hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Radiogenomics法を用いた新規子宮肉腫治療バイオマーカーと治療法の開発

1転移能の異なるin vivoモデルでの「原発巣」「転移巣」の遺伝子プロファイリング2「Radiogenomics解析」を用いたバイオマーカーの開発我々が樹立した、肺転移マウスモデルを用い、PET解析装置で、FDGの集積をTexture解析し、どの高次特徴量がその腫瘍の特性を反映しているか「LIFEx」解析ソフトを用いて定量化:「Radiomics解析」する。遺伝子発現プロファイリングと相関させることで、高次画像情報の変化から発現遺伝子変化を関連して検討。子宮肉腫in vivo「Radiogenomic解析」行い、転移早期相・晩期相における原発巣・転移巣の組織・腫瘍細胞のみならず、周囲の間質の微小環境の変化を検討する。また、これらの検討を分子イメージングで得た「場」の情報、どのような時間経過で発現し消長するかという「時間」情報を得て、これらと照合し発現遺伝子の変化を検討。3【In vivo薬剤同時投与比較試験法】同所移植で形成された腫瘍に、薬剤を同時に投与し、その薬剤の薬物動態作用を検討する系をpreliminaryではあるが検討することができた。「原発巣」肉腫の腫瘍のDNA合成能を表層から深部にかけてDoxorubicinが最も抑制し、肉腫の腫瘍の細胞増殖能を表層から深部にかけてDocetaxelは、抑制していることが判明した。これらは、「原発巣」肉腫に対しては、DoxorubicinとDocetaxelの投与は異なった機序で効果が合う可能性が判明した。4【子宮肉腫肺転移のペプチド療法の開発】新規ラミニンペプチドアナログ(C16Y)の腫瘍細胞への検討は、NIH Hynda Kleinmannらと共同で行ってきた。特に卵巣癌細胞株を用いた実験では、卵巣癌細胞株にアポトーシスを誘導し、さらにシスプラチンと相乗効果があることを見出した。最近では、腫瘍の増殖に対して腫瘍血管抑制能があることが判明した。臨床像を反映する動物モデル実験系は、約80%以上の確率で再現性を有し、高転移系と低転移系はanimal PETでモニタリング可能である。また、animal PETでモニタリングできない場合でも、GFPイメージング法で、モニタリングを行う。原発巣・転移巣からの遺伝子プロファイリングを行うが、RNAsequential法, Gene Chip3 IVT Expression Kit (Affymetric Santa Clare, CA, USA)を用いる以外に、理研の加藤らのグループと、キャップ化されたRNAの5'末端を次世代シークエンシングで解読する、Cap Analysis of Gene Expression(CAGE)法用いるため、未知の発現遺伝子解析、転写開始点または発現量の変化を検討することが可能になり、より解析が確実になった。薬物投与手技は、安定している。「Radiomics解析」については「LIFEx」解析ソフトを用いて定量化し、人検体で論文作成中であり、本実験系でも可能と考えられる。新規ラミニンペプチドアナログの坑血管新生阻害効果を、子宮肉腫細胞株と、動物実験モデルを用いて検討するが、有効性が少ないときは、その他の分離されたラミニンペプチドアナログC16S, AG73Tなどの有効性を検討する。

原発巣・転移巣からの遺伝子プロファイリングを行うが、RNAsequential法, Gene Chip3 IVT Expression Kit (Affymetric Santa Clare, CA, USA)を用いる以外に、理研の加藤らのグループと、キャップ化されたRNAの5'末端を次世代シークエンシングで解読する、Cap Analysis of Gene Expression(CAGE)法用いるため、未知の発現遺伝子解析、転写開始点または発現量の変化を検討することが可能になり、より解析が確実になった。薬物投与手技は、安定している。「Radiomics解析」については「LIFEx」解析ソフトを用いて定量化し、人検体で論文作成中であり、本実験系でも可能と考えられる。新規ラミニンペプチドアナログの坑血管新生阻害効果を、子宮肉腫細胞株と、動物実験モデルを用いて検討するが、有効性が少ないときは、その他の分離されたラミニンペプチドアナログC16S, AG73Tなどの有効性を検討する。
存宅ホスピスケア・プログラムの作成-存宅ホスピスケアの実現に向けて-

どのようなケアが提供されれば、末期にある患者が、残されたわずかな命を安らかに充実して生きることができるか、について在宅ホスピスケア・プログラムの作成という観点から研究を行なった。2002年;日本におけるホスピスケアの現状から、在宅ホスピスケアの問題点を明らかにするために、全国ホスピス・緩和ケア病棟連絡協議会会員170施設(平成14年12月1日現在)を対象にアンケート調査を行ない52.4%の有効回答を得た。分析結果、日本での在宅ホスピスケアの発展が阻害されている要因として、在宅ホスピスを支援する社会資源の不十分さ、ホスピス・緩和ケアに関する専門的な知識や技術をもった医師や看護師が不足していること、市民への啓発不足などが挙げられた。2003年;アメリカにおける在宅ホスピスケアの特徴(在宅ホスピスを可能としている諸条件)からわが国の在宅ホスピスケアのあり方を示唆する手がかりを得ることを目的として、アメリカ・ミネソタ州ミネアポリスで幅広く在宅ホスピスケアを提供しているALLINA Hospital & Clinicsを訪問し、資料を収集した。2004年;日本の在宅ホスピスケアの普及を阻んでいる要因がアメリカではどのように解決されているかを探り、その方策の日本での適用可能性について検討し、日本での在宅ホスピスケアのあり方をシュミレーション(プログラム化)した。それは、看護師を中核とする在宅ホスピスケアを専門とする事業所の新設である。この在宅ホスピスケア(専門)事業所(仮称)は次のような設置条件をクリアする必要がある。1つは、看護師を中核としたホスピスチームによるケア提供であること、2つは、在宅ホスピスケア(専門)事業所の厳格な設立要件(患者側の在宅ホスピスケアの受給資格基準も含む)をクリアすること。3つ目は、「在宅ホスピスケア提供料」(仮称)の創設である。1.第14回世界医事法大会(マーストリヒト)での口述発表:「日本における在宅ホスピスケアの現状と訪問看護師の役割」というタイトルで、訪問看護ステーションの訪問看護師として在宅ホスピスケアに従事している共同発表者の体験と、文献検討を通して捉えたものをまとめて発表した。2.アンケート調査1.を踏まえてアンケート調査を行った。調査目的は、在宅でホスピスケアを受けたいと望む末期患者に、在宅ホスピスケアを提供できるようにするためにはどうすればよいか、を探ることである。全国ホスピス・緩和ケア連絡協議会の会員である170施設のホスピス・緩和ケア病棟の看護師長を対象にアンケート調査を行ない89の有効回答を得た。そのうちの42施設が在宅ホスピスケアを提供していた。その42施設が、現に在宅ホスピスケアを行っていて困っていることとして挙げたものは、在宅ホスピスケアに従事するスタッフの充足に関することであり、5割を超えていた。その内容は、看護スタッフの不足・24時間対応が難しい・往診できる医師が少ない・スピリチュアルケアの專門家がいない、であった。また、在宅ホスピスケアをより普及させるために解決すべきこととして挙げられた課題は、費用や介護サービスの不足・在宅での麻薬使用の制限・在宅での医療行為の制限などの制度上のものが多く4割近くを占めていた。このアンケート調査によって、在宅ホスピスケアが抱えている問題が明らかになった。また、患者や家族側の理由から在宅ホスピスケアの普及は難しいという意見も寄せられ、問題の奥深さが感じられた。3.来年度の課題;在宅ホスピスケアの普及に受けて解決すべき課題一つ一つを詳細に検討してゆく。1.投稿論文採択される。平成14年度に行なったアンケート調査結果を分析・考察して、論文としてまとめて投稿した。

タイトルは、「在宅ホスピスケアの普及を阻むもの(第一報)-全国ホスピス・緩和ケア病棟連絡協議会会員へのアンケートを通して-」である。「ホスピスケアと在宅ケア」(日本ホスピス・在宅ケア研究会機関誌)第12巻1号、2004年5月に発行予定である。2.カリフォルニア州ホスピス・サンヨーキン(Hospice of San Joaquin)訪問平成16年2月24日27目、ホスピス・サンヨーキンを訪問し、アンケート調査結果から明らかにされた日本での在宅ホスピスケアの普及をめぐる問題点の解決を目指して情報を収集した。1)在宅ホスピスケアを支援する制度が未成熟であること、特に費用面の問題について;メデイケアによるホスピスケア制度の仕組みを学び、日本における在宅ホスピスケア支援制度のあり方、特に既成の訪問看護ステーションを中心とした支援のあり方を考えた。2)在宅での医師以外の医療者等による医療行為上の制限が多いことや、麻薬使用上の制限があることに関して;ホスピス看護師との同行訪問を通して、看護師と医師との連携からなるホスピス看護師の権限拡大の必要性を痛感した。3)市民への啓発が不足していることについて;ボランテイア・ミーテイングへの参加やボランテイア・コーデイネーターの説明等から、市民への啓蒙のあり方を考察した。平成16年度の課題;本課題の最後の年度として、日本における在宅ホスピスケア普及に向けての提言をまとめる平成16年度研究経過と研究成果1)研究経過;(1)日本とアメリカにおける在宅ホスピスケアの実態について比較・検討し、日本での在宅ホスピスケアの普及を阻んでいる問題点が、アメリカではどのように解決されているかを探った。さらに、その解決策を日本で活用できるか、否かの可能性について考察した。これらを踏まえて日本での在宅ホスピスケアのあり方をプログラム化した。(2)在宅ホスピスケアは、まさにエンド・オブ・ライフケア(End-of-life Care)である。その先進国アメリカの状況を学ぶため平成17年2月,アメリカ・ミネソタ州のミネソタ大学生命倫理センターと同大学大学院看護学科(Center for Bio-ethics, School of nursing, University of Minnesota)を訪問して、エンド・オブ・ライフケアのあり方を考察した。2)研究成果;(1)上記の研究結果を「日本の在宅ホスピスケア;アメリカの実践から学べるか」と題して投稿し、ホスピスケアと在宅ケア32 VOl.12,No.3.,188-196に掲載された。(2)平成17年2月20日2月28日、アメリカ・ミネソタ州のミネソタ大学の生命倫理センターと同大学大学院看護学科を訪問し貴重な資料を収集してきた。生命倫理センターでは、特に余命6カ月と診断された患者が、積極的な治療を止めてホスピス・緩和ケアに移行する際の倫理的な問題、ホスピスケアを受けるための患者の厳格要件が見直されている現状、また医療費などの経済的側面からみた問題などについて話し合った。看護学科では、4年制大学でどのように看護倫理が教育されるべきか、そのカリキュラムに関する資料を収集した。
植物の根の構造に学ぶ新たなプラントルーツ型基礎の提案に関する研究

本研究では、申請者が所有するマイクロフォーカスX線CT装置を用いて、実際の植物の根の構造について解明することを試みる。ここでは、実際の植物を対象として、特にアンカー的適用を対象とした引抜き荷重を作用させた場合の土中内部の根の挙動について解明する。またこの結果を踏まえて、形状と剛性を変化させた人工のプラントルーツ型基礎を提案し、これを構造物の基礎形式としてアンカータイプの引抜きに対してどのような挙動を示すかについて検討する。最終的には「植物の根に学ぶ基礎形式:プラントルーツ型基礎」の提案を目指すものである。昨年度は、基本的には植物の根の構造解明とその引き抜き抵抗についての解明を行った。本年度は、その結果を踏まえて、異なる剛性からなる杭基礎モデルを構築し、いくつかの形状の異なる根のモデルについて引抜き試験を実施し、その挙動について考察を行った。ここでは、銅やアルミ材料を用いて、主根の傾斜および本数(3次元的)による土と基礎構造物の相互作用について、荷重ー変位関係のみならず、X線CT装置より得られたCT画像を下に考察を行った。また同様に昨年でも用いた画像解析手法(DIC)を用いて、土中の変位やひずみを定量化することに成功した。本研究は新規性が高い内容である。特に実際の植物の根の構造を解明することは工学のみならず理学的にもその成果が期待される。また工学的にはこれまであまり変化のない基礎構造物分野に新たな考え方を提供したと言える。なお本研究テーマについては、昨年に続き、今年もフランス(Polytech Clermont Ferrand)からの留学生1名を受け入れ、この学生の修士論文として成果を公表している。本研究は、申請者が所有するマイクロフォーカスX線CT装置を用いて、実際の植物の根の構造について解明する。本年度は、実際の植物の根について可能な限りの現象解明を試みると共に、実際の根の構造を簡素化した基本モデルを用いて、地盤内での力学挙動について把握することを試みた。実施内容は、実施計画に基づき、(1)まず実際の植物の根の構造について解明し、目的とした引抜き荷重に対する抵抗メカニズムについてその実験装置の試作と現象の解明を試みた。(2)続いて、(1)の結果に基づき、まずは基本形式としての形状の異なる人工材料を用いた1本の基礎形式に対し、同様の引抜き試験を実施し、形状の違いが引抜き特性にどのように影響するかについて検討した。また、(2)の成果に基づき、(3)引抜き過程のメカニズムを詳細に検討するために、X線CTを連動させて、段階的に引き抜いた際の基本形状の変化や周辺地盤の変状について考察した。加えて、X線CT画像を定量化する手法である画像解析手法(DIC)を用いて、地盤内の変位場についての考察を行った。本研究テーマは、国際的にもいくつかの研究機関で検討を始めており、ここでは、後でも紹介するが、フランスの2つの大学(Clermont Auvergne UniversityとGrenoble Alpes University)との国際共同研究として進めている。その関係で、前者の大学より大学院の学生を5か月間受入れ、本学の学生と一緒に研究を進めた。進捗については、上記概要でも述べたが、計画通り順調に進めている。特に計測方法を含む実験方法の確立、X線CT装置との連動、およびCT画像の定量化について、ある程度の成果と問題点の抽出を実施できた。ここで特に今後検討が必要になった事項は、実験については植物を引抜く際のチャック(引抜き際の接合部分)の再検討、およびCT画像からDICによる変位・ひずみの抽出の精度である。前者は、植物に限るが土中から引抜く際、表皮部分のみが引き抜かれる等の問題点があり、特別なチャックを開発する必要がある。またDICについては変位のステップを小さくして多くのデータを取る必要があり、DICによる計算方法の高度化が必要となり、新たにワークステーション一式の購入が不可欠となった。

特に実際の植物の根の構造を解明することは工学のみならず理学的にもその成果が期待される。また工学的にはこれまであまり変化のない基礎構造物分野に新たな考え方を提供したと言える。なお本研究テーマについては、昨年に続き、今年もフランス(Polytech Clermont Ferrand)からの留学生1名を受け入れ、この学生の修士論文として成果を公表している。上記進捗状況でも述べたが、最終年度となる2年目の研究内容としては、(1)植物の再度詳細な引抜き特性の解明、および(2)(1)の成果に基づくモデルでの挙動の検討が、挙げられる。またその際上記でも述べたが、実験方法の改良(チャック部分)と画像解析の高度化を行う。またこれらに加えて、2年目は最終年度となるため、当初の目的のモデル化も進める予定である。(理由)本年度研究を進めるにあたり、特にX線CTデータの定量化を行う計算についてはすでに申請者が所有するコンピュータでの実施を試みた。しかし今後より精度の高い結果を得るためには、より大容量のデータを扱うことと、その計算速度を上げるための精度の高いワークステーションが不可欠となることが判明した。よってそのために、旅費・人件費の使用を制限し、次年度の購入に充てることとした。(使用計画):新たに購入するワークステーション一式(GP-E51650V4A3N500TSDDe)を用いることにより、より細かくステップを取る引抜き荷重を実施し、DICを用いて定量的に解析することにより、より詳細な引抜き荷重に伴う地盤内の変位場・ひずみ場の測定を行う。
微小要素の剛体回転に注目した地盤の破壊面早期予測に関する研究

本研究は,地盤の破壊機構を明らかにするために,1.地盤の破壊層形成過程を応力,変形の双方から捉え,2.潜在破壊層の早期把握のための剛体回転の有効性を検証し,3.破壊層の形成過程における新たな現象を明らかにした.研究初年度に開発した水圧式圧力センサーを用いて模型砂地盤(気乾砂,密詰め(Dr=80%),高さ400mm,長さ1200mm,幅100mm)の側方載荷実験を行ったところ,破壊層の形成過程において以下の2点を確認した.(1)破壊層が極めて薄くなり,その結果,剛体回転がせん断ひずみに比べて早期に破壊層を捉える特徴は現れない.このことは,側方載荷実験のように破壊層の位置を強制した場合,破壊層近傍の土粒子の動きが拘束される結果,土粒子群としての動き(剛体回転)が妨げられるためと考えられる.(2)均一上載荷重下にもかかわらず,せん断強さにばらつきが見られ,特に模型地盤の中央付近で極端にせん断強さが小さくなる.そこで,(2)の現象を明らかにするために,潜在破壊層直下に水平方向と鉛直方向の2方向に小型圧力センサー(φ=5mm,200kPa)を設置し,破壊層形成過程の破壊層近傍の圧力変化の把握を試みた.その結果,(3)破壊層近傍の応力は,外力(側方荷重)の増加に伴い,垂直応力が増加する要素と,減少する要素が存在し,外力(側方荷重)に対して,潜在破壊層上の土被り圧に比例するせん断強さで抵抗しているわけではないことが明らかとなった.この事実は,従来の地盤の破壊問題の考え方に疑問を投げかける極めて重要な意味を持つ.今後は,この外力に対抗する地盤のメカニズムを明らかにすることが重要である.本研究は,地盤の破壊層の形成過程に果たす微小要素の剛体回転の役割を明らかにし,地盤の破壊面の早期予測や破壊の進行状況の把握に応用することを目的としている.研究方法は次のとおりである.模型砂地盤の側方載荷実験において破壊層の形成過程を剛体回転と応力面の双方から捉え,それらの関係を基に剛体回転の特徴を明らかにする.研究初年度は,側方載荷実験において潜在破壊層に作用するせん断力を把握する方法を確立し,破壊層の形成過程を応力面から捉えることを試みた.1.模型地盤の側方載荷実験における潜在破壊層のせん断力の把握方法の確立.模型地盤は,長さ1400mm,高さ400mm,奥行き100mmで,気乾状態の砂を密に詰めて作製した.模型地盤の潜在破壊層より上の土塊を7つの要素に分割すように箱型の圧力センサーを設置し,各要素両端の圧力センサーに作用する土圧の差から各要素に作用するせん断応力を算出した.同圧力センサーは,ゴム製フレームに2枚の剛板を張り合わせた造りとなっており,内部には脱気水を満たしてある.受圧板に作用する土圧をセンサー内部の間隙水圧から求めることができる.以上の方法により,潜在破壊層の形成過程を応力面から捉える方法を確立した.研究最終年度である次年度は,潜在破壊層の応力状態と剛体回転の関係より剛体回転の役割を明らかにする.本研究は,地盤の破壊機構を明らかにするために,1.地盤の破壊層形成過程を応力,変形の双方から捉え,2.潜在破壊層の早期把握のための剛体回転の有効性を検証し,3.破壊層の形成過程における新たな現象を明らかにした.研究初年度に開発した水圧式圧力センサーを用いて模型砂地盤(気乾砂,密詰め(Dr=80%),高さ400mm,長さ1200mm,幅100mm)の側方載荷実験を行ったところ,破壊層の形成過程において以下の2点を確認した.(1)破壊層が極めて薄くなり,その結果,剛体回転がせん断ひずみに比べて早期に破壊層を捉える特徴は現れない.このことは,側方載荷実験のように破壊層の位置を強制した場合,破壊層近傍の土粒子の動きが拘束される結果,土粒子群としての動き(剛体回転)が妨げられるためと考えられる.(2)均一上載荷重下にもかかわらず,せん断強さにばらつきが見られ,特に模型地盤の中央付近で極端にせん断強さが小さくなる.そこで,(2)の現象を明らかにするために,潜在破壊層直下に水平方向と鉛直方向の2方向に小型圧力センサー(φ=5mm,200kPa)を設置し,破壊層形成過程の破壊層近傍の圧力変化の把握を試みた.その結果,(3)破壊層近傍の応力は,外力(側方荷重)の増加に伴い,垂直応力が増加する要素と,減少する要素が存在し,外力(側方荷重)に対して,潜在破壊層上の土被り圧に比例するせん断強さで抵抗しているわけではないことが明らかとなった.この事実は,従来の地盤の破壊問題の考え方に疑問を投げかける極めて重要な意味を持つ.今後は,この外力に対抗する地盤のメカニズムを明らかにすることが重要である.
サイトカインにより活性化されるアストロサイトの神経細胞栄養効果-そのメカニズムの解明、ならびに障害された神経機能回復への臨床応用のための基礎研究-

1.脳神経外科手術後の患者の脳脊髄液中に、nerve growthfactor (NGF)およびNGF以外の神経栄養因子が有意に増量することが示され、手術により障害された神経回路網の修復に重要な役割を担っている可能性が示唆された。3.アストロサイトには18、22、24-kD basic fibroblast growthfactor (bFGF) isoformが発現しているが、IL-1β、TNF-α、epidermal growthfactor (EGF)といったcytokineは、アストロサイトにおける22、24-kD isoformの発現を選択的に増量することが判明し、cytokineにより発現が増量したbFGFは、細胞質から核内へと移行することが確認された。また、アストロサイトから22-kD isoformが細胞外に放出されることが示された。4.アストロサイトからciliaryneurotrophic factor (CNTF)が細胞外に放出されることが示され、IL-1β、TNF-α、EGFといったcytokineはアストロサイトからのCNTFの放出を増量することが判明した。5.Transforminggrowthfactor-β1 (TGF-β1)は、アストロサイトにおけるneuralcell adhesion molecule (NCAM)の発現を増強することが判明した。以上より、アストロサイトはNGF以外の未知の神経栄養因子、bFGF、CNTFなどの非分泌性であると考えられていた因子をも放出していることが示された。また、脳損傷時に損傷部位に供給されるcytokineは、これらの栄養因子および神経接着分子の発現量(あるいは放出量)を増強することにより、障害を受けた神経回路網の修復に重要な役割を担っている可能性が示唆された。我々はこれまでにアストロサイトが、神経成長因子(NGF)を産生すること、線維芽細胞成長因子(FGF)、interleukin-1(IL-1)などの種々のサイトカインが、アストロサイトのNGF産生を著明に増強すること、アストロサイトにより産生されるNGFが、アストロサイトの有する様々な神経栄養効果の一部を担っていることを明らかにした。本年度の研究では、以下の事項が明かとなった。1)NGFを培地中から除去することにより、中隔野コリン作動性神経細胞の変性が起こるが、IL-1などのサイトカインによりアストロサイトを活性化することにより、この変性がある程度防ぐことが可能であることが判明した。2)FGF、IL-1などによるアストロサイトのNGF産生促進効果、並びに、これらのサイトカインによるアストロサイトの前脳基底野コリン作動性神経細胞に対するcholine-acetyltransferase(CAT)増強効果もglucocorticoidにより著名に抑制された。一方、glucocorticoidにはNGF、サイトカインにより活性化されたアストロサイトの培養上清の中隔野コリン作動性神経細胞に対するCAT増強効果には全く影響を及ぼさず、glucocorticoidはサイトカインによるアストロサイトの神経栄養効果の増強を抑制することが判明した。3)IL-1等のサイトカインは、アストロサイトの脳幹部コリン作動性神経細胞に対するCAT活性増強効果を更に増強することが判明した。この作用は、NGFにはなく、抗NGF中和抗体により抑制されないことから、アストロサイトは、NGFとは異なるcholinergic neurotrophic factorを産生し得る可能性が示唆された。今後、この未知の因子の同定を進める予定である。平成5年度までの研究において、神経系固有の間質であるアストロサイトが、神経成長因子(NGF)を産生すること、線維芽細胞成長因子(FGF)、interleukin-1(IL-1)などの種々のサイトカインが、アストロサイトのNGF type、並びにnon-NGF typeのcholinergic neurotrophic activityを著明に増強することなどを明らかにした。本年度の研究では、以下の事項が明らかとなった。1)アストロサイトの産生するFGFなどの、非分泌性因子の研究を行った。まず、basic FGF(bFGF)をWestern blot法にて検出し、画像解析装置により半定量する方法を確立した。

IL-1、epidermal growthfactor(EGF)はアストロサイトのbFGFの発現を増強した。また、アストロサイト抽出液には、ラット胎仔脳の初代培養系においてglial fibrillary acidic protein(GFAP)陽性のアストロサイトの出現数を増加する作用があるが、IL-1、EFGにより前処置されたアストロサイトでは、その作用は増強されており、その作用の一部はbFGFによるものであり、また一部の作用は未知の因子によるものであることが示唆された。2)アストロサイトは、FGFなどのサイトカインにより増強されるNGFに感受性のない脳幹部コリン作動性神経細胞のcholine-acetyltransferase(chAT)活性を増強する作用がある。サイトカインにより刺激されたアストロサイトの培養上清中のヘパリンに親和性のある分画に、脳幹部コリン作動性神経細胞のChAG活性を増強する作用が認められ、これは未知の神経栄養因子の作用である可能性があり、さらに精製を進めている。1.脳神経外科手術後の患者の脳脊髄液中に、nerve growthfactor (NGF)およびNGF以外の神経栄養因子が有意に増量することが示され、手術により障害された神経回路網の修復に重要な役割を担っている可能性が示唆された。3.アストロサイトには18、22、24-kD basic fibroblast growthfactor (bFGF) isoformが発現しているが、IL-1β、TNF-α、epidermal growthfactor (EGF)といったcytokineは、アストロサイトにおける22、24-kD isoformの発現を選択的に増量することが判明し、cytokineにより発現が増量したbFGFは、細胞質から核内へと移行することが確認された。また、アストロサイトから22-kD isoformが細胞外に放出されることが示された。4.アストロサイトからciliaryneurotrophic factor (CNTF)が細胞外に放出されることが示され、IL-1β、TNF-α、EGFといったcytokineはアストロサイトからのCNTFの放出を増量することが判明した。5. Transforminggrowthfactor-β1 (TGF-β1)は、アストロサイトにおけるneuralcell adhesion molecule (NCAM)の発現を増強することが判明した。
日本と中国に共通して分布する高等植物の核形態学的,細胞遺伝学的比較研究

過去4年間にわたって、キク科を中心とした日中共通植物について、自生地の調査、生きた株の採集、栽培、染色体観察分析、交配実験などを、日中両国の研究者が共同して研究を続けてきた。いままでの実積を基礎として、この度も日本側研究代表者と分担者全員が中国の調査地へでかけた。研究代表者田中は、天津市北部の丘陵地へでかけ、キク科キク属Dendranthemaの黄花種の自生地調査、生熊調査をし、多数の標本とともに株の採集を行った。谷口は南開大学陳端陽分担研究者と一緒に四川省にでかけ、Dendranthema黄花種の調査、採集にあたった。いくらかの株は採集し、日本に持ち帰って染色体研究の材料としている。近藤と日詰は、予定調査地を変更して、共同で、中国科学植物研究所洪徳元分担者と一緒に甘粛省南部高地(標高3,000m以上)へでかけた。近藤はキク科キク類Ajania属を中心に稀少種の野外デモグラフィー的分析と、標本作成、株の採集日本へ持ち帰り、種子の採集日本へ持ち帰り、等々をやり続けた。持ち帰った材料はすぐに染色体研究に供した。一方、日詰は裸子植物マツ科植物をさがし、集団の調査をするとともに樹型を記緑し、多類の球果を採集した。球果は北京市の中国科学院植物研究所で乾燥させ、種子を取り出して日本に持ち帰った。種子しシャーレに播き、発芽発根してきたものから染色体研究材料とした。得られた結果から順次、学術雑誌に発表できるよう準備している。日詰は蛍光分染による分析に努力している。また中国側共同研究者洪徳元は日本に来て、広島大学に滞在し、ヤマシャクヤクとアカバナヤマシャクヤクを自生地から採集して、染色体と形態研究に供した。もう1人の共同研究者王伏雄も同時期来日し、愛媛県で日本固有のコウヤマキの自生地の分析、生殖器の採集固定をし、中国に持ち帰った。天津市で本研究の総合検討も行った。
企業活動と金融リスクのリアルオプション評価に関する研究

本研究の主な貢献は企業の社会的責任活動(とくに社会的責任投資)と企業の株価(企業の株主価値)の関係について分析することによって、社会的責任活動の価値をオプション理論で評価する可能性を見出した点である。その分析過程で、社会的責任投資を行う企業資源の消費と株価価値の関係や投資リスクが高い社会的責任活動投資を積極的に行うことによるオプション価値の評価を行うモデルについて研究を行った。本年度は、企業活動に関する金融リスクを2つの側面から分析した研究成果をまとめ、また、一時的なバブルにおける資産価格の形成に関する論文についても取りまとめた。最終的には金融リスクに換算されているが、企業活動に伴うリスク要因として注目したのは次の2つのリスクである。一つ目のリスクは、外国為替の変動が不動産市場に与えるリスクであり、二つ目のリスクは海外直接投資に伴う、投資先の国が投資プロジェクトを撤収するリスクである。具体的には、不動産資産を証券化した金融商品であるJ-REIT(賃料などを収益源とする)が持つ外国為替エクスポージャーに関する研究およびロシアにおける天然ガス開発プロジェクト(サハリン-2)が持つ撤収リスクに関する研究である。この二つの研究成果は学術論文としてまとめられ、論文誌に掲載された。とくに、後者の論文は国際学会、国内学会で発表され、査読付き論文として出版されている。一方、バブル期における資産価格の形成に関する論文も出版された。最後に、これまでの資産価格の形成とリスクの関係に関する準備として、企業の持続性に関するデータの収集・整理を行った。昨年度は企業活動に関する2つの金融リスクについて分析し、成果をまとめた。本年度は2つのリスクのうち、海外直接投資に伴う、投資先の国が投資プロジェクトを撤収するリスクについてさらに深く分析をした。具体的には、ロシアの天然ガス開発プロジェクト(サハリン-2)が持つ撤収リスクをアメリカ型コールオプションとして捕らえ、その価値評価行った論文を国際学会で発表し、その研究成果を出版した。同様の問題を理論的な側面から分析をし、石油や天然ガスの生産から生み出される収益をキャッシュフロー流列を奪い合う確率モデルを提唱し、最適撤収時刻が石油や天然ガスの市場価格の影響をどの程度うけるかについてシミュレートした論文を国際学会で発表した。また、昨年度の成果の拡張として、企業の消費活動と金融リスクの関係についてまとめた論文も出版中である。さらに、性質が異なる複数の投資家がポートフォリオに投資した場合のリスク特性についてまとめた研究成果も査読つきの論文として出版される。これによって、市場と性質を異にする投資家と企業の投資活動の関連性をモデル化する可能性が現れた。本年度は企業活動に関する金融リスクを引き続き、ロシアにおける天然ガス開発プロジェクト(サハリン-2)が持つ撤収リスクに関する研究以下の側面から分析を行った。これに加えて、80年代のバブル期において、企業資産を背景に企業が次々と絵画を購入した活動を株価の価格形成と関連付けた論文を出版した。これにより、企業活動と金融資産のリスクを明らかにした。一方、企業が実践している社会的責任に関する活動とこのような企業の株式ポートフォリオに関する論文もまとめ、国際学会および国内学会で報告を行った。社会的責任に関する活動は、社会的責任投資ファンド(Socially Responsible Investmentファンド略してSRIファンド)へ採用されているかどうかで判断し、これらの企業が持つ金融リスクに着目して分析を行った。SRIファンドによって、スクリーニングされた企業を集めた株式ポートフォリオのパフォーマンスを2008年に起きた金融危機を含む時期についてリアルオプション評価し、これらのファンドが持つ市場の動きとは異なる要因を発見することができた。最後に、企業が保有する株式資産(リスク資産)と個人消費活動(とくに富裕層の消費活動)の関係に着目をした分析を行った。この研究は富裕層(とくに事業主)が株式を多く保有していることに着目し、その消費活動と株式資産のリスクを明らかにすることで、企業活動を担う事業主の消費活動が企業活動(株式に反映される部分)と連動している可能性について探った論文であり、学会や海外のワークショップで報告を行った。
InSARによる平常時・災害時の都市インフラ施設の変形計測と被害検知技術の開発

イランのウルミア湖にかかる橋梁を対象に,ALOS, ALOS2, Sentinel-1, TerraSAR-X衛星画像を用いて,長期間にわたる橋梁の沈下変形をSBASにより明らかにした。橋桁の時系列変動について主成分分析を行い,橋梁建設からの経過時期,水深,気温等との関係を検討したところ,第1成分の建設からの経年がもっとも影響があること,第2,第3成分はそれぞれ水位,外気温と相関があることを示し,これらを説明変量とした沈下予測のモデルを構築した。前年度による検討から地震前後のSAR画像のコヒーレンスが低下する地域は液状化に起因した地盤地下とよく対応し,地盤の沈下量が大きいほど,そして,沈下の勾配が大きいほどコヒーレンスは低下し,さらに,不同沈下であればコヒーレンスの値が乱れる傾向があることがわかっている。そこで,2018年9月6日の北海道胆振東部地震の液状化等による地盤被害を観測したSAR画像においてもその傾向があるかを検証し,地震前後ペアにてコヒーレンスの値が低下した地域は液状化被害が報告されている地域や著者らの現地調査とも対応した。液状化に起因した地盤被害地域を視覚的・定量的に抽出するため,コヒーレンス画像を主体として,さらに,強震観測記録および微地形分類図に基づき推定した液状化危険度と地盤の傾斜度を補足的に重畳して求めた液状化ポテンシャル画像を作成し,液状化ポテンシャルが高い地域は液状化被害とよく対応し,旧地形における谷筋および旧河道の位置とも対応することを示した。ライフライン被害推定に関しては,熊本地震の被災地を2つの軌道から観測したSAR画像を用いて,InSAR解析から地盤変位を水平方向と鉛直方向に分解し,変位分布の勾配(地盤ひずみに近似)と熊本地震のガス本支管の被害率との関係を検討し,勾配が大きい地域ほど被害率が高くなることを示した。北海道胆振東部地震など解析に必要な衛星データについて,JAXAのWGの枠組みを利用してデータを無償で入手できたこと,また,熊本地震でのガス管被害のデータについても入手できた。橋梁の沈下解析についてはScientific Reportsに掲載された。SBAS(Small Baseline Subset)はダムや橋梁,建物がある地域ではフォアショートニングやレイオーバーの影響を受け,対象物の変位が正しく求まらないことがある。一方,PSInSAR(Persistent Scatter Interferometric SAR)はそのような対象物には適用可能なものの,位相が2πを超えるような急激な変位には対応できない。そこで,PSInSARでも大きな変位を計測できるよう手法を拡張し,シミュレーションにより妥当性を検証する。ガス管被害の被害推定について,熊本地震を対象に本支管のみならず供給管,灯外内管と地盤変位勾配との関係を検討する。さらに,より簡易にガス管被害を評価することを目的に,1つの軌道からのSAR画像から得られる視線方向(LOS:Line-of-Sight)のみの地盤変位勾配とガス管被害の関係についても検討する。また,熊本地震のみではデータ数が少ないことから,被害推定手法の信頼性を向上する目的で,2011年東北地方太平洋沖地震および1995年兵庫県南部地震を観測したSAR画像とガス管被害データを収集し,同様の解析を行う。ダム・橋梁については,InSAR時系列解析手法の適用性を検討し,PSInSAR(Persistent Scatter Interferometric SAR)を用いるには後方散乱強度が大きい地点が多数存在しないことから,SBAS(SmallBAseline Subset)を採用することにした。そして,SBASの精度検証を目的に,関東平野の地盤沈下域を観測したENVISATおよびALOSのSAR画像を収集し,SBASから得られる変位量とGEONETや水準計測の値との比較を行った。その際,耐ノイズ性能の検討のために,マルチルック数による精度の違いについても調べた。その結果,ENVISATおよびALOS共に数センチメートルのオーダーにて変位計測ができることを明らかにし,ダムや橋梁を対象にした場合でも同程度の精度が期待できることを示した。建物・ライフライン被害推定のための基礎データ構築については,InSAR解析で得られるコヒーレンスは衛星軌道間隔と観測期間内の地表の対象面の変化の影響を受けるが,後者については建物等の対象物の変形だけでなく,地盤沈下等の変位の影響を受けるため,コヒーレンスに含まれる建物被害と地盤変位の影響を分離するために,地盤変位がコヒーレンスに与える影響をシミュレーションにより明らかにした。そして,2016年熊本地震を対象に,2方向から観測したPALSAR2画像のInSAR解析で得られる視線方向成分の変位を,2.5次元解析により鉛直変位に分解し,地震による地盤の鉛直変位分布を推定した。解析に必要な衛星データについて,JAXAのWGの枠組みを利用して,一部のデータは無償で提供を受けたこと,ダムや橋梁の振動・変位計測の検証データを収集する目的で振動計測器を購入し,さらに,SAR画像処理のためのソフトウェアを広島大に導入し,地震による建物被害とSAR画像の分析が順調に進んでいることから。また,熊本地震でのガス管被害のデータについても入手でき,次年度の研究が順調に進められる見通しができたため。

橋桁の時系列変動について主成分分析を行い,橋梁建設からの経過時期,水深,気温等との関係を検討したところ,第1成分の建設からの経年がもっとも影響があること,第2,第3成分はそれぞれ水位,外気温と相関があることを示し,これらを説明変量とした沈下予測のモデルを構築した。前年度による検討から地震前後のSAR画像のコヒーレンスが低下する地域は液状化に起因した地盤地下とよく対応し,地盤の沈下量が大きいほど,そして,沈下の勾配が大きいほどコヒーレンスは低下し,さらに,不同沈下であればコヒーレンスの値が乱れる傾向があることがわかっている。そこで,2018年9月6日の北海道胆振東部地震の液状化等による地盤被害を観測したSAR画像においてもその傾向があるかを検証し,地震前後ペアにてコヒーレンスの値が低下した地域は液状化被害が報告されている地域や著者らの現地調査とも対応した。液状化に起因した地盤被害地域を視覚的・定量的に抽出するため,コヒーレンス画像を主体として,さらに,強震観測記録および微地形分類図に基づき推定した液状化危険度と地盤の傾斜度を補足的に重畳して求めた液状化ポテンシャル画像を作成し,液状化ポテンシャルが高い地域は液状化被害とよく対応し,旧地形における谷筋および旧河道の位置とも対応することを示した。ライフライン被害推定に関しては,熊本地震の被災地を2つの軌道から観測したSAR画像を用いて,InSAR解析から地盤変位を水平方向と鉛直方向に分解し,変位分布の勾配(地盤ひずみに近似)と熊本地震のガス本支管の被害率との関係を検討し,勾配が大きい地域ほど被害率が高くなることを示した。北海道胆振東部地震など解析に必要な衛星データについて,JAXAのWGの枠組みを利用してデータを無償で入手できたこと,また,熊本地震でのガス管被害のデータについても入手できた。橋梁の沈下解析についてはScientific Reportsに掲載された。ALOS, ALOS2, Sentinel-1, TerraSAR-X衛星画像を用いて,長期間にわたる橋梁の沈下変形をSBASにより明らかにし,さらに,橋梁の沈下を予測するモデルを構築する。モデルの作成のために,橋梁建設からの経過時期,水深,気温等が長期的な沈下に及ぼす影響を評価し,これらを説明変数とする。ダムについては,2016年熊本地震と2017年イランーイラク国境地震での震源近くにあるダムを対象に,SBASを実施する。地震による建物被害推定については,強度情報を用いる手法と位相情報のコヒーレンス値を用いる手法の性能や精度を過去の研究から評価し,それをふまえて地震前2時期のコヒーレンスと地震前後2時期のコヒーレンスを組み合わせたマルチコヒーレンス解析手法を構築する。この手法を2017年イランーイラク国境地震に適用し,被害建物や仮設建物の分布との関係を明らかにする。ライフライン被害推定については,InSAR解析から地盤の永久変位と変位勾配(ひずみ)を求める方法を2016年熊本地震に適用して,ガス管被害との関係を定量的に調べる。SBAS(Small Baseline Subset)はダムや橋梁,建物がある地域ではフォアショートニングやレイオーバーの影響を受け,対象物の変位が正しく求まらないことがある。
北日本における中期更新世以降に形成された海成段丘面の高分解能編年

本研究は,北日本の海成段丘面を対象に従来とは異なる年代測定手法であるpIRIR年代測定法を適用し,絶対年代に基づく地形面編年の結果から中期更新世以降の海成段丘発達史を明らかにするものである.北日本における広域での野外調査と室内実験の結果,いくつかの地域の海成段丘面は,従来の間接的な推定年代と比べると大幅に段丘面の形成年代が異なることが明らかとなった.これらの結果は,北日本におけるローカルな地殻変動傾向の正確な推定に重要な基礎資料となりうる.本研究では,北日本の海成段丘を対象に従来とは異なる年代測定手法であるルミネッセンス年代測定法を適用し,北日本における中期更新世に形成された海成段丘の高分解能な地形面編年をおこなうことを目的としている.本研究を行うために,平成26年度には,北海道北部,本州北部において1)写真判読とDEMを利用した地形分類,2)海成段丘および関連する河成段丘などの野外地形調査,3)ボーリング掘削,4)pIRIR年代測定の適用,5)その他室内実験(テフラ分析など)をおこなった.野外調査では,北海道北部オホーツク海沿岸,北海道南西部渡島半島の日本海側および太平洋側,陸中海岸北部などにおいて,海成段丘の地形・堆積物調査をおこない,ルミネッセンス試料を採取した.あわせて,陸中海岸北部では,年代不詳の海成段丘面において機械式ボーリング掘削を行い,総長7mのコア試料を得た.中期更新世以降の堆積物にルミネッセンス年代測定を適用するために,平成26年度にはpIRIR年代測定法の基礎的な測定条件(プレヒート温度など)を検討するための試験をおこなった.あわせて,一部の試料についてpIRIR年代測定を行い,地形面の年代を決定した.北海道南西部の渡島半島周辺では,瀬棚平野や渡島東岸低地において地形分類とpIRIR年代測定結果よりMIS 7および9の海成段丘面を認定した.陸中海岸北部においては,野外調査とコア試料の記載,pIRIR年代測定の結果に基づき,標高約190200mに段丘面をもつ海成段丘を被覆する風成層の基底付近がMIS 11ないしMIS 9に堆積したことが示唆された.また,陸中海岸のこれらの海成段丘面を覆う風成層の基底付近には,石英を大量に含むテフラが複数枚認められた.岩相の類似性から,ほぼ同緯度の内陸部に位置する胆沢扇状地の高位面において報告されているテフラとの比較をおこなった.本研究では,北日本の海成段丘を対象に従来とは異なる年代測定手法であるルミネッセンス年代測定法を適用し,北日本における中期更新世に形成された海成段丘の高分解能な地形面編年を目的としている.本研究を行うために,平成27年度には,北海道北部オホーツク海側,北海道南部日本海側,北海道南部太平洋岸,陸中海岸において,1)空中写真判読と既存のDEMを利用した地形分類,2)ドローンと写真測量ソフトウェアを利用した地形の把握,3)海成段丘,関連する河成段丘などの野外地形・地質調査,4)pIRIR年代測定法の適用,5)その他室内実験(テフラ分析など)をおこなった.北海道南西部の瀬棚平野周辺では,指標テフラから確実にMIS5eの段丘面とされる地形面から試料を採取し,pIRIR年代測定法の正確性を確認した.この結果と平成26年度の成果に基づき,瀬棚平野周辺に分布する瀬棚層の上限年代を確定するとともに,海成段丘の編年を行った(平成27年8月の日本第四紀学会で発表).陸中海岸北部では,これまでの野外調査・室内作業と平成26年度に掘削されたボーリングコアの分析結果から,中期更新世の海成段丘面の絶対年代を明らかにした(平成28年3月の日本地理学会で発表).上記の成果公表にあわせ,日高周辺の中期更新世の海成段丘面の編年作業を現在行うとともに,北日本の中期更新世海成段丘の編年結果の概要の一部を,平成28年5月の日本地球惑星科学連合大会で発表予定である.本研究の中の実施項目では,北日本の広域にわたる沿岸部の中期更新世を中心とした海成段丘面を対象に,pIRIR年代測定法を適用して編年を行うことが中心である.これらの中で,平成26年度には既に離水年代がある程度明らかにされている段丘の堆積物試料を用いてpIRIR年代値のクロスチェックをおこない,あわせて平成27年度以降を中心に中期更新世に対比される可能性がある段丘の年代測定を行ってきた.これらの中で,平成27年度には本州北部の海成段丘においてボーリング掘削を行う予定であった.しかしながら,北日本の高位の海成段丘面において堆積物の保存が良い掘削候補地を見出すことが困難であったこと,H27年度はボーリング掘削費用が予算を超えて高額となることが予想されたことからボーリング掘削は実施されなかった.一方で,北日本の広域にわたる野外調査および室内作業は順調に進行している.なお,これまでの実施項目の途中の成果は,平成27年度には日本第四紀学会および日本地理学会にて発表された.本研究は,北日本の海成段丘を対象に従来とは異なる年代測定手法であるpIRIR年代測定法を適用し,中期更新世を対象とした海成段丘から絶対年代値を得て,地形面編年をおこなうことを目的としている.

本研究をおこなうために,野外での段丘の記載,pIRIR年代測定を中心とした室内実験に加え,空中写真判読や,既存の数値標高データとUAVによるDEMに基づく地形分類図の作成などをもおこない,高分解能な地形発達史の解明を目指す.平成26年度には北海道北部や,本州北部陸中海岸などにおいて海成段丘の野外調査と試料採取をおこなった.陸中海岸では従来MIS19と考えられている地点において機械式ボーリングをおこない,コア試料を得た.平成27年度には北海道南西部の瀬棚平野周辺・噴火湾周辺や,襟裳岬周辺を対象に野外調査と試料採取を行った.最終年度である平成28年度には,瀬棚平野の海成段丘において中部更新統の海成層を対象に機械式ボーリング掘削を行ない,コア試料を得た.これらの研究の結果,北日本における海成段丘の被覆層を含めた海成段丘堆積物へのpIRIR年代測定法の適用条件が確立されたととともに,複数の海成段丘面からの絶対年代値に基づき,中期更新世の海成段丘の離水年代が決定された.たとえば,北海道南西部の瀬棚平野には複数の海成段丘面と河成段丘面が存在するので,いくつかの段丘面の絶対年代データに基づき中期更新世以降の地形発達史が明らかとなっただけではなく,本地域の基盤をなす上部鮮新統更新統の海成層である瀬棚層の上限年代も明らかとなった.陸中海岸では,地形の新旧関係や比高から従来MIS19と考えられていた海成段丘面がMIS13に対比されることが明らかとなった.これらの絶対年代値に基づく海成段丘の離水年代や発達史からは,ローカルな隆起沈降史の詳細が従来の推定値とは異なる場合が多いことなどが明らかとなった.本研究は,北日本の海成段丘面を対象に従来とは異なる年代測定手法であるpIRIR年代測定法を適用し,絶対年代に基づく地形面編年の結果から中期更新世以降の海成段丘発達史を明らかにするものである.北日本における広域での野外調査と室内実験の結果,いくつかの地域の海成段丘面は,従来の間接的な推定年代と比べると大幅に段丘面の形成年代が異なることが明らかとなった.これらの結果は,北日本におけるローカルな地殻変動傾向の正確な推定に重要な基礎資料となりうる.本研究の中の実施項目では,北日本の広域にわたる沿岸部の中期更新世を中心とした海成段丘群を対象に,ルミネッセンス年代測定を適用して編年をおこなうことが中心である.これらの中で,平成26年度には,既に離水年代がある程度明らかにされている海成段丘を対象にpIRIR年代のクロスチェックをはじめにおこない,引き続き中期更新世に対比されると考えられる段丘の年代測定をおこなう計画であった.そこで,平成26年度には,対象地域内である程度離水年代が明らかにされている海成段丘として,陸中海岸の久慈周辺および北海道南西部渡島半島日本海側の江差南部において,洞爺テフラとの層序からMIS5eに対比されている海成段丘より試料を採取し,pIRIR年代測定法の妥当性を検討した.また,江差周辺では,確実にMIS5eに対比される海成段丘の一段上に分布する段丘面がMIS 7に対比される可能性が高いので,地形の新旧関係に基づきpIRIR年代値の妥当性の確認や基礎実験条件や測定条件の確認をおこなった.その後,陸中海岸の海成段丘群の中でも高位に分布する面や,北海道北部オホーツク海側や北海道南西部の年代が未知の海成段丘面の編年に取り組み,特に地形的に明瞭な段丘面がMIS 7ないしMIS 9に対比される可能性が指摘された.陸中海岸北部の田野畑村周辺では,地形的に明瞭な高位の段丘面が分布するが,これまで構成層の詳細は不明であった.本研究では,平成26年度の機械式ボーリングの掘削と野外調査によって,海成層と被覆する風成層が初めて記載された.以上の平成26年度の実施成果は,当初計画された研究予定を十分達成したものであるといえる.本研究で得られた成果の一部は,日本第四紀学会2014年大会およびLED2014にて発表をおこなった.