hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非アルコール性脂肪肝の病理学的自然歴を規定する臨床像と肝発現遺伝子プロファイル

NAFLD患者179人の臨床マーカーと肝病理像に関する横断的検討では、年齢・性・BMIで補正した重回帰分析の結果よりIRI、HOMA-R、トランスアミナーゼは各病理像(脂肪化、線維化、肝細胞変性、活動性)を、ヒアルロン酸は線維化と肝細胞変性を、高感度CRPは活動性を予知することが明らかとなった。連続肝生検NAFLD患者39人を平均3.0±2.1年間観察したところ、肝線維化は11人(28%)が悪化、12人(31%)が改善、16人(41%)が不変であった。年齢、性、BMIで補正した重回帰分析では、HbA_<1c>低下量のみが肝線維化進展の予測因子であった。以上より、血糖コントロールの改善が、NAFLD患者の肝病理改善を予知することが解明された。平成19年度は1.NAFLD患者の肝病理像に寄与する臨床像、臨床マーカーの抽出平成18年度までに蓄積してきたNAFLD患者179名の糖負荷試験、または正常血糖下高インスリンクランプ試験によるインスリン抵抗性の評価、ならびに臨床マーカー;1)脂質代謝マーカー2)糖代謝マーカー3)脂肪細胞関連生理活性物質4)肝機能検査・肝線維化マーカー5)メタボリックシンドロームの活動性の指標となる炎症性マーカー7)肝内鉄蓄積マーカー8)血算を患者末梢血液にて測定し、データベースを作成した。これら臨床マーカーとBrunt分類による肝病理像(脂肪化、線維化、肝細胞変性)スコアとの関連を多変量解析・重回帰分析によって検討し、肝脂肪化ではBMI,IRI,HOMA-Rといったインスリン抵抗性マーカー、肝線維化では肝線維化マーカーであるヒアルロン酸、肝細胞変性についてはAST・脂肪細胞関連生理活性物質であるレプチン・肝内鉄蓄積マーカーであるフェリチンが各病理像の予測因子であることを明らかにした。また、肝組織の中等度線維化を有する(線維化マーカー2、脂肪化マーカー2以上)NAFLD患者において肝細胞変性を有するとレプチン、AST上昇を認め、これらマーカーが初期のNASH患者の予知マーカーとなりうる可能性がある.2.連続肝生検NAFLD患者の肝病理像、臨床像の自然歴観察連続肝生検NAFLD患者28名の臨床データベースを作成した。肝病理像の線維化については28名中10名(35.7%、うち3人はNASH)は不変であった。10名(35.7%)では組織像が悪化し、うち3名が単純性脂肪肝(FL)からNASHに悪化した。8名(28.5%)は組織像は改善し、うち5名がNASHからFLに改善した。NASHからFLへの改善を認めたNAFLD合併肥満2型糖尿病患者において、血糖コントロールの改善によって肝脂肪化、線維化が改善しうることが明らかとなった。平成20年度は1. NAFLD患者の肝病理像に寄与する臨床像、臨床マーカーの抽出NAFLD患者179人の臨床マーカーに関するデータベースをもとに、これら臨床マーカーとBrunt分類による肝病理像(脂肪化、線維化、肝細胞変性、活動性)スコアとの関連を横断的に回帰分析で検討した。年齢・性・BMIで補正した重回帰分析では、いずれの肝病理像もインスリン抵抗性マーカー(IRI、HOMA-R)、AST、ALTと関連し、線維化と府細胞変性はヒアルロン酸と相関した。また、炎症のみが高感度CRPと相関した。したがって、インスリン抵抗性とトランスアミナーゼは各病理像の予知因子となり、ヒアルロン酸は線維化と肝細胞変性を、高感度CRPは活動性を予知することが明らかとなった。2. NAFLD患者の肝病理変化に寄与する進展因子の同定NAFLD患者179人のうち、連続肝生検を行った39人の線維化スコアの変化で不変、改善、悪化の3群にわけ、群間で臨床データーの変化を比較した。平均観察期間3.0±2.1年間で肝線維化は11人(28%、FL : NASH 10:1)が悪化、12人(31%、FL : NASH 3:9)が改善、16人(41%、FL : KASH 9:7)が不変であった。単変量解析では、線維化改善群で初回肝生検時のASTおよびHbA_<lc>低下量が有意に高値を示した一方、BMIやインスリン抵抗性マーカーは線維化進展と相関しなかった。多変量解析により年齢、性、BMIで補正すると、ΔHbA_<lc>のみが肝線維化進展の予測因子であった。以上より、血糖コントロールの改善は、BMI、インスリン抵抗性にも増して、NAFLD患者の肝病理改善を予知することが明らかとなった。
医学部入学者選抜における態度評価項目・尺度の妥当性に関する研究

コミュニケーション能力など態度・習慣における高い能力は、良好な医師-患者および他の医療スタッフ関係の構築に重要だと考えられているが、現在の医学生においてはこうした能力の低下が危ぶまれている。高知大学医学部医学科では、態度・習慣領域を評価指標とした入試選抜(AO入試)を行っている。入学後の追跡調査により、同選抜で入学した学生の態度・習慣における高い能力が評価され、同選抜の有効性が示唆された。コミュニケーション能力の低下など医学生の「情意・技能面」に関する能力の低下は,現在われわれが直面する問題の一つである。こうした問題は,入学後の教育によっても改善が難しく,したがって入学時での選別の必要性が叫ばれている。本研究では,高知大学医学部が行う態度・習慣領域評価型の入試(AO入試)のデータをもとに,入学者の動向を在学中,卒業後まで長期にわたり継続的に追跡調査・解析し,態度評価の評価項目と評価尺度の妥当性を検証するものである。本年度は, AO入試実施初年度である平成15年度入学者が医学科6年間の全課程を修了する年である。そこで,平成15年度AO入試入学者の全履修科目成績,学生間ピア・レヴューによる態度・習慣領域評価スコア,共用試験(OSCE, CBT)成績,医師国家試験合格率を,他の選抜方式(教科型(英語・数学)方式,問題解決能力試験(KMSAT)方式)による入学者群と比較・解析した。その結果,医師国家試験合格率を除くいずれの事項においても, AO入試による入学者群が,他の選抜方式の入学者群に比較し優れていることが明らかとなった。医師国家試験合格率については,平成21年3月末の合否結果を受け,ただ今解析中である。態度評価項目については,入試時と入学後の学生間ピア・レヴュー時では同一の項目を使用するのが困難であることが明らかとなってきている。平成21年度については,臨床研修先での評価も視野に入れる予定であるため,評価項目を再検討し,すべてに共通して利用できる評価項目・尺度の確立を目指したい。コミュニケーション能力の低下など医学生の「情意・技能面」に関する能力の低下は,現在われわれが直面する問題の°つである。今年度は,平成15年度AO入試入学者について,6年間の動向をさらに詳細に解析した。結果,学生間ピア・レヴューは2年次よりも6年次スコアに,より選抜時態度評価との正の相関が高く顕著となった(r=0.53)。また,入試選抜ごと(AO,教科型方式,問題解決能力試験方式)に比較した結果,2年次ピア・レヴュースコアはAO入試入学者群が問題解決能力試験方式群に比較し有意に高いことが明らかとなった(p<0.05)。ピア・レヴュー項目によっては教科型方式群との間にも有意差が認められている。6年次スコアの解析では,選抜群間に有意差は認められなかった。この原因として,AO入試以外の他選抜でのみ見られた留年・退学者のデータを排除したことが考えられる。そこでこれら留年・退学者について解析を進めたところ,ピア・レヴュースコアは他の学生に比較し有意に低いことが判明した(p<0.01)。AO入試選抜時の評価項目・尺度が「情意・技能面」に関する能力評価だけでなく,留年・退学者の判別にも有用であることが示唆された。今後,臨床研修先での評価も含め検討し,解析を進めたい。今年度は,平成16年度AO入試入学者について,6年間の動向をさらに詳細に解析した。結果,学生間ピア・レヴューと選抜時態度評価の相関は2年次(r=0.13)よりも6年次スコア(r=O.69)で,正の相関が高く顕著となった。

また,入試選抜ごと(AO,教科型方式,問題解決能力試験方式)に比較した結果,2年次ピア・レヴュースコアはAO入試入学者群が教科型方式群に比較し有意に高いことが明らかとなった(P<0.01)。ピア・レヴュー各項目においては,「協調性」「信頼性」「整理・整頓能力」「医師としての適性」「同僚であることを希望」でAO-教科型方式間に有意差が,「コミュニケーション能力」「挨拶」でAO-教科型方式,AO-問題解決能力試験方式間に有意差が認められている。6年次スコアの各項目においては,「コミュニケーション能力」「挨拶」でAO-教科型方式間に有意差が,「協調性」「コミュニケーション能力」「整理・整頓能力」「挨拶」でAO-問題解決能力試験方式間に有意差が認められている。2年次結果に比較し6年次ではAO-教科型方式間における有意差があまり認められない結果となった。教科型方式においては,留年・退学者が他選抜に比較して多く見られ,これらデータを6年次解析において排除したことが影響していると考えられる。臨床研修先での評価も含め検討し,解析を進めたい。コミュニケーション能力の低下など医学生の「情意・技能面」に関する能力の低下は,現在われわれが直面する問題の一つである。こうした問題は,入学後の教育によっても改善が難しく,したがって入学時での選別の必要性が叫ばれている。本研究では,高知大学医学部が行う態度・習慣領域評価型の入試(AO入試)のデータをもとに,入学者の動向を在学中,卒業後まで長期にわたり継続的に追跡調査・解析し,態度評価の評価項目と評価尺度の妥当性を検証するものである。今年度は,平成17年度,平成18年度AO入試入学者について,6年間の動向を解析した。平成17年度入学者における2年次ピア・レヴュースコアでは,AO入試入学者が問題解決能力試験方式入学者に比べ有意に高い結果となった(p<0.017)。ピア・レヴュー各項目では,「整理・整頓能力」「挨拶ができる」の2項目において,AO-教科型方式,AO-問題解決能力試験方式間に有意差が認められた。しかしながら6年次ピア・レヴュースコアにおいては,AO入試入学者と教科型方式,問題解決能力試験方式間には有意差は認められなかった。学生間ピア・レヴューと入試選抜時態度評価の相関は,2年次,6年次とも相関は認められなかった。平成18年度入学者におけるピア・レヴュースコアでは,平均値,分布ともにAO入試入学者が他の選抜方式入学者に比べ高い傾向が見られたが,有意差が認められるまでには至らなかった。学生間ピア・レヴューと入試選抜時態度評価の相関についても,2年次,6年次とも相関は認められなかった。平成15年度18年度AO入試入学者について調査・解析を進めてきたが,AO入試入学者が他選抜入学者より優れる傾向にあり,AO入試における態度評価の妥当性が示される結果となった。
マイクロ超音波モータを用いた生検ロボットの開発

扁平型マイクロ超音波モータ(縦横2mm×厚さ1mm)で駆動するマイクロ2リンクアームの開発を行った.ギアを使わずモータがリンクを直接駆動するダイレクトドライブ機構となるよう設計した.目標軌道を与え,オープンループで,任意の位置決めができるような制御方法の開発を行った.モータとリンク機構のモデル化を行い,実際の運動と比較を行い,誤差は残るものの概ね一致することを確認した.マイクロロボットに搭載される小型カメラのフォーカスやズーム機構の開発を目的として,マイクロリニアモータの開発を行った.2mm角サイズで,最大20mNの力を発生することに成功した.これは内径約1mm程度の小型レンズであれば十分に駆動できる発生力である.マイクロ超音波モータをフィードバックループ内で制御するため,視覚フィードバックシステムの開発を行った.マイクロ超音波モータの応答は高速であるため,カメラには,1000から2000fpsのフレームレートのハイスピードカメラを用いた.ロータにミラーを取り付けて回転させ,得られた画像情報を基にモータの制御を行い,精度の高い位置決め制御(約1度)が可能になった.トルクと回転数を制御するため,印可電圧のバースト波のデューティ比を操作量として用い,ミラーの方向を高速に目標通りに動かす制御ができるようになった.マイクロ超音波モータの効率向上には,圧電素子と金属部の接着層における減衰が大きいことがわかってきた.そこで,接着層をなくした単一のバルク圧電素子でステータを構成するバルクステータの開発を行った.接着剤を用いる従来方式と比べて,高い振動特性が得られた.サイズは4mm角であり,現在の圧電材料加工方法の限界のサイズである.ステータを試作し,電気的および機械的特性を,解析的および実験的に調べてモデル化を行った.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,マイクロ超音波モータを用いて,超小型のパンチルトカメラとロボットアームを有する生検鉗子型のロボットを開発することが目的である.これらの機構を駆動するために重要なことは,マイクロ超音波モータの研究である.これまでの取り組みで,マイクロ超音波モータは10μNm以上のトルクを発生できていたが,モータはユニット化されておらず,装置に実装することはできなかった.そこで,マイクロコイルを用いて予圧方法を工夫することでモータユニット全体として小型化に取り組み,装置に実装可能なマイクロ超音波モータユニットを試作した.ロータの軸方向と半径方向の二種類の予圧機構を試作し,実験で評価を行い,両方の予圧機構で,10μNm以上のトルクを発生できることを明らかにした.ロボットを小型化するには,小型化したときに性能はどのように変化するかを明らかにする必要がある.そこで,超音波モータのスケールに関するモデルを立て,サイズに関する性能の変化を予想できるようにした.実験では,2mm角,1mm角,0.5mm角のマイクロ超音波モータを試作して実験を行い,提案するモデルが正しいことを明らかにした.小型化に伴って,マイクロ超音波モータのトルクは,代表寸法に対して3乗則で減少することがわかった.4乗則となる電磁モータと比べ,小型化を進めるには有利であるということを意味する.マイクロパンチルトカメラと,マイクロロボットアームの開発するために,ワイヤ放電などの微細加工技術を調査し,マイクロ部品の試作を行い,それらの部品を組み立てるマイクロマニピュレータを開発した.カメラは,1mm角の画像センサを用いたもので世界最小のパンチルトカメラである.ロボットアームでは,リンク機構を駆動する扁平型マイクロ超音波モータと,ハンドを駆動するリニア型マイクロリニア型超音波モータの開発を行った.現在のモータ効率は約1%と低く,これを改善するため,まず入出力をより正確に解析した.エネルギー保存則に基づいて,電気的入力,機械的出力,エネルギー損失(スリップや発熱など)を表したモデルを作り,低効率の理由を調査を行った.一般の超音波モータでは,ステータとロータの接触状態を改善するためにライニング材やマイクロ粒子が採用されており,これらをマイクロ超音波モータにも適用し評価することを考えていたが,ステータやロータのサイズは極小であり,取扱いや評価が困難なため,調査に当初の予定以上に時間がかかっている.その他は,順調,または当初の計画以上に進んでいる.0.5mm角の極小モータを作ってマイクロ超音波モータのスケール法則を明らかにする研究は,二年目(29年度)に計画していた内容であったが,計画以上にすすめることができた.ステータの加工にワイヤ放電加工を採用したことで,ある程度の加工精度を確保でき,十分な研究結果が得られることになった.またこの研究で,圧電素子のスケール効果など,小型化および高効率化などに関する重要な知見も得られた.研究結果は,既に論文として投稿し採択されるに至っている.また,マイクロロボットアームの開発も,二年目以降で計画していた内容であったが,既に着手しており,試作品の駆動に成功している.当初想定していた出力はまだ得られていないが,これは,微小部品の試作精度が主な理由である.試作精度を高める方法など,今後も研究を継続し改善に取り組む.またモータからトルクを得られない場合の方法として,減速機を取り付けることを計画していたが,これも着手している.メーカーの協力を得て開発したマイクロギアードモータを開発し,駆動実験に成功している.減速機がある分大きくなるが,より確実に力を発生することができている.マイクロロボットアームを開発するために,マイクロ超音波モータで駆動するマイクロ2リンク機構の研究開発を行った.

このリンクはダイレクトドライブで駆動するように設計した.リンク機構の制御のために,マイクロ超音波モータとリンク機構のモデル化を行った.リンクの運動計測にはハイスピードカメラを用いることとした.高速撮影で,リンクの位置と姿勢の変化を画像処理的に追跡することで実験データを得て,モデルを実験で検証した.リンク機構試作機の運動は,モデルと概ね一致した.エンドエフェクタには,倍力機構を用いる予定であったが,試作してみたところ加工精度の問題で計算通りの機械的倍率が得られなかった.そこでメーカーの協力を得てマイクロギアを開発しマイクロ減速機の開発を行うこととした.マイクロ超音波モータにマイクロギアを取り付けて実験を行ったところ,最大1mNmという,このサイズとしては極めて高いトルクを発生することに成功した.全体の体積は大きくなるが,静的に約100倍のトルクを得ることに成功した.マイクロパンチルトカメラは,2個のマイクロ超音波モータを用いて全体の大きさが5mm以下になるよう設計した.カメラの方向を任意に操作するため,印可電圧のバースト波による制御手法を開発した.モータをドライバで制御する同期駆動システムの開発を行い,カメラの方向を概ね目標通りに動かす制御ができるようになった.マイクロ超音波モータの効率向上の研究に取り組んだ.従来は加工方法優先でステータの設計を行ってきたが,この1-2年の研究により,モータの加工技術が安定し,加工がモータの性能に与える影響もわかってきた.そこで,加工方法と,有限要素法による圧電解析を同時に設計する方法により,効率の改善を行った.電気的および機械的減衰を実験的に明らかにしてモデル化を行った.おおむね順調または当初の計画以上に進んでいる.0.5mm角の極小モータを作ってマイクロ超音波モータのスケール法則を明らかにする研究は,2年目(29年度)に計画していた内容であったが,計画以上に早く進んで完了し,既に論文として発表している.またエンドエフェクタが大きな力を発生するメカニズムとして検討していた減速機の研究は,当初2年目の内容として考えていたが,2年目の前半にはおおむね実験を終え,既に研究成果をまとめることができている.マイクロロボットアームの開発も,二年目以降で計画していた内容であったが,2リンク機構をその基礎技術と位置づけ研究を進め,モータとリンクのモデル化を行い,試作機の駆動に成功し,実験を行って評価を完了することができている.マイクロパンチルトカメラの試作では,機械要素技術の開発は想定の範囲内で進んでいる.制御回路の開発に想定以上の時間を要したが,全体のシステムの開発は順調に進んでいる.マイクロカメラのオートフォーカスのアクチュエータとして,マイクロリニア超音波モータの研究開発を1年目から行ってきたが,電極取付時にモータ特性が低下する問題がわかり,調査に時間を要した.今年度,試作方法を見直したことで,開発に成功し実験を行って性能評価を完了させることができている.モータ効率の向上に関する研究は,当初の予定以上に時間がかかっている.
実験経済物理学による社会的学習と集団知の創発過程の解明

ヒトの相互作用として社会的学習と呼ばれる他者の行動・選択を真似るものが社会・経済現象の理解・記述において重要とされてきた。我々は情報カスケードという多数派の選択肢を選ぶ傾向が強いという相互作用が働く実験系でヒトの持つ情報の不確実さをコントロールすることにより、非線形ポリア壺での収束する状態の個数が1個と2個の間の相転移が起きることを検証した。理論的には、連続的な相転移と不連続な相転移が起きる条件を明らかにし、連続相転移の普遍クラスを解明した。また、相転移による集合知の精度を低下を防ぐ手法として、参照人数、参照する相手のネットワーク構造のコントールを提案した。情報カスケードにおいてシステムサイズ(被験者数)が無限大の極限で、集団選択が必ず正しくなるのか、誤る確率が正なのかを明らかにした。結論は、二択のクイズを用いた場合、クイズの難易度がある臨界値を超えた場合、壺の選択では実験を実施したすべての場合で、集団選択が誤る確率が正であることを示した。二択のクイズについては、この事実はすでに我々が報告していたが、今回の結果は、この相転移現象の秩序変数のシステムサイズ依存性を理論的に明らかにした上での結果であり、集合知や社会的学習の研究において統計力学の手法の有効性を明らかにするものである。また、従来はヒトがベイズ的な推定と選択を行うなら、壺の選択問題で集団選択が誤る確率はゼロに収束するとされていたことを否定し、ヒトは合理的にハードし、その結果集団選択が間違いうることがかなり一般的な事象であることを明確にしたものである。これは、市場におけるバブルなどのマクロな現象のメカニズムを実験室実験と統計物理学の手法で物理現象として明らかにした画期的なものである。また、情報カスケードなどの非常に相関の強い二値の確率過程に対し、統計物理のスケーリングの観点から見る視点を提案しさまざまなモデルの普遍類を明らかにした。普遍類は大きく分けて3つあり、それぞれの臨界指数を厳密に評価した。また、集団知における被験者が参照できる人数と個人レベルでの正答率、緩和時間のトレードオフの関係を明らかにした。(1)情報カスケード転移の普遍類を明らかにするために、最初の玉の色と後の玉の色の相関関数の漸近解析を行った。系がスケール不変な構造を持つため、有限サイズスケーリングでは意味のある極限への外挿が不可能なため、有限サイズ補正項を数値的にもとめ、その関数形をもとに熱力学極限での振る舞いを調べることを提案し、相転移点において相関関数が対数関数のべき則に従うことを示した。(2)ネットワーク上の情報カスケードのモデル(非線形ポリア壺)を確率微分方程式と数値計算(有限サイズスケーリング)により解析した。ネットワーク構造は情報カスケード転移の閾値には影響せず、収束のべき指数に影響することを見出した。(3)前年度の壺を用いた情報カスケード実験の追試を行い、自己情報の精度が高い場合、正答率の収束する値の個数が一個になることを明らかにした。前年度のデータでは、自己情報の精度の値によらず、正答率の収束値は2個以上であるとの結果を得ていた。それと合わせることにより、収束する値の個数が自己情報の精度の変化により引き起こされることが分かった。二択のクイズでのクイズの難易度の変化による収束値の個数の変化と同じマクロな変化であり、情報カスケード転移の実験による2例目の検証に成功した。(4)非定常多腕バンディットにおいて、社会的学習を含めた効率的な選択に関する研究を行った。単純なアルゴリズムで選択する多数のエージェントと対戦するプレイヤーの最適戦略を、環境の変化する確率と非社会的学習のコストの2個のパラメータ空間で求め、集合知効果の創発条件を明らかにした。また、集団実験を実施し創発条件を検証した。最終年度は(1)情報カスケード実験の追試、(2)非定常多腕バンディットでの社会的学習エージェント系のモデル解析、(3)非線形ポリア壺の普遍クラスの分類、(4)ベイズ自白剤の検証の4点について研究を行った。(1)情報カスケードによる相転移現象を示す2番目の実験系として2種類の壺の選択の実験の追試験を行った。被験者の持つ情報の精度が5/9,6/9,7/9のケースの実験は前年度までに行い、6/9と7/9の間で相転移が起きていると考えたが、それを確認するため8/9の場合の追試を行い、正しいことを検証した。(2)非定常多腕バンディットで社会的学習を行うエージェント系の単純なモデルを導入し、レバーにエージェントがどのように分布するかを調べた。また、その振る舞いがエコーチェンバーと呼ばれる現象(社会的学習を過度に行い、パフォーマンスが低下する現象)を説明できることを発見した。(3)非線形ポリア壺での安定固定点の個数の変化を非平衡相転移の文脈で解析し、秩序変数の普遍関数を数値的に求め、秩序変数の臨界指数が平均場イジングと同じ1/2であることを見出した。また、系が不連続転移、連続転移する一般的な条件を求めた。(4)主観的な情報から高精度の情報を集約するメカニズムとしてベイズ自白剤の可能性を検証する実験を行った。二択のクイズに対し、正解を知っているか、正解を知っている被験者の比率の推定、正解の選択肢、の3点の質問を行い、情報スコア、予測スコアを用いて正解を予測するロジスティックモデルを構成した。結果は否定的であった。

ヒトの相互作用として社会的学習と呼ばれる他者の行動・選択を真似るものが社会・経済現象の理解・記述において重要とされてきた。我々は情報カスケードという多数派の選択肢を選ぶ傾向が強いという相互作用が働く実験系でヒトの持つ情報の不確実さをコントロールすることにより、非線形ポリア壺での収束する状態の個数が1個と2個の間の相転移が起きることを検証した。理論的には、連続的な相転移と不連続な相転移が起きる条件を明らかにし、連続相転移の普遍クラスを解明した。また、相転移による集合知の精度を低下を防ぐ手法として、参照人数、参照する相手のネットワーク構造のコントールを提案した。(1)25年度に未完成であった非線形ポリヤ壺過程の非平衡相転移について、その普遍類をほぼ完全に分類した。(2)ネットワーク構造が情報カスケード転移にあたえる影響・普遍類を解明した。(3)情報カスケード転移を示す実験として、従来の二択のクイズとは別に、実験経済学で盛んに研究されている壺の選択のカスケード実験を行い、自己情報の精度の変化により相転移が起きることを示した。(4)多腕バンディット問題において集合知効果の創発条件・実験による検証を行った。(5)競馬のオッズの時系列データの解析、分割投票実験の実施が行えていない。統計物理学3年目の計画では、2年目までの実験の追試と今後の研究の萌芽を探すことになっていた。情報カスケード転移については、その普遍類、異なる実験による検証など、理解は相当深まったと考えている。今後の研究は、こうした研究で明らかになったヒトの相互作用の法則をもとに、相互作用によるゆがみを補正した情報の推測方法の開発とそれに関連する集団実験を考えている。また、そうした視点で、競馬のオッズの時系列データ、巨大掲示板の書き込みのデータの解析を行う。バンディット問題に関しては、集合知の創発条件をより一般のものとするため、エージェントのアルゴリズムをベイズ的なフィードバックをいれたシステムを解析し、集団実験による検証を行う。初年度に計画した二種類の集団実験を実施し、理論解析では投票モデルと情報カスケード相転移のスケーリング理論を完成した。また、スケーリング理論の結果を用いて秩序変数を評価し相転移の可能性を明確に示した。理論解析はプレプリント2本にまとめ、それを用いた実験の解析結果は研究会で報告し、今年度の国際会議で発表する。また、倍率情報に対する反応カーブに対するゲーム理論の予言の検証と従来の手法による解析結果を論文として出版した。ネットワークでの情報カスケードのモデルの解析は、スケーリング理論の完成を優先したため今年度に延期した。また、壺の選択での情報カスケード実験のデータを用いたモデル化と解析結果をまとめることも今年度の課題とする。年度末の出張がなくなったため残額が生じました。スケーリング理論を用いて情報カスケードの理論解析を推進することと、壺の選択の実験のデータを収集し、ヒトの選択のミクロなモデルを構成すること、また、3年目に実施予定のスロットマシンを用いた社会学習の集団実験のためシステム開発をすすめることである。年度末の出張で見込んでいた研究打ち合わせを早急に行います。その他変更はありません。(1)研究協力者との研究打ち合わせのため3月に出張旅費として使用予定でしたが、その予定が変更し、次年度に打ち合わせを行うことになったから。
フラーレンを層状化合物ナノ層間に集積させた新規高密度pn接合デバイスの創製

本研究は、p型半導体であるイオン交換性無機層状化合物のナノ層間へn型半導体であるフラーレンを集積させた新規有機・無機ハイブリッドpn接合デバイスを開発することを目的としている。研究目的を達成するために、非イオン性であるフラーレンをデンドリマーで表面修飾してカチオン化し、カチオン交換性のコバルト系層状化合物の層間に集積させる方法と層間を界面活性剤で修飾して疎水的な表面にしてフラーレンを集積させる方法を検討した。フラーレンを末端アミン型デンドリマーで修飾すれば、フラーレンをカチオン化したフラロデンドロンを得ることができる。末端アミンのフラロデンドロンを包摂する前段階として、NH4+型のコバルト酸層間化合物の合成を目指して、NH3共存下での水酸化コバルトの酸化反応を検討した。前駆体である水酸化コバルトの分散溶液を02ガスでバブリングしながら恒温槽で養生することでH+型のコバルト酸層間化合物が得られたが、目指していたNH4+型は得られなかった。さらに、H+型を前駆体としてイオン交換反応による末端アミン型のデンドリマーとの複合化を検討したが、層間にデンドリマーを包摂したコバルト酸層間化合物を得ることはできなかった。以上より,別の手法による複合化の検討が必要であると考えられた。次に、層間に界面活性剤を挿入した層間化合物を合成し、疎水的な層間へ直接フラーレンを集積することを検討した。共沈法を用い,ドデシル硫酸ナトリウム(DS)やドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS)と共に沈殿した水酸化コバルト分散溶液を02ガスでバブリングしながら恒温槽で養生することで、層間に界面活性剤を挿入したCo-Co系層状複水酸化物(LDH)が得られた。現在、得られたCo-Co系LDH層間へのフラーレンの導入を検討している。フラーレンの導入に成功すれば、不活性雰囲気で熱処理を施すことで目的とするpn接合ハイブリッド材料が合成できると期待される。本研究は、p形半導体であるイオン交換性無機層状化合物のナノ層間へn形半導体であるフラーレンを集積させた新規有機・無機ハイブリッドpn接合デバイスを開発することを目的としている。研究目的を達成するために、今年度は、非イオン性であるフラーレンをデンドリマーで表面修飾してイオン化し、無機層状化合物の層間に集積させた目的物質を作製するための手法を以下の研究により可能性を検討した。フラーレンをデンドリマーで表面修飾したフラロデンドロンの前駆体であるアントリルデンドロン1.5世代とMg-Al系層状複水酸化物(LDH)とのハイブリッド化を交互積層(Layer by Layer ; LbL)法により行った。開発目標がデバイス作製であることを考慮して、有機・無機ハイブリッド材料の作製法にLbL法を採用した。ホルムアミドでナノシート状に剥離したLDH剥離溶液とアントリルデンドロン水溶液に交互に基板をn回浸漬し、薄膜を作製した。得られた積層薄膜をUV-vis吸収スペクトル、発光スペクトル、XRD法により検討した結果、LbL法によりアントリルデンドロンとLDHナノシートとが交互に積み重なったハイブリッド積層薄膜の作製に成功した。薄膜中ではアントリルデンドロンの発色団は会合せず、孤立した状態であると考えられた。本検討結果より、LbL法を用いることで、n形半導体のフラロデンドロンとp形半導体の無機層状化合物ナノシートとを交互に積み重ねたハイブリッドpn接合デバイスの作製が可能であると期待された。現在、p形半導体であるCo系の層状ペロブスカイトを合成し、種々の溶媒を用いて、ナノシート状への剥離手法を検討している。フラーレンとアントリルデンドロンとを反応させることでフラロデンドロンを合成することに既に成功しているので、剥離手法が確定すれば、ハイブリッドpn接合薄膜の作製に着手する予定である。

共沈法を用い,ドデシル硫酸ナトリウム(DS)やドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS)と共に沈殿した水酸化コバルト分散溶液を02ガスでバブリングしながら恒温槽で養生することで、層間に界面活性剤を挿入したCo-Co系層状複水酸化物(LDH)が得られた。現在、得られたCo-Co系LDH層間へのフラーレンの導入を検討している。フラーレンの導入に成功すれば、不活性雰囲気で熱処理を施すことで目的とするpn接合ハイブリッド材料が合成できると期待される。
即興的場面における日本人英語学習者の口頭言語処理能力に関する研究

本研究では即興的スピーキングの場面での日本人英語学習者が話す英語の言語的特徴や心理的特徴について調査した。コーパスを用いて分析した結果、日本人は他国の学習者に比べ、時間稼ぎに有効な談話標識を使いこなしておらず、サイレントポーズの時間長が長く、その頻度が高いことが明らかになった。また、質的研究の結果、日本人大学生は、英語力が比較的高い学生であっても、即興的に話す場面において何らかの不安感を持っていることが明らかになった。即興的場面における日本人英語学習者の発話の特徴を調べるため、先行研究を整理し、その後、大規模コーパスを用い、日本人サブコーパスとして、CEFRでB2かそれ以下のレベルの学習者のデータが収録されているものを用い、音声言語の特徴に関して分析を試みた。その結果については研究2年次に学会等で発表する予定である。・昨年度、学習者コーパスを使用し、対照中間言語分析を実施した。その結果をもとに、今年度は即興的場面における日本人英語学習者の発話の特徴を他国の英語学習者と比較することによって明らかにし、学会にて2件の口頭発表をした。また、論文として発表した。・上記の研究結果をもとに日本人英語学習者にインタビュー調査をし、質的調査を試みる。今年度はそのパイロットスタディをおこなった。当初想定していたよりも分析に時間を要したため、平行して進める予定であった別の研究が遅れることとなった。昨年度発表した論文、茅野・峯島(2016)「日本人英語学習者は即興的発話でどのように時間を稼ぐか」『中部地区英語教育学会紀要』, 45, 1-8.の結果を踏まえ、日本人英語学習者の即興的発話に関する意識や学習経験に関する質的調査を試み、全国英語教育学会第42回埼玉研究大会(埼玉県・獨協大学)にて報告した。発表時のディスカッションにおいて寄せられた意見や疑問点をもとに、研究の妥当性を検証し、研究上の課題を整理した上で、修正版のインタビュー調査を進めた。インタビュー調査の分析および結果解釈に時間を要した。明らかになった課題を解決すべく、あらためてデータ収集する必要があるとの判断に至ったため。前年度までの一連の研究では、大規模コーパスを使い日本人英語学習者と他国の英語学習者とのスピーキングに関する調査を行い、その結果から得られた知見を元に、日本人英語学習者がスピーキング時に感じる意識調査を行った。本年度は、昨年度より着手していた日本人英語学習者のスピーキングに対する意識に関する質的調査を継続し、収集されたデータをM-GTAを用いて分析した。その結果を第47回中部地区英語教育学会長野大会にて発表した。また、発表時の質疑応答で得られた意見を踏まえつつ論文としてまとめ、中部地区英語教育学会紀要にて発表した。年度後半には検定教科書に記載されているスピーキング活動の特徴に関する研究に着手した。この研究については科研補助金研究期間終了後も継続し、2018年度中に口頭発表として報告し、その後さらに調査対象を拡大して研究を継続する予定である。複数のプロジェクトを同時進行する予定であったが、研究初年度は結果として1つの研究に集中することとなった。まずは今年度から来年度にかけておこなう質的調査を完了させるが、それと平行して別の研究も進められるよう、エフォートを多く割り当てたい。しかしながら、進捗状況によっては、研究期間を1年延長することも視野に入れる必要があると思われる。今年度の研究の問題点を解決するため、研究期間を1年延長し、インタビュー協力者を増やし、より多角的に調査する予定である。その進捗状況と照らし合わせつつ、次の段階に研究を進める。外国語教育スピーキングにおける言語的特徴だけでなく、従来から研究を進めていたリスニングのそれにも焦点をあて、両方向から研究を進める予定である。研究計画が少し遅れているため、当該年度に使用する予定を翌年度に使用せざるをえなくなったため。研究計画を1年延長し、今年度の研究を発展拡充するという判断に至ったため。研究成果の発表に必要な旅費等を翌年度に割り当てる予定である。学会発表等を2年次以降におこなうことにしたため、1年次の旅費の支出が当初の予定よりも少なくなった。当該年度に使用する計画であった予算は翌年度早々に使用する予定で準備を進めており、長期的な計画としては問題無いと考えている。研究成果の発表に必要な旅費や物品費、データ分析に必要な人件費に充てる予定である。研究2年次以降に学会発表を行う予定のため、その旅費をして使用する予定である。
ヒトLDL(低比重リポ蛋白)受容体の突然変異に関する研究

我々は家族性高コレステロール血症ホモ接合体線維芽細胞を21株(16家系)集めており、これらの細胞においてLDLレセプターの存在、機能について検討した。さらにレセプターの細胞内合成についての解析も行なったところ、次のような分類を行なうことができた。1.LDLレセプターの細胞内合成が(我々の用いた抗LDLレセプター・モノクローナル抗体で)検出し得ないもの・・・5家系2.レセプターの合成量が極度に低下しており、その存在を細胞表面に認識(抗体で)し得ないもの・・・2家系3.レセプターの合成量が正常と比べてかなり低下しているもの・・・2家系4.レセプターが合成されてからの成熟・細胞膜への輸送過程に障害のあるもの・・・・5家系5.レセプターは合成後、細胞表面に達しているが、LDLを結合し得ないもの・・・・1家系6.レセプターは合成され細胞表面に達しており、LDLも結合できるが、細胞内へのLDL取り込み能を欠いているもの・・・・1家系このようにLDLレセプターの突然変異は均一ではなく、広い多様性を持つ変異であることが示された。又、これらの中には、特異な性質を示すものが見られた。6.のLDL取り込み能欠損型の細胞は、合成されたレセプターを細胞膜にうまく固定することができず、培地中にレセプターを分泌していることがわかった。このレセプターは分子サイズが正常よりやや小さいことから、レセプター分子に欠損があるものと思われ、次にこの欠損箇所とレセプターの細胞膜固定機能との関連を探ることが必要と思われる。
看護技術教育および臨床現場における筋肉内注射部位選定の実態

[目的]筋肉内注射は現在、看護学校ではどのような部位を教えているか、また病院ではどのような部位がどのような理由で選択されているか、その実態を明らかにした。[対象と方法]看護学校は、高等学校専攻科・衛生看護科を除く応諾の得られた看護婦学校・養成所927校(回収率68.3%)、病院は設置規模、設置主体別に層化無作為抽出し応諾の得られた143病院の看護婦1330名である。対象とした学校の教員および看護婦に自作の質問用紙を郵送法により調査した。調査期間は、1994年7月からの2カ月である。[結果]学校調査;授業形態は、「講義と演習の両方を行う」が77.3%で最も多く、演習方法は、「人体モデルを使用」46.7%、「学生同士」20.0%、「人体モデルと学生同士の両方」19.7%であった。講義・演習で教える上位3位の部位は、「上腕三角筋前半部の肩峰より3横指下」「片側臀部上外1/4の外1/3」「クラークの点」で、選択理由は、「安全である」「「部位選定が容易」「教科書等に書かれてある」が多かった。病院調査;対象者の臨床経験年数は2カ月49年(平均10年)。筋肉内注射の一人当りの月単位の実施回数は0600回、最頻実施回数は10回。実施者は、「看護婦が全て行う」72.1%で、「医師も行う」25.3%であった。看護婦が実施している筋肉内注射部位は多数の部位にわたっていたが、選択頻度の上位3位は、「上腕三角筋前半部の肩峰より3横指下」「片側臀部上外1/4の外1/3」「片側臀部上外1/4」であった。2位までは学校で教えている部位と同じである。選択理由は、上腕部では「露出しやすい」、臀部では「安全である」が一位であった。筋肉内注射を学校で教えることについては、殆どの看護婦が必要があると回答していた。
回転するデシカントローター内部の温湿度挙動の解明

本研究の目的はデシカントローター内の温湿度分布測定による吸脱着特性の解明と、それによるローター形状の最適化である。デシカントローターの吸脱着特性については、実験や数値計算によって多くの研究が実施されてきたが、常に回転するローター内部の温湿度測定は実現されていない。本研究は回転するローター内部の空気温度・湿度分布を明らかにすることで、従来の測定手法では不可能であった回転体内部の吸脱着挙動を解明を目指す.本研究の目的はデシカントローター内の温湿度分布測定による吸脱着特性の解明と、それによるローター形状の最適化である。本研究は回転するローター内部の空気温度・湿度分布を明らかにすることで、従来の測定手法では不可能であった回転体内部の吸脱着挙動を解明を目指す.
MCFCカソード用酸化ニッケル代替材料の研究

前年度に引き続き、溶融炭素塩中でのニッケル酸化反応の詳細を調査した。ニッケルの酸化反応は二段階であり、一段目の反応はO^<2->イオンが、二段目の反応は炭酸イオンが酸化種として作用していることが示唆された。このような二段階の酸化反応が起こる理由としてはニッケル表面に形成される酸化物の保護膜中における反応イオン種の拡散過程が影響を及ぼしているものと考えられる。溶融炭素塩中における酸化ニッケルの電極反応特性を、サイクリック・ボルタンメトリー法および定常分極法を用いて評価した。二酸化炭素分圧依存性に関して、溶融炭酸塩中で安定な金電極との比較では、ほぼ同様な依存性を示した。また、交換電流密度を電極活性の目安とすると、金と酸化ニッケルとで大きな違いは見られなかった。すなわち、酸化ニッケルが電極として用いられているのは、触媒活性が優れているためというよりも溶融炭素塩中での安定性が評価されているためであるということがわかった。酸化ニッケルに替わる電極材料として、非酸化物セラミックスを対象に溶融炭素塩共存下での安定性の調査を行った。炭化硼酸(B_4C)は空気中650°Cでは比較的安定であり、X線回折による分析では不純物は検出されなかった。溶融炭素塩中共存下での100時間の加熱実験では、不純物は検出されなかったものの、試料の体積が減少しているように見られた。炭化硼素は熱アルカリには弱いとされているため、一部が炭素塩中に溶解したものと考えられる。MCFCのカソードに用いられている酸化ニッケルは、金属ニッケルをin situ酸化して得られている。本年度は、MCFCカソードの性質を明らかにするために、金属ニッケルの酸化挙動と、酸化ニッケルのリチウム化の挙動を調べた。実験はLi_2CO_3/K_2CO_3=62/38の共晶塩を650°Cに保ち、この中に金属ニッケルの線を浸し、クロノポテンショメトリーを行った。対極、参照電極は金線を用い、O_2:CO_2=1:2の酸素電極とした。まず、ポテンシャルスイ-プにより分極曲線を求めたところ、-0.6Vおよび-0.4V付近に2つのピークを観測した。次に、クロノポテンショメトリーを行ったところ、分極曲線のピークに対応する-0.6Vおよび-0.4Vで2つの停滞電位が認められ、電位が2回遷移していることがわかった。試料を観察したところ、1回目の遷移直後は緑色の酸化ニッケルであったが、2回目の遷移後は黒色を呈しており、リチウム化が進行したと思われる。SEMによる観察を行ったところ、1回目の遷移で生成した酸化ニッケル相は多孔性であったのに対し、2回目の遷移で生成した酸化ニッケル相は緻密であった。また、異なるバッチの金属ニッケルで測定を行ったところ、1回目の遷移時間はほぼ同程度であったのに対し、2回目の遷移時間は5倍以上の違いが見られた。以上より、溶融炭酸塩中におけるニッケルの酸化は、まず表面のニッケルが酸化した後、試料に依存する2段目の酸化がおこり、同時にリチウム化が進行することがわかった。
Shhシグナルによるアクトミオシン細胞内張力を介した歯の形態形成の新たな制御機構

歯の形成不全の要因の一つは、遺伝子の変異による歯の発生初期の異常もしくは停止である。しかし、原因となる遺伝子の働きにより、歯胚(歯の原基)を構成する細胞がどのような挙動を示し、歯の発生が進行するのかはほとんど分かっていない。申請者らはこれまでに、歯胚を構成する細胞の細胞骨格を壊すと細胞の移動や配置が乱れ、歯の発生が正常に進行しないことを発見したので、次に、この細胞骨格の働きを調節する上流のシグナルは何かを探ろうと考えた。本研究により、シグナルがもたらす細胞の移動や再配置を介した歯の発生の制御機構が明らかになれば、歯の形成不全のメカニズム解明への大きな一歩となる。
脊索動物の起源と進化に関する分子発生生物学的研究

脊索動物(尾索類+頭索類+脊椎動物)は棘皮動物および半索動物と多くの形質を共有し、これらの動物群は新口動物として共通の祖先から由来したと考えられている。一方脊索動物のみを特徴づける形質として、脊索、その背側を走る中空の神経索、鰓裂などがあげられるが、中でも脊索は脊索動物という名がそこから由来するように最も重要な形質である。最近になって脊椎動物(高等な脊索動物)の脊索の発生に関わる遺伝子としてBrachyury(T)遺伝子およびHNF-3遺伝子がクローニングされた。我々がこの遺伝子のホモログを原始的な脊索動物である尾索類のホヤから単離してその発現を調べてみると、ホヤのT遺伝子は発生にともなって予定脊索細胞でのみ発現することがわかった。すでに述べたように脊索は脊索動物を特徴づける最も重要な形質の一つであるので、新口動物の中で脊索をもたない棘皮動物のウニや半索動物のギボシムシ、脊索をもつ尾索類のホヤや頭索類のナメクジウオのT遺伝子およびHNF-3遺伝子の解析を通して、脊索動物の起源と進化を分子発生生物学的に国際共同研究にしたいと考えた。またさらに、ホヤの仲間には通常のオタマジャクシ幼生を発生されるもの(有尾種)の他に、進化的に尾を失った幼生を発生させる種(無尾種)がいる。この両者の発生のメカニズムを分子生物学的に研究することによって、進化に伴う発生様式の変異の機構を理解できるのではないかと考えた。これらの点についてこの3年間に次のような研究をおこなった。1.T遺伝子について:これまでの研究からT遺伝子はウニ、ホヤ、ナメクジウオで保存されていることがわかった。すでに述べたようにT遺伝子はホヤでは脊索でのみ一過的に発現する。またT遺伝子はナメクジウオでは脊索および体節中胚葉で発現する(脊椎動物に近い発現パターン)。一方ウニでのその発現も一過的で、原腸胚期に二次間充織の創始細胞で発現する。ギボシムシについてはその初期発生の観察にようやく成功し、現在T遺伝子の単離を急いでいる。2.HNF-3遺伝子について:つぎにHNF-3遺伝子について解析した。その結果、ホヤのHNF-3遺伝子は内胚葉・脊索・神経索で、またナメクジウオのHNF-3遺伝子は内胚葉と脊索で発現することがわかった。さらにウニのHNF-3遺伝子は原腸胚の内胚葉で発現することが判った。以上の結果から、ギボシムシのデータがまだ欠けてはいるものの、T遺伝子およびHNF-3遺伝子は全ての新口動物で保存されており、本来中胚葉および内胚葉から器官が形成されることに関与していた遺伝子が、脊索動物の出現とともに脊索形成に関与するようになったものと考えられる。現在のT遺伝子の発現調節領域および下流遺伝子についてホヤとウニで比較的解析を急いでいる。3.ホヤの有尾種および無尾種の比較解析:この二種の比較解析から、これまでに次のようなことが明らかになった。(a)無尾種では尾の発達すなわち筋肉細胞および脊索細胞の分化がおこらない。そこでまず筋肉アクチン遺伝子について解析したところ、その無尾種の筋肉アクチン遺伝子は発現しておらず、その原因として遺伝子の発現調節機構は保持されているものの、遺伝子のタンパク質のコード領域に沢山の変異や欠損や挿入が起こっていることがわかった。(b)一方、脊索形成に関与するT遺伝子について解析したところ、両種で遺伝子は発現されていることが判った。このことはT遺伝子の下流の遺伝子に変異が起こっていることを示唆する。(c)さらにチロシナーゼ遺伝子について解析したところ、この遺伝子の変化は両者で認められ無かった。これらの結果は、尾を失うという進化過程において、尾の形成に関わるさまざまな遺伝子が異なった度合いで変化していることを示唆する。この研究で得られた成果は脊索動物の起源と進化の分子発生生物学的メカニズムに初めて本格的なメスを加えたものであり、今後の研究の継続が重要である。

またさらに、ホヤの仲間には通常のオタマジャクシ幼生を発生されるもの(有尾種)の他に、進化的に尾を失った幼生を発生させる種(無尾種)がいる。この両者の発生のメカニズムを分子生物学的に研究することによって、進化に伴う発生様式の変異の機構を理解できるのではないかと考えた。これらの点についてこの3年間に次のような研究をおこなった。1.T遺伝子について:これまでの研究からT遺伝子はウニ、ホヤ、ナメクジウオで保存されていることがわかった。すでに述べたようにT遺伝子はホヤでは脊索でのみ一過的に発現する。またT遺伝子はナメクジウオでは脊索および体節中胚葉で発現する(脊椎動物に近い発現パターン)。一方ウニでのその発現も一過的で、原腸胚期に二次間充織の創始細胞で発現する。ギボシムシについてはその初期発生の観察にようやく成功し、現在T遺伝子の単離を急いでいる。2.HNF-3遺伝子について:つぎにHNF-3遺伝子について解析した。その結果、ホヤのHNF-3遺伝子は内胚葉・脊索・神経索で、またナメクジウオのHNF-3遺伝子は内胚葉と脊索で発現することがわかった。さらにウニのHNF-3遺伝子は原腸胚の内胚葉で発現することが判った。以上の結果から、ギボシムシのデータがまだ欠けてはいるものの、T遺伝子およびHNF-3遺伝子は全ての新口動物で保存されており、本来中胚葉および内胚葉から器官が形成されることに関与していた遺伝子が、脊索動物の出現とともに脊索形成に関与するようになったものと考えられる。現在のT遺伝子の発現調節領域および下流遺伝子についてホヤとウニで比較的解析を急いでいる。3.ホヤの有尾種および無尾種の比較解析:この二種の比較解析から、これまでに次のようなことが明らかになった。(a)無尾種では尾の発達すなわち筋肉細胞および脊索細胞の分化がおこらない。そこでまず筋肉アクチン遺伝子について解析したところ、その無尾種の筋肉アクチン遺伝子は発現しておらず、その原因として遺伝子の発現調節機構は保持されているものの、遺伝子のタンパク質のコード領域に沢山の変異や欠損や挿入が起こっていることがわかった。(b)一方、脊索形成に関与するT遺伝子について解析したところ、両種で遺伝子は発現されていることが判った。このことはT遺伝子の下流の遺伝子に変異が起こっていることを示唆する。(c)さらにチロシナーゼ遺伝子について解析したところ、この遺伝子の変化は両者で認められ無かった。これらの結果は、尾を失うという進化過程において、尾の形成に関わるさまざまな遺伝子が異なった度合いで変化していることを示唆する。この研究で得られた成果は脊索動物の起源と進化の分子発生生物学的メカニズムに初めて本格的なメスを加えたものであり、今後の研究の継続が重要である。我々ヒトを含めた脊索動物がどのような動物に起源し、どのような進化の過程を経て生まれてきたのかを、脊索動物を特徴づける最も重要な形質である脊索の分化を中心に分子発生生物学的に解析することを目的とした。最近になってマウスのT遺伝子がクローニングされたが、原始的な脊索動物であるホヤのT遺伝子ホモログを我々が調べたところ、ホヤのT遺伝子は発生にともなって脊索細胞でのみ発現することがわかった。したがって、新口動物の進化とともにこの遺伝子がどのように組織化されたかを調べることによって、脊索動物の起源と進化を分子生物学的に研究する道が開かれた。本年度の研究では次のようなことが明らかになった。1.ナメクジウオのT遺伝子断片を得て、それをプローブにこの遺伝子の発現を調べたところ、のう胚期から中胚葉領域で発現し、神経胚では体節形成域に強い発現が残ることがわかった。
犬猫の糖尿病の新しい診断及び分類法の検討

1.犬の糖尿病の新しい診断基準:犬の糖尿病の診断は動物の臨床症状及び血糖値の変化を主な診断の基準としている。ストレプトゾトシンを投与して人為的に誘発した1型糖尿病の犬において、白血球のグルコキナーゼmRNAをRT-PCR法により測定した結果、糖尿病の犬ではインスリン投与後に血糖値が著しく低下するが、グルコキナーゼmRNAは回復しないことが明らかとなり、組織におけるグルコースの取り込みが低いままであることが推察される結果であった。このことから、白血球のグルコキナーゼmRNA量は糖尿病の病態の遺伝子診断のための新たな指標となりうることが示唆された。2.人工膵島の移植試験:シリコンリングにインスリン分泌細胞を埋め込んだ「人工膵島」を糖尿病動物に移植した。糖尿病状態が改善されるとともに、グルコース刺激に対しても、人工膵島が反応を示し、正常に機能していることが推察された。また、拒絶反応はほとんど認められないので、実用化に向けて大きく前進した。3.犬及び猫の血中インスリン測定キットの開発:これまで、犬や猫の血中のインスリンの測定はヒト用に開発されたキットを使用していた。その結果、特に猫では正確な量が分からなかったが、猫インスリンに対する抗体を用いたELISA法を改良し、これを用いてインスリンの測定を行った。高い再現性が得られ、今後の臨床への応用が可能であることが示唆された。4.糖尿病の治療試験:漢方薬(荷花掌)を糖尿病犬に投与した結果、肝機能を亢進させることにより、糖尿病状態の改善が認められ、新たな糖尿病治療薬となりうる可能性が示唆された。1.犬猫における糖尿病の誘発:犬にストレプトゾトシンを30mg/kg体重の用量で投与すると20%の個体にインスリン依存型糖尿病(IDDM)が、残りの個体には非インスリン依存型糖尿病(NIDDM)が誘発できることが明らかとなった。25mg/kgの用量ではIDDMは誘発されず、いっぽう、50mg/kgの高用量では50%の個体が死亡した。2.人工膵島の移植:マイクロカプセル型及びディフュージョンチャンバー型のバイオ人工膵島の開発に成功し、これらの糖尿病犬への移植を試みた。数カ月間にわたり血糖値を正常範囲内に維持することが出来、良好な結果が得られている。今後、さらに頭数を増やして検討を重ねていく予定である。3.白血球酵素活性の比較:犬、猫の白血球中のインスリン反応性の酵素を中心にその活性を測定した。解糖系の律速酵素であるグルコキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ活性に犬猫の間で大きな種差が認められた。猫の白血球ではグルコキナーゼが欠損し、ピルビン酸キナーゼは犬に比べて有意に高かった。犬、猫の間にはグルコース利用に関して顕著な種差の存在することや猫の白血球ではグルコース以外の糖を利用している可能性が示唆された。4.白血球グルコキナーゼmRNA発現:ヒト及びマウスのグルコキナーゼ遺伝子のシーケンスから推定される各種動物間で高率に保存されている領域に特異的なプライマーを用いてreverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR)法によりグルコキナーゼmRNAの発現を調べた。犬白血球にはグルコキナーゼ遺伝子の発現が認められたが、猫では発現が認められなかった。犬でも絶食するとグルコキナーゼmRNAの発現が消失することからインスリン分泌反応の有無の遺伝子診断マーカーとしての本酵素遺伝子の有用性が示唆された。1.犬における糖尿病の診断:ストレプトゾトシン(STZ)を投与して人為的に糖尿病を誘発した犬の白血球中の酵素活性を測定した。血中インスリン濃度が著しく低下した犬の白血球中のグルコキナーゼ活性は有意に低下しており、そのmRNA量も有意に低下していた。