hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大自由度非線形力学系と乱流の数値実験的研究

(2)オンオフ時系列のフーリエスペクトルに対する新しいスケーリング則の提案,(3)オンオフ間欠性が発生する直前での過渡現象の統計法則(緩和時間に関する統計法則).2次元乱流の理論的および数値実験的研究:2次元乱流のモデルであるCharney-長谷川-三間(CHM)方程式に特徴的な波数より大きな波数に局在したエネルギー注入項をもつCHM乱流の発達過程では逆カスケード過程によりエネルギーは波数の小さな方向に流れていく,逆カスケードの進行と共に渦度場が準格子構造を作ることを観測した.渦の合体により格子間隔は時間的に増大していく.渦度場の構造関数が動的スケーリング則を満たすことを導き,数値実験によりスケーリング則の存在を明らかにした.さらに乱流の減衰過程のある時間領域では近似的に全エネルギーが保存することを数値的に示し,渦度場のスペクトルに動的スケーリング則が存在することを現象論的に導き数値実験により確証した.2次元減衰性乱流の時間発展の第二段階では,秩序渦集団を特徴づける物理量が時間的にベキ的に変化する.NS系およびCHM系に対して,渦の個数の時間変化を決める指数をハミルトン力学系としての渦の移流による考察より現象論的に決定した.大自由度非線形力学系:短波長モードが強い減衰を示すような非線形場のモデルを提案した.また,カオス素子が結合した,提案したモデルを含む3つの用いてその数値実験を行った.空間的な一様解(同期解)が系の大きさがある臨界値L_Cより小さいと安定であるが,大きいと不安定である.L_Cよりわずかに大きな系で間欠的なふるまいを発見し,統計特性の解析からオンオフ間欠性であることを見出した.さらに,オンオフ間欠性に関して次の新しい結果を得た:(1)オンオフ間欠性によって引き起こされる拡散現象を発見し,オンオフ拡散と名づけた,(2)オンオフ時系列のフーリエスペクトルに対する新しいスケーリング則の提案,(3)オンオフ間欠性が発生する直前での過渡現象の統計法則(緩和時間に関する統計法則).
米国のオルタナティブな教員資格認定制度の再検討-社会的公正の観点から-

1980年代にオルタナティブな教員資格認定制度(alternative routes to teacher certification、以下ARTC)を導入すべきと述べたマーティン・ハバーマン(Martin Haberman)の主張やテキサス州における議論を分析することにより、導入当初、ARTCは、大都市部を抱える学校区において、臨時免許状や無資格の教員を減らすという、社会的公正の達成という観点が含まれていることを確認した。平成20年度は、まず、「社会的公正(social justice)」の達成を目指す教員養成に関する理論構築作業の一環として、先行研究となるコックラン-スミス氏やザイクナー氏らの著作物を入手し、精読を行った。当該科学研究費補助金を有効に用い、資料の収集ができたと考える。そのなかで、オルタナティブな教員資格認定制度に関する新たな研究動向が存在することを確認できた。具体的には、同制度は、従来まで大学における伝統的な教員養成と対比され、その「効果」について議論が蓄積されてきたが、そのような二者択一的な研究枠組みを超え、各学校区のニーズなどを踏まえた、「有効」な教員養成のあり方を検討すべきであるという主張がなされている。このような研究動向について、アメリカの教育制度について専門的知見を有する研究者との会合のなかで意見交換を行い、自らの知見を深めた。しかしながら、先行研究群精査の進捗状況が予定より遅れ、平成20年度内に単独の成果をまとめることができなかった。平成21年度は、継続して先行研究群を精査し、単独で学会発表を行い、その上で論文投稿という形で成果を公のものとしたい。また、平成20年度は、渡米調査(平成21年2月15目25日)を行った。訪問先は、申請の通り、ババーマン財団(テキサス州ヒューストン)である。しかし、同財団事務局長との面会を当初予定していたものの、同氏が多忙のために会うことができなかった。平成21年度は、補完の意味を含めて再度渡米調査を行うことにしたい。さらに、申請の通り、ババーマンの著作物について収集を行ったが、十分に検討ができていないので、これも平成21年度の課題として行いたい。最終年度(2年目)に当たる平成21年度では、まず、昨年度に引き続き「社会的公正」の達成を目指す教員養成の在り方を中心に、米国の先行研究を精査し、これらの先行研究群に影響を与えたMartin Haberman(元ウィスコンシン大学ミルウォーキー校)の教員養成論・実践について分析を行った。明らかになったことは、特に大都市学校区のニーズに応える教員を養成するために、ARTCの導入が模索されたということである。具体的には、大学における教員養成(traditional certification)のみでは、教員候補者の多様性の確保、またカリキュラムにおいて教員候補者の教育に関する現状認識を深化すること(単に現状を肯定するのではなく、分析の上で改革を志向する態度を養うこと)などにおいて問題があると認識され、ARTCの導入が唱えられたことが明らかになった。単に規制緩和、市場主義という文脈のみならず、社会的公正の実現のために、ARTCの導入が検討されたのである。研究計画においては、当初、Habermanの教員養成論のみで論文をまとめる計画であったが、同氏を含めた数人のウィスコンシン大学ミルウォーキー校の実践の資料をまとめた上で、近日中に論文としてまとめることを期したい。次に、上述の理論が、ARTCの法制化にいかなる影響を与えたのかについて、テキサス州を事例として調査をした。結果、同州の法制化に大きな役割を果たす「サンセット諮問委員会」の席上、教員専門職団体がARTCに対する意見を述べている議事録の存在を突き止めた。必ずしも教員専門職団体がARTCの導入に一様に反対したわけではなく、肯定も含めた様々な反応があったことが明らかになった。この成果を基に「雑誌論文」をまとめた。(約737字)
走査プローブ顕微鏡による生体微細構造機能解明法の新展開

本研究では、走査型プローブ顕微鏡の医学・生物学分野への更なる応用を目指し、とくに顕微解剖学分野の研究に益する次の3つの観察法の開発とその応用を行った。1)液中リアルタイムイメージング法の開発と顕微解剖学応用2)走査型イオン伝導顕微鏡法の開発と顕微解剖学応用3)マニピュレーション法の開発と顕微解剖学応用これにより、液中での細胞や組織の高分解能・三次元構造機能イメージングと微細解剖を可能にした。本研究では、走査型プローブ顕微鏡(scanning probe microscope, SPM)の医学・生物学分野への更なる応用を目指し、とくに顕微解剖学分野の研究に益する観察法の開発とその応用を行うことを目的とする。そこで本年度は次の点について研究を行った。1.液中リアルタイムイメージング法の開発と顕微解剖応用ブリストル大学の連携研究グループの装置を用い、染色体とコラーゲン細線維の液中原子間力顕微鏡(AFM)によるリアルタイムイメージングを試みた。画像を得ることはできたが、試料ダメージ等の問題は今後の課題である。2.走査型イオン伝導顕微鏡法(SICM)の開発と顕微解剖学応用静岡大学工学部の連携研究グループと共同開発中のSICMを用いて、化学固定した培養細胞(HeLa細胞)、線毛上皮、組織切片についいて液中観察を行った。その結果、測定時間は長くかかるが、ある程度の表面凹凸情報を得ることができた。今後は、装置の改善とともに、この観察法に適した標本作製法の開発が必要となってきており、凍結超薄切片法を含めた検討を行う予定である。3.マニピュレーション法の開発と顕微解剖学応用AFMが探針を試料に接触させることができる特徴を利用して、AFM駆動型のマニピュレータを用い、おもに走査型電子顕微鏡の中での生物試料の加工を行い、その有用性と今後の可能性について検討した。その結果、現在保有するマニピュレータでは、腎糸球体の操作や、水晶体線維の加工などを行うことができた。AFM型のマニピュレータは、細かな操作に適しているが、一方でマニピュレーションの針の形状が重要であること、また針先についたごみを取り去る方法等について、検討する必要がありそうである。以上、それぞれの装置の基本的な性能と生物応用への利用方法がわかってきたので、残りの期間は、より生物学的な応用を進めて行きたい。本研究では、走査型プローブ顕微鏡(scanning probe microscope,SPM)の医学・生物学分野への更なる応用を目指し、とくに顕微解剖学分野の研究に益する観察法の開発とその応用を行うことを目的とする。1)液中リアルタイムイメージング法の開発と顕微解剖応用静岡大学の工学部のグループと生物試料観察に適した高速ユニットを試作し、それにより実際の生物試料(染色体とコラーゲン細線維)の観察を試みた。このシステムではコンタクトモードにより12コマ/秒の撮影が可能で、今後このシステムでのコラーゲン細線維形成の解析の可能性が示された。2)走査型イオン伝導顕微鏡法(SICM)の開発と顕微解剖学応用静岡大学の工学部のグループと改良を行ったSICMを用いて、固定した培養細胞や組織の薄切標本を液中観察し、従来の原子間力顕微鏡(AFM)における液中観察と比較検討した。その結果、分解能はAFMがまさるが、試料に対するカダメージがSCIMで極めて少ないことが明らかになった。3)マニピュレーション法の開発と顕微解剖学応用走査電子顕微鏡内のマニピュレータシステムをさらに改良し、実用的なシステムを構築した。またこれを用いて、実際に腎糸球体や水晶体のマニピュレーションを行い、その有用性を立証した。また、さらにこのシステムを効果的に利用するための改良を行った。以上について、国内、国外の学会で発表し、成果を公表した。本研究では、走査型プローブ顕微鏡(SPM)の医学・生物学分野への更なる応用を目指し、とくに顕微解剖学分野の研究に益する観察法の開発とその応用を行うことを目的とする。本年度は最終年度に当たり、次の3点についてそれぞれ研究を行った。1、液中リアルタイムイメージング法の開発と顕微解剖応用:平成22年度に試作設置した高速ユニットによりコラーゲン細線維の液中観察を行い、1秒数コマ程度の安定した連続観察が可能になった。一方で、この方法では、試料に対するダメージが生じやすいことも分かった。2、走査型イオン伝導顕微鏡法(SICM)の開発と顕微解剖学応用:静岡大学の工学部のグループと試作をしたSICMと、製品化されたSICMを用いて、生きた培養細胞や染色体、組織の薄切標本の液中観察を可能にした。また、通常の原子間力顕微鏡像と比較することでSCIMの測定の問題点を抽出し、それに適した標本作製法を考案した。これにより、この装置の生物分野における今後の可能性を分析した。

3、マニピュレーション法の開発と顕微解剖学応用:平成22年度までに、走査電子顕微鏡内のマニピュレーションシステムの生物応用を行うとともに装置の改良を試みてきたので、このシステムを用いた細胞や組織の微細解剖の応用をさらに推進する目的で、ナノピンセットやナノバサミを用いて、ゼブラフィッシュの胎仔を走査電子顕微鏡下で観察しながら複数のマニピュレータで解剖することに成功した。以上の結果から、それぞれの顕微鏡法の有用性と可能性を示すことができたが、とくにSICMの生物応用についての大きな可能性が示された点で、今後のこの分野の発展が期待される。これらについて、国内、国外の学会で発表し、また論文発表を行い成果の公表をした。
リン酸化剤の触媒的活性化に基づくリン酸エステル合成法の開発

本研究では、複数のヒドロキシ基をもつ反応基質の特定のヒドロキシ基のみをリン酸エステル化することのできるリン酸エステル合成法の開発を目指す。まず触媒的活性化を可能にするリン酸化剤を探索し、それを用いて反応位置の制御を可能にする触媒を開発する。また、不斉触媒的リン酸化に展開することで、フィンゴリモド-リン酸やイノシトール-1-リン酸等の短工程不斉合成を目指す。
台湾における選挙制度改革とその影響-日本の経験との比較研究

本研究では、台湾における選挙制度改革(中選挙区制から小選挙区比例代表並立制への変更)を取り上げて、改革が行われた要因およびその政党と政党システムへの影響について日本の事例と比較しながら考察した。一党優位体制の動揺と政権交代が選挙制度改革を促し、二大政党の選好が制度改革の中身を左右した点では共通している。しかし、台湾では社会におけるイデオロギー対立を背景に、新たな選挙制度の下で一気に二大政党化が進んだ。また、政党と議員との関係にも変化は見られたが、候補者にとっては依然として個人投票が重要であることが明らかにされた。本年度は、第1に、選挙制度や制度改革に関する比較政治学の研究成果を踏まえて、台湾と日本の選挙制度改革を比較分析するための理論的な枠組みの構築をめざした。第2に、それをもとに、台湾における選挙制度改革の背景、および改革が実現された要因を日本と比較しながら考察した。台湾の国民党政権は一党優位の下で持続的な経済発展を実現する一方、それを背景とした特殊利益の分配を行うことで、中選挙区制による選挙で多くの有権者の支持を獲得してきた。しかし、経済発展による都市化が進み社会的流動性が高まると、利益誘導による票の獲得は困難となり、一党優位政党である国民党の議席喪失につながった。利益誘導政治に伴う都市の負担増加や政治腐敗の拡大も、現政権や現行制度に対する都市有権者の批判を招くことになった。一党優位の状況が揺らぎ政党システムが多党化することで、選挙制度改革に向けた政党間同盟が形成される機会が生まれたが、政治改革論議の柱として選挙制度改革の機運が一気に高まったのは政権交代後のことであった。改革の方向性は二大政党(国民党・民進党)の強い影響力の下で定まり、小選挙区比例代表並立制という新たな選挙制度が選ばれた。こうした選挙制度改革の背景と経緯は日本の事例でもほぼ共通している。研究成果の意義として指摘できることは、第1に、台湾と日本の事例を包括的に比較できる枠組みを提示したことである。第2に、中選挙区制という選挙制度そのものの特徴と政党システムの変容から改革の説明を試みたことである。改革の背景やその実現を可能にした要因に見られた両国の共通性を指摘する一方、政権交代のタイミングの違いが改革実現の時期を左右したことを明らかにした。本年度は、台湾における選挙制度改革の影響について日本の事例と比較しながら考察した。政党システムの二大政党化については、小選挙区比例代表並立制導入後、台湾では最初の選挙で一気に進み、徐々に進展した日本と大きく異なっていた。その理由の一つとして、台湾にはナショナル・アイデンティティをめぐるイデオロギー対立が存在したことがあげられる。さらに、本研究では制度的な要因の重要性を指摘した。小選挙区が占める比率が極めて高いとされる日本(62.5%)を上回る台湾(64.6%)では、「強い選挙制度」である小選挙区制の政党数削減効果がより大きく表れたといえる。政党(党執行部)と議員(候補者)の関係では、選挙制度改革により小選挙区制、拘束名簿式比例代表制という有権者に政党投票を促す選挙制度が導入されたことで、政党の影響力が強まるものと予測された。事実、選挙戦ではそうした側面も見られた。しかし、理論的な考察および選挙区選出の立法委員への聞き取り調査から、依然候補者にとっては個人投票が重要であることを明らかにした点に本研究の意義がある。そうした理由の一つには、半大統領制が採られている台湾では、立法委員選挙が政権選択選挙とならないという制度的な要因があると考えられる。ただし、現段階では選挙がまだ1回しか行われていないことから、次回選挙以降の考察を踏まえた検証が必要である。
炎症性腸疾患マクロファージのエピゲノム制御機構の解明と臨床応用

炎症性腸疾患における腸管マクロファージのエピゲノム異常の同定を試みた。74個のIBD関連SNPsがopen chromatinの部位に存在した。IBD関連SNPは、クローン病患者組織中のopen chromatin部位にに有意に増加していた。腸管マクロファージをターゲットとしたエピゲノム創薬とそれを実現するための画期的DDSの応用のため、骨髄由来マクロファージにおけるHDAC阻害剤の有用性を検討した上で、急性・慢性DSS腸炎に対しての有効性を検討した。ナノ粒子化HDAC阻害剤Belinostatは、腸炎モデルの炎症を抑制する傾向を認めた。本研究では、腸管マクロファージにおけるエピジェネティックなサイトカイン産生制御機構に着目し、ヒト炎症性腸疾患患者腸管マクロファージのエピゲノム異常について、ハイスループット次世代シークエンシングを用いて網羅的に解析する予定である。同時に既にマウスを用いたin vitro実験において抗炎症効果を確認しているヒストン脱アセチル化酵素阻害薬を副作用なく効果的に投与するために、ナノテクノロジーを利用した画期的DDSを併用することで、エピゲノム分野の知見を臨床に応用することを試みる。腸管マクロファージのエピジェネティック制御を明らかにする試みを行っている。具体的には正常・炎症性腸疾患の腸管マクロファージそれぞれのエピゲノムプロファイリングを1FAIRE-seq2ChIP-seq3RNA-seq、を利用して明らかにする試みを行っている。まず組織のFAIRE-seqよって、ヒト腸管組織では、他臓器とは異なるエピジェネティックな変化をきたしていることが判明した。また、疾患感受性遺伝子のひとつSBNO2((Strawberry notch homolog 2):rs2024092ははヒト粘膜固有層CD33+マクロファージのオープンクロマチン部位に存在するということが分かり、興味深い知見と思われた。本研究ではさらにこのエピゲノム研究の臨床応用を目指し、HDAC(ヒストン脱アセチル化酵素)阻害剤を基材としたナノ粒子製剤の制作を試みている。はじめにHDAC阻害剤のMS275のIL-12p40抑制効果に着目したが、そのナノ粒子化が技術上困難であったため、他のHDAC阻害剤(Belinostat、Panovinostat、Mocetinostat、Panovinostat、Volinostat)についてまず骨髄由来マクロファージにおける有用性を検討した。サイトカインIL-12p40産生抑制効果は,Belinostatでもっとも有効であった。急性DSS腸炎モデルにおいてナノ粒子化Belinostatは急性DSS腸炎に対して有効な傾向を認めており,現在追試を行っている。【方法】1FAIRE-seq(Formaldehyde-Assisted Isolation of Regulatory Elements combined with high-throughput sequencing)は、ゲノム上のクロマチン構造を網羅的にシークエンスし、euchromatin=活性の高い部位をマッピングする方法である。本研究では、IBD患者ならびに非IBD患者の外科生検検体をFAIRE-seqした。2HDAC阻害剤のIBD治療における有用性を検討した。【結果】174個のIBD関連SNPsがopen chromatinの部位に存在した。対照的に、IBDに関連しないSNPについてはそのような現象は見られなかった。また、腸管を含めたヒトの種々の臓器をFAIRE-seqで解析したところ、腸管に特異的なregulatory elementsが見出された。2HDAC阻害剤belinostatならびにpanobinostatは骨髄由来マクロファージからのサイトカイン産生を抑制し、腸炎モデルにおいても治療効果を有する傾向を示した。【考察】1クローン病腸管組織を使用したFAIRE-seqでは、non-codingregionに存在するSNPsが実際に腸管の免疫機能異常に関係している可能性が明らかになった。2HDAC阻害剤によるエピゲノム制御がIBD治療に有用である可能性が示された。腸管マクロファージの研究に進む前にまず組織レベルでのエピジェネティクス制御の研究を優先していること、メガデータの解析に時間を要することから、ヒト腸管マクロファージ、特に炎症性腸疾患特異的変化を十分に解析する段階に至っていない。また、MS275のIBDにおける治療応用を目指し研究を開始したが、そのナノ粒子化が技術上困難であったため、他のHDAC阻害剤について検討することとした。構造式からナノ粒子化の可能性を慎重に検討しなおした上で、他のHDAC阻害剤Belinostat、Panovinostat、Mocetinostat、Panovinostat、Volinostatについてまず骨髄由来マクロファージにおける有用性を検討することからやり直し、慎重にすすめている。消化器内科ヒト腸管マクロファージ、特に炎症性腸疾患特異的変化を十分に解析する段階に至っていないものの、腸管組織特異的な変化を見出すことはそれ自体に重要であり、またマクロファージ特異的、炎症性腸疾患マクロファージ特異的制御機構を解析する前に十分な知見を得ておくことは必要と考えるため、慎重に研究を進めていく。

HDAC阻害剤についてはBelinostatのナノ粒子化には成功し、急性・慢性DSS腸炎モデル、もしくはナイーブT細胞移入モデルにおける有用性を検討していく。既にもうひとつPanovinostatについてもナノ粒子化に成功しつつある。本薬剤は米国にて多発性骨髄腫に対する使用認可がされ、ヒトへの使用が現実化された。そのため副作用を減じうるナノ化panovinostatは、炎症性腸疾患についての臨床応用も現実的であり、その開発を進める予定である。腸管マクロファージ特異的エピゲノム制御の同定については概ね順調に進捗している。HDAC阻害剤を用いたエピゲノムの臨床応用について、当初MS275をターゲットとしてナノ粒子化を試みたが、技術的に困難であったため、他のHDAC阻害剤に変更、現在はその骨髄由来マクロファージにおける炎症性サイトカイン抑制能をスクリーニング中である。今回はじめにHDAC阻害剤のMS275のIL-12p40抑制効果に着目し、MS275のIBDにおける治療応用を目指し研究を開始したが、そのナノ粒子化が技術上困難であったため、他のHDAC阻害剤について検討することとした。このことが2013年度の研究の遅れをきたしたことが大きな要因である。腸管マクロファージ特異的エピゲノム制御の同定については、マクロファージ、T細胞、上皮細胞それぞれの分画をFAIRE-seqし比較することを行っている。また、そのゲノム配列とエピゲノム情報を比較しその相関性を検討していく予定である。HDAC阻害剤を用いたエピゲノムの臨床応用については、骨髄由来マクロファージにおける炎症性サイトカイン抑制能の強いものを選択し、ナノ粒子化を進めていく。現在は他のHDAC阻害剤、特にBelinostatとpanovinostatのナノ粒子化が進展したため、残りの期間で腸炎モデルにおける有用性を確認する際に使用予定である。HDAC阻害剤MS275のナノ粒子化が不成功であったため、製剤を使用したin vitro, i vivoの実験の施行が不可能であった。2014年度に他のHDAC阻害剤のスクリーニングとナノ粒子製剤化、in vitroならびにin vivoの研究を行っていく予定であり、既に開始している。
オオヒメグモ胚の左右相称性確立におけるシグナル系のクロストーク

本研究では、パターン形成の際に複数の細胞間シグナル系の情報がどのように統合されるのかを理解することを目指し、オオヒメグモ初期胚に左右相称のパターンが形成される過程をモデル系として解析を行っている。これまでの研究で、同じ節足動物のショウジョウバエ胚とは異なり、オオヒメグモ胚の初期のパターン形成にはシグナル分子など細胞外ではたらく分子が大きな役割を果たすことを明らかにしてきた。その中でも最近の私たちのグループの解析から、Hedgehog(Hh)シグナルが、前後軸・背腹軸形成、胚葉形成、体節形成など胚発生の初期に起こる種々の現象で中心的なはたらきをすることが分かってきた。そこで、Hhシグナルを中心に据えて、研究を行った。私の所属する研究室で発見したスプリット型の体節形成におけるHhシグナルの役割を解析した。胚性RNA干渉(RNAi)法を用いて解析を行い、Hhシグナルと頭部形成に必須のotdがポジティブフィードバックループを形成し、hhの発現の波の移動開始と開始後の波の維持にはたらくことを明らかにし、他のメンバーのデータとともに論文として発表した。体軸形成におけるHhシグナルとDppシグナルの新たな関わり合いを発見した。Dppシグナルとその拮抗阻害分子Sogが正中線形成に重要なはたらきをすることが分かっていたが、Hhシグナルの負の制御因子Sufuが正中線形成時にDppシグナルの伝達にはたらくことを示唆するデータを得た。またHhシグナルを細胞質に伝えるSmoも背腹軸に沿った位置情報形成にはたらくことが分かってきた。さらに、このようなパターン形成の動的な変化を詳細に知るためにmRNAの検出法の改良を行い、またHhシグナル系の転写因子であるCiに対する抗体の作製を行った。まだ論文にまとめるには至っていないが、細胞の移動とパターン形成の協調の解明や発生の調節性の理解につながる手がかりを得ることができた。これまでの研究で、オオヒメグモ胚の初期のパターン形成にはシグナル分子など細胞外ではたらく分子が大きな役割を果たすことを明らかにしてきた。その中でも最近の解析では、前後軸形成のネットワークの中でHedgehogシグナルがかなり上流に位置すること、そして背側を誘導する細胞集団の移動開始にHedgehogの受容体であるPatchedが関与していることを示すデータを得ていた。本研究ではクモ胚の体軸形成の際にHedgehogシグナルを含む複数のシグナル系がどのように関わり合い、初期胚にパターンを築くのかを明らかにすることを目指している。今年度はそのために、Hedgehogシグナル系の構成因子をコードするsmo,ci,su(fu)遺伝子のparental RNAiの手法による機能解析、抗体の作製、局所的ノックダウン・クローンの作製法の開発を行った。smoのRNAiではhhのときと同様に頭部を欠損する表現型が得られた。また背側を誘導する細胞の移動にも異常が現れることも分かった。この結果を合わせてHedgehogシグナルにより形成される前後のパターンと背側を誘導する細胞集団の移動の関係性を示すモデルを考え、論文にまとめることができた。ciやsu(fu)のRNAiでもやはり前後軸のパターンに異常が現れることが分かったが、さらにDppシグナルが重要な役割を果たす背腹軸のパターン形成にも影響が出ることを示唆するデータを得ている。この結果を発展させて2つのシグナル系の関わり合いを解析したいと考えている。さらに、卵割中の1つの割球に2本鎖RNAを注入することで胚にノックダウン・クローンを作製することに成功した。この方法は今後の解析の強力なツールになると考えている。これまでの研究で、クモの初期胚ではHedgehog(Hh)シグナルを中心に、WntやDppシグナルなどが、前後軸・背腹軸形成、胚葉形成、体節形成に重要なはたらきをすることが分かってきた。22年度は、初期胚でのHhシグナルの役割と時空間変化、そして体軸形成時にHhシグナルが他のシグナルの伝達に及ぼす影響を明らかにすることを目指し、以下の4項目について研究を行った。1.卵割中のクモ胚の1つの割球に二本鎖RNAを注入する方法(胚性RNAi法)を開発し、胚の局所的な領域での遺伝子の機能抑制を可能にした。Hh受容体をコードするptcの胚性RNAiでは、上皮細胞におけるptcの機能抑制がDppを発現する背側の運命を誘導する間充織細胞の移動を抑制することが明らかとなった。2.HhシグナルやDppシグナルを可視化することを目指し抗体の作製を行い、Hhタンパク質の免疫染色像と思われるパターンを示す抗血清を得ることができた。さらに、Dppシグナルの伝達領域を可視化できるリン酸化MAD抗体の作製に成功した。3.Hhシグナル系を構成する因子smo, ci, sufuの胚性RNAiを行った(sufuに関しては下記4を参照)。smoとciの胚性RNAi胚では、頭部領域の体節形成に大きな異常が出た。これにより'スプリット'と名付けた新規の体節形成にHhシグナルが関与することを示すことができた。4.sufuのRNAiの解析から、脊椎動物と同様にオオヒメグモにおいてもsufuはHhシグナルを負に制御するはたらきをもつことが分かった。さらに背腹軸形成の解析では、sufuが腹側領域の限局化に関与することを示すデータを得た。

腹側領域の限局化にはDppシグナルがはたらくことが必要であることを以前の研究で明らかになっている。ここにHhシグナルとDppシグナルの新たな接点があると考えられた。本研究では、パターン形成の際に複数の細胞間シグナル系の情報がどのように統合されるのかを理解することを目指し、オオヒメグモ初期胚に左右相称のパターンが形成される過程をモデル系として解析を行っている。これまでの研究で、同じ節足動物のショウジョウバエ胚とは異なり、オオヒメグモ胚の初期のパターン形成にはシグナル分子など細胞外ではたらく分子が大きな役割を果たすことを明らかにしてきた。その中でも最近の私たちのグループの解析から、Hedgehog(Hh)シグナルが、前後軸・背腹軸形成、胚葉形成、体節形成など胚発生の初期に起こる種々の現象で中心的なはたらきをすることが分かってきた。そこで、Hhシグナルを中心に据えて、研究を行った。私の所属する研究室で発見したスプリット型の体節形成におけるHhシグナルの役割を解析した。胚性RNA干渉(RNAi)法を用いて解析を行い、Hhシグナルと頭部形成に必須のotdがポジティブフィードバックループを形成し、hhの発現の波の移動開始と開始後の波の維持にはたらくことを明らかにし、他のメンバーのデータとともに論文として発表した。体軸形成におけるHhシグナルとDppシグナルの新たな関わり合いを発見した。Dppシグナルとその拮抗阻害分子Sogが正中線形成に重要なはたらきをすることが分かっていたが、Hhシグナルの負の制御因子Sufuが正中線形成時にDppシグナルの伝達にはたらくことを示唆するデータを得た。またHhシグナルを細胞質に伝えるSmoも背腹軸に沿った位置情報形成にはたらくことが分かってきた。さらに、このようなパターン形成の動的な変化を詳細に知るためにmRNAの検出法の改良を行い、またHhシグナル系の転写因子であるCiに対する抗体の作製を行った。まだ論文にまとめるには至っていないが、細胞の移動とパターン形成の協調の解明や発生の調節性の理解につながる手がかりを得ることができた。
プログラムの系統的導出と推論過程に関する研究

本研究ではプログラミングを「プログラムの仕様の決定」と「プログラムの導出」の2つのステップから成るとし、仕様から具体的なプログラムへの変換・導出の過程に対する理解を深めることを研究の目標としてきた。そして前年度より、主として関数型言語を採り上げ、その特性等に関する研究調査・研究討論を行うとともに、島崎を中心に関数型言語FPのプログラムの操作・変形をおこなう実験的システムDEFTの設計・開発・評価を行なってきた。DEFTの使用経験からFPプログラム開発時の問題点、特にFPプログラム開発支援のためのデータ型の推論・検査機能の必要性が明白になり、今年度は主にこの問題を採り上げた。プログラム言語の観点からは、FPはいわゆる型なし言語に分類され、データ型宣言は不要である。これには、【◯!1】プログラムを関数定義のみとし、形式的取り扱いを容易にする。【◯!2】いわゆる多様型(polytype)が一般的で、型宣言の方法に問題がある、という理由が考えられる。一方実際にFPプログラムを作成してみると、FPは関数合成を多用することになり、関数間のデータの構造の整合性の検査が重要であるが、人間はこの点誤りを犯し易く、システムによる支援が有用であることがわかる。FP言語のデータ型について、言語の定義は変更せずに、データ型推論・検査を行う手法の研究が種々行なわれているが必ずしも万能のものはなく、ヒューリスティックの利用を試みた。その他FPにおける列を「要素のデータ型が均質であるが、列の長さが動的に変化しうるhomoge neous sequence」と「要素のデータ型の均質性は問題にしないが、要素数の固定的なtuple」に分離し、言語の再構築を試み、良好な性質を持つことが確認された。前年度の計算モデルに関する研究の発展として、項書き換えシステムをプログラムの導出・変形のための計算モデルとする観点からの研究が井田を中心として行なわれ、項書き換え言語Tが設計された。
部分回路再構成を利用した可変並列計算システムの実現と耐故障性の向上について

モジュール毎に分割した回路を動的かつ部分的に書き換えることで、回路量の削減および耐故障性が実現できることを確認した。対象アプリケーションにもよるが、時間方向にモジュールを分割実装することで最大40%程度の回路の削減が可能であった。また、これを利用して回路冗長性を高効率に実現することも可能となった。アプリケーションに特化した構成だけでなく、組込み用マイコンなどの一般的な回路についてもFPGAを使用して検証を行いその有効性について実証した。本研究提案では,回路再構成が可能なLSIを用いて,問題に応じた可変並列処理およびその可変性を利用した耐故障性の向上について研究を進めている。耐故障性向上の手法については研究代表者が提案しているタイルフォールトトレラント手法という能動的な回路修復手法を利用することで、フォールトアボイダンスやフォールトマスキングだけでなく、フォールトトレラントがLSI上で実現できることを確認している。そこで今年度の研究では,汎用のプロセッサコア(SuperH互換プロセッサコア)に対して,この提案している手法を適用し実デバイス(FPGA : Field Programmable Gate Array)に実装するということを行った。能動的な回路修復手法を実装し汎用のMPUを動作させているというテストシステムは世界的に見ても例がなく,国内および国外における学会発表において、非常に高い評価を得ることができた。また,チップ内の可変並列処理については, FPGAだけでなく異なるアーキテクチャを採用したLSIも視野にいれて、効率の良い可変並列システムについて研究を進めている。現在、DAPDNAというLSIを用いた評価システムの構築が完了し、その有効性などについての検討を進めている段階である。リアルタイム動画像処理システムにおいては,本プロトタイプ可変並列システムが十分な性能が得られることが確認され、来年度では、これらの研究についてより深く研究を進める予定である。当該年度では対象とした枠を広げ、書き換え可能なLSIでありかつ細粒度アーキテクチャのFPGA(Field Programmable Gate Array)ではなく、粗粒度アーキテクチャであるIPFLEX社のDAPDNAについても検討を行った。DAPDNAの採用により、粗粒度と言うだけでなく動的回路再構成に対してもより深い議論が可能になり、回路を複数面用意し状況に応じて並列度を変更する能動的な可変並列処理についても議論ができるようになった。これについては、当該研究分野の国外における学会発表において非常に高い評価を得ることができた。リアルタイム動画像処理システムについて、他アーキテクチャと比較したより深い議論は現在も続けており、最終年度では、これらの研究について結論つける予定である。2011年度の本研究では、様々なコンピューティングプラットフォームを対象に、並列度の静的/動的な変更およびその性能比較を行った。研究課題にある可変性を利用した性能向上については、マルチCPU化および可変SIMDアーキテクチャの提案により実現が可能であることを示すことができた。本研究課題で使用した書き換え可能なLSI(Field Programmable Gate Array : FPGA)には、その回路利用率をたかめていくと、動作周波数、演算性能に関してトレードオフが発生し、このトレードオフポイントの見極めは高効率なシステムを構築する上で非常に重要である。特に、組み込み機器等において、消費電力と言う軸を加味すると、この議論はより重要な意味を持つ。これについて、一アプリケーションであるが、性能評価を通して成果を示すことができた。次に、多くのプラットフォームを評価するということで、FPGAとは異なる粗粒度アーキテクチャを採用したデバイスを利用し、演算モジュール単位でのパイプライン処理について提案を行った。これにより、デバッグおよび故障頻度を下げるだけでなく、消費電力対性能向上を図ることができるなど、新しい方向性についても示唆することができた。最後に、以上の知見を基に、具体的なアプリケーション(分子情報学)を対象としたシステムを構築し、他の手法と比較して本手法の高い性能向上率および有意性を示した。一般に利用されるCPUだけでなくGPGPUなどのLSIと比較しても本提案手法が高い性能を得られることを示したことから、現時点では特定のアプリケーションに限定されているが、本研究計画を達成したものと思われる。
bach1/bach2二重ノックアウトマウスを用いたヘム応答性遺伝子制御システムの解析

GST-Bach1融合蛋白質を大腸菌で発現・精製し,ウサギに注射し抗血清を計6種類得た。免疫沈降に使用可能な抗体をスクリーニングし,うち1つは内在性Bach1を免疫沈降できることを確認した。NIH3T3細胞を用いて,ヘミン処理前後のBach1-エンハンサー複合体の動態をクロマチン免疫沈降法で検討した。NIH3T3細胞では,HO-1の発現はごく低いが,細胞をヘミン(10μM)で処理することにより,2-3時間内にmRNA転写が強く誘導された。この時間経過で,HO-1エンハンサーへのBach1の結合量をクロマチン免疫沈降法で測定したところ,誘導前にはエンハンサーにBach1がMafKとの複合体として結合しているが,ヘミン処理後30分内にBach1がエンハンサーから解離することが明らかになった。この間,MafKはエンハンサーに結合したままであり,Bach1の解離とともに活性化サブユニットNrf2がエンハンサーに結合してくることも判明した。転写抑制や活性化に関わるクロマチン修飾を同様にクロマチン免疫沈降法で検討したところ,Bach1により転写が抑制されている状態でもクロマチンは活性化型の修飾(H3およびH4ヒストンのアセチル化やH3 K4のメチル化)を受けていた。Bach1はエンハンサーに結合し転写を抑制するが,この抑制は活性化の前段階に相当する状況にあること,すなわち,Bach1はエンハンサーやプロモーターにおける転写複合体を途中の段階に留め置くこと(poising)により転写を抑制すると考えられた。さらに,ヘムにBach1を標的としてその活性を変えることにより,エンハンサー上での転写抑制因子と活性化因子の動的変換を誘導することが理解された。すなわち,生命にとって必須の補欠分子ヘムが,核内では転写複合体の動態制御をも行うことが初めて明らかになった。この半年間に実施した主な実験は以下の通りである。1.Bach1およびbach2ヘテロノックアウトマウスを交配し,bach1^<-/+>bach2^<-/+>マウスを得た。現在,これをさらに交配することにより,二重ノックアウトマウスの作出を試みている。2.組み換えBach1を大腸菌から精製しウサギに免疫した。そしてBach1特異的抗体を得ることに成功した。現在,内在性Bach1の検出に使えるかどうか,ウエスタン法,免役沈降法,クロマチン沈降法を用いて検討中である。3.heme oxygenase-1 (HO-1)遺伝子座のクロマチン構造を検討するシステムを構築した。すなわち,DNase I感受性を用いてクロマチンの凝集状態を調べることが可能になった。また,アセチル化ヒストンとメチル化ヒストンに対する抗体を用いたクロマチン沈降法により,HO-1誘導前後でのクロマチン修飾を比較できるようになりつつある。
自然共生型物質変換プロセスの構築を目指した新規不均一系触媒の開発

本申請研究では、種々の物理化学的性質を自在に制御できる魅力的な無機結晶性材料であるハイドロキシアパタイト(HAP)の諸特性に基づき、新規な高機能不均一系触媒を創製し、自然共生型物質変換プロセスを開発することを目的とした。具体的には、HAPの特性であるカチオン交換能を利用し、固体表面を配位子とするZnやRuなどの遷移金属およびLaやYbなどの希土類金属リン酸錯体触媒の創成、また、吸着能を利用した金属ナノクラスター触媒の開発を行った。また、HAPのアニオン部位であるリン酸をバナジン酸へと全置換したカルシウムバナジン酸アパタイト(VAp)触媒の合成も行った。これら合成した不均一系触媒を用い、水溶媒中での効率的炭素-炭素結合形成反応(Michael反応やAldol反応)、炭酸ガスの化学的固定化反応などの自然共生型物質変換反応にてその性能を評価した。またファインケミカルズ合成に必要不可欠な不斉炭素-炭素結合形成反応による高付加価値化合物の合成プロセスを構築した。さらに種々の分光学的手法(UV-vis,FT-IR,XRD,XPS,NMR,ESR,XAFS,SEM,TEM)を用いて詳細に活性点近傍の微細構造を決定することにより、その優れた触媒機能と分子構造の関係を明らかにした。本申請研究を通した新規固体触媒の創製は、触媒設計分野のみならず、高機能性材料の創製を目指すナノテクノロジーの幅広い分野においても重要な知見を与えたと考える。本申請研究の成果は学術雑誌へ既に投稿済みであり、またワシントン(アメリカ合衆国)で開催された国際学会をはじめ、国内における学会においても発表を行った。本申請研究では、種々の物理化学的性質を自在に制御できる魅力的な無機結晶性材料であるハイドロキシアパタイト(HAP)の諸特性に基づき、新規な高機能不均一系触媒を創製し、自然共生型物質変換プロセスを開発することを目的としている。具体的には、HAPの特性であるカチオン交換能を利用し、固体表面を配位子とするPdやRuなどの遷移金属およびLaやYbなどの希土類金属リン酸錯体触媒の創成、また、吸着能を利用した金属ナノクラスター触媒の開発を行った。これら合成した不均一系触媒を用い、含ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応や効率的炭素-炭素結合形成反応(Michael反応やDiels-Alder反応等)、炭酸ガスの化学的固定化反応などの自然共生型物質変換反応にてその性能を評価した。さらに種々の分光学的手法(UV-vis, FT-IR, XRD, XPS, NMR, ESR, XAFS, SEM, TEM)を用いて詳細に活性点近傍の微細構造を決定することにより、その優れた触媒機能と分子構造の関係を明らかにした。本申請研究の成果は学術雑誌へ既に投稿済みであり、またフィラデルフィア(アメリカ合衆国)で開催された国際学会をはじめ、国内における学会においても発表を行った。
「出生前遺伝学的検査」と中期中絶をめぐる統治の理論構築：女性の身体保護の視点から

本研究は、生命科学技術とりわけ出生前遺伝学的検査をめくる諸問題を、倫理・医療・社会・ジェンダーの視点から考察し理論構築したものである。新技術(新バイオテクノロジー)の医療体制への批判的検討として以下を明らかにした。すなわち、遺伝子を分析対象とするその新規性とは対照に、新技術適用の帰結となる中期中絶の原理(分娩)や、中絶胎児の現れ方(生きて産み出されうる)は依然として不問に付したままであることを明確にした。新技術が生身の身体を凌駕しえない一方で、産科や遺伝学の医療経済や専門家養成は活性化し、さらには新技術の運用体制の普及が、妊婦へのある種の「救済」として価値付けされつつあることも示唆された。これらの背景には、死産児の「医学的」・「社会的」・「倫理的」な創生があり、新技術の利用が女性身体と胎児を包摂しつつ資本を生み出すような生政治がすでに展開されていることが示唆された。そこに取り込まれていく女性身体、中絶胎児、女性の主体性のありようを分析するための理論的な枠組みとして、再生産に関わる生命科学と資本主義のグローバルな共生産と統治性の関係を見いだすことができた。研究遂行にともなって問題設定が近接分野にも波及したことは予期せぬ収穫となった。具体的には、出生前遺伝学的検査の最初のターゲットとなった21トリソミーに関与するものであり、顕微鏡下でのその第一発見者をめぐる医学者(Marthe Gautier)の論争についても系統づけることができた(2017年度実績報告で一部誤記入があり、Dr. M. Gautierは健在であることをここに記しておく)。おもな研究成果として、学術論文・論考(5本)、学術口頭発表(16本)を公開している。いずれも今後の研究の基盤を築くものであり、考察をより深め、あらたに著書としてまとめていく予定である。胎児染色体疾患に焦点をあてた出生前遺伝学的検査は、国内外での導入期を経て、すでに実践期へ移行したようにみえる。本研究は出生前遺伝学的検査の倫理的諸問題を人工妊娠中絶から捉え、「科学的正しさ」がもたらしている帰結を国内外の状況から検討する。そこから、日本における同検査の生命倫理ガバナンスの問題性を指摘し、あらたな理論構築をめざすものである。本年度はその初年度にあたり、予備調査と情報収集の検討および分析を中心とした。これまでに、研究会はじめ日本生命倫理学会および日仏社会学会での計六報告(うち学会ニ報告)、二本の論考(一本は投稿中)を執筆している。研究概要として、とりわけ日本では、出生前遺伝学的検査にともなう一連の過程が「臨床研究」という形態におかれているのにもかかわらず、女性の自律性が保障されにくい(被験者の裁量が認められない)とう状況がある。また、母体保護法との整合性は不問のままである。他方で、「臨床応用」として同検査が位置づけられている国外諸国では、一連の過程において女性の意思を尊重せざるをえない(一定の制度のなかで医療機関や医師が拒否することができない)ような体制がすでにできつつある。いずれも、同検査と選択的人工妊娠中絶の問題および女性身体のリスクの問題を巧みにかわしてきた帰結といえる。出生前遺伝学的検査において、胎児生命の重要性と女性の自律性という一見相反するベクトルをどのような論拠のもと統合できるのか/できないのかを引き続き検討していく。テーマの特性上、調査・分析・検討が多角的におよんでいるため。今年度は、欧州、なかでもフランス・中欧諸国(スイス・ドイツ)に広く焦点を当て出生前遺伝学的検査(NIPT)における倫理的問題の所在について検討および分析することができた。とりわけフランスにおいては、生まれてくるはずの子どもに対する生命科学技術と法的・医療的体制の合理的融合という形態を取りながら、ダウン症の胎児とその存在を妊娠している女性の双方を搾取する仕掛けを明らかにし、そのことが示唆する現代フランス社会の欺瞞と不寛容について整理した。フランスの側面から本研究が明らかにしたのは、1)胎児が胎児でありうるのはあくまでも社会的承認を通してであり、胎児に対する存在論的事実や医学的事実はもはや記号でしかないこと、そして、2)社会的承認を得られなかった存在に対しては、いわば<死すべき胎児の言語的創生>の技法があらかじめ用意されていることである。スイスの側面から明らかになったのは、欧州の出生前遺伝子検査の導入期にドイツと密接に関わりつつ、自国スイスでの技術開発に向けて着々と準備が進められていたことである。スイスという切り口から明確になったのは、NIPTをめぐる一定の規制があっても、医師の裁量次第で不平等や不公正が生じているということである。また、NIPTの原理的な意味を問うことなしに技術だけを実践する状況は、ダウン症の人々の存在をますます蹂躙しつつ、女性身体を技術・制度・国境の狭間に置き去りにしているということである。両国の分析から、日本における同様の問題にも多くの示唆を得ることができたこれらは、三本の論文(査読ジャーナル掲載1本、査読ジャーナル脱稿済査読中1本、学術論文1本)にまとめている。また、学術講演会および研究会で計四件の発表をしている。初年度の遅れを取り戻し、論点を明確にしながら、日欧について考究を進め論文にまとめることができたことによる。本研究は生命科学技術、なかでも出生前検査をめぐる諸問題を中期中絶と女性の任意性に注目するものである。

あらたな出生前検査の出現は、同検査と中絶をめぐる諸体制が、女性の身体リスクを過小評価したうえに成り立ってきたことを表面化させた。また特定の属性の胎児に焦点をあてる出生前検査やそれに伴う中絶を容認する根拠は、以前として曖昧であることを浮き彫りにした。本研究では、生殖をめぐって展開される生命科学技術と医療専門家および国家による統治と、そこに内包される問題を医学的・社会的・倫理的に明らかにした。また出生前検査と「言語的承認」の関係を分析することにより、統治のあらゆる段階において女性が客体化されていることを明らかにした。この統治の仕組みは、特定の属性の胎児の排除を不問にしたまま、生命科学技術における商業性の排除、女性の任意性および女性身体の保護のいずれも担保しえていないことが分析された。〈女性身体の保護〉の理論構築では、医療システムを超えた〈子産みの統治性〉というあらたな概念を用いることで、生殖の統治それ自体からの解放をも展望する分析が可能となることが示唆された。なお、研究遂行の過程で、21トリソミー発見をめぐる女性科学者の功績が公正に評価されていれば、21トリソミーの人々の現在の立ち位置が大きく変わっていた可能性が示唆された。今後の研究のあらたな論点として取り入れ、引き続き分析していく予定である。生殖をめぐる生命科学技術と医療専門家および国家による統治を超えて、諸個人に内在ないし流通する統治性について検討した。現在の生命科学技術とりわけ出生前遺伝学的検査の「先進諸国的到達点」として、脱医師化ないし脱医療施設化および遺伝子検査のキット化により、「死すべき胎児」を孕みうるすべての女性を生殖の統治の射程圏に入れたことを明らかにした。〈女性身体の保護〉の理論構築は、医療システムを超えた「子産みの統治性」というあらたな概念を用いることで、生殖の統治それ自体からの解放をも展望した分析が可能となることが示唆された。研究遂行の過程で、21トリソミー発見をめぐる女性科学者の功績が公正に評価されていれば、21トリソミーの人々の現在の立ち位置が大きく変わっていた可能性が示唆された。本研究におけるあらたな論点を見いだすことができ、今後の研究におおいに発展させていきたい。なお、本研究成果である学術論文に対し、今年度学会賞を受賞した。本研究は、生命科学技術とりわけ出生前遺伝学的検査をめくる諸問題を、倫理・医療・社会・ジェンダーの視点から考察し理論構築したものである。新技術(新バイオテクノロジー)の医療体制への批判的検討として以下を明らかにした。すなわち、遺伝子を分析対象とするその新規性とは対照に、新技術適用の帰結となる中期中絶の原理(分娩)や、中絶胎児の現れ方(生きて産み出されうる)は依然として不問に付したままであることを明確にした。新技術が生身の身体を凌駕しえない一方で、産科や遺伝学の医療経済や専門家養成は活性化し、さらには新技術の運用体制の普及が、妊婦へのある種の「救済」として価値付けされつつあることも示唆された。これらの背景には、死産児の「医学的」・「社会的」・「倫理的」な創生があり、新技術の利用が女性身体と胎児を包摂しつつ資本を生み出すような生政治がすでに展開されていることが示唆された。そこに取り込まれていく女性身体、中絶胎児、女性の主体性のありようを分析するための理論的な枠組みとして、再生産に関わる生命科学と資本主義のグローバルな共生産と統治性の関係を見いだすことができた。
COPD患者における吸気流量の錯覚を用いた吸気筋トレーニングの新戦略の樹立

上気道で発現が認められている三叉神経上のTRPM8の活性化は清涼感を惹起し気流知覚に関与することが考えられている。動物実験では呼吸数や呼吸ドライブの抑制が報告されているが,健常者を対象とした自験例ではメントール嗅覚刺激は呼吸パターンや換気量の抑制を介さず運動時及び吸気抵抗負荷時の息切れを緩和させることがわかっている。そこで本研究では同様の手法を用いてCOPDにおける吸気抵抗負荷時の息切れ,呼吸パターン及び呼吸神経ドライブに対するメントールの効果を検討することを目的とした。加えて息切れは感覚的及び情動的側面の表現型を有することから感覚的及び情動的側面に対するメントールの効果も調査した。選択基準による除外後の解析対象は28名のCOPD患者であった。吸気負荷中の換気量および呼吸パターン(TI, TI/Ttot及び呼吸数)はsham,placebo及びmentholの3条件に有意差を認めなかった。吸気抵抗負中の平均吸気流量は3条件で有意差がなかったが,負荷中吸気流量知覚はplacebo条件に比べてmenthol条件で有意に増加した。吸気抵抗負荷時のEMGpara % max及びNRDIはmenthol条件とplacebo条件との間で有意差を認めなかった。一方MDPおいてメントールは吸気抵抗負荷時の呼吸努力感と空気飢餓感を低下させるが胸部狭窄感の変化は引き起こさなかった。情動的側面では呼吸困難感(breathing discomfort/unpleasantness)及び怖さはplacebo条件と比べてmenthol条件で有意に低下を示した。Placeboとmenthol条件での呼吸困難感の変化との関連において,吸気流量知覚/EMGpara %maxと有意な負の相関関係を認めた。嗅覚刺激を利用したメントール投与はCOPD患者における呼吸困難の緩和に有用であることが示唆された。COPD及び高齢者までのデータの集積は目標を到達している。COPDでの解析は全て終了し、呼吸器病学の最高峰の雑誌であるAmerican Journal of Respiratory and Critical Care Medicineに投稿し終えている。健常高齢者での解析は現在進行中であるが、COPD患者との比較において、今後詳細を明らかにしていく予定である。COPDでの解析を先行させた理由は、フランスでも同様の臨床試験計画が同時期にNCTに登録されており、論文投稿までの時間の猶予があまりないと判断したためである。提出した研究計画どおりに研究を推進していく予定である。