hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
おとり遺伝子を用いた新規口腔癌治療の開発

本研究はおとり遺伝子を用いて癌浸潤・転移を抑制しようとするものである。その着想に至った理由は以下ごとくである。。我々はすでに癌細胞をEGFやTNFαなどのサイトカインで処理するとin vitro浸潤モデル下での細胞浸潤が著明に促進され、これらの細胞の浸潤能の促進はマトリックスメタロプロテアーゼMMP-9やウロキナゼー型プラスミノーゲンアチベター(uPA)の産生、またuPA受容体(uPAR)の発現と極めて密に相関しており、またそれらの発現にはSp1やAP-1あるいはNF-kBなどの転写因子によって調節されていることを示唆した。また、EGFやTNFαなどで促進される細胞浸潤はデキサメタゾンで処理すると、おそらくは上記の転写因子を介して、浸潤が著明に抑制されるという結果を得ている。この浸潤抑制がAP-1やNF-kBを介したMMP-9、uPAの産生抑制、またuPAR発現抑制によるものであることを、確認するため、これらの転写因子プロモーター領域に結合する塩基配列を含んだ二本鎖合成オリゴヌクレオチド(おとり遺伝子)を作製し、これをHVJ(Hemagglutinating virus of Japan)ウイルスベクターを用いて癌細胞に導入した。AP-1おとり遺伝子を導入した癌細胞はEGFによって促進されるuPAとuPARの発現を抑制した。NF-kBおとり遺伝子を導入した癌細胞はTNF-αによって促進されるMMP-9の発現を抑制した。しかしながら、両者の効果はデキサメタゾンの効果に比較すると弱く、癌細胞の浸潤に対する効果は得られなかった。一方、Sp-1おとり遺伝子を導入した癌細胞はサイトカインTNF-αによって促進される血管新生因子VEGF、TGF-β、組織因子、uPAの産生および癌浸潤を著明に抑制した。SP-1でみられる癌浸潤抑制効果が、AP-1やNF-kBおとり遺伝子では弱いのかについて今後、検討する予定にしている。。臨床材料を用いた研究および培養癌細胞のin vitroでの実験によって、matrix metalloprotease(MMP)特に、MMP-2,MMP-9,膜型MMP(MT1-MMP)ならびにurokinaseplasminogen activator(uPA)の発現が口腔癌の浸潤・転移に強く関与している知見が得られた。特に、MMP-9とuPAが口腔癌の浸潤・転移抑制治療の標的分子になりうると考え、その発現を制御している転写因子(AP-1)に注目した。AP-1が認識する7塩基を含む二本鎖合成オリゴヌクレオチド(おとり遺伝子)を作製し、おとり遺伝子はHVJ-リポソームに組み込み、培養癌細胞に作用させた。現在まで得られた知見は1)おとり遺伝子は速やかに癌細胞核内に導入されること、2)遺伝子導入癌細胞はEGFやTNFα処理によって誘導されるMMP-9やuPAの発現を著しく抑制したことである。本研究は癌治療を困難にしている最大の特性である癌浸潤をおとり遺伝子導入により抑制しようとするものである。我々はすでに癌細胞をEGFやTNFαなどのサイトカインで処理するとin vitro浸潤モデル下での細胞浸潤が著明に促進され、一方、一方デキサメタゾンで処理すると浸潤が著明に抑制されるという結果を得ている。

さらに、これらの細胞の浸潤能の変化はマトリックスメタロプロテアーゼMMP-9やウロキナゼー型プラスミノーゲンアチベター(uPA)の産生、またuPA受容体(uPAR)の発現と極めて密に相関しており,またそれらの発現にはAP-1やNF-kBなどの転写因子によって調節されていることを示唆してきた。この様な実験事実からプロテアーゼなど癌細胞の浸潤に正に働くタンパク発現を転写レベルで阻害することにより,癌浸潤を抑制することが可能であると考えた。おとり遺伝子とは転写因子プロモーター領域に結合する塩基配列を含んだ二本鎖合成オリゴヌクレオチド(20塩基対程度)のことであり,これをHVJ(Hemagglutinating virus of Japan)ウイルスベクターを用いて癌細胞に導入した。AP-1おとり遺伝子を導入した癌細胞はEGFによって促進されるuPAとuPARの発現を抑制した。NF-kBおとり遺伝子を導入した癌細胞はTNF-αによって促進されるMMP-9の発現を抑制した。しかしながら、両者の効果はデキサメタゾンの効果に比較すると弱く、癌細胞の浸潤に対する効果は得られなかった。一方、Sp-1おとり遺伝子を導入した癌細胞はサイトカインTNF-αによって促進される血管新生因子VEGF、TGF-β、組織因子、uPAの産生および癌浸潤を著明に抑制した。Sp-1でみられる癌浸潤抑制効果が、AP-1やNF-kBおとり遺伝子では弱いのかについて今後、検討する予定にしている。
腫瘍微小環境における癌幹細胞維持ならびに悪性化機構の解明

癌の増殖と転移には腫瘍微小環境が重要な役割を果たす。これまで申請者は低酸素下の栄養飢餓で残存する癌細胞が癌の悪性化、及び、治療抵抗性を促進することを見出し報告してきた。本研究はこの低酸素・低栄養によって誘導される癌の悪性化のメカニズムを癌幹細胞の詳細な解析から解明し、低酸素・低栄養に抵抗性な癌幹細胞を標的とした新しい癌の制御法の開発を目的とし、現存する化学療法や血管新生阻害療法との併用で相乗効果が期待できる新しい標的分子の探索と治療への応用のための基盤となる研究を目指し研究を実施した。本年度の研究成果として、(1)癌代謝物の網羅的解析(メタボローム解析)から低酸素・低栄養・低栄養の癌細胞で鍵となるエピゲノム・転写・代謝経路を同定しているが、低栄養で鍵となる代謝経路は、低酸素や低pHで鍵となる代謝経路とは異なることを見出した。また、癌の悪性化、及び、癌幹細胞維持に関与する可能性が示唆された新規の代謝経路を複数同定したため、引き続き、これら代謝経路が癌悪性化に関与するメカニズムを検討している。また、(2)低酸素の結果起こると考えられている低pH腫瘍微小環境は癌の浸潤・転移など癌悪性化を促進することが知られているが、我々は新たに低pH微小環境を模倣する培養系を構築し、低pHに誘導される遺伝子群が癌の悪性化や予後不良に関与することを見出し論文報告し(Cell Reports, 2017)、新たに低pH異存的な代謝経路の解析を見出し引き続き検討をしている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。栄養飢餓で残存する癌細胞が腫瘍の悪性化及び治療抵抗性を促進することを見出し報告してきた。本研究は低酸素・低栄養によって誘導される癌の悪性化のメカニズムを解明し、低酸素・低栄養に抵抗性な癌幹細胞を標的とした新しい癌の制御法を開発し、現存する化学療法や血管新生阻害療法との併用で相乗効果が期待できる新しい標的分子の探索と治療への応用のための基盤となる研究を目的とする。平成26年度の研究成果として、(1)腫瘍組織において癌細胞の少なくとも一部は低酸素・低栄養に陥り、これがヒトの癌においてどのように悪性化に寄与するかは知られていない。本研究では、低酸素・低栄養で癌細胞における癌幹細胞(CD44highCD24low)が乳癌がん細胞株(MCF7)において顕著に増加することを確認した。このことから、低酸素・低栄養のがん悪性化にも癌幹細胞の関与が示唆された。(2)さらに本研究では、低酸素・低栄養下の癌細胞から癌幹細胞分画をFACSで分離し、癌幹細胞に寄与するシグナル系の検討をマイクロアレー等の網羅的な遺伝子発現解析から検討した結果、癌悪性化に寄与するシグナル系としてE2Fやストレス応答シグナルが亢進することを見出した。(3)低酸素・低栄養における癌幹細胞のRNA-Seq、ChIP-Seq、シングルセルRNA-Seqの統合解析を行い、RORX転写因子を癌幹細胞の分子標的候補の1つとして同定した。本研究によリ、低酸素・低栄養の悪性化には癌幹細胞の関与が示唆され、さらにストレス応答シグナル経路、RORX転写因子が癌幹細胞の維持に重要な可能性が示された。(1)低酸素・低栄養で癌悪性化に寄与する癌幹細胞の解析本研究ではゲノムワイドな遺伝子発現解析および各種ヒストン修飾抗体を用いたChIP-seqを癌細胞を用いて、低酸素・低栄養で重要なシグナル伝達経路やストレス応答反応と関連転写因子の同定を試み、低酸素・低栄養でRORXがエピゲノム修飾変化を伴い重要な役割を果たす可能性を見出したことから当初の計画通り研究が進展している。これらの因子を基軸として、分子腫瘍学的実験に加え、癌幹細胞解析実験(in vitroスフェア形成能、in vivo腫瘍形成能、及び転移実験など)を様々な癌細胞株を用いて行う。申請者は低酸素下の栄養飢餓で残存する癌細胞が腫瘍の悪性化及び治療抵抗性を促進することを見出し報告してきた。本研究はこの低酸素・低栄養によって誘導される癌の悪性化のメカニズムを癌幹細胞の詳細な解析から解明し、低酸素・低栄養に抵抗性な癌幹細胞を標的とした新しい癌の制御法を開発し、現存する化学療法や血管新生阻害療法との併用で相乗効果が期待できる新しい標的分子の探索と治療への応用のための基盤となる研究を目的とする。本年度の研究成果として、(1)低酸素・低栄養で癌細胞における癌幹細胞(CD44highCD24low)が顕著に増加する細胞における癌幹細胞をFACS分離し、癌悪性化に寄与するRORX転写因子を同定したことから、レトロウィルスベクター(pMX-RORX)を作成し、HeLa細胞など幾つかのヒトがん細胞株でRORXの安定的な過剰発現株の樹立に成功した。(2)RORXの安定過剰発現株を用いた細胞増殖アッセイを行ったところRORX過剰発現は癌細胞のin vitroの細胞増殖に対して大きな影響はなかったものの、in vivoの腫瘍形成能が顕著に増加した、このことから、低酸素・低栄養などの腫瘍微小環境における癌悪性化機構の一つにこの転写因子の関与が示唆されたため詳細な解析を現在行っている。(2)低酸素・低栄養の癌幹細胞におけるEIF2シグナルやストレス応答反応の関与

我々はHeLa, HepG2, A431, T98G癌細胞株に共通して低酸素・低栄養で特異的に発現誘導される遺伝子群をマイクロアレー解析、シングルセル解析、オントロジー解析、パスウェイ上流解析から発見しており、特に転写制御機構において重要な転写因子を複数同定した。その一つである転写因子RORXの解析から、幾つかの癌細胞株でRORXの過剰発現による細胞増殖能、腫瘍増殖能をin vitro及びin vivoのマウス腫瘍移植実験において検討し、in vivoにおける増殖能に寄与することを明らかにした。このことから、本研究は計画どおり概ね順調に進展していると考えられる。また、低酸素・低栄養の癌幹細胞におけるEIF2シグナルや他のストレス応答反応の関与に関してはさらに詳細な解析が必要であるため、次年度も引き続き、低酸素・低栄養の癌幹細胞におけるEIF2シグナルや他のストレス応答反応の関与について検討を行う。癌の増殖と転移には腫瘍微小環境が重要な役割を果たす。これまで申請者は低酸素下の栄養飢餓で残存する癌細胞が癌の悪性化、及び、治療抵抗性を促進することを見出し報告してきた。本研究はこの低酸素・低栄養によって誘導される癌の悪性化のメカニズムを癌幹細胞の詳細な解析から解明し、低酸素・低栄養に抵抗性な癌幹細胞を標的とした新しい癌の制御法を開発し、現存する化学療法や血管新生阻害療法との併用で相乗効果が期待できる新しい標的分子の探索と治療への応用のための基盤となる研究を目的とする。本年度の研究成果として、(1)癌代謝物の網羅的解析(メタボローム解析)から低酸素・低栄養の癌細胞で鍵となる代謝経路を同定した。また、癌の悪性化、及び、癌幹細胞維持に関与する可能性が示唆された新規の癌代謝物を複数同定したため、現在、これら癌代謝物が癌悪性化に関与するメカニズムを検討している。また、(2)低酸素の結果起こると考えられている低pH腫瘍微小環境は癌の浸潤・転移など癌悪性化を促進することが知られているが、癌悪性化に寄与する転写因子や標的遺伝子群は未だ不明な点が多い、我々は新たに低pH微小環境を模倣する培養系を構築し、低pHに誘導される遺伝子群が癌の悪性化や予後不良に関与することを見出し論文報告した(Kondo et al. Cell Reports, 2017)。現在までの進捗状況として、(1)低酸素・低栄養にで生存する癌細胞は癌幹細胞マーカーを高発現する細胞集団を増加し癌悪性化に寄与することを見出だした。また、(2)低酸素・低栄養の癌細胞集団において、従来考えられていた低酸素で亢進する解糖系とは異なる新たな代謝経路が鍵となることが示唆され、低酸素・低栄養で蓄積する新規癌代謝物(オンコメタボライト)候補代謝物を見い出した。さらに、(2)低酸素の結果として考えたれていた低pHという癌微小環境が、低酸素とは異なる、転写制御・代謝機構を介して癌の悪性化や患者の予後不良に関与することを見出すことができていることなど、当初の研究計画よりもさらに発展した新しい知見を見出していることから、本研究は当初の予想以上に進展している。
増殖再生因子添加骨代用材による骨再生に関する実験的研究

近年,咬合機能の回復に歯科インプラントが応用されるようになり,そのための歯槽骨の再生がその重要な役割を占めてきている。本研究は,増殖再生因子添加骨代用材による新しい顎骨再建法の開発と臨床応用に向けての動物実験であり,まず血管新生作用をもつ塩基性線維芽細胞成長因子と骨形成因子を添加した生体内吸収性骨代用材であるβ-リン酸三カルシウム(-TCP)による骨再生について検索した。1方法それぞれを経時的に,2週,3週,4週,8週,16週,24週にて摘出し,組織学的および生化学的検索を行った。2.結果組織学的には,BNPを含有する群において2週目より新生骨の形成を認め,3週より活発な新生骨の形成がみられた。特に,d群においてはチャンバーの膜外面で直接生体に接する部分でも骨新生が著明であった。生化学的検索では,dおよびeの群では2週目より,fの群では4週目より24週目までアルカリホスファターゼ活性の上昇を認めたが,それぞれ4週の時点がピークであった。また,dおよびeの群では各郡内でもばらつきは少なく,特にd群において安定していた。しかし,ピーク時における活性値の上昇度はe群が高かった。3.結論本研究モデルでも骨新生における至適条件は,βTCPにBMP(0.5μg/μl)を浸透したもの,あるいはそれに低濃度のbFGFを加えたものが適当である。本研究は,増殖再生因子添加骨代用材による新しい顎骨再建法の開発と臨床応用に向けての動物実験であり,まず血管新生作用をもつ塩基性線維芽細胞成長因子と骨形成因子を添加した生体内吸収性骨代用材であるβ-リン酸三カルシウム(β-TCP)による骨欠損部の骨再生について検索するものである。1.移植材の作製直径1cm×高径2mmのディフュージョンチャンバー内に(1)-βTCP顆粒(40μg)を充填した移植材を作成し,(2)-(1)に骨形成因子(rhBMP-2)溶液0,10μg (1μg/μl)を添加したもの,(3)-(2)に塩基性線維芽細胞成長因子(FGF-2)溶液0μg (0μg/μl),1μg (0.1μg/μl),10μg (1μg/μl)を添加したものを作成した。2.移植実験上記作成骨代用材を移植材料とし,これを,ペントバルビタールナトリウム溶液(50mg/ml)腹腔内注射全身麻酔下(30mg/kg)にてラットの背部皮下に移植した。それぞれを経時的に,X線学的,組織学的,および生化学的検索を行い,骨新生における至適条件を明らかにする予定であるが,現在実験群では,3週の時点で活発な新生骨の形成が観られている。本研究は,増殖再生因子添加骨代用材による新しい顎骨再建法の開発と臨床応用に向けての動物実験であり,まず血管新生作用をもつ塩基性線維芽細胞成長因子と骨形成因子を添加した生体内吸収性骨代用材であるβ-リン酸三カルシウム(β-TCP)による骨再生について検索した。1.方法それぞれを経時的に,2週,3週,4週,8週,16週,24週にて摘出し,組織学的および生化学的検索を行った。2.結果組織学的には,BMPを含有する群において2週目より新生骨の形成を認め,3週より活発な新生骨の形成がみられた。特に,d群においてはチャンバーの膜外面で直接生体に接する部分での骨新生が著明であった。生化学的検索では,dおよびeの群では2週目より,fの群では4週目より24週目までアルカリホスファターゼ活性の上昇を認あたが,それぞれ4週の時点がピークであった。また,dおよびeの群では各群内でのばらつきは少なく,特にd群において安定していた。

3.結論本研究モデルでの骨新生における至適条件は,βTCPにBMP(0.5μg/μl)を浸透したもの,あるいはそれに低濃度のbFGFを加えたものが適当である。
生化学的解析と高速原子間力顕微鏡観察によるＡＡＡタンパク質の分子機構の解明

6量体構造のAAA型シャペロンp97のATP依存的回転を高速AFM観察で明らかにし、p97の作動モデルを提唱した。ヒトp97ホモログVCPがTDP-43アミロイド線維に結合することを明らかにした。線虫p97ホモログCDC-48のC末端アダプターUFD-3が、ポリグルタミン凝集体形成を制御することを明らかにした。酵母p97ホモログCdc48の変異に起因するミトコンドリア形態の異常について詳細な構造解析を行った。26Sプロテアソーム及びその基質複合体を高速AFM観察した。Kataninの微小管切断機構を解析し、新しいモデルを提唱した。ミトコンドリア局在Bcs1のN末端領域の重要性を明らかにした。AAAタンパク質が、エネルギー依存的に基質タンパク質に作用する様子を可視化し、その分子機構を解明するため、生化学的手法による解析と高速原子間力顕微鏡による観察を進めた。AAA型シャペロンp97は、N末端側から、N、D1、D2ドメインからなり、D1とD2がATPaseドメインで、安定なリング状6量体構造をとる。ATP存在下で、N-D1ドメインがD2ドメインに対して、約23°時計回りに回転し、また元の位置に戻る。このATP依存的回転にはATPのD2ドメインへの結合が重要で、ATPの加水分解は必要ないことを、変異体を用いた解析で明らかにした。D2ドメインの構造変化を詳細に解析するため、修飾した基板上にN末端にHisタグを付けたp97のN末端側を固定することに成功した。ヒトp97ホモログVCPの変異により、筋萎縮性側索硬化症や前頭側頭葉変性症を発症することが分かっており、患者ではTDP-43凝集体が蓄積する。すでにTDP-43アミロイド線維にVCPが結合することを生化学的解析で証明し、その様子を高速原子間力顕微鏡で観察しているが、TDP-43アミロイド線維に及ぼすVCPの効果を検討し、ATP存在下で、線維の脱凝集を認めた。この脱凝集活性については再現性のある結果を得ているが、現在のところ活性は弱く、その効率を上げる条件を検討している。AAA型プロテアーゼである26Sプロテアソームがポリユビキチン化基質を分解する過程を詳細に解析するため、高速原子間力顕微鏡による26Sプロテアソームの観察条件を検討した。現在のところ、解析に十分な解像度で26Sプロテアソームを観察するに至っていない酵母のミトコンドリア内膜に局在するAAAタンパク質Bcs1の機能解析を進め、膜間部に位置するN末端αヘリックス領域の機能的重要性を明らかにし、その結果をBBRC誌に発表した。本論文で、Bcs1と複合体を形成するタンパク質が存在する可能性を示唆し、現在その同定を行っている。また、p97のATP依存的回転運動の高速AFM解析結果をまとめ、Structure誌に報告し、p97の作動モデルを提唱した。酵母のp97ホモログCdc48の変異により、ミトコンドリアの形態異常が起こることを見つけ、電子顕微鏡で詳細な構造解析をし、論文投稿中である。微小管切断活性をもつAAAタンパク質kataninの機能解析では、α、β両チューブリンのC末端領域がkataninによる切断に必要であること、これは単にkataninの微小管への結合では説明できないことを明らかにし、投稿準備中である。また、今年度は26Sプロテアソームの高速AFM観察について技術的進展が見られ、クライオ電顕の解像度に近い画像を取得できている。現在のところ、観察速度は1フレーム/秒とまだ十分でないが、今後条件を検討すれば、高速で高分解能の画像を得ることができると考えられる。一方、基質タンパク質の高速AFM観察にも成功しており、こちらは、不安定なドメインがふらふら動く様子が観察できている。これにより26Sプロテアソームによる基質分解過程の一部始終を高速AFM観察できる可能性が見えてきたが、基質-26Sプロテアソームの高速AFM観察にはまだ至っていない。微小管を切断する活性のあるAAAタンパク質kataninについて、ポア領域にある塩基性残基の機能的重要性を明らかにした。また、kataninの認識に必要な微小管構成サブユニットα-およびβ-チューブリンの酸性残基に富むC末端領域の重要性について、酵母組換え体を利用して、それぞれのC末端領域を欠失した微小管を調製して検討した結果、α/β-チューブリン両方のC末端領域が切断活性に必要であることを明らかにし、6量体リング構造のkatanin 1分子がα/β-チューブリン両方のC末端領域を同時に引っ張ることでチューブリンα/βヘテロ2量体を微小管から引き抜くというモデルを提唱した。線虫のAAAタンパク質p97/CDC-48のC末端アダプター

UFD-2, UFD-3の機能を解析するため、それぞれの欠失変異線虫を用いて解析した結果、生体内ではCDC-48にUFD-3が優先的に結合し、UFD-2はほとんど結合していないことを明らかにした。ufd-3欠失変異体においては、精子数の減少、減数分裂異常、オートファジー阻害剤に対する感受性などの表現型を認めた。さらに、伸長ポリグルタミン鎖発現株において、ufd-3欠失はポリグルタミン凝集体形成能、運動能が低下し、寿命も短縮した。UFD-3は凝集体形成を促進し、中間体オリゴマーの細胞毒性を軽減する因子と考えられる。酵母のcdc48変異体において観察されるミトコンドリアの形態異常について、SEM断面連続観察による詳細な解析を行った。また、走査透過型超高圧電子顕微鏡による細胞構造解析を行った。さらに、26Sプロテアソームおよびその基質複合体の高速原子間力顕微鏡観察を行い、ポリユビキチン鎖が26Sプロテアソームの制御ユニット上でフラフラと動く様子の観察に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。電子顕微鏡やAFMによる構造解析が難航していることと、一部の材料の調製に手間取っているため、全般的にやや遅れている。Bcs1とp97の結果を論文発表することができ、Cdc48の論文は投稿中であり、kataninの論文も作成中である。26Sプロテアソームが高速AFMの観察系に乗ってきたことや、p97の変異体の構築や阻害剤の入手ができ、それらの解析に着手していることなど、技術面と試料の調製の両方において今年度の進展が見込まれ、全般的に順調に進展している。構造解析はやや遅れているが、p97のTDP-43アミロイド線維の脱凝集活性が検出できたので、その分子機構の解明を最優先課題として推進し、構造解析については技術的改善を検討し、課題の目的の達成を図る。最終年度となる平成26年度に解析を完了できるものについては論文にまとめ、発表する。論文発表にまで至らないものもあると思われるが、論文発表に必要な主要なデータを平成26年中に取得し、早期発表をめざす。
インシュリンのオンデマンド注入のための環境応答性インテリジェントカプセルの創製

近年、薬物治療において、薬物の放出を制御したり選択的に薬物を送り込む薬物送達システム(DDS)が注目されており、放出制御を実現する一手法として生体関連医薬物質を内包するマイクロカプセルの作製が行われている。また、自ら感じ、判断して、適切な行動をおこす能力を有する「インテリジェント材料」が注目されている。生体関連医薬物質を内包するカプセルにインテリジェント機能を付与すれば、外部環境の変化に応じて、適切な量の薬物を適切な速度で放出することが可能になると期待される。本研究の目的は、環境の変化に応答して内包物質の放出速度を自律的に制御するインテリジェントなカプセルを創製することである。前年度までに、感熱性カプセルの作製に先立ち、その材料となる感熱性ポリマーゲルを作製し、その感熱特性を評価した。系として、下限臨界溶液温度(LCST)を有し、LCST以下で膨潤、LCST以上で収縮の構造変化を示すN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)と、感熱性を有さないメタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)との共重合体ゲルを選定し、NIPAAmの割合が高いほど感熱性が大きいこと、また応答性が可逆であることを示した。本年度は、ゲルの作成段階において、タンパク質を含む水溶液を用い、タンパク質内包ゲルの作成を試みると共に、ゲルからのタンパク質放出特性について検討した。モデルタンパク質には牛血清アルブミン(BSA)を用いた。BSAを溶解させたままゲル化反応を行うことで、ゲル1g当たり0.2gのBSAを含む、タンパク質含有率の高いゲルを作製した。また、種々の温度で放出実験を行い、低温におけるゲル膨張時よりも高温におけるゲル収縮時の方がBSA放出速度は高いことを示した。すなわち、温度によって放出速度を制御可能なゲルの作製に成功した。近年、薬物治療において薬物の放出を制御したり選択的に薬物を送り込む薬物送達システム(DDS)が注目されており、放出制御を実現する一手法として生体関連医薬物質を内包するマイクロカプセルの作製が行われている。本年度は、感熱性カプセルの作製に先立ち、その材料となる感熱性ポリマーゲルを作製し、その感熱特性を評価した。系として、下限臨界溶液温度(LCST)を有し、LCST以下で膨潤、LCST以上で収縮の構造変化を示すN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)と、感熱性を有さないメタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)との共重合体ゲルを選定した。まず、種々のモノマー比でゲルを作製し、その膨潤率の温度依存性を評価した。いずれのモノマー比でも、20から50°Cでは温度に伴い膨潤率が低くなり、20°C以下、50°C以上では膨潤率に変化は無く、各々のゲルは20から50°Cの間で感熱性を示すことがわかった。そしてNIPAAmの割合が高い程、温度による膨潤率変化が大、つまり感熱性が大きかった。すなわち、NIPAAmとHEMAのモル比を変えることで多様な感熱性を有する物質が作製可能であることが分かった。また、いずれのゲルの感熱性も可逆であった。次年度は、ゲルの作製段階においてインシュリンを内包することで、温度に応じてインシュリンの放出制御を可能とするインテリジェントカプセルの創製を行う予定である。
非破壊100 テスラ領域の精密物性研究

非破壊100T領域でのスピン科学を展開するために、マグネットの開発を行った。新たなマグネットにより研究が進展したテーマは、「強磁場ESRおよびNMR」、「SPring-8における放射光X線を用いた実験」と「J-PARCにおけるパルス中性子源を用いた実験」である。また、非破壊100T発生および超ロングパルス磁場発生のためのモデルコイルのテスト実験に成功し、実用型のマグネットの製作が始まっている。今年度は既設のマグネットを用いた精密測定を行った。80テスラマグネットでは主に量子スピン系および強相関伝導系物質の磁化測定を行い、60テスラロングパルスマグネットでは圧力下磁化測定および輸送現象測定も行った。また、100テスラ発生用の新型マグネットの設計を行い、二段パルス方式に用いるコイルの製作を行っている。二段パルスは、上記80テスラマグネットを外コイルに用い、その内側にマレージング鋼製のコイルを配し、それぞれに独立した電源から適当な電流を流す事によって完成する。現在、マレージング鋼を加工した内コイルの製作は終了した。外コイルも合わせた磁場発生は18年度に予定している。他班との連携は以下の通りである。まず、70テスラESR測定用のマグネット第一号機を製作した。また、このマグネット製作と並行して、ボアを13mmに広げた二号機も製作した。第一号機のボアは11mmである。ボアを広げる事により測定を容易にするのがねらいである。どちらも18年度にテストを予定している。MR用のパルスマグネットとしてもボアを広げたロングパルスマグネットの製作を行った。こちらは従来の18mmを22mmにまで広げている。磁場発生には成功したが、コイルの寿命が短い事が明らかとなった。この点が問題である。もうひとつの連携は、SPring-8の放射光と組み合わせたパルス強磁場下X線回折実験の開発である。既設250kJコンデンサー電源とのインピーダンスマッチングを取る事により40テスラの磁場下でのX線回折に成功した。コイルテストにより求められた最大磁場は47テスラであった。現在は、500kJに増強されたコンデンサー電源に合うマグネットの設計を行っている。昨年度に引き続き、本特定領域研究グループ内外の様々な実験に用いるため、いくつかの新しいマグネットを開発した。非破壊100テスラ(T)の磁場発生に関する開発では、モデルコイルを製作し実証実験を行った。磁場発生方法は、外および内コイルの二種類のコイルを組み合わせて磁場を発生すること(2コイル法)により100Tを目指すもので、外コイルには既に開発に成功している80Tコイルを利用した。このコイルのボアは10mmφである。内コイルはマレージング鋼の丸棒から切り出し、ボアが4mmφ、外径が10mmφと外コイルのボアに挿入できるサイズにしている。内コイルにより発生する20Tを外コイルによる80Tに加え、100Tの磁場発生が可能となると考えている。最初の目標として、外コイルで75Tを、内コイルで15Tを発生しトータルが90Tとなるように設定した。磁場発生テストの結果、外コイルは予定通り75Tを発生し、内コイルが10Tを発生し、あわせて85Tの磁場発生に成功した。また、ボアを13mmφまで広げた80Tコイルのテスト中である。金属試料などの測定に用いるためのロングパルスマグネットについても最大65Tまでの測定が可能となった。現在は実用的な磁場発生の繰り返しを短時間で可能とするロングパルスマグネットの改良を行っている。SPring-8の放射光と組み合わせたパルス強磁場下X繰回折実験用コイルの開発においても大きな進歩があった。このコイルはX線を通すための空間を持つスプリットペア型コイルである。今年度は、コンデンサー電源が500kJに増強されたため、これに適したマグネット、つまりロングパルスマグネットを開発した。このコイルを用いることによりパルス幅は25ミリ秒と拡大し、シャッター開放時間も5ミリ秒となった。そのため、信号の検出効率が5倍増加し、ワンショットで十分に美しいデータが取れるようになった。この新しいマグネットにより強磁場下X繰回折実験の分野では世界をリードする実験成果が得られている本年度は非破壊で84テスラの磁場発生に成功した。これまでの非破壊の記録は80テスラであった。今回、最大磁場が上昇したのは2段パルス法を用いたためである。2段パルス法とは、内外の2個のコイルを組み合わせ、それぞれに別電源で電流を流す方法である。これによれば、それぞれのコイルに流す電流の大きさを調整できるため電磁応力の最適化が図れる利点がある。外コイルには80テスラの発生に成功しているコイルを用い、内コイルは巻線による1層コイルを用いた。84テスラ発生時には外コイルが75テスラを内コイルが10テスラを発生している。

更に90テスラ発生を目指し、外コイルで77テスラを内コイルで13テスラを発生させようとしたところ内コイルのみが破壊した。この時の内コイルが発生していた磁揚は10テスラであった。これらの結果から100テスラ発生のためには次のような方法が考えられる。外コイルが作る75テスラの磁場下では内コイル1段で作ることの出来る磁場はせいぜい10テスラであるため内コイルを3段に増やすことで約30テスラの磁場を加えることが可能となる。従って、外コイルと合わせて合計4段のパルスにより100テスラ発生が可能となると考えられる。次年度以降は、この手法に沿ったコイル開発を行い100テスラ領域の精密物性研究が進展すると期待できる。また、強相関伝導系物質の測定や輸送現象の測定に用いられるロングパルスマグネットにおける問題が解決され、安定的に測定が行えるようになった。これまでは60テスラを100発程度発生すると部分的な破壊が起きていたのだが、これを改良して500発程度まで磁場発生が行えるようになった。放射光X線回折実験に用いるスプリット型パルスマグネットについても安定的に40テスラまでの実験が行える様になり、いくつかの実験が進行中である。次年度以降に多くの成果が期待できる。100T領域での精密な物性測定を行うためには、ある程度の大きさのマグネットを作る必要がある。これまでに85T程度の磁場発生に成功した二段パルス方式マグネットでは内コイルの内径が5mmφであるが、これを広げることにより様々な可能性が期待できる。例えば、更にもう-段の内コイルを設置して100Tに近づく事も可能となるし、あるいは精密な実験を行う事も出来るようになる。この様な目的で製作されたのが、内径50mmφを持つマグネットである。現在は、阪大強磁場に設置され、最大40T、パルス幅が約3040ミリ秒の磁場発生を確認している。マグネットの能力としては60T程度まで発生可能と思われるが、40T発生時で既に800kJを使っており、当面は40Tでの運用となる。このマグネットは大口径の利点を活かした精密測定に使用される予定である。これまで放射光を利用した強磁場実験として、主としてX線回折測定を進めてきた。これに用いられるマグネットはスプリット型であり、様々な用途に用いられる利点の代わりに最大磁場が40Tと抑えられていた。現在は、60Tでの実験が可能となるXMCD測定のためのソレノイド型マグネットの開発を行っている。コイルの基本パターンは、従来のソレノイドコイルと変わらないが、コイルの長さ方向のスペースを削り、限られたボアサイズに対して立体角を確保できるように工夫している。磁場発生テストでは55Tを記録しており、計測段階に至っている。ほぼ同じ構造のマグネットを中性子実験に利用するためJ-PARCにも配備されている。パルスマグネット用の線材開発についても進展があった。物質・材料研究機構の研究協力により作製された銅銀線は新たな組成で作られており、引っ張り強度が1GPaを超える線が完成した。現状では.断面積が1mm×1.5mmの線材を用いた評価を進めており、シングルパルスでの磁場発生においてその磁場値を飛躍的に伸ばす事を狙っている。SPring-8でのパルス強磁場
活性酸素・二酸化硫黄による光合成系の損傷とその防御機構

[酸化的ストレスに対する応答]いくつかの生物では活性酸素発生促進剤であるパラコートを加えて培養すると、活性酸素消去系諸酵素の活性が増大することが報告されている。気相が空気で光独立栄養的に培養した緑藻Chlamydomonasにパラコートを加えると、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ、グルタチオンレダクターゼはやや、カタラーゼは顕著に活性が増大した。しかし、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性はほとんど増大しなかった。SOD活性が増大しなかった原因としては、この培養条件ではCO_2不足による光ストレスが既にかかっているためSODが既に極限レベルにまで発現していた可能性が考えられる。実際、TAP培地で光混合栄養的に培養するとSODの活性レベルは光独立的に培養した場合に比べて低下していた。また、酸化的ストレス応答して増大するペプチドを二次元電気泳動法により調べ、放射標識したアルギニンによるオートラジオグラフィーおよびタンパク質染色により各数本を検出した。[亜硫酸取り込み]生物による亜硫酸の取り込み機構としては、非解離型が細胞の脂質層を単純拡散するという説とイオンの形で何らかの輸送体を介して取り込まれるという説が有力であるが未だ確定していないのでこの問題について研究した。Chlorellaにおける取り込み速度は溶液のpHが低いほど大きく、亜硫酸の濃度に対する依存性はそれぞれのpHにおける非解離型の存在比によく対応していた。また、亜硫酸の取り込み速度の時間に伴う低下は細胞内pHの低下とある程度対応していた。一方、亜硫酸取り込みとその後の強光照射による光合成速度の低下は必ずしも亜硫酸の取り込みとは一致しない面があり、今後の研究が必要である。また、亜硫酸の取り込みに伴って細胞内ATPレベルが急速に低下することが判った。
多雪流域における積雪水資源量の評価手法の開発

温暖化が多雪流域における水資源量に及ぼす影響を明らかにするため,分布型流出モデルを用いた融雪期の河川流況計算精度を向上させることを第一目的とした.日本海側に面した多雪流域(手取川流域)を研究対象とし,現地観測に基づいた冬季降雪量および積雪・融雪の実態を正確に反映した降雪・積雪・融雪モデルの高度化を試みた.積雪水資源量の定量評価のため、初年度は、既存の気象水文観測資料の収集と観測体制の整備を行い、次年度から現地観測を開始した。ドローンを用いた空撮や、タイムラプスカメラを用いた定点観測、総合気象センサーを用いた積雪観測等を実施し、多雪山地流域における積雪水資源量の定量評価を実施した。降雪・積雪・融雪量の観測地点選定のため、石川県の手取川水系内の、気象庁AMeDAS(地域気象観測所:白山吉野・白峰)および国交省市ノ瀬・甚之野助雨量観測所の視察を実施し、降水量計の型式や風除け等の有無等を確認した。地元研究機関としては石川県立大学、石川県林業試験場、白峰小学校に情報提供と研究への協力(観測機器等の設置許可)を依頼し、長期連続モニタリング用の定点観測(タイムラプス・インターバル)カメラおよび気象観測センサー(温湿度計)を標高別に流域内に5地点(白山室堂・白山南竜・白峰小、石川県林業試験場、石川県立大)に設置した。過去の気象データ(19762010年)を入力として陸面過程モデル(SVATモデル)を稼働し、分布型流出モデルの入力データセット(1時間-1kmメッシュ単位の地上到達降雨量・融雪量・ポテンシャル蒸発量)の作成を行い、流出解析シミュレーションを実施し、手取川流域の河川流量を推定し、国交省の水文・水質データベースやダム諸量データベースで公開されている観測値に対する再現性を検証した。比較対象として内陸部に位置する多雪山地流域(チェコ北部)を選出し、その(ジゼラ山地)流域において長期水文気象観測データを有するチェコ工科大学に研究協力と観測データの提供を依頼し、現地に温湿度センサー2台(上流域・下流域に各一台)の設置を依頼した。さらに、上空からの積雪域や積雪深の分布を把握するため、ハイビジョンカメラを搭載したUAV(小型無人航空機)による空撮を実施し、3次元画像処理ソフトウェア(Pix4D,PhotoScan)による画像解析を開始した。現地調査および研究協力者との打ち合わせは、石川で4回、京都で2回、チェコで1回実施した。次年度は、観測項目の追加、観測手法の改良を行い、現況の実態把握と降雪(雨雪判別)・積雪・融雪モデルの精度向上を試みる。昨年度に設置した白山室堂センター(標高2446m)、白山南竜山荘(標高2080m)、白峰(標高470m)、石川県林業試験場(標高220m)でのタイムラプス・インターバルカメラと温湿度計のデータ回収を行い、現地観測データの取得状況を確認した。その結果、白山山頂付近に設置したカメラの画像データがバッテリー切れのため積雪期間の途中で終了していたことが判明したため、本年度は、タイムラプスカメラの電源容量を拡張し、再度設置することにした。タイムラプスカメラと積雪深計データを用いて積雪深と積雪期間の推定値の精度検証を行った結果、積雪期間については良好に再現されていたが、積雪深については圧密を考慮していない影響で再現性が悪くなることがわかった。そこで、積雪開始からの経過日数を変数とする積雪密度モデルを導入し、モデルによる積雪深の推定値が実測値と一致するようにパラメータの同定を行った結果、標高別の積雪深の経時変化を良好に再現できることが確認できたので、その成果の一部を国際学会(IUGG2015)にて発表した。UAV(小型無人航空機:DJI Phantom2 Vision+)による空撮映像から流域内の積雪分布(面積)や積雪量(体積)の推定を試みたが、画像解析ソフトウエア(Pix4D, Photo Scan)による積雪画像の3D(立体)化が難しく、また飛行高度(視界の範囲内)・飛行時間(20分程度)の制約から、森林流域における積雪・融雪モデルの精度検証用にUAVを用いるのは現時点では困難であると判断された。(GPSを補足できる条件で250m四方の空撮が現有機材での限界なので、1kmメッシュの分布型モデルの精度検証用としては実用的ではないと判断した)この代替策として、総合気象センサー(Lufft社製WS600:ドップラー式降雪計)を導入し、従来の転倒マス雨量計による観測結果と比較することにした。交付申請書作成時に計画していた以下の内容まで実施できている。・冬季長期降雪モニタリング観測データの取得(標高別)・現地観測データを用いた積雪・融雪モデルの精度検証(積雪密度モデルの導入)・積雪モニタリングシステムの改良(電源容量)・冬期降水量観測システム(新規)の設置昨年度に設置した総合気象センサー(Lufft社製WS600:ドップラー式降雪量計)のデータ記録装置(セネコム製:センサービュアー)のデータ記録制御プログラムと通信システムの不具合(無線通信の不良)により気象観測データの正常な取得に失敗したため、より堅牢性の高い汎用のベーシックロガー(Campbell社製:CR800-4M)にシステムを変更したが、システムの電圧設定の違い(24V/12V)等により電源システムにも変更が必要となり、結局降雪期の連続した気象データの取得には至らなかった。

標高2000m以上の白山南竜および白山室堂における高標高地点におけるタイムラプスカメラによる積雪状況の観測と温湿度計測については、本年度は成功し、積雪開始から消雪日まで欠測なくデータを取得することができた。これらの観測データと、周辺の気象観測データ(降雨、降雪、積雪量、日照時間、温度、湿度)を用いて、雨雪判別モデル、積雪密度モデル、融雪モデルを構築し、積雪期間中の積雪深を推定するモデルを構築し、推定された積雪深は、タイムラプスカメラの画像から推定された積雪深と概ね一致することが確認できた。観測によって得られた気象データと積雪深の推定結果の一部については、2016年の水文水資源学会にてポスター発表を行った。今後は、総合気象センサーによる、冬季のより詳細な気象データを用いて、多雪山地流域における積雪密資源量の定量化とその精度向上を図っていく予定である。温暖化が多雪流域における水資源量に及ぼす影響を明らかにするため,分布型流出モデルを用いた融雪期の河川流況計算精度を向上させることを第一目的とした.日本海側に面した多雪流域(手取川流域)を研究対象とし,現地観測に基づいた冬季降雪量および積雪・融雪の実態を正確に反映した降雪・積雪・融雪モデルの高度化を試みた.積雪水資源量の定量評価のため、初年度は、既存の気象水文観測資料の収集と観測体制の整備を行い、次年度から現地観測を開始した。ドローンを用いた空撮や、タイムラプスカメラを用いた定点観測、総合気象センサーを用いた積雪観測等を実施し、多雪山地流域における積雪水資源量の定量評価を実施した。交付申請書作成時に計画していた以下の内容まで順調に実施できている。・既存気象水文観測地点の視察(観測状況の実態把握)・長期モニタリング試験観測地点の選定・研究協力・データ提供依頼・観測機器の設置・モニタリングの開始本年度から導入した総合気象センサーにより、冬季における詳細な気象データの時系列情報をタイムラプス・インターバルカメラによる空間分布情報と同時に取得できるようになるため、これまで実態把握が困難であった多雪山地流域における積雪水資源量の定量的評価(モデル化)に不可欠な、雨雪判別気温、相対湿度、降雨・降雪の分離計測、風速等の気象データと積雪深のデータを一括して蓄積し、その現地観測データを元に、冬季降水量の実態把握(従来型の転倒マス雨量計による冬季降水量の捕捉率)、雨雪判別モデル、冬季降水量補正モデル、積雪モデル、融雪モデルの改良を実施し、流出解析モデルへの入力気象データの精度向上と流況再現性の向上を試みる。また、改良されたモデルを用いて、将来の気候変動(温暖化)条件下における流域環境の変動予測と水資源への影響を評価し、得られた結果(最終成果)を学会・論文等で公表する。水文学多雪山地流域における冬季降雪量の実態を正確に把握するため、定点での長期モニタリング(タイムラプスカメラ・温湿度センサー)による積雪深・積雪期間のモニタリングにより、特定の地点(標高別5地点)における雨雪判別・積雪・融雪モデルの精度検証を実施する。UAV(小型無人航空機)による空撮画像解析については、森林の植生分布や積雪域の空間(2次元)分布だけでなく、樹冠構造や積雪深など3次元情報がどの程度の精度で抽出できるかについて検証を行い、精度向上のための他の観測手法とのクロスチェックや撮影方法の改良などを試みる。
文書内構造に言及した類似度計算に基づく情報検索に関する研究

本研究の目的は,XMLなどにより電子化文書に埋め込まれたタグ情報を利用し,文書の「内容」に言及可能でより柔軟な検索手法を構築することにある.ここでの「内容」とは,深い理解処理結果を指すのではなく,a)すでに与えられている論理構造タグにより表された文書内構造,ならびに,b)そこに記述された文章データ,に加え,c)情報抽出技術により得られた抽出結果をタグづけしたもの,である.2年間の研究の結果,以下の項目を含む,幾つかの知見を得た.1.文書部分の類似度に基づく文書内構造の抽出:ある文書小部分についての関連箇所を見つける手法について,その高精度化を検討した.特に,文書部分内の情報と文書部分間に跨る情報を組み合わせて利用することにより,精度が向上することを示した.2.固有表現抽出における学習型手法と人手作成パタン型手法の融合:固有表現抽出手法には,事例から網羅的に規則を獲得する学習によるものと,人手で抽出規則を記述するものがある.学習型は網羅性のある規則を獲得できるが,精度がさほどあがらない.一方,人手による規則では網羅性はないものの,精度がよい.そこで,これらを組み合わせる手法を提案し,精度が向上することを示した.3.数値型情報の抽出手法の提案と質問応答システムへの応用の検討:質問に答を直接示す質問応答は内容検索システムの究極の姿である.2で検討した固有表現は4W型の質問に対応するが,一方,How(どれくらい)に相当するのは数値表現である.同表現は,「物」と対応して初めて意味を持つため,これらを組で抽出する必要がある.そこで,その組を抽出する手法を検討し,評価を行なった.その結果,従来手法よりも精度が良いことが示された.本研究の目的は,XMLなどにより電子化文書に埋め込まれたタグ情報を利用し,文書の「内容」に言及可能でより柔軟な検索手法を構築することにある.ここでの「内容」とは,深い理解処理結果を指すのではなく,a)すでに与えられている論理構造タグにより表された文書内構造,ならびに,b)そこに記述された文章データ,に加え,c)情報抽出技術により得られた抽出結果をタグづけしたもの,である.2年間の研究の結果,以下の項目を含む,幾つかの知見を得た.1.文書部分の類似度に基づく文書内構造の抽出:ある文書小部分についての関連箇所を見つける手法について,その高精度化を検討した.特に,文書部分内の情報と文書部分間に跨る情報を組み合わせて利用することにより,精度が向上することを示した.2.固有表現抽出における学習型手法と人手作成パタン型手法の融合:固有表現抽出手法には,事例から網羅的に規則を獲得する学習によるものと,人手で抽出規則を記述するものがある.学習型は網羅性のある規則を獲得できるが,精度がさほどあがらない.一方,人手による規則では網羅性はないものの,精度がよい.そこで,これらを組み合わせる手法を提案し,精度が向上することを示した.3.数値型情報の抽出手法の提案と質問応答システムへの応用の検討:質問に答を直接示す質問応答は内容検索システムの究極の姿である.2で検討した固有表現は4W型の質問に対応するが,一方,How(どれくらい)に相当するのは数値表現である.同表現は,「物」と対応して初めて意味を持つため,これらを組で抽出する必要がある.そこで,その組を抽出する手法を検討し,評価を行なった.その結果,従来手法よりも精度が良いことが示された.本研究の目的は,XMLなどにより電子化文書に埋め込まれたタグ情報を利用することにより,文書の「内容」(本年度の計画参照)に言及可能でより柔軟な検索手法を構築することにある.ここでの「内容」とは,深い自然言語処理に基づく理解結果を指すのではなく,a)すでに与えられている論理構造タグにより表された文書内構造,ならびにb)そこに記述された文章データ,に加え,c)情報抽出技術により得られた抽出結果(例えば,人名,組織名等の固有表現や数値表現などを分類して抽出したもの)をタグづけしたもの,である.平成11年度の研究は,a)ならびにc)に対応する研究を行ない,以下の知見を得た.・文書部分の類似度に基づく文書内構造の抽出予め定められた文書部分について類似度に基づき,関連箇所を見つける手法について,その高精度化を検討した.特に,文書部分内の情報と文書部分間に跨る情報を組み合わせて利用することにより,精度が向上することが示された.・固有表現抽出における学習型システムと人手によるパタン型システムの融合固有表現抽出の手法としては,事例から網羅的に規則を獲得する学習によるものと,人手で抽出規則を記述するものが代表的である.学習型は網羅性のある規則を獲得できるが,精度がさほどがらない.一方,人手による規則では網羅性はないものの,精度が非常によい.そこで,これらを組み合わせる手法を提案した.これにより,両者のシステムより精度のよい抽出が行なえることを示した.本研究の目的は,XMLなどにより電子化文書に埋め込まれたタグ情報を利用し,文書の「内容」に言及可能でより柔軟な検索手法を構築することにある.ここでの「内容」とは,深い理解処理結果を指すのではなく,a)すでに与えられている論理構造タグにより表された文書内構造,ならびに,b)そこに記述された文章データ,に加え,c)情報抽出技術により得られた抽出結果をタグづけしたもの,である.平成12年度は前年度の研究結果に基づき,c)に対応する研究を行ない,以下の知見を得た.

1.固有表現抽出における学習型手法と人手作成パタン型手法の融合固有表現抽出手法には,事例から網羅的に規則を獲得する学習によるものと,人手で抽出規則を記述するものがある.学習型は網羅性のある規則を獲得できるが,精度がさほどあがらない.一方,人手による規則では網羅性はないものの,精度がよい.そこで,これらを組み合わせる手法を,昨年度,提案した.本年度も引続き検討を行ない,評価を行なった.その結果,統合手法のほうが単独のシステムよりも精度が良い事が示された.2.数値型情報の抽出手法の提案と質問応答システムへの応用の検討質問に答を直接示す質問応答は内容検索システムの究極の姿であるが,近年,4W1H型質問に答えるシステムが検討されている.1で検討した固有表現は4Wに相当するが,一方,How(どれくらい)に相当するのは数値表現である.同表現は,「物」と対応して初めて意味を持つため,これらを組で抽出する必要がある.そこで,数値情報の構造を定義するとともに,言語表現における要素間の関係と,数値情報構造の持つ意味的な関係から,その組を抽出する手法を検討し,評価を行なった.その結果,パタンに基づく従来手法よりも精度が良いことが確認された.
口腔ケアと冠動脈性心疾患患者の術後感染との関連についての臨床的解析

【研究目的】医科入院中の冠動脈心疾患患者で外科処置を予定されている患者を対象に口腔内環境を調べ、口腔衛生状態の改善が術後感染などの全身状態に及ぼす影響を調べる。このことにより手術前の口腔衛生管理の意義を検討し、医科・歯科との連携システムの構築につなげることを目的とする。【研究方法】I対象:鹿児島大学医学部・歯学部附属病院において医科(心臓血管内科・外科)入院中で感染源除去を目的に歯周病科に来院した冠動脈心疾患患者45名男性23名女性22名、平均年齢63.2±11.6歳II方法:(1)臨床パラメータ:歯周ポケットの深さ(PD)、プロービング時の出血(BOP)、O'Learyのプラークコントロールレコード(PCR)【研究成果】歯周病科受診時の口腔内状態はPDの平均2.81±0.64mm、PD4mm以上の割合は17.9%、BOPの割合は24.1%、PCR平均56%であった。口腔衛生指導、歯石除去後には、PD、脚陽性率、PCRともに有意に減少した。また、歯周病科受診時の白血球数5784.89/μlでCRP値0.35mg/dlであった。口腔衛生指導、歯石除去後の白血球数は治療後5220.2/μlで治療前後間に有意な差がみられた(p<0.05)。CRP値は0.34で治療前後間で有意な差はみられなかった。本研究の被験者の白血球数は歯周病科受診時から正常範囲内であり、またCRP値の有意な変化はみられなかったが口腔衛生状態は有意に改善され、手術前患者の細菌や炎症の軽減につながることが示唆された。今後、口腔衛生管理の手術後感染や入院期間の短縮の関与についても検討し医科・歯科との連携を検討していきたい。