hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞における歯周炎症誘導性インスリン抵抗性の機序解明に関する研究

歯周病は、糖尿病患者で多くみられる炎症性疾患である。我々はこれまでに、歯周病細菌であるPorphyromonas gingivalis (Pg)に対する血清IgG抗体価の上昇は,CRP値の上昇,頚動脈内膜中膜の肥厚,そしてアルブミン尿の出現といった冠状動脈性心疾患の発症予知因子と有意に相関すること、また2型糖尿病患者の歯周治療を行うことで、血中TNF-αおよび血中CRPの減少を介してインスリン抵抗性や血中CRPが改善し、虚血性心疾患のリスクを減少することができる可能性があることを見出した。しかしながら,歯周病が動脈硬化の進行に関わる機序については,未だ不明な点が多い。今回,動脈硬化進行の危険因子のひとつである脂質代謝に対する歯周病感染が及ぼす影響を検討することを目的に、1.歯周病細菌Pgに対する血清IgG抗体価と中性脂肪,HDL-コレステロール,LDL-コレステロール,および総コレステロールの値との相関を比較・検討した。結果、LDL-コレステロール値と総コレステロール値は,Pgに対する血清IgG抗体価と有意な相関があった。2.その機序を明らかにするために、Pgおよび歯周病細菌由来LPSがヒト肝細胞癌由来細胞HepG2におけるコレステロール合成の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素の遺伝子発現に及ぼす影響を調べた。結果、HMG-CoA還元酵素の遺伝子発現は、歯周病細菌由来LPSによる直接刺激では変化しないが、LPSにより単球系細胞が産生し得る濃度のTNF-αおよびIL-6刺激により増加した。これらのことから、歯周病細菌由来LPS等の細菌抗原が肝組織における単球系細胞からのTNF-αおよびIL-6の産生性を誘導し、結果的にこれらサイトカインがHMG-CoA還元酵素遺伝子の発現量を増加させ、コレステロール合成を促進していることが考えられた。【目的】歯周病は、糖尿病患者で多くみられる炎症性疾患である。我々はこれまでに、歯周病細菌であるPorphyromonas gingivalis(Pg)に対する血清IgG抗体価の上昇は,CRP値の上昇,頚動脈内膜中膜の肥厚,そしてアルブミン尿の出現といった冠状動脈性心疾患の発症予知因子と有意に相関することを報告した。今回,動脈硬化進行の危険因子のひとつである脂質代謝に対するPg感染が及ぼす影響を検討するため,歯周病細菌に対する血清IgG抗体価と中性脂肪(TG),HDL-コレステロール(HDL-C),LDL-コレステロール(LDL-C),および総コレステロール(T-C)の値との相関を比較・検討した。【材料および方法】1.被験者:食事療法とSU尿素剤のみで血糖をコントロールされ,腎疾患,肝疾患,および明らかな動脈硬化症を有していない2型糖尿病患者(平均年齢:60.8歳,平均HbA1c:7.1%,平均BMI:23.3kg/m^2,平均血圧:130/76mmHg)の131名とした。2.血清IgG抗体価の測定:PgならびにActinobacillus actinomycetemcomitans Y4(Aa)の超音波破砕抗原に対する血清IgG抗体価をELISA法にて測定した。Pgは,血清型の異なる2菌株であるFDC381株(血清型A)と,SU63株(血清型b)を用いた。3.TG, HDL-C, T-Cを血清検査会社にて測定した。なお,LDL-Cは,Friedewaldの方程式を用いて算出した。4.統計学的解析は,Statview version 5.0を用い,相関係数(r)をSpearman's Rank testで求めた。危険率(p値)5%以下を有意とした。【考察】歯周病菌Pgによる感染が,2型糖尿病患者の脂質代謝とりわけLDL-Cholの上昇に関与する可能性が示唆された。酸化LDL-CholはCRPと結合し,マクロファージはこの複合体を貪食することで泡沫細胞化することが知られている。歯周病によってCRP値やLDL-Chol値が上昇するという事実は,歯周炎と動脈硬化の関連性を機序の面から考察する上で極めて興味深い結果である。

結果、HMG-CoA還元酵素の遺伝子発現は、歯周病細菌由来LPSによる直接刺激では変化しないが、LPSにより単球系細胞が産生し得る濃度のTNF-αおよびIL-6刺激により増加した。これらのことから、歯周病細菌由来LPS等の細菌抗原が肝組織における単球系細胞からのTNF-αおよびIL-6の産生性を誘導し、結果的にこれらサイトカインがHMG-CoA還元酵素遺伝子の発現量を増加させ、コレステロール合成を促進していることが考えられた。
医療保健介護システムの資源配備と質・アクセス・費用との関係及びその媒介要因

大規模で多源的・多元的なミクロデータを全国・広域・多施設で経年的に集積したデータベースをさらに拡充発展させ、国、自治体や保険者、そして全国多施設の協力のもと診療報酬・介護報酬・健診の匿名化データを厳密な情報セキュリティ保護のもと解析した。地域や施設のレベルで医療・介護におけるケアやシステムの質、費用、効率、アクセス・公正性を指標化・可視化する技術を研究開発した。その過程で、機械学習等の最先端技術を応用した。施設・組織と地域の両レベルからアプローチし資源配備や社会経済要因との関係も含めモデル化、シミュレーション解析を進め、定量的なエビデンスを創出した。超高齢社会の進展、経済の低成長、財政赤字拡大のもと、より効率的で質の高く公正にアクセスが確保される医療介護保健の提供システムの大きな変革が求められるようになった。そこで、効率的で公正な医療保健介護が提供される社会システム(以下、医療システム)の設計・再構築に資するべく、以下を目的として当研究を行ってきた。(1)地域や施設等をシステムと捉え、その医療(および介護や保健)の質・アクセス・費用そして資源等の評価指標化を開発し、各評価指標の関連要因や関係性を解析・把握すること、(2)医療の質、アクセス、費用、資源等に係るメカニズムと評価・向上のためのフレームワークを検討・開発すること。より具体的には、大規模なデータベース構築を礎に、初年度の段階として以下の研究を進めた。【質・アクセス・費用の指標(評価指標)化と関連要因】妥当で信頼性の高い医療の質の評価指標、アクセスの公正性、効率性や費用の評価指標を、広い領域でさらに開発し、地理的因子・経済的因子も含め関連要因を明らかにしてきた。医師の分布や治療へのアクセスについて地域特性を考慮した形で関連要因の分析や予測を行った。各種評価指標の媒介・関連要因(競争因子・集中化、資源配備、マンパワー、症例数、マネジメント等)を検討して示した。【質・アクセス・費用の格差のメカニズムと有効な資源配備のフレームワークの開発】医療の質・パフォーマンスに大きな地域間格差が存在することを示すとともに、その関連要因を実証的に示して関係性をモデル化した。医療費や保険料の予測・シミュレーションも行った。また、限られた資源を再配備して、高い質・効率と公正性を実現するかの方法論やフレームワークについてレビューし、検討・開発研究を進めた。超高齢社会の進展、経済の低成長、財政赤字拡大のもと、より効率的で質の高く公正にアクセスが確保される医療介護保健の提供システムの大きな変革が求められる。(1)地域や施設等をシステムと捉え、その医療(および介護や保健)の質・アクセス・費用そして資源等の評価指標化を開発し、各評価指標の関連要因や関係性の解析・把握すること、(2)医療の質、アクセス、費用、資源等に係るメカニズムと評価・向上のためのフレームワークを検討・開発すること。より具体的には、大規模なデータベース構築を礎に、以下の研究を進めた。【質・アクセス・費用の指標(評価指標)化と関連要因】妥当で信頼性の高い医療の質の評価指標、治療へのアクセスやその公正性、効率性や費用の評価指標を、より広い領域で開発を進め、社会経済的な地域特性も含め包括的に検討し関連要因を明らかにしてきた。地域特性や施設要因を考慮した形で関連要因の分析や予測を行った。我が国で先陣を切って医療のパフォーマンスの地域差を明らかにし、その関連要因を示すなど、各種評価指標の媒介・関連要因(資源配備・マンパワー・集中化、症例数、人材の組織風土、マネジメント等)を定量的に明らかにした。【質・アクセス・費用の格差のメカニズムと有効な資源配備のフレームワークの開発】医療の質・パフォーマンスに大きな地域間格差が存在することを示すとともに、その要因構造のモデルを進めた。アウトカム(死亡率、要介護度悪化率等)や医療費、アクセス等の予測のモデル化を行い、シミュレーションにて施策の影響を定量的に示した。また、限られた資源を再配備して、高い質・効率と公正性を実現する方法論や理論的枠組みについて検討・開発研究を進めた。超少子高齢化が進展する社会において質・効率・公正性の高い医療介護システム構築のための知識基盤に向けて以下を行った。1.医療保健介護の多面的・経年的データベースの拡充と解析大規模個票レベルのミクロデータを全国・広域・多施設で集積してきた経年的データベースをさらに拡充発展させた。地域データは、国、自治体や保険者との協力のもと診療報酬・介護報酬・健診の匿名化データを厳密な情報セキュリティ保護のもと解析した。さらに施設や地域ごとの資源配備や社会経済的特性に関するデータベース化を進め上記データベースと統合的に整備してきた。一方で医療費の経済波及効果を推計した。五疾病五事業や認知症や肺炎など超高齢社会の中で特に政策上重要な領域を中心に解析を進めた。例えば週末入院ではガイドラインに沿った細菌学的検査を行う確率が低くリスク調整死亡率が高いことが明らかになった。介護サービス利用者の要介護度悪化度の予測モデル構築に加え、肺炎入院の死亡についても高精度の予測モデルを開発することができた。

2.資源配備と医療保健介護の質・費用・アクセスなどとの関係構造の解明地域や施設の資源配備を、人材や施設等の資源量、拠点化、連携等として捉え、診療・ケアの質、費用、効率、アクセス・公正性の指標との関係を、施設・組織と地域の両レベルからアプローチし社会経済要因との関係も含めモデル化し定量的なエビデンスを創出した。モデル化、シミュレーション解析を進め、大規模データをもとに機械学習を活用し自動的に高度な死亡予測モデルを構築する手法を開発した。また、様々な機械学習をもとに介護悪化率や介護費用の予測モデルを構築した。パフォーマンスへの社会経済因子の関係については、多施設の職員調査と客観的データに基づく臨床指標を解析し、医療の質と組織文化の正の影響を示したのは、国際的学界においても重要な知見である。大規模で多源的・多元的なミクロデータを全国・広域・多施設で経年的に集積したデータベースをさらに拡充発展させ、国、自治体や保険者、そして全国多施設の協力のもと診療報酬・介護報酬・健診の匿名化データを厳密な情報セキュリティ保護のもと解析した。地域や施設のレベルで医療・介護におけるケアやシステムの質、費用、効率、アクセス・公正性を指標化・可視化する技術を研究開発した。その過程で、機械学習等の最先端技術を応用した。施設・組織と地域の両レベルからアプローチし資源配備や社会経済要因との関係も含めモデル化、シミュレーション解析を進め、定量的なエビデンスを創出した。当研究は、資源配備と診療・ケアの実績との関係を定性的・定量的に評価し、その関係の媒介要因やメカニズムを明らかにすることを目的とする。施設と地域の視点から、多様なデータに基づき解析を進めてきた。以下の如く、新たな知見を生み出し、かつ、前年度成果を精緻化し、当該年度、当初の計画以上の進展を以て成果発表を行うことができた。医療パフォーマンスの地域差を脳梗塞診療にて我が国で先んじて可視化して医療資源等との関連性を示し(Otsubo2014)、医療費と地域の社会経済因子や医療資源との関係性(GotoE2014)や終末期医療における医療の質と費用との関係(MOrishima2014)を示した。また、診療の拠点化がアクセス平等性を損なわずむしろ平均アクセス時間を改善しうることを示した(Kobayashi2014)。これらの知見は、医療の質と費用の地域間格差の要因の把握、将来予測、是正策立案に資するものである。平行して、医療と介護の質の指標化とその関連要因の研究開発をさらに進め(Kunisawa2014, Uematsu2014, Ukawa2014a, Lin2014)、医療の質と量的な人的資源との関係(SasakiN2014)を示し、質と資源との関係性を理論化した(ImanakaY2014)。さらに人的資源の組織風土や組織の指標公表決定とパフォーマンスとの関係を示した(Ukawa2014b)。その組織文化の精緻な測定のために、人材資源の機能発揮に重要な組織文化の妥当性・信頼性高い可視化ツールを開発した(SasakiN2014)。以上は、地域特性や医療機能等を鑑みた上で、資源の集中やケアの拠点化がアクセスを損なわずに質と効率性の双方を向上させうることを示し、学術的にも医療システム再構築にも有用な知見となる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
開殻分子クラスタ-の磁気的相互作用に関する理論的研究

1.有機イオンラジカルCT磁性体の成分となる高スピンイオンの設計原理を解明するために、発表論文1に示したモデル分子を検討した。まず、置換基X上に局在スピン(Sb)を、π電子系に非局在スピン(σa)分子を持つホ-ルあるいは電子を導入し、それらの分子内スピン間相互作用ー2JabσaSbを、ab initio MO法で計算した。その結果、Jabの符号は主としてスピン分極型のthroughーbond相互作用により決定されることが判明した。一方、電子供与体であるTTF誘導体にニトロニルニトロキシドなどの安定ラジカルを導入した系では、スピン非局在化型のthroughーbond相互作用が優先し、Jab値が負(反強磁性)になる場合があることが見い出された。2.交互積層型CT錯体TCNEを電子受容体(A)に、発表論文の1の分子16を電子を電子供与体(D)にした場合のCT錯体(D^+A^ー)にラジカル基Xを導入したモデル物質系(図2のAーF)の高および低スピン状態のab initio MO計算を行い、Jacを求めた。計算結果より、分子間積層様式によっては、CT錯体系でもJacが正となり強磁性的スピン整列が可能であることが結論された。しかし、多くの分子配向ではJacが負となり、フエリ磁性体になる可能性が高いことが判明した。3.分離積層型CT錯体分離積層型においてJacはそれぞれ、負、正となり、伝導電子のスピン分極を媒介にして局在スピンは反強、強磁性的相互作用を持つことがわかる。従って、これらの物質系は反強、強磁性金属になりうる可能性があると結論した。さらに種々の可能性について詳細に考究した。
ガスの透気性と吸着性を同時に満たす土壌脱臭槽の土壌構造デザイン

土壌脱臭法で使用されている土壌槽は,外部環境によって通気性能や脱臭性能が変動するため,その改善が課題であった。本研究では,土壌槽に通気するガスの透気性を精密に測定するシステムを開発し,土壌含水率と透気性の密接な関係を明らかにし,土壌の透気性とガス吸着性を同時に満足する土壌槽のデザインについて考察した。さらに,土壌の構造的特徴を物質移動シミュレーションおよび微細形態学的観察により検討した。土壌脱臭法は装置構造が簡便で製造コスト・運転コストの安価な手法であるが、メンテナンスを怠ると容易に通気性能や脱臭性能が変動するため、臭気の苦情も多く、課題を残してきた。申請者らは、土壌槽に通気するガスの透気性を精密に測定するシステムを開発し、取り扱いが難しい黒ボク土について、土壌含水率と透気性の密接な関係を透気係数によって示した。本研究では、黒ボク土に有機物などの補助剤を加えて構造化することで、ガスの透気性とガス成分の吸着性を同時に満足し、安定的な性能と稼働エネルギーを節減できる新たな土壌槽を提案する。また、その構造的特徴を物質移動シミュレーションによって明らかにするとともに、構造化の優位性を微細形態学的観察や空気流動イメージング解析により示すことを目的としている。実規模に近いサイズの土壌サンプルのガス透気性を測定できるように透気性試験装置を改造した。黒ボク土を供試して、ダルシー式が成り立つ範囲の通気圧力を確認した。供試土壌の充填後に水の吸水と排水操作を加えたサンプルに通気し、通気過程で減少する土壌水分、通気風量、通気圧力の変化データを連続的に収集し、土壌水分と透気係数の関係を明らかにした。土壌中を空気が通過する際に土壌粒子が動的に変動する状態を観察する仕組みについて検討した。また、土壌の微細構造変化を観察するため、モデル土壌および実際の土壌で採取したハードロームの不攪乱試料を用いて連続薄片を作成した。また、その構造的特徴を物質移動シミュレーションによって明らかにするとともに、構造化の優位性を微細形態学的観察等の解析により示すことを目的とした。本年度は、土壌の構造化(団粒化)を速やかに進展させるため、充填土壌に硫酸カルシウムを少量添加した土壌について、ガス透気性を指標にして、その効果を検討した。充填土壌に対する給水・排水処理が土壌の透気性に及ぼす影響を円滑にかつ精密に測定するため、限界まで土壌層厚さを薄くすることを検討した。その結果、飾い分けした黒ボク土を土層厚2cmに充填して測定することができた。また、質量比3.8%で硫酸カルシウムを混合した土壌では、含水比0.30.4でわずかに透気性の改善効果が得られた。団粒構造の発達したローム土の物質移動係数の一つである水分保持係数について,団粒問と団粒内それぞれの水分保持を考慮したモデルのパラメータと他の物理係数との相関を調べることで,水分保持係数の予測の可能性が示された。モデル物質および土壌(関東ローム層より採取した試料)から連続した薄層標本を作成し、これらの薄層標本をデジタル画像で取り込み、3次元情報化を行った。連続物質として仮定した解析のみならず新たな表環方法が必要であることがわかった。土壌脱臭法は装置構造が簡便で製造コスト・運転コストの安価な手法であるが、外部環境によって通気性能や脱臭性能が変動するため、その維持管理手法に課題を残してきた。本研究では、土壌槽に通気するガスの透気性を精密に測定するシステムを開発し、脱臭装置の土壌として用いられている黒ボク土について、土壌含水率と透気性の密接な関係を明らかにし、有機物などの補助剤を加えて構造化することで、土壌の透気性とガス吸着性を同時に満足する新たな土壌槽の検討を目的とした。さらに、土壌槽の構造的特徴を物質移動シミュレーションおよび微細形態学的観察により検討することとした。本年度は構造化した土壌の脱臭性能を検討するため、2次元パーコレーションモデルを開発し、土壌含水率の変化が構造化された土壌のクラスタ化に及ぼす影響をシミュレーションした。土壌含水率が60%程度において土壌クラスタ数とクラスタ周囲長が最大化することから、臭気成分の吸着サイトは土壌含水率と密接な関係があるものと示唆された。土壌水分状態の変化を土性や大気の蒸発能に加えて土の成層構造との関係から明らかにするため,HYDRUSによるシミュレーションを行った.土壌脱臭装置の水分状態をある程度高く維持するためには,透水性は高いものの乾燥の進行が速い砂のようなマルチを表面付近に敷くことが有効であることが示唆された。モデル物質および関東ローム層より採取した試料から連続した薄層標本を作製し、デジタル画像とした。3次元化ソフトとしてMicroAVSおよび3次元情報化後の測定等が可能なVolume Extractor 3.0を用いた。

モデル物質では薄片試料から土壌孔隙の連続性を3次元的に表現できることがわかった。土壌を構造化させることで、土壌に通気するガスの透気性を改善することを検討しているが、構造化を速やかに進める手段が確立できていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。土壌構造化を進める方策について、当初の想定手法以外の手法も取り入れて、検討を行う。
経済成長と所得分配-少子高齢化の視点から-

経済成長と所得格差について人口高齢化および関連する政策の視点から研究した.まず,格差是正手段として累進所得税を用いるときの成長率と所得格差の関係を研究した.第2に,人々の就業履歴が異なるとき,どの程度の規模の年金が政治的に支持されるのかを研究した.第3に,高齢者向けの給付をなぜ現物でおこなうのか,その論拠を提示した,最後に,人口高齢化が経済成長に貢献するにはどのような環境が必要なのかを研究した.経済成長と所得格差について人口高齢化および関連する政策の視点から研究した.まず,格差是正手段として累進所得税を用いるときの成長率と所得格差の関係を研究した.第2に,人々の就業履歴が異なるとき,どの程度の規模の年金が政治的に支持されるのかを研究した.第3に,高齢者向けの給付をなぜ現物でおこなうのか,その論拠を提示した,最後に,人口高齢化が経済成長に貢献するにはどのような環境が必要なのかを研究した.「社会保障改革-高齢者は年金制度の縮小に反対するか-」を同志社大学紀要に公刊した.論文は年金改革を政治経済学の視点から議論したものである.貢献の1つは,報酬比例部分のある年金制度のもとでは,低所得の高齢者が年金制度の縮小あるいは廃止に同意する可能性があることを理論的に示した点である.海外の専門誌に投稿すべく準備を進めている."Old age sUpport in kind"をJournal of Pension Economics and Financeに投稿した.論文では特に高齢者向けの社会保障に焦点を当て,現金給付としての年金と現物給付としての公的介護の政策効果を比較している.分析の特徴は,壮年期の時間配分について,労働,子どもへの教育に加え,親への家族介護を考慮している点である.年金給付が増えると所得効果により家族介護に対する需要が増える.そのため壮年期の子どもへの教育が低下し,経済成長率が低下する.他方,公的介護が増えると教育が促され成長率が上昇する.その理由は,公的介護はその代替物である家族介護の価格,すなわち子どもの賃金率で評価されるため,教育誘因効果を持つためである.本稿の結果は,介護に関わる家族内の戦略的行動がある場合,現物給付が現金給付よりも優れていることを示唆している.論文は査読を終え,掲載を受理されている."Progressive taxation,incomeconvergence and economic growth"を国際財政学会において報告した.論文は累進税制の所得格差是正効果を動学的に分析している.特に,移行経路における所得格差と経済成長の関係に焦点をあてている.本稿の分析によると,能力および資産の両面で初期の格差が大きいとき,格差縮小経路において当初成長率は上昇し,その後低下することが理論的に示される.論文は現在海外の専門誌に投稿中である."Does population aging promoteeconomic growth?"をライフリスク研究センター(同志社大学)のディスカッションペーパーとして公刊した(近刊).人口高齢化が経済成長や経済厚生にどのような影響を与えるのかは世代間の私的移転の自由度に依存する.本論文の貢献の1つは,遺産の非負制約を陽表的にモデルに導入し解析的に分析している点である.人口高齢化は生前贈与としての子どもへの教育に対しては中立的である.しかし,遺産の非負制約のもとでは物的資本への過剰投資が生ずる可能性がある.このとき,高齢化により経済成長率は上昇するが,消費水準および消費配分の歪みにより経済厚生は低下する.解決策の1つは,賦課方式年金などの世代間移転政策をおこない,非負制約を緩和することである.国内の研究会においてを報告した(12月,3月).改定作業を進め,投稿準備中である.国際財政学会に参加し,研究交流を深めた(マーストリヒト,8月).単著論文"Old age support in kind"がJournal of Pension Economics and Financeに掲載を受理された.電子版はすでに公開されている.論文では高齢者向けの公的移転を現金給付でおこなうべきか,あるいは現物給付でおこなうべきかを議論している.私的な世代間移転(遺産)が戦略的動機によりおこなわれるとき,現金よりも現物の方が経済成長や経済厚生に有利であることが理論的に示される.これは公的介護サービスの論拠を示すものである.日本経済学会秋季大会の招待セッションにおいて"Does population aging promote economic growth?"を報告した.論文は改訂作業を終え現在投稿中である.人口高齢化が経済成長を促すかどうかは議論の分かれるところである.論文では2つの私的な世代間移転(遺産と教育)を考慮し,人口高齢化の成長率効果を分析している.高齢化の初期段階では高齢化と経済成長は中立的であるが,高齢化がさらに進むと資本蓄積効果により経済成長が促されることが示されている.国内の研究会において,を報告した(8月,3月).前者の論文は投稿に向け改定作業中である.
運動計測情報に基づく人間の日常生活動作認識モデルに関する研究

本研究では,日常生活行動を念頭に置いた動作認識において,同時認識性,曖昧性,経験的知識にもとづいた動作に対する条件記述の利用という特長に加え,柔軟な認識能力を獲得可能な認識・学習法の構築を行った.構築したシステムでは,入力には人間の運動情報としてモーションキャプチャデータを用い,同時認識性の実現として対象動作それぞれに対応する動作要素認識器が独立した処理を行う.動作要素認識器では曖昧性を実現し,動作の記述に依存しない統一的な認識・学習のため,カーネル識別器を使用し,予め用意した運動情報と人による正解ラベルからSVMを規範とした学習を行うものとした.本研究で構築した認識システムにおける認識精度を問う実験では誤差逆伝播法,決定木の学習により得られた認識器よりも頑強性があることが確認され,追加学習性によりシステムの柔軟性が示されている.注目運動特徴の自動発見,スイッチングダイナミクスモデルを援用した動的な動作での認識を確認し,本研究の提案する動作認識手法の展開も明確化されている.また,日常生活行動について人と同様の動作認識を行うアルゴリズムと,それに基づきモデル化した人の認識過程につき,床センサや家具センサなどから人間の位置や行動情報を別の側面から取得できる仮想住居環境にて生活実験を行い,本研究で得られる知見の適用可能性を評価した.システムの認識アルゴリズムによる動作認識結果は,評価者にとって分かりやすい形で提示することが必要であるため,三次元表示可能なように変換した上で提示できるような評価システムを構成し,基本的な日常動作についての適用性を確認した.人間と機械とが密に協調する,将来の人間支援システムにおいては,機械による人間の動作認識手法が基礎的技術の一つとして非常に重要となる.その中核には,人間動作解析技術と,人間によって行われる動作認識のモデル化が位置する.本研究では,人間の日常行動を解析するための道具立てを開発し,それにより記録・蓄積される生活行動情報に基づいて,人間による動作認識と同様の結果を出力する動作認識モデルを構築し,アルゴリズムとして実装することを目指す.動作認識情報と運動情報の同時並行蓄積データベースシステムの構成を考え,空間・時間の分節化記述を統合し日常生活動作として記述する計算機デスクリプションモデルを基礎に,認識する動作情報,その際の運動情報,さらには同一動作を観察する人による認識情報をリアルタイムに同時並行的に蓄積するためのマルチモーダルデータベースを形成し,インタフェースを含めたシステムを構成した.人による動作認識との定量的比較実験システムの製作と実験データ解析として,認識動作名・運動データ自体・動作記述設計者による正解動作名を貯めるとともに,その動作を人に提示した際の人による認識の結果との比較を行った.基礎としたのは,これまで開発を進めてきた運動計測情報の動作としての計算機記述を,並列型の動作認識アルゴリズムとして具体的にいくつかのパラメータを用いソフトウェアとしてインプリメントしたものである.時系列データの類似度の算出が可能なカーネルを用いて実装したもので,具体的には,サポートベクターマシンによる動作記述パラメータの学習も見通し,Mahalanobisと呼ばれるカーネルを利用している.本研究では,日常生活行動を念頭に置いた動作認識において,同時認識性,曖昧性,経験的知識にもとづいた動作に対する条件記述の利用という特長に加え,柔軟な認識能力を獲得可能な認識・学習法の構築を行った.構築したシステムでは,入力には人間の運動情報としてモーションキャプチャデータを用い,同時認識性の実現として対象動作それぞれに対応する動作要素認識器が独立した処理を行う.動作要素認識器では曖昧性を実現し,動作の記述に依存しない統一的な認識・学習のため,カーネル識別器を使用し,予め用意した運動情報と人による正解ラベルからSVMを規範とした学習を行うものとした.本研究で構築した認識システムにおける認識精度を問う実験では誤差逆伝播法,決定木の学習により得られた認識器よりも頑強性があることが確認され,追加学習性によりシステムの柔軟性が示されている.注目運動特徴の自動発見,スイッチングダイナミクスモデルを援用した動的な動作での認識を確認し,本研究の提案する動作認識手法の展開も明確化されている.また,日常生活行動について人と同様の動作認識を行うアルゴリズムと,それに基づきモデル化した人の認識過程につき,床センサや家具センサなどから人間の位置や行動情報を別の側面から取得できる仮想住居環境にて生活実験を行い,本研究で得られる知見の適用可能性を評価した.システムの認識アルゴリズムによる動作認識結果は,評価者にとって分かりやすい形で提示することが必要であるため,三次元表示可能なように変換した上で提示できるような評価システムを構成し,基本的な日常動作についての適用性を確認した.
高分子系エッチング型飛跡検出器の感度特性とトラック損傷構造の解明

高分子系エッチング型飛跡検出器として利用されているポリアリルジグリコールカーボネート(PADC)とポリエチレンテレフタレート(PET)、ビスフェノールAポリカーボネート(PC)、ポリイミド(IP, Kapton)中に形成されるイオントラックの構造とそれぞれの検出閾値との関係について包括的な分析を行った。PADCについて、繰り返し構造内のエーテルが損傷を受けた後にカーボネートエステルが損傷を受けるようになること、トラック径方向に2つ以上の繰り返し構造が損傷を受けるとエッチピットが生まれることを実験的に明らかにした。これを受けて、イオントラックと長軸を同じくする円柱の側面を通過する電子密度をイオントラック内電子フルエンスREFITと定義し、Geant4-DNA toolkitを利用して最初の計算を行った。REFITが検出閾値を記述する有効な物理的指標になる可能性を指摘した。PET中に形成されるBイオンのトラック構造を分析し、250 eV/nmよりも阻止能が大きくなると全ての官能基がステップ状に損傷を受けやすくなることを明らかにした。ステップ状の変化と閾値との関係について詳しく分析する必要性が出てきた。PCについて、面密度の高い領域でのカルボニル基損傷の放射線化学収率は低く、面密度が高い領域では再結合が促進されていることをArやFeイオンについても確認した。Kaptonの検出閾値を分析したところ、検出閾値における検出感度はイオンの核電荷が大きくなるほど低くなることを見出した(Al, Si, Ar, Kr, Xe, and U ions)。Uイオンについては、検出閾値である3,400 eV/nmにおける感度はS = 0.04であった。核電荷が大きくなるほど検出閾値における感度が低くなる傾向はPETにおいても確認されており、宇宙放射線の計測において核電荷の決定に応用することができる。高分子系エッチング型飛跡検出器であるポリエチレンテレフタレート(PET)とポリアリルジグリコールカーボネート(PADC)の検出閾値付近におけるイオントラック構造の変化を明らかにした。PETについては、それを構成するカルボニル基やエチレン基、芳香環が失われる放射線化学収率が検出閾値付近でステップ状に増大することを見出した。同様の傾向はHeとCイオンの差異としては知られていたが、今回は新たにBイオンを照射したPET薄膜のスタック中にこのステップを見出した。カルボニル基とエチレン基のステップは250 eV/nmにあり、芳香環のそれは270 eV/nmと後者の方がやや大きい。カルボニル基を含むエステル基が最も放射線感受性が高く、連続する2つのエステル基の損傷によって間に挟まれたエチレン基や芳香環が系外に失われると見られる。トラックの径方向の広がりが一定の値よりも大きくなるとエッチピットが生まれると考えられるので、2個以上の2次電子による2カ所以上の分子切断がその必要条件であるとのモデルが支持される。PADCにおける検出閾値と損傷パラメータとの関係はやや複雑である。放射線感受性の高いエーテルとカーボネートエステル基は阻止能が低いほど放射線化学収率が高くなるという他の高分子には見られない特異な傾向を示すが、CH基に着目すると同様の傾向ではあるものの、検出閾値周辺でステップを伴っていることを認めた。検出閾値よりも低い阻止能ではCH基損失の収率が高く、ピットが生じるより高い阻止能域では同収率は低い。ピットが生まれない方が収率が高いのであるが、この一見矛盾した結果は、ピットが生まれない条件で失われるCH基は繰り返し構造内の感受性の高い官能基に挟まれたエチレン基のものであり、ピットが生まれるには耐放射線性のある重合によって生じたポリエチレン状の骨格に一定の損傷が必要であると考えられる。PADCについてはHeイオンに対する検出閾値を求め、エーテル基やカーボネートエステル基、メチン基、メチレン基の放射線化学収率を評価することを計画していた。ともにCH基として記述されるメチレン基とメチン基についてはモノマーにはメチン基が存在しないことを利用して帰属は求めたが、同収率を決定するには至っていない。29年度における研究課題として実施する。PETについては、HeとB、Cイオンについての分析を行う計画であったが、これについては予定どおり分析を終え研究発表できる段階に進んでいる。29年度に国際会議で発表する。PIについてはFeとKr、Xeイオンについて検出閾値と化学的損傷パラメータを求める計画であった。この分析については通常の赤外線分光ではなくて顕微赤外システムを活用する計画であったが照射前後に同じ位置を十分な正確さと精度で計測する為の工夫が必要となっている。その原因はPIの試料内に認められる暑さあるいは密度の不均一性である。ビームのサイズは数mm直径であるが、直径1 mmの赤外線分光用コリメータを導入したので顕微システムとともにこのコリメータを利用した通常の赤外線分光による分析も合わせて実施する(29年度)。検出閾値の決定は予定どおりに行われた。このようにイオントラックの構造分析はもっぱら分析化学的な方法で実験的に進めているが、モンテカルロ計算コードGeant4-DNAを利用した計算を予定どおり開始し、HとHe、C、O、Feイオンのトラック構造をあるエネルギーについては評価した。計画では当該年度に70 MeVのHイオンの2次電子飛跡構造を求める予定であったが、それを上回る以上より、おおむね順調に進展しているとした。

高分子系エッチング型飛跡検出器であるポリエチレンテレフタレート(PET)とポリアリルジグリコールカーボネート(PADC)の検出閾値付近でのイオントラック構造の特徴的な変化を明らかにした。ビスフェノールAポリカーボネート(PC)についてはカルボニル基損失の放射線化学収率に面密度依存性を見出した。PETについては、それを構成する官能基が失われる放射線化学収率が検出閾値付近でステップ状に変化する(エッチピットが生じる側で増大する)。ホウ素のイオントラックでは、カルボニル基とエチレン基のステップは250 eV/nmにあり、芳香環のそれは270 eV/nmである。検出感度の高いPADCは放射線感受性の高いエーテルとカーボネートエステル基は阻止能が低いほど放射線化学収率が高くなるという他の高分子には見られない特異な傾向を示すが、CH基に着目すると同様の傾向ではあるものの、検出閾値周辺(プロトンに対して17 eV/nm)にステップ状の変化がある。エッチピットが生まれない低い阻止能域の方がCH基損失の収率が高く、ピットが生じる高い阻止能域では同収率は低い。これはエッチピットが生まれない場合に失われるCH基は繰り返し構造内の感受性の高い官能基に挟まれたエチレン基のものに限られていることを意味しており、エッチピットが生まれるためには少なくとも2つの繰り返し構造が径方向に連続して損傷を受ける必要のあることを意味する。PCについては、面密度の高い領域でのカルボニル基損傷の放射線化学収率は低く、面密度が高い領域では再結合が促進されていることを見出した。イオントラック内電子フルエンスをPADC中のプロトンとHe、Cイオンのそれぞれの検出閾値においてGeant4-DNA toolkitを利用して評価し、検出閾値を記述する新しい物理的パラメータとしての適応可能性についての議論を開始した。PETとPADCについては、実験とシミュレーションに関しては概ね順調に進んでいるが、論文の出版計画に遅れが出た。ポリイミドPIについては直径1 mmの赤外線分光用コリメータを導入して測定位置の再現性に難のあった顕微赤外ではなくて通常の赤外線分光による実験を行う予定であったが実施できなかった。PETについてはホウ素イオントラックの再実験を行ったが、計測方法に問題があり、新たに導入したMCT検出器の利点を活かしきることができなかった。PADCについてはメチレン基(CH2)とネットワークの三叉路にのみ存在するメチン基(CH)を区別して放射線化学収率等を評価する予定であったが、後者のそれが極めて低いことは突き止めたものの定量的な評価には至らなかった。イオントラック内電子フルエンスはGeant4-DNA toolkitの標準的な利用法だけで求めることはできないので、一定の工夫が必要となっている。そこについてはクリアできている。2017年8月末から9月にかけてストラスブール大学において開催された固体中イオン飛跡に関する国際会議において、「イオントラック内径方向電子フルエンス」や「PET検出器の検出閾値とイオントラック構造のステップ状変化」等について7件の研究発表を行った。12月14日には、イオントラックについての実験研究及び水中を運動する電子のモンテカルロ計算を行っている国内外の研究者を神戸大学に招待し、国際セミナーを開催した。
がん遺伝子産物の作用機構と増殖シグナルの異常伝達

1.細胞周期(減数分裂期)に発現するMakキナ-ゼの解析.我々が初めて単離したキナ-ゼで,mRNAレベルでは精巣特異的に発現が見られること、パキテン期前後で強く発現することをこれまで示してきた。今回は特異抗体を調製し,産物の分子量,局在,キナ-ゼ活性などを詳しく調べた。まず,ウエスタンブロット法などにより,Makタンパクを60kDa,66kDaの2種のペプチドとして同定した。これらは思春期前後から精巣に発現する。主に細胞質に局在し,後期パキテン期細胞画分に最も高いが,一倍体期では速やかに消失する。免疫沈降法,グリセロ-ル密度匂配遠心法などから,Makは210kDa,40kDaの2種類の細胞タンパク質と複合体を形成し,210kDaをin vitroで効率よくリン酸化することが明らかとなった。これらのタンパク質の性質を明らかにすることは,減数分裂の理解に重要と考えられ,分子クロ-ニングを準備中である。2.新しい受容体型キナ-ゼ遺伝子fltの解析.我々がv-rosをプロ-ブとして単離した受容体型遺伝子で,fms/PDGFR/kitグル-プの新しいメンバ-である。これまでの解析から,胎盤,肺,脳,肝など広く正常組織に発現することが示された。今回,特異抗体の調製と,高発現培養細胞株の樹立に成功し,それによりFltタンパクは170180kDaバンドとして検出された。リガンドの検索に有用と考えられる。さらに,肝組織を例にとり,肝実質細胞,非実質細胞いずれにfltが発現するかを検討したところ,非常に興味あることに非実質細胞に限局して発現することが明らかとなった。その生理的役割を調べる上で重要な知見と考えられる。
戦後国際通貨体制の動揺と変質ー多極的国際金融枠組みの形成、１９６３年～１９７１年

本年度は、1960年代の金ドル本位制崩壊期におけるイギリスの通貨政策の重要性に鑑み、同政府のポンド危機への対応及び第二次EEC加盟申請の通貨政策への影響に焦点を当て研究を進めた。前者の課題については、『法学政治学論究』において「第一次ハロルド・ウィルソン政権における通貨政策ーポンド切下げをめぐる政治過程、1964-1967年」という表題で公刊した。この論文では、イギリスのウィルソン政権における平価維持に関する議論の推移を踏まえ、国際通貨協力の中心的存在であったアメリカとの交渉によって、切下げの決定と実行に至った過程を分析した。イギリス政府の内外における議論を一次史料に依拠して双方向的に跡付けることで、当該期における同国の通貨政策の有り様をより立体的に描き出すと同時に、同政府の通貨政策と金ドル本位制に基づく国際通貨システムとの相互作用を明らかにした。叙述に際しては、イギリス政府及び西側主要国の通貨当局者たちの認識を、特に国際通貨システムにおけるポンドの役割に注視しつつ考察し、さらに従来の研究では捨象されてきたイギリス政府内に設置された秘密委員会での議論にも射程を広げた。イギリスの通貨政策のみならず、国際通貨システムが安定的に運用されるための条件の一端を示すことが出来たと言う点では、非常に分析視野が広い論文となっている。後者の課題については、政治経済学・経済史学会ならびにヨーロッパ統合史フォーラムにおいて、口頭発表を行った。イギリス政府が1965年半ばから67年11月にかけて行ったEEC加盟に向けた内外での協議において、フランス政府によって加盟への障害とみなされたポンドの国際的役割や安定化に関わる議論にどのように対応したのか検討した。EEC加盟に向けた文脈の中で、国際通貨システムにおけるポンドの地位をイギリス政府がどのように捉えていたのか、その一側面を明らかにすることが出来た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、1960年代の金ドル本位制崩壊期における、ポンド危機の重要性に鑑み、イギリスの通貨政策と対外交渉の関係を軸に研究を進めた。本研究の目的は国家と国際通貨基金、国際決済銀行、G10、といった多極的国際金融枠組みが国際通貨制度の安定と金融秩序の形成にどの程度成果を上げ、その限界はどこにあったのか歴史的分析により包括的に明らかにすることである。彼らが一丸となって取り組んだ問題に1964年から1967年に発生したポンド危機が挙げられ、その対応がその後の通貨秩序に対してどのような影響を及ぼしたのか、その一端を明らかにしようと試みた。そしてその成果として今年1月の日本国際政治学会院生研究会関東地区2016年度第2回研究会において「コモンウェルスとイギリスのポンド政策ーポンド平価切下げからスターリング協定締結までの過程を中心にー」という表題で発表するに至った。この発表に関連した論文については、近々『国際政治』へ投稿予定である。本発表は、昨年6月に赴いた英国国立公文書館、イングランド銀行公文書館の一次史料分析を基にしており、具体的にはイギリス大蔵省、外務省、イングランド銀行の政策決定者、担当者が、スターリング地域との経済関係を踏まえたうえで、どのように自国の通貨政策を実行したのか、また国際決済銀行、G10といった国際機関とどのように協調し、国際通貨秩序に大きな影響を与えるポンドの不安定化に対しどのように対応したのかを明らかにした。ポンドという二大準備通貨の一翼を担う通貨を有するイギリスは、その負担を一手に担う力や意志は最早無かったが、国際通貨協調のためのアメリカ、国際機関との外交を通じて、当時の国際通貨秩序の保護者としての責任を果たし、金ドル本位制の安定化に大きく寄与したと結論付けた。今後はイギリス通貨政策と対外関係を突破口にさらなる研究を進める予定である。初年度中に査読付き学会誌へ論文を1本投稿し掲載を目指すという目標のみ達成することが出来なかったものの、概ね研究は年次計画に沿って順調に進捗しており、次年度以降の研究を見据え着々とその布石を打つことが出来た。例えば今後の研究に必要な一次史料収集のため、昨年6月に英国国立公文書館、イングランド銀行公文書館に赴いた。この史料収集においては、1960年代の国際通貨制度に大きな影響を与えたポンド危機の発生に際し、大蔵省、外務省、イングランド銀行の政策決定者、担当者が、スターリング地域との経済関係やEEC加盟問題を踏まえたうえで、どのように対応を行ったのかを調査することが目的であった。その後史料の分析を進め、その結果の一端を1月の日本国際政治学会院生研究会関東地区2016年度第2回研究会において「コモンウェルスとイギリスのポンド政策ーポンド平価切下げからスターリング協定締結までの過程を中心にー」という表題で発表するに至った。また2月には、米国国立公文書館、ニューヨーク連邦準備銀行公文書館を訪問し、同時期のアメリカ政府のポンド危機への対応と、そのことが国際通貨制度へ与えた影響を考察するための一次史料を収集した。このように、当時の二大準備通貨であったドル・ポンドを有する米英の政策対応についての一次史料の収集とその分析を、まず行ったことで、今後の研究の道筋がおぼろげながら見えてきたことは非常に有意義であった。特に60年代最大の金融危機と言っても過言ではないポンド危機を通じて、当時の国際通貨制度の変容に関与した英米といった国家、国際決済銀行、国際通貨基金といった国際機関、といったアクターの対応とその連関を明らかにすることが、今後の研究の課題と言える。

今年度は昨年度に引き続き、1960年代の金ドル本位制崩壊期におけるポンド危機の重要性を鑑み、同事象発生時のイギリスの通貨政策と対外交渉の関係、とりわけスターリング協定成立過程(対スターリング圏及び先進国中央銀行)と第二次EEC加盟申請(対フランスを中心としたEEC加盟諸国)に焦点を当て研究を進めた。前者の課題については、論文執筆後『国際政治』に投稿し「国際通貨システムの動揺期におけるイギリスのポンド政策ースターリング協定成立過程、19651968年」という表題で、第192号(2018年4月下旬刊行予定)に掲載されることが決定した。本論文では、イギリスの政策決定者達の、既存の国際通貨システムにおけるポンド及び海外スターリング圏の在り方に対する認識に着目しつつ、ポンド切下げ前後の時期における同国のポンド政策決定過程を明らかにした。そして先行研究で注目されることのなかった、イギリスの国際通貨システムの安定化に対する意志や行動の存在を明らかにし、その結果としてイギリス・スターリング圏関係が変わらず維持されたことを示した。本研究は国際金融史とイギリス帝国史の架橋となる研究であり、また世界金融危機発生以降ドルの国際通貨としての地位の先行きが不透明になる中、ポンドの国際通貨としての役割の精算過程は改めて関心を集めており、その最先端の研究とも言える。また現在、昨年度及び今年度に実施した、英国国立公文書館、イングランド銀行公文書館、米国国立公文書館での一次史料調査を基に、第二次EEC加盟申請とイギリスの通貨政策の連関に注目した論文を執筆中である。既に史料分析は概ね終えており、今後草稿の執筆、政治経済学・経済史学会における発表を経たうえで、推敲を重ね学術誌に投稿予定である。本年度は、拙稿「国際通貨システムの動揺期におけるイギリスのポンド政策ースターリング協定成立過程、1965ー1968年」が『国際政治』第192号に掲載されることが決定し、投稿論文の推敲作業を通じ、博士論文のアウトラインが明確になってきた。また、2度にわたる海外史料調査の結果、今後の論文執筆に必要な一次史料もほぼ全て収集することが出来た。そのため、次年度以降加速度的に研究の進展が見込まれ、概ね研究は順調に進捗していると言える。論文掲載決定後及び海外史料調査後も新たな論文の発表、学会での報告に向けて準備を着実に進めている。『国際政治』掲載論文執筆後は、第二次EEC加盟申請とイギリスの通貨政策の連関に注目した論文の執筆にとりかかり、現在では先行研究のリサーチが終了し、一次史料の分析も順調に進捗している。この研究に関しては、博士論文執筆の際の核となるものであり、次年度の早い段階で草稿をまとめあげる予定である。史料調査に関しては、昨年9月に英国国立公文書館およびイングランド銀行公文書館を訪問し、EEC加盟問題に関する関連史料及び国際通貨制度改革問題に関する関連資料を入手した。この史料収集の結果、イギリスの大蔵省、外務省、イングランド銀行の政策決定者が、EEC加盟問題において重要視されたポンドの国際的な役割についてどのように認識していたのか、また国際通貨制度改革問題における対応はどのようなものであったか跡付けることが可能となった。
人工複合糖質高分子による超分子構造の形成と精密認識機能の促進

本年度の最大の成果は、オリゴ糖を置換したスチレンモノマーの単独重合体が水溶液中で超分子構造をとることを明らかにしたことである(京都工芸繊維大学・梶原莞爾教授との共同研究)。本研究で合成してきた各種のオリゴ糖置換糖鎖高分子はいずれも両親媒性構造をとっている。これらの糖鎖高分子の水溶液中での構造を、放射光による小角X線散乱実験と静的光散乱実験を駆使して解析した。円筒棒状の内部に疎水性のポリスチレン主鎖を包み込み、外筒部分に浸水性の糖鎖が高濃度に配列していると考えると実験データが都合よく解釈できる。二糖、三糖、五糖、および七糖とオリゴ糖の重合度を変えてもまた主鎖ポリエチレンであっても、フェニル置換ポリアクリルアミドであっても、本質的には同様の円筒棒状構造をとっていることが分かった。このような構造を形成するためには、主鎖部分がおおまかにラセン構造をとっている必要がある。ラセン構造は、主鎖のポリスチレンの連鎖が立体規則構造であるならば、十分に理解しやすい。しかしラジカル重合で調製したポリスチレンやポリアクリルアミド誘導体はアタクチック構造をとっており、必ずしも立体制御されているわけではない。それにも拘わらず、棒状のコンホメーションをとるのは興味深い。このような糖鎖は、天然の糖タンパク質を越える生物高次認識機能を発揮するので、「スーパーバイオリガンド」と名付けててもよいだろう。そこで次に、精密重合化学を駆使して、高分子の主鎖構造を立体制御することによって、共役系ラセン状糖鎖高分子を合成することを試みた。O-α-マンノースを置換したフェニルイソシアニド誘導体を合成しその立体特異的重合を行って、剛直な4回ラセン構造をとると考えられるポリ(α-マンノシルホフェニルイソシアニド)を合成した。またラクトース置換フェニルアセチレン誘導体の合成と重合を行って、ラセン構造からなるポリアセチレン誘導体を合成した。これらがラセンを形成していることを円偏向二色性(CD)スペクトルにより明らかにした。これらのラセン状ポリマーは、糖鎖を高密度に配向・配列して超分子構造を形成するので、糖鎖のもつ特有の動的精密構造認識がどのように高進するのか、あるいは場合によっては認識機能が低下するのかを現在調べている。さらに、これらのポリマーの光化学物性および電気化学物性にも興味がもたれる。認識信号機能と光化学物性および電気化学物性との高次複合機能の発現を今後解析したい。