doctoral thesis

近年，情報通信技術の進化は著しく，データ主導型社会への転換が進むなか，公共データの活用促進，すなわち「オープンデータ」の動きが世界的に広がっている．わが国でも2012年には「電子行政オープンデータ戦略」が政府決定され，オープンデータが本格的にスタートした．オープンデータは，単なる情報公開にとどまるものではなく，公共データを二次利用可能な形（機械判読に適したデータ形式，無償，再配布可能等）で民間に開放することにより，データがこれまで以上の価値を生み出すことを狙うものである． 災害対策，土木・建築事業，ヘルスケア分野など，様々な分野でオープンデータの活用が始まっており，実際に公共の利益に資する例やビジネスの収益をもたらす例などを，確認することができる．しかし，オープンデータに取り組んでいる地方公共団体は未だ100%には至っていない．また，行政が掲げているオープンデータに取り組む意義・目的のすべてが達成されているとは言い難い状況にある． そこで本論文では，研究の対象主体を地方公共団体に定め，わが国のオープンデータを取り巻く生態系（エコシステム）について仮説を立て，実証実験を行い，地方公共団体のオープンデータ推進を阻む問題点と解決方法を明らかにすることを主たる研究目的とする．そのうえで，オープンデータの付加価値向上の検討を次の目的とする．具体的には，公開されている公共データを情報・ナレッジにまで加工し公表することで，地域社会の課題解決に貢献できるか検討することを目指す． これらの目的を遂行するために，本論文は次の3つのテーマに取り組む．(1)全国の地方公共団体のオープンデータ取り組みの実態を明らかにし，そこに潜む課題を明確にする．(2)わが国のオープンデータの生態系に登場する，データ提供者，サービス利用者，インフラ提供者などのアクター間の関係を包括的に考察し，地方公共団体がオープンデータを推進するための新たなモデルを提案する．(3)地域活性化にかかわる政策の，提言・評価に直接役立つように「データを情報に変換する」という試みを通じて，オープンデータ活用の更なる可能性を論じる． 本論文の主要な成果は以下の通りである．地方公共団体のオープンデータ推進の実態解明では，市区町村レベルで当該取り組みを促進するには自治体間の連携が重要であることを明らかにし，自治体間連携には3つのタイプがあることを示した．次に，総務省が実施したアンケート調査を自治体の人口規模別に分析することにより，市町村レベルで推進が進まない要因を明らかにした．また，既存のホームページによるデータ公開と，新たなオープンデータによるデータ公開が混在する現状を整理し，そこに潜む課題を明確にした．以上の結果を踏まえたうえで，オープンデータ・エコシステムという枠組みで現状をモデル化し，新たに”データ仲介者”という活動主体での取り組み方法を提案した．そして，都道府県が公開している社会指標を研究対象に選択し，山口県庁にて実験を行い，提案するモデルの効果を実証した．最後に，公共データの一歩進んだ活用法として産業連関表を用いた経済波及効果推計法を提案し，IT産業の立地が少ない地方公共団体では経済波及効果の相当規模が域外に漏出してしまうことを明らかにした．これにより，データの持つ価値を高めて，政策評価にも応用できることを示した． 本論文は，以下の8章から成る． 第1章では，序論として研究の背景，目的および構成について記載する． 第2章では，自治体の情報化推進の歴史を概観したうえで，オープンデータについて定義や意義などを整理し，地方公共団体が直面する課題について論じる． 第3章では，上述の3つのテーマ(1)～(3)に対する先行研究について述べ，本論文が目指す点を明示する． 続く第4章から第7章が，本論文の主な研究成果になる．テーマ(1)は第4，5章に，テーマ(2)は第6章に，テーマ(3)は第7章に相当する． 第4章では，都道府県別にその管内の全市区町村のなかでオープンデータをインターネットで提供している市区町村の割合を算出し，訂正調査と組み合わせて分析した結果について述べる．市区町村のオープンデータの促進には，自治体間の連携が重要であることを明らかにし，自治体間の連携に3つのタイプがあることを示した．そのなかで，”都道府県がポータルサイトの公開機能を市区町村に提供し，その機能を利用して管内自治体が自らオープンデータをアップロードするタイプ”が最も有望であることを示した． 第5章では，より深く地方公共団体のオープンデータ推進の現状を解明する．先進自治体にインタビュー調査を実施したうえで，総務省が実施したアンケート調査結果を再分析し，自治体の人口規模の際により，オープンデータの公開状況に生じる違いについて定量的に検証した．その結果，①地方公共団体のオープンデータ推進には当該団体の人口規模が大きく関係していること，②現状では従来からのホームページサイトと，新たなオープンデータサイトが混在していて，「データの重複に伴う問題」が存在すること，の2点を明らかにした． 第6章では，オープンデータ・エコシステムの枠組みを用いて，わが国のオープンデータを取り巻く世界を描出し，新たに”データ仲介者”という活動主体を取り入れたモデルを提案した．従来，行政には専ら”データ提供者”の立場が求められてきたが，”データ仲介者”の立場を主体的に採ることで，少ないリソースでも付加価値を高めたデータを公開できることを示した．このことを山口県庁での社会指標を対象にした実験で検証した． 第7章では，情報・知識への返還を通じて公開データの価値を高め，政策の提言や評価に繋げることが可能であるかの検証を行った．具体的には，産業連関表を用いた「簡便差分法」という手法を提案し，ソフトウェア系IT企業が都市部に偏在する特徴が，地方公共団体のデジタル化投資の経済効果にどのような影響を及ぼすかを分析した．その結果，IT産業の立地が少ない地方公共団体では，経済波及効果の相当規模が域外に漏出してしまうことを明らかにした．この情報は政策評価に繋がる可能性を持つ． 最後に，第8章で，本論文の総括として，各章の成果をまとめ，今後の課題を論じた．

This PhD thesis addressed current knowledge gaps regarding microplastic pollution as well as developed new insights into occurrences and fate of microplastics within marine and freshwater systems,prominent sources-to-sinks phenomena,and ecological risk assessments with global relevance.

To investigate whether dantrolene (DAN), cardiac ryanodine receptor (RyR2) stabilizer, improves impaired diastolic function in an early pressure-overloaded hypertrophied heart, pressure-overload hypertrophy was induced by transverse aortic constriction (TAC) in mice. Wild-type (WT) mice were divided into four groups: sham-operated mice (Sham), sham-operated mice treated with DAN (DAN+Sham), TAC mice (TAC), and TAC mice treated with DAN (DAN+TAC). The mice were then followed up for 2 weeks. Left ventricular (LV) hypertrophy was induced in TAC, but not DAN+TAC mice, 2 weeks after TAC. There were no differences in LV fractional shortening among the four groups. Catheter tip micromanometer showed that the time constant of LV pressure decay, an index of diastolic function, was significantly prolonged in TAC but not in DAN+TAC mice. Diastolic function was significantly impaired in TAC, but not in DAN+TAC mice as determined by cell shortening and Ca2+ transients. An increase in diastolic Ca2+ leakage and a decrease in calmodulin (CaM) binding affinity to RyR2 were observed in TAC mice, while diastolic Ca2+ leakage improved in DAN+TAC mice. Thus, DAN prevented the progression of hypertrophy and improved the impairment of LV relaxation by inhibiting diastolic Ca2+ leakage through RyR2 and the dissociation of CaM from RyR2.

In high strain-rate zones, active regions of ongoing crustal deformation, earthquakes occur frequently, the total slip rates of active faults are in the zone not consistent to strain rate detected by geodesy. This difference is one of the most significant issues for crustal deformation, and is known as "strain-rate paradox". Previous crustal deformation models are mainly constructed with major active faults alone, whereas minor faults are often recognized in the high strain-rate zones. The aims of this thesis are to solve the strain-rate paradox and propose a new image of the crustal deformation by focusing on the minor faults. In order to accomplish these goals, the representative high strain-rate zones such as San-in Shear Zone (SSZ) and Niigata-Kobe Tectonic Zone (NKTZ) were targeted. As a result of the topographical and geological approaches, universal model, origin, deformation process and mechanism of the high strain-rate zone were clarified. The main outcomes are as follows: (1) Minor faults in the NKTZ, which are mostly NE-SW to ENE-WSW-trending, have a few mm to a few dozens of cm in width and exhibit dextral sense of shear. These minor faults are distributed in the vicinity and/or away from the major active faults. In addition, the active fault, whose core zone has 5 m in thickness, were found. Such fault showed dextral sense of shear and has the latest slip event after AD 1521-1658, suggesting that the fault clearly contribute to the dextral deformation of the NKTZ. The origins of such faults are thought to be tensile cracks formed in Cretaceous, suggesting that the faults contribute to the dextral deformation of the NKTZ after repeated faulting along the cracks. The minor faults away from the major active faults are also thought to contribute to the deformation of the NKTZ, whereas minor faults outside of the NKTZ cannot contribute to that of the NKTZ. (2) Minor faults in the SSZ, which are mostly ENE-WSW to NE-SW-trending, have a few mm to a few dozens of cm in width and exhibit dextral sense of shear. These other minor faults trending NW-SE ～ NNW-SSE direction with steep dips, are sinistral sense of shear. The minor faults, which is trending E-W direction with steep dips, showed dextral sense of shear. Active faults, whose attitude are nearly parallel to the SSZ, are also newly recognized. The thickness of the fault is a few cm and thought to show dextral-reverse oblique slip after 18648-16313 cal. BC. The frameworks of the major active faults in the SSZ are thought to prepared along the geological boundaries and such faults have grown by the repeated activities since Paleogene. It is considered that not only major active faults but also minor faults away from the major active faults can contribute to the dextral motion of the SSZ. On the contrary, there are only reverse fault was recognized in the area outside of the SSZ. (3) The minor fault in the high strain-rate zones, which includes the minor fault away from the major active fault, can contribute to the dextral deformation of the high strain-rate zones because of their attitudes and sense of shears. On the other hand, the minor faults outside of the high strain-rate zones cannot contribute to the dextral deformation of the zone due to their attitudes and sense of shears. Thus, there are noteworthy difference between minor faults in and outside of the high strain-rate zones. Combining these outcomes, a hierarchical structure of the high strain-rate zones can be constructed as follows: (I) fault core of major active faults, (II) damage zone of major active faults, (III) brittle shear zone (or active background; the area beyond the damage zone but in the SSZ), (IV) inactive background (outside of the high strain-rate zone). This new model enables to partly solve the strain rate paradox for both zones, whereas an occurrence of faults differs between the zones. The NKTZ is characterized by NE-SW to ENE-WSW-trending minor faults and their thickness ranging from a few mm to a few dozens of cm. The active faults possess fault core with > 5 m in thickness. The SSZ are characterized by NW-SE or E-W-trending minor faults and their thickness ranging from a few mm to a few dozens of cm. Some faults show the Quaternary activities, whereas fault core with a few meters in thickness were not found. These differences on fault occurrence are considered to be derived from the evolutional processes. It is thought that the repeated activities along the pre-existed structures lead to present active faults. Thus, it can be considered that the faults are assigned in response to the local geological background, which result in dextral contribution to the high strain-rate zones. This study clarified universal model, origin, deformation process and mechanism of the high strain-rate zone by focusing on the minor faults. These achievements can constrain the modeling of the crustal deformation and interpretations of the geodetical observations and can contribute to assessments of large-scale constructions and seismic hazards.

背景：経食道心エコー図検査（TEE）は、心房細動（AF）に対する肺静脈隔離術（PVI）前の左心房（LA）および左心耳（LAA）における血栓の有無の評価を行うゴールドスタンダードな検査である。TEEは比較的安全とされているが、近年PVIに先行するTEEが食道粘膜損傷（EMI）を引き起こす可能性があることが報告された。 目的：PVIを施行したAF患者におけるTEE関連EMIの発生率とその危険因子を検討すること。 方法と結果：3D TEEプローブを用いた術前TEEと術後上部消化管内視鏡検査を受けたPVI患者262人を対象とした。TEE関連EMIは16人（6.1%）の患者（18病変）、PVI関連EMIは5人（1.9%）の患者（8病変）で認められた。TEE関連EMIは上部食道の右側と中部食道の左前側で多く認められた。1人の患者で軽度の胸部違和感を認めた。多変量解析では、高齢はTEE関連EMIの独立した危険因子であった（オッズ比1.08、95%信頼区間1.01-1.16；P=0.0274）。 結語：3D TEEプローブによるTEE関連EMIは、PVI施行患者の6.1%で認められ、高齢であることはTEE関連EMIの危険因子であった。これらの所見から、特に高齢患者においては、LA・LAAにおける血栓評価として他の画像診断を考慮する必要があるかもしれない。

Huntingtin-associated protein 1 (HAP1) is a neural huntingtin interactor and being considered as a core molecule of stigmoid body (STB). Brain or spinal cord regions with abundant STB/HAP1 expression are usually spared from neurodegeneration, whereas the regions with little STB/HAP1 expression are always neurodegenerative targets. The enteric nervous system (ENS) can act as a potential portal for pathogenesis of neurodegenerative disorders. To date, the expression of HAP1 and its neurochemical characterization have never been examined there. In the current study, we determined the expression and immunohistochemical phenotypes of HAP1 in ENS of adult rodents using Western blotting and light/fluorescence microscopy. HAP1 immunoreactivity was strongly expressed in both myenteric and submucosal plexuses of ENS. STBs were observed in the cytoplasm of most of the HAP1-immunoractive (ir) cells in ENS. In myenteric plexus, a large number of calretinin, calbindin, NOS, VIP, ChAT, SP, somatostatin, and TH-ir neurons showed HAP1 immunoreactivity. In contrast, most of the CGRP-ir neurons were devoid of HAP1-immunoreactivity. In submucosal plexus, almost all the cholinergic secretomotor neurons containing ChAT/ CGRP/ somatostatin/ calretinin, non-cholinergic secretomotor neurons containing VIP/TH/calretinin and vasodilator neurons containing VIP/calretinin express HAP1. Our current study is the first to clarify that HAP1 is highly expressed in excitatory motor neurons, inhibitory motor neurons, and interneurons but almost absent in sensory neurons in myenteric plexus. While, HAP1 is expressed in all neuronal subgroups of Meissner’s plexuses. These suggest that due to lack of putative STB/HAP1 protectivity, the sensory neurons (Dogiel type II) might be more vulnerable to neurodegeneration than STB/HAP1-expressing Dogiel type I neurons in myenteric plexus and secretomotor/vasodilator in Meissner’s plexuses. Our current results may reflect the involvement of HAP1 in modulation of excitatory and inhibitory motor neuron functions in myenteric plexus and the secretomotor and vasodilator functions of submucosal neurons. It will be of great interest to elucidate the physiological or pathological roles of HAP1 in ENS. Our current results might lay a basic foundation for future studies that seek to clarify the physiological/pathological effects of STB/HAP1 in the ENS.

We previously discovered that SPC/Fyn/Rho-kinase (ROK) pathway mediates the Ca^{2+}-sensitization of coronary arterial smooth muscle (CASM) contraction leading to vasospasm, a major cause of sudden death. Lately, we have been trying to find and develop more natural edible compounds which can treat and/or prevent the SPC-induced abnormal CASM contraction, and finally the first to discover that tangeretin (5,6,7,8,4'-prentamethoxyflavone), a natural compound extracted from citrus plants, can inhibit the SPC-induced CASM contraction both in the pretreatment and posttreatment. In porcine CASM tissues, tangeretin showed remarkable inhibitory effects on the SPC-induced contraction with modest inhibitory effects on the high K^+-depolarization-induced Ca^{2+}-dependent contraction, both in pretreatment and posttreatment at the optimal concentrations; Regarding the mechanisms, tangeretin markedly abolished the SPC-induced cell contraction through inhibiting the SPC-induced activation and translocation of Fyn and ROK from the cytoplasm to the cell membrane in cultured CASM cells, resulting in the reduction of phosphorylation of myosin light chain. Taken together, these findings indicate that tangeretin, upon pre- or post- treatment, inhibits the SPC-induced CASM contraction through suppressing the Fyn/ROK signaling pathway, thereby suggesting that tangeretin can be a potential candidate for the treatment and/or prevention of vasospasm.

右心室 (RV) の機能障害とそれに関連する不整脈は、肺動脈性肺高血圧症 (PAH) の予後の重要な決定要因として認識されている。今回心臓リアノジン受容体 (RyR2) の安定剤であるダントロレン (DAN) による右室心筋への直接的な薬理学的介入が、モノクロタリン (MCT) 誘発性PAHラットモデルにおいてRV機能障害および不整脈に対する保護効果を有するかどうかを調査することを目的とした。方法として雄の8週齢のSprague-Dawleyラットに、PAHの誘発のためにMCTを腹腔内投与した。カテコールアミンによる心室頻拍 (VT) の誘発も、単離された心筋細胞におけるRyR2を介したCa^{2+}放出特性に関連して評価された。RVの形態と機能に対する慢性的な圧力過負荷の独立した影響を評価するためには、肺動脈縮窄モデルも確立した。結果、MCT誘発PHAラットモデルでは、RV肥大、拡張、および機能低下が観察され、MCT誘発2か月後の生存率は0%であった。対照的に、慢性DAN治療はこれらすべてのRVパラメータを改善し、生存率を80%に増加させた。慢性的なDAN療法はまた、RyR2からのカルモジュリンの解離を防ぎ、それによってMCTによって誘発された肥大したRV心筋細胞におけるCa^{2+}スパークと自発的なCa^{2+}トランジェストを抑制した。エピネフリンは、MCT誘発性PAHのラットの50%以上でVTを誘発したが、慢性DAN治療によってVTの完全に抑制した。以上よりDANによるRyR2の安定化は、PAHに関連するRV機能障害および致命的な不整脈の発症に対する新しい治療薬としての可能性を秘めている。