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Ｅ．　Ｗ．　コルンゴルト一次資料研究

科学研究費および私費によりオーストリアのウィーンに滞在し、オーストリア国立図書館、ウィーン市庁舎図書館にて調査した。これにより、ウィーンにあるコルンゴルト関係資料のデータベースを作成すると同時に、同時代の音楽文化状況について文献調査を行った。オーストリア国立図書館にはコルンゴルトおよびその家族の手紙が2,000点以上、ウィーン市庁舎図書館には約70点収められていることが分かり、それらの日付・送信者・受信者・枚数などを記録した。また、ウィーン滞在中はウィーン音楽演劇大学(ウィーン国立音楽大学)において非正規学生として学び、コルンゴルトをはじめとする同時代の亡命作曲家の研究状況を中心に見聞を広めた。加えて、滞在中にコルンゴルト周辺の研究・調査を行う多くの研究者と知り合えたことも大変有意義だった。2017年3月には国際音楽学会(IMS)東京大会に参加し、米国議会図書館(ワシントンD. C. )所蔵のコルンゴルト関連一次資料について口頭発表を行い、今後の研究発展を期待する多くの激励の言葉を受けた。コルンゴルトが前半生を過ごしたウィーンに焦点を置いた当該年度における研究は、コルンゴルト関連一次資料の全貌を把握し今後の研究の基礎を作る、という本研究の目的において、非常に意義のあるものとなった。今後は、資料のデータベースのさらなる構築とその分析を進め、いち早くひとつのまとまった成果とできるよう努めたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、米国議会図書館(以下LC)音楽部門所蔵のコルンゴルト・コレクション(以下KC)の全貌を明らかにし、20世紀のウィーンとハリウッド(ロサンゼルス)を中心に活動した作曲家E. W.コルンゴルト(Erich Wolfgang Korngold, 18971957)の研究の今後の基礎を作ることである。ユダヤ系の家庭に生まれたコルンゴルトは1938年のナチス・ドイツによるオーストリア併合により亡命を余儀なくされ、ロサンゼルスに移住したため、彼に関する資料はヨーロッパとアメリカの各所に散らばっており、作曲家研究における基礎である資料研究が全く進んでいない。平成28年度には、7月から9月まで、科学研究費によってワシントンD.C.に滞在し、LC音楽部門所蔵のコルンゴルト(18971957)関連一次資料(楽譜、手紙、書類など)の調査を行った。LCには、これまで所在が確認されていたKCの他に、2012年に寄贈された膨大な数の資料があることが今回新たに分かった。本滞在中にはKCおよび新資料のほぼすべての資料に目を通すことができた。本調査と、筆者のこれまでの調査から、LCに所蔵されているコルンゴルト関連資料は世界的に見て群を抜いて最大のものであることが確認された。これらの資料の所在、内容、状態などを整理し、今後のコルンゴルト研究の土台を築くことに大きな価値があることを筆者は改めて確信した。一方で新たな課題として、(1) LC以外に所蔵されている資料についてある程度把握することが必要であること、(2) LC所蔵資料を含むコルンゴルト関連一次資料を読み解くために、同時代の文化的状況を把握する必要があること、の2点が浮かび上がった。研究実施計画では、(1) LC所蔵の各資料の物理的状態の調査、(2) LC所蔵資料の目録の作成、(3) LC所蔵の各資料の相互関係の考察、(4)従来の理解と新たな発見との相違、以上の4点の考察を常に横断的に行うとしていた。現在までに、この4点をすべて行うことができており、とりわけ(1)と(2)に関しては、平成28年度に行う予定であった作業まで進めることができ、比較的順調である。一方(3)と(4)についてはやや順調ではない。現在までの研究により、今後は(1) LC以外に所蔵されている資料を把握すること、(2)同時代の他の作曲家や文化的状況について把握する必要があることが新たな課題となった。コルンゴルトのウィーン時代(1938年頃まで)とハリウッド時代(1938年頃以降)の両方を扱うことは時間的に困難であるため、本年度はウィーン時代に絞って研究を進める。

したがって、平成28年度は当初の予定を変更してウィーンに滞在し、これらの課題の解決に当たる。(1)に関しては、オーストリア国立図書館、ウィーン市庁舎図書館、楽友協会アルヒーフ、モラヴィア博物館音楽部門コルンゴルト・センター(チェコ、ブルノ)をはじめ、ヨーロッパの図書館および研究機関に所蔵されているコルンゴルト関連資料を調査し、目録を作成する。(2)に関しては、20世紀前半、とりわけ両大戦間のコルンゴルトの周辺の音楽文化状況を把握するために、文献調査と資料調査(演奏会記録、批評)を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
電解液に不溶な物質の電解反応

電解液に不溶または難溶の物質の電解反応がレドックス・メディエ-タ-を用いる間接電解法により円滑に進行することが検証された。たとえば、希硫酸電解液にほとんど不溶なテトラメチルベンゼンの懸濁液を二酸化鉛陽極で電解酸化(直接電解)しても反応はほとんど進行しなかったが(通電量1F/molのとき変換率2.5%)、Ce^<4+>/Ce^<3+>レドックス・メディエ-タ-を用いる間接電解では変換率44.0%で反応が進行し相応するアルデヒド体とアルコ-ル体が生成した。同様に、希硫酸に全く不溶なセルロ-スの二酸化鉛陽極による直接電解酸化でも変換率(通電量0.06F/mol)2.3%であり反応は事実上進行しなかったのに対し、IO^-_4/IO^-_3レドックス・メディエ-タ-による間接電解酸化法では変換率16.0%(硫酸ナトリウム電解液中では21.5%)で反応が進行した。一方、陰極還元反応においても間接電解法の有効性が実証された。すなわち、希硫酸に難溶なp-ニトロトルエンの銅陰極による直接電解還元では100%の変換率(通電量5.4F/mol)で反応が進行したが、主生成物(p-アミノフェノ-ル)の選択率は33%程度と低くかった。これに対して、Ti^<3+>/Ti^<4+>レドックス・メディエ-タ-による間接電解還元では変換率が91%とやゝ低下したものの選択率は89%に達した。以上のように、直接電解では原理的にも実際上にも実施困難な不溶性物質の電解が均一系レドックス・メディエ-タ-による間接電解法によって可能となることが実証され、これによって、これまで水に不溶のための有機溶媒電解液の使用を余儀なくされた多くの有機化合物や高分子物質などを出発原料とする電解合成プロセスの開拓に新しい方法論を提供したことの意義は大きいと考えられる。
予知性の高い垂直的骨造成に向けた外側性欠損における骨代謝機構の解析

安全かつ確実に骨欠損を再生する骨造成法として,骨補填材および成長因子を用いた骨造成法ならびに,幹細胞を用いたバイオエンジニアリングによる骨造成法の開発が期待されている。しかしながら,移植後の造成骨に関する統一した見解は十分ではなく,多面的な評価ならびに解析を行うことが求められている。それを背景に近年,骨密度とともに骨の強度に関与する因子として骨質に注目が集まっている。骨強度予測には,従来から用いられている骨密度だけでは不十分であり,それ以外の骨強度を表す指標となる骨質パラメーターの探索が重要である。本研究の目的は,骨移植材およびCAD/CAMモールドにて体積を規定して造成した造成骨を,これまでのマイクロスケールによる解析に加え,ナノスケールによる骨質解析を行うことによって,造成骨における骨代謝機構を解明し,垂直的造成技術の開発へ向けた新たな指標となる基盤技術を確立することである.平成30年度は,これまでに申請者らが試作・検討しているチタンドーム型造成モールドを用いて,細胞移植実験用ラットの頭蓋骨欠損に対する垂直的骨形成モデルを確立するために,創部裂開を引き起こさずに造成可能なチタンドームのモールドサイズを検討した。この検討と併せて,β-TCP骨補填材を用いて垂直的骨造成を行い,造成骨の多面的な解析をマイクロCT解析および組織学的評価(H-E染色・複屈折顕微鏡解析)を用いて行った。その結果,CAD /CAMにて作られたチタンドームとβ-TCPを用いることで,外側性に垂直的骨造成が可能であることが明らかとなり,また造成骨内に形成された新生骨は,チタンドームに沿って規則的なコラーゲンの配向を有していることが明らかとなった.CAD /CAMにて作製したチタンドームとβ-TCPを用いた,造成骨の多面的な解析が可能となり,さらに造成骨内に形成された新生骨において,チタンドームに沿って規則的なコラーゲンの配向が形成されることが明らかになるといった,外側性の垂直的骨造成の評価モデルを確立することができたため。β-TCP以外の骨補填材(Bio-Oss,炭酸アパタイト,iPS細胞由来骨補材)を用いて,ラット頭蓋骨欠損部の垂直性骨造成を行い,造成骨の骨質解析ならびに組織学的評価を実施する。さらに,モールドデザインを検討し,コラーゲン配向を制御可能か検討を進めていく.安全かつ確実に骨欠損を再生する骨造成法として,骨補填材および成長因子を用いた骨造成法ならびに,幹細胞を用いたバイオエンジニアリングによる骨造成法の開発が期待されている。さらに,モールドデザインを検討し,コラーゲン配向を制御可能か検討を進めていく.研究進捗がおおむね順調に進んでいるが,配向を制御可能かどうか検討する新たなモールド作製のために経費が必要となったため。
自発励起アルベン波動による高エネルギーイオンの散乱

タンデムミラー型装置ガンマ10においては、高周波(ICRF)による強いイオンサイクロトロン共鳴加熱の結果、磁力線方向の温度非等方性に起因するアルベンイオンサイクロトロン(AJC)波動が自発的に励起される。又、低周波領域のグローバルアルベン波動に対応する磁場揺動が、高周波加熱に伴い励起されている。本課題では、これらのアルベン波動の励起機構を実験的に明らかにするとともに、波動による高エネルギーイオンの散乱を明らかとして、プラズマパラメタに及ぼす影響を調べることを目的としている。得られた実験結果及び成果を下に列挙する。1.ガンマ10におけるAIC波動は、理論的に予測される励起条件より一桁小さなパラメタ領域で不安定となる。AIC波動は、軸方向に境界を持つ固有モードとして励起され、その境界条件は、プラズマ圧力で決ることが明らかとなった。2.外部より高周波を入射し、アンテナ負荷及びプラズマ中に励起される波動の計測等から、プラズマの応答を評価する計測系を確立した。ガンマ10アンカー部において、AIC波動が正の成長率を持つ周波数帯でアンテナ負荷が減少すること、又、共鳴的に波動が励起されることが明らかとなった。このことは、初めての外部アンテナによるAIC波動励起を意味する。3.半導体検出器を用いた計測系を製作し、高エネルギーイオンのピッチ角分布測定を可能とした。セントラル部の高エネルギーイオンの振舞は、外部より印加される高周波による加熱と自発励起波動による散乱を示すことが明らかとなった。4.エンド部に損失される高エネルギーイオンは、AIC波動強度と強い相関を持つ。セントラルセルの捕捉イオンのピッチ角分布測定と合わせて、AIC波動による高エネルギーイオンのピッチ角散乱と開放端からの損失が実験的に明らかとなった。プラズマ中に存在する低周波領域(<1 MHz)からイオンサイクロトロン周波数領域に渡って観測される磁場揺動に関して、その励起と相関を持つ高エネルギーイオンの損失が報告されている。タンデムミラー型装置ガンマ10においては、磁気プローブ等の測定により、温度の非等方性に起因するアルペンイオンサイクロトロン(AIC)波動と低周波数領域のグローバルアルべン波動に対応する磁場揺動が励起されることが明らかとなっている。本課題では、高エネルギーイオンの振舞を調べる為に、磁力線に沿って開放端部から損失するイオン計測に加えてセントラル部中央面でのイオンのピッチ角分布計測が可能な半導体検出器を用いた計測器を開発した。現在までに、揺動と相関を持った高エネルギーイオンの信号とそのピッチ角依存性が観測されている。プラズマ中に自発的に励起される揺動の励起条件とその空間構造は、高エネルギーイオンの散乱による損失を防ぐ上で重要である。本課題では、プラズマ中のアルベン固有モードが、主にプラズマパラメタに強く依存した境界条件によって励起されることに着目した。外部から積極的に波動を入射し、アンテナ負荷や励起される波動等の応答から、プラズマの巨視的パラメタを推定することを試みた。ガンマ10アンカー部にイオンサイクロトロン周波数の0.70.9倍の高周波を入射して、アンテナ負荷の測定と励起波動の検出を行った。理論的にAIC波動が成長する周波数帯でのアンテナ負荷の減少と、共鳴的な磁場揺動の励起が観測された。磁場方向のプラズマパラメタに強く依存した境界条件を持つAIC波動の自発励起が示唆されている。タンデムミラー型装置ガンマ10においては、高周波(ICRF)による強いイオンサイクロトロン共鳴加熱の結果、磁力線方向の温度非等方性に起因するアルベンイオンサイクロトロン(AIC)波動が自発的に励起される。

本課題では、これらのアルベン波動の励起機構を実験的に明らかにするとともに、波動による高エネルギーイオンの散乱を明らかとして、プラズマパラメタに及ぼす影響を調べることを目的としている。得られた実験結果及び成果を下に列挙する。1.ガンマ10におけるAIC波動は、理論的に予測される励起条件より一桁小さなパラメタ領域で不安定となる。AIC波動は、軸方向に境界を持つ固有モードとして励起され、その境界条件は、プラズマ圧力で決ることが明らかとなった。2.外部より高周波を入射し、アンテナ負荷及びプラズマ中に励起される波動の計測等から、プラズマの応答を評価する計測系を確立した。ガンマ10アンカー部において、AIC波動が正の成長率を持つ周波数帯でアンテナ負荷が減少すること、又、共鳴的に波動が励起されることが明らかとなった。このことは、初めての外部アンテナによるAIC波動励起を意味する。3.半導体検出器を用いた計測系を製作し、高エネルギーイオンのピッチ角分布測定を可能とした。セントラル部の高エネルギーイオンの振舞は、外部より印加される高周波による加熱と自発励起波動による散乱を示すことが明らかとなった。4.エンド部に損失される高エネルギーイオンは、AIC波動強度と強い相関を持つ。セントラルセルの捕捉イオンのピッチ角分布測定と合わせて、AIC波動による高エネルギーイオンのピッチ角散乱と開放端からの損失が実験的に明らかとなった。
上代文学における漢字使用の総体的研究

本研究は、上代文献に用いられている漢字の総体をどのように把握しうるかについてのものである。総体把握のためにはその前提となる、平準化された上代文学諸作品のテキスト・ファイルが必要であるため、この整備を行った結果、ほとんどの作品において平準的なユニコード・テキスト・ファイルを構築した。この結果、上代文学諸作品を横断的に検索することが可能になり、研究効率は飛躍的に上昇した。また、こうした平準化されたテキストを得ることができたため、多変量解析を利用した文学研究が可能になった。これは研究成果(5)に結実した。本研究は、文学研究へのコンピュータ利用の強い要請がありながらも、なお足踏み状態にある現状を、これまではと別の観点から打開することを目的とし、上代文学作品全体を俯瞰的な立場から、その文字理解を進めるものであり、次に記す四点からなる。(1)デファクト・スタンダードとなるテキストファイルを構築する。(2)複数の作品のテキストファイルに共通する外字を策定して、作品を横断しての文字研究を推進する。(3)それぞれの作品に特徴的な漢字を抽出し、静態論的把握を行い、これを他作品へも適用し一般化する。(4)上代文学の文字使用における統合的なモデルを構築し、上代漢字使用層の全体像を明らかにする。上代文学における漢字使用の総体的様相を探るための第一段階として、デファクト・スタンダードとなるべき平準化されたユニコード版テキストファイルの作成を続けた。その結果、万葉集については、歌本文、題詞、左注をはじめ、すべてのテキストにおいてほぼ満足の行くユニコード版テキストファイルができあがったと考えている。また、これに引き続き古事記の入力にとりかかったが、こちらはユニコードにさえ含まれない文字や、異体字が多く、文字の同定作業に非常に時間が取られた。しかし、現在入力が完了し、校正を行っている最中である。近いうちに校正を終えることができよう。一方、これと平行しつつ、日本書紀の入力作業にもとりかかっている。文字数が古事記や万葉集に比べて非常に多いながらも、着実に進んでいる。一方、完成した万葉集のテキストファイルを用いた結果、これまでよりも遙かに緻密な研究ができるようになり、万葉集の巻ごとの使用文字の分布調査を行った。「万葉集巻九の配列について」(美夫君志、二〇〇七年)には、この分布調査結果の一部が使用されている。また、「万葉集巻-後半部(五四八三番歌)の配列にっいて」(万葉語文研究、二〇〇七年)は本研究なしにはなしえなかったであろう。上記分布分析が最も有効に活用されたのはこの研究といって間違いない。さらに、「『天皇の崩ります時に、大后の作らす歌一首』について」(『初期万葉論』、二〇〇七年)にもその一部は使用されている。昨年度に引き続き、上代文学における漢字使用の総体的様相を探るため、デファクト・スタンダードとなるべき平準化されたユニコード版テキストファイルの作成を続けている。万葉集、古事記はすでに校正まで終了し、極めて精緻な研究が出来る環境が整ったといってよい。ただし、古事記は検索結果を活字本から見つけ出す際のタグ付けに難しい面があり、あらたな検索方法を模索している。そして、この二作品に引き続き、日本書紀のテキストファイル作成に入っているが、古事記、万葉集に比較して、あまりにも大量の異体字やユニコード外の文字があり、難航しているのが現状である。一方、風土記の入力も平行して行っているが、こちらはまだ、どのような問題点があるか見えてきていない。一方、完成したテキストファイルを用いた研究は着実に進んでいるといえる。村田右富実・廣川晶輝『南大阪の万葉学』(大阪公立大学共同出版会、二〇〇七年)、「筑前国の志賀の白水郎の歌十首について」(美夫君志、二〇〇八年)は、その結実である。テキストファイルは、万葉集内の用例の検索や、類似表現の掘り起こしに必須のツールとなっている。また、上代文学会秋季大会における発表「神亀四年正月の雷鳴-6・九四八九四九番歌について-」にも、本研究の成果の一部が利用されている。さらに現在、多変量解析を用いた文学研究を進めている。こちらは小さな研究会で発表し、これから活字化すべくブラッシュアップする予定である。『万葉集』については研究に十分耐えうるファイルが完成した。『古事記』、『日本書紀』、『風土記』はすでに第一校正まで終了した。また、続日本紀宣命についても同様のテキストを作成した。

そして、さらに精緻な研究環境を整えるため、『古事記』、『日本書紀』、『風土記』については。ワンセンテンス毎に改行されたテキストファイルを校正をかねて作成中である。これが完成すれば、これまで不可能だった「文単位」の文字研究が可能になる。しかし、大量の異体字とユニコード外の文字の問題は、いまだ課題として残されてもいる。一方、完成したテキストファイルを用いた研究は大きな成果をあげた。刊行がずれこんでいるが、万葉集の学会誌「万葉」に掲載される「カイ二乗検定を用いた万葉短歌の声調の分析」がそれである。多変量解析という、これまでにない手法で万葉短歌の声調を客観的に分析し、今まで感覚的にのみ捉えられていた「声調」を外在化した。さらに、「神亀四年正月の雷電」においても、万葉集中の細かな用例調査に上記テキストファイルが用いられた。今後、さらに多変量解析を利用し『古事記』、『日本書紀』の文字の諸相について研究を進め、最終的には日本上代文学の漢字の使用状況を総体的に論じる予定である。昨年度に引き続き、上代文学における漢字使用の総体的様相を探るため、デファクト・スタンダードとなるべき平準化されたユニコード版テキストファイルの作成を続けた。その結果、『万葉集』、『古事記』、『日本書紀』、『風土記』のユニコード版テキストファイルを完成させることができた。さらに、『古事記』、『日本書紀』、『風土記』については。ワンセンテンス毎に改行されたユニコード版テキストファイルも完成させ、さらに精緻な分析が可能となるとともに、これまで不可能だった「文単位」の文字研究が可能になった。しかし、これまで同様、大量の異体字とユニコード外の文字の問題は、いまだ課題として残されている。一方、完成したテキストファイルを用いた研究は「カイ二乗検定を用いた万葉短歌の声調の分析」(万葉202号)として結実した。多変量解析という、これまでにない手法で万葉短歌の声調を客観的に分析し、今まで感覚的にのみ捉えられていた「声調」を外在化することに成功した。特に東歌と憶良歌は、これまでも享受者が感覚的に他の万葉歌と違うと感じていたものであるが、この点を数値化できたことは、文学研究における多変量解析の導入の先鞭となった。さらに、「日本語韻文書記についてのモデル論構想」(全国大学文学語学196号)では、これまで見過ごされていた歌木簡を利用し、日本語韻文書記史への構想を論じた。その際、万葉集中の細かな用例調査に上記テキストファイルが用いられた。
坑廃水の最適中和法と澱物特性に関する研究

坑廃水、休廃止鉱山廃水の処理には、通常、廃水に含まれる硫酸第一鉄と硫酸の他に種々の重金属イオンを一括処理する場合が多い。これらの処理法は通常、第一鉄イオンを酸化した後、中和し、水酸化第二鉄の沈澱を生成させ、同時に重金属イオンも共沈させて固液分離する方法が採用されている。この中和澱物は生成条件によって著しく沈降特性が異なると考えられる。また澱物の嵩密度についても生成条件の影響を受ける。本研究の目的は中和澱物の生成条件と澱物の分離性に最も影響すると考えられる沈降特性と澱物密度、澱物の脱水性等の種々なる特性との関連を明らかにして最適中和条件を決定するものである。本研究では、主としてアルミニウムイオン及びSi02を共存させた硫酸第一鉄水溶液を人工鉱山廃水として用い、鉱山廃水処理におけるマグネタイト生成について検討した。マグネタイト生成におけるアルミニウムイオン及びSi02の影響では、硫酸第一鉄水溶液にアルミニウムイオン及びSi02が共存することにより生成沈殿の状態は大きく変化し、非晶質水酸化アルミニウム沈殿が生成する場合、生成沈殿の安定容積が大きく増加し、またアルミニウムイオンの共存比が増加するに従い,殿物の結晶性は大きく低下した。アルミニウムイオンによる影響のためマグネタイトの生成が困難である場合は,沈殿生成pH値を上昇させることによりその障害影響を軽減できた。Si02が共存した場合,結晶性の低下した非晶質沈殿が生成し,沈殿の安定容積は大きく増加した。アルミニウムイオンと比較し,Si02の共存はマグネタイト生成により大きな障害になり、これは,重合したシリカ,及び生成沈殿に吸着した溶解性シリカが沈殿の適切な酸化を妨害している為であると考えられた。しかし,試料溶液中第二鉄イオンの割合を約40%にすることにより良好な結晶性を有するマグネタイト沈殿を生成することができた。生成した沈殿については静置することにより沈殿の結晶成長を促すことが可能であった。次に,殿物繰り返し法の適用により,アルミニウムイオン及びSi02が共存している試料溶液についても,生成沈殿の殿物濃度はほぼ直線的に増加し,また結晶性の高いマグネタイトを生成できることが確認された。しかし両者の共存比が高い廃水では繰り返し操作による殿物濃度上昇があまりないことが確認された。最後にマグネタイト法の適用性に対する評価として模擬廃水のマグネタイト生成試験をおこなった結果、小真木鉱山模擬廃水については,マグネタイト法の適用により従来法と比較し約4倍の殿物濃度を有する沈殿を得ることができた。また殿物繰り返し法を適用した場合においても,従来法と比較し約2.4倍の殿物濃度増加速度を示し、マグネタイト法の適用により,優れた脱水性と沈降特性を有する殿物が迅速に生成した。

また殿物繰り返し法を適用した場合においても,従来法と比較し約2.4倍の殿物濃度増加速度を示し、マグネタイト法の適用により,優れた脱水性と沈降特性を有する殿物が迅速に生成した。平成10年度における試験研究では、従来の石灰中和の代わりに酸化マグネシウムあるいは水酸化マグネシウムによる中和法と、それによって得られる殿物特性との関連性を検討した。先ず、坑廃水処理における酸化マグネシウムの粉末添加法と水溶液あるいは懸濁液による中和法では、中和殿物と坑廃水に含有する硫酸イオンとカルシウムあるいはマグネシウムイオンとの相互作用が異なることによる影響を検討した。マグネシウムによる中和法ではカルシウムの場合と異なり石膏の生成がないため従来法とは真なり、沈降特性の良好な殿物を得た。これは石膏沈殿の生成の有無が原因であると結論された。次に、従来法の中和殿物に対して別の殿物あるいは微粒子を添加するすることにより沈降特性を向上させるものであるが、ここでは添加粒子の界面特性などが殿物の沈降特性に影響する因子としてヘテロ凝集現象からの観点から検討した。中和殿物はpH中性付近に等電点があり、酸性懸濁液中マは繊維状のMgAlSiスラグにより殿物が微粒子で希薄であっても除去することが出来た。また上記スラグを表面処理することによりpH中性付近の懸濁液においても完全除去が迅速におこなえることが明らかになった。以上の研究は所定濃度、組成の人工廃水を用いてビーカーテストをおこない、生成された殿物に対して沈降性、殿物密度、結晶化度などの特性を測定した。殿物と共存する多種のイオンはイオンクロマトグラフによって種類および濃度を分析し、殿物特性の特定イオンによる影響を検討した。含鉄坑廃水の最適中和法として、本研究ではマグネタイト沈殿を生成する方法を最適法と考え、新しい21世紀の抗廃水処理法として提案するものである。この方法は従来の方法である廃水中の鉄を全て3価の鉄に酸化するプロセスを省略し、脱水性の著しく悪い水酸化鉄の殿物を生成する代わりに脱水性が良好なマグネタイト殿物を生成する画期的なプロセスである。水中においてマグネタイト生成を常温で行う操作には、共存イオン、設定pH、全鉄濃度および溶存酸素濃度などの影響を受ける。本研究では、主としてアルミニウムイオンおよび硅酸イオンを共存させた硫酸第一鉄を人口抗廃水として用いそれらのマグネタイト生成に及ぼす影響を検討した。アルミニウムイオンの鉄に対する共存比が増大するに従い、生成殿物の結晶性が低下したpHの設定調整により軽減させることができた。硅酸イオンが共存した場合、結晶性の低下した非晶質の殿物が生成し、殿物の安定容積も増大した。このような場合、試料液中ぼ全鉄に対する3価鉄の割合を約40%にすることにより結晶性マグネタイトの生成が可能となった。殿物繰り返し法におけるこれらイオンの影響については、生成殿物の殿物濃度は繰り返し回数とともに直線的に増大し、結晶性のマグネタイトが生成した。しかしこれらイオンの全鉄に対する共存比が増大するに従い、殿物繰り返し濃度に上昇率も低下することがわかった。本研究結果を実際の抗廃水に適用すために、模擬廃水に対する試験をおこなった。小真木鉱山疑似廃水に対しては、従来法に比較して約4倍の殿物濃度を有する沈殿を得ることができた。殿物繰り返し法についても従来法の約2.4倍の殿物濃度上昇率を示した。尾去沢鉱山模擬破水に対しては、従来法に比較して殿物濃度の低い沈殿が生成した。
アフリカ都市の流動的状況を生きる若者の共存の技法 : 舞台パフォーマンスを事例として

アフリカ都市カンパラの舞台パフォーマンス「カリオキ」を担う若者たちを対象として,その社会関係の形成,維持,そして破綻の実態を解明することを通して,流動的状況を生きる若者たちの共存の技法を明らかにすることが,本研究の目的である.これまでに私は,社会・経済・民族的に多様な背景をもった若者たちが,「カリオキ」のグループ間や他の職業への移動を頻繁に繰り返しながらも,「カリオキ」の実施を成功させてきたことを明らかにしてきた.昨年度の調査ではこれまでに調べた以下のAの項目の情報を基にして,B,C,Dの各項目を発展させることに取り組んできた.A.「カリオキ」を担う若者たちの流動的な集団構成;かれらの流動的状況に関する基礎的な情報を収集.B.演じ手たちの「移動」時にみる共存の技法;グループ間や他業種間との移動の際に見られる多様なネットワークの存在の解明.C.「カリオキ」の実施現場での共存の技法;公演現場における共存の技法を解析.D.「カリオキ」の歴史にみる共存の技法;ここ10年の間に成立してきた「カリオキ」史を聞き取り調査から明らかにし,若者たちの特質や能力を分析.BとCの項目に関しては1回目の渡航調査において,調査者自身がパフォーマーとして「カリオキ」に参与して調査した.この成果は,ナイロビでの国際シンポジウムと『第4回JASPM関西地区研究例会』で発表した.特に後者では,「カリオキ」実施の際に使用する歌の選択状況に注目し,実施現場でのパフォーマーたちの相互行為を明らかにした.D.に関しては,東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所主催の国際シンポジウムで成果を発表した.現在Dをテーマにした論文を投稿するために執筆をおこなっている.そのほか,『ウガンダを知るための53章』(明石書店)や『アフリカ文学研究会会報ムウェンゲ』では,「カリオキ」だけでなく,演劇や日常生活の背景を報告することで,社会全体を把握する経験を積むことができた.本研究は、現代アフリカの都市カンパラで舞台パフォーマンス「カリオキ」を担う若者たちを対象として、その社会関係の形成、維持、そして破綻の実態を解明することを通して、流動的な社会状況を生きる若者たちの共存の技法を明らかにすることを目的とする。本研究を進めるにあたって考えた研究項目は、A「カリオキ」を担う若者たちの流動的な集団形成、B演じ手たちの「移動」時にみる共存の技法、C「カリオキ」の実施現場での共存の技法、D「カリオキ」の歴史にみる共存の技法、である。昨年度は、これらの研究項目を論文のかたちでまとめることと、研究を展開させるための人脈づくりを目指した。具体的には、A、B、Cに関してこれまで収集してきたデータをもとに論文を執筆し『アジア・アフリカ地域研究』へ投稿した。また、私の研究対象地域のウガンダや東アフリカ出身の研究者との交流を深めるために、タンザニアで実施された「民族音楽シンポジウム」に参加した。また、Dに関する発表を「日本アフリカ学会」で実施した後、8月から10月と2月の現地調査で補足的なデータの収集をおこなった。さらに昨年度は、博士論文の一章となるサブ・テーマに関しての執筆もおこなった。第一に、ウガンダでの舞台パフォーマンスに関する報告書を『アジア・アフリカ地域研究』に執筆した。第二に、カンパラで頻繁に使用されている単語「ムヤーイェ」に焦点を当てた論文を『スワヒリ&アフリカ研究』に執筆した。この単語は、ある種類の人間を指す言葉だが、この言葉が指す意味や対象が変化していることを明らかにし、私の研究課題であるアフリカ都市の社会関係の一端を考察するための手がかりを得た。ほかに後期からは、「都市人類学研究会」に参加し、他大学の院生や若手研究者と都市人類学に関連する文献を講読し、お互いの研究に関して議論している。アフリカ都市カンパラの舞台パフォーマンス「カリオキ」を担う若者たちを対象として,その社会関係の形成,維持,そして破綻の実態を解明することを通して,流動的状況を生きる若者たちの共存の技法を明らかにすることが,本研究の目的である.これまでに私は,社会・経済・民族的に多様な背景をもった若者たちが,「カリオキ」のグループ間や他の職業への移動を頻繁に繰り返しながらも,「カリオキ」の実施を成功させてきたことを明らかにしてきた.昨年度の調査ではこれまでに調べた以下のAの項目の情報を基にして,B,C,Dの各項目を発展させることに取り組んできた.A.「カリオキ」を担う若者たちの流動的な集団構成;かれらの流動的状況に関する基礎的な情報を収集.B.演じ手たちの「移動」時にみる共存の技法;グループ間や他業種間との移動の際に見られる多様なネットワークの存在の解明.C.「カリオキ」の実施現場での共存の技法;公演現場における共存の技法を解析.D.「カリオキ」の歴史にみる共存の技法;ここ10年の間に成立してきた「カリオキ」史を聞き取り調査から明らかにし,若者たちの特質や能力を分析.BとCの項目に関しては1回目の渡航調査において,調査者自身がパフォーマーとして「カリオキ」に参与して調査した.この成果は,ナイロビでの国際シンポジウムと『第4回JASPM関西地区研究例会』で発表した.特に後者では,「カリオキ」実施の際に使用する歌の選択状況に注目し,実施現場でのパフォーマーたちの相互行為を明らかにした.D.に関しては,東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所主催の国際シンポジウムで成果を発表した.現在Dをテーマにした論文を投稿するために執筆をおこなっている.

そのほか,『ウガンダを知るための53章』(明石書店)や『アフリカ文学研究会会報ムウェンゲ』では,「カリオキ」だけでなく,演劇や日常生活の背景を報告することで,社会全体を把握する経験を積むことができた.
二重蛍光標識セラミドの合成とそれを用いる動的細胞内スフィンゴ脂質代謝の網羅的解析

主鎖および側鎖を二重蛍光標識したセラミド誘導体を開発し、細胞内の特定部位(器官)におけるセラミド代謝を動的かつ網羅的に測定し、がんなどの疾病に深く関わるセラミド代謝の生理的意義の解明を行うことを目的として研究を行ってきた。これまで緑色蛍光を有するNBDを発色団とするセラミド誘導体を合成してきたが、新たに赤色蛍光を有するBODIPY型の発色団を有するセラミド蛍光プローブの開発に成功した。またNBDおよびBODIPYを同時に有する二重標識セラミドでは蛍光団間のエネルギー移動が観測された。セラミダーゼによるアミド側鎖の切断を経るスフィンゴシン生成がどのようなタイミングで、又、細胞のどの場所で、さらにどの程度行われているかなどセラミド代謝調節機構を解明すべく、二重標識セラミドの設計・合成を行った。設計のポイントとなる点は選択する2種の蛍光発色団の種類と導入位置と考え、従来用いてきたNBD基に加え文献的に汎用されているBODIPY誘導体を用いることとした。特にBODIPY誘導体は種々の合成法が知られており、骨格に導入する官能基によりその吸収・発光特性を調節することが容易である事から有用な蛍光団である。不斉源としてセリンを利用しスフィンゴシン基本骨格を合成した。主査蛍光団はクロスメタセシス反応にて導入し、側鎖蛍光団は別途合成した蛍光団を有するカルボン酸とのアミド化にて導入した。2種の蛍光団を主査、側鎖に配置しその位置を入れ替えたものと2種を合成し、細胞膜透過性を検討したところ低温下、速やかに細胞に取り込まれることが判明した。平成26年度は以下の3つのテーマについて研究を行った。1)緑色蛍光色素NBDを主鎖に有するセラミド誘導体の合成と機能解明を引き続き調査した。1位水酸基の修飾を検討しアセチル基が代謝安定を増し、毒性の軽減につながることを見出した。また側鎖アシル基の長さについても検討し、C16を有する調査アシル基では細胞膜透過性が低いことが示唆された。得られた蛍光性セラミドは細胞内ゴルジ体を長時間にわたって染色することが可能であり、細胞分裂時におけるゴルジ器官の変化を観測することができた。2)赤色蛍光色素を有するセラミド誘導体の合成を目的とし、BODIPY骨格を有する誘導体の合成を検討した。KEIOBODIPYを基本骨格とする蛍光色素を合成したが収量が乏しく、セラミドへの変換効率は低かった。さらにBODIPY骨格の効率の良い合成法を検討している。3)主鎖及び側鎖を二重標識セラミドの機能を評価すべく、細胞膜透過性を検討した。ゼブラフィッシュ幼魚の体表染色を検討したが細胞膜透過性が不十分であった。更に透過性を改善したプローブ合成を目指す。1)生体膜の構成成分であるスフィンゴ脂質はその一部が分解することでわずかに生産されるセラミド、スフィンゴシン、スフィンゴシン1ーリン酸(S1P)などの代謝産物が,細胞死、増殖、分化などを制御するシグナリング分子として機能することから注目されている。我々は主鎖もしくは側鎖,更に主鎖・側鎖の両方に二重蛍光を導入したセラミド誘導体を開発し、細胞内の特定部位(器官)におけるセラミド代謝を動的かつ網羅的に測定し、がんなどの疾病に深く関わるセラミド代謝の生理的意義の解明を行うことを目的として研究を行ってきた。平成27年度は赤色蛍光団を主鎖に有するセラミドの開発、および主鎖に赤色蛍光団、側鎖に緑色蛍光団を有する二重結合標識セラミドの開発に成功しそれらの細胞内への取り込み効率を観測した。その結果、赤色蛍光団を有するセラミド誘導体は細胞内に取り込まれゴルジを染色することが判明した。2)主鎖に赤色蛍光団、側鎖に緑色蛍光団を有するセラミド誘導体を合成し細胞内取り込みを観測した。本セラミドの細胞内取り込みは弱く、また発光特性も低かった。蛍光の分子内消光が原因と考えられる。3)新たな持続性ゴルジマーカーの開発を目指し、1位アシル基、N-アシル基の置換基効果を調査した。NBD標識セラミドの機能評価は順調に進捗し、1位水酸基上のアシル基、側鎖アシル基の機能が明らかとなりつつある。本セラミドはアミノ酸セリンを原料として容易に合成が可能であり、4年卒研生でも数ヶ月で数種類の誘導体合成が可能となった。赤色蛍光色素の合成は生成物及び中間体の不安定性に由来する合成効率の悪さが進捗を妨げており、大きな改善の必要がある。当初はそれほど多量の色素を必要としないため、少量でも高純度の化合物合成を目指していたが、更にセラミドへの導入効率も不十分であり目的とする赤色蛍光セラミドを高純度で得るには至っていない。有機合成化学NBD標識セラミド蛍光プローブは更に構造変換し、細胞膜透過性および代謝安定性に優れたプローブ開発を目指す。我々独自の誘導体として1位アシルオキシセラミドの機能を更に解明するためアシルオキシ基の構造活性相関を検討する。特に枝分かれ構造を有するアシル基、芳香族アシル基等の機能を検討する。

同時に細胞膜透過性の向上を目的として側鎖アシル基の短いセラミド誘導体の機能を調査する。細胞外漏出についても検討する。安価なBODIPY誘導体の簡易合成法と安定誘導体の合成を確立しセラミドプローブへの変換を検討する。平成25年度の研究で合成したプローブは二種の蛍光発色団が何れも緑色蛍光を発することからセラミダーゼ切断後のスフィンゴシン及び脂肪酸の挙動を追跡しにくい。これは単に使用したBODIPY誘導体が合成容易なテトラメチル誘導体であった事に起因する。そこでBODIPY骨格に種々の共役官能基の導入や電子供与性ヘテロ環との縮合を行い、より長波長の吸収・発光性能を有する蛍光発色団をデザインし、セラミド分子に導入する。得られた単標識及び二重標識蛍光セラミドプローブの細胞膜透過性、細胞毒性を調査する。更に長期にわたる細胞取り組み及び代謝変化の開発を行い、セラミドのスフィンゴシンへの変換過程を追跡する。ストレス下の細胞において透過性、代謝に違いがあるか検証する。またゼブラフィッシュ幼魚の体表染色剤としても使用可能かについて検討する予定である。
好酸球顆粒Major Basic Proteinの産生・分泌機構に関する研究

好酸球の顆粒蛋白の一つであるMajor Basic Protein(MBP)は、そのcDNA解析により、まずPro-MBPとして生成され、Pro部分でMBPの細胞障害性をマスクしているものと考えられている。我々は、今年度、まず健常人からPercoll比重遠心法を用いて好酸球を分離し、Western Immunoblot法により、MBP測定のELISA法に用いている前述2つのモノクロナール抗は、Pro-MBP、MBPの両方を認識していることを確認した。次に、好酸球増多症候群、気管支喘息等好酸球増加を示す疾患患者の血清MBP濃度を測定したところ、未梢血好酸球数との間に弱い相関関係を認めた。また、好酸球増多症候群や木村氏病では末梢血好酸球数に比し血清MBP濃度が著しく高値を示す症例を認め、血清MBP濃度の方がより組織での好酸球浸潤程度を反映していることが示唆された。血清MBP濃度高値を示す患者血清を材料に、Pro部分に糖鎖結合部位があることを利用して、glycan detection systemで認識されたバンドとWestern Immunoblotにより検出されたバンドを比較したところ、患者血清中にはPro-MBP、MBP共に存在し、特にMBPは重合した形で存在することが明らかとなった。我々は、前骨髄性白血病cell line、HL-60細胞中のMBPの存在を免疫染色で確認した。HL-60をbutyricacidで好酸球へ、DMSOで好中球へ分化誘導し免疫染色を行ったところ、好酸球へ分化させた細胞はMBP陽性であったが、好中球へ分化させた細胞は陰性であった。また、骨髄移植を施行した症例の血清MBP濃度を経時的に測定したところ、骨髄および末梢血中に好酸球増加を認めないにもかかわらず、白血球の増加時期に一致してMBP温度の上昇を認めた。MBPは好酸球に分化する前の未熟な骨髄球から存在し、分化方向にその存在が変化していくものと考えられた。
生体運動におけるエネルギー効率に基づく最適性

生体の歩行運動および腕のリーチング運動が、エネルギー効率に関して最適な運動であるかどうかを考察するため、以下を行なった。1.多足歩行動物の歩行運動の最適性を検討するため、歩行時に足を動かすために必要な消費エネルギーを見積もる近似式を解析的に導いた。それにより消費エネルギーを最小にする歩行パターンを求めた結果は、多足歩行動物の歩行時における足の運動周期や歩幅等に関する多くの特長と一致した。すなわち、多足歩行動物の歩行パターンはエネルギー消費に基づく最適なものであると考えられる。また、多くの多足歩行動物の歩容がある速度で相転移的に変化することも、エネルギー最小化に基づく結果であると考えられる計算結果を得た.特に、歩行中の各足への床反力の分布が、観察される歩容の組合せを決定し、また相転移的な変化を引き起こす要因になり得ることを明らかにした.2.2点間を運動する腕のリーチング運動の軌道の、消費エネルギーに基づく最適性を検討するため、まず、遺伝的アルゴリズムとスプライン関数を用いた最適軌道の計算方法を開発した。次に、それにより求めた最適軌道と、ヒトの運動軌道を計測した結果を比較検討した。人のリーチング運動を計測した結果は、運動時間・運動の区間(垂直面内、水平面内)・手先への負荷といった異なる様々な運動条件によらず、手先の速度変化はベル型の形状となった。一方、計算により得られた最適軌道の速度変化は運動条件によらずほぼ半円型の形状となり、実際の運動軌道の形状と異なる。すなわち人のリーチング運動はエネルギー消費の観点からは最適とは言えないことになる。その理由は手先の運動に求められる運動の正確さを高めるためと考えられるが、この点については今後の更なる検討が必要である。本年度は,生体の歩行運動および腕のリーチング運動が、エネルギー効率に関して最適な運動であるかどうかを考察するため、以下を行なった。・多足歩行動物の歩行運動の最適性を検討するため、歩行時に足を動かすために必要な消費エネルギーをロボティクス的手法により見積もり、数理モデルとして定式化した。それにより消費エネルギーを最小にする歩行パターンを求めた結果は、多足歩行動物の歩行時における足の振り巾や足の運動周期等に関する多くの特長と一致した。すなわち、多足歩行動物の歩行パターンはエネルギー消費を最小にするものであると考えられる。また、多足歩行動物の歩行において、ギャロップ・トロット等の特定の歩行パターンのみが観察される要因は、歩行中に接地している足の本数が各時刻において異なる整数値をとることにあることを明らかにした。・一秒間で2点間を運動するような腕の一関節のリーチング運動において,消費エネルギーを最小にする運動軌道を計算により求めた。その結果得られた軌道の速度変化は半円型となり、人のリーチング運動の速度変化の特長であるベル型とは異なるものであった。人のリーチング運動が、消費エネルギーを最小にする軌道を選ばない理由は何かを考察していくことが今後の課題である。
学習支援における本物性にゲーム感覚についての研究

現状の教育実践の場では、共同学習よりも、ネットワーク上でのデジタルコンテンツを用いた知識の検索を行うことのみに主眼がおかれている。従来の教育ソフトでは共同学習への支援が次の2つの点で不十分である。Edutainment(教育と娯楽の融合)という言葉のみが先行し、単に子どもの「興味」のみを引き付ける技巧の開発に終始している。この解決のために教師-子ども-開発者の相互コミュニケーションによる開発が必要である。小中学生の学習者に協調学習支援システムを使わせる場合でも、彼等は単なる受動的なユーザでおる。学習者が、システムに慣れるにつれて、受動的なユーザから、能動的かつ創造的なプロデューサへと成長していく。このような状況に追随できるような支援方法の開発が必要である。この2つの欠点を解決する共同学習支援システムには、学習者の視点からみた「本物性(authenticity)」と知識を楽しく学ぶという「ゲーム感覚」の2点が重要である。この字点を備えたシステムを実現し、学校教育の現場に普及させるために我々は次の方法で接近した。まず小学生との交流によって、子供の活動の文脈を理解する。そして理解しやすいデザインとはどういうものなのか、またどんな内容に興味をもつのかということを見出し、コンテンツを絞り込むための方法論を確立した。次に学習者は、「自分で問題をハンドリングでき、結果を得る」というゲーム感覚で、コンテンツを学ぶと同時に、コンテンツそのものをリフレクションするというインタラクションの中から、生徒同志の間の双方向的な知識の獲得が可能なシステムの実現と開発手法を確立した。今後本研究は、どのような段階設定が必要か、それぞれの段階でどのような相互インタラクションが大切か、さらに、それらのコミュニケーションをもとに、統一的な目標に収束させて行くためにはどのようなツール環境が必要か、などについて、重要な知見をもたらすものと考えられる。また日本デザイン学会において、共同研究者である吉橋昭夫氏とともに研究の成果を発表した。吉橋氏と楠房子の発表について質問が多く出され、活発な質疑応答を行うことができ、有意義な研究発表の機会となった。来年度は、今年度の研究をもとに精緻化したシステムを完成する予定である。小中学生の学習者に協調学習支援システムを使わせる場合でも、彼等は単なる受動的なユーザである。この2点を備えたシステムを実現し、学校教育の現場に普及させるために我々は次の方法で接近した。

今後本研究は、どのような段階設定が必要か、それぞれの段階でどのような相互インタラクションが大切か、さらに、それらのコミュニケーションをもとに、統一的な目標に収束させて行くためにはどのようなツール環境が必要か、などについて、重要な知見をもたらすものと考えられる。
オミックス解析とシステム数理科学による漢方薬効の統合理解

漢方薬は、その効果についてあまり科学的な裏付けを持たないまま「経験的な効果」を頼りに広く治療に用いられている。本研究課題においては、漢方薬に科学的エビデンスを与えるため、薬効の分子レベルの作用機序を明らかにするための時系列トランスクリプトームデータを補中益気湯、人参養栄湯に関して取得し、それぞれインフルエンザ、および脱随に対する作用について解析を行った。また、薬剤の作用をシミュレーションするため、シミュレーションモデルを時系列データとパスウェイにおける既存知識から自動的に構築するためのデータ同化技術を開発し、漢方薬効の大規模シミュレーションを可能とした。本年度の研究成果を以下にまとめる。本研究のためのプレリミナリーな実験により、補中益気湯のインフルエンザに対する効果をマウスを用いて解析していた。具体的には、補中益気湯、十全大補湯を経口投与したマウスをインフルエンザウイルスに暴露させ、コントロールマウス(漢方薬投与していない)と比較することで効果を確認していた。この補中益気湯の遺伝子発現に対する影響を調べ、細胞内分子のシステムがどのように影響を与え、システムがどのように変化することでインフルエンザウイルスに対して耐性を獲得しているかを明らかにすることを目的する。そのため、補中益気湯を経口投与した後の遺伝子発現データを時系列で計測した。遺伝子発現データは、経口投与を始めた時点、2週間後にインフルエンザウイルスに感染させた時点、感染から6時間後、感染から24時間後の計4時点で計測し、各時点において4回の繰り返し計測を行った。計測部位は肺である。このデータをシステム解析のためにこれまでに開発したあMetaGeneProfilerを用いて解析し、システム変化についてのプレリミナリーな知見を得ることができ、システム数理的解析の可能性を示すことができた。現在、さらに詳しい解析を行い、得られた結果についての信頼性を高める作業を行っており、論文としてまとめるために準備を進めているところである。また、より高度な情報抽出のための情報解析手法について、MetaGeneProfilerの解析結果を詳細に検討し、いくつかの手法を試しているところである。こちらも、マルチターゲットである漢方薬の解析に最適化した形でまとめて報告する計画である。本年度においては、次の成果を得ることができた。(1)遺伝子発現データに加え、プロテオーム、メタボロームを統合的に解析することで、より高精度に遺伝子ネットワークを推定するための統計科学的な方法をlower-oder partial rank correlationを用いて構成し、代謝経路、特にTCAサイクルのパスウェイに適用しその精度を確かめた。開発した方法は、ピアソンの相関係数に基づく偏相関係数に基づくGraphical Gaussian ModelよりもAUCの意味でより高精度な遺伝子ネットワークを推定できることを示した。(2)Case-Control比較において、Gene Set Enrichment Analysisは、パスウェイや遺伝子機能単位で比較結果の解釈ができ、いまや遺伝子発現データに基づくCase-Control比較解析の標準的な方法となっているが、複数の比較を統合的に扱い除法を抽出することは困難であった。しかしながら、本研究課題においては、複数の比較を行い漢方薬効のシステムを暴き出す必要があるため、そのための情報学的方法の開発が必要である。そこで、遺伝子セットに含まれる遺伝子毎の結果の情報を利用した新たな方法を開発した。(3)漢方薬効について解釈を行うためには、漢方診断の「証」について、西洋医学的な病態との関係を明らかにすることは有効である。そこで、漢方診断の「証」である「虚実」「寒熱」「気血水」について、クリニカルデータに基づいて、その予測のための方式を、ロジスティック回帰、ランダムフォレストに基づいて構築した。虚実については90%以上の精度で予測することに成功し、寒熱についても3クラス判別の問題として定式化し80%以上の精度を達成した。本研究課題の目的は、システム数理科学駆動型トランスオミックスデータ解析を確立することで初めて漢方薬効を細胞内分子レベルで明らかにすることにある。漢方薬は、複数の生薬を用い、細胞内分子システムのさまざまな部分に作用することで、システムの状態を統御し薬効を示していると考えられるため、遺伝子毎に漢方薬の影響を調べたのでは、真の漢方薬効のシステムには到達できない。そこで、漢方薬効のシステム解析に最適化したオミックスデータを構築し、システム数理科学的データ解析を行うことでその全容を明らかにする。7週齢のマウス(C57BL/6)に対して水(コントロール)または補中益気湯(1g/kg/day)を2週間に渡って投与した後、インフルエンザウイルスに感染させ、6時間後、および24時間後に肺、脾臓を抽出し発現アレイを用いたトランスクリプトーム解析を行った。発現アレイによるRNA定量のバラツキをおさえるため、各時点においてn=4で解析を行った。肺、および脾臓において、6つの比較解析をそれぞれ行った。例えば、肺、脾臓それぞれにおいて、6時間後、24時間後における水投与群と補中益気湯投与群の比較である。

遺伝子単位の発現差解析に加え遺伝子セットを元にしたパスウェイの解析を行い、どのようなシステムが補中益気湯により活性化され、もしくは抑制されてインフルエンザウイルスに対して抵抗性を示しているのかを解析し、その成果を現在論文としてまとめ投稿準備中である。また、人参養栄湯の認知症に対する効果を分子レベル、特に生薬の陳皮の影響を調べるため、対コントロール比較(6時間後、24時間後)を行い、発現アレイによるトランスクリプトーム解析を行った。現在、補中益気湯と同様の解析を行い、結果を取りまとめており、まとまり次第、論文として投稿する。26年度が最終年度であるため、記入しない。バイオインフォマティクス26年度が最終年度であるため、記入しない。補中益気湯のインフルエンザに対する効果をトランスクリプトームレベルで明らかにするためのデータを順調に計測することができた。また、プレリミナリーな解析を行いシステム数理的解析の可能性を示唆するデータが得られている。漢方薬効のシステム解析をするための遺伝子発現データを取得し、その解析のための新たな情報科学的な方法論も開発が進んでいる。補中益気湯のデータを用い、漢方薬効システムを明らかにするためのシステム数理学的手法の開発を平成24年度と同様に進める。また、他の漢方薬についても補中益気湯の解析経験を活かした実験デザインを行い、データを取得する。人参養栄湯を候補として考えているがプレリミナリーな実験を行い慎重に選定したい。来年度は、本研究課題の最終年度となる。これまでに取得したインフルエンザに加えて新たな病態に関する漢方薬のデータを取得することを計画しており、その取得、および解析を進める。また、本年度までに取得したインフルエンザについてのデータの解析結果をまとめ論文として発表する。現在進めている補中益気湯の解析によりプレリミナリーな結果を得たが、より詳細な解析を行い信頼性を高めた上での発表をと考えた結果、成果発表を主に来年度に行うことしたため直接経費の相当額を次年度に使用することとした。本年度の計画に昨年度行う予定であった成果報告を合わせて使用する計画である。情報収集のため予定していた国際会議に参加ができなかった。研究の進捗について影響はない。自身で行う予定であった最終的なデータの取りまとめを依頼するための謝金にあて、その分で更なる研究成果を達成する。