hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キバハリアリ類における染色体進化と種分化

(2)rDNA保有染色体の数が染色体数の増加(2n=2→76)と共に増加する(2→19)現象、即ち「rDNAのゲノム内拡散現象」が発見された。(3)アリ類のテロメアがほ乳類のTTAGGG型とは異なるTTAGG型で、染色体の形や大きさを問わず染色体の両末端のみを被覆し、セントロメア、ヘテロクロマチン部位及び介在部に存在しないことがわかった。(4)ミトコンドリアの塩基配列に基づいた分子系統学的解析の結果が、核型分析から得られた系統関係と整合した。(1)は最小作用説により導かれる核型進化の方向性(セントロメア開裂による染色体数の増加)とよく一致している。また、(2)のrDNAのゲノム内拡散現象が、セントロメア開裂を主要因とした不可逆的変化であることが明らかになった。さらに(3)は、セントロメア開裂で裸出した染色体末端がテロメラーゼにより新しいテロメアが合成され(テロメア新生)被覆される可能性を強く示唆しており、最小作用説は分子レベルでの強力な実験的論拠を得たことになる。これら平成6年度の調査結果は、平成7年に詳細な解析が行われ、解析結果は3編の論文にまとめ学術雑誌に発表または投稿中である(研究業績参照)。平成7年度は、平成7年12月10日より平成8年1月10日にかけて、オーストラリア東部山岳地帯を北端の熱帯圏に位置するケアンズから温帯の首都キャンベラまで走行総距離6千kmを縦走しながらキバハリアリ類の採集調査を行った。その結果、20種43コロニーのキバハリアリ類について染色体標本作成と分類学的データを得ることができた。本学術調査と過去20年間に蓄積された核型データを合わせると、合計50種のキバハリアリの染色体が観察されたことになる。現在これらの核型分析を精力的に行っており、最終的には核グラフ法を用いて核型進化の全体的傾向を詳細に解析し、形態分類から導かれたキバハリアリ類の系統進化と比較考察する予定である。さらにこれらの染色体調査と平行して、平成6年度に得られたアリrDNAのプロープpMc.r2をさらに精製してノンコーディング部位を削りpMc.r2SB0.5プローブを得ることに成功し、これを用いてアリ28SrDNAの全塩基配列(5480塩基)を決定することに成功した。これをアリ類の基準系として、他のアリ類との類縁関係を分子レベルで比較することが可能になった。以上、本学術調査により、最小作用説はより強固な実験的論拠を得ることができた。本学術調査は、研究代表者今井が提唱した真核生物の染色体進化に関する新学説「最小作用説」(Imai et al.,1986)の検証を行うため、オーストラリア産キバハリアリ(Myrmecia)類を用いて、分子・細胞・及び系統遺伝学の諸側面から学際的に調査研究し、染色体進化のメカニズム、法則性、生物学的意味等の解明を目的としている。キバハリアリはオーストラリア大陸東部山岳地帯を中心とし、一部南西部丘陵地帯にまたがる。本調査では、調査地域を南部と北部に分割し、平成6-7年の2年度に渡って調査を行う。平成6年度はキャンベラを拠点にその周辺、タスマニア、及びエスペランサの南部諸地域を調査した。17種26コロニーのキバハリアリについて、通常の核型分析の他にリボソームDNA(rDNA)とテロメアをFISH法を用いて調査した結果、次の3点が明らかになった。(1)キバハリアリ類は染色体的に低染色体数種(2n=2-8)、中染色体数種(2n=10-32)及び高染色体数種(2n=38-76)の3群に分類され、核グラフ解析から低→中→高染色体数種と染色体が増加する方向に進化する。(2)rDNA保有染色体数が低染色体種では2本であるが、中染色体数種で2-10本(平均5.6)、高染色体数種は6-19本(平均10.9)と次第に増加する。
TGF-beta受容体の構造および機能解析

1。新しいタイプのTGF-beta結合蛋白質の構造解析Activin受容体の遺伝子構造を元に、新規受容体蛋白質群の構造決定を行った。Activintype II受容体並びにDaf-1のSerine/Threonine kinase(S/T kinase)領域において、両者によく保存されているサブドメインIIおよびVIIより、degenerate primerを設計した。HEL細胞のcDNA libraryよりPCRを行い、異なる塩基配列をもつ9種類のPCR産物が得られ、これらの内2種類については、それぞれ、Activin type II receptor,TGF-beta type II receptorであることが判明した。残り7種類のPCR産物をprobeとして、それぞれに対応するcDNAをcloningした結果、すべて膜貫通領域をもつ受容体型S/T kinaseであり、それぞれ特異的な組織発現パターンを示すことが明らかとなった。さらに、ひとつのclone(ALK-5)は、分子量53kdの糖蛋白質をコードし、TGF-betaに結合するTGF-betatypel receptorであることが判明した。現在、既知のTGF-beta superfamily ligandを用い、他のALKに対するligandを検索中である。1。
ウナギ体表粘液中のタンパク性生理活性物質に関する研究

1.ウナギ体表粘液の抽出物は,マウス静脈投与で強い毒性を示すことを見いだした。毒は著しく不安定で,経口投与では毒性を発現しないことから,食品衛生上の問題はないと判断した。各種クロマトにより電気泳動的に均一な精製毒が得られ,毒は分子量40万の酸性タンパク質で,分子量23万と11万のサブユニットより成ること,Gly,Ala含量が高く,Met,Cys,Tyr,Trp含量の低いことを明らかにした。精製毒のLD_<50>は3.1μg/kgで,毒性のきわめて高いことが注目された。2.ウナギ体表粘液中に少くとも2成分のレクチンの存在を認め,そのうちの1成分を各種クロマトで精製し,分子量45万の酸性タンパク質であることを示した。体表粘液中には溶血因子も検出されるが,クロマト操作中の失活が著しいため精製は断念した。3.ウナギ血清中のタンパク毒を精製し,LD_<50>が670μg/kgの精製標品を得た。毒は分子量15万の酸性タンパク質で,分子量11万と7万のサブユニットで構成されると推定した。4.ウナギ以外の50種魚類について体表粘液毒を検索し,ヨ-ロッパウナギ,ハモ,マアナゴ,ドジョウ,カジカ,クサフグおよびキタマクラの7魚種に検出した。これらの中では,ヨ-ロッパウナギおよびハモの毒性が高く,両魚種の本体はウナギ毒と同様に不安定なタンパク質で,分子量もウナギ毒とほぼ同程度(約40万)であった。5.ウナギ体表粘液から精製した毒でラットを免疫したところ,ウナギ毒の致死活性を強く抑制する抗血清が容易に得られた。ヨ-ロッパウナギ毒およびハモ毒の致死活性も抗血清である程度抑制されることから,両毒とウナギ毒との免疫学的類似性が示唆された。一方,抗血清は,ウナギ血清毒に対しては中和効果を示さず,ウナギ体表粘液および血清中のタンパク毒は,免疫学的にお互いに異なると考えられた。1.ウナギ体表粘液の抽出物はマウスへの静脈投与で致死作用を示し,粘液1gで体重20gのマウスを20008000匹も殺し得ると見積もられた。毒は加熱などに対して著しく不安定なタンパク質で,経口投与では毒性を発現しないことから食品衛生上の問題はないと判断した。毒の精製はDEAEーセルロ-ス,TSKgel DEAEー5PW,TSKgel G3000SWにより行い,電気泳動的に均一な標品を得た。精製毒のLD_<50>は3.14μg/kgと求められ,毒性のきわめて高いことが注目された。毒は酸性タンパク質で,分子量はゲルろ過から40万と算出され,SDS電気泳動の結果から分子量11万と23万のサブユニットより構成されると推定された。アミノ酸組成では,GlyおよびAla含量が特に高く,Met,Cys,TyrおよびTrp含量の低いことが特徴であった。2.ウナギ体表粘液中のレクチンはDEAEーセルロ-ス,Sepharose4BおよびTSKgel DEAEー5PWで,血清毒はDEAEーセルロ-ス,TSKgel Etherー5PWおよびTSKgel G3000SWでそれぞれ精製できることを確認し,物理化学的性質を目下検討中である。

一方体表粘液中の溶血成分は,著しく不安定でクロマト操作中に大部分が失活することから,今後の精製は困難と予想された。3.約50種の魚類について体表粘液毒の検索を行い,5魚種(ハモ,マアナゴ,ドジョウ,クサフグ,キタマクラ)に毒を検出した。これらの中で特に高い毒性を示したのはウナギ目魚類のハモで,毒の本体はウナギ毒と同様に不安定なタンパク質で,ゲルろ過から分子量もウナギ毒とほぼ同程度(40万)と推定された。ウナギ毒に対してラットで作製した抗血清は,ウナギ毒の致死活性を強く抑制したばかりでなくハモ毒に対しても弱いながらも中和効果を示し,両毒の免疫学的類似性が示唆された。1.ウナギ体表粘液中には,DEAEーセルロ-スクロマト挙動から少なくとも2成分のレクチンが含まれることが確認された。そのうち1成分を,DEAEーセルロ-スクロマト,Sepharose4Bでのアフィニティ-クロマト,TSKgel DEAEー5PWを用いたHPLCにより精製し,分子量45万の酸性タンパク質であることを明らかにした。一方,体表粘液中には溶血因子も検出されるが,クロマト操作中の活性低下が著しく,精製は断念した。2.ウナギ血清中のタンパク毒を,DEAEーセルロ-ス,TSKgel Etherー5PWおよびSephacryl Sー300により精製し,LD_<50>が670μg/kgの精製標品得た。毒は分子量15万の酸性タンパク質で,分子量11万と7万のサブユニットより成ると推定された。血清毒の致死活性は,ウナギ体表粘液中の致死因子に対して作製した抗血清では抑制されなかった。以上より,ウナギ血清毒は,体表粘液中のタンパク毒とは化学的のみならず,免疫学的にも異なると判断された。3.魚類体表粘液中の有毒成分の検索を継続し,ウナギ目魚類のヨ-ロッパウナギに新たに毒を検出した。ヨ-ロッパウナギの毒性はウナギと同様に非常に高く,体表粘液1gで体重20gのマウスを40004500匹も殺し得ると見積もられた。ヨ-ロッパウナギおよびすでに毒性を確認しているハモの2魚種の体表粘液中の毒は,いずれもウナギ体表粘液中の毒と同様にタンパク性であり,分子量もウナギ毒とほぼ同程度(約40万)であった。また,ウナギ毒に対して作製した抗血清は,ヨ-ロッパウナギおよびハモ毒の致死活性に対してもある程度の中和効果を示した。これらのことより,ヨ-ロッパウナギおよびハモの毒は,化学的および免疫学的にウナギ毒と酷似すると結論された。
男性の生殖論に向けて―出生前検査における男性の経験に関する調査

昨年度までにインタビューを行った7名の男性と3名の泌尿器科医に加え、遺伝カウンセラーとしてカウンセリングを担当している産科医へインタビューを行った。インタビューを行った医療機関は、原則として夫婦揃っての来院を促していたためか、妊娠・出産に比較的積極的な男性像が語られた。また、出産後あるいは中絶した後も、希望する女性に対しては継続的にカウンセリングを行うなど、手厚いフォローをしていた。出生前検査に対して積極的にコミットしようとする男性を夫に持つ妻はこうした医療機関で出生前検査を受け、そういう夫のいない女性はカウンセリングやその後のフォローの手薄いクリニックで受診するという可能性が示唆された。過去に研究代表者が実施した調査結果と併せると、2人目の妊娠で出生前検査を受けた人の中には共働きにより時間的に余裕がなかったり、育児において家族の支援がなされていないことが語られており、それは夫主導、妻主導の両方のケースで見られた。2人目の子どもの誕生を見すえて、育児負担を軽減しようとする態度が家事・育児に積極的にかかわる夫側にもあらわれることは、これまでなされてきた障碍のある胎児を中絶することを倫理的にあるいは障碍者差別との文脈で批判する視点とは別の見方、すなわち胎児をめぐる社会的な変数があることを明確にしたという点で有意義だと考えられる。また、斎藤は生殖補助医療技術の展開に伴う男性の〈生殖能力の可視化〉が進むことで、男性にとって不妊という経験が生殖における当事者意識を高める契機になることを明らかにした。具体的には、生殖における男性のプレッシャーの質が変化していること、妻の痛みを分かち合おうとすることが生殖医療へのアクセスの動機になっていること、男性の不妊治療の区分が女性の治療と比べてはっきりしていることから、治療のやめ時にジェンダー差があることなどであり、引き続き検討を続けていく。本年度は昨年度に不十分だった障碍を持つ子どもの父親および出生前検査を受けたもしくは受けるかどうか真剣に検討した経験のある父親へのインタビューを予定した。また、昨年度インタビューを行った不妊治療を実施している泌尿器科医のうちの1名がチームを組んで行っている遺伝カウンセリング専門の産婦人科医にもインタビューを予定した。遺伝カウンセリング専門の産婦人科医にはインタビューできたものの、父親の方は、一昨年度インタビューをした障碍を持つ子どもの父親からの紹介が得られず、さらに一般の父親ではなく出生前検査に関わりのあった父親を捜すのにも難儀した。結局、死産・流産を経験した母親の会に協力を求めたが、一度却下され、現在、再度依頼状と説明資料を作成しているところである。本年度は学会発表を2回行い、泌尿器科医へのインタビューと男性へのインタビューから生殖とくに不妊に関する男性の関わりについて、さらに時間に余裕がなく家族からの支援が得られない家族の選択肢としての出生前検査と男性との関わりに関する議論を提起した。しかしながら、まだ論文化には至っていない。理由としては、出生前検査や不妊経験など、今回のテーマに深くかかわる経験をした男性のインタビューが依然難航していることが挙げられる。また研究代表者が研究期間中に怪我を負ってしまい、作業が進まない時期があったことも理由のひとつである。流産・死産を経験した母親の会には、説明資料を作り直す旨を伝えてあり、当該の会からも再度のチェックに応じるという返事なので、もう一度リクルートのエントリーをする予定である。ただし、対象の父親は必ずしも、妻が流産および死産の経験がなくても構わないため、別の協力者にもあたる予定である。例えば、以前出生前検査のインタビューを行った、あるいは行う予定だった女性に配偶者を紹介して頂けるか打診する、などである。男性への直接的なリクルートの経路が限られていることから、女性経由でのリクルートを始める予定だが、妻の承諾を得てからの協力となると、これまで以上に難しくなる可能性もあるため、直接的なリクルートの道筋についても模索しなければならない。父親への直接的なリクルートの開拓も進めていく。やはり現在の状況ではインタビュイーが少ないので、あと3名ほどリクルートしたいと考えている。不妊の医師についても、地域を変えてあと1名ほどリクルートを続ける。これまで女性の経験として議論されることの多かった出生前検査について、パートナーである男性がいかに関わっているか、2013年から臨床研究として開始された新型出生前検査(NIPT)を手がかりに、調査を開始することとした。平成28年度は、男性へのインタビュー調査を始めるにあたって、分担研究者である柘植あづみが研究代表者として行った科研費研究「医療技術の選択とジェンダー妊娠と出生前検査の経験に関する調査」の研究成果である出生前検査に対する医療者(医師およびカウンセラー)へのインタビューデータを再分析するとともに、障碍を持つ子どもを出産した経験のある女性へのインタビューを行い、夫が出生前検査の受検やその後の生活にどういった役割を担い、妻にどのような影響を与えているのかを調査した。それと並行して、国内外の先行研究をレビューした。これらを踏まえて、調査項目を洗い出し、インタビューガイド(初版)を作成した。インタビューガイド(初版)を含めた倫理申請書を作成し、当時研究代表者の所属していた電気通信大学において倫理審査を受け、承認されたのち男性へのパイロット調査を開始した。産科医療への男性参加の歴史的視点や地理的観点から、インタビューガイドをより適切な内容にするため、医療者(医師およびカウンセラー)のインタビューを年度末まで続けた。医療者へのインタビューは、診療もしくはカウンセリングの現場で間接的にあるいは直接的に男性がどのように出生前検査に関わるのかを知るだけでなく、医療者自身が検査における男性参加をいかに考えているのかを把握する目的があった。

医療者の考え方が男性にも影響を及ぼすことも考慮すると、医療者の意見や経験を聞く意義は大きい。また、障碍を持った子どもを出産した経験のある女性たちの語った妊娠・出産における夫の意見や様子などは、調査内容を吟味する上で参考にできた。倫理審査の書類作成および書類審査に時間がかかったため、パイロットインタビューを開始するのが遅れてしまい、平成28年度は1件しか実施できなかった。平成29年度に実施を検討している不妊男性へのインタビュー調査のリクルート方法や対象者の絞り込みに関する慎重な意見、データを共有する際に利用する予定の一般商用ファイルの信頼性に対する懸念が倫理委員会から出されたためである。前者については、実施の見通しが立った頃に再度調査計画を提出するよう求められた。後者については、所属機関の異なる研究者の間でデータを迅速に共有し効率的に作業を進めるためには、学内のデータベースでは機能的に不十分であるため利用を許可されたが、二段階認証や暗号化等の対策を検討するよう求められため、運用上のセキュリティのチェックを引き続き検討していく。医療者は医師3名とカウンセラー1名、障碍を持った子どもの出産経験がある女性は2名のインタビューを行った。男性へのインタビューを行うためのインタビューガイドについては、パイロットインタビューを行ったインタビュイーから部分的に厳しいコメントも頂いた。あと4名程度に実施する予定だが、複数個所に修正が必要になると予想される。パイロットインタビューが早期に進むことも予想して、分析ソフトウエアを購入したが、利用できる状況にはならなかったため来年度に活用していく。また、男性不妊について科研費研究「戦後日本の男性不妊と男性性に関する歴史研究」(研究代表者由井秀樹)を行ってきた立命館大学の研究班の研究成果を学ぶため、シンポジウム「男性と生殖、セクシュアリティ」に参加した。昨年度作成したインタビューガイドをもとに父親7名(うち、障碍のある子どもを育てている父親2名、その他5名)のインタビューを行うとともに、男性不妊の治療に携わっている泌尿器科医3名にヒアリングを行った。この中で、パートナーが出生前検査を受けた男性は(はっきりとわかる範囲では)1名のみであったが、パートナーが流産した経験がある、とした男性は2名いた。パートナーの流産経験は、男性にとって子どもを持つことのみならず、女性が妊娠・出産において心身ともに厳しい経験をし、感情的にも揺れ動くことを理解する大きな要因になっていた。子育てに積極的に関わっていることも語られた。パートナーが妊娠中、特にトラブルがなかった事例においては、妊娠期間中に何らかの行動変容があったり、親になることを強く意識した男性はほとんどいなかった。ただし、2人目の子どもを望んでいなかった、と語った男性は、2人目の妊娠の際、共働きできちんと育てられるか不安を感じ、パートナーに出生前検査を受けるよう勧め、実際に受けて、結果は「確率が低い」であり、出産に至った。
糖タンパク質N-アスパラギン型オリゴ糖鎖の化学修飾による機能化

本年度はエーテル結合で連結した擬似二糖、三糖類の合成を目指し、とくにカルバ糖残基としてマンノおよびグルコ型(α-,β-)が容易に導入できる状況になったのでガラクト型(β-)への変換方法について詳しく検討し、従来の方法を改良することができた。ターゲットの擬似二糖として、真糖部にN-アセチルグルコサミン残基を持つβ-GalGlcNAcの3位,4位エーテル結合体を選んだ。これらの二糖類は、N-アスパラギン型オリゴ糖類の末端、非還元部を構成するコア部分であり、これらの化学修飾によって、オリゴ糖鎖の伸長に関わる、糖転移酵素あるいは加水分解酵素に対する挙動をコントロールできる可能性がある。私たちの擬似オリゴ糖に対する見方は、イミノ結合型は阻害活性をもつことなどから、糖ミミックとして認識されるが異常な活性を発現できる。しかしエーテル結合型は、基質として全く区別なく作用することであり、これらを生理活性糖ミミックのデザインと合成に応用できれば効果的である。上記擬似二糖をエーテル型、イミノ型で合成し、フコース転移酵素に対して活性を調べてみた(アルバ-タ大学、Hindsgaul,Palcic両教授との共同研究)。結果は(1→3)転移酵素については基質として作用するが、(1→4)転移酵素に対して不活性であった。阻害剤として作用するものはなかったが、今回のデータは、現在のところ作用機作がよくわかっていないフコース転移酵素を、これらの擬似オリゴ糖を用いて分類し、結果的に糖鎖の機能化につながる基礎データを得ることができた。複合糖質のオリゴ糖鎖は多様な生物機能発現を担う部位として、近年生化学・有機化学の分野で大きな注目を集め、急速に様々な性質が明らかにされてきた。本研究は化学的な研究の進んでいる糖タンパク質N-アスパラギン型オリゴ糖鎖に関わる生合成経路に対して合成化学的手法を用いて、糖転移酵素、糖加水分解酵素の活性発現をコントロールし、それによって、細胞表層の生化学的性質を解明することを目的としている。初年度は、標記オリゴ糖鎖のコア構造をなすトリマンノシル構造を、先ず2個のカルバ糖(5a-carba)によって置き換えた擬似三糖類を合成した。結合様式はイミノ基あるいはエーテル基を介するものであり、このように一分子中に2個の擬似糖を含む三糖類としては最初の例である。この合成によって両結合様式でさらに四糖、五糖類の合成できる道が確立されたと言ってよいと思われる。これらの生理活性にていては、未だ適した糖転移酵素の研究例がないので、一応一般的なグリコシダーゼに対する阻害活性を測定した。イミノ結合をもつものは、適度な阻害活性をα-マンノシダーゼに対して示した。エーテル結合のものは全く活性が認められなかった。このデータを参考にして、N-アセチルグルコサミン転移酵素Vがはたらく、三糖構造の中央部のα-D-マンノース残基をカルバ糖で置き換えた三糖を合成した。この化合物は本転移酵素に関する研究では一人者であるカナダのHindsgaul教授と共同して生理活性を検定した。その結果、天然の基質と全く区別できない同等の挙動を示した。先の研究から予測はされていたが、明らかな結果に驚くと同時に、本手法によるオリゴ糖鎖の機能解明の可能性と発展のための大きな発見に到達することができたように思われる。真核細胞表層に存在する糖脂質・糖タンパク質に含まれるオリゴ糖鎖が様々な生物機能発現を担う部位として注目を集めている。本研究は糖タンパク質N-アスパラギン酸糖鎖に関する生合成をコントロールする糖転移酵素、糖加水分解酵素の活性発現に対し、有機合成化学的に迫まろうとするものである。

すなわち、これら酵素の活性を阻害する化合物あるいは本来の基質となる糖鎖の擬似体を合成して、活性と構造の相関をさぐると共に、積極的にここで得られたデータを基にして、生合成あるいは生化学的性質の解明に用いる試験薬を開発し、さらにこれらを診断薬や医薬に結びつけようと考えている。前年度はガン細胞の転移能に密接に関連するN-アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼVに対する合成基質β-GlcNAc (1→2) -α-Manp (1→6) -β-Glcp O octyLのマンノース残基をカルバ糖残基で置き換えてみたところ、基質としての機能が全く失なわれないことがわかった。この結果は、エーテル結合型で導入されたカルバ糖残基は真の糖と同様に転移酵素によって認識されたことを示していた。より一般的に、推論をひろげてみると、こうして導入された真の糖とは似て非なる(化学的に)カルバ糖が生体内の認識部位にまちがえられて取り込まれてしまう可能性を示唆していることになる。そこで、本年度は、基礎的なデータを蓄積する目的にもかなう、カルバ型のマルトールを全部合成してみた。さらに、N-アスパラギン型オリゴ糖鎖に見られるコアニ糖を三種類合成することができた(未発表)。これらのカルバニ糖の生物活性は現在検定依頼中である。α-グルコシダーゼIは、アスパラギン型オリゴ糖鎖の生合成プロセッシングに作用する糖加水分解酵素の一つであり、基質である14糖の非還元末端に存在するグルコース残基を特異的に加水分解する。この酵素の活性を阻害できれば、たとえばHIVエンベロープ糖タンパク質糖鎖の生合成経路が断たれ、結果として、HIVの宿主細胞との結合能、合胞体形成能および感染能が低下すると考えられている。したがって、α-グルコシダーゼI阻害剤には抗HIV活性を示すものが知られている(N-ブチルデオキシノジリマイシンなど)。私どもが最近見い出したアミノシクロペンタンポリオールのN-ブチル環状イソ尿素体は最高水準の阻害活性を示したがin vivoでの活性は多少落ちることがわかった。そこで、この阻害活性発現を担うコア構造を直接に、14糖非還元末端部に導入し、基質モデルに類似する阻害剤をデザインした。Kojibiose型の二糖および、これにグルコース残基を一つ加えた三糖類を化学合成した。一方、アミノシクリトールのかわりにα-バリエナミン残基を導入した二糖も合成した。生理活性検定の結果、これら3種の化合物は強力なα-グルコシダーゼ(Bakers yeast)阻害剤であったが、α-グルコシダーゼIに対して微弱な活性しか示さなかった。この事実は、この酵素が認識する部位が、加水分解される糖鎖部分から離れたところについても配慮されていることを示しており、阻害剤のデザインにおいては、14糖全体の3次元構造解析が必要であろう。これは現時点では非常に困難な課題である。できれば酵素自体の構造解明が同時に進められ、両者の研究結果が優秀な阻害剤の創製につながることが期待される。
NMRによるウラン化合物の局在・非局在状態の解明

(1)5f電子系で顕著に現れる局在と非局在の状態変化をNMRから動的かつ正確に理解する目的で、USn_3やUIn_3をとりあげた。Sn核やIn核のNMRの精密測定より反強磁性的スピン揺らぎが重要な役割を演じていることを明らかにした。(2)Np化合物超伝導体、NpPd_5Al_2、を取り上げAl核のNMRによる研究を行い、常伝導状態及び超伝導状態でのNMRシフトや緩和率の温度依存性より、この物質の超伝導状態は異方的d-波超伝導で特徴づけられることを明らかにした。・5f電子系で顕著に現れる局在と非局在の状態変化をNMRから動的かつ正確に理解する目的で、当該年度はまず、典型的なウラン化合物としてUSnsをとりあげた。Sn核のNMRシフトや緩和率の温度依存性を精密に測定しSCR理論を用いて半定量的解析し反強磁性的スピン揺らぎが重要な役割を演じていることを明らかにした。今後、さらに高温の測定を行い局在への移行について研究を進める。・最近発見されたNp化合物超伝導体、NpPd_5Al_2、を取り上げAl核のNMRを開始した。常伝導状態及び超伝導状態でのNMRシフトや緩和率の温度依存性より、この物質の超伝導状態は異方的d-波超伝導で特徴づけられることを明らかにした。常伝導状態の緩和率は今のところコヒーレント状態のデーターしか取れておらず、今後さらに高温での測定を行う予定である。・NMRの装置開発については、ゼロ磁場における周波数スペクトルの自動測定システムを完成させた。また、高温でのNQRやNMR測定を可能にする磁場中クライオスタットの設計をおこなった。・5f電子系で顕著に現れる局在と非局在の状態変化をNMRから動的かつ正確に理解する目的で、当該年度は昨年度に引き続き、典型的なウラン化合物としてUSn_3やUIn_3をとりあげた。Sn核やIn核のNMRシフトや緩和率の温度依存性を精密に測定しSCR理論を用いて半定量的解析し反強磁性的スピン揺らぎが重要な役割を演じていることを明らかにした。それぞれ学術雑誌に掲載された。・最近発見されたNp化合物超伝導体、NpPd_5Al_2、を取り上げAl核のNMRによる研究を行った。更に、常伝導状態の緩和率に大きな異方性があることを発見した。これは、f-電子系超伝導体の顕著な特徴の一つと考えられ今後さらに高温での測定を行い原因を究明していく予定である。更に、常伝導状態の緩和率に大きな異方性があることを発見しc-軸に沿ったスピン励起にギャップが存在することを明らかにした。更に高での測定を行い、その究明することが残されている。・本研究の総括としては重い電子系の局在と非局在の問題には多くの要素が絡んでおり複雑であること、とくにスピンのゆらぎには大きな異方性が存在することが明らかになり、全容を解明するにはより広範な物資で系統的な研究が必要である。
破壊のメカニズムを取り入れた逆解析に関する基礎的研究

地下構造物の表面変位の計測結果から岩盤内のすべりや塑性変形により生じる非弾性領域(緩み域)を求める手法として,アイゲンひずみを用いた等価介在物法を適用した逆解析法を開発した.これは,アイゲンひずみを有する均一な弾性材料としてモデル化した非弾性挙動する岩盤の解析結果と計測結果との差が最小になるようなアイゲンひずみ分布を有限要素法と最適化手法の組み合わせにより計算し,非弾性領域を算定するものである.またその結果から,地中変位分布や応力状態の算定も可能となる.ところで,非弾性挙動は破壊基準や降伏基準が満たされた場合にのみ生じる.このため,アイゲンひずみ分布を求める際には,その発生基準,すなわち破壊のメカニズムを考慮に入れる必要があるが,本手法ではこの条件を制約条件として取り込んでおり,本研究の大きな特色の一つとなっている.なお,この制約条件には未知の材料パラメータを含むことも許しており,十分な一般性を有した逆解析法となっている.解析対象としては,連続体の理論で容易に取り扱える弾塑性挙動する岩盤のみならず,破壊するジョイントを有する岩盤をも取り上げ,いずれの場合においても実用上十分な精度の計算結果が得られることを示した.地下構造物の表面変位の計測結果から岩盤内のすべりや塑性変形により生じる非弾性領域(緩み域)を求める手法として,アイゲンひずみを用いた等価介在物法を適用した逆解析法を開発した.これは,アイゲンひずみを有する均一な弾性材料としてモデル化した非弾性挙動する岩盤の解析結果と計測結果との差が最小になるようなアイゲンひずみ分布を有限要素法と最適化手法の組み合わせにより計算し,非弾性領域を算定するものである.またその結果から,地中変位分布や応力状態の算定も可能となる.ところで,非弾性挙動は破壊基準や降伏基準が満たされた場合にのみ生じる.このため,アイゲンひずみ分布を求める際には,その発生基準,すなわち破壊のメカニズムを考慮に入れる必要があるが,本手法ではこの条件を制約条件として取り込んでおり,本研究の大きな特色の一つとなっている.なお,この制約条件には未知の材料パラメータを含むことも許しており,十分な一般性を有した逆解析法となっている.解析対象としては,連続体の理論で容易に取り扱える弾塑性挙動する岩盤のみならず,破壊するジョイントを有する岩盤をも取り上げ,いずれの場合においても実用上十分な精度の計算結果が得られることを示した.
高齢化社会における老人の役割と生きがいの地域差をめぐる民俗についての調査研究

本研究において申請者は伝統的な村落社会における老人の役割や生きがいなど、老いの充実をはかる知恵と工夫に注目してフィールドワークを重ねてきた。とくに注目してみたのが、近畿地方の村落における村隠居と呼ばれる民俗である。村隠居とは、村の男子はすべて60歳を境に村落運営から引退し、たとえば宮座と呼ばれる氏神の祭祀の中心的な担い手となる慣行である。宮座を構成する老人たちの神社への奉仕はそれぞれの個々人に大きな変化をもたらす。厳しい精進潔斎の日々、また大病の体験などを通して、神仏や自然への感謝の思いを深くしていく老人たちの姿をまぢかにたくさん目撃した。そこには年をとったただの老人から聖化した長老へという変化を見出すことができた。一方、伝統的な村落社会における村隠居による世代交代と役割の変化というしくみが存在しない、たとえば東北地方の農村や京都市内の町場でも、そこで生活している人々にはいつか必ず老いを自覚する時期というものがあり、その問題に関連して本研究では老いの先にある死に直面するという体験を有する戦争体験者からの聞き取り調査を行った。そのなかでとくに注意されたことは以下の二つである。一つは戦死者への思いの多様な表現形態、もう一つはその表現方法を獲得するにいたるまでの個人的な喪失感、についてである。この喪失と獲得が経験される時点とは当事者が残りの寿命を考え始めた時点であり、その多くの場合60歳を過ぎるころであった。残された時間にやり残したことをやらねばならないという自覚が生きがいを与えており、近畿地方の宮座という老いの制度のなかにある老人の生きがいとは別の、個々人の内面的な変化によって自覚される生きがいの存在が確認された。制度のなかに見出される生きがいと個々人の人生のなかに見出される生きがいと、この両者が具体的な事例研究により対比された。今年度は、地域社会における老人の役割と生きがいについて民俗調査と情報収集を行なった。主な調査対象と情報の内容は次の通りである。東北地方では、岩手県北上市和賀町における戦没者追悼の遺族会を担っている高齢者たちの現在について、近畿地方では、滋賀県蒲生郡竜王町、近江八幡市の湖東地域から、坂田郡山東町、伊香郡西浅井町などの湖北地域、さらに大津市千野、甲賀郡水口町など湖南地域にかけて、宮座の組織や行事が存在する村落における長老衆や総代と呼ばれる人物たちの村落社会における役割と個人ごとの自己認識、また、都市社会における老人像の追跡の上で、京都市東山区の老人会と市内在住の戦友会世話人の活動についても調査を試みた。以上より、老人の役割と生きがいという課題にアプローチする場合、一定の社会組織として規定されている公的役割に生きがいを見出す場合と、それとは別に老人自身のライフヒストリーの中で形成されてくる私的役割への自己認識に裏打ちされる生きがいとの両者が重層して存在するという傾向性が抽出できた。次年度は、とくに東北地方で福祉充実型の村落として知られている岩手県和賀郡沢内村の民俗調査と民俗誌作成を行いながら、分析をさらに進めていくとともに、近畿地方では滋賀県内の宮座組織と行事を伝承する村落における民俗誌作成のための調査を継続する。今年度は、滋賀県蒲生郡竜王町綾戸に位置する苗村神社の広範囲に及ぶ氏子地域(33カ村)における神社祭祀と墓制に関する民俗調査を通して、村落社会における高齢者の役割についての情報・資料収集を行った。この地域では伝統的な神社祭祀を担っている老人自らが村の歴史や民俗を記録に残そうとしている点も注目された。

民俗調査の結果、この地域の神社祭祀について次の3点が注目された。第一に、苗村神社の祭神との関係を伝える鵜川家という旧家の存在である。この鵜川家所蔵文書の写真撮影および翻刻を行うとともに、現当主(大正8年生まれ)より祭礼における鵜川家の役割などについて聞き取り調査を行った。第二に、苗村神社とは別に各村落には氏神の神社が存在し、多くの場合オトナなどと呼ばれる長老衆を中心にその運営がなされている点である。第三に、苗村神社を中心とする結合は毎年2月、4月、5月、11月の祭礼と8月の不動尊の護摩焚きなどを通してみられるが、集落ごとの墓地の共有関係とは別のレヴェルのものとなっている点である。なお、高齢者が村の歴史や民俗についての記録を伝えようとしている例は、氏子地域の綾戸、須恵、島ほか近隣の多くの村落においてもみられた。氏神の神社の祭祀組織として必ずしも長老組織の存在が顕著でない場合にも寺院の念仏講の活動などを通して村落社会における高齢者の権限は多様な表れ方をしていることがわかった。昨年度集中的に調査を行った岩手県北上市と京都市における戦争体験者(70歳代後半から80歳代)の聞き取り調査をもとに老いと死の視点からまとめた論文(「民俗学における老人論-宮田登の継承と発展-」(筑波大学民俗学研究室編『心意と信仰の民俗』吉川弘文館2001年、pp.295309))を研究成果の一部として発表した。本年度は、科研の最終年度であったため、これまでに写真撮影を行った、滋賀県蒲生郡竜王町弓削の長老衆が保管している古文書の翻刻、および同町鵜川の旧家、鵜川家文書の翻刻を行い、「弓削・長老文書-滋賀県蒲生郡竜王町弓削-」(「苗村・鵜川家文書-滋賀県蒲生郡竜王町鵜川・鵜川文治家所蔵文書-」として写真とともに翻刻原稿の製本を行った。弓削の古文書で注目された点は多いが、その一つは、阿弥陀堂の守りと行事を行っている八人の長老(オトナ)の由来が書かれている点であり、鵜川家文書では、苗村荘の郷社である苗村神社と鵜川家との由来を説いている点であった。村の長老の由緒、家の由緒を説いている古文書を代々の長老、家長が引き継いできている点が共通しており、注目された。この内容の分析については、現在、継続中である。また、3年にわたって行なってきた滋賀県、奈良県、京都市など近畿地方の村落および岩手県、栃木県などの東北、関東地方の村落における民俗調査によって得られた資料をもとに、『隠居と定年-老いの民俗学的考察-』(臨川書店)を執筆、刊行し、研究成果の一部とした。そのなかで、老いには宮座などの制度のなかに見出される老いと個人のそれとの両方の側面があることが注目され、そこから老いの意味の探求のさらなる深層への視点を得ることができた。
ベトナムの海産動物に関する種多様性の研究

2001年から2003年にかけてベトナム北部(カトバ付近)と南部(ニャチャン)において浅海性動物の調査を行った。海産動物の標本は主にスキューバ潜水やトロールによって採集した。多くの海産動物を採集され、その中には新種やベトナム初記録の標本も多数含まれている。現在、これらの調査結果を論文としてまとめるための作業を行っている。論文集はNational Science Museum Monographsに出版する予定である。軟体動物のヒザラガイ類はカトバから3種、ニャチャンからは9種の合計12種が得られた。このうちケハダヒザラガイ属の1種は新種であると考えられる。またタクミヒザラガイ科およbiモヒザラガイ属がベトナム沿岸から初めて記録された。また、他の貝類においても新たにベトナムから記録された種類が多い。微小種については従来ほとんど知見がなかったが、本調査で多くの試料が得られ、分類学的な検討を進めている。頭足類の多くは既知種であるが、タコ類の中には未記載種と考えられる数種が含まれており分類学的検討を行っている。ヒドロ虫類については13種が確認された。このうちフジツボ上から得られた一種(Podocoryna sp.)は未記載種と思われる。クモヒトデ類はニャチャン沖合の島々の珊瑚礁海域において、スノーケリングと潮下帯におけるスキューバダイビングによって採集した。3年間の調査で8科のクモヒトデ類が採集されたが、最も多様であったのはフサクモヒトデ科で4属13種、次がトゲクモヒトデ科で3属10種が確認された。魚類の標本からは71科120属200種が確認された。しかし、サンゴ礁性ハゼ類などの小型魚類の研究には時間を要するため今後さらに種数は増加し、800種前後になる見込みである。ベトナム沿岸において浅海性動物の調査を行った。調査地点は、北部ではハイフォンとカトバ、南部ではニャチャンである。調査実施に当たって、ベトナム国立水産研究所および国立海洋研究所の全面的な支援を受けた。北部の調査地点はトンキン湾の湾奥に位置し、砂泥底の環境であり、南部はサンゴ礁やマングローブが発達する地域であった。北部の調査はトロール船をチャーターして行い、水深30m前後から底性動物を採集した。また、カトバ周辺のハロン湾ではスキューバ潜水による調査も行った。南部のニャチャンにおいてはスキューバ潜水調査をサンゴ礁域で集中的に行った。また、同時に魚市場採集や漁師による大型標本の入手も試みた。今回の調査によってベトナム北部のトンキン湾には亜熱帯性の浅海動物が生息している一方で温帯性の海産動物も分布していることが明らかになった。また、トンキン湾におけるトロール調査によって得られた採集物から判断すると強い漁獲圧によって、トンキン湾の底性動物は減少し、多様性にも影響が出ているようである。南部のニャチャンでは、調査時期が冬であり、河川からの淡水の流入量が多い時期であったため、透明度がよくなかった。このため、採集活動を充分に行うことができなかったが、サンゴに生息する小型甲殻類をはじめとして、分類学的に興味深い標本を採集することができた。今回の調査結果を分析した結果、次回の調査は天候がよく、海の透明度もよい7月10月に実施することになった。ベトナム沿岸において平成14年の8月と9月に浅海性動物の調査を行った。

調査実施に当たって、ベトナム国立水産研究所および国立海洋研究所の全面的な支援を受けた。北部の調査地点はトンキン湾の湾奥に位置し、砂泥底の環境であり、南部はサンゴ礁やマングローブが発達する地域であった。北部の調査はトロール船をチャーターして行い、水深30m前後から底性動物を採集した。また、カトバ周辺のハロン湾ではスキューバ潜水による調査も行った。南部のニャチャンにおいてはスキューバ潜水調査をサンゴ礁域で集中的に行った。また、同時に魚市場採集や漁師による大型標本の入手も試みた。今回の調査によってベトナム北部のトンキン湾には亜熱帯性の浅海動物が生息している一方で温帯性の海産動物も分布していることが明らかになった。採集した標本の暫定的な同定結果を見ると、日本との共通種が予想以上に多いことが判明した。また、トンキン湾におけるトロール調査によって得られた採集物から判断すると強い漁獲圧によって、トンキン湾の底性動物は減少し、多様性にも影響が出ているようである。南部のニャチャンでは、サンゴに生息する小型甲殻類をはじめとして、分類学的に興味深い標本を採集することができた。その中にはこれまでベトナムから報告されたことがなかった魚類や甲殻類も含まれ、新種の可能性が高い種も存在する。2001年から2003年にかけてベトナム北部(カトバ付近)と南部(ニャチャン)において浅海性動物の調査を行った。海産動物の標本は主にスキューバ潜水やトロールによって採集した。多くの海産動物を採集され、その中には新種やベトナム初記録の標本も多数含まれている。現在、これらの調査結果を論文としてまとめるための作業を行っている。論文集はNational Science Museum Monographsに出版する予定である。軟体動物のヒザラガイ類はカトバから3種、ニャチャンからは9種の合計12種が得られた。このうちケハダヒザラガイ属の1種は新種であると考えられる。またタクミヒザラガイ科およびモヒザラガイ属がベトナム沿岸から初めて記録された。また、他の貝類においても新たにベトナムから記録された種類が多い。微小種については従来ほとんど知見がなかったが、本調査で多くの試料が得られ、分類学的な検討を進めている。頭足類についてはコウイカ類で12種、ミミイカ類で3種、ツツイカ類で4種、タコ類で6種が査定された。ヒドロ虫類については13種が確認された。このうちフジツボ上から得られた一種(Podocoryna sp.)は未記載種と思われる。クモヒトデ類はニャチャン沖合の島々の珊瑚礁海域において、スノーケリングと潮下帯におけるスキューバダイビングによって採集した。3年間の調査で8科のクモヒトデ類が採集されたが、最も多様であったのはフサクモヒトデ科で4属13種、次がトゲクモヒトデ科で3属10種が確認された。魚類の標本からは71科120属200種が確認された。しかし、サンゴ礁性ハゼ類などの小型魚類の研究には時間を要するため今後さらに種数は増加し、300種前後になる見込みである。
多段階発癌過程における癌関連遺伝子の変化

北川はC3Hマウスの前癌肝細胞の培養系を多数作り、Hーras活性化の見られないこと、更に活性化Hーras導入によりトランスフォ-ムすることを示した。更にSV40ーT抗原遺伝子導入マウスでの肝発癌過程を調べこの場合もHーrasの活性化は発癌後期のプログレッションに関係する事件であることを明らかにした。佐藤はペルオキシゾ-ム増殖剤で誘導したラット肝前癌病変では、GSTーPか陰性で、ECHtaseも誘導されないことを明らかにした。小川はラット肝のp53遺伝子のexon4を含む部分をクロ-ニングしてプロ-ブを作成、再生肝を肝癌ではP53のmRNAの増強があること、肝癌の一つに両alleleに突然変異が生じていることを確かめた。酒井はGSTーP遺伝子のエンハンサ-に存在するTRP総合因子をクロ-ニングし、それらの転写活性機能を更に詳しく解析した。白井はラット膀胱癌では、ほとんど全てにHーrasの発現上昇があることを確かめた。安井はウッドチャク肝癌のCーmycを多数分析し、一例で上流の欠失とそれに伴う発現増強があることを明らかにした。広橋は多数のヒト肝癌を分析し、4、16、17に高率にLOHがあること、特に16の欠失がプログレッションと関係することを示した。堤はハムスタ-膵癌を分析し、その一例にヒトと同様にKーrasの突然変異があることを示した。難波はヒト胎児よりの線維芽細胞を4NQOで処理し、不死性にトランスフォ-ムすることに成功した。神谷はラット乳腺上皮細胞系を樹立、活性化Hーrasの導入は自律増殖能と増殖因子分泌をもたらすが、完全な造腫瘍性は得られないことを示した。
神経分化関連因子を誘導する神経精神疾患治療薬物の選定及び作用メカニズムの解明

○研究目的精神疾患の原因はストレス等の環境的要因が関与しており、治療法は十分確立されていない。我々は精神的及び身体的ストレスを負荷したマウスで空間学習記憶や情動行動の異常が起こる(Behav. Brain. Res., 2009)と共にGABA神経系発達に関与する転写因子ヒトNeuronal Per Arnt Sim(PAS)Domein Protein 4(NPAS4)の発現が海馬や皮質で顕著に低下していることを見出した(J. Neurochem., 2010)。また長期的なストレス負荷によりNPAS4プロモーターのDNAメチル化が亢進しNPAS4の転写が抑制されることも見出した(NeuroReport, 2015)。以上より、脳のホメオスタシスを維持する要のNPAS4はストレス応答性に発現が抑制される転写因子であることが明らかになった。従って、ストレスによるNPAS4の発現減少は、GABA作動性神経系の機能異常を引き起こし、精神疾患発症に至ると考えられる。本研究では、NPAS4の発現を誘導する化合物を探索し、NPAS4及びその下流因子をターゲットとする新規精神疾患治療薬の開発を目的とする。○研究方法(1)NPAS4を誘導する化合物の探索と解析:ヒトNPAS4プロモーターを組み込んだ神経細胞株に候補化合物を添加し、プロモーターアッセイを行い、NPAS4誘導に有効な化合物を絞り込んだ。(2)NPAS4関連転写因子を誘導する化合物の作用メカニズムの解明:(1)で見出した候補化合物によるNPAS4プロモーター活性誘導に関する細胞内シグナル伝達機構について追究した。○研究成果我々は候補化合物を(1)の細胞培養系に添加し、プロモーターアッセイを行い、既知の化合物ライブラリーからNPAS4誘導に有効な化合物を数種類絞り込んだ。現在、これらの候補化合物によるNPAS4プロモーター活性誘導に関する細胞内シグナル伝達機構について追究を行っている。本研究はヒトの治療に応用することを目標とするため、今後in vivoにおいても、候補物質の絞り込み、シグナル伝達機構の解明を行う予定であり、精神疾患発症の分子標的療法の確立を目指す。
呼吸による画質劣化を改善するPET・SPECTイメージング技術

呼吸同期データ収集を前提としたPETやSPECTの高画質化技術を研究開発した.まず,呼吸同期データ収集を高精度に行うための光学的呼吸位相モニタリングシステムを試作し精度検証を行った.以前に提案した呼吸同期PETのための吸収補正法を実用化に向けて改良した.さらにCT画像とSPECT画像との融合像を得るために先見情報を利用する方法を考案し,数値モデルおよび臨床データに適用してその効果を確認した.呼吸同期データ収集を前提としたPETやSPECTの高画質化技術を研究開発した.まず,呼吸同期データ収集を高精度に行うための光学的呼吸位相モニタリングシステムを試作し精度検証を行った.以前に提案した呼吸同期PETのための吸収補正法を実用化に向けて改良した.さらにCT画像とSPECT画像との融合像を得るために先見情報を利用する方法を考案し,数値モデルおよび臨床データに適用してその効果を確認した.PETやSPECTなどの核医学画像は一般に安静呼吸下で撮影が行われる。データ収集中の被検者の呼吸による臓器の動きは再構成画像にぼけを生じさせ診断精度を低下させる可能性がある。われわれは呼吸同期データ収集を前提としたPETやSPECTの高画質化技術を研究している。19年度はまず,呼吸同期データ収集を高精度に行うための呼吸位相モニタリングシステムを試作した。このシステムでは複数の再帰性反射マーカーを胸腹部表面に設置し,赤外照明光とカメラのセットを2つ用いてマーカーの3次元位置変動を安定的に追跡する。19年度の開発でマーカー位置の3次元リアルタイムトラッキングが可能となった。今後は多点のマーカーの時間変動から呼吸位相をロバストに推定する方法を考案ずる。また,われわれはこれまでに,PET/CTを想定した呼吸同期データに対するPET吸収補正法を考案している。しかし,この方法は複雑な手順を要しており,実用化を考えた場合に改良の必要があった。19年度は,従来のものより簡便に補正を実現できる方法を考案し,数値ファントムを用いてその効果を確認した。また,われわれはすでにCT画像から肺葉分割を行う方法を開発済みであるが,CTとSPECT画像との融合像を得るために,CTの肺葉情報を利用するアルゴリズムを新規に考案した。特徴の少ないSPECT画像とCT画像の位置合わせに際して,葉間裂上ではSPECT画像の濃度値が低いとの先見情報を利用することにより,位置合わせの精度を向上させるものである。簡単な数値モデルを用いてその効果を確認している。PETやSPECTなどの核医学画像は一般に安静呼吸下で撮影が行われる.データ収集中の被検者の呼吸による勝者の動きは再構成画像にぼけを生じさせ診断精度を低下させる可能性がある.これに対し,われわれは呼吸同期データ収集を前提としたPETやSPECTの高画質化技術を研究している.20年度はまず,19年度に試作した,呼吸同期データ収集を高精度に行うための光学的呼吸位相モニタリングシステムを可搬型に改良した.まず,このシステムの計測精度が十分高いものであることを,周期的な動きをするファントムを用いて確認した.その後,呼吸位相モニタリングシステムとしての能力や利用可能性を調べるために,健常者の性差の調査を行ない,さらに千葉大学医学部附属病院に設置し,慢性間質性肺疾患(COPD)患者データと健常者との比較を行った.一方,SPECTの画像技術として,息止め下で収集したSPECT画像を形態的情報であるCT画像と融合する方法について研究開発を行った.具体的には,CTとSPECTの画像位置合わせに用いる尺度として,相互情報量の他に解剖学的情報とSPECT画素値との間に存在する拘束条件を数式として表現し,位置合わせにおいて良好な結果を得た.また息止めPETデータにおいて,吸気息止め撮影で得られた同一被験者の複数のPET画像間に,従来から提案してきた融合方法を適用したところ,より鮮明な画像化が可能になった.これは吸気息止め自体が被験者の感覚に依存しているものであるため再現性に低く,その不一致を,提案する画像合成法で補償したものであり,効果を示すことができた.