hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リサイカブルな構造用エコスティールの材料と製造プロセス設計

本研究はリサイクルに適した鋼種(エコスティール)の選定基準を示し、具体的化学組成と要求される機械的特性を満足するための製造方法の提案を行うことを目的として行った。得られた主な成果は以下のようである。1)鋼材の化学組成・熱処理条件と機械的特性の関係を定量化した。リサイクルに適した単純組成のFe-C-Si-Mn鋼について、機械的特性(応力-歪曲線、YS,TS,均一伸び、破断伸び)と化学組成、熱処理条件との関係を重回帰法により求めた。求めた式を使って任意の単純組成の鋼種について、任意の熱処理を施した場合の機械的特性を計算する方法が確立した。2)材質を予測する新しい方法として材料強度熱力学を提案し、その有用性を実証した。材料の強度を決定しているのは組織の自由エネルギーであり、強度は組織の自由エネルギーの平方根に比例することを見出した。組織の自由エネルギーはその組織が相変態で形成される場合には相変態の駆動力の大きさと一定の関係にある。したがって相変態の駆動力から材料の強度を予測し得ることを思いついた(材料強度熱力学と命名)。パ-ライト鋼の変形応力と変態の駆動力の平方根の相関を調べたところ予想通り非常に高い相関が見出された。得られた相関係数は組織観察から得た因子を基に計算されたものよりはるかに高いものであった。ベイナイト鋼、マルテンサイト鋼についても変態の駆動力と強度の関係を表す式を求めた。本研究ではリサイクルに適した鋼種(エコスティール)の選定基準を示し、具体的科学組成と要求される機械的特性を満足するための製造方法の提案を行うことを目的としている。平成7年度には分離の困難な元素を含まない単純組成合金としてFe-C-Si-Mnを選び、カバーできる機械的特性の範囲を求める方法を検討した。得られた知見は次のようである。1)単純組成のFe-(0.2,0.4)C-0.05Si-1.5Mn鋼について、熱処理条件を種々変化させた場合の機械的特性(応力-歪曲線,YS,TS,均一伸び,破断伸び)の変化の範囲を、これまでに作成した材質予測のコンピュータプログラムを使って計算した。この計算を通して、任意の単純組成の鋼材について、任意の熱処理を施した場合の機械的特性を計算する方法が確立された。2)材質を予測するために材料の組織を基準にする場合が多いが、組織の測定精度は機械的性質の測定精度よりもはるかに低く、組織を基準にした機械的性質の予測精度の限界を実験的に明らかにした。3)材料の強度を決定しているのは組織の自由エネルギーであり、強度は組織の自由エネルギーの平方根に比例することを見出した。したがって相変態の駆動力から材料の強度を予測し得る事を思いついた(材料強度熱力学と命名)。そこでまずパ-ライト鋼の変形応力と変態の駆動力の平方根の相関を調べたところ予想どうり非常に高い相関が見出された。得られた相関係数は組織観察から得た因子を基に計算されたものよりもはるかに高いものであった。材料の強度をその組織から予測する試みはこれまで多く行われた.それらは比較的簡単な多重回帰式によって,化学組成と組織因子から材質を予測しているケースが多い.しかし現状では組織から重回帰式で予測される機械的性質の精度は満足できる状態にはない.化学組成と組織から計算される機械的性質の精度が良くないのは,以下の3つの理由が考えられる.1つ目は組織の測定精度である.実際の組織の測定におけるばらつきは,機械的性質の測定におけるばらつきよりも大きい.2つ目は組織の因子を純粋に取り出す事の困難さである.3つ目は現実的な測定作業のしやすさの問題である.以上,組織から材料強度を予測する場合,特に組織の測定精度が機械的試験におけるばらつきよりもはるかに大きいことから,組織を基準にしているかぎり精度の高い機械的性質の予測は非常に困難であると考えられる.

従って,精度の高い強度予測を行うためには,組織の測定を含まない材質予測の方法が検討されるべきである.この為材料の組織の測定を伴わない強度予測の方法の一つとして著者は材料強度熱力学を提案した.これは材料の強度が組織の自由エネルギーの平方根に比例すると考えられること,および相変態を通して作製される材料における組織のエネルギーは相変態の駆動力とある一定の関係があるという2つの原則の上に立つ.この2つの原理から材料の強度は相変態の駆動力の平方根に比例するという関係が予想され,実際パ-ライト鋼でこのことが確かめられた.今後相変態の理論から変態によって形成される組織が今以上に正確に予測されるようになると考えられる.特に非平衡熱力学を使った変態組織の理論が進めば,変態の駆動力や母相の状態から変態生成物に残る格子欠陥の種類と量が見積もれ,これを基にした強度予測がより発展するものと期待される.
肺の気腫化・線維化におけるコラーゲン分子特異的シャペロンHSP47の発現と制御

コラーゲン特異的分子シャペロンHSP47の肺の気腫化・線維化への関与について、ブレオマイシン肺臓炎、長期喫煙、TNF-α過剰発現肺線維症マウスを用いて下記の点を検討した。1.肺の気腫化と線維化病巣の並存においてHSP47は関与しているか。肺線維化と気腫化並存モデルでは、HSP47の明確な関与を示唆する明らかな所見を認めなかった。その原因として、長期喫煙暴露でのマウス肺の気腫化と線維化が軽度でありHSP47遺伝子発現へ影響するほどの肺傷害が誘導されなかった可能性があり、短期間で肺の気腫化と線維化が発現する実験モデルを作成し、さらに検討する必要がある。肺線維化に関しては、肺線維症モデル実験から、HSP47が肺線維化に関与している可能性を示唆する所見が得られた。2.HSP47遺伝子発現量と肺線維化・気腫化の発症・進展メカニズムとの関連性。喫煙モデルでは、肺気腫発症へのHSP47の関与を示唆する所見は得られなかった。可逆的肺線維症では、初期に一過性のHSP47遺伝子発現を認め、非可逆的線維症モデルでは発症よりもむしろ進展過程でHSP47遺伝子発現抑制が観察された。この結果は、非可逆的及び可逆的肺線維化の発症及び進展へのHSP47の関与を示唆する所見と考えられた。3.HSP47が可逆性及び不可逆性肺線維化の規定因子の一つとなりえるか。可逆性と不可逆性肺線維化モデルの成績を比較した場合、可逆性肺線維症では、HSP47遺伝子発現量の増加は一過性であり、不可逆性肺線維症では遺伝子発現の抑制が見られたことから、HSP47はその規定因子の一つとなりえる可能性が見いだされた。4.HSP-47の分子レベルでの発現量を調節することにより、肺マトリックス及び正常肺構築の保持は可能か。非可逆性肺線維症モデルでは、肺換気パターン、肺HOP、病理所見で肺線維化の著明な進展が認められた時期にHSP47遺伝子発現が抑制され、その状態は1年後まで保持された。この結果は、HSP47遺伝子制御によって肺マトリックス及び正常な肺構築への修復は不可能であるが、その進展を抑制することによって代償性肺呼吸機能を保持できる程度に制御できる可能性が示唆された。5.HSP47の調節による遺伝子治療の可能性。上述した実験成績から、HSP47遺伝子発現量の制御によって、ヒトにおいても肺線維化の進展抑制が出来る可能性が見いだされた。

平成8年度は,(1)ブレオマイシン肺臓炎マウス、(2)喫煙マウス、(3)肺線維症誘導トランスジェニックマウスを用いて、肺組織コラーゲン量とHSP47の遺伝子レベルでの発現を検討し、下記の点が明かとなった。(1)ブレオマイシン肺臓炎モデルでは、HSP47遺伝子の過剰発現はブレオマイシン最終投与3-4日後に一過性の上昇を認めたが、組織学的に肺線維化が認められる投与2-3か月後では対照群と比較して明確な差を認めなかった。(2)1年間喫煙暴露マウスでは、対照群と比較して肺HSP47遺伝子発現の明らかな増減を認めなかった。(3)肺線維症トランスジェニックマウスでは、4週齢マウスで明確なHSP47遺伝子発現の亢進を認めたが、48週齢マウスで発現が見られなかった。48週齢マウス肺重量は、同週齢マウスの肺の2-3倍高値を示し、コラーゲン量も2倍以上増加した。HSP47特異的蛋白は、HSP47発現低下をしめした肺線維症マウスで検出されなかった。(4)これまでの実験成績から臓器によりその発現に差が見られる可能性が示唆された。そこで、正常マウスと線維症トランスジェニックマウスの肺、心臓、肝臓でのHSP47発現量を測定したところ、無刺激下においても正常マウスでは心と肺組織で発現が見られ、肝臓ではほとんど検出しなかった。48週齢線維症マウスでは、肺と肝組織で発現が見られず、心組織では正常マウスと同程度の発現量が認めた。今後の課題としては、正常時における肺及び心組織でのHSP47発現の意義、HSP47遺伝子発現調節による肺線維化の制御の可能性、肺組織HSP47の局在性、肺線維症成立後のHSP47発現抑制の機序とその意義等について追求し、肺構築に影響を与える種々の肺疾患の成因とHSP47の関係性を明確にし、発現制御による疾患治療の可能性についても検討する予定である。本年度は、TNF-α過剰発現トランスジェニック(Tg)マウス肺線維化過程へのHSP47遺伝子発現の関与について、肺間質コラーゲン分解能も加えて検討した。その結果、Tgマウスで観察されたHSP47遺伝子発現の抑制は、生後4-5か月後から見られ、その傾向は生後1年以降でも保持されていた。HSP47蛋白質レベルの検討によっても、生後5以降で蛋白質の減少を認めた。経時的な呼吸パターンは、生後1か月ではTgマウスとnon-Tgマウス間で明確な差は認めず、生後2-4か月で最もその変動は著しく、5か月以降では安定した状態を示し、12か月と6か月ではほぼ同値を示した。肺コラーゲン量は、生後1か月以降から増大し6か月で最大値を示し、それ以降ではほぼ一定値を保持した。又、コラーゲンの増加と共にヱラスチンの増加も認められた。病理所見では、肺線維化は生後2か月から明らかな線維化像を示し、その程度は生後2-4か月で最も著しく、生後6か月以降では安定した像を示した。一方、肺collergen type I,type III,type IVのmRNAレベルでの発現量の変動をRT-PCRで検討したところ、type Iはnon-Tgマウスに比較して発現量の増加を認めたが、生後1か月から10か月までほぼ同程度の発現量でありHSP47遺伝子発現との相関は認めなかった。typeIIIでは、明確な発現量の増減は認めず、typeIV遺伝子とHSP47遺伝子発現量間に相関が認められた。線維化のプロモータとされるTGF-βのmRNA発現量には、有意な変動を認めなかった。コラーゲン分解能に関して、気管支肺胞洗液中total elestolytic activityとMMP-1mRNA遺伝子を検討したところ、気管支肺胞洗浄液中elastolytic activityはやや上昇が認められたが、MMP-1mRNA遺伝子発現量は生後1-4か月まで抑制傾向が認められた。以上の成績から、TNF-α過剰発現線維化
血管内皮グリコカリックスに対するアルブミン療法の確立

グリコカリックスに対するアルブミンの保護効果の検討として,ラット胸部下行大動脈を用い,虚血再灌流障害モデルとして過酸化水素の暴露を行い,グリコカリックスを障害させた.この暴露処理の結果,血管内皮依存性弛緩反応は減弱することを確認し,その後アルブミン,もしくはセボフルランの存在下での弛緩反応の回復効果を比較検討した.さらに,セボフルランに関しては,血管内皮依存性弛緩反応の回復,蛍光標識したレクチン染色におけるグリコカリックスの保護効果,さらに再生効果を確認した.セボフルランの効果に関しては,過酸化水素暴露処理の前に投与してもその保護効果はみられず,グリコカリックス障害後のセボフルランの後処理でのみ,回復効果が得られた.また,この効果を弛緩反応と同様にラット大動脈を用いた免疫組織化学でも同様に確認し,これらの回復効果の促進因子として,グリコカリックスの重要な構成成分であるシアル酸を付加するシアル酸転移酵素ST6Gal-1に注目し,セボフルランがこの因子に影響を与えていることが示唆された.血管内皮依存性弛緩反応に関しては,ST6Gal-1の阻害薬で,セボフルランの回復効果が消失することも確認した.現在アルブミンでもセボフルランと同等の回復効果があることを仮説に検討中である.これらの結果は,2018年度日本麻酔科学会北海道東北支部会において最優秀演題に選出され,さらにJournal of Surgical Research誌のFeatured Articleとしてacceptされた.また,虚血再灌流障害モデルとしてラットの冠動脈結紮モデルを使用し,電子顕微鏡レベルでアルブミンの保護作用を検討し,2019年度日本麻酔科学会北海道東北支部会に演題投稿予定である.グリコカリックスに対するアルブミンの保護効果のパイロットスタディとして,ラット大動脈を標本とした,虚血再灌流モデルとしての過酸化水素処理を行い,グリコカリックスを障害させた後,アルブミンもしくはセボフルランの存在下,非存在下でアセチルコリンによる内皮依存性弛緩反応を比較した.同時に免疫組織化学,さらに電子顕微鏡を用いた観察でグリコカリックスの障害,回復の程度を評価した.セボフルランに関しては内皮依存性弛緩反応に対するグリコリックスの保護効果を確認し,さらに免疫組織化学でも同様の傾向がみられたため,現在統計解析中である.今後,さらにアルブミンの効果を確認するとともに,アルブミンとは異なり,血液中で負の電荷をもたない人工膠質液に関しても比較検討をおこなう予定である.これらの結果は2017年度日本麻酔科学会北海道・東北支部会ならびに2018年度日本麻酔科学会総会,2018年度アメリカ麻酔学会で発表を検討している.グリコカリックスに関する,血管内皮依存性弛緩反応という機能的な側面から評価することができており,さらにレクチンを用いた免疫組織化学の評価に関しても同様である.これらの手法を使用して,セボフルランに関してはその保護効果を客観的に評価することが可能となっており,アルブミンに関する保護効果も短期間の間に可能と判断している.グリコカリックスに対するアルブミンの保護効果の検討として,ラット胸部下行大動脈を用い,虚血再灌流障害モデルとして過酸化水素の暴露を行い,グリコカリックスを障害させた.この暴露処理の結果,血管内皮依存性弛緩反応は減弱することを確認し,その後アルブミン,もしくはセボフルランの存在下での弛緩反応の回復効果を比較検討した.さらに,セボフルランに関しては,血管内皮依存性弛緩反応の回復,蛍光標識したレクチン染色におけるグリコカリックスの保護効果,さらに再生効果を確認した.セボフルランの効果に関しては,過酸化水素暴露処理の前に投与してもその保護効果はみられず,グリコカリックス障害後のセボフルランの後処理でのみ,回復効果が得られた.また,この効果を弛緩反応と同様にラット大動脈を用いた免疫組織化学でも同様に確認し,これらの回復効果の促進因子として,グリコカリックスの重要な構成成分であるシアル酸を付加するシアル酸転移酵素ST6Gal-1に注目し,セボフルランがこの因子に影響を与えていることが示唆された.血管内皮依存性弛緩反応に関しては,ST6Gal-1の阻害薬で,セボフルランの回復効果が消失することも確認した.現在アルブミンでもセボフルランと同等の回復効果があることを仮説に検討中である.これらの結果は,2018年度日本麻酔科学会北海道東北支部会,2018年度アメリカ麻酔学会で発表を予定し,また英文雑誌に投稿を予定している.グリコカリックスに関して,血管内皮依存性弛緩反応という機能的な側面とともに免疫組織化学に関しても評価,検討できており,これらの手法を使用して,アルブミンに関しても同様に評価を行なうことが可能と判断できる.グリコカリックスに対するアルブミンの保護効果の検討として,ラット胸部下行大動脈を用い,虚血再灌流障害モデルとして過酸化水素の暴露を行い,グリコカリックスを障害させた.この暴露処理の結果,血管内皮依存性弛緩反応は減弱することを確認し,その後アルブミン,もしくはセボフルランの存在下での弛緩反応の回復効果を比較検討した.さらに,セボフルランに関しては,血管内皮依存性弛緩反応の回復,蛍光標識したレクチン染色におけるグリコカリックスの保護効果,さらに再生効果を確認した.セボフルランの効果に関しては,過酸化水素暴露処理の前に投与してもその保護効果はみられず,グリコカリックス障害後のセボフルランの後処理でのみ,回復効果が得られた.また,この効果を弛緩反応と同様にラット大動脈を用いた免疫組織

化学でも同様に確認し,これらの回復効果の促進因子として,グリコカリックスの重要な構成成分であるシアル酸を付加するシアル酸転移酵素ST6Gal-1に注目し,セボフルランがこの因子に影響を与えていることが示唆された.血管内皮依存性弛緩反応に関しては,ST6Gal-1の阻害薬で,セボフルランの回復効果が消失することも確認した.現在アルブミンでもセボフルランと同等の回復効果があることを仮説に検討中である.これらの結果は,2018年度日本麻酔科学会北海道東北支部会において最優秀演題に選出され,さらにJournal of Surgical Research誌のFeatured Articleとしてacceptされた.また,虚血再灌流障害モデルとしてラットの冠動脈結紮モデルを使用し,電子顕微鏡レベルでアルブミンの保護作用を検討し,2019年度日本麻酔科学会北海道東北支部会に演題投稿予定である.現在までの評価法と同様にグリコカリックスに対するアルブミンの保護効果を検討し,必要があればウエスタンブロットなどのタンパク解析をおこなうことも予定している.現時点で,研究を遂行する上での問題点はない.現在までの評価法と同様にグリコカリックスに対するアルブミンの保護効果を検討し,必要があればタンパク解析などの分子生物学的な手法を行なうことも検討している.現時点で研究を遂行する上での問題点はない.免疫組織化学に使用する抗体を購入し,アルブミン,またはセボフルランが影響を与える酵素に関して検討を追加するため次年度使用額が生じた.これらの免疫組織化学の検討は保護効果の機序を検討するために必要不可欠なものである.
自己免疫性膵炎からの発癌責任分子の同定と病理診断への応用

IgG4関連疾患は、血清中のIgG4の高値とともに、諸臓器にIgG4陽性の形質細胞の浸潤を伴う炎症性疾患である。IgG4関連疾患の代表的疾患は、自己免疫性膵炎(autoimmune pancreatitis:AIP)であるが、これらIgG4関連疾患がもたらす発癌リスクについては殆ど検討がされていない。慢性胃炎や炎症性腸疾患など多くの炎症性疾患は発癌と関与しており、その原因はメチル化異常が関与している。そこでAIPの炎症細胞浸潤が、がん関連遺伝子のDNAのメチル化異常を誘発し、発癌に関与するという仮説を立て、病理学的、分子生物学的視点から以下の実験を行い検証した。1.特定した原因候補遺伝子のmRNA発現解析:昨年度までにアレイ解析などで特定した遺伝子のmRNA発現を解析するために高感度RNA in situ法であるRNAscopeを用いて解析を行った。RNAscopeは上原らが別の研究で報告を行っており環境は整っている。2.IgG4関連胆管炎症例の選択:AIPと同様にIgG4関連疾患の代表であるIgG4関連胆管炎でも原因候補遺伝子のメチル化異常があるか検証を行うために、信州大学医学部附属病院で手術が行われIgG4関連胆管炎と診断された症例をレトロスペクティブに検索して選択した。3.IgG4関連胆管炎での発癌関連遺伝子のメチル化レベル解析:選択されたIgG4関連胆管炎のパラフィンブロック組織のDNAをマイクロダイセクションで抽出し、その後抽出されたDNAにbisulfite処理を行い、正確なメチル化レベルを得るために定量的メチル化解析法である、定量Methylation Specific PCR(MSP)を用いて、メチル化レベルを解析した。昨年度までにアレイ解析などで特定した遺伝子のmRNA発現を解析するために高感度RNA in situ法であるRNAscopeを用いて解析を行った。RNAscopeは上原らが研究協力者であるコロンビア大学教授のAntonia R Sepulveda先生やYao Yuan先生、愛媛大学プロテオサイエンスセンターの増本純也教授からご助言いただき、プローブ設計など行った。条件設定で試行錯誤を行っておりまとまった結果は次年度となる。IgG4関連胆管炎症例の選択に関しては信州大学医学部附属病院で手術が行われ、IgG4関連胆管炎と診断されたた症例をレトロスペクティブに検索し、試料として用いることができた。また不足分に関しては近隣協力施設から、試料を提供の協力が得られ必要数を確保できた。またIgG4関連胆管炎の発癌関連遺伝子のメチル化レベルをメチル化定量法で計測する事に関しては、IgG4関連胆管炎の炎症部、対照として胆管癌の炎症部、原発性胆汁性胆管炎、正常胆管に対して、DNAをマイクロダイセクションで抽出し、その後抽出されたDNAにbisulfite処理を行い、定量的メチル化解析法である、定量Methylation Specific PCR(MSP)を用いて、原因候補遺伝子のメチル化レベルを解析した。RNA発現解析に若干遅れが生じているが解析のめどは立っており、挽回可能である。また当初予定していた疾患群に対しては検討が行えている。これまでに同定された原因候補となる、がん関連遺伝子の蛋白発現の有無を、タンパクに対するモノクロナル抗体を用いて免疫染色で確認する。免疫染色はAIPの炎症部、膵臓癌の閉塞性膵炎部、正常膵、またはIgG4関連胆管炎や、それに対する対照群などに行う。原因候補遺伝子によって作られるタンパク質に対する抗原が免疫染色によって確認できればメチル化による影響を目視で確認可能となる。また膵臓導管上皮や腺房上皮の培養細胞を用いて、原因候補遺伝子の導入や抑制を行い、原因候補遺伝子の発現の有無が、増殖能力などに影響を及ぼすかどうかを検証する。1. AIP症例の選択信州大学医学部附属病院で手術が行われAIPと診断された症例をレトロスペクティブに検索して選択した。2. AIPの発癌関連遺伝子のメチル化レベルをアレイ及びメチル化定量法で計測するがん関連遺伝子などの発癌に関与する遺伝子のプロモーター領域のメチル化異常は、遺伝子発現の不活性化もしくは活性化を引き起こし、発癌に関与するものと考えられており、炎症性疾患における発癌原因として報告がされつつある。AIPに関しては発癌に関与する遺伝子のメチル化異常はほとんど検討されていない。そこで選択されたAIP患者症例膵組織のDNAをマイクロダイセクションで抽出し、その後抽出されたDNAにbisulfite処理を行い、メチル化アレイ解析法である、Infinium MethylationEPIC BeadChipを用いて原因候補遺伝子を確定した。さらにより正確なメチル化レベルを得るために定量的メチル化解析法である、定量Methylation Specific PCR(MSP)を用いて、原因候補遺伝子のメチル化レベルを解析した。AIP症例の選択に関しては信州大学医学部附属病院で手術が行われ、AIPと診断されたた症例をレトロスペクティブに検索し、試料として用いることができた。

また不足分に関しては近隣協力施設から、試料を提供の協力が得られ必要数を確保できた。またAIPの発癌関連遺伝子のメチル化レベルをアレイ及びメチル化定量法で計測する事に関しては、AIPの炎症部、膵臓癌の閉塞性膵炎部、正常膵に対して、DNAをマイクロダイセクションで抽出し、その後抽出されたDNAにbisulfite処理を行い、メチル化アレイ解析法である、Infinium MethylationEPIC BeadChipを用いて原因候補遺伝子を確定した。さらにより正確なメチル化レベルを得るために定量的メチル化解析法である、定量Methylation Specific PCR(MSP)を用いて、原因候補遺伝子のメチル化レベルを解析した。メチル化アレイ解析結果からの候補遺伝子選択や、MSP法に使用する特異的プライマーの設計に関しては、研究協力者であるコロンビア大学教授のAntonia R Sepulveda先生やYao Yuan先生、愛媛大学プロテオサイエンスセンターの増本純也教授からご助言いただき、適切な候補遺伝子選択や、プライマー設計を行うことができた。今後いくつかの疾患群を加えさらに検討を加える予定であるが、当初予定していた疾患群に対しては検討が行えており、順調である。IgG4関連疾患は、血清中のIgG4の高値とともに、諸臓器にIgG4陽性の形質細胞の浸潤を伴う炎症性疾患である。IgG4関連疾患の代表的疾患は、自己免疫性膵炎(autoimmune pancreatitis:AIP)であるが、これらIgG4関連疾患がもたらす発癌リスクについては殆ど検討がされていない。慢性胃炎や炎症性腸疾患など多くの炎症性疾患は発癌と関与しており、その原因はメチル化異常が関与している。そこでAIPの炎症細胞浸潤が、がん関連遺伝子のDNAのメチル化異常を誘発し、発癌に関与するという仮説を立て、病理学的、分子生物学的視点から以下の実験を行い検証した。1.特定した原因候補遺伝子のmRNA発現解析:昨年度までにアレイ解析などで特定した遺伝子のmRNA発現を解析するために高感度RNA in situ法であるRNAscopeを用いて解析を行った。RNAscopeは上原らが別の研究で報告を行っており環境は整っている。2.IgG4関連胆管炎症例の選択:AIPと同様にIgG4関連疾患の代表であるIgG4関連胆管炎でも原因候補遺伝子のメチル化異常があるか検証を行うために、信州大学医学部附属病院で手術が行われIgG4関連胆管炎と診断された症例をレトロスペクティブに検索して選択した。3.IgG4関連胆管炎での発癌関連遺伝子のメチル化レベル解析:選択されたIgG4関連胆管炎のパラフィンブロック組織のDNAをマイクロダイセクションで抽出し、その後抽出されたDNAにbisulfite処理を行い、正確なメチル化レベルを得るために定量的メチル化解析法である、定量Methylation Specific PCR(MSP)を用いて、メチル化レベルを解析した。
MWW構造をもつアルミノシリケート・ゼオライトの固体酸触媒特性の検討

MWW構造をもつMCM-22ゼオライトは外表面に12員環のポケットがあり,互いに交わることのない2種類の10員環ミクロ孔をもつゼオライトである。既往の研究では,ベンゼンのエチレンによる液相アルキル化は外表面酸点で支配的に起こり,トルエンの不均化ではパラキシレン選択性は層間10員環ミクロ孔でのみ起こることが提案されている。これまでには層内10員環ミクロ孔が関与する反応は報告されていない。これを踏まえ,本研究ではMCM-22ゼオライトを用いて250°Cでのメタノールによるトルエンのアルキル化を行い,2種類の10員環ミクロ孔内の両方で形状選択的にパラキシレンが生成し,外表面では非形状選択的なアルキル化が進行することを明らかにした。MCM-22層状前駆体を層剥離処理して得られるITQ-2ゼオライトは,層内ミクロ孔のみをもつ。いっぽう,10員環ミクロ孔に入りえない2,4,6-トリメチルピリジンを用いて外表面酸点を選択的に被毒することによりMWW型ゼオライトの反応場をミクロ孔内に限定することができる。まず未修飾のITQ-2ではオルトキシレンが高選択的に生成したのに対し,外表面を被毒したITQ-2ゼオライトでは高いパラキシレン選択性が得られたことより,層内10員環ミクロ孔では形状選択的にパラキシレンが生成することが明らかとなった。また外表面では非選択的なアルキル化が起こることも確認された。また外表面を被毒したMCM-22ゼオライトでも同様の処理をしたITQ-2ゼオライトに匹敵するパラキシレン選択性が得られたことから,層間10員環ミクロ孔も高いパラキシレン形状選択性を与えることが示された。結論として,MCM-22ゼオライト内の層間ミクロ孔・層内ミクロ孔の両方がトルエンのメタノールによるアルキル化でのパラキシレンを形状選択的に生成する反応場であることが明らかとなった。MWW型ゼオライトの固体酸触媒しての形状選択性の発現理由について研究を進めている。本研究では,メタノールによるトルエンのアルキル化をテスト反応としている。この反応では通常オルトパラ配向性によりオルトキシレンが主生成物となるが,MWW型ゼオライトではパラキシレンが形状選択的に生成することを実証した。とりわけ,ゼオライトの新輝合成法であるドライゲルコンバージョン法で調製したMWW型ゼオライトでは,高いパラキシレン選択性が得られることを見出し,高性能な固体酸触媒の開発を実現した。またこの成果を国内外での学会発表を行うとともに,学術誌にて報告している。本研究は引き続き,MWW型ゼオライトを研究題材として,固体酸触媒としての酸の強さや三点を形成するアルミニウムの安定性について検討を進めていく予定である。ゼオライトの新規合成法であるドライゲルコンバージョン法によりMCM-22ゼオライトの結晶化を試みた。アルミノシリケートのドライゲルに構造指向剤であるヘキサメチレンイミン(HMI)を気相から供給する,気相輸送(vapor-phase transport, VPT)法を用いてMCM-22ゼオライトの結晶化に成功した。既存の水熱合成(hydrothermal synthesis, HTS)法では調製条件を変えても生成物の大きさは0.51.0μm程度となるが,VPT法で得られたMCM-22は2.03.0μmと大きかった。このようにVPT法では水熱法では得られない大きな粒子径をもつMCM-22を得ることができた。またVPT-MCM-22ゼオライトがHTS-MCM-22ゼオライトに比べて,トルエンのメタノールによるアルキル化で高いパラキシレン選択性が得られることを見出した。VPT-MCM-22ゼオライトはアンモニア昇温脱離測定およびピリジン吸着IR測定では水熱法で得られたMCM-22ゼオライトと同様の酸強度を示したが,外表面酸点を定量したところ,前者のゼオライトでは粒子径が大きく,外表面積が小さいために外表面酸量が少ないことが明らかとなった。その結果,外表面での非選択的な反応に比べて10員環ミクロ孔での形状選択的な反応が支配的に起こるため,VPT-MCM-22ゼオライトで高いパラキシレン選択性が得られたものと結論した。このような高選択性を示す形態をもつMCM-22ゼオライトは既存の水熱法ではこれまでに得られておらず,ドライゲルコンバージョン法を用いて初めて得られたものである。

MCM-22層状前駆体を層剥離処理して得られるITQ-2ゼオライトは,層内ミクロ孔のみをもつ。いっぽう,10員環ミクロ孔に入りえない2,4,6-トリメチルピリジンを用いて外表面酸点を選択的に被毒することによりMWW型ゼオライトの反応場をミクロ孔内に限定することができる。まず未修飾のITQ-2ではオルトキシレンが高選択的に生成したのに対し,外表面を被毒したITQ-2ゼオライトでは高いパラキシレン選択性が得られたことより,層内10員環ミクロ孔では形状選択的にパラキシレンが生成することが明らかとなった。また外表面では非選択的なアルキル化が起こることも確認された。また外表面を被毒したMCM-22ゼオライトでも同様の処理をしたITQ-2ゼオライトに匹敵するパラキシレン選択性が得られたことから,層間10員環ミクロ孔も高いパラキシレン形状選択性を与えることが示された。結論として,MCM-22ゼオライト内の層間ミクロ孔・層内ミクロ孔の両方がトルエンのメタノールによるアルキル化でのパラキシレンを形状選択的に生成する反応場であることが明らかとなった。
視床下部ホルモン分泌ニューロンが神経シグナルとしてグルタミン酸を放出する細胞機構

本研究は(1)VGLUT2を発現する視床下部ニューロンのフェノタイピング、(2)ホルモン分泌神経終末内VGLUT2の超微形態的局在、(3)ストレス負荷によるVGLUT2遺伝子発現の変化を動物実験により分子形態学的に解析し、ペプチド作動性ニューロンにおける内在性グルタミン酸の分泌機構を明らかにすることを目的とした.課題(1)については、in situハイブリダイゼーション(ISH)と免疫組織化学により、バソプレッシン(VP)、オキシトシン、オレキシン及びプロオピオメラノコルチンニューロンにVGLUT2遺伝子発現を確認し、視床下部の特定ペプチド作動性ニューロンにおける内在性グルタミン酸の存在を示唆した.課題(2)については、蛍光2重免疫染色により下垂体後葉のVP分泌終末におけるVGLUT2の局在を同定したが、抗体の質的問題により終末内超微構造的局在は観察できなかった.課題(3)については(1)マウス拘束ストレス負荷実験と(2)ラット浸透圧ストレス負荷実験を行い、室傍核と視索上核における副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH)、VP及びVGLUT2について遺伝子発現の変化を定量的ISHと免疫組織化学により解析した.拘束ストレス負荷により、室傍核でCRH遺伝子発現は増加したが、VGLUT2遺伝子発現には変化が認められなかった.浸透圧ストレス実験では、飲水制限と高張塩水(2%NaCl)摂取による実験を行った.7日間絶水では室傍核と視索上核の全域でVGLUT2遺伝子発現が増加した.一方、塩水摂取4日及び7日では、室傍核と視索上核においてVPニューロンが局在する領域にのみ、有意な遺伝子発現の増加が確認された.以上の結果は、視床下部ホルモン分泌ニューロンの線維終末における小胞性グルタミン酸輸送体としてVGLUT2が存在し、その発現がホルモンの分泌状況に対応して遺伝子レベルで調節されることを示している.本研究は(1)VGLUT2を発現する視床下部ニューロンのフェノタイピング、(2)ホルモン分泌神経終末内VGLUT2の超微形態的局在、(3)ストレス負荷によるVGLUT2遺伝子発現の変化を動物実験により分子形態学的に解析し、ペプチド作動性ニューロンにおける内在性グルタミン酸の分泌機構を明らかにすることを目的とした.課題(1)については、in situハイブリダイゼーション(ISH)と免疫組織化学により、バソプレッシン(VP)、オキシトシン、オレキシン及びプロオピオメラノコルチンニューロンにVGLUT2遺伝子発現を確認し、視床下部の特定ペプチド作動性ニューロンにおける内在性グルタミン酸の存在を示唆した.課題(2)については、蛍光2重免疫染色により下垂体後葉のVP分泌終末におけるVGLUT2の局在を同定したが、抗体の質的問題により終末内超微構造的局在は観察できなかった.課題(3)については(1)マウス拘束ストレス負荷実験と(2)ラット浸透圧ストレス負荷実験を行い、室傍核と視索上核における副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH)、VP及びVGLUT2について遺伝子発現の変化を定量的ISHと免疫組織化学により解析した.拘束ストレス負荷により、室傍核でCRH遺伝子発現は増加したが、VGLUT2遺伝子発現には変化が認められなかった.浸透圧ストレス実験では、飲水制限と高張塩水(2%NaCl)摂取による実験を行った.7日間絶水では室傍核と視索上核の全域でVGLUT2遺伝子発現が増加した.一方、塩水摂取4日及び7日では、室傍核と視索上核においてVPニューロンが局在する領域にのみ、有意な遺伝子発現の増加が確認された.以上の結果は、視床下部ホルモン分泌ニューロンの線維終末における小胞性グルタミン酸輸送体としてVGLUT2が存在し、その発現がホルモンの分泌状況に対応して遺伝子レベルで調節されることを示している.課題(1)にDNPIを発現する視床下部ホルモン分泌ニューロンの特定については、in situハイブリダイゼーションと免疫組織化学を組み合わせて、神経内分泌核の室傍核・視索上核・弓状核を観察し、以下の結果を得た。DNPImRNA発現を、バソプレッシン、オキシトシン及びCRH免疫陽性の各ニューロンに認めたが、プロラクチン分泌抑制ホルモンを産生する弓状核ドーパミンニューロンには認めなかった。今後、上記以外のホルモン分泌ニューロンに関して解析する。課題(2)ホルモン分泌線維終末内DNPI局在については、神経内分泌終末における超微構造との関連で正確にDNPIの局在を同定できるだけの免疫染色の結黙がまだ得られていない。この原因には、本研究で試みている染色法の条件設定が困難なことがあり、未だ最適条件の検討が不十分である。今後この点を明確にしていきたい。課題(3)ストレス負荷実験によるDNPI遺伝子発現の変化については、拘束ストレス負荷実験及び浸透圧ストレス負荷実験を平行して行った。拘束ストレス実験では筒づめによりストレス曝露されたマウスにおいて、正中隆起CRH陽性線維の染色性亢進を確認し、予備的観察が終了した段階である。浸透圧ストレス負荷実験では1日または7日間の絶水実験を行った。各群5匹のSD系成熟雄ラットを用いて、DNPImRNA発現をin situハイブリダイゼーションにより検出し、BAS5000を用いてシグナルを定量化し、mRNA発現量を比較した。下垂体後葉ホルモン分泌ニューロンが局在する室傍核と視索上核において、絶水1日と7日群では正常群と比べて有意に高いmRNAシグナルを認めた。

絶水1日と7日の群間には有意差はなかった。これらの結果は、体浸透圧の変化に応じたDNPI遺伝子発現の変動を示唆しており、今後、塩水投与による浸透圧ストレス実験と離脱実験を行い、さらに検討したい。課題(1)については、in situハイブリダイゼーション(ISH)と免疫組織化学を用いて、新たに視床下部POMCニューロン、オレキシンニューロンとMCHニューロンにDNPI mRNA発現を認めた。昨年度の結果と合わせ、この小胞性グルタミン酸輸送体が視床下部の多種類のペプチド作動性ニューロンに発現することが明らかになった。課題(2)については、蛍光2重免疫染色により下垂体後葉バソプレッシン分泌線維終末にDNPI陽性反応を認めたが、微細構造レベルでは高い非特異反応のために明瞭な結果を得るに至らなかった。課題(3)については、拘束ストレス負荷マウスの室傍核小細胞域において副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH)遺伝子発現をISHにより検出し、NIHイメージにより画像解析による発現量を定量化した結果、対照群(非ストレス動物)に比べてシグナルの有意な低下を認めた。しかしながら、DNPI遺伝子発現には有意な変化を認めなかった。浸透圧ストレス負荷実験として本年度は高調塩水投与実験を行い、下垂体後葉ホルモン分泌核におけるDNPI遺伝子及びバソプレッシン遺伝子発現の変化をBAS5000とNIHイメージにより画像解析した。ラットに2%食塩水を4日及び7日間与え、視床下部の室傍核と視索上核におけるDNPI mRNA発現をISHとバソプレッシン免疫組織化学により解析した。4日および7日投与の両群において室傍核と視索上核でDNPI mRNAとバソプレッシンmRNAシグナルの有意な増加を認めた。また、ISHとバソプレッシン免疫染色を併用した手法により、DNPI mRNA発現がバソプレッシンニューロンにおいて増加することを確かめた。以上の結果は、視床下部ホルモン分泌終末内グルタミン酸輸送システムとしてDNPIが存在し、内在性グルタミン酸の終末レベルでの作用を制御することを示唆している。
食事制限に適応した「長寿バエ」の解析による新規長寿遺伝子および腸内細菌叢の同定

食餌制限による寿命延伸効果は、多くの生物種で観察されているが、その詳しいメカニズムは未だに不明である。我々は、食餌制限下で100世代以上継代飼育した長寿系統「DR-evolved flies」を作出しており、その長寿形質をもたらすメカニズムの解明に取り組んでいる。前年度までに行ったトランスクリプトーム解析によって、「DR-evolved flies」において発現量が有意に変動している遺伝子を複数得ており、現在解析を進めている。本年度は、観察された長寿形質が腸内細菌叢に由来する可能性について検討した。そのために、「DR-evolved flies」に抗生物質を給餌し、腸内細菌を除いた状態における寿命を観察した。その結果、同様に抗生物質を給餌したコントロール系統と比較して、「DR-evolved flies」では依然として寿命の延伸が観察され、長寿形質は失われなかった。したがって、「DR-evolved flies」の長寿形質は腸内細菌叢非依存的であることが示唆された。また、「DR-evolved flies」の腸管恒常性について調べた結果、加齢に伴う腸幹細胞の異常増殖が抑えられていることがわかった。したがって、腸管がこの長寿形質において重要な役割を持つことが示唆された。ショウジョウバエの腸管では、加齢に伴い腸幹細胞が異常に増殖し、腸恒常性破綻およびdysplasiaを引き起こすことが知られており、寿命と密接に関係している。そのため、腸幹細胞増殖レベルは、老化マーカーの一つと考えられている。そこで、「DR-evolved flies」の腸恒常性を調べるため、リン酸化ヒストンH3抗体を用いて腸幹細胞増殖レベルを免疫組織化学的手法を用いて観察した。その結果、「DR-evolved flies」では加齢に伴う腸幹細胞の増殖がほとんど見られず、腸恒常性が維持されていることが明らかになった。さらに、長寿形質に腸内細菌叢が関与しているかどうかを調べるため、抗生物質を給餌し寿命への影響を観察した。その結果、腸内細菌を除いた場合でも長寿形質は失われなかった。本研究課題では、「DR-evolved flies」の腸内細菌叢に注目して研究を行う計画であったが、この結果から、研究計画を多少変更しなければならなくなったため、その分の遅れが生じている。一方、前年度までに絞り込んだ候補遺伝子については、引き続きそれらを全身でノックダウンし、寿命への影響を調べている。当初の計画では、メタゲノム解析を行い「DR-evolved flies」の腸内細菌叢について、詳細に明らかにしていく予定であったが、本年度の結果から、観察された長寿形質は腸内細菌叢非依存的であることが示唆された。一方で、腸幹細胞増殖レベルを観察した実験から、「DR-evolved flies」では加齢しても腸恒常性が維持されていることが明らかになったため、腸管が「DR-evolved flies」の長寿形質に重要な役割を持つと考えられる。そこで、トランスクリプトーム解析から絞り込まれた候補遺伝子で、全身でのノックダウンで寿命に影響が見られた遺伝子については、腸管特異的なノックダウンを優先的に行い、寿命への影響を観察する。さらに、その時の腸幹細胞増殖レベルについても観察を行い、「DR-evolved flies」が腸恒常性を維持するメカニズムについての解明を目指す。本年度は、分担研究者が事前に行っていたトランスクリプトーム解析と並行して、当研究所のメディカルゲノムセンター協力のもと、再度RNAseqデータの解析を行った。その結果、機能未知の遺伝子を含む19遺伝子を長寿形質に関わる可能性のある候補遺伝子として絞り込むことができた。興味深いことに、それらの候補遺伝子には、インスリンシグナリングパスウェイ、TORパスウェイなどの一般的によく知られている長寿関連遺伝子群が含まれていなかった。したがって、「DR-evolved flies」の長寿形質が、それらに依存しない経路によるものであることが示唆された。トランスクリプトーム解析によって、長寿形質に関わる可能性のある候補遺伝子を、寿命検定を行うにあたりリーズナブルな数まで絞り込むことができた。本年度の計画通り、現在それら候補遺伝子を順次ショウジョウバエの全身でノックダウンし、寿命への影響を調べている。しかし、研究室を立ち上げて間もないこと、人材不足、ショウジョウバエ系統の取り寄せに時間を要したことにより、当初の計画からは多少の遅れが生じている。

その結果、同様に抗生物質を給餌したコントロール系統と比較して、「DR-evolved flies」では依然として寿命の延伸が観察され、長寿形質は失われなかった。したがって、「DR-evolved flies」の長寿形質は腸内細菌叢非依存的であることが示唆された。また、「DR-evolved flies」の腸管恒常性について調べた結果、加齢に伴う腸幹細胞の異常増殖が抑えられていることがわかった。したがって、腸管がこの長寿形質において重要な役割を持つことが示唆された。ショウジョウバエの腸管では、加齢に伴い腸幹細胞が異常に増殖し、腸恒常性破綻およびdysplasiaを引き起こすことが知られており、寿命と密接に関係している。そのため、腸幹細胞増殖レベルは、老化マーカーの一つと考えられている。そこで、「DR-evolved flies」の腸恒常性を調べるため、リン酸化ヒストンH3抗体を用いて腸幹細胞増殖レベルを免疫組織化学的手法を用いて観察した。その結果、「DR-evolved flies」では加齢に伴う腸幹細胞の増殖がほとんど見られず、腸恒常性が維持されていることが明らかになった。さらに、長寿形質に腸内細菌叢が関与しているかどうかを調べるため、抗生物質を給餌し寿命への影響を観察した。その結果、腸内細菌を除いた場合でも長寿形質は失われなかった。本研究課題では、「DR-evolved flies」の腸内細菌叢に注目して研究を行う計画であったが、この結果から、研究計画を多少変更しなければならなくなったため、その分の遅れが生じている。一方、前年度までに絞り込んだ候補遺伝子については、引き続きそれらを全身でノックダウンし、寿命への影響を調べている。絞り込んだ候補遺伝子の中に、寿命の調節に関わる遺伝子が含まれているのかどうかを明らかにするため、引き続きそれらの候補遺伝子を全身でノックダウンし、寿命への影響を調べる。寿命への影響が観察された遺伝子については、組織特異的なノックダウンも行い、寿命調節に重要な役割を持つ組織の特定を行う。当初の計画では、メタゲノム解析を行い「DR-evolved flies」の腸内細菌叢について、詳細に明らかにしていく予定であったが、本年度の結果から、観察された長寿形質は腸内細菌叢非依存的であることが示唆された。一方で、腸幹細胞増殖レベルを観察した実験から、「DR-evolved flies」では加齢しても腸恒常性が維持されていることが明らかになったため、腸管が「DR-evolved flies」の長寿形質に重要な役割を持つと考えられる。そこで、トランスクリプトーム解析から絞り込まれた候補遺伝子で、全身でのノックダウンで寿命に影響が見られた遺伝子については、腸管特異的なノックダウンを優先的に行い、寿命への影響を観察する。さらに、その時の腸幹細胞増殖レベルについても観察を行い、「DR-evolved flies」が腸恒常性を維持するメカニズムについての解明を目指す。
高齢者運転能力判断用ドライビングシミュレータの現実感の評価

高齢者の運転能力の判断に用いるツールとして,定置型,モーション型のドライビングシミュレータの現実感を,実車両と比較しながら評価した.実車実験とドライビングシミュレータ実験を行い,運転中に音声による計算課題を与えるマルチタスク環境下で運転挙動を観測した.高齢者にはシミュレータ酔いを誘発しやすいという共通の問題あるものの,モーション型の方が,定置型より有意に実車試験に近い結果が得られることがわかった.ドライビングシミュレータを運転能力判断に用いることを想定しながら,定置型,モーション型の2つに分け,実運転時と比較しながら,その臨場感を評価する.そのためには,PASAT(Paced Auditory Serial Addition Test)と呼ばれる音声による暗算タスクを与えられながら運転を行う時と,タスクのない時の運転の状態を比較することによって行った.高知県警運転免許試験センターにおいて,実車実験を行った.信号交差点右左折,一時停止,車線変更などを含むコースを設定し,PASAT試験を与えた場合と与えなかった場合,それぞれ3周の走行を行った.試験中は同乗者が運転技能とPASAT試験を採点するとともに,操舵角を計測し,ステアリングエントロピー法を用いて,操舵の滑らかさを評価した.同じ試験コースをドライビングシミュレータ(以下DS)においても再現し,実車試験後に同じ被験者が運転を行った.DSは23年度予算で購入したもので,モーションの再現は行わない定置型である.また,東京大学においては,自動車の動きを再現可能なモーション型DSと定置型DSを用いて同じ実験を行った.被験者の数を増やしながら,23年度と24年度に渡って実験を行った.定置型DSの方が実車やモーション型DSよりもPASAT試験の正答率が高くなる傾向が見られた.運転よりもPASAT試験に集中してしまっていることが示唆される.操舵に関しては,モーション型DSの方が定置型DSよりも操舵が滑らかであった.なお,高齢者を被験者にした場合は,シミュレータ酔いを誘発することが多かった.運転能力を正しく判断するため,特に操舵をその材料にする場合は,モーション型が好ましいことが分かった.ただし,DSは,特に高齢者に対して,酔いを誘発することが多い.シミュレータ酔いのメカニズムの解明と,その対応が今後の課題である.高齢者の運転能力の判断に用いるツールとして,定置型,モーション型のドライビングシミュレータの現実感を,実車両と比較しながら評価した.実車実験とドライビングシミュレータ実験を行い,運転中に音声による計算課題を与えるマルチタスク環境下で運転挙動を観測した.高齢者にはシミュレータ酔いを誘発しやすいという共通の問題あるものの,モーション型の方が,定置型より有意に実車試験に近い結果が得られることがわかった.高知県警運転免許試験センターにおいて,高齢者6名(55から73歳で平均68.3歳)を被験者にして,実車実験を行った.信号交差点,右左折,一時停止,車線変更などを含むコースを設定し,音声負荷(PASAT試験)を与えた場合と与えなかった場合,それぞれ3周の走行を行った.試験中は同乗者が運転技能とPASAT試験を採点するとともに,操舵角を計測し,ステアリングエントロピー法を用いて,操舵の滑らかさを評価した.同じ試験コースをドライビングシミュレータ(以下DS)においても再現し,実車試験後に同じ被験者が運転を行った.DSは23年度予算で購入したもので,モーションの再現は行わない定置型である.また,東京大学においては,8名の若者(22から33歳で平均25.4歳)を被験者にして,自動車の動きを再現可能なモーション型DSと定置型DSを用いて同じ実験を行った.高齢者はシミュレータ酔いをおこすことが多かったため,被験者に用いなかった.定置型DSの方が実車やモーション型DSよりもPASAT試験の正答率が高くなる傾向が見られた.運転よりもPASAT試験に集中してしまっていることが示唆される.操舵に関しては,モーション型DSの方が定置型DSよりも操舵が滑らかであった.実車実験後の定置型DSにおいては,実車実験では見られなかったコース逸脱など著しい操舵の乱れが多かった.以上の結果より,モーション型の方が定置型DSよりも,現実感があることが示された.ただし,PASAT試験がある時とない時の運転特性の変化は,実車試験及び2種類のDSにおいても同じであった.絶対的な評価を行う際にはより現実感のあるDSを用いる必要があるが,条件による運転特性の変化を評価する際には,同じDSを用いれば,必ずしもモーション型DSではなくても,有効な結果を得ることは可能であることが示唆された.高知県警のご協力を得て,高知県運転免許センターで,被験者として,高齢者6名および2名の若者に実車両を運転して頂き,音声負荷(PASAT課題,音声による加算課題)を行いながら運転した時と,負荷のない状態で運転した時の特性の変化を計測した.また,同時に,新規に購入した簡易型の定置型DS(23年度経費)に,運転試験場と同じコースを再現し,実車試験後に運転して頂いた.これらの実験は,研究計画に記述したとおりであり,計画は順調に達成したものと考える.実車とDSを運転した時を比較すると,DSの方がPASATの正答率は向上しており,実車の方が運転に集中しようとする意識が高いことが示唆された.また,東京大学では,既存のDS実験を行い,8名の若者(22から33歳で平均25.4歳)を被験者にして,モーション装置を動作させた時と,させなかった時の運転特性を調べた.モーションがある時の方が,ステアリングエントロピーが低く,操舵が滑らかになっていることがわかった.

高齢者も被験者として呼んだが,シミュレータ酔いをおこすことが多かったために,解析対象から外した.実験自体は計画書通り進めたが,シミュレータ酔いにより高齢者を被験者にできなかったところは,計画書に修正が必要な点であった.これらの実験により,モーション型の方が定置型DSよりも,現実感があることが示された.ただし,PASAT試験がある時とない時の運転特性の変化は,実車試験及び2種類のDSにおいても同じであった.これらの知見は,目的および計画書に沿う形で得られたと考えている.シミュレータ酔いがあったところが計画書通りに進まなかった点であらが,研究全体で考えれば計画通り進んでいると判断できるため,概ね順調と考える.平成24年度は、23年度で得られた計測結果より、定置型とモーション型で差の出やすい状況を選び、その状況が強調されるような道路シナリオを作成する。23年度の実験において,操舵特性に差が生じたため,カーブおよび交差点の右左折を中心にしたコースを設計し,ステアリングエントロピー法を中心に,その差の傾向をより詳細に調べることを考えている.平成23年度において実車試験においても,DS実験においても操舵に関しては同様の傾向が得られたことから,多数の被験者に対して諸条件を統一することが容易なDS実験を中心に行うことを考えている.24年度は23年度に実施したDS実験をより被験者を増やして行う予定である.特に,シミュレータ酔いのために,高齢者を被験者にすることが困難であった.そのために,道路シナリオ等を工夫することにより,シミュレータ酔いの少ないDS実験の方法を考え,高齢者の被験者を増やす予定である.また,23年度から継続してPASAT以外の課題を調べているが、PASATによって目的通りの結果も得られ,23年度の実験との統一性も考えて,PASATを利用する方向で考えている.当初の研究計画には書かれていないが,シミュレータ酔い自体のメカニズムも検討することにしている.被験者の心拍や筋電位などの生体信号の計測を積極的に行い,シミュレータ酔いの原因を考察し,シミュレータ酔いの少ないDSや,試験方法を提案する.これらの試みは,高齢運転者の運転技能を評価するのに適したDSを提案するという本研究の目的に含まれものと考えている.24年度は,より有意な結論を導くために被験者の数を増やすため,23年度の実車試験を継続して行う予定である.これにより,高知への出張費を計上している.また,研究分担者の朴啓彰氏は医師であり,高齢者の運転特性にも詳しいため,本研究に関する会合は継続して行っていく予定である.なお,23年度は高知での実験が多かったため,朴啓彰氏の経費はあまり使われていないが,24年度は東京で行うDS実験および,会合に来て頂くことも考えているため,24年度も経費を配分することにしている.被験者を利用した実験も行う予定であるため,謝金を計上している.また,シミュレータ酔いの研究も進めていく予定である.筋電位計,心拍計などの生体信号計測装置は既存のもので対応するが,ディスポーサルブル電極などの消耗品が必要である.その経費も計上することにした.