hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個人的反応・行動特性としての瞬目行動の研究

本補助金によって達成された研究は、大まかに3研究領域の成果になった。第1は、本研究費の本来の申請テーマである内因性瞬目の機構に関する研究であり、第2は、この研究の発展として引き出されてきた「落涙行動」の研究であり、さらに畑山を中心とする「顔面マッサージの心理的効果の測定」に関わる研究である。瞬目研究は、本研究を実現するための実験システムおよび瞬目の自動検出のアルゴリズムの開発を目的とした実験的研究とそれに基づいて遂行された本研究の本来の目的である個人的特性としての瞬目行動に関する実験から成っている。前者は、添付する研究成果報告書にもあるように、一応の完成を見た。一方、後者の実験的研究は、前者のシステム開発に時間がかかり後者の実験時期がやや遅れたことと、かなり大がかりな実験で膨大な資料が得られたために、未だにデータ整理が完全には終了していない。一通りの整理を試みた結果だけを成果報告書に記載した。被験者に課された課題の内容によってかなりの程度頻度による瞬目行動が異なること、特に言語連想課題の結果は従来の知見とは異なることが明らかになった。このことから瞬目の機構に新しい知見を加えてものといえる。なお、詳しい解析が済み次第、さまざまな機会を通じて順次報告していくつもりでいる。それが報告書の中の発表予定欄に記載された内容である。一方、「落涙行動の研究」もまた、実験的研究を実行するための調査による予備研究とそれに基づく心理生理学的予備実験とに分かれる。それぞれかなりの成果を得られた。詳しいことは別刷りの成果報告書に示す。本研究の目的は、瞬目行動の個人的特性を記述することにあるが、その方法を確立するために、過去の自発性瞬目の研究成果を基にして、時間的偏在性・瞬目波形の諸属性などの瞬目活動の諸測度を網羅して測定しながら、一方ではこの瞬目の個人的振舞いと関連するであろうと考えられる心的過程を推定するために、ストル-プ課題、速度見越し反応課題、重複作業課題などを被験者に課し、その課題遂行時に同時に心拍、呼吸、脳波、などの生理指標を記録し、さらに性格特性との関係を推定するために、精神テンポ、タイプA行動特性、不安水準、チックの有無などに関する人格検査を実施する。そして、最終的にはこれらの諸変数の相互の関係を推定するためになによりもまず多変量解析を施さなければならない。これらの諸課題を実現するためには、まず刺激制御と生理指標の解析のためのシステムの完成が急がれた。そこで、まず被験者へ与える課題提示の制御をするシステムは、本補助金によって購入したパソコンとその周辺機器である大画面のディスプレ-装置によって、多様な課題事態に柔軟に対応できる効率のよい装置が完成し、ソフトの開発も順調に進み、既に稼働している。一方、瞬目、心拍・呼吸などの生理指標の解析の(装置は既存のもの)ためのソフトの開発も平行して進め、ほぼ目処のつくところまで達している。1991年中にこれらの準備をした上で、1992年に入りストル-プ課題の小実験を試み、ある程度の手ごたえを得て、学会発表までこぎつけている。今後はひたすら当初予定した計画の本来の実験を遂行することが要請されているといえる。
公的部門のアカウンタビリティと管理会計

わが国の公的部門では,1990年代後半から,一連の行政経営改革が進められてきた。行政経営改革のなかで本研究が注目するのは,業績情報と財務情報の関連づけ,とくに成果と予算を関連づける業績予算の構築である。業績予算には業績情報の種類,予算の歳出区分,予算プロセスといった設計変数があるが,業績予算は標準化された測定技法のようなものではなく,多様な設計アプローチの組み合わせからなる。そこで本研究は,地方自治体および政府(国)における近年の業績予算の構築過程を振り返り,そのなかで複数の設計変数がどのように組み込まれてきたのかを検討した。その結果,政府(国)における業績予算の構築過程には,予算プロセスに関与する関係者の複数化と政治家の関与の深化という一貫したパターンがみられることがわかった。このようなパターンは,日本の国家統治や民主主義のあり方に影響を与える可能性がある。本研究の目的は,公的部門において整備されつつある業績情報および財務情報のアカウンタビリティを強化するために,管理会計がどのように実践されているのかを明らかにすることにある。2010年度は,アカウンタビリティの基本的な概念について欧米の文献を中心に調査し,公的部門におけるアカウンタビリティ,とくに管理的アカウンタビリティと政治的アカウンタビリティの区別を明らかにした。管理的アカウンタビリティとは,大統領や大臣・長官から指名された公務員がその上司である大統領や大臣・長官に対して負っている責任であり,政治的アカウンタビリティとは,選挙で選ばれた大統領や大臣・長官が議会および市民に対して負っている責任である。このような概念整理にもとづいて,米国・英国・日本の予算制度および業績管理の仕組みを比較・検討した。その結果,米国と英国では,管理的アカウンタビリティが1990年代前後から着実に確立されてきたのに対して,日本では管理的アカウンタビリティがいまだ脆弱であることがわかった。この違いが,米国や英国でアカウンタビリティの強化に向けた長年にわたる取り組みの継続性が保たれているのに対して,日本では取り組みの継続性があいまいで政治的なパワーに左右されることが多いことの一因になっている。日本でも,管理的アカウンタビリティの側面から,予算・会計・業績管理の関係組織とそのシステムに残されている課題に取り組む必要がある。本研究の目的は,公的部門において整備されつつある業績情報および財務情報のアカウンタビリティを強化するために,管理会計がどのように設計・利用されているのかを明らかにすることにある。平成22年度におけるアカウンタビリティの基本概念に関する文献調査を踏まえて,平成23年度は,引き続き文献調査を進めるとともに,わが国の公的部門における実際の管理会計の設計・利用に関する情報収集を進めた。業績予算は標準化された測定技法のようなものではなく,多様な設計アプローチの組み合わせからなる。業績予算には,業績情報の種類,予算の歳出区分,予算プロセスといった設計変数がある。そこで本研究は,日本政府をリサーチサイトとして,2001年から10年間の業績予算の構築過程を振り返り,そのなかで複数の設計変数がどのように組み込まれてきたのかを検討した。その結果,日本政府における業績予算の構築過程には,予算プロセスに関与する関係者の複数化と政治家の関与の深化という一貫したパターンがみられることがわかった。業績予算の構築といった行政経営改革は,管理会計研究に民主主義の発展に寄与する機会をもたらすものである。平成22年度におけるアカウンタビリティの基本概念に関する文献調査,および平成23年度におけるさらなる文献調査と情報収集を踏まえて,平成24年度は,引き続き文献調査と情報収集を進めるとともに,わが国の公的部門における管理会計の設計・利用に関して研究論文を作成・公表した。研究論文では以下のような点を明らかにすることができた。

そこで本研究は,日本政府をリサーチサイトとして,2001年から10年間の業績予算の構築過程を振り返り,そのなかで複数の設計変数がどのように組み込まれてきたのかを検討した。その結果,日本政府における業績予算の構築過程には,予算プロセスに関与する関係者の複数化と政治家の関与の深化という一貫したパターンがみられることがわかった。今回の研究論文は,日本政府全体としての業績予算の構築について検討した。今後は政策分野を特定してより詳細な事例に焦点をあてることが考えられる。例えば,最近では,高速道路でのトンネル事故を端緒に公共インフラの維持・更新が社会的・政治的に優先課題となっており,そうした政策分野における管理会計,とくに業績予算の設計と利用について検討することが考えられる。研究計画では,平成22年度までは文献調査を中心に進め,平成23年以降は,文献調査を踏まえて特定のリサーチサイトにおける資料収集を進めるとしていた。計画どおりに,平成23年度には,日本政府に関する資料収集を進めることができた。さらに,その成果については,日本管理会計学会にて研究報告を行っており,これも研究計画どおりである。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度も,引き続き文献調査を進めつつ,特定のリサーチサイトに関する情報収集を行う。そうした研究方法については計画どおりであるが,具体的な研究内容には一部変更がある。それは,研究計画が地方自治体の情報収集を想定していたのに対して,現在は日本政府(中央政府)の情報収集に比重を移しつつあることである。その理由は,平成22年度の文献調査のなかで,新たに,公的部門のアカウンタビリティに関する国際比較の視点が加わったためである。また,民主的な国家統治と管理会計の研究という視点からも,,今後とも中央政府の情報収集を進める必要があることがわかった。
環境浄化をめざす一酸化炭素の有効利用に関する基礎研究

1.室温以下の低温においても,酸化マグネシウム触媒上には一酸化炭素の1ないし4量体(オリゴマー)吸着種が容易に生成することが分かった.このうち3および4量体吸着種は特殊な結合を分子内にもつ珍しい化合物であり,一酸化炭素の有効利用の観点からその単離が望まれるが,現段階では単離に成功していない.2.オリゴマー吸着種のうち3量体吸着種は熱的にも安定で,一酸化炭素の濃度が低くても大量に生成可能である.しかし一方,酸素や水蒸気が共存するとその生成が阻害されるなどの問題点が残されている.3.オリゴマーの生成は,表面の配位不飽和マグネシウムイオン上への一酸化炭素1分子のモノマー吸着から始まる.一部のモノマーは,隣接位置の酸素イオンの配位数に応じてさらに一酸化炭素分子を付加してオリゴマー生成に至る.4.オリゴマーの生成には表面のマグネシウム-酸素の配位不飽和隣接イオン対の存在が必要である.つまりオリゴマー自身は塩基点である酸素イオン上に吸着しているが,その生成の第一段階とオリゴマー自身の安定化には酸点であるマグネシウムイオンの存在が不可欠である.またこれら配位不飽和表面イオンの配位数を決めることができた.5.単量体吸着種の挙動:一部の単量体吸着種は,格子欠陥を含む活性点上で非常に興味ある相互変換を行うことが判明した.この相互変換を通じて格子酸素と分子内酸素との交換が低温で可能となる.この相互変換の機構を分子軌道法計算によって説明した.6.酸化マグネシウム触媒上での一酸化炭素の反応性(特に酸化反応)との関連で,二酸化炭素の吸着状態やパラジウム系金属触媒上での一酸化炭素の酸化反応も調べた.1.室温以下の低温においても,酸化マグネシウム触媒上には一酸化炭素の1ないし4量体(オリゴマー)吸着種が容易に生成することが分かった.このうち3および4量体吸着種は特殊な結合を分子内にもつ珍しい化合物であり,一酸化炭素の有効利用の観点からその単離が望まれるが,現段階では単離に成功していない.2.オリゴマー吸着種のうち3量体吸着種は熱的にも安定で,一酸化炭素の濃度が低くても大量に生成可能である.しかし一方,酸素や水蒸気が共存するとその生成が阻害されるなどの問題点が残されている.3.オリゴマーの生成は,表面の配位不飽和マグネシウムイオン上への一酸化炭素1分子のモノマー吸着から始まる.一部のモノマーは,隣接位置の酸素イオンの配位数に応じてさらに一酸化炭素分子を付加してオリゴマー生成に至る.4.オリゴマーの生成には表面のマグネシウム-酸素の配位不飽和隣接イオン対の存在が必要である.つまりオリゴマー自身は塩基点である酸素イオン上に吸着しているが,その生成の第一段階とオリゴマー自身の安定化には酸点であるマグネシウムイオンの存在が不可欠である.またこれら配位不飽和表面イオンの配位数を決めることができた.5.単量体吸着種の挙動:一部の単量体吸着種は,格子欠陥を含む活性点上で非常に興味ある相互変換を行うことが判明した.この相互変換を通じて格子酸素と分子内酸素との交換が低温で可能となる.この相互変換の機構を分子軌道法計算によって説明した.6.酸化マグネシウム触媒上での一酸化炭素の反応性(特に酸化反応)との関連で,二酸化炭素の吸着状態やパラジウム系金属触媒上での一酸化炭素の酸化反応も調べた.環境問題に関連して行なった、酸化マグネシウム触媒上での一酸化炭素の有効利用に関する研究の平成5年度における実績の概略は次の通りである。1.測定装置の組み立て・立上げの面では予定通り進行しほぼ完成している。まず、昇温脱離装置は本研究費で購入した高性能のパーソナルコンピュータを併用することにより精度よく測定することが可能となった。また赤外分光器については、本研究費で購入した高感度検知器が十分威力を発揮可能であることがわかった。2.触媒表面には数種類の吸着種が生成するが、これらは何れも一酸化炭素の14量体(オリゴマー)である。従来存在すると言われていた6量体は鎖状4量体であることがわかった。3.触媒反応の活性点として表面の配位不飽和イオンが関与している。4.単量体は室温以下の低温でしか安定に存在できないが、最も大量に存在可能である。5.2量体はその存在の確認が最も困難であるが、2量体の生成がオリゴマー生成の鍵である。6.熱的に安定で大量に生成する吸着種は3量体であり、ついで4量体である。7.3量体以下の吸着種は一酸化炭素の濃度が希薄でも容易に生成可能であり、また吸着温度は室温より低い方が望ましい。8.しかし、上記の各種吸着種を生成物として触媒表面から単離させることには成功していない。オリゴマーを安定化させるなどの工夫が必要と思われる。平成6年度の研究実績の概略は次の通りである。1.オリゴマーの生成機構:前年度の研究で酸化マグネシウム上に一酸化炭素の14量体(オリゴマー)の生成することが判明しているが、その生成は表面の配位不飽和マグネシウムイオン上への一酸化炭素1分子のモノマー吸着から始まる。大部分のモノマーはそのまま存在するが、隣接位置の酸素イオンが配位不飽和の状態にあると、その配位数に応じて2個目4個目の一酸化炭素分子がさらに付加してオリゴマー生成に至る。

2.活性点の構造:オリゴマーの生成には表面のマグネシウム一酸素の隣接イオン対の存在が必要であり、しかも共に配位不飽和な状態にあることを要する。つまりオリゴマー自身は塩基点である酸素イオン上に吸着しているが、その生成の第一段階とオリゴマー自身の安定化には酸点であるマグネシウムイオンの存在が不可決である。またこれら表面イオンの配位数を、水素による被毒実験などから具体的に求めることができた。3.単量体吸着種の挙動:一部の単量体吸着種は、格子欠陥を含む活性点上で非常に興味ある相互変換を行うことが判明した。この相互変換は分子軌道法計算によっても裏付けられた。4.生成物の単離:オリゴマー吸着種(その一部)は、低温においても比較的容易に酸素あるいは水素と反応する。しかしオリゴマー自身あるいはその酸化・還元生成物を単離するまでには至っていない。5.酸化反応関連:酸化反応との関連で、酸化マグネシウム上での二酸化炭素の吸着状態について調べ、また、酸化マグネシウム触媒との対比としてパラジウム系金属触媒を用いた一酸化炭素の酸化反応も調べた。
共役したZ型ハロアルケンの立体特異的合成ポリエン、エンジイン類構築への応用

本研究課題は、炭素鎖が共役した化合物も含めてZ型ブロモアルケンの新しい合成法を提供し、これを用いて化学的に不安定なポリエン、エンジイン類の合成に応用することが目的である。反応はジブロモアルケンに、トリブチルスズヒドリドと触媒量のPPd(PPh_3)_4を加えて室温で反応させて行った。その結果、選択的な加水素分解がおこり対応するZ型ブロモアルケンだけを得ることが出来た。本反応の特徴は、つぎのように整理される。(1)可能なジブロモアルケンの基質としては種々のスチレン類、脂肪族化合物、そしてジエン、トリエン、エンインなどの炭素鎖の共役した化合物を用いることが出来る。(2)存在が許容される官能基としては、エステル、各種エーテル、フェノール、カルボン酸、アルコール、ピリジル、ジメチルアミノ基など幅広い。(3)溶媒としてはベンゼン、トルエン、酢酸エチル、エーテル、THFほかジクロロメタンを用いることが出来る。(4)パラジウム触媒としてはPd(PPh_3)_4が最もよい。しかしながら、酢酸パラジウムに約2-4等量のトリフェニルホスフィンを加えることで同等のパラジウム触媒を調整することが出来る。(5)加水素分解に使用するハイドライド源としてはトリブチルスズヒドリドが現在のところもっとも良い。この反応で得られたZ型ブロモアルケニル化合物は、アルケニルボロネートと鈴木カップリングを、そしてアルキンと園頭反応をおこし、収率よく対応するZ-アルケニル部分を真中に含む炭素共役化合物を与えた。また、これらのZ型ブロモアルケンの合成反応およびアルケンやアルキンとの結合反応はワンポットで行うことができる。最も、代表的な反応として、1,1-ジブロモ-1-ブテン-3-イン誘導体を基質に用い加水素分解反応とアルキンの結合反応を行い一挙にエイジインを得ることが可能となった。
ドイツ語・英語・日本語の数量表現の比較対照研究

英語・ドイツ語等の数量詞言語と日本語等の類別詞言語の名詞表現を比較対照することによって,両言語タイプの数量表現の形式的・意味的特徴を導き,その共通性と相違を分析し,言語外にある対象物の数と量を人間が認知する際に表現形式が認知過程にどのように影響するのかを分析した。両言語タイプでは可算名詞・複数形の有無など相違が顕著であるように見えるが,実際には数(単数・複数)が等しく関与すること,可算・不可算名詞の違いは日本語でも観察されること,対象の性質の認識が数量表現と数量認知に関連することを明らかにした。1)ドイツ語と英語,日本語の数量表現について先行研究を検討し,主に可算名詞と不可算名詞(集合名詞,物質名詞)の区別について研究した。中でも特に,ドイツ語の数量表現に関する先行研究を精査し,Webのデータやコーパス資料を分析した。具体的には,数量句と基礎名詞が結合する表現における名詞句の数(単数一致か複数一致か)の問題を検討し,単数数量詞と複数名詞及び,複数数量詞と単数名詞の場合に即して分析した。その結果,規範的文法では説明できない揺れが名詞の指示対象の把握の仕方から説明できることを見出した。これを論文「Zwei Kilo Mehl(sind/ist)viel zu viel fur den Teig.-「数量句+基礎名詞」の数はいかに決まるか」にまとめた(筒井友弥との共著)。2)Quine,Chierchia,Krifkaらの可算名詞と不可算名詞の研究を検討し,ドイツ語・英語などのヨーロッパ言語と,日本語の名詞と数量表現の関係を比較した。そこから,日本語にも可算・不可算の区別が存在することを見出し,この区別をアンケート調査でも確認した。この結果を論文「名詞句の可算性と不可算性の区別-言語比較の観点から」にまとめた。3)日本語には数量表現と名詞について「1冊の本」「本1冊」のように2つの語順があるが,中国語にも類似した語順が見られ,そのふるまいについて分析した(Xiaochun Tengとの共著)。この結果を踏まえ,最終年度の20年度には,ドイツ語・英語・日本語などの言語の数量表現を総体的に比較対照し,成果をまとめたい。1)ドイツ語,英語,日本語の数量表現を名詞との関係で研究した。先行研究を検討しつつ,コーパス等のデータを分析した。特に,日本語の名詞句とドイツ語・英語の可算名詞,数詞を比較対照し,ドイツ語・英語タイプの言語では,単数形が形態的・意味的にデフォールトであること,日本語タイプでも単数解釈がデフォールトであることを見出した。この成果は,論文・吉田(2008)「ドイツ語名詞の単数に関する一考察」として発表した。2)先行研究では,冠詞がない日本語の名詞は,英語・ドイツ語の物質名詞と類似していると指摘されるが,複数「たち」の付加,概数の付加(「机50」),「多数」「多量」の分布の相違など,日本語にも可算vs.不可算の相違があることを明らかにした。この成果はアジアゲルマニスト会議(2008)で"Zahlbare Massennomina. -Wie wird die Individuierung im Japanischen kodiert?"(可算的物質名詞-日本語の個体性のコード化)として発表した。この研究成果についてM.Krifka教授(フンボルト大学)と意見交換した。また,日本語と中国語の数量表現の相違(助数詞,量詞)についても具体例を調査した。3)ドイツ語の可算名詞は通常冠詞を必要とするが,述語用法や並列など,冠詞が現れない場合がある。英語と類似しているが,ドイツ語ではより無冠詞形が多い。どのような場合に数が問題にならないのかを分析した。この成果は2008年秋季日本独文学会で「ドイツ語の無冠詞+可算名詞の分析」として発表した。
H_2制御とH_∞制御の併用による知的メカニカルアースの実験とディジタル信号処理

本研究は、メカニカルアースという新しい概念に基づく制御実験と、H_2制御・H_∞制御およびそれらの実装のためのディジタル信号処理に関する理論研究から構成されている。具体的には以下のような研究を行った。1.H_2制御の一種である多項式ILQ設計理論を完成し、その計算機実装のためのディジタル信号処理に関して、サンプル値LQ制御の逆問題を数値的に解いた。2.H_∞制御の一種である2次安定化と主要極配置を組み合わせた制御則を考案し、ある条件下ではこれが可能となることを理論的に示した。3.H_∞制御と部分極配置を同時に達成する設計手法として、状態の動的なフィードバックを用いた制御法を開発した。4.H_2制御・H_∞制御において評価関数が標準的な仮定を満たさない、いわゆる特異問題の数値解法を部分的に導いた。5.制御則を計算機に実装する際、サンプリングによる連続時間信号・離散時間信号の変換が必要となる。この変換の影響を、H_∞制御の発展形であるγ-正実化について解析した。しかし、位相整形などの高度な解析・設計については今後の課題として残された。6.H_2制御やLQ制御がもつ優れた周波数特性に着目し、多項式ILQ法をさらに拡張して、安定余裕を指定しつつ部分極配置を達成する手法を開発した。7.以上の研究を踏まえ、実験装置の組み立てと制御実験を行った。これによりフィードバック制御系の動作は確認できたが、対象とする周波数帯域では加速度センサとピエゾ素子が能力不足であることが判明し、より実用的な制御系構成は今後の課題となった。平成9年度は次のような研究を行った.(1)所望の過渡特性とロバスト性を達成する設計手法2次安定化は構造的なパラメータ不確かさに対してロバストな制御系設計手法の一つとして知られており,H_2およびH_∞制御と密接な関係がある.本研究の目的である望ましい過渡特性を得るため,部分極を配置しつつ2次安定化を達成するアルゴリズムを開発した.(2)サンプル値制御系の設計に関する研究本研究の振動制御ではかなり高速の応答特性が要求されるため,ディジタル機器の限界に近い高周波領域での特性劣化を検討する必要がある.そこで,サンプル値制御理論における最新の結果を利用して設計手法を整備するとともに,ディジタル信号の高速処理に向けて技術的検討を行った.(3)予備実験として,当研究室に現有している「アクティブサスペンションの振動制御実験装置(車両の1/4モデル)」により,能動制御の基礎的ノウハウを蓄積した.平成10年度は次のような研究を行った.(1)位相に注目したサンプル値制御理論昨年度の基礎研究に引き続き,サンプル値最適制御理論の開発を進めた.特に,正実性や位相特性に関して従来になかった知見を得ることができた.しかし,まだ位相整形などの実用的設計手法にまで発展させることはできなかった.(2)部分極配置と特異な最適制御の設計理論H∞制御理論を実際問題に適用する際には,評価関数が標準的な仮定を満たさないことが多く,特異問題を扱う必要が生じる.この問題を数値的に解決する手法を開発した.(3)実験装置の作成ディジタル信号処理装置を計算機に組み込み,調整を行った.また,評価用の測定装置を購入しセットアップした.これにより,部分的なデータ処理が可能となった.平成11年度は,以下のような研究を行った.・サンプル値制御系における安定余裕問題ディジタル信号処理に必要なサンプル値制御系の理論研究をさらに推進した。特に、H_∞制御の応用による安定余裕指定および部分極配置問題を、まず連続時間系について解決した。さらに、これを離散時間系に拡張することにも成功した。・実験装置の完成前年度は部分的なデータ処理ができるに留まっていたが、今年度は測定システムを完成させ、実験データの蓄積と信号処理の自動化を全面的に可能とした。

・実験装置による制御実験完成した装置を用いてメカニカルアースの制御実験を行った。制御則としてH_2制御およびH_∞制御を併用し、感度低減化・ロバスト安定化など所期の目的を達成することができた。
半導体光増幅器の非線形飽和特性を用いた低雑音スペクトルスライス多波長光源の研究

本研究では,スーパールミネッセントダイオード(SLD)を用いた大規模な多波長集積化光源の実現を目指し,SLDの広帯域化,高出力化について実験的に検討するとともに,半導体飽和光増幅器を用いた新しい低雑音化の手法の提案とその基礎検討を行った.具体的な研究結果は以下の通りである.ア)テ-パ構造SLDのモデリングを確立し,長尺化とテ-パ構造の導入により,レーザと同程度の高効率化とワット級の高出力SLDの可能性を示した.イ)実際に歪量子井戸構造を活性層とするテ-パ形状の高出力SLDを有機金属気相成長法を用いて製作し,パルス電流動作で800mWの高出力動作を達成した.ウ)不均一量子井戸構造を用いたスペクトル広帯域化の手法を提案し,実際に3種類の層厚の異なる量子井戸構造を用いて,帯域幅100nmに及ぶ広帯域SLDを実現した.エ)半導体光増幅器の非線形飽和出力特性を用いた,インコヒーレント光のスライス光の雑音低減の新しい手法を提案し,進行波レート方程式を用いたモデリングを行い,その強度雑音低減の効果を明らかにし,多波長光源の大規模化の可能性を示した.オ)半導体をベースにしたアレー回折格子光分波器と高出力SLDをモノリシックに集積する形式を提案して,新しい多波長集積光源の構成法を提示した.本研究では,スーパールミネッセントダイオード(SLD)を用いた大規模な多波長集積化光源の実現を目指し,SLDの広帯域化,高出力化について実験的に検討するとともに,半導体飽和光増幅器を用いた新しい低雑音化の手法の提案とその基礎検討を行った.具体的な研究結果は以下の通りである.ア)テ-パ構造SLDのモデリングを確立し,長尺化とテ-パ構造の導入により,レーザと同程度の高効率化とワット級の高出力SLDの可能性を示した.イ)実際に歪量子井戸構造を活性層とするテ-パ形状の高出力SLDを有機金属気相成長法を用いて製作し,パルス電流動作で800mWの高出力動作を達成した.ウ)不均一量子井戸構造を用いたスペクトル広帯域化の手法を提案し,実際に3種類の層厚の異なる量子井戸構造を用いて,帯域幅100nmに及ぶ広帯域SLDを実現した.エ)半導体光増幅器の非線形飽和出力特性を用いた,インコヒーレント光のスライス光の雑音低減の新しい手法を提案し,進行波レート方程式を用いたモデリングを行い,その強度雑音低減の効果を明らかにし,多波長光源の大規模化の可能性を示した.オ)半導体をベースにしたアレー回折格子光分波器と高出力SLDをモノリシックに集積する形式を提案して,新しい多波長集積光源の構成法を提示した.
分子バーコード法を用いた自己炎症性疾患の低頻度モザイク検出パイプラインの構築

自己炎症性疾患とその類縁疾患は、主に自然免疫にかかわる分子の遺伝子異常によって発症する。その中で、機能獲得型変異によって発症する疾患においては、ヘテロ変異のみならず、低頻度のモザイク変異でも発症し、一部の疾患は遺伝子欠失によって発症する場合もある。我々はこれまでもクリオピリン関連周期熱症候群などの自己炎症性疾患において、低頻度のモザイク変異で発症することを報告してきた。また海外から、クリオピリン関連周期熱以外の自己炎症性疾患においてもモザイク変異には発症する症例報告が相次いでいる。しかしながら、低頻度モザイクや欠失を検出する遺伝子解析システムは十分に確立されておらず、診断の遅れや患者QOLの低下を招いている。本研究では、分子バーコード法とマルチプレックスPCR、次世代シーケンシングを組み合わせて行うことで、自己炎症性疾患および類縁疾患において、低頻度モザイクと遺伝子欠失・コピー数異常の検出を可能とするパイプラインの構築を目指す。分子バーコード法によるアリル数の絶対定量とモザイク変異検出の実現のために、最も自己炎症パネル解析に適した、効率的な次世代シーケンシングライブラリー構築法を確立する。本研究において、低頻度モザイクの検出は可能であった。しかしながら、現時点で遺伝子欠失・コピー数異常の検出に関しては十分な検出感度が得られていない。引き続きADA2欠損症やA20ハプロ不全などにおいて、臨床レベルで遺伝子欠失・コピー数異常について検出可能な系の構築を目指していく。然しながら、低頻度モザイクや欠失を検出する遺伝子解析システムは十分に確立されておらず、診断の遅れや患者QOLの低下を招いている。これまで基礎検討として、ハイブリキャプチャー法を試みた。ゲノムDNAを断片化し、分子バーコードを有するアダプターを付加したライブラリーを作製し、キャプチャープローブとハイブリダイズさせる事により目的領域の濃縮を行うことが可能であった。健常人コントロールでこの系が機能することは確認でき、データの蓄積を行った。今後は既知の欠失や既知のモザイク変異を有する検体を用いて、変異が検出可能かを検証する。また、以前構築したNLRP3もモザイク検出パイプラインと比較検討する予定である。自己炎症性疾患とその類縁疾患を対象に、分子バーコード法と次世代シーケンサーを用いて1)低頻度モザイク変異、2)欠失、コピー数異常を検出するパイプラインを構築することを目的とした。現在までに、ハイブリキャプチャー法を試みた結果、健常人コントロールにおいて、キャプチャープローブとハイブリダイズさせる事により目的領域の濃縮を行うことが可能であった。また同時に既知の欠失や既知のモザイク変異を有する検体の集積を行うことが可能であった。平成28年度に予定したことは概ね達成できており、ほぼ予定通りに進行しいる。今年度は既知のモザイク検体において、モザイクが検出可能であることを確認できた。しかしながら、欠失、コピー数異常の検出系はまだ確立できていない。そのため、平成29年度に予定したことは概ね達成できているが、一部でやや遅れている。

本研究では、分子バーコード法とマルチプレックスPCR、次世代シーケンシングを組み合わせて行うことで、自己炎症性疾患および類縁疾患において、低頻度モザイクと遺伝子欠失・コピー数異常の検出を可能とするパイプラインの構築を目指す。分子バーコード法によるアリル数の絶対定量とモザイク変異検出の実現のために、最も自己炎症パネル解析に適した、効率的な次世代シーケンシングライブラリー構築法を確立する。本研究において、低頻度モザイクの検出は可能であった。しかしながら、現時点で遺伝子欠失・コピー数異常の検出に関しては十分な検出感度が得られていない。引き続きADA2欠損症やA20ハプロ不全などにおいて、臨床レベルで遺伝子欠失・コピー数異常について検出可能な系の構築を目指していく。これまでに蓄積した健常人データをもとに、既知の欠失や既知のモザイク変異において変異を検出可能か試みる。プラスミド混合実験を行い、その変異検出限界を確認する。また、以前構築したNLRP3モザイク検出パイプラインと比較検討する予定である。今後は既知の欠失検体において遺伝子変異が検出可能かを検証する。また、これまでの変異陰性例(モザイク未検出例も含む)でその後も周期熱などの症状が続く患者検体、また新規臨床検体を用いて1)低頻度モザイク変異、2)欠失、コピー数異常の検出を試みる。次年度に繰り越し、分子生物学的試薬の購入に使用するため遺伝子欠失を検出するパイプラインが確立されていないため、複数の新規検体を用いた解析が開始できていない。次年度開始予定である。分子生物学的試薬の購入に使用するため
より良い全身麻酔からの覚醒を求めて-麻酔・睡眠科学からのERASへのアプローチ-

高齢化、手術適応の拡大に伴う症例数の増加、病態の多様化は著しいリスクの増大をもたらしている。入院日数の短縮、医療費削減などの社会的要請もますます強まっている。このような状況で麻酔科学が満たすべき要件は安全性、快適性、経済性である。本研究は睡眠科学との連携を基にグローバルな総合的な患者ケアを行う為の基礎的知見を提供し、将来の麻酔科学の更なる発展の一つの土台をなすものである。内因性の覚醒物質であるオレキシンを中心に全身麻酔薬と睡眠がいかなる関係にあるか検討した。その結果、オレキシンは中枢ノルアドレナリン活性と相関し、麻酔時間の維持、麻酔後睡眠障害、麻酔薬の鎮痛に関与していることが示唆された。体重500-600(中年)g、300-350(青年)gのオレキシン(OX)が欠落する特性を持つOX遺伝子改変(TG)ラット及び、同腹の雄性野生種(WT)ラットを対象とし、ケタミン(15mg/kg:鎮痛量)を腹腔内投与、Hotplate testを施行した。両者で潜時の比較を投与後のarea under curve及びmaximum possibleeffect:(post-pre/cut off time-pre)x100を定量、両者の反応差異を検討した。また、同一個体を用いて、別の日にケタミン(100mg/kg:全身麻酔量)を腹腔内投与、正向反射を指標として麻酔時間を測定TGラットとWTラットの麻酔時間に際も検討した。これらの個体は上記の実験終了後に、ラットを所定の方法に基づき断頭、摘出した脳から麻酔・鎮痛に関連した部位、即ち、大脳皮質、視床下部、海馬、脳幹を分別、OX、Melanin-Concentrating Hormone(MCH)、ノルアドレナリン(NA)含量をELIZAで定量した。その結果、TGラットはWTラットに比べ、ケタミンの鎮痛作用が減弱した。OXは鎮痛作用を有するため、合理的である。OX含量と鎮痛度との相関も認められた。麻酔時間に関してはTGラットの麻酔時間はWTラットに比較して短縮した。麻酔時間とNA含量は相関関係が見られた。以前の我々の報告1)ではケタミン麻酔には中枢NA神経活性が正の相関をしていた。今回の結果はこの報告と矛盾はしなかった。一部昨年度の結果をさらに追試した。体重300-350(青年)gのオレキシン(OX)が欠落する特性を持つOX遺伝子改変(TG)ラット及び、同腹の雄性野生種(WT)ラットを対象とし、ケタミン(15mg/kg:鎮痛量)を腹腔内投与、Hotplate testを施行した。ケタミン(100mg/kg:全身麻酔量)を腹腔内投与、正向反射を指標として麻酔時間を測定TGラットとWTラットの麻酔時間に差異も検討した。結果、TGラットはWTラットに比べ、ケタミンの鎮痛作用が減弱した。脳内OX含量と鎮痛度との相関も認められた。今回の結果はこの報告と矛盾はなく昨年度の知見を再現できた。他方、麻酔後の睡眠変化を内因性睡眠関連物質との関連において検討した。野生種のSD(体重300-350g)に対し、ケタミン(100mg/kg)またはプロポフォール(80mg/kg)を腹腔内投与し、麻酔前後の睡眠の変化を検討した。その結果、ケタミン群では麻酔後に睡眠が減少し、プロポフォール群では睡眠が増加した。また、ケタミン群では翌日以降睡眠が反跳的に増加した。これらの睡眠の変化は麻酔薬によるOX(覚醒誘導物質)とMelanin-Concentrating Hormone(睡眠誘導物質)の脳内の変化と一致していた。吸入麻酔薬の検討に関しては排気装置を検討中で未完である。In vivo、in vitro両面からオレキシン欠損ラットの麻酔、鎮痛に関する関与を欠損ラットと対応する野生種において正向反射を指標とした麻酔時間、.Hotplateの潜時の比較オレキシン、ノルアドレナリン含量と麻酔時間及びHotplateの潜時との相関関係の面から多面的に検討できている。それに加えて、野生種で、その他の内因性活性物質であるMelanin-Concentrating HormoneとOXと麻酔後の睡眠変化について代表的な静脈麻酔薬であるケタミン、プロポフォールについても検討を行った。オレキシン作動性神経の機能低下が全身麻酔時間、麻酔後の睡眠障害に如何なる影響を及ぼすか検討した。麻酔時間に関して内因性覚醒物質であるオレキシン作動性神経活性の低下した遺伝子改変ラット(OXTGラット)ではケタミン(100mg/kg)の麻酔時間が延長すると予想されたが、実際の麻酔時間はWTラットに比較して短縮した。この一見矛盾する結果の一因として、脳内ノルアドレナリン(NA)の含量がOXTGラットで減少していることが考えられた。何故ならケタミンの麻酔時間は選択的に中枢のノルアドレナリン作動性神経を破壊したラットで短縮したからである(1)。

実際、α2アドレナリン受容体作動薬であるヨヒンビンを投与しNA活性を亢進させるとケタミンの麻酔時間は同一ラットの対照値に比べ有意に延長した。本知見は2017年日本麻酔科学会第65回年次学術集会でポスタ-ディスカッションに採択され発表予定である。他方、麻酔後の睡眠変化を内因性睡眠関連物質との関連において検討した。即ち、野生種ラットに対し、ケタミン(100mg/kg)またはプロポフォール(80mg/kg)を腹腔内投与、麻酔前後の睡眠の変化を昨年度に引き続き追試した。ケタミン群では麻酔後に睡眠が減少し、翌日以降睡眠が反跳的に増加した。これらの睡眠の変化は麻酔薬によるOXとMCHの脳内の変化と一致していた。プロポフォール群では睡眠が増加した。この知見はJournal of Anesthesiaに採択掲載された(2)。更にOXTGラットでケタミン、プロポフォール麻酔後の睡眠の変化を検討中である。吸入麻酔薬の検討に関しては排気装置を検討中で未完である。In vivo、in vitro両面からオレキシン欠損ラットの麻酔、鎮痛に関する関与を欠損ラットと対応する野生種において1)正向反射を指標とした麻酔時間。2)Hotplateの潜時の比較。3)オレキシン、ノルアドレナリン含量と麻酔時間及びHotplateの潜時との相関関係。4)OXTGラットにおける脳内ノルアドレナリン活性とケタミン麻酔時間の関連をα2アドレナリン拮抗薬を用いた薬理学的検討。5)野生種で、麻酔後の睡眠変化について代表的な静脈麻酔薬であるケタミン、プロポフォールについて検討を行った。睡眠変化と内因性活性物質であるMelanin-Concentrating HormoneとOXの脳内の各部位(大脳皮質、視床下部、橋、海馬)含量との相関の面から多面的に検討できている。麻酔後の睡眠変化を内因性睡眠関連物質との関連において検討した。オレキシン(OX)が欠落する特性を持つOX遺伝子改変(TG)ラット(体重300-450g)に対し、ケタミン(100mg/kg)を腹腔内投与し、麻酔前後の睡眠の変化を検討した。ケタミンの麻酔時間は野生種に比較して短縮傾向にあった。ケタミン麻酔覚醒後は野生種と同様に行動上、また脳波所見上ともに覚醒状態が暫く続いた。通常ラットの1時間当たりの睡眠・覚醒の割合は明期では覚醒が35%、ノンレム睡眠が50%、レム睡眠が15%とされ、一方暗期では覚醒が55%、ノンレム睡眠が35%、レム睡眠が10%とされる。何れにしてもヒトと異なり1時間当たり覚醒もしくは睡眠が100%になるということは通常は見られない。ところがケタミン麻酔から覚醒後は上記のように覚醒状態が継続した。野生型ではケタミン麻酔覚醒後から再び脳波上ノンレム睡眠が観られるまでの時間(ノンレム潜時)は174.5+/-26.4分、ケタミン麻酔覚醒後から再び脳波上レム睡眠が観られるまでの時間(レム潜時)は243.4+/-110.0分であった。即ち通常の睡眠が再現するまで3時間近く覚醒状態が続いた。これは生理的状態では見られない現象である。また、プロポフォール麻酔後でも観察されなかった。
脂質過酸化反応が落花生アレルゲンのアレルゲン性に与える影響についての解析

本研究では、脂質過酸化反応が落花生主要アレルゲンAra h 1のアレルゲン性に与える影響について解析した。まずは未処理の落花生、落花生オイルを加えて煎ることで脂質過酸化反応を誘導した落花生、オイルなしの加熱処理を行った落花生のタンパク質抽出物を調製した。さらに未処理の落花生からAra h 1を単離して、脂質過酸化反応の代表的な反応産物である2-ヘパノール(2HP)や4-ヒドロキシノネナール(4HN)で修飾した。これらのサンプルのIgE反応性をwestern blottingやELISAにより解析した。落花生アレルギー患者由来血清を用いたwestern blottingにおいては、加熱処理や2HPや4HNでの修飾によってAra h 1の二量体や三量体の形成が観察された。ELISA解析においては、サンプル間でIgE反応性の顕著な差は認められなかった。さらにサンプルの自然免疫活性化能をヒト単球由来樹状細胞を用いて解析した。未処理の落花生由来タンパク質抽出物やAra h 1による刺激により、樹状細胞における細胞表面マーカー(CD40やCD86、HLA-DR分子)の発現増強やサイトカイン(IL-6やTNF-α)の産生が誘導された。加熱処理をした落花生由来タンパク質抽出物や2HPや4HNにより修飾されたAra h 1も同様に樹状細胞を活性化した。一方で、糖鎖を持たないAra h 1組替え体は樹状細胞の活性化を誘導しなかった。以上から(1)落花生主要アレルゲンAra h 1の糖鎖が自然免疫活性化能に関わること、(2)脂質過酸化反応はAra h 1の自然免疫活性化能やIgE反応性、ひいてはアレルゲン性に影響を及さないことが示唆された。本研究で得られた知見は落花生アレルゲンの分子特性を明らかにするものであり、落花生アレルギー発症のメカニズム解明に貢献する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
個体レベルにおける遺伝情報変換

新植物育種体系の構築を目的として、前年度の研究を推進した。(1)個体レベルでの遺伝解析...イネ胚乳中のプロテインボディの遺伝的改変を目ざし突然変異体のタンパク質組成を調べた。根の成長抑制や小穂多発生の遺伝子を分析した。オオムギでは高温白化性、ダイアジノン感受性、発芽中のα-アミラーゼ生成について、作用機構を含む遺伝解析を行った。(2)遺伝変異の拡大と保全...イネの貯蔵タンパク区分とアミノ酸組成の変異拡大、シスプラチンによる染色体変異誘発、細粒突然変異体によるmutatorの作用性を調べ,トウモロコシでは花粉での形質転換を試みた。イネで空中窒素固定能力を強めるため、根圏でイネと共存状態にある菌が自然状態土壤でも接種効果のあることを実証し、さらに遺伝子操作による菌の改良も試みた。一方イネの固定能を交雑と選抜により改良した。(3)細胞質遺伝子による形質発現...33種のコムギ近縁種からの細胞質による置換コムギ系統について各細胞質の効果を比較すると共に、制限酵素断片像の多型性から葉緑体(ct)ゲノムの系統進化を明らかにした。イネのctゲノムの構造では、Rubiscoの大サブユニットとATPaseのβサブユニットの塩基配列を決定した。異質細胞質のライコムギ系統で高タンパク質系統育成のため核と細胞質の相互作用を調べた。イネとダイズの細胞融合によって得られたカルスでは、核ゲノムにコードされた花青素やアイソザイム遺伝子により、ダイズ核の残存を実証し、フラクションIタンパク質によりctゲノムの置換カルスを見出した。テンサイの細胞質雄性不稔性では野生ビート起源の細胞質中のctゲノムとミトコンドリアゲノムの多型性から4種へ分類し、個体レベルでの花粉稔性回復性による区分との一致性を調べた。さらに分子的特性のみからは予測し得ない核遺伝子の作用機構を明らかにした。なお細胞質突然変異の機構を調査中である。
「造形遊び」の過程で育成される資質・能力のパフォーマンス評価モデルの開発

予測困難な現代社会の中で主体的に価値生成を行う人材を育成するには、芸術のための新しい教育評価モデルの実現が急務である。本研究の目的は、「造形遊び」のプロセスを通して育成される資質・能力を、児童の発話・行為のパフォーマンスを根拠として評価する実践モデルを開発し、その有効性を証明することである。具体的には、アメリカの美術教育評価論に関する理論的枠組みを参照しつつ、教師の批評的発話に対する質的分析結果に立脚した評価モデルを提案し、評価モデル準拠ツール(ルーブリック、ベンチマーク等)の信頼性・実行可能性に対する量的検証を行う。領域横断的創造性と芸術特有のものの見方を両立させる評価モデルを構築する。
トビムシ類(昆虫類)の初期発生-昆虫類の高次系統

本研究における最初の目的である良好な光学顕微鏡用のトビムシ類の胚発生の初期の卵の切片を作成するために、電子顕微鏡の標本作製に準じた固定方法(パラフォルムアルデヒド、グルタールアルデヒドなど)を採用した。トビムシ類の卵の固定には一部に問題(卵の変形など)を生じたが、全体としては良好なものであった。固定の後に回転型微量撹拌装置(ロ-テーター)を用いて、樹脂包埋を行った。包埋後にガラスナイフにより準薄切片を作成した。トビムシ類の初期発生は他の昆虫類のそれ(表割)とは異なり、全割である。産卵直後の卵はすでに精子は卵内に侵入しているものの減数分裂の第2分裂の途中である。減数分裂の終了後すぐに卵の第1分裂が始まる。第4分裂までは分裂の同調性は保たれるが、後には失われる。割球は卵黄の部分を切り離しながら表層に移動する。卵割の最後のステージには細胞質と核だけで細胞を構成するようになり、卵の表層に位置し、胚盤葉期に移行する。初期発生の準薄切片を詳細に観察・検討したところ、初期発生においては、細胞の分裂軸・分裂の同調性などに従来の報告に対する異論あるいは新解釈の可能性等が認められている。また胚盤葉の形成時にほぼ同時に形成される、始原生殖細胞、卵黄細胞(一次および2次)が初期発生のどの細胞(割球)に起源しているか、どのように形成されるかなどに関しても新しい結論・解釈の可能性が生じてきた。このようにして得られた結果を現在詳細に検討中である。検討終了後に論文を執筆する予定である。
弾性変形を考慮した超大型浮体の波浪応答解析に関する研究

本研究では,線形回折波理論の適用範囲内での超大型浮体の波浪応答解析法を確立することを目的として,実験ならびにプログラム開発をおこなった.本研究による成果は下記の通りである.まず,線形回折理論に基づく断面2次元問題に関するプログラム開発をおこなった.ここで,弾性浮体部はFEMのより,また流体部はBEMにより離散化し,これを結合する形式の解法を採用した.このプログラムの妥当性を確認するため,またより効率よい計算をおこなうため,領域分割法に基づく準解析的方法による応答解析プログラムも作成し,両解法による解がほぼ一致することを確認した.次に,本学設置の二次元水槽を利用して,長さ8mの弾性浮体モデルにより,定常波浪応答実験をおこない,これが解析結果とほぼ一致することを確認した.このことより,弾性浮体の波浪応答解析に線形回折波理論を用いることの妥当性が検証された.ただし,本実験は,比較的微小波高の範囲での実験にとどめたため,大波高時においては,当然,波・構造物の非線型効果を考慮する必要がでてくると思われる.さらに,実用的なプログラム開発を目的といて,無限要素を導入した,3次元任意形状弾性浮体に適用可能な波浪応答解析プログラムを作成し,これを,既存の解と比較・検討した.本研究では,線形回折波理論の適用範囲内での超大型浮体の波浪応答解析法を確立することを目的として,実験ならびにプログラム開発をおこなった.本研究による成果は下記の通りである.まず,線形回折理論に基づく断面2次元問題に関するプログラム開発をおこなった.ここで,弾性浮体部はFEMのより,また流体部はBEMにより離散化し,これを結合する形式の解法を採用した.このプログラムの妥当性を確認するため,またより効率よい計算をおこなうため,領域分割法に基づく準解析的方法による応答解析プログラムも作成し,両解法による解がほぼ一致することを確認した.次に,本学設置の二次元水槽を利用して,長さ8mの弾性浮体モデルにより,定常波浪応答実験をおこない,これが解析結果とほぼ一致することを確認した.このことより,弾性浮体の波浪応答解析に線形回折波理論を用いることの妥当性が検証された.ただし,本実験は,比較的微小波高の範囲での実験にとどめたため,大波高時においては,当然,波・構造物の非線型効果を考慮する必要がでてくると思われる.さらに,実用的なプログラム開発を目的といて,無限要素を導入した,3次元任意形状弾性浮体に適用可能な波浪応答解析プログラムを作成し,これを,既存の解と比較・検討した.
アルツハイマー病の脳幹の神経原線維変化におけるタウアイソフォームの解析

タウ蛋白は、微小管結合領域の選択的スプライシングにより4リピート(4R)型、または3リピート(3R)型アイソフォームを呈する。アルツハイマー病(AD)では3R/4R混合型タウの沈着が認められる。近年、AD脳の海馬において、NFTステージ分類の進行に従いタウは4R型から3R型へとシフトしていくことが示された。本研究においては、神経病理学的にADと診断された、異なるBraak NFTステージの剖検例23例の脳幹を対象とし、脳幹でのタウ・アイソフォームの分布を検証するべく、中脳および橋のホルマリン固定パラフィン包埋切片を3R型タウ、4R型タウのアイソフォーム特異的な抗体であるRD3, 4RTau抗体で二重免疫標識し、病理学的検討を行った。XYステージおよびZ軸を自動的に動かすことによりシームレスに画像をつなぎ合わせる3D tiling法を用いて各切片全体像の撮像を行い、更に標本全体に焦点の合った拡張焦点画像を作成することによって、標本上の全てのRD3および4RTau陽性構造の総数をカウントする新規手法Complete ENumeration and Sorting for Unlimited Sectors(CENSUS)法を開発し、包括的定量的検討を行った。この結果、脳幹においてはタウ病変はAβから独立して存在し、AD病理の進行に伴って3R型タウの割合が優位になっていくことを示し、結果を論文発表した(Acta Neuropathol Commun 2018 6:1).また、脳切片を用いた多重免疫電顕法の開発に取り組んだ。脳切片上の構造物を、異なるQdotおよび蛍光標識金ナノ粒子で蛍光標識した後、3D tiling法により切片の全体像を取得し、さらに明視野でも免疫標識を可視化する処置を加えることで同一部位の蛍光像と免疫電顕像を直接対比する新規手法を開発した(論文投稿準備中)。29年度が最終年度であるため、記入しない。アルツハイマー病(AD)は、病理学的には神経原線維変化(Neurofibrillary tangles, NFTs)としての神経細胞内のリン酸化タウ蛋白の蓄積、および老人斑としての不溶性アミロイドβ蛋白の沈着とそれらに伴う神経細胞死を特徴とする。Braakの多数例の観察によると、NFTは内嗅領皮質および海馬より出現して大脳皮質辺縁系、新皮質へと決まったパターンをとって拡大し、その密度および分布は、疾患の進展や臨床像と相関する。更に、脳幹のNFTの詳細な観察を基に、ADの最早期病変は脳幹にあるとする説がある。タウ蛋白は、神経軸索内に存在する微小管結合蛋白で、微小管の重合促進や安定化に関わる。タウ蛋白のC末端には18アミノ酸の繰り返し配列(R1-R4)で構成される微小管結合ドメインが存在し、選択的スプライシングにより4リピート(4R)型(R1, 2, 3, 4)、または3リピート(3R)型(R1, 3, 4)のアイソフォームをとる。難溶性凝集体の電気泳動での分析では、ADでは3R/4R混合型の異常タウ蛋白が認められる。近年、NFTを認める脳の海馬において、NFTステージ分類の初期病変から後期病変となるに従いタウは4R型から3R型へとプロファイルシフトしていくことが系統的に示された。しかし脳幹の神経核群のタウ・アイフォームのプロファイルや、NFTにおける3R/4Rの超微形態的局在はまだ明示されていない。このため,今年度の研究においては、脳幹や前脳基底部の各部位でタウ・アイソフォームの分布を検証するべく、神経病理学的にADと診断された、異なるBraak NFTステージの剖検例23例(ステージ15 :各4例、ステージ6 : 3例)を対象とし、中脳上部および橋上部のホルマリン固定パラフィン包埋切片を用い、3R型タウ、4R型タウのアイソフォーム特異的な抗体であるRD3, 4RTau抗体を用いて二重免疫染色を行い、免疫組織学的検討を行った。さらに、リアルタイムにXYステージおよびZ軸を動かすことにより自動的にシームレスに像をつなぎ合わせる3D tiling法を用いて、上記各切片全体の撮像を行い、RD3および4RTau陽性構造を神経病理学的に評価した。目下、画像解析用ソフトウェアを用いて部位毎にRD3および4RTau陽性構造の総数をカウントして定量的検討をすすめている。また、それぞれの神経核間でRD3陽性構造とRD4陽性構造物の出現頻度に差があるか比較検討をし、脳幹でのタウ・アイソフォームのプロファイルの同定を行っており,解析結果を,来年度の日本神経病理学会総会にて発表すべく準備を進めている.アルツハイマー病(AD)は、病理学的には神経原線維変化(Neurofibrillary tangles, NFTs)としての神経細胞内のリン酸化タウ蛋白の蓄積、および老人斑としての不溶性アミロイドβ蛋白の沈着とそれらに伴う神経細胞死を特徴とする。タウ蛋白のC末端には18アミノ酸の繰り返し配列で構成される微小管結合ドメインが存在し、選択的スプライシングにより4リピート(4R)型(R1, 2, 3, 4)、または3リピート(3R)型(R1, 3, 4)をとる。ADでは3R/4R混合型の異常タウ蛋白が認められる。近年、脳の海馬において、NFTステージ分類の初期病変から後期病変となるに従いタウは4R型から3R型へとシフトしていくことが示された。