hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音楽科教育のためのD.T.M.システムの開発

DTMは一連の電子機器のシステムだけで構築される音楽にかかわるあらゆる活動を机上で行なえるものである。その機能は大別して(1)音のデ-タをバイナリ・コ-ドに変換してコンピュ-タで扱えるデ-タとする。(2)バイナリ・コ-ドを音に変換して演奏させる。(3)デ-タを編集して追加、変換をする.等がある.現在では(1)と(3)が遅れている。今日のテクノロジ-はアイコン操作でそれらが簡単に行なえるようにしたが、学校特に小学校低学年等でも扱えるものは少ない。音楽科教育ではグル-プや集団で活動する場面と、個人活動を必要とする場面があるが、DTMでは後者の学習を支援するのが目的があるため、コンパクトなシステムを必要とする。本研究で明らかになったことはマッキントッシュのシステムが最適であるということである。そのハ-ドウェアの操作性や機能もさることながら、豊富な市販アプリケ-ションソフトが有るという点でもすぐれている。本研究ではそれらのソフトを評価することができた。現在のDTMの最大の課題はパタ-ン認識のテクノロジ-である。文字や図形とちがって倍音を含む複数の音がそれぞれ独立した音楽のラインを構成しているのに、特定のラインや音色に注目することは人間にはたやすいことであるが、コンピュ-タには至難のわざであるという点である。これを解決するには認知心理学の研究が必要である。教育目的に合わせたソフトを自作するプログラミング言語「MAX」と「INTERACTOR」をやっと最近入手したのでこの研究はこれからスタ-トという感じである。結論から言えば、何が問題となるのかが明確になったというのが本研究の成果である。1.市販されているDTMソフトの分析と評価MSーDOSの環境下で稼働するDTMのソフトは主として(1)MIDI楽器の演奏による手入力か、(2)ステップ入力による数値または楽譜入力に分類される。(3)としてアナログ単旋律をMIDI信号に変換して入力するものもあるが、複音に対応するソフトやハ-ドは存在しない。そこで本研究では、(1)どの入力方式が小中学校の音楽科教育に適したものであるかを発達段階や性別に応じて検討した。(2)複音分析に必要な知的認識過程と情報処理のアルゴリズムとファジ-理論の構築のための認知心理学や音響学の研究を重点的に行った。入力方式に関しては「歌う」「口ずさむ」というアナログ信号をMIDI信号に変換する方式が小学校低学年に適していることが判明し、中学年における読譜指導の一助として、音符入力または鍵盤入力の方法が最適であり、高学年及び中学校ではパ-ト構成が可能なシ-ケンス・ソフトとそのためのステップ入力が教育的に効果を上げることが判明した。演奏上の様々なパラメ-タの処理は編集機能やコントロ-ラの補助で問題なく処理でき、市販ソフトで十分実用に耐えることが判った。複音処理はあまりに人間の認知過程や学習過程が複雑なため音楽理論からの研究も必要であり今年度は理論構築だけに終始した。2.ハ-ドウエァ・システムの調査と開発。音楽情報はリアルタイムに処理できることが望ましい。画像情報ほどでないにしても膨大なデ-タ量となる。高級機ならば可能なのは言うまでもないが、どの程度の汎用機でも差し支えないかを探る必要があるが、まだ特定するには至っていない。デ-タバンクの機能を含めハ-ドの性能に関わる部分が大きい。

(3)デ-タを編集して追加、変更する、等がある。現在は(1)と(3)が遅れている。今日のテクノロジ-はアイコン操作でそれらが簡単に行なえるようにしたが、学校特に小学校低学年等でも扱えるものは少ない。音楽科教育ではグル-プや集団で活動する場面と、個人活動を必要とする場面があるが、DTMでは後者の学習を支援するのが目的であるため、コンパクトなシステムを必要とする。本研究で明らかになったことはマッキントッシュのシステムが最適であるということである。そのハ-ドウェアの操作性や機能もさることながら、豊富な市販アプリケ-ションソフトが有るという点でもすぐれている。本研究ではそれらのソフトを評価することができた。現在のDTMの最大の課題はパタ-ン認識のテクノロジ-である。文字や図形と違って倍音を含む複数の音がそれぞれ独立した音楽のラインを構成しているのに、特定のラインや音色を抽出することは人間にはたやすいことであるが、コンピュ-タには至難のわざであるという点である。これを解決するには認知心理学の研究が必要である。教育目的に合わせたソフトを自作するプログラミング言語「MAX」と「INTERACTOR」をやっと最近入手したので、この研究はこれからスタ-トという感じである。結論から云えば、何が問題となるのかが明確になったというのが本研究の成果である。
融合分野におけるモノづくり人材育成のためのフィジカルプログラミング学習法開発

平成30年度はSTEAM教育の実践活動として,札幌市子ども会育成連合会主催の「わくわく・どきどきサイエンスキッズ」において「LEDミニランプ作り」,猿払村の「親子で一緒に工作教室」でオリジナル電子楽器「フォトミン」作り,教員免許状更新講習での「電気電子系実験・実習のための回路シミュレータとマイコン活用法」の講義の一環でmicro:bitとMbedを使ったプログラミング演習,本学近隣の高校との高大連携教育において「フィジカル・コンピューティングによる電子モノづくり講座」としてmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ,中学3年生への模擬講義「電気モノづくり講座ー電子工作教室」でミニLEDランプ作り,札幌市青少年会館での本学によるイベント「科学“大"実験」で「ふりょく発電器」工作,猿払村の小学校2校でmicro:bitを使ったプログラミング入門授業,応用物理学会「リフレッシュ理科教室」で前述同様のmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ,当研究室の学生の企画・実施による「プログラミングであそぼう!」でIchigoJamを使ったプログラミング講座,猿払村の「UCS生きがい学習」で猿払村と本学を遠隔会議システムで結んでの講座「みんなでふりょく発電器をつくろう」,札幌電気工事業協同組合青年部主宰の「親子でんきフェスティバル」でLEDを使った「カラフルライトをつくってみよう」,そして旭川市での本学公開講座「"科学"の仕事を学ぶ講座in旭川」でこれもmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ作りの講座を実施してきた。これらのほとんどの講座において,この取り組みにおける参加者への効果,また学生がスタッフとして参加した場合には,それによる教育効果についても調査を行なった。平成30年度も前年度に引き続き,各種センサーを用いたフィジカルプログラミングツールの開発,それを用いた講座の開催を積極的に進め,相当数の実践事例を得ることができたと言える。ただし,学習用プログラム(カリキュラム)の構築に関する系統的検討,参加者への学びの効果の評価法に関する検討などの部分でやや遅れていると言える。「研究実績の概要」で述べた通り,学習用プログラム(カリキュラム)の構築に関する系統的検討や,参加者の学びの効果についての評価法の検討がやや遅れている。そのためまず,学習用プログラム(カリキュラム)構築に関する検討と,参加者の学び効果についての評価方法の検討を行う。それに基づき整理したプログラムの構築,提案を行うことをめざす。また論文発表,国際会議発表なども予定し,成果発表も行っていく。平成28年度には当初の計画に基づき,研究で使用するマイコンについて,選択肢として考えていたmbed,Arduino,Raspberry Piに加え,IchigoJamについても検討した。その結果,プログラミング環境の整備,ハードウェアの入手しやすさ等の点から,mbedを主として用いることに方針を定めた。実際にmbedを用いて,色が変わりながら点滅するLEDランプを作製,小学生向けの出前授業で簡単に紹介し,子供らのプログラミングに対する関心を高められたことが確認できた。次にmbedを用いた五感センサーの代表事例として,金属板と電気抵抗,ミニブレッドボードのみによるオリジナルのタッチセンサーの作製を行なった。これは原理も作製方法も単純でありながら,物理,生物学,回路作製,電気・電子工学,数学(PWM制御に関して)に関する内容を含むことから,STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)教育の教材としても最適であるといえる。そこで中学生対象の科学モノづくり講座の中で,このタッチセンサーを利用した迷路ゲームの製作を実施した。これにより中学生に向けて科学技術やプログラミングへの関心・理解を深める上で,これが教材として効果が期待できることが確認できた。さらに上記の他にも種々の子供や大人向けの電気・電子系科学モノづくり講座を実施し,様々な層における科学モノづくりの学びを推進するための方法などについて,実践的に知見の蓄積を行なった。また,今後のフィジカルプログラミングツールによるアクティブな学びを,適切な評価のもとで効果的に進めることを目的に含め,PBL型授業でのルーブリックの活用についての検討も行っている。さらに次年度以降のアート分野への展開の準備として,関連資料やイベント,展示会参加による調査も進めている。当初の計画では,さらに数種類のセンサーおよびそれを利用したプログラミング教材開発を行う予定であった。しかし当該年度には,ちょうど様々な年齢層に対するモノづくり講座を実施する機会に恵まれた。そこで,そのような場を利用した学びの推進のための企画や方法,実践的ノウハウを得ていくことを優先させた。その部分では,次年度を先取りして進めることができたが,ツール開発を主とするメインの研究計画としては,やや遅れていると言える。平成29年度はSTEAM教育の実践活動として,「ひらめき☆ときめきサイエンスようこそ大学の研究室へKAKENHI」として『デジタルモノづくり入門LEDミニランプ作り&コントロールプログラミング』を実施。当研究プロジェクトによって昨年度に開発した,mbedを用いて色が変わりなから点滅するLEDランプについて,基礎を学び,デモ実験を行いながら作製した。また本学公開講座として,中学生を対象としてマイコン,センサーを用いたフィジカルプログラミング講座を実施した。この講座では当研究室学生に企画,運営を担当してもらい,これを通しての教育効果についても検証を行なった。さらに,北海道教育大学のアート系学生を対象に,新たに当プロジェクトで開発した,センサーやマイコンを利用したSTEAM教育用フォトミン(電子楽器テルミンの光動作版)について,工作講座を実施した。またSTEAM教育の実践活動としては,当研究室の定番テーマとなっているフルカラーLEDを用いたミニLEDランプ工作について,網走での大人及び高校生向けの公開講座,猿払村での親子工作講座,また猿払村との遠隔モノづくり講座,応用物理学会「リフレッシュ理科教室」,高校生向け模擬講義,高校での出前授業などを実施した。

また,LEDと圧電素子を用いた「フリフリ発電器」についても,札幌市青少年会館での本学によるイベント「科学“大"実験」,本学大学祭の場を用いての工作体験講座,札幌開成中等教育学校で開催された「ものづくり学校祭」で活動を実施した。いずれの講座においても,この取り組みにおける参加者への効果,また学生がスタッフとして参加した場合には,それによる教育効果についても調査を行なった。平成29年度,各種センサーを用いたフィジカルプログラミングツールの開発を進めたが,本来はさらに数種のツール開発と,それを用いた学習用プログラム(カリキュラム)を構築を想定していたことから,その部分でやや遅れていると言える。平成30年度はSTEAM教育の実践活動として,札幌市子ども会育成連合会主催の「わくわく・どきどきサイエンスキッズ」において「LEDミニランプ作り」,猿払村の「親子で一緒に工作教室」でオリジナル電子楽器「フォトミン」作り,教員免許状更新講習での「電気電子系実験・実習のための回路シミュレータとマイコン活用法」の講義の一環でmicro:bitとMbedを使ったプログラミング演習,本学近隣の高校との高大連携教育において「フィジカル・コンピューティングによる電子モノづくり講座」としてmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ,中学3年生への模擬講義「電気モノづくり講座ー電子工作教室」でミニLEDランプ作り,札幌市青少年会館での本学によるイベント「科学“大"実験」で「ふりょく発電器」工作,猿払村の小学校2校でmicro:bitを使ったプログラミング入門授業,応用物理学会「リフレッシュ理科教室」で前述同様のmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ,当研究室の学生の企画・実施による「プログラミングであそぼう!」でIchigoJamを使ったプログラミング講座,猿払村の「UCS生きがい学習」で猿払村と本学を遠隔会議システムで結んでの講座「みんなでふりょく発電器をつくろう」,札幌電気工事業協同組合青年部主宰の「親子でんきフェスティバル」でLEDを使った「カラフルライトをつくってみよう」,そして旭川市での本学公開講座「"科学"の仕事を学ぶ講座in旭川」でこれもmicro:bitを使った色が変化するLEDランプ作りの講座を実施してきた。これらのほとんどの講座において,この取り組みにおける参加者への効果,また学生がスタッフとして参加した場合には,それによる教育効果についても調査を行なった。平成30年度も前年度に引き続き,各種センサーを用いたフィジカルプログラミングツールの開発,それを用いた講座の開催を積極的に進め,相当数の実践事例を得ることができたと言える。
ペプチド鎖の不斉誘導・認識能に対するモデル的取り組み

酵素は蛋白質からなり、その作用は「鍵と鍵穴」説によって説明されている。しかしこの説は酵素の特異性を理解するのには好都合であるが、説明できない現象が多い。本申請者はこの点について、酵素の活性部位周辺におけるペプチド鎖のコンホメーションが鍵穴のように狭くなくても酵素の特異性をもたらすという仮説を立て、モデル的に検討した。このモデルは従来提案されているものと全く異なった概念のモデルで、メソ位にペプチド鎖を持つポルフィリン錯体であった。これは活性部位周辺が広いのにもかかわらず不斉を誘導することが分かった。しかもこの不斉は、ペプチド鎖のαへリックスによって誘導されることを見出した。昨年度は、糖蛋白質モデルを合成し、これが加水分解酵素αキモトリプシンの酵素モデルになることを見出した。これを触媒として用いるアミノ酸p-ニトロフェニルエステルの加水分解反応では、アミノ酸基質のR、S識別がペプチド鎖のαへリックスによってもたらされることを確認した。本年度では、ある種の糖蛋白質が無水系において、エステラーゼ酵素のモデルになることを初めて明らかにし、その触媒活性に及ぼす蛋白部分のコンホメーションについて検討を加えた。その結果、最終的な結論はではないが、2-プロモプロピオン酸のエタノールとのエステル化反応においてβシートはほとんど不斉の誘導に影響しないことが観察できた。以上の研究は今後更に検討を加えねばならないが、現在の結論としてタンパク質の、特にαへリックスは不斉の識別や誘導の関与すること、更に酵素は活性部位が鍵穴のように狭くなく、大きく開いていても、特にαへリックス鎖によって特異性がもたらされることが分かり、酵素触媒の作用に対する新しい事実をモデル的に実証できたと考える。酵素の活性発現に関する研究では、活性中心近傍のアミノ酸残基と活性発現の関係についての研究がほとんどであり、活性中心付近の酵素を構成するペプチド鎖のコンフォメーションについての研究は皆無と言ってもよい。本研究では、ペプチド鎖の2次構造が酵素の機能発現にどの様に関わっているのかをモデル的に検討することを目的とする。酵素モデルとしてのメソ位にペプチド鎖を有するポルフィリンを合成した。導入したペプチド鎖はL-イソロイシン、L-メチオニン、並びにD-及びL-アラニンであった。反応としてはこれを触媒とするチトクロームP-450モデルのスチレンまたはp-メトキシスチレンのエポキシ化を行い、CDスペクトルによりその不斉誘導能をペプチド鎖の立体構造と関連づけた。本研究者が開発したペプチド置換ポルフィリンは、過去のモデルと違い、活性中心近傍が開いていても、すなわち立体的に規制してなくても生成物のエポキシドに不斉を誘導した。CDスペクトルによると、同一のペプチド鎖長のモデルでも、溶液中の濃度が希釈されるにつれてペプチド鎖のa-ヘリックス含量が増えることが分かった。またこれにつれて、例えばL-アラニンモデルの場合、ターンオーバー数も、生成するエポキシドの対掌体過剰率も向上することが分かった。この事は、a-ヘリックスが不斉の誘導に何らかの影響を有していることを示唆している。さらにこのa-ヘリックスの作用は、L-アラニンモデルがS-エポキシドを、またD-アラニンモデルがR-エポキシドを生成するという新しい発見からも支持される。一方スチレン誘導体の面区別はそれがモデルに近づいてくるときにすでに行われていることがCDスペクトルの検討から明らかになった。生体内触媒である酵素の活性発現に関しては多くの研究があるが、それらは活性中心近傍のアミノ酸残基と活性の関係についての研究がほとんどであり、酵素を構成するペプチド鎖のコンフォーメーションと活性の関係についての研究は皆無と言ってもよい。本研究では、いくつかの糖蛋白質モデルを合成し、その加水分解能に及ぼすペプチド鎖のコンフォーメーションの影響を考察する。

糖蛋白質モデルは、D-グルコノ-1,5-ラクトンを、いくつかのアミノ酸のペプチドのN-末端と反応させることによって調製した。これらはアラニン、ロイシン、フェニルアラニンのp-ニトロフェニルエステルを加水分解でき、アミノ酸エステルのD,L-立体配置を識別することが発見された。またそのような識別はペプチド鎖のコンフォーメーションと深く関係の有ることも分かった。左巻きのα-ヘリックスを有する糖蛋白質モデルは、そのα-ヘリックス含量の増加と共にD-アミノ酸エステルを優先的に加水分解した。一方右巻きのα-ヘリックスを有する糖蛋白質モデルは、D,L-アミノ酸エステルを識別するα-ヘリックスの力が糖蛋白質のグルコース残基のそのような力により相殺されるために左巻きα-ヘリックスほどの識別能ではなかったが、L-アミノ酸エステルを優先的に加水分解した。以上の結果、酵素の持つ2次構造のうち、α-ヘリックス構造は不斉の識別と深く関わっていることを示す基礎的データを得ることができた。酵素は蛋白質からなり、その作用は「鍵と鍵穴」説によって説明されている。しかしこの説は酵素の特異性を理解するのには好都合であるが、説明できない現象が多い。本申請者はこの点について、酵素の活性部位周辺におけるペプチド鎖のコンホメーションが鍵穴のように狭くなくても酵素の特異性をもたらすという仮説を立て、モデル的に検討を加えてきた。初年度は、従来のチトクロームPー450モデルと全く異なった概念のペプチド鎖を持つポルフィリン錯体を合成し、活性部位周辺が広くてもαへリックスによって不斉の誘導されることを明らかにした。昨年度は、糖蛋白質モデルを合成し、これが加水分解酵素αキモトリプシンの酵素モデルになることを明らかにし、その加水分解反応における基質のR、S識別がαへリックスによってもたらされることを確認した。本年度は、ある種の糖蛋白質が無水系において、エステラーゼ酵素のモデルになることを初めて明らかにし、その触媒活性に及ぼす蛋白部分のコンホメーションについて検討を加えた。合成した糖蛋白質は適当な鎖長のDまたはLーフェニルアラニンを有した。反応条件下における蛋白部分のコンホメーションは60-80%がβシートからなり、奇しくもβシートの触媒活性に及ぼす影響を観察することができた。現在研究は進行中であり、最終的な結論はでていないが、2-ブロモプロピオン酸のエタノールとエステル化反応においてβシートはほとんど不斉の誘導に影響がないことが分かった。しかしβシートのほかにαへリックスを含む触媒は明らかに生成するエステルに不斉を誘導することが分かった。この研究は今後更に継続するつもりである。以上3年間にわたる本研究を要約すると、酸素は活性部位が鍵穴のように狭くなく、大きく開いていても、特にαへリックス鎖によって特異性がもたらされるという新しい事実をモデル的に実証できたと考える。
気管支軟骨・平滑筋に着目した先天性横隔膜ヘルニア低形成肺の病態解明と治療戦略

先天性横隔膜ヘルニア(CDH)に合併する低形成肺は、CDH患児の最も重要な死因の一つである。本研究では、CDH低形成肺の気道軟骨や平滑筋に着眼し、これら間葉系組織の異常が呼吸障害の一因になっているとの仮説を検証する。具体的には、(1)ヒトCDH剖検肺を用いた気管支軟骨・平滑筋の組織計測学的解析(2)網羅的遺伝子発現解析による気管・気管支軟骨、平滑筋細胞分化に関わる新たなマーカー検索とそれらを用いたCDH病態解明(3)CDHモデルラットを用いた気道平滑筋の発生学的形態・機能異常の検証を行い、今後の新たなCDH胎児治療法開発へと展開し得る基盤的研究を行う。
分岐を伴う管状対象物の3次元重ね合わせに関する研究

<目的>元々3次元のヘリカルCTデータであれば、処理も3次元化すれば腫瘤検出の精度が良くなると考えて、肺野内の血管の3次元形状の時間変化として腫瘤を検出するスクリーニングシステム構築に向けての基礎研究を行った。具体的には、血管の認識、対応付け、重ね合わせの手法の開発である。<肺野内血管の認識>血管は細長くしかも分岐を伴うため、2時期のヘリカルCTデータからそれぞれ肺野内血管の芯線を求めて、まず芯線同士を対応付け、それに基づいて血管同士の3次元重ね合わせを行い、差分をとることによって形状変化を検出することとした。本研究では、まず血管を断面素の連続体と考え、その分岐を連続する断面素間のホモトピーの変化として定義する逐次的領域成長法を確立した。この手法の適用を自動化するため、画像の中心部は心臓である事実に基づいて心臓からの血管が肺野内に貫入する場所を特定してそこを初期断面素とした。さらに、処理を安定化するため、肺野を取り囲む筋肉組織や肋骨などを取り除き肺野のみを抽出する処理も加えた。アルゴリズムの開発はヘリカルCTデータを用いて行ったが、これらのアルゴリズムは空間分解能のより高いマルチスライスCTデータに対してもそのまま適用できるのが本アルゴリズムの特徴である。<血管の対応付け>2時期のヘリカルCTデータから得られた芯線の分岐点を対応点と考えて、両芯線を対応づける手法も開発した。それぞれの芯線において、対応のとれた分岐点を中心として球面を考えそれらの半径を大きくしながら芯線の枝との交点を追跡していき、いずれかの球面で次の分岐点が現れた段階で球面上の交点の位置から芯線の枝の対応付けを行う(球面探索法)ことによってまず芯線同士の対応をとった。データの一部を切り取った小規模の血管を使って性能評価を行って性能を確認した。<血管の重ね合わせ>芯線の対応を基に、血管の3次元重ね合わせを行う。データが存在する直方体領域を、対応がとれた分岐点が頂点となるような三角錐領域に分割していくアルゴリズムを開発した。これを用いて、対応する三角錐ごとにアフィン変換を施すことにより、単に断面素を平行移動するよりも滑らかな形状変形が行われ、結果として腫瘤検出の精度向上が期待できる。1時期のすでに認識した肺野内血管を人工的に歪めたものを用いて数値実験を行ったところ、性能が十分であることを確認した。<まとめ>以上、全体を統合するまでには至らなかったが個々のサブシステムは十分な性能を持つことが確認できた。今後の誤題としては、システムの統合と多くのデータを処理することでさらなる性能の向上を図ることである。その際、CTの分解能が十分でないため、データ上で血管が接続しているように見える、いわゆるループの存在が問題になる。この点も含めて研究を継続していきたい。

その際、CTの分解能が十分でないため、データ上で血管が接続しているように見える、いわゆるループの存在が問題になる。この点も含めて研究を継続していきたい。分岐を、連続する断面素においてホモとピー的な連続性が断たれることとする基本原理に基づいて理論的な考察を進めた。その結果、分岐部での動作を確実にするには、現断面素を構成する各ボクセルについてその26近傍を調べて接続しているボクセルを抽出し、さらにそれらのボクセルが互いに接続しているかどうかを認識することが必要であることがわかった。このときすべてのボクセルが接続していればホモトピー的に連続となり分岐とは認識されない。一方、抽出されたボクセルが接続性の観点から複数の島に分かれるときに分岐が検出されたと認識することができる。このアルゴリズムに基づいて管状対象物の分岐を含めた形状を認識するプログラムのプロトタイプを作成した。各断面素を構成するボクセルの重心を繋げて芯線とした。いくつかのヘリカルCTデータに適用して動作を確認した。この場合、認識動作を開始する初期断面素はデータ上で心臓とおぼしきところに手動で与えたが、実用化するには初期断面素の自動認識が不可欠であると考える。CTデータ上では血液のCT値も心臓や太い血管のCT値もほとんど同じであるため、心臓から肺に向かう血管がCT値の低い肺野内に貫入してはじめて血管として認識できる。この貫入口をうまく認識できれば自動化が達成できるが具体的なアルゴリズムは次年度に検討することとした。同時に、肺野内血管の末端部に腫瘍がある場合などに肺野内にあるべき血管がCT値の高い肺野外の組織へ見かけ上連結してしまうことになるので、認識処理の安定な動作のためには前処理として肺野領域を精度よく抜き出しておくことも必要であることがわかった。肺野内の血管の分岐の認識についての問題点としては、CTデータの空間分解能にもよるが、心臓のように認識すべき管状対象物の内壁が拍動によって滑らかに見えないない場合や90°よりも小さな角度で折れ曲がっている場合などに、実際には分岐がないのに分岐と判定してしまういわゆる偽枝の発生することがわかった。これらは以後の処理の大きな影響を与えるため、不要な偽枝を切り取る必要がある。このために各分枝がその先にどれだけのボクセルが接続しているかを重要度として指標化し、これに閾値を設けることによって偽枝が除去できることを確認した。多時期のデータから抽出した芯線の対応付けのアルゴリズムについても検討および基礎実験を行い、分岐点ごとに対応をとっていけば3次元での重ね合わせが実現できる見通しを得た。分岐点の対応をとるには各分岐点での分岐数、各分枝の持つ重要度、各分枝を構成するボクセルの重心の座標などが指標として有効であることがわかった。昨年度プロトタイプを作成した血管追跡プログラムの処理効率を上げるため、血管断面素の認識開始面を自動的に設定するアルゴリズムを作成し実装した。肺野内に貫入する肺動脈と肺静脈とはCTデータ上では区別できないが、認識を進めてそれぞれが分岐する時点で認識開始面を設定することで、心臓や太い血管内の複雑な形状に基づく偽枝の影響を受けにくくなり、以後の多時刻血管データの対応付け処理にとっても都合がよい。
らい菌の試験管内培養

出発材料はハンセン研より分与されたヌードマウスに接種したらい菌である。足蹠より分離した菌を低融点アガロース(3%)と混合して培養ボトルに入れ、固化後に培養栄養液を加え30°Cで培養する。培地交換は710日に一回。菌の増殖は寒天を溶かした後に遠心で菌を集め、染色後顕微鏡下で菌数を数える。計数はハンセン病研究で常用されている方法に準じて行った。使用培地はKi-rchner培地を基礎としたNK260培地を用いた。これに更に追加補完する栄養素として豚肝臓エキス、マウス足蹠抽出物、M. phlei培養液、ヒアロウロン酸を使用した。対照実験としてKirchner塩溶液、リン酸緩衝液での培養を実施した。培養期間は35ヶ月である。このため一年間に23回の培養実験しかできないので、昨年度の成果と伴に報告する。2年間で6回の培養実験を実施した、そのうち5倍以上の増加を見たのは1回のみで、他は23倍の増加に留まった。途中他の抗酸菌の混入で中断した実験が2回あった。混入抗酸菌は添加物の卵黄抽出物からであることが分かったので、その後混入は防止されている。対象の塩溶液での培養では菌の増加は観察できなかったので、らい菌は試験管内でも僅かに増えながら生存してはいるが、普通の細菌のように対数増殖はしていないと考えられる。以前行った電顕観察でマウス組織内で増殖したらい菌の多くが変性死していることが明らかになっている。この現象は恐らく培養した菌でも起こっていると思われる。培養した菌は菌数が少ないので、まだ電顕での観察が出来ていない。この現象を培養実験で確認するためreal time PCR技術を用いた遺伝学的な証明が必要であろう。これまでの培養実験からの結論は、「培養は出来ているがその結果を従来の細菌学的培養証明法では証明できない状態にある」と言うことである。本年は、4月と9月に開始した2回の培養実験を行った。4月からの培養は、6月に非ライ菌性の抗酸菌の発生により中断せざるを得なかった。これまでも屡々抗酸菌の発生が見られたので、この際これらの菌の詳細を検討した。発生する菌は2種に限定される。遺伝子解析の結果、一つはM.smegmatis他はM.avium complexに属する菌であることが明らかになった。その汚染源は明かではないが、培養源であるヌードマウス足蹠の皮膚に付着している、使用する卵黄抽出物作成時に汚染する、の2つが最有力であり、今後これらの無菌処理をより厳格に行うことで、汚染は避けられると考える。4月の培養で実施したもう一つの実験は、栄養のない培養液での増殖を見るコントロール実験である。リン酸緩衝液と、NK基礎培地(Kirchner培地とほぼ同じ)のみでの培養では、ほぼ100目間の培養期間中、菌数の増加を見ることはなかった。9月からの培養では、添加物として、これまでの牛胎児血清、卵黄抽出物、肝臓抽出物、M.phlei培養上清の他に、ピアロウロン酸を加え、更に培養温度を従来の30°Cから33°Cに上げて実施した。33°Cでヒアロウロン酸添加の培養で120日後に約10倍の増殖を見た。これまで10倍以上の増殖を見た培養例は、12回の培養実験中で2例有り、それに共通しているのは、最初の接種菌量が少ないことである。これは、使用するマウス足蹠内での菌の増加が少ない事を意味する。これまでは、足蹠にライ菌を接種後10ヶ月のマウスを使用してきたが、この結果を踏まえ、来年度は菌の接種後より若い時期の足蹠(68ヶ月)を使用することとした。恐らくこれにより試験管内での10倍以上の増加は可能性は高いと考えている。

対象の塩溶液での培養では菌の増加は観察できなかったので、らい菌は試験管内でも僅かに増えながら生存してはいるが、普通の細菌のように対数増殖はしていないと考えられる。以前行った電顕観察でマウス組織内で増殖したらい菌の多くが変性死していることが明らかになっている。この現象は恐らく培養した菌でも起こっていると思われる。培養した菌は菌数が少ないので、まだ電顕での観察が出来ていない。この現象を培養実験で確認するためreal time PCR技術を用いた遺伝学的な証明が必要であろう。これまでの培養実験からの結論は、「培養は出来ているがその結果を従来の細菌学的培養証明法では証明できない状態にある」と言うことである。
重症表皮水疱症患者における合併症の病態機構解明

重症の表皮水疱症患者ではしばしば腎不全やアミロイドーシスなどの重篤な合併症や血液学的異常がみられる。我々は同患者において血清IL-6とSAAの値が持続的に上昇していることを見出した。さらに表皮角化細胞および真皮線維芽細胞においてToll様受容体(TLR)シグナルがSAAとIL-6の発現を増強すること、さらにSAAはこれらの細胞においてTLR1/2を介してSAAとIL-6の発現を誘導することを見出した。これらの結果は同患者における広範囲の慢性皮膚びらん・潰瘍部におけるTLRを介した免疫応答の持続が皮膚外臓器および血液学的のリスクを増加させる可能性を示唆する。重症の表皮水疱症患者ではしばしば腎不全やアミロイドーシスなどの重篤な合併症がみられる。我々は劣性栄養障害型表皮水疱症(RDEB)患者(N=7)では健常人(N=30),アトピー性皮膚炎患者(N=32)または乾癬患者(N=33)と比較して有意に血清中IL-6,SAAの値が上昇していることを見出した。加えて,3人のRDEB患者を5年間フォローしたところIL-6とSAAの高値は持続していた。RDEB患者では高SAA血症および高IL-6血症がみられることがすでに報告されていたが、我々はこれらの血液学的異常が永続的であることを見出し、European Journal of Dermatologyに報告した。また、我々はこれらの異常が皮膚潰瘍部の永続的な炎症に由来すると仮説を立て、それを説明し得るin vitroの結果を得ている。我々は劣性栄養障害型表皮水疱症(RDEB)患者では健常人,アトピー性皮膚炎患者または乾癬患者と比較して有意に血清中IL-6,SAAの値が上昇していることを見出した。次に我々はRDEB患者におけるIL-6とSAAの産生源の一つは皮膚であるという仮説を立てた。RDEB患者は広範囲に皮膚びらん・潰瘍を有しており,その周囲の角化細胞および線維芽細胞は表皮バリア欠損のため微生物由来のPathogen-associated molecular pattern(PAMP)や損傷細胞由来のdamage-associated molecular pattern(DAMP)によって常に刺激されていることから,我々は正常ヒト表皮角化細胞(NHEKs)と正常ヒト真皮線維芽細胞(NHDFs)をToll様受容体(TLR)のリガンドで刺激した。その結果,NHEKsではPam3CSK4(TLR1/2),poly(I:C)(TLR3),flagellin(TLR5),MALP2(TLR2/6)が,NHDFsではPam3CSK4(TLR1/2),MALP2がIL-6とSAAの発現を有意に増強した。これらの発現誘導はすべてNF-kBを介していた。さらにSAAは両細胞においてIL-6およびSAAの発現をTLR1/2を介して増強することを見出した。これらの結果はRDEB患者における広範囲の慢性皮膚びらん・潰瘍がTLRを介して血清中IL-6とSAAの値を上昇させ,アミロイドーシスのリスクを増加させることを示唆する。引き続き培養表皮角化細胞と真皮線維芽細胞を用いてIL-6とSAAの発現を誘導する詳細な機構を解明し,慢性皮膚潰瘍部の炎症病態を理解する。また,慢性皮膚潰瘍モデルマウスを作成する。野生型Balb/cマウスとIL-6ノックアウトマウスを用いて背部全面に皮膚潰瘍を形成し,6か月飼育する。皮膚,血液,腎,肝,大血管を採取し,臓器重量,病理組織学的評価(HE染色,アミロイド特殊染色)し,さらにIL-6,TNF-α,IFN-γ,IL-4,IL-17AのmRNA,タンパク量をリアルタイムPCR法とELISA法を用いて測定し,コントロール群(無処置群)と比較検討する。表皮角化細胞、真皮線維芽細胞の免疫学的応答
急成長する排出権取引市場におけるバブル発生の監視とリスク推定に関する研究

本研究の目的は、二酸化炭素排出権取引価格と、株価、為替、電力の価格、化石エネルギーの価格、景気、天候などの要因間の相関構造を明らかにすることにより、投機市場と相関を持つ排出権取引の将来予想されるバブル発生の監視とリスクの推定を行うことである。そのため、次のような研究を行った。各要因時系列の相関の強さより距離を定義して最小全域木を求め、これらの要因間の相関構造をネットワークとして表した。次に、各要因時系列間の時間遅れのある相関から時間遅れの大きさを調べた。その結果、株価から、排出権取引価格は約90日、原油は約30日、の時間遅れがあることを発見した。この研究成果を記載した論文はPhysical Review E(Impact Factor: 2.255)に掲載された。さらに、この結果を利用して排出権価格のリスク推定の研究を継続して行っている。また、本研究の期間中に様々な天災が起きた。タイで起きた洪水がコンピュータ関連の産業に、東日本大震災が自動車関連の産業に壊滅的打撃を与え、その影響が世界中に広がった。このような危機の連鎖とバブルの発生とは深く関わっていると考えられ、これらの現象を二酸化炭素排出量の方向から捉えることで、本研究の目的達成に貢献すると考えた。そこで、アジア各国において、産業区分ごとの二酸化炭素排出量がどのように影響しあっているかを示すネットワーク構造を、アジア国際産業連関表と環境負荷原単位データブックを用いて明らかにした。結果をInternational Conference on Business Management & Information System(ICBMIS)において発表をし、Best Paper Awardを授与された。排出権取引価格は、電力の価格、化石エネルギーの価格、景気、天候などから影響をうけている。蓄積された取引データを分析することで、それらの要因間の相関構造を明らかにする。次に、我々が株や為替の市場で開発した手法を用い、影響の方向性を時間遅れのある相関構造を抽出することで明らかにする。それによって、この急成長をしている新しい市場に世界の投機資金が流入し、バブルが形成されることを監視するとともに、長期記憶のある時系列で我々が開発したリスクの推定をする方法を適用し、この市場を利用して様々なヘッジを行っている各事業会社が安全にそれを行なう方法を提供する。本年度は、様々な市場のデータの相関構造を、主に収益率について、解析を行った。1分足から週足まで様々なスケールの相関、移動平均などのスムージングをしたデータ相互での解析をおこなった。排出権取引価格との間で現在まで顕著な結果は得られていない。収益率以外の量での解析も現在進めている。本研究では、蓄積された取引データを分析することで、それらの要因間の相関構造を明らかにする。次に、影響の方向性を時間遅れのある相関構造を抽出することよって、この急成長をしている新しい市場に世界の投機資金が流入し、バブルが形成されることを監視し、この市場を利用して様々なヘッジを行っている各事業会社が安全にそれを行なう方法を提供することを目的とする。23年度、前述した目的のうち要因間の相関構造を明らかにする研究を以下のように行った。各時系列の時間遅れのある相関の絶対値を計算し、各時間遅れの中で最大値を相関の強さとした。それより距離を定義して最小全域木を求めた。このような最小全域木を応用した方法を用いてこれらの要因間の相関構造を方向を持つネットワークとして表した。また、排出権価格時系列との時間遅れの大きさを調べた。その結果、安定して、株価から原油は約30日、排出権取引価格は約90日の時間遅れがあることを発見した。この成果はProc.Of 17^<th> AROBに掲載、QUANTITATIVEFINANCEに投稿中である。この結果は、排出権価格のリスク管理に大きな意味があると思われ、今年度以降、具体的なリスク管理の研究を推進する予定である。

また、リーマンショック後、世界経済の停滞とともに排出権価格が下落し、日本においては、震災後、火力発電による発電を余儀なくされたことから、一般にCO2排出抑制に対する関心や意気込みが後退したように思われる。このような時こそ継続的に努力をする必要があるという認識のもとに、アジア各国において、産業区分ごとのCO2排出量がどのように影響しあっているかネットワーク構造を明らかにし、どの国のどの産業における排出量の削減が有効であるかコストパーフォーマンスが良いか研究をおこなっている。この成果はProc.Of 17^<th> AROBに掲載、PRESCO2012に投稿中である。本研究の目的の1つは、排出権取引価格と、電力の価格、化石エネルギーの価格、景気、天候などの要因間の相関構造を明らかにすることである。そのため、次のような研究を行った。各要因時系列の時間遅れのある相関の絶対値を計算し、各時間遅れの中で最大値を相関の強さとした。それより距離を定義して最小全域木を求めた。このような最小全域木を応用した方法を用いてこれらの要因間の相関構造を有向ネットワークとして表した。また、排出権価格時系列との時間遅れの大きさを調べ、安定して、株価から原油は約30日、排出権取引価格は約90日の時間遅れがあることを発見した。この研究成果はPYSICAL REVIEW E(Impact Factor: 2.255)に掲載された。さらに、この結果を利用して排出権価格のリスク管理する研究を継続して行っているが成果を本補助事業の期間内に終わらせることができなかった。原因は、排出権取引市場が成熟していないため、取引頻度不足、取引ルールの変更、各国の政策の変化の影響が見られ、当初それらの除去に多くの時間を要したことにある。このような時こそ継続的に努力をする必要があという認識のもとに、アジア各国において、産業区分ごとのCO2排出量がどのように影響しあっているかアジア国際産業連関表を用いてネットワーク構造を明らかにした。結果をInternational Conference on Business Management & Information System(ICBMIS)において発表をし、Best Paper awardを授与された。現在まで、ほぼ50%の達成度である。排出権取引は新しい市場であること、および、各国の政策や市場ルール、国際会議の結果によってデータが影響をうけ、成熟した市場である株式や商品のデータより学術的な取り扱いが予想以上に困難であったことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
プロチウムに誘起される金属表面の低次元ナノ構造の探策と物性

本年度は,SrTiO_3基板やPd基板上でのY薄膜作成,水素分子吸着,原子状水素による水素化を超高真空中で行い,その電子状態をin-situでX線光電子分光(XPS)および紫外光電子分光(UPS)で調べた.XPSから原子状水素の照射によりYの酸化状態の変化が,UPSからフェルミレベル近傍と価電子領域の電子状態の変化が捕えられた.しかしながら,SrTiO_3上では基板の酸素によるYの酸化の可能性が,またPd上ではPdとYのミキシングが起こることも合わせて明かとなった.そこで,多結晶Y(99.9%)を鏡面研摩の後超高真空中で希ガス・スパッタ&アニールにより表面清浄化を行ない,水素分子および原子状水素照射の効果を調べた.希土類であるYから完全に酸素を除去することはかなり難しいが,SrTiO_3基板やPd基板の場合に生じた実験上の問題はかなり解決された.その結果,本質的にはY薄膜で観察されていたことと同様の結果が得られた.すなわち,室温でY表面に水素分子を導入すると,フェルミレベル近傍の状態密度はわずかに減少するが,水素分子に充分に曝してもある段階で飽和する.一方,原子状水素を照射すると,フェルミレベル近傍の状態密度が極端に減少する.その後,800°C程度で十分な時間アニールすると,フェルミレベル近傍の状態密度の回復が観測された.その間,水素が表面領域から脱離していることがQMSによって確認された.本年度は,SrTiO_3基板やPd基板上でのY薄膜作成,水素分子吸着,原子状水素による水素化を超高真空中で行い,その電子状態をin-situでX線光電子分光(XPS)および紫外光電子分光(UPS)で調べた.XPSから原子状水素の照射によりYの酸化状態の変化が,UPSからフェルミレベル近傍と価電子領域の電子状態の変化が捕えられた.しかしながら,SrTiO_3上では基板の酸素によるYの酸化の可能性が,またPd上ではPdとYのミキシングが起こることも合わせて明かとなった.そこで,多結晶Y(99.9%)を鏡面研摩の後超高真空中で希ガス・スパッタ&アニールにより表面清浄化を行ない,水素分子および原子状水素照射の効果を調べた.希土類であるYから完全に酸素を除去することはかなり難しいが,SrTiO_3基板やPd基板の場合に生じた実験上の問題はかなり解決された.その結果,本質的にはY薄膜で観察されていたことと同様の結果が得られた.すなわち,室温でY表面に水素分子を導入すると,フェルミレベル近傍の状態密度はわずかに減少するが,水素分子に充分に曝してもある段階で飽和する.一方,原子状水素を照射すると,フェルミレベル近傍の状態密度が極端に減少する.その後,800°C程度で十分な時間アニールすると,フェルミレベル近傍の状態密度の回復が観測された.その間,水素が表面領域から脱離していることがQMSによって確認された.
異業種間の職人における技術の伝承と応用性に関する研究

本研究は,異業種間における職人技術の関係を解明することを目的としている。一般に,職人の技術は他社のみならず,同僚に対してもしばしば秘匿とされている。そのため,同じ業界であっても,製造技術は多様である。一方で,変え難い伝統的な技術が存在する。その技術が消滅する原因は,原材料が入手困難になることや,関連業者が淘汰されることなど,外的な要因による。そして,それらを通じて,職人の技術は大きく変化すると考えられる。今年度は,まず青木が栃木県の清酒製造業を事例として,酒造りと酒造道具の関係について研究をおこなった。酒造りは,これまで南部杜氏や越後杜氏といった蔵人集団が冬の季節出稼ぎとして担ってきたが,近年急速にその数を減らしている。その原因は,おもに地元における就業機会の増大と清酒製造業の厳しい経営状況にある。代わりに,清酒製造業では経営者家族や地元の通年雇用者が酒造りを担うように変わってきている。この経営者家族と地元の通年雇用者による酒造りは,勤務時間や人員配置,酒造道具・酒造機械の選択にも大きな影響を及ぼしている。これについて調査を行うため,今年度は酒造り現場のビデオ撮影,写真撮影,聞き取り調査,酒造道具・酒造機械のカタログ・パンフレットの収集などに力を入れた。その結果,通勤型の酒造りを実現するため,8時から17時までの勤務時間に合わせて酒造工程を組み直し,それに必要な酒造道具・酒造機械を導入している様子を確認できた。また,青木は陶磁器業の技術変化について調査をおこなった。とくに近代において急激な大量生産化を実現した美濃焼と瀬戸焼を対象として,道具の製作や絵付けの方法などについて調査をした。それらと比較対照をするため,常滑焼での聞き取り調査や壷屋焼,益子焼,有田焼の産地見学など幅広く主要な陶磁器産地の調査をおこなった。来年度以降の準備として,三木と土佐の鍛冶について事前調査をおこなった。これは,職人・職工道具を作るための鉋やその他の刃物を三木と土佐が多く製造しているためである。一方,小池は大阪,高知,長崎,福岡をおもなフィールドとして,筆記具の製造現場を調査した。そこでは,職人が作りたい筆記具に合わせて道具を製作し,その道具が必ずしも師弟の間で継承されていかない様子が注目される結果となった。来年度も,小池の研究は筆記具製造が中心となる予定である。今年度は、まず青木が昨年度、栃木県で撮影した酒造りの映像記録を用いて、南部杜氏や越後杜氏といった従来型の蔵人集団と2006年に新設された下野杜氏の製造工程と分業形態を比較検討した。その結果、蒸米・麹米の混ぜ方や櫂棒の回し方、五感の使い方などに違いがあることが判明した。やはり、清酒製造の教本に書かれていない点については、先輩杜氏の技を見て学ぶことが必要だとあらためて感じた。この映像は、歴博映像フォーラム5で公開した。また、青木は陶磁器業の技術変化についても昨年に引き続き調査をおこなった。とくに大正時代から昭和30年代にかけてデザインを大きく変え、民芸ブームへと至った壺屋焼と、それまで汽車土瓶や山水土瓶、カメなどの日用雑器を主要製品としていたのが、濱田庄司の移住によって多くの作家が集まる場へと急激に変化した益子焼、さらにはこれまで有田焼ブランドとして販売されてきたが、近年独自の産地ブランドを強化している波佐見焼について調査をおこなった。さらに、昨年度から引き続き、多治見市で美濃焼の窯道具や製品変化についても調査した。美濃焼と壺屋焼は近代以降の製品や窯道具が一般市場や博物館・資料館等に残っているので調査しやすいが、益子焼と波佐見焼のそれらはなぜかほとんど残っていないため、同じ方法で調査できない。このため、調査方法に工夫をする必要があると考えている。一方、小池は甲府をおもなフィールドとして、筆記具の製造や修理方法について調査した。その結果、製造や修理に使っていた道具類の寄贈を受け、博物館に収蔵することとなった。これまでは、製造現場での観察と聞き取り調査が主体であったが、今後はそれらの収蔵資料についても詳しく調査していく予定である。まず,酒造業については,汎用性のある技術が従来のやり方にしばられにくい合併企業や後発企業にこそ受け入れやすいのではないかという推論を立て,それらに関する資料の収集とデータの整理をおこなった。陶磁器業については,轆轤の使い方と製品の代替性という2つの局面から,壺屋焼と波佐見焼をおもな対象として調査をおこなった。いずれの産地でも,轆轤の技術は手作り感と産地の特徴を出すための重要な要素となっていた。製品の代替性については,桶・樽を典型として,機能やコストの合理性よりも原材料の質と量,規格化,あるいは流行に左右される傾向がみられるため,単なる技術変化にとどまらない状況を広く考察する必要性を感じた。その桶・樽は,醸造などの生産道具として用いられる場合,良質の材と極めて高度な技術によって作られるため,製造コストに大きく影響する。

このため,大正時代後半から外注と内製のコスト,産地ごとの木材の材質などが厳しく比較されるようになった。これに関する調査は,おもにヤマサ醤油株式会社でおこなった。また,代替品が安く大量に生産される中,伝統的な製品が作られ続けている例として,三条の矢床と喰切生産の現場を訪ねた。矢床はラジオペンチ,喰切はニッパーと競合しているが,前者は宝石の加工業者に向けた繊細な動作を可能とするため,後者はこれまでの漁網や針金からアルミサッシや皮革など用途を広げることで需要を確保していた。一方,小池は甲府をおもなフィールドとして,筆記具の製造や修理方法について調査した。また,これに関する資料を積極的に収集し,分析をおこなった。結果として,3年間で製造現場での観察と聞き取り調査,文献資料と製造道具の収集と分析といった多様なアプローチで調査をおこなうことができた。
siRNAライブラリーを用いた子宮内膜症バイオマーカーの探索と早期診断への応用

本研究の実施施設において文書による同意の得られた2045歳の、正常月経周期を有し、卵巣嚢腫、不妊症、子宮付属器周囲癒着症のいづれかの診断により開腹手術または腹腔鏡手術を施行する患者75名から末梢静脈血10ccを採取し血清を分離、使用まで-80°C保存した。月経周期別に分類し、月経周期の一致する子宮内膜症性嚢胞患者5例、子宮内膜症を有しない不妊症または子宮付属器周囲癒着症患者5例の血清を尿素により変性させた後サンプルを調製し、プロテインチップシステムPCS4000を用いて血清蛋白質の発現プロファイルの解析を行ったところ、IMAC30チップ(金属イオンチップ)において3773,23650,40321,68234,76373,80783,92207(M/Z)、Q10チップ(陰イオン交換チップ)において4600,15260,16023(M/Z)、CM10チップ(陽イオン交換チップ)において5900,8973,15343,16020,22730,45283,83943(M/Z)のピークにおいて、子宮内膜症群と非子宮内膜症群の間に有意な発現差を認めた。また、文書による同意の得られた、正常月経周期を有し開腹時所見において子宮内膜症を認めなかった子宮筋腫患者10例及び子宮内膜症性嚢胞を有する患者35例からそれぞれ正所性子宮内膜、内膜症性嚢胞壁を採取しホルマリン固定後パラフィン包埋標本を作製、免疫染色を行った。PI3K-Aktシグナル経路において、Aktの下流に位置する転写因子であるFox01の発現が、正常子宮内膜に比し異所性子宮内膜において亢進していた。一方Fox03aの発現は、正常子宮内膜に比し異所性子宮内膜において低下していた。同じくAktの下流に位置するリン酸化p70S6キナーゼの発現は、正常子宮内膜、異所性子宮内膜の間で変化が認められなかった。(1)患者血清を用いた解析本研究の実施施設において文書による同意の得られた2045歳の、正常月経周期を有し、卵巣嚢腫、不妊症または子宮付属器周囲癒着症により開腹手術または腹腔鏡下手術を施行する患者75名から末梢静脈血10ccを採取し血清を分離した。月経周期の一致する子宮内膜症性嚢胞患者5例、子宮内膜症を有しない不妊症または子宮付属器周囲癒着症患者5例の血清を尿素により変性させた後サンプルを調製し、プロテインチップシステムPCS4000、金属イオンチップおよび陰イオン交換チップを用いて血清蛋白質の発現プロファイルの解析を行ったところ、子宮内膜症群と非子宮内膜症群の間に有意な発現差を認める複数のピークを確認した。(2)正常子宮内膜と、子宮内膜症病変(異所性子宮内膜)における免疫染色による解析本研究の実施施設において文書による同意の得られた2045歳の、正常月経周期を有し開腹時所見において子宮内膜症を認めなかった子宮筋腫患者4例及び子宮内膜症性嚢胞を有する患者14例からそれぞれ正所性子宮内膜、内膜症性嚢胞壁を採取しホルマリン固定後パラフィン包埋標本を作製、免疫染色を行った。PI3K-Akt

シグナル経路において、Aktの下流に位置する転写因子であるFox01の発現が、正常子宮内膜に比し異所性子宮内膜において亢進していた。一方Fox03aの発現は、正常子宮内膜に比し異所性子宮内膜において低下していた。同じくAktの下流に位置するリン酸化p70S6キナーゼの発現は、正常子宮内膜、異所性子宮内膜の間で変化が認められなかった。