hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神障害者の在宅勤務の促進要因と支援のあり方に関する実践的研究

本研究で明らかになったことは、在宅勤務を希望する精神障害のある人たちは増加しているが、在宅勤務の対象者としての社会的認知は低く、先駆的な取り組みはあるものの支援の方法については模索段階であると言える。早急の課題として実現可能なことは、在宅就業障害者支援制度における登録支援団体の位置づけを明確にし、少なくとも福祉施設と同等な財源的保障を行うことである。さらに、地域の福祉施設との交通整理の役割を担う機関の必要性である。障害者就業・生活支援センターは、医療、教育、福祉そして雇用に関係する機関の連絡調整および総合的援助を行うものであり、本業務が遂行できるよう機能強化を図ることであろう。全国にある在宅就業支援団体8ヵ所へのヒアリング調査を行い、その支援の内容について分析した。上記支援団体で得られた調査をもとに、雇用前・雇用後における支援対象者と企業双方への支援について分析し、就労の継続に困難を抱えた精神障害のある人たちの新たな就労形態として、テレワークの可能性について検討を加えた。調査を実施した在宅就業支援団体で共通する点は、いずれも就労移行支援事業・就労継続支援事業を併設していた。これは、就労を希望する人たちの就労の準備段階が様々であることと障害の多様性に対応するものである。また、在宅就業支援団体内での訓練を経て企業への就労という流れによって、次へのステップを見通した支援が、企業就労への実績にあらわれていると考えられた。在宅勤務については、一企業に精神障害のある人も含めた複数の障害のある人たちが雇用契約を結び、定期的なミーティングを設けることで、職務遂行上の課題の発見や不安の解消の軽減をはかり安定した就労をすすめている事例があった。しかし、精神障害のある人たちの在宅勤務の事例は少なく、在宅就業支援団体での訓練をステップとして企業に就労している人たちが多く見られ、また、精神障害のある人たちの在宅勤務の適否については意見が分かれた。この調査で得られた就労への移行に重要なことは、1「就労」に目的を特化していること、2在宅就業から在宅勤務にむけて豊富な研修や訓練の機会が用意されていること、3複数の事業を活用し、確実に段階を踏みスキルアップをしていること、4企業側の不安に対して具体的な対応の方法を提示していることがあげられる。この調査を踏まえ、引き続きヒアリング調査を継続し、支援内容に分析を加え有効な支援方法を明らかにすることが課題である。研究期間内で取り組むものとして挙げた、1全国にある在宅就業支援団体(厚生労働大臣登録団体)、在宅勤務・在宅就業を支援する団体のうちで、精神障害者を支援する団体を対象にした実地調査とその分析、2就労実績をもつ障害者福祉事業所に対する就労に向けた支援方法・体制についてのアンケート調査および実地調査、3在宅勤務制度を導入し、精神障害者を雇用している企業へのヒアリング調査を実施した。結果、ヒアリング調査を通して、テレワークを希望する精神障害のある人たちは増加しているが、テレワークの対象者としての社会的認知は低く、企業での先駆的な取り組みはあるものの広がりはまだ見えない。その要因としては、まず、在宅就業障害者支援制度の抱える課題が多く、そのメリットのなさから登録支援団体が一向に増えないことである。つぎに、障害のある人たちの就労に関わる機関が統一されておらず、制度利用にあたっての窓口も複雑で一貫性がないことである。これはわが国の縦割り行政の弊害であるが、早急の課題として実現可能なことは、在宅就業障害者支援制度における登録支援団体の位置づけを明確にし、少なくとも福祉施設と同等な財源的保障を行うことである。このことによって、非登録支援団体の登録が飛躍的に進むはずである。障害者就業・生活支援センターは、医療、教育、福祉そして雇用に関係する機関の連絡調整および総合的援助を行うこととされている。全国に設置されている障害者就業・生活支援センターに求められている業務が遂行できるよう機能強化を図ることであろう。予備的調査を踏まえ、引き続き精神障害者を対象としている6カ所の在宅就業支援団体および就労実績のある障害者福祉事業所に対して実地調査を行った。そして本年度の中心課題である、全国の精神障害者が利用している就労移行支援事業所、就労継続支援事業所に対して就労支援活動に関するアンケート調査を実施し報告書(速報版)にまとめた。実地調査では、就労支援の対象者が統合失調症圏にある人たちから広がりを見せており、すべての調査先で発達障害のある人たちの利用の増加が近年の特徴として挙げられていた。これは予備的調査においても同様であり、さらにそのことを裏づけることとなった。

アンケート調査では、就労移行支援事業所、就労継続支援事業所(以下、支援事業所と言う)を対象に、2150箇所分(部数)を送付し、有効回答数は550部(25.6%)であった。(東日本大震災の影響を考慮し、宮城県・岩手県・福島県を除く44都道府県を対象範囲とした)特徴的なアンケート結果内容について挙げると、支援事業所の実施形態は「多機能型実施」が472箇所(85.8%)であり、単独実施を大きく上回っていること、民間企業への就労実績では(平成18年度以降)、半数以上の支援事業所で実績が示され年度を経るごとに増加しているものの、4割を超える支援事業所で実績が示されていなかった。これは自由記載などを踏まえると、就労支援に向けた活動を行う上で職員の業務が多く、就労のための活動時間が保障されない、授産活動に多くの時間をとっている、職員の就労支援に対するノウハウが不十分といった事業所側の要因によるものと、不景気による影響、企業の絶対数の少なさ、企業の理解不足・偏見などという外的要因という側面の両面によるものと推測された。特に事業所においては、利用者の賃金(工賃)の確保と就労に向けた活動という側面が求められており、大きな課題であることを示している。精神障害者を対象としている在宅就業支援団体(厚生労働省登録団体)及び在宅勤務・在宅就業を支援する団体に対する実地調査と全国の就労移行を目的とした精神障害者を対象とする障害者福祉事業所に対して郵送によるアンケート調査と実地調査を実施した。在宅就業支援団体にけるテレワーク実施状況と今後の方向性については、現段階での到達点を学術論文としてまとめることが出来た。現在、支援事業所における就労支援活動に関する考察について、論文としてまとめているところである。在宅勤務制度を導入し、精神障害者を雇用している企業への実地調査および促進要因の分析と支援のあり方の検討については、次年度の課題である。就労実績のある支援事業所に対する就労に向けた支援方法・体制に関する調査については、全国規模のアンケート調査を実施できた。現在の到達度としては、支援の実際と就労の実態についての概要については把握できた。その結果については、「精神障害のある人たちが利用している就労移行支援事業所。就労継続支援事業所における就労支援活動に関するアンケート調査報告書(速報版)」を作成し、調査をお願いした全支援事業所に送付した。しかし、細部にわたる分析まではできておらず、就労に求められる能力や障害特性に応じた支援方法についての明確化が課題としてある。また、在宅勤務(非雇用型の在宅就業を含む)への実地調査数がまだ少なく、実施箇所での共通する対象者や職業上の困難については把握できたが、在宅勤務に求められる能力や技能を示すこと、在宅就業・在宅勤務支援団体の機能と課題について明らかにすることはできていない。在宅勤務制度を導入し、精神障害者を雇用している企業への実地調査および促進要因の分析と支援のあり方を検討しまとめていく。独立行政法人高齢者・障害者雇用支援機構に掲載されている事例集や文献から収集した事例を補助的資料としながら1.企業の経営方針や在宅勤務の状況、またフレックスタイム制、始業・終業時間の繰り下げ、裁量労働制などの勤務措置との併用の有無などについて調査する。2.直接支援に関わった支援団体だけでなく、他の支援組織やネットワークの状況等、地域ごとの特色について調査し、在宅勤務制度の導入を促した要因について分析する。
前脳型コリン作動性ニューロンの分化制御機構の解明

研究代表者はこれまでにマウスES細胞を用い、胎生前脳の中でも淡蒼原球基(MGE)の領域特異性を獲得した神経幹細胞を多く含む一次ニューロスフェアを誘導できる培養系を開発してきた。さらに分化時に神経栄養因子群を添加することにより、効率的に前脳型コリン作動性ニューロン(BFCN)を誘導する培養系を作製することに成功し、発生過程におけるBFCNの外因的なシグナルの一端を明らかにすることができた。次に内因的なBFCNの分化制御機構を明らかにするために、発生初期のMGEで特異的に発現する転写因子であるLhx8に着目した。Lhx8ノックアウトマウスでBFCNの細胞数が半減することが報告されていることから、一次ニューロスフェア形成時にレンチウィルスによりshRNAを導入し、Lhx8のノックダウンを行ったところ、BFCNのマーカー一であるChATの発現が減少することを見出した。従って、BFCNへの運命決定には、Lhx8は促進的に働いていることが明らかになった。そこでBFCNへの分化の運命決定におけるLhx8の下流の候補遺伝子を同定するために、DNAマイクロアレイを用いてLhx8をノックダウンすることで発現量に2倍以上差のある遺伝子を819個同定し、そのうち転写因子でありかつ発生初期の神経幹細胞で高発現している遺伝子を31個同定した。その中でもBFCNを産生する発生初期の淡蒼原球基で高発現している遺伝子が15個同定できた。今後は絞り込むことができた15個の候補遺伝子の中から、BFCNの発生に重要なLhx8が結合する下流標的遺伝子の同定とその詳細な機能解析が期待される。本研究計画は、アルツハイマー病の病態解析および新規治療法や薬剤開発につながる研究を展開していくために、コリン作動性ニューロンの発生に重要であると考えられるNkx2.1、Lhx6、Lhx8、Olig2の4つの転写因子、中でも必須であると考えられるLhx8の下流標的遺伝子を明らかにし、前脳型コリン作動性ニューロンの分化制御機構を明らかにすることを目的とした。そこでまず、前脳の神経前駆細胞を効率よく誘導するため、既知の神経誘導法であるneurosphere培養系とSFEB培養系の両者の検討を行った。Neurosphere培養系およびSFEB培養系において培養stageごとにRNAを抽出後RT-PCRを行い、未分化なES細胞で発現するnanog、oct-3/4や神経幹細胞/前駆細胞で高発現するsox1、前脳で発現する遺伝子であるbf1などの発現を検討した。その結果、sox1やbf1はNeurosphere培養系の胚葉体(EB)より、SFEB培養系の培養五日目の細胞で発現が高かった。一方でSFEBの培養系ではnanogやoct-3/4の発現が残存しており、Neurosphere培養系ではneurosphereでnanogやoct-3/4の発現が完全に消失した。さらにWntシグナルのinhibitorであるDkk1の培養上清を添加すると、Bf1やNkx2.1の発現が顕著に上昇したことから、ES細胞から前脳の神経系前駆細胞を高効率に誘導できる培養系(SFEB-neurosphere系)を確立した。そこでこのSFEB-neurosphere系に強制発現およびノックダウンを行うために、Nkx2.1、Lhx8、Lhx6、Olig2、およびNLI、Lmo1、Lmo2、Lmo3、Lmo4のクローニングを行った。それと並行してMGEに発現するLhx8、Lhx6、Olig2のノックダウンベクタータ作製し、またNkx2.1とNLIのノックダウンベクターも作製した。そこでまず、当研究室で確立された培養系に改変を加え、前脳の領域特異性を獲得した神経幹細胞および神経前駆細胞を多く含むneurosphere培養系を開発することに成功し、Lhx8およびOlig2をノックダウンすることにより前脳型コリン作動性ニューロンの分化が抑えられることを見出した。またLhx8を強制発現できるTet-off ES細胞を用いて、Lhx8を強制発現した時の他の遺伝子発現の変化を調べたところ、Olig2の発現が減少し、Lhx6の発現が上昇することを見出した。これによりLhx8、Lhx6、Olig2間で相互作用があることが示唆された。今後はマウスES細胞を用いたin vitroでの解析およびLhx8ノックアウトマウスを用いたin vivoでの解析を並行して行い、さらにLhx8を強制発現できるTet-off ES細胞を用いて、ChIP-sequenceを行い、Lhx8の下流標的遺伝子およびその結合部位を同定し、同定した標的遺伝子の機能解析を行う予定である。またジョンズ・ホプキンス大学との共同研究で、健常人2人および統合失調症患者5人の繊維芽細胞からiPS細胞の樹立およびその神経誘導に成功した。今後は統合失調症のバイオマーカーの同定を行う予定である。

さらに分化時に神経栄養因子群を添加することにより、効率的に前脳型コリン作動性ニューロン(BFCN)を誘導する培養系を作製することに成功し、発生過程におけるBFCNの外因的なシグナルの一端を明らかにすることができた。次に内因的なBFCNの分化制御機構を明らかにするために、発生初期のMGEで特異的に発現する転写因子であるLhx8に着目した。Lhx8ノックアウトマウスでBFCNの細胞数が半減することが報告されていることから、一次ニューロスフェア形成時にレンチウィルスによりshRNAを導入し、Lhx8のノックダウンを行ったところ、BFCNのマーカー一であるChATの発現が減少することを見出した。従って、BFCNへの運命決定には、Lhx8は促進的に働いていることが明らかになった。そこでBFCNへの分化の運命決定におけるLhx8の下流の候補遺伝子を同定するために、DNAマイクロアレイを用いてLhx8をノックダウンすることで発現量に2倍以上差のある遺伝子を819個同定し、そのうち転写因子でありかつ発生初期の神経幹細胞で高発現している遺伝子を31個同定した。その中でもBFCNを産生する発生初期の淡蒼原球基で高発現している遺伝子が15個同定できた。今後は絞り込むことができた15個の候補遺伝子の中から、BFCNの発生に重要なLhx8が結合する下流標的遺伝子の同定とその詳細な機能解析が期待される。
死後のケアからデザインする終末期患者と家族を尊重した看取りに関する研究

本研究では、看護師と葬祭業者を対象にした医療施設で行われる死後のケアに関する実態調査から、グリーフケアにつながる看護基礎教育での看取りの教育内容を検討することを目的とした。その結果、遺体管理などの看護師の知識と技術の習得、葬祭業従事者との連携、家族の参加時の配慮と説明の必要性が明らかになった。実際に身内の処置を体験した家族の調査もふまえて、死後のケアを含めた看取りに関するDVD教材を作成したところ、講義だけでなく演習前にDVDで処置の流れを学習することが看護学生の理解につながることが示唆された。1.本年度の目的:初年度は、看取りに関する文献収集と死後のケアに携わる看護職へのインタビューを通して、医療現場および在宅における死後のケアの現状、家族の参加状況などの看取りの実態とケアに影響する要因を明らかにすることを目的とした。具体的には、N県内の一般病院、特別養護老人施設、緩和ケア施設、訪問看護ステーションなどに勤務する看護職を対象に、インタビューを実施した。2.研究結果:各施設でのインタビューから、家族については【家族の心情に配慮した部分的なケア参加】とし、【家族がケアに参加しやすいような気遣い】をしていたが、看護職の【働きかけによって左右される家族の参加】にみられるように、家族の心情への配慮だけではなく、手順や時間のなさなども影響していた。【グリーフケアにつながる家族参加】を実感できる体験を有しており、単に家族がケアに参加することを良いと考えるのではなく、患者が死に至るまでの過程での家族の関わりやケアが重要であると全員が考えていた。また、看護職にとっても【悔いが残らない別れの場の演出】となるように【ニーズを尊重したオーダーメイドな旅立ちの準備】をしながらも、【看護を振り返る機会となる場】となっており、看護職にとっても自分たちが行ってきたケアを振り返る場となっていた。一方で、メイク時のトラブルへの対応の困難さや葬祭業者との情報交換の困難さが示された。今後も継続して看護職および葬送業従事者へのインタビューを行っていく予定である。1.本年度の目的:昨年度に実施した看取りの場における看護職へのインタビュー結果をもとに、死後のケアに携わる看護職、退院後に遺体の管理および遺族へのケアを行う葬送業従事者への量的な調査の両面から、医療現場における死後のケアの課題と遺族へのグリーフケアにつながる死後のケアの在り方を検討することを目的とした。具体的には、全国の葬儀会社および納棺士として勤務する葬送業従事者を対象に、医療施設から退院後の遺体の状況、医療者との情報交換、感染対策の現状、医療施設内で行われる処置への意見、残された家族のケア参加について、独自に作成したアンケート調査を実施した。その後、全国の公的総合病院に勤務する看護師を対象に、死後のケアの技術の習得状況、実施状況および困難な内容、家族のケア参加、葬送業従事者との連携について、独自に作成したアンケートを実施した。また、家族への調査は医療施設で死後のケアに参加した家族へのインタビュー調査の内容を検討した。2.研究結果:葬送業者への調査では、その多くが化粧直しや処置の際に家族が参加することでグリーフケアにつながっていると捉えており、グリーフケアに影響する退院後の遺体の状況には医療施設での処置が誘因となることも明らかになった。葬送業従事者は医療者との情報交換を希望しているが、看護職の調査からはニーズが少なく、遺体の変化を考慮したケアは十分に行えていない傾向にあり、基礎教育課程から臨床現場での教育について検討する必要があると示唆された。看護職は家族がケアに参加することを肯定的に捉えており、グリーフケアの一端になると認識していたが、家族へ関わり方の困難さを抱えてもいた。次年度は、引き続き家族への調査をふまえて、死後のケアの教育について検討致していく予定である。本年度はこれまでの調査をもとに、医療施設における看取りの教育方法の検討を行い、死後のケアに関する教材を作成し、その評価を行った。昨年度に実施できなかった遺族に対してインタビュー調査を行い、参加できなかった時の後悔が心残りになることや参加した場合の遺族の思いは、先行研究で指摘されているようにケアへの家族参加が満足になるだけでなく、生前と同様に患者に接することや家族への配慮の必要性などが明らかとなった。一方で、グリーフケアの視点からみると医療者の対応によっては、ケアの参加がグリーフケアとなり得ないなど、家族によって差も考慮が必要であることが示唆された。また、DVD教材の作成では、葬祭業者の調査で得られた結果から、医療職の遺体の変化に関する知識、情報提供などの連携を内容に含めた。加えて、全国の看護職を対象にした調査から得られた施設間や診療科によるケア内容の差、トラブル発生時の対応困難、知識や技術の習得への要望などを内容に含め、前述の遺族の調査結果も考慮して、DVD教材の試案を作成した。

作成過程では、ターミナル患者の看護の経験者、看取りの教育にかかわる看護教員と共に内容を検討し、修正を加えた。サンプルのDVDを用いて、ターミナルケアを受講している看護学生に視聴してもらい、看取りにおける看護者の役割、家族のケア、遺体の変化、身体の整容の手順の理解度等についてアンケート調査を行い、講義だけでなく映像の視聴後に演習で体験することで、理解が深まることが示唆された。
スパロキソマイシン類およびその誘導体の不斉全合成:生理活性機構解明に向けて

スパロソマイシンA_1,A_2は、放線菌由来の二次代謝産物でsrc^<ts>-NRK細胞の細胞周期をG1期で停止させることで癌細胞形態から正常細胞形態へと復帰させる活性を有している。タンパク合成阻害に関与するとされるp60V-srcキナーゼとは、異なるタンパクとの関与が示唆されることから新しいタイプの細胞機能調節物質となる可能性を秘めた化合物である。本研究は、生理活性機構解明に向けて、スパロキソマイシンA_1、A_2および酸化度の低い類似体のスパルソマイシンを立体かつ位置選択的に合成することを目的とした。活性発現には硫黄元素上の立体化学が大きな影響を与えると予想され、ジチオアセタール部分の不斉酸化を機軸とする合成法の開発を試みた。D-システインを出発原料に、S-メチル-D-システノール誘導体を合成し、これらを基質とした不斉酸化を種々検討した。その結果、R-ビナフトールを不斉配位子に、スルフィド/R-ビナフトール/Ti(O-i-Pr)_4/H_2O/TBHP_<aq>=1.0/0.2/0.1/2.0/2.0の条件で不斉酸化を行なうことにより、収率68%、86%e.eで目的とする立体配置を有するS-メチル-D-システノール-S-オキサイドを得ることができた。このものは一度再結晶することで100%e.eの純品が得られた。これをモノオキソジチオアセタールへと導き、DCC法でβ-(6-メチルウラシル)アクリル酸とカップリングした後、脱保護を行いまずスパルソマイシンの合成を完了した。15EA04:今後、スパルソマイシンの異性体の合成とスパロキソマイシンA1,A2の全合成および立体異性体の合成を行い、スルホキシド部分の活性発現に於ける立体化学的な役割を明らかにする予定である。より活性の高い誘導体さらに、新しいタイプの制癌剤の開発へと研究が発展することが期待される。
高集積プロテインチップ高速解析のための液晶マルチスポット蛍光偏光法の開発

本研究では,DNA-タンパク質の結合性解析等に利用される蛍光偏光法について,その計測速度および精度を改善できるマルチスポット蛍光偏光法を提案し,液晶素子を用いたマルチスポット蛍光偏光計測システムの開発を行った.微小分子のブラウン運動は,その体積に依存して変化することが知られており,蛍光色素を標識された分子を偏光照明で照らすと,発生する蛍光の偏光度が,分子の回転ブラウン運動量に応じて変化する.この偏光度の違いを測定すれば,例えば蛍光標識された抗原とタンパク質の相互作用の有無を調べることができる.本研究では,高密度の(5100[spot/mm^2])マルチスポット直線偏光照明(直交する偏光成分の強度比8.1×10^<-3>)光学系および,同照明によって励起された微弱蛍光信号を多点同時検出できる検出光学系を設計,構築し,マルチスポット蛍光信号を取得することに成功した.また,本研究の特徴として,1台のCCDカメラで,各スポットから生じる蛍光信号において,それぞれ直交する偏光成分を,時間差無しに同時に測定できる点が挙げられる.従来技術では一般的に受光器を2つ準備し,測定信号を同期して取得するメカニズムを採用しているが,本研究ではシステムの単純化のために,ビームディスプレーサという偏光信号の分離素子を利用する.ビームディスプレーサは,複屈折性を利用して,直交する偏光成分を2つに分離する素子であり,蛍光信号を取得する冷却CCD装置の前に,ビームディスプレーサを組み込んだ結像光学系を配置すれば,1つのスポットから得られる蛍光信号を,TM面とTE面に分離して2点の蛍光信号として同時に取得できる.上記の測定装置を用い,粒径0.2μmの蛍光微粒子溶液の(5×10^<-10>Mおよび2.5×10^<-10>M)の偏光度を測定した結果,測定値のばらつきが1%前後に抑えられることを実験的に確認した.蛍光偏光度測定法によるタンパク質分子の相互作用測定では,抗原となる低分子量の物質を蛍光標識し,高分子量のタンパク質(抗体)と相互作用する系を作る.分子運動はその大きさに影響を受けるため,蛍光標識した抗原が抗体と結合しない場合は低分子状態が保たれ,運動速度が速いために放射光の偏光が解消され,蛍光偏光度は小さい値を示す.一方、抗体と結合し高分子状態となる場合には,励起状態の間の分子の運動はほとんどなく,放射光は偏光が解消できず、大きな蛍光偏光度を与える.一般的には,このような蛍光偏光度の測定は,蛍光偏光信号の時間的変化を測定するため,一点を照明し,一点を測定し,測定点を移動しながら測定を行う走査方式で行われる.本手法では,これに対し,微量なサンプルを高集積化したチップ上を作成し,チップ上に集積化されたマイクロスポットを多点同時照明し,また,その点を一度に計測することで,単位時間あたりの測定サンプル数の増大と測定一回あたりのサンプル量の低減を実現し,測定精度,および速度の向上をはかる.本研究では,蛍光偏光度多点同時検出システムを開発するため,計測アルゴリズムの構築,システム開発,マイクロスポット集積化技術の開発等の各要素技術の確立を目指す.本年度については,19×19μm^2の画素サイズの液晶素子を利用し,各画素にそれぞれ対応して,照明高強度及び偏光方向の制御を可能とするマルチスポット可変照明装置を提案,設計,試作した.また,試作したマルチスポット照明光学装置を用いてスポット毎の照明光偏光制御基礎実験を実施した.液晶画素は20%に縮小され,スポット照明位置においては,1スポットあたりのサイズが4μmの局所照明が実現できる.スポット照明の単位面積あたりの密度は,各スポットの点灯,消灯を液晶により制御すれば06,250,000spot/cm^2の範囲で調整できる.本研究では,DNA-タンパク質の結合性解析等に利用される蛍光偏光法について,その計測速度および精度を改善できるマルチスポット蛍光偏光法を提案し,液晶素子を用いたマルチスポット蛍光偏光計測システムの開発を行った.微小分子のブラウン運動は,その体積に依存して変化することが知られており,蛍光色素を標識された分子を偏光照明で照らすと,発生する蛍光の偏光度が,分子の回転ブラウン運動量に応じて変化する.この偏光度の違いを測定すれば,例えば蛍光標識された抗原とタンパク質の相互作用の有無を調べることができる.本研究では,高密度の(5100[spot/mm^2])マルチスポット直線偏光照明(直交する偏光成分の強度比8.1×10^<-3>)光学系および,同照明によって励起された微弱蛍光信号を多点同時検出できる検出光学系を設計,構築し,マルチスポット蛍光信号を取得することに成功した.また,本研究の特徴として,1台のCCDカメラで,各スポットから生じる蛍光信号において,それぞれ直交する偏光成分を,時間差無しに同時に測定できる点が挙げられる.

従来技術では一般的に受光器を2つ準備し,測定信号を同期して取得するメカニズムを採用しているが,本研究ではシステムの単純化のために,ビームディスプレーサという偏光信号の分離素子を利用する.ビームディスプレーサは,複屈折性を利用して,直交する偏光成分を2つに分離する素子であり,蛍光信号を取得する冷却CCD装置の前に,ビームディスプレーサを組み込んだ結像光学系を配置すれば,1つのスポットから得られる蛍光信号を,TM面とTE面に分離して2点の蛍光信号として同時に取得できる.上記の測定装置を用い,粒径0.2μmの蛍光微粒子溶液の(5×10^<-10>Mおよび2.5×10^<-10>M)の偏光度を測定した結果,測定値のばらつきが1%前後に抑えられることを実験的に確認した.
性フェロモン受容体遺伝子のフェロモン受容細胞特異的発現を決定する分子機構の解明

本研究では、カイコガ性フェロモン受容体遺伝子の特異的発現を決定する分子機構の解明を目的とした。遺伝子組換えカイコガを利用したin vivoプロモーター解析から、性フェロモン主成分であるボンビコールの受容体BmOR1の発現を誘導するシス領域が上流0.3kb中に存在することを示唆した。さらに、この領域内に性決定に関与する転写因子をコードするdoublesexの認識配列に高い類似性を示す塩基配列が存在することを見出した。これらの結果は、性フェロモン受容体遺伝子の転写制御の解明に向けたきわめて重要な知見である。ガ類昆虫のオスはメスの放出する性フェロモンを触角中のフェロモン受容細胞で検出し、同種メスを認識し、メスのもとへ定位する。このような性フェロモンを介した種の認識は、フェロモン受容細胞において同種フェロモンを高選択的に認識する受容体遺伝子が特異的に発現することで達成されている。本研究では、カイコガ(Bombyx mori)をモデルとして、性フェロモン受容体遺伝子の特異的発現を制御する分子間ネットワークの明らかにする。本年度は、カイコガ性フェロモン受容体遺伝子BmOR1およびBmOR3の特異的発現に必要な最小プロモーター領域の決定、プロモーター配列の比較によるシス配列の推定に向けたカイコガ近縁種のフェロモン受容体遺伝子の同定を目的として行った。最小プロモーター領域の決定のためにBmOR1,BmOR3の上流配列0.5kb,1kb,1.5kbをプロモーターに用いたGAL4系統の作出を試みた。しかしながら、組換え効率が低く目的とする組換え系統の樹立にはいたらなかった。そこで、現在用いているヘルパーDNAより高効率で組換え体の作出が期待できるヘルパーDNAを入手し、これを用いた組換え体の作出に着手した。並行して、カイコガ近縁種であるクワコ(Bombyx mandarina)のBmOR1とBmOR3の相同遺伝子およびクワコと比較し遠い近縁種であるイチジクカサン(Trilocha varians)のフェロモン受容体候補遺伝子を単離した。本研究では、カイコガ(Bombyx mori)をモデルとして、性フェロモン受容体遺伝子の特異的発現を制御する分子間ネットワークを明らかにすることを目的とする。本年度は、in vivoプロモーターアッセイによるカイコガ性フェロモン受容体遺伝子BmOR1およびBmOR3の特異的発現に必要な最小プロモーター領域の決定を中心に研究を進めた。BmOR1については0.5kb, 1kb, 2kbの上流領域をプロモーターとしたGAL4系統を作出し、UAS-GFPと交配後、GFP発現パターンを解析した。なお、BmOR1、BmOR3の発現細胞は触角葉の大糸球体と呼ばれる構造の中のtoroid、cumulusと呼ばれる領域にそれぞれ選択的に軸索投射をすることが明らかになっている。簡便に解析を進めるために、本研究では、GFP発現細胞の触角葉への投射パターンを指標としてプロモーターの活性を推定した。BmOR1はプロモーターとして利用した領域に関わらず、いずれの個体においてもtoroidへの投射が確認されたが、cumulusへの投射が検出された個体はいなかった。これらの結果から、0.5kb以内にフェロモン受容細胞での発現を活性化するシス配列が存在することが示唆された。なお原因は不明であるが、一部の個体では、toroidに加えて一般臭の受容細胞が投射する常糸球体への投射がみられた。BmOR3に関しては0.5kb, 1kb, 1.5kbの上流領域をプロモーターとしたGAL4系統を作出し、同様の解析を行ったが、いずれの系統においても触角葉におけるGFP発現は観察されなかったことから、BmOR3の発現にはさらに上流領域に含まれるシス配列が必要である可能性が示唆された。本研究では、カイコガをモデルとして、性フェロモン受容体遺伝子の特異的発現を決定するシス領域の同定および転写を制御する分子間ネットワークを明らかにすることを目的とした。本年度は、in vivoプロモーターアッセイによるカイコガ性フェロモン(ボンビコール)受容体遺伝子BmOR1の特異的発現に必要な最小プロモーター領域の決定およびプロモーター領域中の配列解析を中心に研究を進めた。前年度からプロモーターとして用いる上流領域をさらに絞り込みBmOR1の開始コドンから0.3kb上流をプロモーターとするGAL4系統を作出し、UAS-GFP系統と交配後、GFP発現パターンを解析した。その結果、GFP陽性細胞はオスの触角全体で検出され、その分布パターンはボンビコール受容細胞の存在する毛状感覚子の分布と類似していた。さらに、これらの受容細胞はボンビコール情報処理中枢である触角葉大糸球体のtoroid領域に選択的に軸索を投射していた。

これらの結果から、BmOR1の上流0.3kb以内にボンビコール受容細胞での特異的な発現を制御するシス配列が存在することが強く示唆された。この領域内にカイコガの性決定に関与する転写因子をコードするdoublesexの認識配列に高い類似性を示す塩基配列が見出されたため、doublesexタンパク質とBmOR1上流0.3kb配列との結合実験を検討したが、in vivoプロモーターアッセイに当初の予定より長期間を要したため、doublesexがBmOR1の転写制御因子である実証にはいたらなかった。本研究では、全く未知であった性フェロモン受容体遺伝子の転写制御がわずか0.3kb内の上流配列で決定されていることを示し、そしてその配列中にシス配列の候補配列を推定することに成功したことから、BmOR1の転写制御の解明に向けてきわめて重要な知見が得られたと考えられる。本年度中に、in vivoプロモーターアッセイによる最少領域を決定し、遺伝子発現に必須なシス配列の同定へと研究を進める予定であったが、BmOR1については想定より短い領域中に、BmOR3については想定より長い領域中にシス配列が存在することが示唆されたため、当初の予定より多くの遺伝子組換えカイコガの作出が必要となったため、やや遅れが生じている。25年度が最終年度であるため、記入しない。新たな遺伝子組換えカイコガの作出と並行して、シス配列の同定を進めることで研究を推進する。特にBmOR1は必須領域の絞り込みが完全ではないものの、0.5kbまで領域の絞りこみはできているため、集中的に研究を進めることを考えている。また、研究期間中にキイロショウジョウバエの嗅覚受容体遺伝子の発現制御に関わる転写因子群が報告されたため、これらのカイコガ相同遺伝子を転写因子側の候補遺伝子として集中的に解析を行うことで研究を推進したいと考えている。
″体力年齢″と″生物学的年齢″の関連とその性差の検討

滋賀県草津市にある矢倉診療所及び県教育委員会の協力を得て,地域住民から男性69名,女性65名,健康運動を習慣的に行っている高齢者12名を対象に18項目の生理機能的検査(肺活量,心拍数,血圧,血液組成など)と5項目の体力検査(背筋力,垂直跳び,最大作業能力,体前屈,サイド・ステップ)を実施した。こうして得られた生理機能と体力検査項目に,主成分分析を適用して,第一主成分を年齢に換算したものを生物学的年齢,体力年齢,それらの総合的能力としての活力年齢の推定式を作成した。その結果:1)体力年齢と生物学的年齢の間には統計学的に有為な正相関(男性:r=0.72,女性:r=0.70)が認められ,体力年齢が小さい(′′若い′′)ほど,生物学的年齢も小さい(′′若い′′)ことが明らかになった。2)これらの生物的年齢の推定式に有酸素運動を習慣的に行っている前述の高齢者12名の対象に生理機能的検査結果(肺活量,心拍数,血圧,血液組成など)を代入して生物学的年齢を算出し,比較検討を行った結果,同一暦年齢の人々よりも有意に生物学的年齢が低い(′′若い′′)ことも判明した。3)女性の場合,血管系疾患の危険因子である血圧値と血中脂質が生物学的年齢を算定する重要な因子であることが示唆された。さらに,中高年女性(106名,3072歳)を対象にして,老化の指標としての生物学的年齢を推定する上での主成分モデルの妥当性をさらに検討するために,運動負荷時の生理機能の検査値をも含めた老化度を評価した。この研究目的を遂行するために,近畿地区に在住する習慣的に運動を継続していない健康な成人女性群(健康群:86名,3072歳)(20名,4367歳)を対象に心肺持久力機能,体力測定,形態測定,体組成(体脂肪率),血液組成など多項目の検査を行った。その結果:4)安静時の血圧,血中脂質,体脂肪などの情報に加え,本実験では運動時の生理的機能や体力構成要素を説明変量に用い,主成分分析で算出した生物学的年齢を活力年齢として定義し検討した結果,健康群では暦年齢とほぼ完全に一致したが,冠動脈疾患の危険度の高い群では暦年齢54.6±9.9に対し活力年齢が61.4±7.2歳となり,両者間に有意差が認められた。標記研究課題を3年間で達成するため、次の4つの研究計画、1)体力の優れた人が、生物学的にみて、いわゆる生命力においても優れているか、2)その性差は、3)規則的な身体トレ-ニングの実施が早期老化現象の予防に役立つか、4)体力年齢と生物学的年齢の推定式を大標本を用いて標準化する、を立てた。本年度は1)と2)の研究成果について報告する。滋賀県下に存在する成人男性

69名、成人女性65名の生理的計測値18項目から計算された相関行列と体力5変数から計算された相関行列に、老化の指標としての生物学的年齢の推定式を求めるに当たって、既に我々によって開発された「主成分モデル」を適用した。そして男女別に体力年齢と生物学的年齢の推定式を求めた。被検者全員について推定された体力年齢と生物学的年齢をもとに、両者の相関を求めたところ、男性で0.72、女性で0.70の相関を得た。従って、男女とも、一般に体力の高い水準にある人は、生物学的にみても良好な状態にあると言える。しかし相関係数が0.70ということは、体力年齢で生物学的年齢を推定したとき、全分散の約50%しか説明できないということを意味する。従って、相当な個人差が存在すると考えられる。生物学的年齢の推定式、いわゆる第一主成分の全分散に対する各説明変数の分散(%)、すなはち相対的貢献度を計算したところ、男性では、生物学的年齢を決定するうえでHR(18.1),SBP(17.1),TG(16.9),FVC(13.3),AI(13.6)が、女性では、SBP(31.5),LDH(22.0),TG(14.8)が、比較的大なる貢献度を示した。女性の生物学的年齢を決定するうえで貢献度の大きいSBP,AI,TGの変数の異常は、冠動脈硬化性心疾患の危険因子と見なされる。このことは、女性が男性よりも生物学的になぜ優れているかを説明したWilliams(1957)の「複素性遺伝子」の仮説によく合致すると考えられる。本年度は主として、成人男性69名と成人女性65名を対象として、老化の指標としての「活力年齢」を推定し、推定された活力年齢の因子構造とその性差について検討を試みた。なお、ここで言う活力年齢とは、“健康な人の或暦年齢での生物学的活力の水準、いわゆる生命力や坑痢病の程度と行動の基礎となる体力の水準の総合能力"を年齢を尺度として表したものである。検査・測定は23項目に及ぶが、それらの中から、本研究の目的に合致すると考えられる項目を、ヒトの臓器・組織を代表する9項目の生理的検査値と5項目の体力測定の結果を、予測変数として選び出した。そして、これら14項目の相関行列を計算し、それに我々によって既に開発された主成分モデル(主成分分析によって得た第1主成分のスコアの分布を、Tスコアの考え方を用いて、全標本の暦年齢の分布に変換し、暦年齢と比較できる尺度に直したもの)を適用して「活力年齢」の推定式を求めた。活力年齢の推定式、いわゆる第1主成分の分散中に占める生理的検査値9変数と体力測定値5変数の割合を基に、活力年齢を構成する生理的機能と行動体力の領域の相対的貢献度を求めたところ、男性の場合、27.8%と72.2%に、女性の場合、27.2%と72.8%になり、男女ともほぼ同じ値を示した。従って、活力年齢は行動体力の要因西大きく影響を受けると推察される。更に、生理的機能と行動体力の要因のなかみについて、同様手法を用いて相対的貢献度を求めると、生理的機能要因に対しては、男性では、努力性肺活量、収縮期血圧値、安静時脈拍の呼吸循環系機能が、女性では、収縮期血圧値と中性脂肪が、特に大きいことが、体力要因に対しては、男性では、PWCmax、垂直跳び、サイドステップが、女性では、サイドステップと垂直跳びの項目に貢献度が大きかった。滋賀県草津市にある矢倉診療所及び県教育委員会の協力を得て、地域住民から男性69名、女性65名、健康運動を習慣的に行っている高齢者12名を対象に18項目の生理機能的検査(肺活量、心拍数、血圧、血液組成など)と5項目の体力検査(背筋力、垂直跳び、最大作業能力、体前屈、サイド・ステップ)を実施した。こうして得られた生理機能と体力検査項目に、主成分分析を適用して、第一主成分を年齢に換算したものを生物学的年齢、体力年齢、それらの総合的能力としての活力年齢の推定式を作成した。その結果:
流動層石炭ガス化炉内の局所的反応の解析と制御

ジェッテイング流動層石炭ガス化炉では、炉壁から離れた場所に高温部を作成することで、クリンカートラブルが避けられるとともに、ガス化効率を向上することができる。このようなガス化炉ではガス送入部(グリッド部)の構造が層全体のガス化性能に大きく影響すると考えられる。本年度は、ガスおよび粒子の流動モデルにガス化反応速度式を組み込んだ反応モデルを開発し、小型バッチ式ガス化炉(塔径、43mm)での実験結果を数値解析した。また、連続式ガス化炉(塔径、78mm)を運転し、グリッドゾーンにおけるガス濃度分布を実測し、定常状態での局所的な反応について塔径の影響を検討した。粒子およびガスの流動モデルと気泡流動化領域におけるKunii-Levenspielモデルを組み合わせた反応モデルにより層内ガス濃度分布を計出した。本モデルの特徴はグリッドゾーンをジェット部とアニュラス部に分けて考え、アニュラス部におけるガス混合は放射方向の混合拡散を孝慮した点にある。モデルの妥当性はシミュレーション結果と計算結果を比較することにより行なった。その結果、本反応モデルのような簡単な仮定を用いても、1173-1273Kにおける反応をほぼ予測することできた。しかし、ガスの渦巻状の流れや気泡生成時における複雑な流動が別途行なっている常温モデル実験で観察されており、さらに正確に反応結果を予測するにはモデルの改良が必要であることが示唆された。連続式ガス化炉においては、これまでに報告したバッチ式での反応結果とほぼ同様な傾向がみられた。すなわち、定常状態(炭素反応率、約50%)におけるガス濃度分布により、燃焼反応はジェット近傍で、水性ガス化反応は分散板近傍で主として起こることがわかった。また、分散板上部ではH_2濃度に比べて、CO濃度が極めて高かったが、これはジェット近傍で生成したガスが拡散してきたためと考えた。
管形成過程における紡錘体配向の変換機構

上皮管腔組織は、様々な形態の器官を構成している。これらの器官は、極性を持った上皮細胞が協調した配向性を持つことで構築される。これまでの研究から、細胞の配向性決定には紡錘体配向制御を介した細胞分裂面の配向が重要であることが知られている。昨年度までの解析から、ROCOファミリーキナーゼLRRK1が、M期キナーゼPLK1の下流で紡錘体配向制御に機能していることを明らかにしていた。(1)LRRK1をノックダウンした細胞や、PLK1の活性を阻害した細胞では、紡錘体の配向が異常になること、(2)PLK1はPolo-boxドメインを介してLRRK1と結合し、LRRK1のSer-1790をリン酸化すること、(3)PLK1によるLRRK1のリン酸化が紡錘体配向制御に重要なこと、がわかっていた。今年度の解析から、PLK1によるLRRK1のリン酸化は、中心体でLRRK1が活性化するのに必須であることがわかった。また別のM期キナーゼCDK1が、LRRK1のキナーゼドメインに存在するThr-1400をリン酸化することで、その活性を制御していることも明らかとなった。さらに、中心体で活性化したLRRK1は、ショウジョウバエCentrosominのヒトホモログCDK5RAP2と結合し、これをリン酸化することで、中心体成熟に機能していることも明らかとなった。LRRK1をノックダウンしたイヌ腎臓尿細管上皮(MDCK)細胞を3次元培養すると、嚢胞形成が異常になる。MDCK細胞の嚢胞形成過程は、生体の管腔組織形成の初期段階と非常に良く相関していることが知られている。このことから、LRRK1はM期紡錘体の配向を制御することで細胞の分裂面をコントロールし、上皮形成に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。25年度が最終年度であるため、記入しない。イヌ腎臓尿細管上皮細胞MDCKは、3次元培養すると嚢胞を形成し、成長因子HGFを添加すると管形成を誘導する。これら一連の過程は、生体の管腔組織形成の初期段階と非常に良く相関している。そこで、MDCK細胞を用いて紡錘体配向制御機構の解明を進めた。我々は、ROCOファミリーキナーゼLRRK1が、PLK1と共にM期の紡錘体配向制御に機能していることを見出していた。これまで、(1)LRRK1をノックダウンした細胞や、PLK1の活性を阻害した細胞では、紡錘体の配向が異常になること、(2)PLK1はPolo-boxドメインを介してLRRK1と結合し、LRRK1のC末をリン酸化すること、がわかっていた。今年度の解析から、PLK1によるLRRK1のリン酸化が、LRRK1の中心体での活性化に重要であることを明らかにした。M期にPLK1によってリン酸化されたLRRK1は、CDK1によってactivation loopに存在する1400番目のスレオニンをリン酸化され活性化する。

その結果、中心体から伸びる星状体微小管の形成を制御し、紡錘体配向をコントロールしていることが明らかとなった。また、LRRK1をノックダウンしたMDCK細胞を3次元培養すると嚢胞形成が異常になることから、LRRK1による紡錘体配向制御が上皮管腔組織形成に重要であることが示唆された。LRRK1による紡錘体配向制御のメカニズムに関しては、(1)PLK1によるLRRK1のリン酸化がキナーゼ活性化に重要であること、(2)LRRK1キナーゼの活性化因子としてCDK1を同定したことなど、ほぼ予定どおりに進んでいる。特に、PLK1やCDK1によるLRRK1のリン酸化部位を同定できたこと、この部位に変異を導入することで、紡錘体配向制御にこれらリン酸化が重要であることを明らかに出来たのは、大きな進展であると考えている。また、活性化したLRRK1が中心体に局在することを、作製したリン酸化抗体で明らかにできた点も、今後LRRK1の標的分子の探索や作用機構を検討する上で重要である。一方、MDCK細胞を用いた嚢胞から管形成へと至る際に、LRRK1による紡錘体の配向制御がどのように機能しているのかについては、未だ十分に解析が進んでいない。現在のところ、ノックダウン実験からLRRK1が実際に嚢胞形成に重要であることは明らかに出来ており、今後管形成時の役割について検討していきたい。今後は、以下の点に焦点を絞り解析を進めていく予定である。LRRK1による紡錘体配向制御のメカニズムに関しては、LRRK1キナーゼの標的分子の同定及び、リン酸化による制御機構の解明が重要と考えている。特に、PLK1、CDK1の下流でLRRK1が活性化することで、どのように星状体微小管の形成を制御しているのか明らかにしていく。そこで、LRRK1の基質として、(1)LC-MS/MS解析から同定されたLRRK1相互作用分子の中に基質候補が存在するか、(2)中心体に局在し星状体形成に重要な分子の中に基質候補が存在するか、検討する。可能性の高い分子について、恒常的活性型LRRK1を用いたin vitro kinase assayによって検討後、基質候補が同定できれば質量分析によるリン酸化部位の同定を進める。また、MDCK細胞を用いた解析では、誘導型LRRK1 shRNA vectorを安定的に発現する細胞株の樹立を進め、嚢胞形成時にはLRRK1を正常に機能させ、嚢胞から管を形成させるステップで特異的にLRRK1をノックダウンする系を立ち上げる。この系を用いて、LRRK1-PLK1-CDK1の経路がどのように紡錘体配向を制御し、上皮管腔組織形成の初期段階に機能しているのか解析していく。25年度が最終年度であるため、記入しない。
次世代配電系統における電圧制御機器群の自律的協調制御方式に関する研究

次世代の配電系統において分散配置された制御機器群の協調制御方式、運用方式および計画問題に関して、種々の検討および新しい手法の開発を行った。タップ切替式変圧器、新しい電圧制御機器であるパワーエレクトロニクス機器、また現状では外乱源となっている分散電源をも制御対象に加え、配電系統を高信頼な独立系統として機能させる制御手法を提案し、関連する課題も取り扱った。研究成果は以下のようにまとめられる。(1)タップ切替式変圧器(SVR等)や並列コンデンサなどの電圧制御機器は分オーダーの時間領域で動作し、一方、最近のパワーエレクトロニクス機器(SVC等のFACTS機器)は秒オーダーで応動する制御機器である。これらの制御機器の協調を図るために、特異摂動理論に基づく時間スケール分割法を導入して、制御系設計問題を秒オーダーの問題と分オーダーの問題に分割した。この考えに基づく時間スケール分割フィルタを開発し、現状のパワーエレクトロニクス機器の秒オーダーの制御手法を構築した。一方、分オーダーの配電系統の監視および電圧調整に関しては、自律的な状態監視と制御を行うマルチエージェントを用いた配電系統の監視制御システムを提案した。(2)分散型電源が多数設置された配電系統の計画問題および運用問題に関して、経済性の検討を行った。(3)FACTS機器の最適配置問題を検討した。電力システムの信頼性は特に系統故障時における耐故障性能が重要であることから、想定故障発生時のFACTS動作と負荷遮断等の制御機器の動作を考慮した定式化を提案した。(4)電圧安定性や過渡安定性の効率的な解析手法を開発した。開発法は以前より基幹系統を対象に検討してきた手法であるが、分散電源を多数含む配電系統に対しても、原理的に使用可能である。(5)負荷周波数制御に関して制御指標の特性解析を行い性能を検討した。本研究では電力自由化環境下における電力システムの信頼性低下の問題を念頭に置き、次世代配電系統における電圧制御器群の自律的強調制御方式を開発している。現状のシステムから高信頼なシステムにスムーズに移行するためには、既存の配電系統に安価な制御機器を逐次導入することで対応することが現実的である。このための技術として、本年度は以下の研究を行った。(1)現在の配電系統におけるタップ切替式変圧器(SVR等)や並列コンデンサなどの電圧制御機器は分オーダーの時間領域で動作し、一方、最近のパワーエレクトロニクス機器(SVC等のFACTS機器)は秒オーダーで応動する制御機器である。このような場合、現状の制御方式では制御動作の協調を図ることが難しい。したがって、本研究では特異摂動理論に基づく時間スケール分割法を導入して、制御系設計問題を秒オーダーの問題と分オーダーの問題に分割した。この考えに基づく時間スケール分割フィルタを開発し、現状のパワーエレクトロニクスによる電圧調整用制御入力に付加する手法を提案した。これは、現状の機器に対して簡単に適用可能で、秒オーダーの無効電力制御に関して、データ通信も不要であるため信頼性が高い方式である。(2)電圧安定性問題を回避するための効果的な対策として、基幹系統、配電系統の両者に対応可能なFACTS機器の最適配置問題を検討した。この項目ではさらに、制御機器による応答速度を考慮して、予防制御や補正制御と言った信頼度制御の考え方を採用した。この定式化は従来法に比べて斬新なものだが、問題は大規模な混合整数計画問題となった。そこで遺伝的アルゴリズムとタブサーチを採用してロバストな数値解法を開発した。本研究では電力自由化環境下における電力システムの信頼性低下の問題を念頭に置き、次世代配電系統における電圧制御器群の自律的協調制御方式を開発している。

本年度は以下の研究を行った。(1)電圧制御機器群の協調制御方式および分散電源と電力貯蔵装置の協調運用に関する研究配電系統には、SVRなどのタップ切替式の低速電圧制御器とSVCに代表される高速なパワーエレクトロニクス機器が多数存在する。本年度は昨年度に引き続き、これらの協調制御方式について種々の検討を行い、良好な結果が得られたので論文誌としてとりまとめた。さらに分散電源と電力貯蔵装置の協調を考慮した最適運用および最適設置容量計画に関して種々の検討を行った。(2)配電系統に多数の分散電源が導入された場合、基幹系統と同様にシステムの安定性が問題となる。本年度はこの問題についても検討を行い、電圧安定性や過渡安定性の高速な解析手法を開発した。開発法は以前より基幹系統を対象に検討してきた手法であるが、分散電源を多数含む配電系統に対しても、原理的に使用可能である。(3)本研究では平常時に加え上位系の故障時に、配電系統を独立系統として運用することを想定している。このため配電系統においても分散電源を主体とする周波数制御の問題が出現する。現在、わが国の基幹系統においては周波数制御の実績を評価するための指標ARが使用されているが、将来の配電系統においてもこの種の評価が必要になる可能性がある。このため、本研究では指標ARの特性解析を行い、指標としての性能を検討した。配電系統におけるタップ切替式変圧器、新しい電圧制御機器であるパワーエレクトロニクス機器、また現状では外乱源となっている分散電源を制御対象に加え、配電系統を高信頼な独立系統として機能させることを目的として制御方式および関連技術を開発した。制御技術は有効電力制御問題と無効電力制御問題に分離できる。無効電力制御問題に関しては、まず配電系統の監視および電圧調整の観点から研究を行った。そして、自律的な状態監視と制御を行うマルチエージェントを用いた配電系統の監視制御システムおよびそこで用いる幾つかの個別技術を提案した。ここでは弱体化した基幹系統へのインパクトの軽減や部分システムとしての配電系統の独立性,配電系統内の機器動作の協調などボトルネックとなる重要な問題を検討し解決している。無効電力制御問題に関しては、基幹系統の電圧安定性の問題についても研究を継続して行った。すなわち、想定故障下における電圧安定性余裕および送電可能容量を高速に算出する手法を開発した。一方、有効電力制御問題に関しては、周波数制御の指標に関する研究を行った。本研究では平常時に加え上位系の故障時に、配電系統を独立系統として運用することを想定しているため、分散電源を主体とする周波数制御の問題が出現する。このため昨年度行った指標ARの特性解析に加えて、欧米で用いられている指標CPSおよびMACの性能を検討し、その性質を明らかにした。さらに、本研究では有効電力の安定性問題に関連して、システムの過渡安定性を高速に判定するための手法を開発した。