hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
終戦直後の混乱と再建の時期にみる教科の成立過程-算数・数学科の場合-

小学校における「算数科」は戦前の「理数科算数」との連続性の上に立って,戦後新たに成立した教科であり,昭和22年3月20日に発行された『学習指導要領一般編(試案)』において初めて明示され,同年3月31日に公布された「学校教育法」(法律第26号)及び5月23日の「学校教育法施行規則」(文部省令第11号)によって正式に定められた教科名である.しかし,算数科の内容は昭和22年5月15日発行の『学習指導要領算数科数学科編(試案)』として明らかにされたのであり,その意味において,算数科の成立は「学習指導要領」の成立と一体であると言える.この「学習指導要領」作成をめぐって日本側の担当者とCI&Eとの間でなされた会議の報告書が国立国会図書館憲政資料室所蔵のGHQ/SCAP文書(いわゆる「在米史料」)に見い出されるが,本研究では,この「在米史料」にもとづいて,算数科・数学科の学習指導要領の成立過程の全体像を,次の3つの時期に区分して明らかにした.第1期:昭和21年6月から10月までの「前史」第2期;昭和21年10月から12月までの「成立期」第3期;昭和22年1月から3月までの「修正期」また,日本側の史料にもとづいてその時代考証がなされていた昭和21年度暫定算数教科書の成立についても,「在米史料」にもとづく新たな時代考証を行なった.さらに,算数科・数学科の成立過程の当初において混在した2つの用語「コース・オブ・スタディ」(Course of Study)と「カリキュラム」(Curriculum)についても,その概念的区分けがなされていく過程を明らかにした.戦後の「算数科」の成立は学習指導要領の成立と一体的であるが,この学習指導要領の構想が出されたのは1946年6月であり,学習指導要領作成の責任者に青木誠四郎が任命されたのが同年7月18日であることが明らかにされている.そして,算数科数学科の学習指導要領作成の具体的作業が開始されたのが同年10月であった.奥招氏らの先行研究では,学習指導要領作成をめぐって日本側の担当者とCI&Eとの間でなされた会議の報告書が国立国会図書館憲政資料室所蔵のGHQ/SCAP文書(いわゆる「在米史料」)から見い出され,1946年10月から12月までのConference Reportに基づいて,算数科数学科の学習指導要領作成に係る一連の経緯が明らかにされてきている.筆者の平成10年度における研究では,上記の先行研究を受けて,1947年1月から3月までのConference Reportに依拠して,算数科数学科の学習指導要領がCI&Eによる最終的承認を受け,印刷に廻される直前までの経緯が明らかにされた.その主な内容は以下の通りである.(1) 1月21日:学習指導要領算数科数学科編の英訳がCI&Eの承認を受けるために提出された.(2) 2月4日:CI&Eは学習指導要領算数科数学科編における教材に関する言葉使い,言い表わし方が,教師が理解するには難しすぎると説明した.そこで,委員会は小学校教師の会議を召集して,日本語原稿を読んでもらい,必要な修正を行なうことを決定した.(3) 2月17日:和田氏は11人の小学校教師から意見を受け取っており,現在修正中であることを報告している.(4) 3月17日:和田氏は,学習指導要領算数科数学科編が,4月16日に,最終的承認のために提出される予定であると説明している.小学校における「算数科」は戦前の「理数科算数」との連続性の上に立って,戦後新たに成立した教科であり,昭和22年3月20日に発行された『学習指導要領一般編(試案)』において初めて明示され,同年3月31日に公布された「学校教育法」(法律第26号)及び5月23日の「学校教育法施行規則」(文部省令第11号)によって正式に定められた教科名である.しかし,算数科の内容は昭和22年5月15日発行の『学習指導要領算数科数学科編(試案)』として明らかにされたのであり,その意味において,算数科の成立は「学習指導要領」の成立と一体であると言える.この「学習指導要領」作成をめぐって日本側の担当者とCI&Eとの間でなされた会議の報告書が国立国会図書館憲政資料室所蔵のGHQ/SCAP文書(いわゆる「在米史料」)に見い出されるが,本研究では,この「在米史料」にもとづいて,算数科・数学科の学習指導要領の成立過程の全体像を,次の3つの時期に区分して明らかにした.第1期:昭和21年6月から10月までの「前史」第2期;昭和21年10月から12月までの「成立期」第3期;昭和22年1月から3月までの「修正期」また,日本側の史料にもとづいてその時代考証がなされていた昭和21年度暫定算数教科書の成立についても,「在米史料」にもとづく新たな時代考証を行なった.さらに,算数科・数学科の成立過程の当初において混在した2つの用語「コース・オブ・スタディ」(Course of Study)と「カリキュラム」(Curriculum)についても,その概念的区分けがなされていく過程を明らかにした.

平成10年度における研究では,1947年1月から3月までのConference Reportに依拠して,算数科数学科の学習指導要領がCI&Eによる最終的承認を受け,印刷に廻される直前までの経緯が明らかにされた.平成11年度の研究では,この最終的承認を受けた学習指導要領(算数科数学科編)の内容にCI&Eがどの程度の影響を与えたのかが考察された.その考察に当っては,1984年4月9日にハリー・レイが和田義信に対して行なったインタビュー記録を使用した.その結果,和田は,ヴァージニア・コース・オブ・スタディなどに依拠せず,戦前に蓄積された日本の算数・数学教育の内容と方針に沿って学習指導要領の内容を定めたと考えられる.したがって,昭和22年の学習指導要領に対するCI&Eの影響は微々たるものであったと言える.平成11年度のもう一つの研究成果は,昭和21年度に使用された暫定算数教科書の成立に関する内容である.従来の研究では,日本側の史料にもとづいてその時代考証がなされていたが,筆者は国立国会図書館憲政資料室所蔵のGHQ/SCAP文書(いわゆる「在米史料」)の中から,暫定算数教科書の編集,CI&E当局による承認などに関する史料にもとづいて時代考証を行った.その結果,従来の研究に対して,次の諸点が新たに付加されることが明らかになった.(1)『カズノホン四』と『初等科算数六』に関する翻刻印刷日は修正されねばならない。(2)暫定算数教科書の成立は前期用よりも後期用のほうが先行して執筆・編集された.これは,教科書の英訳を援助した機関の作業進捗状況によるものと考えられる.平成10年度における研究では,1947年1月から3月までのConference Reportに依拠して,算数科数学科の学習指導要領がCI&Eによる最終的承認を受け,印刷に廻される直前までの経緯を明らかにした.続く平成11年度の研究では,この最終的承認を受けた学習指導要領(算数科数学科編)の内容にCI&Eがどの程度の影響を与えたのかを考察するとともに,昭和21年度に使用された暫定算数教科書の成立について考察した.最終年度である平成12年度の研究では,次のことが明らかになった.昭和22年5月の「算数科・数学科学習指導要領」による算数科・数学科の成立過程の当初においては,「コース・オブ・スタディ」(Course of Study)と「カリキュラム」(Curriculum)という2つの用語が混在し,次第にその意味内容が区分されていった.カリキュラムという用語は戦前の日本にもあったが,コース・オブ・スタディという用語は戦後の教育改革の過程においてCI&Eからもたらされたものであった.わが国の担当官にとって,当初は,この2つの用語の概念的区分けは困難であったが,米国側の諸資料によって,コース・オブ・スタディとは「従来の教科書解説式の教師用書に代わる新式教師用書」であることが次第に明らかになっていった.そして,初めは「学習指導要領」という名称ではなく,「学習指導研究の手引き」と命名されていたのである.
液相一段合成法によるカーボンナノ材料の創製とその応用

カーボンナノチューブ(CNTs)をはじめとするカーボンナノ材料(CNMs)の液相一段(OS-LP)合成法は、有機金属錯体(CNM成長触媒前駆体)を溶解させたアルコール(炭素源)中において基板を抵抗加熱する常圧一段プロセスであり、多様なCNMsをステンレスなどの基板上に簡便に短時間合成することが可能である。OS-LP法の最大の利点として、CNMsの生成や形態に影響を与える諸因子(アルコール、錯体、基材、添加物など)の組み合わせにより容易に種々のCNMsの選択合成や複合材料合成が行える点が挙げられる。平成24年度は主に、より応用(燃料電池材料等)を見据えた検討として、抵抗加熱基材にカーボンペーパー(燃料電池電極のガス拡散層などとして利用される)を使用し、その表面に1.単層CNTs(SWCNTs)や2.Ptナノ粒子といったナノ材料を直接合成し、複合材料としての性能を評価した。1.適切なアルコール及び錯体の選択により、基材のカーボンペーパー表面に。S-LP法により直接SWCNTsを合成し、SWCNTsとカーボンペーパーの複合材料を作製することに成功した。抵抗加熱基材の組成や表面状態が金属原子(錯体の熱分解により生成)の拡散速度や近傍の沸騰状態に影響を与えるため、基材の違いにより、最終的なCNMの生成形態に影響を与えるという知見を得るとともに、燃料電池電極材料等に有望なSWCNT-カーボンペーパー複合材料の新規合成法を確立した。2.OS-LP法を活用し、適切な使用試薬・合成条件の選択により、基材のカーボンペーパー表面に高分散にPtナノ粒子を合成した。複合材料として基材ごと、Ptナノ粒子の性能を電気化学的に評価したところ、既存のカーボン担持Pt触媒と比較して特徴的かつ優れた特性を示した。カーボンナノチューブ(CNT)をはじめとするカーボンナノ材料(CNM)の液相一段合成法は、有機金属錯体(CNM成長触媒粒子の前駆体)を溶解させたアルコール(炭素源)中において基板を抵抗加熱する常圧一段プロセスであり、多様なCNMを金属基板上に簡便に短時間合成することが可能であり、平成23年度は、主に以下の3項目について検討した。1.CNMsの生成に影響を与える基本的な諸因子(有機金属錯体、炭素源、基板材料など)の中で、特に基板材料の影響を検討し、生成物の形態及び成長の制御を試みた。特に本法により、ステンレスやインコネル、チタンなどの、安価で汎用性に富む基板上に高配向CNTを合成することに成功した。また反応場の沸騰状態を考慮した、本法におけるCNTの生成機構を提案すると共に、添加物による沸騰状態の制御を試みた。2.上記1と関連し、本合成法はCNMの成長触媒源が溶液内に均一に溶解しているため、ステンレスメッシュといった複雑な形状の金属素材に関してもCNT合成が可能であることを見出した。すなわち、本法の利点を活かした、新規のCNTコーティング技術を確立し、ステンレスウェブなどのさらに複雑な形状の素材上へのCNT合成にも成功した。3.本法の利点である液相反応場の多様性を活かした、カーボンナノ複合材料の合成法を確立した。代表例としては、溶液に種々の金属ナノ粒子の前駆体となる錯体を添加することにより、CNTと金属ナノ粒子の複合材料のステンレス基板上への新規一段合成プロセスを確立し、特に金属ナノ粒子の本法オリジナルの粒径制御法を見出した。新規の本液相プロセスによるナノ材料合成に関して、多様な因子の影響を系統的に検討し、種々のナノ材料の選択合成や形態制御を可能にすると共に、エネルギー関連材料としての性能を評価する段階にまで進展した。また本法に関する総説を出版するなど、研究の普及を目的とした成果の発表及び公表を精力的に行った。各応用材料のエネルギー関連材料としての性能評価を中心に、従来型触媒等と対比しながら研究を進める。

目的とする機能性が応用に必要なレベルで発現するか、機能性向上を目指して、液相一段合成法の多様性を活かして合成を行い、各要因を抽出し、それを合成条件にフィードバックしながら最適化された優れたナノ材料の創製に繋げる。可能な限り、計算化学的手法を取り入れて、量子化学的解析(密度汎関数計算による、触媒活性発現機構へのアプローチ)も行う予定である。
二酸化ケイ素生成による齲蝕の治療と予防法の開発

歯の表面に付着する細菌の出す酸から歯を守って虫歯を予防できるガラスの薄膜を作る方法を開発した。エナメル質を軽く酸エッチングして液状のガラス成分を塗り、乾いたらその上をオキシドールで濡らして炭酸ガスレーザーを当てると緻密で薄いガラスのフィルムを成膜することができた。また、このガラス薄膜上に強固に結合できる抗菌性、あるいはテフロンのように細菌も付着できないような分子膜を合成することに成功した。洗浄した10×10mmのシリコンウエハにPHPSを塗布後,3%および30%H_2O_2を40μ1滴下し,炭酸ガスレーザーを1.OW,照射距離10mmにて照射した.照射方法はH_2O_2が蒸散するまで連続照射した場合と1分毎にH_2O_2を交換し照射を繰り返す2種の方法,計4通りの組合せにてシリカ転化を行った.3%H_2O_2を蒸散するまで連続照射した試料は蒸散に5分を要し,1分毎にH_2O_2を交換し5分間繰り返した試料と比較してSi-Nのピークは減少し,1060cm^<-1>のSi-Oのピークは認められるものの,800cm^<-1>付近のピークは不明瞭であった.また,30%H_2O_2では,蒸散まで連続照射した試料では10分を要した.しかしながら,30%H_2O_2を交換し照射を繰り返した場合,照射1分の時点でSi-Oの明瞭なピークが認められ,溶液を全て蒸散させなくとも急速にシリカへと転化が生じていることが示された.以上の結果から,新鮮な過酸化水素水を供給しながら炭酸ガスレーザーを照射する方法は,過酸化水素水を過度に加熱・蒸散することなく,より低温で効率的にPHPS塗布膜から純度の高いシリカ薄膜を形成するのに有効な方法であることが示された.現在,レーザー以外のさらなる低温転換法を検討している.焼結アパタイトに対してシランカップリング処理を行い,その溶出試験による細胞毒性試験から,10F2S3IおよびFH3に細胞毒性がないことが判ったが,FH5には若干の毒性が示された.20年度は抗菌性・抗真菌性シランカップリング剤の溶出による細胞毒性試験,および最小発育阻止濃度試験を実施し,in situ研究の基礎データとする。1.二酸化ケイ素低温生成法の確立:19年度はPHPSを塗布したウシエナメル質上に炭酸ガスレーザーを照射することにより二酸化ケイ素の被膜を生成することができることを報告した。20年度はさらに低温化、簡易化を図るために、種々な金属酸化物を加えた過酸化水素水によるラジカル生成法を試みたが、添加速度が遅く、炭酸ガスレーザーと同等あるいはこれを凌駕する方法は確立できなかった。本法については研究期間外の21年度においても引き続き検討を加える。2.シランカップリング剤の細胞毒性試験:二酸化ケイ素被膜表面には抗菌性シランカップリング剤のみならず、我々が既に報告済みの10F2S-3Iなどとも効率よく結合することができるため、両者の細胞毒性を検討した。その結果、本研究で生成した二酸化ケイ素被膜と10F2S-3Iはいずれの濃度においてもコロニー形成率96%以上であり、未処置対照と有意な差は認められなかった。以上よりin situ研究実施の可能性が得られた。3.抗菌性シランカップリング剤の合成:アリル基を有する新規抗菌性シランカップリング剤の合成に成功し、北里大学公衆衛生学講座に委託し、Minimum Inhibitory Concentration法にて評価を受けた。その結果、新規抗菌剤含有シランカップリング剤は極めて有効な抗真菌作用を有していることが示され、Journal of Oleo Scienceに論文として発表した。〔連携研究者〕東京理科大学・工学部好野則夫〔研究協力者〕神奈川歯科大学・歯学部大学院生田中隆博、森梨恵東京理科大学・工学部修士生入山宏平、菅谷茂矩、松田千恵、水谷洋介
急性骨髄性白血病細胞が獲得するチロシンキナーゼ阻害剤耐性化機序の解明

急性骨髄性白血病(AML)では、受容体型チロシンキナーゼFms-Like Tyrosine Kinase 3 (FLT3)の恒常的活性化をもたらすFLT3遺伝子変異が知られており、治療標的となっている。しかし、FLT3キナーゼ領域の点突然遺伝子変異が高頻度に発生して治療抵抗性が生じることが明らかになり、この獲得耐性の克服が課題となっている。本研究では、白血病細胞のFLT3遺伝子変異に伴う二次性のTKI耐性獲得の分子機構を解明し、新たな治療戦略の提案を目的とする。当該年度の研究では、トランスクリプトーム解析であるCAGE(Cap Analysis of Gene Expression)解析を実施し、FLT3遺伝子の付加的変異の有無によって変化するゲノムワイドな変化を検出し薬剤耐性獲得の分子機構の鍵となる因子の特定を試みた。使用した検体は、患者由来細胞とBa/F3細胞株(マウス由来)で、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)感受性を示す細胞群と抵抗性を示す細胞群をそれぞれで比較検証した。その結果、抗アポトーシスに関連する遺伝子Aが有意に亢進していることが明らかとなった。遺伝子Aの働きを阻害する薬剤を使用し、細胞増殖抑制効果及びアポトーシス誘導効果を検証したところ、抵抗性を示す細胞群で有意に細胞増殖抑制及びアポトーシスの誘導を認めた。このことから、遺伝子Aが薬剤抵抗性に寄与していることが示唆され、遺伝子Aの働きを阻害する薬剤がTKI耐性を獲得したAML細胞で有効である可能性が示された。トランスクリプトーム解析であるCAGE解析を、AML患者サンプル及びBa/F3細胞株で行った。それぞれの細胞株でFLT3-ITD単独変異株とFLT3遺伝子の付加的変異を獲得した(TKI耐性)FLT3-ITD+FLT3-D835Y重複変異株を比較し、ゲノムワイドの変化を検出した。AML患者サンプル及びBa/F3細胞株で共通してFLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で高発現を認めた遺伝子が4つ検出された。我々はそれらの一つである遺伝子Aについて検証を行った。Ba/F3細胞株での遺伝子Aの蛋白発現をウェスタンブロット法で確認したところ、FLT3-ITD単独変異と比較し、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で有意に発現が亢進していた。そこで、遺伝子Aの阻害剤を使用し、細胞増殖抑制を検証したところ、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株での細胞増殖抑制を認めた。次にフローサイトメトリーにより遺伝子Aの阻害剤のアポトーシス誘導効果を検証し、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で有意にアポトーシスが誘導されていることがわかった。以上より、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異を有する白血病細胞における薬剤耐性に遺伝子Aが関与している可能性および遺伝子Aを阻害する薬剤の有効性を示すことができ、本年度は予定通りの達成度が得られたと考えられる。また、これまでの研究結果を、学会発表を通じて、成果を発信できている。今年度は、患者サンプルにおいて、CAGE解析で得られ遺伝子A及びその他関連遺伝子の発現をPCR定量により再度確認する予定である。また、遺伝子Aの発現や遺伝子Aの阻害剤の効果をヒト白血病由来の細胞株(MV4-11)でも検証することを予定している。ヒト白血病細胞は共同研究者より提供されており、細胞株はFLT3-ITD、FLT3-ITD+FLT3-D835H重複変異、FLT3-ITD+FLT3-D835V重複変異を有している。それぞれの細胞株での遺伝子Aの発現をPCR定量、Western blottingによる蛋白発現レベルを確認する。その後、遺伝子Aの阻害剤効果を検証する。また、より臨床応用できるように遺伝子Aの阻害剤と併用し、より相乗効果をもたらす薬剤の検討を行う。阻害剤の効果がヒト細胞でも得られた場合、in vivoでの遺伝子Aの阻害剤の効果(併用薬剤も含め)を検証予定である。

トランスクリプトーム解析であるCAGE解析を、AML患者サンプル及びBa/F3細胞株で行った。それぞれの細胞株でFLT3-ITD単独変異株とFLT3遺伝子の付加的変異を獲得した(TKI耐性)FLT3-ITD+FLT3-D835Y重複変異株を比較し、ゲノムワイドの変化を検出した。AML患者サンプル及びBa/F3細胞株で共通してFLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で高発現を認めた遺伝子が4つ検出された。我々はそれらの一つである遺伝子Aについて検証を行った。Ba/F3細胞株での遺伝子Aの蛋白発現をウェスタンブロット法で確認したところ、FLT3-ITD単独変異と比較し、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で有意に発現が亢進していた。そこで、遺伝子Aの阻害剤を使用し、細胞増殖抑制を検証したところ、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株での細胞増殖抑制を認めた。次にフローサイトメトリーにより遺伝子Aの阻害剤のアポトーシス誘導効果を検証し、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異株で有意にアポトーシスが誘導されていることがわかった。以上より、FLT3-ITD+FLT3-D835重複変異を有する白血病細胞における薬剤耐性に遺伝子Aが関与している可能性および遺伝子Aを阻害する薬剤の有効性を示すことができ、本年度は予定通りの達成度が得られたと考えられる。また、これまでの研究結果を、学会発表を通じて、成果を発信できている。今年度は、患者サンプルにおいて、CAGE解析で得られ遺伝子A及びその他関連遺伝子の発現をPCR定量により再度確認する予定である。また、遺伝子Aの発現や遺伝子Aの阻害剤の効果をヒト白血病由来の細胞株(MV4-11)でも検証することを予定している。ヒト白血病細胞は共同研究者より提供されており、細胞株はFLT3-ITD、FLT3-ITD+FLT3-D835H重複変異、FLT3-ITD+FLT3-D835V重複変異を有している。それぞれの細胞株での遺伝子Aの発現をPCR定量、Western blottingによる蛋白発現レベルを確認する。その後、遺伝子Aの阻害剤効果を検証する。また、より臨床応用できるように遺伝子Aの阻害剤と併用し、より相乗効果をもたらす薬剤の検討を行う。阻害剤の効果がヒト細胞でも得られた場合、in vivoでの遺伝子Aの阻害剤の効果(併用薬剤も含め)を検証予定である。
腹部大動脈瘤の成因に対する形態学的免疫組織学的アプローチ

本研究は、動脈瘤の成因について研究することが課題であった。当初、剖検例の大動脈を対象としてその病理組織学的変化と内径の拡張の有無との相関について検討していたが、弾性型動脈である大動脈は、中膜弾性線維の萎縮・断裂が非常に高度なものとなって初めて内腔の拡張をきたすため、動脈硬化に伴って認められる中膜内側の弾性線維の萎縮・断裂のみでは内径に変化をきたさず、これを瘤化の初期段階とみなしてよいものかどうか疑問が生じた。そこで、本年度後半より対象を大動脈から脳動脈に変更した。脳動脈は筋型動脈のひとつであるが、冠動脈など他の筋型動脈と異なり、非常に良く発達したヒダ状の内弾性板を有している。この内弾性板が動脈の瘤化に伴って直線化し、高度に断裂・消失する。また、断裂はないが直線化の認められる血管があり、これを瘤化の初期段階と判断した。つぎに、東京大学永井博士により提供された抗平滑筋ミオシン抗体を用いてこれらの脳動脈に対して、免疫染色を施行した。その結果、瘤壁のみならず、内弾性板が直線化している瘤化の初期段階において、すでに平滑筋ミオシンの抗原性は低下していることが判明した。このことから、瘤形成の因子として、従来は主として弾性線維・コラーゲン等の細胞外マトリックスの変性ばかり注目されてきたが、平滑筋の変性が瘤化の初期においてすでに起こっている可能性が示唆された。今後さらに症例数を重ねて検討するとともに、電顕を用いて、瘤化に至るまでの各段階におけるミオシンの抗原性と平滑筋の形態との関連についても検討したい。
「つもり」の検出と伝送:遠隔伝送における随意性の拡張可能性の研究

本研究では,ヒトの運動計画の時間分節性を利用して行動意図のアーキタイプとしての「つもり」の推定とその活用について研究を展開し,多自由度の人型ロボットの操縦制御において,「つもり」の分類と推定,さらに工学的実現性において実時間性への対応を可能にしつつ随意感の発生条件を拡張的に緩和することに成功した.また脳波計測を用いて「つもり」の機能的な実在と生理的な指標の対応付けにも成功しており,脳機能のモデル化によって行動意図「つもり」の応用範囲を拡大していけるものと期待される.本研究では,ヒトの運動計画の時間分節性を利用して行動意図のアーキタイプとしての「つもり」の推定とその活用について研究を展開し,多自由度の人型ロボットの操縦制御において,「つもり」の分類と推定,さらに工学的実現性において実時間性への対応を可能にしつつ随意感の発生条件を拡張的に緩和することに成功した.また脳波計測を用いて「つもり」の機能的な実在と生理的な指標の対応付けにも成功しており,脳機能のモデル化によって行動意図「つもり」の応用範囲を拡大していけるものと期待される.本年度は研究の初年度としてヒト型ロボットへの「つもり制御」の適用を試み,その操縦系を設定した実験において,「つもり」に対応した操縦者の行動文節とロボットの行動文節の対応関係からその構造の推定を進めた.この結果,操縦者の入力に見られる分節的行動の時間軌跡の再現性の観点から,対応付けに文脈依存性があること,しかしその依存性はたかだか1分節前までの影響しか受けていないことが判明した,さらにこの文脈依存性のルーツについて検証するために操縦桿の形状を大きく変化させて入力時の運動系列を強制的に変更させた実験においても,文脈依存性を示す行動分節群は全く同じであることを確認した.このことから認識レベルにおいて抽象化された行動分節の実在と同一性を確認することが出来た.一方,同行動軌跡の時間位相について,入力開始時刻をランダムに設定することで時間分節性を確認する実験を行った結果,入力される軌跡の位置再現性の精度が大きく収束する時刻に関して離散性が確認されたことから,行動分節の時間離散性が確認された.この収束過程において仮想時間軌道に対する追従動作的なプロセスが見られることから,従来的な仮想軌道制御仮説においても時間位相に関する分節性を仮定した運動発現モデルを想定することでこの分節化モデルについて一定の説明が出来ることが期待される.また,この「つもり制御」の研究と並行して,脳波計測による随伴陰性変動(CNV)の検出を指標とした集中度計測について研究を進め,検出シーケンスの信頼性については,電極張り付け後のデータ学習を利用してチューニングすれば集中の有無に関して99%の検出率を実現した.次年度以降はこの検出信頼性の高さを利用して「つもり」表象の挙動指標として実験検証の一助とすることを計画している本年度はつもり抽出実験において「つもり制御」におけるロボットの動作から操縦者が「見まね」をするプロセスに着目し,この際の動作意図抽出過程における分節化を現象的に捉えるために,脳波計測によってCNV(随伴陰性変動)を検出することで操作者の集中度の時間変動を計測した.時間的に連続な運動を観察する見まねプロセスにおいて,どの区間を分節化された離散単位として予測・検出しているかをCNVを基準として同定することを狙った結果,事後応答として被験者が分節間の区切りと見なす特徴姿勢の直前まで集中を継続した後,脱集中を表す電位変動が再現性高く観測された.この現象は本研究の当初からの作業仮説である時間離散的な意識状態の間を意識下処理が遷移させていくプロセスにおいて,「次の行動意図」を立ち上げるタイミングに対応していると考えられる.特に繰り返しの見まね課題における想起による分節の検証において,特徴姿勢の記憶が一種の階層化を生じさせていることが観察されている.この階層化においては分節区切りの主体となる特徴姿勢と,各分節区間の分節動作の詳細を修飾・伝達するための副次的な特徴姿勢に分かれ,集中の高まりは主体となる特徴姿勢の出現に対応して高い相関を示していることが判明した.このタイミングと事後に一連の動画の離散化姿勢から選択される特徴姿勢の時間関係から,行動意図の生成と想起記憶の記銘・想起のメカニズムとの間に想定される機序について解明が進むものと期待される.また,離散分節単位でのつもり制御と,つもりの抽出・伝送については,その分節化構造が物理的時間の上限下限に対してどのような崩れ方をするのかについての基礎的検証をすすめ,行動の認識と再生の両側面からの物理的限界が分節構造に与える影響の構造化を進めた.本年度は研究の最終年度として,これまでに得られた知見と現象の検証実験の精密化によって現象モデルの構築を進める一方,随意運動の中で通常の分節化における開始ー終了のプロセスに当てはまらない周期運動要素との関係から,行動意図の時間分節化と,運動生成のメカニズム,それに伴う随意性の保持と同定の機序について解析と検証を進めた.昨年度の成果である脳波計測によるCNV(随伴陰性変動)を指標とした操縦者の集中度と認知的な行動分節との対応関係を,見まねプロセスの観察時だけでなく実行動の生成時においても検証し同様の対応関係を確認した.これによって時間分節性を形成する観察・記憶・運動計画の一連のメカニズムにおいて,この集中指標が一貫して対応していることが確認された.また同時に計測した瞬目の発生頻度とも高い精度で符号することも確認した.

この発生頻度は脳活動計測によって映画観察時の高次な文脈認識上の集中度に対応することが確認されている.また最終年度における総合的な成果として,「つもり操縦」における「行動分節の時間的・空間的食い違いへの許容範囲」を同定すると共に,この許容量を活用して,これまでに提案してきた「つもり制御」の弱点の一つであった「単位分節分の動作遅れ」を改善した実時間操縦法を提案し,17自由度ロボットの操縦を課題として検証した.この成果としてロボットの応答動作を時間的には遅れを200ms以内に抑え,空間的には速度ずれの低減を重視することで,位置ずれを伴った曖昧な動作においても随意的な連続動作の操縦性と再現精度を損なわずに,実時間操縦法として十分な随意性を担保できることが出来ることを確認した.この結果,本研究の目指す「感覚と運動の対応関係において物理的には完全な一致は見ないものの,直観的な随意性を損なわない整合性を保つ体験伝送型遠隔コミュニケーション」一定の実装可能性を示すことが出来た.脳波を用いた行動分節化区間の抽出については,当初の予定以上の成果を上げつつあるものの,つもり制御の工学的実装に必要となる計測精度には至っておらず,生体情報計測の精密化が必要となっている.また,つもり制御の工学的実装に向けた設計論においては,単発の行動分節単位の連続としての行動意図の抽出については順調に基礎的知見の集積とその構造化が進行している一方,全身運動への応用を考える中で,この構造化に並行する形で機能する歩行のような周期性の継続運動の存在についての検証が必要となってきている.24年度が最終年度であるため、記入しない。脳波を用いた行動分節区間の抽出については現象計測の精密化を図るため,脳波・筋電等の生体情報計測の専門家である情報通信研究機構・脳情報通信融合研究センター・主任研究員・鈴木隆文氏を研究の分担者として新たに加えて研究を進める.また,次年度はこれまでに対象としてきた太極拳や空手の演舞のような開始から終了までの流れを持つ行動に関する知見に加えて,随意動作の中でも,こうした分節化動作に対応しない要素として,周期動作の生成意図と個別動作分節の関係を検証する.このために,歩行動作からのつもり抽出課題について新たに検証実験を追加する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
RANK/RANKL シグナルの新規機能の解明

RANK/RANKLシグナルは、骨代謝のみならず免疫応答にも重要な役割を果たしている。本研究は、RANK遺伝子に変異を持つ患者がB細胞やT細胞の機能に異常があることを発見した知見を基に、RANK/RANKLシグナルのリンパ球における新たな機能を明らかにすることを目的とする。昨年度までに、組織特異的なRANKL欠損マウスを用いて、T細胞に発現するRANKLはT細胞分化には必須ではないことを明らかにした。本年度は、RANKL欠損T細胞のエフェクター機能について解析を行った。1.T細胞特異的なRANKL欠損マウスは、破骨細胞分化や骨代謝に影響は与えなかった。一方、骨細胞特異的なRANKL欠損マウスは破骨細胞の分化障害に伴う重篤な大理石骨病を発症した。(Nakashima et al. Nat Med. 2011)2.炎症性疾患として、デキストラン硫酸(DSS)誘発性、および2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)誘発性腸炎モデルを用いた。いずれの大腸炎においても、RANKL欠損マウスと野生型の間に発症時期、重症度などに大きな差は認められなかった。3.自己免疫疾患モデルとして、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を用いてエフェクター機能を評価した。その結果、RANKL欠損マウスではEAEの発症が顕著に遅れた。脾臓など2次リンパ組織内におけるTh17細胞の分化やIL-17の産生能は正常であったが、脊髄内に浸潤しているTh17細胞の数が減少していた。さらに解析をおこなったところ、脊髄内への遊走能に異常がある可能性を示唆する結果が得られた。これらの結果から、RANK/RANKLシグナルはT細胞のエフェクター機能全般というよりは、組織特異的な炎症応答に関わっていることが示唆された。本研究は、RANK(遺伝子に変異を持つ患者がB細胞やT細胞の機能に異常があることを発見した知見を基に、RANK/RANKLシグナルのリンパ球における新たな機能を、組織特異的な遺伝子改変マウスを用いて、明らかにすることを目的とする。本年度は、以下のような成果が得られた。1.RANKL欠損T細胞は正常に分化し、胸腺の形成も正常であった。このことからT細胞由来のRANKLはT細胞の分化には必須ではないことが示唆された。また、いくつかの自己免疫疾患モデルを用いて、エフェクター機能を解析したところ、RANKL欠損マウスで異常が認められる場合があった。したがって、RANKLはT細胞のエフェクター機能に重要である可能性が示唆され、そのメカニズムの解明が重要であると考えられた。2.RANK欠損やRANKL欠損マウス等のように大理石病を発症し、髄外造血が認められる様々なマウス由来の造血幹細胞を解析した結果、コロニーアッセイやFACS解析の結果から、B細胞の分化に異常があるマウスが存在した。これらのB細胞は発生の早期に異常があるのではなく、自己反応性B細胞を選択するステージに異常が認められた。したがって、B細胞そのもの、あるいは髄外という異なる環境がB細胞の選択に影響を与えるかどうかを明らかにする必要があると考えられる。
バナジウム酸化物Ｖ３Ｏ５の電子構造と格子振動

バナジウム酸化物は,基礎から応用に至るまで興味ある物質である.この系は多くの研究がなされているにも関わらず,その構造と特性の関連性には不明な点が多かった.本研究では,近年合成された準安定なビックスバイト型バナジウム(III)酸化物について詳細な第一原理計算を行ない,この物質が,常磁性から傾斜反強磁性,またはスピングラス転移を起こす可能性を見出した.この酸化物は, 550°Cでコランダム型に相転移する準安定相である.第一原理計算の結果,コランダム型よりも絶対零度で0.1eVエネルギーが高いものの,フォノンモードに対しては動的安定であることを解明した.そして,この研究の延長線上として,バナジウム酸化物V305の電子状態と構造探求の研究を進めた.この化合物では, 3価と4価のバナジウムが共存し,その電荷整列と,それに伴う構造変化が,ファーウェイ転移として知られている金属絶縁体転移に於いて重要である.これは,ほかのバナジウム酸化物で,磁気整列が金属絶縁体転移とともに生じることと大きく様相を異にする.しかし,その詳細については,これまで第一原理計算レベルで解析した例はなかった,同様のファーウェイ転移は, Fe304において生じることが報告されている.本研究では, Fe304をリファレンスとして, V305についての研究を進めた.本年度は,数種のバナジウム酸化物に対して,磁気構造と電荷整列について検討した.これらの計算は,単純に既存のプログラムを利用するだけでは不可能であり,初年度に得た電子相関の系統的な検討結果が極めて重要であった,これらのバナジウム酸化物についてのフォノン計算を系統的に実施し,各多形の自由エネルギーの温度依存性を定量化することで,相転移挙動を追究した.さらに,新しく開発した結合状態COHPダイアグラムを適用し,各多形の結合状態を解析した。新しく開発した結合状態COHPダイアグラムに基づいた解析を行うなど,当初計画以上に進展した.終了した課題であるが,得られた研究手法は,他の化台物にも容易に展開できるため,大きな分野構築に繋がると期待されるバナジウム酸化物は,基礎から応用に至るまで興味ある物質である.多くの研究がなされているにも関わらず,その構造と特性の関連性には不明な点が多い.申請者は,近年合成された準安定なビックスバイト型バナジウム(III)酸化物について詳細な第一原理計算を行った.その結果にもとづき,この物質が,常磁性から傾斜反強磁性,またはスピングラス転移を起こす可能性を見出した.この酸化物は,550°Cでコランダム型に相転移する準安定相である.第一原理計算の結果,コランダム型よりも絶対零度で0.1eVエネルギーが高いものの,フォノンモードに対しては動的安定であることを解明した.本研究では,申請者がこれまでドイツ国において実施した上記の研究の延長線上として,バナジウム酸化物V305の電子状態と構造探求の研究を進めている.この化合物では,3価と4価のバナジウムが共存し,その電荷整列と,それに伴う構造変化が,ファーウェイ転移として知られている金属絶縁体転移に於いて重要と考えられている.これは,ほかのバナジウム酸化物で,磁気整列が金属絶縁体転移とともに生じることと大きく様相を異にする.しかし,その詳細については,これまでの研究では,第一原理計算レベルで解析した例はない.このような理論的検討には,バナジウムの3d電子が関係する電子相関を,定量的に精確に採り入れた上で,フォノン計算などの系統的第一原理計算を行う必要がある,この様な計算は,世界中でほとんど実施されていない高度なものである.初年度は,まず電子相関を適切に採り入れる手法を検討し,計算精度と計算結果の任意性,計算時間について系統的に調べた.また,第一原理計算手法について,平面波基底PAW法と,全電子法の比較検討も行った.バナジウム酸化物は,基礎から応用に至るまで興味ある物質である.この系は多くの研究がなされているにも関わらず,その構造と特性の関連性には不明な点が多かった.本研究では,近年合成された準安定なビックスバイト型バナジウム(III)酸化物について詳細な第一原理計算を行ない,この物質が,常磁性から傾斜反強磁性,またはスピングラス転移を起こす可能性を見出した.この酸化物は, 550°Cでコランダム型に相転移する準安定相である.第一原理計算の結果,コランダム型よりも絶対零度で0.1eVエネルギーが高いものの,フォノンモードに対しては動的安定であることを解明した.そして,この研究の延長線上として,バナジウム酸化物V305の電子状態と構造探求の研究を進めた.この化合物では, 3価と4価のバナジウムが共存し,その電荷整列と,それに伴う構造変化が,ファーウェイ転移として知られている金属絶縁体転移に於いて重要である.これは,ほかのバナジウム酸化物で,磁気整列が金属絶縁体転移とともに生じることと大きく様相を異にする.しかし,その詳細については,これまで第一原理計算レベルで解析した例はなかった,同様のファーウェイ転移は, Fe304において生じることが報告されている.本研究では, Fe304をリファレンスとして, V305についての研究を進めた.本年度は,数種のバナジウム酸化物に対して,磁気構造と電荷整列について検討した.

これらの計算は,単純に既存のプログラムを利用するだけでは不可能であり,初年度に得た電子相関の系統的な検討結果が極めて重要であった,これらのバナジウム酸化物についてのフォノン計算を系統的に実施し,各多形の自由エネルギーの温度依存性を定量化することで,相転移挙動を追究した.さらに,新しく開発した結合状態COHPダイアグラムを適用し,各多形の結合状態を解析した。バナジウム酸化物V305の電子状態と構造探求の研究に関する理論的検討を行うにあたり,3d電子が関係する電子相関を適切に採り入れる手法として,GGA+U法の適用を検討したほか,ハイブリッド汎関数法による計算も実施し,計算精度と計算結果の任意性,計算時間について系統的に調べた.また,第一原理計算手法について,平面波基底PAW法と,全電子法の比較検討も行った.さらに,同様のファーウェイ転移が生じることが報告されているFe3O4においても,同様の検討を重ねた.新しく開発した結合状態COHPダイアグラムに基づいた解析を行うなど,当初計画以上に進展した.研究は順調に進んでおり,計画通りバナジウム酸化物V305の電子状態と構造探求の研究を進める.この化合物では,3価と4価のバナジウムが共存し,その電荷整列と,それに伴う構造変化が,ファーウェイ転移として知られている金属絶縁体転移に於いて重要と考えられている.同様のファーウェイ転移が生じるFe3O4をリファレンスとして,V305についての第一原理法による理論的研究を進める.具体的には,バナジウムの3d電子が関係する電子相関を,定量的に精確に採り入れた上で,フォノン計算などの系統的計算を行う.フォノン計算にあたっては,受け入れ研究室で開発した第一原理フォノン計算プログラムPhonopyを活用し,磁気構造と電荷整列について注意深く考慮したうえで,定量的な計算を実施する予定である.終了した課題であるが,得られた研究手法は,他の化台物にも容易に展開できるため,大きな分野構築に繋がると期待される
血液透析中に行う低強度抵抗運動が透析患者の自律神経活動にもたらす効果の解明

維持血液透析患者を対象に、血液透析治療中の運動療法(低強度レジスタンストレーニング)が、透析治療時間内の自律神経活動に及ぼす効果を心拍変動解析にて検証した。6ヶ月間の運動療法介入後、透析後半(3時間15分から3時間45分)のLF(low frequency 0.040.15Hz)とHF(high frequency 0.150.40Hz)の比率であるLF/HFが有意に増加した。LF/HFは相対的な交感神経活動の賦活を示し、循環血液量低下に対する自律神経活動の働きが改善されたものと考えられる。血液透析患者では慢性的に心拍変動が減退しており,副交感神経の不活化と交感神経の過活動が問題である.これらは透析中の血圧変動にも関与している.本研究では,透析中に行う運動療法(低強度のレジスタンストレーニングとペダリング運動)が,透析中の心拍変動にもたらす短期的効果について検討した.対象は適格基準を満たした外来通院中の血液透析患者8名である.透析中の心拍変動は,30分おきに測定したRR間隔からスペクトル解析を行い,高周波成分(0.15-0.40Hz:HF)と低周波成分(0.04-0.15Hz:LF)にわけ,副交感神経活動の指標であるHFと,交感神経活動の指標であるLF/HFを運動実施日と非実施日の間で比較した.透析開始後60分,210分において,運動実施日は非実施日と比較して,HFが高い傾向(p=0.08)にあり,またLF/HFは低い傾向(p=0.08)にあった.統計学的有意差は認められなかったものの,180分以降の透析終盤は時間経過とともに,運動実施日はHFが上昇,LF/HFが低下し,一方で非実施日はHFが低下,LF/HFが上昇していた.このとき血圧の低下する症例は認められなかった.透析開始後60分は運動療法実施時間と重なるため,透析中の運動療法は副交感神経活動を賦活する即時効果があると考えられる.また透析終盤において,副交感神経の不活化と交感神経の過活動を惹起せずに,血圧を維持した状態で透析を実施できるといった短期効果もあるのではないかと考えられる.引き続き症例数を積み増していく必要があると考えられる.今年度は、血液透析治療中に行う低強度レジスタンストレーニングによる自律神経活動に対する長期的効果について、6ヶ月間の介入期間を設けて心拍変動解析から検討した。対象は外来通院中の維持期血液透析患者6名である。血液透析治療中のレジスタンストレーニングを6カ月間実施し、介入期間の前後に心拍変動を測定した。レジスタンストレーニングは、透析開始後30分から60分の間に実施し、自覚的運動強度において「らくからややきつい」と感じる強度とした。心拍変動は、Memcalc Tarawaにて解析し、透析総時間、透析前半、透析後半の3条件における周波数解析(LF, HF, LF/HF)と時間領域解析の指標(CVRR)の変化から運動療法の効果を検証した。介入6ヶ月後の測定時においてのみ、LF/HFが透析前半よりも透析後半で有意に高い結果となった(1.95±1.2 vs 4.50±2.1, p=0.02)。長期的に運動療法を継続することは、透析後半においてLF/HF、つまり相対的な交感神経の働きを高め、自律神経の働きを賦活化することが示唆された。透析後半に血圧が低下しやすい症例は、交感神経の活動が減弱していることが先行研究より明らかになっている。本研究の結果は、長期的に低強度のレジスタンストレーニングを実施することで、透析後半の血圧低下に対する自律神経活動による代償機序を働きやすくさせる効果があると考えられる。24年度は,血液透析中におこなう運動療法の短期効果を明らかにすることが目的であった.概ね仮説通りの結果になっており,順調に計画が進展していると考えられる.ただし,予定していたよりも症例数が少なくなっている.この原因は,対象の適格基準をやや厳しく設定したためと考えられる.この反省点を活かして適格基準を再考し,25年度の研究課題と並行して症例数を積み増していく予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度に実施した研究課題は,25年11月の臨床生理学会にて発表すべく演題登録する予定である.25年度の研究課題は,血液透析中の心拍変動と運動負荷中の心拍変動に対する3ヶ月間の運動介入の効果を検討する.血液透析中の心拍変動は24年度と同じ方法で測定する.運動負荷中の心拍変動は,当初の計画書とは異なる方法で実施する.自転車エルゴメータにて症候限界性ランプ負荷試験を行い,漸増負荷に対する副交感神経活動の減衰と交感神経活動の増加,そして症候限界到達後の回復期における副交感神経活動の賦活と交感神経活動の減衰といった自律神経活動の反応性を心拍変動解析から評価する.血液透析中の心拍変動と運動負荷中の心拍変動は,同一対象者に対して測定する予定である.

対象は運動療法実施群12名,コントロール群(運動非実施群)12名を予定している.研究課題を推進する上での問題として,対象者の中でもコントロール群のリクルートが予定通り進まない可能性がある.その対策としては,研究協力者である研究施設の医師や看護課長からも研究への参加を促してもらうことでリクルートを進めていきたい.運動療法介入前の評価を6月から7月に実施し,介入後の評価を11月から12月に実施し,1月以降にデータ解析と論文執筆を進める予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。
成熟ニューロンでの神経活動に伴う複製依存性コアヒストンのダイナミクス

成熟マウス海馬ニューロンにおいて、グルタミン酸受容体刺激は、通常分裂細胞でのみ発現する細胞複製依存性コアヒストンH3.2をコードするhist1h3f遺伝子の発現を誘導することが分かった。また、塩抽出法や新規蛋白質代謝標識により、コアヒストンは蛋白質レベルでもその発現が増加していた。ニューロンにおいて、新たに合成されるコアヒストンが何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。昨年度に引き続き、ニューロンにて新規合成タンパク質の標識を行った。メチオニンのホモログであるアジ化ホモアラニンを加えてタンパク質を標識し、回収した細胞核をアルキル化ビオチンと反応させることで、新規合成タンパク質をビオチン標識した。原法ではアルキル化化合物との反応時間が2時間となっていたが、アジ化ホモアラニンの添加量を増やし、アルキル化ビオチンとの反応時間を12時間としたところ、非常に強く標識されうることが分かった。また、この標識はタンパク質合成阻害剤にてほぼ完全に抑制されることから、タンパク質合成に特異的な反応であると考えられた。また、ヒストンH3が、ビオチンにて標識されていることも分かった。次に、細胞核をmicrococcal nuclease (MNase)で処理し、クロマチンをモノヌクレオソームの状態まで消化した後、ストレプトアビジン付加マグネットビーズにて免疫沈降し、沈降物中のヒストンの含有量を検討した。しかし、免疫沈降にて標識していない細胞からもヒストンが若干少ないながらも回収されてしまうことが分かった。内在性のビオチン修飾がヒストンに存在する可能性が示唆されたため、タンパク質の標識をOregon Greenへと変更し条件検討している。タンパク質標識したサンプルでのみヒストンが免疫沈降されるのが確認できたら、沈降物中に含まれるDNAの配列をハイスループットシークエンスにて検討する。成熟ニューロンが神経活動依存性に細胞複製依存性ヒストンの遺伝子を発現することを見出し、これに関し詳細な検討を行った。まず、転写制御に関して、これまで細胞複製依存性ヒストンはS期特異的に発現し、そのmRNAはpolyAテイルを有さないことが知られているが、ニューロンにおいては、oligoーdTプライマーによる逆転写反応にて逆転写されることからmRNAはpolyAテイルを有すると考えられた。また、タンパク質レベルでの発現増加に関しては、新規合成タンパク質をメチオニンのアナログであるホモアラニンにアジド基を付加したものをニューロン培養液中に添加することでアジ化し、クロマチンを精製ごアルキル化ビオチンにて、アジ化タンパク質をビオチンにて標識し、ストレプトアビジンビーズにて回収して、さらに尿素により処理した後、沈降物中のコアヒストンH3の有無を検討した。その結果、神経活動を誘導したニューロンにおいて、ヒストンH3のタンパク質レベルでの新規合成が起こっていることが分かった。今後は、この新規合成ヒストンH3を含むクロマチンの領域をハイスループットシークエンスにて明らかにしていく予定である。ニューロンでの新規合成タンパク質標識の条件検討を詳細に行い、タンパク質代謝標識が安定して行えるようになった。次のステップである新規合成ヒストンを取り込んでいる領域の検討を行える準備ができた。新規合成コアヒストンを含むクロマチンを純化した後に、これに含まれるDNAを配列をハイスループットシークエンスにて検討する。得られた結果をリアルタイムPCRにて確認する。また、これまで申請者らが得ている神経活動依存性遺伝子の網羅的解析結果とあわせて、ヒストン交換部位との関連を検討する。また、現在の手法では、新規合成コアヒストンのバリアントの種類まではわからないので、ヒストンバリアントを区別できるTCAゲルPAGEにてヒストンを展開して、どのバリアントが神経活動依存性に増加しているかを確認する。また、ヒストン交換に関与するヒストンシャペロンを同定し、ヒストンシャペロンの有無による転写やシナプス成熟などニューロンの機能への影響を検討する。これまで使用してきたのと同様に小動物や、実験消耗品に加え、ハイスループットシークエンスの実施に関する試薬、および解析依頼に使用する。
虚血性僧帽弁逆流の発生原因の解明と外科治療への応用-心臓内視鏡による検討-

ビーグル犬を用いた。心拍動下冠動脈バイパス術における僧帽弁開閉状態および僧帽弁弁輪運動を心臓内視鏡及びDigital 3-D ultrasound sonomicrometerを用いて検討した。左前下行枝の閉塞では、僧帽弁逆流は発生しなかった。回旋枝の閉塞によって後内側弁輪の拡大が生じ、僧帽弁後内側の接合不全を認め、同部よりの逆流を確認した。ビーグル犬を用いた。7頭のビーグル犬を用いた。6個のcrystalを僧帽弁輪に、2個のcrystalを乳頭筋基部に心外膜側より縫着した。心臓をKrebs-Henseleit液にて潅流し、上記のcrystal動きと心臓内視鏡による直接観察により僧帽弁輪と弁尖の動きを観察した。コントロール状態、左前下行枝閉塞状態、左回旋枝閉塞常態において検討した。それぞれのcrystal間の距離をDigital 3-D ultrasound sonomicrometerを用いて測定した。コントロール群では、心臓内視鏡の観察において僧帽弁閉鎖不全は認められなかった。また、僧帽弁輪の形状の変化もなかった。左前下行枝閉塞では、1頭のみにおいて前外側よりの僧帽弁閉鎖不全を認めた。左回旋枝閉塞では、全例において後内側よりの僧帽弁閉鎖不全を認めた。また、左回旋枝閉塞状態では、明らかな弁輪の拡大を認めた。左前下行枝の閉塞では、明らかな僧帽弁輪不全は発生しなかったが、左回旋枝閉塞では、僧帽弁輪後内側の弁輪拡大により僧帽弁閉鎖不全が発生することが明らかとなった。ビーグル犬(体重:16-20kg)を用いた。全身麻酔を行い、臨床と同様の方法にて人工心肺を確立し心停止を得た。3-D ultrasoundsonomicrometer用のcrystal sensorを僧帽弁輪に6個、前・後乳頭筋基部に心外膜側より2個縫着した。その後、加温・酸素化したKrebs-Henseleit液を上行大動脈および左心房に灌流し心拍動モデルを作製した。上記のcrystal間の距離をDigital3-D ultrasound sonomicrometryを用いて測定し、同時に心臓内視鏡による直接観察により僧帽弁輪と僧帽弁の開閉状態を観察した。心臓脱転時、脱転+左回旋枝閉塞常態において検討した。なお左室の拡張末期圧を10cmH_2Oにコントロールした。心臓脱転のみでは、心臓内視鏡の観察において僧帽弁の開閉状態に正常と比較して変化は認められなかった。また、僧帽弁輪の形状および前外側交連-前乳頭筋、後内側交連-後乳頭筋間それぞれの距離の変化はなかった。左回旋枝閉塞では、全例において心臓内視鏡の観察により後内側交連部の僧帽弁閉鎖障害を認めた。また、左回旋枝閉塞状態では、明らかな後内側弁輪の拡大を認めた。しかし、前外側交連-前乳頭筋間、後内側交連-後乳頭筋間のそれぞれの距離には変化は認められなかった。左回旋枝閉塞(左室後側壁の虚血)による、僧帽弁輪後内側の弁輪拡大は虚血性僧帽弁逆流の1つの原因となり得ると考えられた。また、その逆流発生には、弁輪-乳頭筋の距離は関係しなかった。