hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
対話可能な仮想エージェントを含むVRシステムの構築

高度な仮想現実感(VR)システムを構築するためには,人間に馴染みの深い自然言語による対話や感情的な表現を考慮に入れた,利用者と仮想空間のインタラクションが重要となる.しかし,仮想空間内のエージェントが利用者と実際に対話するという機能の開発は遅れている.本研究は,対話機能を有する仮想エージェントを開発することにより,将来種々のVRシステムが構築されるときの,言語処理上の基礎技術を確立することを狙っている.またエージェントに,感情を生起させ,対話音声にはそれを反映させることを目指す.本研究では,勧誘の話題に絞り,エージェントが利用者を勧誘するための対話処理に取り組んだ.そこでまず,被勧誘者の意図を汲みとり応答するため,被勧誘者の意図について解析を行なった.その結果,同意/不同意,長所/短所強調,など大きく5種類があり,さらにそれらの下位には,無条件で同意,短所判明で不同意など詳細に分かれ,合計52種類あることが明らかとなった.そして意図の抽出規則を作成した.また応答文生成のための処理とその制御機構を試作した.次に,エージェントの情緒生起について,情緒生起サブシステムのアーキテクチャを確立した.そして期待,怒りなどの8つの基本情緒のうち喜び/悲しみの生起のための特徴抽出プログラムを強化し,実験により情緒生起を確認した.高度な仮想現実感(VR)システムを構築するためには,人間に馴染みの深い自然言語による対話や感情的な表現を考慮に入れた,利用者と仮想空間のインタラクションが重要となる.しかし,仮想空間内のエージェントが利用者と実際に対話するという機能の開発は遅れている.本研究は,対話機能を有する仮想エージェントを開発することにより,将来種々のVRシステムが構築されるときの,言語処理上の基礎技術を確立することを狙っている.またエージェントに,感情を生起させ,対話音声にはそれを反映させることを目指す.本研究では,勧誘の話題に絞り,エージェントが利用者を勧誘するための対話処理に取り組んだ.そこでまず,被勧誘者の意図を汲みとり応答するため,被勧誘者の意図について解析を行なった.その結果,同意/不同意,長所/短所強調,など大きく5種類があり,さらにそれらの下位には,無条件で同意,短所判明で不同意など詳細に分かれ,合計52種類あることが明らかとなった.そして意図の抽出規則を作成した.また応答文生成のための処理とその制御機構を試作した.次に,エージェントの情緒生起について,情緒生起サブシステムのアーキテクチャを確立した.そして期待,怒りなどの8つの基本情緒のうち喜び/悲しみの生起のための特徴抽出プログラムを強化し,実験により情緒生起を確認した.
プラズマ援用生体物質結晶化

本研究は、「プラズマ援用生体物質結晶化」といった新技術の確立を目的としたものである。卵白由来リゾチームを用いた実験において、プラズマ照射による結晶化促進が報告された。そのメカニズム解明のため、構造が比較的簡単であることや、脱色の過程から反応速度を見積もることができる色素を対象とし、プラズマ照射が与える影響を観察した。各種pHにおける実験から、色素ごとに異なるpH依存性が見られた。結果として、本技術の適応においては、生体物質が置かれる溶液環境が大きく影響するという知見を得た。本研究は、「プラズマ援用生体物質結晶化」といった挑戦的萌芽技術の確立を目的としたものである。タンパク質や核酸といった生体物質の立体構造を解明することは、それらの機能の理解へとつながる。つまりは、生物の持つ神秘の追及や、新薬の開発などにおいて、非常に強力な知見となりえる。生体物質の立体構造解析において、その結晶構造解析は、最も強力な手法の一つであるものの、“結晶化しない"・“結晶の質が不十分"等の要因から、結晶化プロセスは多くの生体物質の立体構造解析におけるボトルネックとなっている。そこで本研究では、安価かつ簡便な大気圧非平衡プラズマを用い、そのボトルネックの解消に取り組むものである。モデルタンパク質である卵白由来リゾチームを用いた実験において、プラズマの短時間照射によって結晶化が大きく促進されることを本研究グループが発表している。そのメカニズム解明から、本技術の適応指針を得るため、構造が比較的簡単であることや、脱色の過程から反応速度を見積もることができるといった利点から、メチレンブルー等の色素を対象とし、プラズマ照射が与える影響を観察した。各種pHに対する実験から、メチレンブルーにおいては、脱色速度の大きなpH依存性は見られなかった。一方、オレンジGはpH依存性を示し、色素ごとに異なるpH依存性が見られた。pH依存性の他に、緩衝液に対する依存性も見られ、電導率の影響と考えている。また、処理後のメチレンブルー溶液に対し質量分析を行ったところ、プラズマの照射によるダイマー等の生成は確認出来なかったが、メチル基が外れた質量に対応する物質が観察された。本挑戦的萌芽技術の適応においては、生体物質が置かれる溶液環境が大きく影響するという知見を得た。また、結晶化の促進には、プラズマ照射による有機物質の一部変性が影響しているものと考えられる。本研究は、「プラズマ援用生体物質結晶化」といった挑戦的萌芽技術の確立を目的とするものである。生体物質の立体構造解析において、その結晶構造解析は、最も強力な手法の一つであるものの、結晶化プロセスは多くの生体物質の立体構造解析におけるボトルネックとなっている。そこで、安価かつ簡便な大気圧非平衡プラズマを用い、ラジカル・真空紫外光・電荷等の供給を行うことで、そのボトルネックの解消に取り組む研究を展開している。当該年度においては、研究代表者、分担者共に、同じ環境でのプラズマ照射実験ができるよう、プラズマ照射装置の改良も含め、同等のプラズマ照射装置を複数作製し、同条件での照射実験、及び反応場の分析が出来る環境を構築した。実際に、卵白由来リゾチームを含む溶液への照射を行い、初期における構造の変化を捉えるべく、マトリックス支援レーザー離脱イオン化法を用いた質量分析を行った。結果として、質量分析では同定することが難しい極微量な変化であっても、その初期変化は、結晶化プロセスに対して大きな差をもたらしうるといった知見を得た。更に、プラズマ照射における初期過程の明確な違いを捉えるべく、アミノ酸やペプチドを用いた照射実験に着手するとともに、より解りやすい機構での知見の構築も進めるべく、色素の変化を利用した知見の蓄積にも着手した。効率的な実験を進めるためのプラズマ照射装置の構築が行え、実際に、予定していたリゾチームの質量分析実験にも取り掛かった。容易には差が見受けられないといった形の結果とはなったが、アミノ酸やペプチドを用いた実験の展開のみならず、色素を用いた実験といった新たな視点からの知見の構築も進め、現在までに、色素を用いた系においては、十分な変化が見受けられる形となっている。次年度、これらの結果を受け、予定通りの研究成果にたどり着くことができると考えており、概ね順調に進んでいると考えている。初年度における研究を更に進展させ、色素を用いた、反応速度、反応部位に関する知見構築を早期段階で終了させるとともに、アミノ酸やペプチドを用いたスクリーニング作業を展開する。更に、現在までに結果が得られているリゾチームのみならず、その他のモデルタンパク質に対し、得られた知見を最大限に活用し、部位特異的変異体によるプラズマ照射効果の変化を確認するなど、得られた知見をより強固なものとしていく。また、それらの知見も合わせ、構造未知生体物質の結晶化プロセスに取りかかる。研究費は、主に、結晶化プロセスに用いる消耗品に用いる予定である。また、研究のスムーズな進展のために、研究打合せのための出張を予定している。
部分設問群とマルチステージテストを用いた精確かつ効率的な力学概念評価テストの開発

本研究では,学習者の力学概念の理解度を精確かつ効率的に測定するための評価テストを開発し,その国際的通用性を検証することを目的とする。開発する評価テストの土台として,国際的に普及している力学概念指標(FCI)を用いる。テストの精度を高めるため,研究代表者らが独自に開発してきた部分設問群の方法を用いる。またテストの効率性を高めるため,つまりテストの解答時間を短縮するため,コンピュータ適応型テスト(CAT)の発展型であるマルチステージテスト(MST)を用いる。開発の第1段階ではFCIを組み込んだCATを開発し,第2段階ではFCIとその部分設問群を組み込んだMSTを開発する。
細胞機能発現におけるジアシルグリセロールキナーゼアイソザイムの役割

1.Tリンパ球におけるDGキナーゼアイソザイムの活性化機構......精製80kDaDGキナーゼの活性化因子であるスフィンゴシンが無傷Jurkat細胞においても内因性(長鎖)と外因性の短鎖(diC8)DGのリン酸化を亢進させることを見いだした。さらに最近細胞内リン酸化に複数のアイソザイムが関与している可能性が示唆されたのでJurkat細胞に含まれるDGキナーゼアイソザイムを、異なる基質(DiC10,C18:0/C20:4)と活性測定法(オクチルグルコシド混合ミセル法とDOC法)を用いて、シトソールと膜に存在するDGキナーゼを酵素学的、免疫学的方法で比較検討した。その結果、細胞内分布、DG分子種特異性、スフィンゴシンの効果、抗80kDaDGキナーゼ抗体との反応性で区別できる少なくとも、4種のDGキナーゼアイソザイムが存在することがわかり現在投稿中である。さらに現在細胞分化におけるDGキナーゼアイソザイムの役割を知る目的でHL60をTPAやDMSOで分化させたときの酵素の変動を検討中である。2.80kDaDGキナーゼの機能部位の解析......本酵素の一次構造には、E-Fハンド、亜鉛フィンガー、両親媒性のα-ヘリックス、ATP結合部位等の構造が存在する。まずE-Fハンド構造に着目し、この酵素はCa^<2+>と結合することをbinding assayにより示した。(J.Biol.Chem.266,7096)また種々の欠失変異や点変異を導入したcDNAを、大腸菌又はCOS細胞に発現させて機能を解析した。(Biochem.Biophys.Res.Commun.181,1015)さらに昆虫細胞の発現系を用い、種々の欠失変異や点変異を導入したcDNAを導入してタンパク質を発現させ、DG,リン脂質、ホルボールエステル、DNAへの結合能を調べ、その結果は現在投稿準備中である。3.DGキナーゼアイソザイムの一次構造決定......150kDaDGキナーゼのクローニングは陽性クローンを得ることが出来なかった。そこで今まで決定された80kDaと90kDaの塩基配列を比較して相同性の高い10ヶ所の配列を選び、オリゴヌクレオチドを作成した。それをプライマーとしてPCRを行なったところ、アイソザイムとおもわれる複数のPCR産物が得られた。現在、さらなる解析を行なっている。1.Tリンパ球における80kDa DGキナ-ゼの活性化機構......精製80kDa DGキナ-ゼの活性化因子であるスフィンゴシンが無傷Jurkat細胞においても、内因性(長鎖)と外因性の短鎖(diC8)DGのリン酸化をともに亢進させることを見いだした。

さらに最近細胞内リン酸化に複数のアイソザイムが関与している可能性が示唆されたので、異なる基質(diC10,C18:0/C20:4DG)と活性測定法(オクチルグルコシド混合ミセル法とDOC法)を用いて、Jurkat細胞のシトソ-ルと膜に存在するDGキナ-ゼを酵素学的、免疫学的方法で比較検討した。その結果、細胞内分布、DG分子種特異性、スフィンゴシンの効果、抗80kDa DGキナ-ゼ抗体との反応性などの点で区別できる少なくとも4種のDGキナ-ゼアイソザイムが存在することが分かった。この結果は本年度の生化学会で発表し、現在投稿準備中である。3.DGキナ-ゼアイソザイムの一次構造決定......ヒトおよびブタ80kDa DGキナ-ゼのcDNAクロ-ンをプロ-ブにしてヒトおよびブタ脳、胸腺、脾臓のライブラリ-をスクリ-ニング中である。4.購入したマイクロ冷却遠心機は、DGキナ-ゼの活性測定、プラスミドDNA,φDNAの調製などの際に使用している。1.無傷細胞を用いたDGキナーゼアイソザイムの機能の検討......Jurkat細胞に含まれるDGキナーゼアイソザイムを、異なる基質(DiC10,C18:0/C20:4)と活性測定法(オクチルグルコシド混合ミセル法とDOC法)を用いて、シトソールと膜に存在するDGキナーゼを酵素学的、免疫学的方法で比較検討した。その結果、細胞内分布、DG分子種特異性、スフィンゴシンの効果、抗80kDaDGキナーゼ抗体との反応性で区別できる少なくとも、4種のDGキナーゼアイソザイムが存在することがわかり現在投稿中である。さらに現在細胞分化におけるDGキナーゼアイソザイムの役割を知る目的でHL60をTPAやDMSOで分化させたときの酵素の変動を検討中である。2.80kDaDGキナーゼの機能部位の解析......本酵素の一次構造には、E-Fハンド、亜鉛フィンガー、両親媒性のα-ヘリックス、ATP結合部位等の構造が存在する。まずE-Fハンド構造に着目し、この酵素はCa^<2+>と結合することをbinding assayにより示した。(J.Biol.Chem.266,7096)また種々の欠失変異や点変異を導入したcDNAを、大腸菌又はCOS細胞に発現させて機能を解析した。(Biochem.Biopys.Res.Commun.181,1015)さらに昆虫細胞の発現系を用い、種々の欠失変異や点変異を導入したcDNAを導入してタンパク質を発現させ、DG,リン脂質、ホルボールエステル、DNAへの結合能を調ベ、その結果は現在投稿準備中である。3.DGキナーゼアイソザイムの一次構造決定......150kDaDGキナーゼのクローニングは陽性クローンを得ることが出来なかった。そこで今まで決定された80kDaと90kDaの塩基配列を比較して相同性の高い10ヶ所の配列を選び、オリゴヌクレオチドを作成した。それをプライマーとしてPCRを行なったところ、アイソザイムとおもわれる複数のPCR産物が得られた。現在、さらなる解析を行なっている。
「Saariのホモグラフィック予想」の証明と三体8の字解の研究

(1) Saariのホモグラフィック予想については,平面上の多粒子系の運動を,回転運動,サイズの変動,形の変動の3つに一意的に分解することに成功した.それを用いて,ほとんどの場合について,この予想が成立することを示した.三体8の字解の研究では, (2)4次式で表される曲線では,解を表すことができないこと, (3)軌道の形が決まれば,その運動も決まることを示した.その中で,曲線と,三点の重心となるべき位置が指定されたとき,曲線上の三点を見つける作図法を見つけた.(1) Saariのホモグラフィック予想については,平面上の多粒子系の運動を,回転運動,サイズの変動,形の変動の3つに一意的に分解することに成功した.それを用いて,ほとんどの場合について,この予想が成立することを示した.三体8の字解の研究では, (2)4次式で表される曲線では,解を表すことができないこと, (3)軌道の形が決まれば,その運動も決まることを示した.その中で,曲線と,三点の重心となるべき位置が指定されたとき,曲線上の三点を見つける作図法を見つけた.Saariのホモグラフィック予想-ポテンシャルをVとし,慣性モーメントをIとした時,V\sqrt{I}が一定な運動はホモグラフィックな運動である-を研究する為に,筆者は共同研究者とともに,平面多体系の運動を,回転運動,サイズが変わる運動,形が変わる運動の3つの運動に分解しました.これは我々が初めて成し遂げたことです.これを使って,いくつかの場合についてSaariのホモグラフィック予想が成立することを示すことができました.特に三体問題の場合については,かなり幅広い運動について成立することを示すことができました.筆者らは,これらをまとめてTansactions of the American Mathematical Societyに投稿し,受理されました.現在,校正刷りが届いており,近々出版されるでしょう.三体8の字解については,補助金で購入したコンピュータを使って,軌道の時間によるテーラー展開を高次まで計算することができました.特に,距離の自乗に反比例するポテンシャルの下での8の字解の場合には,時間の32次の項まで計算することができました.これを使って,8の字解がX座標とY座標の12次までの多項式では表せないことをコンピュータを使った代数計算で示すことができました.また,同じテーラー展開を使って,解の初期値を高精度で計算しました.共同研究者が全く独立に,従来の確立された数値計算法で21桁まで計算しましたが,ここまでは全く一致しています.私の計算は,おそらく50桁くらいまで精度があると予想していますが証明はできません.この初期値が何らかの代数的な値なのかどうかを調べていますが,いまだ何も結果は得られていません.Saariのホモグラフィック予想「ポテンシャルをVとし,慣性モーメントをIとした時に,VとIから作られる無次元量V\sqrt{I}が一定な運動は,ホモグラフィックな運動である」を証明するために,筆者は共同研究者(Diacu, Perez-Chavela, Santoprete)とともに平面上の多体運動を回転運動,サイズが変わる運動,形が変わる運動に分解することに成功しました.これを使って筆者らは,平面上の三体運動のかなり幅広い運動についてSaariの予想が成立することを示しました.この結果は,Transactions of the american mathematical societyに掲載されました.昨年度に報告した三体8の字解の時間による高次展開については,その後の進展はありませんでした.しかし,その計算で得た貴重な経験を生かして,「4次の多項式では,斉次ポテンシャルの下での三体8の字解を表し得ない」ということを代数的に証明することができました.この結果については,国際会議では発表しましたが,いまだ論文にはまとめていません,近々まとめる計画です.一方で,三体8の字解の研究を通じて,私と共同研究者(福田,尾崎)は,8の字解を含む三体の運動一般についての非常に興味深い性質を見つけました.それは,こういうことです.いまからちょうど400年前の1609年にケプラーはAstronomia Novaを出版しました.その中で彼は,惑星の軌道は楕円であり,その楕円の上を角運動量が一定となるように惑星が運動しているということを示しました。つまり,軌道の形と角運動量を与えると,運動が一意的に定まるということです.運動が直線の場合は,エネルギー一定を仮定すれば,やはり運動は定まります.我々が見いだしたことは,いくつかの場合に,それと同じことを三体の運動でも実行できることです.つまり,三体が運動する曲線と角運動量あるいはエネルギーが一定であることを仮定すると運動が一意的に定まるというわけです.このことは,ケプラー以後400年経った今,我々が初めて見いだしたことです.現在,その結果を公表するべく論文を執筆中です。
直交ミラーアレイによる光と熱と音のフローティング表示

本研究は,光と熱と音を空中に結像する新しい3D表示法を提案する.電磁波と音波では波の性質が異なるが,反射に基づく結像は両者に適用可能である.中空構造をもつ直交ミラーアレイ(CMA)を製作して,可視光,熱(遠赤外線),音波を空中に収束させるフローティング表示に挑戦した.可視光と遠赤外線による熱の収束には4mm×4mmの開口からなるステンレスミラーによるCMA,音の収束には15cm×15cmの開口からなる透明アクリル板によるCMAを製作し,これらを積層する構成により,光と熱と音のフローティングの原理を実証した.本研究では,直交ミラーアレイが中空構造を持つ点に着目して,可視光による空中3D視覚ディスプレイ機能に加えて,遠赤外領域の電磁輻射の収束によるサーマル3D表示,さらに,疎密波である音波を用いた空中結像に挑戦する.<光と熱と音>の空中フローティング表示を実現することが本研究の主目的である.3年間の研究期間での達成を予定しており,第2年度となる平成25年度には,前年度に原理を実証した<光と熱>の空中結像に関する詳細な実験と成果報告だけでなく,<光と音>の空中結像に関する実験を行った.具体的には,音波の伝搬を妨げること無く,可視光情報を提示するために,リボン状のLEDを用いたLED表示ユニットを作製した.また,スピーカーを用いた可聴域の音波をサイズの異なる直交ミラーアレイに入射させて3次元空間での収束を試みた.さらに,音源の指向性を向上させるために,超音波ドランスデューサーアレイを利用して,可聴域のエンベロープをもち,超音波(搬送周波数40kHz)の超音波スピーカーアレイを製作した.音波ならびに超音波の空中結像について,最大サイズの直交ミラーアレイに入射して結像位置での音の局在性について調べた.実験の結果,これまでの熱の実験ほどには局在性が確認されないことがわかった.加えて,前年度からの継続事項であるサーマル3D表示においては,2つの熱光源を設置したときの3次元分布を長ストロークステージを用いて測定した.その結果,熱源が結像する位置付近の温度分布は,熱源の配置に依存して変化することがわかった.以上,本年度の実験により<光と熱と音>の空中フローティング表示の達成には,直交ミラーアレイの大型化が必要であること,光源・熱源・音源における遮蔽が空中像の局在化に影響を与えることがわかり,来年度の統合実験に対する指針が得られた.本研究は,光と熱と音を空中に結像する新しい3D表示法を提案する.電磁波と音波では波の性質が異なるが,反射に基づく結像は両者に適用可能である.中空構造をもつ直交ミラーアレイ(CMA)を製作して,可視光,熱(遠赤外線),音波を空中に収束させるフローティング表示に挑戦した.可視光と遠赤外線による熱の収束には4mm×4mmの開口からなるステンレスミラーによるCMA,音の収束には15cm×15cmの開口からなる透明アクリル板によるCMAを製作し,これらを積層する構成により,光と熱と音のフローティングの原理を実証した.本研究では,LEDアレイの空中結像用に申請者が製作,空中フローティング表示を達成した実績のある直交ミラーアレイが,中空構造を持つ点に着目して,疎密波である音波に関しても音源を空中に結像できるような新しい結像素子を設計製作する.何もない空中に浮かぶ映像の場所から音が聞こえてきて,その映像を触ると温かさを感じる<光と熱と音>の空中フローティング表示を実現することが本研究の主目的である.3年間の研究期間での達成を予定しており,初年度となる平成24年度には,<光と熱>の空中結像を行った.空中像を形成するために,2面コーナーリフレクターアレイに基づく反射型結像素子を製作した.これは櫛形のミラー部品を組み合わせによる直交ミラーアレイ(CMA: crossed mirror array)である.熱の収束を可能にするため,開口部を中空構造とする特徴がある.今回,櫛形のミラー部品を,厚さ1mmのステンレスミラーを幅8mmの短冊状で,長軸側の片側に4mmピッチで幅1mm長さ4mmの切れ込みを設けるように,放電加工機を用いて製作した.赤熱物体の遠赤外線を収束させるため,1辺14cmの正方形型のCMAユニットを3x3個タイリングして有効面積で50cm×50cmのCMAを実現した.LEDアレイを用いた光の3次元フローティング表示とともに,ハロゲンランプやヒーターを熱源として用いて熱源の結像位置で温度分布が極大化することを実証した.

本研究では,直交ミラーアレイ(CMA)が中空構造を持つ点に着目して,可視光による空中3D視覚ディスプレイ機能に加えて,遠赤外領域の電磁輻射の収束によるサーマル3D表示,さらに,疎密波である音波を用いた空中結像に挑戦する.第3年度となる平成26年度には,前年度までに原理を実証した<光と熱>および<光と音>の空中結像に関する詳細な実験に加えて,<光と熱と音>の統合表示のためのCMAの製作とともにリーチングによる検証を行った.前年度の<光と音>の空中フローティング表示の実験により,CMAの大型化が必要とわかったため,<光と熱と音>の統合システムため,<光と熱>には4mm×4mmの開口からなるステンレスミラーによるCMA,<音>には15cm×15cmの開口からなる透明アクリル板によるCMAを製作し,これらを積層するかたちで,<光と熱と音>のフローティング表示のためのミラーアレイを製作した.製作したCMAを用いて空中結像点に手を伸ばすリーチングを行ったところ,手を結像点に動かす動作においては<光と熱>の効果が有効である傾向が見られた.デモンストレーションシステムを国内学会および国際会議にて展示発表を行なったところ,音の利用は手のとどかない距離や光の方向を見ていない観衆に対して,空中ディスプレイの方向に注意を誘導する利点があることがわかった.さらに,本研究の成果を空調設備に応用するための可能性を実証した.空調に利用するために低コストで大型構造体を作れる新しい構造の直交ミラーを考案し,ピンポングローブ型温度プローブアレイによる測定を行なった.結果,新構造直交ミラーを用いて,室内空間における局所的な加温に成功した.情報フォトニクス何も無い空中に熱で3D表示を行う世界初の試みには成功しているが,音の収束に関しては,光の空中表示や熱の空中表示ほどには顕著な局在性が得られていない.しかし,これは単純な直交ミラーアレイの利用だけではセンチメートルオーダーでの音が空中結像が物理的に難しいという事実によるものである.実験を通じて,音の空中結像においては,音の物理的性質と音に関する人間の認識が重要なファクターとなりえることがわかった.すなわち,音波の波長がサブメートルオーダーであるため,収束径をセンチメートルのオーダーにはできないこと,疎密波の伝搬と反射時において直交ミラーアレイ自体が振動して新たな音源になり得ること,さらに,観察者による音の局在性に関する認識は光ほどの空間分解能を持っているわけではないことを理由と考えている.音圧の空間分布によって物理的には音の局在性を実証するアプローチが想定されるが,直交ミラーアレイにより反射された音だけを測定するためには,厳密な音圧測定のための防音シールドルーム(工事費7千万円程度)が必要となり,萌芽研究で実施可能な範囲を超える.サーマル3D表示に関しては,大型直交ミラーアレイを用いることでサーマルカメラだけでなく,人が手を動かしても3次元的な局在性があること確認している.また,LEDの結像においては視覚的に3次元像を認識できている.人間の認識も重要なファクターであるため,これらを組み合わせた<光と熱と音>のマルチモーダル呈示を行う場合には,人は光と熱の感覚情報から音も同じ位置と認識できる可能性があると期待している.以上により,萌芽研究で想定した<光と音>の空中結像に関する第2年度の目的については第3年度の統合実験で用いる要素技術と改良課題を実験的に明らかにすることができたため,概ね達成と自己評価している.何も無い空中に熱で3D表示を行う試みは世界初の試みである.この挑戦を行うのが本萌芽研究であり,初年度の光と熱のフローティング表示の目標を達成できた.ヒーターなどのハードウェアを直接触ることのないサーマルディスプレイはこれまでに例がなく,目をつぶっていても温かさで3D表示を感じられる新しい表示方法として注目を得た.ディスプレイに関する国際会議においてOutstanding Poster Paper Awardを受賞した.光工学分野で世界最大の学会の一つであるSPIEにおいて会員向けに配信される注目研究に関するニュースレター(SPIE Newsroom)において研究が世界中に紹介されるなど,第1年目において研究成果が世界的に注目を得ている状況にある.光と熱と音の空中フローティング表示を実現することを目的に研究を推進する.
過去分詞の動詞性と形容詞性－過去分詞形複合形容詞を手がかりに－

本研究課題は、動作受動文から状態受動文を経て複合形容詞化する語形成過程をもとに、(I)状態受動文における過去分詞の素性(形容詞性と動詞性)に関与する意味を明らかにし、(II)過去分詞と一語化しうる項/付加詞の意味を語彙概念構造により意味論的に特定することで、当該語類における語形成過程および状態受動文における過去分詞の素性(動詞性vs.形容詞性)の統一的説明を目指すものである。過去分詞形複合形容詞は、これまで音韻・形態・統語・意味・語用論の分野で個別に論じられてきたため、それらを横断的に把握する必要がある。研究初年度にあたる2018年度は当該語類を扱った先行研究をまとめ問題点を指摘し、今後の課題を明確にした(「ドイツ文学論集第51号」掲載済)。とりわけ意味論及び語用論の分野における問題点は、形容詞特有の性質(接頭辞の付加、比較級と最上級の形成、複合語の形成)の一部のみが過去分詞に適用できる場合の形容詞性を説得的に証明できないこと、また一つ一つの過去分詞に形容詞の性質を適用する分析手法では、過去分詞の統一的説明には至らないこと、さらに、状態受動文のみを考察の対象とし、そこへ様々な文脈を与え認容度を調査したところで、議論の根幹をなす過去分詞の素性が規定されるわけではないことにあり、今後の研究において最も解決すべき問題であることを確認した。本研究課題が採択された直後の5月11日に研究活動を中断したため(産休・育休)、本研究課題採択後約1か月間の研究実績は以上である。産休(5/11)により研究活動を中断したため、本研究課題には約1か月間しか取り組むことができなかった。復職後直ちに、中断した過去分詞形複合形容詞の意味分類を再開する予定である。次年度は、コーパス等で収集した過去分詞形複合形容詞のデータをもとに、動作・状態受動文を作成し、その校閲を研究協力者に依頼する。また、状態受動文において過去分詞が結合する付加詞の意味の記述調査を再開し、語彙概念構造による意味分析を進めると同時に文脈による文法性判断の差異を調査する予定である。本研究課題が採択されて約1か月後には研究を中断したため、当初予定していた消耗品費、旅費、人件費等は全額使用できなかった。従って研究活動再開後に、本年度使用予定であった研究書籍・文具類を購入するとともに、国内での研究発表を精力的に行う予定である。また、ドイツ語の例文等の文法性判断をドイツ語母語話者に依頼するため、当初の予定通り謝金を必要とする。
筋萎縮性側索硬化症の家族介護者における心のバリアフリー化促進モデルの構築

本研究は、筋萎縮性側索硬化症の家族介護者における心のバリアフリー化を促進するモデルの構築を目指した。家族介護者7名へインタビュー調査した結果、24時間に渡る介護が必要なため、患者と家族介護者の間には濃密な関係が生まれることが明らかになった。この関係は、見えないバリアを形成し、外部サービスがうまく導入できないほどになり、その結果、介護の質的低下を招く恐れがある。「心のバリアフリー化」を進めるために、日ごろから患者と家族が社会的場面に接触できるALSケアを提供していく必要がある。今後、レスパイト機能をもつ訪問看護や介護事業所、病院のなかに在宅療養支援病棟を設立することも望まれる。2013年3月、難病対策の抜本的改革により予算が拡充された。今後、重症難病者であるALS患者等のレスパイト入院病床の確保や包括的支援体制の構築が、検討されていくと推測される。2012年度、本研究におけるALS介護者への訪問調査を通じて、患者と家族介護者を一つのセットとして考えるケアシステム構築の必要性が示唆された。調査に協力した4名のALS患者は、気管切開前の患者、非侵襲的人工呼吸器装着者がそれぞれ1名、侵襲的人工呼吸器装着者は2名だった。病気の進行が急激で、主介護者ひとりでは、ケアが難しくなっていた配偶者は、睡眠障害や引きこもり傾向が出現していた。また、呼吸器装着者の家族介護者では、働き盛りにもかかわらず退職を余儀なくされ、ケア中心の生活が組み立てられていた。こうした家族が、介護の手を少しでも休められるよう、専属に吸引行為をお願いできるサービスを希望する一方で、それは非現実的なサービスの可能性があった。というのも、痰の吸引が必要な時期には、コミュニケーション手段を失い、身体の運動機能障害が並存する時期でもある。単に、吸引操作が問題なのではなく、患者が何を欲しているのかを読み取れる人のケアの必要性であった。家族が、片時も傍を離れられないのは、自分に代わるそうした技術を備えたケア提供者が容易に探せないことも一要因にあったのである。地域によっては、吸引を引き受けてくれる事業所の存在もままならない現状がある。本研究は、ALSの家族介護者における「心のバリアフリー化促進モデルの構築」のために、ALSという病気の特徴、療養介護の困難さを踏まえて、有効な支援モデルをさらに明確化する予定である。本申請研究は、筋萎縮性側索硬化症(以下ALS)の家族介護者における心のバリアフリー化促進モデルを構築することを目指している。人工呼吸器を装着するようになると、ほとんど24時間の介護が必要になるため、社会的孤立状況が生じることがないわけではない。介護者はALSの患者を介護する自分の苦悩を誰にもわかってもらえない意識増大の危険性を抱えているのである。平成25年度は、家族介護者の現状を把握するために実施したインタビューデータをもとに、介護継続においてどのような心理社会的問題を抱えているのかを分析解釈した。さらに、「心のバリアフリー化困難(心理社会的問題)」についての質問紙調査の準備として、質問項目の作成、フィールド調査施設の候補をあげて、調査の準備状態を整えた。また、心理社会的問題への対処行動についての文献を検討するとともに、介護者の対処行動を測定する既存の尺度についても検討した。近年、神経難病のケアシステムは整備され、患者ケアのアウトカムは蓄積されてきた。しかし、ALSの家族介護者が介護に没頭し、「介護だけの自己」になれば、自分の食事を味わうことも、外出することにさえ罪悪感をもってしまうこともあるだろう(村岡,2007)。もし、家族介護者のニードが誰からも振り向かれず、患者の病気だけが介護者の記憶に刻印されるとき(Steinglass,1988)、心理的ストレスは双方にとって深刻な問題になりかねないと考える。今回数例の家族介護者へインタビューを実施した。約10年介護している家族介護者は、1日ないし1週間のスケジュールが組み立てられていた。外部サービスを使わなくても介護の生活リズムは出来上がっており、1週に1回2時間程度のサービスを利用していた。むしろ、外出のためにヘルパーを頼むことには抵抗感があった。また、ヘルパーサービスは、夕方から夜の時間帯に利用していなかった。これには夕方以降の時間帯に家族だけで集うという意味があった。一方、在宅療養を開始してから半年以内の家族介護者では、3時間程度の外出時間でも「気晴らし」にはならなかった。そして、数カ月に一度のレスパイトケアで、解放感に浸れると述べた。家族介護者たちは、最近2カ月外出していないとも語った。このような状況が続くと、家族介護者は、自分の時間がもてないことへ次第にイライラして、不満が募っていき、しまいには「外出先からどこかへ行ってそのまま帰らない」心境に陥ることさえあるとも考えられる。

医療者が提案する介護におけるルチーン化は、患者と家族の療養介護の質を確保できるが、一方で、自由な時間や遊びのない日常から慢性的な疲労を招く危険性を孕んでいる。今後、第三者であるヘルパーを入れて介護を組み立てることの意義とともに、その困難さを継続的に探求する必要性があるだろう。本研究の目的は、ALSの家族介護者(以下介護者)における心のバリアフリー化を促進するモデルの構築である。近年、神経難病のケアシステムは整備され、患者ケアのアウトカムは蓄積されてきたが、ALSの介護者は「介護だけの自分」になり、食事を味わうことも、外出へも罪悪感をもつ傾向にあった(村岡,2009)。もし、介護者のニードが誰からも振り向かれず、病気だけが記憶に刻印されるとき(Steinglass,1988)、介護者の心理社会的ストレスは増大する。本研究は、ALSの罹患歴が数年から約10年、約30年の患者の介護者7名へインタビューを実施した。研究期間中のALS患者の経年的変化と療養環境も追跡した。数年約10年になる患者の療養介護では、外部サービスを導入して1週間のスケジュールが組み立てられていた。しかし、なかには外部サービスの利用が、1週間に1回2時間程度の人もいた。ほぼ全員が、外出のためだけにヘルパーを頼むことに抵抗感を示した。また、夕方から夜の時間帯のヘルパーの利用はほとんどなかった。この時間帯は、家族だけで集うことに意義があった。要介護度5のALSの場合、たとえば保清ケアにおいて訪問看護とヘルパーの入る時間を30分重ねることで効果的な利用になった。数か月に一度のレスパイトケアは、介護者にとって「解放感に浸れる時間」であった。一方、最近2か月間外出していない介護者では「社会から隔離されている感じ」があると語った。家族介護では、ときには自分を介護からクールに切り離す態度やその時間が必要になる。しかし病気の特性上、それは困難感を伴う。Kahnら(1980)が高齢者ケアで提案したconvyモデルは、家族支援から専門職支援へ拡大するものだ。ALSの場合、家族介護者に替わる外部サービスでは充足できない状況や、複雑な心理社会的問題をアセスメントする指標やシステムが重要である。医歯薬学2012年度は、筋萎縮性側索硬化症の家族介護者における心のバリアフリー化促進モデルの構築のために、介護者の置かれている現状把握を主体にした調査を展開した。平成25年度の予定では、質問紙調査を実施し最終的に「心のバリアフリー化促進モデル」の評価を実施する予定だった。しかし、質問紙調査の準備状態が整わず、対象者である家族介護者5080名への調査が進まなかった。一方、過去の文献検討によって心理社会的問題や困難さへの対処行動については検討することができた。家族介護者数名へのインタビューを実施し、Flickの方法で分析解釈を行った。しかし、促進モデルの概念を抽出するためには、研究参加者数をさらに追加する必要があると考える。また、患者会誌を含む先行研究に関してMeta-narrative mappingが途中になっており、促進モデルの概念抽出作業が急がれる。
原子構造を精密制御したグラフェンのドーピング

次世代半導体材料として期待されているグラフェンについて、原子レベルで精密に構造を制御した異種原子ドーピングを目的に研究を行った。エネルギーを制御した中性粒子ビームを用いて窒素ドープグラフェンの合成を行った。照射するエネルギーが増加すると炭素窒素間の結合は単結合から二重結合に移行することを見出し、結合場所は端部から面内に変わることを見出した。さらに選択的に窒素をドーピングしたグラフェンは燃料電池における酸素還元反応において触媒作用があることを実証し、グラフェン面内に存在するグラフィティック型窒素が効果的な酸素還元に寄与することを明らかにした。平成27年度はグラフェンの窒化とそのメカニズム解明に関して研究を実施した。X線光電子分光、およびラマン散乱スペクトルによる窒化グラフェンの構造解析を行い、窒化率、窒化に用いた中性粒子ビームエネルギーと窒化状態の解明、欠陥形成に関して知見を得た。窒化率は照射ビームエネルギーには大きく依存せず概ね3%程度で飽和することが明らかになった。グラフェンの6員環構造を維持するために必要な最大窒化率を考慮すれば妥当な結果といえる。また、X線光電子分光によって窒素-炭素間の結合状態を明らかにした。窒素-炭素間の結合状態は照射するビームエネルギーに依存し、単結合と二重結合を選択的に合成可能であることが明らかになった。また反応性に富むグラフェンエッジは3eV程度の低いエネルギーで窒化されるのに対し、窒素と炭素の置換反応によって形成する窒素-炭素単結合はその結合エネルギーと同等の訳7eVで選択に形成可能であることがわかった。さらにラマン散乱分光法から算出した欠陥割合はこれまでに報告されている他のグラフェン窒化手法に比べて少ないことが明らかになった。以上のように、ビームプロセスによるグラフェンの窒化には選択的構造形成において最適なエネルギーが存在し、窒素原子の置換反応、炭素原子の脱離に伴う欠陥形成に密接な関係があることが解明された。本年度に得られた成果は、多様な応用が考えられる窒化グラフェンについて、はじめて構造選択的な合成法を提案し、詳細な構造解析を行ったことである。次年度以降では構造を原子レベルで制御した窒化グラフェンの物性評価を行う予定である。平成27年度は窒化グラフェンの構造解析を行い有益な知見を得た。当初の予定よりも3ヶ月程度前倒しで研究を実施しており、すでに次年度で実施予定である物性評価を行っている。本年度は結合・状態選択的に合成した窒素ドープグラフェンの有効性に関して酸素還元触媒能を電気化学的に検出することで実証した。酸素飽和塩化カリウム(KCl)水溶液中において窒素ドープグラフェンを電極としたサイクリックボルタメトリ測定を行い、CN単結合およびCN二重結合それぞれのドーピング状態が酸素還元触媒反応に与える影響について検討を行った。いずれの結合状態においても酸素還元反応を検出することに成功した。CN単結合の場合はグラフェン面内に配置した窒素ドープサイトが触媒作用を効果的に示すことが明らかになった。一方、CN二重結合により構成された窒素ドープグラフェンは幾何学的に欠陥形成を避けることができず、その2次元に分布する欠陥構造が電気化学応答に影響を与えることを新たに発見した。CN二重結合の場合は窒素がドーピングされた箇所が島状に分布している。その結果として窒素ドープサイト上面に形成される電気二重層の形状が通常の平面ではなく半球状となり、実効的な酸素流入量が増加し反応速度律速な触媒能を示すことが明らかになった。また、触媒反応における反応電子数はCN単結合に優位性があり、4電子反応の寄与が高いことも分かっている。酸素還元触媒反応は燃料電池の基本反応であり、本研究で提案する場所・結合状態を精密に制御したドーピング手法によって得られるグラフェンは従来用いられているグラファイト電極よりも効率よく反応を進行させることが可能であることが示唆された。当初計画においては窒素ドープグラフェンの酸素還元能評価において、炭素窒素間結合の違いによる反応活性を検討することを意図していた。しかし研究を進めることで結合状態が寄与するのは反応電子数であり、ドーパントの位置が電気二重層形成に影響を与えることまで明らかにすることに成功した。本研究で得られた知見はグラフェンの電極材料としてのポテンシャルを最大限引き出すために重要な知見であり、この観点において当初の計画以上に進展していると言える。グラフェンは炭素6員環構造からなる1原子層の厚さを持つ物質であり、電気・熱伝導性、光透過率、機械特性などにおいて特徴的な性質を示す物質である。そのため、トランジスタなどの電子デバイス応用をはじめ、透明電極、燃料電池触媒など幅広い応用が期待されており、課題はドーピングやエッジ・界面制御であるとされている。本研究ではエネルギーを制御したドーパント種の照射(中性粒子ビーム)によってグラフェンへの精密ドーピング技術の確立を目的とした。様々な応用が期待されているグラフェンのドーピングを原子レベルで構造制御することで最大の効果をもたらすナノ構造形成を目的とした。グラフェンの任意の場所(エッジ、面内)に、ドーパントを特定の状態(単結合、二重結合、欠陥の有無、終端など)で選択的に付加することで従来よりもより効果的な機能化が可能になると期待できる。本研究で提案するグラフェンの精密ドーピング技術は、従来のドーピング濃度・分布制御とは異なり、原子レベルでドーパント分子の結合位置・状態を制御することによって最も効果的な機能性をグラフェンに持たせるものでありグラフェンの実用化に大きく貢献するものと期待できる。

照射する窒素ビームのエネルギーを215eVの間で精密に制御することでCN単結合、二重結合の選択形成に成功した。また、ドーパント位置は窒化部位の化学的活性に依存し、エッジおよび面内の位置選択性を持たせることに成功した。また、窒化グラフェンの性能評価として、燃料電池の基本反応である酸素還元反応について触媒能評価を行い、置換型窒素構造が高い触媒能を示すことが明らかになった。さらに、フッ化、水素化についても同様に検討を行い、照射するビームエネルギーに依存するドーピングはドーパント種に依らず、結合形成に過不足ないエネルギーを与えることが重要であることを実験的に明らかにした。次世代半導体材料として期待されているグラフェンについて、原子レベルで精密に構造を制御した異種原子ドーピングを目的に研究を行った。エネルギーを制御した中性粒子ビームを用いて窒素ドープグラフェンの合成を行った。照射するエネルギーが増加すると炭素窒素間の結合は単結合から二重結合に移行することを見出し、結合場所は端部から面内に変わることを見出した。さらに選択的に窒素をドーピングしたグラフェンは燃料電池における酸素還元反応において触媒作用があることを実証し、グラフェン面内に存在するグラフィティック型窒素が効果的な酸素還元に寄与することを明らかにした。平成27年度までに当初の予定を想定よりも早い段階で実施することができており、すでに次年度実施予定である項目についても検討を開始している。平成28年度および平成29年度で実施予定の課題について計画を前倒しで実施する予定であるが、研究計画自体を大きく変更する必要はない。今後の研究推進は当初の予定を基づき、窒素以外のドーパント種へ研究を展開する。特に研究計画書にあるようにフッ素ドープグラフェン合成を検討する。窒素はグラフェンに対して電子供与的に働くが、フッ素はグラフェンのバンドギャップを効果的に開くと期待できる。結合状態の解析や物性評価は前年度までに得られた知見を基盤にすることで円滑に研究を遂行できると期待できる。ナノ材料創成プロセス研究の進捗が当初予定よりも進んでおり、ドープグラフェンの新たな物性評価用チップの購入を検討している。仕様選定および納品までの時間がかかるため年度内の執行をとりやめ次年度への繰り越しとした。ドープグラフェン評価用チップの仕様選定はのぼ終わっており詳細を検討した後早急に購入予定である。
致死的外傷のストレス強度に関する法医病理学的客観的評価基準の作成

本研究では,各種の外傷性ストレスが中枢神経系に及ぼす影響を解明するため,外因死における中枢神経系のストレス反応を免疫組織化学的・生化学的指標を用いて多角的に分析した.その結果,中脳黒質神経構造のユビキチン化が死因と深く関係していることが明らかにされた.すなわち,ユビキチン(Ub)が各種ストレスに対して急速に反応することに着目し,種々の外因死,計328例(焼死,窒息,溺死,頭部損傷,胸・腹部損傷,覚せい剤中毒,急性心筋梗塞など)について,中脳黒質神経細胞核内封入体型Ub陽性細胞の出現率(Ub-index)および単位面積当たりの大脳脚軸索変性Ub陽性顆粒の占有面積(Ub-area)をコンピューター画像解析装置にて定量化した。その基礎的データを基盤として各種死因との関係を検討したところ,大脳脚Ub-areaは絞頸および火災死で有意な高値,覚せい剤中毒死では有意な低値を示した.損傷死のうち頭部外傷による即死例が他の鈍器損傷より有意な低値,鋭器による頸部や四肢の損傷が胸部損傷より有意な高値を示した.封入体型Ub-indexは,鈍器損傷では腰背・腹部外傷が顕著な高値を示し,重傷度と逆相関した.鋭器損傷では心膜血腫合併胸部損傷が胸部損傷群および心筋梗塞に比べて有意な高値を示した.びまん性型Ub-indexは,他の外因死と比べて溺死が顕著な高値を示し,覚せい剤検出例では血中メタンフェタミン濃度との間に相関が認められた.中脳水道灰白質(痛み中枢)の神経細胞核内Ub陽性率に関しては,火災死群が有意な高値を示した.各指標は死因あるいは生存時間と強く相関し,年齢,性別,死後経過時間とは無関係であった.以上のことから,上記の定量形態学的分析結果は外因性ストレスの強度を反映しているものと考えられた.本研究では,各種の外傷性ストレスが中枢神経系に及ぼす影響を解明するため,外因死における中枢神経系のストレス反応を免疫組織化学的・生化学的指標を用いて多角的に分析した.その結果,中脳黒質神経構造のユビキチン化が死因と深く関係していることが明らかにされた.すなわち,ユビキチン(Ub)が各種ストレスに対して急速に反応することに着目し,種々の外因死,計328例(焼死,窒息,溺死,頭部損傷,胸・腹部損傷,覚せい剤中毒,急性心筋梗塞など)について,中脳黒質神経細胞核内封入体型Ub陽性細胞の出現率(Ub-index)および単位面積当たりの大脳脚軸索変性Ub陽性顆粒の占有面積(Ub-area)をコンピューター画像解析装置にて定量化した。その基礎的データを基盤として各種死因との関係を検討したところ,大脳脚Ub-areaは絞頸および火災死で有意な高値,覚せい剤中毒死では有意な低値を示した.損傷死のうち頭部外傷による即死例が他の鈍器損傷より有意な低値,鋭器による頸部や四肢の損傷が胸部損傷より有意な高値を示した.封入体型Ub-indexは,鈍器損傷では腰背・腹部外傷が顕著な高値を示し,重傷度と逆相関した.鋭器損傷では心膜血腫合併胸部損傷が胸部損傷群および心筋梗塞に比べて有意な高値を示した.びまん性型Ub-indexは,他の外因死と比べて溺死が顕著な高値を示し,覚せい剤検出例では血中メタンフェタミン濃度との間に相関が認められた.中脳水道灰白質(痛み中枢)の神経細胞核内Ub陽性率に関しては,火災死群が有意な高値を示した.各指標は死因あるいは生存時間と強く相関し,年齢,性別,死後経過時間とは無関係であった.以上のことから,上記の定量形態学的分析結果は外因性ストレスの強度を反映しているものと考えられた.
ヨーネ菌菌体成分による宿主免疫修飾と炎症性腸疾患発病機序の解明

ヨーネ菌抗原の免疫修飾作用と自己免疫難病クローン病(CD)との関連を皮下、経腸接種の組み合わせで免疫病理学的に評価した。ヨーネ菌脂質抗原(EV抗原)、EV抗原分画を合成したlipopeptide IIs、全菌体抗原、可溶化抗原、菌総DNA、マウス腸陰窩細胞抗原の順にCD様病変誘導作用が強かった。EV抗原と牛乳の繰り返し経口感作はアレルギー症状も惹起した。抗原の繰り返し経腸接種は免疫寛容を誘導した。非IBDの成人の7%がヨーネ菌特異的IgE抗体を保有していた。ヨーネ菌細胞壁の脂溶性抗原が全層性腸炎惹起作用やアレルギーなど免疫修飾作用を有す事、その責任分子の構造を明らかにできた。具体的内容:ヨーネ菌粗製Map-L抗原を皮下接種後に結腸内接種をする手法により、人のクローン病に酷似した腸炎を再現することを繰り返し確認した。また、既知のクローン病モデルとして知られるTNBS誘導結腸炎を作成して、両病変について準定量的病理学的解析を行った。1)実験期間中に対照およびヨーネ菌抗原1回接種以外の各群に被毛光沢が悪くなったマウスが数頭観察され、それらには強い結腸病変が観察された。2)無抗原群、一度接種群には病変は無く、ヨーネ菌抗原による腸炎は二次感作抗原の濃度を変えても同質であった。3)病変は壊死性腸炎であり、症例によっては全層に及び病変は全層性の壊死性腸炎でTNBS誘導腸炎に比べて、筋層の炎症が強くよりクローン病に類似した。4)TMBS誘導性の結腸炎はやはり壊死性腸炎であるが、特に筋層の炎症はMap-L抗原誘導性の結腸炎よりも軽度であった。5)病変は異型上皮、クリプト不整、潰瘍、糜爛、水腫、細胞浸潤(粘膜層、粘膜下織、筋層、漿膜)、穿孔などで、炎症細胞として、好中球、マクロファージ、リンパ球浸潤が認められた。ラットの実験系についてはサンプリング条件及び、急性相タンパク質の経時的検出実験の評価を行った。マウスの実験系で解析するパラメーター探索のために、人の炎症性腸疾患病変とヨーネ病の分子病理学的比較も行った。成果の意義、重要性:従来、ヨーネ菌DNAは病変部から検出されたり、稀に菌分離がなされるのみで、因果関係の証明がなされていなかった。本実験結果はクローン病の病理発生機序に対して、初めて積極的な原因を提起した画期的なものである。ヨーネ菌死菌抗原の起病性が明らかになったことから、クローン病患者の発生を予防するため、同抗原の食品コンタミネーションの防止のために、(1)ヨーネ病の撲滅推進、(2)汚染輸入食品の検査、輸入禁止などの措置を検討する必要性が示された。本年度はヨーネ菌脂溶性抗原による全層性腸炎の発現の再現性を確実なものとするため異なった研究教育機関においてindependentな実験を実施して評価を行った。東都医療大学において抗原を調整した。東京医科歯科大学人体病理学教室ではヨーネ菌脂溶性抗原、BCGの全菌体抗原ならびにPropionibacterium acnesの全菌体抗原を用いて、マウスに皮内感作を行い、その後7日目に腸注処理を実施して5日後に病理解剖を行い病理組織学的に検索を行った。病理組織学的観察においてヨーネ菌脂溶性抗原接種群においては腸粘膜固有層下組織を中心に結腸の全層性腸炎が形成されていた。BCGの全菌体抗原接種群では粘膜固有層の炎症が観察されたが筋層の炎症は軽微だった。P. acunes菌抗原では病変は見られなかった。50%エタノール接種対照群では変化は見られなかった。北里研究所病院炎症性腸疾患先進治療センターにおいては、エタノール濃度を50%から30%に低下させて同様のマウス感作並びに接種を行った。東都医療大学および東京医科歯科大学の実験と同様の病変の再現をすることができたが、再現性がやや低下していた。TNBSを用いた従来のクローン病モデルでは抗原やハプテンが腸粘膜バリアを貫通しやすくするために50%エタノール溶解抗原が用いられてきた。エタノール濃度を低下させて再現性を高める条件検討を実施している。麻布大学においては昨年度に続いてラットを用いた全層性腸炎の再現試験を継続した。本年度はエタノール濃度を30%に低下させて、結腸感作時間を1分間に短縮した所、病変の再現性が向上した。しかし、筋層病変や病変の強さは50%エタノールよりもやや軽度であった。テネシー大学の研究協力者らはエタノール抽出ヨーネ菌抗原の構造解析と有機化学合成に成功し本邦でも実験を継続中である。マウスの皮下にヨーネ菌よりエタノールで抽出した抗原を感作後に、直腸内に注入する方法で、3回の繰り返し実験を実施して病理組織学的な評価を行ったところ、病変の再現性は60-70%で良好であった。また病理組織学的な検査から急性の壊死性腸炎であることが確認できた。(動物衛生研究所)。腸組織及び腸間膜リンパ節の新鮮組織からRNAを抽出した。Total RNAからcDNAを合成して解析用に保存した。ラットを用いて、マウスと同様の感作後に直腸内接種を行い観察を行ったところ、マウスと同様もしくはより激しい壊死性結腸炎が接種部位を中心に形成されることが明らかにできた。