hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
指使いの観察によるモノの機能分類能力の創発

指使いと物体の見えの関連性を事例から学習する枠組みを提案した。初見の物体の見えを与えると、手指がその物体をどのように把持するかを想起できることを実験的に示した。1.物体の物体画像特徴単体だけでなく、複数の位置に検出された特徴どうしの共起性に着目して、その組み合わせに対して手首位置や物体位置の確率分布を推定する識別器の学習を行った。これによりよりピーキーな特徴の位置精度への感度を実現でき、一般に道具を使用している環境のような複雑背景においてより精度良く登録物体の領域を特定することができるようになった。一方で特徴の組み合わせ数が多量になり確率分布識別器の学習時間が爆発的に増大したため、学習サンプル数を単純増加できなくなる問題点がわかった。また、上記手法に基づき、把持手形状の検出とそれに基づく物体領域の検出ができるようになったので、その物体検出領域内のテクスチャ情報を検出位置と向きに基づいて正規化して加算することで、物体クラス(ここではマグカップとハサミを使用)に固有の画像見え特徴を集める実験を開始した。以上の内容については国際会議(IAPR Int'l Conf. on Pattern Recognition 2014)に投稿手続き済みである。2.2D画像特徴に加え、3D特徴を用いる検討をはじめた。外科手術における手術手技のプロセス同定という具体的な課題場面を設定して、傷縫合時の糸結び手技に対しkinectセンサにより時系列で三次元点群を取得し、その三次元形状特徴(ここではSHOT特徴を用いた)を用いてk-meansクラスタリングにより生成した特徴単語辞書に基づくbag-of-words特徴によって手の形状分類を行った。これに基づいて典型的な糸結び手技の各プロセス状態を分節記述しておき、入力テストシーケンスとの照合を行って手技の進捗状況を識別することを試みた。その結果単純なSHOT特徴の利用では照合が不安定であり手技プロセスの識別には記述性能が不足することがわかった。本年度はまず指使いの特徴量記述を進めるために、二次元の画像特徴に基づく特定の指使い切り出し手法の研究と、その二次元特徴に基づいて三次元パラメター(関節角度)による手指姿勢記述を得る手法について研究を行った。前者については時系列の前にコップのハンドルを持つ典型的な静止姿勢について、静止画のSURF特徴と手首の位置の共起性をRandomized Trees識別器を用いてサンプル学習し、複数のSURF特徴によるRandomized Treesの出力確率分布の投票に基づくアルゴリズムを開発し、通常の背景を含むシーンからコップを持つ手を検出した。さらに、検出された手の位置より、コップの画像特徴の出現位置をサンプルからOne-class SVMを用いた学習によって予想し、当該指使いと深く関連する物体(この場合はコップ)の見え特徴を選択的に検出することを行った。後者については、シルエット特徴を基にあらゆる手指姿勢のCG辞書を生成して入力と照合する原理に基づく三次元手指姿勢推定システムの開発を進めた。複数の2次元見え特徴に基づく決定木による事前分類を活用した効率的な辞書探索手法を用いて、時間方向の追跡を全く必要とせず8コアCPUのノートPC上で3060fpsの姿勢推定を実現した。上記と同時に、腕を使ったおおまかな動作と物体の関係を、ペットボトルや本のような対象について長時間記録した時系列画像から、教師なしのクラスタリング手法であるDirichlet Process Modelによるキー姿勢抽出と階層化Pitman-Yor言語モデルを用いた動作の分節化を行なって、シーンに持ち込まれる物体と動作を関連付け記録するシステムを試作した。これにより飲む動作をキーにしてペットボトルの持ち込みシーンを検索するインターフェースを実現できた。指使いと物体の見えの関連性を事例から学習する枠組みを提案し、既知の物体クラスではあるが個体としては初見の物体の見えを与えると、その物体の機能的クラスを推定し、把持する際に手指がその物体に対してどのようにアプローチするかを想起することが可能であることを実験的に示した。まず日常の映像から指使いと物体の見えの関連性を学習するサンプル画像を自動収集するために、複数の局所的手指画像特徴を組合せたJoint特徴をHough Forest法で投票することにより手首の基準位置を推定する手法、さらに手首位置と手指特徴をもとにその把持パタンの場合に被把持物体が存在する領域を推定して切り出す手法を開発した。収集された学習サンプル(カップやハサミなどを対象)をもとに、物体を把持するインタラクション状態を表現する把持状態空間表現をSparse Stacked Convolutional Autoencoderによるクラスタリングを応用して獲得した。得られた把持状態空間表現と物体単独の見えとの関連をConvolutional Neural Networkを用いて学習することで初見の物体の見えだけからその把持状態を画像領域の形で想起できることを確認した。また手術における糸結び手技のプロセスを深度センサとRGBセンサから得られた時系列からモデリングし、途中に未知の揺れ動作が挿入された場合に備えて未知フレームへのパスを導入した動的計画法による照合方法を開発し、数種類の糸結び動作を別人物間で照合し時空間的に照合できない部分を指摘できることを示した。これによる糸結び訓練システムの試作に向けてモデルと入力系列の照合のロバストネスを向上させることが課題として残った。画像認識

概ね当初の計画どおり進んでいるが、物体座標系を設定するための物体位置と手形状の共起性学習に利用するRandmized Treesの性能にやや不足が認められ、そのため物体の見え特徴と手特徴の共起性を学習するための自動物体領域切り出しが現状では不十分であることがわかっている。また物体の見え特徴としてどのようなものを利用するかについての整理が必要であり、それを解決した上で最終年度の目標である「物体機能に係る本質的見え特徴の抽出」と「初見物体の検出・識別」に取り組む。本研究では手の指使いと物体の見えの関連を過去の視覚経験からボトムアップに学習して、同じ機能を持つ初見の物体を画像から検出できるか、という研究目標を掲げている。当初計画では、まず指使いの動作特徴を記述する手法の検討から始める予定であったが、物体を操作する視覚経験サンプル動画を大量に集めるには、背景を含む通常のシーンで安定的に手と関連する物体を切り出すことが必要と考え、まず動作を構成する個々の静止画からの画像特徴に基づいて実際の物体操作シーン(カップを持つ手)が我々の所有する既存技術で切り出せるかどうかを検証した。その結果やや不十分という判断をしたため、識別器の構成パラメータの詳細なチューニングと投票アルゴリズムの大幅な改良を行ったところ改善をみた。このプロセスがあったため、動作の時系列特徴を取り扱えていないが次年度から始める予定である。これ以外については、静止画特徴ベースではあるが手指の形状と物体の出現位置の共起性の学習手法を進めて進展をみた他、時系列に拡張するための実時間3次元手指姿勢システムの開発も進み、また腕による大きなジェスチャではあるが教師なしボトムアップ手法に基づくジェスチャの自動切り出しと物体との関連付け手法を開発して成果をあげ、学会発表も行ったので、順調に推移していると考える。1.2D特徴による物体・手の関係性学習に関しては、現時点では少数の種類の物体について正規化された見え画像のエッジ特徴を単純に加算平均するだけであったので、サンプル数を増加させたうえで位置あわせの正規化などをしながら、その物体に本当に固有な、さらに物体機能と係る本質的見え特徴の抽出を進める。2.複数の特徴どうしの共起性を考慮した確率分布の学習では学習時間が爆発することを解決するために、まずひとつの特徴だけで学習を行って手や物体の位置検出に有効な特徴のみに限定してその共起性を考慮する2段階の学習方法を試す。3.生成された物体・手関係性学習器を用いて、静的な物体例としてマグカップ、動的な内部自由度をもつ物体例としてハサミをターゲットに長時間の人間動作観察例から物体・手関係性モデルを構築して、同じ機能をもつ物体カテゴリではあるが、初見の物体が検出・識別できるかどうかの実験をすすめる。4.3D特徴であるSHOT特徴のスケールを調整しながら時系列間でフレーム間照合を行い、糸結び手技における物体・手関係モデルを生成することと、それを利用した動的な手技時系列プロセスモデルを生成し動作検出することを試みる。指使いの静止画特徴に基づく物体特徴領域の予測と検出に基づいて、自動的に物体を操作するシーンを、普段の生活シーンの長時間記録から切り出す実験を行う。
ATMにおけるMPEG-2動画像のトラヒック特性に関する研究

本年度は、平成10年度に提案した動画像トラヒックモデルを利用した。動画像通信システムを提案し、実証実験によりその有効性を示した。提案手法では、動画像マルチキャストシステムにおけるネットワーク、エンドシステムの利用可能な資源量を考慮してそれぞれのシステム資源を配分し、割り当てられた資源量に応じて品質調整された動画像を転送する。資源配分に際しては、割当資源に対して支払うコストと得られる動画像品質によって表される利得により定義されるユーザ効用を最大化することにより、適切な資源割当を行なう。まず、理想的な環境における本システムの有効性を解析手法により明らかにし、さらに、実証実験を通して実システムにおける提案手法の有効性、および適用可能性を検討した。実験システムでは、資源予約型ネットワークとしてTTCP/ITMを、またエンドシステムにはリアルタイムOSであるHiTactixを用いることにより、システム資源の予約を可能にした。実証実験により、クライアントシステムにおける空きCPU資源量、ネットワークの空き帯域およびサーバシステムにおける空きCPU資源量を考慮した資源割当制御および動画像トラヒックモデルに基づく動画像品質調整により、効果的な資源割当が行なえることを示した。また、現実のネットワークにおいて不用意に動画像トラヒックが流入することにより既存のデータ通信系アプリケーションの得る通信品質が極端に劣化することに着目し、ネットワークの輻輳状態に応じて動画像トラヒックの送出レートを動的に調整するレート制御手法を提案し、シミュレーションによりその有効性を示すとともに、実証実験により実システムへの適用可能性についても検討した。提案手法では、ネットワークやクライアントから得られるフィードバック情報に基づきネットワークの輻輳状態(往復遅延やデータの棄却率)を推定し、競合するデータ通信系アプリケーションの得る通信品質を予測し、動画像トラヒックモデルに基づき動画像データの送出レートを調整する。シミュレーションおよび実証実験により、提案したレート制御手法を用いることにより、データ通信系アプリケーションの通信品質を劣化させることなく、高品質な動画像通信が行なえることを示した。本年度は,ATM網上における動画像通信のためのQoS保証機構実現に資するためATMにおけるMPEG-2動画像のトラヒック特性を明らかにすることを目的とした以下の研究を行なった.1) ATM実験網上でのMPEG-2動画像転送実験に先立ち,MPEG-2動画像トラヒックの概要を把握するため,さまざまなパラメータを用いてソフトウェアにより符合化されたMPEG-2動面像データを観測した.観測に際しては,ユーザが直接知覚することのできるアプリケーションレベルの通信品質である画質,および送受信遅延,伝達網であるATMネットワークにおいて必要十分な通信サービスを確保するために申告が要求されるトラヒックパラメータ,すなわち最大,最小および平均送出レートに着目した.観測から得られた統計データに基づき,符合化の結果生成される動画像トラヒックの特性を符合化パラメータからある程度予測可能であることを示し,最大送出レートの予測式を提案した.2)マルチメディアアプリケーションにおいては同時に複数のユーザが動画像を利用することが多いことを考慮し,複数ユーザの要求を同時に満たすことのできる階層化MPEG-2動画像符合化手法を提案し,効果的な動画像配信制御についても検討を行なった.あわせて,階層符合化されたMPEG-2動画像トラヒックの特性を解析した.来年度はMPEG-2符合化された動画像データを実際のATMネットワーク上で送受信することにより,より詳細なレベルでの動画像トラヒックの振舞を観測する.さらに,観測結果に基づき,それぞれの詳細度間の相関関係を考慮にいれた動画像トラヒックモデル化手法を提案し,その有効性をコンピュータシミュレーション,および実システムを用いて検証する.本年度は、平成10年度に提案した動画像トラヒックモデルを利用した。
強化相の粗大化による短繊維強化金属基複合材料の高温クリープ強度の向上

短繊維強化金属基複合材料の高温での定常クリープ状態について、強化繊維まわりのひずみのミスマッチの緩和機構-すなわち拡散による緩和機構と不均一な塑性変形による緩和機構-に注目して、エシェルビーの等価介在物法による解析と、有限要素法による解析とにより、議論した。どちらの解析によっても、拡散緩和が主に働くときには応力指数が1、塑性緩和が主に働くときには応力指数はマトリックスと等しい、ということが導かれた。ここで、拡散緩和機構は低ひずみ速度領域で主に働き、塑性緩和機構は高ひずみ速度領域で主に働く。またひずみ速度に対する繊維の長さの影響も、それぞれの緩和機構について求められた。以上の解析を実験的に検証するために、一方向凝固で作ったAl-Al_3Ni複合材料のクリープ挙動を測定した。この材料は、単結晶Alマトリクスの中に、体積分率10%、直径0.84μm、長さ100μmのAl_3Niの繊維が分散したものである。解析から予想されたのと全く同じように、低ひずみ速度領域で応力指数が1の領域が観察され、またひずみ速度の増加とともに応力指数が大きくなるのが観察された。また、ひずみ速度の大きさそのものも、それぞれの緩和機構から予想されるひずみ速度とよく一致していた。したがって、本研究から、短繊維強化金属基複合材料の高温定常クリープの定量的な予想が確立され、希望する高温クリープ強度をもつ複合材料について繊維の長さ等のパラメータを設計することが可能となった。
バーチャルリアリティ技術を利用した宇宙教育プログラムの 開発と展開

宇宙に関する教育(宇宙教育)は、宇宙開発利用を担う人材育成や、科学・技術に関する教育の充実の手段として重要である。本研究は、急速に発展・普及が進むバーチャルリアリティ(VR)技術を利用した宇宙教育プログラムの開発と効果検証を通じて、中等教育における宇宙教育の展開に資することを目的としている。ソフトウェアとしては、国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクトで開発されたMitaka for VRを利用する。本研究に先立って理科教員を対象として実施したアンケート調査から、中学校教員においては、宇宙に関する授業を行う上での課題として、空間的思考力の不足、および観測が難しいことを挙げる回答が最も多くみられた。VRの利用は、これらの課題を解決する手段となることが期待される。平成30年度は、中学校理科の天文分野の学習内容のうち、視点移動に関わる思考を必要とすることが理解の障害となっている可能性がある「日周運動と自転」および「年周運動と公転」の内容について、VRを利用し観察を行う、少人数を対象とする授業を設計し、中学校において試行実験を行った。授業前後に実施した理解度を評価するテストの評点について、現時点までのサンプル数では統計的に有意な差はみられなかった。一方で、授業後に被験者を対象として実施したアンケートの結果、学習内容に関する興味・関心、学習意欲、学習内容の理解度に関する自己評価等について、極めて高い割合で肯定的な回答が得られた。この結果から、中学校の天文分野の授業におけるVR利用が、生徒の興味・関心、学習意欲を高める上で有効である可能性が示された。VR利用が学習内容の理解度向上に有効であるかの評価については、今後、授業設計および評価方法の検討、サンプル数の増加による評価の統計精度の改善などが必要である。平成30年度途中で研究代表者の健康上の問題が生じたこともあり、当初の想定より進捗にやや遅れが生じた。また、教育プログラム評価実験に協力いただいた学校において、生徒の自由意志に基づいて被験者を募ったところ、実験への参加者数が想定より少数に留まった。「研究実績の概要」の項に述べたように、平成30年度に得られた結果をふまえて、本研究において設計したVRを利用した授業の内容・形式およびその評価方法の検討を行った上で、複数の学校の協力を得て、サンプル数を増やして評価実験を行い、学習内容の理解度を高めるプログラム開発を進めるとともに、それが可能となる領域を明らかにすることを目指す。また、天文分野以外に、宇宙工学とそれに関連する理科の内容に関するプログラムの検討も行ってゆく。本研究に先立って理科教員を対象として実施したアンケート調査から、中学校教員においては、宇宙に関する授業を行う上での課題として空間的思考力の不足を挙げる回答が最も多くみられた。平成29年度は、教育プログラム開発の内容の検討に資するために、中学校理科の宇宙に関する内容のうち、特にどのような単元について生徒の空間的思考能力の不足が問題となり得るか等について、理科教員へのインタビュー調査、文献調査などを行った。インタビュー調査は平成30年度にも継続するが、これまでの調査からは、地球上と宇宙空間の視点移動を伴う内容・単元で理解に困難が生じる趣旨の回答が得られた。また、空間認識能力の概念、評価、それを高める指導方法等に関する先行研究の検討を行った。上記を踏まえて、VR技術を利用した教育プログラムの予備的検討を進めた。また、教育プログラムの評価手法について、文献調査を中心とした検討を行った。これらの結果を踏まえて、平成30年度には教育プログラムの詳細設計、試行と評価を行う。平成29年度に教育プログラムの開発・試行のためのハードウェアの整備を計画していたが、平成30年度の早い時期にコンピュータを必要としないスタンドアローン型のVRヘッドセットが販売され、これを利用することでVRの教育利用の障害となっていたコストの問題が大幅に改善される可能性があること、教育プログラムにおいて同時に利用できる装置の数が増えることによりプログラムの内容にも影響を与えうることなどから、ハードウェアの整備は平成30年度に行うこととした。

一方で、授業後に被験者を対象として実施したアンケートの結果、学習内容に関する興味・関心、学習意欲、学習内容の理解度に関する自己評価等について、極めて高い割合で肯定的な回答が得られた。この結果から、中学校の天文分野の授業におけるVR利用が、生徒の興味・関心、学習意欲を高める上で有効である可能性が示された。VR利用が学習内容の理解度向上に有効であるかの評価については、今後、授業設計および評価方法の検討、サンプル数の増加による評価の統計精度の改善などが必要である。平成30年度途中で研究代表者の健康上の問題が生じたこともあり、当初の想定より進捗にやや遅れが生じた。また、教育プログラム評価実験に協力いただいた学校において、生徒の自由意志に基づいて被験者を募ったところ、実験への参加者数が想定より少数に留まった。平成29年度に行った空間認知能力に関する先行研究の調査から得られた知見を活かして教育プログラムの開発・評価を行う。なお、平成29年度に利用を検討したスタンドアローン型のVRヘッドセットは、教育現場への導入コストを大幅に低減し、導入台数を増やすことで教育プログラムの可能性を大きく拡大することが期待されるが、本研究で利用するMitaka for VRに関しては、この型の装置への対応が数年後となることが明らかになったことから、当初の計画どおりパーソナルコンピュータを含むハードウェア環境で教育プログラムの開発・評価を行うこととした。「研究実績の概要」の項に述べたように、平成30年度に得られた結果をふまえて、本研究において設計したVRを利用した授業の内容・形式およびその評価方法の検討を行った上で、複数の学校の協力を得て、サンプル数を増やして評価実験を行い、学習内容の理解度を高めるプログラム開発を進めるとともに、それが可能となる領域を明らかにすることを目指す。また、天文分野以外に、宇宙工学とそれに関連する理科の内容に関するプログラムの検討も行ってゆく。(1)従来のハードウェアと比較して各段に安価なスタンドアローン型のVRヘッドセットが平成30年度に販売を開始することから平成29年度のハードウェアの購入を見合わせた。その後、教育プログラムで利用するソフトウェアの当該ハードウェアへの対応が数年後となることが明らかになったため、平成30年度に当初予定していたハードウェアを購入することを予定している。(2)平成29年度に予定していた米国等への訪問調査について、日程の関係から実施しなかった。平成30年度に実施を予定している。(3)資料整理等の謝金について、指導大学院生が研究に参加し、研究の一環として行ったため、平成29年度には支出しなかった。平成30年度に関連業務での使用を予定している。研究の進捗がやや遅れたため、研究打ち合わせおよび研究成果発表のための旅費が予定を下回った。また、データ整理等のために想定していた謝金の支出が予定を下回った。これらについては、平成31/令和元年度に実施し、使用することを計画している。
家族介護者の介護負担と健康資本生産行動

昨年度までの研究の延長線上に位置する1と2に加えて3と4を行った。3の研究目的は、要介護者の重症度を考慮して、介護時間の長さと家族介護者のメンタルヘルスの関係を明らかにすることである。4厚生労働省「中高年者縦断調査」のパネルデータ(2005-2010)を用いて、要介護者と同居する家族介護者の健康診断受診行動を分析し、論文「Effects of Health Checkup Attendance on Caregivers' Physical Health」を作成した。非同居介護よりも同居介護の方が、健診受診確率を低下させることや、糖尿病を患っている男性介護者は健診を受診せずに、将来の身体的健康を悪化させる傾向があることなどを明らかにした。JHPSは家族介護に係る重要な項目を聞き取り調査した貴重なデータであるが、聞き取り調査を継続していない項目が多数存在し、5年間のパネルデータを利用する当初案を実施できなかったから。想定外の審査の遅滞に見舞われ、研究の進捗に支障が生じたから。論文「Distinct impacts of high intensity caregiving on caregivers' mental health and continuation of caregiving」(Health Economics Reviewに掲載)において、私は、週あたり家族介護時間と家族介護者の健康状態を表す変数を用いて、長時間介護が介護者の精神的な健康状態に与える影響が、介護者の属性により異なることを明らかにした。その延長線上に位置して、論文「「中高年者縦断調査」における家族介護の非回答バイアス」(医療経済研究に掲載)において、私は、家族介護の有無の質問に対する非回答のバイアスを考察した。この論文では、回答者の精神的健康状態が悪いことが非回答と関連しており、女性の非回答が継続する傾向があることや、非回答者が脱落した標本において回答者に偏るサンプルセレクションバイアスが生じていることが示されている。身体的健康状態が悪い者や服薬もしくは通院している者ほど家族介護の質問に回答するが、婚姻歴がない者や精神的健康状態が悪い者は、家族介護について回答しないことが明らかになった。また、内閣府「一人暮らし高齢者に関する意識調査」(2014年)を用いてKumagai(2018;未発表論文)を作成し、一人暮らし高齢者の介護選好を明らかにした。この論文において、子がいない抑うつの一人暮らし高齢者ほど(1)要介護状態になったときに自宅や親族の家で介護を受けたいと思っておらず、(2)介護サービス従事者に主介護者になって欲しいと考えていることを明らかにした。データ利用申請の過程で想定外の遅滞に見舞われ、研究計画を変更せざるを得なかったから。国立社会保障・人口問題研究所(社人研)の「生活と支え合いに関する調査」を用いて、家族介護者の主観的健康状態と家族介護経験の有無が、介護者自身の介護選好(どこで誰から介護を受けたいか)に与える影響を分析する予定であったが、社人研の情報調査分析部における事前相談の開始から2カ月半が経過した頃に、1クロス表のチェックが一度も行われていなかったことと、2待ち時間がさらに3カ月半以上であることを私が知った。厚生労働省並みの事前相談3カ月未満を織り込んでいた私は、その時点で、追加的な時間の浪費を避けるために上記データの利用を断念し、研究計画を変更せざるを得なかった。厚生労働省「中高年者縦断調査」と慶應義塾大学「日本家計パネル調査」のデータ利用を継続し、平成27年度の研究を発展させる。(1)東日本大震災に見舞われた年に収集された厚生労働省「中高年者縦断調査」第7回のデータを精査する。厚生労働省「中高年者縦断調査」と国立社会保障・人口問題研究所「生活と支え合いに関する調査(旧:社会保障実態調査)」を用いて、これまでの研究を発展させる。(2)「生活と支え合いに関する調査」を用いて、家族介護者の主観的健康状態と家族介護経験の有無が、介護者自身が要介護者となった時に、どこで誰から介護を受けたいかの選好に与える影響を分析する。(3)厚生労働省「中高年者縦断調査」におけるNon-response biasを精査する。一人暮らし高齢者の介護選好を明らかにしたKumagai(2018;未発表論文)を介護の国際会議で発表し、査読誌に投稿する予定である。他方、厚生労働省「中高年者縦断調査」(6回-12回)を用いて、熊谷(2018)が明らかにした、「家族介護の回答・非回答」と「精神的健康が悪い・悪くない」の間のシステマティックな関係が持続しているかを調べる。
がん細胞でドライバー変異を起こしている遺伝子の同定法の確立

近年の網羅的なゲノム解析はヒトがん細胞における多様なゲノム異常の存在を明らかにした。しかし、その中から発がんの原因となるドライバー変異とパッセンジャー変異を見極める方法は確立していない。そこで、本研究ではヒト肺がん細胞におけるゲノムの増幅、欠失、遺伝子内コピー数変化、LOH、融合、点突然変異など、多面的なゲノム動態異常のデータと遺伝子発現プロファイリングのデータを組み合わせたシステム的アプローチにより、肺発がんドライバー遺伝子の同定法の確立を目指す。今年度は、極めて予後不良で治療標的分子が同定されていない小細胞がんに焦点を当て、同一症例のゲノム動態(変異・コピー数変化・転座)と発現プロファイル・全トランスクリプトームシークエンシングの情報を組み合わて、ゲノム動態の変動に起因する発現変動遺伝子群を同定した。まず、ゲノム網羅的コピー数解析と発現プロファイル解析を組み合わせて、MYCファミリー遺伝子群と相互排他的に増幅して高発現しているKIAA1432遺伝子を治療の標的分子として同定した。次に、全トランスクリプトームシークエンシングの結果とゲノム網羅的コピー数解析の結果を統合し、肺小細胞がんにおける遺伝子融合の多くはMYC遺伝子やMYCL1遺伝子の増幅過程で形成され、遺伝子融合よりも増幅のほうが発がんに重要であることを明らかにした。本研究によって同定されたKIAA1432遺伝子は分子標的創薬のシーズとなる可能性が極めて高い。今後はエクソームシークエンシングや全ゲノムシークエンシングなどのデータを追加し、更に治療の標的となり得るドライバー遺伝子の単離・同定を進めて行きたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトがんの発生あるいは悪性化に関与するドライバー変異を起こしている遺伝子の同定法を確立するために、肺腺がんを対象として、同一症例の発現プロファイル解析、ゲノムコピー数解析、全RNAシークエンシング、全エクソームシークエンシングを行った。これらの結果を組み合わせて、今年度は以下の知見を得た。1.肺腺がん226例の発現プロファイル解析により、ALK変異型腺がんではALK遺伝子に加えてGRIN2A遺伝子が発現上昇していることを見い出した。さらに、EGFR/KRS/ALKに変異のない腺がんは2群に大別され、極めて予後の悪い群はDEPDC1遺伝子を含む9つの遺伝子の発現で識別できることを明らかにした。2.詳細な非がん細胞のゲノムコピー数解析を行うことにより、以前からがん抑制遺伝子として報告されていたPARK2遺伝子は胚細胞レベルで1段階目のゲノム内欠失が起こっており、細胞株でしばしば見られる2段階目の変化は臨床検体では全く起こっていないことを明らかにした。3.EGFR/KRS/ALKに変異のない腺がんを中心に行った全RNAシークエンシング解析により、10番染色体の再構成によって形成されたKIF5B-RET融合遺伝子が全腺がんの約2%に存在し、この融合遺伝子を持つ肺腺がんの増殖はRETチロシンキナーゼの阻害剤によって抑制されることを明らかにした。これらの研究は第3次対がん総合戦略研究によって収集された臨床検体を用いて行われ、解析は新学術領域研究の代表者や他の分担研究者の協力を得て行われた。近年のゲノム網羅的な解析から得られる膨大な情報を解析経験の豊富な研究者と共同で解析することによって得られた研究成果である。来年度は更に全エクソームシークエンシングの結果を合わせて、がん細胞でドライバー変異を起こしている遺伝子の同定法を確立していきたい。今年度は当初の計画以上に多くの研究成果が得られた。その大きな理由は、この研究領域に班員として参画できたことにより、バイオインフォーマティクスや網羅的なゲノム解析を専門とするこの領域の多くの研究者との共同研究を速やかに進行させられたことにある。

今後も現在の研究方針で研究を推進するが、現在、取り組んでいるエクソームシークエンシングからはより多くのゲノム情報が得られるので、バイオインフォーマティクスを専門とする研究者と更なる共同研究を展開して、真にドライバー変異を起こしている遺伝子の同定法を確立して行きたい。
造血細胞の分化と白血病化に伴う“Id遺伝子"発現とその役割についての検討

Helix-loop-helix(HLH)構造をもつ転写因子は細胞の増殖や分化,腫瘍化に重要な役割を果たしている.HLH蛋白に属するId蛋白は,塩基性のDNA結合モチーフを欠くために他のHLH蛋白がDNAのE-boxに結合することを抑制し,DNAの転写を調節する.従来,マウスId/蛋白は造血系細胞やリンパ球系細胞の分化を抑制すると考えられてきた.本研究では,造血系とリンパ球系細胞において,ヒトId1,Id2,Id3mRNAの発現を調べ,細胞分化や増殖,白血病化とどのように関連するかについて検討した.その結果,以下のような新知見が得られた.(1)ヒトId2mRNAは顆粒球や単球系に分化傾向を持つ急性骨髄性白血病細胞の臨床検体や,正常の成熟顆粒球やマクロファージ,骨髄単核球で発現していた.(2)骨髄球系細胞(HL-60)や骨髄単球系細胞(PLB-985),単球系細胞(U-937,THP-1)を,chemicalinducerを用いて成熟顆粒球や単球へと分化誘導したところ,ヒトId2mRNAの発現は著明に増加した.(3)一方,ヒトId1やId3mRNAの発現は一部の白血病細胞株においてのみ弱く認められた.これらの結果より,ヒトId2蛋白は骨髄球系,単球系細胞の分化に強く関与していると推定された.しかし,ヒトId2mRNAのantlsense oligonucleotldesはHL-60の増殖を抑制し死滅させていまい,明確な結論が得られなかった.以上の結果は,マウスのId/蛋白で広く得られている結果と相違した新知見であると思われる.さらに,正常リンパ球やリンパ球系白血病細胞において,Id蛋白がや白血病細胞の分化・増殖に及ぼす影響について検討した.その結果,(1)HTLV-IおよびHTLV-II感染細胞株や,臨床検体より得た成人T細胞白血病(ATL)細胞ではId2mRNAが強く発現していた.(2)T細胞白血病株ではId2とId3mRNAのいずれかが発現していたが,B細胞白血病株ではその両者を発現していた.(3)正常末梢血ヒトリンパ球ではId2mRNAのみが発現していた.PHAで刺激すると,チミヂンの取込の増加と並行して,Id2mRNAの発現は低下し,Id3mRNAの発現は増加した.(4)白血病細胞株にHTLV-IのTax,Rex遺伝子を形質導入し,IdmRNAの発現を調べたが,有意な結果は得られなかった.これらの結果から,Id蛋白はリンパ球の調節に関与していることが強く推定された.Helix-loop-helix(HLH)構造をもつ転写因子は細胞の増殖や分化,腫瘍化に重要な役割を果たしている.HLH蛋白に属するId蛋白は,塩基性のDNA結合モチーフを欠くために他のHLH蛋白がDNAのE-boxに結合することを抑制し,DNAの転写を調節する.従来,マウスId/蛋白は造血系細胞やリンパ球系細胞の分化を抑制すると考えられてきた.本研究では,造血系とリンパ球系細胞において,ヒトId1,Id2,Id3mRNAの発現を調べ,細胞分化や増殖,白血病化とどのように関連するかについて検討した.その結果,以下のような新知見が得られた.(1)ヒトId2mRNAは顆粒球や単球系に分化傾向を持つ急性骨髄性白血病細胞の臨床検体や,正常の成熟顆粒球やマクロファージ,骨髄単核球で発現していた.(2)骨髄球系細胞(HL-60)や骨髄単球系細胞(PLB-985),単球系細胞(U-937,THP-1)を,chemicalinducerを用いて成熟顆粒球や単球へと分化誘導したところ,ヒトId2mRNAの発現は著明に増加した.(3)一方,ヒトId1やId3mRNAの発現は一部の白血病細胞株においてのみ弱く認められた.これらの結果より,ヒトId2蛋白は骨髄球系,単球系細胞の分化に強く関与していると推定された.しかし,ヒトId2mRNAのantlsense oligonucleotldesはHL-60の増殖を抑制し死滅させていまい,明確な結論が得られなかった.以上の結果は,マウスのId/蛋白で広く得られている結果と相違した新知見であると思われる.さらに,正常リンパ球やリンパ球系白血病細胞において,Id蛋白がや白血病細胞の分化・増殖に及ぼす影響について検討した.その結果,(1)HTLV-IおよびHTLV-II感染細胞株や,臨床検体より得た成人T細胞白血病(ATL)細胞ではId2mRNAが強く発現していた.(2)T細胞白血病株ではId2とId3mRNAのいずれかが発現していたが,B細胞白血病株ではその両者を発現していた.(3)正常末梢血ヒトリンパ球ではId2mRNAのみが発現していた.PHAで刺激すると,チミヂンの取込の増加と並行して,Id2mRNAの発現は低下し,Id3mRNAの発現は増加した.(4)白血病細胞株にHTLV-IのTax,Rex遺伝子を形質導入し,IdmRNAの発現を調べたが,有意な結果は得られなかった.これらの結果から,Id蛋白はリンパ球の調節に関与していることが強く推定された.マウスIdl蛋白は造血系細胞の分化を抑制すると考えられてきた.ヒトId2遺伝子が造血系細胞の分化を誘導する方向に働くとの仮説について検討した。その結果,以下のような新知見が得られた.1.ヒトId2mRNAは骨髄単球系や単球系株化細胞において強く発現していた.

しかし,骨髄球系株化細胞では非常に弱い発現しか見られなかった.2.正常の成熟顆粒球やマクロファージ,骨髄単核球ではヒトId2mRNAの強い発現が認められた.3.ヒトId2mRNAの発現は骨髄球系細胞(HL-60)や骨髄単球系細胞(PLB-985),単球系細胞(U-937, THP-1)をPMAやDMSOなどのchemical inducrを用いて,成熟顆粒球や単球へと分化誘導したところ,著明に増加した.4.急性骨髄性白血病の臨床検体の検討において,ヒトId2mRNAの発現はより未分化な細胞では弱く,分化傾向をもつ細胞において,より強くみとめられた.5.ヒトId3mRNAの発現は単球系株化細胞のみにおいて弱く認められた.6.ヒトId2mRNAのanti-sense c_-gonucleotidesはHL-60の増殖を抑制した.これらの結果より,ヒトId2mRNAは顆粒球や単球系により分化した白血病や正常の細胞で構成的に発現しており,分化の誘導によりその発現は増加することが明らかになった.すなわち,ヒトId2蛋白は骨髄球系,単球系細胞の分化に強く関与していると考えられる.これはマウスのIdl蛋白で普遍的に得られている結果と相違した新知見であると思われ,当初の仮説に合致するものである.ただし,ヒトId2mRNAのantisense oligonucle otidesを用いた実験では細胞の増殖自体を抑制してしまい,これが特異的なものか,非特異的な現象かを特定できなかった.この点に関しては,方法論も含めてさらに検討が必要である.いずれにしても,本年度の研究目的は,ほぼ達成できこと考えられる.マウスId1蛋白は造血系細胞やリンパ球系細胞の分化を抑制すると考えられてきた.本年度の研究においては,ヒトId mRNAの正常リンパ球や各種白血病細胞におけるId mRNAの発現や,アンチセンスの添加による機能解析を通して,Id蛋白が白血病化や白血病細胞の分化・増殖に及ぼす影響について検討した.その結果,以下のような新しい知見がえられた.1)HTLV-IおよびHTLV-II感染細胞株ではId2 mRNAが強く発現していた.2)T細胞白血病株ではId2とId3 mRNAのいずれかが発現していたが,B細胞白血病株ではその両者を発現していた.3)正常末消血ヒトリンパ球ではId2 mRNAが発現し,Id3 mRNAは認められなかった.PHAで刺激すると,チミヂンの取込の増加と平行して,Id2 mRNAの発現は低下し,Id3 mRNAの発現はupregulateされた.4)臨床検体より得た成人T細胞白血病(ATL)細胞でも,1)と同様に,Id2 mRNAが強く発現していた.5)細胞株にHTLV-1のTax,Rex遺伝子を形質導入し,Id mRNAの発現を調べたが,有意な結果は得られなかった.6)ヒトId2 mRNAのantisense oligonucleotidesを用いた実験では様々な細胞の増殖を抑制したが,その意義についてはさらに検討が必要である.以上の結果から,Id蛋白はリンパ球の調節に関与していることが強く推定されたが,HTLV-1がId2遺伝子の発現を増強する点に関しては,明確な結果が得られなかった.しかし,本年度の研究目的は,ほぼ達成できたと考えられる.
自走式水田用除草装置の転倒防止について

土壌が非常に不均一で軟弱であることを考慮した装置の開発従来の装置は、稲と稲の1条間を走行するキャタピラ駆動方式であった。大きさは、約幅20cm、長さ30cm、高さ30cmである。走行中に転倒を繰り返していた。転倒する理由は、非常に軟弱な土壌では、重心の位置が少しでもずれると、その方向にますます移動し、傾きが増加して最後には転倒する。これとは別に、人が歩いた跡には約20cm位の窪みができ、周りの土壌と異なる。これらを考慮して、転倒防止のために、稲の間隔の3又は4条に対応した大きさ(約幅90cm120cm、長さ90cm、高さ70cm)にした。駆動方式は6角形車輪として、装置の前後左右の4隅に配置した。研究室にある実験用土壌での地耐力の検討装置の重量に対して、土壌にどれくらい沈みこむかの実験を行った。装置を土壌に設置した初期の段階では、土壌の状態に因るが、車輪の径の約半部ぐらいまでの沈み込みである。軟弱な土壌に対して、車輪に動力を加えたとき、走行できるかの実験を行った。ある程度の硬さに対しては、走行できた。しかし、軟弱な土壌になるにつれて、車輪の空転が起きてしまい、走行ができなくなる事がわかった。まだ、改良の余地が有るが、実際の田んぼでの実験と比較するため、このまま使用する。実際の田んぼでの走行実験研究室で使用した実験用土壌は土である。実際の田んぼは粘土質でできている場合が多いので、走行実験を行う必要がある。この装置をあぜ道から田んぼ(段差が約30cm)に走行させてみた結果、重心が高いのにかかわらず、装置が転倒することなく走行できた。しかし、土壌が柔らかい場所では、走行できず車輪の空転が起こり、車輪全体が沈みこんだ。車輪全体に土壌がまとわりついて、駆動力不足で車輪が完全に停止した。これらの問題を解決するため、駆動力の増加と、土壌がまとわりつかない車輪を開発中である。
アジア系人種のための糸球体濾過量(GFR)推算式作成のための国際学術調査研究

申請者らは日本人のGFR推算式を作成し、統一したイヌリンクリアランス(Cin)プロトコールによりアジア系人種に適したGFR推算式を作成している。これまでに台湾人には日本腎臓学会のGFR推算式は適応困難であり、その主原因は筋肉量の差によることを見出した。つまりアジア人種に共通のGFR推算式作成には、筋肉量に因らないGFR指標が必須である。シスタチンC(Cys-C)は全身の有核細胞より産生され、筋肉量によらないGFR指標と期待されている。しかしCys-Cは(1)高度に腎機能が低下すると正確に腎機能を評価できない、(2)Crのように国際標準化されていないことが問題であった。申請者らはCys-Cの腎外排泄を補正するGFR推算式を世界に先駆けて報告し、Cys-Cの国際標準値を用いることで台湾人にも日本腎臓学会のCys-Cに基づくGFR推算式(eGFRcys式)が適応できることを見出した。そこで本年度は、(1)台湾人274例ではeGRcys式はCinと良好な相関があるが、韓国人151例では相関はあるものの、GFRを過小評価する傾向を認めた。韓国人はさらに症例を増やす検討を進めている。(2)タイ人28例では日本腎臓学会のGFR推算式がMDRD式より適することを見出し、eGFRcys式の検討を進めている。さらにインド、シンガポールと国際共同研究を目指しており、(3)インドはVivekanand Jha教授と菜食主義と非菜食主義のインド人でCinやeGFRcysを比較する共同研究を実施中である。(4)シンガポールでの研究申請は不採択であったため、計画を見直し再申請する予定である。本研究は研究代表者の異動にともない期間途中で廃止するが、新組織で研究継続を目指している。慢性腎臓病(CKD)の診断・重症度分類には糸球体濾過量(GFR)が必須である。国際的にMDRD式を用いるがアジア人に適応できるか不明である。申請者らは日本人のGFR推算式を作成し、台湾と韓国、タイにおいてGFR測定のゴールドスタンダードであるイヌリンクリアランス(Cin)に基づくGFR推算式を作成する国際共同研究を行い、韓国人は日本人のGFR推算式が適するが、台湾人はMDRD式が適すること、アジア人間の差は筋肉量に依存することを見出した。シスタチンC(Cys)は筋肉量等に影響されない腎機能指標であるため、筋肉量によらないアジア人共通のGFR推算式が作成できると期待される。そこで国際標準化されたCysに基づくGFR推算式を作成することを目的に、韓国、中国、シンガポールなどとの国際共同研究を行った。本年度は1シンガポール大学のTeo Boon Weeとの共同研究をシンガポールで申請した。シンガポールでは同じ生活環境にある中国系、マレー系、インド系の住民においてCinを行うことが可能である。さらにインドPostgraduate Medical InstituteのVivekanand Jha教授と菜食主義と非菜食主義のインド人を比較する共同研究を計画し申請した。また2日本人のGFRプロジェクトの検体を用いて国際標準化されたCysによるGFR推算式を作成した。さらに台湾人91例のイヌリンクリアランス検査時のCysを測定し、日本人のCysに基づくGFR推算式が台湾人に適応できることを見出した。Cys推算式は日本人腎移植ドナー候補者でも正確にGFRが予測できた。本研究は2012年8月末で終了したが、本研究の成果を発展することでアジア人共通のGFR推算式作成につながると期待される。本研究は研究代表者の異動にともない期間

途中で廃止するが、新組織で研究継続を目指している。シンガポールでのイヌリンクリアランス研究の承認が遅れているが、シスタチンC(CysーC)に基づく推算式などで大きな成果がある。
ポリオキソメタレートのプロトン－電子貯蔵伝導特性を基盤とする高機能デバイスの創製

平成24年度に引き続き単核タングステート/酢酸ロジウム触媒系によるヒドロシランの活性化を利用した触媒反応系の開発を行った。平成24年度においては単核タングステートのテトラブチルアンモニウム塩(((η-C_4H_9)_4N)_2WO_4)と酢酸ロジウムを触媒とすることでヒドロシランによるインドール誘導体のN-シリル化反応が効率的に進行することを見出した。反応機構の検討の結果,単核タングステート上で安定化されたケイ素求電子種を経由して反応が進行することが示唆された。そこで平成25年度においては単核タングステート上に安定化されたケイ素求電子種を利用したヒドロシリル化反応の開発を行った。また,本触媒系のN-シリル化能およびヒドロシリル化能を利用したヒドロシランを還元剤とした第一級アミドからの第一級アミン合成を検討した。ケトンやアルデヒドといったカルボニル化合物を用いて反応を行ったところ,反応は効率的に進行し対応するヒドロシリル化生成物を高収率で与えた。加えて,本触媒系は二酸化炭素のヒドロシリル化反応へも適用可能であった。末端アルケンのヒドロシリル化反応では1位が置換されたアルカンが選択的に得られた。ベンゾニトリルを基質としたところ,ニトリルへのダブルシリル化反応が進行し対応するN,N-ジシリルベンジルアミンが高い収率で得られた。次に,本触媒系によるヒドロシランを還元剤とした第一級アミドからの第一級アミン合成反応を検討した。この反応は第一級アミドへのN,N-ジシリル化とジシロキサンの脱離によるニトリルの生成とニトリルのダプルヒドロシリル化による2ステップで進行することが知られている。実際に, ((η-C_4H_9)_4N)_2WO_4と酢酸ロジウムを触媒としてベンズアミドの還元反応を行ったところ,対応するN,N-ジシリルベンジルアミンとN-シリルベンジルアミンが95%収率で得られた。これらのシリル化生成物はフッ化テトラブチルアンモニウムによる加水分解反応によりベンジルアミンに変換可能であった。(抄録なし)本申請研究では、「ポリオキソメタレートのプロトン-電子貯蔵伝導特性を基盤とする高機能デバイスの創製」を目的とした。ヘテロポリ酸と貴金属前駆体の水溶液の溶媒を除去し、水素雰囲気下で還元処理を行うことによりヘテロポリ酸-貴金属ナノ粒子複合体を調製した。複合体のIRから複合化後もヘテロポリ酸の構造が保持されていることが明らかとなった。ケイタングステン酸-白金複合体(Pt/SiW)のTEM測定を行ったところ、平均粒子径7.0±2.3nmの白金ナノ粒子がSiW表面に高分散担持されていることが明らかとなった。貴金属の効果を検討した。水素吸蔵速度は貴金属表面での水素の解離吸着エネルギーの序列を概ね一致した。また、水素吸蔵速度と量がPtの担持量に依存しなかったことから、水素はヘテロポリ酸のバルク内に吸蔵されていることが明らかとなった。ヘテロポリ酸の効果を検討したところ、水素吸蔵量はヘテロポリ酸の酸化還元電位の序列と一致した。特に、Pt/SiWでは吸蔵された水素は(水ではなく)すべて水素分子として放出可能であることが明らかとなった。これは、SiWの酸化還元電位が0V(vs.NHE)に近いためであると考えられる。Pt/SiWの水素吸蔵・放出サイクルは性能の低下なしに少なくとも6回繰り返すことが可能であった。各種in situ分光測定から、水素吸蔵・放出サイクル中では、SiWの相と格子定数、および、α-Keggin構造が完全に保持されていることが明らかとなった。また、UV/VisとIRスペクトルからSiW内に水素がプロトンと電子として吸蔵されていることが明らかとなった。速度論解析の結果、Pt/SiWにおける水素吸蔵はPtナノ粒子上での水素の解離とそれに続くプロトンと電子のSiWバルク内への拡散により進行することが示唆された。代表者は、平成23年度にポリオキソメタレートのプロトン伝導性と多電子酸化還元特性を利用した材料設計により水素をプロトンと電子として貯蔵するという新規な水素貯蔵法を実証した。即ち、水素分子活性部位として金属ナノ粒子をプロトン-電子貯蔵部位としてポリオキソメタレートを有する複合体を設計・調製し、プロトンを対カチオンとしてポリオキソメタレート表面にトラップすることで可逆的な水素の吸蔵・放出を達成した。ポリオキソメタレートは構造が規定されたアニオン性の金属酸化物クラスターであり、その表面がオキソ基により覆われている。そのため、種々の基質を求核的に活性化すると同時にカチオン性の中間体を安定化させることが可能であると考えられる。平成24年度においては上記のコンセプトのケイ素カチオン種への拡張を試みた。即ち、金属錯体によるヒドロシランの活性化により生成したケイ素カチオン種をポリオキソメタレート上で安定化させることにより、ヒドロシランを用いたヒドロシリル化およびシリル化反応が効率的に進行すると考えた。金属錯体とポリオキソメタレートの最適化を行った結果、酢酸ロジウムと単核タングステート、TBA2WO4(TBA=tetra-n-butylammonium)、を触媒としたときにヒドロシランによるヒドロシリル化およびシリル化が効率的に進行することを見出した。また、本触媒系は単核タングステートのみではなく、一般的な酸素系の塩基にまで適用させることが可能であった。

具体的には、以下の2つの反応の検討を行った。(1)酢酸ロジウム/塩基触媒系によるヒドロシランを用いたインドール誘導体のN-シリル化反応(2)常圧二酸化炭素雰囲気でのギ酸シリル合成とカルボニル化合物合成への利用平成24年度に引き続き単核タングステート/酢酸ロジウム触媒系によるヒドロシランの活性化を利用した触媒反応系の開発を行った。平成24年度においては単核タングステートのテトラブチルアンモニウム塩(((η-C_4H_9)_4N)_2WO_4)と酢酸ロジウムを触媒とすることでヒドロシランによるインドール誘導体のN-シリル化反応が効率的に進行することを見出した。反応機構の検討の結果,単核タングステート上で安定化されたケイ素求電子種を経由して反応が進行することが示唆された。そこで平成25年度においては単核タングステート上に安定化されたケイ素求電子種を利用したヒドロシリル化反応の開発を行った。また,本触媒系のN-シリル化能およびヒドロシリル化能を利用したヒドロシランを還元剤とした第一級アミドからの第一級アミン合成を検討した。ケトンやアルデヒドといったカルボニル化合物を用いて反応を行ったところ,反応は効率的に進行し対応するヒドロシリル化生成物を高収率で与えた。加えて,本触媒系は二酸化炭素のヒドロシリル化反応へも適用可能であった。末端アルケンのヒドロシリル化反応では1位が置換されたアルカンが選択的に得られた。ベンゾニトリルを基質としたところ,ニトリルへのダブルシリル化反応が進行し対応するN,N-ジシリルベンジルアミンが高い収率で得られた。次に,本触媒系によるヒドロシランを還元剤とした第一級アミドからの第一級アミン合成反応を検討した。この反応は第一級アミドへのN,N-ジシリル化とジシロキサンの脱離によるニトリルの生成とニトリルのダプルヒドロシリル化による2ステップで進行することが知られている。実際に, ((η-C_4H_9)_4N)_2WO_4と酢酸ロジウムを触媒としてベンズアミドの還元反応を行ったところ,対応するN,N-ジシリルベンジルアミンとN-シリルベンジルアミンが95%収率で得られた。これらのシリル化生成物はフッ化テトラブチルアンモニウムによる加水分解反応によりベンジルアミンに変換可能であった。当該年度において、水素をプロトンと電子として貯蔵するというこれまでにない水素吸蔵法を立案し、ポリオキソメタレートの特長を巧みに利用した材料設計によりこのコンセプトを世界で初めて実証した。水素をプロトンと電子として貯蔵することで、吸蔵・放出速度の大幅な向上、材料の耐久性の向上など従来法と比べて優れた利点を有することも明らかにした。代表者は当該年度に、ポリオキソメタレートの特長を巧みに利用し、高機能触媒およびそれらを用いた高効率触媒反応系の創製に成功している。これらの成果を3報の論文として発表している。また、3件の学会発表も行なっている。以上のように、当初の研究計画以上の成果を挙げている。ケイタングステン酸-白金複合体において成膜を行う。具体的には、(a)多孔性α-アルミナ、シリカなどの基板上に粒子成長させる、(b)超高圧でペレット化する、(c)導電性を有するカーボンなどと複合化させホットプレスを行うといった方法を用いる。水素透過膜としての性能評価を水素/窒素分離比、透過流束などから評価する。
タイ国におけるAIDSに合併した呼吸器感染症治療法と予防対策の研究

タイ国におけるAIDSに合併した呼吸器感染症治療法と予防対策の研究タイ国においては最近10年間にHIV感染者が増加し、AIDS患者に合併した呼吸器感染症が急増している。我々はチェンマイ大学との学術交流協定に基ずいてこれまでタイ国北部地域における急性呼吸器感染症治療法の研究を行ってきた。特に平成9年度からはAIDSに合併した市中肺炎に焦点をあて、起炎病原体と治療法の実態調査および治療効果判定を行っている。昨年度に引き続いて我々はHIV感染者に合併した肺炎症例において、適切な検査を施行し、かつ原因病原体を明確にすることで適切な抗菌化学療法を確立し、AIDS患者の予後を改善することを目的として以下の検討を行った。1997年4月よりチェンマイの第一線病院であるナコンピン病院において入院治療を行ったHIV感染者に合併した肺炎症例について、胸部X線写真、喀痰検査(一般細菌、抗酸菌等)、血液培養、血液生化学検査を行い、臨床症状とともに経過を観察した。細菌学的検査はチェンマイ大学附属病院中央検査部にて行い、起炎菌の薬剤感受性(MIC)は長崎大学熱帯医学研究所において施行した。計127例の症例が検討され、病型は肺炎70例、カリニー肺炎24例、肺抗酸菌症20例、肺ノカルジア症7例、肺化膿症4例、胸膜炎2例であった。CD4、CD4/CD8の平均値はそれぞれ46.9/mm^3、0.08で、喀痰中分離菌はHemophilus influenzae23例、Pseudomonas aer uginosa9例、Rhodococcus equi6例、Streptococcuspneumoniae6例、Staphylococcus aur eus6例の順に多かった。合併症ではPenicillium mar neffei感染症9例、髄膜炎4例(クリプトコッカス性3例、結核性1例)、敗血症3例が起こり、16例(12.6%)は死亡した。タイ国におけるAIDSに合併した呼吸器感染症治療法と予防対策の研究タイ国を含む東南アジア地域では主要な死因の一つとして肺炎を初めとした急性呼吸器感染症があげられる。既に我々は平成8年度の「タイ国における急性呼吸器感染症治療法の研究」において、中等症以上の肺炎に対しペニシリンGとシプロフロキサシンの併用治療が有用であることを報告したが、近年タイ国においては多数のHIV感染者が存在し、AIDSに合併した呼吸器感染症が急増している。これらAIDS患者の呼吸器感染症の原因病原体は十分な検索が行われていないのが現状であり、治療成績も良好なものではない。そこで今回我々はHIV感染者に合併した肺炎症例において、適切な検査を施行し、かつ原因病原体を明確にすることで適切な抗菌化学療法を確立し、AIDS患者の予後を改善することを目的として以下の検討を行った。現在までに20数例の症例が検討されているが、今後症例を重ねてHIV感染者に合併した肺炎の病態を明らかにしていく予定である。タイ国におけるAIDSに合併した呼吸器感染症治療法と予防対策の研究