hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加齢による三次元断層脳循環予備能の変化に関する研究

2)断層局所脳血流量の測定に関しては2cm大の関心領域におけるredistribution index,asymmetry index,fillingin indexの半定量的脳血流量indicesを中心とした評価で加齢による局所脳血流量の低下を認めた.3)5%CO_2吸入負荷による脳血管CO_2反応性の評価の関しては,10分間の5%CO_2吸入負荷によって生ずる動脈血中CO_2分圧の上昇は脳血管CO_2反応性の恒常的評価を可能にするものではなく,加齢による局所脳血管CO_2反応性の低下は現段階の結果からは明らかに出来ない.CO_2吸入中,脳血流量測定の所要時間である30分間動脈血中のCO_2濃度を恒常的に維持する困難さとCO_2吸入中の血圧値の上昇等全身循環動態に対する望ましくない影響を考慮した場合,今後の展開としてNaHCO_3の静注をCO_2吸入に代わる安定したCO_2負荷法とすることにより断層局所脳血管CO_2反応性の加齢による変化がより明らかにされる見通しである.脳虚血防御に働く生体の脳血管反応性の指標である脳循環予備能の加齢による低下は高齢者の虚血性脳血管障害発症の大きな要因と考えられる.我々は局所脳血流量と脳血管CO_2反応性の前頭葉優位と加齢によるその消失を明らかにして来た(14th Salzburg Conference on Cerebrvascular Disease,1988年,第2回日本脳循環代謝学会,1990年).本研究は高齢者に多い脳深部穿通枝動脈系梗塞の発症機序解明のため三次元断層局所脳循環予備能の加齢による変化を明らかにすることを目的に若,中,高年ー健常者郡において1)Tcー99m labeled RBC SingleーphotonーEmission CT(SPECT)による断層局所脳血液量のCO_2反応性の定量的評価と2)Iー123 IMP SPECTによる断層局所脳血流量測定により断層局所[脳血流量/脳血液量]比の定量的評価により加齢により生ずる変化と脳内部位による脆弱性の差異を検討した.その結果1)In vivo RBC標識に関しては60ー70%の標識率を得たが定量的評価のために必要な90%の標識率は得られなかった.2)断層局所脳血流量の測定に関しては2x2cm大の関心領域におけるredistribution index,asymmetry index,fillingーinindexの半定量的脳血流量indicesを中心とした評価で加齢による局所脳血流量の低下を認めた.3)5%CO_2吸入負荷による脳血管CO_2分圧の上昇は脳血管CO_2反応性の恒常的評価を可能にするものではなかった.脳血流量測定の所用時間である30分間動脈血中のCO_2濃度を恒常的に維持することは困難であり,またCO_2吸入中全身循環動態に対する好ましくない影響として血圧値の上昇を認めた.CO_2吸入に代わるCO_2負荷法としてのNaHCO_3の静注法も代謝性アルカロ-シスを来たす点でCO_2そのものの負荷状態における脳血管CO_2反応性を見ていない可能性があり断層局所脳血管CO_2反応性の評価は以上の点で困難であった.
日本の漁業におけるゴーストフィッシング死亡量の推定のための標準手法の確立

本研究では以下の2件の調査を行った。鹿児島県北西部日本海沿岸の刺し網、籠漁業では、年間漁具逸失率が0.080.23程度であり、これらによるゴーストフィッシング死亡数は同地域の同漁業種による水揚げ量の5%程度に相当する。日本海の沖合漁場では、アナゴ筒、カニ籠、底刺し網の逸失漁具が大量に分布していると推定できた。逸失漁具の多くが日本以外に起源があることから、漁具逸失数、逸失率等については日本側からだけでの調査では結果は得られないことが分かった。第一の研究目的をかご漁業、刺し網漁業を対象に、既往の知見と合わせて日本の海面漁業におけるゴーストフィッシング死亡量の信頼できる推定量を得るためのモデルの確立(モデルの信頼性の向上)とした。これに基づき当該年度には、鹿児島件東町の沿岸漁場でかご・三枚網漁具の逸失とゴーストフィッシング量の推定・評価に取り組んだ。三枚網によるゴーストフィッシング死亡に関しては、フィールド観察実験を完了し、三枚網のゴーストフィッシング能力の経時的減衰に関する実験式のパラメータを得ることができた。似通った構造を持つ漁具である刺し網の結果(申請者の過去の研究成果)と比較して、その能力が急速に低下することが分かった。三枚網のゴーストフィッシングに関して明確な結果を得たのは、世界で2番目であり、結果は平成20年度に開催されたWorld Fisheries Congressで発表した。逸失かご内の動物の行動観察と死体数の撮影記録から、かご内での死亡発生に関連する要因をさらに詳細に分析し、単位逸失漁具当たりゴーストフィッシング死亡数に関する回帰式の精度を向上させ、日本水産学会誌に投稿すべく現在準備中である。本研究の目的の一つとした、日本全国の各種漁業の中で各地のかご漁業、刺し網漁業を対象とした商業漁船への乗船調査を実施し、日本の海面漁業におけるゴーストフィッシング死亡量の信頼できる推定量を得るためのモデルの確立(モデルの信頼性の向上)に取り組んだ。本年度はあらたに筒漁具の調査に取り組むこととした。これは、日本海を中心に筒漁具によるゴーストフィッシングが国際問題化し、早急な資料収集が社会的に求められていることに対応するものである。具体的には、日本海のかご、筒、刺し網漁業を対象に、対馬、下関、浜田、境港を基地とする漁船への乗船調査及び聞き取り調査を実施し、漁民による逸失漁具・ゴーストフィッシング記録制度に取り組んだ。調査の結果、日本海の暫定漁場を中心にズワイガニ籠、アナゴ筒、カレイ刺し網の逸失漁具が大量に分布していると推定できるとともに、これらの漁具によるゴーストフィッシングの発生も確認できた。日本海が国際漁場であることから、逸失漁具の起源については日本の調査からだけでは十分な資料が得られず、今後の課題とした。結果は平成21年度日本水産学会春季大会で発表した。
カルチュラル・スタディーズと呼ばれたモダニズム

補助金助成を受けた期間中におけるもっとも大きな成果は、1冊の本として出版した『ニューレフトと呼ばれたモダニストたちー英語圏モダニズムの政治と文学』(松柏社、2013年6月)である。補助金助成期間中に海外で行った資料収集や聞き取り調査をもとに、書き下ろしている。モダニズムといえば、文芸・芸術領域の一思潮としてばかり扱われてきたが、イギリスの地域コミュニティとメトロポリスとの関係の変更を目指して試みられたに政治過程であることが明らかとなった。1920年代が盛期モダニズムの時代と言われるのにたいして、1930年代から1950年代は後期モダニズムの時代と言われる。この時代のモダニストのなかで、後のCultural Studies (CS)およびNew Leftが頻繁にふり返り、言及する人物がいる。(1) William Beveridge(2) George Orwell(3) Bertolt Brecht(4) Antonio Gramsciの4人である。平成22年度は、この4人のうち、特に(1)および(2)を重点的に取り上げ、CSやNew Leftがこの2人をどのように再評価したかを定期刊行物を中心にケンブリッジ大学図書館にて調査した。Beveridgeはその有名な報告書により、英国の福祉社会制度の基盤を作った人物である。調査の結果、まだ十分な証拠資料がそろわない段階ではあるが、彼の思想の根底にモダニズムがあると想定できると考えている。(2)のOrwenはCSやニューレフトにとって、もっとも重要な人物である。Raymond Williams, E.P.Thompson, Gwyn Thomas, Stuart Hall, Salman Rushdie, Edward Saidら、CSの中心人物たちは、みなOrwellについて論評を書いている。これらの論評を、時代順に細かく分析しながら、Orwenの評価のうちに見え隠れするモダニズム修正の動向を詳らかにできた。さらに、Orwellの流れを汲むドキュメンタリー手法について、特にGwyn Thomasと日本の石牟礼道子の文体を比較し、国際会議にてモダニズムが生み出したドキュメンタリーというformについて講演を行った。平成23年度においては、1960年代から1970年代に継承されたモダニズム政治学について文献調査をおこなった。その際、重点的に調査した人物は、(1)Stuart Hall(2)Edward W.Saidの2人である。平成23年度は、この2人をつなげる要因として(i)移民のコミュニティおよび(ii)エグザイルの意識を重点的に取り上げ、彼らが文化と政治をどのように結びつけようとしたか、その理論的・実践的な仕事を精査した。(1)Stuart Hallは『ポピュラー・アート』の著作により、1930年代のF.R.Leavisの「評価」の方法をポピュラー文化に応用した人物である。本研究代表者は、彼の思想の根底にモダニズムがあると想定して調査を行った。その結果、この時期の彼の「評価」方法をめぐっては、エリート的だとしてCultural Studiesでは批判的に扱われることが多い。しかし、今回の文献調査では、それをモダニスト的な政治学と読み替えることで、「ふつうの人びと」が文化の消費だけでなく生産活動にも関わりうることを述べた政治活動である可能性が見えてきた。(2)Edward W.Saidはポストコロニアル批評やカルチュラル・スタディーズにとって、もっとも重要な人物である。それは、彼が1965年に発表した『いくつかの始まり』が、後のオリエンタリズム研究を準備したことに象徴的に表れている。『いくつかの始まり』という文化批評と彼のメディアへの出演・演出が、パレスチナ問題に介入する政治的な試みであったことを詳らかにできた。研究助成を受ける最終年度となった平成25年度は、サッチャー政権が誕生し、「サッチャー主義」と呼ばれる文化政策が社会に浸透するなか、ニューレフトはそれまで推進してきたモダニズム政治学の見直しをよぎなくされていく状況を、当時の文献に基づき実証した。さらに、この見直しの過程で、文化と政治と経済とを同時に視野に入れて、文化を考察する「文化唯物論批評」が登場してきたという仮説を提示した。初期ニューレフトが始めたバーミンガム現代文化研究センターの活動は、ポストモダニズムの記号論へと、つまり脱モダニズム政治学へと傾斜していったのにたいして、ケンブリッジにいたRaymond WilliamsやTerry Eagletonなどの批評家たちは、記号論に偏りすぎた文化概念に飽き足らずにいた。彼らは、社会主義のことばがサッチャー主義により古語や廃語にされていくのに危機感を抱き、かつてのマルクス主義文化論とはまったく違うかたちで、唯物論(materialism)を文化の議論に割り込ませる方策を考える。その策のひとつが「文化唯物論批評(cultural materialism)」の構築であった。しかしこの動きは、実は1930年代のモダニズムへの先祖がえりという様相を呈していたように思われる。最終年度には、この仮説を裏付けるべく文献調査を実施し、1930年代にGeorge OrwellやJ. B. Priestleyが物質を重視した姿勢(materialism)を批判的に継承していることを示そうとした。

サッチャー主義は、マイノリティや移民、不良少年を特別扱いするのではなく、「ごくふつうの人びと」の「コモン・センス」を大事にする政治を合言葉に、さまざまな非社会主義化政策を断行した。当時、ポスト構造主義言語学の影響下にあったバーミンガム現代文化研究センターは、これを「意味づけ(signification)」の闘争だと考え、ことば(指示詞)をもの(指示対象)からずらす戦略を取ったことが文献調査の結果で明らかとなった。例えば、スチュアート・ホールはグラムシの「ヘゲモニー」概念を脱構築的に読み替えたエルネスト・ラクラウに大きな影響を受けた評論を書き始めるし、コベナ・マーサーはイーノック・パウエルの移民排斥発言を準備したものが、1960-70年代にニューレフトが繰り広げた「ごくふつうの人びと」のための政治言説であると説いている。サッチャー政権下にニューレフトのことばが着服・横領(appropriate)されるなかで、カルチュラル・スタディーズがポスト構造主義的な戦略を取りながら、サッチャー主義のキーワードの意味を変えていった過程を分析した。閲覧が困難であった1970年代のテレビ・ドキュメンタリーや手書きの原稿などを英国の研究機関にて閲覧することができた。そのため本研究の仮説に説得力をもたせる資料、データが入手は済んでおり、研究総括の段階に入っている。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始当初、4年間にわたる研究期間を研究目的に準じて、前期(平成22-23年度)と後期(平成24-25年度)に区分した。前期にはふたつの研究目的のうちひとつめにある、カルチュラル・スタディーズやニューレフトが20世紀のモダニズムをどのように時代区分し、再定義を試みたかを、英米の図書館や教育機関に所蔵されている刊行物やシラバスを手掛かりに調査・分析し終えた。後期には、ふたつめの目的である、サッチャー主義とモダニズム政治学との関係について、これも英米の図書館や教育機関に所蔵されている政治刊行物やジャーナルをかなりの程度、入手済みであり、目下その分析に着手しているところである。上述したように、仮説を証明するのに必要な資料・データの90%程度は、これまでの研究で入手することができた。残りの10%ほどの資料を閲覧するために、ケンブリッジ大学および大英博物館図書室を訪れる予定にしている。また、本研究のここまでの成果を印刷・製本して、一般公開したい。補助金の一部を、印刷・製本にかかる費用に充当したい。サッチャー主義の登場によって、ニューレフト運動の存在意義は危うくなった。ニューレフトたちは状況を打開する政策をいくつか発表するが、その政策のひとつが「文化唯物論批評(cultural materialism)」という理論の構築であった。しかしこの動きは、実は1930年代のモダニズムへの先祖がえりという様相を呈していたように思われる。
診断情報最大化を指向したヒト唾液エクソソームの密度と形態によるサブタイプ分け

体液で診断などを行う液体生検の開発が進められる中、その解析の標的として簡便に採取可能な唾液に含まれるexosomeに着目している。exosomeは細胞から放出される膜小胞で、親細胞由来の核酸やタンパク質を持つ。このことから疾患関連分子をもつexosomeを標的にすることで、鋭敏な液体生検が開発できると考える。しかしながら体液中のexosomeは非常に複雑な集団を形成しており、目的のexosomeを得るためには、その特徴ごとに整理(サブタイプ分け)しなければならない。よって本研究は、ヒト唾液exosomeを密度、タンパク質、形態を基にサブタイプ分けし、その特徴を明らかにすることを目的としている。
高齢者の骨筋系疾患予防に最適な運動・栄養に関する新しいガイドラインの作成

群馬県中之条町の6586歳の健常高齢女性100名を対象とした。募集の基準は、参加の意思があること、毎年7月の定期健康診断を受けていること、身体活動を制限する可能性がある、特に重篤で慢性的な病気や痛みがないこと、骨折、卵巣摘出、もしくは骨代謝に影響を及ぼすような疾患(例えば、癌、腎臓病、慢性関節リウマチ)の既往がないこと、エストロゲンや他のホルモン剤を服用していないこと、であった。すべての対象者には、本研究の趣旨を十分に説明し、参加に対する同意を得た。被験者を、無作為に2群(実験群vs対照群)に分けた。2005年8月から2006年7月までの1年間、実験群には乳塩基性タンパク質(MBP)を配合した清涼飲料水「毎日骨ケアMBP」(雪印乳業(株)製)を毎日1本(50ml)ずつ飲んでもらい、一方、対照群には日常生活を送ってもらった。両群とも、骨代謝(骨形成および骨吸収)マーカーおよび骨密度(橈骨)、骨強度(踵骨)の測定を6ヶ月ごとに年3回行った。また、同期間中は、加速度センサー付体動計を毎日、終日装着してもらい、毎月初めの2日間でデータを回収した。若年成人を対象とした先行研究と同様、MBPの骨形成マーカーへの効果は認められなかったが、客観的かつ精確に毎日、終日測定された日常身体活動を調整した上で、MBPの飲用群は非飲用群と比較して骨吸収マーカーが1年後に有意な低値を示した。その結果、橈骨における骨密度の加齢に伴う低下にはMBPの効果は認められなかったが、踵骨ではOSI(骨強度)スコアの維持改善がみられた。本研究により、日常身体活動を補正してもなお、MBPの骨代謝への独立した効果が高齢者で初めて確認された。ただし、その効果は若年層よりも半年ほど発現が遅れ、下肢のように日頃よく使う部位でのみ顕在化されるかもしれない。2004年8月から2005年7月までの1年間、実験群には乳塩基性タンパク質(MBP)を配合した清涼飲料「毎日骨ケアMBP」(雪印乳業(株)製)を毎日1本(50ml)ずつ飲んでもらい、一方、対照群には日常生活を送ってもらった。

若年成人を対象とした先行研究と同様、MBPの骨形成マーカーへの効果は認められなかったが、客観的かつ精確に毎日、終日測定された日常身体活動を調整した上で、MBPの飲用群は非飲用群と比較して骨吸収マーカーが1年後に有意な低値を示した。その結果、橈骨における骨密度の加齢に伴う低下にはMBPの効果は認められなかったが、踵骨ではOSI(骨強度)スコアの維持改善がみられた。本研究により、日常身体活動を補正してもなお、MBPの骨代謝への独立した効果が高齢者で初めて確認された。ただし、その効果は若年層よりも半年ほど発現が遅れ、下肢のように日頃よく使う部位でのみ顕在化されるかもしれない。群馬県中之条町の6586歳の健常高齢女性100名を対象とした。募集の基準は、参加の意思があること、毎年7月の定期健康診断を受けていること、身体活動を制限する可能性がある、特に重篤で慢性的な病気や痛みがないこと、骨折、卵巣摘出、もしくは骨代謝に影響を及ぼすような疾患(例えば、癌、腎臓病、慢性関節リウマチ)の既往がないこと、エストロゲンや他のホルモン剤を服用していないこと、であった。すべての対象者には、本研究の趣旨を十分に説明し、参加に対する同意を得た。被験者を、無作為に2群(実験群vs対照群)に分けた。2005年8月から2006年7月までの1年間、実験群には乳塩基性タンパク質(MBP)を配合した清涼飲料水「毎日骨ケアMBP」(雪印乳業(株)製)を毎日1本(50ml)ずつ飲んでもらい、一方、対照群には日常生活を送ってもらった。両群とも、骨代謝(骨形成および骨吸収)マーカーおよび骨密度(椀骨)、骨強度(踵骨)の測定を6ヶ月ごとに年3回行った。また、同期間中は、加速度センサー付体動計を毎日、終日装着してもらい、毎月初めの2日間でデータを回収した。その結果、椀骨における骨密度の加齢に伴う低下にはMBPの効果は認められなかったが、踵骨ではOSI(骨強度)スコアの維持改善がみられた。
GISを用いた都市環境管理計画策定支援システムの開発と途上国への適用

本研究は,地理情報システムを基盤として,環境に配慮した都市開発のための環境管理支援システムの開発を試み,急激な都市化に伴う環境問題の深刻な開発途上国の都市へのシステム適用の可能性と課題を明らかにしたものである。以下に得られた成果をまとめる。1.日本の複数自治体の環境管理計画から整理した知識ベースと,人工衛星データなど途上国の都市でも入手可能なデータにより推論が可能な,環境ゾーニングマップ作成支援エキスパートシステムを構築し,まず日本と韓国の都市に適用して推論結果の妥当性を確認した。次いでこれを途上国の都市に適用して,提案したシステムの有用性と今後の改良の方向を示した。2.途上国の都市の市街地拡大変化の定量的予測のためのセルラーオートマタモデルを構築し,まず日本の都市への適用から,ほぼ現状を再現できることを確認した。次いで途上国の都市への適用を試み,ほぼ妥当な結果を得た。また同時に途上国特有の市街地形成要因などをモデルに組み込む必要性などの課題も指摘できた。3.上記のエキスパートシステムと市街化予測モデルを地理情報システムと統合することで,意志決定者の環境に対する価値判断をゾーニング結果に反映でき,また将来人口フレーム,新規開発密度,市街地拡大パターンに影響を及ぼすパラメータの設定で,様々な開発条件に基づく市街地拡大のシミュレーションを可能にした。さらに,これらのゾーニングマップと市街地拡大予測結果を重ね合わせることで,環境保全や公害災害発生防止の立場からみた,都市開発の適性評価を支援するツールを提案した。最後に,インドネシア・マカッサル市への適用を通して,システムの有用性を示すとともに,当市の環境に配慮した都市開発のための具体的提言を示した。本年度の実施計画に従い、以下の2つの課題を中心に研究を進めた。それぞれの内容と成果をまとめる。1. GISによる環境関連情報データベースと現況把握システムの開発:今年度は韓国木浦市を対象にシステムの試験的開発を試みた。まず日本の既往環境管理計画の整理からデータ項目を洗いだし、これらをGISのデータベースとして構築、そして標準的なGIS機能を用いて都市環境現況を視覚的に把握可能なシステムを開発した。これらより、さまさまな形で存在する都市環境情報をGIS上で一括管理できること、それらを組み合わせて新たな情報を獲得、表示できること等、システムの利点を示した。さらに予備的な環境管理支援エキスパートシステムとGISの統合は、それにより推論に必要なデータをデータベースから作成可能なこと、推論結果は視覚的表現に加え、結論に至った理由を地図上の場所と関連づけて表示できること等、環境管理計画の立案に役立つことを示した。2.セルラーオートマタによる都市域拡大化予測のための予備モデル開発:既往研究のレビューを行い、Batty&Xieモデルが、その構造は極めて単純であるが、距離減衰パラメータと開発圧力の及ぶ近傍の範囲を変化させることで出現する都市パターンを制御でき、さまざまな都市モデルへの発展、応用が可能であることを指摘した。またその挙動分析から分散、集塊、クラスター等の市街地パターンが得られることを確認し、現実の都市成長プロセスをシミュレートするモデルへの方向性を明らかにした。これらの成果を踏まえ、現在は東三河地域を対象に過去100年間の市街地拡大化プロセスをシミュレートするモデルの開発を進めている。現時点の課題としてはモデル構造の精緻化、形態評価指標とキャリブレーション技法の開発、GISとの統合などがあり、来年度以降は、これらの課題を探求しながら、韓国及び途上国への適用を進める予定である。1.セルラーオートマタ(CA)による都市域拡大予測シミュレーションシステムの開発:(1)Batty&Xieモデルを発展改良した独自の市街地拡大変化予測モデルを構築し,これを東三河地域へ適用して過去およそ100年間の市街地拡大変化シミュレートし,キャリブレーションでは,形態評価指標としてクラマーのコンティンジェンシー係数,ユールの連関係数,フラクタル理論の半径次元を用い,推定結果と観測結果の比較を行い,歴史的な市街地形成過程をほぼ再現できることを示した.

(2)また市街地分布パターンに影響を与えるパラメータの感度分析を行い,将来の市街地拡大変化を予測する際の有効なパラメータであることを確認した.(3)さらに開発したモデルの汎用性をみるため韓国木浦市へも適用し,ほぼ妥当な再現性を得た.以上,CAを用いたボトムアップ的手法による都市形態シミュレーションモデルの有効性と可能性を示した.現在はスリランカ・コロンボ都市圏へ適用して,開発シナリオに基づく将来の市街地拡大変化シミュレーションシステムへ展開している.2.GISによる環境関連情報データベースと現況把握システムの途上国への適用:(1)PC上で稼動する地理情報システムソフトウェアArcView3.1を用いて,スリランカ・コロンボ都市圏を対象に環境情報データベースを構築,都市環境の現況把握が定量的,空間的に可能なシステムを開発した.(2)さらにすでに研究成果として公表した環境管理支援エキスパートシステムとArcViewを統合させ,環境管理のための環境ゾーニングマップ案の作成ができ,他の空間計画への環境管理ガイドラインやゾーニング指定の根拠等をユーザに提示可能なシステムを開発した.最終年度は現システムに上記CAモデルを組み込み,様々な都市開発シナリオに対する市街地拡大予測と環境影響の相互関係の把握が可能な計画支援システムへ発展させる.1.開発したシステムとモデルの途上国への適用:昨年度までに日本と韓国の都市への適用でその有用性を確認してきた,環境ゾーニングマップ作成支援エキスパートシステムおよびセルラーオートマタ市街地拡大予測モデルをインドネシア・マカッサル市とスリランカ・コロンボ都市圏に試験的に適用し,途上国の都市への適用の有用性と課題を考察した。その結果,(1)エキスパートシステムについては,一部データの制約から代替データを使用せざるを得なかったが,推論結果のゾーニングはほぼ妥当なものであること,(2)市街地拡大予測モデルについても,一部に不十分な点がみられたものの,ほぼ現状を再現できることが確認された。システム改良の課題としては,エキスパートシステムでは途上国の実情に合った環境ゾーニング区分や環境配慮方針の検討が今後さらに求められること,市街地拡大予測モデルでは,途上国の都市特有の市街地形成要因などをモデルに組み込む必要性も明らかとなった。2.都市開発の適性評価支援GISツールの構築と適用:上記のエキスパートシステムと市街地拡大予測モデルを地理情報システムと統合することで,(1)エキスパートシステムでは,意志決定者の環境に対する価値判断をゾーニング結果に反映でき,かつ(2)市街地拡大予測モデルでは,将来人口フレームや新規開発密度の設定,さらに市街地拡大パターンに影響を及ぼすパラメータ設定など,さまざま開発条件に基づく将来の市街地拡大変化のシミュレーションを可能にするツールを提案した。
新規急速液体凍結法「凍眠」を用いた移植用臓器保存法の確立およびその機序の解明

現在、ヒトの臨床移植治療は、年々増加する移植待機患者に対して提供される臓器不足の問題が深刻化している。その大きな理由の一つに臓器の保存時間の短さが挙げられる。臓器の供給体制を改善させるため、長時間の臓器保存技術の確立が切望されている。本研究はラット・マウスの心臓あるいは肝臓を用いて、全く新しい保存法である臓器の凍結保存法を開発し、その機序を解明する事を目的とする。本年度は、当研究室で豊富な経験と実績あるマウス心臓モデルを用いて、凍結保存液および凍結時間に関する検討を主として行った。まず、既存の臓器保存液であるUniversity of Wisconsin(UW)液を基礎として、凍結保存に有効に働く事が報告されている各種凍結保護物質を加えた保存液の作成を試みた。次に、雄性7ー10週齢のC3H/HeSlc (C3H)マウスからドナー心臓を摘出し、凍結保存液にて灌流後、急速凍結技術を用いて、急速凍結した後に保存を行った。様々な時間(24ー144時間)保存の後、C3Hマウスに異所性同種同系移植を行った。また、凍結保存に関する検討と共に、-8°Cにて凍結しない(超低温、supercooling)条件下で、同じように様々な時間(24ー144時間)保存後の心臓を移植する試みを行った。結果として、残念ながら、凍結させた際には移植心臓の安定した生存は得られなかった。しかし、Supercooling(-8°C保存)条件下では、96時間(4日間)の保存後、安定した移植心臓の生存(拍動)が確認できた。また、最長144時間(6日間)保存後においても、移植心臓の拍動が確認された。本年度の予定として、急速凍結技術を用いたマウスの心臓急速凍結した後の保存では、残念ながら、移植心臓の安定した生存は確認されなかった。その検討で、大量の時間を要した。当初の方針を修正して、凍結保存に関する検討と共に、-8°Cにて凍結しない(超低温、supercooling)条件下で、同じように様々な時間(24ー144時間)保存の後、心臓を移植する試みを行ったところ、良い結果が得られたので、今後の研究内容は「凍結保存」から「超低温保存」に変更して、引き続き、実験を進めるようにしたい。超低温保存および復温した心臓あるいは肝臓、並びに移植された臓器を、組織学的、生化学的および分子生物学的手法を用いて、その機序を解明する。移植された臓器の状態を把握し、臓器の超低温保存に適した条件、保存期間、保存液の組成を明らかにする。
クラスタ型サーバにおける仮想空間実現に適したIP-SAN制御ミドルウェアの構築

将来的な普及が期待されている仮想空間(メタバース)は、電子データとして構築された仮想3次元空間に、インターネットを通じて接続し利用する新しいサービスである。このメタバースサービスの高性能化のために、サーバのレスポンスに関する評価を行った。具体的には、まずクラスタ型サーバ上に分散型の仮想空間を実現し、メタバース実行時のサーバ側の実測評価に焦点を当て、ログイン時のサーバの動作解析等を通し、ボトルネックに関する評価を行った。その結果、本実験環境におけるレスポンスについてはDatabaseサーバへのアクセスがボトルネックにはなっていない事がわかった。そこでストレージアクセスも含めたシステム全体の制御について解析して行く事により、サーバとクライアント間のデータ通信とデータ処理の蓄積時間が長くなっている事が明らかになった。サーバとクライアントのマシンスペックを変化させてその影響を調べながらシステムを構築した結果、ログイン時間の大幅な短縮が実現された。本研究では仮想空間を提供するためのサーバ構成の検討を行う。仮想空間サーバにおいて、大規模アクセスに対処するためにはクラスタ型サーバを構築する必要があるが、特にそのバックエンドにおいて性能の決め手となるストレージシステムをどのように構成すべきかが重要である。仮想空間は従来のデータインテンシブ・アプリケーションと異なる性質を持っており、良い性能を発揮させるためにはいくつかの課題が考えられる。仮想空間のサーバの性質や性能についてはまだ全く知られておらず、本研究ではまず仮想空間がどのような振舞をみせるものであるのか調べる。本年度はSecond Lifeと互換性を持つパブリックドメインのメタバースサーバシステムであるOpenSimを用いて、仮想空間を構築した。クライアントであるSecond Lifeビューワからアクセスを行い、正しい動作でレスポンスを返す事を確認した。また仮想空間が実システムにどれだけの影響を与えるのか調べるため、ビューワからサーバへのアクセス時にサーバのCPU負荷、ネットワーク負荷、ストレージ負荷などを調べていった。またストレージの働きを調べるために、仮想空間においてストリーム配信を行って、その際のサーバにおける各負荷を確認した。これらの実験の結果、サーバ側の負荷は比較的軽いものであることがわかった。CPU負荷は低い値でとどまっており、ネットワークも帯域に余裕があった。今後はまず、サーバに負荷がかかった場合の仮想空間に対する影響を調べる予定である。本年度は昨年度に引き続き、パブリックドメインのメタバースサーバシステムであるOpenSimを用いて実験を行った。ログイン時のレスポンスを調べるため、ログデータを基に解析を行い、ログイン処理のボトルネックとなっているストレージアクセス部分を特定した。またこれまでOpenSimをスタンドアロンモードで起動していたが、これを複数のサーバ間で連携を行わせるグリッドモードとして動かす設定を行った。現在のWebサーバが各サイトで独立して起動されながらハイパーリンクにより接続され、ユーザは意識せずにそれらの間を移動してアクセスできるのと同様に、メタバースサーバが広く用いられるようになった場合、各サイトでそれぞれメタバースサーバを立て、これらの間をリンクさせることにより、アクセスしたアバタが自由に行き来できる形になるであろうと考えられる。本研究ではそのようなケースにおけるサーバの振舞をログデータを基に解析を行った。今後はこれらの結果を基に、メタバースサーバが適切なストレージアクセスを行うための仕組みについて検討する予定である。本研究は仮想空間を提供するためのサーバ構成を検討するものである。仮想空間のサーバにおいて、大規模アクセスに対処するためには、特にそのバックエンドにおいて性能の決め手となるストレージシステムをどのように構成すべきかが重要である。前年度(平成21年度)は、オープンソースの仮想空間サーバであるOpenSimを用い、仮想空間サーバの動作時の詳細な振舞を解析した。特に仮想空間は、アクセス時のレスポンスが極めて悪く、これが実用化に向けた課題の1つとなっている。そこでアクセス時のサーバ内部の動作のログの解析を行った。本年度はこの解析結果を基に、アクセスレスポンスの詳細の解明とその性能向上を試みた。システムとしてはクラスタ型のメタバースサーバを構築して実験を行った。複数台のサーバノードがそれぞれメタバースの機能を部分的に受け持ち、全体として仮想空間が実現される。そのようなクラスタ型サーバが連携した状態において、アクセス時のボトルネックになり得る可能性を列挙し、すべての可能性を調べて行った。

その結果、サーバ内のストレージのアクセス速度などは影響が少なく、逆にクライアントの処理能力がアクセスレスポンスに大いに影響を与えている事などがわかった。そこでクライアントの処理能力を上げるなど環境を変更して実験を行ったところ、大幅な性能向上を達成する事ができた。当初の目論見とは少し違う形での仮想空間システムの最適化となって、メタバースは複雑なシステムであるため全体をうまく制御する事は難しいが、目標の一部を達成し、全体の見通しを明らかにする事が出来たと考えられる。
コンクリート中残留トリチウムの測定および回収方法の検討

本研究は今後廃止・解体が予想される放射線取り扱い施設の主要構造物であるコンクリート中のトリチウムによる汚染調査にあたり、トリチウムを使用した捕捉・放出実験によりその測定方法ならびに除染方法の検討を行う事を目的とした。実験は市販のポルトランドセメントより作成したモルタル試料ならびに本来の測定対象となる建物のコンクリートとして、今後10年程度で廃止・解体が予定されている本学工学部エネルギー科学科棟のコンクリートをコア抜きした試料の2種類を使用し、5-20meshに破砕して約0.2Bq/cm^3のトリチウム水蒸気に3ヶ月間曝露させた。その後、精製水への浸漬、高温でのガスパージおよび酸を用いた溶解による方法によって試料中のトリチウムを測定した。どちらの試料においてもトリチウム水蒸気への曝露期間に関係なく、蒸留水に浸漬する方法で試料から検出されるトリチウムが測定限界程度となるには、4-5回浸漬の繰り返し(約2ヶ月)を要した。その後蒸留水への浸漬では検出できない試料中トリチウム量を調べるため、浸漬後の試料について800°Cでの水蒸気パージを行ったところ約4時間で放出が完了した。今後クリアランス制度が確立された場合、放射線施設の廃止時には建物の汚染の無いことを確認する測定方法を提示する必要があると考えられるが、本実験結果より、コンクリートに取り込まれたトリチウムの検出は水への浸漬だけでは不十分で、高温での水蒸気パージが迅速簡便な方法であることがわかった。本方法の信頼性向上のため、より高濃度のトリチウム雰囲気に暴露することで試料内残留トリチウムの測定精度を上げること、実際に測定対象となる大きなサイズのコンクリート片による測定が必要と思われる。
顎関節雑音波形の時間-周波数二次元解析法に関する研究

本研究の目的は、顎関節雑音波形に時間-周波数二次元解析法を応用することにより、顎関節内部の病態を音響学的に検索することにある。I、時間-周波数二次元解析法ソフトの開発今回は、時間-周波数二次元解析法の中でも短時間のラグ窓を時間的に移動させながら解析を行うスペクトログラムに着目し、そのソフトの開発を行った。具体的には、周波数分析を行う雑音信号のラグ窓を64pointと細かく分割した。そしてそのラグ窓の分解能を向上する為に64pointに0を代入して102pointまで上げ、ハミング、ハニング処理を行う手法である。II、被験者への応用被験者は、雑音を有する顎機能異常者のうち、臨床症状ならびにMR画像診断により(1)明かに円板および下顎頭に変形を起こしいる者、(2)起こしていない者、(3)健常者の3つに分類した。そして総エネルギー値を指標とした解析を行った結果、(1)がもっとも大きい値を示し、続いて(2)、(3)の順となった。以上のことから、顎関節内部の病態の相違により、雑音信号は異なることがわかり、雑音分析は診断の一助となることが示唆された。
モノクローナル抗体を用いたELISAによるヒョウヒダニ主要アレルゲンの定量

マウスモノクローナル抗体を用いる酵素免疫測定法(mAb-ELISA)によって、我が国に生息する2種類のヒョウヒダニ、ヤケヒョウヒダニとコナヒョウヒダニの2つのグループの主要アレルゲン、Der pI/Der fIとDer pII/Der fIIの合計4種類のアレルゲンを測定するシステムを確立した。マイクロプレートのウエルにコートした1次抗体にアレルゲン試料を反応させ、それに対してビオチン化2次抗体、次いで酵素標識ストレプトアビジンを反応させた後、基質を加えて発色させて酵素活性を検出するという方法である。このmAb-ELISAは十分な検出感度(1ng/mlまたはそれ以上)と、一般的な研究室で容易に実施することのできる実用性を有していた。Der pIとDer fI、あるいはDer pIIとDer fIIの間で全く交差反応することなく高い種特異性があった。特に、Der pIIとDer fIIの分別定量は世界的にみてもこれまでに報告例がない。mAb-ELISAで測定した室内塵試料中のDer pI/Der fIおよびDer pII/Der fIIの量は、すでに報告したウサギの抗体を用いるラジオイムノアッセイ、およびELISAによる測定値と極めて高い相関を示した(r>0.95)。また、室内塵試料中のダニ虫体数、アカレックステストによるグアニン量とも有意に相関した。更に、室内塵試料中のDer pIとDer fIの割合、あるいはDer pIIとDer fIIの割合は、形態学的に同定したヤケヒョウヒダニとコナヒョウヒダニの虫体数の割合と非常によく相関し、これらの割合は両種のダニの分布割合を正確に反映していると考えられた。以上の結果から、mAb-ELISAによるDer pI/Der fIとDer pII/Der fIIの定量法は、室内環境中のダニアレルゲン量の評価、およびダニ、室内塵アレルゲンエキスの標準化という目的に有用であると考えられた。
ケイ酸塩鉱物中の微細磁鉄鉱の磁気異方性を用いたマグマ流動の解読

本研究の目的は、珪酸塩鉱物中の微細磁鉄鉱に着目した磁気異方性測定により、海嶺でのマグマ流動を明らかにすることであった。昨年度、オマーンオフィオライトにおいて、海洋斑レイ岩サンプルを採取しており、本年度は詳細な磁気測定を行った。本来の目的である海嶺でのマグマ流動の解読には厳密にはいたらなかったものの、珪酸塩中の微細磁鉄鉱の分析により、海嶺下の熱水循環に対する重要な示唆が得られた。海洋斑レイ岩は熱水変質の影響を強く受けており、採取したサンプルをそのまま測定するだけでは、変質前の情報を分離することが困難であった。そこで、変質前の情報を保持している、微細磁鉄鉱を含む斜長石だけを分離し、異方性を測定する手法を開発した。さらに、高感度な超伝導量子干渉素子磁力計を用い、斜長石と、変質した苦鉄質鉱物の残留磁化を、別々に測る手法を開発した。その結果、オマーンオフィオライトの海洋斑レイ岩の一部は、斜長石と変質した鉱物とが異なる磁化を記録していることを、初めて定量的に明らかにできた。この事実は、海洋斑レイ岩の磁化に海嶺下での熱水変質が大きな影響を与えていることを示唆する。この結果はEarth and Planetary ScienceLetters誌に投稿中である。また、斜長石単結晶の異方性測定手法を白亜紀の花崗岩に応用し、離溶磁鉄鉱を含む斜長石単結晶を用いた古地球磁場強度を復元する手順を確立した。この結果はEarth,Planets and Space誌に投稿中である。また、ロチェスター大学(米国)との共同研究として、太古代の礫岩の古地磁気測定を行い、最古の磁場記録の証拠を得た。この結果はGeochemistry,Geophysics,Geosystems誌に投稿中である。本研究の目的は、ケイ酸塩中に存在する微細な磁鉄鉱に対する選択的な磁気測定から、過去のマグマのダイナミクスや地球磁場の振る舞いを明らかにすることである。今年度は、手持ちの花崗岩サンプルの分析および、オマーンオフィオライトにおけるサンプリングを行った。花崗岩サンプルからは、離溶した微細な磁鉄鉱を含む斜長石の結晶を分離する方法を開発し、産業総合研究所およびロチェスター大学にて、磁気特性の測定および古地球磁場強度の復元実験を行った。その結果、磁気異方性および時期獲得特性が磁場強度の見積もりに大きく影響することを、単結晶を用いた実験で初めて確認した。類似のサンプルは、特に原生代に多く存在するため、今回の結果は、太古の地球磁場研究に有用である。オマーンオフィオライトは陸上に乗り上げた海嶺であり、海嶺のマグマダイナミクスを研究するために、野外調査とサンプリングを行った。海洋地殻の主要な構成岩石である斑レイ岩中の斜長石が、微細な磁鉄鉱を含むことを確認した。このサンプルから、マグマ流動が復元できると期待される。また、このサンプルの古地磁気的研究は、オマーンオフィオライトのテクトニクスについても制約を与える。さらに、海嶺熱水活動との関連が指摘されている、ガブロノーライト中の斜長石からも、微細な磁鉄鉱を発見した。斑レイ岩サンプルと、このサンプルの古地磁気記録との比較から、この岩石の起源、そして海嶺でのマグマ活動の詳細が明らかにできる可能性がある。
小学校・中学校教育における身体性の統一した名称を探るための全国調査

(1)アンケート調査の実施小学校、中学校における身体性の統一した名称を探るために、2004年度は幼稚園から中学校の保護者(関東、中国、九州地区)、小学生(関東、中国,九州地区)、中学生(九州地区)、高校生(関東、九州地区)、大学生(関東、近畿、中国、四国、九州地区)を対象にアンケート調査を実施した。調査に先立ち、2003年度の小学校教科書検定により今までの小学校保健の教科書で多く採用されていた「ペニス」「ワギナ」が文部科学省の学術用語集に準拠していないとの理由で、「陰茎」「膣」になったとの情報を得た。発達段階に相応しい名称として、男性名称は保護者回答では就学前小学校中学年で「おちんちん」、小学校高学年以上で「ペニス」が多くなっていたが、中学生回答では、小学生では「おちんちん」、中学生では「ペニス」が多くなっていた。女性名称については、保護者回答では就学前、小学校低学年で「おまんまん」「おまた」が多く、小学校中学年以上では「ワギナ」「膣」が多くなっていた。中学生回答では小学生、中学生ともに「大切なところ」「性器」が多くなっていた。自由記述として「名称1つで恥ずかしさを持つか、大切に思うか変わるので、自分の身体に責任をもてきちんと向き合える外性器やプライベートゾーンが良い」などの意見が見られた。(2)第2回アジア性教育学術交流会参加(2004年8月20日25日、台湾高雄市)日本、台湾、中国、香港、マレーシア、アメリカ、オーストラリアから約300名の参加があり、性教育の実践プログラムのみならず、「性と医療」「日本におけるDV加害者プログラム」などの幅広い知見を得ることが出来た。特に台湾の発表では、「政府による2つの性教育実践モデル」(エネルギー分布モデルと濾過器モデル)、「SAR(Sexual Attitude Restructuring)の応用」、「全年齢における全方位科学的性教育の概念」などの新しい試みが紹介された。(1)アンケート調査の実施1990年代半ば以降、初交年齢の低年齢化や若年者の望まない妊娠・中絶、売買春、性感染症の増加など性に関する健康問題が深刻化しており、早い時期からの性教育の充実が望まれている。性教育を進める上での問題の一つとして、性器の名称をどう教えるかがある。幼児の発達段階においては自分の外性器に関心を持つ時期もあり、小さいころから自分の体を大切にするという視点、また、排泄や生殖に関る重要な器官であるという視点から男女ともにしっかりとした名称を使用すべきであるが、相応しい名称が定着していない。そこで、今年度は、宮崎県内の幼稚園と小学校,中学校教員ならびに宮崎助産師会会員の方々、全国の思春期保健に携わる方々に対して質問紙調査を実施した。また、回収率を上げるための方策として、Web上での回答も試みた。郵送による配布数は2337部、有効回収数855部、Webによる有効回答数21部であった。対象者自身も小・中学生のころ性器の使用については大変抵抗があったと回答した者が女性に多かった。女子の発達段階における名称は幼稚園では「おちんちん」「おちょんちょん」が多く、小学1年生以降、学年が上がるに従い「ワギナ」「女の子の性器」「膣」が多くなったが、職種、性別によって相応しいとする名称に差異が見られた。(2)オーストラリアにおける性教育視察(1)アンケート調査の実施小学校、中学校における身体性の統一した名称を探るために、2004年度は幼稚園から中学校の保護者(関東、中国、九州地区)、小学生(関東、中国,九州地区)、中学生(九州地区)、高校生(関東、九州地区)、大学生(関東、近畿、中国、四国、九州地区)を対象にアンケート調査を実施した。
原核生物HSP90分子シャペロンの機能は真核生物と同じか?

本研究では真核生物Hsp90および原核生物Hsp90であるHtpGを用いて分子解剖学的に解析し,そのクライアント結合機構を比較検討した,ヒトHsp90α,大腸菌HtpGは3つのドメイン構造(N末よりN,M,Cドメイン)から成る.非活性化条件ではNドメイン内のクライアント結合部位はMドメインとの相互作用によってシールドされているが,熱ショック時にはこの相互作用が解除される結果,N末ドメイン内の存在するクライアント結合能が顕在化した.熱ショックによるHsp90のクライアント結合能の獲得と自己重合には密接な関係があるが,Hsp90の自己重合能も残基311-350にあり,Mドメインと結合するNドメイン内の289-389内に完全に収まった.以上の結果から,Hsp90の生理的なクライアント結合部位はNドメイン内にあり,M-Cドメインには存在しないと結論した(Nemotoら,Biochemistry 2004).Hsp90は真核生物の生育には必須の遺伝子であるが,原核生物では必須ではない.その理由を探るべく,歯周病原因細菌Porphyromonas gingivalisのHtpG遺伝子を破壊した.しかしながら,htpG破壊株は野生株と異なる表現型は示さなかった.高温ストレスや参加ストレス条件でも生育に差はなかった(Kawanoら,J.Biochem. 2004).Hsp90など,分子シャペロン群タンパク質はそのアミノ酸配列の相同性のために,細菌など外来性生物の分子シャペロンに対して産生された抗体が,宿主Hspホモローグを攻撃してしまう可能性が以前から指摘されている.そこで種々のHsp90に対するモノクローナル抗体やポリクローナル抗体を作成してその種交差性を検討した.その結果,一部の抗体は種を越えて反応する場合があるものの,抗原核生物Hsp90抗体が真核生物のHsp90に反応することはなく,逆もまたなかった.すなわち,少なくともHsp90ファミリータンパク質においては,抗HtpG抗体が宿主のHsp90を攻撃するということはありそうもないと推測された(Kawanoら,J.Biochem.2004).本研究では原核生物と真核生物においてHSP90が(1)機能的に、あるいは(2)抗原としてどの程度の違いがあるのかについて検討した.(1)すでにHtpGにおいて報告しているようにNドメイン後半がクライアント結合部位であるため,これがHSP90でも同じかどうかを検討した.ヒトHSP90の場合にはNドメイン単独でそれ自体が自己重合してしまうので解析は困難であったが,この自己重合自体が,N末ドメインの発露であることを見いだした.HSP90のクライアント結合にはアミノ酸289-350が必要でとりわけ341-350が必須であった.この部位には神径ペプチドのニューロペブチドYも結合した(Ishiwatari-Hayasaka et al.,Biochemistry,2003).ヒトHSP90にはNドメインだけでなく,MCドメインにもクライアント結合部位があり,大腸菌HtpGと大きく異なるがヒトHSP90のC末側のクライアント結合部位まそのダイマー形成部位とオーバーラップした.これより,C末側クライアント結合部位は実際には単なるダイマー結合部位であると推察した(Yamada et al.,Eur.J.Biochem,2003).(2)7種のHSP90を発現し,6種類のHSP90特異的ウサギ抗HSP90抗血清および,15種類のマウス抗ヒトHSP90モノクローナル抗体との反応性を検討した.その結果,一部クロスして反応するケースはあるもののその範囲は真核生物内あるいは原核生物内に留まった.このことは歯周病などで予測されているような病原体のタンパク質に対する抗体が宿主のタンパク質を攻撃するという現象は,少なくともHSP90に関しては起こりにくいと考えられた.真核生物HSP90共通の抗体認識配列としてP_<295>IWTR_<299>を見いだした.とりわけW_<297>は必須だった.I_<296>は抗体によってはL_<296>でも認識できた.本研究では真核生物Hsp90および原核生物Hsp90であるHtpGを用いて分子解剖学的に解析し,そのクライアント結合機構を比較検討した,ヒトHsp90α,大腸菌HtpGは3つのドメイン構造(N末よりN,M,Cドメイン)から成る.非活性化条件ではNドメイン内のクライアント結合部位はMドメインとの相互作用によってシールドされているが,熱ショック時にはこの相互作用が解除される結果,N末ドメイン内の存在するクライアント結合能が顕在化した.熱ショックによるHsp90のクライアント結合能の獲得と自己重合には密接な関係があるが,Hsp90の自己重合能も残基311-350にあり,Mドメインと結合するNドメイン内の289-389内に完全に収まった.以上の結果から,Hsp90の生理的なクライアント結合部位はNドメイン内にあり,M-Cドメインには存在しないと結論した(Nemotoら,Biochemistry 2004).Hsp90は真核生物の生育には必須の遺伝子であるが,原核生物では必須ではない.その理由を探るべく,歯周病原因細菌Porphyromonas gingivalisのHtpG遺伝子を破壊した.しかしながら,htpG破壊株は野生株と異なる表現型は示さなかった.

高温ストレスや参加ストレス条件でも生育に差はなかった(Kawanoら,J.Biochem. 2004).Hsp90など,分子シャペロン群タンパク質はそのアミノ酸配列の相同性のために,細菌など外来性生物の分子シャペロンに対して産生された抗体が,宿主Hspホモローグを攻撃してしまう可能性が以前から指摘されている.そこで種々のHsp90に対するモノクローナル抗体やポリクローナル抗体を作成してその種交差性を検討した.その結果,一部の抗体は種を越えて反応する場合があるものの,抗原核生物Hsp90抗体が真核生物のHsp90に反応することはなく,逆もまたなかった.すなわち,少なくともHsp90ファミリータンパク質においては,抗HtpG抗体が宿主のHsp90を攻撃するということはありそうもないと推測された(Kawanoら,J.Biochem.2004).
メタゲノミック診断の個別化を目指す小規模並列解析プラットフォームの構築

感染症は多種多様な病原体によって引き起こされるが、流行が発生した場合、その拡大を最小限に抑えるためには病原体を迅速に同定し、それに即した対策を実施することが肝要である。臨床検体のメタゲノム解析による網羅的病原体検出法「メタゲノミック診断法」は、次世代シークエンスの簡易化や普及と共に多くの機関で行われるようになった。しかし、未だそのデータ解析から検出までの発見プロセスは、多くのノウハウや計算機資源等の障壁が存在する。本研究では、メタゲノミック診断の個別化すなわち各医療機関で実現可能な網羅的な病原体検出用の解析プラットフォームの開発を目指す。研究期間内に、この解析システムの並列化を行い、小規模な医療機関でも入手可能な計算機資源を利用した臨床検体のメタゲノム解析を実現する。本研究開発によって確立した解析プラットフォームを病原体検出や腸内細菌叢の解析等の実際の研究への応用を進めた。小児医療における感染症例への応用に関しては、生後2ヶ月の乳児の尿路感染症例に対して、メタゲノムデータを解析した結果、Prevotella melaninogenica他、嫌気性細菌の混合感染であることが明らかになった。また小児の重傷呼吸器不全例からWUポリオーマウイルスを検出した。これらはいずれも従来法では検出が困難であった例であり、メタゲノム解析によって小児感染症の新たな病態を明らかにすることができた。近年、注目を集めている腸内細菌叢の解析にも応用し、高塩濃度や心不全時における腸内細菌叢の乱れの解析へ実際に適用を行った。平成28年度においては各種の分散基盤技術を比較し、分散並行処理の基盤技術であるApach Sparkを用いて小規模グリッドコンピューティングの基盤システムを構築した。自作の小型ベアボーンを4台作成し、それらを繋いだローカルネットワーク上の分散計算で、計算処理能力の線形性を確認した。相同性検索で広く使用されているBLASTを用いて線形性を確認したところ、理論直線に近い良好な結果を得た。今後は他の分散並行処理システムと比べて、本研究課題で作成したシステムの性能評価を行っていく。またBLASTとは異なる相同性検索プログラムも使用可能かどうか、適用するソフトウェアの探索を広げる。分散並行処理の基盤技術であるApach Sparkを用いて小規模グリッドコンピューティングの基盤システムを構築した。昨年度構築した基盤システムを用いて、実際のメタゲノムデータを解析できるかどうかを行った。細菌叢解析データや真菌叢解析データのBLAST検索を行った結果、ノード数に応じた分散効果が確認され、迅速な相同生検索を行うことができた。実際に医療機関で実施可能かどうかをワルシャワ医科大学と共同で進めた結果、バイオインフォマティクスの知識がない研究員でも相同性検索を行えることを確認した。引き続き、ワルシャワ医科大学で実施されるメタゲノム解析による病原体検出で実用的に使用できるかどうかを試行する。またシステムの大型化をめざし、さらにノード数を増加させた場合の評価を行っていく。基盤システムの作成が完了し、実際のNGSデータを用いた評価を行った。また海外の医療機関でも使用できるかどうかの評価をワルシャワ医科大学と共同で行った。いずれも期待通りの結果が得られており、進捗は良好であると考える。