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理工系留学生の受入れ体制と教育方法の改善に関する基礎的研究

1.本学の留学生,日本人学生を対象に意識調査を行った結果,以下のことが判った.(1)大学における自己の向上に関しては,入学前の期待に比して入学後の現状評価はかなり下る.そのパターンは全学生に共通する.(外国人研究生を除く)(2)本学では,高学年に研究室中心の教育体制となるが,これにより自己向上の評価は高まる.これは日本人も留学生も変らない.(3)学部段階に比して,大学院段階の方が,満足度が高い.2.全国22大学等で,理工系留学生の受入れ体制について,多項目のアンケート調査を実施し,以下の問題点を明白にした.(1)国立大に比べ,私大の方が留学生受入れに積極的である.(2)文部省奨学金の額は高すぎるという意見が多い.(3)留学生増加も考慮した,一般教育の見通しが求められる.(4)学部段階と大学院段階とでは,留学生教育の実状,問題が異なる.(5)日本語教員は専任職が少なすぎる.(6)全般に亘って意見も実情も多様であり,今後の我国の留学生受入制度は多様化に対応してゆく必要がある.3.理工系の教育研究機関では,留学生のためのより実際的な日本語教材が必要とされているので,現実に近い形の講義をもとにしたビデオ教材を開発した.これを活用することにより,講義の理解を深める学習が可能になった.ニンジン培養細胞を用いて、単細胞から高頻度かつ同調的に不定胚形成が誘導される実験系を確立した。この系により不定胚形成過程は、(1)単細胞から細胞塊を形成するオーキシンを必要とする過程,(2)細胞塊から不定胚が分化し、オーキシンによって阻害させる過程に解析された。不定胚分化の決定は(1)の過程中におこり、分裂活性,DNA合成活性,RNA合成活性,mRNAの局在化,カルシウムイオンの局在化などの細胞塊内の極性発現が不定胚分化の決定に強く関係することが明らかとなった。次に単細胞にマイクロインジェクションにより外来遺伝子の導入をおこない、発生工学的手法の開発を試みた。マイクロインジェクトされた単細胞は約70%が分裂し、約50%が分化した。さらにTiプラスミドのDNAフラグメントを導入したところ、分化した細胞の約20%が形質転換し、その約50%の分化した細胞で、導入した外来遺伝子が発現していた。これはオクトピンの生成能で確かめられたが、マイクロインジェクションで導入した外来遺伝子が分化した植物体で発現した初めての例で、形質転換したクローン植物を高頻度で得られるモデル系が確立されたことになる。さらに不定胚に特異的なタンパクに対するモノクローナル抗体を用いて、分化全能性のマーカーとなるようなタンパクが、初めの単細胞に存在し、不定胚形成に伴い増加することが確認された。またこのモノクローナル抗体を初めの単細胞にマイクロインジェクトすると、不定胚の分化は停止することから、このモノクローナル抗体に反応するタンパクは、不定胚分化に重要なはたらきをすることが明らかとなった。これらの成果から分化全能性の発現機構について、重要な知見が得られ、その機構の解明が進んだものといえよう。1.本学の留学生,日本人学生を対象に意識調査を行った結果,以下のことが判った.(1)大学における自己の向上に関しては,入学前の期待に比して入学後の現状評価はかなり下る.そのパターンは全学生に共通する.(外国人研究生を除く)(2)本学では,高学年に研究室中心の教育体制となるが,これにより自己向上の評価は高まる.これは日本人も留学生も変らない.(3)学部段階に比して,大学院段階の方が,満足度が高い.2.全国22大学等で,理工系留学生の受入れ体制について,多項目のアンケート調査を実施し,以下の問題点を明白にした.(1)国立大に比べ,私大の方が留学生受入れに積極的である.(2)文部省奨学金の額は高すぎるという意見が多い.(3)留学生増加も考慮した,一般教育の見通しが求められる.(4)学部段階と大学院段階とでは,留学生教育の実状,問題が異なる.(5)日本語教員は専任職が少なすぎる.(6)全般に亘って意見も実情も多様であり,今後の我国の留学生受入制度は多様化に対応してゆく必要がある.3.理工系の教育研究機関では,留学生のためのより実際的な日本語教材が必要とされているので,現実に近い形の講義をもとにしたビデオ教材を開発した.これを活用することにより,講義の理解を深める学習が可能になった.60年度においては、まずニンジン培養細胞において単細胞から高頻度に不定胚が分化する実験系を確立した。不均一な培養細胞集団を、10-16μmのナイロン篩で瀘過し、パーコールの密度勾配遠心法で20%のところに沈殿する分画を集めると98%以上単細胞からなっていることが分った。しかしこの単細胞を直接オーキシンfreeの培地に移殖しても不定胚は形成されない。検討の結果、5×【10^(-7)】M2.4-Dで67日間処理することが必須であり、ゼアチン、マニトールの添加等も単細胞からの不定胚形成を促進することが分った。この条件下で培養すると単細胞から細胞塊が形成され、これをオーキシンfreeの培地に移すと約30%の頻度で不定胚形成が誘導された。

さらに初めの単細胞集団のなかから、円形で小さく細胞質に富んだ単細胞をミクロピペットを用い手動でピックアップすると、これらの単細胞集団からは上述の処理により85-90%の高頻度で不定胚形成が誘導された。この実験系を用いて単細胞に遺伝物質をマイクロインジュクションする方法の確立を試みた。まずモデル物質として蛍光色素Lucifer Yellow(LY)CHの注入を試みた。単細胞をマイクロマニュピュレータの下で吸引ピペットと容器の底にcoatingしたGellam Gumで固定し、注入ピペットでLYを注入することに成功した。LYを注入された単細胞を上述の条件で培養すると、約70%の頻度で分裂し、約50%が不定胚に分化した。分化した不定胚には全面にわたって蛍光が認められ、LYを注入された単細胞が分化したことを示していた。細胞壁のある植物細胞へのマイクロインジェクションの成功例はこれが初めてであり、しかもマイクロインジェクションされた細胞が高頻度で分化することは、この実験系が分化の発生工学的研究にも、導入された外来遺伝子の分化過程での発現機構を研究する上でも、極めて有用であることを示している。
認知文法を応用した失語症者の構文ネットワーク構造の解明

本研究では、助詞の生起する構文を各助詞のプロトタイプ的用法から周辺的用法に基づいて分類し、それに対する失語症者の各用法の理解度を調査した。今回はデ格とヲ格の構文に顕著な結果が見られた。デ格の構文では、プロトタイプ用法の「道具」「場所」が文想起率の課題で回答率が高く、原因、様態、時間などの周辺用法になるにつれて低くなった。ヲ格の構文については理解度を測る穴埋め課題の結果、プロトタイプ用法のから周辺用法に行くにつれ正答率が低くなった。従来、助詞の多義性を無視して用法の違いに関係なく評価あるいは訓練が行なわれてきたが、プロトタイプと周辺の区別を考慮した失語症者のデータ分析が重要であることが分かった。本研究は、認知文法のネットワークモデルを援用して、失語症者の構文ネットワークモデルを構築し、失語症者の重症度別、失語症タイプ別にネットワーク構造のどの部分まで理解や表出が可能かを明らかにしながら、失語症者の言語知識をモデル化することを目的とするものである。同時に、人間言語を分析する真に有効な理論として認知言語学が妥当かどうか実証的に検証し、今後の認知言語学の発展、将来性に寄与することを目的とする。24年度は、まず、失語症者の誤りの多い助詞「で」に注目して、伊藤(2008)、森山(2008)の先行研究を元に「で」の各用法毎の構文パターンを中心とした健常者のネットワークモデルを作成した。それをもとに、「失語症者の理解・表出テスト」を作成し、県内の医療機関を通じてデータの収集を行った。収集したデータに対して、認知言語学と脳生理学、高次脳機能障害学の立場から整理、分析し統計処理を行った。結果として、データ数の不足にもよるが、ネットワークのプロトタイプ用法と拡張用法間で理解度の統計学的に有意な差異はまだでていないが、失語症者は「で」のネットワーク内の「空間的背景の用法」の場合、背景的な「場所」を移動の着点もしくは存在位置として前景的な参与者としての意味として捉え、「役割的背景の用法」の場合、背景となる役割的要素を前景化して参与者である行為主体として捉え、共に背景的な要素から前景的な事態参与者への格上げという現象が起こっている可能性を明らかに出来た。25年度は、まず、失語症者の誤りの多い助詞デについて、不足しているデータの数を補うため、さらに県内医療機関を通じてデータの収集を行い、分析をし、引き続き失語症者のネットワークモデルの構築及びその検証に向けて作業を行った。さらに、他の助詞(ガ、ヲ、カラ、ニ)についてもデータを取り、同様の作業を行った。分析の結果、デ格の構文については、健常者でもプロトタイプ用法の「道具」「場所」が文想起率の課題で回答率が高く、周辺用法になるにつれて低くなり、詳細部は異なるところがあるものの、健常者の同課題の傾向と類似した結果となった。その他ヲ格の構文については理解度を測る穴埋め課題の結果、プロトタイプ用法の対格用法から起点、経路、時用法などの周辺用法に行くにつれ正答率が低くなった。以上から構文ネットワークモデルによる言語分析は失語症者の言語においても有効であることがわかり、ひいては、人間の言語一般の特性を明らかにするものとして、少なくとも助詞が関わる構文レベルでは有効であることが分かった。23年度は、まず、金沢大学の中村芳久氏を迎え、本研究目的、手法について、議論し、中でも失語症者の言語知識に絡めたネットワークモデル化の方法について意見交換をした。本研究の方向性や現時点で行っていることについて、妥当な内容であるという判断であった。また、予備的調査として、中村氏とともに、研究協力者である大塚裕一氏の勤務する病院にて、失語症者の評価や言語訓練に参加し、発話データの観察を行い、今後の研究の方向性に関わる議論を行った。

ついで、助詞「に」「で」を中心に、認知言語学関連の先行研究をもとに、各助詞内の様々な用法の種類について整理した。また、使用頻度調査などから、各助詞に典型的に現れる動詞を調べ、各助詞の中の用法ごとに生起する動詞を整理する作業を行った。さらに、助詞との結びつきの観点からではないが、本研究までに進めていた動詞を中心とした失語症者の構文ネットワークモデルについてまとめた。このモデルによって、失語症者のネットワーク構造の一般的傾向が予測でき、助詞と動詞の結びつきからなる構文パターンに基づく失語症者の構文ネットワークモデルを作成する際の基盤にできるものと思われる。前年度に遅れていた失語症者の理解・表出テストを作成し、データ収集、分析を行い、失語症者の理解度において、助詞「で」のネットワーク内の特性を部分的に明らかにできたため、失語症者のネットワークモデルの作成も進み、おおむね順調に進展している。しかし、一方で、ネットワーク内のプロトタイプと拡張用法間の理解度の差異については今後のデータの追加とその分析において詰めていく必要がある。現在、助詞「に」「で」を中心に、認知言語学関連の先行研究をもとに、各助詞内の様々な用法の種類について整理し、使用頻度調査などから、各助詞に典型的に現れる動詞を調べ、各助詞の中の用法ごとに生起する動詞を整理する作業を行ったところであるが、当初の予定の各助詞のネットワークモデル(健常者)の作成およびそれをもとにした失語症者の理解・表出テスト作成が遅れている。これは予想以上に各助詞用法の整理に時間がかかったのと、助詞と動詞の結びつきからなる構文パターンに基づいて失語症者の構文ネットワークモデルを作成する際の基盤にするため、動詞を中心とした失語症者の構文ネットワークモデルをまとめることに時間をとられたためである。25年度の予定は以下の通りである。不足しているデータの数を補うため、さらに県内医療機関を通じてデータの収集を行い、分析をし、引き続き失語症者のネットワークモデルの構築及びその検証に向けて作業を行う。次に、得られた研究成果を取りまとめ、学会等で報告する。その後総括を行い、構築した失語症者のネットワークモデルから健常者のモデルを再検討することで、構文ネットワーク理論が人間の言語一般の特性を明らかにするものとして妥当かどうかを検証する。24年度予定は以下の通りである。失語症者用の理解・表出テストを用いて、県内の各機関を通じてデータの収集、整理を行う。収集したデータを認知言語学と脳生理学、高次脳機能障害学の立場から整理、分析し統計処理する。この収集した失語症者のデータと事前に作成した健常者のネットワークモデルとを付き合わせ、構文パターンごと、失語症者ごとにネットワークのどのレベルまでが理解、表出可能であるかを判定し、失語症者のネットワーク構造の普遍性と多様性を一般化する作業に入る。この計画を実行するため、今後は、健常者の各助詞のネットワークモデル完成および失語症者の理解・表出テスト作成を急ぎ、年度のできるだけ早い段階で、データ収集を実施する。県内の限られた機関や患者に対するテストによってデータを収集するため、予定している全構文パターンのデータが得られない可能性があるため、テストは一度だけではなく、2回目、3回目と回数を増やしたり、熊本県言語聴覚士会のネットワークを通じて調査機関を増やすなどして対応する。
革新的抗癌剤の開発に向けた腫瘍血管新生と癌転移の阻害ペプチドの創成

低分子量G蛋白質Arf6は、腫瘍血管新生に基づく腫瘍増殖と癌細胞転移の両方において重要な役割を果たしており、Arf6阻害剤は効果的な抗癌剤となることが期待される。研究代表者らは、in vitroにおいてArf6に特異的に結合してその活性を阻害する創薬リードペプチドを創成している。本年度は、1)癌細胞転移に必要な浸潤および血管新生に対する本リードペプチドの影響の細胞レベルでの評価、および、2)リードペプチドとArf6の結合様式のNMRによる解析を計画し、以下の結果を得た。1)を評価するためには、本ペプチドが血管内皮細胞と癌細胞の細胞膜を透過することが必要である。ペプチド末端へのポリアルギニン残基の付加によりペプチドの細胞膜透過性が亢進するので、本年度は、in vitroで最も効果的にArf6を阻害したリードペプチドに6個のアルギニン残基を付加したペプチドを作製した。血管新生と癌細胞の浸潤の評価系として、それぞれ、初代培養血管内皮細胞を用いたin vitroチューブ形成、および転移能の高いヒト乳癌細胞株MDA-MB231とマトリゲルを用いた浸潤アッセイの実験系を確立した。これらの評価系において、Arf6やその活性調節因子のノックアウトやノックダウン、および不活性型Arf6変異体で、肝増殖因子(HGF)と上皮増殖因子(EGF)刺激により誘起されるこれらの細胞現象が抑制されることを確認した。2)については、NMRでの解析に先立ち、精製したArf6とリードペプチドの結合モル比をゲル濾過クロマトグラフィーにより解析した。その結果、Arf6とリードペプチドは凝集体を作ることなく、1:1のモル比で結合することを確認した。これら精製蛋白質・ペプチドを用いてNMRによる解析を行った結果、リードペプチドによるArf6の複数のアミノ酸の化学シフトが観察され、おおよその結合領域を特定した。当初は、平成30年度中に上記に記載した細胞膜透過性ペプチドをテトラメチルローダミンにて蛍光ラベルし、初代培養血管内皮細胞、癌細胞への取り込みを評価するとともに、上記のin vitroにおける血管新生、癌細胞の浸潤の評価系へのペプチドの効果を検討することを計画していた。しかしながら、アルギニン残基を付加したペプチドの合成に想定を大幅に超える期間を要したために、平成30年度中にこれらの解析を完了することができなかった。ペプチド合成が遅れた理由は、目的とするペプチドの合成が困難であり、必要な合成量、純度を得るために、合成条件を最適化しながら再合成を繰り返す必要があったためである。ただし、平成30年度中にペプチドの合成を完了することができており、今後のペプチドへの蛍光ラベルの付加については、研究協力者の大阪府立大学大学院理学系研究科教授の藤井郁男が多くの実績を有しているので、問題なく進められると考えられる。また、細胞レベルでのArf6の機能阻害についても、上記に記載のとおり評価系を既に確立しており、ペプチドの蛍光ラベルが完了次第、解析を実施できる状態にある。従って、本年度の遅れは十分にリカバー可能な範囲であり、本研究課題の遂行には問題ないと考えられる。結合様式の解析については、同位体標識したArf6蛋白質を高純度・高濃度にて精製することに成功しており、NMRの解析に習熟した研究協力者の筑波大学准教授・川口敦史とともに、解析を順調に進めている。今後は、1)細胞膜透過性創薬リードペプチドの細胞内への取り込みと、2)血管新生と癌細胞浸潤への効果を細胞レベルで解析、3)Arf6と創薬リードペプチドの結合様式の解明とリードペプチドの最適化、4)創薬ペプチドの腫瘍血管新生と癌細胞転移への効果をin vivoで評価、に取り組む予定である。1)については、上記のとおりリードペプチドを蛍光ラベルし、細胞内への取り込み効率を蛍光顕微鏡観察にて定量する。その結果とin vitroでのリードペプチドのArf6の阻害活性の結果をもとに、2)について、初代培養血管内皮細胞においてHGFによって誘起されるチューブ形成とEGFによって誘起されるMDA-MB231の浸潤が、リードペプチドにより阻害されるかを検証する。1)、2)については、平成31年(令和元年)度中に実施する。平行して、3)の結合様式の解析をNMRにて行い、Arf6とペプチドの結合領域を決定する。それをもとに創薬ペプチドの最適化を行う。最適化には、ペプチドとArf6の共結晶の解析、多次元NMR解析、分子動力学計算などから活性発現に重要な立体配座を決定する。これらの情報を基盤に、最適なペプチドモデルを構築し、最適化した創薬ペプチドを得る。リードペプチドの最適化は、平成32年(令和2年)度前半までの完了を目指す。4)のin vivoにおける解析は、マウスをモデルとして平成32年度後半に実施する。マウスの皮下にB16メラノーマ細胞あるいはLewis lung carcinoma細胞を移植するとともに、創薬ペプチドを投与し、腫瘍増殖と腫瘍血管新生が阻害されるかを検証する。癌細胞の転移については、ルシフェラーゼを安定発現したMDA-MB231を乳腺に移植、または静脈より投与するとともに、創薬ペプチドを投与し、肺への転移を観察することにより、創薬ペプチドの有効性を評価する。

本年度は、1)癌細胞転移に必要な浸潤および血管新生に対する本リードペプチドの影響の細胞レベルでの評価、および、2)リードペプチドとArf6の結合様式のNMRによる解析を計画し、以下の結果を得た。1)を評価するためには、本ペプチドが血管内皮細胞と癌細胞の細胞膜を透過することが必要である。ペプチド末端へのポリアルギニン残基の付加によりペプチドの細胞膜透過性が亢進するので、本年度は、in vitroで最も効果的にArf6を阻害したリードペプチドに6個のアルギニン残基を付加したペプチドを作製した。血管新生と癌細胞の浸潤の評価系として、それぞれ、初代培養血管内皮細胞を用いたin vitroチューブ形成、および転移能の高いヒト乳癌細胞株MDA-MB231とマトリゲルを用いた浸潤アッセイの実験系を確立した。これらの評価系において、Arf6やその活性調節因子のノックアウトやノックダウン、および不活性型Arf6変異体で、肝増殖因子(HGF)と上皮増殖因子(EGF)刺激により誘起されるこれらの細胞現象が抑制されることを確認した。2)については、NMRでの解析に先立ち、精製したArf6とリードペプチドの結合モル比をゲル濾過クロマトグラフィーにより解析した。その結果、Arf6とリードペプチドは凝集体を作ることなく、1:1のモル比で結合することを確認した。これら精製蛋白質・ペプチドを用いてNMRによる解析を行った結果、リードペプチドによるArf6の複数のアミノ酸の化学シフトが観察され、おおよその結合領域を特定した。当初は、平成30年度中に上記に記載した細胞膜透過性ペプチドをテトラメチルローダミンにて蛍光ラベルし、初代培養血管内皮細胞、癌細胞への取り込みを評価するとともに、上記のin vitroにおける血管新生、癌細胞の浸潤の評価系へのペプチドの効果を検討することを計画していた。しかしながら、アルギニン残基を付加したペプチドの合成に想定を大幅に超える期間を要したために、平成30年度中にこれらの解析を完了することができなかった。ペプチド合成が遅れた理由は、目的とするペプチドの合成が困難であり、必要な合成量、純度を得るために、合成条件を最適化しながら再合成を繰り返す必要があったためである。ただし、平成30年度中にペプチドの合成を完了することができており、今後のペプチドへの蛍光ラベルの付加については、研究協力者の大阪府立大学大学院理学系研究科教授の藤井郁男が多くの実績を有しているので、問題なく進められると考えられる。また、細胞レベルでのArf6の機能阻害についても、上記に記載のとおり評価系を既に確立しており、ペプチドの蛍光ラベルが完了次第、解析を実施できる状態にある。従って、本年度の遅れは十分にリカバー可能な範囲であり、本研究課題の遂行には問題ないと考えられる。結合様式の解析については、同位体標識したArf6蛋白質を高純度・高濃度にて精製することに成功しており、NMRの解析に習熟した研究協力者の筑波大学准教授・川口敦史とともに、解析を順調に進めている。
インドシアニングリーンおよびリドカインの薬物動態からみた肝機能評価法

まず、肝切除周術期のICG体内動態の変化を検討し、術中より有意に低下したICGのクリアランスは術後24時間後に漸く改善する兆しが見られたことを報告した。(第18回日本集中治療医学会総会)更に、肝不全患者に対しても同様の検討を行い、非常に著明なICGクリアランスの低下を報告した。(第30回日本集中治療医学会近畿地方会)ついで、ICGクリアランスの変化を詳細に検討してクリアランスマップの有用性を認めた。(第37回日本麻酔学会関西地方会)また、ICGの門脈内投与とその体内動態解析が肝のICG固有クリアランスを知るうえで良い方法であると考えられた。(第12回日本臨床薬理学会総会)これらの研究に並行して、指先プローベを用いた血中ICG濃度の定量が非侵襲的に血中ICG濃度を知る良い方法であると報告した。(第12回日本臨床薬理学会総会、第19回日本集中治療医学会総会)更に、この指先プローベ法と高速液体クロマトグラフィー法によるICG血中濃度定量を比較して、指先プローベ法が充分に信頼できるICG定量法であると考えられた。(第13回日本臨床薬理学会総会)これらを踏まえて術中・術後の指先プローベ法の有用性をまとめた。("ICUとCCU"16巻、1197-1203、1992)リドカインの代謝に関しては、代謝産物を定量することにより肝部分切除術によるリドカイン代謝の抑制を認めた。(第13回日本臨床薬理学会総会)また、プロスタグランディンE_1がリドカインの肝クリアランスを修飾することを報告した。(第14回日本臨床薬理学会総会)これらの研究の間に門脈-下大静脈シャント症例およびICG排泄異常症例を経験し、薬物動態学的考察を加え報告した。(第13回麻酔薬代謝と臓器障害研究会、第15回日本麻酔・薬理学会総会)ICG検査は従来より肝機能検査として広く用いられてきた、しかしクリアランスをはじめとした薬物動態解析によるパラメータの算出は行われていない。これらのパラメータは手術によっても変動し、劇症肝炎の時にさらにその変動は大きい。従って患者の予後の判定にも使用できる可能性がある。更に最近ドパミンやプロスタグランディンE_1の少量持続投与が肝血流量を増加させるという報告を見るが本研究は肝血流量を肝の“機能的"血流量という点から見て、肝の機能がどのように変化するのかということを臨床経過と併せて検討するものである。肝切除術を受ける症例を対象として、ICGを末梢静脈内及び門脈内に投与し、血中濃度の経時変化を解析することによりICGの周術期での体内動態を検討した。この結果、ICG体内動態は末梢分画からの排泄を想定した2分画モデルがよく適合し、周術期にはこの2つの分画間のクリアランス変化が大きいと考えられた。中枢分画は循環血漿を、末梢分画は肝をあらわすと考えられるので、この分画間クリアランスは肝血漿流量をあらわすのではないかと考えられた。本研究の途中で、指先に装着したプローベにより非侵襲的に血中ICG濃度を定量できる機器(クリアランスメータ)を使用することができるようになった。この機器は本研究の遂行に非常に有用なものであると考えられたが、信頼性に関して検討する必要があった。本年度中にこの機器の有用性に関して検討し報告した。即ち、健常成人においてはクリアランスメータの吸光度値と液体クロマトグラフィーによる血中ICG濃度は検量線を設定することができ、吸光度値を濃度に換算することによりすぐにICG体内動態を解析することができると考えられた。(第30回日本集中治療医学会近畿地方会)についで、ICGクリアランスの変化を詳細に検討してクリアランスマップの有用性を認めた。(“ICUとCCU"16巻、1197-1203、1992)リドカインの代謝に関しては、代謝産物を定量することにより肝部分切除術によるリドカイン代謝の抑制を認めた。(第13回日本臨床薬理学会総会)

また、プロスタグランディンE1がリドカインの肝クリアランスを修飾することを報告した。(第14回日本臨床薬理学会総会)これらの研究の間に門脈-下大静脈シャント症例およびICG排泄異常症例を経験し薬物動態学的考察を加え報告した。(第13回麻酔薬代謝と臓器障害研究会、第15回日本麻酔・薬理学会総会)まず、肝切除周術期のICG体内動態の変化を検討し、術中より有意に低下したICGのクリアランスは術後24時間後に漸く改善する兆しが見られたことを報告した。(第18回日本集中治療医学会総会)更に、肝不全患者に対しても同様の検討を行い、非常に著明なICGクリアランスの低下を報告した。(第30回日本集中治療医学会近畿地方会)ついで、ICGクリアランスの変化を詳細に検討してクリアランスマップの有用性を認めた。(第37回日本麻酔学会関西地方会)また、ICGの門脈内投与とその体内動態解析が肝のICG固有クリアランスを知るうえで良い方法であると考えられた。(第12回日本臨床薬理学会総会)これらの研究に並行して、指先プローベを用いた血中ICG濃度の定量が非侵襲的に血中ICG濃度を知る良い方法であると報告した。(第12回日本臨床薬理学会総会、第19回日本集中治療医学会総会)更に、この指先プローベ法と高速液体クロマトグラフィー法によるICG血中濃度定量を比較して、指先プローベ法が充分に信頼できるICG定量法であると考えられた。(第13回日本臨床薬理学会総会)これらを踏まえて術中・術後の指先プローベ法の有用性をまとめた。("ICUとCCU"16巻、1197-1203、1992)リドカインの代謝に関しては、代謝産物を定量することにより肝部分切除術によるリドカイン代謝の抑制を認めた。(第13回日本臨床薬理学会総会)また、プロスタグランディンE_1がリドカインの肝クリアランスを修飾することを報告した。(第14回日本臨床薬理学会総会)これらの研究の間に門脈-下大静脈シャント症例およびICG排泄異常症例を経験し、薬物動態学的考察を加え報告した。(第13回麻酔薬代謝と臓器障害研究会、第15回日本麻酔・薬理学会総会)
側方散乱を用い被写体体型に依存せずに高診断能の低価格乳房正面撮影装置開発

散乱線を用いた乳房撮影のために、画像の解像度の向上、Ca像の検出感度の向上、被ばく低減に対する新技術の開発を行った。(1)人工知能を用いた光学式特性読み取り技術、(2)情報抽出空間フィルタ、(3)二段階エネルギーサブトラクション法、(4)散乱角度サブトラクション法、(5)空間周波数領域サブトラクション法の5つである。しかし、各技術においてそれぞれ新たに生じた問題点を克服できず、実用化には至っていない。散乱線を用いて乳房撮影を行うと、従来不可能だった乳房正面像撮影が可能となり診断精度が向上し、圧迫を必要としない撮影法であるため痩せ型の女性にも苦痛を与えずに撮影が可能となり、さらに体に触れないで乳房撮影を可能とするため女性にやさしい検査となる。しかし、散乱線画像は画質が悪く、現状では臨床応用は不可能である。そこで、画像の鮮鋭化技術の開発とX線出力効率向上に取り組んだ。まず、鮮鋭化技術として、(1)あいまいな情報をデータマッチングによって既知の情報に置換することで、散乱線画像を直接線画像に近似する、人工知能を利用したOCR Optical Character Reader:光学式特性読取装置)の開発、(2)情報伝達理論を応用し、被写体の情報を増幅する空間フィルタの開発、(3)核医学技術を利用したピンホールコリメータの設計をおこなった。そして、OCRは画像の2次元情報に関しては認識率98%以上に達したが、写真濃度成分を加えた3次元情報に関しては認識率40%にとどまっている。情報増幅空間フィルタは、被写体情報を20%増幅させるだけにとどまった。ピンホールカメラはモンテカルロシミュレーションにより、鮮鋭化の限界があることが明確になった。次に、X線出力効率向上のためにリニアックや重粒子加速装置を用いて高エネルギーX線の側方散乱線発生効率・分布・線質を調査した。出力効率は飛躍的に向上するが、被写体の被曝量も飛躍的に増加し、診断領域での応用は不適切であると判断した。当初計画していたX線管焦点サイズを大きくすることは、検査のために特別な機材を作成することになり、「低価格乳房正面撮影装置開発」という本研究の目的と異なるため、取りやめた。これらの研究成果により、人工知能OCRの認識率を向上させることと、情報増幅空間フィルタの増幅率を向上させる方向性に絞ることにした。側方散乱X線を使うことによって、障害陰影なしで乳房正面像を撮影可能とすれば、撮影時における女性の肉体的苦痛、精神的苦痛を除去でき、痩せた体型の女性に対しても乳房撮影が容易となる。そのため、散乱線画像特有の解像度の低さを改善し、散乱線画像を作成するのに必要なX線の出力を向上させ、画像の雑音を低下させることが必要であった。そこで、まず、X線出力を向上させるために、散乱線の方向性を統一するために用いていたピンホールカメラ法から、垂直、水平の方向性の定まらない散乱線を除去するクロスグリッド法に改造したことで、患者の被曝量を10分の1にすることができた。また、情報量を最大に抽出するための空間処理フィルタを開発することで、雑音を低減し、信号を増強した。その結果S/N比を1.5倍にすることが出来た。そして、22年度に開発した3次元OCR(2次元平面に分布する画素値(濃度情報)分布を正規化し、データマッチングにより本来の画素値分布を推測するソフトウェア)で利用するデータマッチング用の基礎データを収集し、乳房の散乱線画像から本来の乳腺構造を描出することを試みた。しかし、乳房画像において階調数が1B(256段階)では、量子化誤差が大きすぎる。そこで、階調数を2B(65536段階)としたが、大量な基礎データが必要となった。そのため、3×3のマトリックスを最小単位とする場合にしぼり、2の9乗(512)×65536パターンの基礎データを用いて、画素値分布を推定した。しかし、散乱線の揺らぎのため、3×3のマトリックスでは画像を鮮鋭化することが出来なかった。これにより、散乱線の揺らぎを改善するには、最低でも11×11のマトリックスが必要とあることが判った。しかし、基礎データは2の121乗×65536パターンとなるうえ、マッチング法では偽像を作る可能性が高くなり、3次元OCRによるデータマッチング法の限界が判った。我々が開発した散乱角度サブトラクション法の、サブトラクションの対象となる散乱角度や、画像ごとに掛け合わせる重みなどのパラメータの設定を論理的に求めるための方法論を構築し、本法における石灰化像の描出のための画像処理の手法を開発した。

まず、散乱体(Ca、脂肪)に管電圧(100kV,80kV,60kV)のペンシルビームを入射させて得られたX線強度分布に、最終的に散乱線角度サブトラクションで使用するクロスグリッドを通過する散乱線の割合をシミュレーションで求めた係数を掛け合わせ、散乱線の発生する強度を散乱体の周囲の角度ごとに求め、そして、その値から散乱線角度サブトラクションに利用する散乱角度と、それぞれの画像に掛け合わせる重み係数を求めた。次に、この値を使用して、石灰像と見立てたCa(タブレット、3mm径、2mm径、1mm径)を霜降り肉に埋め込んだ試料で角度サブトラクションを行う。また、平滑化、コントラスト強調、エッジ強調を加え、視覚的に評価した。その結果、幾何学的に使用できる限界である散乱角度80°から90°の間で、2次微分値が反転することはないため、使用する角度は80°と90°を選択し、重み係数は0.98と決まり、SN比を向上させるため散乱角度サブトラクション処理前に原画像を平滑化させるのには加重平均(5×5)フィルタの効果が顕著で、処理画像をコントラスト強調するのにはメディアン(5×5)+ラプラシアン(5×5)フィルタが適していた。さらに、我々はDICOM画像(100μm、10bit)で散乱角度サブトラクションを行うことで、1mm径のCaも描出することを可能とした。つまり、微小石灰化像を描出するには、量子化レベルが十分に高い必要があることが判った。散乱線画像を鮮鋭化するための3次元OCRによるデータマッチング法では、マトリックスサイズを11×11以上にする必要があることが判明した。しかし、これは、本手法でマトリックスサイズを11×11以上にすると、散乱線情報から乳腺構造を推測する手法であるため、偽像を生み出す可能性が高くなり、臨床応用には適さないということを意味する。その結果、今後の方向性を変更する必要が生じたためである。24年度が最終年度であるため、記入しない。乳房画像の中には、複雑で高周波領域の乳腺構造がある。そのため、乳房画像は乳腺構造を描出するために鮮鋭化する必要であると言われているが、乳房画像の撮影目的は乳がんの早期発見であり、必ずしも乳腺構造の描出ではない。そこで、本年度、我々は発想を逆転させ、画像の鮮鋭化が必要である乳腺構造の描出には着目せず、乳がんの診断能のみに特化した散乱角度サブトラクションを開発する。通常サブトラクションといえば、2枚の画像間で減算し、2枚の画像の中で同じ位置に描出されている像を消去し、2枚の画像の間で差を生じている像だけを抽出することである。通常の直接線撮影において、乳房画像サブトラクションを行おうとすると、2枚の画像のそれぞれの複雑で高周波領域の乳腺構造の位置を一致させることは困難である。しかし、散乱線撮影では、複雑で高周波領域の乳腺構造も単純な低周波領域の像となり、サブトラクションが可能となる。我々が開発する散乱角度サブトラクションは、直接線が入射する方向に対する散乱角度の差を利用し、乳がん像である石灰像を描出しようとするものである。本手法の問題点としては、散乱線が散乱体により自己吸収されることが予想されるため、サイズの大きい乳房に適さないことである。
日本語能力 簡易テストSPOTの開発研究-Simple Performance-Oriented Test-

本研究の目的は、短時間に日本語学習者の日本語能力を測定するものとして独自に開発したSPOTについて、言語テストとしての妥当性、信頼性を得ることにある。SPOTとは自然な読み上げ速度の音声テープを聞きながら文法項目のひらがな1字分の書き取りを要求するテストである。クラス分けのためのプレースメントテストとして利用した実績の報告は海外(アメリカ、韓国)からも、また国内の大学(北海道大学、名古屋大学、筑波大学、同志社AKP、など)ボランティアグループ、日本語学校からも多数あった。その使用結果から、識別したいと考える対象者の日本語能力の差の開きによって、識別度については左右されることがわかっている。総合的に日本語能力を反映しているテストだということは外在基準テストと比べても証明できており、信頼性も高く妥当性のあるものであることが証明された。しかし、構成的妥当性については、まだ実証的にはすべてを解明できてはいない。第2言語習得理論、情報処理理論、認知理論と関連分野からの分析が必要である。SPOTは言語知識があるだけでは得点できず、その知識に基づき言語処理を自動的にできるようになれば、簡単に得点できると考えられる。SPOTでの実際の得点が即自動化を保証するとは言えないが、これを反映しているということが、分かってきた。本年度は問題の難易を決定する要因の分析のためにコンピュータによる文法診断アダプティブテストを作成し、これとSPOTの比較をおこなった。また、読み上げ音声テープのひずみ具合による難度の変化も分析し、学習者が耳からの情報を処理していることが明らかになった。日本人の子供に対する同じSPOTの調査も開始し、小学生のSPOT結果を分析した。この結果はSPOTの解答行動に何が影響するのか、示唆するものがあった。もう少し分析を進めたい。アメリカコロラド州では、小学校から大学までの外国語としての日本語能力のレベルを知る簡単な物差しとして、このSPOTを採用しようとしている。これに対してワークショップを行い、適切なテスト実施について指導した。また、ここから得られるデータの収集システム、データ処理システムを開発した。外国人日本語学者の日本語能力を短時間、かつ簡単に、測定できるテスト法としてSPOTを開発し、試用、分析を重ねてきている。SPOTはそれぞれには関連のない個別の1文を次々に読み上げ(音声テープで)、その文に含まれる文法項目のひらがな1文字文を同じ文を読みながら穴埋めディクテーションさせるという今までにない新しいテスト法である。過去、海外においては、オーストラリア、アメリカ、韓国、オランダ、ドイツ、エジプト、国内においても名古屋大学、九州大学、北海道大学などで試用の協力を得、筑波大学以外からのデータも集まり、このテストの特性も徐々に明らかになりつつある。また、実用性の高いことから、日本語教員の人員の少ない海外の日本語教育機関では実際にこれで効率的、かつ正確にプレースメントができたという報告を受けた。実際の使用が広がり始めたという現実の一方で、このテストに関する基礎的な研究も以下のような進展が見られた。(1)新しく問題を作成し、次のような条件の音声リソースを用意できた。a読み上げの速度(速い/遅い)b読み上げの調子(日常会話調/アナウンス調)c問題間隔(2秒/5秒)c読み上げの音声の質(男/女)d録音状況(ノイズ有/ノイズ無)以上の5つの条件の組み合わせにより32種類の音声テープが用意でき、CDにやくことができた。これらの音声テープは今後の貴重な実験材料となる。(2)学習者特性と解答傾向の関係の分析を試みた。

従来型の筆記による言語テストを外在基準として得点を比較すると、中国語話者は従来型の語彙、文法テストで得点しやすくSPOTでは得点が低くなりがちなこと、また、知識としてはあっても十分に習熟していない学習者は従来型では得点できてもSPOTでは得点できないことがわかった。(3)受験者の解答に至るプロセスの調査もパイロットスタディーとして行われた。SPOTとは外国人日本語学習者の日本語能力を簡単に測定するものとして我々が開発したものである。基本的には二レベルの難度の問題基準があり、それに応じたテストヴァージョンを作り続けている。これらのテストを学習者のプレースメンテストとして試用する日本語教育機関は国内(筑波大、北海道大学、名古屋大学、など)外(アメリカ、オーストラリア、韓国など)で数十校に増加した。また、第2言語としての日本語の習得研究の基準としてこのテストを利用した研究も出始めた。本年度は各問題項目の難易を決定する条件を得るためのデータ収集を、別途作成の文法項目学習診断テストとSPOTの各バ-ジョンの両タイプを実施しておこなった。また、コンピュータによる自動テスト処理システムの試作が完成し、学習者にフィードバックできる方法に見通しがたった。パソコンへの入力には労力を要したが、教師のための統計処理結果が自動的にでき、また、学習者に対しては点数、誤りの傾向を知らせるための結果シートを返却できた。現在、分析の精度をあげるために、文法項目の分析、項目ラベルのデータベース作りをしている。このラベルを他の基準テストにも付け、相関を見ることで、文法項目の知識とSPOTでの得点率を調べることが必要である。一方、SPOTの言語テストとしての妥当性の研究のために、学習者のface validity調査も試みた。その結果、教師側にとっては便利であっても、時間的にも方法の上でも処理の簡単なテストは、受験者に自己の実力を納得させるには不満が残るもののようで、テストにはある程度の時間をかける必要があるという心理的な側面の問題も浮かびあがってきた。本研究の目的は、短時間に日本語学習者の日本語能力を測定するものとして独自に開発したSPOTについて、言語テストとしての妥当性、信頼性を得ることにある。SPOTとは自然な読み上げ速度の音声テープを聞きながら文法項目のひらがな1字分の書き取りを要求するテストである。クラス分けのためのプレースメントテストとして利用した実績の報告は海外(アメリカ、韓国)からも、また国内の大学(北海道大学、名古屋大学、筑波大学、同志社AKP、など)ボランティアグループ、日本語学校からも多数あった。その使用結果から、識別したいと考える対象者の日本語能力の差の開きによって、識別度については左右されることがわかっている。
気流中の放射性希ガス濃度測定システムの開発とその利用に関する研究

核実験の国際的な監視、核兵器を用いたテロ犯罪の防止、原子力の平和利用のために、放射性希ガスの気流中の希ガス検知システムは、確立すべき重要技術である。本研究では、大気中放射性希ガス分析において核となる低温における放射性希ガスの吸着技術と放射性希ガスの濃縮分離技術の確立を目的とする。研究では、まず各種吸着材における希ガス単成分の吸着特性を詳細に検討した。これによりキャリアガスが影響しない状況での希ガスの基礎的な吸着特性を把握した。この上で、キャリアガスに窒素を用い、87Kにおいて吸着材のスクリーニングテストを行った。この結果、炭素系吸着材がクリプトンの吸着において有効であり、非炭素系吸着材では、共存窒素ガスの影響を受け、クリプトンの吸着量がきわめて小さくなることがわかった。この結果を受け、ヘリウム冷却装置を用いた吸着実験装置により、炭素系吸着材におけるクリプトンの吸着特性を詳細に調べた。吸着材には、Merck社製活性炭、岸田理化社製活性炭、Ambersorb572、粒状白鷺を用いた。実験で得られた吸着破過曲線を解析し、吸着平衡特性、吸着速度を定量化した。この結果、低温においてクリプトンの吸着量と吸着速度に関して、良好な性能を持つ吸着材は、Ambersorb572であることがわかった。また、Merck社製活性炭について得られた結果を用いて、気象研究所の大気中クリプトンのモニタリングシステムに用いられている実際のクリプトン捕集用吸着材の数値シミュレーションを行った。この結果、80100Kの温度範囲においては、上記システムに使用されている量の吸着材では、目標とされる期間、大気中のクリプトンを100%捕集できることがわかった。また、低温で確実に運転する場合、Ambersorb572を用いれば、システムの小型化が可能であることもわかった。さらに、ドライアイス温度におけるキセノンの吸着特性を調べた。この結果、銀モルデナイトが有効な吸着材であることがわかった。本年度は、まず実験に使用するガス流通式の実験装置を作成した。実験装置の母体には現有の流通式吸着実験装置を使用し、適宜、流量制御装置、配管、温度調節装置、分析装置を付加することにより、本研究の目的に適する装置に改良した。ガス流通式の実験装置はガス導入部、反応管部、分析系からなる。ガス導入部には種々のガスボンベがつながれ、各種混合ガスが流量制御装置を通じて反応管部に導入される。吸着材が充填される反応管部には、液体窒素温度からドライアイス温度程度までさまざまな温度に制御する必要があるため、ドライアイス、液体アルゴン、液体窒素等の冷媒と本年度購入した冷凍機システムを使用した。気流中のクリプトン、キセノン濃度の定量には本年度購入したの他用途向けオンラインガス分析器を用いた。実験においては、着目成分の濃度、ガス流量、温度、吸着材量等を変化させた。吸着材には、各種活性炭、モレキュラシーブ、研究代表者により開発された吸着材を用いた。吸着実験と並行して、希ガス濃縮のためのクロマト分離の予備実験を行った。

実験には、上記の流通式実験装置を併用し、酸素、希ガス、二酸化炭素、窒素、水蒸気等を含むヘリウムガスを、クロマト分離用吸着材を充填した反応管に導入し、反応管出口における各種ガス成分濃度の経時変化を他用途向けオンラインガス分析器により測定した。核実験の国際的な監視、核兵器を用いたテロ犯罪の防止、原子力の平和利用のために、放射性希ガスの気流中の希ガス検知システムは、確立すべき重要技術である。本研究では、大気中放射性希ガス分析において核となる低温における放射性希ガスの吸着技術と放射性希ガスの濃縮分離技術の確立を目的とする。本年度は、前年度に作成したガス流通式の実験装置を用い引き続き実験を行った。ガス流通式の実験装置はガス導入部、反応管部、分析系からなる。ガス導入部には種々のガスボンベがつながれ、各種混合ガスが流量制御装置を通じて反応管部に導入される。吸着材が充填される反応管部には、液体窒素温度からドライアイス温度程度までさまざまな温度に制御する必要があるため、ドライアイス、液体アルゴン、液体窒素等の冷媒と前年度購入した冷凍機システムを使用した。気流中のクリプトン、キセノン濃度の定量には前年度購入したの他用途向けオンラインガス分析器を用いた。本年度は様々な吸着材のスクリーニングテストを行い、液体窒素温度近くでの各種吸着材のクリプトン吸着量を調べた。この結果、炭素系吸着材で大きな吸着容量を有する吸着材が見いだされた。本実験は、実際の適用を想定して、窒素キャリアガスを用いて行っているが、これまでにヘリウムキャリアガスで行われた実験結果とは、かなり異なる結果が得られ、キャリアガスの影響が大きいことがわかった。有望な吸着材については、種々の温度条件でのクリプトンの吸着挙動を調べているところである。さらに、ドライアイス温度において、各種吸着材のキセノンの吸着実験も行い、有望な吸着材の選定を行った。前年度において実験装置の温度制御に問題があることがわかったため、実験装置の改良を行った。それと平行し、液体アルゴンを冷媒として用いた吸着材のスクリーニングテストを行った。この結果、炭素系吸着材がクリプトンの吸着において有効であり、非炭素系吸着材では、共存窒素ガスの影響を受け、クリプトンの吸着量がきわめて小さくなることがわかった。このスクリーニングテストの結果を受け、改良を施した実験装置を用い、温度領域を広げ、炭素系吸着材におけるクリプトンの吸着特性を詳細に調べた。吸着材には、Merck社製活性炭、岸田理化社製活性炭、Ambersorb572、粒状白鷺を用いた。実験で得られた吸着破過曲線を解析し、吸着平衡特性、吸着速度を定量化した。いずれの吸着材においても吸着平衡はラングミュア式で整理できることがわかった。また、物質移動については、表面拡散の効果が無視できないこともわかった。
慢性関節リウマチパンヌスに関する研究

慢性関節リウマチ(RA)の関節軟骨破壊に、滑膜由来のタンパク分解酵素が重要な役割を果している。酵素作用で障害された関節軟骨は、次いでパンヌスの侵襲によって高度な破壊へ進行すると考えられている。しかし、パンヌス組織の関節破壊への関与についてはなお議論がある。本研究では、matrix metalloproteinases(MMPs)のうちMMpー1(コラゲナ-ゼ),MMpー2(72KDaゼラチナ-ゼ),MMPー3(ストロムライシンー1),MMPー9(92KDaゼラチナ-ゼ)及びこれらのイニヒビタ-であるTIMPー1のRAパンヌスにおける免疫組織化学的局在を検討し、以下の新たな知見を得た。1.パンヌスー関節軟骨接合部の関節軟骨細胞中には全てのMMPsが局在した。その陽性細胞の比率はMMPー1とMMPー3で高く、MMPー2やMMPー9陽性細胞は比較的少なかった。TIMPー1は約30%の症例でごく少数の軟骨細胞が染色された。2.炎症細胞浸潤と血管増生を伴う活動性パンヌスでは、40%以上の症例でパンヌス細胞にMMPー1とMMPー2が局在し、MMPー3とMMPー9陽性症例は10%以下であった。線維化の強い非活動性パンヌスでは、いずれのMMPsも染色されなかった。また、TIMPー1は全ての症例でパンヌス細胞に陰性であった。我々は、これまでMMPー1,2,3,9とTIMPー1について生化学的性質とRA関節組織における局在を検討し、関節軟骨破壊におけるこれら酵素の役割について報告してきた。それらに加えて、今回の新たな知見はこれらのMMPsがRAの関節軟骨細胞やパンヌス細胞によっても分泌されることを示しており、活動性パンヌスは軟骨の破壊に積極的に関与する可能性が示唆された。パンヌス組織が分泌する酵素とTIMPー1量はサンドイッチイムノアッセイ法で測定しているが、試料数が少ないため十分なデ-タが得られていない。分後、試料数を増やして検討する予定である。
天空日射の資料の精度を高めるための天空の放輝度分布の標準の作成

天空の放射輝度分布は天気によってその様相が大いに異なる。実用的見地からは、天空を(1)晴天空、(2)曇天空、(3)中間天空の3種に分類し、それぞれに特有な分布を解明するのが適当である。晴天空の放射輝度分布に関しては、これを物理学的に考察することによってかなり理論的な近似式を導き出すことができる。そのような式としては、永田が以前に昼光の分野で開発した晴天空輝度分布の式に散乱減衰補正係数を乗じた式がかなりすぐれた近似式であることが分かった。しかし、一層すぐれた近似式を望むのであれば、各天空要素の放射輝度を、直射日光の1次散乱によって生ずる成分とそれ以外の原因によって生ずる成分に分けてそれぞれの近似式を求める方がよいようである。よりすぐれた近似式の開発は今後の研究によって果したいと考えている。曇天空の放射輝度分布は、分布の形としてはCIE標準曇天空の輝度分布と似た形となる。しかし、天頂と地平付近の放射輝度の差は、CIE標準曇天空における輝度比3:1よりは小さく、5:2くらいである。天頂の放射輝度は太陽高度にほぼ比例するとしてよい。晴天空と曇天空以外のすべての天空が中間天空に分類される。従って、個々の中間天空の放射輝度分布は極めて複雑で殆ど規則性は見られない。しかし、太陽高度がほぼ等しい多くのさまざまな中間天空をひとまとめにして、太陽からの位置関係が等しい天空要素毎に放射輝度を平均したものを見ると、かなりはっきりとした規則性が見られる。実用的な見地からは、このようないわば平均的中間天空を標準化するのが適当である。このようにして見出された中間天空の放射輝度分布はむしろ晴天空のそれに似ているが、分布の傾きは晴天空よりは緩やかである。昨年度は、測定器の入手が遅れたために、冬季の晴天時の天空放射輝度分布の研究ができただけであった。今年度は年間を通じて、晴天時及び曇天時並びにそれらの中間的な天気のときの天空放射輝度分布の測定ができた。得られたデータを分析研究したところ、晴天時及び曇天時に関しては一応まとまった結論を得ることができた。中間的な天気の時に関しては現象が極めて複雑であり、まとまった結論を得るためにはなお一層の研究が必要である。また、晴天時及び曇天時に関しても、今回得られた結論は、今後更に多くの測定データと比較検討してその妥当性を確認又は改善していくことが重要である。まず晴天空に関しては、今年度は昨年度には得られなかった冬季以外の天空放射輝度分布の測定も行うことができ、年間を通じてのデータを分析研究したところ、昨年度得られた結論は多少修正されなければならないことが分った。即ち、昨年度得られた天空放射輝度分布の式は大筋においては修正の必要はないが、そこに含まれる反復散乱増加率Kと散乱減衰率Cとの積KCの値は、夏に大きく冬に小さいことが分った。このことは昨年度解明しえなかったことであり、KCの値に関しての修正が必要である。KCの値は、大気中の水蒸気量に影響されるらしく、地上付近の水蒸気圧との間にかなり強い相関関係のあることが分った。次に青空が全く見えない完全曇天時の天空放射輝度分布は、CIE標準曇天空の輝度分布とほぼ等しい形をしていると見なしてよいことが分った。しかし、天頂放射輝度と全天空日射との関係を理論に検討してみると、天頂と地平付近との放射輝度の差はCIE標準曇天空の輝度差よりも小さくなっていると見なした方がよいようである。