hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護支援専門員の保有資格による情報収集の特徴：視線計測装置を用いた視覚の定量化

本研究の目的は、ケアマネジメントにおいて重要な過程である「サービス利用者の情報収集」に着目し、介護支援専門員の情報収集と専門性の関係を解明することである。平成29年度は、高齢者ケアのマネジメントに関する文献検討およびデータ分析等を実施した。主に介護給付費等実態調査データを活用して、ケアマネジメントにおける介護支援専門員の専門性による特徴を探索した。介護支援専門員の上級資格である主任介護支援専門員に着目し、後向きコホート研究を実施した。主任介護支援専門員を有する特定事業所(特定の要件を満たす居宅介護支援事業所)のケアマネジメント(居宅介護支援サービス)は、一般事業所のケアマネジメントと比較して、要介護度の悪化リスクを低下させるかを検証した。平成30年度は、この後向きコホート研究の結果をまとめて国際学術誌に原著論文として投稿し、本研究成果を発表した。さらに、視線計測実験に関しては、実験機器の選定や画像作成を実施した。具体的には、東京都の介護給付費等実態調査データを用いて、要介護度の悪化をイベントとして無増悪時間分析を実施した。さらにカプランマイヤー法で累積無増悪率を算出し、ログランク検定を行った。要介護者45,330人のデータを解析した結果、主任介護支援専門員を有する特定事業所のケアマネジメントは、一般事業所のケアマネジメントと比較して、要介護度の悪化リスクを有意に低下させることが示唆された。さらに地域差を調査するために、他地域の自治体より提供された介護給付費等実態調査データを用いて、後向きコホート研究(要介護度の悪化をイベントとした無増悪時間分析)を実施した。平成29・30年度研究計画の「A:高齢者ケアのマネジメントに関する文献検討および事例調査」と「B:国内外の視線計測に関する文献検討」は、計画通りに完遂することができた。「C:介護支援専門員の情報収集時の視線計測」は、視線計測実験の準備として本学の倫理審査委員会に視線計測実験に関する研究計画を申請し、倫理審査委員会の承認を得た。さらに平成30年度には、最新の視線計測機器を利用できるように研究計画の一部を変更した。これら研究計画の変更に関しては、本学の倫理審査委員会に変更申請を行い、倫理審査委員会の承認を得た。具体的には、Aでは学術論文が非常に限られていたことから、介護給付費等実態調査データを活用してケアマネジメントにおける介護支援専門員の専門性による特徴を探索した。その結果、主任介護支援専門員を有する特定事業所(特定の要件を満たす居宅介護支援事業所)のケアマネジメントは、一般事業所のケアマネジメントと比較して、要介護度の悪化リスクを有意に低下させることが示唆された。本研究成果は、平成29年度に日本公衆衛生学会で発表し、平成30年度に国際学術誌JMIR Agingにて原著論文"Association betweenadvanced caremanagement and progression of care needlevel in long-term carerecipients: retrospective cohort study"として発表した。さらに視線計測実験に関しては、最新機器を利用できるように研究計画を変更し、本学の倫理審査委員会の承認を得た。平成31年度は予定通り、下記のCとDの実験およびデータ分析を実施する。C介護支援専門員の視線計測(定量調査):介護支援専門員の情報収集時の視線を計測する。具体的には、視線の停留点(注視点)、視線の停留時間(注視時間)、視線の停留回数(注視回数)を分析し、介護支援専門員の専門性による視線情報の特徴を明確にする。実験機器は、軽量で着脱が容易な眼鏡タイプの視線計測装置を用いる。視線計測の実験に使用する画像(高齢者の居宅、高齢者の立位や座位)は5枚程度とする。視線の計測方法は角膜反射法とする。視線追跡カメラで眼球運動を測定し、角膜上の赤外LEDの虚像が眼球運動に伴って平行移動するのを、赤外感度をもつビデオカメラで検出する。データ分析に関しては、視線計測では注視点項目を抽出し、注視点を比較する。視線の停留時間に関しては、停留回数や停留点の時系列を分析する。さらに必要に応じて、停留時間割合を比較する。(停留時間等の分析ではマン・ホイットニーのU検定等を実施する。)D半構造化面接(定性調査):視線計測を実施した介護支援専門員を対象に、半構造化面接を実施する。視線計測後、意識的に情報収集した項目等について、20分程度の半構造化面接を実施する。さらに上記研究の成果を、介護または看護情報・医療情報に関する学会にて発表し、国際学術誌(Technology and Health Care, JMIR Aging等)に原著論文として発表する。また、発表が決定したものは所属組織のホームページに掲載して広く成果を発信する。第一に、要介護度の悪化をイベントとして無増悪時間分析を実施した。

さらにカプランマイヤー法で累積無増悪率を算出し、ログランク検定を行った。要介護者45,330人のデータを解析したところ、主任介護支援専門員を有する特定事業所のケアマネジメントを受けた要介護者は12,903人であった。平均観察期間は17.4月であった。2009年から2014年の累積無増悪率は、41.2%(特定事業所)と32.8%(一般事業所)であり、ログランク検定で有意差があった。従って、主任介護支援専門員を有する特定事業所のケアマネジメントは、一般事業所のケアマネジメントと比較して、要介護度の悪化リスクを有意に低下させることが示唆された。今後は、これらのアウトカム評価に加えて、ケアプランの内容を分析してプロセス評価を実施する。さらに視線計測実験にて、介護支援専門員と主任介護支援専門員における「サービス利用者の情報収集」の差異を明らかにする。本研究の目的は、ケアマネジメントにおいて重要な過程である「サービス利用者の情報収集」に着目し、介護支援専門員の情報収集と専門性の関係を解明することである。平成29年度の研究計画の「A:高齢者ケアのマネジメントに関する文献検討および事例調査」、「B:国内外の視線計測に関する文献検討」は、計画通りに完遂することができた。Aに関しては、学術論文が少ないため、介護給付費等実態調査データを活用してケアマネジメントにおける介護支援専門員の専門性による特徴を探索した。その結果、介護サービス利用者45330人のデータを分析し、主任介護支援専門員を有する特定事業所(特定の要件を満たす居宅介護支援事業所)のケアマネジメントは、一般事業所のケアマネジメントと比較して、要介護度の悪化リスクを有意に低下させることが示唆された。本研究成果は第76回日本公衆衛生学会総会にて「特定事業所の居宅介護支援サービスと要介護度に関するコホート研究」の演題で口演発表した。論文発表に関しては、国際学術誌に“Association betweenadvanced caremanagement and progression of care needlevel in long-term care recipients:aretrospective cohort study"を原著論文として投稿し、査読を受けている。さらに平成29年度の研究計画を完遂したため、平成30年度に予定していた「C:介護支援専門員の情報収集時の視線計測」を前倒しで一部実施した。具体的には、本学の倫理審査委員会に視線計測実験に関する研究計画を申請し、倫理審査委員会の承認を得た。視線計測実験に用いる画像に関しては、東京工業大学の先生に協力いただき、視線計測実験に向けて準備が進んだ。
リビング超分子重合によるナノ構造体の精密合成

本研究は、速度論支配下における超分子集合体形成の精密制御を目的とする。平成29年度は、平成28年度の研究成果をさらに発展させ、(i)複数分子が関与する超分子集合体の分化誘導、および、(ii)リビング超分子重合によるナノ構造体の精密合成について研究を遂行した。(i)meso-位にへプチルオキシ基をもつ分子5とへキシルオキシ基をもつ6の混合系における超分子集合体の分化現象について検討した。分子5のナノ粒子は、数時間の誘導期ののち、ナノファイバーへ形態転移する。一方、分子6のナノ粒子は、ナノファイバーもしくはナノシートへ時間発展的に分化する。興味深いことに、分子5と6が共集合したナノ粒子は、ナノファイバー状共集合体のみへ形態転移することが明らかとなった。分子5が僅か5 %しか存在しない場合においても、ナノシートへの分化は全く誘導されなかった。種々の測定から、混合系において、ナノシートの核形成過程は阻害されるが、ナノファイバー形成過程は阻害されないことが示された。本研究から、複数分子の混合系においては、複数の平衡が時間軸上で影響し合うことにより、超分子集合体の分化経路が決定されることが明らかとなった。(ii)超分子集合体のナノ構造を分子レベルで制御することを目指した。具体的には、分子内にポルフィリン骨格を2つ持つ誘導体D12を新たに合成し、その自己集合挙動、および、それをタネとした分子1とのリビング超分子重合について検討した。メチルシクロヘキサン溶液中におけるD12の自己集合挙動を分光学的手法により評価した結果、溶液への数時間の超音波照射により、それぞれナノファイバーを形成することが明らかとなった。形成したナノファイバーを重合開始のタネとし、分子1とのリビング超分子重合を行ったところ、D12のタネは分子1の超分子重合の開始材となることが明らかとなった。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、ポルフィリン誘導体の合成とその超分子ポリマー形成メカニズムの解明、および、リビング超分子重合について検討した。その結果、全く予期しなかった超分子集合体の「分化」現象を発見した。ポルフィリン誘導体に、ブチル基からヘプチル基まで長さの異なるアルキル鎖を導入した分子を4種類合成した。それぞれの分子のメチルシクロヘキサン溶液中における自己集合挙動を、分光学的手法および原子間力顕微鏡観察から評価した。短いアルキル鎖をもつ4, 5は、当研究グループが過去に報告したものと同様に、ナノ粒子を速度論的に形成したのち、ナノファイバーへ形態転移した。興味深いことに、長いアルキル鎖をもつ6, 7では、速度論的に形成したナノ粒子を数時間攪拌すると、2次元ナノシートへ形態転移することが明らかとなった。超分子ポリマー形成の熱力学モデルであるisodesmicモデルおよびcooperativeモデルをもちいることで、ナノ粒子、ナノファイバー、ナノシートの熱力学安定性をそれぞれ算出した。さらに、形態転移に要する時間の濃度依存性から、集合体形成の経路を解明した。以上から、分子4-7の自己集合に関するエネルギーランドスケープを描くことに成功した。非常に興味深いことに、分子6のナノ粒子に対して攪拌ではなく超音波照射を行うことで、ナノ粒子はナノファイバーへ形態転移することが明らかとなった。すなわち、分子6のナノ粒子は、ナノファイバーとナノシートの両方へ分化する能力を秘めた超分子集合体であることが示された。超分子集合体の分化現象は、ナノファイバーもしくはナノシートを種としてナノ粒子に添加することでも制御可能であることが明らかとなった。この現象を応用することで、1次元と2次元のリビング超分子重合に成功した。本研究は、速度論支配下における超分子集合体形成の精密制御を目的としている。平成28年度においては、異なる長さのアルキル鎖を修飾したポルフィリン誘導体を4種類合成し、それぞれの自己集合挙動について詳細に検討した。その結果、全く予期しなかったことに、準安定状態の超分子集合体が「分化」する現象を発見した。具体的には、速度論的に形成したナノ粒子が熱力学的により安定な1次元ナノファイバーや2次元ナノシートのどちらか一方へ時間発展する、極めて珍しい現象が観測された。超分子集合体の分化現象のメカニズムを解明し、応用することで、1次元および2次元リビング超分子重合をも達成した。リビング超分子重合により、ナノファイバーの長さやナノシートの面積といった、超分子集合体のサイズを精密に制御することが可能となった。これらの研究成果は、自己集合や自己組織化を精密に制御する新手法として、今後、材料創製研究の新たな展開に寄与するものであり、期待以上の研究の進展があった。

興味深いことに、分子5と6が共集合したナノ粒子は、ナノファイバー状共集合体のみへ形態転移することが明らかとなった。分子5が僅か5 %しか存在しない場合においても、ナノシートへの分化は全く誘導されなかった。種々の測定から、混合系において、ナノシートの核形成過程は阻害されるが、ナノファイバー形成過程は阻害されないことが示された。本研究から、複数分子の混合系においては、複数の平衡が時間軸上で影響し合うことにより、超分子集合体の分化経路が決定されることが明らかとなった。(ii)超分子集合体のナノ構造を分子レベルで制御することを目指した。具体的には、分子内にポルフィリン骨格を2つ持つ誘導体D12を新たに合成し、その自己集合挙動、および、それをタネとした分子1とのリビング超分子重合について検討した。メチルシクロヘキサン溶液中におけるD12の自己集合挙動を分光学的手法により評価した結果、溶液への数時間の超音波照射により、それぞれナノファイバーを形成することが明らかとなった。形成したナノファイバーを重合開始のタネとし、分子1とのリビング超分子重合を行ったところ、D12のタネは分子1の超分子重合の開始材となることが明らかとなった。本研究は、速度論支配下における超分子集合体形成の精密制御を目的としている。平成28年度においては、超分子集合体の文化現象の発見や2次元リビング超分子重合の達成といった、当初の予想を遥かに上回る成果が挙げられている。平成29年度においては、これらの成果をさらに発展させ、ブロック超分子集合体の創製という超分子化学の新領域に着手する。ブロック超分子集合体の精密重合法に関して詳細に検討し、さらに、より複雑なナノ構造を有する超分子集合体の合成に取り組む。29年度が最終年度であるため、記入しない。
量子状態の情報幾何構造の研究

本研究では、量子統計多様体の研究を行い、以下の結論を得た。1.任意の有限ランクで特徴づけられる密度作用素の族に、密度作用素の最小端点分解をファイバーとし、対称対数微分が定める部分空間を水平部分空間とする主ファイバー束構造を導入し、その幾何構造を論じた。特に、この幾何構造はUhlmannがBerryの位相を密度作用素に拡張する目的で導入した主ファイバー束構造の一般化となっており、Uhlmannの定式化では成功しなかった物理的解釈を与える可能性が出てきたが、完全な解答にはまだ至っていない。2.底空間のSLD-双対幾何構造と上記主ファイバー束構造との関係を論じた。特に、底空間の指数型アファイン接続に関する捩率形式と主ファイバー束の曲率形式の関係を明らかにすると共に、量子推定理論との関係も論じた。そして、2準位量子系における量子指数型分布族の水平持ち上げを用いることにより、純粋状態極限でBerryの位相に一致するホロノミーの具体例を構成した。3.量子系の最も一般的な力学変化を表現する完全正写像の解析において、1で導入した幾何構造と同様の幾何構造の導入が極めて有用であることを論じた。特に、量子コンピュータの研究と共に発展している量子誤り訂正符号が、完全正写像を用いた枠組で定式化できること、従来知られていた量子誤り訂正可能であるための必要十分条件が、何らの変更もせずに完全正写像の枠組に拡張できること、などを示した。
クライオ電子顕微鏡を用いた抗体IgG-FcγR複合体の構造解析

本研究では、溶液中の生体分子の構造を高い解像度で観察できるクライオ電子顕微鏡を用いて、抗体-FcγR複合体、及びαchain-γchain複合体の高次構造解析を行い、FcγRへの抗原抗体複合体の結合から、どのように細胞内ドメインへと情報が伝えられ、細胞の活性化が起きるのかを明らかにすることにより、FcγRを介した免疫細胞活性化の分子メカニズムの解明を目指す。
変異能力を有した培養Ｂ細胞株の機能拡張と抗体工学的活用

抗体は次世代の分子標的医薬として注目されており、一本鎖抗体などの改変型抗体の利用も進みつつある。我々は、これまでに変異能力を有するニワトリB細胞株DT40を利用してin vitro抗体作製システムを構築した。本研究では、他の抗体作製技術で取得された任意のモノクローナル抗体の可変部や一本鎖抗体を、ヒトIgG1抗体定常部とのキメラ抗体としてDT40細胞表面に発現させることができ、かつ、DT40の変異能力によって親和性成熟できる革新的な動物細胞ディスプレーシステムを構築した。本研究の成果は、医薬候補となりうる活性を有した抗体を創出するための技術として有用であると考えられる。申請者は、これまでに変異能力を有するニワトリB細胞株DT40を利用してin vitro抗体作製システムを構築した。本研究では、他の抗体作製技術で取得された任意のモノクローナル抗体の可変部や一本鎖抗体を、ヒトIgG1抗体定常部とのキメラ抗体としてDT40細胞表面に発現させることができ、かつ、DT40の変異能力によって親和性成熟できる革新的な動物細胞ディスプレーシステムを構築する。さらに、構造的に安定な変異抗体を発現する細胞の濃縮方法や、効率的な高親和性抗体産生細胞の選択方法を確立して、有用な活性を有した抗体創出の効率化を図る。本年度は、ヒトIgG1抗体定常部を発現するDT40の樹立を検討した。まず、DT40のIgM抗体定常部遺伝子をヒトIgG1抗体定常部遺伝子に、λ軽鎖定常部遺伝子をヒトκ軽鎖定常部遺伝子に相同組換えにより置換した細胞を樹立した。樹立した細胞株は、細胞表面と培養上清に発現されるニワトリ可変部7ヒト定常部キメラ抗体を発現し、また、この細胞株においてキメラ抗体の可変部遺伝子に効率的に変異を導入することに成功した。次に、一本鎖Fv抗体や単一ドメイン抗体を抗体定常部Fcとのキメラ抗体としてDT40-SWに発現させるために、軽鎖との会合に必要なCH1ドメインを欠損させたヒトlgG1抗体重鎖定常部(ヒトIgGl Fc)遺伝子を、上記と同様の方法でDT40-SWに導入した細胞株を樹立した。この細胞株の抗体可変部遺伝子をモノマー型の蛍光タンパク質mCherry遺伝子と置換することによって、ヒトIgG1 Fc融合タンパク質を発現するDT40-SW細胞株の樹立に成功した。この細胞株は、効率よく融合タンパク質を細胞表面と培養上清に発現し、蛍光タンパク質遺伝子への変異導入も可能であった。今後はこれらの細胞株を用いて、目的の抗体を産生する細胞クローンの選択法の開発を進める。本研究では、他の抗体作製技術で取得された任意のモノクローナル抗体の可変部や一本鎖抗体を、ヒトIgG1抗体定常部とのキメラ抗体としてニワトリB細胞株DT40の細胞表面に発現させることができ、かつ、DT40の変異能力によって親和性成熟できる革新的な動物細胞ディスプレーシステムを構築する。本年度は、昨年度、樹立したヒトIgG1抗体定常部を発現するDT40細胞にヒトモノクローナル抗体由来可変部遺伝子を導入し、完全にヒト型の抗体を発現するDT40細胞の作製に成功した。導入したヒト抗体の可変部に変異導入して変異抗体を発現するDT40細胞ライブラリーを構築した。標的抗原に対する親和性の向上したクローンの単離法を検討し、最終的に今回試したヒトモノクローナル抗体では、初期の抗原に対するKd値を10倍以上向上したヒトモノクローナル抗体をライブラリーから単離することに成功した。また、蛍光タンパク質をモデルタンパク質としてヒトIgG1 Fcとの融合タンパク質として発現させたDT40細胞では、抗体可変部遺伝子と置換して導入した蛍光タンパク質遺伝子への変異頻度が元の抗体遺伝子と比べて低かったが、高頻度変異に関わる因子を過剰発現させることにより元の頻度以上に向上させることができることを発見した。これは、DT40細胞において一本鎖抗体をFc融合タンパク質として発現さえた場合、その改変を効率化する手段として用いることができるほか、抗体や他のタンパク質を改変する効率を向上する上でも有用であると考えられる。今後、得られた知見を用いて、DT40細胞を用いた抗体作製技術が各種通常抗体および一本鎖抗体の改変に適用可能かどうかを検証する。

さらに、構造的に安定な変異抗体を発現する細胞の濃縮方法や、効率的な高親和性抗体産生細胞の選択方法を確立して、有用な活性を有した抗体創出の効率化を図る。昨年度、ヒトモノクローナル抗体由来可変部遺伝子をDT40に導入して完全にヒト型の抗体を発現するDT40細胞の作製し、標的抗原に対する親和性の向上したクローンの単離に成功した。本年度は、ラマのモノクローナル抗体の可変部(VHH)をヒトIgG1 Fcとの融合タンパク質として発現させたDT40細胞を作製し、標的抗原に対する親和性の向上したクローンの単離に成功した。本研究によって、ヒトモノクローナル抗体、非抗体Fc融合タンパク質、一本鎖抗体Fc融合タンパクをDT40細胞にディスプレーし、改変する系を確立した。この系は、さまざまな実用的抗体なタンパク質の開発に有用であると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。細胞工学26年度が最終年度であるため、記入しない。おおむね研究計画に記載された検討項目を実施し、当初の目標としていた成果が得られている。研究計画に基づき、研究を進める。特に構造的に安定な変異体を発現する細胞の濃縮方法の開発を行う。これまでの成果にもとづき各種抗体の改良にDT40を用い抗体作製技術が有用かどうかを検証する。
中枢機能調節因子として機能する有機イオントランスポーター群の生物薬学的研究

本研究では、グリア細胞自身が神経伝達物質の回収に関与するトランスポーターのみならず、情報伝達物質に対する様々な受容体、チャネルをも発現している知見をもとに、中枢神経系に発現する生体有機イオンに対する様々なトランスポーターがイオンチャネルや受容体の機能発現の調節を担っている可能性も見出した。さらに、中枢における生体物質輸送にかかわる様々な有機イオントランスポーターの発現と機能解析を精力的に行い、これらトランスポーターの分子的実体について明らかにした。本年度は、ラット新生児およびマウス胎児大脳皮質より調整したアストロサイトあるいはニューロン初代培養系を用いて、ジ・トリカルボン酸輸送系の機能解析およびこの輸送を担うトランスポーターの同定を行った。すなわち、中枢神経系におけるNa^+/ジカルボン酸共輸送系の細胞分布を明らかとするため、代表的基質であるsuccinateおよびcitrateを用いて種々の輸送実験を行った。アストロサイトにおけるsuccinateおよびcitrateの輸送には顕著なNa^+依存性、飽和性が認められ、succinateに高親和性、citrateに低親和性の輸送性を示し、かつ見かけ上1つの輸送系を介した輸送であることが示された。またsuccinateの輸送はcitrateにより競合阻害された。さらにNa^+依存的なsuccinate輸送は起電的であり、NaC3の基質となるC_4-C_5のジカルボン酸よって阻害されたが、トリカルボン酸であるcitrateでは約50%程度しか阻害せず、モノカルボン酸ではまったく阻害されなかった。またLi^+の濃度依存的な阻害効果も認められた。ラットニューロンにおけるsuccinateおよびcitrateの輸送においても顕著なNa^+依存性、飽和性が認められたが、succinateとcitrateは同程度の親和性の輸送性を示し、これらジカルボン酸の輸送能はアストロサイトの場合よりも低いことが示された。NaC2の基質となるC_4-C_5のジカルボン酸およびトリカルボン酸であるcitrateによって阻害されたが、モノカルボン酸では阻害されなかった。さらにRT-PCR解析、Western blot解析および蛍光免疫染色法によりアストロサイトではNaC3、ニューロンではNaC2のみの発現が確認された。以上の結果より、TCAサイクル中間体であるsuccinateおよびcitrateはラットアストロサイトまたはニューロンにおいて同一の輸送系により基質認識され、また、succinateおよびcitrateを輸送するトランスポーターはアストロサイトおよびニューロンで異なることが明らかとなった。さらにその異なるNa^+共役カルボン酸輸送系はアストロサイトではNaC3、ニューロンではNaC2であることが明らかとなった。昨年度までの検討により、ニューロン、アストロサイトへのTCA回路中間体の輸送特性およびTCA回路中間体の輸送に関与するtransporterとしてNa^+-coupled dicarboxylatetransporter NaC3およびNaC2を同定することができた。N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamate(NAAG)は、哺乳類の中枢神経系において比較的高濃度存在するニューロペプチドであり、グルタミン酸レセプターサブタイプmGlu3レセプターの選択的アゴニストであることから、脳におけるNAAGの動態は重要と考えられる。本年度は、脳におけるNAAG動態に関わるtransporterの同定とその生理的な役割に関する検討を進めた。NAAGはジペプチド誘導体であると同時にトリカルボン酸を有することから、peptide transporter PEPT2や、上記NaC2あるいはNaC3の基質となる可能性を考えマウスアストロサイトおよびニューロン初代培養系を用いた輸送実験を中心に検討を行った。マウスアストロサイトにおけるNAAGの輸送特性について検討したところ、その輸送活性は非常に低く、飽和性の輸送は認められなかったが、NAAGはモデルジペプチドである[^3H]Gly-Sarの輸送を有意に阻害した。mPEPT2-C6 glioma発現系を用いた検討においても同様の結果が得られたことより、NAAGはPEPT2の阻害剤とはなるものの基質としては認識され難いことが示唆された。また、NaC2を発現するマウス初代培養ニューロン、hNaC2-HeLa、mNaC3-HeLaにおけるNAAGの輸送を検討した結果、いずれもNAAGの輸送活性は認められなかった。NAAGの輸送に関わるtransporterの存在が示唆されていることから、次年度以降、脳内でNAAGを輸送する新規輸送系の同定を進める予定である。これまでの検討により、中枢神経系へのTCA回路中間体の輸送に関与するtransporterとしてNa^+-coupled dicarboxylatetransporter NaC3およびNaC2を同定することができた。一方、ニコチン酸はNAD^+やNADP^+といった補酵素の構成成分であるとともにアストロサイトにおいて受容体を介した細胞内Ca^<2+>濃度上昇を惹起するNAADPの構成成分でもある。NAD^+の再利用およびNAADPの合成を考えた場合、脳内でのニコチン酸の動態は生理的にも重要であると考えられ、本年度はラット大脳皮質初代培養アストロサイトを用いて、nicotinateの細胞内への輸送特性と輸送に関与しているtransporterの同定を行った。アストロサイトにおけるnicotinate輸送には、顕著なpH依存性・濃度依存性が認められたものの、Na^+依存性はほとんど認められなかった。

また、各種代謝阻害剤やプロトノフォア、MCT特異的阻害剤によりアストロサイトへのnicotinate輸送は顕著に阻害された。さらにnicotinateのアストロサイトへの輸送は種々のモノカルボン酸により有意に阻害された。RT-PCRおよびWestern blottingにより、MCT1、MCT2、MCT4のmRNAおよびタンパク質の発現を確認した。さらに、アストロサイトにおけるnicotinate輸送に対するL-lactateの阻害定数がK_i>10mMであることを考え合わせると、アストロサイトにおけるnicotinateの輸送には低親和性のMCT4が関与していることが示唆された。
運動の獲得と学習に介入するスポーツ・シミュレーション科学

平成29年度に複数台のカメラからの映像にDNNの技術を用いた関節位置推定アルゴリズムを適用し、骨格構造情報と時間的連続性を考慮して骨格運動の3次元再構成を行う基礎技術を開発した。これは従来のマーカ付きモーションキャプチャ技術の多くに課題を解決する以下のような特徴がある。(1)ラベリング不要である、(2)屋内屋外や空間の大きさに制限されない、(3)装置やマーカを身に付ける必要がなく準備時間も不要である。平成30年度にはこの技術を用いて、(A)映像取得、骨格運動の3次元再構成、動力学計算、筋活動度可視化までを一気通貫で実行するビデオ・モーションキャプチャ・システムを開発、(B)画像サイズとDNN計算解像度を最適化し、30FPSで0.5秒の遅れで実時間で実行するVMocapを開発、(C)屋外フットサルコート(半面:20mx20m)体育館(35mx45m)などの広空間計測のためのキャリブレーション法を開発した。(D)ビデオ・モーションキャプチャ技術をGPUクラウド(東京大学情報理工学系研究科IST Cloud)に実装した。モーションキャプチャを高齢者のフレイリティのレベル判別に用いることを提案し、実証試験を行った。ビデオ・モーションキャプチャの簡便性を利用して、前十字靭帯損傷のリスクとの関係が指摘されている膝関節の操作性を調べるために、東大病院の整形外科のグループと共同研究を行い、1年間に高校生、大学生の運動部員のべ約500名を対象に、「低い台から飛び降り、直後にジャンプを行う運動」の計測を行った。アスリートの運動解析では、平成30年度には体操選手、サッカー選手(フットサル)、ゴルフなどのトップアスリートの計測を通して、計測システムと計測技術の確立を行った。また、体操の技の自動採点システムのアルゴリズム開発を行った。(1)人間情報学基盤ソフトウェアの整備、(2-1)人間の神経筋骨格系からなる身体運動制御モデルの開発、(2-2)個人の身体運動制御モデルに基づくトレーニング目標の推論、(3-1)基盤ソフトウェアの利用環境の構築、(3-2)スポーツ・ビッグデータ収集環境と統計情報処理、をサブテーマとして、平成29-30年度には(1)、(2-1)、(3-1)、平成30-令和元年に、(2-2)、(3-2)を計画していた。平成29-30年度に(1)と(3-1)は計画通り研究が進展した。(1)では平成29年度にビデオモーションキャプチャ技術を開発し、IEEE/JRS IROS2018においてベスト・インターラクティブ・プレゼンテーション・ファイナリスト賞を受賞した。(3-1)は、Amazon WEB Services (AWS)ではなく、高性能GPUが利用できることから東京大学情報理工学系研究科のIST Cloudを使用した。現在は、東京大学情報基盤センターのGPUクラウド上に構築を進めている。(2-1)は脊髄反射のシナプス結合を対象にしていた。スイス連邦工科大学ローザンヌ校のMark-Oliber Gewaltig教授との共同研究で、ヒューマンブレインプロジェクトのマウスブレインモデル(小規模版)が利用ができることになり、哺乳類脳の領野構造を利用した反射モデルを構築する拡大問題に取り組んだ。脳の領域と脊髄のモータニューロンをつなぐモデルを作成した。リザーバ・コンピューティングでシナプス重みを学習する枠組みを開発した。平成30-令和元年度の(2-2)は計画通りに進展した。体操のあん馬やゴルフのトレーニング法の研究を行った。高齢者のフレーリティのレベルの判別、体操競技の技の自動判定技術を開発した。(3-2)については約500名の学生アスリートの計測、トップアスリートの計測などで成果を上げた。令和元年度が本研究の最終年度である。研究の進展により、当初計画において以下の点を変更追加するとともに、研究全体で科学的スポーツトレーニング法の体系化を目標として意識しながら研究を推進する。(2ー1)は平成30年度までの予定であったが、これまでの研究で発展したリザーバ・コンピューティングによる学習の研究を継続する。(2ー2)については当初の計画通り研究を実施する。異なる競技や対象者グループでのトレーニングについての知見を体系化することを目指す。(3ー2)の展開を推し進め、ビデオ・モーションキャプチャ技術をクラウド・コンピューティングした形のサービスを幾つかの運動競技団体に試用してもらう形で社会実証試験を行いたいと考えている。(1)人間情報学基盤ソフトウェアの整備光学式マーカを用いる必要のない簡便なモーションキャプチャー技術として、深度画像を出力するKinectを用いた技術を開発した。さらに、一般のビデオカメラを複数台用いるビデオモーキャップ技術について研究を行なった。また、Deep Neural Networkを用いてラベリングミスを自動判定する方法を開発し、自動ラベリングに応用できることを示した。さらに、光学式モーションキャプチャーデータから、足と床の接触点と接触時刻を推定するソフトウェアの開発を行った。アナログ信号や、絶対時刻をモーションキャプチャーと共有する方法を用いて、体操や卓球などの高速反応が必要な運動における接触情報をモーションキャプチャーのフレームレートに左右されない形で計測するソフトウェアの開発を行った。(2ー1)人間の神経筋骨格系からなる身体運動制御モデルの開発脊髄反射を構成する運動ニューロン、感覚ニューロンの間で抑制性を発揮するインターニューロンのモデルを開発した。インターニューロンの神経細胞数は文献情報として限られた知識しかない。拮抗する筋間で最大力を出した時にも平衡することができることを条件にして、インターニューロン数を決定する方法を提案した。これを四肢の主要な筋に実装し脊髄反射のモデルを開発した。(3ー1)基盤ソフトウェアの利用環境の構築

複数のコンピュータにまたがる処理プログラム間をROSを用いて通信し、ROSノードと各プログラムは独立プロセスとしつつ共有メモリを用いて通信することで、旧来のプログラムへの改変を最小化する方法を開発した。ローカルな仮想マシン間でROSによる通信を行い、共有メモリを介して処理プロセスと情報をやり取りするテストシステムを構築した。平成29年度では、計画していた(1)、(2ー1)、(3ー1)の各研究項目の研究が順調に進展した。特筆すべきは、「(1)基礎アルゴリズムを整備しスポーツトレーニングに利用する基盤ソフトウェアの開発」において、スポーツ運動データを簡便に収集する方法として(A)Kinect Capture System、すなわち深度画像を撮影するKinectを用いたモーションキャプチャー技術を研究してきた。並行して、Kinect Capture Systemよりも簡便で、屋外の広範な空間にも対応できる、ビデオカメラを複数台用いたVideo Motion Capture技術の開発を本研究の中で実施し、開発に成功した。この成果は、ブレークスルーといえるもので、これまでのモーションキャプチャーや運動解析の適用範囲を広げ、生産性を飛躍的に向上させることが明らかになった。日本機械学会ロボメカ講演会で6月に発表予定である。また、国際会議IEEE-RSJ IROS2018にも投稿済みである。スポーツ選手や、スポーツ愛好家などの多くの人々の運動を簡便に、低コストで、効率的に取得して、スポーツビッグデータとして構築することができる基盤技術となると期待している。平成29年度に複数台のカメラからの映像にDNNの技術を用いた関節位置推定アルゴリズムを適用し、骨格構造情報と時間的連続性を考慮して骨格運動の3次元再構成を行う基礎技術を開発した。これは従来のマーカ付きモーションキャプチャ技術の多くに課題を解決する以下のような特徴がある。(1)ラベリング不要である、(2)屋内屋外や空間の大きさに制限されない、(3)装置やマーカを身に付ける必要がなく準備時間も不要である。平成30年度にはこの技術を用いて、(A)映像取得、骨格運動の3次元再構成、動力学計算、筋活動度可視化までを一気通貫で実行するビデオ・モーションキャプチャ・システムを開発、(B)画像サイズとDNN計算解像度を最適化し、30FPSで0.5秒の遅れで実時間で実行するVMocapを開発、(C)屋外フットサルコート(半面:20mx20m)体育館(35mx45m)などの広空間計測のためのキャリブレーション法を開発した。(D)ビデオ・モーションキャプチャ技術をGPUクラウド(東京大学情報理工学系研究科IST Cloud)に実装した。モーションキャプチャを高齢者のフレイリティのレベル判別に用いることを提案し、実証試験を行った。
ヒストンメチル化酵素MLLの膵β細胞におけるエピジェネティックな機能解析

1インスリン分泌能の確認MLLのヘテロマウス(Het)およびワイルドタイプ(WT)マウスの膵臓よりisletを単離し糖負荷試験を行いインスリン分泌能を確認した。予想通り、MLLヘテロマウスでは、ワイルドタイプのマウスと比較し、基礎値での糖負荷に対するインスリン分泌能には変化を認めなかったが、高濃度のブドウ糖負荷に対するインスリン分泌の能の低下を認めた。さらに、マウス由来のβ細胞であるβHC9細胞においてエレクトロポレーション法を用いて、MLLのsiRNAを導入しMLLのノックダウンを行った。MLLのノックダウンをreal time PCR法で確認し、RNAレベルで約80%のノックダウンを確認した。MLLをノックダウンしたβHC9細胞のおいても、同様に糖負荷試験を行いインスリン分泌能を確認した。マウスから単離したいisletと同様に基礎値での糖負荷に対するインスリン分泌能には変化を認めなかったが、高濃度のブドウ糖負荷に対するインスリン分泌の能の低下を認めた。インスリン分泌能の確認をマウスおよび細胞レベルで確認できている。今後、インスリン分泌に関する遺伝子群の網羅的解析を行う予定である。この研究には時間がかかることが予想される。そのため、並行してisletの免疫染色などを行い形態学的な変化を確認する予定である。エレクトロポレーション法やisletの単離に対しての費用が予想よりかからなかったためと思われる。また、今後網羅的なRNA解析を行うために、次年度に比較的費用がかかることが予想されるマイクロアレイもしくはRNA-seqを予定している。また免疫染色や電子顕微鏡検索を予定している。
肺がん治療への応用を目的とした吸入用抗がん剤ナノ粒子の創製

本研究では、肺がん治療薬として用いられているパクリタキセルとナノサイズまでの破砕が可能なビーズミル法を基盤とし、肺がん吸入用治療薬としての吸入用抗がん剤ナノ粒子の創製を試みる。具体的に、ビーズミルの調製条件および処方条件を適宜変化させることで、100 nm以下の吸入用パクリタキセルナノ粒子を調製し、マウスへの肺内投与による体内動態および肺障害性について評価を行うとともに、肺転移癌モデルマウスを用いた治療効果について検討を行う。本研究を通じて、肺がん治療における吸入用パクリタキセルナノ粒子の有用性および粒子径100 nm以下の吸入用薬物ナノ粒子に関する体内動態および安全性について明らかにする。
カルムイク人社会における仏教僧侶に関する研究

本研究の目的は、移動と接触に注目しロシア帝国と仏教僧侶の関係を明らかにすることにある。当該年度ではまず、チベット仏教徒であり遊牧民だったカルムィク人の定住化プロセスの解明に取り組んだ。生業的基盤である牧畜の変化やそれに伴う定住化の問題は、僧侶が介在するカルムィク人社会の秩序の根底を揺るがすものだった。4月の国際ワークショップでは、カルムィク・ステップの地理的条件と定住化について論じた。さらにロシア帝国と前期ソ連の約300年にわたる彼らの定住化の歴史について、移動と環境の変化、貨幣経済の浸透と牧畜形態の変容、ソ連当局の畜産要請とカルムィク人側の意識のあいだの齟齬などのトピックに焦点を当てた論文をアフロ・ユーラシア内陸乾燥地文明研究叢書に寄稿した。次いで、第5回スラブ・ユーラシア研究アジア・カンファレンスにおいてロシア帝国の秩序とイデオロギーに関するパネルを組織し、自身も「白いハーン」の称号と仏教イデオロギーに着目しロシア仏教皇帝像の誕生の経緯について口頭発表を行なった。さらに、スタヴロポリ、ロストフ・ナ・ダヌー、エリスタ、サンクトペテルブルグ、モスクワの5都市における資料調査を行ない、各地の研究者と非常に有意義な意見交換を行なうことができた。残念ながら、今回のスタヴロポリ州国立公文書館でのアーカイヴ史料調査では十分な調査時間を確保できなかったが、ノガイ人やトルクメン人らムスリムとカルムィク人仏教徒の相互作用、定住化したカルムィク人社会と仏教僧侶の関係の変容を研究する上で、今後の研究の可能性を期待させるものとなった。また、韓国モンゴル学会第34回国際会議に招待され、ロシア帝国における近代医学といわゆる伝統医学とのあいだの排除と包摂の関係を論じた。(抄録なし)本研究の目的は、移動と接触に注目しロシア帝国と仏教僧侶の関係を明らかにすることにある。(抄録なし)
気候システムにおける氷床変動の役割の解明

これまでに復元が困難であった南極氷床の過去の変動について、画期的な成果が得られた。現在及び今世紀末の大気二酸化炭素レベルと同様な時期である300-500万年前の氷床変動について、当時の西南極氷床は完全に融解していたものの、東南極氷床には位置特異性があったことが明らかとなった。とくに内陸部においては氷床サイズが増加していたことが世界で初めて明らかになった。また大きな環境変動が起こったとされる最終氷期以降の南極氷床融解史についても重要な知見が得られた。氷床変動と中緯度、低緯度の環境変化についての復元はサンゴ礁の試料などを用いることで、全球的な気候変動との関連性についても明らかにすることができた。気候システムの中での氷床変動の役割について理解をすすめるため、今年度は加速器質量分析装置の放射性炭素同位体分析前処理システムの改良と、実際の南極堆積物の分析などを行った。過去の氷床変動の復元を行うために東南極の陸域の情報と、東南極海底堆積物を用いた古環境復元と年代の決定の高精度情報は、氷床融解史の復元と海洋循環への影響評価を行う上で有用だが、南極の堆積物年代決定の方法は多くの困難が伴う。主には海洋に棲息する炭酸塩の殻を持つ生物が少ないことからくる、堆積物中の有機炭素をつかった年代測定に依存することから来るものである。特にこれまで多くの研究で行われてきた、堆積物の全有機炭素を燃焼させて得られた試料による年代決定には、多くの陸源の古い炭素の希釈効果があるために、実際よりもかなり古いバイアスのかかった年代が得られてきたため、イベントのタイミングの決定が難しい問題点があった。今年度は、堆積物からの有機物抽出法の改良や微量測定のための前処理の開発を行うとともに、東南極氷床沖合で採取された堆積物に適用することを行った。その結果、比較的新鮮な有機炭素が含まれている堆積物にも古い炭素の影響が残っていることが明らかになった。また特定有機化合物の年代決定も行い、この海域の最終氷期以降の融解の開始時期が1万年ほど前からであるという結果を得た。今年度の研究においては、氷床量を決定する上で重要な海水準について、温暖期に注目しながら研究を進めた。まず過去の海水準変動を決定する上で重要な、古水深情報を得るための手段の一つである、サンゴ礁を使った手法について、総説論文を執筆し、イギリスとアメリカの海水準研究者が取りまとめる本の一つの章として発表した。実際にサンゴ礁を使った海水準の研究として、世界最大のサンゴ礁であるグレートバリアリーフと石垣島などの地形及び年代を測定し、これまでにない詳細な地形データとともに新しいサンゴ礁形成モデルを提唱した。南極地域においては、過去の温暖期で現在および今世紀末の大気二酸化炭素レベルと同様な時期である更新世(300-500万年前)の氷床変動について、宇宙線照射生成核種を使った新しい分析データと、既存のデータのコンパイレーションを行い、氷床モデルと比較検討した結果、当時の西南極氷床は全て融解していたとして、東南極氷床が全球の海水準上昇に与えた影響は少なかったとの結論を得た。これは、南極横断山脈の近傍にあり、西南極同様、海底に着底しているオーロラベーズンやウィルクスベーズンは融解した一方で、温暖化した際に引き起こされた水循環の強化による中緯度からの水蒸気供給量の上昇に伴って、東南極氷床のより内陸部が体積増加したためであることを初めて明らかにした。また、氷床変動と環境変動との関連性を議論するために、アジア地域の陸域環境や南極の氷床下や縁辺に存在する湖の堆積物を地球化学的に分析し、氷床変動に伴った、地形及び生物地球化学的な新たな知見を得るに至った。今後の氷床変動を理解する上で、温暖期の海水準変動や極域氷床変動の変遷の高精度復元は極めて重要なテーマであるにもかかわらず、まだ定量的なデータが不足している状況にある。そのような状況を整理する上で、過去の環境復元指標の一つであるサンゴ礁についての総説論文を執筆し、それを受けて次年度の研究取りまとめにつなげる予定であったが、並行して進めていた南極氷床の更新世から現在への変遷に関する研究が、Nature Communication紙に掲載されるとともに、この結果を受けることで、国連の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の最新の報告書で見積もられている、当時の海水準上昇量が、10ー30m現在より高かったとされているが、小さい見積もり量(10m)の方がもっともらしいという重要な成果を得るに至った。また、世界最大のグレートバリアリーフにおける研究で、サンゴ礁の形成モデルが、これまで提唱されている枠組みだけでは説明できず、新しいモデルを考える必要があるという、当初の計画を大きく上回る成果を得ることができた。地球の気候システムを構成する重要なコンポーネントであるにもかかわらず、その挙動の復元が難しかった棚氷について、新しく2つの方法を提案し、世界最大のロス棚氷がこれまで考えられていたよりも1万年もわかいタイミングで大崩壊をしていたことを新しく発見した。棚氷の平面的な位置を復元するために、大気中で生成される宇宙船生成核種を用い、年代を決定するために特定有機化合物の放射性炭素年代測定をを行った。前者はベリリウム-10を用い、棚氷が当該地域から後退した後にはエアロゾルなどに吸着されて降下してくる量が圧倒的に増えることを発見し、応用した。

一方そのタイミングについては、特定有機化合物の抽出法の開発と、ごく微量での加速器質量分析法の開発を行うことで達成できた。内容はPNAS(アメリカ科学アカデミー紀要)に発表し、アメリカ地球物理学会では招待講演として講演を行った。コミュニティの反応は良く、早速アメリカやイギリス、オーストラリアなどのグループが同じような方法を適用するべく、研究を開始した旨連絡が入ってきている。また、氷期に存在した氷床量の復元を行うため、オーストラリア北西部ボナパート湾の堆積物と地球物理学的モデルを使った研究や、固体地球の変形モデルを使って求めたJ2-dotを用いた研究を実施したが、下部マントルの粘性率はこれまで広く使われていた値よりも大きく、また直近の氷期の最大氷床量は、海水準に換算して120ー130mほどであったことを明らかにした。このことは、ミッシングアイス問題の解決法として、トータルの氷床量が100mを切るのではという一つの仮説の可能性を否定し、個別の氷床量の見積もりを高精度に行う必要を示唆したという点で極めて重要な結果である。これまでに復元が困難であった南極氷床の過去の変動について、画期的な成果が得られた。現在及び今世紀末の大気二酸化炭素レベルと同様な時期である300-500万年前の氷床変動について、当時の西南極氷床は完全に融解していたものの、東南極氷床には位置特異性があったことが明らかとなった。とくに内陸部においては氷床サイズが増加していたことが世界で初めて明らかになった。また大きな環境変動が起こったとされる最終氷期以降の南極氷床融解史についても重要な知見が得られた。氷床変動と中緯度、低緯度の環境変化についての復元はサンゴ礁の試料などを用いることで、全球的な気候変動との関連性についても明らかにすることができた。加速器質量分析装置の分析法の改良と堆積物の抽出法の検討を行う中で、抽出法の改良や特定有機化合物の定量などについては、予想以上の分析が行えるようになり、東南極氷床沖合でとられた堆積物への応用は、論文化に成功する等、予想以上の成果が得られた。しかし機器の多くの故障による分析の停止などが度々おこり、期待していたほどの分析個数は得られることができなかった。両者を鑑みると、概ね順調に進行していると評価できる。今後は、現在進めてきている海水準低下期、つまり氷床量拡大期についての研究を進める。海水準の高かった時期のデータは比較的浅い水深や現在の海水準よりも高い地域に存在するために、復元方法が多く存在するが、低海水準期のそれはサンプリングと分析とどちらにも困難さがある。多くの分析試料を高精度で測定する方法の開発を進め、精度の高い見積もりを行うことで、とくに南極氷床が気候寒冷期とどのような関係で融解と成長を繰り返していたかについて明らかにできるように研究を進めていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。古気候学加速器質量分析装置の分析プロトコルの改良による精度向上と、前処理方法の改良を続ける。また全球的な氷床変動と気候変動との対比を行うべく、氷床から距離の離れた地域の海水準の情報を復元することで、古気候データとの比較を行い、表層システム中の寒冷圏の役割について検討を進められるようなデータの採取と分析を行う。そのためには高緯度のみならず低緯度のサンプルについても採取作業を行うことを検討する。
尾索動物ミトコンドリアゲノムの転写パターンと遺伝子構造の進化の解析

申請者は、昨年度の尾索動物ユウレイボヤCiona savignyi(海鞘綱腸性目)のミトコンドリアゲノムの全塩基配列の決定に続き、新たに尾索動物亜門のタリア綱に属するアンボイナサルパRitteriella amboinensisとウミタルDoliolum nationalisのミトコンドリアゲノムの全塩基配列の決定を行った。また、C. savignyiと同属種であるカタユウレイボヤのC. intestinalisのミトコンドリアゲノムの約60%の領域の塩基配列を決定した。その結果、C. savignyiとC. intestinalisとの間で、ミトコンドリアゲノムの遺伝子配置の一部が異なっていることが明らかとなった。また、R. amboinensisとD. nationalisのミトコンドリアゲノムの構造が、遺伝子配置のみならず、遺伝子の数や種類も含め、この2者だけではなく尾索動物マボヤHalocynthiaroretzi(海鞘綱壁性目)やCionaspp.とも大きく異なっていることが明らかになった。D. nationalisではtRNA遺伝子の一つが欠落しておりtRNA編集やtRNAの細胞質からの移入等の現象の存在が示唆された。またR. amboinensisではlong noncoding regionとそこに隣接する4種のtRNA遺伝子の重複が見られ、ミトコンドリアゲノムの複製とゲノム構造の変化の関連が示唆された。以上のように、申請者の解析により、尾索動物のミトコンドリアゲノムは、多細胞動物の中でも特に多様性を示すことが明らかとなった。また、ホヤ類と同様なミトコンドリア変則暗号をタリア類でも使用していることも明らかとなった。また、ユウレイボヤの5種類のミトコンドリアtRNAのcDNA解析を行い、その遺伝子の5'末端と3'末端のゲノム上の位置を特定した。尾索動物の、ユウレイボヤCiona savignyi(被嚢綱腸性目)ミトコンドリア(mt)ゲノムの全塩基配列14,737塩基対を決定した。そのゲノム構造はマボヤHalocynthia roretzi(被嚢綱壁性目)と大きく異なっており、他のいかなる後生動物mtゲノムの遺伝子構造と特異的な類似性は見られなかった。また、Ciona mtゲノムは、Halocynthia mtゲノムがコードしていないtRNA^<Met>_<CAT>遺伝子をコードしていた。また、分子進化学的解析より、他の後口動物mt遺伝子と比較して、Ciona mt遺伝子の進化速度はHalocynthia mt遺伝子の進化速度と同様に早くなっていることから、ゲノム構造の進化"速度"と、一次配列の進化速度との間に相関があることが推定された。また、Ciona mtDNAとHalocynthia mtDNAの非コード領域間に明白な配列相同性や類似した2次構造を取り得る配列も見いだされなかったので、両者の転写や複製の開始点などの推定はできなかった。また、被嚢綱とは別の綱(タリア綱等)に属する尾索動物についてもmtDNAの配列の解析を開始したが、そのゲノム構造は、他の後生動物のグループ(門レベル)には類を見ない多様性を示すことが示唆された。Halocynthiaについて、数種のmt-RNAについて3'-RACE等の実験を行った。その結果、mRNAの3'末端の位置は分子によって異なる場合があり、転写後のprocessingなどのプロセスが、単純なtRNA punctuation modelに従ったtRNA領域を標的としたprocessingのみでは理解するのが難しいことが示唆された。
局在化電子系ベンゼンの研究

先ず、エチニル基の置換したジアレン誘導体(A)の結晶を加熱すると、結晶内での熱環化反応が起こってベンゾジシクロブタジエン誘導体(B)が生成した。この固相熱環化反応は、無色のAの結晶が緑色のBの結晶へ変換するものであり、2時間の加熱で完全に反応が終了した。結晶内で立体的に大きい置換基の回転を伴う反応が容易に起こることが判明した。生成したBの結晶のX線構造解析は困難を極めたが、低温での解析でBの分子構造が解明できた。その結果、四員環が縮合したベンゼン環の炭素-炭素結合が1.54Åと極めて長いことが判明した。この長さは一重結合の長さと同じであり、Bは最も長い炭素-炭素結合のベンゼンから形成されていることになる。それでは、Bはどのような構造式で書き表すことができるであろうか。どのようなケクレ構造式を書いても、反芳香族性のシクロブタジエン環が含まれることになり不適当である。特にBのベンゼン環に炭素-炭素一重結合を書き込もうとすると、シクロブタジエン環を含むアニユレンになる。もしアニユレン構造が正しいとすると、炭素数0個の2本の橋のかかった新規なアニユレンができあがる。しかし、ベンゼンの35kcal/molほどの共鳴エネルギーを失ってまでして、アニユレン構造を取るものであろうか。最終的に、理論計算によって最も適当と考えられる構造を導き出した。それによって、長く引き伸ばされたベンゼン環にシクロブテン環が2個対称に縮合した誘導体が最も適当な構造であるとの結論に達した。この構造の確証を得るため、来年度はBの反応を詳細に検討する。