hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯アジア・西南太平洋地域における水産資源利用の文化適応とその戦略

●概要3年計画の最終年度にあたるため,本年度は,これまでに調査研究をおこなった地域における資料を充実するとともに,あらたに資料を補充する必要のある地域を選定して調査をおこなうことをおおきなもくろみとした。調査研究地域としては,秋道(インドネシア東部一帯),後藤(ソロモン諸島マライタ島),田和(パプアニューギニア西部州,マレーシア・マラッカ海峡域),須田(マレー半島東海岸)といったように,東南アジアとメラネシアに分散して調査を実施した。現地調査は,平成4年7-11月にかけておこなった。全体として,過去2年間における調査を補充するとともに,3年間にわたる調査研究計画をほぼ達成することができた。以下,各分担者がおこなった研究内容について個別にふれる。●個別研究(秋道)代表者の秋道は,前年度にひきつづきインドネシア東部のスラウェシ州,マルク州において,沿岸の水産資源利用に関する調査を実施した。このなかで注目したのは,商品として重要なナマコ,フカヒレ,高瀬貝,海燕の巣,真珠母貝などをめぐって,さまざまな民族集団が多様なかかわりをもっている点である。とくに,BBMと総称されるブギス人(Buginese),ブトン人(Butonese),マカッカサル人(Makassarese)は広域にわたって水産資源の獲得から販売にいたる活動に関与している。これらの集団がそれぞれの海域でどのような役割を演じてきたのかについて,アルー諸島,ケイ諸島において調査をおこなった。また,上述のBBM以外に,かつてより水上生活をいとなんできたバジャウ人もまた,換金性の高い水産資源を獲得してきたことでしられている。北スラウェシのメナド周辺,ティラムタ周辺,マルク州のカヨア島におけるバジャウ人の村で,資源利用と移動,他の民族集団との関係,資源管理の方法などに関する調査をおこなった。こうした一連の調査を通じて,LIPI(インドネシア科学院)のスタッフとの緊密な学術的交流を達成することができたことはおおきな成果であった。(後藤)ソロモン諸島では,後藤が平成2年度に調査を実施したマライタ島において継続調査をおこなった。貝貨の製作をめぐる時間研究や女性の役割に関する詳細な資料を追加するともに,村人全員を対象とした食生活に関する定性的な調査,水産物が廃棄される場所やその分布がもつ意味などに関する資料をあつめた。(須田)マレーシアでは,須田が平成3年度に調査をおこなったマレー半島東海岸のトレンガヌ周辺地域において,水産資源利用における意志決定の問題や都市への若者の流出にともなう労働力不足の問題を中心に調査を実施した。(田村)田村は,平成2年度に調査をおこなったパプアニューギニアに西部州カタタイにおいて沿岸に漁場利用に関する継続調査と,ナマコ漁の導入による漁撈活動体系の変化,ナマコ漁にみられる商業的な漁業と食糧獲得のための生存漁業とのあいだにおける分業,時間の配分,現金の使用目的の実態などに関する資料を収集し,平成2年度以降に急速な変化が現地社会に生じていることをあきらかにした。こうした継続的な追跡調査は,とくに開発や援助といった問題をかんがえる場合に不可欠であり,単年度方式ではなく,継続待にフォロー・アップをする研究計画が今後とも必要であることを提起したい。またマレーシアでは前年度の調査の補足として,水産物の生産者価格に関する実態調査を実施した。●今後の課題と展望水産資源の利用に関する研究は,当該地域のみならず,世界的にも重視されている。さらにこうした研究を陸上の生態系との相互作用,人口稠密地帯,観光化と発展,漁民による移動といった問題を考慮して継続・発展してゆくする必要がある。その意味で,今回の調査研究がアジア・太平洋地域における一つのおおきな事例研究となりえたのではないかと自負している。今後,一層この問題を追究してゆきたいと考えている。

こうした一連の調査を通じて,LIPI(インドネシア科学院)のスタッフとの緊密な学術的交流を達成することができたことはおおきな成果であった。(後藤)ソロモン諸島では,後藤が平成2年度に調査を実施したマライタ島において継続調査をおこなった。貝貨の製作をめぐる時間研究や女性の役割に関する詳細な資料を追加するともに,村人全員を対象とした食生活に関する定性的な調査,水産物が廃棄される場所やその分布がもつ意味などに関する資料をあつめた。(須田)マレーシアでは,須田が平成3年度に調査をおこなったマレー半島東海岸のトレンガヌ周辺地域において,水産資源利用における意志決定の問題や都市への若者の流出にともなう労働力不足の問題を中心に調査を実施した。(田村)田村は,平成2年度に調査をおこなったパプアニューギニアに西部州カタタイにおいて沿岸に漁場利用に関する継続調査と,ナマコ漁の導入による漁撈活動体系の変化,ナマコ漁にみられる商業的な漁業と食糧獲得のための生存漁業とのあいだにおける分業,時間の配分,現金の使用目的の実態などに関する資料を収集し,平成2年度以降に急速な変化が現地社会に生じていることをあきらかにした。こうした継続的な追跡調査は,とくに開発や援助といった問題をかんがえる場合に不可欠であり,単年度方式ではなく,継続待にフォロー・アップをする研究計画が今後とも必要であることを提起したい。またマレーシアでは前年度の調査の補足として,水産物の生産者価格に関する実態調査を実施した。●今後の課題と展望水産資源の利用に関する研究は,当該地域のみならず,世界的にも重視されている。さらにこうした研究を陸上の生態系との相互作用,人口稠密地帯,観光化と発展,漁民による移動といった問題を考慮して継続・発展してゆくする必要がある。その意味で,今回の調査研究がアジア・太平洋地域における一つのおおきな事例研究となりえたのではないかと自負している。今後,一層この問題を追究してゆきたいと考えている。パプアニュ-ギニア国では、西部州ダル-周辺の砂泥海岸に立地するOld Mawata(須田)とKatatai(田和)において調査をおこない、1.生存漁撈と商業漁撈の矛盾:アオウミガメやジュゴンの生存漁撈は容認されているが、現金獲得のための商業漁撈もおこなわれている、2.ロブスタ-漁のための潜水者を雇用・組織化する局面で、小集団間での人的な流動性がおこっている、3.ナマコ漁の浸透により、資源の乱獲が急速に進行している、4.商業漁撈では販売魚種が限定されることから、多様類の魚種を捕獲する小規模漁業の経済性が低下し、社会矛盾を内在化している、といった諸点があきらかになった。5.国境地帯にある小都市センタ-の存在が資源利用にあたえる影響は、オセアニアのなかでもきわめて重要な事例を提供するといえる。ソロモン諸島では、マライタ島のLau礁湖(秋道)、Langalanga礁湖(後藤)において調査を実施した。その結果、6.ラグ-ンにおける所有海域の利用形態を、漁撈民と農耕民との交換体系のなかで意義づけることができた。
超並列光演算システム

一岡は,並列光コンピュータの基本演算システムOPALSの純光学型システムのプロトタイプを試作している.本年度は、試作システムの並列処理の自由度と処理能力の向上を図る目的で0,1,背景の3状態を表現しうる新しい符号化法を提示しその有用性を示した。試作したプロトタイプシステムでは並列度100x300画素の実験に成功した.また,モジュール型OPALS作製に必要な反射型ブロック光学系を提案するとともに,試作装置を用いて並列バンヤンネットワークを実行しその性能を評価した.小林は,強誘電性液晶を用いた光ニューラルコンピューティングの研究を行った.ニューロンとして強誘電性液晶(FLC)の9本のストライプセルを,またウエイトマトリクスとしてフォトマスク,FLCまたはネマティック液晶セルを用いてシステムを試作し,ホップフィールド型のパターン認識動作を実証した.計算時間は2秒でその動作の計算モデルの設定と計算に成功した.保立は,光波コヒーレンス関数の合成による光情報処理に関し,まず,ノッチ型コヒーレンス関数の合成精度について検討を加えた.性能劣化要因を把握し対策を検討した.本コヒーレンス関数形状を活用して,3次元光情報からある2次元情報を消去する実験を行った.さらに,奥行き分解能を向上させるための新しい手法を考案した他,周波数変調に位相変調をも加えた合成手法を考案し検討を加えた.河田は、3次元メモリーの記録・再生の基礎実験を行った.共焦点型の位相差顕微鏡を実際に試作し,フォトポリマー材料内に3次元的に記録されたデータを再生した.共焦点顕微鏡を用いることにより,通常の顕微鏡を用いた再生よりコントラストよくデータが再生できることが分かった.谷田貝は,並列光演算システム構成法(時間領域変調による並列論理演算法,反転入力法による三層光ニューラルネットワーク,双方向荷重変化法による光ニューラルネットワーク)およびシミュレーテッドアニーリングを用いた光インターコネクション用ホログラムの設計法の研究を行い,アーキテクチャの実験的検討を行った.一岡は,純光学型並列光演算システムP-OPALSを設計・試作した.このシステム作製に当り,光の偏波面を制御する強誘電性液晶空間光変調素子LAPS-SLMと方解石を用いて新しい並列複屈折符号化及び複号化法を考案した.試作したP-OPALSを用いて300×100画素を220msのフレームレートの並列処理を実現した.河田,フォトリフラクティブ結晶中での光波結合を用いて,画像増幅を実現した.また,光強度に応じて屈折率が変化する材料を用いて,ビットデータを3次元的に記録する光メモリを提案し,実際に実験を行い,10Gbit/secを達成した.小林は,強誘電性液晶セルをニューロン及び荷重マトリックスとして用い,ホップフィールドモデルに基いた光ニューロコンピューティング系を製作,パターン数4の系において,学習と想起の動作を確認した.濱崎は,3次元画像情報システムの研究を行い,新しい縮小拡大型複合レンズ板を考案し実証実現に成功した.また,データ圧縮用の3D座標抽出アルゴリズムを改良した.さらに,視域標本化誤差理論に関する実験的精密比較を行い,良好な成果を挙げた.保立は,半導体レーザの直接周波数変調特性を活用した光波コヒーレンス関数の合成法の研究を進め,光導波路型デバイス内の反射光分布測定法の特性改善を行い,光ファイバーコネクターの微小な反謝の測定に成功した.また,3次元光情報中から任意の2次元情報のみを隠すコヒーレント関数の合成法を提案し,実験的な機能確認を行った.谷田貝は,並列光演算のための時間コード化法を考案しこれを実験的に検討した.また,三層ニューラルネットワークの光学実験,多重結像光学系による2次元パターン入力に対する光ニューラルネットワークの実験など,主に実験的立場から並列光演算の研究を行った.一岡は,並列光コンピュータの基本演算システムOPALSの純光学型システムのプロトタイプを試作している.本年度は、試作システムの並列処理の自由度と処理能力の向上を図る目的で0,1,背景の3状態を表現しうる新しい符号化法を提示しその有用性を示した。試作したプロトタイプシステムでは並列度100x300画素の実験に成功した.また,モジュール型OPALS作製に必要な反射型ブロック光学系を提案するとともに,試作装置を用いて並列バンヤンネットワークを実行しその性能を評価した.小林は,強誘電性液晶を用いた光ニューラルコンピューティングの研究を行った.ニューロンとして強誘電性液晶(FLC)の9本のストライプセルを,またウエイトマトリクスとしてフォトマスク,FLCまたはネマティック液晶セルを用いてシステムを試作し,ホップフィールド型のパターン認識動作を実証した.計算時間は2秒でその動作の計算モデルの設定と計算に成功した.保立は,光波コヒーレンス関数の合成による光情報処理に関し,まず,ノッチ型コヒーレンス関数の合成精度について検討を加えた.性能劣化要因を把握し対策を検討した.本コヒーレンス関数形状を活用して,3次元光情報からある2次元情報を消去する実験を行った.さらに,奥行き分解能を向上させるための新しい手法を考案した他,周波数変調に位相変調をも加えた合成手法を考案し検討を加えた.河田は、3次元メモリーの記録・再生の基礎実験を行った.共焦点型の位相差顕微鏡を実際に試作し,フォトポリマー材料内に3次元的に記録されたデータを再生した.共焦点顕微鏡を用いることにより,通常の顕微鏡を用いた再生よりコントラストよくデータが再生できることが分かった.谷田貝は,並列光演算システム構成法(時間領域変調による並列論理演算法,反転入力法による三層光ニューラルネットワーク,双方向荷重変化法による光ニューラルネットワーク)およびシミュレーテッドアニーリングを用いた光インターコネクション用ホログラムの設計法の研究を行い,アーキテクチャの実験的検討を行った.
原生生物有中心粒太陽虫のEST解析

Raphidiophrys contractilisのcDNAライブラリを用いたパイロシーケンスによるランダムなクローンの遺伝子配列決定を行った。これらのうち、127遺伝子配列によるデータセットを用いて分子系統解析を行った結果、R. contractilisはTelonema subtilisやcryptomonad、haptophyteと共に単系統を形成した。また、この単系統グループはStramenopiles、Alveolates、Rhizariaと姉妹群となることが示された。以上の解析の結果から、有中心粒太陽虫はchromalveolateスーパーグループに近縁性を持つことが示唆された。有中心粒太陽虫の一種Raphidiophrys contractilisを材料として、この生物グループと他の真核生物グループとの系統関係を明らかにし、また真核生物における有中心粒太陽虫の系統的位置を解明することを目的として、すでに作製してあるR. contractilisのcDNAライブラリを用いて大規模データセットによる分子系統解析を行うことを目指した。得られたコロニーからプラスミド抽出を行って片鎖シーケンスによる遺伝子の配列を決定したところ、約100遺伝子の配列が得られた。そこで他の真核生物においてそれらに対応する遺伝子配列を各データベースから収集し、データセットを作成した。今後はさらにデータセットを大きくし、情報量をさらに増やして連結遺伝子による再解析を行う予定である。真核生物における有中心粒太陽虫の系統的位置を解明することを目的として、Raphidiophrys contractilisのcDNAライブラリを用いたパイロシーケンスによるランダムなクローンの遺伝子配列決定を行った。その結果、平均232bpの363,490の遺伝子配列が得られ、そのうち327,570配列から30,120のコンティグを作成することができた。これらのうち、127遺伝子配列によるデータセットを用いてまずconcatenateモデルによる解析を行った結果、R.contractilisはTelonema subtilisやcryptomonad、haptophyteと共にMLブートストラップ値70%で単系統を形成した。さらに、この単系統グループはStramenopiles、Alveolates、Rhizaria(SARグループ)とMLブートストラップ値65%で姉妹群となった。次に、87遺伝子配列によるデータセットを用いてseparateモデルによる解析を行った結果、concatenateモデルによる解析結果と同様にT.subtilisやcryptomonad、haptophyteと共にRELLブートストラップ値69%で単系統を形成した。またconcatenateモデルの場合と同様にこの単系統グループはSARグループとRELLブートストラップ値92%で姉妹群となった。以上の解析の結果から、有中心粒太陽虫の系統的位置はchromalveolateスーパーグループに含まれることが示唆された。
亜鉛代謝異常による難治性造血障害発生メカニズムの解明

造血機構における亜鉛の作用メカニズムは不明である。そこで、亜鉛欠乏が腎臓中エリスロポエチン(EPO)濃度に与える影響について検討した。Sprague-Dawley系3週齢雄ラットを対照群(CON)、亜鉛欠乏群(ZD)、Pair-Fed群(PF)の3群に振り分け4週間飼育した。データはFisherのPLSDで統計処理を行い、有意水準は5%とした。血中EPO濃度はCONに比べZDが有意に低値を示し、PFが低い傾向を示した。腎臓皮質中EPO濃度はZDがPFに比べ低値を示し、有意差は見られなかった。PFはCONに比べ高い値を示した。腎臓髄質中EPO濃度には差は見られなかった。先行研究から亜鉛の代謝異常が鉄不応性貧血を発症させるという可能性が指摘されている。しかし、造血機構における亜鉛の作用メカニズムは不明である。これまでに、亜鉛欠乏によりエリスロポエチン濃度が低下することをすでに報告している(Biol Trace Elem Res 107 : 289-292, 2005)。本年度実施の研究では、亜鉛代謝異常の一つの病態として亜鉛欠乏時の造血異常を検討するため、亜鉛欠乏ラットの組織を用いて、亜鉛欠乏がタンパク質合成レベルでどのような影響を与えているのかを検討した。また、腎臓中HO-1濃度をはじめとしたエリスロポエチン産生調節系について検討した。たんぱく質の合成への影響に関しては、MALDI-TOF-MS^2を用いた。現時点ではたんぱく質の解析は完全に終了していないため、来年度も継続して変動の見られたタンパクの同定作業を行なう予定である。腎臓中HIF濃度は、亜鉛欠乏では変化が見られなかった。しかし、腎臓中HO-1濃度には変化が見られ、pair-feed対照群が最も高値を示し、亜鉛欠乏群が最も低値を示した。本研究結果は、平成22年度の日本栄養・食糧学会大会などで公表する。亜鉛の投与が鉄不応性貧血に有効であるという報告があるが、造血機構における亜鉛の作用メカニズムは不明である。我々は、中等度亜鉛欠乏により血中エリスロポエチン濃度が低下することをすでに報告している(Biol Trace Elem Res 107 : 289-292,2005)。本研究では、中等度の亜鉛欠乏が腎臓中エリスロポエチン濃度について検討した。Sprague-Dawley系3週齢雄ラットを対照群(AIN-93G ; CON)、亜鉛欠乏群(Zn 4.5mg/kg diet(4.5ppm);ZD)、Pair-Fed群(AIN-93G ; PF)の3群に各10匹ずつ振り分け、各飼料とイオン交換水を摂取させ4週間飼育した。腎臓中エリスロポエチン濃度を測定した。血中エリスロポエチン濃度はCON群に比べZD群が有意に低値を示し、PF群が低い傾向を示した。腎臓皮質中エリスロポエチン濃度はZD群がPF群に比べ低値を示し、有意差は見られなかったがPF群はCON群に比べ高い値を示した。腎臓髄質中エリスロポエチン濃度には差は見られなかったことから、腎臓での産生システムに違いがあることが明らかになった。現時点までに、MALDI-TOF-MS-MSによる分析を試みた。経費的な問題から限られた数のスポットしか分析対象にできなかった。今後、検討するタンパクのスポット数を増やすことにより、生理的意義の解釈が容易な結果が得られると確信している。
寒冷ふるえの中脳統御作用

寒冷ふるえ発生の神経機構に重要な役割を果たすγ運動ニューロン活動が中脳局所温度の変化によって影響を受けるか否か,若し受けるならばどの様であるかを調べるため,両側視索前野・前視床下部領域を電気的に破壊し上位脳からの影響を排除したラット標本の腰仙部脊髄前根より単一γ神経線維(計64例)の放電活動を記録した.先ず正常中脳温度におけるγ神経線維の自発放電活動には,持続的発射を示すもの(64%)と,周期的に変動するもの(36%)が見出されたが,これら二群のγ神経線維の伝導速度の平均値の間には有意の差はなかった.潅流式サーモードによる中脳局所温度刺激に対して両群γ線維71%が反応し,その発射頻度は例外なく中脳冷却(37.5°C以下)により増加,加温(37.5°C以上)により減少した.この中脳冷却・加温に対するγ放電頻度の増加・減少の動態は,個体の熱平衡維持における熱産生反応の低体温域における促進及び高体温域における抑制の方向に一致しおり, γ放電活動の温度依存性(Δimp./sec/°C)の平均値は潅流水温1°Cあたり37.5°C以下の低温域で-1.5±0.1imp./sec/°C及び37.5°C以上の高温域で2.8±0.5imp./sec/°Cであった.本研究途上実測された中脳冷却・加温時の神経組織温の変化は,サーモードから1mmの距離で潅流水温の変化の約1/3, 2mm以上ではそれ以下に減少することを考慮すれば,この結果は, γ運動ニューロンの活動が中脳の正常温度からの極めて僅かの変位によって強く影響されることを意味している.下腿三頭筋々紡錘の筋伸張に対する求心性応答を解析する実験においては, dynamic γ及びstatic γactivationを示す温度応答が各々63%(27/43)及び29%(2/7)にみられ,前者の方がより優勢ではあるが,両γmotor systemに対する中脳温度受容組織からの強力な下行性統御の存在を示唆している.寒冷ふるえ発生の神経機構に重要な役割を果たすγ運動ニューロン活動が中脳局所温度の変化によって影響を受けるか否か,若し受けるならばどの様であるかを調べるため,両側視索前野・前視床下部領域を電気的に破壊し上位脳からの影響を排除したラット標本の腰仙部脊髄前根より単一γ神経線維(計64例)の放電活動を記録した.先ず正常中脳温度におけるγ神経線維の自発放電活動には,持続的発射を示すもの(64%)と,周期的に変動するもの(36%)が見出されたが,これら二群のγ神経線維の伝導速度の平均値の間には有意の差はなかった.潅流式サーモードによる中脳局所温度刺激に対して両群γ線維71%が反応し,その発射頻度は例外なく中脳冷却(37.5°C以下)により増加,加温(37.5°C以上)により減少した.この中脳冷却・加温に対するγ放電頻度の増加・減少の動態は,個体の熱平衡維持における熱産生反応の低体温域における促進及び高体温域における抑制の方向に一致しおり, γ放電活動の温度依存性(Δimp./sec/°C)の平均値は潅流水温1°Cあたり37.5°C以下の低温域で-1.5±0.1imp./sec/°C及び37.5°C以上の高温域で2.8±0.5imp./sec/°Cであった.本研究途上実測された中脳冷却・加温時の神経組織温の変化は,サーモードから1mmの距離で潅流水温の変化の約1/3, 2mm以上ではそれ以下に減少することを考慮すれば,この結果は, γ運動ニューロンの活動が中脳の正常温度からの極めて僅かの変位によって強く影響されることを意味している.下腿三頭筋々紡錘の筋伸張に対する求心性応答を解析する実験においては, dynamic γ及びstatic γactivationを示す温度応答が各々63%(27/43)及び29%(2/7)にみられ,前者の方がより優勢ではあるが,両γmotor systemに対する中脳温度受容組織からの強力な下行性統御の存在を示唆している.1.ウレタン麻酔ラツトの腰仙部脊髄前根を細分し、単一γ運動ニューロンからの自発放電活動を記録し、一定環境温下且つ一定直腸温下に、中脳局所温度変化に対する影響を調べた。γ運動ニューロン放電活動は、正常体温(37°C)以下への冷却により著明に促進し、正常体温以上へ加温により強く抑制された。全例(11例)において温度変化の方向に対するその動態は一致しており、負の温度係数をもつ冷感受型を示し、低温及び高温領域における温度感受性は、それぞれ、-1.05+0.22imp./sec/°C、-2.25+0.43imp./sec/°Cであった。2.下腿三頭筋筋紡錘第一種及び第二種終末からの筋伸張に対する応答を解析することにより、同様の中脳温度刺激によって活動化されるγ運動ニューロンが、dynamic γか或はstaticγかを調べた。筋伸張のpeak frequency,static frequency及び両者の差のdynamic Indexの頻度と共に中脳刺激温度、直腸温、環境温、その他の信号を多チャンネル記録計上に連続的に同時記録出来、その解析がより正確且つ能率的となった。

中脳温度刺激の効果は、第一種終末においては、冷却により上記三つのparameterが共に増加すると云うdynamic γの活動化を示す温度応答が63%(27例/43例)に見られ、第二種終末においては、static γの活動化を示すものが29%(2例/7例)に見られた。これらの結果は、中脳冷却によってはdynamic γ及びstatic γ運動ニューロンが共に活動化されるが、前者の方が優勢に活動化されることを示している。3.以上の結果のγ運動ニューロンが温度変化に極めて忠実に追従すると云う高い中脳温度感受性を有することは、脊髄γ運動ニューロン活動は中脳に存在する温度受容組織からの温度信号により強く影響されることを示しており、寒冷ふるえの中脳による強い統御作用の存在が明らかになった。
食材中の天然型葉酸の生体利用率評価系の構築とその応用に関する研究

4週齢マウスに葉酸欠乏食を4週間与え、その後に葉酸添加食を1週間与えて、血漿、骨髄、肝臓の葉酸濃度および血漿ホモシステイン濃度の変化により、様々な食事葉酸の生体利用率を評価する実験系を構築した。その方法を利用して、日本人の主要な葉酸供給源と考えられる緑茶に含まれるエピガロカテキンガレート(EGCG)がホウレンソウ由来葉酸の吸収にほとんど影響しないこと、またEGCGがバイオアッセイ法による葉酸分析に影響しないことを示した。また、マウスにX線を全身照射して骨髄染色体損傷を誘発する試験系において、ホウレンソウ由来葉酸が合成葉酸と同様、染色体損傷の抑制作用を有することを示した。本研究では、通常の食材中に含まれる天然型葉酸について、in vivoにおける生体利用率の評価系構築とそれを活用した葉酸の有効性評価について検討している。本年度は、少量の評価試料でも実施可能なマウスを用いた実験系構築について検討した。葉酸には合成型のfolic acidを用い、血漿・肝臓・骨髄の葉酸濃度の低下と血漿ホモシステインの増加を指標として葉酸欠乏食の負荷期間、およびその後の評価指標の回復で再摂取期間を検討した。その結果、葉酸欠乏食の負荷期間は当初予定していた4週間よりも5週間が適当であること、再摂取期間は1週間で評価が可能なことが明らかとなった。一方、葉酸は複数の化合物の総称であり、それらの葉酸を網羅的に測定するにはバイオアッセイ法が適しているものの、バイオアッセイ法では、試料の前処理酵素および葉酸要求性菌体の増殖に食品中の成分(例えば、茶カテキン類)が影響する可能性がある。日本人の葉酸供給源の一つである緑茶中には葉酸も含まれているが、茶カテキンも多量に含まれており、茶カテキンは酵素や菌体増殖の抑制作用を有する。そこで本年度、バイオアッセイ法による葉酸定量に対する茶カテキンの影響を検討した。茶カテキン中でエピガロカテキンガレート(EGCG)は、菌体増殖をかなり低濃度から強く抑制した。バイオアッセイ法では、アミラーゼ、プロテアーゼ、コンジュガーゼの酵素で試料を前処理し、その後に菌体増殖を指標として葉酸を定量する。そこで葉酸のバイオアッセイ法の各ステップにおけるEGCGの阻害作用を調べた。その結果、高濃度のEGCGは各前処理酵素を阻害するが、通常の緑茶中のEGCG濃度では阻害作用は認められなかった。さらに、試料の各前処理ステップでEGCG濃度が次第に低下していくため、最終的な菌体増殖のステップに対して、試料中のEGCGはほとんど影響しないことが明らかとなった。初年度は、少量の試料でも評価が可能なマウスを用いた評価系構築について、葉酸に合成型のfolic acidを用い、血漿・肝臓・骨髄の葉酸濃度と血漿ホモシステイン濃度を指標として、葉酸欠乏食の負荷期間、再摂取期間を検討した。その結果、葉酸欠乏食の負荷期間は5週間程度が適当であること、再摂取期間は1週間で評価が可能なことを明らかにした。評価系に利用するマウスの系統については、飼料摂取量と体重の違い以外に影響はなかった。葉酸は複数の化合物の総称であり、それらの葉酸を網羅的に分析するにはバイオアッセイ法が適しているが、バイオアッセイ法では、試料の前処理酵素および葉酸要求性菌体の増殖に食品中の成分が影響する可能性があった。その例として日本人の葉酸供給源の一つである緑茶に含まれる茶カテキン類がある。緑茶中には茶カテキン類が多量に含まれている。そこで本年度は、バイオアッセイ法による葉酸定量に対する茶カテキン類の影響を検討し、エピガロカテキンガレート(EGCG)とエピカテキンガレートがバイオアッセイ法の前処理酵素と菌体増殖を強く阻害すること、その他のカテキン類はほとんど影響しないことを明らかにした。一方、EGCGが多量に存在する緑茶中の葉酸のバイオアッセイ法による定量において、EGCGは各測定操作段階で阻害濃度以下となるため、実質的に葉酸定量に影響しないこと、緑茶中の葉酸の多くはポリグルタミン酸型で存在することを明らかにした。EGCGが食事葉酸(ホウレンソウ由来のポリグルタミン酸型)の体内吸収に影響するか否かをマウスのin vivo葉酸欠乏-再負荷系で検討したところ、飼料中に十分な量の葉酸が含まれていれば、EGCGはホウレンソウ由来の葉酸の体内吸収に影響しないことを明らかにした。マウスのin vivoにおける葉酸欠乏-再負荷の評価系の構築は、ほぼ予定通り設定できた。葉酸のバイオアッセイ法による定量における食品中の茶カテキン類の影響を検討し、エピガロカテキンガレート(EGCG)が酵素阻害や抗菌作用を有するため、葉酸定量に影響する可能性が危惧されたが、実際のバイオアッセイ法による定量では、EGCGが阻害濃度以下となるため、実質的な定量に影響を与えないことなどを明らかにした。本実験の評価系に利用するマウス系統差の検討において、マウスに原因不明の肝障害を起こす個体が多数出現したため、研究実施の遅れなどの若干の問題はあったが、研究はほぼ予定通り進んでいる。食品から摂取している葉酸は天然型葉酸と合成葉酸に大別でき、天然型葉酸の生体利用率は合成葉酸の50%と見積られているが、実際の生体利用率は食品によって30%から98%の幅がある。個々の食品中の天然型葉酸の生体利用率、およびその吸収に影響する食事因子については、適切な評価系がないために明確にはされていない。

日本人の葉酸供給源として緑茶があるが、茶カテキンの葉酸定量や体内吸収への影響は明らかにされていない。また、葉酸は染色体の安定化に寄与することが報告されており、合成葉酸の放射線暴露による染色体損傷の防御作用を示唆した報告はあるが、天然型葉酸について検討した報告は見当たらない。本研究では、食材中に含まれる天然型葉酸の生体利用率の評価系として、少量の食材試料で検討できるマウスのin vivo系を構築し、その妥当性を検証した。また、日本人の重要な葉酸供給源と考えられている緑茶に含まれている茶カテキンに関して、バイオアッセイによる葉酸定量への影響、マウスのin vivo系における葉酸の体内吸収への影響を評価した。さらに、マウスの小核試験を利用してホウレンソウ由来葉酸の放射線防御効果の可能性について検討した。その結果、4週齢マウスに葉酸欠乏食を4週間与え、その後に葉酸添加食を1週間与えて、血漿、骨髄、肝臓の葉酸濃度および血漿ホモシステイン濃度の変化により、様々な食事葉酸の生体利用率を評価する実験系を構築した。その方法を利用して、日本人の主要な葉酸供給源と考えられる緑茶に含まれるエピガロカテキンガレート(EGCG)がホウレンソウ由来葉酸の吸収にほとんど影響しないこと、またEGCGがバイオアッセイ法による葉酸定量に影響しないことを示した。また、マウスにX線を全身照射して骨髄染色体損傷を誘発する試験系において、ホウレンソウ由来葉酸が合成葉酸と同様、染色体損傷の抑制作用を有することを示した。4週齢マウスに葉酸欠乏食を4週間与え、その後に葉酸添加食を1週間与えて、血漿、骨髄、肝臓の葉酸濃度および血漿ホモシステイン濃度の変化により、様々な食事葉酸の生体利用率を評価する実験系を構築した。その方法を利用して、日本人の主要な葉酸供給源と考えられる緑茶に含まれるエピガロカテキンガレート(EGCG)がホウレンソウ由来葉酸の吸収にほとんど影響しないこと、またEGCGがバイオアッセイ法による葉酸分析に影響しないことを示した。マウスのin vivoにおける葉酸の欠乏-再摂取の評価系の構築は、ほぼ条件設定ができた。マウスには種々の系統があり、どの系統が今回の評価系に最も適しているかについては、2年度目に行う予定である。天然型の葉酸の生体利用性に対する茶カテキン(EGCG)の影響について、マウスにホーレンソウ粉末と各種濃度のECGCを添加して、in vivoにおける天然型葉酸の生体利用性に対するEGCGの影響も検討しているが、この研究は年度の終わり頃に開始したため、採取した検体の分析は2年度目に行う。初年度の研究から、EGCG自体は葉酸のバイオアッセイ法による定量に影響しないことから、採取した検体の分析には障害はないと考えられる。初年度から2年度目までに設定したマウスin vivoにおける葉酸欠乏-再摂取の評価系を詳細に検討し、評価に最も適したマウスの系統と実験条件を明らかにした。また、ホウレンソウ中の葉酸の生体利用性に対する飼料中EGCGの影響の検討実験において、評価系の実用性を示すことができた。
中温作動形燃料電池のための新規電極触媒の開発および電極/電解質界面の構築

150-300°Cで作動する固体電解質形燃料電池のための新規電極触媒(アノード・カソード)の開発および設計指針の確立を目指し、運転環境下(中温・強酸性)において安定である酸化物担持貴金属触媒やカーバイド系の電極触媒を検討した。酸化物担持貴金属触媒では、活性種が低担持量の場合に一般的な電極であるPt/Cと同等の水素酸化能や酸素還元能を有することを明らかにし、新規触媒の可能性を示した。一方で、比較的表面積の小さな酸化物担体上に活性部位を高分散担持する手法の開発が今後の進展に不可欠な要素であることが明らかとなった。150-300°Cで作動する個体電解質形燃料電池のための新規電極触媒(アノード・カソード)の開発および設計指針の確立を目指し、本年度は水素侵入型酸化物を担体に用いた酸化タングステン担持白金触用媒(Pt/WO_3)を検討した。本触媒はアノードとじての使用を想定しているため、200°Cで還元処理した触媒を固体電解質に塗布して電池を作製し、白金担持量の水素酸化活性への影響を200°Cにおいて評価した。30wt.% Pt/WO_3と40wt.%Pt/Cの活性を比較したところ、Pt重量当たりの活性はPt/Cの方が高かったが、Ptの電気化学的表面積当たりの活性はPt/WO_3の方が高かった。一方、5wt.% Pt/WO_3と5wt.% Pt/Cの活性を比較すると、いずれの評価方法を用いてもPt/WO_3の活性が高いことが明らかとなった。これはPtの担持量が少ないことでWO_3担体上にPtが高分散されていることに加え、WO_3による水素酸化反応が大きく寄与した結果と考えられる。次に、Pt/WO_3触媒に200°Cまたは400°Cで還元処理を施し、触媒活性の改変を試みた。使用した触媒は5wt.%Pt/WO_3である。Ptの電子状態は還元処理温度に影響を受けなかったが、400°C還元処理によりWO_3担体中のWの一部分5価に還元されることが明らかとなった。これに対応して、X線回折パターンにも変化が見られた。各温度で還元処理した電極の水素酸化活性を200°Cにおいて比較したところ、Pt重量当たりの活性は同程度であったが、Ptの電気化学的表面積当たりの活性は400°Cで還元処理した試料の方が高かった。これらの結果から、部分的に還元した酸化タングステンを担体に用いて、Ptを高分散状態にすることができれば、Pt使用量を更に低減できる可能性あることが明らかとなった。150-300°Cで作動する固体電解質形燃料電池のための新規電極触媒(アノード・カソード)の開発および設計指針の確立を目指し、本年度はPtを含まない炭化タングステン系アノード触媒、およびナノサイズのAu微粒子を用いたカソード触媒について検討した。中温域におけるタングステンカーバイドの水素酸化特性は、作製時の結晶相に大きく影響を受け、WCの単一相が最も高い活性を示すことを明らかにした。また、NiやCoを添加することで、低温でタングステンカーバイドを作製することが可能であった。しかし、調製したタングステンカーバイドはWC単一相ではなく、W_2CやCo_3W_3Cなどの複数の化合物から成る混合相であったことから電気化学的な活性は低かった。これらの触媒は、中温域においても依然としてPt/Cに比べて低い活性を示しており、活性の向上には、電池の作動温度の高温化や高表面積を有するWC単一相の調製が必要であることが示唆された。析出沈殿法を用いてAu/ZrO_2カソード触媒を作製し、透過電子顕微鏡観察により、粒子径が2-3nmのAu微粒子がZrO_2上に担持されていることを確認した。200°Cにおいて酸素還元特性を評価したところ、Au担持量の増加に伴い反応過電圧が大きくなる傾向を示した(Au担持量:0.92wt.%→2.07wt.%)。またAu/ZrO_2(0.92wt.%)は、Pt/ZrO_2(1.33wt.%)と同程度の酸素還元能を示した。ただし現状では、燃料電池に組み込んだ場合に数mA/cm^2程度の発電性能しか実現できておらず、改善が必要である。Au/ZrO_2の性能はAuの分散度と担持量で決まるため、担体の検討により分散度を維持したままAu担持量を増やすことが不可欠であることが明らかとなった。
ケロイドおよび肥厚性瘢痕におけるエカレクチンの機能解析

創傷治癒過程におけるケロイドならびに肥厚性瘢痕形成は外科分野において重大な問題である。最近、創傷治癒や肥厚性瘢痕組織において各種サイトカインの重要性も報告されているが、未だ我々の理解は不十分である。さて、我々はT細胞が抗原刺激により産生・遊離する好酸球遊走因子(エカレクチン)のクローニングに成功した。エカレクチンはガレクチンの一種で、ガレクチン9と同一であることを明らかにした。ガレクチンは細胞-細胞、細胞-細胞外マトリックス間の接着因子として作用するがよく知られている。我々のガレクチン9も皮膚組織において細胞-細胞、細胞-細胞外マトリックス間の接着因子として機能すると予想される。ケロイド及び肥厚性瘢痕組織におけるガレクチン9の機能や動態を検討することで、それらの予防ないし予知の可能性を探索する基礎を作ることが本研究の主目的である。我々は12年度において、ガレクチン9をはじめとするすべてのヒトガレクチン蛋白の作製とポリクロ抗体をすべて作製した。13年度において、ガレクチン9定量のため、モノクロ抗体やヤギ抗ガレクチン9抗体を作製、現在ELISA法を開発中である。ヒトケロイド及び肥厚性瘢痕組織におけるガレクチン9の動態を免疫組識学的に検討し、ケロイドにおいては正常皮膚に比して幼若な線維芽細胞の増加がみられ、線維芽細胞や病変部の表皮細胞において強く発現していること、肥厚性瘢痕もケロイドと同様な反応がみられるが、陽性細胞教や染色濃度においてケロイドよりも少なかった。現在、線維芽細胞や表皮細胞におけるガレクチン9発現機構の解明を行っている。線維芽細胞におけるガレクチン9発現はインターフェロンガンマによって増強されるが、遊離は見られないことから、ガレクチン9の産生機構と遊離機構は異なることが明らかにされた。さらに、刺激された線維芽細胞には好酸球が特異的に接着すること、その接着はラクトースやガレクチン9抗体により抑制され、'ガレクチン9が選択的な好酸球接着に関与することが予想された。創傷治癒過程におけるケロイドならびに肥厚性瘢痕の形成は外科分野において非常に重大な問題でる。正常な創傷治癒過程とともに、これらの病的な創傷治癒過程の正しい理解が必要と思われる。我々はT細胞が抗原や腫瘍膜糖蛋白質の刺激により産生する好酸球遊走因子(ガレクチン)のクローニングに成功した。ガレクチンは細胞-細胞、細胞-細胞外マトリックス間の接着因子として作用するとともに、発生、細胞増殖、アポトーシスに関与し、さらに炎症や腫瘍細胞の浸潤転移にも関与するなど重要かつ多彩な作用を示すレクチンである。我々のガレクチン9も皮膚組織において細胞-細胞、細胞-細胞外マトリックス間の接着因子として機能することは明らかである。我々はガレクチン9をはじめとするすべてのヒトガレクチンリコンビナントの作製とポリクローナル抗体を12年度において、すべて作製した。ガレクチンの定量に用いるELISA法は現在開発中であり、また抗ガレクチン9自己抗体価の測定法も開発中である。

線維芽細胞におけるガレクチン発現はいろいろなサイトカインによって調節されていることを平島らはすでに見いだしており、病変局所においても炎症治癒期における幼若線維芽細胞での発現が増強することを明らかにしている。秦らはヒトケロイド及び肥厚性瘢痕組織におけるガレクチン9の動態を免疫組織学的に検討した結果、ケロイドにおいては正常皮膚に比して、線維芽細胞および病変部に一致する表皮細胞においてガレクチン9が強く発現していること、肥厚性瘢痕もケロイドと同様な反応がみられるが、陽性細胞数や染色濃度においてケロイドよりも少ないことを明らかにした。ケロイド及び肥厚性瘢痕組織におけるエカレクチン(ガレクチン9)の機能や動態を検討することで、それらの予防ないし予知の可能性を探索する基礎を作ることが研究の主目的である。今年度はガレクチン9遺伝子導入マウス作製のための基礎研究を行った。ケロイドや肥厚性瘢痕組織のガレクチン9発現は免疫組織学的には前年度明らかにされていたが、今年度RT-PCR法やリアルタイムPCR法にて確認された。病変局所でガレクチン9を発現していた線維芽細胞や表皮細胞におけるガレクチン9発現の制御機構について研究を行った。線維芽細胞については、ガレクチン9発現はインターフェロンガンマによって増強されるが、遊離は見られないことから、ガレクチン9の産生機構と遊離機構は異なることが明らかにされた。さらに、刺激された線維芽細胞には好酸球が特異的に接着すること、その接着はラクトースやガレクチン9抗体により抑制され、ガレクチン9が選択的な好酸球接着に関与することが予想された。表皮細胞におけるガレクチン9発現については現在、種々のサイトカインにより発現の増強や抑制が見られることを明らかにしている。また、表皮細胞においてはガレクチン9以外にガレクチン7が恒常的に発現されていることから、ガレクチン7の意義についても現在研究中である。生物の発生や分化、さらには炎症や腫瘍においていわゆる生得免疫に直接的に関与すると予想されるガレクチン研究をさらに飛躍させるためには、上述の遺伝子導入マウス作製、ガレクチン9遺伝子ノックアウトマウスの作製やガレクチン9の定量的測定法が不可欠であり、後者については作製したモノクロ抗体ないしヤギ及びウサギ抗ガレクチン9抗体を用いてELISA法をはじめとする高感度測定法の開発研究を行っている
トリプルネガティブ乳がん幹細胞に対するluminal分化誘導療法の確立

MET (mesenchymal-epithelial transition)レポーターを用いたスクリーニングにより強力に上皮転換を誘導するshP1, shH1を同定した。shP1導入にて、乳癌細胞は抗癌剤に感受性を示す一方、膠芽細胞腫細胞は増殖は著明に抑制された。shP1とshH1の配列比較によりmiR-200配列を共通に認めた。shH1は強力な増殖抑制作用故に抗腫瘍効果も期待できる。がん幹細胞モデルに致死効果のあるshRNAの標的遺伝子がmiR-200c配列を持つことを発見した。今後はこれらのhybrid shRNAの増殖抑制効果を確認していく予定である。EREレポーターを組み込んんだMCF7細胞においてE2 depletion前後のERE転写活性を測定したところ予想に反して減少した。Estrogen responsive elementを指標にしたスクリーニングの続行は困難と判断した。そのため当初の実験計画を変更し、MET誘導shRNAのさらなるスクリーニングを行いMET誘導のメカニズムを探索することとした。最終的にshP1に加えてshH1の2つのshRNAを同定した。shH1の標的遺伝子に対するshRNAを2つ作成したが、shP1と同様にKD効果とMET誘導の間に相関関係は見られず、shH1のoff target効果であると考えられた。shP1とshH1のMET誘導効果は幅広く間葉系腫瘍細胞株(乳がん・膠芽腫・骨肉腫・滑膜腫・膵臓がん・肺がん・線維肉腫)に幅広くMETを誘導し、共通の機構があると考えられた。shP1とshH1の配列を比較にて11 bpの相同配列を同定し、内7bpはMET誘導が報告されていmiR-200ファミリーのseed配列に一致した。一方shP1とshH1では、増殖抑制効果に違いが認められ、shH1の方が強い増殖抑制効果を認めた。U251膠芽腫細胞株に対してはshP1・shH1・miR-200cのすべてで増殖抑制効果が認められる一方、MDA-MB-231細胞では、shP1・miR-200cは増殖を促進する一方、shH1は増殖を抑制した。shP1誘導231細胞の解析では、TERT・ERBB3 mRNAの増加、細胞周期G2M/polyploid集団の増加を認めた。MET誘導は細胞周期を介して231細胞の増殖を促進すること、DNA修復に関係するH遺伝子機能抑制が上皮化細胞に有効であることを示唆している。以上よりmiR-200 seed配列を含む遺伝子が新たな標的になりうることが示唆される。EREレポーターのvalidationの結果、screeningには不向きであることが判明し、当初予定していた計画を変更することになったが、新たなEMT/METのpositive selection用dual reporterを作成し、それを用いたスクリーニングにて別のshRNA (shH1)を同定することができ、shP1・shH1のMET誘導の機構が明らかになった。shP1とshH1のMET誘導後の増殖力に違いを発見につながり、miR-200cのseed配列+標的遺伝子のknock downが新たな治療戦略になるとの着想を得た。miR-200cによる上皮化により化学療法・放射線療法耐性を克服し感受性を再獲得し、同時にH遺伝子のknock downにより上皮化細胞の増殖を抑えることで、heterogeneityを持つがん細胞の種々の細胞集団を標的にして根治させることが可能になると考えている。METレポータースクリーニングにより同定したshP1をトリプルネガエィブ乳癌細胞株MDA-MB-231 (以下231細胞)、膠芽腫細胞株U251に導入し、両細胞共に上皮様の形態をとることを確認した。上皮化をきたした両細胞の遺伝子発現をマイクロアレイ・qPCRにて解析すると同時に、2D・3D in vitro、in vivo増殖能を評価した。一方、shP1導入U251細胞では、DLL3・Olig2等のproneural遺伝子発現の上昇を認めたものの、神経管細胞マーカーでproneural遺伝子でもあるNestin発現は減少した。さらにNanog・Oct4・SOX2等の多能性幹細胞マーカーがshP1導入U251細胞でのみ上昇したことから、この細胞は発生過程を遡りES細胞様にリプロgされたと考えられた。興味ふかいことにshP1導入U251細胞では、2D・3D in vitro、in vivo増殖能は全て抑制され、細胞周期G1期集団が増加していた。以上のことから由来の異なる両細胞において、間葉転換解除による共通点を認める一方、増殖能に対する影響は異なることが明らかになった。上記のようにトリプルネガティブ乳がん(TNBC)のluminal分化誘導は未だ実現できていないが、miR-200cのseed配列+標的遺伝子shRNAからなるhybrid shRNAによる標的knock downが新たな治療戦略になるとの着想を得た。

特にshH1の増殖抑制効果が顕著である。今後はmiR-200cのseed配列を持つ標的遺伝子の網羅的な解析を通じて、TNBCに効果を示す配列の同定を行う。これまでの研究で、doxycyclineによるH-RAS誘導・tamoxifenによるSNAIL活性化EMT誘導する、人工がん幹細胞モデルを用いたscreeningにより間葉系のがん幹細胞に対して致死効果のあるshRNAを複数同定している。そのうちのD・S・N遺伝子はmiR-200c seed配列を持つことを確認している。これらのhybrid shRNAの増殖抑制効果をin vivo, in vitroの両方で確認し、難攻不落であったTNBC, GBMの治療に結びつけたい。分子腫瘍医学EREレポーターを組み込んんだMCF7細胞においてE2 depletion前後のERE転写活性を測定したところ予想に反して減少した。Estrogen responsive elementを指標にしたスクリーニングの続行は困難と判断した。そのため当初の実験計画を変更し、MET誘導shRNAのさらなるスクリーニングを行いMET誘導のメカニズムを探索することとした。新たなEMT/METのpositive selection用dual reporterを作成し、それを用いたスクリーニングを行い、別のshRNA (shH1)を同定することができ、shP1・shH1のMET誘導の機構が明らかになった。shP1とshH1のMET誘導後の増殖力に違いを発見につながり、miR-200cのseed配列+標的遺伝子のknock downが新たな治療戦略になるとの着想を得た。今後はshH1の増殖抑制効果の検証を行うと同時に、miR-200cのseed配列を持つ標的遺伝子の網羅的な解析を通じて、TNBCに効果を示す配列の同定を行う。これらのhybrid shRNAの増殖抑制効果をin vivo, in vitroの両方で確認する。
可動型没入映像投影装置に関する研究

持ち運びが容易な没入型ディスプレイ環境として,普通の壁面に映像を投影することの可能な投影環境の開発をおこなった.本環境の特徴は以下の2点である.・映像を凸面鏡で反射させる可搬性の高いディスプレイ環境として,映像を普通の壁面に投影する.このとき,凹凸のある壁面に投影すると映像のフォーカスが合わないなどの問題を引き起こす.そこでプロジェクタ映像を凸面鏡で反射させ,焦点深度を大きくする方法をとる.これによりフォーカスが合いやすくなるだけでなく,狭い空間で広い範囲に映像を投影することが可能となる.・観察用カメラによって歪み補償をする凸面鏡で映像を拡散させると,投影映像にひずみが生じる.また,壁面の形状によっても像の歪みが生じる.これらの歪みを同時に解決するため,カメラによって実際の投影状態を取り込み,その状態に応じて歪み補償された映像を生成する.これらの特徴を備えるような環境を実際に試作したところ,観察用カメラによる補正によって,正常な見えの映像が呈示できていることを確認している.これらの成果は[1]において報告している.[1]橋本,吉田:凸面鏡を用いた可搬型没入ディスプレイ環境,日本VR学会,pp.365-368,2004持ち運びが容易な没入型ディスプレイ環境として,本研究では一般的な壁面に映像を投影することの可能な投影装置の開発をおこなう.一般的な壁面といっても,そのままプロジェクタなどで投影すると映像のフォーカスが合わないなどの問題を引き起こす.そこで,ここではプロジェクタ映像を凸面鏡で反射させて,焦点深度を大きくする方法をとる.この方法を実現するため,画像が壁面のどの位置に結像するか,このときプロジェクタ光学系と凸面鏡の配置関係はどうなるかを決める計算機シミュレーションをおこなった.このとき,プロジェクタの焦点距離が長いと投影装置が大掛かりなものとなるので,リレーレンズとして凸レンズを用いることで,焦点距離を短くし,小型化を図った.シミュレーション結果に従い,プロジェクタと凸レンズ,球面鏡を固定する架台を作成し,拡散投影装置を試作した.試作機は最大長50cm,重さ2.5Kgで,持ち運びに十分耐えうる大きさである.凸面鏡で映像を拡散させると,焦点深度が大きくなる反面,投影映像にひずみが生じてしまう.このため,プロジェクタに入力する映像には,あらかじめ歪みを補償するような映像を用意することになる.歪みの形状については,シミュレーション結果に基づいて求めることができるが,光学系の試作精度の問題から実機を用いて歪み形状を導いた.現時点では,1.投影装置が固定された状態で,2.投影面の形状が既知であり,3.観察者の位置が固定された条件で,正常な見えの映像が呈示できることを確認した.今後は,投影状態をカメラで撮影することにより,これらの設置条件を減らすように工夫する予定である.持ち運びが容易な没入型ディスプレイ環境として,普通の壁面に映像を投影することの可能な投影環境の開発をおこなった.本環境の特徴は以下の2点である.・映像を凸面鏡で反射させる可搬性の高いディスプレイ環境として,映像を普通の壁面に投影する.このとき,凹凸のある壁面に投影すると映像のフォーカスが合わないなどの問題を引き起こす.そこでプロジェクタ映像を凸面鏡で反射させ,焦点深度を大きくする方法をとる.これによりフォーカスが合いやすくなるだけでなく,狭い空間で広い範囲に映像を投影することが可能となる.・観察用カメラによって歪み補償をする凸面鏡で映像を拡散させると,投影映像にひずみが生じる.また,壁面の形状によっても像の歪みが生じる.これらの歪みを同時に解決するため,カメラによって実際の投影状態を取り込み,その状態に応じて歪み補償された映像を生成する.これらの特徴を備えるような環境を実際に試作したところ,観察用カメラによる補正によって,正常な見えの映像が呈示できていることを確認している.これらの成果は[1]において報告している.[1]橋本,吉田:凸面鏡を用いた可搬型没入ディスプレイ環境,日本VR学会,pp.365-368,2004