hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動物の個性と寄生者の感染に着目した種間交雑の生起メカニズム解明

この研究により、ウグイ類での実験系の立ち上げが完了した。また、個性ー交雑の関連性の解明に先立ち、動物の個性の概念やその生態的な波及効果についての単著の和文総説を書いた。現在、他の著者と共同で、特集号として投稿準備中である。トミヨ類においては、交雑の実態を把握するため、札幌市に複数ある淡水型・エゾトミヨの分布重複域とその近傍で魚体を捕獲した。逐次DNA分析を進める予定である。本研究の概念的な中心部分である、交雑の起こりやすさの個体差や状況依存性について、動物の配偶者選択や種間交雑の起こるメカニズムに造詣の深い海外研究者(Gil G. Rosenthal教授、米国・テキサス農工大学)を2か月弱訪れて、有益な議論を進めることができた。現在、総説論文の投稿に向けて準備を進めている。ウグイ類の行動実験は、実験条件の難しさから予定していたものより実験規模は小さかったが、当初の目的である「メスの見た目に基づいたオスの同種への好み」の実証データ、および「オスの個性と同種メスの好みの関連」を示唆するデータを得ることができた。前者については学会発表をするとともに論文化を進めていて、現在英文誌のMajor revisionの段階にある。また、「動物の個性」に関する総説論文を執筆し、日本生態学会誌に投稿中である。よって、ウグイ類に関連したテーマでは、計画通りではないものの研究は順調に進んでいる。トミヨ類ではまだ行動実験が行えておらず、計画から遅れている。本研究以外では、海外研究者とのメタ解析による共同研究、本研究の概念的な中心である「交雑の起こりやすさの個体差、状況依存性」についての総説論文の準備などを進めており、当初の計画以上に研究は進んでいる。以上を総合的に鑑みると、研究はおおむね順調に進んでいると判断できる。野外調査・行動実験・遺伝子実験を行う。対象生物の繁殖期である春季(当年4月ー当年度7月)に,テーマ1に関するウグイ類の飼育実験(北大苫小牧研究林),トミヨ類の交雑帯(札幌・千歳)での野外調査を進める。ウグイ類での前年度での結果をまとめた論文は査読結果をすでに得ているため、原稿の改訂を進める。実験シーズンが終わり次第、今年度の実験結果に基づいた論文を作成する。トミヨ類については、前年度に遺伝子サンプルが得られたため、今年度はその分析を行う。遺伝解析には次世代シーケンサーを用いるのが最も効率的だが,解析には高度な技術を要するため,国内の専門家との共同研究を予定している。一連の研究の成果は,国内外の学会で議論するつもりである。今年度に博士課程を卒業する予定であるため、ウグイ類・トミヨ類での実証研究や準備中の総説論文などをまとめた博士論文を、秋・冬季に執筆する。今年度に予定していた北米テキサスへの渡航は、昨年度末に達成できた。その際に作り上げたコネクションを利用し、研究内容・結果について海外の研究者と議論することを通じて,投稿論文の質を一層高めると同時に,本研究完了後の展望についても考えを深めたい。
眠気の神経基盤解明と新規評価方法の確立

「眠気」は主観的に表現されるが、その実態は十分に解明されていない。実際、「眠気が強い」状態ですぐに眠られず、「自覚的な眠気がない」状態ですぐに寝てしまうことがある。本研究では、「眠気」の本質について生理学的な手法・心理学的な手法を統合的に用いて解析した。生理学的な手法としては、実際に眠てしまうまでの時間だけでなく、脳波、心電図なども用い、心理学的な手法としては「注意機能タスク」のほか、各種質問紙を用いている。この結果、「主観的な眠気」が実際の睡眠と十分に関連しないが、「注意機能」と関連する事が明らかとなった。眠気が「睡眠」だけでなく他の認知機能の評価になる可能性を示す、重要な研究となった。本研究では、従来一つの概念としてとらえられてきた「眠気」を主観・客観の2種類に分け、さらにそれぞれの精神運動機能ごとへの影響を、神経生理基盤を明らかにしながら解明することを目的とする。これまで被験者が報告する「主観的眠気」と、生理機能検査などで明らかとなる「客観的眠気」が相関しないことが知られている。我々は、これらが異なる脳生理機能変化と関連しているとの仮説のもと、実際に入眠する前の眠気として注意能力に注目して研究を行っている。近年、注意機能が警戒・転動・実行の3つの要素要素から構成されることが指摘されており、それぞれ脳の異なる部位・神経伝達物質を基盤にしていることが報告されている。さらに、これらを独立して評価する方法として、Attention Network Test(ANT)と言うタスクが確立されている。このタスクでは、コンピュータに次々に表示される矢印の方向を遅滞なくボタンにより答えていくことで達成されるが、その際には、脳の特定部位がごく短時間の間に活動するものと考えられている。我々は、この脳活動を可視化するため、事象関連電位と脳波電流源推定法を組み合わせて実験を行っている。初年度の実験として、健康被験者を対象に日中にANTを行った。この実験により、個人ごとの注意プロファイルの推定が行えるなど、当施設で行うANT測定でも文献報告と同様の所見が再現されることが確認された。さらに、より詳細な注意プロファイルを検証できるされるANTI-Vigilanceタスクを用いて、睡眠前後の注意機能の変動を調べた。健康成人に対して行ったこの実験では、ANTI-Vigilanceのスコアは睡眠後に上昇し、注意力の向上が示唆された。しかしながら習熟による学習効果や、反応戦略の違いでANTI-Vigilanceのスコアが変動しやすい可能性も示唆された。先行文献を基に、注意力測定法であるAttention Network Test(ANT)の確立を行った。国内での先行研究がないため、予備実験として成人男性を対象にANT施行した。この結果、少数での検証であるが、ANTにより注意力の個人ごとのプロファイルが再現性を持って確認され、このプロファイルが個人ごとに異なることも示唆された。これは先行研究とも一致するため、ANT検査が信頼できるものと判断できた。一方で、注意3機能のうち警戒について、持続的な警戒を示すtonic成分と、誘発されるphasic成分に分離しうるという報告がある。この2成分を含めた検証タスクとして、Attention Network Test Intermittent Vigilance(ANT-IV)が報告されている。我々は、ANTの拡張版であるANT-IVを用いて睡眠と注意力の関係の検証を行った。健康成人を対象に、制限のない状態で睡眠をとってもらい、その前後での注意力変化をANT-IVを用いて調査した。この結果、ANT-IVの成績が、睡眠後に上昇することが明らかとなったが、これには被験者の習熟による効果・回答戦略に影響も関連することが考えられた。今後、ANT-IV、ANTのいずれかを採用し、より多くの被験者・睡眠障害患者のデータを集積していく。さらに、睡眠障害患者のデータを集積するため、我々は睡眠臨床で用いられているポリソムノグラフィー(PSG)装置Aliceに対応した、外部装置を新たに開発した。これにより、睡眠検査中にも特別な脳波計への付け替えが必要なく、事象関連電位の測定が可能となるシステムの構築を行った。このシステムにより、PSG検査に引き続いて、注意力タスク負荷中に、事象関連電位を測定することが可能となった。本研究では、従来一つの概念としてとらえてきた「眠気」を主観・客観の2種類に分け、さらにそれぞれの精神運動機能ごとへの影響を、神経生理基盤を明らかにしながら解明することを目的とする。これまで被験者が報告する「主観的眠気」と、睡眠生理機能検査などで明らかとなる「客観的眠気」が相関しないことが知られている。我々は、これらが異なる脳生理機能変化と関連しているとの仮説のもと、実際に入眠するのに要する時間である「客観的眠気」と、自覚される眠気である「主観的眠気」の構成要素として、注意能力に着目して研究を行っている。近年、注意機能が警戒・転動・実行の3つの要素から構成されることが指摘されており、それぞれ脳の異なる部位・神経伝達物質を基盤にしていることが報告されている。この3つの要素を計測するタスクとして、ANT(Attention network test)が開発された。このタスクでは、コンピュータに次々に表示される矢印の方向を遅滞なくボタンにより答えていくことで達成されるが、その際には、脳の特定部位がごく短時間の間に活動するものと考えられる。

この研究により、「客観的眠気」と「主観的眠気」に関連する注意力の構成要素を特定するとともに、その神経基盤となる脳部位の特定を行う。これまでに、ANTの拡張版であるANT-IVの当施設での妥当性検証を行う一方、睡眠ポリグラフ記録装置と同時にANT-IV刺激提示を行う事象関連電位測定装置の開発を行った。現在、患者からの被験者募集を行い、睡眠と注意力、そしてその神経基盤の関連を調査している。先行文献を基に、注意力測定法であるAttention Network Test(ANT)の確立を行った。国内での先行研究がないため、予備実験として成人男性を対象にANTを施行した。この結果、少数での検証であるが、ANTにより注意力の個人ごとのプロファイルが再現性を持って確認され、このプロファイルが個人ごとに異なることも示唆された。これは先行研究とも一致するため、ANT検査が信頼できるものと判断出来た。一方で、注意3機能のうち警戒について、持続的な警戒を示すtonic成分と、誘発されるphasic成分に分離しうるという報告もある。この2成分を含めた検証タスクとして、Attention Network Test Intermittent Vigilance(ANT-IV)が報告されている。我々は、ANTの拡張版であるANT-IVを用いて睡眠と注意力の関係の検証を行った。平成27年度は、健康成人を対象に、断眠介入による影響の評価を行った。平成28年度には、過眠の脳生理的活動の特徴を捉えることで、その病理性を明らかにする目的で、滋賀医科大学附属病院でMSLT検査を行う患者を対象として、ANT-IV試験を行った。しかしながら、ANT-IV試験の負担が大きく、患者の同意を得ての実験であるため、目標のデータ取得がかなわなかった。より負担の少ないANT-IVの利用を考慮しつつ、平成29年度に引き続きこの参加者の募集し、データの収集を行う。「眠気」は主観的に感じられるもの[主観的眠気]であるが、実際に眠気が強ければ強いほどすぐに寝てしまうとは限らない事が知られている。実際、臨床的に行われる反復睡眠潜時検査(MSLT試験:日中に何回かに渡って「実際に寝るまでに要する時間」[客観的眠気]を計測する検査)があるが、この結果からも主観的眠気と客観的眠気に相関関係はない。我々は、MSLT検査に、2つの手法による主観的な眠気評価、脳波などの生理機能計測を含む注意力機能の検査を加える事で、主観的眠気と客観的眠気がどのように関連し合うのかを調べた。特に注意力機能評価は、警戒・転動・判断の3つのサブカテゴリに分けて評価した。この結果、閾値を用いた主観的眠気評価よりも、閾値を用いない主観的眠気評価の方が、より客観的眠気に近い関連があることが明らかとなった。一方、注意機能との関連では、最も「覚醒度」に近いと考えられて来た警戒が、必ずしも客観的眠気と強く関連するわけでなはい事が明らかとなった一方、転動・判断が客観的な眠気に関連しやすい事が明らかとなった。これは、「眠気を感じない」状態でも、実際に寝てしまう状況である可能性を示すだけでなく、その際に注意機能の一部が自覚なく低下することを示唆した。
尿道下裂発症に関わる責任遺伝子の同定と遺伝子治療への応用

尿道下裂のより深い理解と新しい治療法の開発のため、以下の2つの研究を行った。(1)モデル動物を用いた尿道形成時期の遺伝子解析による候補遺伝子の同定: 11週齢の妊娠Sprague-Dawleyラットに対し非ステロイド性抗アンドロゲン剤flutamide 7.5mgを妊娠15日目から連日3日間腹腔内投与し、尿道下裂モデルラットを作成した。尿道下裂モデルラットとコントロールである正常ラットの双方から、妊娠17日目に胎仔からペニスを採取した。採取した胎仔のペニスからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイにより20,500遺伝子を解析した。マイクロアレイ解析で発現差の認められた候補遺伝子は、SYBR greenを用いた定量RT-PCR法により実際の発現に有意差があるかどうか確認した。候補遺伝子の中でも、Prolactin-induced protein (Pip)遺伝子に着目した。(2)同定した遺伝子の発現部位についてモデル動物とヒトにおいて確認:Pip遺伝子の発現部位を確認するために、ラット組織切片の免疫染色を行い、組織学的に確認した。陰茎包皮の表皮に発現を認めた。さらにPIPタンパクの定量的評価としてWestern blotを行い、尿道下裂ラットのペニスで有意に発現低下していることを確認した。ヒトにおける検討では、尿道下裂患者と包茎などのコントロール患者の手術検体においてもPipの発現を免疫染色で検討し、ラットと同様であることを確認した。尿道下裂のより深い理解と新しい治療法の開発のため、以下の3つの研究を行っている。(1)モデル動物を用いた尿道形成時期の遺伝子解析を行い、疾患の発症に関わる候補遺伝子を同定、(2)同定した遺伝子のヒトにおける発現を確認し、ヒトへの応用が可能かどうかの検討、(3)尿道下裂モデル動物に候補遺伝子を補填することにより、将来の遺伝子治療への発展、である。現在、(1)が終了した段階である。具体的には、11週齢の妊娠Sprague-Dawleyラットに対し非ステロイド性抗アンドロゲン剤flutamide 7.5mgを妊娠15日目から連日3日間腹腔内投与し、尿道下裂モデルラットを作成した。尿道下裂モデルラットとコントロールである正常ラットの双方から、妊娠17日目に胎仔からペニスを採取し、採取した胎仔のペニスからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。実際に発現差の認められた候補遺伝子は、SYBR^<TM>greenを用いた定量RT-PCR法により実際の発現に有意差があるかどうか確認した。定量RT-PCR法で発現に有意差の認められた候補遺伝子の発現部位を確認するために、ラット組織切片の免疫染色を行い、組織学的に検討している。候補遺伝子のヒトにおける相同遺伝子があるかどうかを、Entrez-Genomeなどのゲノム配列データベースにて確認している。尿道下裂患者とコントロール患者(包茎など)の手術検体を年齢や臨床症状から分類し、ヒト検体利用がスムーズにできるよう準備している。1.尿道下裂モデル動物を用いて胎仔期(尿道形成時期)の遺伝子解析を行い、疾患の発症に関わる候補遺伝子を同定すること。2.同定した遺伝子の検証として、モデル動物での発現局在と発現時期の確認すること、さらにヒトにおける発現を確認し、ヒトへの応用が可能かどうか検討すること。3.尿道下裂モデル動物に候補遺伝子を補填することにより、将来の遺伝子治療への応用が可能かどうか検討すること。の3つである。昨年は、1.をおこなった。現在、2.が終了した段階である。具体的には、1.でのマイクロアレイ解析により得られた候補遺伝子群について、定量RT-PCRを施行し、実際の遺伝子発現に有意差があるかどうか確認した。有意差のあった遺伝子に関しては、発現局在を確認するためにラット組織切片の免疫染色を行った。ラットの解析から得られた候補遺伝子がヒトに当てはまるかどうかは、ゲノム配列データベースEntrez-Genomeにて相同遺伝子のチェックを行った。

尿道下裂患者とコントロール患者(包茎など)の手術検体から組織の免疫染色により発現部位の局在を確認したところである。これから、3.にむけて候補遺伝子のcDNAの単離とアデノウイルスベクター作成のため、サブクローニングの準備開始したところである。具体的には、大きなプラスミドを遺伝子変異しないように増幅させるためのコンピテントセルとなる大腸菌の種類・温度条件などについてプレリミナリーな検討を行っている。尿道下裂のより深い理解と新しい治療法の開発のため、以下の2つの研究を行った。1.モデル動物を用いた尿道形成時期の遺伝子解析を行い、疾患の発症に関わる候補遺伝子を同定する。2.同定した遺伝子の発現部位をモデル動物において確認し、ヒトにおいても相同遺伝子の発現を確認する。1.については11週齢の妊娠Sprague-Dawleyラットに対し非ステロイド性抗アンドロゲン剤flutamide 7.5mgを妊娠15日目から連日3日間腹腔内投与し、尿道下裂モデルラットを作成した。尿道下裂モデルラットとコントロールである正常ラットの双方から、妊娠17日目に胎仔からペニスを採取し、採取した胎仔のペニスからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。実際に発現差の認められた候補遺伝子は、SYBR greenを用いた定量RT-PCR法により実際の発現に有意差があるかどうか確認した。候補遺伝子の中でもProlactin-induced protein(Pip)遺伝子に着目した。2.についてはPip発現部位を確認するために、ラット組織切片の免疫染色を行い、組織学的に検討した。陰茎包皮の表皮に発現を認めた。尿道下裂患者とコントロール患者(包茎など)の手術検体においてもPipの発現を免疫染色とWestern blotで確認した。尿道下裂のより深い理解と新しい治療法の開発のため3つの研究を行っているが、2つは終了しているので、おおむね順調と考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。尿道下裂のより深い理解と新しい治療法の開発のため3つの研究を行っているが、2つは終了している。3つ目は遺伝子治療への応用であるが、アデノウイルスベクターの作製など高度な分子生物学的手法が必要となる。研究協力者・研究指導者との報告・相談を密に行って行く予定である。
ヒト造血細胞のアポトーシスに関する基礎的並びに臨床的研究

1.エンドヌクレアーゼの単離:ヌクレオソーム間のDNA断片化はアポトーシスの生化学的特徴であり、エンドヌクレアーゼの作用によるとされる。われわれはヒト白血病細胞や造血系細胞で自己核消化法を用いて、Mgイオン・Mnイオン依存性ヌクレアーゼが存在することを報告してきた。本研究では培養白血病細胞P39の細胞亜分画からMgイオン・Mnイオン依存性に標的細胞核DNA断片化を誘発しうるヌクレアーゼ活性の分析を行い、核内の分子量30Kdの蛋白を発見した。この核内蛋白“End 30"がアポトーシスに関与しているとの直接的根拠はないが、標的細胞核のDNA断片化、3'OH末端活性、Znイオンによる阻害などよりアポトーシスとの関連が強く示唆される。2.各種エンドヌクレアーゼの造血細胞内の分布われわれの開発した自己核消化法での検討では、血球の核内エンドヌクレアーゼにはEND30のほかに、Caイオン・Mgイオン依存性ヌクレアーゼと酸性ヌクレアーゼとの少なくとも3種類が存在する。END30は白血病やMDSの芽球以外にも、幹細胞、赤芽球、T細胞、B細胞、単球、NK細胞、巨核球にみられる。Caイオン・Mgイオン依存性ヌクレアーゼは、幹細胞、赤芽球、未分化及び分化顆粒球、単球、NK細胞、巨核球にみられる。酸性ヌクレアーゼは各分化段階の顆粒球、T細胞、NK細胞、単球などに存在する。ヌクレアーゼの血球内分布の意義は不明であるが、アポトーシスが系統発生的にconserveされていることから、Mgイオン依存性エンドヌクレアーゼを原型とする酵素群のファミリーを形成する可能性が考えられる。本法で骨髄生検組織を検索したが、その成績の判定には少なくともパルスフィールド法の併用が必要と考えられた。
新規非侵襲的脳刺激が拓くネオ・リハビリテーションとそのシステム脳科学的解明

本研究の目的は、新規非侵襲的脳刺激法(NIBS)を従来のリハと組み合わせた革新的な手法(ネオ・リハビリテーション)を開発し、その生理機構をシステム脳科学の観点から解明することである。新規NIBSとして静磁場刺激法(tSMS)とtDCSを応用したパターン電流刺激法を検討し、脳波での領域間結合測定によって脳機能ネットワークへの影響を明らかにし、動物実験による生理機構解明を目指す。この研究は、健常人を対象とした観察研究と非侵襲的脳刺激法を用いた介入研究、患者を対象とした臨床研究、マウスでの動物実験から構成されている。これらの研究により新規非侵襲的脳刺激法を従来のリハビリテーションと組み合わせた革新的な手法を開発し、その生理機構をシステム脳科学の観点から解明し、脳卒中リハビリテーションを進めようという計画である。この研究は、脳卒中患者の歩行麻痺からの回復、さらにパーキンソン病等の他の神経疾患への適用も検討されており、大きな波及効果が期待されるとともに、社会的意義も高い。研究目的も明確で、よく練られた研究組織で行うことで、学術的にもインパクトのある成果が得られる可能性が高い。
カニクイザル白血病モデルの作製

最初にiPS細胞からCD34陽性造血幹細胞を誘導した。様々な検討の結果、胚葉体を作製した後に、最初の1週間を低酸素環境(3%O2)で培養したところ、培養2週間で効率よく分化誘導させる事が出来た。次にiPS細胞から誘導したCD34陽性細胞(以下、iCD34細胞)に既知の白血病遺伝子を遺伝子導入し白血病細胞株の誘導を試みた。AML/ETO+FLT3mutant、BCR/ABLの二つの組み合わせで行なったが、いずれもサイトカイン無添加メチルセルロース培地にて長期間培養する事が出来た。次にこれらの遺伝子導入iCD34細胞をNOGマウスに移植し、白血病を発症するかどうかを確かめた。白血病遺伝子を導入したiCD34細胞を、2Gyの放射線を照射したNOGマウスに骨髄内骨髄移植を行った。移植後12週で、カニクイザル由来細胞のキメリズムは10-20%程に達した。BCR/ABLに比べ、AML/ETO+FLT3mutant導入したiCD34細胞を移植した方が、よりキメリズムが高い傾向にあった。現在、Mafa-HT1 heterozygousカニクイザルにAML/ETO+FLT3mutant導入iCD34細胞を移植準備中である。本研究の目的は、カニクイザルのiPS細胞もしくは骨髄細胞から白血病細胞を誘導し、カニクイザル白血病モデルを作製する事である。作製したカニクイザル白血病モデルは患者では試みる事の出来なかった革新的な治療法の開発に用いる事が出来ると考えられる。当大学に存在する主要組織適合抗原複合体(MHC、カニクイザルではMafaと呼ぶ)のハプロタイプがhomozygousカニクイザルから誘導されたiPS細胞を用いて、CD34陽性造血幹細胞の誘導に成功した。このiPS細胞由来CD34陽性造血幹細胞は、メチルセルロース下でコロニーを形成し、マクロファージや多核白血球に分化できる事を確認した。また、このiPS細胞由来CD34陽性細胞に慢性骨髄性白血病の原因遺伝子であるBCR/ABL遺伝子を遺伝子導入し、免疫不全マウスに骨髄内骨髄移植を行った。現在、白血病発症の有無について、経過を観察している。Mafa homozygousカニクイザル由来iPS細胞から造血幹細胞を誘導できた事で、カニクイザル白血病モデルを作製のみならず、iPS細胞由来CD34陽性造血幹細胞とカニクイザルを用いた再生医療研究への扉を開いたと言える。理論上、Mafa homozygousカニクイザルiPS由来造血幹細胞は、Mafa heterozygousカニクイザルに拒絶反応を起こす事なく移植可能である。現在、iPS細胞由来CD34陽性造血幹細胞を免疫不全マウスに骨髄内骨髄移植し正常造血が可能かどうか経過を観察している。また、MHC homozygousカニクイザル由来iPS細胞から造血幹細胞を誘導できた事で、この細胞からT細胞や樹状細胞を誘導する事により、マウスに比べよりヒトに近いカニクイザルを用いた免疫学的研究を行う事が出来るようになった。現在、iPS細胞由来CD34陽性細胞からT細胞の分化誘導を試みている。本年度の計画では、Mafa homozygous iPS細胞を用いたCD34+造血幹細胞の誘導と造血幹細胞からの白血病細胞の作製であった。現在までに、Mafa homozygous iPS細胞を用いたCD34+造血幹細胞の誘導に成功し、さらにその細胞に慢性骨髄性白血病の原因遺伝子であるBCR/ABL遺伝子を遺伝子導入し、免疫不全マウスに骨髄内骨髄移植を行った。現時点では、白血病の発症の有無を確認できておらず、白血病細胞が作製できたとは言えない為、進捗状況はやや遅れていると考えられる。今年度の目標は、慢性骨髄性白血病の原因遺伝子であるBCR/ABL遺伝子を遺伝子導入したMafa homozygous iPS細胞由来CD34+造血幹細胞を、カニクイザルに移植する事である。現在経過を観察している、BCR/ABL遺伝子を導入したiPS細胞由来CD34+造血幹細胞を骨髄内骨髄移植した免疫不全マウスが、白血病を発症し次第、その骨髄を採取し、今年度中にMafa heterozygousカニクイザルにそのまま骨髄内骨髄移植する予定である。BCR/ABL遺伝子は単独で白血病を発症させる事が知られているが、もしこのBCR/ABL遺伝子導入iPS細胞由来CD34+造血幹細胞が白血病を発症しなかった場合は、急性骨髄性白血病の遺伝子であるAML1/MTG8遺伝子とFLT3mutant遺伝子を別のiPS細胞由来CD34+造血幹細胞に導入し、白血病の発症を試みる。これらの遺伝子を導入する為のレトロウイルスは既に完成している。また、白血病細胞の移植に際して、マイナー抗原等の拒絶反応が起こる可能性は否定できない為、シクロフォスファミドなどの薬剤により骨髄破壊的な免疫抑制を行った上で、Mafa heterozygousカニクイザルに移植を試みる。次年度は計画通りMafa heterozygousカニクイザルに白血病細胞を移植するため、カニクイザルを2頭購入する予定である。またカニクイザル移植する前の白血病形成能の検討に必要な免疫不全マウスも購入する。またiPS細胞由来CD34+造血幹細胞を大量に作製する為に、多量のサイトカイン等の試薬が必要である事がわかった為、それらの購入を行う。
内在性誘導型アンチセンストランスクリプトによる遺伝子調節機構の解明

本研究で対象とするアンチセンストランスクリプトは高カリウム溶液を作用させることで、神経活動依存的に一過的な発現誘導を示す。そしてこれまでの我々の研究から、高カリウム溶液で発現誘導される遺伝子の多くが、脳を単離するだけでも発現誘導されることが分かっている。そこで本年度は前年度に引き続き、他の同様なアンチセンストランスクリプトの検出を目指して、脳の単離後3時間で発現誘導される遺伝子群を網羅的に探索した。differential display法によって見出され、クローニングまで成功した10バンドのうち、cDNAlibraryscreeningの結果、4つの遺伝子については次の通りであることが分かった。(1)アルコールデヒドロゲナーゼ様遺伝子(2)limKLF(Fukunaga et al.2006)(3)分子内repeatを多数含む新規transcript(4)全長6.9kb以上ある未知遺伝子。これまでの我々、および他のグループの研究により、ナメクジには分子内にtandemなrepeatを含む遺伝子が多数見出されており、上記(3)が神経活動によって誘導される、という事実は非常に興味深い。次に、既知の遺伝子をコードするDNAの相補鎖側に新たな遺伝子がコードされている可能性を探るために、ナメクジのNO合成酵素(NOS)のcDNAをprobeとしてゲノムライブラリーをスクリーニングし、得られたNOSゲノムDNAをprobeとして、逆にcDNA libraryをスクリーニングした。その結果、NOS以外の遺伝子が複数単離された。この結果は、NOS遺伝子の裏鎖に別の転写単位がアンチセンストランスクリプトとしてコードされている可能性を示唆しており、現在さらに解析を進めている。研究で対象とするアンチセンストランスクリプトは高カリウム溶液を作用させることで、神経活動依存的に一過的な発現誘導を示す。そこで本年度は、他の同様なアンチセンストランスクリプトの検出を目指して、脳の単離後3時間で発現誘導される遺伝子群を網羅的に探索した。手法としてはdifferential display法を用い、72プライマーペアを用いて約10,000バンドを表示した結果、28バンドにおいて再現性ある発現変化が認められた。このうち24バンドは脳の単離により発現レベルの上昇を示し、4バンドは減少を示した。28バンド中10バンドについては既にクローニングに成功した。現在これら10クローンの全長配列の取得を目指して5'-RACE、および3'-RACEを行っている。さらに、RACE法がうまくいかない場合を想定して、単離後3時間の脳由来mRNAをもとに、cDNA libraryの作成も行った。RACEがうまくいかないクローンについて、現在スクリーニングを進めており、既に複数のpositive cloneを得ている。今後は、これらのうちにアンチセンストランスクリプトと推定されるクローンが存在しないかどうか、順次検討してゆく予定である。
国際的に脅威となる感染症に関する救急・初期診療プログラムの開発と評価

日本政府は2015年に国際的に脅威となる感染症対策関係閣僚会議を設置し、エボラ出血熱や多剤耐性菌等への対策プランを打ち出した。第一線の救急・初期診療の現場で感染の脅威に備えるには、一般医の啓発が重要である。そこで、国際的に脅威となる感染症に関する救急・初期診療トレーニングコースをADDIEプロセスに基づいて開発し、前後で学習者評価を行う。学習目標は「一般医が発熱・咳・下痢・発疹の4症状に対し渡航歴を聴取し、国際感染症を疑い、隔離し、感染症専門医や保健所へ相談できること」とする。コースを1日赤グループの規模の異なる医療機関と2保健所・医師会合同の2形態で実施し、一般化可能性と連携性を検証する。
神経原線維変化を標的としたアルツハイマー病診断薬及び治療薬の開発

タウオパチーモデルマウスの神経原線維変化に特異的に結合する蛍光プローブをスクリーニングした。選定した蛍光プローブと蛍光イメージング装置を用いてマウスの神経原線維変化を生体レベルで観察することに成功した。そして病変量の変動をモニターするためにポジトロン断層撮影(positron emission tomography; PET)用プローブを開発し、microPET scanを行った。神経原線維変化を標的とした画像バイオマーカーとして利用できることが明らかとなった。1.PETイメージング剤によるモデル動物およびヒトアルツハイマー病(AD)の老人斑の画像化ADを病理診断する上では老人斑(SP)と神経原線維変化(NFT)の存在を確認する必要がある。忠実な臨床診断や治療効果を評価する上での病変量モニター、或いは病態メカニズムを追求する為にはこれらの病変を標的としたin vivoで評価出来る画像診断システムを開発する必要性があるものと思われる。BF研究所と東北大学で共同開発されたSPに特異的に結合する化合物であるBF-227を放射性ラベルしてヒトに投与しPET scanした。AD症例では健常者に比較し有意に集積の増加を認め、AD画像診断薬としての効能を有することに成功した(J Nucl Med. 2007.)。ヒトSPを忠実に形成するモデルマウスにSPを特異的に認識する米国Pittsburgh大学において開発されたPittsburgh compound-Bを投与しmicroPET scanすると、生体レベルで病変部を3次元的に観察できることを証明した。PETイメージング剤を開発するにあたっては、ヒトに応用する前段階にモデル動物を用いてPET scanすることがトレーサーの動態、結合特性をモニターするための重要なアプローチであることを示した(J Neuroscience. 2007.)。2.神経原線維変化形成モデル動物を用いた生体画像診断システムの開発前述のようにSPを認識する画像診断アプローチは各研究施設から一定の成果として報告されているもNFTを標的としたin vivo画像診断アプローチの成功例の報告は乏しく、ADをより忠実に客観的に画像診断するには同アプローチも開発する必要性があるものと思われる。申請者は他のイメージングシステムよりも安価で測定が簡便な蛍光イメージングシステムを選択し、NFTを特異的に認識する蛍光プローブをNFT形成モデルマウスに投与し定性画像診断と定量画像診断アプローチとしての本システムの有用性を現在評価中で、すでにモデルマウスにおいて正常マウスを上回るシグナルが認められている。本プローブの有用性が確認された時点で、上記のmicfoPETイメージングシステムでさらにPETプローブとしての特性を評価し、SPのプローブと同様に臨床応用に向けて開発を進める予定である。1.経原線変化形成モデル動物を用いた蛍光画像診断システムの開発アルツハイマー病(AD)をはじめとする神経変性疾患の病態解明の進歩に伴い、今まで行われてきた対症療法ではなく病変そのものを除去する治療アプローチの研究開発が推進されている。申請者は上記疾患の診断能力向上や、病変をターゲットとした治療効果判定に利用できるようタウタンパクで構成される神経原線維変化を可視化する客観的画像診断システムの開発に取り組んだ。蛍光イメージングシステムは被曝の無い安価で簡便なイメージング法であり、このシステムを開発するために神経原線維変化形成モデルであるP301S変異型タウトランスジェニックマウス(Neuron 2007 ; 53 : 337-51)のタウ封入体に特異的に結合する蛍光プローブをスクリーニングした。選定した蛍光プローブを上記マウスに静注して蛍光イメージング装置で観察したところ、野生型マウスと比較して病変部で有意な蛍光強度および蛍光寿命の増加を認め、マウスのタウ封入体を生体レベルで観察することに成功した。2.神経原線維変化を定量するための、同モデル動物を用いたmicroPETイメージング上記の蛍光イメージングシステムでは、局在診断において簡便で有用な情報を得られるも、病変量の変化を正確に定量することは難しい。そこで上記蛍光プローブを構造修飾してpositron emission tomography (PET)用プローブを開発した。モデルマウスに静注してmicroPET scanを行ったところ、タウ封入体に一致した有意なシグナル増加を認めた。本PETプローブはヒトに応用可能であるのに加えて、神経原線維変化を標的とした治療薬開発にも画像バイオマーカーとして利用できるものと見込んでいる。
吸入麻酔のメカニズムにおける脳幹網様体コリン作動性神経シグナル伝達の役割

脳幹網様体コリン作動性神経伝達は、意識、呼吸循環、疼痛感覚や筋のトーヌスの調節に重要な役割をはたしていることが報告されている。この脳幹網様体コリン作動性神経が吸入麻酔薬の作用発現および疼痛反応に関わっているかを検討した。方法:麻酔下のラットで、脳定位固定装置を用いて橋網様体にガイドカニューレを埋め込んだ。数日後から以下の3つの実験を行った。各項目において、まずカルバコール(0.5-10.0μg)を橋網様体に微量注入し、その用量依存性を測定した。次に、ムスカリン受容体遮断薬アトロピン(4.0,12.0μg)、または、ニコチン受容体遮断薬メカミラミン(1.0,4.0μg)を同部位に前投与し、カルバコールの効果の変化を検討した。2.麻酔回復時間: 5分間3%ハロセン麻酔後、正向反射が回復するまでの時間結果:カルバコールは用量依存性にハロセンのMACを低下させ、また、麻酔回復時間を延長した。アトロピンの前投与はカルバコールによるMACの低下を抑制したが、メカミラミンは抑制しなかった。カルバコールによる回復時間の延長は、アトロピン、メカミラミンどちらによっても短縮した。カルバコールは有意にtail flick latencyを延長させたが、容量依存性は明らかではなかった。アトロピン、メカミラミンともに、このカルバコールの鎮痛作用を抑制した。結論:本研究の結果は、橋網様体におけるコリン作動性神経の興奮が、ハロセンの麻酔作用に関与していること、および鎮痛作用があることを明らかにした。
成人の頭蓋骨縫合部及び小児の頭蓋骨の強度に関する研究

成人の頭蓋骨を用いて、矢状縫合の強度を調査し、周囲の頭頂骨の強度と比較した。研究の結果から、縫合の強度は有意に小さかった。縫合の中央部では女性のみ強度と有意な正の相関関係を認めた。また、縫合の中央部の強度は男性のほうが有意に大きかった。小児の頭蓋骨の強度に関しても調査したところ、年齢とほぼ正比例して大きくなる傾向にあった。しかし、小児の試料は予想より少なく、十分と言える研究はできなかった。頭部外傷において頭蓋骨骨折を認める場合は、認めない場合と比較して致死的な頭蓋内病変を合併する頻度が有意に高いという報告がある。物体の強度の測定する実験は法医学領域では稀であるが、骨折に関する研究は実務の面において極めて実用的であると言える。今回の研究目的は2点である。1つ目は成人の頭蓋骨を用いて、縫合部の脆弱性の有無を明らかにし、頭蓋骨骨折を調査する上で加わった外力を予想することにより、犯罪捜査の幅を広げることができるようにする。平成26年度の研究の結果、頭蓋骨の矢状縫合はその周囲の縫合がない部と比較して有意に割れやすいことを示した。また、矢状縫合の部位によっては強度と年齢との相関関係に性差があることも示した。これらの結果をまとめ、国内の学会で発表した後、英文論文を執筆し、査読のある国際誌に受理された。平成27年度は成人の頭蓋骨の更なる研究をするために新たな部位の試料を採取していく予定である。2つ目は小児の頭蓋骨を用いて、頭蓋骨の生理的発達及び年齢別の強度を明らかにし、頭蓋骨骨折の評価を正確にできるようにすることで、小児虐待の安易な見逃しを減らす。しかし平成26年度に採取できた試料の数は予想よりも少なかった。小児の場合は生理的成長があるため、症例数を多くして年齢別に区分することが評価する上で非常に重要である。平成27年度も試料収集を継続し、充分な症例数が集まった後、結果を分析し、学会発表及び論文執筆をしていく予定である。従って、頭蓋骨の強度について調査することは法医学領域において非常に重要である。今回の研究目的は以下の2点である。1つ目は成人の頭蓋骨を用いて、縫合部の脆弱性の有無を明らかにし、頭蓋骨骨折を調査する上で加わった外力を予想することにより、犯罪捜査の幅を広げることを可能にすることであった。この目的に関しては平成26年度に英語論文を執筆し、国際誌に受理されたため、最終年度には新たな研究をした。具体的には成人の頭蓋骨の前頭骨及び頭頂骨の部位別の強度を測定し、どれほど差があるのかを調査した。平成27年度にはこの結果をまとめ、国内の学会で発表をし、英語論文を執筆し、国際誌に受理された。現在は採取する部位を更に増やし、頭蓋骨の強度の分布についてより詳細に調査していく予定である。2つ目は小児の頭蓋骨を用いて、頭蓋骨の生理的発達及び年齢別の強度を明らかにし、頭蓋骨骨折の評価を正確にできるようにすることで、小児虐待の安易な見逃しを減らすことであった。しかし最終年度に採取できた試料の数は予想よりも少なかった。しかしこれまでに得られた結果は当初推定していた内容とほぼ同等であった。今後は試料の数を増やし、得られた結果をまとめて学会発表をし、最終的には英語論文を執筆して国際誌に投稿していきたい。研究目的の1つ目である成人の頭蓋骨の矢状縫合の強度に関する研究については、本来であれば2年間かけて試料を採取し、結果をまとめて学会発表し、更に論文執筆をして国際誌に投稿するところ、1年間で国際誌に受理されるところまで達成した。よって研究の1つ目は終了した。研究目的の2つ目である小児の頭蓋骨の強度に関する研究については、若干症例数は少なめではあるが集めている最中である。法医学今後は小児の研究を進める。具体的には試料の採取を終わらせ、統計学的分析をし、学会発表あるいは論文執筆及び投稿を行う予定である。必要なものは概ね購入した。僅かな金額が残った。平成27年度の研究に必要なものを購入し、最終的に使い切る予定である。
コリネ型細菌の物質生産宿主としての汎用性拡大に向けた代謝工学と合成生物学的利用

本研究では,コリネ型細菌Corynebacterium glutamicumの代謝上の特徴である頑強なTCA回路を,代謝工学的なアプローチにより合理的に制御することで,アセチルCoA, α-ケトグルタル酸派生物の合成生物学的手法による生産を実証することを目的としている。本研究により得られる知見は, C. glutamicumの生産宿主としての汎用性のさらなる拡大に貢献すると期待される。
多モードレーザー系におけるカオスの制御とカオス間相互作用

決定論的カオスおよび多様な不安定性を示すCO_2レーザー発振の測定と数値解析とから"より複雑なカオス系"の非線形ダイナミックスに内在する秩序構造を明らかにすることが研究の目的である。研究は空間的に重畳する2つの共振器モードで発振するCO_2レーザーについて行った。その結果次のことが明らかになった。I.軸モードと軸外モードのレーザー光が互いに相互作用しながらパルス発振するレーザーは、単一モードレーザーに比べてはるかに複雑な散逸系である。さらに共振器内に非線形吸収を示す物質を挿入する。このレーザーの示す不安定発振は"より次元の高いカオスの様相を示した。解析の結果(1)我々がこれまでに開発してきた単一モードカオスをよく記述する理論を2モードに拡張した理論で、レーザー管内で2モードが交差飽和を起こしているレーザーの出力の特性をよく再現出来ることがわかった。(2)一般にカオスに至る代表的道筋として、周期倍加ルートと間欠性ルートがあることが知られているが、我々の系にはこの両方が内在し、パラメータの値の違いによってそのいずれかが現れることが、まず理論的に明らかにされ、ついでこれを実験的にも確認できた。またこの系は3種類ある間欠性ルートのうちTypeIIのルートをたどることが明らかにされた。(3)この研究で得られた周期倍加ルートカオスと間欠性ルートカオスとを解析すると後者のフラクタル次元がより高いことが明らかになった。II.あわせて本研究では、カオスによるカオスの制御、ストレンジアトラクターから人工的に作られた信号によるカオスの同期などの現象を実験的に実現し、また理論計算でそれらを再現することができた。我々の理論モデルの有効性が実験で確かめられたので、この理論を使って、多様なパルス発振を予測できる。これを利用し新しいタイプの光処理法や光信号発生器を開発する準備を進めている。最近盛んに研究されている多自由度・散逸系(複雑系)の非線形光学系のモデルとして多モード・レーザー系のダイナミックスを調べることが本研究の目的である。可飽和吸収媒質を共振器内にもつCO_2レーザー(以後CO_2-LSAと略記)は実験的に制御が容易で、またその特性を詳細に記述する方程式も求められているので、複雑系に内在する秩序構造を明らかにするための格好の研究対象である。可飽和吸収媒質にシュタルク電場を印加すると吸収線の中心がシフトしレーザー共振器の損失が変化する。このことを利用してCO_2-LSAを外部から電気的信号で変調することが出来る。その結果、(1)カオス発振を生じるパラメーター領域の近傍に周期発振(周期T_0)をするパラメーター領域(周期窓)が存在するが、外部変調周期TがT_0に近いときには変調により周期窓が移動したりその範囲が拡大することを実験的、理論的に明らかにした。カオス状態にある系を外部からの制御により規則的状態にひきこむ可能性を示すものである(Phys.Rev.A52(1995)1562)。(2)あらかじめ電気的に記録しておいた信号を変調信号としてレーザー系に加えると、レーザー系は過去のカオス発振に同期されることが実験的、理論的に示された。これによって(i)記録されたカオス発振の時系列に含まれる任意の発振パターンが意図的に再現出来る。(ii)記録された時系列に含まれる不安定な周期発振の一部を選び出し、これを変調信号として繰り返しレーザー系に加える事により、レーザー系をあらかじめ選んだ周期的発振に引き込む事が出来るなどの操作が可能になり、カオス系の応用の可能性を大きく広げることが出来る(Phys.Rev.E54(1996)4476)。2。

空間的に重畳した2モード発振CO_2-LSAのカオスレーザー共振器を調整することでTEM_<00>モードとTEM_<01>モードを同時発振させることが出来る。この系は反転分布や光子密度が複雑にからみあった自由度のより大きな散逸系である。この系について実験、理論の両面から(1)2モードがレーザー管の中で交差緩和しているとした連立微分方程式で観測発振波形を忠実に再現出来ることがわかった(Phys.Rev.A43(1991)1498)。(2)レーザー方程式のパラメーターについての相図による解析から2種類のカオス領域があることが明らかになった。このうち1つのカオスのフラクタル次元は他のそれより高い事がわかった。2種類のカオスの特性およびカオスに至るルートの特徴などについてさらに詳しい研究を継続する。レーザーは決定論的方程式で記述される典型的な散逸系である。非線形光学系としてのレーザー発振が示す様々な不安定性は、散逸系を理解するうえで格好の研究対象である。我々は[可飽和吸収媒質をキャビティ内にもつCO_2レーザー]を研究対象とし、種々の条件下での不安定発振を観測し、これを理論的モデルにもとずく計算で再現することで、複雑な系に内在する秩序構造を明らかにして来た。1。カオスによるカオスの制御先に我々は類似した性格をもつカオス発振により他のカオス系を同期させることが可能であることを示した。このたびの実験では、ひとつのカオス系の過去の発振の記録から作る信号によって系の現在の発振を制御することに成功した。過去に記録した信号には、変調や、様々な加工を施すことが出来る。たとえばパルス列のなかで強度についての情報はすべて切り捨てて、時間間隔だけの情報だけを残す。このような信号にも現在のカオス発振は同期する。パルス間の暗い時間間隔と次にくるパルスの高さとは強い相関をしめすことを見いだした。時間間隔の情報の中にパルス高の情報も含まれている訳である。この研究からカオスを引き起こすのに本質的に必要な情報が何であるかを明らかにすることが出来た。2。2モード同時発振カオスTEM_<00>モードとTEM_<01>モードとが同時に発振するレーザはより複雑な散逸系である。2つのモードはその強度が空間的に重なるところで励起原子を共有することで結合を起こす。両モードの発振は強い相関を示すが、カオス発振に至った場合フラクタル次元のより高い様相を示す。また規則的発振からカオス発振に至るルートに2種類あることが明らかになった。1つは通常の周期倍化過程を経過するルートであり、他は間欠性発振を経由するルートである。次年度にはこのメカニズムを実験と理論の両面から明らかにしていきたい。決定論的カオスおよび多様な不安定性を示すCO_2レーザー発振の測定と数値解析とから、"より複雑なカオス系"の非線形ダイナミックスに内在する秩序構造を明らかにすることが研究の目的である。研究は空間的に重畳するふたつの共振器モードで発振するCO_2レーザーについて行ったが、その結果次のことが明らかになった。
近世農民の家族経歴に関するコ-ホ-ト間・地域間比較研究

本年度の研究実績は以下のとおりである。1.山梨県旧西南湖村の宗門人別帳資料から昨年度までに作成した2種類のデータ・ベースのうち、個人の親族的位座の継起的変化に関する個人ライフコース・データを用いて、男性の家族経歴(結婚タイミング)の基本統計量の算出、コ-ホ-ト法による統計解析を行った。2.岐阜県旧上村の宗門人別帳資料のデータ・ベース作成作業を昨年度に引き続き行った。本年度の作業は具体的には、基本データを大型コンピュータ上で接合し、各年に登場する個人の名寄せ作業である。コンピュータ上で接合されたデータをもとに、手作業によって個人の確定を行い(識別番号の設定)、大型コンピュータ上で再度接合し、再び手作業での確認するという手順をふんだ。その結果平成7年12月に一応の名寄せ作業を完成した。3.昨年度から当初の計画以外で進めてきた、世帯継承データの作成を継続し、岐阜県旧山中村、旧東改田村、山梨県旧西南湖村について完成させた。なお、本研究は今年度をもって研究期間を終える。共同論文として方法論に関する成果をまとめたが、本研究を通して作成されたデータ・ベース解析作業については今後も継続して進めていく計画である。本年度の研究実績は以下の2点である。1.山梨県下旧西南湖村の宗門人別帳資料のデータ・ベース化にむけての第1次加工作業を実施した。具体的には各年の宗門人別帳に登場する世帯単位ごとに、登場する全員の個人の縦断データを作成する作業である。手順として、(1)各年の世帯単位の記載内容をコンピュータ入力(基本カード)する、(2)世帯単位をコンピュータ上で時系列に連結し、世帯データ・ベースを作成する、(3)世帯データ・ベース上に登場する個人を時系列に連結し、個人の縦断データを作成する、以上の3段階である。目下最終の(3)の作業が進行中であり、来年度5月に完成の予定である。本作業は専門のコンピュータ・プログラマ-からの技術提供を受け、コンピュータを駆使して行っているが、最終的なチェック作業は、研究員の手作業に委ねざるをえない部分が大きい。そのため、当初の予定以上の作業時間を要している。2.美濃恵那郡2ヵ村での資料収集を行った(2月3月)。当初、現地調査を7月に予定していたが、1.の作業の進捗状況を鑑みて、予定を変更せざるをえなかった。結果、2ヵ村(旧上村、旧木ノ実村)の宗門人別帳ならびに関連資料を収集することができた。当該村に関しては、来年度初頭より上記の(1)の作業を開始する予定である。本年度の研究実績は以下の4点である。1.山梨県旧西南湖村の宗門人別帳資料のデータ・ベース化の最終作業を進めた。このデータ・ベースは、個人の親族的位座の継起的変化(個人ライフコース・データ)、ならびに世帯内の親族関係の布置状態の継起的変化(世帯パネル・データ)の2種類からなっている。平成8年3月の完成を予定しており、完成後、基本統計量の算出、コ-ホ-ト法による統計解析を行う。なお、統計解析に際しては、すでに開発した独自のコンピュータ・ソフトを利用していくことになる。2.岐阜県旧上村の宗門人別帳資料のデータ・ベース化作業を開始した。具体的には(1)各年の帳面に登場する世帯単位の記載内容をコンピュータ入力し、基本データを作成した。享年6(1721)年から元治2(1865)年までのうち残存する77カ年分の帳面資料を用いた。(2)基本データを大型コンピュータ上で接合し、各年に登場する個人の名寄せ作業を開始した。コンピュータ上で接合された個人の年齢、世帯内位座などを継年に一覧し、個人の確定をする作業である。目下、手作業による個人の確定段階にある。平成8年3月の完了を予定している。今後、世帯内の親族関係の布置状態の継起的変化データを引き続き作成していく予定である。3.本年度には、当初予定していた以外に、世帯の継承メカニズムを探るべく、データの作成を開始した。これは、個人のライフコース

・データを作成してある岐阜県旧山中村の約120年間にわたる全世帯の継承過程を、主として家長夫婦の出来事経験に着目した変数からデータ化するものである。平成8年3月完成の予定である。4.本年度には、上記作業を進める一方で、これまで開発してきた宗門人別帳資料を用いた近世農民世帯のライフコース研究の方法論に関わる成果を共同論文としてまとめた。本年度の研究実績は以下のとおりである。1.山梨県旧西南湖村の宗門人別帳資料から昨年度までに作成した2種類のデータ・ベースのうち、個人の親族的位座の継起的変化に関する個人ライフコース・データを用いて、男性の家族経歴(結婚タイミング)の基本統計量の算出、コ-ホ-ト法による統計解析を行った。2.岐阜県旧上村の宗門人別帳資料のデータ・ベース作成作業を昨年度に引き続き行った。本年度の作業は具体的には、基本データを大型コンピュータ上で接合し、各年に登場する個人の名寄せ作業である。コンピュータ上で接合されたデータをもとに、手作業によって個人の確定を行い(識別番号の設定)、大型コンピュータ上で再度接合し、再び手作業での確認するという手順をふんだ。その結果平成7年12月に一応の名寄せ作業を完成した。3.昨年度から当初の計画以外で進めてきた、世帯継承データの作成を継続し、岐阜県旧山中村、旧東改田村、山梨県旧西南湖村について完成させた。なお、本研究は今年度をもって研究期間を終える。共同論文として方法論に関する成果をまとめたが、本研究を通して作成されたデータ・ベース解析作業については今後も継続して進めていく計画である。
高エネルギーep衝突による電弱相互作用の研究

ドイツDESY研究所に建設された世界初の電子陽子衝突装置HERAを用いて、電弱相互作用の測定を、国際共同実験ZEUS測定器により行った。この衝突では、4元運動量移行の2乗(Q^2)の値が10^5 GeV^2に達する。Q^2の大きな領域の散乱は、光子とZ粒子交換による中性流反応と、W粒子交換による荷電流反応に起因するものがある。両者の断面積を測定し標準模型との比較を行うことで、標準模型の検証を行う。低いQ^2領域での中性流反応から陽子の構造関数を精密に求め、そのQ^2依存性が量子色力学(QCD)によって記述できることを示した。これにより高いQ^2での測定での標準理論からの予想値を得るのにこのQCDモデルによる陽子内クォーク分布を使用できる。荷電流反応に関する断面積は平成7年までに取られたe^-p、e^+p散乱データの両方を使って標準模型と比較したところ、統計誤差の範囲で標準模型とよい一致を示した。そこからW粒子の質量を求めることができた。高いQ^2の中性流反応では平成8年に得られたデータも含んだ全データを解析した結果、標準模型では0.2事象以下しか起こらないと予想される非常にQ^2の高い領域(Q^2>35000GeV^2)に、数事象のデータが得られた。まだ統計が少ないため有意であるかの即断はできないが、レプトクォークなどの新粒子や新相互作用の影響である可能性もある。この場合荷電流反応等の散乱にも異常があるかどうかが重要となる。平成8年までに取得した全データを使った荷電流反応の解析を急遽行い、平成9年6月に暫定結果として公表した。その結果は予想値よりやや多めになっているが現在の時点で結論をつけるのはまだ統計誤差が大きく早計である。より多くのデータが必要であり、今後予定されているHERA加速器の改善に期待している。ドイツDESY研究所に建設された世界初の電子陽子衝突装置HERAにおいて、ZEUS測定器を用いて電磁相互作用と弱相互作用の設定を国際協力で行った。この衝突では4元運動量移行の2乗(Q^2)の値が10^5GeV^2に達する。Q^2の大きな領域の散乱には、光子とZ粒子交換による中性流反応と、W交換粒子による荷電流反応に起因するものがある。両者の断面積を測定し標準理論とのずれを調べる事で、電弱相互作用の系統的な研究を行った。この領域での反応頻度は非常に低いため、効率よくデータを集める必要がある。我々はデータ収集に関して初段トリガーを中心に、衝突装置運転期間中データ収集系の改善に努めた。特に荷電流反応への感度をあげ、より広い運動学的領域を研究可能にした。データ収集は順調に進み、15pb-1の総ルミノシティーに当たるデータを収集できた。解析も順調に進行し、中性流のデータに関して最初の結果を2月末に投稿した(プレプリント番号DESY97-25)。その結果は、高いQ^2(>35000GeV^2)の中性流の事象が、標準模型による予測積算量(0.2事象以下)を大幅に上回る、2事象が検出されたという予想外のものであった。これが統計的なふらつきで起こる確率は1%以下であり、標準理論を超える、例えば新しい相互作用や、レプトン数とカラーを同時に持った粒子(レプトクォーク)の存在による可能性もある。現在の統計ではまだ確定的な事が言えないが、今後より多くのデータを得て研究を進めるべき方向が明らかになった。

前年度までにとったデータを含めた解析も順調に進み、平成7年度までのデータでの荷電流事象の断面積の測定を論文として発表した。この時点の統計では標準理論との不一致はなかった。また、Q^2の低い領域のデータの解析でも、陽子の構造関数の測定などで多くの結果を得た。これらも高いQ^2の現象を理解する上でも非常に重要なものである。