hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチスケールの揺らぎに支配される磁場閉込めプラズマの統計的性質に関する研究

磁場閉込めプラズマ中の電子系及びイオン系乱流を始めとした様々な時空間スケールの現象を、比較的条件設定が容易なシミュレーションを通じて再現し、揺らぎの長時間時系列データの統計的解析から得られる複数の統計量と、揺らぎの間歇性及び乱流輸送構造との対応関係等、プラズマの統計的性質が明らかにした。また、1点の揺動計測から得られる相関次元などの時系列データから、間歇性及び乱流構造を同定し得ることを明らかにした。本研究課題の目的は、磁場閉込めプラズマ中の電子系及びイオン系乱流を始めとした様々な時空間スケールの現象を、比較的条件設定が容易なシミュレーションを通じて再現し、揺らぎの長時間時系列データの統計的解析から得られる複数の統計量と、揺らぎの間歇性及び乱流輸送構造との対応関係を明らかにするとともに、トカマク型及びヘリカル型等の実験装置における揺動計測データにも同様の解析を適用して比較検証する。これにより、マルチスケールの揺らぎに支配されたプラズマの統計的性質を明らかにするとともに、1点の揺動計測による時系列データから、間歇性及び乱流構造を同定する手法を構築することである。電子系のダイナミクスによって形成される電子温度勾配(ETG)乱流に関して、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行い、乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数、相互相関ぐ三次相関等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。強い電子加熱等により電子温度勾配が急峻になると、「帯状流」と呼ばれる半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流が形成される。その結果、乱流の特性が変化し、短波長・短時間スケールの渦を伴うETGモードの顕著な領域と、大きな渦を伴う長波長モードの顕著な領域が、半径に依存し次に、京都大学のヘリカル型装置(ヘリオトロンJ)において、低閉込め状態から高閉込め状態への自発的遷移において変化する乱流揺動の統計的性質を調べるため、静電プローブの計測データから、半径方向の粒子束を解析した。遷移前の周辺プラズマの確率密度関数はテイル成分を持つのに対し、遷移後はテイル成分が抑制され、正味の粒子束も内向きへと反転するなど、周辺プラズマ乱流の統計的特性が明かとなった。更に、高波数乱流と低波数MHDモードの相互作用により生じる揺動の統計的性質の解明を視野に入れ、その準備段階として簡約化MHDモデルを用いた円柱トカマクプラズマの固有値問題コードを新たに開発した。効率的な並列化により、数万の固有値の同時計算を可能とし、これを抵抗性田Dモードに適用することにより、従来の研究では解らなかった複素平面における固有値の詳細なスペクトル及びそれらの抵抗値依存性を明らかにした。イオン系または電子系のダイナミクスによって形成されるイオン/電子温度勾配(ITG/ETG)乱流揺動の統計的性質を調べるために、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行った。強い加熱等により電子温度勾配が急峻になると、「帯状流」と呼ばれる半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流が形成される。その結果、乱流の性が変化し、短波長・短時間スケールの渦が顕著な領域と、大きな渦を伴う長波長モードの顕著な領域が、半径に依存して交互に存在するが、特にこれらの乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。次に、イオン系のグローバルランダウ流体シミュレーションを行い、運動論的バルーニングモードが支配的となるベータ領域で、低波数の共鳴面において強い帯状磁場の生成と共に、帯状流の生成が見られることを明らかにした。また、これらの乱流構造の変化により、共鳴面付近にてイオンの熱輸送を低減させることを明らかにした。更に、高波数乱流と低波数MHDモードの相互作用により生じる揺動の統計的性質の解明を視野に入れ、前年度に関発した簡約化MHDモデルを用いた円柱トカマクプラズマの固有値問題コードを用い、従来の研究では解らなかった抵抗性MHDモードの複素平面における固有値の詳細なスペクトル及びそれらの抵抗値依存性を明らかにした。また、共役変数法を用いることによりハミルトン力学構造を持たない常微分方程式系に対してハミルトン・リー摂動理論を適用した。前年度に引き続き、イオン系のダイナミクスによって形成されるイオン温度勾配乱流揺動の統計的性質を調べるために、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーション結果の解析を進め、イオン温度勾配に依存して形成される「帯状流」(半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流)の存在下における乱流揺動の相関次元、確率分布関数、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を明らかにした。また、トカマク実験における乱流揺動の統計的性質を調べるために、過去にJFT-2Mトカマクにおいて重イオンビームプローブ計測装置によって得られた粒子輸送データに対して、確率分布関数及び相関次元等を明らかにし、電子/イオン温度勾配乱流揺動のシミュレーションから得られた統計的性質との比較を行い、乱流状態における確率分布関数の相似的な振る舞い等を明らかにした。

次に、トカマク周辺領域の高閉じ込めモードや反転磁気シアトカマク中の内部輸送障壁など強いプラズマ流を伴う輸送障壁が形成される状況において、プラズマ流と乱流間のマルチスケール相互作用の役割を明らかにするために、相空間ラグランジアンや変分原理などの現代的手法により、強いプラズマ流を伴う輸送障壁形成のシミュレーションへの道を開く簡約化モデルを構築した。更に、高波数乱流と低波数MHDモードの相互作用により生じる揺動の統計的性質の解明を視野に入れ、前年度迄に開発した簡約化MHDモデルを用いた円柱トカマクプラズマの固有値問題コードを用い、従抵抗性MHDモードの複素平面における固有値の詳細なスペクトル及びそれらの抵抗値依存性の解明を進め、得られた成果を論文として投稿した。トカマクをはじめとする磁場閉じ込めプラズマでは、様々な時定数及び特徴的長さを持つ乱流揺動と、それによって二次的に生成される帯状流(半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流)と呼ばれる層流が、多様な揺らぎの構造を形成し、輸送現象に影響を及ぼしている。このような乱流が支配する輸送の解析には、シミュレーションによる再現と共に、乱流の特性を様々な側面から特徴付けることが必要である。そこで、イオン系のダイナミクスによって形成されるイオン温度勾配乱流揺動の統計的性質を調べるために、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーション結果の解析を進め、イオン温度勾配に依存して形成される「帯状流」の存在下における乱流揺動の相関次元、確率分布関数、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響をに明らかにした。また、このイオン系の乱流の統計的特性と、前年度までにこれまでに行ってきた電子温度勾配が駆動する乱流の統計的特性、そしてJFT-2Mトカマク装置における重イオンビームプローブによって得られたデータの統計的特性を比較検証し、シミュレーションから得られた帯状流の弱い電子系及びイオン系乱流とJTT-2MのLモードプラズマの揺動の確率密度関数が相似形であること等を明らかにした。更に、強いプラズマ流が存在する場合において、簡約化運動論モデルから評価される密度、温度や流速などの流体的諸量と実験的に観測される物理的な流体的諸量との間の関係式を、強いプラズマ流を含む簡約化運動論モデルに基づき、形式的に厳密な表現を摂動展開することにより導き、簡約化モデルを用いた理論・シミュレーションの結果と、実験結果との精度の良い比較を可能にした。
位相検出による高周波キャリア型薄膜磁界センサの高感度化

本研究は位相検出により高周波キャリア型薄膜磁界センサ(GMIセンサとも呼ばれる)の高感度化をはかったものである。高周波キャリア型磁界センサは磁性薄膜に高周波電流を通電しながら、磁性薄膜の透磁率変化を表皮効果を利用してインピーダンス変化として検出するものである。本研究ではこのキャリア電流の位相角が測定磁界によって大きく変化することに着目して、高感度磁界計測をはかったものである。(1)まずセンサの出力信号であるキャリア電流の振幅および位相差が磁界により大きく変化することを意図したキャリアサプレス回路を構成した。この回路を用い、センサ素子自身の位相変化率として5度/1Oe程度の素子を用いて位相変化を測定した。その結果実測された位相変化率は最大で3000度以上に及んだが、一方で位相変化率が大きすぎると、測定の安定性と再現性が悪化することが確認された。この観点から安定性および再現性と高い位相変化率を両立できる最適条件を求めたところ、安定に計測可能な位相変化率として約450度/Oe程度を達成した。(2)位相差を時間差として計測することにより高感度計測が可能である点に着目して、DMTD (Dual Mixer Time Difference)法を用いて高感度化をはかった。DMTD法はセンサからの出力信号と同一周波数のリファレンス信号をともにミキサによりダウンコンバートし、タイムインターバルカウンタによりセンサの出力信号とリファレンス信号との時間差を計測するものである。測定する磁界が変化すると測定される時間差が変化するため、ここから磁界を高感度に計測可能である。申請者のグループでは位相分解能として世界最高精度である10^<-5>degree/Hz^<1/2>程度の位相検出分解能を達成した。このときのジッタは使用したタイムインターバルカウンタの分解能である約25psecまで低減できた。磁界検出分解能としては約3.3×10^<-6>/Hz^<1/2>を得た。本研究では高周波キャリア型薄膜磁界センサにおいて出力信号の位相変化を計測することにより、高感度磁界計測への可能性を示すことを目的とした。まず外部磁界による急峻な位相変化が起こりうるかどうかを簡単なシミュレーションにより見積もった。その結果微小な外部磁界に対して理想的には出力信号の位相が約180deg程度急峻に変化しうることを見積もり、高感度磁界検出の可能性を示した。次にこの見積もりに基づき、CoNbZr薄膜により構成した高周波キャリア型薄膜磁界センサ素子を微細加工により作成し、プリント基板上に試作した搬送波抑制回路とともにセンサユニットを構成し、見積もりどおり位相が急峻に変化することを実験的に示した。直流の微小磁界による出力信号の位相変化の傾きは最大で18000deg/Oeであり、高感度磁界検出の可能性が実験的に示された。この位相変化の傾きは搬送波抑制回路における搬送波の抑制率、出力信号の安定性、再現性とのトレードオフの関係にあることを定量的に示した。実験の結果から再現性、安定性の良好な位相変化率である約450deg/Oeの条件において、位相変化を時間変化として取り出すことを想定して、実現可能な磁界検出分解能を見積もった。微小時間差測定法として代表的な方法であるDual Mixer Time Difference(DMTD)法を用いることを仮定すると、得られると予想される磁界検出分解能は4×10^<-9>Oe/√

Hzであり、室温で動作する磁界センサとしては未踏のSQUIDに匹敵する超高感度が得られることが見積もられた。本研究は位相検出により高周波キャリア型薄膜磁界センサ(GMIセンサとも呼ばれる)の高感度化をはかったものである。高周波キャリア型磁界センサは磁性薄膜に高周波電流を通電しながら、磁性薄膜の透磁率変化を表皮効果を利用してインピーダンス変化として検出するものである。本研究ではこのキャリア電流の位相角が測定磁界によって大きく変化することに着目して、高感度磁界計測をはかったものである。(1)まずセンサの出力信号であるキャリア電流の振幅および位相差が磁界により大きく変化することを意図したキャリアサプレス回路を構成した。この回路を用い、センサ素子自身の位相変化率として5度/1 Oe程度の素子を用いて位相変化を測定した。その結果実測された位相変化率は最大で3000度以上に及んだが、一方で位相変化率が大きすぎると、測定の安定性と再現性が悪化することが確認された。この観点から安定性および再現性と高い位相変化率を両立できる最適条件を求めたところ、安定に計測可能な位相変化率として約450度/Oe程度を達成した。(2)位相差を時間差として計測することにより高感度計測が可能である点に着目して、DMTD(Dual Mixer Time Difference)法を用いて高感度化をはかった。DMTD法はセンサからの出力信号と同一周波数のリファレンス信号をともにミキサによりダウンコンバートし、タイムインターバルカウンタによりセンサの出力信号とリファレンス信号との時間差を計測するものである。測定する磁界が変化すると測定される時間差が変化するため、ここから磁界を高感度に計測可能である。申請者のグループでは位相分解能として世界最高精度である10^<-5>degree/Hz^<1/2>程度の位相検出分解能を達成した。このときのジッタは使用したタイムインターバルカウンタの分解能である約25psecまで低減できた。磁界検出分解能としては約6×10^<-6>/Hz^<1/2>を得た。
局所麻酔薬アレルギーに対する特異的検査法(RAST)の開発

代表的な局所麻酔薬であるリドカインとプロカインとについて、そのカルボン酸誘導体を合成し、Radioallergosorbent Test(RAST)に応用した。また局所麻酔薬に防腐剤として添加され、しかもその抗原性が問題視されているメチルパラベンについても同様にRAST法を開発した。リドカインのカルボン酸誘導体は2-6XylidineとN-Methyliminodiacetic acidとから合成した。また、プロカインのカルボン酸誘導体はプロカインと無水コハク酸とから合成した。さらにメチルパラベンはEthyl P-hydroxyO-henzool glycolateを加水分解してカルボン酸誘導体とした。これら局所麻酔薬およびメチルパラベンのカルボン酸誘導体をアミノ基を有するウシ血清アルブミンとcouplingさせ、臭化シアンで活性化したセルロースディスクに固定したところ、これら抗原のディスクへの吸着は洗浄によっても影響を受けないものとすることができた。このディスクに局所麻酔薬にアレルギーをもたない100名の被験者の血清50ulと^<125>Iで標識した抗IgE抗体50ulを加えてインキュベートし、局所麻酔薬に特異的なIgE抗体の証明を行った。この結果、局所麻酔薬にアレルギーをもたない患者の正常RAST値はリドカインで1653±354cpm、プロカインで2750±264cpm、メチルパラベンで2805±336cpmであった。この結果から平均値±2SDを正常範囲内と判断し、リドカインで2161cpm以下、プロカインで3278cpm以下、メチルパラベンで3477cpm以下を正常RAST値とした。また、過去に局所麻酔薬投与によってアナフィラキシイ一様反応をおこしたことのある患者6名の血清を全国各地区より送ってもらいRAST法を応用したところ、これら6名のRAST値はいずれも正常範囲内であった。したがって、これらのアレルギー反応はIgE抗体を介する即時型アレルギー反応ではないか、他の併用薬剤によるアレルギー反応と考える。代表的な局所麻酔薬であるリドカインとプロカインとについて,そのカルボン酸誘導体を合成し, Radioall ergosorbent testに応用した.また,局所麻酔薬に防腐剤として添加され,しかもそのアレルギー性が問題視されているメチルパラベンについても同様にRAST法を開発した.リドカインのカルボン酸誘導体はプロカインと2,6ーxylidineとNーMethyliminodiacetic acidから合成した.プロカインのカルボン酸誘導体はプロカインと無水コハク酸とから合成した.また,メチルパラベンはEthyl pーhydroxy Oーbenzol glycolateを加水分解してカルボン酸誘導体とした.こうしてカルボキシル基をもった局所麻酔薬およびメチルパラベンの誘導体とアミノ基をもつウシ血清アルブミンとをcouplingさせ,臭化シアンで活性化したディスクに固定したところ,これら抗原のディスクへの吸着は洗浄によっても影響をうけないものとすることができた.このディスクに局所麻酔薬にアレルギーをもたない100名の患者の血清50ulと^<125>Iー抗IgE抗体50ulを加えてインキュベーションし, IgE抗体の証明を行った.この結果,局所麻酔薬アレルギーをもたない患者の正常RAST値はリドカインで1653±254c.p.m.,プロカインで2750±264c.p.m.,メチルパラベンで2805±336c.p.mであった.

この結果から平均値±2S.D.を正常範囲と判断し,リドカインで2161c.p.m以下,プロカインで3278c.p.m.以下,メチルパラベンで3477c.p.m.以下を正常RAST値とした.現在IgEが関与する既時型アレルギー以外のタイプのアレルギー検査を行うため, IgG抗体に関するRAST法の確立をめざして研究を行っている.前年までに局所麻酔薬アレルギー反応の診断法として、局所麻酔薬に対する特異的なIgE抗体を証明するRAST法を開発し、局所麻酔薬にアレルギーをもたない被験者の正常RAST値を算出していた。本年度は全国各地で報告された局所麻酔薬投与に伴ってアナフィラキシィー様反応をきたした患者の血清を手に入れ、RAST法を応用してみた。6名の患者にRAST法を応用した結果では、いずれも正常範囲内にあった。6名のうち3名は他に抗生物質などを併用しており、局所麻酔薬によるアレルギー反応ではない可能性がある。また、残りの3名は局所麻酔投与によるアレルギー反応がIgE抗体を介するアナフィラキシィー反応とは考えにくい症例でもあった。すなわち、これらアレルギー反応は局所麻酔薬ではなく同時に投与された併用薬剤によるものか、もしくはIgE以外の抗体によるアレルギー反応である可能性が強い。また、本年度はIgE抗体によるアナフィラキシィー反応以外に、IgG抗体、IgM抗体についてのRAST法の開発を試みた。Berson&Yallowの方法に従い、ヒト抗IgG抗体を^<125>Iで標識し、前年と同様にセルロースディスクにリドカイン、プロカインおよびメチルパラベンのカルボン酸誘導体をウシ血清アルブミンとCouplingさせ、被験者の血清とインキュベートしてIgG抗体に関するRAST値を算出した。しかし、抗IgG抗体のヨードラベルの標識率が上がらず、IgG抗体に対するRAST値はIgE抗体に対するRAST値に比べてかなり低値を示した。したがって、現在は標識率を上げるために種々工夫している。
ジャワ島出土ホモ・エレクトス化石の形態学的・年代学的研究

アジアのホモ・エレクトス化石のなかで顔面の大部分が保存されている唯一の化石であるピテカントロプス8号(サンギラン17)頭蓋の復元を行い、はじめて最古のアジア人の顔を明らかにした。その復元に基づき頭蓋の基礎的観察と計測を行ったところ、以下の暫定的結論を得た。ピテカントロプスは、顔面の平坦さ及び頬骨の大きさで東アジア人と類似し、前頭骨の平坦ではオーストラリア先住民と類似するので、両者の共通祖先と見なすことが出来る。ピテカントロプス8号は咀嚼筋がきわめてよく発達しているにも係わらず、歯は余り大きくないので、湿度の高い環境で暮らしていた可能性がある。また、頸の筋肉の発達に関しては、あらゆる化石人類中で最大であり、非常に頑強な体格であったと言える。バンドン地質研究開発センターに所蔵されている5個のピテカントロプス化石資料に関しては、90万年前から70万年前の間に、時代が新しくなるほど歯のサイズが小さくなる傾向があり、ジャワ島のピテカントロプスの歯が退化する傾向が実際に突き止められた。歯の咬頭の大きさのパターンについては、現代人よりもはるかにアフリカの初期ホミノイドに類似することが明らかになった。化石骨に含まれる少量・微量成分について、ICP発光分析およびICP質量分析により定量を行った結果、多くの元素が年代判定の指標となる可能性が示されたが、なかでも、サンギラン地域における化石骨資料の出土層準判定に特に有効な元素として、Na,Sr,などが挙げられた。本結果に、従来の指標であるフッ素を加えて、多元素による出土層準判定のための、信頼性の高い基準データが作成された。また、本研究からサンギラン地域出土人類化石のうち、いくつかの標本について、その層序関係がより明らかにされた。そうした年代学的成果に基づく考察から、ジャワ原人の漸進的進化の様相に関する若干の示唆も得られた。馬場は、ピテカントロプスVIII号頭蓋の復元をおこない、それにもとづいて基礎的形態記載および計測をおこなった。さらにアジア各地の更新世人類化石との比較分析をおこなった結果、かつて地域進化説の根拠となった特徴の多くは、実際には明確な形態学的特徴と考えられないことがわかった。松村は、1979年-1986年にかけてサンギラン地域から新たに発見されたジャワ原人の歯30点のレプリカを作成し、基礎的計測と観察をおこなった。また歯の咬頭面積に関しては、類人猿、猿人、旧人および現代人からのデータを採取し、比較分析をおこなった。その結果、咬頭面積による比較が人類の進化段階の指標となることが明らかになりこれらはジャワ原人との比較のための基準データとして利用が可能になった。松浦は、1979年-1986年にかけてサンギラン地域から新たに発見されたジャワ原人の成人下顎骨資料3点について、フッ素の分析をおこない、その産出層序および年代を推定した。またこれらの結果にもとづいて、他のジャワ原人化石との関連を予備的に考察した。なお、本年代判定にかかわる基準比較フッ素データをより汎用可能なものとするため、当該化石資料についてリン含量の分析もおこない、フッ素とリン比を指標とした基準データ群を作製した。馬場は、ピテカントロプスVIII号頭蓋の復元をおこない、アフリカおよび中国の原人を含む資料と比較観察をおこなった。その結果、ピテカントロプスVIII号は、顔面が極めて短く幅広く平坦であり、頬骨が大きく膨隆し前外側方に張り出すなどの点でモンゴロイドの特徴を示した。

この所見より、ピテカントロプスVIII号が東アジア人とオーストラリア先住民を含んだモンゴロイドの共通幹をなす化石であることが示唆された。平成6年度には年代学的結果とつき合わせてエレクトスの集団間変異や進化を一層明らかにする。松村は、ピテカントロプスとの系譜関係が論議されているオーストラリア先住民42例の歯の形態学的データを採取した。合わせてオーストラリア先住民と近縁関係にあるニューブリテン島民188例のデータも採取し、サンプル数を充実させた。他の現生人類集団と比較した結果、両集団とも北方アジアよりも東南アジアのモンゴロイド系集団との系譜関係が示唆された。ピテカントロプスとの比較は平成6年度におこなう予定である。松浦は、サンギラン出土動物化石の少量・微量成分についてICPを用いて分析した。その結果、フッ素以外のものではストロンチウムやマグネシウムなどがピテカントロプス化石の出土層準の判定に有効であることが確かめられた。平成6年度には、さらに動物化石の分析を進めるとともに、年代決定のためにピテカントロプス化石骨中の少量微量成分分析をおこなう予定である。アジアのホモ・エレクトス化石の中で顔面の大部分が保存されている唯一の化石であるピテカントロプス8号(サンギラン17)頭蓋の複元を行い、はじめて最古のアジア人の顔を明らかにした。その複元に基づき頭蓋の基礎的観察と計測を行ったところ、以下の暫定的結論を得た。ピテカントロプスは、顔面の平坦さ及び頬骨の大きさで東アジア人と類似し、前頭骨の平坦ではオーストラリア先住民と類似するので、両者の共通祖先と見なすことが出来る。ピテカントロプス8号は咀嚼筋がきわめてよく発達しているにも係わらず、歯は余り大きくないので、湿度の高い環境で暮らしていた可能性がある。また、頸の筋肉の発達に関しては、あらゆる化石人類中で最大であり、非常に頑強な体格であったと言える。バンドン地質研究開発センターに所蔵されている5個のピテカントロプス化石資料に関しては、90万年前から70万年前の間に、時代が新しくなるほど歯のサイズが小さくなる傾向があり、ジャワ島のピテカントロプスの歯が退化する傾向が実際に突き止められた。歯の咬頭の大きさのパターンについては、現代人よりもはるかにアフリカの初期ホミノイドに類似することが明らかになった。化石骨に含まれる少量・微量成分について、ICP発光分析およびICP質量分析により定量を行った結果、多くの元素が年代判定の指標となる可能性が示されたが、なかでも、サンギラン地域における化石骨資料の出土層準判定に特に有効な元素として、Na、Sr、などが挙げられた。本結果に、従来の指標であるフッ素を加えて、多元素による出土層準判定のための、信頼性の高い基準データが作成された。また、本研究からサンギラン地域出土人類化石のうち,いくつかの標本について、その層序関係がより明らかにされた。そうした年代学的成果に基づく考察から、ジャワ原人の漸進的進化の様相に関する若干の示唆も得られた。
核磁気共鳴法(NMR)による生体構成成分と凍害保護物質の相互作用の解析法の開発

生体組織内における凍害保護物質の影響について検討するために、凍害保護物質の一種であるジメチルスルフォキシド(DMSO)、水、ならびに結合組織中の代表的な蛋白質であるゼラチンからなるファントムを作製し、核磁気共鳴画像を9.4Tの静磁場中(1H核共鳴周波数400MHz)でスピンエコー法により撮影した。得られた画像上(2cmX2cm、256X256ピクセル)において、ファントム中の直径2-3mmのガラス管は明瞭に描出され、その中に含まれたスポンジ状のゼラチンがエコー時間の延長に伴い低信号の網目状の構造として観察された。水、DMSO、ならびにそれらの等量混合物(50%DMSO)における1H密度の比を画像の信号強度より推定すると、1:0.79:0.90となり、理論的に計算される水とDMSOの1H密度の比1:0.76とほぼ同様の数値が得られた。また、繰り返し時間およびエコー時間を変化させた画像群より画面上の各部分における縦緩和時間(T1)および横緩和時間(T2)を計算した。T1は水が最も長くDMSOが水に比べてやや短かった(0.8-0.9倍)が、50%DMSOでは著しく短縮し(水の1/2以下)水とDMSOの1H間の強い相互作用が推察された。断面像のy軸への投影像と化学シフトを表す化学シフトイメージング像で水、DMSO、50%DMSO中の水およびDMSOのT1を分離して推定したところ、50%DMSO中では水とDMSOの両方のT1が短縮する傾向が認められた。凍害保護物質の氷晶形成抑止能力は水の1Hに対する影響によるとの報告があり、T1強調像もしくは相互作用をより強調する交差緩和時間強調像の観察により凍害保護物質の氷晶形成抑止効果を組織内で観察できるものと考えられる。ゼラチンが存在する場合、50%DMSOにおけるT1の短縮は認められなかった。T2はDMSOで水に比べて長く(1.5-2倍)50%DMSOはそれらの中間になった。ゼラチンが存在する場合、いずれの溶液においてもT2は著しく短縮し、溶液間で著しい差は観察されず、水と同様にDMSO分子もゼラチンと結合し運動が制限されることが推察された。以上より、生体組織内における凍害保護物質の作用を観察するためには、交差緩和存在下でT2強調のためのマルチエコー法により撮像を行うことが効果的であると考えられる。現在、この目的のためのパルス系列を作成中である。
分子標的薬が妊孕性に及ぼす影響の解析

分子標的薬は悪性細胞が有する特定の分子を標的とし、副作用を抑えながら抗腫瘍効果をきたす新規抗がん剤である。しかしながら、分子標的薬についての性腺毒性に関する知見は極めて乏しい現状である。本研究では、齧歯類を用いて、このような分子標的薬が卵巣機能へ与える影響を検討し、実臨床における妊孕性温存療法の必要性や安全性を検証する。
ダイズの早晩性に関与する遺伝子の単離及び機能解析

ダイズの開花期は複数の遺伝子によって支配されているが、それらの原因遺伝子は未だ明らかとなっていない。これまでの研究で、ミスズダイズと秣食豆公503の間では主に3つのQTL(FT1, FT2, FT3)によって開花期が制御されていることがわかっている。本研究では組換え型近交系に由来する系統のうち特定のQTLが座乗する領域が分離する系統を利用し、マップベースクローニングの手法により、原因遺伝子の単離及び機能解析を行うことを目的としている。初年度の研究の結果、FT3の候補遺伝子を単一のTACクローン内に存在することを示した。さらに複数の親系統を用いて、様々な蛍光灯の長日条件下で表現型を調査した結果、FT3が特定の光質に反応する遺伝子であることを明らかにした。この領域に含まれる遺伝子のうち、候補となる原因遺伝子を同定した。特に分離集団の親として用いたミスズダイズと秣食豆公503の間には遺伝子領域内に1アミノ酸置換が生じており、様々な交配組み合わせによる分離集団の解析から、この変異が表現型に影響を与えると考えられるが、機能上のメカニズムは明らかではない。光質への反応特性が異なる親系統群の中にはFT3遺伝子の機能を欠損したアリルを持つものが複数見出され、この欠損アリルを持つ系統は特に光条件に対する感応性が弱いことを明らかにした。候補遺伝子の定量的な発現解析の結果、ミスズダイズと秣食豆公503の親系統間では、候補遺伝子の発現量には顕著な違いは見られなかった。地上部の組織の全てでFT3の発現を検出でき、発現時期は実生の段階から恒常的であった。これはダイズの日長感応性が実生の段階で既に開始されるという報告と矛盾しないものであった。更に、FT3の候補遺伝子について独立した複数の形質転換系統を作出した。これらの中には導入遺伝子の発現が明瞭な個体もあり、今後の解析が待たれるものである。ダイズの開花期は複数の遺伝子座によって支配されており、その原因遺伝子は未だ明らかとなっていない。これまでの研究で、日本の栽培品種であるミスズダイズと中国吉林省原産の半野生種系統である秣食豆公503を両親とする分離集団では主に3つのQTL(FT1,FT2,FT3)によって開花期が制御される事が報告されている。これらのQTLのうち、本研究ではFT3について組換え型近交系に由来する系統から、FT3が座乗する領域が分離する系統を見出し、マップベースクローニングの手法を用いて、FT3の単離することを目的としている。FT3の領域を含むNILs(Near isogenic line)を材料として、AFLP(Amplified fragment length polymorphism)法により、FT3の座乗領域に複数のDNAマーカーを作成した。2000個体に及ぶ分離集団の解析の結果、FT3の原因遺伝子は60kbpのDNA配列(単一のTACクローン)中に存在することを明らかとした。また複数の分離系統と複数の親系統を用いて様々な環境条件下で表現型を解析することで、FT3が特定の光質に反応する形質であることを明らかとした。更にFT3のこのような特性と60kbp中にある複数の遺伝子の推定される機能を考慮して、FT3の候補遺伝子を特定した。現在、リアルタイムPCRによる当該遺伝子発現の時期・組織特異性の定量的解析を行っている。また表現型の相補検定のための形質転換用のベクターを構築している。これまでの研究で、ミスズダイズと秣食豆公503の間では主に3つのQTL(FT1,FT2,FT3)によって開花期が制御されていることがわかっている。本年度は、この領域に含まれる遺伝子のうち、候補となる遺伝子を同定した。特に分離集団の親として用いたミスズダイズと秣食豆公503の間には遺伝子領域内に1アミノ酸置換が生じていた。この変異が表現型にどのような影響を与えるのかについては未だ明らかではない。これらの中には導入遺伝子の発現が明瞭な個体も得られている。

これまでの研究で、ミスズダイズと秣食豆公503の間では主に3つのQTL(FT1, FT2, FT3)によって開花期が制御されていることがわかっている。本研究では組換え型近交系に由来する系統のうち特定のQTLが座乗する領域が分離する系統を利用し、マップベースクローニングの手法により、原因遺伝子の単離及び機能解析を行うことを目的としている。初年度の研究の結果、FT3の候補遺伝子を単一のTACクローン内に存在することを示した。さらに複数の親系統を用いて、様々な蛍光灯の長日条件下で表現型を調査した結果、FT3が特定の光質に反応する遺伝子であることを明らかにした。この領域に含まれる遺伝子のうち、候補となる原因遺伝子を同定した。特に分離集団の親として用いたミスズダイズと秣食豆公503の間には遺伝子領域内に1アミノ酸置換が生じており、様々な交配組み合わせによる分離集団の解析から、この変異が表現型に影響を与えると考えられるが、機能上のメカニズムは明らかではない。光質への反応特性が異なる親系統群の中にはFT3遺伝子の機能を欠損したアリルを持つものが複数見出され、この欠損アリルを持つ系統は特に光条件に対する感応性が弱いことを明らかにした。候補遺伝子の定量的な発現解析の結果、ミスズダイズと秣食豆公503の親系統間では、候補遺伝子の発現量には顕著な違いは見られなかった。地上部の組織の全てでFT3の発現を検出でき、発現時期は実生の段階から恒常的であった。これはダイズの日長感応性が実生の段階で既に開始されるという報告と矛盾しないものであった。更に、FT3の候補遺伝子について独立した複数の形質転換系統を作出した。これらの中には導入遺伝子の発現が明瞭な個体もあり、今後の解析が待たれるものである。
保育における身体知の獲得の過程

本研究は、保育における知的なあり方を生態学的な場面における身体的な振る舞いに求め、その「身体知」の様相と発達を、主として観察法を通して検討したものである。特に、一つの幼稚園における1クラスの3年間の縦断研究を柱に、他の幼稚園での定期的観察や実践的共同研究、また、少数の子どもの追跡観察等を組み合わせて研究した。また、保育者への調査も行った。その結果、保育場面における幼児の学びのあり方を、「入り込む学び」、「眺める学び」、「想像する学び」の三つに分けて、検討した。特に、幼稚園の園環境の中に入り込み、その中で動き回って、学んでいく過程が他の二つの学びの基礎にあることを事例から論じた。さらに、その入り込む学びは、子どもと子ども・大人とものとの関係とそれらを取り囲む場の中にあることが分かった。それらの関係は、物理的身体的関係をベースとして、動き回りつつ認識することや相手とのやり取りを行うことにより成り立つ。その関係の成り立ちを「身体知」と呼ぶ。具体的には、第一に、幼児が互いに同様の動きをすることについて、身体の働きを子どもの遊びのイメージの構成や互いの関係の構成によって分類して、そこで関係を取り結ぶ機能を果たしていることを示した。第二に、幼児がふざける場面でその場における通常の振る舞い方や発言からの逸脱が意味を担うことを検討した。第三、幼稚園における代表的ないくつかの場面で、言葉で明示的に働きかけるのではなく、身体的振る舞いや暗黙的発言を通して仲間入りを行うことの重要性を示した。さらに、保育者の保育における身体性を検討した。その変容が保育カンファランスやビデオの振り返りや保育の振り返りを通して生じることを見出した。以上から、身体知という見方を保育の場の分析に広げ、また子ども同士のやり取りや保育者の保育行為の分析に拡大できた。本研究は、保育場面における知的なあり方を身体的な振る舞い方に求め、その「身体知」の様相と発達を、主として観察法を通して検討する。特に本年度は、長期的な観察研究の第1年度として、幼児の縦断的な観察を主にビデオを用いた分析により開始した。並行していくつかの幼稚園において同様の観察を行った。その結果、いくつかの成果を得た。1)幼児がともに同様の動きをするエピソードを取り出し、身体の動きの共鳴が人間関係の基本にあることを見出した。2)幼児のいざこざ場面に注目して、その様子と普段の人間関係の間に関連を見出し、いざこざが人間関係を操作する方略となることを示した。3)幼児の仲間入りの場面に注目して、明示されないで仲間に入ることが多いことを3歳児において検討した。今後、4歳以降と比較していく。4) 2・3歳児の親子の遊びにおいて、親の子どもへの示唆がともに遊ぶおもちゃという物の行為可能性、すなわちアフォーダンスへの注目や命名等に基づいていることを示した。4)子どもが自発的に歌を歌い出す場面に注目して、その歌が、子どもが作業に熱中している場合と活動が終わってすることがない場合とで変わってくることを見出した。歌がその活動文脈に密接に関わることを示した。今後の課題として各々の課題の内、特に、同じ動きをすることについてその動きの種類を例えば相補的なものに広げること、いざこざにおける身体的な動きや攻撃のあり方に注目してその詳細な分析を行い、遊戯的な「戦い」を分析に含めること、仲間入り行動を3歳から4・5歳にまで広げて、比較していくことなどが挙げられる。本研究は、保育における知的なあり方を生態学的な場面における身体的な振る舞いに求め、その「身体知」の様相と発達を、主として観察法を通して検討する。特に本年度は、昨年度を受けての第2年度として、引き続き、幼児の縦断的および横断的な観察を継続して、主にビデオを用いた分析を行ってきた。

そこから、昨年度の研究をさらに発展させることができた。1)幼児が互いに同様の動きをすることについて、身体の働きを子どもの遊びのイメージの構成や互いの関係の構成に分類して、そこで機能を果たしていることを示した。2)幼児がふざける場面でタブーに関わる語を用いるところを取り出し、4歳のある時期に増える理由を検討した。比較的文脈から独立して笑いを引き起こせることが重要であった。3)幼児が砂場で仲間入りをする場面を検討した。仲間に入る以前と入った後の間に中間状態があり、そこでは、砂場の遊びにおける主だった身体的動きを担うことなく、しかし、言葉で遊びの中身に言及することが見られ、身体性と言葉との絡み合いを取り出した。4)戦いごっこについて、数名の子どもを2年ほど継続的に観察を行い、本気と演技の境が曖昧な状態から身体的演技として成立するまでを発達として示した。今後、身体性の関わる場面の分析を増やすとともに、3年間の縦断研究を3歳、4歳、5歳の比較としてまとめていく。合わせて、身体知の見方から保育をとらえ直し、幼稚園という環境における子どもの振る舞い方をより多様で高度なものにするものとした再概念化していきたい。本研究は、保育における知的なあり方を生態学的な場面における身体的な振る舞いに求め、その「身体知」の様相と発達を、主として観察法を通して検討したものである。特に、一つの幼稚園における1クラスの3年間の縦断研究を柱に、他の幼稚園での定期的観察や実践的共同研究、また、少数の子どもの追跡観察等を組み合わせて研究した。また、保育者への調査も行った。その結果、保育場面における幼児の学びのあり方を、「入り込む学び」、「眺める学び」、「想像する学び」の三つに分けて、検討した。特に、幼稚園の園環境の中に入り込み、その中で動き回って、学んでいく過程が他の二つの学びの基礎にあることを事例から論じた。さらに、その入り込む学びは、子どもと子ども・大人とものとの関係とそれらを取り囲む場の中にあることが分かった。それらの関係は、物理的身体的関係をベースとして、動き回りつつ認識することや相手とのやり取りを行うことにより成り立つ。その関係の成り立ちを「身体知」と呼ぶ。具体的には、第一に、幼児が互いに同様の動きをすることについて、身体の働きを子どもの遊びのイメージの構成や互いの関係の構成によって分類して、そこで関係を取り結ぶ機能を果たしていることを示した。第二に、幼児がふざける場面でその場における通常の振る舞い方や発言からの逸脱が意味を担うことを検討した。第三、幼稚園における代表的ないくつかの場面で、言葉で明示的に働きかけるのではなく、身体的振る舞いや暗黙的発言を通して仲間入りを行うことの重要性を示した。さらに、保育者の保育における身体性を検討した。その変容が保育カンファランスやビデオの振り返りや保育の振り返りを通して生じることを見出した。以上から、身体知という見方を保育の場の分析に広げ、また子ども同士のやり取りや保育者の保育行為の分析に拡大できた。
稀少疾患当事者の生活実態についての聞き取り調査

研究期間中、希少疾患当事者53件(医療費公費負担対象疾患(インタビュー実施時)25件、2)その他希少疾患20件、3)未診断8件)に対して56回のインタビュー調査を実施した。うち、40件については、2017年3月に、病の経験と社会的認知に関係する11項目について中間報告書(162頁)をまとめ、関係者に送付し、概要を協力団体のウェブサイトに掲載した。40件の聞き取りデータ(のべ76時間)から、希少疾患患者における「社会的宙づり状態liminality」を明らかにし、成果の一部については、国内外の学会で報告を行った。また、こうした状態の中核をなす就労問題について、関係者から意見聴取も行った。2014年4月から2015年2月にかけて、大阪、京都、名古屋、東京、横浜、宇都宮などにおいて、20名のインタビュー調査を実施した。対象者は、公費負担対象9名、研究症例分野対象2名、その他希少疾患6名、病名未確定3名、すべて文字起こしを行い、それまでに行ったインタビューと合わせて合計34件(32名)の暫定的な分析を行い、現在中間レポートを作成中である。中間レポートは、これまでのインタビューデータの分析から、1)病気の発見と診断、2)医療、3)日常生活、4)経済状況、5)学校での状況、6)職場での状況、7)仲間と友人関係、8)家族関係、9)公的サポートの状況と評価、10)情報入手経路、11)医療機関・公的機関への要望、12)病と社会についての考え、の12点を抽出し、関連ウェブサイトにて公開の予定。なお、当初協力を予定していた希少難病患者疾患支援事務局(SORD)について、2014年4月以降連絡がとれなくなり、それまで事務局長を務めていた香取久之氏も事務局を辞職され、社団法人RDRDサポーターズに移動されたため、現在は同氏との協力関係の上で調査を実施している。2014年4月と10月に、香取久之氏らと打合せ会議を行い、また、20件中16件のインタビューには、インタビュイーへの同意を得た上で、香取氏が同席している。SORD側にはインタビューデータなどの情報はないため、情報管理上は問題はなく、今後の調査についても支障なく実施できるものと考えるが、本年以前に実施したインタビュー対象者の個人情報をSORD側で管理していたため、フォローアップ調査について、連絡の困難が生じており、現在継続して連絡努力を行っている。本年度は、4月から10月までに新規に9件のインタビュー調査(のべ20時間あまり)を実施し、支援団体(「希少難病ネットつなぐ」)、患者団体代表者(HAEJ,FabryNEXT)との協議、聞き取りを4回行った。2015年10月末時点で、インタビュー対象者は、インタビュー時に難病対策または小児慢性特定疾患指定疾患で医療費の公費負担となっている患者17名、研究症例分野対象7名、その他希少疾患10名、病名不明患者7名で、これらについて、医学的診断、社会的認知、主観的困難度を基準に5つのタイプに分類し分析を進めている。これらの基準は、病の医学的次元、社会的次元、個人的次元の三つの次元に関連し、分析はこれらの相互関係を中心に行った。この結果、希少疾患においては病の社会的次元における社会的認知という側面が一般的疾患と比較して著しく弱いため、「病人役割」を取得する点で多大な困難を引き起こしていることが明らかとなった。分析成果の一部は、5月に日本保健医療社会学会(東京都・首都大学東京)、9月にイギリス社会学会医療社会学大会(イギリス・ヨーク大学)において報告を行った。12月には、オーストラリアの希少疾患患者支援団体RVAの事務局担当者からオーストラリアにおける支援状況について聞き取りを行った。10月よりこれまでの43件(うちフォローアップ調査2件)のインタビュー調査について中間報告書のとりまとめを行い、2月より協力者に対して報告書に記載される引用文の確認作業をお願いしている。2016年6月ごろに関係団体および機関に対して配布する予定である。インタビュー調査は、公費負担対象患者、研究症例分野対象患者、その他希少疾患患者、病名不明患者、各12名の合計48名を想定していた。現在41名の調査を終えているが、内訳は公費負担疾患患者にやや偏しており、その他希少疾患と病名不明患者の聞き取りが不足している。希少疾患患者は、全国に散在しており患者団体も整備されていないため、区分を厳密に守ることは困難である。また、研究期間中に国の難病政策が大きく変動し、研究奨励分野の多くの対象疾患が公費負担対象となったため、今後は、医療費支援対象疾患、その他希少疾患、病名不明の3グループで各15名程度を想定し調査を進めることとした。このためには、2016年度に病名不明患者8名程度の聞き取り調査が必要であるが、現在の進捗状況では十分に実施可能と考える。なお、フォローアップ調査も随時実施し、その後の状況について補足している。計画当初より研究予算が削減されているため、海外での学会報告などの旅費を研究費から支出すると調査旅費に不足を来すため、資金的な問題については検討が必要となっている。最終年度には、当事者の聞き取り調査を11件実施、平成27年度前半までに実施し分析を終えている40件の聞き取り調査について中間報告書を作成し、対象者に対して内容の紹介を行い、適宜修正を加え報告書を完成した。また、個人的情報を除外した中間報告の概要を協力関係にある希少疾患患者支援団体RDneTのウェブサイトにて公開した。

2016年7月にウィーンで開かれた第三回世界社会学会大会ISA Forumにおいて、Signifiant without signifie :Diagnostic language and illness experience in rare disease patientsの報告を行った。また、同年12月の日本生命倫理学会大会(12月3-4日、大阪大学)のシンポジウム「実践と参加からとらえ直す生命倫理の新しいアプローチ」において、希少疾患当事者でもある中澤信氏と難病患者の社会参加について「患者の視点から」について報告を行った。難病患者の社会参加に関連する社会活動を行っている団体の代表者4名と就労支援に関する懇談会を実施し(12月4日、大阪大学)患者支援の方策について検討を行った。研究期間全体では、55件のインタビュー調査を実施し、海外での学会報告2件(BSA, ISA)、国内での学会報告4件(保健医療社会学会、日本社会学会、科学社会学会)を行った。また、国内外の希少疾患患者支援団体の関係者と会合をもち、当事者支援の方策についても検討を重ねた。聞き取り調査については、調査対象者の多様性が予想よりも大きかったため現在も継続し、次年度から行われる「希少疾患患者の社会的宙づり状態に関する調査」に引き継ぐ予定である。最終報告書については、次年度以降に作成し公開の予定。研究期間中、希少疾患当事者53件(医療費公費負担対象疾患(インタビュー実施時)25件、2)その他希少疾患20件、3)未診断8件)に対して56回のインタビュー調査を実施した。うち、40件については、2017年3月に、病の経験と社会的認知に関係する11項目について中間報告書(162頁)をまとめ、関係者に送付し、概要を協力団体のウェブサイトに掲載した。40件の聞き取りデータ(のべ76時間)から、希少疾患患者における「社会的宙づり状態liminality」を明らかにし、成果の一部については、国内外の学会で報告を行った。また、こうした状態の中核をなす就労問題について、関係者から意見聴取も行った。本年度は当初計画の通り20件のインタビュー調査を実施した。ただし、フォローアップ調査については、概要に説明した事情もあり、1件のみとなり、ほとんどが新規調査となった。本年度以前に実施した調査を含めてインタビュイーの区分は、公費負担対象疾患12名、研究奨励分野7名、その他希少疾患8名、病名未確定5名となっている。中間報告書の作成については、現在進行中で、ウェブサイトでの公表方法の検討については、インタビュイーの個人情報を含むため、現在関係者で慎重に進めている。上記で述べたように、国の難病政策は2015年度より大幅に変更され、公費負担対象疾患は大幅に拡充された。これにより、医療費の直接の支援がなかった研究奨励分野の対象疾患患者という区分が重要性を失ったと考える。今後の調査では、上述のように医療費支援対象疾患、その他の希少疾患、病名未確定疾患の3グループで聞き取りを進めることとする。現在調査を終えている41名のデータについては、難病対策および小児慢性特定疾患制度によって医療費の公費負担が行われている疾患当事者17名、医療費の公費負担がない疾患当事者17名、病名不明または診断未確定疾患当事者7名となり、病名不明患者の調査が不足している状況である。
けいれん重積型急性脳症モデルの確立と抗体療法の開発

けいれん重積型急性脳症モデル動物の作製を試みた。高体温誘発けいれん感受性が高いScn1a遺伝子変異ラットおよび炎症に関連するX遺伝子変異ラットを用いて実験を行った。Scn1a遺伝子変異ラットでは、急性脳症様の変化を認めなかった。炎症に関わる遺伝子X変異ラットでは、生後4-6週齢でけいれんの頻発を認めたが、神経学的異常所見が乏しかった。両方の遺伝子に変異をダブルで持つラットでは、生後5週齢頃より死亡する個体が観察された。死亡原因の同定には至っていないが、自然発症のけいれん重積で死亡した可能性がある。まだ解析が完全ではないが、けいれん重積モデル動物の可能性が示唆された。けいれん重積型急性脳症の発症メカニズムは不明な点が多く,十分な治療効果が得られていない。重症化する場合は死亡する症例が少なからずあり,一命を取り留めても知的障害や運動障害,難治性てんかんなどの後遺症を併発することが多い。現状を解決するためには病態を解明する必要があり、病態に基づく新規治療法の開発研究にはモデル動物の確立が欠かせない。本研究課題においてはScn1a遺伝子にミスセンス変異をもつラットを用いて,けいれん重積型急性脳症モデル動物を作製することが本研究の第一の目的である。SCN1A遺伝子変異を持つ人では、急性脳症の発症が報告されており、Scn1a遺伝子にミスセンス変異をもつラットは急性脳症モデル作成の有力候補と考えられた。熱性けいれん感受性の高いScn1a遺伝子ミスセンス変異ラットを用いて,遷延性けいれんを誘発した。けいれん誘発剤としてLPS,ペンテトラゾールを用い,高温チャンバーに入れてけいれんを重篤化を試みた。けいれん誘発後,急性脳症の判定に,神経学的所見の異常(立ち直り反射,すくみ反射等,活動量)の確認、脳波検査を行ったが,急性脳症と類似の所見は得られなかった。また、脳の組織学的検討においても、脳浮腫、脳血液関門BBBの破たん,神経細胞壊死,ミクログリアの活性化等は確認されなかった。日本の急性脳症の臨床研究は世界をリードし,種々の病型を確立してきた。けいれん重積型急性脳症では,熱性けいれん感受性遺伝子である電依存性ナトリウムチャネルSCN1A遺伝子変異やSCN2A遺伝子変異を検出し,患者側の内因としてけいれん素因との関連を指摘されている。しかし、けいれん重積型急性脳症の発症メカニズムは不明な点が多く,十分な治療効果が得られていないため,死亡する症例や,知的障害や運動障害,てんかんなどの後遺症を併発する症例がある。病態解明と新規治療法の開発研究にはモデル動物の確立が欠かせない。Scn1a遺伝子ミスセンス変異ラットを用いた熱性けいれんおよび遷延性けいれんの誘発では,急性脳症の症状を再現することができなかった。そこで,新たにけいれん素因に関わる遺伝子に変異をもつラットを用い,同様に熱性けいれんを誘発した。残念ながら,これにおいても急性脳症の症状は認められなかった。次に,炎症にかかわる遺伝子に変異をもつラットを用いて,行動解析と病理組織解析を実施した。このラットでは空間認知機能に異常があり,ミトコンドリア機能に異常をきたしている可能性が示唆された。当初の計画に沿って,Scn1a遺伝子のみに着目して研究を実施してきた。行動解析,生化学検査,脳の病理組織検査を順調に実施した。Scn1a遺伝子変異のみでは急性脳症のモデルを作成することは困難であることがわかり、新たに炎症の惹起にかかわる遺伝子に着目した実験が開始できている。東京大学を主体とする多施設共同研究に協力し、けいれん重積および難治性部分発作を頻発する急性脳症患者において、炎症に関わる複数の遺伝子とけいれん感受性に関わる複数の遺伝子の解析が実施された。結果、炎症に関わる遺伝子とけいれん感受性に関わる遺伝子の多型が関与する可能性が見いだされた。急性脳症のモデル

動物樹立においては、炎症に関わる遺伝子Xとけいれん感受性に関わる遺伝子Yの両方を同時に併せ持つラットを作製した。両遺伝子に変異があるラットでは、4週齢頃から自発性てんかん発作が起こりやすくなり、5週齢までに早期死亡(3匹/6匹中、50%)が認められた。一方で、高体温感受性けいれんは野生型との有意差は認められなかった。早期死亡の原因としては、けいれん発作が最も考えられるが、現在も検証中である。長時間ビデオモニタリングや死亡前での脳組織の解剖により、死亡原因の病態解明が可能になると期待できる。Scn1a遺伝子にミスセンス変異をもつラットを用いて、種々の環境下による痙攣の誘発を試みているが、運動障害、空間記憶障害等が合併されることなく回復している。また、急性脳症に特徴的な病理的変化も伴っていない。炎症の惹起にかかわる遺伝子に変異を持つラットを用いて,痙攣を誘発し,行動実験,生化学実験,病理組織学的検討を行う。神経生理学Scn1a遺伝子にミスセンス変異をもつラットでは、急性脳症を誘発することは困難と思われる。痙攣感受性が高いほかのモデルラットを用いて急性脳症モデルの作成を試みる。当初の計画に沿って,Scn1a遺伝子のみに着目して研究を実施してきた。行動解析,生化学検査,脳の病理組織検査を順調に実施した。Scn1a遺伝子変異のみでは急性脳症のモデルを作成することは困難であることがわかり、新たに炎症の惹起にかかわる遺伝子に着目した実験が開始できている。急性脳症モデル作成を試みたが、けいれんを誘発した後に急性脳症特有の神経学的異常所見が認められなかった。急性脳症が発症してから、病態解明のため生化学検査、神経生理学検査、組織学的検査を行う予定であり,これらが実施できなかった。炎症の惹起にかかわる遺伝子に変異をもつラットを用いて、遷延性けいれんを誘発する。その前後で行動実験を実施し、認知機能や運動機能に及ぼす影響を確認する。また、一般生化学検査のほか、炎症性サイトカインの変動も検討する。Scn1a遺伝子変異ラットでは急性脳症モデルの作成は困難と予測されるため、そのほかの痙攣感受性が高い系統のマウス・ラットを用いて実験を行う。急性脳症と類似の症状が誘発されれば、生化学検査、神経生理学検査、組織学的検査が実施できる。