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自閉症児の音声受容特性に関する基礎研究－会話スキルの向上を目指して

本研究は、高機能自閉症スペクトラム児(HFASD児)の音声受容特性に焦点を置いた基礎研究である。日本語の会話において、話者の意図、態度、感情などを示す音声的な特徴をHFASD児がどのように理解するのかを検証するために、音声を介した皮肉、感情表現、話者の確信度の理解について実験的な検証を行った。その結果、HFASD児は言語の意味を優先して解釈する傾向がある一方で、声の調子の特徴が顕在的であれば、それを認識することができ、文脈によっては、それを手掛かりとして話者の意図、態度、感情といった心理状態を推測することができることが明らかになった。本研究では、対人的コミュニケーションに困難をともなう自閉症スペクトラム障害(Autistic Spectrum Disorders:以下ASD)の幼児・児童を対象に、これまで視覚認知に比べて研究が極端に少なかった聴覚認知の特異性に焦点を当て、ASD児の会話スキルの向上につながる基礎研究を行う。特に以下の2点を主目的とする。(1)これまで事例報告が主流だったASD児の音声受容特性に関して、認知心理学的・神経科学的な検証に基づくデータを提供する。(2)新たなデータをもとに、ASD児の特性に合致した会話スキルの向上に役立つ支援法を開発する。自閉症スペクトラム児・定型発達児のプロソディー理解の総合的比較検証として、イントネーションやストレスによって示唆される会話における話し手の感情、態度、知識の有無や確信度の高低、コミットメントの強弱などを、ASD児がどのように理解するかを、視線や注視時間を指標にして調査した。そのーつとして、話し手の確信度を示す語彙(文末助詞の「よ」「かな」)とイントネーション(下降調・上昇調)の理解を調査するために、語彙学習のパラダイムを用いた実験を行った。新奇語彙が示す物体を選択する場面において、確信度が異なった、相反する二情報が示されたときの、被験児の選択的注視を計測した。文末助詞やイントネーションを手がかりに話者の確信度を理解しているならば、より高い確信度を示す文末助詞「よ」や、下降調のイントネーションにマークされた物体を長く見るだろうと予測された。被験児の反応を測る方法として、視線追跡装置(Tobii-T120)を用い、刺激動画呈示中の幼児の注視時間、注視方向を記録した。また分析ソフト(Clear View)を用い、選択場面におけるに物体について興味領域を設定し、その領域内に向けられた注視時間を抽出し、各対象への注視時間を加算平均し比較を行った。その結果、自閉症スペクトラム児は、より明確に語彙という形で表現された場合のほうが、イントネーションで表現される場合よりも確信度を理解しやすいことが示唆された。英語には存在せず、また動詞などと比較して日常会話での使用頻度が高い、文末助詞という手がかりによって、相手の心的態度を判断しやすいことが明らかになった。本研究の目的は、対人的コミュニケーションに困難をともなう自閉症スペクトラム障害(Autistic Spectrum Disorders:以下ASD)の幼児・児童を対象に、これまで視覚認知に比べて研究が極端に少なかった聴覚認知の特異性に焦点を当て、ASD児の会話スキルの向上につながる基礎研究を行うことである。本年度は、一般的には単調なイントネーションを使う傾向があるといわれているASD児の自然な発話の音声特徴をつかむために、自分自身の確信度の高低がプロソディにうまく表れるのかどうかを調査した。ASD児が自信のあるとき・ないときの心理状態の自己評価や、話しことばの特徴を調べることを目的とし、次のような検証を行った。自閉症児童を対象に、難易度が様々な短いクイズを与え、それに対する回答を口頭で行ってもらい、その回答にどれだけ自信があるのかを、顔の表情を添えた5段階の選択肢から選び、自己評価してもらった。検証の結果、問題の難易度に従って、自信の度合いが話し方の特徴にあらわれていることと、実際にその心理状態を表現することは難しいことが明らかになった。加えて、ASD児の会話スキルの特徴をつかむため、コミコニケーションに近い状況での心の理論の働きについて調査を行った。従来の観察型の誤信念課題に比べ、自分の知識を生かして誤信念を持った人物を助けるという状況でのほうが、誤信念の理解が促進されることがわかった。どちらの調査もASD児の自発的なコミュニケーション能力の新たな側面を明らかにしたという点で重要である。すでに学会などでは発表が終わり、現在論文としてその結果をまとめ、23年度中に出版することを目指している。23年度は以下の3つの調査を実施した。いずれもASD児と定型発達児20名程度を被験者とした。

1ASD児・定型発達児によるプロソディの表出の記録・分析確信度の強弱にともなうプロソディの特徴を調査するために、半構造化された場面における発話データを収集した。課題においては、実験者による知識を問う質問に対する対象児の回答を記録し、発話における音響的特徴と正答率との関係を、ASD児・定型発達児で比較した。また、回答に対する確信度の度合いを自己評価してもらい、内観との関連も検証した。2アイトラッカーを用いた感情プロソディに基づく定位反応の検証音声に基づく定位反応の生起を、プロソディを刺激とした状況下で検証する。眼球運動追跡装置を備えたモニタに複数の画像(顔、モノなど)を呈示した。それに先行して呈示される、特定の感情値を伴った音声による聴覚刺激に基づき、対象画像を特定するまでの反応時間を記録・分析した。3ASD児・定型発達児によるプロソディを伴うアイロニーの理解定型発達児は8歳ごろにアイロニーの理解が始まるが、文字刺激のみで伝達された場合よりも、アイロニーに特有のプロソディが伴っている場合にその理解が促進されることがわかっている。自閉症児の場合、アイロニーの理解は健常児に比べて困難であることが予測されるが、プロソディが手がかりとして加わる場合に何らかの促進効果が生じるのかどうかを検証した。本研究の目的は、対人コミュニケーションに困難をともなう自閉症スペクトラム障害(ASD)の幼児・児童を対象に、これまで視覚認知に比べて研究が極端に少なかった聴覚認知の特異性に焦点を当てつつ、ASD児の会話スキルの向上につながる基礎研究を行うことである。今年度は以下のような研究を実施し、国内外の学会で発表をするとともに、自閉症児の保護者および教育関係者を対象とした報告会を開催した。1ASD児および定型発達児の感情プロソディの理解高機能自閉症の就学児童を対象に、視線検出器を用いて、声の調子による感情理解がどの程度できるのかを検証した。その結果、言葉の意味と声の調子が矛盾するような場合は言葉の意味を優先する傾向が強いものの、言葉の意味と声の調子が同じ感情を指す、あるいは言葉の意味には感情的に中立で声の調子のみが感情を伝える場合には、定型発達の子どもと同程度に感情を理解することができることがわかった。2ASD児のイントネーションを伴った皮肉の理解ASD児は皮肉を解釈する際、言語の意味を優先する傾向があるものの、イントネーションから話し手の態度を推測できること、また文脈と発話内容を照合して話し手の信念を正しく推測できることが示唆された。3ASD児の表情変化に対する脳反応自閉症児がヒトの顔や表情に対して不安感を抱くことはよく知られた事実であるが,表情変化を認知する際の脳活動部位を近赤外線分光装置を用いて検討した。その結果,表情変化に応じて前頭領域で脳の活動低下を示すことが明らかとなった。今年度は以下の3つの調査を実施した。いずれもASD児と定型発達児20名程度を被験者とした。調査の結果は3月に発達心理学会で発表された。また3月には被験者保護者およびASD児の療育に関心を持つ教員、研究者に向けた報告会を開催し、社会的なフィードバックをすることができた。1ASD児・定型発達児による感情プロソディの理解ポジティブ・ネガティブな感情を表す形容詞と感情とは無関係の名詞をポジティブ・ネガティブな音声で伝えた場合の話者の感情理解を検証した。
神経分化制御におけるトロンビン受容体とウロキナーゼ受容体の役割に関する研究

トロンビン受容体の一つであるProtease activating receptor-1(PAR-1)の活性化が、グリア細胞の分化を一時的に抑制して障害から細胞を防護すること、さらにPAR-1の活性化抑制は、逆にグリア分化を促進させることを、細胞培養系にて確認した。PAR-1の至適な活性化は、分化現象を抑制し、かつapoptosisを抑制することで、HI負荷による脳障害を軽減させることが期待される。しかし、至適限度以上の活性化は、逆にapoptosisを促進させ、脳障害を増悪させる可能性が考えられた。神経系において豊富に発現しているトロンビン機能的受容体(protease activating receptor-1:PAR-1)について、グリア系の分化発達とその障害発生機序における役割を検討した。ラット・グリオーマC6細胞を対象とした。リガンドペプチドであるTRAP(thrombin receptor activating peptide)によるPAR-1の活性化は、血清除去負荷や無グルコース負荷に対する細胞生存率を有意に向上させた。C6細胞の2方向性グリア分化能へのPAR-1の影響を、TRAPおよびPAR-1遺伝子のアンチセンスDNAを用いて検討した。PAR-1の活性化は、レチノイン酸によるproteolipid protein(PLP) mRNAの発現誘導を抑制し、オリゴデンドログリア方向への分化を障害した。一方、PAR-1の抑制は、グリア線維性酸性蛋白(GFAP)、PLP両方のmRNA発現を増加させ、アストログリア、オリゴデンドログリア両方向への分化を促進させた。これらのことから、トロンビン機能的受容体の活性化は、神経系細胞の分化を一時的に抑制し、障害環境への閾値を上昇させることが示唆された。ラット脳におけるPAR-1の発現をノザンブロット法にて解析し、神経グリア細胞の増殖・遊走時期(分化前段階)である出生日齢15における豊富なmRNA発現を確認した。日齢7の幼若ラットの脳室内へTRAP5μgを注入し、その後低酸素虚欠負荷をかけ、負荷後7日目に組織障害評価を行った。TRAP注入処置は海馬CA1領域における神経細胞数の減少を有意に抑制した。ラットモデルにおいても、トロンビン受容体の活性化により障害への閾値が上昇することが示唆された。
近代皇室工芸作品フローシステムの研究―新収山階侯爵家・寺内伯爵家資料の検討―

本研究は皇室関連工芸作品に対し、今までの美術史的観点に加え、技術史的視点、歴史資料としての視点を加えた3方向から工芸作品を読み解き、近代皇室の工芸作品の成立から使用(下賜、配布)に至る過程(フローシステム)を明らかにしようとするものである。平成30年度は昨年度に続き、侯爵山階家および山階宮家史資料のリスト(目録稿)作成作業を行い、そのうち漆工品部分について目録を発表した。また昨年度までに行った、宮家、旧宮家、旧華族家に所蔵されている下賜品や食器等皇室関連作品の調査ー明治期の皇室工芸作品を美術史的側面及び技術史的観点から調査し、また各種文献史料より作品の製作背景を読み解き、近代皇室関係工芸作品の来歴とその作品像、さらには皇室の日本の伝統工芸産業に対する保護育成政策を明らかにするー研究結果に基づき、研究協力者である小松大秀・岩壁義光、研究分担者の吉廣さやかと共に「明治150年記念華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美ー」展を開催し、広く一般に公開した。また成果として同展図録『華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美ー』を刊行し、各地で研究発表等を行った。同展覧会は名古屋徳川美術館・秋田市立千秋美術館・京都府文化博物館を巡回し、88000人以上の来館者を得た。明治皇室の用いた美術品工芸品を展覧することにより、そこにある皇室の日本の伝統工芸産業に対する保護育成政策を多くの人々に周知することが出来た。また、これまで調査研究を行った皇室が明治初期に導入した食器について、近代国際陶磁研究会大会において「史料より読み解く近代皇室使用の国産洋食器成立過程」について報告を行った。さらに、総括として「明治初期皇室の贈答行為に関する一考察ー主に美術工芸品について宮内省記録から概観するー」を論文発表した。研究分担者の千葉功は『寺内正毅関係文書<1>』を刊行した。当研究課題について、多くの研究協力者を得、広範に渡り研究をすることが出来た。その報告事業として「明治150年記念華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美ー」展を開催し、広く一般に公開した。また成果として同展図録『華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美ー』を刊行した。同展覧会は名古屋徳川美術館・秋田市立千秋美術館・京都府文化博物館を巡回し、88000人以上の来館者を得ている。その結果、明治皇室の用いた美術品工芸品や帝室技芸員作品を展覧することにより、そこにある皇室の日本の伝統工芸産業に対する保護育成政策を多くの人々に周知することが出来た。平成31年4月から5月にかけては、東京泉屋博古館分館と学習院大学史料館の2会場で展覧会を開催することから、さらに多くの方にこの研究成果を公表出来ることになる。この展覧会開催が平成31年度にまたがること、また最終報告事業としてのシンポジウムが平成31年4月27日の開催となったことにより、当該研究を1年延長することとなった。また、研究代表者の長佐古美奈子は「明治初期皇室の贈答行為に関する一考察ー主に美術工芸品について宮内省記録から概観するー」を論文掲載し、この研究の総括発表とし、その基礎史料となる寺内家史料について、研究分担者の千葉功は『寺内正毅関係文書<1>』を刊行し、研究分担者の吉廣さやかは山階家史料について漆工品部分の目録「山階芳麿博士関係資料目録〔工芸分野〕漆工編」を発表した。平成31年度は本研究の成果報告である「明治150年記念華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美ー」展開催および、最終報告事業としてのシンポジウム(「明治の美術工芸と皇室の果たした役割」(第88回学習院大学史料館講座「華ひらく皇室文化-明治宮廷を彩る技と美-」展関連シンポジウム)を開催し、漆工・染織・絵画・陶磁器の各分野の明治期の状況と皇室の関わりについての調査研究報告を行い、本研究の後に行うべき研究内容を検討する。また引き続き侯爵山階家および山階宮家史資料、伯爵寺内家資料のリスト(目録稿)作成作業を継続し、その他各地における調査も行い今後の研究の方針・課題も検討する。近代皇室関連の工芸作品は、帝室技芸員やそれと同等の技術力を持った職人が制作していることから、これまでは作品の美術史的側面を対象とし、研究がなされてきた。しかし、これらは作品単体の研究であり、作品自体が皇室・宮内省において、いつ発注されたのか、意匠や制作者は誰が決定したのか、価格はいくらであったのかなどは、研究の対象とはなっていなかった。今年度はまず、侯爵山階家および山階宮家史資料のリスト(目録稿)作成作業に着手した。この作業は概ね終了している。また、今年度は当初、平成29年度に調査研究予定であった宮家(三笠宮家)、旧宮家(北白川宮家等)、旧華族家(内山家、寺内家等)に所蔵されている下賜品や食器等皇室関連作品の調査を行った。さらにその作品に該当する史料を、宮内庁宮内公文書館所蔵『予備品録』『贈賜録』『御用度録』『用度録』等より見出す作業を、前倒しで行った。

その結果、宮中正餐会で使用し、さらに現在も継続して使用されている皇室洋食器の生産地が佐賀県有田町の陶磁会社深川製磁、香蘭社であることが確実になったため、研究協力者と共に同地で制作者側の歴史的資料や作品の技術史的な観点からの調査を行い、皇室洋食器の国産化成立過程を明らかにすることが出来た。研究分担者の吉廣さやかは、明治・大正・昭和期にかけての宮中杖とその杖料の下賜について、歴史的視点と技術史的視点からの調査を行い、その実態を明らかにすることが出来た。上記と並行して、研究分担者千葉功は伯爵寺内家資料の翻刻を行った。当初、平成29年度に調査研究予定であった各地の旧宮家、旧華族家に所蔵されている下賜品や食器等皇室関連作品に該当する史料を精査する作業を前倒しで行ったことにより、当初の計画以上の進展が得られた。具体的にはまず、宮内庁宮内公文書館所蔵の『予備品録』『贈賜録』『御用度録』『用度録』等のうち計425冊の撮影を行った。このうち『予備品録』については、明治期のものは全冊撮影を終了した。撮影した資料から、皇室食器等工芸品に関する史料をピックアップする作業を行い、その史料を読み解いた。その結果、皇室正餐用食器の生産地は佐賀県有田町であることが判明した。そこで研究協力者と共に佐賀県立九州陶磁文化館、有田町歴史民俗資料館、深川製磁、香蘭社にて制作者側の歴史的資料調査や生産地に残されている作品を技術史的な観点から調査を行い、皇室洋食器の国産化成立過程を明らかにすることが出来た。また、各地の旧宮家、旧華族家に所蔵されている下賜品の調査を行った。研究分担者の吉廣さやかは、明治・大正・昭和期にかけての宮中杖とその杖料の下賜について、歴史的視点と技術史的視点からの調査を行い、その実態を明らかした。本研究は皇室関連工芸作品に対し、今までの美術史的観点に加え、技術史的視点、歴史資料としての視点を加えた3方向から工芸作品を読み解き、近代皇室の工芸作品の成立から使用(下賜、配布)に至る過程(フローシステム)を明らかにしようとするものである。今年度は昨年度に続き、侯爵山階家および山階宮家史資料のリスト(目録稿)作成作業を行い、ほぼ完成を見た。さらに平成29年10月に伯爵寺内家より資料の追加寄贈を受けたので、研究分担者の千葉功を中心にリスト(目録稿)作成作業及び翻刻作業に着手している。今年度も引き続き、宮家、旧宮家、旧華族家に所蔵されている下賜品や食器等皇室関連作品の調査を行った。さらに研究協力者の小松大秀・岩壁義光、研究分担者の吉廣さやかと共に「華ひらく皇室文化ー明治宮廷を彩る技と美」展、「黎明期の学習院ー神田・虎ノ門の頃」展の企画・開催に関わったことにより、より多くの作品を調査する機会を得、成果を発表することも出来た。また、アイルランド・チェスタービーティライブライリーのメアリー・レッドファーン博士と研究協力者長佐古真也の協力により、現在宮中晩餐会で使用されている食器と同形態のものの調査を行った。その結果、昨年度明らかにした皇室洋食器の国産化成立過程の前段階として、日本皇室では明治8年(1875)に英国王室を模倣した食器を輸入していることを明らかにすることが出来た。昨年度・今年度の調査を通じ、明治皇室が「国産品・日本の伝統文化保護育成」をキーワードとし文化的活動を積極的に行っていることを確認出来つつある。上記と並行して、韓国において寺内伯爵家資料の関連調査、特に「李王家美術品製作所」の文献調査を行い、李王家ボンボニエールに関連する文献の翻刻作業も行った。
白血病の分子診断と分子標的治療法の開発

ウィルムス腫瘍遺伝子WT1は、白血病やほとんどすべての固形癌で高発現しているため、汎腫瘍マーカーとなり、かつWT1タンパクは汎腫瘍抗原となる。白血病の微小残存病変を高感度に検出しうるWT1mRNA定量検査を開発した。本検査は、2007年から保険採用されている。また、WT1ペプチドを用いたがんの免疫療法の臨床研究を2001年から開始し、その有用性を明らかにしてきた。本免疫療法は欧米にも広がり、製剤化に向って進んでいる。白血病の分子診断に関しては、WT1検査(ウィルムス腫瘍遺伝子WT1のmRNAをPCRで定量することにより、末梢血においては、正常細胞10万個の中に1個の白血病細胞が残存すれば検出することができる我々が世界に先がけて開発した検査)は、白血病治療のための必須の検査になり、現在、保険適用を申請中である。WT1検査においては、WT1mRNA値が、治療の結果正常値に下った後、再上昇をはじめた時、経時的に2点で連続してWT1mRNA値が上昇した時は、確実に再発に向かっていることが明らかになった。分子標的治療に関しては、WT1ペプチドを用いた白血病に対する免疫療法の第I相臨床研究において、12人の急性骨髄性白血病患者にWT1ワクチンを投与したが、このうち8人ではWT1値が異常で白血病細胞の残存が明らかであったが、この8人のうち4人でWT1ワクチンが有効でWT1値が低下した。さらにこの4人のうち3人には、2年10ヶ月2年11ヶ月の長期にわたりWT1ワクチンが継続投与されており、現在WT1値は正常化し、臨床効果があったと考えられる。長期にわたり臨床効果が見られているAMLの患者さんでは、WT1特異的な免疫応答も持続しており、WT1特異的免疫応答が臨床効果につながっていることが示唆された。WT1ワクチンの投与部位の発赤、腫脹以外、WT1ワクチンによる副作用は見られていない。1.白血病の分子診断ウイルムス腫瘍遺伝子WT1は白血病のマーカーであることを我々が明らかにして以来、WT1 mRNA量の定量による白血病の微小残存病変の分子診断が広まってきた。昨年9月20日には、WT1 mRNAの定量キットの製造承認が厚生労働省から大塚製薬に下りた。保険採用がまたれている。2.白血病の分子標的治療WT1は、急性骨髄性白血病(AML)の94%、急性リンパ性白血病(ALL)の84%に発現する腫瘍抗原である。WT1ペプチド免疫療法の安全性を評価するための第I相臨床研究を2001年にスタートした。この第I相臨床研究では12人のAML患者にWT1ペプチドワクチンが投与された。このうち8人が臨床効果評価病変(微小残存白血病細胞)をもち、臨床効果の評価が可能であった。この8人のうち4人が、2週毎の計3回のWT1ペプチドワクチンの投与で微小残存白血病細胞が減少(WT1 mRNAレベルの低下)し、臨床効果が見られ、さらにこの4人のうち3人が3年10ヶ月4年にわたり、現在もWT1ペプチドワクチンの継続投与を受けている。WT1ペプチドワクチン投与前は、この3人は分子再発の状態(約10^<10>個の白血病細胞が残存)にあったが、WT1ペプチドワクチンの継続投与により、白血病の微小残存病変が減少し、WT1ペプチドワクチン投与後3年10ヶ月4年にあたる現在、完全寛解が持続している。副作用はWT1ペプチドワクチンの投与部位の発赤、腫脹以外、重篤なものはない。1.白血病の分子診断ウイルムス腫瘍遺伝子WT1由来のWT1mRNAを定量することにより、白血病患者に残存する白血病細胞量を定量する方法を我々は世界に先がけて開発した。WT1mRNAを定量することにより、正常な末梢血10万の個中に1個の白血病細胞が存在すれば検出できる。よって、本定量検査は、白血病治療での必須の検査となってきた。そして、このWTlmRNA定量キットが製品化され、昨年11月1日、保険採用された。2.白血病の分子標的治療(1)WT1ペプチドを用いた免疫療法WT1タンパクは、大部分のAMLやALLに発現するがん抗原である。そこで、WT1ペプチドを用いたがんの免疫療法の第I相臨床研究を2001年に開始した。AML12人にWT1ワクチンを投与し、臨床効果評価病変をもった8人のうち4人には、臨床効果があったので継続投与され、4人のうち3人は、現在まで5年4年10ヶ月にわたり、完治寛解が持続しており、WT1ワクチンが有効であると考えられる。これらの3人の患者では、WT1ワクチンの投与部位の発赤、腫脹以外副作用は見られていない。(2)WT1特異的siRNAを用いた白血病に対する分子標的療法WT1遺伝子の発現を特異的に抑制するWT1s1RNを作製することに成功した。

このWT1siRNAは、白血病細胞にアポトーシスを誘導して、死滅させる。臨床応用が期待される。1.白血病の分子診断ウィルムス腫腸遺伝子WT1由来のmRNAを測定することにより、末梢血中、正常細胞10万個中に1個の白血病細胞を検出しうる臨床検査法を開発した。本検査は、商品化され、2007年11月に日本で保険採用され、欧米にも広がっている。2.白血病の分子標的治療法(1)WT1ペプチドを用いた免疫療法WT1タンパクは、大部分めAMLやALLに発現するがん抗原である。WT1ペプチドを用いたがんの免疫療法の第I相臨床研究を2001年、世界に先がけて実施した。AML12人に対してWT1ワクチンが投与され、臨床効果評価病変(約10^<10>個の白血病細胞が残存)をもった8人のうち4人に、臨床効果が見られた。この4人のうち3人は、現在まで5年10ヶ月6年にわたり、WT1ワクチンの投与が継続されているが、重篤な副作用もなく、完全寛解が持続しており、本免疫療法の有用性が認められた。(2)WT1特異的siRNAを用いだ白血病に対する分子標的療法WT1遺伝子の機能を特異的に抑制するWT1siRNAを作製した。マウス腫瘍モデルにおいて、WT1siRNAの腫瘍内投与で腫瘍が縮小し、臨床応用が期待される。1.白血病の分子診断の開発ウィルムス腫瘍遺伝子WT1が白血病の腫瘍マーカーであることを見い出した。WT1mRNA定量検査が2007年11月に保険採用され、白血病治療の必須の検査として、日本はもとより、欧米でも広く使われている。今後は、骨髄異形成症候群の白血病化の程度を診断する方法としてのWTmRNA定量検査の保険採用がまたれる。2.白血病の分子標的治療法の開発(1). WT1ペプチド免疫療法の第1相臨床研究を2001年に開始した。この時のAML患者3名が、現在まで7年以上にわたり、WT1ペプチドワクチンが継続投与されており、完全寛解が持続しており、治癒の可能性が高い。WT1ワクチン投与部位の発赤・腫脹以外、重篤な副作用は見られていない。(2). WT1遺伝子に対するsiRNAは、白血病細胞の増殖を抑制した。免疫不全マウスに移植されたヒト白血病細胞(株)に、WT1siRNAを注射すると、コントロールに比し有意に、その増殖が抑制された。siRNAの静注における、デリバリーシステムの研究が進めば、WT1siRNAが抗白血病剤になる可能性が考えられる。
3次元顔画像を用いた表情認知構造のフラクタル性およびスケールフリー性の検討

本研究では、表情認知構造がフラクタル性を持つのかどうかを、顔を何種類か回転させて実験した。その結果、予測通りフラクタル性が確認された。また、顔のペアを類似度評価させて、ネットワーク図を作成した。本年度では、研究協力者の鈴木直人・同志社大学教授の進言もあり、3次元顔画像の表情認知構造を探る前段階として、2次元顔画像を用いた実験を行なった。具体的には、これまで未確認であったフラクタル次元の差異の原因の1つと考えられる、繰り返しの顔画像への接触による次元の低下を探るものであった。被験者を何も行なわせない統制群と、実験前に72枚の顔画像を順次提示する単純接触条件とに分割し、同じ表情認知課題を行なわせた。その結果、両群間のフラクタル次元に統計的な差は見られず、これまでの研究結果と一致した。つまり、繰り返しの接触による表情認知構造の量的差異は確認されなかったのである。ここで、フラクタル次元を変化させる原因は、個人間変動ではなく個人内変動である可能性が強くなった。追加の実験で、個人内での次元変動を検証し、その後により現実的な3次元顔画像による表情認知実験を行なうことによって、2次元顔画像と3次元顔画像を用いた実験結果の融合性が議論できるであろう。これら一連の実験は、所属が変わる4月以降に行なう予定である。平成22年度は、3次元顔画像を用いて顔の角度を回転させ、いくつかの角度条件下での表情認知構造におけるフラクタル構造を検証することを目的とした。実際の実験では、正立顔と倒立顔の他に、右90度回転顔と左90度回転顔の条件を設定し、認知実験を行なった。その結果、全条件でフラクタル次元が算出され、予測と一致したが、正立顔との次元の差については有意な効果が検出されず、予測と反する結果となった。しかし、実験場面において実験方法をよく理解できていない被験者がいたり、実験中に他の作業をしてしまう被験者がいたりと、想定外のトラブルがたびたび発生したことから、継続してデータを追加する必要があると考える。今後は、各条件で10名程度の被験者を追加して実験を継続し、フラクタル次元の定量的差異について実証データを積むことが求められる。なお、昨年度までの2つの研究結果を英語論文にまとめ、現在アメリカの専門誌に投稿中であることを付記しておく。平成23年度では、3次元顔による表情認知構造のネットワーク構築およびスケールフリー性の検証と、角度を設定した表情認知構造のフラクタル性の検証実験を行なった。表情認知構造を一種のネットワークと捉えることにより、どの表情がハブとなるのかや各表情間のリンク状況を詳細に把握できるようになり、フラクタル性の実験では角度を伴う表情認知構造の定量的側面が明らかとなった。いずれも、これまで蓄積されてきた表情認知研究に新たな知見を追加する、有意義なものであった。まず、3次元顔を用いたネットワーク構築の研究では、顔画像をコンピュータ上に提示し、一対比較法を用いて類似度評価させ、視覚的にネットワーク構造をモデル化し、ノード間の平均距離やリンクの強さを測定した。その結果は現在解析中であるが、従来想定されてきたような一様なネットワークにならず、どうやらべき分布に従うスケールフリー性が出現しているようである。一方、表情認知構造のフラクタル性の実証実験では、4種類の回転条件下におけるフラクタル次元は従来通り正確に算出できたものの、条件間の平均フラクタル次元は統計的に有意であるとはいえなかった。データをつぶさに確認すると、従来の実験とは異なり評定値の分散が非常に大きいことが判明した。この理由は現在のところ分からないが、あと少し被験者を追加募集すれば、安定したデータが得られる可能性が高い。一連の研究を要約すると、表情認知構造のフラクタル性が確認されたことは重要な基礎的結果であり、ネットワークのトポロジーが予測通りに明らかになりつつあるため、今後の表情研究の進展に大きく貢献していると考えられるだろう。なお、関連論文を英文ジャーナルに投稿しており、現在修正採択までこぎつけている。
ヘテロキラル集積分子を活用する集積型高機能触媒の創製と時間軸制御触媒への展開

本研究計画は、限定された基質のみからなる単純化された理想系の反応環境である人工の触媒反応から脱却し、触媒化学における触媒活性部位の集積効果を系統的にプロファイリングすることで、既存の触媒活性を数オーダーのレベルで上昇させる一般的方法論として打ち立てる事を主眼とする。ヘテロキラル集積能を有する小分子テンプレートを活用して、触媒活性部位を集積化させた高活性触媒の創製を行う手法を用いた。我々独自のアミド配位子が特異的なヘテロキラル集積現象を示すことを利用し、本アミド配位子をテンプレートとして系統的に触媒活性モジュールを導入した。テンプレートと触媒活性モジュールの結合様式・距離は、ヘテロキラル集積化能に大きな影響を与える重要なファクターとなっていることを見いだした。さらに、アミド型集積テンプレートにアゾベンゼン基を導入することで、外部光刺激による適時可逆的集積能を有する集積化合物を創製した。アゾベンゼンユニットがE体の時には強固なヘテロキラル集積を起こすが、UV照射によるZ体への光異性化により集積が解かれ、両状態において触媒活性モジュールの触媒活性に大きな影響を与えることを見いだした。
冬期の寒冷は冷温帯林つる植物の通導機能と光合成生産を特に阻害するか？

木本性つる植物は熱帯において繁栄し,森林動態に強く影響を与えている.温帯域においてその密度・種数ともに大きく減少するが,これは「つる植物の通導構造が凍結に弱く,氷点下の気温がその成長を制限するため」と考えられている.そうであれば,温暖化に伴う冬期の気温上昇により,温帯林においてもつる植物の影響が顕在化してくる可能性があるが,これまでにこの仮説に対して充分な検証は成されていない.本研究では,冷温帯林に同所生育するつる植物と樹木に対し,通導機能と光合成生産に関わる各種パラメータの通年測定を行い,その季節変化の解析から,冬期の寒冷が特につる植物の通導・生産に対して阻害的に作用しているかを検証する.木本性つる植物は熱帯において繁栄し,森林動態に強く影響を与えている.温帯域においてその密度・種数ともに大きく減少するが,これは「つる植物の通導構造が凍結に弱く,氷点下の気温がその成長を制限するため」と考えられている.そうであれば,温暖化に伴う冬期の気温上昇により,温帯林においてもつる植物の影響が顕在化してくる可能性があるが,これまでにこの仮説に対して充分な検証は成されていない.本研究では,冷温帯林に同所生育するつる植物と樹木に対し,通導機能と光合成生産に関わる各種パラメータの通年測定を行い,その季節変化の解析から,冬期の寒冷が特につる植物の通導・生産に対して阻害的に作用しているかを検証する.
拡張現実を応用した新型内視鏡下手術支援ナビゲーションシステムの開発

1.現在のAR naviによるモニタリング:3Dプリンターで下垂体腫瘍を含む石膏モデルを作成し、現有のAR naviを用いて内視鏡下経鼻下垂体手術モニタリングを手術室で実際にシミュレーションとして実施した。経鼻下垂体手術のような深部のターゲットでもブラインドスポットなく、常に目的に構造物をタブレット上に描出できることを確認した。次にタブレット端末に重畳された腫瘍を含む深部ターゲットの精度を検証したが、誤差は数ミリ以内であり問題がないことが確認された。2.神経内視鏡の位置情報をコンピュータシステムに認識させる:神経内視鏡の位置情報をキャプチャーカメラに認識させるため、内視鏡本体に近い部分に内視鏡の位置情報を知らせる自作の小型光学リファレンスを装着した。さらにこの光学リファレンスが実際に手術操作の妨げにならないか、複数の石膏モデルでのシミュレーションを繰り返し、最も適切な装着部位を決定した。3.神経内視鏡の映像情報にAR naviの情報を重畳させる:内視鏡映像をAR naviのコンピュータシステムに転送するとともに、内視鏡の位置情報もあわせて別ルートで送り、この両者をコンピュータの情報処理により癒合した。0度の内視鏡の画角は広く、周辺部においては映像の歪みを生じる。内視鏡映像のキャリブレーションを行い、歪みによる誤差が生じないように工夫し、最終的に内視鏡映像をAR navi上に最小限の誤差にて重畳することが可能となった。4.実際の手術でAR naviを使用して、まだ見えない腫瘍をあたかも透見するかのごとく同定可能で、腫瘍摘出に有効であることを確認している。手術室で実際の手術において応用することができた。歪みの問題もキャリブレーションを工夫することで克服され、現時点で概ねの誤差は2mm以内であり十分にナビゲーションとして許容されるレベルである。現在重畳される主なデータは、内頚動脈・腫瘍・頭蓋底骨に限定されている。実際の手術のおける様々な検証:手術室において以下の項目に関して、それぞれ検証を行っていく。(1)手術前のセッテイング:本システムのセッティングのために要する時間、人的負担など。(2)ブラインドスポットの有無:タブレット端末、光学リファレンスを取り付けた内視鏡に対する検討。(3)術中の操作性:手術操作と機器の干渉を術中使用する手術器具ごとに調べる。(4)自作の洗浄装置(エンドスプラッシュ)との併用による操作性の変化:(3)と同じ。(5)斜視鏡を用いた際の表示のされ方:体感的なものを含めて有用性が感じられるかなど。(6)有用性の検証:導入後の手術時間、摘出度、合併症の出現率などの項目に関して術前と比較検討を行う。1.現在のAR naviによるモニタリング:3Dプリンターで下垂体腫瘍を含む石膏モデルを作成し、現有のAR naviを用いて内視鏡下経鼻下垂体手術モニタリングを手術室で実際にシミュレーションを実施した。経鼻下垂体手術のような深部のターゲットでもブラインドスポットなく、常に目的の構造物をタブレット上に描出できることを確認した。次にタブレット端末に重畳された腫瘍を含む深部ターゲットの精度を検証したが、誤差は数ミリ以内であり問題ないことが確認された。さらに自作の光学リファレンスが実際に手術操作の妨げにならないか、複数の石膏モデルでのシミュレーションを繰り返し、最も適切な装着部位を決定した。3.神経内視鏡の映像情報にAR naviの情報を重畳させる:内視鏡映像をAR naviのコンピュータシステムに転送するとともに、内視鏡の位置情報も合わせて別ルートで送り、この両者をコンピュータの情報処理により融合した。0度の内視鏡の画角は広く、周辺部においては映像のゆがみを生じる。内視鏡映像のキャリブレーションを行い、ゆがみによる誤差が生じないよう工夫し、最終的に内視鏡映像をARナビ上に最小限の誤差にて頂上することが可能となった。手術室での石膏モデルを用いたシミュレーションを終了することができた。小型とはいえ光学リファレンスを内視鏡鏡筒に装着したために、手術の操作性に制限を生じてしまった。繰り返しトライアルを行うことで最適な装着部位を決定した。当初は、内視鏡映像の周辺部位の歪みのために精度の低下が認められたが、内視鏡映像場で複数の点でキャリブレーションを行うことで解決された。

3.神経内視鏡の映像情報にAR naviの情報を重畳させる:内視鏡映像をAR naviのコンピュータシステムに転送するとともに、内視鏡の位置情報もあわせて別ルートで送り、この両者をコンピュータの情報処理により癒合した。0度の内視鏡の画角は広く、周辺部においては映像の歪みを生じる。内視鏡映像のキャリブレーションを行い、歪みによる誤差が生じないように工夫し、最終的に内視鏡映像をAR navi上に最小限の誤差にて重畳することが可能となった。4.実際の手術でAR naviを使用して、まだ見えない腫瘍をあたかも透見するかのごとく同定可能で、腫瘍摘出に有効であることを確認している。手術室で実際の手術において応用することができた。歪みの問題もキャリブレーションを工夫することで克服され、現時点で概ねの誤差は2mm以内であり十分にナビゲーションとして許容されるレベルである。現在重畳される主なデータは、内頚動脈・腫瘍・頭蓋底骨に限定されている。4.実際の手術における試用実際に手術室において以下の項目に関して、それぞれ検証を行っていく。(1)手術前のセッティング:本システムのセッティングのために要する時間、人的負担など。(2)ブラインドスポットの有無:タブレット端末、高額リファレンスを取り付けた内視鏡に対する検討。(3)術中の操作性:手術操作と機器の干渉を術中使用する手術器具ごとに調べる。(4)自作の洗浄装置(エンドスプラッシュ)との併用による操作性の変化:(3)と同じ。(5)斜視鏡を用いた際の表示のされ方:体感的なものも含めて有用性が感じられるかなど。(6)有用性の検証:導入後の手術時間、剔出度、合併症の出現率などの項目に関して、術前と比較検討を行う。実際の手術のおける様々な検証:手術室において以下の項目に関して、それぞれ検証を行っていく。(1)手術前のセッテイング:本システムのセッティングのために要する時間、人的負担など。(2)ブラインドスポットの有無:タブレット端末、光学リファレンスを取り付けた内視鏡に対する検討。(5)斜視鏡を用いた際の表示のされ方:体感的なものを含めて有用性が感じられるかなど。(6)有用性の検証:導入後の手術時間、摘出度、合併症の出現率などの項目に関して術前と比較検討を行う。(理由)機器の一部紙購入であり、また消耗品の年度内使用量が予定よりやや少なかったため。(使用計画)次年度に使用する。具体的には、3Dモデルの消耗品、画像調整のためのPCのソフトウエアの購入など。次年度は、主にナビゲーション映像を映し出すモニターを含む新しいコンピュータシステムに使用する予定である。余剰金に関しては、少額であり、次年度に合算して実験器具を購入する。
動作特異的局所ジストニアにおけるアリルサルファターゼG遺伝子解析と治療予後の検討

高密度マイクロアレイを用いた大量遺伝子タイピングにより、10万から100万個のsingle nucleotide polymorphism (SNP)を用いた、ゲノム全域を対象にした患者・対照関連解析(Genome Wide Association Study: GWAS)によって、音楽家ジストニアと書痙患者を対象にしたGWASで、アリルサルファターゼG遺伝子(ARSG)のイントロン上のSNP (rs11655081)に有意な関連があることが示された。これまで、動作特異的局所ジストニアは、長期間の特定動作の繰り返し運動が引き金となって生じることは明らかであったが、どのような背景の個体に生じるのかは不明であった。環境要因や遺伝要因など様々な可能性が示唆されてきたが、初めて疾患感受性遺伝子の可能性が示唆された画期的な研究成果であった。しかし、この研究で、特定されたARSG遺伝子変異rs11655081は疾患と有意な関連があるものの、イントロン上の変異であり、直接的な機能的バリアントとは考えにくい。GWASではアレル頻度が比較的高いSNPのみを解析対象としていること、アレル頻度のより低いレアバリアントの寄与は考慮されていないという問題もあり、ARSG遺伝子上のほかのエクソン上に機能的なレアバリアントが存在する可能性が考えられる。次世代シークエンサーを用いてARSG遺伝子のターゲットリシークエンスを行い、既報のイントロン上の変異に加えて、その他のレアバリアントの検出を行い、動作特異的ジストニアの機能的バリアントや他の遺伝的要因を検索する。当該年度は、ARSG遺伝子変異を解析するプロトコールを作成することに注力した。次年度で解析作業を行う予定としている。ARSG遺伝子検出のプロトコール作成にやや難渋した。すでに5名の対象者のDNAサンプルは抽出している。対象は20名程度を考えており、進捗状況はやや遅れている。対象を20名程度と考えており、現時点では5名のDNA抽出作業が終了している。プロトコール作成は終了したため、今後は解析作業と引き続き対象者募集を行うが、目的症例数には年度内に達する見込みである。初年度はプロトコール作成を中心に行ったため、解析作業まで進んでいないため、次年度使用額が生じた。本年度で解析作業を全て終了させる予定であるため、年度内での経費使用が見込まれる。
高所身体適性予測のための生理学的指標の開発・応用に関する研究

本研究課題の『高所身体適性予測のための生理学的指標の開発・応用に関する研究』では、高所登山やトレッキングを行う登山家や一般人のために高所での身体適性を事前に予測するための適切な生理学的指標を見いだし、その応用を図ることを目的としている。そこで、本年度は、従来行ってきた低圧低酸素環境下への急性暴露実験に加え、H13年度に稼働し始めた常圧性低酸素環境への急性暴露実験を各環境下におけるトレーニング実験も併せて行った。同実験では、男子大学生12名を用いて、低圧性低酸素環境及び常圧性低酸素環境下における最大運動時呼吸循環系応答の比較・検討を行った。この結果、低圧性低酸素環境及び常圧性低酸素環境への急性暴露時における最大運動時呼吸循環系応答特性には有意な差は認められなかったが、暴露高度がそれら応答特性に影響を及ぼすことが観察された。また、トレーニング実験においては、常圧性常酸素環境(5人)、常圧性低酸素(5人)および低圧性低酸素環境下(5人)において、各トレーニング高度の最大酸素摂取量の50%の強度で、自転車エルゴメーターを用いたトレーニングを23回/週、各自総計15回行わせ、トレーニング前後の近赤外分光法による大腿部筋組織酸素飽和度、パルスオキシメー夕ー法による動脈血酸素飽和度および、血中乳酸動態を詳細に比較検討した。これらの結果、特に、低圧性低酸素環境下におけるトレーニングでは、トレーニング後に、有意な有気的及び無気的持久能力の向上が認められた。また、トレーニング回数の増加に伴い、運動時血中乳酸値の低下が大となることも観察された。さらに、近赤外分光法による運動時筋組織酸素飽和度動態から、酸素飽和度との関連性が大であることも認められ、本研究課題であった「高所身体適正予測のための生理学的指標の開発・応用」のための指標の抽出が可能となった。そこで、初年度は、まず、呼気ガスモニター、呼吸用フローヘッドおよびスパイロアンプと現有のA/D変換器であるマックラブ・システムを用いて、低酸素換気応答テストおよび高二酸化炭素換気応答テストが実施可能となるシステムの構築を行った。システム構築後に常圧下および急性低圧低酸素環境下における安静時及び運動時の呼吸系応答特性に関する検討を行った。常圧下において、一般健常男子学生(5人)および高峰を目指す健常男子登山家(5人)の最大酸素摂取量を現有の全自動代謝量測定装置によりbreath by breath法を用いて測定し、有酸素的作業能の評価を行った。次に、常圧下および低圧シュミレーターを用いた急性低圧低酸素環境下の安静時において、Weilらのprogressive hypoxia法による低酸素換気応答テストを行い、抹消化学受容器の感受性の評価・検討を行った。また、急性低圧低酸素環境下における運動時動脈血酸素飽和度動態についても検討を加えた。これらの結果、一般男子学生と比較して登山家の低酸素換気応答特性は有意に高く、また、急性低圧低酸素環境下における運動時動脈血酸素飽和度動態も高いことが観察され、これらの生理学的因子は高所身体適性の予測のための生理学的指標になりうる可能性を示唆していることが認められた。そこで、本年度は、低圧低酸素環境下への急性暴露時における酸素飽和度動態を血液系および骨格筋組織系から詳細に検討することを目的とした。すなわち、血液系の酸素飽和度動態はパルスオキシメーター法による動脈血酸素飽和度変化から、また、骨格筋組織酸素飽和度動態は近赤外分光法による筋組織酸素飽和度の変化から詳細に検討を行った。まず、一般健常男子学生14人を対象とし、常圧下、2500mおよび5000m相当高度下における急性低圧低酸素環境下において、安静時から最大運動時までの動脈血酸素飽和度および骨格筋組織酸素飽和度動態について連続的に測定を行を行った。さらに、ムスターグ・アタ峰(中国:7540m)の登頂を目指す登山家6人に対し、本学の低圧シミュレーターを用いて高所順応トレーニングを行った。また、同トレーニングの前、後および帰国後の計3回、最大酸素摂取量の測定および採血を行い、血液生化学的側面からの検討も行った。これらの結果、急性低圧低酸素環境下における動脈血酸素飽和度動態は、筋組織酸素飽和度の低下よりも、主に、動脈血酸素飽和度の低下度に依存していることが認めらた。また、高所を目指す登山家の急性低圧低酸素環境下における身体作業能力と実際の高所における身体パフォーマンスとの間に何らかの関連性のあることが示唆された。

同実験では、男子大学生12名を用いて、低圧性低酸素環境及び常圧性低酸素環境下における最大運動時呼吸循環系応答の比較・検討を行った。この結果、低圧性低酸素環境及び常圧性低酸素環境への急性暴露時における最大運動時呼吸循環系応答特性には有意な差は認められなかったが、暴露高度がそれら応答特性に影響を及ぼすことが観察された。また、トレーニング実験においては、常圧性常酸素環境(5人)、常圧性低酸素(5人)および低圧性低酸素環境下(5人)において、各トレーニング高度の最大酸素摂取量の50%の強度で、自転車エルゴメーターを用いたトレーニングを23回/週、各自総計15回行わせ、トレーニング前後の近赤外分光法による大腿部筋組織酸素飽和度、パルスオキシメー夕ー法による動脈血酸素飽和度および、血中乳酸動態を詳細に比較検討した。これらの結果、特に、低圧性低酸素環境下におけるトレーニングでは、トレーニング後に、有意な有気的及び無気的持久能力の向上が認められた。また、トレーニング回数の増加に伴い、運動時血中乳酸値の低下が大となることも観察された。さらに、近赤外分光法による運動時筋組織酸素飽和度動態から、酸素飽和度との関連性が大であることも認められ、本研究課題であった「高所身体適正予測のための生理学的指標の開発・応用」のための指標の抽出が可能となった。
有機金属化合物を活用する立体選択的生理活性物質合成の研究

プロスタノイド合成ではスキ-ム1に示す3成分連結法が最も有効な手法であるが、エノラ-ト2___ーのアルキル化がプロトン移動の副反応の妨げられる。ビニル亜鉛ア-ト錯体7___ーを用いることによるPGE_2誘導体9___ーの3成分連結法を示した(Scheme2)。さらに、(±)ーシスーwー側鎖を(±)ー4___ーと反応させて、効率のよい速度論的分割を達成し、軍一の<12>___ーを合成できた。更に、πアリルパラジウムへの分子内オレフィン挿入による新規環化反応を開発し、光学活性な3ーOxoー8,9ーdihydroxytetradecaー1,6ーdiene誘導体から、1,3ー不斉移転を伴う立体選択的なプロスタノイド骨格形成法に応用した(Scheme4)。アザエノラ-トのように官能基を含む有機亜鉛ア-ト錯体の調製と反応性の検討を行なった。その成果を発展させてプロスタグランジン類(PG)の立体選択的合成を完了した。スキ-ム1に示すシクロペンテノン1への官能基化した求核剤(ω側鎖)の共役付加を基軸とする三成分連結法によるPGE_23の効率的な合成ル-トは、生成する中間体金属エノラ-ト2の親電子剤(α-側鎖)によるアルキル化反応におけるプロトン移動の副反応が深刻な問題であり、これの解決が最も重要であった。混合亜鉛ア-ト錯体7を活用する三成分連結法アルキル化で光学活性なPGE_2誘導体9を収率63%で得ることができた(スキ-ム2)。共役付加の際に(±)シス-ω-側鎖を(+)-4との反応で効率よく速度論的に分割し、α-側鎖8でアルキル化して立体化学的に単一の12を得た(スキ-ム3)。ブタジエンテロマ-,2,7ーオクタジエンー1ーオ-ルの炭酸メチルエステルは,Pd(PPh_3)_4触媒,CO(5atm)で脱炭酸ーカルボニル化を受けるが,対応する酢酸エステルは,酢酸溶媒中で同様の反応を行うと,分子内オレフィンの挿入による環化ーカルボニル化を起こす。プロスタノイド骨格合成を目標に,Pd(0)触媒によるこの環化反応を検討し,とくに1,3ー不斉移転による立体化学制御を試みた。逆合成を示す。鍵反応の立体化学は,酢酸アリル部分のPd(0)への酸化的付加が立体配置反転と前提し,オレフィン挿入がπーアリルパラジウムの金属側から起こると期待されるから,全体として立体配置反転で,1,3ー不斉移転が実現されるものと考えた。所要の出発基質と,光学活性エピクロロヒドリンから次のように合成した。πーアリルパラジウム中間体へのオレフィン挿入では,酢酸溶媒が必須であるが,ケタ-ル保護基を損う難点を克服して,最終的に目的物エノン体を収率70%で得ることができた。これの立体化学の証明は現在鋭意進行中である。
岩盤不連続面の水理-力学連成挙動の実験的,理論的研究.およびその成果の地下現場開発プロジェクトへの応用

放射性廃棄物の地層処分や各種エネルギーの地下貯蔵など深部地下の開発においては,安全性,経済性,環境上の配慮など厳しい設計条件が要求される.そのため岩盤の特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびそれらのカップリング特性を適切かつ詳細に把握する必要がある.そこで,本研究では,垂直応力一定条件,垂直応力一定条件かつ,上下不連続面を平行に保持した条件.垂直剛性一定条件の3ケースのせん断-透水同時実験を行い,せん断に伴うせん断力の変化,さらには,せん断変形に伴う岩盤不連続面の透水性の変化などを実験的にとらえ,岩盤不連続面のせん断-透水同時特性について明かにした.さらに,レーザー変位計によって計測した上下不連続面凹凸の表面形状のデータを用いて,岩盤不連続面の状況を3次元的に再現し,地理情報システム(GIS)を用いた独自の力学モデル,透水モデルを構築し,不連続面内の間隙の分布から,力学・透水特性を再現できるシミュレーションモデルの構築を行った.その結果,せん断時のピーク強度,残留強度,ダイレタンシー特性を岩盤の基礎的なデータから再現することができた.また,せん断時の透水挙動については,せん断前は水が不連続面内を一様に流れること,その後,ピークせん断応力を示すせん断変位において,大きな蛇行したと透水経路が形成され,一旦,透水性が減少すること,そして,不連続面上下の凹凸の噛み合わせが外れる残留せん断応力の領域では,水が不連続面全体を流れ,特定のフローパスが形成され,単に間隙幅の大小だけで透水性を評価することが困難であることを明らかにした.放射性廃棄物の地層処分や各種エネルギーの地下貯蔵など深部地下の開発において安全性,経済性,環境上の配慮など厳しい設計条件が要求される.そのため岩盤の特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびそれらのカップリング特性を適切かつ詳細に把握する必要がある.岩盤不連続面のせん断-透水同時特性において,間隙幅の状況は透水特性に影響を及ぼす重要なパラメータである.そして,間隙幅は垂直荷重の載荷方式に支配的である.そこで,本研究では,垂直応力一定条件(3MPa,5MPa),垂直応力一定条件かつ,上下不連続面を平行に保持した条件(3MPa,5MPa).垂直剛性一定条件(垂直剛性2MPa/mm,せん断前垂直応力3MPa)の3ケースのせん断-透水同時実験を行い,垂直荷重の制御方式が不連続面の間隙幅の状況および,せん断-透水同時特性に与える影響について検討した.その結果,残留域における透水係数は制御方式によらず,ほぼ一定となること,せん断応力がピーク値から減少するとき,不連続面上下の平行性を保持した場合の透水係数がそうでない場合よりも小さくなることが明らかとなった.また,実験的研究と平行してせん断-透水モデルの構築し,上下不連続面凹凸の表面形状のデータからせん断-透水シミュレーションを行った.その結果次のことが明らかとなった.透水シミュレーションに関して,せん断前は水が不連続面内を一様に流れる.その後,ピークせん断応力を示すせん断変位において,大きな蛇行したと透水経路が形成される.上下凹凸の噛み合わせが外れるせん断応力の残留域では,水が不連続面全体を流れることが明らかになった.力学シミュレーションに関して,岩石壁面の粗さの不連続面の力学特性における重要性が再確認された.また,不連続面凹凸高さの平均値,CLV, MSV, Z2を計算し,岩石不連続面の幾何学的特性をうまく指摘することができた.放射性廃棄物の地層処分や各種エネルギーの地下貯蔵など深部地下の開発においては,安全性,経済性,環境上の配慮など厳しい設計条件が要求される.そのため岩盤の特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびそれらのカップリング特性を適切かつ詳細に把握する必要がある.そこで,本研究では,垂直応力一定条件,垂直応力一定条件かつ,上下不連続面を平行に保持した条件.垂直剛性一定条件の3ケースのせん断-透水同時実験を行い,せん断に伴うせん断力の変化,さらには,せん断変形に伴う岩盤不連続面の透水性の変化などを実験的にとらえ,岩盤不連続面のせん断-透水同時特性について明かにした.さらに,レーザー変位計によって計測した上下不連続面凹凸の表面形状のデータを用いて,岩盤不連続面の状況を3次元的に再現し,地理情報システム(GIS)を用いた独自の力学モデル,透水モデルを構築し,不連続面内の間隙の分布から,力学・透水特性を再現できるシミュレーションモデルの構築を行った.その結果,せん断時のピーク強度,残留強度,ダイレタンシー特性を岩盤の基礎的なデータから再現することができた.また,せん断時の透水挙動については,せん断前は水が不連続面内を一様に流れること,その後,ピークせん断応力を示すせん断変位において,大きな蛇行したと透水経路が形成され,一旦,透水性が減少すること,そして,不連続面上下の凹凸の噛み合わせが外れる残留せん断応力の領域では,水が不連続面全体を流れ,特定のフローパスが形成され,単に間隙幅の大小だけで透水性を評価することが困難であることを明らかにした.