hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プレスモーション材料流動制御を応用したマイクロハイドロ温間超深絞りプロセスの開発

本研究では再絞りと超高圧の対向液圧効果を活かした複合サーボプレスモーション制御による新たなマイクロ温間超深絞り法の開発に挑んだ。まずFEM解析を用いて再絞り工程で第一絞りパンチ増分△sだけ引き上げてカップ間に隙間を設けそこで対向液圧を負荷し、それらを繰り返す新たな成形原理を考案した。次に実証用に最大400 MPaの超高圧と、高機能なマイクロ対向液圧深絞りシステムを開発した。動的な効果がある場合は細長比10倍以上のマイクロ超深絞りを、動的効果がない場合でも直径0.56mm、細長比5程度をFEMで達成し、実験的検証では直径0.5mmで細長比0.9のSUS304製マイクロカップ成形に成功した。本研究では複雑三次元構造部品の成形に効果の大きい対向液圧成形を利用した温間マイクロシートハイドロ成形技術を基盤として革新的な高度マイクロシートハイドロ成形技術の開発に挑戦するものである。そのため、新たに再絞り法を導入し、パンチの進行とともにフランジ部への周液圧と対向液圧の効果を作用させる複合サーボプレスモーション制御によって、これまで実現が困難であったシームレスの世界最細0.18mmの無痛注射針を超えるマイクロ超深絞り法の開発を目指す。初年度は、本基本成形原理を実現するマイクロ超深絞り装置システムの設計試作と革新プロセスの開発に必要なFEMシミュレーションを行った。(1)マイクロ超深絞りFEM解析:動的な負荷も考慮して動的陽解法ソフトLS-DYNAを用い、再絞りパンチ直径が0.5mmで、厚さ20ミクロンのSUS304箔材を用いた室温下での上記逐次成形プロセス解析を行った。その結果、再絞り工程で初回絞りパンチをΔsだけ引き上げてパンチとカップ間に隙間を設けそこで対向液圧を負荷して、それらを繰り返す新たなプロセスを考案した。その結果、動的な効果がある場合は直径の10倍以上のマイクロ超深絞りが可能だけでなく、動的効果がない場合でも総絞り比で3.8で、直径の2倍以上の細長い深絞りの可能を示すことができた。今後は最適加工条件の解明が課題である。(2)マイクロ超深絞り装置システムの設計試作:上記FEMの結果を実証するための装置システムの設計・試作を行った。既設置のマイクロ対向液圧深絞り装置システムに超高圧の負荷が可能で、マイクロ超深絞り用周辺加熱・動的対向液圧制御が可能なシステムに改良した。室温下でシステムの基本動作を確認し種々のマイクロ成形の実験からマイクロ超深絞りの基礎データを収集した。本研究では複雑三次元構造部品の成形に適した対向液圧成形を利用したマイクロシートハイドロ成形技術として、再絞りと超高圧の対向液圧の効果を活かす複合サーボプレスモーション制御によって、世界最細のマイクロ超深絞り法の開発に挑戦し、動的陽解法FEMと実験から検証を試みた。最適成形条件の検討はFEM解析で行い、両者の比較から検証を試みた。温間成形は実マイクロ成形システム上で実行可能な温間環境を実現ができなかったため、室温下で軟質無酸素銅箔C1020による実証実験とFEM解析で検討した。以下に成果をまとめる。(1)マイクロ超深絞り成形原理の開発:再絞り工程で第一絞りパンチ増分△sだけ引き上げてパンチとカップ間に隙間を設けそこで対向液圧を負荷する、それらを繰り返す新たな成形原理を考案した。FEMで検討した結果、動的な効果がある場合は直径の10倍以上のマイクロ超深絞りが可能だけでなく、動的効果がない場合でも総絞り比で3.8で、直径の2倍以上の細長い深絞りの可能性を示した。(2)マイクロ対向液圧深絞り装置システムの開発:新装置システムの設計・試作を行い、既設置のマイクロ対向液圧深絞り装置に最大400 MPaの超高圧と、周液圧、周辺加熱・動的対向液圧制御が可能なシステムに改良した。(3)最適成形条件の検討:対向/周液圧、パンチストローク増分、材料初期板厚、摩擦係数、テーパ角度、材料の拘束条件などの諸因子の影響を検討した。その結果、それらの最適化によりFEMでは直径0.56mm、細長比5程度のカップが得られた。実験的検証では細長比0.9、直径0.5mmのSUS304製マイクロカップの成形には成功した。マイクロ超深絞りの可能性についてFEMシミュレーションを用いて、動的な効果がある場合は直径の10倍以上のマイクロ超深絞りが可能だけでなく、動的効果がない場合でも総絞り比が3.8で、直径の2倍以上の細長い超深絞りの可能性を示すことができた。このように具体的な逐次液圧負荷による革新的な成形プロセスとして示すことができたことは計画以上の進展といえる。

機械工学、塑性工学、マイクロ工学本研究でマイクロ超深絞りの可能性を実験で検証することが最も大切である。そのために現在FEMシミュレーションにおいて超深絞りの実現性を最も示している境界条件で、マイクロ超深絞りが実際に実現できるかにかかっている。そこで、すでに開発できているマイクロ超深絞り用装置システムを用いて、実験によるプロセスの最適化を図ることが研究推進上で最も効率的と考える。そこでは実験とシミュレーション結果との細部にわたる比較を行い、成形現象の詳細な分析を通して、より効率的なマイクロ超深絞りの実現を目指す。その上で局部加熱の効果についても並行して検討を進める。
ミスフォールド蛋白質／ＭＨＣクラスＩＩ分子複合体に対する自己抗体の産生機構の解明

いままでの研究により、様々な自己免疫疾患で産生される自己抗体がミスフォールド蛋白質/MHCクラスII分子複合体を特異的に認識することが明らかになってきた。そこで、ミスフォールド蛋白質/MHCクラスII複合体が自己免疫疾患の発症、および自己抗体の産生に関わっているかを解明する必要がある。この目的を踏まえて、以下の研究を展開した。抗リン脂質抗体症候群(APS)における自己抗体の解明。APSでは当初、リン脂質に対する自己抗体が認められると考えられてきたが、最近の研究により、リン脂質そのものに対する抗体では無く、リン脂質が結合したβ2グリコプロテインI(β2GPI)に対する自己抗体であることが分かってきた。そこで、我々は、APSで産生される自己抗体はβ2GPI/MHCクラスII分子複合体を認識することを明らかにした。特に、今までの臨床検査方法では、検出できなかったような自己抗体も検出されることが明らかになった。また、APS患者から採取した流産絨毛においてβ2GPI/MHCクラスII複合体が存在することが明らかにかった。さらに、β2GPI/MHCクラスII分子複合体発現細胞は、自己抗体によって障害されることから、β2GPI/MHCクラスII分子複合体は、自己抗体の標的分子として病態に関与している可能性が考えられた。また、難治性皮膚潰瘍患者においても、β2GPI/MHCクラスII複合体に対する特異的な自己抗体が存在することが明らかになった。以上の結果によって、実際にミスフォールド蛋白質/MHCクラスII複合体及び自己抗体がどのように自己免疫疾患の発症に関与するのかを研究が進めている。28年度が最終年度であるため、記入しない。我々は、MHCクラスII分子には、細胞内のミスフォールド蛋白質を細胞外へ輸送するという今までに知られていない機能があることを見つけたが、その生理的な機能は明らかでなかった。関節リウマチをはじめ、抗リン脂質抗体症候群、橋本病、バセドウ病など様々な自己免疫疾患におけるMHCクラスII分子に提示されたミスフォールド蛋白質の機能を解析することにより、MHCクラスII分子に提示されたミスフォールド蛋白質が自己抗体の標的分子になっていることを初めて明らかにした。すなわち、MHCクラスII分子によって細胞外へ輸送されてしまった細胞内のミスフォールド蛋白質が、自己免疫疾患の発症に関与するという今までに考えられていなかった新たな自己免疫疾患の新たな発症機序が明らかになった。そこで、MHCクラスII分子に提示されたミスフォールド蛋白質がどのように自己免疫疾患を引き起こすかを調べるために、マウスを用いて、自己抗体の誘導実験を行っている。その結果、アデノ随伴ウイルスベクターを使うことによってvivoで自己抗原・MHCクラスII分子複合体の発現系を樹立することに成功した。そこで、引き続き自己抗原・MHCクラスII分子複合体がどのように自己免疫疾患の発症に関与しているかを解明する予定である。実験計画に従って、vivoでの自己抗体産生系の樹立に成功したので、概ね順調に研究が進展している。当初計画に従って、マウスを用いてミスフォールド蛋白質・MHCクラスII分子複合体がどのように自己免疫疾患に関与しているかを解明していく予定である。本研究により、自己免疫疾患の発症機構が明らかになることが期待される。
言語理解における文脈形成の脳機構の事象関連電位研究

本研究の目的は、既知の文脈/問題意識/予測に基づく旧情報と、逐次的に更新される新情報が統合されるときの脳の仕組みを明らかにすることであった。2015-2016年度には、ヒトが様々な文脈的判断を下すときの脳波計測を行い、肯定/否定判断時の前頭ガンマ活動に左右差が生じること、さらに、右前頭活動は正解文脈の導出に、右頭頂活動は解の統合/理解に関連した役割を担っていることなどを示した。2017年度には、新旧情報の統合時の文脈的な不調和(緊張)とその解決(緩和)に焦点を当て、予測されない方法で不調和が解決して「笑い」が生じたときに生じる前頭脳波活動を観察した。さらに、その結果を踏まえ、緊張/緩和の相互作用に基づいてヒトの嗜好を予測する神経モデルを提案し、具体例として、楽曲の人気度を旋律輪郭から予測することを試みた。文脈形成に関しては、意思決定、問題解決、笑いや音楽における緊張/緩和構造など、分野横断的なテーマへの取り組みが必要であると考えられたため、当初の計画を1年間延長し、より視野を広げながら研究を進めることとなった。その2019年度には、緊張/緩和の相互作用に基づいてヒトの嗜好を予測するシミュレーションモデルを引き続き発展させ、(1)ワーキングメモリの更新、(2)短期順応、(3)臨界帯域幅などの神経生理学的知見を取り入れた計算モデルを作成した。本モデルでは、入れ子状の旋律上昇/下降の特徴が、特定のメモリ容量(113スパン)を仮定したときにどのように定量的に評価されるかを時系列的に出力する。実験の結果、メモリ容量をおよそ8スパンとしたとき、楽曲の評価値と実際の人気度の相関が有意に高まることが示された。この結果はワーキングメモリに関する心理学的知見とも符号するものであり、本計算モデルで提案された緊張/緩和に基づく旋律評価方法が一定の妥当性を持つことを示唆している。本研究の目的は、言語理解時の文脈形成において、既知の文脈や問題意識に基づく旧情報と、逐次的に与えられる知覚内容に由来する新情報が統合されるときの脳の仕組みを明らかにすることである。現在までに、主節と従属節の主語が異なる題述構造文を提示した場合、旧情報の形成時において(具体的には係助詞「は」を伴う句の提示時において)、前頭近辺で陰性および陽性成分が増大することを観察している。この活動は、従属節によって与えられる新情報を統合するための既知の文脈(旧情報)の保持に対応した脳活動に関連している可能性がある。しかし他方で、提示された文章を理解する際には、聴取者の問題意識に応じて自発的に形成される文脈的な態度(判断)が脳波活動として大きく現れる可能性がある。この判断に関連した脳活動を特定する必要があると考え、内容的に同意できる/できない文を提示したときの肯定/否定判断に伴う脳波を観察した。その結果、提示された文章に対して否定的な意思を持つ場合には、左前頭を中心に陰性および陽性成分が増大すること観察した。さらに、肯定の意思を持つ場合にはガンマ波が一時的に増大すること、および肯定/否定の両判断以降においてベータ波が継続して増大することなど、脳波スペクトルにも特徴的な傾向が見られることを確認した。これらの結果は、言語理解時の文脈形成において、聴取者の問題意識/態度により脳波活動が大きく異なって現れることを示している。本研究の目的は、言語理解時の文脈形成において旧情報と新情報が統合される機構を探ることであった。しかし、与えられた文章に対して、聴取者がどのような問題意識(旧情報)を持ち、それに基づいてどのように内容を予測し、さらにどのように判断を下すかによって、その機構の働き方が予想以上に大きく変化することがわかってきた。そのため、当初の目的をやや迂回しながら研究を進めている状況であり、予定よりも進捗が少し遅れている。本研究の目的は、言語理解時の文脈形成において、既知の文脈や問題意識に基づく旧情報と、逐次的に更新される新情報が統合されるときの脳の仕組みを明らかにすることである。初年度には、題述構造文を提示したときの脳波活動を観察し、既知情報の保持に対応すると思われる前頭近辺での脳波成分の増大を観察した。また、聴取者の問題意識に応じて肯定/否定判断を自発的に行ったときの脳活動を観察し、肯定的な判断を下す場合には左前頭のガンマ活動が増大することや、否定的な判断を下す場合には右前頭の陰性/陽性成分が増大することなどを確認した。平成28年度には、さらに、与えられた課題に対し、既知の情報を上手く利用して自己解決できた場合と、他者から教示されて初めて把握できた場合の脳波活動を比較した。その結果、自己解決時には問題文提示後に右前頭中心のガンマ活動が増大したのに対し、他者教示された場合には、解答教示後に右頭頂中心のガンマ活動が増大した。また、後者においては、右頭頂のガンマ活動の後に、左前頭中心のガンマ活動が増大した。過去の先行研究において、問題の解を閃いたとき、右脳を中心とする広範囲でのガンマ活動が報告されてきた。本研究において、正解の文脈を自己導出した場合と他者教示された場合を比較することによって、右前頭活動はより解の導出に関連した役割を、また、右頭頂活動はより解の統合や理解に関連した役割をそれぞれ担っている可能性が示唆された。本研究の目的は、文脈形成における情報統合の仕組みに関連した脳活動を探ることである。

そこで、文脈形成における新旧情報の保持、意思決定、さらに問題解決といった、分野横断的な取り組みを心掛け、脳波計測実験を進めている。しかし、対象とするテーマが広く、論点を明確にするのが困難な面もあり、予定よりも進捗が少し遅れていると判断した。本研究の目的は、既知の文脈や問題意識・予測に基づく旧情報と、逐次的に更新される新情報が統合されるときの脳の仕組みを明らかにすることである。初年度および次年度には、既知情報の保持に対応すると思われる前頭近辺での脳波成分の増大を観察するとともに、個々人の問題意識に応じて肯定的な判断を下す場合と否定的な判断を下す場合でガンマ活動が生じる前頭部位に左右差があることを確認した。さらに、既知の情報を上手く利用して課題を自己解決できた場合と、他者から教示されて初めて把握できた場合では、右半球ガンマ脳波活動の部位に差があることを確認し、右前頭活動は正解文脈の自己導出に、右頭頂活動は解の統合や理解にそれぞれ関連している可能性があることを示した。他方、新旧情報の統合時に、文脈的な齟齬によって不調和(緊張)が生じた後、予測されない方法で不調和が解決(緩和)すると、「笑い」が生じることがある。そこで、平成29年度には、ジョークが聴覚的に提示されたときに生じる緊張・緩和構造に関連した脳活動を観察した。その結果、不調和解決により笑い(緊張・緩和)が生じた場合には、左右前頭で特有の脳波成分が観察されることを確認した。さらに、緊張・緩和の相互作用に基づいてヒトの嗜好を予測する神経モデルを提案し、実例として、楽曲の人気度(インターネット検索数)を旋律輪郭から予測することを試みた。この分野の先行研究では、楽曲の和声的協和・不協和(生成音楽理論)、および遷移確率に基づいた予測・逸脱(暗意/実現モデル)が注目されてきた。本研究では、旋律の輪郭(音符パターンにおける音高の上昇・下降特徴)が引き起こす緊張・緩和構造に基づいて楽曲の人気度を予測できることを初めて示した。本研究の目的は、文脈形成における情報統合の仕組みに関連した脳活動を探ることである。これまで、文脈形成における新旧情報の保持、意思決定、問題解決、笑い、楽曲選好といった、分野横断的な取り組みを心掛け、脳波計測実験および計算論的モデルの作成を進めてきた。平成29年度には、緊張・緩和構造を中心として本テーマを進めた結果、笑いや音楽の分野で成果が得られた。特に、楽曲の旋律輪郭が形成する緊張・緩和の相互作用に基づいてヒトの楽曲選好を予測できることを初めて示した。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。本研究の目的は、既知の文脈/問題意識/予測に基づく旧情報と、逐次的に更新される新情報が統合されるときの脳の仕組みを明らかにすることであった。2015-2016年度には、ヒトが様々な文脈的判断を下すときの脳波計測を行い、肯定/否定判断時の前頭ガンマ活動に左右差が生じること、さらに、右前頭活動は正解文脈の導出に、右頭頂活動は解の統合/理解に関連した役割を担っていることなどを示した。2017年度には、新旧情報の統合時の文脈的な不調和(緊張)とその解決(緩和)に焦点を当て、予測されない方法で不調和が解決して「笑い」が生じたときに生じる前頭脳波活動を観察した。さらに、その結果を踏まえ、緊張/緩和の相互作用に基づいてヒトの嗜好を予測する神経モデルを提案し、具体例として、楽曲の人気度を旋律輪郭から予測することを試みた。
錐最適化における半正定値錐の多面錐近似の理論の構築とその応用

錐最適化モデルは,線形計画問題や半正定値計画問題を含む汎用性の高い最適化モデルであり,世界的規模で活発に研究が行われている.本研究では,特に解くことが困難とされる最適化問題に対する「錐最適化モデル」の高い問題記述能力に着目し,研究代表者らが発案した半正定値基によって生成される多様な凸多面錐を精査することで,錐最適化手法のさらなる社会実装に役立つ,半正定値錐の凸多面錐近似の理論を構築する.得られた成果を学術誌や国際会議で発表し,国際的に学術貢献することを目指している.錐最適化モデルは,線形計画問題や半正定値計画問題を含む汎用性の高い最適化モデルであり,世界的規模で活発に研究が行われている.本研究では,特に解くことが困難とされる最適化問題に対する「錐最適化モデル」の高い問題記述能力に着目し,研究代表者らが発案した半正定値基によって生成される多様な凸多面錐を精査することで,錐最適化手法のさらなる社会実装に役立つ,半正定値錐の凸多面錐近似の理論を構築する.得られた成果を学術誌や国際会議で発表し,国際的に学術貢献することを目指している.
外傷性脳損傷患者の社会的行動障害への対応方法に関する研究：家族会代表の視点から

本研究は研究代表者が行ってきた外傷性脳損傷患者の家族介護者の精神的健康度に関する継続的な研究である。研究代表者は先行研究で、外傷性脳損傷患者の社会的行動障害と家族介護者の精神的健康度の関連性を明らかにしたが、家族介護者に対しての具体的な対応方法を提案することはできなかった。社会的行動障害とは、高次脳機能障害の全般的症状である記憶・注意・遂行機能の各障害とは異なり、明確な認知リハビリテーションや対処の仕組みが解明されていないだけでなく、医療制度と施設利用などでの対応が著しく困難な障壁が存在するとされている。関連学会のシンポジウムにおいて「社会的行動障害がもたらす生活のしづらさ」が提案されるなど、近年特に注目される問題となっている。本研究の目的は、介護期間の長い家族介護者の方が精神的健康度は高く、患者の社会的行動障害にも対応できていたという研究代表者自身の先行研究の結果を踏まえ、全国の外傷性脳損傷家族会の代表者もしくは、家族会会員からの相談業務を担っている家族介護者に対してインタビュー調査を行い、外傷性脳損傷患者の社会的行動障害への対応方法を明らかにすることである。本研究は、研究代表者の先行研究を含めた外傷性脳損傷患者の家族介護者の精神的健康度に関する研究で得られた結果から生まれた問いに対して、当事者である家族介護者と共に解を求めることに学術的独自性を有していると考える。研究の具体的内容および方法としては、所属研究機関の研究倫理審査の承認後、同意の得られた家族会代表者に対し、順次各地の家族会を訪問し個別インタビューを実施していく。インタビューの内容は外傷性脳損傷患者の社会的行動障害への対応方法について家族会会員にアドバイスしている内容について半構成的にインタビューを実施する。当該年度にインタビューを実施し、次年度よりインタビュー内容の分析に着手し、成果報告を行う予定である。研究実施計画に基づき、平成30年4月25日に所属研究機関の研究倫理審査に申請し、同年5月21日に承認を受けた(医大研倫第18-002号)。同年6月に所属研究機関にデータ収集のための旅費等の申請手続きを完了するとともにインタビュー調査に用いる研究備品の納品を完了した。同年7月より研究協力の同意が得られた各地の家族会代表者に対し、順次訪問し個別インタビューを実施した。インタビュー調査の進捗状況としては、7月に島根県、8月に愛知県、9月に静岡県、10月に三重県、11月に広島県、12月に埼玉県ならびに岡山県、平成31年1月岩手県、2月に北海道ならびに奈良県、3月に神奈川県ならびに高知県の、計12名の家族会代表者へのインタビューを完了した。インタビュー調査と並行してインタビュー内容の逐語録を作成し、現在、これまで実施したすべてのインタビュー内容の逐語録化が完了している。尚、インタビューの同意を得てはいるが、家族会の事務所改築や家族会代表者の日程調整が困難等の理由で、インタビュー調査の時期が延期になっている家族介護者が数名あり、進捗としてはやや遅れている状況である。研究実施計画に基づき平成31年4月に、得られたデータの質的分析に用いる分析ソフトならびに視聴覚機材を購入申請し、同月納品が完了した状況である。研究実施計画に基づき次年度はインタビュー内容の分析と成果発表を実施する予定である。進捗状況の報告の通り、インタビューの同意を得てはいるが、未だ実施できていない家族会代表への訪問インタビューを優先して実施する。データの収集および逐語録化の完了後のデータ分析には質的研究手法の一つであるKJ法を用いる。具体的には、インタビュー調査にて対象者が述べた内容すべてを分析の対象とし、内容を話題ごとに区切り、最小の記述のまとまりごとに区分し、この区分をラベルと名づけ、通し番号をつける。そのラベルのすべてを内容の類似性で分類し、これについて小カテゴリーを得る。さらに小カテゴリーを相互に比較・統合し中カテゴリーを作り表題を付す。以下、同様に大カテゴリーまで集約し表題を付す。結果の解釈は、どのようなカテゴリーが得られるかは未知であるが、カテゴリーごとに概要を検討していくことで、アンケート調査などの数量化された結果には見られない、詳細で、そして対象者に共通した事柄を導き出し論考していく。なお、分析には質的研究ならびにKJ法の研究に長けた研究協力者の協力を受けて実施する予定である。研究成果の公表として関連学会での発表や論文投稿、関係機関への情報提供に向けた刊行物の作成等を計画している。

本研究の目的は、介護期間の長い家族介護者の方が精神的健康度は高く、患者の社会的行動障害にも対応できていたという研究代表者自身の先行研究の結果を踏まえ、全国の外傷性脳損傷家族会の代表者もしくは、家族会会員からの相談業務を担っている家族介護者に対してインタビュー調査を行い、外傷性脳損傷患者の社会的行動障害への対応方法を明らかにすることである。本研究は、研究代表者の先行研究を含めた外傷性脳損傷患者の家族介護者の精神的健康度に関する研究で得られた結果から生まれた問いに対して、当事者である家族介護者と共に解を求めることに学術的独自性を有していると考える。研究の具体的内容および方法としては、所属研究機関の研究倫理審査の承認後、同意の得られた家族会代表者に対し、順次各地の家族会を訪問し個別インタビューを実施していく。インタビューの内容は外傷性脳損傷患者の社会的行動障害への対応方法について家族会会員にアドバイスしている内容について半構成的にインタビューを実施する。当該年度にインタビューを実施し、次年度よりインタビュー内容の分析に着手し、成果報告を行う予定である。研究実施計画に基づき、平成30年4月25日に所属研究機関の研究倫理審査に申請し、同年5月21日に承認を受けた(医大研倫第18-002号)。同年6月に所属研究機関にデータ収集のための旅費等の申請手続きを完了するとともにインタビュー調査に用いる研究備品の納品を完了した。同年7月より研究協力の同意が得られた各地の家族会代表者に対し、順次訪問し個別インタビューを実施した。インタビュー調査の進捗状況としては、7月に島根県、8月に愛知県、9月に静岡県、10月に三重県、11月に広島県、12月に埼玉県ならびに岡山県、平成31年1月岩手県、2月に北海道ならびに奈良県、3月に神奈川県ならびに高知県の、計12名の家族会代表者へのインタビューを完了した。インタビュー調査と並行してインタビュー内容の逐語録を作成し、現在、これまで実施したすべてのインタビュー内容の逐語録化が完了している。尚、インタビューの同意を得てはいるが、家族会の事務所改築や家族会代表者の日程調整が困難等の理由で、インタビュー調査の時期が延期になっている家族介護者が数名あり、進捗としてはやや遅れている状況である。研究実施計画に基づき平成31年4月に、得られたデータの質的分析に用いる分析ソフトならびに視聴覚機材を購入申請し、同月納品が完了した状況である。研究実施計画に基づき次年度はインタビュー内容の分析と成果発表を実施する予定である。進捗状況の報告の通り、インタビューの同意を得てはいるが、未だ実施できていない家族会代表への訪問インタビューを優先して実施する。データの収集および逐語録化の完了後のデータ分析には質的研究手法の一つであるKJ法を用いる。具体的には、インタビュー調査にて対象者が述べた内容すべてを分析の対象とし、内容を話題ごとに区切り、最小の記述のまとまりごとに区分し、この区分をラベルと名づけ、通し番号をつける。そのラベルのすべてを内容の類似性で分類し、これについて小カテゴリーを得る。さらに小カテゴリーを相互に比較・統合し中カテゴリーを作り表題を付す。以下、同様に大カテゴリーまで集約し表題を付す。結果の解釈は、どのようなカテゴリーが得られるかは未知であるが、カテゴリーごとに概要を検討していくことで、アンケート調査などの数量化された結果には見られない、詳細で、そして対象者に共通した事柄を導き出し論考していく。なお、分析には質的研究ならびにKJ法の研究に長けた研究協力者の協力を受けて実施する予定である。
先天型筋ジストロフィー症の遺伝・疫学・臨床的研究

福山は、昨年に続き先天性筋ジストロフィー(CMD)関する研究発表を渉猟し、リストを作成した。また、全国の大学病院、国立療養所、研修病院を対象に実態調査を実施した。女子医大小児科通院中のCMDを詳細に検討した。染色体高精度分染では、異常を認めなかった。筋組織のジストロフィン、ミオシン、ビメンチンに加えスペクトリン、ラミニン抗体の免疫学的検討で、細胞形態の保たれている筋細胞では細胞膜にジストロフィン、スペクトリン、ラミニン、細胞質にミオシンが存在していたがビメンチンは陰性で、細胞内のミオシン構築は不均一であった。乳幼児期発症の重症DMDと思われた例の剖検で、筋ジストロフィン陽性、脳の奇形性病変が判明し、妹がCMDの臨床像を呈した。本家系の検討を通し、いわゆる臨床的DMDとCMDとの関連につき示唆にとむ所見が得られた。剖検例計7例の筋肉・脊髄・脳の病理所見を検討中。脊髄でも一部前角細胞の減少が認められるようである。水頭症合併例を一例経験したが、髄液循環動態の検索にて基礎頭蓋内圧の亢進と髄液吸収抵抗の上昇が示された。脳室腹腔短絡術にて、臨床症状及び脳血流の改善も認めた。脳梁は、構成は完全であるが対照に比し小さく薄く、体部の形態もドーム様を呈する事が、頭部MRIの検討で判明した。本症の痙攣は、多くは発熱に誘発されるが無熱性のものへの移行例が多い事、また、脳の奇形性病変の程度とけいれん抑制の困難さは必ずしも一致しないことが判明した。1993年11月戸田・中村らとの共同研究により、福山型CMDの遺伝子座が第9染色体長腕31-33に判明したので、当科に於けるFCMD家系で、近傍のDNA多型マーカー9種を用いた連鎖解析を施行した。うち2家系は出生前診断を目的とした。それぞれの結果にDNAマーカーの組み換え率を考慮したコンピュータープログラムでの計算を加え、1例は99%保因者、もう1例は75%FCMDであると判定した。女子医大小児科通院中の症例につき、身体小奇形、手掌紋採取、難治癲癇合併例に於ける抗痙攣剤薬理動態の検討、頭部・骨格筋コンピュ-タ-断層撮影・核磁器共鳴等の画像診断、数名の患者で染色体高精度分染分析、15名の患者および家族のリンパ球分離を行った。遺伝分析に際し重要である近親婚の親から生まれた長野在住の患者を訪問し診察及び血液採取した。DNAの処理および遺伝子解析操作に超遠心機(Beckman)を用いた。剖検1例を得、脳・脊髄・筋の標本を得、mーRNA採取の準備をした。また線維芽細胞を培養した。本症の神経細胞遊走障害の機序に迫るため病理学的検討も重ね、臨床像と合わせ、胎生のどの時期にどのような変化が生じているか分析する1資料とした。冒されやすい筋、比較的保存される筋がある、選択がおこる理由を脊髄・末梢神経病理組織との関連において検討を開始した。解析装置の使用を開始した。感染に伴う筋力低下の急激な増悪、アセトン血性嘔吐症様病態に対し、その状態を捕えるため有機酸分析、アミノ酸分析を行った。研究担当者でチ-ムを組み、国立療養所宇多野病院、川棚病院、原病院を訪問し、患者を実際に診察・各医師と病態を検討した。一般的臨床像に加え、眼科的所見、身体小奇形その他臨床像についても詳細に検討し資料を収集した。さらに患者および家族の了解を得て血液を採取し、リンパ球よりDNAを調整した。全国を回って患者を直接診療するのに旅費が必要であった。国際学会を利用し、本症との異同が論じられているSantavuori病の提唱者であるSantavuori女史や、英国のDubowitz,ドイツのLenard,Goebel、カナダのSarnatと直接討論を重ね、WalkerーWarburg症候群などとの関連についても検討し、乳幼児期発症筋ジストロフィ-症の分類を確立する為の基礎を固めた。前年度に引続き、(1)当科通院中の症例につき、身体小奇形、手掌紋分析、難治痙攣発作合併例における抗痙攣剤薬理動態の検討、頭部および骨格筋のCT、MRIによる画像解析、染色体高精度分染分析を行った。(2)国療刀根山病院などを訪問し、患者を診察、臨床像、眼異常、身体小奇形など詳細に検討した。(3)CMD90名に於て痙攣の実態・予後を検討し、原稿作成中である。(4)非福山型CMD1例で第15番染色体転座を発見し、その由来解明のため、株化リンパ球の、in situ hybridization解析を準備中。(5)当科通院中、国療入所中、在宅ケア中の患者と家族の了解の下に、40家系より採血し、リンパ球よりDNAを調製した。一部はEBウイルスによりcell line化した。これらDNAに関してpolymerase chain reaction(PCR)法を用いてmicrosatellite geneの多型を検索し、連鎖解析を開始した。本研究は新潟大辻省次教授との共同研究であり、新潟での研究打合わせと講演会を行った。(6)遺伝分析に重要な近親婚家系(長野在住)の患者と家族から昨年度採血し得たリンパ球が汚染されたので、再訪問し、診察及び血液採取した。

(7)FCMD及び非典型的筋ジスの各1剖検例の脳・脊髄・筋からmーRNA採取を準備し、皮膚線維芽細胞を培養した。(8)本症の神経細胞遊走障害を神経病理学的に検討した。(9)感染時の急激な筋力低下の増悪、アセトン血性嘔吐様病態に対し、有機酸分析、アミノ酸分析を追加検討した。(10)本症患児の出産時に得られた胎盤より、DNA、mRNAを調製し、現在分析を開始した。(11)生検筋8例および剖検筋1例に関して、抗ジストロフィン抗体を用いた蛍光抗体法で検索し、ジストロフィンは全例陽性であった。女子医大小児科通院中の先天性筋ジストロフィー(CMD)例を詳細に検討した。患者/家族で染色体高精度分染開始、同時にリンパ球よりDNA調製、16例でcell lineを確立した。40例でジストロフィンDNA分析を実施し、福山型(FCMD)とは明らかに異なる中枢神経系異常を伴なうCMDでジストロフィンDNA異常が判明した。骨格筋CTスキャンの分析結果でCMDとDuchenne型筋ジストロフィー(DMD)年長児の冒され易い筋が同じと判明した。しかしCMDの筋組織のジストロフィン、ミオシン、ビメンチン抗体の免疫学的検討で、細胞形態の保たれている筋細胞では細胞膜にジストロフィン、細胞質にミオシンが存在していたがビメンチンは陰性で、細胞内のミオシン構築は不均一であった。DMDで観察されたビメンチン陽性細胞群はなかった。乳幼児期発症の重症DMDと思われた例の剖検で、筋ジストロフィン陽性、脳の奇形性病変が判明し、妹がCMDの臨床像を呈し、CMDとDMDの関連につき示唆にとむ所見が得られた。剖検例計7例の筋肉・脊髄・脳の病理所見を検討中。脊髄でも一部前角細胞の減少が認められるようである。また頭部CTとMRIの結果では白質低吸収域が加齢とともに程度を減ずると判明した。更に部位によっては白質の低吸収の程度が加齢と共に増強していた。病理所見からは循環障害の可能性も考えられる。また脳の奇形性病変の分布・広がりが本症の臨床像を修飾していることが判明した。本症の痙攣は、多くは発熱に誘発されるが無熱性に移行例が多いと判明した。既に本症患児をもつ2人の母が1例は患児、1例は正常児を出産した。病児の胎盤からDNA分析実施中。福山は、世界の小児神経学者と本症につき討論する機会を得たので、本症に関する学会発表学術論文を渉猟し、リストを作成、特殊例について各研究者に詳細な情報提供を依頼した。また、全国の大学病院、国立療養所、研修病院を対象にアンケート調査を実施した。福山は、昨年に続き先天性筋ジストロフィー(CMD)関する研究発表を渉猟し、リストを作成した。また、全国の大学病院、国立療養所、研修病院を対象に実態調査を実施した。女子医大小児科通院中のCMDを詳細に検討した。染色体高精度分染では、異常を認めなかった。筋組織のジストロフィン、ミオシン、ビメンチンに加えスペクトリン、ラミニン抗体の免疫学的検討で、細胞形態の保たれている筋細胞では細胞膜にジストロフィン、スペクトリン、ラミニン、細胞質にミオシンが存在していたがビメンチンは陰性で、細胞内のミオシン構築は不均一であった。乳幼児期発症の重症DMDと思われた例の剖検で、筋ジストロフィン陽性、脳の奇形性病変が判明し、妹がCMDの臨床像を呈した。本家系の検討を通し、いわゆる臨床的DMDとCMDとの関連につき示唆にとむ所見が得られた。
どんな実践的取り組みが活動的で元気な子どもを育てるか:縦断的データによる効果検証

子どもにおける運動生活習慣と体力や健康指標との関連性を横断データを用いて検討した先行研究は数多くある.しかし、縦断データを用いた変化同士の関連性や量反応関係を検討した研究はほとんどない、本研究では小学生と中学生を対象として3年間継続して調査した結果から,次のようなことが明らかとなった.1)小学生の低体力集団では朝食摂取状況の改善が,中学生では朝食摂取状況とテレビ視聴時間の改善が体力の向上と関連がある.2)小学生では,運動生活習慣→体力→不定愁訴の因果関係がある.3)不定愁訴の子ども割合は,毎日朝食摂取, 1日の運動時間が30分以上,睡眠時間6時間以上,テレビ等視聴時間が3時間未満になると減少する.子どもにおける運動生活習慣と体力や健康指標との関連性を横断データを用いて検討した先行研究は数多くある.しかし、縦断データを用いた変化同士の関連性や量反応関係を検討した研究はほとんどない、本研究では小学生と中学生を対象として3年間継続して調査した結果から,次のようなことが明らかとなった.1)小学生の低体力集団では朝食摂取状況の改善が,中学生では朝食摂取状況とテレビ視聴時間の改善が体力の向上と関連がある.2)小学生では,運動生活習慣→体力→不定愁訴の因果関係がある.3)不定愁訴の子ども割合は,毎日朝食摂取, 1日の運動時間が30分以上,睡眠時間6時間以上,テレビ等視聴時間が3時間未満になると減少する.今年度は,2つの課題を検証した.1)小学生における体力の向上における生活習慣の改善の影響対象は69歳の児童456名であった.データは1年ごとに計3回収集した.調査項目は運動習慣,朝食摂取,睡眠,テレビ及びビデオゲーム視聴,文部科学省新体力テストであった.体力は評価規準に従い,5段階(AからE)に分類された.体力得点の変化に対する生活習慣の得点の変化の影響を検討するために潜在曲線モデルを用いた.低レベル群(体力評価DE)においてのみ食習慣の変化から体力得点の変化に対して有意な正の影響が認められた.また,初期値に関しては全データにおける食習慣と運動習慣,低レベル群におけるすべての生活習慣(テレビ視聴習慣を除く)の有意な影響が認められたことから,低レベル群においては食習慣の改善が体力向上に影響し,初期の生活習慣はその後の体力の向上に影響があることが示唆された.2)小学生における学校の楽しさ,不定愁訴,体力及び運動生活習慣の関連性対象は小学1年から6年の児童763名であった.調査項目は新体力テスト,運動習慣,朝食摂取,テレビ視聴,睡眠,家庭学習,時間厳守,身体の調子,意欲であった.分析にはクロス集計表及び構造方程式モデリングを用いた.運動習慣のある者が体力評価ABC群(標準・高体力)に含まれる割合が高く,朝食摂取や睡眠が十分でない者がDE群(低体力)に含まれる割合が高かった.また,毎朝気持ちよく起きられるといった肯定的な状態は標準・高体力であること,体調が悪い,やる気が起きない,お腹や頭が痛い,疲れやすいといった否定的な状態は低体力であることと関連していることが確認された.さらに身体の調子が意欲に影響し,意欲が学校の楽しさに影響していることを仮定したモデルが採択され,要因間に高いパス係数が認められたことから,運動生活習慣→体力→不定愁訴→学校の楽しさの因果関係が示唆された.体力や不定愁訴の改善に運動生活習慣が重要な役割を果たしていることが知られている.しかし,これまでの研究では不定愁訴に対する単一項目の関連性のみが議論されており,体力や運動生活習慣の複合的な関連性については議論されていない.加えて,不定愁訴を軽減させるために,体力や運動生活習慣の取組がどの程度効果があるのかをリスク(オッズ比)として数値で示すことは,教育現場にとって有益な情報を与える.したがって,本研究では,小学生における体力及び運動習慣が不定愁訴の有無に及ぼす影響を複合的に検討することと不定愁訴が発現するリスクを定量することを目的とした.対象者は公立小学校5校に通う1年生から6年生の男子2312名,女子2208名,計4520名であった.測定項目は文部科学省新体力テストにおける体力総合評価,運動実施頻度,運動実施時間,朝食摂取状況,睡眠時間,テレビ等視聴時間,そして不定愁訴(体の体調3項目,意欲3項目)であった.また,不定愁訴合計点を基に不定愁訴の有無(従属変数)を判定した.ロジスティック回帰分析の結果,不定愁訴になるリスク(オッズ比)は朝食摂取で0.18倍,体力評価ABCで0.36倍,睡眠時間増加で0.40倍,テレビ等視聴短縮で0.62倍に減少する結果となった.分類2進木解析の結果,13.3%いた不定愁訴有り群は"毎日朝食摂取,かつ,1日30分以上運動,かつ,6時間以上睡眠,かつテレビ等視聴3時間未満"である場合に5.6%まで減少した.不定愁訴の改善には朝食摂取が重要であり,体力及び運動生活習慣の複合的な改善で更に改善する可能性がある.目的:子どもにおける体力は健康と関連していることが知られている(Ortega et al., 2008).しかし生活習慣と体力の関連やその量反応関係,日本人を対象とした縦断研究による報告は見あたらない.

したがって本研究では,生活習慣の変化と体力の変化の関連性を検討することを目的とした.方法:対象者は1113歳までの日本人中学生279名(男子145名,女子128名,不明6名)であった.調査は年に1回実施し,同一対象者に対して3年間で合計3回実施した.調査項目は,文部科学省体力・運動能力調査において実施されている項目に準拠し,生活習慣として朝食摂取状況(3件法),睡眠時間(3件法),テレビ等視聴時間(4件法),体力として握力,上体起こし,長座体前屈,反復横とび,20mシャトルランテスト,50m走,立ち幅とび,ハンドボール投げの8項目であった.結果:x^2検定の結果,朝食摂取状況の悪化と体力合計点の低下に有意差が認められ(x^2(4)=10.40,p<0.05),テレビ等視聴時間の減少と体力合計点の向上に有意差が認められた(x^2(4)=22.89,p<0.05).体力合計点の年次変化を潜在成長曲線モデルで表現し,体力合計点の切片と傾きに対して説明変数(朝食摂取状況,テレビ視聴時間,睡眠時間)を導入したモデル分析の結果は,良好な適合度指標を示した(CFI=1.000,RMSEA=0.000),体力合計点の傾きに有意なパス係数を示した説明変数は朝食摂取状況の変化のみであった(非標準化解:1.13,SE=0.55).結論:対象者の特徴や分析手法の限界を踏まえた上で,中学生における体力と生活習慣の経年変化の関連性について,次のような結論が得られた.1)朝食摂取状況の悪化は体力合計点の低下と関連する.2)テレビ等視聴時間の減少は体力合計点の向上と関連する.3)朝食摂取状況が改善した集団は,変化しなかった又は悪化した集団と比べ,体力合計点の年間発達量が1.13点高い.
細胞性粘菌由来の生物活性物質をシードとした創薬～新規抗がん剤と抗菌薬の開発～

本研究では、細胞性粘菌由来の化合物DIFをシードとしたまったく新しいタイプの1)抗がん剤(増殖と浸潤・転移の両者を阻害する薬剤)と2)抗菌薬(既存薬剤耐性菌も駆逐する薬剤)の開発、並びに3)それら薬剤の作用機序解析を進める。がんの悪性たる所以は、がん細胞の活発な増殖能と浸潤・転移能にあるが、本研究では両者を阻止できる抗がん剤開発を目指す。また、既存抗菌薬に対する耐性菌の出現が人類の脅威となっているが、DIFはそれら薬剤耐性菌を駆逐する抗菌薬シーズとしても期待できる。
家族性ならびに弧発性アルツハイマー病における臨床神経病理学的研究:分子遺伝学的観点からの免疫組織化学を用いた海馬病変の比較検討

本研究は、家族性アルツハイマー病(AD)のアミロイド前駆体蛋白717遺伝子変異(APP717)6例とプレセニリン1遺伝子変異(PS-1)7例、非家族性ADでアポリボ蛋白E(Apo-E)E4対立遺伝子の保有個数が異なる例(計33例)、正常対照6例で、海馬皮質亜野での神経細胞脱落と神経原線維変化(NFT)形成を定量的に解析し、これらの遺伝子変異と神経細胞死との関連について検討した。方法は海馬前額断でKluver-Barrera染色とGallyas-HE染色を行い、海馬体をCA4,CA3,CA2,CA1,subiculumの5亜野に分けて観察し、NFTを有しない核小体の明瞭な神経細胞、核小体が明瞭な神経細胞内の原線維変化(i-NFT)神経外原線維変化(e-NFT)の密度を測定し、罹病期間、神経細胞脱落の程度、神経原線維変化の程度との関連を調査した。その結果、APP717例ではCA2とCA1において非家族例よりもNFT形成が高度で罹病期間での有意差がなく、この部位ではAPP717遺伝子変異がNFT形成に強く影響していることが示唆された。PS-1例では、CA3とCA2、CA1で対照例や非家族性例よりも神経細胞脱落が強くNFT形成も高度で、PS-1がi-NFT(NFTを持ちながら生存している神経細胞)からe-NFT(神経細胞死)への過程に関与している可能性が示唆された。またApoE E4対立遺伝子ではCA2以外においてNFT形成に関与があり、特にCA1で強いことが示された。CA2は正常加齢ではNFTがもっとも出現しにくく、ADのNFTにもっとも脆弱性のある部位と指摘されている。本研究でもCA2はApo-E E4の影響をうけにくい部位であることが示され、CA2におけるNFT形成は特別な状況でAPPやPS-1遺伝子変異と関連をもっている可能性が示唆された。我々はこれまでアルツハイマー病の海馬皮質亜野における神経細胞脱落と神経原線維変化(NFT)形成の分布について検討し、家族性アルツハイマー病と弧発性アルツハイマー病における海馬病変の病理学的異種性について報告してきた。今回、家族性についてはアミロイド前駆体蛋白遺伝子変異(APP)4例とプレセニリン1遺伝子変異(PS-1)2例、弧発性ではアポリポ蛋白E(APOE)e4対立遺伝子の保有個数が異なる例(計22例)および正常対照8例の症例で、海馬皮質亜野での神経細胞脱落とNFT形成を定量的に解析し、APP、PS-1、APOEe4の海馬皮質におけるNFTを介する神経細胞死への関与について検討した。各症例において外側膝状体レベルの海馬前額断で5μmmと20μmmの脳組織標本を作製し、Kluver-Barrera染色やGallyas-HE染色を行い、海馬体をCA4, CA3, CA2, CA1, subiculumの5亜野に分けて観察し、NFTを有しない核小体の明瞭な神経細胞、核小体が明瞭な神経細胞内の原線維変化(I-NFT)神経外原線維変化(E-NFT)の密度を測定した。ここで得られたデータの統計解析を行って、痴呆の重症度、発症年齢、罹病期間、神経細胞脱落の程度、神経原線維変化の程度とAPOEe4対立遺伝子の保有個数またはAPP、PS-1との関連を調査した。

その結果、APPとPS-1ではCA4、CA21において神経細胞脱落とNFT密度の増加が高度であった。またAPOEe4を2つ保有するものは、CA1とsubiculumにおいてAPOEe4を1つ保有するものまたは保有しないものにくらべて有意に神経細胞脱落とNFT密度の増加が高度であった。現在、これらの標本で老人斑を計測するために抗βアミロイド抗体による免疫染色を施行中である。また今後、各々の症例数を増やす予定である。本研究は、家族性アルツハイマー病(AD)のアミロイド前駆体蛋白遺伝子変異(APP)6例とプレセニリン1遺伝子変異(PS4)7例、葬家族性ADではアポリポ蛋白E(Apo-E)e4対立遺伝子の保有個数が異なる例(計33例)、正常対照6例で、海馬皮質亜野での神経細胞脱落と神経原線維変化(NFT)形成を定量的に解析し、これらの遺伝子と神経細胞死との関連について検討した。方法は海馬前額断でKluver-Barrera染色とGallyas-HE染色を行い、海馬体をCA4,CA3,CA2,CA1,subiculumの5亜野に分けて観察し、NFTを有しない核小体の明瞭な神経細胞、核小体が明瞭な神経細胞内の原線維変化(i-NFT)神経外原線維変化(e-NFT)の密度を測定し、罹病期間、神経細胞脱落の程度、神経原線維変化の程度との関連を調査した。その結果、APP717例では、CA2とCA1において非家族例よりもNFT形成が高度で、罹病期間に非家族例との差が認められないことから、この部位ではAPP717遺伝子変異がNFT形成に強く影響していることが示唆された。PS-1例では、CA3とCA2、CA1で対照例や非家族性例よりも神経細胞脱落が強くNFT形成も高度であった。PS-1例ではCA2やCA1に加え、CA3でも神経細胞脱落とNFT形成に関与していた。またPS-1例ではi-NFT密度は非家族例と有意差がないがe-NFT密度はCA各亜野において有意に増加していることから、PS4がi-NFT(NFTを持ちながら生存している神経細胞)からe-NFT(神経細胞死)への過程に関与している可能性がある。またApoEe4対立遺伝子のNFT形成への関与は、特にCA1で強いことが示された。CA2はApo-E e4の影響をうけにくい部位であった。
時間的不確実な将来報酬に柔軟に適応する神経機構の解明

将来の報酬がいつ獲得できるかを予測することができれば(時間的不確実性の減少)、動物が報酬獲得行動を持続する際に利点となる。それに対し、獲得できるのはかなり確実だがいつかが予測困難な場合(時間的不確実性の増大)は、予測できる場合に比べてより柔軟に適応することが要求される。本研究は、将来獲得できる報酬を辛抱強く待つことに関わるセロトニン神経系は、時間的に不確実な将来報酬獲得のための適応的な行動制御に関与するとの仮説を検証する。
ゲノム情報を活用した細胞壁構築機構解明へのアプローチ

植物の細胞壁は無数の多糖や構造タンパク質などから構成される複雑な構造物であり、さらにこの細胞壁の構造は各組織を形成する細胞に固有のものである。このような複雑かつ多様な細胞壁の構築メカニズムを解明するため、各組織の細胞形成に伴う細胞壁の構築や再編に関わる細胞壁関連遺伝子群の発現をマイクロアレイ法によって包括的に解析した。本年度、オリゴDNAを共有結合で固定化できるハッブルスライドを用いたオリゴDNAチップの改良によって、これまで探知できなかった発現量の低い遺伝子についても解析が可能になり、より包括的な遺伝子発現解析が実現した。シロイヌナズナの花茎、葉、胚軸等の組織について、細胞伸長に伴う細胞壁関連遺伝子の発現変化を解析した。各組織の細胞伸長時においては、細胞壁中でネットワークを形成する多糖の分解や合成に関わる加水分解酵素や転移酵素さらには構造タンパク質をコードする多数の遺伝子の発現が増加することが確認された。このことは細胞壁の伸展には、多糖の分解による細胞壁のゆるみと、細胞壁の強度を保つための多糖の転移や合成の両方が同時に必要であることを支持する有力な証拠となり、また具体的にそれらに携わる遺伝子を同定したという研究成果にもつながった。さらに注目する結果としては、各組織において同じ機能を持つタンパク質が増加している場合でも、そのタンパク質をコードする遺伝子は同じ遺伝子ファミリーの別々のメンバーであることが多々確認されたという点である。このことは、各組織における細胞壁構築メカニズムには、ある程度の共通性があるものの、遺伝子レベルでは各組織固有の遺伝子セットが存在し、独自の発現制御機構によって調整されていることを示唆する結果である。シロイヌナズナのデータベースの検索によって、シロイヌナズナのゲノム上に、少なくとも30以上の遺伝子ファミリーに分類できる1000種類以上の細胞壁関連遺伝子が存在することを明らかにした。このうち高分子多糖の骨格構造と直接相互作用していると推定される28遺伝子ファミリーに属する762種類の細胞壁関連遺伝子について、各遺伝子を特異的に認識するオリゴDNAチップを作製した。はじめに各遺伝子を特異的かつ高感度で認識するオリゴDNAチップを作製するために、オリゴDNAの長さ、スライドガラスの種類等の検討を行った。その結果、70merのオリゴDNAをポリカルボジイミドコートしたスライドガラスに打ち付けたオリゴDNAチップが最適であることを確認した。このオリゴDNAチップを用いて、シロイヌナズナの花茎伸長や葉の展開時における細胞壁関連遺伝子の網羅的発現解析を行った。花茎伸長や葉の展開に伴い遺伝子の発現が著しく増加する細胞壁関連遺伝子は、それぞれ40種類以上存在していた。この中には、セルロース合成酵素等の合成酵素や細胞壁クリープを引き起こすエクスパンシン、さらには細胞壁の構造タンパク質などをコードする遺伝子が含まれていた。ただし同じ遺伝子ファミリーに属するものはあっても、花茎伸長と葉の展開の両方で著しい増加を示す同一の遺伝子は存在しなかった。このことは、花茎と葉という別々の器官に属する細胞では、細胞伸長時に働く細胞壁関連遺伝子は同一のものではないことを示した。またこのように同定された遺伝子のうち、幾つかの詳細な発現プロファイルをリアルタイムRT-PCR法を用いて解析した。これによって遺伝子発現の詳細な増加パターンを明らかにすると共に、マイクロアレイ解析の精度を検証した。
新規駆動系実用化展開のための超大偏心許容形等速軸継手の研究開発

この軸継手の特長は、超大偏心量、円滑な等速作動性、高強度高剛性、及び軸方向の短さ等を同時に有しており、他に類を見ない。この独自性は、特許権取得からも認められている。また、本軸継手を先端的な新規駆動系を有する車両(電気自動車のインホイールモータ)に、実際に適用させたことで、自動車駆動系への創造的な広がりを立証している。更に実用化適用範囲をロボティクス分野等の新規駆動系に拡大するためには、本軸継手の寿命や摩擦特性を明確にすることが必要でである。本研究により、本軸継手の機械設計基準を明確にすることで、例えばヒューマノイドロボットの自然な動きを実現する新規駆動系の創造的な変革につながると確信している。