hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲフィチニブ耐性非小細胞肺がんに有効なEGFRチロシンキナーゼ阻害剤の開発

現在、これらのアナローグのin vitroでの活性評価が進行中である。本課題研究の進行中にゲフィチニブ耐性(EGFR-L858R/T790M変異)非小細胞肺がんに有効な第三世代EGFR-TKIオシメルチニブ(AZD9291)が米国FDAにより認可された。一方、オシメルチニブに対しても耐性を示す三重変異EGFR-L858R/T790M/C797Sを持つ非小細胞肺がんが新たに報告された。このような背景の下、以下の研究を行った。1新規に合成した6種のアザラメラリンNアナローグについて、野生型EGFR-WT及び耐性変異EGFR-L858R/T790Mに対する酵素レベルでのキナーゼ阻害活性評価を行なった。その結果、アザラメラリン類は相当する置換様式を持つラメラリン類に比較して、より強い阻害活性を示すことが明らかになった。また、アザラメラリン類はラメラリン類と同様にWTに比較してT790M/L858Rに対して阻害選択性を示した。2酵素レベルで高活性を示したラメラリン類及びアザラメラリン類について、細胞レベルでの有意性を検証するために、EGFR遺伝子導入BaF3細胞を用いた活性評価を行なった。実験には、二重変異EGFR (L858R/T790M及びexon19 del/T790M)並びに三重変異EGFR (L858R/T790M/C797S及びexon19 del/T790M/C797S)を遺伝子導入したBaF3細胞を用いた。その結果、ラメラリン類及びアザラメラリン類は、二重変異EGFR導入BaF3細胞に対して増殖抑制活性は示したが、増殖抑制にはEGFR以外のオフターゲットの阻害が関与していることが示唆された。一方、三重変異EGFR導入BaF3細胞に対して、これらの化合物はオシメルチニブを上回る顕著な増殖抑制活性を示した。また、増殖抑制にはEGFR阻害が関与していることも明らかになった。以上の研究結果は、今回創出した化合物群が、現在有効な治療薬のない三重変異EGFRをもつオシメルチニブ耐性非小細胞肺がん治療薬開発のためのリード化合物となり得ることを示している(特許出願済み)。海洋天然物ラメラリンNの構造改変により、薬剤耐性変異を持つ上皮成長因子受容体(EGFR)に有効な新規チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)の開発を試みた。その結果、A環部酸素上に水溶性アミノアルキル基を持つラメラリンN及びアザラメラリンN誘導体がゲフィチニブ耐性の二重変異EGFR(L858R/T790M)に対して酵素レベルで顕著な阻害活性を示すことが明らかになった。さらに、それらの化合物はオシメルチニブ耐性の三重変異EGFR(L858R/T790M/C797S)を形質導入したBa/F3細胞に対して、EGFR依存的な増殖抑制活性を示した。創薬研究においては、特定の標的分子に対する高い活性と選択性を併せ持つ化合物を創出する必要がある。また、薬剤として生体に投与するためには、水に対する充分な溶解性を持たせる必要がある。初年度の研究では、ラメラリン骨格のA環部の合成展開により、薬剤耐性変異EGFR (T790M/L858R)に対する高活性と選択性を有する水溶性誘導体の創出に成功した。また、それら水溶性誘導体はオフ・ターゲットのトポイソメラーゼIに対する阻害活性はないものと、予想された。これらの成果は、実験動物を用いたin vivo評価も可能にするものであり、研究は当初の計画以上に進展していると判断した。1A環部改変アザラメラリンNアナローグのin vitro
希少放線菌が生産するセラチアプロテアーゼインヒビターの構造と機能に関する研究

Serratia piscatorumのセラチアプロテアーゼを対象酵素にインヒビター生産菌の探索を開始し、1,013株の分離菌株より菌対外に熱に安定な低分子性阻害物質を生産するSI-23株を発見した。この生産菌の分類学上の位置を検討し、希少放線菌Actinosynnema属(世界的にも数種しか存在しない希少菌種)と同定した。阻害物質の精製は、培養液18リッターを100°Cで15分間の熱処理後、陽イオン交換、陰イオン交換、逆相分配のカラムクロマトグラフィーとHPLC(TSKgel SAX、TSKgel Octadecyl 2PW、ODS10C18、HITACHIgel♯3019)の操作で行った。阻害物質の回収率は11.8%で、白色の凍結乾燥品79.9mgを得た。また、セラチアプロテアーゼ活性に対するID50値は86ngであった。阻害物質はRydon-Smith、ニンヒドリン反応、塩化第二鉄反応に陽性、モリブデン硫酸反応とフェノール硫酸反応に陰性であり、旋光度(28°C、lmg/ml、H_2O)は-90.2°C、融点は8586°Cの値を示した。FAB-MASSと元素分析により分子量が371、H:7.77%、C:53.52%、N:11.02%の組成値を示した。IRスペクトル分析、NMR分析、アミノ酸組成分析、カルボキシペプチターゼ等の酵素処理の結果、エンケファリナーゼBの阻害物質であるPropioxatinAとBの構造に類似することが分かった。次に、IRスペクトル分析や重水及び重メタノール下でのプロトンNMR及びカーボンNMR分析を行い、Pro-Valに2-プロピルコハク酸のモノヒドロキサム酸が結合した構造が推定され、また、これら標準品とHPLCでの溶出パターンを同一であることから、既知物質であるPropioxatinAであると結論した。PropioxatinAは、ジペプチジルペプチダーゼの阻害剤として発見されているが、Serratiaプロテアーゼを阻害するという報告はない。このインヒビターの作用機作には興味が持たれる。
精神分裂病の異種性の研究

精神分裂病を生物学的に研究することの困難さの原因として、その多様性があげられる。DSM-IVにおいては、精神分裂病を単一疾患として記述しているが、精神分裂病には異種性がみられる、すなわち生物学的背景の異なる幾つかの疾患による症候群であるという考え方を指示するいくつかの研究も報告されている。本研究においては、精神生理学的および神経心理学的指標に基づいて、精神分裂病の異種性について検討を行った。具体的には、[1]精神分裂病患者を対象に、2種類の課題を用いて事象関連電位のP3aとP3bを記録し、臨床所見との関連を検討した。[2]精神分裂病患者を対象に、Harrow思考障害スケールを用いて思考障害の重症度を評価し、臨床所見との関連を検討した。またWisconsinカードソーティングテストを施行し、その課題成績と臨床所見の関連を検討した。[3]精神分裂病の微小身体奇形を評価し、臨床所見との関連を検討した。[4]精神分裂病の生活障害と臨床所見との関連を検討した。また社会復帰訓練と認知機能の関連について検討した。[5]多チャンネル脳波(120チャンネル)を用いて、注意関連電位、ミスマッチ陰性電位などの成分の基礎的な検討を行った。この結果以下のような研究成果が得られた。1.精神分裂病においては、P3bの異常だけではなくP3aの異常も存在するが、臨床所見との関連は明確ではない。2.精神分裂病における思考障害はP300振幅の異常と、前頭葉機能障害はP300潜時と関連がみられる。3.精神分裂病における微小奇形は、頭部CTにおける形態学的異常と関連する。4.精神分裂病の生活障害は認知機能と密接に関連し、社会復帰訓練には比較的保たれている手続き記憶を利用することが望ましいことを明らかにした。5.精神分裂病の認知機能と抗精神病薬療法、陰性症状との関連を考察した。6.多チャンネル脳波等を用いて、事象関連電位の成分(注意関連電位、ミスマッチ陰性電位)の基本的な性質を明らかにした。従来、精神分裂病に対する認知機能障害の研究は、複数の指標を用いて脳機能を多面的に評価した研究はまれであった。本研究では、複数の生物学的なマーカーを組み合わせることにより、精神分裂病の異種性について明らかにすることを試みた。1.精神分裂病のminor anomalyに関する研究:74例の精神分裂病患者を対象に、一部改変したWaldropのスケール(日本語版Waldropのスケール)を用いてmimor physical anomaly(MPA)を評価し、健常者の所見と比較するとともに臨床的指標および頭部CT像との関連を検討した。健常群と比較して患者群では,男女とも日本語版Waldropのスケールの得点が有意に高得点であった。患者群においては,日本語版Waldropのスケールの合計点とBPRSの合計点,頭部CT像の脳実質面積、脳室面積との間に有意な相関を認めなかったが,低MPA群と比較して高MPA群において,頭部CT像の脳実質面積、頭蓋内腔面積が有意な低値を示した。2.精神分裂病のP3aとP3b:精神症状の安定した精神分裂病患者30例を対象に、oddball課題とdistraction課題を用いて事象関連電位を記録し、健常者の所見と比較した。

この結果,健常者と比べ患者群において,両条件における標的刺激とdistraction課題のnovel刺激に対するP300振幅の有意な低下,oddball課題の標的刺激とdistraction課題のnovel刺激に対するP300潜時の有意な遅延が認められた。またScalp current density (SCD)による検討では,novel刺激に対する患者群のP300は前頭,正中部における広がりを欠いていた。以上の結果は,精神分裂病におけるP300の異常は,P3bの異常のみに基づくものではなく,P3aの異常も同程度存在することを示唆した。精神分裂病を生物学的に研究することの困難さの原因として、その多様性があげられる。DSM-IVにおいては、精神分裂病を単一疾患として記述しているが、精神分裂病には異種性がみられる、すなわち生物学的背景の異なる幾つかの疾患による症候群であるという考え方を指示するいくつかの研究も報告されている。本研究においては、精神生理学的および神経心理学的指標に基づいて、精神分裂病の異種性について検討を行った。具体的には、[1]精神分裂病患者を対象に、2種類の課題を用いて事象関連電位のP3aとP3bを記録し、臨床所見との関連を検討した。[2]精神分裂病患者を対象に、Harrow思考障害スケールを用いて思考障害の重症度を評価し、臨床所見との関連を検討した。またWisconsinカードソーティングテストを施行し、その課題成績と臨床所見の関連を検討した。[3]精神分裂病の微小身体奇形を評価し、臨床所見との関連を検討した。[4]精神分裂病の生活障害と臨床所見との関連を検討した。また社会復帰訓練と認知機能の関連について検討した。[5]多チャンネル脳波(120チャンネル)を用いて、注意関連電位、ミスマッチ陰性電位などの成分の基礎的な検討を行った。この結果以下のような研究成果が得られた。1.精神分裂病においては、P3bの異常だけではなくP3aの異常も存在するが、臨床所見との関連は明確ではない。2.精神分裂病における思考障害はP300振幅の異常と、前頭葉機能障害はP300潜時と関連がみられる。3.精神分裂病における微小奇形は、頭部CTにおける形態学的異常と関連する。4.精神分裂病の生活障害は認知機能と密接に関連し、社会復帰訓練には比較的保たれている手続き記憶を利用することが望ましいことを明らかにした。5.精神分裂病の認知機能と抗精神病薬療法、陰性症状との関連を考察した。6.多チャンネル脳波等を用いて、事象関連電位の成分(注意関連電位、ミスマッチ陰性電位)の基本的な性質を明らかにした。
全方位視覚とラインセンサを複合した高精細環境モデリング

本研究では,全方位視覚センサとラインスキャンセンサを複合して用いることで,高精度の三次元モデルと高精細なテクスチャを同時生成するシステムを構築した.画像からの三次元環境モデルの構築には,移動しながら撮像した画像列より特徴点を追跡し,その移動視差から実環境の三次元形状を復元する.三次元形状の復元精度や安定性を向上させるためには,大きな視点移動を必要とするため,移動しながら特徴点を長期観測できる方が,復元精度向上に有利である.このため,広視野角の全方位視覚センサが適しているが,角度分解能が低く,テクスチャデータを得るには不利であった、一方で高精細のテクスチャを取得するためには,ラインスキャンセンサを用いた高精細なテクスチャ取得が考えられるが,逆に視野が狭いため三次元復元には向かない.このような特性の異なる2種類のセンサを複合することで,高精度の3次元モデル推定とテクスチャ取得の両立を可能とする.単一視点・均一解像度全方位センサの開発:三次元復元などに必要な単一視点の幾何特性と均一な解像度特性を初めて両立した新しい全方位センサの設計法を確立し,実際に試作制作をおこなった.ラインスキャンセンサを用いた距離復元:高解像度テクスチャを得られるが,一般的にモデリングには用いられなかったラインスキャンセンサを用いた三次元復元手法を提案した.この手法では,カラーラインセンサ特有の幾何特性から距離に比例して現れる色ずれを用いることで奥行き情報を復元する.これにより,ラインセンサ画像単体から距離情報が得られ,また,画像劣化の要因である色ずれを補正し,その有用性を示した.三次元モデルの生成:全方位とラインスキャンセンサより得られた奥行き情報をポリゴンやテクスチャ画像に分解して三次元モデルを構築するソフトウェアを開発実装した.本研究では,全方位視覚センサとラインスキャンセンサを複合して用いることで,高精度の三次元モデルと高精細なテクスチャを同時生成するシステムを構築する.画像からの三次元環境モデルの構築には,移動しながら撮像した画像列より特徴点を追跡し,その移動視差から実環境の三次元形状を復元する.三次元形状の復元精度や安定性を向上させるためには,大きな視点移動を必要とするため,移動しながら特徴点を長期観測できる方が,復元精度向上に有利である.このため,広視野角の全方位視覚センサが適しているが,角度分解能が低く,テクスチャデータを得るには不利であった.一方で高精細のテクスチャを取得するためには,ラインスキャンセンサを用いた高精細なテクスチャ取得が考えられるが,逆に視野が狭いため三次元復元には向かない.このような特性の異なる2種類のセンサを複合することで,高精度の3次元モデル推定とテクスチャ取得の両立を可能とする.全方位ライン複合センサの開発:全方位視覚センサとラインスキャンセンサを複合したセンサを開発した.これを移動体(電動車いす)に搭載した移動計測システムの構築を行った.全方立視覚センサを用いた三次元環境形状モデリング:全方位画像のその広視野角画像中に含まれる広域で長期観測可能な特徴点の時間的移動軌跡を時空間ボリュームとして扱い,その変異を解析することにより,安定した三次元形状を抽出するソフトウェアを構築した.ラインスキャン画像の撮像と前処理:ラインスキャンセンサを移動しながら計測し,その画像情報を繋ぎ合わせることで,高精細のテクスチャ画像を取得するソフトウェアを構築した.また,ラインスキャンカメラから得られるルートパノラマ画像の距離に依存するRGBの色ずれを利用することで,全方位画像から得られる三次元復元モデルと統合する際にキーとなる距離復元のアルゴリズムを開発し,実装を行った.本研究では,全方位視覚センサとラインスキャンセンサを複合して用いることで,高精度の三次元モデルと高精細なテクスチャを同時生成するシステムを構築した.画像からの三次元環境モデルの構築には,移動しながら撮像した画像列より特徴点を追跡し,その移動視差から実環境の三次元形状を復元する.三次元形状の復元精度や安定性を向上させるためには,大きな視点移動を必要とするため,移動しながら特徴点を長期観測できる方が,復元精度向上に有利である.このため,広視野角の全方位視覚センサが適しているが,角度分解能が低く,テクスチャデータを得るには不利であった、一方で高精細のテクスチャを取得するためには,ラインスキャンセンサを用いた高精細なテクスチャ取得が考えられるが,逆に視野が狭いため三次元復元には向かない.このような特性の異なる2種類のセンサを複合することで,高精度の3次元モデル推定とテクスチャ取得の両立を可能とする.単一視点・均一解像度全方位センサの開発:三次元復元などに必要な単一視点の幾何特性と均一な解像度特性を初めて両立した新しい全方位センサの設計法を確立し,実際に試作制作をおこなった.ラインスキャンセンサを用いた距離復元:高解像度テクスチャを得られるが,一般的にモデリングには用いられなかったラインスキャンセンサを用いた三次元復元手法を提案した.この手法では,カラーラインセンサ特有の幾何特性から距離に比例して現れる色ずれを用いることで奥行き情報を復元する.これにより,ラインセンサ画像単体から距離情報が得られ,また,画像劣化の要因である色ずれを補正し,その有用性を示した.三次元モデルの生成:全方位とラインスキャンセンサより得られた奥行き情報をポリゴンやテクスチャ画像に分解して三次元モデルを構築するソフトウェアを開発実装した.
北アイルランド出身の小説家ジョージ・A・バーミンガムの再評価

当該研究者の研究目的は、現在ではまったく読まれることのない北アイルランド出身の小説家ジョージ・A・バーミンガム(1865-1950)の作品の意義と価値の追究であった。バーミンガムは、プロテスタントの家庭に生まれながら、当初はナショナリストとしてアイルランドの完全独立を訴える小説を書いた。しかし、それらの作品から読み取れるのは、ナショナリスト、ユニオニスト双方の主義に正当性が見られるために、この問題の解決は難しいということだ。以後、彼は、双方が己の主義に固執している限りはこの問題の解決はありえないと悟り、「何事も気楽に考えよう」と、融和を願う善意に溢れるユーモア小説を書き続けた。研究の方法としては、バーミンガムの価値を解明するためには他の作家との比較も必要と考え、他の北アイルランドの小説家の作品も読み続けた。北アイルランドでは、詩と演劇に比べ、小説は軽視されているが、実は数多くの意義深い小説が書かれていることが判明した。多くの小説家たちは、彼らなりの方法で、いかにすればナショナリズムとユニオニズムのボーダーを越えられるかを模索している。中でもグレン・パタソン、ロバート・マックリアム・ウィルソン、ディアドラ・マドゥンらの小説は、このふたつの主義に囚われぬ北アイルランドの多様性と可能性を示唆しているといえよう。この4年間、バーミンガムと他の北アイルランド小説家を読み続けて来て判明したことは、彼らの作品は、北アイルランドという一地域の問題を描写しながらも、世界に通ずる普遍的訴えを備えているということだ。4年間の研究成果は、「北アイルランド小説の可能性--「融和」と「普遍性」の模索--』と題して、一冊の研究書にまとめる予定である。ジョージ・A・バーミンガムの再評価のためには、(1)彼の作品そのものの研究、(2)他の作家たちとの比較研究、(3)今日のアイルランド社会における彼の作品の意義を探ることの3つが必要である。(1)に関しては、まず、アイルランドの書店と連絡を取りながら、彼の作品でまだ未入手のものの購入に努めた。そして、7月にアイルランドのリムリック大学で行なわれた国際アイルランド文学協会大会のテーマが「1789年蜂起」だったので、この歴史的事件を描いたバーミンガムの作品The Northern Iron(1907)に関する口頭発表を行った。また12月の日本アイルランド協会年次大会では、彼のデビュー作と第2作に当たるThe Seething Pot(1905)とHyacinth(1906)を取り上げ、バーミンガムとゲーリック・リーグの関係について発表を行った。(2)に関しては、ブライアン・ムーア、バーナード・マクラヴァティー、グレン・パターソン、ロバート・マックリアム・ウィルソンといった現代北アイルランド小説家たちの作品を読みこなしていった。中でもマクラヴァティーのGrace Notesは対立社会の融和を描いて、バーミンガムの作品に共通するものがあるので学術誌The Harpのうちで紹介した。(3)に関しては、アイルランドの代表的新聞The Irish Timesと北アイルランドの政治社会批評誌The Fortnightを定期購読し、現状把握に努めた。1昨年に引き続き昨年も研究書出版(仮題『北アイルランド小説の可能性ー「融和」への模索-、2002年出版予定)の準備に当ててきた。1998年の7月に国際アイルランド文学協会世界大会(アイルランド・リメリック大学)で口頭発表したジョージ・A・バーミンガムの作品The Northern Iron(1907)を論文の形で10月に同協会日本支部の紀要The Harpに発表した。また8月18日より9月1日までアイルランドを訪れ、ダブリンのトリニティー大学図書館と国立図書館でバーミンガム自身が書いた論文、手紙、雑誌新聞記事の収集に当たり、そしてダブリンの南の町デルガニーにある、バーミンガムがかって住んでいた牧師館と教会に行き現在の居住者から話を聞き、資料収集を行った。10月2日には、上記研究書で論じる予定の現代作家ロバート・マックリアム・ウィルソンのEureka Street(1996)について国際アイルランド文学協会日本支部大会で口頭研究発表を行った。

その後、10月30日には、もうひとりの作家ブライアン・ムーアについて日本英文学会九州支部大会で口頭研究発表を行い、これについては今年の2月本学の紀要に論文発表した。その他の作家たち、リン・C・ドイル、シャン・F・ブロック、グレン・パタソン等については作品を読み続けてきた。現在はウィルソンについて、Eureka Streetにもうふたつの作品を加え、The Harpに論文発表するための準備を進めている。そして10月の国際アイルランド文学協会日本支部大会ではパタソンについて口頭研究発表の予定である。そして今年もできればバーミンガムに関する資料収集のためアイルランドに行きたいと思っている。また科学研究費の一部を大分県アイルランド研究協会会報の印刷費、郵送費に当てさせていただいた。おかげで会報は5号まで発行することができ、定例会も会を追って参加者が増え、日本における他のアイルランド協会との交流も活発になっている。ジョージ・A・バーミンガムを再評価するに当たっては、彼の北アイルランド小説の中での位置づけが必要であり、したがって他の作家たちの研究も不可欠である。本年度は、10月の国際アイルランド文学協会日本支部大会でグレン・パタソンのふたつの小説について研究発表を行い、それを本学紀要に論文として出版した。2001年3月1日にはアルスター大学コールレイン分校アイルランド文学センターにて、女流作家ディアドラ・マドウンに関する講義を行う機会を得た。翌2日にはパタソンに会ってインタビューすることができ、このインタビューは2001年12月発行予定の日本アイルランド協会紀要『エール』に投稿する計画を立てている。北アイルランド滞在中(2001年2月27日3月6日)は、クイーンズ大学図書館にてジョージ・A・バーミンガムに関する資料の収集に当たった。もうひとりの作家、ロバート・マックリアム・ウィルソンに関する論文を書き上げ、これは2001年10月に国際アイルランド文学協会日本支部紀要Harpに掲載予定である。大分県アイルランド研究協会を主宰し、会報を年に3回発行し、定例会を年に3回行い、学生たち、一般市民にアイルランドの魅力を広めている。現在は8月の国際アイルランド文学協会世界大会(ダブリン)での研究発表に向けて準備を進めている。バーミンガムを中心にグレン・パタソン、ディアドラ・マドゥンといった現代作家の作品を読み、研究成果を公にした。7月にはダブリンのIASIL国際大会にてパタソンのFat Lad(1992)に関する口頭発表を行った。彼はユニオニストとの誤解を受け易い作家だが、Fat Ladはシンボルとメタファーを有効に駆使して、ユニオンズム、ナショナリズムを超えた、北アイルランドの新たなアイデンティティーを模索した作品である。10月にはIASIL日本支部大会にて、マドゥンのHidden Symptons(1986)とOne in the Darkness(1992)に関する口頭発表を行った。
高精度画像処理による建築部位等の精密な3次元計測に関する研究開発

写真測量は、仮設機材や仮置資材などで雑然とした建築現場においても手軽に実施できる技術である。トータルステーション等の大型機材では取り回しが困難な現場においても実施でき、他の測量手法と比較して可搬性の面で特に優れている。本研究では、写真測量を建築でより高度に活用するために、測量精度を向上させ、誤差の傾向を示し、運用時の信頼性を高めた。さらに、設計図書等の建築情報と工事写真との相互参照を可能にした。写真測量は、仮設機材や仮置資材などで雑然とした建築現場においても手軽に実施できる測量手段である。トータルステーションなどの大型機材では取り回しが困難で実施が難しい局面においても実行可能であり、他の測量手法と比較して可搬性の面で特に優れている。写真測量を実施するにあたって問題となるのがその精度である。研究開始前の予備実験においては±1.0%未満の精度が得られていたが、平成21年度の研究により、誤差を±0.3%未満とすることに成功した。具体的には、高解像度のカメラを用いること、前処理での画像歪み・ノイズの除去のアルゴリズムを改良したこと、領域判定の最適化を実施したこと、などの実施により、高精度化を達成することが出来た。また、建築現場に持ち込み可能な可搬性の高いマーカを設計・試作し、これを用いたステレオ測量プログラム手法も新たに開発した。この独自のステレオ測量技術により、従来より用いられている特殊なステレオカメラなどを必要とせず、汎用性の高い方法で建築施工現場等でのステレオ測量を可能とした。この手法によるステレオ測量では、前述の写真測量の高精度化(±0.3%未満)と相まって実用に耐えうる精度が得られており、汎用デジタルカメラ1台のみで実行できる3次元測量手法を実現することができた。以上の二つの測量技術は、建築施工現場での使用に限られるわけではなく、歴史的・文化的建築物の実地調査・測量等においても試用し、有用性を確認している。平成22年度においては実際の建築施工現場における実験を中心に研究を進めた。測量精度に関しては、より高い精度を得るためには高解像度の一眼レフカメラが適しているが、可搬性の面ではコンパクトカメラの方が好ましい。実現場で比較測量したところ、コンパクトカメラでは精度は落ちるものの、用途によっては十分な実用性があることを確認した。ビジュアルタグの配置位置は、測量対象物とタグが十分な大きさを持って画像内に納められていれば精度の面では十分であった。さらに基準線(墨出し線)上にタグを配置することで撮影位置を写真から導出できるため、工事写真の管理が向上した。これらの特性にカメラの撮影条件等を合わせて撮影時のガイドラインとしてとりまとめた。また、工事写真と設計データとのひも付けに関しても、一部を実現場での実験で試みた。これにより、工事写真による出来型管理の可能性が確認できた。本実験に関してはH23年度も継続して実施する。平成23年度においては、過去2年間に実施した施工現場実験のレビューと研究全体のとりまとめを実施した。ほぼ研究計画どおりの成果を得ることができた。なお、とりまとめに際して、以下の2点について追加の検証をおこなった。(1)写真測量精度の検証の追試(2)出来形評価のための工事写真からの三次元モデル復元に関する検討(1)については、カメラの較正を再度慎重に行い、また、撮影枚数を増して統計的信頼性を高めるよう努めた。施工現場で用いる際に必要十分な測量精度が得られることを確認した。(2)については、近年、3Dスキャナによる施工現場の三次元モデル復元を出来形の評価に利用する研究が盛んにおこなわれているため、これらとの対比とするため、工事写真から施工現場の3D復元が可能かどうかの検証をおこなった。撮影条件にもよるが、写真測量の精度とあいまって、実用的な3D復元が可能であることを確認した。
mTOR阻害薬と5FUとのSynergistic effectに関する研究

糖尿病治療薬であるmTOR阻害薬の併用による抗悪性腫瘍効果が近年注目されている。mTOR阻害薬を併用することによる抗腫瘍効果増強の一因として5-FU代謝関連酵素が関係している可能性がある。大腸癌に対する5-FUとmTOR阻害薬併用による5FU代謝関連酵素への影響を明らかにする。1抗腫瘍効果は用いたすべての大腸癌細胞株で容量依存的に増加することを確認できた。特に相乗効果を認めた大腸癌細胞株はHCT116とLOVOであり、SW620とWiDrは相加効果にとどまることを確認できた。25-FU単剤の使用と比較してmTOR阻害薬を併用することで、HCT116、LOVOにおいてDPD、TSの著明な低下を認めた。35-FU単独と比較してmTOR阻害薬を併用した群でDPD、TSで発現の低下を認めた。5-FUとmTOR阻害薬を併用することで相乗効果があることが示され、効果は細胞株ごとに違いがあることが示された。相乗効果をもたらす要因として5-FU代謝関連酵素であるDPD、TSへの影響が関係している可能性が示された。今後は臨床への応用を視野に研究を継続していく。本研究の糖尿病治療薬であるmTOR阻害薬の使用による抗悪性腫瘍効果が近年注目されており、直腸癌をはじめ肝臓癌や乳癌でも抗悪性腫瘍効果が報告されている。mTOR阻害薬の併用による抗腫瘍効果の要因として5-FU代謝関連酵素が関係している可能性があり、大腸癌に対する5-FUとmTOR阻害薬併用による5FU代謝関連酵素への影響を明らかにする。方法はIn vitroにおいて大腸癌細胞株であるSW620、Hct116、WiDr、Lovoを用いてmTOR阻害薬使用による1相乗効果の有無をMTTassay、CalcuSynを用いて検討する、2核酸代謝関連酵素(DPD、TS)の発現に変化があるかをqPCRにて検討する、3変化を認めた大腸癌細胞株において蛋白の発現に変化があるかをWestern blottingを用いて確認する。In vivoにおいてもin vitroの結果を踏まえ、大腸癌細胞株ごとにマウスを作成し、薬剤投与による腫瘍の縮小効果を検討する。in vitro:すべてのヒト大腸癌細胞株において抗腫瘍効果は容量依存的に増加し、特に相乗効果を認めた大腸癌細胞株はHct116とLovoであった。2qPCRではmTOR阻害薬を併用することで、Hct116、Lovoにおいて著明にDPD、TSの低下を認めた。これは相乗効果を認める細胞株で5-FU代謝関連酵素の発現が抑えられたことを示している。3同様にWestern blottingでも5-FU単独と比較してmTOR阻害薬併用することでDPD、TSで発現の低下を蛋白レベルで確認した。In vivo:マウスへの大腸癌細胞株の皮下注により大腸癌モデルマウスを作成し、マウス間での継代に成功している。以上の結果より5-FUとmTOR阻害薬を併用することで相乗効果があることが示され、相乗効果には細胞株ごとに違いがあることが示された。今後は薬剤を塗布した後に細胞株ごとのMicro arrayによるヒートマップを作成し、比較検討する。In vivoにおいてもin vitroの結果を踏まえ、大腸癌細胞株ごとにマウスを作成し、薬剤投与による腫瘍の縮小効果を検討していく予定である。ほぼ規定通りの費用で今年度は終えたものと考えている。
永久凍土地帯における活動層が有機物輸送機構へ与える影響の解明

近年,気候変動が問題となっており,二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスが要因であると指摘されている.北極圏のような極域では気候変動が生じ易く,温暖化に伴い活動層(夏期に融解する層)の厚さが変化し,河川流量や永久凍土に蓄積する貧酸素水や有機物流出量が変化すると言われている.これらが閉鎖性水域へ流入した場合,富栄養化を引き起こし大量のメタンが生成される可能性がある.そのため,永久凍土から流出する有機物量の把握は重要である.そこで本研究は永久凍土地帯における活動層が有機物輸送機構へ与える影響の解明を目的とする.採用最終年度である本年は,流域から流出する有機物量の推定に関しては,昨年度構築した融雪モデル(Degree-day法)と分布型水文流出モデルを統合したDHM-SMを利用した.将来予測は,全球気候モデルGCMsから出力される降水量および気温の現在と将来気候のデータを入力値とすることで,河川流況の推定を行った.本年度は昨年度に加えて4種類のモデルを追加し,不確実性について詳細な検討も行った.その結果,将来気候における有機物流出量は,夏季の洪水流量の発生回数の変化に伴い,増加することが示唆された.さらに,気温上昇に伴う融雪時期の早まりと降水形態の変化により,2月,3月の流量が増加し,将来の有機物流出量の増加が示唆された.さらに,昨年度開発した疑似観測データ開発手法の適用範囲の検証を目的として,観測データが豊富に存在する高知および屋久島AMeDAS観測所の降水量を対象に,較正期間(1986年から2012年)と検証期間(1959年から1985年)の27年間に対して手法の検証を行った.その結果,検証期間に対しても良好な補正結果が得られることが分かった.本手法は,例えば観測データが乏しい発展途上国や北極圏などへ適用することで,災害リスクや温暖化研究へ役立てることが出来ると考えている.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。近年,気候変動が問題となっており,要因は二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスである可能性が指摘されている.北極圏のような極域では気候変動が生じ易く,温暖化に伴い活動層(夏期に融解する層)の厚さが変化し,河川流量や永久凍土に蓄積する貧酸素水や有機物流出量が変化すると言われている.これらが閉鎖性水域へ流入した場合,富栄養化を引き起こし大量のメタンが生成される可能性がある.生成されたメタンが大気へ放出した場合,将来予測以上の気候変動が生じる可能性があり,永久凍土からの有機物流出量の把握は重要である.しかし,既往の研究では凍結・融解を考慮した活動層厚の変化が河川流出や有機物輸送機構へ与える影響が解明されていない.そこで本研究は永久凍土地帯における活動層が有機物輸送機構へ与える影響の解明を目的とする.初年度である本年は,寒冷地域において重要となる融雪現象について,気象データや河川流量などの観測データが豊富に存在する北海道常呂川流域を対象に検討した.まず,熱収支方程式を基に融雪モデルを構築することで,観測値における積雪深の変化を再現出来ることを示した.また分布型流出モデル(DHM)と融雪モデルを結合させDHM-SMを構築し,複数年の流出解析により本モデルの検証を行い,良好な再現精度を得た.さらに気候変動が寒冷地域に与える影響を評価するため,GCM出力値をDHM-SMの入力データとして適用することで河川流況の将来予測も行った.有機物輸送機構に関する検討は,寒冷地域である北海道知床を対象に,既往の現地観測結果を基に河川流量と有機物量(土砂流出量,全リン,全窒素)の関係式(有機物量推定式)を作成した.さらに気候変動の影響を把握するため,GCMの降水量を貯留関数法へ適用し将来の河川流量の推定を行った.この河川流量を有機物量推定式へ入力することで,有機物輸送量の将来予測手法の検討を行った.近年,気候変動が問題となっており,要因は二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスである可能性が指摘されている.北極圏のような極域では気候変動が生じ易く,温暖化に伴い活動層(夏期に融解する層)の厚さが変化し,河川流量や永久凍土に蓄積する貧酸素水や有機物流出量が変化すると言われている.これらが閉鎖性水域へ流入した場合,富栄養化を引き起こし大量のメタンが生成される可能性がある.生成されたメタンが大気へ放出された場合,将来,予測以上の環境変化が生じる可能性があり,永久凍土から流出する有機物量の把握は重要である.そこで本研究は永久凍土地帯における活動層が有機物輸送機構へ与える影響の解明を目的とする.採用第2年度である本年は,寒冷地域を対象とする上で重要となる融雪現象を考慮した流域から流出する有機物量の将来予測について,河川流量や有機物量が存在する北海道知床ラウス川流域を対象に検討を行った.まず,初年度に構築した融雪モデルと分布型水文流出モデルを統合したモデル(DHM-SM)を,融雪現象を気温のみで推定可能なモデル(Degree-Day法)へと再構築した.改良したDHM-SMを用いることで流出解析を行い,観測値における積雪深の変化や河川流況を十分な再現精度を示した.その後,全球気候モデルGCMsにおける現在と将来気候の気象データをDHM-SMへ入力し,河川流況の推定を行った.

さらに現地観測で得られた有機物流出量推定式を利用することで,現在気候と将来気候における有機物流出量の変化傾向についても検討を行った.さらに北極圏などの観測データの乏しい流域における河川流況の推定手法に関する検討を行った.本年度は基礎的な検討として,全球の大気場を数値計算により再現している再解析データと観測値(降水量,気温)の比較を行い,再解析データが持つバイアスの補正手法の提案を行った.北極圏などでは日本などと異なり,豊富な気象観測データが存在しないことが考えられるため,初年度に構築した融雪モデルを改良し,気温のみで融雪現象を再現可能な融雪モデル(Degree-Day法)を構築し,観測された積雪深を良好に再現できることを示した.さらに,寒冷地域で重要となる融雪期の河川流況を再現するため,構築した融雪モデルを分布型流出モデルと結合したモデル(DHM-SM)を再構築し,モデルが観測値を十分な精度で再現できることを示した.また,近年問題となっている気候変動が寒冷地域の河川流況および流域から流出する有機物量へ与える影響についても,複数の気候シナリオにおける複数の全球気候モデルGCMsの出力値をDHM-SMへ適用することで,将来気候において河川流況および流域から流出する有機物量がどのように変化するかを明らかにした.さらに,北極圏などの観測データの乏しい流域における河川流況の推定手法に関する検討を行った.本年度は基礎的な検討として,オーストラリアのCaboolture流域を対象に,全球の大気場を数値計算により再現している再解析データと観測値(降水量,気温)の比較を行い,再解析データが持つバイアスを補正する手法の提案を行った.よって,本研究で目的としていた項目に関して着実に成果を得ることが出来ているため,研究はおおむね順調に進展していると考えられる.近年,気候変動が問題となっており,二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスが要因であると指摘されている.北極圏のような極域では気候変動が生じ易く,温暖化に伴い活動層(夏期に融解する層)の厚さが変化し,河川流量や永久凍土に蓄積する貧酸素水や有機物流出量が変化すると言われている.これらが閉鎖性水域へ流入した場合,富栄養化を引き起こし大量のメタンが生成される可能性がある.そのため,永久凍土から流出する有機物量の把握は重要である.そこで本研究は永久凍土地帯における活動層が有機物輸送機構へ与える影響の解明を目的とする.採用最終年度である本年は,流域から流出する有機物量の推定に関しては,昨年度構築した融雪モデル(Degree-day法)と分布型水文流出モデルを統合したDHM-SMを利用した.将来予測は,全球気候モデルGCMsから出力される降水量および気温の現在と将来気候のデータを入力値とすることで,河川流況の推定を行った.本年度は昨年度に加えて4種類のモデルを追加し,不確実性について詳細な検討も行った.その結果,将来気候における有機物流出量は,夏季の洪水流量の発生回数の変化に伴い,増加することが示唆された.さらに,気温上昇に伴う融雪時期の早まりと降水形態の変化により,2月,3月の流量が増加し,将来の有機物流出量の増加が示唆された.さらに,昨年度開発した疑似観測データ開発手法の適用範囲の検証を目的として,観測データが豊富に存在する高知および屋久島AMeDAS観測所の降水量を対象に,較正期間(1986年から2012年)と検証期間(1959年から1985年)の27年間に対して手法の検証を行った.その結果,検証期間に対しても良好な補正結果が得られることが分かった.
タイチンアイソフォームの発現比率と拡張型心筋症の関係の解明

TTN遺伝子の心筋特異的選択的スプライシングをモニターするための蛍光スプライシングレポーターを作製し、RBM20によるTTN遺伝子の心筋特異的スプライシング制御の解析系を構築した。この系を利用して、拡張型心筋症患者に変異が集中するRBM20のRSRSP配列の2つのセリン残基がともにリン酸化され、これがRBM20の核移行に必須であることが明らかとなった。作製した蛍光TTNスプライシングレポーター細胞株、RBM20発現細胞株と抗リン酸化RBM20抗体は今後のRBM20の機能解析やRBM20の局在や機能を制御する化合物のスクリーニングに役立つと期待される。計画1AとしてTTNプラスミドレポーターミニ遺伝子におけるRBM20によるスプライシング制御のシスエレメントの同定を試みた。これまでに、ミニ遺伝子に含まれているTTN遺伝子の配列のうち哺乳類に保存された数塩基程度の短い領域5か所を個別に欠失させた変異型ミニ遺伝子を作製してRBM20と共発現させたが、蛍光レポーターのRBM20依存的選択的スプライシング制御に影響が出たものはなく、配列の保存性だけで必須のシスエレメントを特定するのは困難と思われた。計画2として、TTN遺伝子選択的スプライシングレポーターBACミニ遺伝子の作製を計画していた。pBAC-TTNE50-E115-GGS6-mCherryはすでに完成していたことから、Flp-In TREx 293細胞で安定発現株の作製を試みた。ミニ遺伝子をゲノムに組み込んだと思われる細胞株を薬剤耐性マーカーを利用して数クローン作製したが、レポーターの蛍光の発現は期待どおりには確認できなかった。計画3として、TTN遺伝子選択的スプライシングレポーターマウスの作製を計画していた。上述のようにレポーターBACミニ遺伝子での蛍光観察は困難と思われたことから、プラスミドレポーターミニ遺伝子に集中してマウス株を作製することとし、遺伝子組換えマウス作製に必要な書類審査を終えた。当初計画していたもの以外に、核に局在できずTTNレポーターのスプライシングを制御できないS637A/S639A二重変異型RBM20に核移行シグナルを付加して核局在をある程度回復させたNLS-RBM20(S637A/S639A)では、スプライシング制御能を回復することを確認した。この結果は、これらのアミノ酸置換によるスプライシング制御能の喪失は、スプライシング制御への直接の影響というよりは細胞内局在への異常の二次的な効果であることを示すものである。本研究では、RBM20によるTTN遺伝子の選択的スプライシング制御機構を明らかにして、拡張型心筋症患者に見出されるRBM20の変異がスプライシング制御能に与える影響を明らかにするとともに、タイチンアイソフォームの発現比率を人為的に操作することを目指した。RBM20で患者の変異が集中するRSRSP配列の2つのセリン残基が共にリン酸化され、それがRBM20の核移行とTTNレポーターのスプライシング制御に必須であるが、RNA結合ドメインと推定される2つのZnフィンガードメインと1つのRNA認識モチーフドメインは細胞内局在やスプライシング制御能にそれほど寄与せず、RSRSP配列の重要性が際立った。RSRSP配列変異型RBM20を強制的に核移行させたところ、TTNレポーターのスプライシング制御能をある程度回復したことから、RSRSP配列はRBM20の核移行に必須であってスプライシング制御には直接は関与しないことが明らかとなった。TTNレポーターで進化的に保存された配列を欠失させる実験では、シスエレメントの同定に至らなかったリン酸化ペプチドを抗原としてポリクローナル抗体を作製し、培養細胞に発現させた野生型RBM20のRSRSP配列がリン酸化されていることを確認し、細胞抽出液からリン酸化RBM20を免疫沈降できることを確認した。しかし、他のリン酸化タンパク質との非特異的に反応も強く、マウスの心臓の内在性のRBM20を検出するには至らなかった。プラスミドベクターで作製した蛍光二色蛍光レポーターミニ遺伝子を安定発現する細胞株を作製し、RBM20の発現によりスプライシングが心筋型に変化して蛍光タンパク質の発現比率が変化することを確認した。野生型および変異型RBM20を安定発現する細胞株を作製し、候補となるリン酸化酵素の特異的阻害剤で処理したが、核局在やリン酸化への影響は見られなかった。計画1Aは、実験としては計画どおり行ったが、結果としてRBM20のシスエレメントの同定に至らなかった。一方、RBM20の細胞内での結合RNA領域の網羅的解析の論文がちょうど海外の研究グループからが発表され、我々が計画1Bとして同定しようとしていたTTN遺伝子領域についても、RBM20が多数結合することが示唆された。

これは、RBM20による制御が特定少数の保存された短い配列に依存するものではないとする我々のレポーターの実験結果とも一致する。計画2は、蛍光を指標にTTN遺伝子選択的スプライシングレポーターBACミニ遺伝子の作製を予定しており、実際N2BA型スプライシングでRFPを発現するミニ遺伝子については安定発現株を得るところまで進んだ。しかし、これらの株ではRFPの蛍光を観察できなかったため、BACミニ遺伝子を蛍光レポーターとして安定発現細胞株やレポーターマウスの作製に使う当初の計画は白紙に戻ることになった。計画3として、TTN遺伝子選択的スプライシングレポーターマウスの作製を計画していた。受精卵へのインジェクションについては動物実験のための書類が揃わず年度内に間に合わなかったが、材料を揃えるところまでは到達できた。一方、当初計画にはなかったが、Flp-In TREx 293細胞を用いてTTNプラスミドレポーターミニ遺伝子の安定発現細胞株を数クローン単離し、そのうちのいくつかについて、蛍光タンパク質を発現していることを確認した。当初の計画以外では、Ser637とSer639の変異によるRBM20のスプライシング制御能の喪失がスプライシング制御への直接の影響ではなく、細胞内局在異常による二次的な効果であることが確認できた。これらの結果から、変異型RBM20の核局在やスプライシング制御能の回復が薬剤スクリーニングの指標となり得ることを確認できたのはよい進展であった。分子生物学計画1は、RBM20が結合するTTN遺伝子の領域がある程度特定されたことから、プラスミドレポーターミニ遺伝子で欠失変異体を作製して、RBM20によるスプライシング制御への影響を解析し、その領域の関与を検討する。計画2のBACミニ遺伝子での解析は、HEK293T細胞への一過性トランスフェクションとRT-PCRによるスプライシングパターンの解析を指標として、制御領域やRBM20の機能の確認を進める。1のプラスミドレポーターミニ遺伝子で実験的に確認されたRBM20による制御領域について、その領域を欠失した変異型レポーターBACミニ遺伝子を作製し、よりゲノム配列に近いBACレポーターでのRBM20によるスプライシング制御への影響を解析する。計画3は、BACミニ遺伝子についてはあきらめ、プラスミドレポーターミニ遺伝子を用いてトランスジェニックマウスを作製する。計画4では、上記3のトランスジェニックマウスを利用する計画であるが、別途Flp-In TREx 293細胞から作製したプラスミドレポーターの安定発現株を利用して、N2B型スプライシングを促進または抑制する化合物のスクリーニングを試みる。当初の計画以外では、Ser637とSer639の周辺アミノ酸配列がリン酸化を受けることが知られている配列に似ていることから、リン酸化特異的抗体を作製して細胞内でのリン酸化の有無を確認する。また、心筋症患者型変異によるリン酸化への影響について、リン酸化抗体によるウェスタンブロットや質量分析等により確認を行う。トランスジェニックマウスを作製するための委託料や作製したマウスの飼育料を予定していたが、培養細胞レベルで蛍光レポーターの発現が想定よりも暗い、あるいはほとんど検出できない程度のものであったため、BACミニ遺伝子を用いたトランスジェニックマウスの作製を断念した。BAC
超塑性セラミックスの粒界構造と変形機構に関する電子顕微鏡的研究

耐熱、高強度でしかも変形可能なセラミックスの開発と物性測定が盛んに行われるようになった。特に、ジルコニアをベースにしたセラミックスは機能性材料として注目されている。この場合、結晶粒の非常に小さな多結晶の焼結体が用いられることが多いが、材料の特性は結晶粒の大きさに強く依存するとともに、変形や破壊には粒界構造が大きく影響する。本研究では、超塑性を示すイットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶体(Y-TZP)を圧縮して変形し、変形前後の構造を電子顕微鏡で観察するとともに、エネルギー分散X線分光法(EDS)により粒子内部と粒界の組成分析を行い、超塑性発現機構に対する知見を得ることを目的とし、以下の結論を得た。1,圧縮後の粒子の平均粒径は0.26μmで、圧縮前の平均粒径0.2μmよりやや大きくなったが、これは高温での圧縮によりごく小さな微粒子が比較的大きな粒子に吸収されたと考えられる。しかし、一個一個の粒子の形状や電子回折像は変形前後で変化はなく、圧縮による結晶学的な構造変化は起こっていない。2,粒子内には歪みによるコントラストは観察されたが転位や欠陥はほとんど観察されなかった。上記の結果より、変形は粒界すべりによって生じ、粒界すべりにより応力が粒界で緩和されるものと考えられる。3,粒界にはガラス相のような非晶質相はなく、粒子どうしが平滑な面で結合している。高分解能電子顕微鏡観察の結果、粒界面を構成しやすいのは{111}、{110}、{311}、{310}、{331}等の面で、高次の指数の粒界面は観察できなかった。特に{111}と、{311}面での結合が多かった。これらの場合、粒界における原子のマッチングが良い。4,EDS分析の結果、粒子内部、粒界部分および粒界の三重点で顕著な組成の相違はなかった。Y-TZPの超塑性は粒界すべりによるものと考えて良いが、Y原子は試料全体に万遍なく分布し、粒界すべりには寄与していない。
聴覚障害のための発声・発話練習機の開発とマルチメディア機器への拡張に関する研究

本研究では、聴覚に障害を持つ人のための発声発話練習機「スピーチトレーナ」の開発研究に関する研究を行った。スピーチトレーナは、当研究室において約30年あまりの期間にわたり研究を行っており、そこで開発された専用のハードウェアおよびソフトウェアからなるシステムは、随時、聾学校や言葉の教室などに提供されてきている。一方、近年の32ビットコンピュータの進化に着目したとき、従来のスピーチトレーナに搭載してきた音声分析の各手法は、特化したハードウェアを加えることなく、コンピュータ本体で実時間処理できる可能性がでてきている。また、コンピュータの基本的な機能であるネットワーク機能や音声・画像を取り扱うマルチメディア機能を考慮すると、スピーチトレーナは、より高い教育効果が期待できるシステムとして改良が可能となると考える。本研究では、まず、シングルタスク型のオペレーティングシステムとDSPとから構成されていた従来のスピーチトレーナの全プログラムを、近年普及の著しいマルチタスク型オペレーティングシステムに移植している。つぎに、システムに採用している音声分析の手法を見直し、パーソナルコンピュータでの処理に適した音声分析アルゴリズムについて検討して、声帯の振動数検出やスペクトル分析、および声道断面積関数の推定アルゴリズムなどを改造するとともに、これらが同時使用できるマルチタスク型プログラムを開発している。さらに、電話回線やコンピュータネットワーク利用を想定し、分析結果の表示形式、管理形式およびネットワークを通じたデータ伝送について検討した。本スピーチトレーナの使用者は必ずしもコンピュータの専門家ではないので、より平易な使用形態が望まれる。そこで、一般に広く普及しているインターネット閲覧プログラムを分析結果表示に利用する方向でプログラム改造を行った。またこの場合、インターネットを通じて練習者の個人情報を転送せざるを得ない状況が生まれるので、カオスを用いた秘密通信符号化について検討を加えている。その結果、本スピーチトレーナシステムは、聾学校や言葉の教室のみ成らず、すでに社会人となっている人への遠隔指導の可能性を実現できたものと考えている。本研究は,聴覚障害者のための発声・発話練習支援システムである「スピーチトレーナ」について,これをマルチメディア機器に拡張するための基礎研究を行った。従来のスピーチトレーナは、シングルタスクのOSであるMS-DOSやBASICなどをベースに構築されたものであるが、本年はまずこれを、マルチタスクを可能にするOSであるWindows95に移植する作業から開始した。しかしながら平成8年度は,このOSが大きく変化する途上にある年にあたっているため,本年は,スピーチトレーナの主要な練習項目である母音の練習(声道,スペクトル,ピッチ周波数および声の大きさの練習を伴う)の移植に終始した。一方、スピーチトレーナにおける新たな機能の基礎研究として,難聴者を対象とした音声フィードバックの機能と,次年度に続くプログラム・データ伝送のための通信符号化に関する基礎研究を行った。前者の内容は以下のようである。難聴者の残存聴力は概して1[kHz]以下の低い周波数帯域に限定されている場合が多く,通常の発声では,ホルマントは1個程度しか聞くことができないため,音韻の判別が困難となる。そこで,音声のピッチ周波数は変化させずにホルマントのみを周波数変換して低周波数帯域にシフトする方法について検討した。本研究は,母音の練習で用いていた声道断面積関数の推定プログラムをもとに、このような声質変換を実現する方法を模索し,試作に成功した。次年度以降実用化し,評価実験を行う予定である。一方,通信符号化の基礎研究については,重要な個人データやプログラムの第3者への漏洩を阻止するための秘密通信について検討した。これは,スピーチトレーナにも用いている固定小数点演算DSPをベースに,カオス変調を用いて信号をノイズ化する方法であり,本研究では,完全な可逆性のある実用的な方式を実現した。