hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトジラミ殺虫剤抵抗性分子診断法を確立するための基礎研究

殺虫剤感受性NIID系統のコロモジラミを用い,DDTとピレスロイド系殺虫剤作用点であるpara-orthologous Na^+チャンネルおよびカーバメイト系と有機りん系殺虫剤の作用点であるアセチルコリンエステラーゼのそれぞれ2086および641アミノ酸残基をコードするcDNA配列を新たに決定した。フェノスリン浸透ろ紙にシラミを3時間継続接触させノックダウンをみる処理法によりNIIDコロモジラミの薬剤感受性を測り,成虫のKC1とKC99をそれぞれ20mg/m2と54mg/m2と推定した。このKC99値をフェノスリン抵抗性個体の最低識別濃度とし,この濃度以上でノックダウンしなかった個体については,KC1値とテストに用いた濃度との比をとることにより抵抗性比の最小推定値を表すこととした。埼玉県,東京都,神奈川県で採取したアタマジラミ10コロニーのフェノスリン感受性を調べたところ3コロニーが抵抗性であった。国内では初めてのピレスロイド剤抵抗性を確認した。抵抗性比が最も高く推定されたコロニーでは少なくとも160倍の抵抗性比を示した。アタマジラミのフェノスリン感受性と抵抗性のそれぞれ1個体のNa^+チャンネルcDNA全コード配列を比較した。感受性個体はNIIDコロモジラミの配列と比較して1塩基の同義置換があるのみだった。抵抗性個体は同様な比較をすると23個の塩基置換を有し,この内4つがD11E, M850I, T952I,およびL955Pのアミノ酸置換を示し,これらのアミノ酸置換の中にピレスロイド低感受性に寄与する点突然変異が含まれていると考えられる。これらのアミノ酸置換のうち,ドメインIIの2つの置換T9521とL955Pは2000年に公表された米国・英国産のピレスロイド系殺虫剤抵抗性コロニーに見出された抵抗性特異的アミノ酸置換に一致した。これらに対応した塩基置換に基づけば,試料入手の容易な卵や死虫を用いて,簡敏な抵抗性遺伝子の分子診断が可能となることを示唆した。アタマジラミの同胞種であるコロモジラミの殺虫剤感受性NIID系統を用い,ろ紙接触法により,本種の駆除薬であるフェノトリン感受性について,処理開始24時間後までのノックダウン率を観察することにより試験した。24時間後に50%ノックダウン率をもたらす薬剤濃度(KC50)は15-40mg/m2と推定した。処理開始3時間後に100%ノックダウンをもたらす濃度は60mg/m2で,この値は24時間後においてもほとんど相違ないことを確認した。さまざまな生理条件で試験に供することを余儀なくされ,かつ,コロニーあたりの採取数も少ないことが予想される野生のアタマジラミの殺虫試験から抵抗性個体を判定するためには,フェノトリン≧60mg/m2の閾濃度値で3時間後のノックダウン率を観察することが適切であるといえた。他の害虫種におけるピレスロイド抵抗性の主要な遺伝的要因となっている作用点遺伝子点突然変異の検出をアタマジラミ種で行うことを目的として,para-orthologous Na+チャンネル遺伝子の保存ペプチド配列とアタマジラミ種での部分的既知配列に基づき,RT-PCRとそれに引き続くRACEを行うことにより,2086アミノ酸残基をコードするコロモジラミ種のcDNA配列を決定した。

アタマジラミとコロモジラミの海外からの移入または国内における移動・分散および両同胞種間での遺伝子交流の可能性を研究する目的で,641残基をコードするアセチルコリンエステラーゼcDNA配列,および286,301,および383塩基の,それぞれ,ミトコンドリア由来のチトクロム酸化酵素ザブユニットII,III,およびチトクロムb遺伝子の部分的塩基配列を決定した。首都圏の保健所,病院等から罹患者より直接採取したアタマジラミ生虫の提供を受け,9コロニーのフェノトリン感受性を調べた。その結果,3コロニーが抵抗性であり,国内では初めての本種ピレスロイド剤抵抗性コロニーの確認となった。このうち,コロモジラミ感受性系統と比較して抵抗性比が最も高く推定されたコロニーでは,少なくとも160倍の抵抗性を示し,フェノトリン製剤による駆除が困難になっていると予想される。フェノトリン抵抗性と感受性のそれぞれ2つのアタマジラミコロニーを用い,ピレスロイド系殺虫剤の作用点であるpara-orthologous Na^+チャンネル遺伝子のcDNA配列を比較した。完全長コード配列を比較した抵抗性と感受性の2つのコロニーの間にはD11E, M850I, T952I,およびL955Pの4つのアミノ酸置換があり,これらの置換の中にピレスロイド低感受性に寄与する点突然変異が含まれていると考えられる。この感受性アタマジラミのタンパク質配列はコロモジラミの殺虫剤感受性NIID系統のものと完全に一致し,両シラミの間には約6kbのcDNA配列中に1塩基の置換しかなかった。抵抗性アタマジラミのアミノ酸置換のうち,ドメインIIに含まれる2つの置換T952IとL955Pは,2000年に公表された米国・英国産のピレスロイド系殺虫剤抵抗性コロニーに見出された抵抗性特異的アミノ酸置換に一致した。ドメインIIのみを解析した残りのアタマジラミ感受性と抵抗性コロニーのcDNA配列は,それぞれ,完全長コード配列を解析し終えた感受性と抵抗性コロニーのものと一致した。アタマジラミとコロモジラミの海外からの移入,国内における移動・分散,および両同胞種間で交雑の可能性を研究する目的で,403アミノ酸残基をコードするミトコンドリアのチトクロム酸化酵素サブユニットI遺伝子の部分的塩基配列を新たに決定した。
アユルベーダ医薬の機能に基づくアレルギー疾患治療戦略

Tephresia purpureaから有効成分として新規ベンゾフラン化合物4-methoxybenzofuran-5-carboxamide (HMBC)を同定した。MBCAはPKCδ;の活性化を抑制しH1R遺伝子発現を抑制した。MBCAの異性体はMBCAよりも強いH1R遺伝子発現抑制活性を示した。アレルギーモデルラットにおいて、MBCAは鼻粘膜のH1R遺伝子や、IL-4, IL-5などのTh2サイトカイン遺伝子発現抑制を介して鼻症状を改善した。MBCAはIL-33遺伝子発現を抑制することから、アレルギー性鼻炎の急性症状だけでなく慢性症状も改善できる可能性が示唆された。アユルベーダ医薬には、抗アレルギー作用を期待して用いられるものが多数存在する。一方、福井らはアレルギー性鼻炎の症状発現に、2つの細胞内シグナルとその下流の疾患感受性遺伝子(ヒスタミンH1受容体遺伝子、IL-9遺伝子)の発現亢進が関与することを明らかにした。そこで、代表的な抗アレルギー・アユルベーダ医薬として、Tephrosia purpureaについて2つの細胞内シグナルのうち、PKCδシグナル亢進によるヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する作用を検討した。その結果、Tephrosia purpureaのエタノール抽出液は、培養細胞におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進を強力に抑制した。次いで、培養細胞におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現抑制活性を指標にして、Tephrosia purpureaの有効成分の精製・単離を行い、その化学構造決定に成功した。そして、有効成分の有機合成を行った。有効成分の有機合成品は、ヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する抑制作用を示した。福井らはアレルギー性鼻炎の症状発現に、3つの細胞内シグナルとその下流の疾患感受性遺伝子(ヒスタミンH1受容体遺伝子、IL-9遺伝子、及び、IL-33遺伝子)の発現亢進が関与することを明らかにした。一方、アユルベーダ医薬には、抗アレルギー作用を期待して用いられるものが多数存在する。代表的な抗アレルギー・アユルベーダ医薬、Tephrosia purpureaのエタノール抽出液は、PKCδシグナル亢進によるヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対して抑制作用があることを見いだした。次いで、培養細胞におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現抑制活性を指標にして、Tephrosia purpureaの有効成分の精製・単離を行い、新規benzofuran化合物, 4-methoxybenzofuran-5-carboxamide(MBCA)の同定に成功し、MBCAの有機合成を行った。有機合成MBCAは、HeLa細胞のヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する抑制作用、PKCδリン酸化の抑制作用、及び、PKCδのゴルジ体移行の抑制作用を示した。また、鼻過敏症モデルラットを用いるin vivoの研究において、くしゃみ回数の増加、鼻症状スコアの悪化、鼻かき行動に対する改善作用、及び、鼻粘膜ヒスタミンH1受容体、及び、各種アレルギーサイトカイン(IL-4、IL-5、IL-9 ,IL-13)の遺伝子発現亢進に対する抑制作用を示した。1.アユルベーダ医薬には多数の抗アレルギー作用をもつ医薬が存在するが、どのような薬理機構により抗アレルギー作用を発揮するかについては明確ではなかった。一方、本研究課題代表者、福井は、アレルギー性鼻炎の症状発現には2種類の疾患感受性遺伝子(ヒスタミンH1受容体遺伝子、及び、IL-9遺伝子)の存在を明らかにした。2.Tephrosia purpureaは、アレルギー疾患に用いられるアユルベーダ医薬である。そこで、この医薬の抽出液のヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する強力な抑制作用を見いだした。3.ヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する抑制作用を指標にして、Tephrosia purpurea抽出液から有効成分の精製・単離、及び、化学構造決定を行った。その結果、有効成分として、4-Methoxybenzofuran 5-carboxamide(MBCA)の同定に成功した。MBCAは、ヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進、PKCδリン酸化、PKCδのゴルジ体移行を抑制し、鼻過敏症モデルラットの症状を改善した。4.以上の研究成果により、抗アレルギー・アユルベーダ医薬にアレルギー疾患感受性遺伝子の発現抑制作用を持つ化学物質の同定、及び、その薬理作用機構解明を推進した。これまでに、アレルギー性鼻炎の症状発現に3つの細胞内シグナルとその下流の疾患感受性遺伝子(ヒスタミンH1受容体遺伝子、IL-9遺伝子、及びIL-33遺伝子)の発現亢進が関与することを見出した。抗アレルギー作用を有するアユルベーダ医薬のうち、Tephrosia purpureaから単離・同定したヒスタミンH1受容体遺伝子発現抑制化合物4-methoxybenzofuran-5- carboxamide (MBCA)及びその異性体についてその抗アレルギー活性について検討した。その結果、これらの化合物が前年度に報告した、ヒスタミンあH1受容体遺伝子やIL-4、IL-5、IL-9遺伝子だけでなく、IL-33遺伝子発現も抑制することが明らかとなった。また、さらなるアユルベーダ医薬のスクリーニングにより、強いIL-9遺伝子発現抑制活性を有するいくつかのアユルベーダ医薬を見出した。

アレルギーモデルラットにおいて、MBCAは鼻粘膜のH1R遺伝子や、IL-4, IL-5などのTh2サイトカイン遺伝子発現抑制を介して鼻症状を改善した。MBCAはIL-33遺伝子発現を抑制することから、アレルギー性鼻炎の急性症状だけでなく慢性症状も改善できる可能性が示唆された。1.アユルベーダ医薬には多数の抗アレルギー作用をもつ医薬が存在するが、どのような薬理機構により抗アレルギー作用を発揮するかについては明確ではなかった。一方、本研究課題代表者、福井は、アレルギー性鼻炎の症状発現には2種類の疾患感受性遺伝子(ヒスタミンH1受容体遺伝子、及び、IL-9遺伝子)の存在を明らかにした。2.Tephrosia purpureaは、アレルギー疾患に用いられるアユルベーダ医薬である。そこで、この医薬の抽出液のヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する作用を検討した。その結果、強力な抑制作用を見いだした。3.ヒスタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する抑制作用を指標にして、Tephrosia purpurea抽出液から有効成分の精製・単離、及び、化学構造決定を行った。その結果、有効成分として、4-Methoxybenzofuran 5-carboxamideの同定に成功した。4.以上の研究成果により、抗アレルギー・アユルベーダ医薬にアレルギー疾患感受性遺伝子の発現抑制作用を持つ化学物質の存在が明らかとなった。今後、この研究を推進することにより、本研究課題の目的は達成できると考えられる。1.これまで、スタミンH1受容体遺伝子発現亢進に対する抑制作用を持つ、抗アレルギー・アユルベーダ医薬の研究の推進を行った。2.次いで、IL-9遺伝子発現亢進、及び、IL-33遺伝子発現亢進に対して抑制作用を持つ抗アレルギー・アユルベーダ医薬を同定する。3.IL-9遺伝子発現亢進、及び、IL-33遺伝子発現亢進に対する抑制作用を指標にして、アユルベーダ医薬抽出液から有効成分の化学構造の同定を行う。4.3つの疾患感受性遺伝子発現亢進に対して、それぞれに対する抑制作用を持つ抗アレルギー・アユルベーダ医薬由来の有効成分の併用が、鼻過敏症モデルラットの症状に対する高度な改善作用を明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。薬理学1.既に行っているが、抗アレルギー・アユルベーダ医薬のリストアップを行う。2.抗アレルギー・アユルベーダ医薬それぞれについて、アレルギー疾患感受性遺伝子発現亢進に対する抑制作用を検討する。3.疾患感受性遺伝子発現亢進に対する抑制作用を指標にして、アユルベーダ医薬抽出液から有効成分の化学構造の同定を行う。4.抗アレルギー・アユルベーダ医薬を2つの疾患感受性遺伝子発現亢進に対する抑制作用について分類し、2つの疾患感受性遺伝子発現亢進抑制作用を持つ任意の抗アレルギー・アユルベーダ医薬、及び、アユルベーダ医薬由来の有効成分の併用により、鼻過敏症モデルラットの症状に対する高度な改善作用を明らかにする。調達努力の結果
導電性無機材料-有機色素複合体のガス吸着による光・電気性物性変化

本研究では、有機色素を透光性無機基材上に薄膜化あるいは分散した系で、ガス吸着による吸光度変化を活用したガス検知、および電圧印加によるガス検知特性(特に定量性)の制御を目的に行った。色素には、酸化還元あるいは溶液の極性により発色を示す色素系であるNitrophenylazo-catechol(Azo catechol)とTetramethylbenzidine(TMBZ)、およびアニオンドープ等により導電性、吸光度変化を示す導電性高分子系のPoly(3-dodecylthiophene)(PDDT)を用いた。それらをガラス板、ガラス+ZnO薄膜、ガラス+シリカ微粒子、シリカエアロゲル等の基材にスピンコート(膜厚60100nm)、あるいは含浸(シリカエアロゲル)させ、薄膜へのガス(NO,NO_2,Cl_2等)導入による吸収スペクトル変化のその場測定を行った。発色色素のAzo catechol薄膜をガラス+ZnO基板に形成した系では、NO_2が50ppmまで480nmでの吸光度減少を示したが、50ppm以上では不安定となった。TMBZ薄膜をガラス基板上に形成した系では、ごく低濃度のNO_2により370nm、580nmでの吸光度が増大したが、4ppmで飽和し不可逆となった。導電性高分子のPDDTは、NO_2により510nmでの吸光度減少を示し、上述した色素系より大きな変化であった。さらに空気雰囲気にもどすと吸光度は1/32/3程度回復した。これらから、可逆性、安定性、多様なガス種に対する応答性に課題はあるが、色素、導電性高分子によりNO_2を分光学的に検知できる可能性が示された。今後さらに、導電性高分子を主な対象に、膜への通電、基板からの電界印加による脱ドープを利用し、可逆性、定量性の向上を図る予定である。
難治性疼痛に対する新規鎮痛療法の開発

少量モルヒネとバクロフェンの同時髄腔内投与が単独投与と比べ優れた鎮痛効果を持ち、かつ耐性を形成しにくい可能性について検討した。電気生理アッセイでは、少量モルヒネ+少量バクロフェン併用投与は脱感作を起こさず単独投与と同等の活性を示すことが分かった。In vivo assayではバクロフェンの持続髄腔内投与を行ったラットで耐性形成が見られ、脊髄組織では、脱感作を促すと考えられているGRK4,5が免疫組織学的に増加していることが判明した。今後はモルヒネ単独、少量モルヒネ+バクロフェン投与ラットの行動薬理学的解析、ならびに脊髄組織GRKの免疫学的解析を行い比較検討していきたい。1.タニケット使用手術におけるフルルビプロフェン前投与の鎮痛効果とプロスタグランディンに関する研究を行い、その成果がJoumal of clinical anesthesia(J Clin Anesth.2007;19:97-100)に掲載された。2.肩関節手術時のフルルビプロフェン前投与および関節内モルヒネによる鎮痛効果についての研究を行い、その成果を米国麻酔学会で発表(2007 ASA Annual meeting、A2010)した。3モルヒネとフェンタニル間でのオピオイド2量体化受容体の細胞内移行の違いについての研究を行い、その成果を米国麻酔学会で発表(2007 ASA Annual meeting、A977)し、培養細胞を用いて細胞内シグナルが異なること、並びに耐性・副作用発現の違いに関して、それぞれ第1回日本緩和医療薬学会で発表した。4.薬局においてがん疼痛管理【はじめの一歩】の特集が組まれ、ケースで学ぶがん疼痛の薬学管理レスキュードーズ(薬局2007;58:11:2965-2970)と鎮痛効果の正しい判定とよくある誤解(薬局2007;58:11:2904-2906)が掲載された。5.術前オピオイド服用患者の周術期管理について第27回日本臨床麻酔学会で発表し、日本臨床麻酔学会誌27;6:S290に掲載された。6.GABA_B受容体脱感作の抑制によるバクロフェン持続鎮痛を試み、ケタミン同時投与による受容体脱感作抑制効果について研究を行い、その成果を第60回日本薬理学会西南部会で発表した。7.癌性疼痛管理中にフェンタニル耐性が疑われた癌性腹膜炎の症例報告を発表(第45回九州麻酔科学会)し、フェンタニル耐性形成下でのモルヒネ追加の有用性に関する症例について発表(第12回日本緩和医療学会)した。1. μ-オピオイド受容体とカンナビノイドCB1受容体は機能的ヘテロダイマーを形成することを米国麻酔科学会で発表し、J Pharmacol Sci. 2008に掲載された。2.根性坐骨神経痛患者において硬膜外内視鏡を用いた癒着剥離術とステロイド投与が、疼痛ならびに神経機能を改善することを解明しJ Anesth. 2008に掲載された。4.フェンタニル耐性時に少量のモルヒネ追加が有効であった2症例報告が日本ペインクリニック学会誌. 2008に掲載された。5.バクロフェン持続鎮痛におけるケタミンによるGABA_B受容体脱感作抑制効果について日本薬理学雑誌に掲載された。6.難治性狭心症の疼痛に対する脊髄電気刺激療法の効果に関して書籍化された(脊髄電気刺激療法.克誠堂出版、2008)。7.血液ろ過透析患者における血中オキシコドン・オキシモルフォン濃度の変化を日本麻酔科学会で発表し、同濃度の非透析日との比較を日本緩和医療学会で発表した。8.長崎大学病院における医療用麻薬の処方量の推移について日本緩和医療学会で発表した。9. GABA_B受容体はβarrestin 2との複合体を形成しないため細胞内移行されないこと、GABA_B受容体サブタイプのシグナル特性解析について、ならびにモルヒネ受容体シグナル多様性の解析について日本薬理学会で発表した。10.耐性/副作用発現の違いにオピオイド受容体シグナルの多様性が関与していることを日本緩和医療薬学会で発表した。
骨格性下顎前突症の最適治療計画を予測するシステムの開発

外科矯正の適応となる矯正歯科治療計画の中で、良好な咬合機能と容貌を獲得でき得るという点から頻繁に行われている抜歯処置について、科学的に信頼できる判断基準を得ることを試みた。まずは、目視による評価値をベクトル要素として用いたときの予測結果と計測により得た叢生量をベクトル要素として用いたときの予測結果とがどの程度一致するのかをみるために、計測により得た叢生量と一定の経験年数を有する専門医の観測により得られる叢生の程度との間の関連性について明らかにした。本研究では、実際に治療が行われた症例の顎顔面の形態的特徴を事例データとして、外科的治療の適応症か否か、また適応症であれば必要な術式を最適に予測するモデルを開発することを目的としている。本研究で開発する数理モデルの性能を決定する重要な要素のうちの1つは、治療前の情報から特徴を抽出して、特徴ベクトル表現に変換する機能である。そこで当該年度はまず、骨格性下顎前突症を有する個々の患者について得られる形態的特徴を数学的に記述するために、外科矯正が適応と診断された20名と、コントロール群として正常咬合を有する20名について3次元顔面写真を撮影し、その比較分析を行ってきた。外科矯正を適応した患者については、その形態的変化を定量的に測定することが必要である。そこで、骨きり術施行前、骨きり術施行直後および骨きり術施行後3か月経過時、同6か月経過時など、定期的なデータ収集プロセスに時間を有した。平成21年度は、モデルの安定性検証のため、改善がみられた症例に関するデータを追加し、外科矯正を用いるか否かの判断を行う数理モデルと、手術方法を決定する数理モデルの最適化に着手する予定である。具体的には、外科矯正で治療が行われて改善がみられた症例と外科矯正を用いずに治療が行われて改善がみられた症例を用いて、外科矯正適応か否かの判断を行う数理モデルを最適化する。次に外科矯正を適応して治療が行われて改善がみられた症例を用いて手術方法を決定する数理モデルを最適化する。昨年度はまず、骨格性下顎前突症を有する個々の患者について得られる形態的特徴を数学的に記述するために、外科矯正が適応と診断された20名と、コントロール群として正常咬合を有する20名について3次元顔面写真を撮影し、その比較分析を行ってきた。そこで、本年は昨年度に引き続き、骨きり術施行前、骨きり術施行直後および骨きり術施行後3か月経過時、同6か月経過時など、定期的なデータ収集プロセスに時間を有した。現時点で、約35名の被験者について、骨切り術施行前、骨切り術施行後のデータを採得した、その比較分析を行ってきた。今後は、モデルの安定性検証のため、改善がみられた症例に関するデータを追加し、外科矯正を用いるか否かの判断を行う数理モデルと、手術方法を決定する数理モデルの最適化に着手する予定である。
ＰＴＳＤ発症における新規活性酸素産生酵素の役割解明と治療への応用

近年、精神疾患への活性酸素種(ROS)の関与が示唆されているが、その産生源および制御機構については未だ不明である。そこで本研究はNOX1/NADPHオキシダーゼが精神障害発症に寄与すると想定し、Nox1遺伝子欠損マウスを用いて解析を行った。NOX1はうつ様行動発現に寄与することが示された。本研究を通じてNOX1が関与する脳領域および神経回路が明らかとなり、さらにその調節機序としてNOX1由来ROSのレドックス制御によるエピゲノム変化を介してうつ様行動発現に寄与することが示唆された。1.NOX1によるHPA axisの制御機構の解明研究代表者はストレスによる不安様行動の増大とCRH mRNA発現増加に視床下部のNOX1が寄与することを見出した。そこで本年度はNOX1によるHPA axisの制御機構の解明を行った。NOX1によるCRH mRNA発現の制御機構解明のため、マウス視床下部切片培養系を用いた。培養切片にforskolinまたは高KCl処置を行うと野生型マウス(WT)切片でCRH mRNA発現が有意に増加したが、NOX1欠損マウス(KO)切片では認められなかった。次にROSにより活性が調節される分子で、CRHニューロンの活動を制御するKCC2とCRHの転写因子CREBに注目した。KCC2を過剰発現させたHEK293細胞に過酸化水素を処置したところ、KCC2活性の増加が認められた。この結果は仮説とは異なることから、KCC2はNOX1によるCRHニューロン活動制御に寄与する分子ではないと考えられる。またNOX1を過剰発現させた細胞においてforskolin刺激によるCREBリン酸化の増強は見られなかった。2.NOX1によるうつ様行動制御機構の解明コルチコステロン(CORT)の慢性投与により、WTにおいてBDNF発現が減少したが、KOでは認められなかった。一方、CORT投与によるGDNFの発現変動は見られなかった。BDNF発現制御機構の一つとしてエピゲノム解析を行った。その結果、一部のBDNFプロモーター領域でCORT投与によりDNAメチル化の亢進がWTで生じていたが、KOではその亢進は抑制されることを見出した。NOX1が関与するうつ様行動におけるNOX1の制禦機構の解明を行った。ストレスホルモン増加によりNOX1に依存したDNAメチル化が増加した。NOX1を介したうつ様行動発現の機序の一つを解明することができた。一方、NOX1阻害薬、抗酸化薬、NOX1shRNAの脳内投与によるうつ様行動の変化については行っていないが、現在予備実験を通じて最適な実験条件の確立を行っている。1)活性酸素産生酵素NOX1のより制御されるうつ様行動発現機構の解析本年度は、機序解明としてNOX1由来ROSの標的分子の同定をレドックスプロテオミクスにより試みた。慢性コルチコステロン投与によりROS産生増加が認められたprefrontal cortex(PFC)の野生型マウス(WT)でNR1, NR2B, N-ethylmaleimide-sensitive factor(NSF)のシステイン残基の酸化修飾が認めれたが、NOX1遺伝子欠損マウス(NOX1-KO)においては、その修飾が抑制されていた。2)恐怖記憶におけるNOX1の役割解析fear-conditioningtestにて解析を行った。恐怖記憶の獲得についてはWTとNOX1-KOで違いは認められなかった。しかし、恐怖記憶の消去学習について解析したところ、NOX1-KOで有意に増強されることが認められた。薬理学NOX1発現を抑制するmiRNAを組み込んだウィルスベクターを用いてうつ様行動におけるNOX1の関与を検討する。最終年度に計画していた恐怖記憶におけるNOX1の役割について解析を行う。24年度は「NOX1によるHPA axisの制御機構の解明」を掲げて研究を行った。In vivoで見られたNOX1によるCRH発現増加がin vitroで確認することができた。しかし、NOX1由来ROSにより調節される分子の同定は至らなかった。しかし、当初25年度で計画していた「NOX1によるうつ様行動制御機構の解明」を並行して行っており、CORT投与によるBDNF発現減少にNOX1が関与し、その機序の一つとしてエピゲノム制御が関与する知見を見出し、この研究課題解決の糸口を見出すことができた。総合すると24年度はおおむね順調に進展していると考えられる。「NOX1によるHPA axisの制御機構の解明」視床下部培養切片を用いて解析を行ってきた。これを使用する利点としてはNOX1-KOマウスから作製することが可能であること、成熟CRHニューロンを維持できることなど有用な点が挙げられる。しかし、層構造を維持していることから顕微鏡解析が困難であること、CRHニューロンの割合が非常に小さいため、定量PCRやWBでの差異がマスクされることなどの欠点を有する。そのため、CRHを含有するニューロン由来不死化細胞(CLU)を入手して解析を行う予定である。

「NOX1によるうつ様行動制御機構の解明」当面はBDNF発現調節機構としてエピゲノムに着目して解析を行う。最終的にはICAT法によりレドックスプロテオミクスを行い、NOX1由来ROSによる標的分子の同定を行う。備品は当研究室および大学や関連施設に完備されているため、購入の予定はない。よって研究試薬や動物購入などの消耗品に使用する。場合によっては関連学会(国内)参加のため旅費を申請する。
CGによる光環境シミュレーションの簡易化に関する研究

屋内の光環境を解析するための1場面である、什器を有する室内の相互反射による照度計算に関して、室内の各面の反射配光が理想的な均等拡散性で、天井面に設けられた光源があらゆる方向に均等な光を発生する理想的な配光をもつ場合と、実際的な室内の天井面に取り付けられている非均等拡散配光(軸対称)をもつ狭照形、広照形の光源の場合について近似計算法を一昨年度と昨年度に提示した。この提示した近似計算法を用いて、室内の作業面照度に及ぼす什器の影響を光源の配光とその位置、什器の取り付け位置について検討した。その結果、作業面の照度比分布(室内に什器を有する場合の作業面照度と室内に什器が存在しない場合の作業面照度の比)は、天井面に取り付ける光源の配光が均等拡散性の場合と非均等拡散性の場合に差がないことがわかった。光源と什器の取り付け位置により、作業面の照度比は変化することから、天井面の光源の配光が均等拡散性の場合についてその照度比を計算することにより、非均等拡散性が天井面にあり、什器を有する室内の作業面照度分布の簡易な予測の可能性が見出された。今後は、光源の配光が軸対称でない場合ならびに室内の各面の反射配光が非均等拡散性の場合についても言及する必要があるものと考える。この点についても同様な簡易な計算法に関する指針が得られるならば、CGによる簡易な光環境解析が可能となるものと確信する。屋内の光環境を解析するための1場面である、什器を有する室内の相互反射による照度計算に関して、室内の各面の反射配光が理想的な均等拡散性で、天井面に設けられた光源があらゆる方向に均等な光を発生する理想的な配光をもつ場合の室内の照度計算について近似計算法を提示して、従来から用いられている光束伝達法と比較検討した。提示した近似計算法は、2回反射以降による間接照度の計算に什器の影響を近似的に考慮した改良光束保存の法則を用いたもので、その評価として衝立と机を組み合わせた実際的な什器の存在する室内の照度計算を行った。その結果、近似計算法による作業面照度分布は光束伝達法より求めた結果とよく一致することがわかった。また、作業面照度値は、什器の存在する付近の照度に若干の誤差があるものの一致することが確認できたことから、提示した近似計算法は作業面照度分布、照度値を十分に精度よく求めることができる計算法であることを明らかにした。さらに、近似計算法を作業面以外の面(壁面)の照度計算に展開したところ、近似計算法による壁面照度分布は既存の計算法である光束伝達法による結果とよく近似し、壁面の平均照度もよく一致することから、提示した近似計算法は、作業面の照度のみならず室内の各面の照度にも妥当性のある計算法であることを示した。屋内の光環境を解析するための1場面である、什器を有する室内の相互反射による照度計算に関して、室内の各面の反射配光が理想的な均等拡散性で、天井面に設けられた光源があらゆる方向に均等な光を発生する理想的な配光をもつ場合について近似計算法を昨年度提示した。この提示した近似計算法を、実際的な室内の天井面に取り付けられている非均等拡散配光をもつ狭照形、広照形の光源の場合で、什器を有する室内の相互反射による照度計算に拡張し、近似計算法の妥当性を実験的に検証した。すなわち、実際的な室内の天井面に取り付けられている非均等拡散配光をもつ狭照形、広照形の鉛直配光曲線をcosinの高次の多項式で表示した。この表示式の妥当性を実験的に検証するため、ル-バを取り付けた光源を試作し、試作した光源の鉛直配光曲線の測定結果と表示式による計算結果と比較したところ、一致することから、狭照形、広照形の鉛直配光曲線をcosinの高次の多項式で表示することの妥当性がわかった。

次に、このル-バ装着光源と縮尺モデル室による作業面照度の実験結果と近似計算法による計算結果と比較したところ、若干の差はあるものの照度分布の傾向は一致していることから、提示した近似計算法の有用性が検証された。また、什器が作業面照度に及ぼす影響を光源の配光により比較した。その結果、什器を有する室内の作業面照度の簡易な予測の可能性を見いだした。屋内の光環境を解析するための1場面である、什器を有する室内の相互反射による照度計算に関して、室内の各面の反射配光が理想的な均等拡散性で、天井面に設けられた光源があらゆる方向に均等な光を発生する理想的な配光を持つ場合と、実際的な室内の天井面に取り付けられている非均等拡散配光(軸対称)をもつ狭照形、広照形の光源の場合について近似計算法を一昨年度と昨年度に提示した.この提示した近似計算法を用いて、室内の作業面照度に及ぼす什器の影響を光源の配光とその位置、什器の取り付け位置について検討した.その結果、作業面の照度比分布(室内に什器を有する場合の作業面照度と室内に什器が存在しない場合の作業面照度の比)は、天井面に取り付ける光源の配光が均等拡散性の場合と非均等拡散性の場合に差がないことがわかった.光源と什器の取り付け位置により、作業面の照度比は変化することから、天井面の光源の配光が均等拡散性の場合についてその照度比を計算することにより、非均等拡散性が天井面にあり、什器を有する室内の作業面照度分布の簡易な予測の可能性が見出された.今後は、光源の配光が軸対称でない場合ならびに室内の各面の反射配光が非均等拡散性の場合についても言及する必要があるものと考える.この点についても同様な簡易な計算法に関する指針が得られるならば、CGによる簡易な光環境解析が可能となるものと確信する.
クォーク物質における非一様カイラル相での磁気的性質の解明

平成29年度は新たに空間1次元の有効模型におけるある種の双対性に着目した研究を行った。これまでの非一様カイラル相の研究では、非一様構造が現れる下人となるフェルミ面のネスティング効果と、磁場中で現れる軸性アノマリーが重要視されてきた。空間1次元の有効模型は、空間3次元の強磁場極限とみなせるので、軸性アノマリーが現れるだけでなく、解析計算が容易なためネスティング効果を検証しやすいという利点がある。本研究は、空間1次元中で双対関係にある非一様カイラル相とFFLO状態と呼ばれる非一様構造を持った特殊な超伝導相を比較し、ネスティング効果と軸性アノマリーについてより深く理解を得ることを目的にして行った。空間1次元中で軸性アノマリーにより、非一様カイラル相の一種であるカイラルスパイラル相が他の相に比べてエネルギー的に有利になり、低密度領域まで広がる、さらにカイラルスパイラル相では、エネルギースペクトルの非対称性のため、異常粒子数が現れることが知られていた。一方でカイラルスパイラル相と双対関係にある、FF超伝導相では異常粒子数の代わりに異常磁化が現れることが分かった。さらに両社の双対性から、低磁場領域でも現れる新たなFF相の可能性が示唆された。またタイプ1ネスティングと呼ばれる、フェルミ面の反対方向にある粒子と空孔が対をなすことで非一様カイラル相がエネルギー的に優位になる効果は、タイプ2ネスティングと呼ばれる、磁気効果により大きさが異なったフェルミ面上にあるそれぞれの粒子が対をなす描像にマップされることが分かった。このタイプ2ネスティングはFFLO相がエネルギー的に優位になる理由となっている。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度の研究目的であった、平均場近似の下でのNJL模型を用いてクォーク物質の磁場に対する応答の解析は、予定通り遂行でき十分な議論を重ねることが出来たと考える。その結果、非一様カイラル相にあるクォーク物質は自発磁化を持つことを示すことが出来た。これにより、中性子星に存在するとされている、非常に強い磁場がクォーク物質起源で説明できる可能性が示唆された。この得られた結果を元に、複数の学会、研究会において口頭発表とポスター発表を行った。さらにこれらの研究成果がまとめられた論文がPhysics Letter Bに掲載された。さらに非一様カイラル相にあるクォーク物質の磁気的性質の解析を進め、従来の強磁性相とは異なる2つの性質を見出した。1つ目は、2次相転移点で磁気感受率が発散せず、連続に変化するということである。2つ目は、クォーク物質が強磁性を示すにもかかわらず、マグノンのようなNGモードは現れないということである。これらの結果を元に、日本物理学会において口頭発表を行った。またこれらの研究成果を、近日中に論文にまとめる予定である。またクォークのカレント質量を考慮したときの、磁場中の相構造についても解析を進めた。その結果、カイラル極限の場合に比べて非一様カイラル相の領域は減少するものの、十分高温低密度領域まで非一様カイラル相が広がることが分かった。この現象は磁場中のカイラルアノマリーによって引き起こされる。また磁場がないときの非一様カイラル相の領域は、低温高密度領域に限られており、そこでは符号問題のために格子QCDの計算を行うことは困難であった。しかし、磁場をかけて非一様カイラル相が高温低密度領域まで広がることにより、格子QCDによる直接の検証ができる可能性を示した。この結果を元に、日本物理学会において口頭発表を行った。さらにこれらの研究成果がまとめられた論文が、Physical Review Dに掲載された。平成27年度の研究実施計画では、磁場に対するクォーク物質の応答と磁気的性質の解析と、外部磁場と有限カレント質量のある元での非一様構造の検証を行う予定であった。これらの課題については、おおむね順調に進展していると考えられる。特に外部磁場と有限カレント質量がある下での非一様構造の研究に関しては、大きな進展があり、日本物理学会で口頭発表を行った。また、すでに論文にまとめられ出版されている。この研究では、NJL模型を基に外部磁場と有限カレント質量の効果を取り入れ、妥当な非一様構造を提案するとともに、非一様カイラル相が高温低密度領域まで広がる可能性を示した。また磁場中での非一様カイラル相の広がりには、有限カレント質量があっても、アノマリーの効果が重要になっていることも明らかになった。この結果により、従来の非一様カイラル相は格子QCD計算を行うことが困難な領域に現れていたが、磁場をかけることにより非一様カイラル相の存在が、格子QCD計算で直接検証できることが示唆された。また、磁場に対するクォーク物質の応答と磁気的性質の研究に関しても十分な進展があり、すでに日本物理学会で口頭発表を行った。まだ論文として出版はされていないが、近々まとめる予定である。この研究では、非一様カイラル相転移を起こすクォーク物質においては、2次相転移点で磁気感受率が発散しないことと、マグノンのようなNGモードは現れないことを示した。これらの性質はいずれも、従来知られていた強磁性を持つ物質では見られなかったものである。これまでの研究ではクォーク質量は無視していたが、クォーク質量を正しく考慮すると、クォーク質量は非一様カイラル相を狭める効果があることが分かった。

一方で外部磁場は反対に非一様カイラル相を広げるという競合関係にあることが分かった。これにより、従来非一様カイラル相は低温高密度の領域に現れるものと考えられていたが、クォーク質量を考慮したとしても十分に強い外部磁場の元では、低密度の領域まで広がることが示された。これまで非一様カイラル相の解析は有効模型を用いなければならなかったが、低密度の領域は格子QCDで直接計算する手法が考えられており、QCDから非一様カイラル相の存在を確かめることができる可能性を示した。また前年度は、主に平均場近似の下で非一様カイラル相の解析を行なっていたが、今年度の新たな試みとして平均場近似の制限を超えて解析をするための定式化を行った。具体的には、ゆらぎの効果を摂動的に取り込むことで、カイラル対称性が回復した相から非一様カイラル相への相転移の性質が解析できるようになった。その結果、従来の平均場近似の下での解析では2次相転移であったのに対し、揺らぎを考慮すると1次相転移になる場合があることを示した。この性質の変化には非一様相転移に特有なループ積分の発散が影響しており、特に有限温度領域でこの発散が強くなることが分かった。さらにこの発散は粒子数やエントロピーといった物理量にも影響を与えるため、今後の重イオン衝突実験において、非一様相転移特有の物理量の変化が観測される可能性が示唆される。またこれらの性質は非一様カイラル相における非一様構造の詳細によらず、1次元的な非一様構造をもった相に転移するときには共通して現れるものである。またこの研究結果は論文にまとめられ、Physical Review Dから出版済みである。平成28年度の研究実施計画では、非一様カイラル相を考慮した上で、2倍の太陽質量を支えられるような現実的な状態方程式の構築と、揺らぎの効果が非一様カイラル相転移にもたらす影響の解析を行う予定であった。今年度は特に揺らぎの効果の解析について大きな進展があり、この研究の成果を基に日本物理学会で口頭発表を行った。また既に研究結果は論文としてまとめられ出版済みである。この研究では、これまでの研究において主に平均場近似の下で非一様カイラル相の解析を行なっていたのに対し、平均場近似の制限を超えて揺らぎの効果が相転移に与える影響を調べた。具体的には、ゆらぎの効果を摂動的に取り込んだ有効ポテンシャルの定式化を行い、カイラル対称性が回復した相から非一様カイラル相への相転移の性質が解析できるようになった。この解析から、平均場近似の下での解析では2次相転移であったのに対し、揺らぎの効果により1次相転移になる場合があることが分かった。さらに、ゼロ温度と有限温度の場合を比較することにより、揺らぎの効果は有限温度においてより強くなることが示された。この違いは非一様相転移に特有なループ積分の発散の強さが、温度によって変わることに起因している。この発散は粒子数やエントロピーといった物理量にも影響を与える。そのため重イオン衝突実験において、クォーク物質が非一様カイラル相転移を経た場合、この相転移特有の物理量の変化が観測される可能性が示唆された。平成29年度は新たに空間1次元の有効模型におけるある種の双対性に着目した研究を行った。
ダウン症歯髄幹細胞からの骨芽細胞分化を用いた顎顔面頭蓋成長異常診断への応用

上顎の劣成長に伴う反対咬合を有するダウン症2名と同年齢の健常人2名の交換期乳歯から歯髄組織を採取、歯髄細胞を培養した。通常の維持培地と骨分化培地を用いて10日間歯髄細胞を培養後、細胞回収、RNAを抽出、定量PCRを行った。21番染色体上のUSP16,DYRK1Aの発現が健常人と比較してダウン症患者において約1.5倍上昇、骨関連遺伝子のI型コラーゲン(COL1A1、COL1A2)、Osteonectinの発現が有意に上昇した。これらの発現上昇は、ダウン症の上顎劣成長のメカニズムを説明するには、逆の現象であり、ダウン症の上顎劣成長に対しては、舌の突出など環境要因の働きが重要であると考えられた。ダウン症に典型的に見られる上顎骨の裂成長は、歯列咬合の不正や摂食機能障害と深い関係があるが、分子メカニズムは不明である。早期に診断を立てることができれば治療方針の立案に極めて有用である。本研究ではまず、上顎骨の劣成長を主徴とする鎖骨頭蓋異形成症をダウン症の対照疾患として用いた、この疾患は骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRUNX2(Cdfa1)の異常によりおこるが、顎骨成長との関連は不明である。本症例の交換期抜去乳歯の歯髄からin vitroにて骨芽細胞を誘導し、骨形成マーカーであるアルカリフォスファターゼ、酒石酸耐性酸性ホスファターゼおよびI型コラーゲンのmRNAを定量したところ、健全小児の対象と比較して低下していることが示された。そこで、上顎の低形成に伴う反対咬合を有するダウン症(21番染色体トリソミー)2名と健常児2名の脱落歯(交換期乳歯)から歯髄組織を採取し、歯髄細胞を培養した。通常の維持培地と骨分化培地を用いて10日間歯髄細胞を培養後、細胞回収、RNAを抽出し、mRNAを定量した。結果として、骨関連遺伝子のI型コラーゲン(COL1A1、COL1A2)およびオステオネクチンの発現が有意に上昇した。このことは、ダウン症の歯の器質などの特徴を説明するに一致した現象である一方、上顎骨の劣成長を説明するには逆の現象であり、ダウン症の骨成長の特徴については複雑かつ多数の分子シグナルの関連を調べる必要があることが明らかとなった。考察ダウン症患者において発現が高かったOsteonectinは象牙芽細胞の分化初期における形態変化や増殖、象牙質の基質形成、石灰化に関与し、骨の石灰化の際、アパタイト形成のinitiatorとして働き、アパタイトとコラーゲンを結合させる役割を持つ。同様に、I型コラーゲンは、前骨芽細胞、骨芽細胞、骨細胞に存在する。本研究より、ダウン症の病態に骨芽細胞分化が影響していることが示された。ダウン症被験者からの抜去乳歯歯髄の抽出から骨のマーカー遺伝子発現の定量化に成功した。また顎顔面頭蓋規格写真分析を行い、骨成長と遺伝子発現との関連検索のための基礎データが収集できた。小児歯科学ダウン症の上顎骨劣成長を説明できるような骨成長マーカー遺伝子の発現低下がみられず、逆に増加している分子があったことで、顎骨成長との関連が複雑であることが分かった。また、歯の器質に関連する分子の発現増加など、当初期待していない分子と口腔内硬組織成長の関連も、歯髄から解明できる可能性もでてきた。これらのことを踏まえ、候組織成長と関連のある遺伝子発現について、ダウン症症例について網羅的に検索予定である。
ダブルメソン光生成反応による高励起バリオンの研究

メソンを二つ生成する光反応を測定し、中間状態として現れる高励起バリオンやダイバリオン状態について調べた。メソン一つの生成反応では調べられない高励起バリオンの分光を核子標的での荷電パイオンと中性パイオンの同時生成で調べ、ρメソンと核子に結合するバリオンを明らかにし、国際会議で報告した。ダイバリオンは二核子あるいは空間的にコンパクトな6クォーク状態のオブジェクトとして興味深い対象である。重陽子標的での二つの中性パイオンの同時生成反応を測定し、ΔΔの準束縛状態に対する断面積は学術雑誌のレターで報告した。またΔN状態と目されるピークが観測でき、国際会議での報告を予定している。平成26年度は、震災前に東北大電子光理学研究センターELPHのFORESTを用いて取得したデータの解析、FORESTの復旧と新たな実験準備、大型放射光施設SPring-8におけるLEPS2実験の立ち上げと遂行を行った。まず震災前までに取得したFORESTデータの解析を進め、検出器のエネルギー応答や時間応答、および検出効率を水素標的の反応γp→ηp、γp→π0p、γp→π0π0などで調べた。検出器の組み合わせごとにイベント生成量を調べ、検出器のアクセプタンスの理解を深めた。投稿論文を準備できる一歩手前まで持ち込むことができたと言える。震災後のFOREST検出器の復旧とアップグレード計画もまた進めた。今後の実験で重要な役割を果たす電荷積分情報をロジック信号の幅に変換するディスクリミネータの開発やFPGAを用いた汎用ロジックモジュールの開発に成功した。これらのモジュールを組み込み、データ収集系を発展的に再構築しているところである。加速器の最終調整を待って平成27年5月より順次、水素標的、重水素標的を用いたコミッショニング実験を開始する予定である。さらに超前方陽子を検出するため、運動量分析用の偏向電磁石とドリフトチェンバー、飛行時間測定用のプラスチックシンチレータホドスコープを本年8月に追加導入する。このための準備も順調に進んでいる。これら検出器を追加したアップグレード実験は本年11月に開始する予定である。大型放射光施設SPring-8におけるBGO電磁カロリメータを用いたLEPS2実験は立ち上がり、順調にデータ収集を継続しているところである。高い質量分解能で中性メソンが測定できており、光子ビームのエネルギーとその分解能、および荷電粒子の識別とエネルギー測定分解能を確認しているところである。平成27年度は、平成26年度に引き続き震災前に東北大学電子光理学研究センターELPHのFOREST電磁カロリメータを用いて取得したデータの解析を行った。取得したデータの解析を進め、検出器のエネルギー応答や時間応答、および検出効率をγp→ηp、γp→π0p、γp→π0π+反応を使って調べ、実験データとシミュレーションを比較した。実データとシミュレーションの不一致は、検出器の応答やジオメトリがシミュレーションで完全に再現されていないことを意味する。不一致を解消するためシミュレーションを改変することでアクセプタンスがほぼ理解できた。これにより論文執筆の段階にきたものと考えている。FOREST実験に関連する検出器などの論文は順次執筆しており、平成27年度には光子ビームのプロファイルモニターに関する論文がNuclearInstruments and Methods A誌で出版され、さらにFOREST検出器に対する論文を同誌に投稿したところである。FORESTの復旧と新たなγd→pηn反応によるηn相互作用の研究計画を開始した。約900 MeVのガンマ線を重陽子標的に入射し、陽子を0度で検出すると、ηメソンを中性子と相対運動量0にできる。このように理想的な状態でηn→ηn散乱の散乱長を決定するとともにηnと結合する高励起バリオン研究を行うため、FORESTの下流に前方陽子検出用の偏向電磁石を設置するための準備を行っているところである。大型放射光施設SPring-8におけるLEPS2実験については順調にデータ収集を継続しており、検出器の基礎的な較正は既に終了している。FOREST実験のデータ解析では、水素標的を使ったγp→ηp、γp→π0p、γp→π0π+反応を検出器の組み合わせごとの生成量を調べることでシミュレーションの確からしさを確認した。平成26年度ではFORESTを構成する三つの電磁カロリメータのギャップに対応するところで検出器の組み合わせごとに評価した微分断面積がかなりばらついていた。シミュレーションを改変することでアクセプタンスの矛盾をほぼ解消したので、物理データに対する論文執筆を開始する段階にようやく到達した。東北大学電子光理学研究センターELPHのFOREST電磁カロリメータを用いて震災前に取得したデータの解析を主として行ってきた。重陽子を標的としたコヒーレントなダブル中性パイオン光生成反応での6つのクォークあるいは二核子系の共鳴とされるダイバリオン状態の研究が可能であることがわかった。これについての論文執筆を優先した結果、4月6日にPhys. Lett. B誌に1本、掲載が確定した。ドイツのCOSY-at-WASA実験でpn衝突反応で発見されたΔΔ共鳴と目されるd*(2380)状態は、光生成反応で抑制されており全断面積の上限値が34 nbであった。一方で、π0dの不変質量におけるピークはしっかり観測されており、新たなダイバリオン状態(ΔN共鳴?)を示唆する。これについてのレターを準備しているところである。

高励起バリオンの研究についても継続的に行っており、γN'→π0π±N反応でのρNと結合する核子共鳴に関するプリリミナリーな結果を国際会議INPCで口頭発表を行った。平成27年度までに検出器の応答に関する詳細を水素標的の各種反応で調べ、筆頭著者(責任著者)として執筆した論文が、Nucl. Instrum. Meth. A誌に平成27年度に1本、平成28年度に2本、掲載された。FORESTの復旧との新たなγd→pηn反応によるηn相互作用の研究計画については、平成28年度に前方スペクトロメータの設置の設置が完了し、検出器の準備を行っているところである。一部の検出器で行ったテスト実験では、すでにπ+とpの粒子の検出が確認された。大型放射光施設SPring-8におけるLEPS2実験では順調にデータ収集が行われた。検出器の基礎的な較正は既に終了しており、物理過程の解析を始めたところである。メソンを二つ生成する光反応を測定し、中間状態として現れる高励起バリオンやダイバリオン状態について調べた。メソン一つの生成反応では調べられない高励起バリオンの分光を核子標的での荷電パイオンと中性パイオンの同時生成で調べ、ρメソンと核子に結合するバリオンを明らかにし、国際会議で報告した。ダイバリオンは二核子あるいは空間的にコンパクトな6クォーク状態のオブジェクトとして興味深い対象である。重陽子標的での二つの中性パイオンの同時生成反応を測定し、ΔΔの準束縛状態に対する断面積は学術雑誌のレターで報告した。またΔN状態と目されるピークが観測でき、国際会議での報告を予定している。FORESTデータの解析では、水素標的の各反応で検出器の組み合わせごとに見られるイベント生成量の矛盾を解決してきた。アクセプタンスの理解が進んだことにより、矛盾は存在するもののその大きさはずいぶん小さくなっている。新たなFOREST実験の立ち上げでは、実験遂行に不可欠なモジュールを二種類開発することに成功した。これらのモジュールを組み合わせれば、アップグレード実験に対するデータ収集系の準備ができる。また超前方陽子の検出のために追加すべき偏向電磁石やそれに付随する検出器の手配は順調に進んでいる。本年5月からの水素、重水素標的を用いたコミッショニング実験、本年11月から検出器を追加したアップグレード実験を開始する予定である。LEPS2実験については実験の立ち上げに成功したことにより順調なデータ収集が今後も期待できる。できるだけ早く本格的なデータ解析が行えるように較正作業などの手順の確立を模索しているところである。現在までの進捗状況で述べたように、震災前に取得したFOREST実験データの解析はほぼ最終段階になっており、物理データに対する論文執筆を開始できる状態である。γN→ηN反応、γN→π0N反応による高励起バリオンの研究に関する報告をまず最初に行い、引き続きダブルメソン光生成反応による高励起バリオンの研究の集大成としてγp→π0π+n、γn→π0π-p反応に関する報告を行う予定である。