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非音素的な音声特徴の獲得と学習に関する研究

非音素的な音声特徴をどのように獲得・学習するかに焦点を当て,音声コーパス,産出実験,知覚実験を通じて調査した。特に,音声特徴が連続的な値を取りながらも日本語(第一言語)の側では範疇的に扱われる母音長と,音声特徴自体が離散的な値を取り,日本語においてラ行音という音素を成す弾音の2種類の現象を扱い,それらが英語(第二言語)においては「非音素的」であるがゆえに却ってほとんど学習がなされていないことがわかった。しかし,3ヶ月以上の英語圏滞在経験によって,どちらの現象においてもネイティブスピーカーの発音に多少なりとも近づく変化が見られた。非音素的な特徴には様々なものがあるが,本研究課題で特に注目しているのは,第二言語の発音において,ネイティブらしい発音に近づけるためには必要な要素である。例えば英語では後続する子音の有声・無声の違いによって,母音の長さが異なることがある。この事象について,1学期以上の海外滞在経験のある大学生と,ない大学生を比較する発話実験を実施した。その結果,滞在期間によって有意に異なる結果が得られ,内外の学会で数回に渡ってその成果を発表した。その都度,さまざまなフィードバックを得ることができ,今後の研究の進展に大いに寄与するところがあった。第二の着目点として子音の弾音化(flapping)現象についても発話実験を進めている。予備実験段階での検討を経て,現在は本実験を遂行中であり,2014年の後半から徐々に成果を発表することが期待できる。この実験の予備段階としてネイティブスピーカーによる自然発話コーパスの調査も行い,Flapping現象の基準となる発生率や発生環境についての知見を得た.コーパス音声学に重点を置いた国際学会が2014年夏に開かれるため,学会発表に応募し,既に採択されている。研究分担者の協力を得て,いくつもの実験と研究発表を平行して行うことが出来ており,今後も研究計画に沿って着実に成果を積み上げていきたい。本研究の目的は「非音素的な音声特徴が第一言語および第二言語としてどのように獲得・学習されるか」である。そのために無声/有声環境における母音の長さを対象として,コーパスの調査と音声実験を行ってきた。英語の母音は,他の条件が等しければ有声子音の前では長く,無声子音の前では短い。例えば,"bit"に比べて"bid"の母音は150%ほどに長い。しかし,多くの日本の大学生はこのことを知識として持たず,発音教育を通じて身につけることもほとんどない。大学生の英語発音に関する音声コーパスを用いて調査したところ,有声子音前での母音の長さは無声子音前に比べて平均して113%程度であった。しかし,英語圏での滞在・留学経験を持つ大学生について音声実験を行い測定したところ,滞在期間が3ヶ月程度であってもそれが125%ほどの長さに達していることが分かった。短期の滞在(夏休みあるいは1学期分の短期留学)であっても,発音において明らかな改善が見られることは英語学習者を勇気づける結果ではなかろうか。母音の長さの問題から派生した課題として,子音の非音素的な音声特徴である「弾き音(flap)」についても研究を進めている。例えば,アメリカ英語では"writer"と"rider"の二つの単語は,[t/d]のところを日本語のラ行音に近い弾き音で発音する。すなわち[t/d]の区別がこのペアの子音部分では失われることになる。しかし,元々の無声の/t/と有声の/d/という対立は,母音長の違いとして現れるとされる。弾き音化と母音長との相互作用を確かめる前に,基礎的な検討として,やはり英語圏滞在経験者の産出データを分析した。結果は,滞在の開始時の年齢,滞在期間,そしてTOEFLのスコアと有意な相関が見られた。弾き音は母音長よりも複合的で込み入った音声特徴が含まれているため,習得がより困難であることが示唆された。本研究は、非音素的な音声特徴が第一言語および第二言語としてどのように獲得・学習されるかに焦点を当て、知覚・産出実験、文献調査、および音声コーパスの調査によって、その実態とメカニズムを明らかにしたものである。非音素的な特徴として取り上げるのは、(1)英語における無声/有声環境での母音の長さの差、および(2)英語における歯茎閉鎖音の弾音化である。日本語を母語とする英語学習者が、これらの音声特徴をどのように知覚・産出するかを調べ、日本語、英語それぞれの母語話者のデータと比較検討することを通じて、第二言語学習における母語の干渉のパターンや、音声学と音韻論のインターフェースに関わる知見と様々な洞察を得た。特に(1)においては,英語圏への滞在が3ヶ月未満と3ヶ月以上に被験者群を分けて統計的に分析したところ,3ヶ月未満では母音長が113%であったのに対し,3ヶ月以上では125%と向上した。一般的なネイティブスピーカーの値が150%前後であることを考えると,わずか1学期ほどの滞在で向上が見られたことは英語学習者に対して大きな動機付けを与える結果であったと言える。また,(2)においては,さらに長期の滞在者を含む広範な被験者群を調査し,滞在期間,滞在開始時期,TOEFLスコア(換算値を含む)との相関を分析した。その結果,TOEFLスコアにおいて特に有意な相関が見られた。これは,いわゆる帰国子女でなくとも,総合的な学習によって英語らしい発音に近づくことが可能であることを示唆している。

非音素的な音声特徴をどのように獲得・学習するかに焦点を当て,音声コーパス,産出実験,知覚実験を通じて調査した。特に,音声特徴が連続的な値を取りながらも日本語(第一言語)の側では範疇的に扱われる母音長と,音声特徴自体が離散的な値を取り,日本語においてラ行音という音素を成す弾音の2種類の現象を扱い,それらが英語(第二言語)においては「非音素的」であるがゆえに却ってほとんど学習がなされていないことがわかった。しかし,3ヶ月以上の英語圏滞在経験によって,どちらの現象においてもネイティブスピーカーの発音に多少なりとも近づく変化が見られた。研究目的のうち,無声・有声環境における母音長については報告するに足る結果が出ており,国際学会や専門誌において既に発表を行った。2013年度には日本英語学会における招聘講演を行い,2014年度にはその内容をまとめた原稿を専門誌JELSに発表することができた。また,JELSとは切り口の異なる分析を含めて解釈しなおしたものを日本音声学会誌に投稿し,出版するに至った。研究目的においては母音の無声化も取り扱う予定であったが,母音長から派生したflap音についての研究にまずは優先的に資源を割り当てた。母音長とflap音の問題は密接に関連しており,しかも実験と分析の手順においても似通った手法を用いることができるからである。これについては,2014年度にアメリカ音響学会で成果を発表するに至った。アメリカ英語の重要な特徴であるflap音についてアメリカ国内で発表したことで,こちらの予想を上回る多くのコメントやアドバイスを得ることができた。また2014年夏のLaboratory Phonologyという国際学会においても,内外の研究者から多くの示唆的なコメントやアイデアをもらうことができた。以上のように,各種の音声実験とコーパス調査を研究成果としてまとめて発表できたことは,目標を超える達成度であるとも言える。しかし,計画中の母音の無声化については後回しになっている点に鑑み達成度を「おおむね順調」とした。音声学・音韻論・認知科学研究目的のうち,無声・有声環境における母音長については学会発表等で有意義なフィードバックを得て,さらに研究の精度を高めるべく分析を進めている段階である。特に,非音素的な特徴を第二言語学習者が短期間で効率的に学ぶ方法については,多くのアイデアがありはするが,その実効性を確かめるための調査方法についてよく検討しなければならない。一方,flap音についての実験結果は必ずしも短期の滞在での改善を示唆してはいないので,よりラディカルなアイデアと探索的な研究を必要とする。まずは,これまでの実験が産出データのみを計測したものであり,被験者の知覚・弁別能力については調査していないため,これらを目標に新たな実験を計画している。既に聴覚刺激の収録や実験環境の構築は終わっており,予備実験を行っている段階である。具体的には,音声学的な訓練を受けたネイティブスピーカーに,同じ単語でありながら,flap音の有無を変えた発音をそれぞれ発音してもらい,被験者にそれを同定させる。予備実験からは,刺激音が少々易しすぎて同定課題において大きな差がつかないことがわかってきたため,別なネイティブスピーカーの発音も収録している。
劣化ＤＮＡ試料分析の標準化に関する研究

本研究は、個人識別法としてのDNA解析技術の進歩の中、唯一の課題として残されている劣化試料を対象とした解析法の構築に関する研究である。今回、劣化DNA試料分析の標準化の1つとして、PCRの短鎖化に基づいたY染色体及びミトコンドリアDNAの系統分類をすべくSNPs解析に着目し、マルチプレックスシステムの構築を試み、Y染色体系統分類には22のSNPs、ミトコンドリアDNAの系統分類には46SNPsの解析を可能とするシステムの開発に成功した。さらに、これらシステムを応用して日本人集団の頻度解析を行うと共に、劣化DNA試料の有効性を実証するに至った。DNA鑑定技術が飛躍的に進歩した現在,劣化DNA試料においても同様に精度の高いDNA鑑定が可能となるシステムの構築が急務であり,劣化DNA試料に対する極めて精度の高い個人識別を可能とすべく、劣化試料分析における1つのプロトコールの構築を目的とした研究を遂行している。本研究では、個人識別としてのDNA型分析法がほぼ確立されつつある中で、唯一といってよい課題が劣化試料を対象とした解析法の検討である。一方、このような劣化試料では、DNAの断片化やPCR阻害物質の混入などが解析を困難とさせている主要因と考えられ、PCR産物の短鎖化に基づいたMiniSTR法の有効性が実証されている。今回、このような試料の解析プロトコールの1つとして、Y染色体の系統分類に関するSNPに着目してmultiplexシステムを開発を試み、劣化した試料にも応用可能なシステムの構築に成功した。具体的には、日本人集団のY系統分類では、D2及びOのハプログループに多く分布することを勘案し、Y系統分類の大別に加え、D2及びOを細分化するPCR産物の短鎖化をはかったシステムの構築を行った。これは、Y染色体上の22個(M15, RPS4Y711, M231, P31, P191, M119, IMS-JST021355, M242, P99, M179,and M122, IMS-JST022457, M116.1, M125, P151, P120, P42, M179, and P12, SRY465, M95, P31, M88, and PK4)を3つのmultiplex PCR法により分類するシステムで、1つのmultiplexによってハプログループC,D,D1,D2,D3,O,O1a,O2,O3,N,Qを分類し、その他の2つのmultiplexによってハプログループD2及びO2の細分化を各々行うものである。劣化試料への有効性を検討した結果では、紫外線の照射によって人工的に劣化させた試料や汎用されているSTR型解析キットで分析が困難であった試料に対しても極めて高い分析能を有することを実証できた。目的の1つとしていた劣化試料に有効な染色体のMini PCR-SNPs法のシステムが構築でき,論文発表に至り,さらに現在, Y染色体系統分類のためのMiniPCR-SNPsシステムの構築に成功しているため。目的の1つとしていた劣化試料に有効な性染色体のMini PCR-SNPs法のシステムが構築でき、論文発表に至ったため。現在構築に成功したシステムを様々な程度の劣化DNA試料に応用して,その有効性の検討を加えていく。この際,DNAの断片化が予想される旧性試料に加えて,微量DNAに対しても検討を加える。前者としては,死後長期に及ぶ硬組織,後者としては着衣付着DNAや微量の唾液などを想定している。同時に,このシステムを用いて,日本人集団のY系統分類の細分化及びその分布についてのpopulation dataを集めていく。分析を終了した時点で、個人識別に応用可能な高い識別能を有するSTR座位およびSNPsのみを抽出し、MiniSTR法およびMiniPCR-SNPs法を構築する。劣化DNA実務試料への本法の応用として、前年度にほぼ完成させるMiniSTR法およびMiniPCR-SNPsを、劣化DNA試料に応用し、その分析能を検証する。劣化DNA試料は、顕著にDNAの断片化を呈し、キットによるSTR分析などでは、200 bp以上のPCR産物がほとんど増幅されないことを特徴としている。従って、このような実務試料200以上を用いて分析し、本システムの有効性を実証する。該当なし
熱および物質移動を考慮した大容量ＭＡＰ

O2,CO2,N2および水蒸気の物質移動に加え,包装内部における青果物の呼吸作用による呼吸熱の発生,蒸散作用による蒸発潜熱の吸収,水蒸気の凝縮に伴う凝縮潜熱の発生,および包装資材を通しての伝導熱を考慮して,大容量MAPのための数学モデルを提示した。また,この数学モデルに基づいて,外気の温湿度が変動する場合の非定常計算を行うシミュレーション・プログラムを作成し,計算結果を実験により検証した。本研究は,従来の低温・少量MAP(Modified Atmosphere Packaging)の技術を常温下における15kg程度の大容量MAPに発展させ,産地における新しい高品質貯蔵体制の構築を目指すものである。すなわち,O2,CO2,N2,水蒸気の物質移動に加えて,包装内部での呼吸熱の発生と包装資材の伝熱特性および資材を通しての熱移動を加味した大容量MAPの数学モデルを構築し,外気の温・湿度が変動する条件下におけるガスおよび熱移動を計算するコンピュータ・プログラムの作成と併せて,生産地での貯蔵環境に即した包装設計により高品質な貯蔵体制を目指す。大容量MAPの数学モデル(5元連立微分方程式)を基に,シミュレーション・プログラムを完成した。10kg単位のポンカンとタンゴール清見を利用して,5および10°Cにける包装内部でのガス濃度(O2,CO2)の分布を測定した。また,包装資材の伝熱特性である熱貫流率を測定するための実験装置を作製し,2種類の資材の熱貫流率を測定した。併せて,10kg単位のイヨカンを利用して,プログラムによる計算結果を検証するための室内実験を実施し,包装内の温度とO2,CO2,N2および水蒸気濃度の変化を測定して,計算結果と比較した。ここでは,品質指標として糖および酸,またエタノール含有量の変化を測定した。包装内部でのガス濃度の分布はほぼ均一で,濃度分布を調節するためDiffusion Channelの導入は必要とせず,均一な濃度分布の条件でシミュレーションを行えばよいことが分かった。プログラムによる計算結果は,概ね測定結果と一致したが,蒸散と水分凝縮による蒸発潜熱を導入することによって,さらなる計算精度の向上が示唆された。これまでの研究結果を整理・検討し,学会で発表するとともに,一部を論文として公表した。すなわち,O2,CO2,N2,水蒸気の物質移動に加えて,包装内部での呼吸と蒸散作用に伴う熱の発生および吸収,包装資材の伝熱特性,資材を通しての熱移動を考慮した大容量MAPの数学モデルを構築し,外気の温・湿度が変動する条件下におけるガスおよび熱移動を計算するコンピュータ・プログラムを作成し,生産地での貯蔵環境に即した包装設計による高品質な貯蔵形態を提示しようとするものである。熱移動のモデル式に,青果物の蒸散作用による蒸発潜熱の吸収と包装内部での水蒸気の凝縮による凝縮潜熱の発生を導入し,計算精度の向上を図った。これまでに実施した室内実験の測定結果とシミュレーション・プログラムによる計算結果を比較した結果,包装内部の空気温度,O2およびCO2濃度,相対湿度の変化を良好に計算できることが分かった。生産地の貯蔵環境における適切な包装形態を検討するため,晩柑類の貯蔵期間である3月期に,生産農家が所有する貯蔵庫において内部の温・湿度を測定・記録した。この測定値を利用してシミュレーション・プログラムによる計算を実施し,通常利用される厚さ0.019mmの低密度ポリエチレンフィルムによる10kg,15kg単位の包装・貯蔵における,品質保持に必要な有効ガス透過度の値を求めた。一方,本研究におけるこれまでの実験により,包装内のMA条件(O2,CO2濃度)に対する青果物の耐性がその物性(青果物内のガス拡散抵抗,間隙体積)に依存することが予想されたので,ガス拡散抵抗の性質を検討し,カンキツ8品種における果実内間隙体積の測定を行った。我が国のカンキツ生産は,新しい品種の導入や地域の特産的品種の増産など,消費者嗜好に対応するための多品目・高品質生産の方向にシフトしている。中でも晩柑類においては,20kg入りコンテナ単位での包装技術に依らない常温貯蔵が定着しているため,蒸散や呼吸作用による品質低下が生じ,高品質流通に向けての貯蔵体制の再構築が必要である。これまでの研究によって得られた数学モデルに包装内部での呼吸熱の発生と包装資材の伝熱特性(熱貫流率)を加味して,大容量MAPのための数学モデル(5元連立微分方程式)を作成した。これまでの研究によるプログラムを基に,上記の数学モデルによるシミュレーション・プログラムをほぼ完成した。得られた数学モデルとプログラムの妥当性を検証するために,ライム果実とイヨカン果実の呼吸モデルを525°C下で,蒸散モデルを20°C下で測定した。ライムは低温感受性の果実であるため,0,

5,15°C下での貯蔵実験を4カ月間実施し,漏出イオンによる電気伝導率を測定して,限界温度5°Cを確認した。果汁品質であるクエン酸含有量の変化は,5°C下で約0.4%/月の減少速度であった。これらの結果は平成24年6月開催の日本食品保蔵科学会大会で発表予定である。イヨカンでは,10kg単位の大容量MAPによる実験を行い,プログラムにおける熱貫流率の設定について検討した。上記の実験に加え,これまでの研究結果を整理・検討し,論文執筆を完了した(日本食品保蔵科学会誌,平成24年5月投稿予定)。生成24年度に計画した1プログラムによる計算結果を検証するための室内実験は,現在も進行させている,2包装資材の熱貫流率の測定については,一部の資材で結果を得た,3包装内部でのガス濃度分布については,均一性を実験により確認することができた。今後も1および2は継続して実施し,実験結果を基にして大容量MAPのための数学モデルとシミュレーション・プログラムを修正・改善する計画であるが,学会発表と論文の公表は順調に進んでいる。平成23年度に計画した(1)大容量MAPのための数学モデルを作成し,(2)数学モデルに基づくシミュレーション・プログラムがほぼ完成している。(3)プログラムによる計算結果を検証するための室内実験がやや遅れ気味であるが,これまでの研究結果を論文としてまとめることができたので,今後の対応が迅速になる。研究計画の大幅な変更は考えていない。プログラムによる計算結果を検証するための室内実験と包装資材の熱貫流率の測定を継続して実施し,この実験結果を基にして大容量MAPのための数学モデルとシミュレーション・プログラムを修正・改善する計画である。最終的に完成したプログラムにより,生産地での貯蔵環境(温・湿度)を利用した計算を種々の包装資材で実施して,断熱効果,結露の緩和効果などから最適な包装設計による貯蔵体制を提示する計画である。また,得られた結果を学会で発表するとともに,論文として公表する計画である。研究計画の変更は考えていない。数学モデルにおけるパラメータの設定を含めて,シミュレーション・プログラムを完成させ,種々の熱貫流率における計算を行い,断熱効果と結露の緩和効果を確認する。また,計算結果を検証するための大容量MAPの実験を継続して実施し,包装内ガス濃度,温度などの測定結果を計算値と比較するとともに,包装内ガス濃度および温度分布の測定結果からDiffusion Channelの導入について検討する。また,これらの研究結果を学会で発表するとともに,論文として公表する計画である。プログラムによる計算結果を検証するための室内実験と包装資材の熱貫流率の測定,また生産地での貯蔵を模した実証試験を実施するための消耗品と謝金,および学会発表・情報収集のための旅費,論文投稿料として使用する。大容量MAPの実験を継続するための実験用消耗品
各距離種目の代謝特性に基づいた高強度間欠的トレーニングの開発と効果の検証

【目的】これまでに得られた代謝特性の結果をもとに、30年度は常酸素環境下と低酸素環境下において、陸上400m走をシミュレートした運動強度を用いて間欠的運動トレーニングを実施し、エネルギー供給能力、および高強度運動パフォーマンスに及ぼす効果について検証した。【方法】体育学専攻の男子学生16名(21±2歳)を、ベースラインが同等となるように、常酸素群と低酸素群の2群(各8名)に分けた。トレーニングは、175%VO2max強度における15秒の運動を10秒の休息をはさんで6回繰り返す間欠的運動トレーニングとし、これを20分の休息を挟んで1日2回、週4日の頻度で4週間行った。尚、低酸素群は海抜2500m相当の低圧低酸素環境下でトレーニングを実施した。トレーニング前後に、最大酸素摂取量、最大酸素借、60秒ウインゲートテスト、最大無酸素性パワーを測定した。【結果】トレーニング後、最大酸素摂取量および最大酸素借は、両群ともに有意に増加した。60秒ウインゲートテストにおける総仕事量についても、両群ともに有意に増加した。しかしながら、最大無酸素性パワーについては、低圧群のみ有意に増加した。【結論】本実験で用いた高強度インターバルトレーニングは、酸素分圧条件の違いに関係なく、有酸素性および無酸素性エネルギー供給能力、および60秒ウインゲートテストのような1分程度で終了する高運動パフォーマンスの向上に対して効果的であることが示された。さらに、低酸素群では最大無酸素性パワーにおいても有意な向上が認められたことから、ハイパワーの向上に対しては、低酸素環境下での高強度インターバルトレーニングの方が、より効果的である可能性が示唆された。【目的】28年度の研究目的は、さまざまな距離種目の有酸素性・無酸素性エネルギー供給動態に合致させた最適なトレーニング条件を見出すために、異なる高強度間欠的運動プロトコールにおける代謝特性について定量することであった。【方法】被検者は、体育学専攻の男子大学生17名(21±1歳)であった。被検者は、30秒程度で疲労困憊に至る強度で10秒の運動を10秒の休息を挟んで反復する運動(10-10)、および40秒程度で疲労困憊に至る強度で15秒の運動を10秒の休息を挟んで反復する運動(15-10)を、疲労困憊まで実施した。本実験では、それぞれの強度における持続的運動時、間欠的運動時の有酸素性・無酸素性エネルギー供給量を定量し、比較した。【結果】30秒および40秒程度の持続的運動における実際の運動時間は30.2±1.3秒、38.1±2.1秒であり、そのときの運動強度はそれぞれ222±26%VO2max、184±29%VO2maxであった。また、10-10、15-10における運動時間は、それぞれ53.0±8.4秒、56.1±2.7秒であり、両運動時間に有意な差はなかった。同じ強度における持続的運動と間欠的運動時の代謝特性を比較すると、運動時総酸素摂取量、総酸素借間は、いずれも間欠的運動の方が有意に高かった。一方、運動時の総酸素借から休息時過剰酸素摂取量を引いた間欠的運動時の真の酸素借は、持続的運動時の総酸素借と有意な差は認められず、最大酸素借の75%程度であった。【結論】30秒および40秒程度で疲労困憊に至る強度を用い、1分程度で疲労困憊に至る2つの間欠的運動時の代謝特性を定量した結果、どちらのプロトコールにおいても、間欠的運動時の総酸素摂取量、最高酸素摂取量は大きかったものの、無酸素性エネルギー供給系への刺激といえる真の酸素借は、持続的運動と差がないことが明らかとなった。28年度は、30秒、および40秒程度で疲労困憊に至る運動強度を用い、10秒運動10秒休息、15秒運動10秒休息のプロトコールにおける間欠的運動における代謝特性を明らかにできた。予想していた結果と若干異なったことから、さらなる検討が必要と思われるが、進展についてはおおむね順調と評価できる。【目的】本研究の主目的である「さまざまな距離種目の有酸素性・無酸素性エネルギー供給動態に合致させた最適なトレーニング条件」を見出すために、29年度は陸上200m走の運動強度をシミュレートした持続的、間欠的運動時の代謝特性について定量、比較し、それぞれの代謝的刺激の大きさについて検証した。【方法】被検者は、男子大学陸上競技短距離選手10名(21±2歳)であった。運動様式は自転車エルゴメータ運動とし、ペダルの回転数は毎分90回転とした。運動強度は20秒程度で疲労困憊に至る強度とし、持続的運動、および間欠的運動(5秒の運動を5秒の休息を挟んで反復)を疲労困憊まで実施した。本実験では、それぞれの運動時の有酸素性・無酸素性エネルギー供給量を定量し、比較した。【結果】持続的運動における実際の運動時間は20.7±1.3秒であり、そのときの運動強度は643±81Wであり、279±42%VO2maxに相当した。また、間欠的運動における実運動時間は32.5±4.3秒であり、持続的運動のそれより1.5倍ほど長かった。

両運動における代謝特性を比較すると、運動時の総酸素摂取量、総酸素借間は、運動時間の長さの影響を受け、いずれも間欠的運動の方が有意に高かった。一方、運動時の総酸素借から休息時過剰酸素摂取量を引いた間欠的運動時の真の酸素借は、持続的運動時の総酸素借と有意な差は認められず、最大酸素借の70%程度であった。【結論】20秒程度で疲労困憊に至る強度を用い、30秒程度で疲労困憊に至る間欠的運動時の代謝特性を定量した結果、間欠的運動時の総酸素摂取量、総酸素借は大きかったものの、無酸素性エネルギー供給系への刺激と考えられる真の酸素借は持続的運動と差がないことが明らかとなり、必ずしも同じ強度での持続的運動よりも高い代謝的刺激を与え得るという確証を得ることはできなかった。29年度は、28年度で選出されたプロトコールを用い、低酸素環境下において代謝特性を検証したが、常酸素環境における結果と差がなかった。そこで、追加実験(本報告書の結果)を行い、前年度よりも高強度短時間のプロトコールにおける間欠的運動時の代謝特性を検証した。仮説とは若干異なる結果となったが、新たな知見を得ることができたことから、進展についてはおおむね順調と評価できる。【目的】これまでに得られた代謝特性の結果をもとに、30年度は常酸素環境下と低酸素環境下において、陸上400m走をシミュレートした運動強度を用いて間欠的運動トレーニングを実施し、エネルギー供給能力、および高強度運動パフォーマンスに及ぼす効果について検証した。【方法】体育学専攻の男子学生16名(21±2歳)を、ベースラインが同等となるように、常酸素群と低酸素群の2群(各8名)に分けた。トレーニングは、175%VO2max強度における15秒の運動を10秒の休息をはさんで6回繰り返す間欠的運動トレーニングとし、これを20分の休息を挟んで1日2回、週4日の頻度で4週間行った。尚、低酸素群は海抜2500m相当の低圧低酸素環境下でトレーニングを実施した。トレーニング前後に、最大酸素摂取量、最大酸素借、60秒ウインゲートテスト、最大無酸素性パワーを測定した。【結果】トレーニング後、最大酸素摂取量および最大酸素借は、両群ともに有意に増加した。60秒ウインゲートテストにおける総仕事量についても、両群ともに有意に増加した。しかしながら、最大無酸素性パワーについては、低圧群のみ有意に増加した。【結論】本実験で用いた高強度インターバルトレーニングは、酸素分圧条件の違いに関係なく、有酸素性および無酸素性エネルギー供給能力、および60秒ウインゲートテストのような1分程度で終了する高運動パフォーマンスの向上に対して効果的であることが示された。さらに、低酸素群では最大無酸素性パワーにおいても有意な向上が認められたことから、ハイパワーの向上に対しては、低酸素環境下での高強度インターバルトレーニングの方が、より効果的である可能性が示唆された。29年度は、28年度に実施した間欠的運動プロトコールを低酸素環境下で実施し、その際の代謝特性に及ぼす影響を検討する。28年度中に、プレテストとして29年度分の予備実験を低酸素環境下で実施してはみたが、必ずしも仮説通りの結果とはならなかったので、さらなるプロトコールの検討を加え、より効果的であると思われる低酸素環境下でのトレーニングプロトコールを見出す予定である。30年度は、28年度、29年度より得られた結果を基に、常酸素環境下と低酸素環境下でトレーニングを実施し、目的とする距離種目(の運動時間をシミュレートした)パフォーマンス、エネルギー供給能力に及ぼす効果を検証する予定である。今年度は予定していた人件費が未使用であった分、残額が生じたが、次年度は人件費及び消耗品として使用する予定。
ドミニカ共和国における小児のヘリコパクタ・ピロリ感染及び慢性萎縮性胃炎有病率

ド国サントドミンゴ市の小児(15歳未満)1,031人(男性505人、女性526人)に対し、上部消化管に関する健康調査を実施し、以下の(1)(5)の結果を得た。(1)ド国小児のH.pylori感染率は、6-10歳において男女間で有意差(p<0.01)が認められたが、他の年齢階級においては、男女間で有意な差は認められなかった。また、慢性萎縮性胃炎(CAG)有病率は、どの年齢階級においても有意な差は認められなかった。小児の男性、女性ともに、加齢とともにH.pylori感染率は増加していたが、CAG有病率は、男性、女性ともに加齢変化は認められなかった。(2)ド国小児のH.pylori菌の病原性の指標になるCagA抗体の陽性率は、男性、女性とも加齢とともに増加していた。また、全体(男性、女性合計)で陽性者、強陽性者の合計は、0-2歳;0.143,3-5歳;0.210,6-10歳;0.356,11-15歳;0.480と加齢とともに有意(p<0.01)に増加していた。(3)H.pylori感染リスクをロジスティック回帰分析で検討した結果、自覚症状として下痢を有していた小児は、同症状を有していない小児に比し、1.6倍高く、男児は女児に比し1.5倍高かった。また、小児の年齢、同居している小児の人数、及び血清ガストリン値は、それぞれ、年齢が1歳高くなるとH.pylori感染のリスクは1.3倍、同居している小児の人数がひとり増えるとそのリスクは1.2倍、さらに血清ガストリン値が1pg/ml増加するとリスクは1.008倍になっていた。(4)CAGのリスクをロジスティック回帰分析で検討した結果、H.pylori感染者では、非感染者に比し2.7倍高かった。また、H.pylori菌の病原性と関与するCagA抗体の多寡もCAGのリスクを2.1倍高め、血清ガストリン値の上昇(1pg/ml)は、CAGのリスクを1.006倍高めていた。(5)H.pylori感染とCagA抗体陽性率の関連性の検討において、男性においては、H.pylori感染者のCagA抗体陽性率は、陽性者、強陽性者を併せて0.883であり、女性においてのそれは0.901であった。また、H.pylori感染の有無別のCagA抗体陽性率は、男女間で有意な差は認められなかった。(平成20年度分)ドミニカ共和国(ド国)サント・ドミンゴ市の小・中学生を対象に、文書で説明し両親と児童・生徒の双方から同意が得られた、531名の対象者に対して健康調査を実施した。

ド国で得られた血清サンプルは、本邦に輸送し、ヘリコバクタ・ピロリ(H.pylori)抗体、血清ペプシノゲンI、II値、血清ガストリン値を測定した。これらの測定結果とアンケート調査票のデータを併合し、分析の用に供した。現在、アンケート調査票(対象者の属性(調査地域、性、年齢)、対象者の生活習慣(食習慣、食生活など)、生活環境、上部消化管疾患既往歴、及びそれら疾患に関係する自覚症状の有無など)とH.pylori感染及び慢性萎縮性胃炎(CAG)との関連性にっいて疫学的検討を行った。その結果、次のような結果を得た。ド国の若年者(15歳未満)のH.pylori感染率は、男性では、05歳、100%、510歳、79.2%、1015歳、64.8%であり(N.S.)、女性では、それぞれ25.0%、31.0%、及び45.6%であった(N.S.)。また、ド国小児のCAG有病率は、男性では、05歳、0.0%、510歳、20.8%、1015歳、35.2%であり(p<0.05)、女性では、それぞれ25.0%、31.0%、及び45.6%であった(p<0.05)。本研究のドミニカ共和国でのH.pylori感染症は、報告者らが2001-2002年にドミニカ共和国サント・ドミンゴ市及びサンペドロ・マコリス市の両地域で実施した調査(1529歳)によるH.pylori感染率が、男性が50%、女性が45%であったことと比較すると、これちの感染率には差が認められ、H.pylori感染が、12歳未満の幼少期に成立することを考えると、今後10数年後の同国の1529歳のH.pylori感染率は、大きく低下すると思われる。一方、小児期のH.pylori感染は、世帯人数や経済状況に関連しているとの報告がなされているが、報告者らが実施したドミニカ共和国の小児の調査においては、ロジスティック回帰分析の結果、H.pylori感染と世帯人数や冷蔵庫、テレビ、コンピュータなどの保有の有無、及び消化器疾患関連自覚症状の問に関連は認められなかった。今後、さらにこれらの収集データを詳細に検討し、H.pylori感染やCAGに関与する因子(食生活、食習慣を含めた生活習慣及び生活環境など)を明らかにするとともに、H.pylori感染からCAGや胃がんへの進展に関与すると考えられているH.pylori菌の病原性(CagAの有無)についても討を行う予定である。(平成21年度分)ドミニカ共和国(ド国)サント・ドミンゴ市の小・中学生を対象に、文書で説明し両親と児童・生徒の双方から同意が得られた200名の対象者に対して健康調査を実施した。これらの測定結果とアンケート調査票のデータを前年度収集したデータを加え、分析を行った。アンケート調査票(対象者の属性(調査地域、性、年齢)、対象者の生活習慣(食習慣、食生活など)、生活環境、上部消化管疾患既往歴、及びそれら疾患に関係する自覚症状の有無など)とH.pylori感染及び慢性萎縮性胃炎(CAG)との関連について疫学的検討を行い、次のような結果を得た。ド国の若年者(15歳未満)のH.pylori感染率は、男性では、05歳、15.4%、510歳、27.8%、1015歳、37.7%であり(N.S.)、女性では、それぞれ13.6%、25.1%、及び46.0%であった(p<0.001)。また、ド国小児のCAG有病率は、男性では、05歳、7.7%、510歳、11.8%、1015歳、9.9%であり(N.S.)、女性では、それぞれ13.6%、13.1%、及び17.6%であった(N.S.)。
ヒトES細胞を用いた生活習慣病血管合併症に対する新規血管再生医療の開発

我々は、これまでに、マウス、サル、ヒトES細胞から血管前駆細胞を同定することに成功し、血管内皮細胞および平滑筋細胞を分化誘導することに成功した。さらに、ヒトES由来血管内皮細胞および平滑筋細胞をヌードマウス大腿動脈結紮下肢虚血モデルへ経動脈的に移植を行ったところ、内皮細胞移植群・平滑筋細胞移植群・両者移植群において対照群(生理食塩水のみ)および末梢血由来内皮前駆細胞(EPC)移植群に比べレーザードップラー血流計にて有意な血流回復増加を認め、免疫染色にてcapillary densityの増加を認めた。また、ヒトES細胞由来血管内皮細胞単独移植群に比べ、ヒトES細胞由来血管内皮および平滑筋細胞両者移植群では、より血管径の大きな新生血管が構築され、血流回復の長期効果も有意に高かった。それらの結果をもとに、さらにマウス脳梗塞モデルにおける移植治療の効果を検討した。マウス中大脳動脈の一過性阻血により脳梗塞を作成し、経動脈的にヒトES細胞由来血管内皮および平滑筋細胞両者移植を行ったところ、血管構成細胞投与群において、対照群と比べ、レーザードップラー法にて有意な虚血域の脳血流増加を、免疫染色にて梗塞内血管密度の増加を認め、さらに免疫染色にて梗塞域の縮小およびrota-rod法にて運動神経機能の改善を認めた。これらの結果より、ヒトES細胞由来血管構成細胞は、脳虚血組織において、血管再生とそれに伴う神経機能改善の有力な材料となりうる可能性が示され、複数の実験動物虚血モデルにてヒトES細胞由来血管内皮細胞および平滑筋細胞の血管再生治療の細胞材料としての有用性が示唆された。また、我々は、ヒトES細胞から成熟した血管構成細胞に至る発生・分化メカニズムを解明するため、ヒトES細胞セルラインHES3、KhES-1、ヒトES細胞由来血管前駆細胞、ヒトES細胞由来血管内皮細胞、ヒトES細胞血管平滑筋細胞についてRNAを回収し、Affymetrix社のマイクロアレイにて血管発生分化に関わる遺伝子発現を網羅的に解析しデーターベースを作製した。ヒトES細胞の血管再生治療への臨床応用を目指し、まずヒトES細胞における血管前駆細胞の存在を検討した。未分化ヒトES細胞は、マウスES細胞とは異なり、全体にdullにVEGF-R2を発現していた。これらのVEGF-R2陽性細胞はすべて未分化ヒトES細胞マーカーの一つであるTRA-1は強陽性であった。当初ヒトES細胞をマウスES細胞と同様コラーゲンIVコートディッシュ上にて分化誘導を試みたが、マウスと異なりヒトES細胞はコラーゲンIVコートディッシュ上に生着しなかった。そこで、線維芽細胞系ストローマ細胞株OP9細胞との共培養系にて分化誘導を行うと、8日目にVEGF-R2陽性でかつTRA-1陰性である細胞群が出現した。この細胞群はVEGF受容体(VEGF-R1・VEGF-R2)およびPDGF受容体(PDGFRα・PDGFRβ)を発現していた。この細胞群をフローサイトメトリーにて分離し、VEGF存在下あるいはPDGF-BB存在下にて再培養したところ、VEカドヘリン陽性CD34陽性PECAM1陽性eNOS陽性の血管内皮細胞およびα平滑筋アクチン陽性カルポニン陽性の壁細胞が出現した。これらの結果から、ヒトES細胞由来VEGF-R2陽性TRA1陰性細胞はヒトの血管前駆細胞として働くことが示された。また、ES細胞由来のVEカドヘリン陽性血管内皮細胞はin vitroで増幅可能で、ヌードマウス皮膚潰瘍モデルの潰瘍下に移植すると、ホストの血管に取り込まれ、皮膚潰瘍の治癒を促進した。また、ヌードマウス下肢虚血モデルに経動脈的に移植すると、虚血下肢の血流回復が促進した。これらの動物実験の結果から、ヒトES細胞由来血管構成細胞は血管再生医療の有力な材料となりうることが示唆された。また、ヒトES細胞、ヒトES細胞由来血管前駆細胞、ヒトES細胞由来血管内皮細胞、ヒトES細胞血管平滑筋細胞など、ヒトES細胞から血管構成細胞への分化各段階の細胞群のRNAを回収し、現在マイクロチップにて遺伝子プロファイリングを施行した。我々は、これまでに、ヒトES細胞から血管内皮細胞および平滑筋細胞に分化しうる血管前駆細胞を同定することに成功した。そこで、本年度は、このヒトES細胞由来血管前駆細胞を用いた血管再生医療の実現を目指し、移植に相応しい血管構成細胞の検索を行った。このヒトES細胞由来血管前駆細胞をVEGF存在下にて継代培養したところ、血管内皮マーカーCD31,VEcadherin,VEGF-R2,CD34陽性の血管内皮細胞が出現し、PDGF-BB存在下で培養したところ、αSMA、カルポニン、SM2が陽性の血管平滑筋細胞に分化した。我々は、さらに、ヒトES細胞由来血管構成細胞の臨床応用を目指し、マウス下肢虚血モデルにおいてヒトES細胞由来血管内皮細胞または平滑筋細胞、またはその両方を移植し、その血管再生作用を比較検討した。8週齢雄のKSNヌードマウスの右大腿動脈から経動脈的に各種血管構成細胞を移植し、直後に右大腿動静脈を結紮切除した。下肢虚血モデル作成後、レーザードップラー血流計にて下腿皮膚表面血流を経時的に観察したところ、コントロール群と比較し、ヒトES細胞由来血管構成細胞移植群において、有意な血流増加を認めた。この効果は、ヒトES細胞由来血管内皮細胞および平滑筋細胞を同時に移植した群において著明であった。

術後42日目における虚血側下腿筋の凍結切片を用いた免疫染色の結果から、血管内皮マーカーCD31および平滑筋マーカーαSMA陽性capillarydensityは、レーザードップラー血流計の結果同様、ヒトES細胞由来血管内皮および壁細胞両者移植群において有意な増加を認めた。我々は、これまでに、マウス、サル、ヒトES細胞から血管前駆細胞を同定することに成功し、血管内皮細胞および平滑筋細胞を分化誘導することに成功した。さらに、ヒトES由来血管内皮細胞および平滑筋細胞をヌードマウス大腿動脈結紮下肢虚血モデルへ経動脈的に移植を行ったところ、内皮細胞移植群・平滑筋細胞移植群・両者移植群において対照群(生理食塩水のみ)および末梢血由来内皮前駆細胞(EPC)移植群に比べレーザードップラー血流計にて有意な血流回復増加を認め、免疫染色にてcapillary densityの増加を認めた。また、ヒトES細胞由来血管内皮細胞単独移植群に比べ、ヒトES細胞由来血管内皮および平滑筋細胞両者移植群では、より血管径の大きな新生血管が構築され、血流回復の長期効果も有意に高かった。それらの結果をもとに、さらにマウス脳梗塞モデルにおける移植治療の効果を検討した。マウス中大脳動脈の一過性阻血により脳梗塞を作成し、経動脈的にヒトES細胞由来血管内皮および平滑筋細胞両者移植を行ったところ、血管構成細胞投与群において、対照群と比べ、レーザードップラー法にて有意な虚血域の脳血流増加を、免疫染色にて梗塞内血管密度の増加を認め、さらに免疫染色にて梗塞域の縮小およびrota-rod法にて運動神経機能の改善を認めた。これらの結果より、ヒトES細胞由来血管構成細胞は、脳虚血組織において、血管再生とそれに伴う神経機能改善の有力な材料となりうる可能性が示され、複数の実験動物虚血モデルにてヒトES細胞由来血管内皮細胞および平滑筋細胞の血管再生治療の細胞材料としての有用性が示唆された。また、我々は、ヒトES細胞から成熟した血管構成細胞に至る発生・分化メカニズムを解明するため、ヒトES細胞セルラインHES3、KhES-1、ヒトES細胞由来血管前駆細胞、ヒトES細胞由来血管内皮細胞、ヒトES細胞血管平滑筋細胞についてRNAを回収し、Affymetrix社のマイクロアレイにて血管発生分化に関わる遺伝子発現を網羅的に解析しデーターベースを作製した。
造血組織における多様な発がん過程の網羅的シミュレーション解析

前年度に構築した造血幹細胞から末梢血球に至る分化過程の仕組みに関するシミュレーションモデルを用い、各細胞系譜の恒常的な機能維持のメカニズムの解析を行った。また、細胞分裂に関わる特定の突然変異の蓄積により、恒常性が破壊されるメカニズムに関しても解析を行った。シミュレーションで使用するパラメータは現在の知見や先行研究を参考に決定した。当研究により、造血幹細胞から前駆細胞をへて機能細胞に至る階層性が造血組織における細胞数維持にどのように関わっているのかということと、年齢とともに増加する造血器腫瘍の発症率の関係を明らかにすることが出来た。その他にも、国際誌であるPLoSOne誌(9(8): e105724)、国内の専門誌である「実験医学」(Vol 32, No.12 208-213)、「がん分子標的薬治療」(Vol 12, No.3 72-77)に論文として発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。造血幹細胞から末梢血球に至る分化過程の仕組みに関する数理モデルを構築した。健康な状態では、赤血球や白血球などの機能細胞は常に一定量供給され、消費されている。各細胞系譜について、細胞の分化段階に関するコンパートメントの数と、それぞれのコンパートメントに存在する細胞について、増殖率と分化率をパラメータとして与え、コンパートメントの数や、増殖率・分化率に関しては現在の知見や先行研究を参考に決定した。造血組織全体の数理モデルを構築した後、各コンパートメントにおける増殖率や分化率が突然変異によって変化するという状況を確率シミュレーションで考えた。増殖率や分化率の変化量は、それぞれある確率分布に従うと仮定し、変化量に関する確率分布を与えた。発がんに必要な性質である自己複製能力は、分化率が小さくなることで達成でき、異常増殖能力は増殖率が高くなることで達成できる。このため、理論上は造血幹細胞でなくてもがんが発生する。今後、このシミュレーションによって、多様な造血器腫瘍の発がん過程を時間経過と共に再現することを目指す。また、多様な造血器腫瘍と細胞数の変化に関する臨床データを文献から収集し、データベース化を行った。これによって、シミュレーションの結果と血液がんの対応付けを円滑に進める事が可能になる。今後、シミュレーションの結果から、それぞれの造血器腫瘍について、機能(増殖/分化)の面から見た新規遺伝子変異の予測と、治療の標的にすべき細胞の特定を目指す前年度に構築した造血幹細胞から末梢血球に至る分化過程の仕組みに関するシミュレーションモデルを用い、各細胞系譜の恒常的な機能維持のメカニズムの解析を行った。現在研究の核となる確率シミュレーションを構築し、結果を得ている状況のため。現在得られている確率シミュレーションのデータから、各々の造血器腫瘍について、主要な突然変異獲得経路を同定する。これによって、シミュレーションの症状に対応づけられた造血器腫瘍が、どの分化段階で、どのような変異(増殖/分化)を獲得することによって発生するか明らかになる。シミュレーションの結果の妥当性を検討するために、慢性骨髄性白血病の発がん過程をうまく再現できているか確認する。
中国産ショウジョウバエの系統分類学・進化遺伝学的研究

1。渡部英昭が上海、昆明、広州を訪問し、昨年度日中共同で採集し、アルコール標本としてそれぞれの研究室に保存してあった材料を、上海では庚鎮城、昆明では梁醒財、広州では彭統序と協力して、分類・同定を行った。その結果、1983年に本学術研究が発足以来、合計200種の存在が明らかにされた。1949年に26種のみが記録されていたことから見れば、格段の発展と云える。しかもまだ、未同定の新種と思われる標本が100以上あることから、今後の共同研究によって数多くの新種が記載されることは確実である。現在でもなお、数万個体のアルコール標本が昆明と広州に保存してあるので、1989年以降の共同研究によって、新種および新記録の種数はまだまだ増加することは間違いない。2。一方、凌発瑶が中国より持参したアカショウジョウバエを材料として、幼虫の神経節を処理して核型を調査したところ、70%の系統が過剰染色体(B染色体)を持つことが明らかにされた。北川らが発見したタイ、マレーシア産のアカショウジョウバエの過剰染色体の頻度は1020%であり、昆明集団のそれが今までにない高頻度であることは大いに注目に値する。過剰染色体を持つ個体は、自然選択にとって不利であると報告されているが、このような高頻度で保有されるメカニズムを明らかにするため、今後日中共同で昆明集団のB染色体の季節変動を調査すれば、学問的にきわめて興味深い結果が得られるに違いない。凌発瑶と共同で研究を進める計画を立てている。3。広州産アカショウジョウバエのミトコンドリアDNAの制限酵素切断部位を調査し、日本および東南アジア諸地域産のそれと比較した。1。2。3。
新しい原理に基づいたかんがい施設の開発に関する研究

1.曲がり管における流水の遠心力を用いた流量計および肥料の混入装置の開発曲がり管の内側と外側では、遠心力のため水圧差が異なる。これを流量計および肥料の混入装置に応用する。その基礎的実験を終え、水理設計が可能となった。本手法はルーマニアかんがい改善計画で採用され、さらにそこで生じた現場の課題について解決を試みた。すなわち、水理的基礎実験、ゴミの混入を防止する手法、遠心力差が小さい場合水頭差を増大する方法を提案し、併せて、それぞれの水理特性を明らかにした。灌漑施設における低コスト、低エネルギーの流量計および肥料の混入器として、応用が期待できる。肥料に混入装置として、利用するときは、原理的には可能であるが実用面において、濃度一定のための工夫が必要である。2.放射温度計を用いたため池の漏水探査システムの開発ため池の漏水はため池の堤体の安全上、重要であり、その早期発見が望まれる。またため池の数も多く、低コストで、発見可能な手法の開発が望まれていた。放射温度計を用いて、容易に探査する手法の開発を行った。まず本学部ほ場で、土壌水分と土壌温度の関係に関する実験を行った。その結果温度と土壌水分は関係があり原理的に測定可能であることが明らかとなった。当初、気象条件が関与するので、気象条件との関係を調査したが、風の影響があり、適切に把握できなかった。そこで、気象条件が変わらないように、短時間で測定する手法を考えた。すなわち、4つの放射温度計を同時に作動させ、さらに、データレコーダに記録することによって測定時間を大幅に短縮できた。その結果気象条件の影響をほとんど除くことが可能であった。なお、現地測定は、山口県のため池で行い。本測定方法が有効であることが明らかとなった。3.その他1)水田からの流出特性について新しい考えを導入し、流出解析を行った。2)衛星データによるかんがい時期判定のための日射量を推定する方法を示した。3)貯水池の水質変化予測4)スプリンクラ・かんがいシステムの設計1.曲がり管における流水の遠心力を用いた流量計および肥料の混入装置の開発曲がり管の内側と外側では、遠心力のため水圧差が異なる。3)貯水池の水質変化予測4)スプリンクラ・かんがいシステムの設計1.曲がり管を用いた流量計の水理特性市販のいわゆるエルボ管で且つバイパス回路を結ぶ位置が同じ角度でなくとも、本管の流量とバイパス回路の流量は比例することが明らかとなった。このことは、曲がり管の工作の容易な位置にバイパス回路を作れば良いことを意味し、さらに低コストとなる。なお、まがり管を用いた流量計の現場における諸課題の検討であるが、国際協力事業団の方で、本研究の成果をルーマニアの現場で応用することとなった。研究代表者は本年、3回目の技術指導のためにルーマニアを訪問し、かんがい現場における諸課題を克服して、現場レベルの規模で、ルーマニア農業工学研究所およびほ場において、曲がり管を用いた流量計の有用性を確かめることが出来た。2.放射温度計を用いたため池の漏水の探査山口県では平成9年台風により、ため池の堤防決壊という重大事故が発生した。低コストで、堤防決壊を予知することは重要且つ緊要な課題である。まず、裸地ほ場で、種々の土壌水分に対して、放射温度計の反応を調べた。その結果、水分には応答し、漏水探査が可能であることがわかった。しかし、現場は植生がある。今後はこの影響を検討する。

3.波長別分析装置による土壌水分の測定波長帯によって、分解能が異なるが特定の波長帯を使えば、土壌水分の測定が可能である。ただし、同じ土壌で水分量のみが異なる場合であった。ただし、表面に堪水が部分的にもない程度の少ない水分量であった。I曲がり管のかんがい施設への応用曲がり管は通常灌漑施設には存在する。その曲がり管を用いて、流量計及び肥料の混入装置への応用を行う場合水理設計手法の研究を実験的に行った。1)流量計本研究に必要な曲がり管の特性は、遠心力特性曲線によって表せる。それを簡易に且つ正確に求める方法を示した。これによって格段容易に曲がり管流量計の設計が可能となった。2)肥料混入装置曲がり管部分に速度エネルギーを付加する装置を設置し、曲がり管バイパス流を増加させ、肥料混入がより、スムーズになった。同一管径で、種々の形のエネルギーを取り出す装置を設置し、検討を行った。その結果、圧力が大きくなる外側には、さらに大きくなるように、速度エネルギーを取り込み、小さい方にはさらに圧力が小さくなるようになっている。このように、曲がり部分の遠心力と速度エネルギーを取り込めるような装置を試作し、実験を行った。そのような場合の装置の水理設計手法を示した。II放射温度計によるため池の漏水探査放射温度計による漏水探査で、気象条件が異なる場合の因子の影響を検討した。その結果、同じ気象条件下で測定した方が極めて簡単であると考えた。現場で能率良く測定することを考え、複数の放射温度計(今回は4台)をセットした装置を試作した。1)ため池の漏水調査ため池の保全は、基幹施設の管理のみならず、地域防災上重要である。ため池の漏水を低コスト且つ高精度で探査するシステムを完成させた。山口県のため池でその可能性を確かめた。約4mのアルミ製の部材に等間隔に4個の放射温度計を設置し、両端をそれぞれ1人で持ち、天端から下流へと移動する。そして、データロガーに記録して、コンピュータに出力するシステムである。きわめて、迅速に測定が可能なため、精度に及ぼす気象条件の影響を小さくしている。2)S字曲がり管の流量計への応用曲がり管内外の水頭差は遠心力によるもので、そのまま損失水頭ではない。90度曲がり管しかしながら、S字管は流れ方向が変らない。S字管の内側と外側をバアイパス回路で結び、バイパス流量と本管の流量の関係などの水理特性を明らかにして、S字曲がり管を用いた流量計の設計手法を提示した。また、現場において、種々の課題が生じた。その解決を試みた。特に、ゴミが混入して、支障が生じる場合がある。S字および90度曲がり管を用いて、それぞれバイパス流の取り出し位置を、ゴミが入りにくい場所に変更した。その場合、両取り出位置における水頭差が小さくなるので、その水圧差を増大する手法を試みた。さらにその場合の水理特性を明らかにするとともに、水理設計手法を提示した。なお、水圧差を増大する方法についても、種々の形について詳細な実験を行ない、検討を行なった。3)水田からの流出解析水田の流出特性について、新しい考えを導入した。4)衛星データによるかんがい
卵巣癌の転移におけるnm23遺伝子産物の役割

nm23遺伝子は癌転移に関連する遺伝子として報告されていますが、その転移形質に対する作用機序は依然として不明です。原発巣とリンパ節におけるnm23-H1遺伝子の発現、さらにE-cadherin,Estrogen Receptorについても、その発現とnm23-H1との関連を検討した。卵巣癌112例、リンパ節転移巣23例、大網転移巣11例、腹膜転移巣11例のパラフィン切片を用いNM23-H1遺伝子産物、E-カドヘリン、およびEstrogen Receptorに対するモノクローナル抗体を用いてABC-PO法で組織免疫染色を行った.1、卵巣癌の転移リンパ節における腫瘍の占有率とnm23-H1の発現について検討した結果、癌細胞の占有率が50%以上の例では陽性率が高いのに対して、50%以下の例では陰性率が88.9%とnm23-H1の発現が低下していた。2、e-cadherinの発現を検討した結果、組織型によって若干の差を認めるとともに、リンパ節転移に関しては転移のない症例で陰性率が高い傾向があった。転移巣との比較では、リンパ節では転移巣で陰性率が低くなるのに対して、大網や、腹膜転移巣で陰性率の増加を認めた。さらにnm23-H1の発現との比較をしてみましたが、リンパ節転移巣ではnm23-H1の発現とe-cadherinの発現に関連が認められた。3、卵巣癌のER陽性例は27.7%であった。4、nm23-H1遺伝子産物陰性卵巣癌において、ERの発現を検討したところ、ERの発現と陽性卵巣癌との間に有意差はなかった。5、ER陰性例で生存率が低い傾向が認められたが、陽性例との間に有意差はなかった。以上のことからnm23-H1は転移巣での発現が低下する傾向があり、原発巣では易転移性の判断はできないと思われた。また転移リンパ節では、リンパ球がnm23-H1の発現に影響している可能性、あるいは転移段階ではnm23-H1の発現が低下する可能性が考えられた。e-cadherinはnm23-H1の発現との関連が示唆されるとともに、リンパ節転移に関与している可能性が考えられた。