hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人間の視覚特性を利用した遠隔操縦用ヒューマンインタフェースの実用化

人間が使いやすい遠隔操縦用のインタフェースの実用化を検討した。複合画面方式立体ビデオシステム(広視野映像の中心部に高精細な映像を嵌め込んだ立体ビデオシステム)を用いた場合は、作業成績が向上することは知られているが、伝送チャンネル数が増加するので、実際に利用する場合の制約となることが考えられる。そこで、伝送チャンネル数を削減できないか検討し、周辺部映像のフィールドを間引いて1チャンネル分を減らして伝送した場合、作業効率が落ちないことを見つけた。複合画面方式立体ビデオシステムを小型移動ロボットに搭載して動き回れる環境下での作業効果実証実験や、精細映像を中心部に固定するのではなく操縦者の眼の動きに連動するシステムを作成しての画像移動方法検討実験などをおこない、実用化のための基礎データを収集した。さらに、操縦者に力覚フィードバックを与え、視覚的に不足する情報を補うことについて検討した。人工現実感技術を用いた、コンピュータ内部のシミュレーション実験では、力覚フィードバックの効果を確かめることができたが、実空間で作業空間を構築して実験をしてみると力覚フィードバックはときとして悪影響を及ぼすこともあった。両実験の違いは、シミュレーション実験では完全に実空間をシミュレートできていなこと、実空間実験では力覚フィードバックが不完全であることなどがその原因として推測することができた。以上のような諸実験によって、遠隔操縦用ヒューマンインタフェースの備えなければならない特徴、そしてその実現方法を本研究により明らかにすることができた。本研究の目的は、人間が使いやすい遠隔操縦のインタフェース(視覚情報提示装置)を実用化することである。遠隔操縦場面では、視野をある程度広く保ちつつ詳細な表示が必要な場合が少なからず存在する。このような要請を考慮し、本研究では、遠隔操縦インタフェースとしては複合画面方式立体ビデオシステムを採用することとした。複合画面方式立体ビデオシステムでは、画面の一部が高精細に表示されるため、広視野かつ高解像度な映像を操縦者に提供することができる。本年度は、複合画面方式立体ビデオシステムの伝送チャンネル削減に関する検討および複合画面方式立体ビデオシステムを搭載した遠隔操縦移動ロボットの作成をおこなった。複合画面方式立体ビデオシステムは、右眼用映像と左眼用映像、それぞれに周辺領域(広視野/低解像度)と中心領域(狭視野/高解像度)の映像が必要である。したがって、NTSC方式のアナログ映像を伝送するためには、1システムあたり4チャンネル必要である。しかしながら、実際の作業現場では、複数のシステムを同時に動作させることも多く、1システムあたり4チャンネルを利用できるとは限らない。そこで、映像信号のチャンネル数を削減する方法について検討した。中心部映像は通常の立体映像であるが、周辺部映像はフィールドを間引いて伝送した映像を用いた場合の作業効率は、元々の複合画面方式立体ビデオ方式を用いた場合とほとんど差がなく、伝送チャンネルを1チャンネル減らして3チャンネルとすることに成功した。実際の遠隔作業では移動を伴う作業内容も多い。このような場合について検討するため、複合画面方式立体映像システムを搭載した移動ロボットを作成した。予備的研究ではあるが、移動を伴う作業においても複合画面方式立体映像システムは有効であることが明らかとなった。今年度の研究実績は以下の通りである。年度始めに提出した実施計画と比較すると、評価実験がまだ不十分であり来年度追加実験を必要とするが、システムの開発自体はほぼ計画通りに進行できたと考えられる。1.昨年度作成した複合画面方式立体映像システムの改良を実施した。撮影カメラを輻輳させる機能の応答を高めるため、DCサーボーコントロールユニットを組み込み、動作させるためのアプリケーションを作成した。これにより、高速で正確なカメラワークが実現できた。2.眼球運動計測システムの組み込みを実施した。複合画面方式立体映像システムに両眼眼球運動計測システムを組み込み、眼球の向きに伴って、カメラの向きが変わるシステムを構築した。3.触覚フィードバックシステムの開発をおこなった。触覚フィードバック装置の入力に対し、ロボットアームが連動するシステムを開発した。このシステムは、現在のところ、1および2で開発したシステムとは異なるシステムであり、両者を統合するかどうか、もし統合するとしたらどのように統合するかは現在検討中である。

4.小規模の評価実験を実施した。上記のシステムに対して、評価実験を小規模であるが実施した。1と2のシステムと合わせて、検証実験を実施し、従来型の遠隔操縦ロボットよりも高い作業効率を有することを確認した。触覚フィードバックシステムについてはフィードバックの与え方に十分な配慮が必要であることがわかり、今後の検討事項となった。本年度は、主として力覚フィードバックについて検討をおこなった。これまでの2年間の研究によって、従来型の視覚インタフェースと比較して使いやすい(作業成績がよい)ものを提案することができた。しかし、評価実験をおこなった結果、直接眼で見て作業する場合と比較すると、まだ作業成績が低く、さらなる検討が必要であることが示された。そこで、本研究課題の主たる目的は人間の視覚特性を利用して遠隔操縦用ヒューマンインタフェースを向上させることであるが、より作業成績を向上させる要因として力覚フィードバックについて注目した。人工現実感技術を用いて、コンピュータ内に作業環境を構築した。操縦者は立体視で作業をおこない、作業中の力覚をフィードバックした。その結果、力覚フェードバックを与えた場合は与えない場合と比較し作業成績が向上することが示された。次に、実環境で力覚フィードバックを与える遠隔操縦システムを構築した。このシステムでは、物体の位置計測、あるいは物体位置の理論値を元にして、衝突などの力覚フィードバックを与えるものであった。実験をおこなったところ、力覚フィードバックを与えた場合は、与えない場合と比較し作業成績が低下した。これは人工現実感技術を用いた仮想作業の結果とは反対の結果である。その理由として、実環境では、どうしてもシミュレートできない要素が存在し、それが作業の妨げとなっていると推測した。つまり、実環境での物体の位置を実時間で完全に計測することは困難である。そのようなデータを使ってコンピュータ内で構築した仮想世界は実環境と微妙に異なる。力覚フィードバックがない場合は、この違いがあっても違いを無視して作業が可能であるが、力覚フィードバックがある場合は、無視することができない。さらに、本年度は最終年度であるため、これまでの研究の再検討をおこない、将来への課題について検討した。
子宮内膜症の発生に関与する免疫系遺伝子の遺伝子多型解析

子宮内膜症は性成熟期女性の約10%に発生し、疼痛や不妊をもたらす慢性疾患である。本疾患は近年増加傾向にあるが、その病因は未だ不明である。本疾患も他の慢性疾患と同様に多因子疾患であり、遺伝因子に環境因子が加わって発症すると考えられている。我々は、学内倫理委員会の承認を得て患者の末梢血DNAの採取を6年前から開始し、毎年症例数が増加して現在までに700名のデータベースを得てきた。これはすべて腹腔内所見を確認して臨床進行期のスコアを詳細に記載したものであり、各症例の精度、情報量が多く、さらに症例数が世界でも最大級である。これを用いて患者-対照研究を行い、主として遺伝子多型の分析を中心的に行うことによって、疾患感受性遺伝子の検索を行っている。子宮内膜症はエストロゲン依存性に増殖・退縮し、免疫系あるいはサイトカインがその発生・増殖に強く関与することが知られている。現在までの研究ですでに論文発表した疾患感受性遺伝子は、エストロゲン関連遺伝子であるエストロゲン・レセプターαおよびCYP19(アロマターゼ)、そして免疫関連遺伝子であるインターロイキン-10およびHLAの一部のハプロタイプである。今回の研究では、免疫関連遺伝子がその中心的役割を担うと予想されたことから、これらの遺伝子多型に焦点を絞って検討してきた。そして、当初の計画どおり、TNF-αのプロモーター領域の遺伝子多型、およびインターフェロンγ遺伝子の遺伝多型が子宮内膜症と関連することを見いだし、一流英文雑誌に発表した。現在さらに免疫系遺伝子であるHLA遺伝子領域について鋭意検討中である。子宮内膜症は性成熟期女性の約10%に発生し、増加傾向にある疾患である。本疾患の病因は未だ不明であるが、多因子疾患であり、遺伝因子に環境因子が加わって発症すると考えられている。我々は、学内倫理委員会の承認を得て患者の末梢血DNAの採取を5年前から開始し、既に600名のデータベースを得ている。これはすべて腹腔内所見を確認して臨床進行期のスコアを詳細に記載したものであり、世界に類をみない。これを用いて患者-対照研究を行い、疾患感受性遺伝子の検索を行っている。現在までの研究ですでに論文発表した遺伝子多型は、エストロゲン関連遺伝子であるエストロゲン・レセプターαおよびCYP19(アロマターゼ)、そして免疫関連遺伝子であるインターロイキン-10およびHLAの一部のハプロタイプである。今回の研究では、DNA試料をさらに100例分追加して、全体で700名となった。これらを用いて、当初の計画どおりTNF-αのプロモーター領域の遺伝子多型が子宮内膜症と関連することを見いだした。論文は下記のとおり近日中に出版されることとなっている。その他、子宮内膜症の発生・増殖に関連することが示されている免疫系遺伝子である、HLA、インターロイキン各種、インターフェロン等の遺伝子多型について引き続き鋭意検討中である。

子宮内膜症はエストロゲン依存性に増殖・退縮し、免疫系あるいはサイトカインがその発生・増殖に強く関与することが知られている。現在までの研究ですでに論文発表した疾患感受性遺伝子は、エストロゲン関連遺伝子であるエストロゲン・レセプターαおよびCYP19(アロマターゼ)、そして免疫関連遺伝子であるインターロイキン-10およびHLAの一部のハプロタイプである。今回の研究では、免疫関連遺伝子がその中心的役割を担うと予想されたことから、これらの遺伝子多型に焦点を絞って検討してきた。そして、当初の計画どおり、TNF-αのプロモーター領域の遺伝子多型、およびインターフェロンγ遺伝子の遺伝多型が子宮内膜症と関連することを見いだし、一流英文雑誌に発表した。現在さらに免疫系遺伝子であるHLA遺伝子領域について鋭意検討中である。
リパーゼによる油分の加水分解反応を利用した食堂排水用除害施設の開発

油分の加水分解酵素であるリパーゼの食堂排水処理への適用を実験的に検討し、以下の結論を得た。1.リパーゼ分解と化学凝集処理の組み合わせについて(1)排水中の油分(n-ヘキサン抽出物質)をリパーゼ処理して生成する脂肪酸をカルシウム塩で中和することにより、脱水性・分離性に優れた汚泥が形成され、加圧浮上や脱水操作により固形分としての除去が可能である。(2)この効果は油分濃度や共存物質の種類によって影響を受ける。2.リパーゼ分解と活性汚泥法との組み合わせについて(1)食堂厨房からの食器洗浄排水をリパーゼで前処理することにより、回分式活性汚泥法をCOD_<cr>として槽負荷1.1kg/m^3/d、汚泥滞留時間30日で正常に運転することができた。(2)リパーゼ前処理を行わない場合と比較してリパーゼ前処理を行った場合の処理水油分濃度の低下はあまり大きく無かったが、汚泥内の油分蓄積量に両者で大きな差が生じた。(3)n-ヘキサン抽出物質の負荷が上昇するとリパーゼ前処理を行っても処理水中への油分の残存や汚泥中への油分蓄積が認められた。良好な処理の可能な油分の負荷は1kg/m^3/d程度であった。油分を含む濃厚な排水のみを回収してリパーゼ前処理にかける方法は効果があるが、油分を濃縮しすぎても活性汚泥に障害が生じる可能性のあることが示唆された。(4)n-ヘキサン抽出物質の流入濃度が上昇しすぎると、汚泥が分散増殖状態となり維持が難しくなる例が認められた。この点からも油分の流入濃度のコントロールが重要である。ごく最近大量生産が可能になった油分加水分解酵素であるリパーゼを、実際の食堂排水処理に適用するための実験的研究を行った結果、以下のような実績が得られた。1.東京大学生協第二食堂および栗田工業総合研究所社員食堂を対象として、調査を行い、油分含有量(n-ヘキサン抽出物質)の日間変動、その発生要因、使用されている洗剤の種類と量などの排水の特性に関する情報を得た。2.本研究で用いるリパーゼの基本的特性、すなわち、最適リパーゼ濃度作用最適ph、洗剤の酵素活性への影響、温度特性などを再検討し、これらの特性を実験的に明らかにした。3.リパーゼで処理した食用油を凝集処理することで油を沈澱/濾過分離するプロセスについて実験的に検討し、添加する塩の種類や凝集させるときの条件により生成される沈澱物の性状が異なることが示唆された。詳細については今後の検討が必要である。4.食堂厨房排水中の油分をリパーゼにより加水分解した後、活性汚泥法による処理を行う実験を行った結果、リパーゼ処理により活性汚泥法でのn-ヘキサン抽出物質の除去率が向上することが明らかになった半面、処理水のTOCは若干悪化する傾向が見られ、また、リパーゼが活性汚泥の有機物除去特性や沈降性に悪い影響を与えている可能性が示唆された。これらの点については今後さらに詳細な検討が必要である。以上、来年度において、リパーゼによる加水分解反応を、凝集処理あるいは生物処理の前処理として、食堂排水処理に応用するための実証プラント実験を行う上での、基礎的知見が得られたと考える。油分の加水分解酵素であるリパーゼの食堂排水処理への適用をパイロットプラントなどを用いて実験的に検討し、以下の結論を得た。

(2)この効果は油分濃度や共存物質の種類によって影響を受ける。2.リパーゼ分解と活性汚泥法との組み合わせについて(1)食堂厨房からの食器洗浄排水をリパーゼで前処理することにより、回分式活性汚泥法をCODcrとして槽負荷1.1kg/m^3/d、汚泥滞留時間30日で正常に運転することができた。(2)リパーゼ前処理を行わない場合と比較してリパーゼ前処理を行った場合の処理水油分濃度の低下はあまり大きく無かったが、汚泥内の油分蓄積量に両者で大きな差が生じた。(3)n-ヘキサン抽出物質の負荷が上昇するとリパーゼ前処理を行っても処理水中への油分の残存や汚泥中への油分蓄積が認められた。良好な処理の可能な油分の負荷は1kg/m^3/dであった。油分を含む濃厚な排水のみを回収してリパーゼ前処理にかける方法は効果があるが、油分を濃縮しすぎても活性汚泥に障害が生じる可能性のあることが示唆された。(4)n-ヘキサン抽出物質の流入濃度が上昇しすぎると、汚泥が分散増殖状態となり維持が難しくなる例が認められた。この点からと油分の流入濃度のコントロールが重要である。
中高エネルギー領域の荷電粒子,特に重陽子が介在する原子力用核データに関する研究

近年、中高エネルギー領域の荷電粒子に関わる原子核反応のデータは、イオンビーム応用、がん治療、宇宙放射線影響、放射光科学、中性子科学、核燃料廃棄物処理、新型原子力システム、基礎物理科学など極めて広く利用されるようになり、大型プロジェクトが多様に進められているが、これらを効率的に、安全に推進するためには、核データのデータベース化が不可欠である。従来の原子力発電のみを念頭に置いた核反応データと異なり、エネルギー領域においても、標的核種についても、多岐にわたり、実験のみから与えることは困難であり、理論とシミュレーションを考慮した作業が必要となる。現在、核データとして、まず重要な核子の弾性・非弾性散乱や(p,n),(n,p)など、1個の核子が関わる反応の評価は研究が進みつつあるが、次に重要となる1粒子が移行する(p,d),(n,d)反応やその逆反応に関する研究はほとんどなされていない。本研究では、このような重陽子が介在する核データに関する実験的・理論的研究を行った。実験は、筑波大学と九州大学のタンデム加速器からの偏極陽子を使用し中重核を標的として断面積を測定し、直接反応モデルによりグローバルな解析を行って、連続スペクトルが支配的な励起エネルギー領域のスペクトルの解析法を開発することに成功した。この様な解析は、世界で初めての試みである。同時に、データが少ないため測定が必要とされる(n,d)反応について、九州大学の中性子源による測定を可能にするための多くの技術開発研究を行い、その根幹となる中性子の位置検出に関する新しい方法を編み出し、実験によってその原理を確かめることが出来、新たな研究の展開に向けた準備が整った。これらの成果は、以下に示すように、学会などにおいて、報告・公表を行っている。近年放射線利用の広がりは著しく、基盤を支える中高エネルギー領域の核データのデータベース化が不可欠である。特に中性子と荷電粒子は同等の取り扱いが必要となる。そこで本研究では、申請者らが長年にわたって行ってきた核データ研究の中で、核子放出の次に重要となる重陽子が介在する反応について、理論的実験的研究を集中的に行うことを目的としている。初年度は、阪大核物理研究センターサイクロトロンで測定した50-65MeV(p, d)反応(九大グループデータ)、九州大学と筑波大学のタンデム加速器で測定した17-21MeV(p, d)反応(九大グループデータ)及び原研高崎のサイクロトロンで測定した40-70MeV(n, d)反応(東北大・原研・九大グループデータ)の各実験で得られたデータの一貫性のある総合的評価を行った。また、九州大学タンデム加速器での実験に向けて、反応粒子カウンターテレスコープの開発・整備を行った。このために必要な新しい半導体検出器及び測定回路モジュールの購入、整備を行った。位置検出部を新しい電極配置に改造し、放出粒子の角度依存性の測定精度を向上させるための検討を行った。得られた成果は、日本原子力学会(2001年9月・北海道大学)、科学と技術のための核データ国際会議(2001年10月・つくば市)において研究発表を行ったほか、国際的な学術雑誌へ投稿も行っている。

現在、核データとして、まず重要な核子の弾性・非弾性散乱や(p, n),(n, p)など、1個の核子が関わる反応の評価は研究が進みつつあるが、次に重要となる1粒子が移行する(p, d),(n, d)反応やその逆反応に関する研究はほとんどなされていない。本研究では、このような重陽子が介在する核データに関する実験的・理論的研究を行った。実験は、筑波大学と九州大学のタンデム加速器からの偏極陽子を使用し中重核を標的として断面積を測定し、直接反応モデルによりグローバルな解析を行って、連続スペクトルが支配的な励起エネルギー領域のスペクトルの解析法を開発することに成功した。この様な解析は、世界で初めての試みである。同時に、データが少ないため測定が必要とされる(n, d)反応について、九州大学の中性子源による測定を可能にするための多くの技術開発研究を行い、その根幹となる中性子の位置検出に関する新しい方法を編み出し、実験によってその原理を確かめることが出来、新たな研究の展開に向けた準備が整った。
ウシの白血球粘着異常症の遺伝子治療に関する基礎的研究

ウシの常染色体劣性遺伝性疾患である牛白血球粘着異常症状(BLAD)をモデルとした、遺伝子療法をより効率的かつ安全に実施するための基礎的な検討を行うことを目的として以下の研究を実施した。まず、正常なウシの末梢血白血球(PBL)から、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法を利用して特異的なプライマーを用いてCD18遺伝子を増幅させた。この増幅遺伝子をプラスミドベクターにサブクローニングし、ウシCD18遺伝子組込みプラスミドベクター(pMosCD18bo)を得た。またPCR増幅遺伝子を、サイトメガロウイルスのプロモーターを有するプラスミドに組込み、ウシCD18遺伝子組込みプラスミド発現ベクター(pTargetCD18bo)を得ることができた。これら2種類のプラスミドのインサート部分の全塩基配列を解読したところ、サイレント変異が確められたものの理論上は正常なCD18分子を合成できることが確認された。そこで、pMosCD18boのインサート遺伝子をLTRあるいはSV40遺伝子をプロモーターとして有する二種類の発現ベクターに再組換えし、三種類の異なるプロモーターを有する発現ベクターの作成を試みた。しかしこれら二種類のベクターは、現在クローニング中である。次に導入効率を検討するために、エレクトロポレーション法およびリポフェクション法によりBLAD発症牛のPBLにin vitroでpTargetCD18boの導入を試みた。その結果いずれの方法を用いても導入効率はほぼ同程度であった。しかし、エレクトロポレーション法により導入されたPBLの培養可能期間は著しく短縮し、したがってCD18分子の発現効率も低かった。リポフェクション法により導入されたPBLにおいて、CD18分子の発現は確認されたが、既報のレトロウイルスベクターを用いた場合に比べるとその発現効率は低かった。現在クローニング中のベクターを用いた同様の検討を行うことにより、より効率的な発現法の確立が可能になると考えられた。
複合システムにおける非線形伝搬の、地理空間上の定量化・可視化の研究

(1)次世代バイオ燃料源の洋上プラント計画であるOMEGA計画国内候補地選定にあたり、必要となるモジュール数、港湾海水面占有面積、生産されるバイオ燃料の量の評価を行った。OMEGAで使用される微細藻類イカダモの培養条件の最適化と培養シミュレーションモデルの作成に取り組んだ。(2)複雑なシステムにおける非線形的な伝搬プロセスを定量化・可視化する手法を開発した。非線形的な伝搬長は、ラグランジュ相関によって評価されることを示した。(1)複合システムの例として次世代バイオ燃料源の洋上プラント計画プロトタイプであるOMEGA計画を取り上げ、米Natural Capital Projectによって開発された、生態系サービスや環境指標を地図上に可視化するツールInVESTを利用した定常状態の生態系サービス評価GISデータ、及び環境評価GISデータの生成に取り組んだ。OMEGA国内候補地として愛知県衣浦湾を選定し、排水処理施設から排出される排水の量から、必要となるOMEGAモジュール数、及び港湾海水面占有面積評価を行った。また、そこから生産されるバイオ燃料の量を評価した。米University of Carifornia, Santa Cruzに出張し、OMEGA提唱者であるTrent博士と、OMEGAの日本国内候補地選定及び実現に関する詳細な研究打合せを行った。OMEGA実験候補地選定は、人類が直面しているエネルギー問題、環境問題へのアプローチとして、持続可能な社会を目指す上で重要である。(2)複雑なシステムにおける非線形的な伝搬プロセスを定量化・可視化する手法を開発し、Plasma and Fusion Research誌に論文として投稿、出版した。具体的な内容としては、3次元トーラス座標におけるの乱流プラズマの径方向伝搬を例に取り、非拡散成分を抽出し、静的空間相関(オイラー相関)と動的空間相関(ラグランジュ相関)を定義し評価した。非線形的な伝搬長は、既存の相関評価指標であるオイラー相関では不十分で、ラグランジュ相関によって評価されることを示した。(1)複合システムの例として、次世代バイオ燃料源の洋上プラント計画プロトタイプであるOMEGA計画を取り上げ、米Natural Capital Projectによって開発された、生態系サービスや環境指標を地図上に可視化するツールInVESTを利用した定常状態の生態系サービス評価GISデータの生成に取り組んだ。OMEGA国内候補地として愛知県衣浦湾を選定し、排水処理施設から排出される排水の量から、必要となるOMEGAモジュール数、及び港湾海水面専有面積評価を行った。2014年11月に名古屋市で開催された5th Digital EarthSummitの基調講演で来名した、OMEGA提唱者であるTrent博士と、OMEGAの日本国内候補地選定、及び実現に関する詳細な研究打合せを行った。また、中部大学創造エネルギー理工学専攻修士課程の学生と共同研究としてOMEGAで使用される微細藻類Desmodesmus sp.(和名:イカダモ、NIES-96)の培養条件の最適化と培養シミュレーションモデルの作成に取り組んだ。(2)複雑なシステムにおける非線形的な伝搬プロセスを可視化・定量化する手法を開発し、Plasma and Fusion Research誌に論文として出版した。非線形的な伝搬長は、既存の相関評価指標である静的空間相関では不十分で、動的空間相関によって評価されることを示した。(3)複合システムを評価する際に重要となる詳細な地形データを得るために必要であるドローンによる空撮とSfM(Structure from Motion)技術による3次元詳細地形把握に取り組んだ。具体的な例として、社会的要請も踏まえ土砂災害に見舞われた長野県南木曽町、岐阜県高山市などを対象とした。その成果を5th Digital Earth Summit等で発表した。また、同様の試みを、伊勢湾の海流による廃棄物の集積等が問題となっている答志島奈佐の浜において行い、その成果について、第4回奈佐の浜シンポジウムなどで招待講演を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ物理学/空間情報科学26年度が最終年度であるため、記入しない。(1)次世代バイオ燃料源の洋上プラント計画プロトタイプであるOMEGA計画について、候補地選定、及びその評価を行った。提唱者であるTrent博士とも綿密な情報交換を行いつつ、実現に向けて推進を始めた。(2)複雑なシステムにおける非線形的な伝搬プロセスを定量化・可視化する手法を開発し、論文として出版した。リスクの非線形伝搬の具体例として、インフルエンザの伝線に関する、人の流れを考慮した地理空間上での可視化、及びそこからの伝播モデルの抽出を行う予定である。人の流れの情報として、電通、ゼンリンデータコムから15分刻みで記録された携帯電話位置情報ビッグデータDrafficの提供を受ける予定であったが、個人情報の扱いなどの問題から、現在Drafficデータの購入が困難となっている。引き続き電通、ゼンリンデータコムと協議の上できればDrafficデータを用い、もし不可能であれば代替の人の流れのデータ(東大人の流れプロジェクトデータ提供サービス等)を利用することを考える。
アルブミン使用量減少を目指した血漿代用剤の使用促進に関する研究

「安全な血液製剤の安定供給の確保等に関する法律」(血液法)を基として「血液製剤の使用指針」、「輸血療法の実施に関する指針」が通知されているが、未だ十分な徹底がなされず特にアルブミン製剤の使用量が多いことが目立っている。さらに、日本は国際的に比較しても諸外国と比べてアルブミン製剤の使用量が多く、自国で使用する血液は自国で賄うというWHOの原則の上でも問題となっている。一方、血漿代用剤としてヒドロキシエチルデンプン製剤(HES)が本邦でも臨床使用可能であり、感染の危険がないことや安価なことなどの利点があるにもかかわらず出血傾向や腎機能障害などの副作用面に懸念があり十分利用されていないのが現状である。そこで本研究では千葉大学医学部附属病院でのデータを基にHESの使用量とアルブミンの使用量の推移を調査した。年間あたりのHES使用量とアルブミン使用量を手術件数で補正して比較した結果、両者の推移に明確な関係性を見出すことはできなかった。しかし、HESのうち分子量70kDaのものを除外して130kDaのHESに限定して比較した結果、手術1件あたりのHES使用量の増加に伴い、アルブミン使用量が減少する傾向がみられた。しかし現時点では限られたデータのみでの比較であり、引き続き本調査を継続することでその関連性を見いだせる可能性があると考えられた。同時にアルブミン製剤の代わりにHESを使用することの安全性についても明確にすることが必要であり、その結果を合わせることでHESの使用によるアルブミン製剤の適正使用につながると考えられる。したがって、腎障害をはじめとするHES製剤の副作用頻度についても調査を加える必要があると考えられた。
遺伝子工学、細胞工学を用いた心筋病態生理の解析-心筋症における検討を中心に

本研究は、細胞工学及び遺伝子工学を用いて、これまでアプロ-チが困難であったヒトの心筋における病態生理を分子生物学的な観点から解析し、心筋の肥大と分化の過程を収縮機序の中心的な役割を担い、収縮エネルギ-の変換に直接関与する収縮蛋白のミオシンを指標に、蛋白分子生理学及び遺伝子レベルから検討を加え、心肥大の形成機序や心筋症を中心とした心疾患の病因と病態を解析した。まずヒトの心筋にもATPase活性の異なるミオシンのアイソザイムが存在し、負荷により肥大形成されるとともに、ミオシンアイソザイムもエネルギ-効率のよいβタイプに変換されることを特異的に反応するモノクロ-ナル抗体を開発して示した。このミオシンアイソザイムの変換機序を遺伝子レベルで解析するために、ミオシン分子を生合成する重鎖と軽鎖の遺伝子をヒト遺伝子ライブラリ-からクロ-ニングし、その発現調節を行うプロモ-タ-領域を含めてその構造を解析した。その結果、αとβタイプのミオシンサブユニットを生合成する遺伝子は独立に存在し、負荷が加わった際には、βタイプの心室筋型ミオシンの遺伝子がup regulateされて発現することが示された。そしてそのプロモ-タ-解析により、CArG boxと呼ばれるCC(A+T-rich)6GGの配列が重要であり、またCキナ-ゼ、Aキナ-ゼにも反応しうる配列も有することを明らかにした。一方、一次的に心筋障害をきたす心筋症において、モノクロ-ル抗体を用いて胎児型ミオシンが出現することを示したが、対応する遺伝子のクロ-ニングが必要となった。さらに、心筋に加わる負荷による肥大形成の生化学的な機序を解明するために、培養心筋に直接機械的ストレスを与える装置を開発し、ストレスにより蛋白の生合成が亢進するとともに、核内癌遺伝子のc-fosの発現を認め、これにはCキナ-ゼ系の関与が示され、心筋の病態生理をこのような分子生物学的なレベルで明らかにした。本研究は,遺伝子工学及び細胞工学を導入して,これまでアプローチが困難であったヒトの心筋における病態生理を分子生物学的な観点から解析し,心筋の肥大と分化の過程を収縮機序の中心的な役割を担い,収縮エネルギーの変換に直接関与する収縮蛋白のミオシンを指標に,蛋白分子生理学及び遺伝子レベルから検討を加え,心筋症を中心とした心疾患の病因,病態を解明せんとするものである.第1年度としての本年度の成果は下記の通りであり研究は順調に進展し,多くの新しい知見が得られた.(1)ヒト心筋においても負荷により肥大が形成されるとともに,ミオシンもエネルギー効率のよいβタイプに変換されることを示したが,われわれはヒト遺伝子ライブラリーより,ミオシン分子のサブユニットの重鎖と軽鎖をencodeするcDNAをクローン化した.そしてその塩基配列を決定すると共に,各アイソフォームに特異的な配列を示す3′-untranslated(非翻訳領域)のオリゴヌクレオタイドをプローブにmRNAレベルでの変換を検討した.その結果,ヒト心筋組織において,とくに負荷の加わった側の心房組織で負荷のない側と比較して, βタイプの重鎖ないしは軽鎖に特異的なmRNAが著しく増加していることが示された.これは圧負荷という物理的な刺激が心筋細胞内の核に伝達されて, βタイプの重鎖および軽鎖遺伝子における転写回転が促進され,蛋白レベルにおけるαからβタイプへのミオシンの変換が出現することを示し,心筋の負荷に対する肥大と分化の過程を明らかにする大きな第1歩をすすめることができた.

(2)さらにモノクローナル抗体を用いて,従来報告のなかった胎児型ミオシンの存在を示したが,その蛋白構造を解析した結果, αともβタイプとも異なった構造を有し,その示すATPase活性は低くβタイプに相当することが明らかとなった.心筋症におけるその著しい発現は,その病態生理と関連して極めて重要である.心筋に負荷が加わると蛋白の生合成を促進して肥大を形成する。このような機械的なストレスがどのような機序で蛋白の生合成を行う遺伝子が発現されるか、心肥大形成の生化学的な機序の最も重要な代謝過程が全く不明であった。培養心筋細胞を用いた実験より、カテコラミンはα_1受容体を介してCキナ-ゼを活性化して遺伝子を発現して心筋細胞の肥大をもたらすこと、また灌流心による実験ではAキナ-ゼの関与が示唆されている。我々は変形自在なシリコンで培養ディシュを作成し、これに心筋細胞を接着して伸展し、直接変形刺激を加える装置を開発して、負荷が細胞内に情報が伝達される機序について分子生物学的に解析した。まず負荷に対して早期に反応する遺伝子として、細胞の増殖と分化に重要な役割を担っている核内癌遺伝子、cーfosを指標に、その発現様式を検討した。心筋細胞を伸展すると15分にピ-クを有するcーfos mRNAの増加がNorthern blot法によって示された。2時間後には刺激前のレベルに戻ることからシグナル様の発現様式をとっている。ディシュを伸展する程度によりmRNAレベルが増加することから、遺伝子発現の直接刺激になっていることが示唆された。機械的ストレスがcーfos遺伝子の転写活性を上昇させている可能性を示すために、cーfos遺伝子のプロモ-タ-領域をCAT遺伝子に接合して発現ベクタ-に組み入れ、心筋細胞にトランスフェクトして伸展刺激を与えて、CAT活性の変化を検討すると、著しい発現を認めた。すなわち、心筋細胞は機械的なストレスを受けるとcーfos遺伝子の転写活性の上昇をきたし、蛋白の生合成促進をうながして肥大を形成する反応系が存在することを示した。変形刺激が心筋細胞でどのようにして受け止められてcーfos遺伝子のプロモ-タ-活性を上昇させ、その転写を活性化するか、そのシグナル伝達系の究明は、心肥大形成機序解明の極めて大きな課題となっている。
統語とレキシコンのインターフェイスに関する統合的研究

本研究課題は本年度が最終年度にあたり、各担当者の個別の研究の結果として以下のような成果が研究期間内に得られた。研究統括の岸本は、述語と述語のとる項の関係について,述語の表す意味に移動や状態変化のようなクラスを設ける必要があることを明らかした。また,日本語において機能範疇として機能すると考えられる否定語の「ない」に,文法化する以前の状態を保っているものがあることを検証した。研究分担者の影山は、意味構造と統語構造の連関を捉えるために,動詞の辞書的意味として従来の語彙概念構造だけでなく動作目的や背景的知識を組み込んだクオリア構造を提案した。また,動詞の意味情報と結果構文の関係について,まず動詞のクオリア構造によって結果述語の普遍的な含意階層を定め,それが種々の言語における結果述語の分布の違いを説明することを論じた。さらにこの意味的な階層が英語において結果述語の統語的移動の可能性を左右することを明らかにした。もう一人の研究分担者である由本は、複合動詞の後項動詞が、前項動詞の代わりに事象を表す名詞を目的語とした場合の格標示や意味役割付与について分析を行い,既存の名詞・形容詞・動詞の意味構造を利用して新たに動詞や形容詞を形成する語形成において、どのようにその統語的性質が決定されるのかについて項の具現形式を中心に観察しそのメカニズムを明らかにした。今年度は、研究基盤を整えることに力点を置き、理論的考察のための基盤づくりや研究目標達成のために必要となる基礎的な研究を進めた。全体としては日本語および英語を中心に基本となるデータの収集と整理をおこない,日本語・英語以外の言語との比較対照も行った。研究代表者と研究分担者において,今年度に得られた個別の成果は以下のようになる。代表者の岸本は,おもに,統語的な移動(例えば主要部移動)により生成される単位と形態的な要請により生成される要素との違いについて研究を行った.その結果,少なくとも日本語のような膠着言語の場合には,形態的な特徴と統語的な移動を結びつけるような必然性がないことを明らかにした。分担者の影山は,通常の複合語形成の制約では例外となる外項+述語型の複合語を分析し,属性叙述の機能を持つことを明らかにした。より具体的には,日本語に見られる種々の受身文の違いが,「られ」が付加される様々な機能範疇の違いから導き出されることを明らかにし,また,英語の音放出動詞が移動を表す構文に拡張する現象を,語彙概念構造における副次成分の補充というメカニズムで解明した。同じく分担者の由本は、これまで行ってきたモジュール形態論に基づいた複合動詞の意味解釈に関する考察を「名詞+形容詞(形容動詞)」の複合語にも拡大し、名詞編入による複合には、主要部の項構造により解釈されるものと、名詞の特質構造からの情報がなければ述語として解釈不可能なものがあることを明らかにした。本研究課題の統語とレキシコンのインターフェイスに関する研究は本年度が2年目にあたり、調査・分析のために必要な資料を収集し、研究連絡・打ち合わせを行った。本年度の当初の目標であるデータの収集検討・分析および最終年度に向けての準備を整えることを目指した。有機的な研究連絡と各担当者の個別の研究の結果として本年度は以下のような研究活動を行った。研究統括の岸本は、おもに,述語と述語のとる項の関係についての研究を行った.その結果,述語の表す意味に移動や状態変化のようなクラスを設ける必要があることと,及び述語の意味と項の標示の形式の間に相関関係があることを明らかにできた。また、合衆国において、他の研究者との意見交換および研究発表を行い成果を得ている。影山は,意味構造と統語構造の連関を捉えるために,動作目的や背景的知識を組み込んだクオリア構造を開発し,これに基づいて,動詞の辞書情報が英語の結果構文の統語構造を決定することを明らかした上で,この考え方が普遍的に有効であることをいくつかの言語で検証した。

由本は,これまで行ってきた日本語の統語的複合動詞と語彙的複合動詞の対照研究の中で特に統語的側面に焦点をあてて考察を深め、複合動詞の後項動詞が、前項動詞の代わりに事象を表す名詞を目的語とした場合の格標示や意味役割付与について分析を行い,その成果を2件のシンポウムにおいて公表した。以上のように,それぞれの担当領域の研究について,着実な研究の進展と成果が得られていると思われる。本研究課題の「統語とレキシコンのインターフェイスに関する研究」は本年度が最終年度にあたり、調査・分析のために必要な資料を収集し、研究連絡・打ち合わせを行いつつ研究を行った。本年度の目標であるデータの収集検討・分析および最終調整を行い、最終年度の研究成果報告に向けて、研究報告書の作成を行った。各担当者の個別の研究の結果として本年度は以下のような研究活動を行っている。研究統括の岸本は、日本語において機能範疇として機能すると考えられる否定語の「ない」の中にも,文法化する以前の状態を保っているものがあることを,否定のイディオムなどを用いることにより検証した。動詞と「ない」が結合して複合形容詞になる過程についての考察も行った。研究分担者の影山は、動詞の意味情報と結果構文の関係について,まず動詞のクオリア構造によって結果述語の普遍的な含意階層を定め,それが種々の言語における結果述語の分布の違いを説明することを論じた。また,この意味的な階層が英語において結果述語の統語的移動の可能性を左右することを明らかにした。もうひとりの研究分担者である田本は、既存の名詞・形容詞・動詞の意味構造を利用して新たに動詞や形容詞を形成する語形成において、どのようにその統語的性質が決定されるのかについて項の具現形式を中心に観察し、そのメカニズムを明らかにした。以上のように,それぞれの担当領域の研究について,着実な研究の成果が得られた。
抗リン脂質抗体症候群におけるLA混合試験の標準化

【研究目的】抗リン脂質抗体症候群の診断に用いられるループスアンチコアグラント(LA)測定は、用いる試薬、正常血漿や測定条件によって結果が大きく異なることが問題となっている。従来、混合試験(Mixing test : MT)に使用する正常血漿は、健常者の血液を遠心、フィルター処理し、血小板除去血漿を作製し使用してきた。今回MT用の市販正常血漿の使用が判定結果へ与える影響を検討し標準化することを目的とする。【研究方法】2)検体処理方法の影響:患者検体の血小板除去方法を3条件[1回遠心(2,000g、15分)、2回遠心(2,000g、15分を繰り返す)、フィルター処理(2,000g、15分遠心後フィルター処理)]とし、市販正常血漿を用いてMTを行った。【研究成果】1)LA陽性症例のMTでは3種類の正常血漿間でPTT-LAおよびdRVVT-screenでは有意差は見られなかったが、KCTではR血漿vs. P血漿間およびP血漿vs. H血漿間に有意差が見られた(それぞれp<0.01、p<0.05)。したがって、PTT-LAおよびdRVVTを用いたLA測定ではいずれの正常血漿も使用可能と考えられた。2)PTT-LAのMTでは、R血漿を用いた場合フィルター処理後有意にRIが高くなったが、P血漿、H血漿では各血小板除去処理間で有意差が見られなかった。
深層学習を用いたてんかん発作予測のための新たな特徴量の創出

てんかんの術前検査で得られた多くの頭蓋内脳波データを、人工知能の技術の一つである深層学習を用いて解析し、様々な種類のてんかんに共通している、発作を同定、予測することができる未知の特徴を発見する。この特徴を用いて、外科治療成績の改善を目指し、いつ起こかわからない発作による転倒や事故などを未然に防ぐようなデバイスの開発につなげることで、てんかん患者のQOLを改善させたいと考えている。
変形指数型分布の情報幾何

近年における一般化エントロピに基づく統計力学の拡張に関する研究に主とした影響を受けて、指数型分布を一般化した変形指数型分布に対する情報幾何構造の研究が進展している。情報幾何は、指数型の確率分布族から構成された統計多様体上のアフィン微分幾何構造(Fisher計量、α接続など)に基づいた枠組みであり、主に推定、統計、機械学習などの分野において発展してきた。双対平坦性は、情報幾何において重要な幾何構造のひとつとして良く知られている。変形指数型分布の具体例としてκ-指数型分布やq-指数型分布が知られているが、それらに対して2重あるいは多重になって双対平坦性が現れる(多重双対平坦性)ことが、研究代表者等によるこれまでの研究で見い出された。その成果に基づき、本研究では一般的な変形指数型分布に対しても2重あるいは多重双対平坦構造が存在するかどうかを明らかにすることを主目的としている。2018年度は、変形指数型分布の具体例のひとつとして知られているκ-指数型分布に関する情報幾何構造について、場合分けをしてまとめたものを学術雑誌に投稿し、受理・掲載された。また、2017年度に「変形指数型分布族に対する適切なはめ込み写像(or共役表現)を具体的に求めること」ができたので、その成果を利用してエスコート期待値の特徴付けを行った。統計力学における基本的な正準分布として出現するメカニズムとして、浅いポテンシャル中に閉じ込められた熱的粒子の停留確率分布がκ-指数型分布で表されることを2017年度末に見い出したが、その成果を論文にまとめて学術誌へ投稿した。2017年度に得られた、「変形指数型分布から適切な統計多様体を構成するために必要な、統計多様体上への共役表現」という成果を利用して、エスコート期待値の特徴付けを行なうことができた。これまでの研究により、変形指数型分布に付随して生じる「エスコート期待値」を"適切な共役表現"を利用して特長付けを行なうことができたので、その結果を利用して変形指数型分布に対する統計多様体上の2重(あるいは多重)双対平坦構造との関係について継続して研究を進めていく。これに合わせて、関連分野との対応関係についても理解を深めていく。例えば、i)一般化エントロピに基づく統計力学や関連する統計物理の拡張; ii)勾配流やハミルトン・ダイナミクスおよびシンプレクティック幾何との関係; iii)ワッサーシュタイン幾何による最適輸送などの様々な関連分野について、各分野の研究者と議論を交わし、更なる研究の推進に繋げる。平行して、数理統計や機械学習分野の観点からの議論を平行して進めることで、本研究における主対象である2重(あるいは多重)双対平坦についての理解を更に深めることが期待できる。また、先行研究として名工大の松添教授(専門:幾何学、情報幾何)との共同研究において、変形指数型分布に付随して生じるエスコート期待値やエスコート分布は、確率分布の規格化の問題とも深く関連していることが分かってきた。この観点からも、一般化統計力学における漸近的ベキ型確率分布である変形指数型分布に対する統計多様体上での幾何構造に対する理解が得られるものと期待している。2018年度同様、本研究を通じて得られた成果について、国内の情報幾何学とその周辺に関する研究会や国際会議において発表を行い、学術論文として投稿を行なっていく。指数型分布を一般化した変形指数型分布に関する研究が、一般化エントロピに基づく統計力学の拡張に関連した様々な分野において進展しつつある。情報幾何は、指数型の確率分布族に対して適切なはめ込み写像であるα表現を用いて構成された統計多様体上の微分幾何構造(Fisher計量、α接続など)に基づく枠組みであり、主として推定、統計、機械学習などの分野において発展してきた。情報幾何において非常に重要な幾何構造として、双対平坦性が良く知られている。ある特定の変形指数型分布(具体的にはκ-指数型分布やq-指数型分布)に対して2重あるいは多重になって双対平坦性が現れる(多重双対平坦性)という、研究代表者等によって新たに見い出された成果に基づき、本研究では一般的な変形指数型分布に対しても2重あるいは多重双対平坦構造が存在するかどうかを明らかにすることを主目的としている。初年度の研究成果として、最初の目標である「変形指数型分布から適切な統計多様体を構成するために必要な、統計多様体上へのはめ込み写像(or共役表現)を見出すこと」に成功した。情報幾何におけるα表現を拡張したZhangによる"共役表現"を利用することで、変形指数型分布族に対する適切なはめ込み写像(or共役表現)を具体的に求めることができた。その成果と関連する結果を論文としてまとめて投稿し、学術誌(Entropy誌)に掲載されている。また、変形指数型分布の具体例のひとつとして知られているκ-指数型分布が、統計力学における基本的な正準分布として出現するメカニズムとして、浅いポテンシャル中に閉じ込められた熱的粒子の停留確率分布がκ-指数型分布で表されることを見出した。初年度の目標である「変形指数型分布から適切な統計多様体を構成するために必要な、統計多様体上へのはめ込み写像(or共役表現)を見出すこと」を、"共役表現"を利用することで達成することができ、順調に進展している。

情報幾何は、指数型の確率分布族から構成された統計多様体上のアフィン微分幾何構造(Fisher計量、α接続など)に基づいた枠組みであり、主に推定、統計、機械学習などの分野において発展してきた。双対平坦性は、情報幾何において重要な幾何構造のひとつとして良く知られている。変形指数型分布の具体例としてκ-指数型分布やq-指数型分布が知られているが、それらに対して2重あるいは多重になって双対平坦性が現れる(多重双対平坦性)ことが、研究代表者等によるこれまでの研究で見い出された。その成果に基づき、本研究では一般的な変形指数型分布に対しても2重あるいは多重双対平坦構造が存在するかどうかを明らかにすることを主目的としている。2018年度は、変形指数型分布の具体例のひとつとして知られているκ-指数型分布に関する情報幾何構造について、場合分けをしてまとめたものを学術雑誌に投稿し、受理・掲載された。また、2017年度に「変形指数型分布族に対する適切なはめ込み写像(or共役表現)を具体的に求めること」ができたので、その成果を利用してエスコート期待値の特徴付けを行った。統計力学における基本的な正準分布として出現するメカニズムとして、浅いポテンシャル中に閉じ込められた熱的粒子の停留確率分布がκ-指数型分布で表されることを2017年度末に見い出したが、その成果を論文にまとめて学術誌へ投稿した。2017年度に得られた、「変形指数型分布から適切な統計多様体を構成するために必要な、統計多様体上への共役表現」という成果を利用して、エスコート期待値の特徴付けを行なうことができた。初年度に得られた研究成果である「適切な統計多様体を構成するために必要な共役表現」に基づき、変形指数型分布に対する統計多様体上で成立する2重(あるいは多重)双対平坦構造とエスコート期待値との関係について更に研究を進めていく。また、関連分野との対応関係についても理解を深めていく。例えば、i)一般化エントロピに基づく統計力学や関連する統計物理の拡張; ii)接触幾何やシンプレクティック幾何との対応関係; iii)変形指数型分布に対する一般化統計力学や情報幾何に関連する研究と関連の深いワッサーシュタイン幾何による最適輸送などの分野について、各分野の研究者と議論を交わし、更なる研究の推進に繋げる。また、必ずしも統計的に独立とは言えないデータに付随する確率分布に対しての統計的なアプローチとして、変形指数型分布に基づく従来の統計的手法の拡張に関する研究がなされている。そこで、数理統計や機械学習分野の観点からの議論を平行して進めることで、本研究における主対象である2重(あるいは多重)双対平坦についての理解を更に深めることが期待できる。また、先行研究として名工大の松添教授(専門:幾何学、情報幾何)との共同研究において、変形指数型分布に付随するエスコート分布に基づく統計的独立性の一般化に関する研究成果が得られており、この観点からも、一般化統計力学における漸近的ベキ型確率分布である変形指数型分布に対する統計多様体上での幾何構造に対する理解が得られるものと期待している。前年度同様、本研究を通じて得られた成果について、国内の情報幾何学とその周辺に関する研究会や国際会議において発表を行い、学術論文として投稿を行なっていく。
臨床異種膵ラ島移植実現のための基礎的研究

I.単離成ブタ膵ラ島浮遊液にFITC標識GSIB4レクチンを加え、共焦点レーザー顕微鏡にてαGal抗原の発現を観察し、膵ラ島細胞にはαGal抗原の発現がみられなかった。一方、共焦点レーザー顕微鏡にて自然抗体の反応性を観察し,ヒト血清中にはブタ膵ラ島に接着する異種自然抗体が存在した。以上より、成ブタ膵ランゲルハンス島は異種抗原の発現が弱く、ヒト血清中の異種自然抗体の接着性も弱いことより、ブタ-ヒト間膵ラ島移植においては抗原抗体反応を介した超急性拒絶反応は惹起されない可能性が示唆された。II.免疫担当細胞は膜透過しない単独アガロース膜と、細胞性免疫隔離能とC3の消耗による補体の不活性化能を有するAPPC膜を用い、新生仔ブタラ島長期生着のために必要な膜特性を糖尿病マウス移植実験にて検討した。アガロースマイクロカプセル化ラ島の平均生着期間は0日に対し、APPCマイクロカプセル化ラ島の平均生着期間は13日であり、有意に生着延長効果が認められた。以上より、免疫隔離使用下での新生仔ブタラ島の長期生着には、補体活性の制御が必要と考えられた。III.上記の実験結果を踏まえ、APPCカプセル化異種ブタラ島の大動物移植実験を行った。裸のラ島移植群では2匹とも正常血糖値は得られず、移植後のインスリンオフの期間は認めなかった。一方、マイクロカプセル化ラ島移植群では、5匹中2匹において、インスリンオフの期間を14週間、7週間認め正常血糖を維持した。マイクロカプセル化ラ島移植群において、5匹全例に、ブタCPRが陽性となった。以上より、APPCマイクロカプセルは異種ラ島移植において免疫隔離能を有することが確認できた。異種バイオ人工膵の臨床応用に向けてのpreclinicalstudyをおこないその有用性を明らかにした。今後、ラ島単離手技・移植手技の改善を加え、更なる成績向上を目指したい。(1)ブタ膵ランゲルハンス島に表現される異種抗原ブターヒト間異種臓器移植における超急性拒絶反応の主要異種抗原とされているαGal抗原がブタ膵ランゲルハンス島に表現されているかを検討。ブタ膵ランゲルハンス島浮遊液にFITC標識GSIB4レクチンを加え反応後、共焦点レーザー顕微鏡にてαGal抗原の発現をみたところ、膵外分泌細胞にはαGal抗原の発現がみられたが膵ランゲルハンス島にはαGal抗原の発現はみられなかった。(2)ブタ膵ランゲルハンス島に接着するヒト異種自然抗体ブタ膵ランゲルハンス島浮遊液にヒト血清を加えた後、FITC標識抗ヒトIgM,IgG抗体を加え共焦点レーザー顕微鏡にて自然抗体の反応性を観察。ヒト血清中にはブタ膵ランゲルハンス島に接着する異種自然抗体(IgM,IgG〕が存在することが判明したが、その接着性は膵外分泌細胞に比べて弱いものであった。以上よりブタ膵ランゲルハンス島には異種抗原の発現が弱く、ヒト血清中の異種自然抗体の接着性も弱いことより、ブターヒト間膵ランゲルハンス島移植においては抗原抗体反応を介した超急性拒絶反応は惹起されない可能性が示唆された。(1)ブタ膵ラ島分離法の確立コラゲナーゼ消化法、Ficoll非連続密度勾配遠心法によりブタ膵1g当たり平均1480.2個、純度80%以上の膵ラ島を分離することが可能であった。