hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手話・触手話・指点字にみる日本語の影響とマルチモダリティ

平成30年度は,前年度から企画していた様々なイベントや学会発表を実施し,書籍出版に向けた議論を進めた.具体的に年度の前半は,スウェーデン初のろうの教授であり,盲ろう者の触手話研究の第一人者であるProf.Johanna Mesch(ストックホルム大学)を日本に招聘し,関西(国立民族博物館,5/13)・関東(国立情報学研究所,5/14)での講演会を実施した.この講演会には研究者のみならず,盲ろう者,盲ろう通訳介助者が多数参加し,熱心に議論が交わされた.また,翌日(5/14)には東京盲ろう者友の会にProf. Meschをお連れし,盲ろう者団体のキーパーソンらとの会談の場を持った.年度の後半は,前年度同様海外共同研究者のモナシュ大学Dr. Shimako Iwasakiを2か月弱研究室に受け入れ,国際会議へのパネルセッション投稿や,国際ジャーナルへの特集記事企画等について議論を交わした.また,データ収録(指点字対話,指点字通訳インタビュー場面),データ分析,データセッション,関連団体(東京盲ろう者友の会,日本盲ろう者協会)への訪問等を実施し,国際共同研究連携を強固にした.中でも指点字通訳インタビュー場面はインタビュイーを分担者の福島智教授を対象とし,当事者としてのオラリティの問題について議論を交わした.また,国際高等セミナーハウス(軽井沢,11/22-24)での合宿を実施し,データセッション,出版企画について議論を交わした.また,ディスカッサントとして京都大学名誉教授菅原和孝先生をお招きした.本合宿では,本科研費メンバーのみならず,若手研究者による発表も企画し,幅広いディスカッションが繰り広げられた.さらに,令和元年6月に香港で開催される国際語用論学会のパネルセッションにDr. Shimako Iwasakiと共同で企画を投稿し,採択されるに至った.モナシュ大学との連携,ストックホルム大学との連携が強固となり,日本の手話,触手話,指点字によるコミュニケーションを国外の研究者に紹介する場面が増えて来た.そのことにより,国際会議等で議論すべき学術的問題が整理され,有意義な研究成果が上がりつつある,また,分担者に当事者が2名入ることにより,一般書籍等に研究成果が掲載され,国民へのアクセスも可能になりつつある.さらに,国際語用論学会では,我々のパネルセッションにデンマークやフィンランドの研究者が参加する予定で,さらなる連携が見込まれる.以上の理由から,当初の計画以上に進展していると考えている.今後の研究の推進方策としては,令和元年度は国際語用論学会での発表を予定しており,11月に日本国内で中規模の国際ワークショップを計画している.それらの活動を通じて国際的な立ち位置を明確にし,国際ジャーナルへの論文投稿や国際ジャーナルでの特集企画を進める.最終年度となる令和元年度は本研究課題の成果を集めた論文集を出版し,研究成果の意義を確認する予定である.そのため,出版社の選定や交渉を開始し,研究期間内での出版の目処をつけることを予定している.その他に,これまで複数回実施したような一般向けの講演会等を積極的に企画し,学術界のみならず,日本国民全体への関心に繋げる工夫をこらす.平成29年度はキックオフミーティングを実施し,本研究課題の目指すところをメンバー間で確認した.また海外共同研究者のモナシュ大学Dr. Louisa Willoughby(2ヶ月間)と同Dr. Shimako Iwasaki (1ヶ月間)に渡る日本滞在を受け入れ,滞在期間中に様々なイベントやデータ収録を実施した.イベントとはNII(12/6開催)と関西学院大学梅田キャンパス(12/12開催)で実施した触手話に関する講演会である.関西学院大学では一般向けの開催をめざし,NIIではより専門的な内容を含む研究集会としての開催をめざした.それらのイベントには盲ろう者やろう者等の当事者や彼らを支援する通訳介助者の多くの参加があった.またその他に,同期間中にメルボルンにおいて盲ろう当事者として活発に活動するLeah vanPoppel氏を,研究協力者の東京盲ろう者友の会にお連れし,関連研究者および当事者との交流会(12/11開催)を実施した.また,東京盲ろう者友の会が主催する触手話と指点字による交流会(12/19開催)の様子を4台のビデオカメラで撮影した.合宿形式のミーティング(12/16-17開催)も実施し,議論を進めた.以上のような研究活動の結果,本研究課題が対象とする日本における手話・触手話・指点字を取り巻く相互行為の特徴がより明確に見えてくる結果となった.これらの結果は,平成30年度に宮崎で開催される国際言語資源と評価会議(LREC)のコーパス手話言語学ワークショップに採択され,また平成30年度に南アフリアで開催される国際ジェスチャー学会(ISGS)のパネルディスカッションに採択され,非常に順調に研究実績が上がっている.申請者がオーストラリアで参加している研究プロジェクトと共同でイベントやデータ収録を実施することにより,当初予定していなかった盲ろう者のコミュニケーションに関するオーストラリアと日本の国際比較研究が開始された.本研究課題の狙いと現時点での研究成果は,平成30年度に宮崎で開催される国際言語資源と評価会議(LREC)のコーパス手話言語学ワークショップに採択され,また平成30年度に南アフリアで開催される国際ジェスチャー学会(ISGS)のパネルディスカッションに採択され,非常に順調に研究実績が上がっている.さらに,スウェーデンの盲ろう者のコミュニケーションとの比較のアイデアも上がってきており,さらなる展開が期待できる.以上の理由から当初の計画以上に進展していることは明らかである.

平成30年度は,前年度から企画していた様々なイベントや学会発表を実施し,書籍出版に向けた議論を進めた.具体的に年度の前半は,スウェーデン初のろうの教授であり,盲ろう者の触手話研究の第一人者であるProf.Johanna Mesch(ストックホルム大学)を日本に招聘し,関西(国立民族博物館,5/13)・関東(国立情報学研究所,5/14)での講演会を実施した.この講演会には研究者のみならず,盲ろう者,盲ろう通訳介助者が多数参加し,熱心に議論が交わされた.また,翌日(5/14)には東京盲ろう者友の会にProf. Meschをお連れし,盲ろう者団体のキーパーソンらとの会談の場を持った.年度の後半は,前年度同様海外共同研究者のモナシュ大学Dr. Shimako Iwasakiを2か月弱研究室に受け入れ,国際会議へのパネルセッション投稿や,国際ジャーナルへの特集記事企画等について議論を交わした.また,データ収録(指点字対話,指点字通訳インタビュー場面),データ分析,データセッション,関連団体(東京盲ろう者友の会,日本盲ろう者協会)への訪問等を実施し,国際共同研究連携を強固にした.中でも指点字通訳インタビュー場面はインタビュイーを分担者の福島智教授を対象とし,当事者としてのオラリティの問題について議論を交わした.また,国際高等セミナーハウス(軽井沢,11/22-24)での合宿を実施し,データセッション,出版企画について議論を交わした.また,ディスカッサントとして京都大学名誉教授菅原和孝先生をお招きした.本合宿では,本科研費メンバーのみならず,若手研究者による発表も企画し,幅広いディスカッションが繰り広げられた.さらに,令和元年6月に香港で開催される国際語用論学会のパネルセッションにDr. Shimako Iwasakiと共同で企画を投稿し,採択されるに至った.モナシュ大学との連携,ストックホルム大学との連携が強固となり,日本の手話,触手話,指点字によるコミュニケーションを国外の研究者に紹介する場面が増えて来た.そのことにより,国際会議等で議論すべき学術的問題が整理され,有意義な研究成果が上がりつつある,また,分担者に当事者が2名入ることにより,一般書籍等に研究成果が掲載され,国民へのアクセスも可能になりつつある.さらに,国際語用論学会では,我々のパネルセッションにデンマークやフィンランドの研究者が参加する予定で,さらなる連携が見込まれる.以上の理由から,当初の計画以上に進展していると考えている.今後の研究の推進方策としては,平成30年度は国際会議での発表を重ね,国際的な立ち位置を明確にし,国際ジャーナルへの論文投稿や国際ジャーナルでの特集企画を進める.最終年度となる平成31年度は本研究課題の成果を集めた論文集を出版し,研究成果の意義を確認する予定である.そのため,出版社の選定や交渉を開始し,研究期間内での出版の目処をつけることを予定している.
経済統計調査における母集団推計方法に関する理論的研究

経済統計研究会・統計調査関連文献読書会の議論をもとに、(a)全数調査における無回答の処理と(b)調査設計以前と以後の情報の乖離に対応した推計、(c)経済統計調査の母集団推計における統計モデルの利用に関する理論的な整理、について研究した。(a)については、商業統計調査と経済センサス活動調査における事例研究を通じて問題点を整理した。(b)については、小地域統計の考え方にもとづく対応方法を考案し、2012年統計関連学会連合大会で報告した。(c)については、doubly protectedな補完方法についてシミュレーション研究を実施し、その成果をJSM2013で報告した。(1)経済統計研究会の開催:震災の影響による平成23年度の遅れをとりもどすため、平成24年度は4月から経済統計研究会を開催した。4月21日「厚生労働省の3縦断調査について:課題と今後の方向性」;6月2日「農業・漁業経営体の経営再開状況の確認結果について:農林水産統計における東日本大震災への対応」、「2010年世界農林業センサスについて」;7月14日「小売物価統計調査について」、「How Fast are Prices in Japan Falling?」;10月20日「宿泊旅行統計調査及び旅行・観光消費動向調査について」;1月19日「法人土地基本調査と法人・建物基本調査について」。毎回、ほぼ15名ほどの参加者を得て、活発に討論できた。とくに、観光に関する統計は経済統計研究会で初めて取り上げ、どのような母集団情報が必要であるのかについて議論した。(2)統計調査関連文献読書会の開催:土屋隆裕『概説標本調査論』朝倉書店を読了した。最終回に著者本人に報告をお願いし、当該図書の輪読の締めくくりとした。開催日:4月6日;5月11日;6月1日;7月6日;10月24日。(3)研究成果の発表:2012年統計関連学会連合大会において、事業所の業種・規模移動についての処理方法について報告した;雑誌「統計」(日本統計協会)に、社会生活基本調査によるコーホート分析の結果を発表した;経済統計を中心とする統計分析の入門書を刊行した。平成25年度は、経済統計研究会を4回、統計調査関連文献読書会をY回開催した。経済統計研究会の各回の演題は以下の通りである。第1回「「毎月勤労統計調査第二種事業所の標本替えの検討」(5月25日);第2回「オンラインによる公的統計データの提供について」、「統計におけるオープンデータの高度化」(6月22日)、第3回「『日本の将来推計人口(平成24年1月推計)』について」、「日本の地域別将来推計人口平成25(2013)年3月推計」(7月20日)、第4回「平成24年経済センサス-活動調査の実施及び結果概要等について」(1月25日)経済統計研究会・統計調査関連文献読書会の議論をもとに、(a)全数調査における無回答の処理と(b)調査設計以前と以後の情報の乖離に対応した推計、(c)経済統計調査の母集団推計における統計モデルの利用に関する理論的な整理、について研究した。(1)経済統計研究会の開催経済統計研究会を4回開催した。2011年3月11日の東日本大震災の影響を母集団集計にどうのように考慮するかは、本研究課題に直結するテーマである。第1回研究会(2011年5月28日)では、阪神・淡路大震災のときの家計調査の対応に関する報告と、東日本大震災への各府省の対応に関する報告とにもとづいて、研究協力者と共に討論した。第2回研究会(2011年10月15日)では、日本銀行の企業物価指数を取り上げ、その現状と問題点、とくに品質調整について討論した。第3回研究会(2011年11月19日)では、日本銀行の短観を取り上げて、その現状と問題点、とくに、分析方法について討論した。日銀の統計を取り上げた理由は、新たな母集団情報として整備される経済センサスがこれらの統計にどのように活用されるのかが、本研究のテーマと関連するためである。第4回研究会(2012年1月21日)では、是までの統計行政のあり方と、統計検定とにとを取り上げて討論した。現在の統計行政における最大の問題点は、信頼性の高い調査の遂行に不可欠の質の高い調査員の確保・育成である。統計調査における民間活用が促進されている最中にあって、調査員の質をどのように維持・向上させるかは緊急の課題である。その1つの対応策として、統計検定にふくまれる、統計調査士・専門統計調査士がいかなる意義を持つかについて、統計研究者と統計実務家との意見交換の場を提供した。(2)統計調査関連文献読書会の開催統計研究者と実務家(ともに若手)を交えて、統計調査関連文献読書会を9回開催した。統計調査の実際に目を向けつつ、母集団集計のための新しい手法であるキャリブレーション法などについて考察した。(1)定期的に経済統計研究会を開催できた。

(2)定期的に統計調査関連文献読書会を開催できた。(3)全数調査における無回答処理(申請書に記載した研究目的a)について、商業統計調査の無回答処理に関する研究会に出席して、これまでの研究にもとづくアドバイスを提供した;統計調査における業種・規模移動への対処方法(申請書に記載した研究目的b)について、規模・移動をモデル化した推定方法を考案して2012年度統計関連学会連合大会で報告した;Doubly Protected Hot Deck imputation (研究目的c)について考察を進めた。その課程で、新しい題材(Doubly Protected Weighting Estimation)を発見した。経済統計研究会の開催回数が、予定よりも少なかった。その理由のひとつは、統計実施部局が震災の対応に追われ、研究会の講師を依頼することが困難であったことによる。全数調査における無回答処理に関しては、西郷が経済産業省等の研究会の委員として、いくつかの検討会に参加して知見をえるとともに、対応策について助言した。(1)経済統計研究会の開催:平成25年度も月1度のペースで経済統計研究会を開催する。(2)統計調査関連文献読書会の開催:平成25年度も月1度のペースで統計調査関連文献読書会を開催する。平成24年度には、4月から経済統計研究会を開始して、遅れを取り戻すように努力する。平成24年度に研究を計画している、事前の情報と事後の情報との乖離については、2012年度統計関連学会連合大会(2012年9月)における報告に向けて準備中である。具体的には、事業所の業種・規模移動への対応策を検討する。現時点での計画では、統計調査における乗率の合計が事業所総数に対応することを利用し、いくつかの層を統合することによって、移動率を安定的に推定する方法(縮小推定の応用)を考察する。平成25年度には、有限母集団集計におけるモデルの利用について研究する。縮小推定を利用した移動率の安定的な推定も、モデルの利用の一例である。最終年度には、平成24年度の成果を拡張して、他のモデルの利用も検討する。経済統計研究会の講師謝金に15万円、経済統計研究会の配布資料をまとめた冊子の作成に15万円、研究分担者の経済統計研究会参加のための旅費に20万円を使用する。おもに、経済統計研究会と統計調査論読書会の運営費(講師謝金・配布資料印刷・研究分担者旅費)に支出する。平成24年度は、経済統計研究会を8回程度、統計調査関連文献読書会を10回程度開催する予定である。講師謝金として、約300,000円(2名×8回×20,000円)を確保し、研究分担者に国内旅費を200,000円支給する(いずれも、直接経費)。配布資料の印刷費は間接経費で賄う。
外科矯正患者における顔貌の自己評価と心理的特性

目的:本研究は,患者の顔貌の不満足度と心理特性およびそれらの術後の変化を調べることを目的とした.対象と方法:対象は、外科手術予定の下顎前突症患者75名(患者群,平均21.8歳)である.対照群として標準的な顔面骨格の学生128名(一般群,平均20.8歳)を用いた.患者自身の顔貌の不満足度を010点で調査し、MINI-124性格検資(MMPI短縮版)を用いて心理特性を調べ,2群間で比較した.また,患者群における顔貌の不満足度と下顎前突の程度,性別,年齢,および心理特性との相関を調べた.次に患者75名のうち,手術後一年以上経過した48名について術後の変化を調べた.結果:1.治療前の顔貌の不満足度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は7.2点で対象群(4.2点)より高く,特に下顎面と顔の輪郭にこだわりが見られた.2)患者群のMMPI得点はPd,Pt,Ma尺度で有意に高く,HsとHy尺度で有意に低かった.3)患者群における顔貌の不満足度は,下顎前突の程度とは相関がなく,女性で男性より高く,年齢が増すほど高かった.また,MMPIのD,Pd尺度と有意な正の相関がみられた.2.治療後の顔貌への不満度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は術後に平均3.0点に減少した.2)MMPIのF,Pd,Ma尺度が有意に滅少した.3)術後の顔貌の不満足度は術前の顔貌の不満足度,および術前・術後のD,Pd尺度と有意な正の相関があった.考察と結論;患者の不満足度は一般群より高く,抑欝,社会的不適応,敏感さなどの心理特性が関連していた.乎術後に顔貌への不満足度は減少し,風変わりな思考,反社会性,および衝動性といった心理的問題が減少した.また,術後の顔貌への不満足度には,術前の不満度や術前・術後の抑鬱と反社会性が関連し,術前から患者の不満の強さや心理的特性を考慮した治療が必要と考えられた.目的:本研究は,患者の顔貌の不満足度と心理特性およびそれらの術後の変化を調べることを目的とした.対象と方法:対象は、外科手術予定の下顎前突症患者75名(患者群,平均21.8歳)である.対照群として標準的な顔面骨格の学生128名(一般群,平均20.8歳)を用いた.患者自身の顔貌の不満足度を010点で調査し、MINI-124性格検資(MMPI短縮版)を用いて心理特性を調べ,2群間で比較した.また,患者群における顔貌の不満足度と下顎前突の程度,性別,年齢,および心理特性との相関を調べた.次に患者75名のうち,手術後一年以上経過した48名について術後の変化を調べた.結果:1.治療前の顔貌の不満足度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は7.2点で対象群(4.2点)より高く,特に下顎面と顔の輪郭にこだわりが見られた.2)患者群のMMPI得点はPd,Pt,Ma尺度で有意に高く,HsとHy尺度で有意に低かった.3)患者群における顔貌の不満足度は,下顎前突の程度とは相関がなく,女性で男性より高く,年齢が増すほど高かった.また,MMPIのD,Pd尺度と有意な正の相関がみられた.2.治療後の顔貌への不満度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は術後に平均3.0点に減少した.2)MMPIのF,Pd,Ma尺度が有意に滅少した.3)術後の顔貌の不満足度は術前の顔貌の不満足度,および術前・術後のD,Pd尺度と有意な正の相関があった.考察と結論;患者の不満足度は一般群より高く,抑欝,社会的不適応,敏感さなどの心理特性が関連していた.乎術後に顔貌への不満足度は減少し,風変わりな思考,反社会性,および衝動性といった心理的問題が減少した.また,術後の顔貌への不満足度には,術前の不満度や術前・術後の抑鬱と反社会性が関連し,術前から患者の不満の強さや心理的特性を考慮した治療が必要と考えられた.外科矯正患者76名(患者群)と,顔面骨格に不正のない一般学生110名(一般群)を対象に,顔貌の自己評価の特性を調べ,顎顔面形態,顔貌に関する心理社会的問題,およびMINIによる心理特性との関連を調べた.1.患者の顔貌評価の特性1)患者群の顔貌への不満は平均7.2点で,一般群(3.8点)より有意に高く,患者では下顔面と顔の外形,一般群では鼻,目などの細部と外形への不満が高かった.2)二要因分散分析から,下顎と顔の大きさには群別のみが影響したが,顔全体と目,下唇,頤,顎角,長さ,外形では性別も影響した.鼻,頬,上唇,横幅では性別のみが影響した.3)重回帰分析から,顔全体の不満度は一般群では目,顔の輪郭,鼻の3部分,患者群では顔の長さ,頤,鼻,下唇の4部分で説明された.

4)以上より,患者群では一般群より顔貌への不満度が高く,特に下顎の前突と過成長,外形の変形にこだわり,一般群では細部と輪郭,女性では多くの部分を気にすることが示された.2.患者の持つ心理社会的問題1)因子分析から,患者では「ハンディキャップ」を強く意識し,女性患者ではさらに「心理的とらわれ」を強く意識することが示された.2)患者群では一般群よりMINIのPd, D.Pt尺度のT得点が有意に高かった.3)以上より一顔貌の受容度は対人関係の様相と問題認知の仕方と関連することが示された.3.患者における顔貌評価と顎顔面形態及び心理特性との関連1)患者の下顎前突の程度は標準値の2SD以上大きいが,顔貌の不満との相関はなかった.女性で男性より,年齢が高いほど不満が強かった.2)MIMIのD, Pd尺度が顔貌の不満と相関があった.3)対象の83%では心理的問題がないが,17%ではF, D, Pd, Si,Sc, Pa, Maの項目でT得点が高く,対人関係に敏感,パラノイド傾向などの問題点が示され,顔貌の不満も強く,治療中に心理特性を考慮した対応が必要と考えられた.目的:本研究は,患者の顔貌の不満足度と心理特性,および術後の治療への満足度との関連を調べることを目的とした.対象と方法:対象は、外科手術予定の下顎前突症患者75名(患者群,平均21.8歳)である.対照群として,標準的な顔面骨格の学生128名(一般群,平均20.8歳)を用いた.顔貌の不満足度を010点で調査(自己評価)し、MINI-124性格検査(MMPI短縮版)を用いて心理特性を調べ,2群間で比較した.また,患者群における顔貌の不満足度と下顎前突の程度,性別,年齢,および心理特性との相関を調べた.次に患者75名のうち,手術後一年以上経過した48名について,同様の検討を行った.結果:1.治療前の顔貌の不満足度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は7.2点で対象群(4.2点)より高く,特に下顎面と顔の輪郭にこだわりが見られた.2)患者群のMMPI得点はPd, Pt, Ma尺度で有意に高く,HsとHy尺度で有意に低かった.3)患者群における顔貌の不満足度は,下顎前突の程度とは相関がなく,女性で男性より高く,年齢が増すほど高かった.また,MMPIのD, Pd尺度と有意な正の相関がみられた.2.治療後の顔貌への不満度と心理特性:1)患者の顔貌の不満足度は術後に平均3.0点に減少した.2)MMPIのF, Ma尺度が有意に減少した.3)術後の顔貌の不満足度は術前のPd尺度,および顔貌の不満足度と有意な正の相関があった.考察と結論:患者の不満足度は一般群より高く,抑欝,社会的不適応,敏感さなどの心理特性が関連していた.手術後に顔貌への不満足度は減少し,風変わりな思考や衝動性などの心理特性も減少した.また,術後の顔貌への不満足度には,術前の社会的不適応や顔貌への不満足度が関連し,術前から患者の心理特性や悩みの強さやを考慮した治療が必要と考えられた.
若い重力崩壊型超新星残骸の赤外線観測の研究

超新星爆発は星間空間におけるエネルギー、及び核合成物質の供給源として重要な現象であり、宇宙の物質進化に大きな影響を与えている。またダストの供給源としても大きな寄与があると考えられている。特に宇宙初期には中・小質量星の進化が遅いため、これらの星からのダスト供給が少ないと考えられ、core-collapse型の超新星からのダスト供給が卓越していることが理論的に予想されている。一方、これまでの可視・赤外線の観測からは、超新星残骸に伴うダスト量が予想値より桁で少ないことが示唆されている。このような背景のもと、本研究では、あかり衛星の全天サーベイデータを利用し、超新星残骸の探査を行い、統計的に超新星爆発に伴うダスト生成量及び周囲との相互作用の現象を明らかにすること目的に研究を行った。本年度は特に「あかり」の全天サーベイの中で特に明るく検出された超新星残骸G349.7+0.2について、「あかり」衛星による近赤外線の分光観測の解析を行うと同時に、すばる望遠鏡を用いた追観測を提案し、実行した。「あかり」の近赤外線スペクトルからは、星間空間に普遍的に検出される多環式芳香族炭化水素(以後、PAH)のうち特に小さいサイズのものに起因すると考えられる3.3ミクロン輝線バンドが検出された。PAHは一般には超新星残骸中で破壊されることが予想されており、銀河系内超新星残骸については、これが初めての検出である。さらに「あかり」衛星の分光データとすばる望遠鏡の観測データから3.3ミクロンバンドの空間分布を調べたところ、周囲の分子雲周辺で増大している傾向を見いだした。これは分子雲付近の衝撃波の中で、小さいPAHが生成されている可能性を示唆する新しい知見を得た。(抄録なし)超新星爆発は星間空間におけるエネルギー、及び核合成物質の供給源として重要な現象であり、宇宙の物質進化に大きな影響を与えている。最近のあかり、あるいはHerschel衛星の観測により、Cas A,SN 1987Aでは低温のダストがある程度の量観測されるようになり、理論予想に近い値も検出されてきているが、観測数が少なく、また星間ダストからの前景・背景放射の影響もあり、超新星爆発に伴い生成されるダスト量については、未だ観測的に十分定量的な値が求められていない。このような背景のもと、本研究では、あかり衛星の全天サーベイデータを利用し、超新星残骸の探査を行い、統計的に超新星爆発に伴うダスト生成量を明らかにすることを目的とする。本年度は、全天サーベイデータの解析を行う環境を整えた。同時にKes17超新星残骸について地上近赤外線分光観測データの解析を進め、周囲の星間物質と超新星残骸との相互作用を明らかにする研究を行った。また来年度以降に行う、地上望遠鏡を用いた近赤外線の鉄の禁制線によるサーベイ観測の検討・準備を進めた。このような背景のもと、本研究では、あかり衛星の全天サーベイデータを利用し、超新星残骸の探査を行い、統計的に超新星爆発に伴うダスト生成量及び周囲との相互作用の現象を明らかにすること目的に研究を進めた。また本年度は、地上からの近赤外[FeII]鉄イオン輝線のサーベイ観測計画の実行とそのデータ解析も行った。成果の一つとして、超新星残骸G11.2-0.3の地上近赤外線観測の解析を詳細に行い、衝撃波の性質を明らかにし、複数の衝撃が存在している可能性を示唆した。またすばる望遠鏡の観測提案も行い採択されている。これらの結果について、4つの国際研究集会及び3つの国内研究会・学会において報告を行った。

このような背景のもと、本研究では、あかり衛星の全天サーベイデータを利用し、超新星残骸の探査を行い、統計的に超新星爆発に伴うダスト生成量及び周囲との相互作用の現象を明らかにすること目的に研究を行った。本年度は特に「あかり」の全天サーベイの中で特に明るく検出された超新星残骸G349.7+0.2について、「あかり」衛星による近赤外線の分光観測の解析を行うと同時に、すばる望遠鏡を用いた追観測を提案し、実行した。「あかり」の近赤外線スペクトルからは、星間空間に普遍的に検出される多環式芳香族炭化水素(以後、PAH)のうち特に小さいサイズのものに起因すると考えられる3.3ミクロン輝線バンドが検出された。PAHは一般には超新星残骸中で破壊されることが予想されており、銀河系内超新星残骸については、これが初めての検出である。さらに「あかり」衛星の分光データとすばる望遠鏡の観測データから3.3ミクロンバンドの空間分布を調べたところ、周囲の分子雲周辺で増大している傾向を見いだした。これは分子雲付近の衝撃波の中で、小さいPAHが生成されている可能性を示唆する新しい知見を得た。本年度は11月末より研究がスタートしたため、来年度以降の解析・研究環境を整えることに重点を置いたが、すでにKes17超新星残骸についてのあかり衛星の観測データの研究をまとめることができた。あかり全天サーベイのデータからの超新星残骸の抽出作業は順調に行ったが、現在サーベイデータの改訂を進めており、改良されたデータにより再解析を行う予定である。平行して地上観測による近赤外線鉄イオン輝線のサーベイも進めており、こちらの解析は順調に進んでいる。あかり衛星の全天サーベイデータは内部公開が順調に行われており、予定通りこのデータを用いた超新星残骸のサーベイを進める。同時に地上近赤外線分光観測により、特定の超新星残骸の観測データの解析を行い、周囲の星間物質との相互作用を明らかにする研究を進める。また鉄の近赤外禁制線を用いた銀河面の超新星残骸のサーベイを行い、あかり衛星のデータとの比較を進める予定である。改良された全天サーベイデータを用い、抽出した超新星残害の再解析を行う。同時に地上観測による鉄イオン輝線データの解析を進め、銀河系内の超新星残骸の周囲との相互作用の現象を統計的に明らかにし、当初の目的を達成する予定である。(抄録なし)
輻輳・調節・瞳孔の同時測定用臨床機器の開発

輻輳・調節・瞳孔の同時測定用臨床機器の開発は、過去3年間の基礎的、臨床的研究によりほぼ完成したということが出来る。先ず、基礎の面では脳幹自律神経中枢の最も重要な位置を占めるEdingerーWestphal核に対して逆行性色素トレ-サ-を利用して、近見反応に関係する夫々の因子は対応する場所の分布の設定と2つ又は3つの因子と関連する機能を有する細胞の有無が求められた。これはBrainーResearchにその一部が発表され大きな成果を上げた。更に動眼神経核に研究が移り、同様の色素を有する細胞はサルの上眼瞼挙筋支配細胞に二重染色される細胞が存在することを知り、NeuroScience Letlerに投稿中である。次に機器の開発であるが、準静特性を中心に調節を測定する機器から開始し、続いて輻輳及び瞳孔を同時記録する方法を確立し、近見反応の障害が最も顕著に認められる。VDT症候群について研究を行った。この方法により実際にVDTワ-クを行っている人達の他覚的検査が可能であり、現在日本の数十施設で研究が行われている。今回の援助によりその反応のトップを切った研究が出来た。その内容は、Ergonomicsに発表した。VDT業務で更に重要なことは正確な眼球運動の記録である。この点も新しい型のNac製のアイカメラを改造することが出来たので現在盛んにVDTワ-カ-について研究を行っている。この詳細は、VDTテクノストレス研究のまとめとして、輻輳記録のカリブレ-ションの問題、瞬目ア-ティファクトの除去等を行える機器を開発していきたい。輻輳・調節・瞳孔の同時測定臨床機器の開発は、本年度は先ず輻輳運動を完全に記録することから開始された。眼球の内転又は外転現象を記録する際に一番重要となるのは、正位または正面位とは何であり、またどこが零点になるかという問題である。この為には水平、垂直に眼球を動かしてそのデ-タから推定して零点を決める、無限遠と思われる点を固視した時の瞳孔の中央を通る線をもって零点とする、或は眼裂の位置を映像として多数例でとり、その水平と垂直の交点をもって零点とする等の実験が行われ、平成元年にはアイカメラをモディファイした装置を試作し、臨床応用をスタ-トした。調節は吾々が報告したオプトメ-タ-(Nidek)製を用い、赤外線利用によって準静的特性と、ステップ刺激による速い反応系の両方を記録することが出来た。瞳孔は浜松ホトニクス社製の赤外線テレビジョン方式を用いたプピログラフィ-を用い対光反応、及び調節の準静的特性を得る為に用いられる0.2ディオプタ-/秒の刺激により得られるデ-タ-を記録することに成功した。これらの研究は英国「Ergonomics」に投稿し、既に採用されている。上述の実験を成功させるためには、サルの調節中枢刺激によるいわゆる近見反応の中枢の研究も極めて大切なことである。内直筋、虹彩、毛様体、毛様神経節にそれぞれトレ-サ-を注入することにより逆行性に標識された色素を、脳幹Edinger-Westphal核、Perlia核、さらに上位の核でも認めることを見出し、米国“Brain research"に投稿し、既に採用されている。以上が今年度の研究のあらましである。今後、さらに機器を簡略化させることに努力する。輻輳・調節・瞳孔の同時測定臨床機器は過去2年間の研究により、ほぼ測定可能なものに完成させることが出来た。当初の予想通り、眼球、特に両眼の現象を正確に記録する際、1番問題になる点は、0点、つまり、正面位とは何に相当するかの問題である。

これは上下左右におかれた9つの点を固視し、その中央を凝視したときの点をもって、推計学的に0点を推定して、カリブレ-ションする他はない、ということが判った。この記録法の最も大切な臨床応用は、VDT労働者に対する眼精疲労の研究である。本機を利用して、得られた結果では、一般事務労働者に比べてVDT労働者では次の点が異なっていた。1.左右眼のうちのどちらか効き眼の疲労が強く起こる。2.中枢より送られているインパルス、おそらく脳幹のEW核およびその付近から発生するインパルスの異常が生ずる。つまり輻輳・調節・瞳孔が1:1:1のインパルスで起こるのが正常とすれば、1:0.5:0.3などというようにその比率が等しくなくなるという異常が起こる。この割合がVDTで眼精疲労が強度になる症例では、右眼と左眼とのアンバランスを引き起こし、そして強度の疲労が見られることが判った。今後の反省として、輻輳記録のカリブレ-ションの問題、瞬目の除去などに全力を挙げて、さらに進んだ機械を開発したいと考える。輻輳・調節・瞳孔の同時測定用臨床機器の開発は過去3年間の基礎的並びに臨床的研究によりほぼ完成したということが出来る。先ず基礎の面では、脳幹自律神経中枢の最も重要な位置を占めるEdinger-Westphal核に対して逆行性色素トレ-サ-を利用して、近見反応に関係する夫々の因子は対応する場所の分布の設定と、2つ又は3つの因子と関連する機能を有する細胞の有無が求められた。これはBrain Researchにその一部が発表され大きな成果を上げた。更に動眼神経核に研究が移り、同様の色素を有する細胞はサルの上眼瞼挙筋支配細胞に二重染色される細胞が存在することを知り、NeuroScienceLetterに投稿中である。次に機器の開発であるが、準静特性を中心に調節を測定する機器から開始し、続いて輻輳及び瞳孔を同時記録する方法を確立し、近見反応の障害が最も顕著に認められる、VDT症候群について研究を行った。この方法により実際にVDTワ-クを行っている人達の他覚的検査が可能であり、現在日本の数十施設で研究が行われている。今回の援助によりその反応のトップを切った研究が出来た。その内容はErgonomicsに発表した。VDT業務で更に重要なことは正確な眼球運動の記録である。この点も新しい型のNac製のアイカメラを改造することが出来たので現在盛んにVDTワ-カ-について研究を行っている。この詳細は、VDT、テクノストレス研究のまとめとして近日中に刊行される予定である。今後の反省として、輻輳記録のカリブレ-ションの問題、瞬目ア-ティファクトの除去等を行える機器を開発して行きたい。
高強度チタン-ニッケル系高温形状記憶合金に対する結晶構造の最適化および特性改善

新たな高温形状記憶合金として、100°C以上の高温で駆動可能であり(すなわちマルテンサイト相-母相間の相変態が100°C以上で生じ)、析出物生成により高温での強度が高く、マルテンサイト相の結晶構造に起因して相変態が生じやすい合金の開発が求められている。2年目までの研究では、上記の要望を満たす合金としてチタン-ジルコニウム-パラジウム(TiZrPd)合金を開発できたが、繰り返し使用の際に新たな析出物が生成されることで形状記憶特性が変化(劣化)し、1回のみしか使用できないという課題がみられた。最終年度においては、2年目に引き続き、合金組成と熱処理条件を調整することによる繰り返し特性の改善を目指した。まず、合金のZr濃度が析出物の生成温度に及ぼす影響を調査した結果、僅かにZr濃度を減少させることで、100200°C程度の温度環境下での析出物生成を抑えられることがわかった。また、加えて熱処理による改善も試みた結果、500°C以上の温度で析出する析出物をあらかじめ大きく成長させることにより、より低温でのその後の析出物の生成挙動が変化することが明らかとなり、多段階熱処理を施すことで100200°C程度での新たな析出物生成を抑えることができた。これにより形状回復可能な歪み量が減少する傾向がみられたが、繰り返し特性を大きく改善することに成功した。形状回復量に関しては、ばね等の変位を拡大する形状など、設計の工夫により補える部分があることから、本研究で開発した合金は、月面探査機をはじめ100200°C程度の環境下での新たな用途開拓につながる合金として期待できる。新規高温形状記憶合金の開発のため、合金の組成を調整することで、100°C以上の高温でマルテンサイトの逆変態が生じること(すなわちその温度で使用可能であること)、析出物形成でマトリクスの高温強度を増加させること、結晶構造を制御してマルテンサイト変態・逆変態を生じやすくすることを指針とした。1年目においては、チタン-ニッケル-ジルコニウム(TiNiZr)合金に対し、上記の指針を基にパラジウム(Pd)または銅(Cu)を添加し、マルテンサイト変態・逆変態特性を調べた。Pdを添加した合金においては、Zr濃度が2535%かつPd濃度が1525%程度の組成とその近傍では、マトリクスが二相の金属間化合物に分離してしまい変態を生じなくなることがわかった。一方で、100°C以上で逆変態がみられた組成では、Pdの添加は変態温度を一度低下させるが、その後上昇させることがわかった。また、結晶構造の制御に関しては、ZrとPdの添加は格子定数変化に対して相反する効果を持つことを明らかにすることができ、Zrを20%程度とし、Pdを50%と多量に添加した合金においては変態・逆変態も生じやすい傾向がみられた。一方で繰り返しの形状記憶特性が悪いという問題もみられ、今後の課題となった。また、Cuを添加した合金においても調査を行った結果、Cuの添加はPdの添加に比べて変態温度を低下させる効果が強いが、格子定数を変化させる効果も大きいことがわかった。これより、PdとCuを組み合わせることでさらに特性改善ができる可能性がある。以上より、実用可能な高温形状記憶合金の開発へつながる重要な知見を得た。1年目の計画においては、結晶構造・格子定数の最適化へ向けて、添加元素がβ角(マルテンサイト相の格子定数の一つ)に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。その結果、Zrを添加することでβ角が増加することが確認できた。また、β角を低下させると考えられたPdおよびCuを添加した結果から、いずれも添加によりβ角を低下させること、また、その効果はPdに比べてCuの方が大きいということが明らかとなった。このように、添加元素がβ角に及ぼす影響を明らかにできたことから、本年度は当初の計画通りに研究が進展していると考える。一方で、使用温度下での時効により析出した微細析出物により、繰り返し特性が悪くなる課題が出たため、当初の計画通り、2年目に析出物の制御を行い、改善を試みる予定である。実用化へ向けた新規高温形状記憶合金の開発のため、チタン-ニッケル-ジルコニウム(TiNiZr)三元系合金をベースとして合金の組成を変化させ、100°C以上の高温で使用可能とすること(すなわちマルテンサイト相から母相への相変態が100°C以上で生じること)、析出物を形成させ高温の使用環境下での強度を増加させること、結晶構造を制御して駆動に必要な相変態や歪みを生じやすくすることを目的とした。昨年度(1年目)においては、ベースとしたTiNiZr合金のNiをパラジウム(Pd)に置き換えた合金において、上述の全ての特性を満たす合金が得られたが、使用温度下に長時間保持された場合に新たな析出物が生成されることにより、繰り返し使用の際に形状記憶特性が劣化していくという課題が生じた。そこで、2年目は本課題の解決に向け、合金組成を調整することで、析出物の種類や生成温度範囲を変化させることを試みた。合金のPd含有量を減らす代わりに銅(Cu)を添加し、析出物形成に及ぼす影響を調査した結果、使用温度下における析出物の生成が抑制され、安定した繰り返しの相変態を確認できた。一方で、相変態の温度はCuの添加により低下したため、合金組成によっては100°C以上の高温で駆動できなくなるものがあった。

今後は、Cu添加による相変態温度の変化を考慮したさらなる合金組成の調整と、形状回復歪み量などの詳細な形状記憶特性の評価を実施する予定である。2年目の計画においては、合金組成の調整や熱処理条件を変化させて、析出物の種類や生成温度範囲、サイズ、密度を制御することで、繰り返しの形状記憶特性を改善することを目的とした。その結果、特にCuを添加することで使用温度下における析出物の生成を抑制でき、繰り返しの相変態を安定化させることができた。本成果により得られた合金に対し、詳細な形状記憶特性の評価を進めており、研究は順調に進展していると考える。一方で、Cu添加により相変態の温度が低下したことにより、合金によっては100°C以上の高温で駆動できなくなるものも生じたため、当初の計画通り、3年目には合金組成と熱処理条件をさらに調整することで、相変態温度の制御を試みる予定である。新たな高温形状記憶合金として、100°C以上の高温で駆動可能であり(すなわちマルテンサイト相-母相間の相変態が100°C以上で生じ)、析出物生成により高温での強度が高く、マルテンサイト相の結晶構造に起因して相変態が生じやすい合金の開発が求められている。2年目までの研究では、上記の要望を満たす合金としてチタン-ジルコニウム-パラジウム(TiZrPd)合金を開発できたが、繰り返し使用の際に新たな析出物が生成されることで形状記憶特性が変化(劣化)し、1回のみしか使用できないという課題がみられた。最終年度においては、2年目に引き続き、合金組成と熱処理条件を調整することによる繰り返し特性の改善を目指した。まず、合金のZr濃度が析出物の生成温度に及ぼす影響を調査した結果、僅かにZr濃度を減少させることで、100200°C程度の温度環境下での析出物生成を抑えられることがわかった。また、加えて熱処理による改善も試みた結果、500°C以上の温度で析出する析出物をあらかじめ大きく成長させることにより、より低温でのその後の析出物の生成挙動が変化することが明らかとなり、多段階熱処理を施すことで100200°C程度での新たな析出物生成を抑えることができた。これにより形状回復可能な歪み量が減少する傾向がみられたが、繰り返し特性を大きく改善することに成功した。形状回復量に関しては、ばね等の変位を拡大する形状など、設計の工夫により補える部分があることから、本研究で開発した合金は、月面探査機をはじめ100200°C程度の環境下での新たな用途開拓につながる合金として期待できる。2年目は、合金組成の調整や熱処理条件を変化させて、析出物の種類やサイズ、密度を制御することで、形状記憶特性を改善することを目的とする。1年目の結果から、使用温度下での時効により微細析出物が形成されマルテンサイト変態を阻害してしまうという課題が出た。そこで、合金組成を微調整することで、その析出物の形成を抑え、効果的な析出物のみを形成させることを試みる。また、もう一つのアプローチとして、熱処理条件を変化させて微細析出物を成長させ、変態を阻害させないようにすることを試みる。以上より、繰り返し特性の改善を試みる。3年目は、2年目までに得られたTiZrPdCu四元系合金の形状記憶特性を詳細に調査し、結果を踏まえて合金組成の最適化を行う。最適化にあたっての組成調整量については、これまでに明らかにしてきた各構成元素(Ti, Zr, Pd, Cu)の添加量と種々の特性(相変態温度など)の変化量との関係性から決定する。
STORM顕微鏡を用いた網膜リボンシナプスにおける神経伝達機構の解明

視細胞や双極細胞の神経終末部のシナプス部位(リボンシナプス)に局在するシナプス関連分子群が見いだされてきたが、各分子の詳細な位置関係には不明点が多い。最近、視細胞終末部のアクティブゾーンタンパク質であるCAST/ELKSの変異、また神経接着因子の変異が、視覚障害の一因と報告された。本研究は、20 nmの超高解像度を持つSTORM顕微鏡を用い、網膜リボンシナプス関連分子群の位置関係を同定する。更に、視覚障害モデルでそれらの位置関係がどのように変化するか解析する。これらにより、網膜リボンシナプスにおける神経伝達の動作機序解明を本研究の目的とする。
探索アルゴリズムの効率化

本研究課題では,これまで開発されてきた探索技法の有効性と限界を確認し,新たな探索方式の確立と探索アルゴリズムの効率化を計算量理論と実際の両面から行なうことが主な目的であった.この目的に沿って,探索問題を定式化し,探索アルゴリズムの設計とその並列化を行ない,さらに探索方式の現実的検討を行なった.得られた成果は次のようなものである.タンパク質の構造を数学的なグラフとして抽象化し,効率のよい構造探索を行なうための基礎となすために,グラフを項とする論理プログラミングであるFGS (Formal Graph System)の理論を展開した.グラフの認識問題のいくつかは,このFGSの反駁木問題を解くことによって,効率のよい並列アルゴリズムを持つことを証明した。ある文字列から,それを表現する最も小さいグラフを求める問題は,Walk情報からのグラフ再構成問題として知られている.この問題は,キャタピラグラフを入力としたとき,多項式時間近似アルゴリズムさえ持ちそうにないことを証明した.このことから,タンパク質のような有限長の文字列から,効率のよいグラフ表現を導き出すためには,新しい視点からの近似アルゴリズムの研究が不可欠であることがわかり,現在その研究に着手している.タンパク質の探索の中で最も重要なものはモチーフの探索である.このモチーフを表現するために,従来,知識獲得システムBONSAIで用いていた正規パターンを元にして,正規パターンの曖昧さを表すモチーフ表現を構築した.この表現を用いて,正の例と負の例からの知識獲得実験を行ない,成果を得ている.本研究の成果は,並列知識獲得システムBONSAI Gardenとしてまとめられ,主にゲノムデータからの知識獲得システムとして多くの研究者に利用されている.本研究課題では,これまで開発されてきた探索技法の有効性と限界を確認し,新たな探索方式の確立と探索アルゴリズムの効率化を計算量理論と実際の両面から行なうことが主な目的であった.この目的に沿って,探索問題を定式化し,探索アルゴリズムの設計とその並列化を行ない,さらに探索方式の現実的検討を行なった.得られた成果は次のようなものである.タンパク質の構造を数学的なグラフとして抽象化し,効率のよい構造探索を行なうための基礎となすために,グラフを項とする論理プログラミングであるFGS (Formal Graph System)の理論を展開した.グラフの認識問題のいくつかは,このFGSの反駁木問題を解くことによって,効率のよい並列アルゴリズムを持つことを証明した。ある文字列から,それを表現する最も小さいグラフを求める問題は,Walk情報からのグラフ再構成問題として知られている.この問題は,キャタピラグラフを入力としたとき,多項式時間近似アルゴリズムさえ持ちそうにないことを証明した.このことから,タンパク質のような有限長の文字列から,効率のよいグラフ表現を導き出すためには,新しい視点からの近似アルゴリズムの研究が不可欠であることがわかり,現在その研究に着手している.タンパク質の探索の中で最も重要なものはモチーフの探索である.このモチーフを表現するために,従来,知識獲得システムBONSAIで用いていた正規パターンを元にして,正規パターンの曖昧さを表すモチーフ表現を構築した.この表現を用いて,正の例と負の例からの知識獲得実験を行ない,成果を得ている.本研究の成果は,並列知識獲得システムBONSAI Gardenとしてまとめられ,主にゲノムデータからの知識獲得システムとして多くの研究者に利用されている.平成6年度は次の課題に重点をおいて研究を行った。1.探索問題の定式化:ゲノムデータに関する探索の諸問題を計算の問題として捉ええるための定式化を試みた。正負の例に無矛盾な正規パターンを探索する問題については、遺伝的アルゴリズムを用いることにより、効率な探索が可能であることが明らかになっている。また、アルファベットのインデックス化については、効率のよい多項式時間近似アルゴリズムとその近似率の評価に成功している。2.探索の並列化の研究:探索の効率化として最も期待されている方法に並列化がある。1で定式化された問題は、効率の良い並列化は困難なように思われるが、まだ証明に成功していない。3.探索方式の現実的検討:1の研究のためには、実際にゲノムデータを整理・統合する必要がある。設備備品として計上したマッキントッシュにより、ゲノムデータを整理・統合化して用いることができる環境を整備している。上記の研究成果を考慮し、今後次のような課題に取り組む必要がある。・探索の並列化の研究:並列探索の計算量については、問題の定式化ができた段階であり、理論的にさらに追求する必要がある。・探索問題の定式化:個々の問題については平成6年度に定式化を行い、これらの問題については遺伝的アルゴリズムおよび近似アルゴリズムを開発したが、さらに一般的に探索問題を取り扱うときの理論的枠組の構築が不可欠である。したがって、平成7年度では、この点を理論的に追求する必要が生じている。本課題では,探索アルゴリズムの効率化について研究を行ない,平成7年度は次の成果を得た.タンパク質を表現するアミノ酸が20種類のアルファベットで識別されることは,よく知られている.単なる文字列として記録されているタンパク質から,その3次元構造を予測することは非常に難しい.ある文字列から,それを表現する最も小さいグラフを求める問題は,Walk情報からのグラフ再構成問題として知られている.本研究では,この問題が,次数3の木を求めようとしたときでさえ,多項式時間アルゴリズムを持ちそうにないことを示した.また,キャタピラと呼ばれるグラフのクラスでは,多項式時間近似アルゴリズムさえ持ちそうにないことを示すのに成功した.

このことから,タンパク質のような有限長の文字列から,効率のよいグラフ表現を導き出すためには,新しい視点からの近似アルゴリズムの研究が不可欠であることがわかり,現在その研究に着手している.タンパク質の探索の中で最も重要なものはモチーフの探索である.このモチーフを表現するために,従来,知識獲得システムBONSAIで用いていた正規パターンを元にして,正規パターンの曖昧さを表すモチーフ表現を構築した.この表現を用いて,正の例と負の例からの知識獲得実験を行ない,成果を得ている.こうした研究は,計算量理論の立場から探索アルゴリズムを捉えるもので,理論面からはC. H. PapadimitriouやM. Yannakakisらによってその端緒はつけられている.しかし,タンパク質や核酸のデータといったゲノムデータに取り組みながら探索の計算理論を構築しようとしたものでは本課題が始めてである.また,本研究の成果は,並列知識獲得システムBONSAI Gardenとしてまとめられ,主にゲノムデータからの知識獲得システムとして多くの研究者に利用されている.
生活習慣病・慢性腎臓病の新規病態解析のためのNMRメタボロミクス技術の開発

23年度研究成果:「意義・重要性」生活習慣病や慢性腎臓病は近年急増し、複雑な病因を含んでいるため従来にない新規な病態の把握と解析が求められている。すでに我々はNMRメタボロミクス解析を用いて、透析治療後に患者血中の乳酸値が増加するという新規マーカーを見出した。これを基礎として透析患者の病態ひいては腎臓病病態の本質をとらえるための新規解析を行う。乳酸は糖代謝、エネルギー代謝に関連し生活習慣病、慢性腎臓病の病態と深く結び付くものである。「内容」透析患者特有の合併症である痙攣の症状緩和を目的として水溶性ビタミンであるビオチンとチアミンを投与したところ、著効を見た。特にビオチンは効果が大きかったことから、透析性痙攣抑制剤として海外特許を出願した。ビオチン、チアミンはTCA回路の補酵素であり、エネルギー代謝の偏りを是正する役割が示唆される。これを解明するために、血漿中のビオチンをELISA法(アヴィジン拮抗反応)にて定量したところ、透析患者はビオチンが蓄積していることが判明した。特にビオチンの効きの良さで層別化して解析して見ると、ビオチンが効いた患者より効きの悪い患者が見かけのビオチン蓄積が多かった。腎機能の全廃した患者がビオチンだけでなくその代謝物も体内に蓄制させ、代謝物が活性のあるビオチンを抑制していることが示唆された。ELISAで測定したビオチンが残尿のある患者には少ない事も発見した。腎機能とビオチンの関係があることが示唆され、他の測定法で分子種同定と定量をすることでこれを解明したい。また、透析中に投与した血圧低下薬としてのグルセオールを廃液の時間経過をNMRで観察が可能であることが判明した。NMR法を用いた患者血漿の糖、脂質分析を計画していたが、東日本震災の被害のため不可能であった。22年度研究成果:「意義・重要性」慢性腎臓病とその進行した病態である血液透析についてNMR法メタボロミクス解析を行った。透析患者は年々増加し30万人に及ぶことや、一生続く透析治療に伴う合併症が解決されていないことを考えると正確な病態把握や診断の新たな実用指標が必要とされている。すでにわれわれはNMRメタボロミクスで透析患者血漿の解析を行い、治療後に乳酸値が増加することを見出した。「内容」今年度は新たに治療中廃液を経時的にNMR測定したところ、乳酸が出続け途中でさらに増えることなどを見出した。廃液は採取が非侵襲的で患者に負担がないこと、アルブミンなどの高分子を含まず低分子メボライト・プロファイルが得られることはNMR計測と病態観察に適したサンプルとして新規で有意味である。乳酸増加の原因は患者のエネルギー代謝の偏り、グルコース・脂質代謝異常が根底にあり、治療中に末梢血循環不全による解糖系亢進やTCA回路反応傷害などが直接原因と考えられる。廃液のNMRスペクトル観察で乳酸・ピルビン酸比やアミノ酸、有機酸の排出挙動と、治療時の症状(痙攣や疲労、血圧低下など)と相関があることが示唆された。そこで患者症状に対してTCA回路の正常化を図る目的で補酵素であるビタミンを投与する臨床実験を行った結果、症状に著効を見た。現在ビタミン投与前後の血漿を解析し、メタボライトの変動を評価した。定量評価に関しては、高分子成分を含む血漿においても内部標準物質として蟻酸が有効であることを見出し、各種生体サンプルのマーカー定量においてはNMR法基盤技術を構築できた。乳酸というありふれたマーカーの発見を入り口として糖代謝・脂質代謝およびエネルギー代謝に関与する補酵素投与を発想した。この臨床実験が効果を見たので、投与に連動するメタボライトの同定と定量を行う。透析・腎臓病・糖尿病患者の代謝不全解析に新規指標を与えるものとなる。

また、透析中に投与した血圧低下薬としてのグルセオールを廃液の時間経過をNMRで観察が可能であることが判明した。NMR法を用いた患者血漿の糖、脂質分析を計画していたが、東日本震災の被害のため不可能であった。