞭なラミナを持つ粘土、細かなラミナを持つ粘土、粗いラミナを持つ粘土の6つの層相を区分した。ラミナを持つ粘土からなるユニット2(1000-2000年前)、無層理とラミナの互層からなるユニット3(2000-2500年前)、ユニット4(2500-3000年前)、無層理粘土からなるユニット5(3000-5000年前)、ユニット6(5000年前以前の6つのユニットに区分した。・XGTによる10mmごとの元素分析結果を、花粉分析と珪藻分析結果と比較することによって、Al, K, Ti, Feなど異地性の元素が少ない層準は湖の水位が低い乾燥した気候と一致し、多い層準は湖の水位が高い湿潤な気候と一致した。

・XGTによる0.5mmごとの高分解での元素分析結果によって、Al、K、Ti、Siの変動が見られた。これは季節変化に対応する。これによって、ラミナは、季節的な雨季・乾季とその年変動を記録していることが明らかになった。
ID情報を公開鍵とする新しい暗号通信方式に関する研究

申請者らが提案しているID情報を公開鍵とする暗号通信方式に関して、その信頼性について詳細な検討を行うとともに、その信頼性の向上及び処理速度の高速化について考察した。申請者らが提案しているID情報を公開鍵とする暗号通信方式は、有限体GF(P)上で構成されるEl-Gamalの公開鍵暗号方式に基づいて構成される。まず、信頼できるセンターを仮定する。センターはセンター秘密〓を生成し、各エンティティ、IDに対応し、そのエンティティの秘密鍵Sを生成し秘密に配送する。また、センターはセンター秘密〓より、gai(modP)(g:GF^*(p)の生成元)をシステム全体に公開する。以下、各エンティティはセンターと通信することなく、任意のエンティティに対して、El-Gamalの公開鍵暗号方式を用いて暗号通信をすることができる。ID情報を公開鍵とする暗号方式の場合、センターの秘密情報が各エンティティに配付されているため、複数のエンティティが結託し、各々の秘密鍵からセンターの秘密情報を算出することが可能となる場合がある。この点に関し、本システムはエンティティの結託に対し有限のしきい値があることが今回の検討で明らかになった。一方、本システムを整数環Zn(N=pq,p,q:素数)上で構成する方式を提案し、その信頼性を検討した結果、若干そのしきい値が向上することが明らかとなった。さらに、局番概念を導入することで、そのしきい値が局番数に比例して増加すること、また同時に、処理速度の高速化が可能となること等が明らかとなった。
血管平滑筋細胞カルシウム動態連続観察法の確立とカルシウム制御異常発症機序の解明

ブタ冠状動脈血管平滑筋細胞におけるB受容体刺激と血管弛緩, (Ca)iの関係について,次の3点から検索した.1.血管条片の張力と(Ca)iにおよぼすB刺激薬イソプロテレノール(ISO)の影響.左回旋枝の起始部より2cm部から極小輪状中膜標本を得た.これにCa指示色素フラ2/AMを取り込ませ, (Ca)iを連続測定した. 118mMK^+による(Ca)iの上昇と発生張力を100%と仮定し, K^+濃度に対する用量反応曲線を作製したところ, (Ca)iと発生張力は,ほぼ同一のS状反応曲線を示した. 118mK^+および60mMK^+拘縮の状態でISOを投与したところ, (Ca)iと張力の双方が低下した.特にISO投与後1分間では, (Ca)iと張力は迅速かつ平行して低下した.投与1分後には, (Ca)iは定常状態に達したが,張力は持続的に低下した.2.初代培養ブタ血管平滑筋細胞の(Ca)iに対するISOの影響.同一豚の新鮮摘出冠動脈および大動脈より,中膜平滑筋細胞をそれぞれ初代培養し, αおよびβ刺激に対する反応性(Ca)i変化の差異について検索した. (Ca)iの測定は,クイン2蛍光顕微鏡測定法を用いた. α刺激薬ノルエピネフリンは,大動脈由来培養血管平滑筋細胞においては,用量依存性(Ca)i上昇を引起こしたが冠動脈由来細胞には何の影響も与えなかった.ISOは,大動脈由来細胞には何の影響も与えなかったが,冠動脈由来細胞には, (Ca)i低下を引起こした.3.冠動脈及び大動脈の中膜平滑筋精製膜標本について,放射性リガンド結合試験を行ったところ,冠動脈はβ,特にβ_1優位であること,大動脈はα優位であることが明らかとなった.これらの結果から,(1)ブタ冠動脈起始部は,大動脈と比べて, β_1受容体優位であること,(2)冠動脈のβ刺激は, (Ca)iを低下させること,(3)この(Ca)i低下作用は, β刺激が引起こす冠動脈弛緩現象の早期部分の機序として主要なこと,が示唆された.ブタ冠状動脈血管平滑筋細胞におけるB受容体刺激と血管弛緩, (Ca)iの関係について,次の3点から検索した.1.血管条片の張力と(Ca)iにおよぼすB刺激薬イソプロテレノール(ISO)の影響.左回旋枝の起始部より2cm部から極小輪状中膜標本を得た.これにCa指示色素フラ2/AMを取り込ませ, (Ca)iを連続測定した. 118mMK^+による(Ca)iの上昇と発生張力を100%と仮定し, K^+濃度に対する用量反応曲線を作製したところ, (Ca)iと発生張力は,ほぼ同一のS状反応曲線を示した. 118mK^+および60mMK^+拘縮の状態でISOを投与したところ, (Ca)iと張力の双方が低下した.特にISO投与後1分間では, (Ca)iと張力は迅速かつ平行して低下した.投与1分後には, (Ca)iは定常状態に達したが,張力は持続的に低下した.2.初代培養ブタ血管平滑筋細胞の(Ca)iに対するISOの影響.同一豚の新鮮摘出冠動脈および大動脈より,中膜平滑筋細胞をそれぞれ初代培養し, αおよびβ刺激に対する反応性(Ca)i変化の差異について検索した. (Ca)iの測定は,クイン2蛍光顕微鏡測定法を用いた. α刺激薬ノルエピネフリンは,大動脈由来培養血管平滑筋細胞においては,用量依存性(Ca)i上昇を引起こしたが冠動脈由来細胞には何の影響も与えなかった.ISOは,大動脈由来細胞には何の影響も与えなかったが,冠動脈由来細胞には, (Ca)i低下を引起こした.3.冠動脈及び大動脈の中膜平滑筋精製膜標本について,放射性リガンド結合試験を行ったところ,冠動脈はβ,特にβ_1優位であること,大動脈はα優位であることが明らかとなった.これらの結果から,(1)ブタ冠動脈起始部は,大動脈と比べて, β_1受容体優位であること,(2)冠動脈のβ刺激は, (Ca)iを低下させること,(3)この(Ca)i低下作用は, β刺激が引起こす冠動脈弛緩現象の早期部分の機序として主要なこと,が示唆された.
英米文学におけるテクノロジーとメディアの表象に関する研究

本研究は、新しい文学研究のあり方を、英米文学とテクノロジーやメディアの表象に関する観点から探るものである。狭義な意味での文学研究の枠を越え、社会科学的、自然科学的要素などの視野も含め、テクノロジー(たとえば映画)やネットなどのメディアと文学の多様な関係について論証を試みた。このような研究は、まだ日本では新しい分野であり、さらに今後研究が必要であるが、研究成果欄に記載したように多くの成果をえることができた。初年度の18年度は当初の予定通り、資料収集を優先した。研究代表者(林)は主として米文学関係、研究分担者(斎藤)は主として英文学関係の資料を収集した。また、研究代表者(林)は平成18年10月にアメリカ合衆国のSoutheast Mssouri State Universityにおいて開催された国際シンポジウム(Faulkner and Twain Conference)に参加し、研究成果の発表を行うと同時に研究者と意見交換をすることができた。研究代表者(林)にとって、このシンポジウムは一見テクノロジーやメディアなどと無縁に見えるWilliam FaulknerやMark Twainが、如何にそうした問題を重視していたかを検討する機会となった。資料収集は視覚とテクノロジーの観点からBarbara M.Staffordの研究、Susan BlackmoreのThe Meme Maehineなど遺伝子・生理学関係の研究など、多角的に行った。研究分担者(斎藤)は、20世紀初頭にH.G.WellsやE.M.Forsterが機械文明の脅威をテーマとする作品を描いたが、近年の英文学作品にも同じ構図が現われていることに着目し、Kazuo IshiguroのNever Let Me Go(2005)、Nadine GordimerのGet a Life(2005)、Zadie SmithのOn Beauty(2006)などにおいて、如何にこうした問題が扱われているかを検討した。クローン技術という生物学的テクノロジーを扱うNever Let MeGo、生態学を一つのモチーフとするGeta Life、電子メール文ではじまるOn Beautyなど、我々を取り巻く新しいメディアや通信・医療テクノロジーまでがヒューマニズムを脅かすものとして扱われているとの仮設が得られた。今後それがどこまで一般化できるかは、今後の研究で明らかにしていきたい。研究2年目の19年度は、初年度同様、積極的に資料収集した。研究代表者(林)は主として米文学関係、研究分担者(斉藤)は主として英文学関係の資料収集を行った。19年度は当初予定されていた他研究者との交流が諸般の事情で実現されなかったため、その分を資料収集に充て、書籍、DVD等を購入した。研究代表者(林)は米文学の背景となる西洋文明の歴史的コンテクストにおいて、テクノロジー、メディアと人間の存在がどのように複雑にかかわってきたかを検証するために、『メトロポリス』(1927)や『ブレードランナー』など、SF映画に現れる女性のロボットのジェンダー性について、またヴィクトル・ストイキツァの『ピュグマリオン効果』、ジャン=ジョセフ・クロード・グーの『哲学者エディプス』などで論じられるシミュラークルやアイデンティティの問題と技術の問題などについて中心的に考察した。研究分担者(斉藤)は英小説の原型の一つがサミュエル・リチャードソンの作品に代表される書簡形小説であることから、インターネットの普及と通信テクノロジーの進化に伴い、そのような通信手段を用いたディスコースを本体とする作品が生まれるかどうか検討した結果、2005年度にマン・ブッカー賞候補、2006年度にオレンジ小説賞受賞作となったゼイディー・スミスの『美について』に注目した。小説の冒頭の一文はE・M・フォースターの『ハワーズ・エンド』の冒頭の手紙文を電子メール文に置き換えたパロディであり、このようなテクスト間相互関連性を絡めた上で電子メール文が使われるようになったということは英小説の伝統を引き継ぐ形で通信メディアやテクノロジーが使用されている格好の例であると判断した。両者ともに、今年度の知見を元に、今後さらに研究を発展させる予定である。最終年度である20年度は、初年度、2年度同様資料収集に努めると同時に、資料の検討や研究成果の発表などを行った。テクノロジーやメディアと文学の関係についての考察を扱う本研究の対象は多くの分野に及ぶこと、また問題の関連性から関係資料が次々と増えていくことから、最後の段階まで資料収集は重要な作業であり、そのため資料の分析や検討はさらに今後も継続が必要であると思われる。だが、シンポジウムや出版物などを通して研究の一定の成果を社会に公開することができたことにより、最終年度の目標は達成されたと考える。具体的には、研究代表者(林)はフォークナー協会年次大会シンポジウムで、モダニズムと映画の関係をウィリアム・フォークナーの文学テクストにおけるテクノロジーとメディアの表象のあり方の視点から分析する発表を行った。連携研究者(斎藤)は日本英文学会関東支部4月例会シンポジウムにおいて「英国小説のキャノンと帝国」の視点からディケンズ、ブロンテ、サッカレーなどを論じた。さらに林の編集による書物『英米小説の読み方・楽しみ方』(岩波書店)に収録された論文において、林はメディアと文学の関係、テクノロジー(映画)と文学の関係を論じ、斎藤はメディア変換とテクスト間相互関連性の視点から映画と文学テクスト、翻訳などの問題を論じた。

加えて斎藤はトールキンの『指輪物語』のCG技術による映画化、ジョン・ファウルズの『フランス軍中尉の女』の映画化と原作の違い、カズオ・イシグロの『日の名残り』における小説の映画化の限界など、メディア/テクノロジーの進化と文学作品のメディア変換の関係を明らかにした。本研究の目標は野心的なものであり、未だ完成とは言えないが、今回得られた知見をもとにして今後さらに研究を進め、その成果をまとめて発表したいと考えている。
膜電位センサーを持たないATP受容体チャネルP2X2の膜電位依存的構造変化の解析

ATP受容体チャネルP2X2は、細胞外ATPの結合により活性化される受容体型イオンチャネルである。ホモ3量体で構成され、1つのサブユニットは2つの膜貫通部位を持つ。その膜貫通部位には、膜電位センサーと考えられる電荷を持つアミノ酸残基のクラスター等は存在しない。しかし、P2X2チャネルは、膜電位依存的活性化を示す。我々は、P2X2チャネルの、リガンドである細胞外ATP結合による活性化、膜電位依存的活性化に伴う、構造変化を捉えることを目指し、研究を進めている。これまでの我々の点変異体D315Aを用いた研究により、ATPの結合部位とゲーティングがおこる膜貫通領域をつなぐリンカー領域は、活性化シグナルの伝播に重要な役割を果たすことが明らかになっている。そこで、活性化に伴い構造変化がおこると考えられるD315Aの近傍にCys残基を導入し、Cys修飾剤による修飾を、電流の変化する速さとして捉えることにより、Cys修飾剤の近寄りやすさ、すなわち、活性化に伴う構造変化を捉える実験を行った。その結果、まず、ATP非存在下よりも、ATP存在下の方が、電流の変化、すなわち修飾の速度が速いことが明らかになった。次に、ATPが存在し続ける状態で、過分極電位と脱分極電位での電流の変化の速度を比較したところ、過分極電位で速いことが明らかになった。すなわち、ATPの結合によって、構造変化が起こるのみならず、膜電位の変化によっても、確かにリンカー領域で構造変化が起こることが明らかになった。この結果は、ATP受容体が膜電位依存性チャネルの側面を有することを、構造変化の側面から捉えたものである。膜電位センサーを持たないATP受容体チャネルP2X2が示す膜電位依存性ゲーティングの構造基盤を明らかにするために、点変異体の解析とシミュレーションを行った。その結果、ATPの結合部位と、膜貫通部位の細胞外側の領域の両方が、膜電位依存性ゲーティングに寄与していることが明らかになり、ATPとATP結合部位の構成する複合体が、リンカーを介して膜貫通部位に作用するステップが膜電位依存性の起源であることが推察された。そこで、次のステップとしてリンカー部位の変異体を網羅的に作成し解析したところ、そのうちのひとつが、2重のdose-response関係を示し、さらに、低濃度と高濃度のATPで活性化される電流の膜電位依存性が大きく異なるという興味深い現象を見いだし解析を進めている。さらに、典型的な膜電位依存性チャネルが示すゲート電流が、P2X2においても観察されるかどうかを明らかにするために、ツメガエル卵母細胞を用い、cut open法によるゲート電流記録を試みた。現時点で、時間経過の比較的緩やかなゲート電流が記録されているが、膜電位依存性に想定しえない性質が見られていることから、さらなる検証を行っている。膜電位センサーを持たないATP受容体チャネルP2X2が示す膜電位依存性ゲーティングの構造基盤の変異体解析による同定に取り組み、これまでに、ATPの結合部位にあるLys69, Lys308等と、膜貫通部位の細胞外側領域にあるPhe44, Thr339等の、両方の寄与を明らかにした。さらに、両部位をつなぐリンカー部位の変異体を網羅的に作成し解析したところ、そのうちのひとつD315Aが、2重のdose-response関係を示すこと、さらに、低濃度域と高濃度域のATPで活性化される電流の膜電位依存性に関して、前者は小さく後者は大きいという著明な違いを示すことを明らかにした。また、ツメガエル卵母細胞を用いたcut open法によって、膜電位依存的構造変化を反映するゲート電流の記録を試みた。しかし、構造変化が時間的に緩やかであること等によるためか、確実なデート電流は記録されなかった。さらに、ホモ量体からなるこのチャネルの3つのサブユニットがチャネル機能にどのように寄与するかを明らかにすることを目的として、ATP結合部位のLys308Ala変異、膜貫通部位のThr339Ser変異、リンカー部分のAsp315Ala変異等の点変異の、3量体中の位置と数をコントロールして導入した3タンデムリピートコンストラクトを作成した。今後、ATP投与による活性化、膜電位依存性の活性化に着目して、これらのコンストラクトの電気生理学的解析を行う。

次に、ATPが存在し続ける状態で、過分極電位と脱分極電位での電流の変化の速度を比較したところ、過分極電位で速いことが明らかになった。すなわち、ATPの結合によって、構造変化が起こるのみならず、膜電位の変化によっても、確かにリンカー領域で構造変化が起こることが明らかになった。この結果は、ATP受容体が膜電位依存性チャネルの側面を有することを、構造変化の側面から捉えたものである。
医療画像-感覚情報変換によるマルチモーダル多感覚情報補助下画像診断法の研究開発

画像診断機器の高性能化とともに膨大な視覚情報の処理が要求されている近年の画像診断において,その精度向上のために視覚以外に画像の可聴化や可触化といった複数の感覚情報に基づくマルチモーダル感覚情報を応用した診断支援システムを構築することを目的とした研究を行った.画像を可聴化するプログラムを開発し,肺の孤立性結節に関する診断能の変化について実験を行った.実験結果では有意な診断能の向上は得られなかったが,その結果について学術報告を行った.今後もプログラムの更なる改良が必要と思われた.本研究は,画像診断機器の高性能化とともに膨大な視覚情報の処理が要求されている近年の画像診断において,その精度向上のために視覚以外に画像の可聴化や可触化といった複数の感覚情報に基づくマルチモーダル感覚情報を応用した診断支援システムを構築することを目的としている.これまでの研究実績は以下の通りである.1.マルチモーダル化中核プログラムの開発医学部にて選定,作成された画像情報をもとに,工学部にて画像を可聴化するプログラムを作成した.本年度は対象画像をCTでの肺孤立性結節病変に絞ってプログラミングを行った.プログラム内容としては複数のプロトタイプの作成を経て,現時点では1症例相当のJPEG画像の断面情報からbatch processingにて画像の2値化と一定範囲の積算を行い,肺の内部構造真円度計算を行うことで,対象構造を肺正常血管か孤立性病変かを区別して各々にbeep音を割り当てるプログラムとした.2.肺孤立性病変の可聴化プログラムを用いた診断実験システムの準備上記のプログラムにて肺孤立性病変の可聴化に概ね成功し,そのプログラムを用いた実験順を行った.実験は画像診断経験年数の異なる複数の対象者に対し,プログラムインターフェイスの使用感を記録し,さらに画像診断時の病変検出までのデータログ記録による可聴化の有無による検出時間の違いを検討することを目的とした実験システムを構築した.本研究は年度ごとに,1)マルチモーダル化中核プログラムの開発,2)中核プログラムを用いた実験系の構築,3)実験で得られたデータをフィードバックしたプログラム改良,を具体的内容としており,1)についてはプログラム作成に成功し,2)についても実験の準備が整いつつあり,概ね順調に達成されている.本研究は,画像診断機器の高性能化とともに膨大な視覚情報の処理が要求されている近年の画像診断において,その精度向上のために視覚以外に画像の可聴化や可触化といった複数の感覚情報に基づくマルチモーダル感覚情報を応用した診断支援システムを構築することを目的としている.これまでの研究実績は以下の通りである.1.マルチモーダル化中核プログラムの開発:医学部にて選定,作成された画像情報をもとに,工学部にて画像を可聴化するプログラムを作成した.本年度は対象画像をCTでの肺孤立性結節病変に絞ってプログラミングを行った.プログラム内容としては複数のプロトタイプの作成を経て,現時点では1症例相当のJPEG画像の断面情報からbatch processingにて画像の2値化と一定範囲の積算を行い,肺の内部構造真円度計算を行うことで,対象構造を肺正常血管か孤立性病変かを区別して各々にbeep音を割り当てるプログラムとした.2.肺孤立性病変の可聴化プログラムを用いた診断実験システムの準備:上記のプログラムにて肺孤立性病変の可聴化に概ね成功し,そのプログラムを用いた実験順を行った.実験は画像診断経験年数の異なる複数の対象者に対し,プログラムインターフェイスの使用感を記録し,さらに画像診断時の病変検出までのデータログ記録による可聴化の有無による検出時間の違いを検討することを目的とした実験システムを構築した.3.可聴化プログラムの孤立性肺病変の検出能に与える影響に関する基礎実験:上記実験システムを利用し,経験年数の浅い複数の画像診断専任医師(非専門医)の協力のもと,可聴化プログラムの孤立性肺病変の検出能に与える影響に関する基礎実験を施行した.そこで得られた結果とデータログを解析し,国際学会にて発表を行う予定である.本研究は年度ごとに,1)マルチモーダル化中核プログラムの開発,2)中核プログラムを用いた実験系の構築,3)実験で得られたデータをフィードバックしたプログラム改良,を具体的内容としており,1)についてはプログラム作成に成功し,2)の実験系を用いた実験を実施し,その解析まで終了している.概ね順調に達成されている.本研究は,画像診断機器の高性能化とともに膨大な視覚情報の処理が要求されている近年の画像診断において,その精度向上のために視覚以外に画像の可聴化や可触化といった複数の感覚情報に基づくマルチモーダル感覚情報を応用した診断支援システムを構築することを目的としている.研究実績は以下の通りである.1.マルチモーダル化中核プログラムの開発:医学部にて選定,作成された画像情報をもとに,工学部にて画像を可聴化するプログラムを作成した.肺孤立性結節を有するCTのデータセットから,対象構造を肺正常血管か孤立性病変かを区別して各々にbeep音を割り当てるプログラムとした.2.肺孤立性病変の可聴化プログラムを用いた診断実験:画像診断経験年数の異なる複数の対象者に対し,プログラムインターフェイスの使用感を記録し,さらに画像診断時の病変検出までのデータログ記録による可聴化の有無による検出時間の違いを検討した.3.可聴化プログラムの孤立性肺病変の検出能に与える影響に関する基礎実験:上記実験システムを利用し,経験年数の浅い複数の画像診断専任医師(非専門医)の協力のもと,可聴化プログラムの孤立性肺病変の検出能に与える影響に関する基礎実験を施行した.

そこで得られた結果とデータログを解析し,国際学会にて報告し(The 11th International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems, 2017 July 10-12, Italy),学会誌に掲載された.また次なるステップに向け,画像診断技術が必須となる分野である脳血管内治療の現状把握のため,関連する国際学会に参加した(WFITN2017, 2017Oct 17-19, Budapest).画像診断機器の高性能化とともに膨大な視覚情報の処理が要求されている近年の画像診断において,その精度向上のために視覚以外に画像の可聴化や可触化といった複数の感覚情報に基づくマルチモーダル感覚情報を応用した診断支援システムを構築することを目的とした研究を行った.画像を可聴化するプログラムを開発し,肺の孤立性結節に関する診断能の変化について実験を行った.実験結果では有意な診断能の向上は得られなかったが,その結果について学術報告を行った.今後もプログラムの更なる改良が必要と思われた.(今後の推進方策)中核プログラムと実験システムを用いて,画像診断経験の異なる放射線診断医,および医学部学生を対象として実験を行っていく.実験時には,アンケート方式でインターフェイスの使用感を調査して今後の改良に役立てるとともに,データログ記録用のプログラムを用いて経験年数の違いや可聴化の有無による検出能および検出時間を記録する.実験対象者の結果情報は研究担当者が連結可能匿名化により保存管理する.画像診断購入予定であった端末の購入を次年度購入へ変更した.予定していた端末およびデータ保存媒体の購入を次年度へ変更し,関連する学会および海外研修への旅費のみ使用した.購入を延期した端末の購入に使用する予定である.購入を延期した端末およびデータ保存媒体の購入に使用する予定である.