hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱処理によるセラミックス・金属接合層の改質と強度の向上に関する研究

なお、Niの表面はCuと融解し、フイラとなるが残りはWと共に応力緩衝材として働く。TiNとSiを形成する反応は、温度が高いほど、Ti量が多いほど、又、接合時間が長いほど進行する。そのため、強度は低下し、破断は界面割れとなる。Ti量を多くすると、接合温度を下げることができるが、Ti成分がTi-Ni金属間化合物として残存するため、接合層を脆くする危険性がある。これらの結果から、本研究ではTi箔1.5μm、Cu箔20μmとし、接合時間は1200°C1分とした。ここで、高温に短時間加熱すると、反応を抑制しながら接合性を向上するのに有益である。又、Ti量の低減は、最近セラミックスの燃結助剤が減少する傾向にあるので特に重要である。本研究で作製した接合体は、接合時にTiとCuがセラミックス側に濃化している。しかし、CuとNiは全率固溶体を形成し、さらに少量のTiも固溶できるので、セラミックスとろう材の反応が余り進行しない温度(1000°C)で拡散処理を行った。その結果、フイラー部のNi濃度は増大し、かつ破断強度が向上した。来年度は接合体の高温強度の測定と耐酸化性の検討を行う。高強度で信頼性に優れた窒化ケイ素セラミックスとステンレス鋼接合体を作製するため、前年度ではセラミックスおよび応力緩衝金属との濡れ・接合性が良好である新しいろう材を開発した。本年度は接合体の残留熱応力の測定法の研究と接合対を実際に高温・腐食環境で使用するための基礎的研究を行った。得られた成果は以下のように纏められる。(1)超音波を金属と接合したセラミックス表面に照射すると、特定の角度で入射した音波は表面弾性波となる。この表面弾性波はセラミックスの応力状態に依存して変化する。即ち、圧縮応力状態では音速は増大し、引張応力では低下する。この原理を応用して、超音波顕微鏡による残留応力の測定法を世界で最初に提案した。(2)窒化ケイ素セラミックスとステンレス鋼との接合体の強度は、Ni中間材厚さに対して凸形の分布を示す。これはセラミックスの残留熱応力の分布と大きさに依存する。本研究で提案した超音波顕微鏡を用いる残留熱応力の測定は、界面から離れた領域では理論とほぼ一致したが、約1mm以内の界面近傍ては、実測、理論、他の研究者よるXー線解析による結果、のいずれもが互いに異なる結果になることが明らかとなった。学会でも、我々の発表に対して多くの関心と質問があり、今後の重要な研究課題であることが認識された。(3)ジルコニアセラミックスと金属接合対では、小型の試験機を超音波顕微鏡に設置し、接合時の残留応力とともに、外力を付加した状態での応力分布を測定した。なお、接合時に観察された応力は、破断したセラミックスには認められない、即ち、破断によって残留応力が解放されたことが証明された。(4)室温で220-240MPaであった接合対の破断強度は、試験温度が上昇するにつれて、増大し、400°Cで最高強度280-300MPaになり、その後、徐々に低下した。しかし、実用温度とされる800°Cで180-200MPaの強度が得られた。なお、800°Cでは中間材のNiが塑性変形したが、接合部は健全であった。(5)接合対を空気中、800°Cまでの各温度で酸化した結果、接合部は健全であったが、中間材のWが600°C以上で急速に酸化による劣化をうける事が明らかとなった。今後、耐熱・耐腐食性に優れた中間材の開発が必要である。
湿潤熱帯における小動物の行動と進化に関する研究

1979年以来、京都大学を中心とする調査班は東マレ-シア、サバ州において、湿潤熱帯の昆虫・小動物の行動戦略の研究を続けてきた。今回は調査地をサバ州とは環境条件の異なるサラワク州に移し、これまでサバ州で得た成果と対照しつつ、湿潤熱帯における変温性動物の行動の基本戦略の特異性と行動様式を含めた進化の様相の明らかにするために調査を行なった。サラワクにおける調査はサラワク森林省の森林研究課と国立公園・野生生物課をカウンタ-パ-トして行なわれた。調査地は北部のバラム川支流のムル-国立公園、中部のラジャン川支流のランジック・アンティマウ・オランウ-タン・サンクチュアリおよび南部のクチンに近いセラピ山である。現地調査には松井正文が調査隊長となり、上田哲行、疋田努に加え、二人の大学院生、森哲、荒谷邦雄が研究協力者として参加した。調査期間は平成元年12月5日から平成2年2月5日である。今回の調査では昆虫、両棲類、爬虫類を中心に行動学、生態学的調査を行なった。両棲爬虫類については核学的な調査も行なわれた。また、調査に同行した森林省の調査官との共同研究としてサラワクの動物相調査に協力することになった。現在持ち帰った資料、標本を基に、詳しい分析を始めている。調査は多岐に渡っているので、以下に項目別に記す。1.熱帯のトンボ2種の配偶システムムル-国立公園でAgriocnemis属のトンボの性行動を観察し、この種の独特な配偶システムが明らかにされた。また、セラピ山のふもとのマタンでRhinocypha bisteriataの性行動を観察した。これらの行動はビデオに撮影され、現在解析中である。2.クワガタムシ類の生活史と生息場所9属約40種のクワガタムシ成虫、幼虫、蛹、卵を採集し、特に幼虫期の生息場所と生活史についての資料を得た。3.クロツヤムシ科甲虫の生息場所とコロニ-構成亜社会性のこの甲虫については、すでにサバ州において調査を行なってきたが、サラワク州においても、5属約15種が採集され、そのコロニ-構成が調査された。4.トビトカゲの社会行動と活動周期トビトカゲDraco volansを捕獲して30個体のマ-キングし、その社会行動を観察した。また、日周活動についての資料も得た。5.カエル類の体温生態学40種165個体のカエル類について体温デ-タを得た。6.熱帯のトカゲ類の体温生態学トカゲ類の体温生態学については、すでに前回のサバ州で調査を行ない、デ-タのまとめも行なっているが、今回サラワク州の調査においても、捕獲時にほとんどの個体について体温デ-タの記録をとった。7.カエル類の鳴き声の研究18種のカエル類について繁殖期の鳴き声の録音に成功した。ソノグラフによる詳しい解析を行なう予定である。8.両棲爬虫類の核型調査トカゲ類16種25個体、カエル類37種63個体について、現地で骨髄細胞をエ-アドライまたはフレ-ムドライ法により核型資料を得た。資料の染色、分析を行なっている。9.サラワク州の両棲爬虫類相調査今回の調査ではトカゲ類30種、ヘビ類18種、カエル類50種が採集された。現在分類学的な検討を行なっている。

3.クロツヤムシ科甲虫の生息場所とコロニ-構成亜社会性のこの甲虫については、すでにサバ州において調査を行なってきたが、サラワク州においても、5属約15種が採集され、そのコロニ-構成が調査された。4.トビトカゲの社会行動と活動周期トビトカゲDraco volansを捕獲して30個体のマ-キングし、その社会行動を観察した。また、日周活動についての資料も得た。5.カエル類の体温生態学40種165個体のカエル類について体温デ-タを得た。6.熱帯のトカゲ類の体温生態学トカゲ類の体温生態学については、すでに前回のサバ州で調査を行ない、デ-タのまとめも行なっているが、今回サラワク州の調査においても、捕獲時にほとんどの個体について体温デ-タの記録をとった。7.カエル類の鳴き声の研究18種のカエル類について繁殖期の鳴き声の録音に成功した。ソノグラフによる詳しい解析を行なう予定である。8.両棲爬虫類の核型調査トカゲ類16種25個体、カエル類37種63個体について、現地で骨髄細胞をエ-アドライまたはフレ-ムドライ法により核型資料を得た。資料の染色、分析を行なっている。9.サラワク州の両棲爬虫類相調査今回の調査ではトカゲ類30種、ヘビ類18種、カエル類50種が採集された。現在分類学的な検討を行なっている。
江川代官所文書の総合的研究

静岡県を調査主体とする江川文庫史料西蔵調査事業と連携して調査研究を進めた。平成24年3月刊行の静岡県文化財調査報告書第63集『江川文庫古文書史料調査報告書』4冊により、約30, 000点の古文書を目録化した。本研究の前提となる第1次調査分の約20, 000点と合わせた約50, 000点にのぼる古文書調査はほぼ完了し、本研究の所期の目的は完遂した。江川文庫研究会を5回開催し、調査研究成果の公表と情報の共有を図った。国文学研究資料館の「伊豆韮山江川家文書データベース」により、調査成果を公開した。中世以来の長い歴史をもつ江川家には、古文書・書画・典籍(和書・漢籍・洋書)・工芸・染織・武器類等、厖大な量の、しかも極めて良質の資料が残されている。本研究の目的と計画は、大きく2点にまとめられる。第一に、それらの資料群のうち、50,000点に達すると推定している、江川家に伝来した中世から近代にわたる江川家文書全点を調査し、目録を作成したうえで、データベース化の作業を行いながら、全容を初めて明らかにし、今後の研究の進展に資するための情報公開を進めることである。もう一つは、その成果にもとづき、江川家文書の最も重要な特徴を示す、しかも新出の幕末・維新期史料を中心に、従来十分な研究蓄積をもたない代官所文書の内容や特質、歴史的意義および地方行政・軍事の近代化との関連を明らかにすることにある。本研究の主要な二つの目的である、1、江川家文書の全点調査とデータベース化、2、代官所文書の内容と特質に関する分析、に即して、調査と研究が進められた。調査は、平成20年5月24日26日、9月20日22日、10月25日27日、11月29日12月1日、平成21年1月31日2月1日の5回にわたり、伊豆の国市・江川邸で、古文書や古写真・絵葉書類を中心に行い、研究協力者の支援も得て書跡・典籍・工芸についても実施した。古文書については、調査結果をその場でパソコン入力する方式をとり、今後の目録作成やデータベース化に直結させることとした。書跡・典籍・工芸については、既に刊行された目録の点検作業を進め、誤脱等を修正した。研究については、重点的な取り組みを推進し、情報の共有と研究の深化を図るため、江川文庫研究会を発足させ、2回の研究会を東京大学福武ホールで開催した。第1回、記念講演、講師、宮地正人氏(東京大学名誉教授)、演題「江川家史料研究の課題」、第2回、報告者、戸森麻衣子氏(日本学術振興会特別研究員)、題目「代官江川氏の手代と家来の歴史的変遷」。また、研究計画に掲げた、江川文庫調査の状況や意義を周知するための取り組みとして、平成20年10月26日、伊豆の国市韮山農村環境改善センターにおいて、静岡県教育委員会・伊豆の国市教育委員会主催の「江川家古文書調査現地説明会」を開催し、江川文庫に関する講話、古文書調査現場の説明、資料の展観・解説等を行った。前年度に引き続き、調査と研究を進めた。全体調査は、平成21年5月30日6月1日、8月29日31日、9月26日28日、10月24日26日、11月28日30日、12月18日20日の6回にわたり、伊豆の国市・江川邸で、調査協力者の支援も得て、古文書を中心に、書跡・典籍・工芸についても実施した他、個別調査も行った。岩井は、21年9月、連合王国等で「英仏日の名望家比較史研究のための史資料収集」を行った。研究については、昨年度発足させた江川文庫研究会を継続し、第3回研究会を東京大学福武ホールで開催した。報告者、有光友學氏(横浜国立大学名誉教授)、題目「江川文庫所蔵後北条氏発給文書等の紹介」。また、研究計画に掲げた、江川文庫調査の状況や意義を周知するための取り組みとして、平成21年10月25日、伊豆の国市韮山時代劇場において、静岡県教育委員会・伊豆の国市教育委員会主催の文化財クローズアップ「江川坦庵の魅力を探る」に、湯之上がコーディネーターとして、保谷がパネリストとして参加し、江川坦庵と周辺の人々、幕末の軍事改革等について、解説した。

全体調査は1平成22年5月5日7日、8月28日30日、9月25日27日、10月23日25日、11月27日29日、12月11日13日、23年2月26日28日の7回にわたり、伊豆の国市・江川邸で、調査協力者の支援も得て、古文書を中心に、書跡・典籍・工芸についても実施した他、研究分担者による古写真約1,700点の調査・写真撮影も行った。併せて、第一次調査で刊行した報告書の点検作業も実施した。研究については、第4回江川文庫研究会を東京大学福武ホールで東京大学史料編纂所附属画像史料解析センター・同古写真研究プロジェクトと共催した。報告者、谷昭佳氏(東京大学史料編纂所准教授)、題目「幕末・明治初期の写真史における江川文庫古写真コレクションの位置」。研究成果の公開に関わり、国文学研究資料館が公開する「伊豆韮山江川家文書データベース」に反映させて、古文書20,425点についての情報と古文書1,800点の画像を、インターネットを通じて本格的に公開した。また、研究計画に掲げた、江川文庫調査の状況や意義を周知する、ための取り組みとして、静岡新聞平成22年1月16日6月26日夕刊に、研究代表者・分担者・調査協力者の執筆による「歴史の息遣い-江川文庫調査から」と題する26回にわたる連載記事を掲載し、県民の関心を喚起することとなった。その後、静岡県知事らの視察が行われた。前年度に引き続き、静岡県教育委員会文化財保護課が調査主体となっている江川文庫史料西蔵調査事業と連携しながら、調査と研究を進めた。調査は伊豆の国市・江川邸で調査協力者の支援も得て、古文書を中心に実施した他、第一次調査で刊行した報告書の点検作業も実施した。その結果、平成24年3月、静岡県文化財調査報告書第63集『江川文庫古文書史料調査報告書』4冊(四-古文書(三)、417頁、五-古文書(四)、471頁、六-古文書(五)、415頁、七-古写真・染織、182頁)を刊行して、約30,000点の古文書を目録化し、第一次分の約20,000点と合わせた約50,000点にのぼる古文書調査はほぼ完了し、本研究の所期の目的は完遂するに至った。なお、調書情報はエクセルデータとして整備しており、既に国文学研究資料館ホームページで公開している第一次調査分とともに、できるだけ早く全点の公開を目指したい。研究については、第5回江川文庫研究会を平成23年12月2日、東京大学福武ホールで開催した。報告者、大友一雄氏(国文学研究資料館教授、研究分担者)、題目「江川代官所の機能と記録」。研究成果の公開に関わり、国文学研究資料館が公開する「伊豆韮山江川家文書データベース」、に反映させて、古文書の画像を、インターネットを通じて本格的に公開した。また、研究計画に掲げた、江川文庫調査の状況や意義を周知するための取り組みとして、静岡文化財団企画・輝く静岡の先人展「江川坦庵とゆかりの人々」(8月1日20日グランシップ、10月1日30日沼津市明治史料館)を開催し、広く県民の関心を喚起する活動を行った。
悪性中皮腫におけるnicheと薬剤耐性の関連

悪性中皮腫症例24症例、および対照症例として胸膜炎症例9症例に対し、CXCL12、CXCR4、CXCR7、MCL-1、HuRの免疫染色を施行し検討を行った。CXCL12は全症例において細胞質に陽性像が得られたが、中等度以上陽性となる率が中皮腫症例で有意に多かった(p=0.013)。腫瘍周囲の間質細胞への陽性像は不明瞭であり、当初推定された、CAR細胞を介した癌Nicheの形成といった仮説は否定的と考えられた。MCL-1は胸膜炎症例および中皮腫症例のいずれでも細胞質に弱陽性となる症例が見られたが、陽性率が中皮腫症例で有意に高かった(p=0.0047)。HuRに関しては細胞質への陽性像が中皮腫症例の一部のみで認められ、陽性率も有意に高かった(p=0.0078)。中皮腫症例内でMCL-1の陽性率、CXCL12の中等度陽性率は高く(87.5%/83.3%)、中皮腫の腫瘍原性、薬剤耐性そのものに深く関わっている可能性が示唆された。一方でHuRに関しては細胞質への陽性例が中皮腫症例のみだったが、陽性率はさほど高くなく(50%)、腫瘍原性そのものというよりは、一部症例において薬剤耐性のさらなる獲得に寄与している可能性が高いものと思われた。CXCR4、CXCR7に関しては、胸膜炎症例と中皮腫症例のいずれでも核ないし細胞質、あるいは両者の陽性像が高率に認められた。CXCR4は核ないし細胞質のいずれかに陽性となる率が中皮腫症例で有意に高く(p=0.017)、CXCR7は核への陽性率が中皮腫症例で有意に高かったが(p=0.025)、細胞質への染色性には有意な差がなく、CXCR4、CXCR7の分子学的機能を考慮すると意義は不明であった。ただし、CXCR4、CXCR7共に染色性の症例間差が大きく、症例間での治療抵抗性の差に関与している可能性は残っているものと考えられた。1研究使用可能症例の抽出:2010年2017年に当院で悪性中皮腫の手術療法を受けた症例全例を検索しデータベース化した。そのうち実験対象として35症例が使用可能であった。それら全手術材料の病理所見のレビューを行った。中皮腫の組織型はほとんどが上皮型で29例を占めるが、2相型が5例、線維形成型が1例含まれていた。現在臨床医と連携し予後の解析を行っている。2免疫染色結果:CXCL12, HuR, MCL-1免疫染色の染色条件を確立した。その後、中皮腫症例6例と胸膜炎の症例1例を用いてPilot studyを行った。CXCL12は中皮腫細胞そのものが全例陽性となり、骨髄にみられるような繊細な突起を持つCAR細胞に相当する細胞を認識できなかった。中皮腫細胞がCXCL12陽性となるとする報告はあり(J Pathol. 2011 Mar;223(4):519-30)、既報告と矛盾しない結果ではあるが、CAR細胞に相当する間葉系細胞の支持が認識できない点は想定外であった。以前行った別の実験では骨髄芽球にCXCL12陰性、また脾臓に転移した癌に陽性であった経験があり、悪性腫瘍の種類や原発臓器によって腫瘍細胞ないし間葉系細胞のCXCL12陽性像が異なる可能性が推測される。MCL-1は中皮腫細胞の細胞質に種々の強度で陽性となった。陽性率や強度により予後に差が出るかが今後の検討課題である。HuRに関しては、中皮腫細胞の核には陽性像がみられたものの細胞質に中強陽性像がみられる症例がなかったため、症例を増やし細胞質陽性群が存在するか検討の必要がある。当該研究に加え、臨床との共同研究を他4件担当しており、思うように時間が取れない状況となっていたため。

CXCR4、CXCR7に関しては、胸膜炎症例と中皮腫症例のいずれでも核ないし細胞質、あるいは両者の陽性像が高率に認められた。CXCR4は核ないし細胞質のいずれかに陽性となる率が中皮腫症例で有意に高く(p=0.017)、CXCR7は核への陽性率が中皮腫症例で有意に高かったが(p=0.025)、細胞質への染色性には有意な差がなく、CXCR4、CXCR7の分子学的機能を考慮すると意義は不明であった。ただし、CXCR4、CXCR7共に染色性の症例間差が大きく、症例間での治療抵抗性の差に関与している可能性は残っているものと考えられた。他共同研究4件のうち3件は概ね課された業務を遂行済みのため、今年度は研究の遂行可能時間が増加するものと思われる。具体的な実験予定としては上記抗体に加えCXCR4免疫染色を全例施行し、これらのうち予後に寄与する因子を抽出し、細胞実験へと移行する。また今回の結果からは悪性腫瘍でもCXCL12が陽性となるものと陰性となるものがあると思われ、CXCL12陽性癌と陰性癌で薬剤耐性がどう違うのかを検証してみることも考慮される。
エクソソームによるがん悪性化機構の分子メカニズムの解明

本研究では、細胞生物学的手法、および数理モデリング手法を組み合わせて、がん悪性化を駆動するエクソソームの構成分子の網羅的同定とこのエクソソームにより活性化されるがん悪性化分子の相互作用ネットワークの可視化をすることで、がん悪性化機構を統合的に理解することを目的として研究を行った。がん悪性化を駆動するエクソソームの構成分子を複数同定し、それらが培養細胞レベルでがんの悪性化に関与することを見出した。本研究計画では、エクソソームのがん浸潤亢進活性とがん悪性化の関係を明らかにするために、非腫瘍性乳腺由来細胞株とこれを基に作製した悪性化モデル株を用いて解析する。平成27年度は、使用するモデル株の作成を行った。具体的には、非腫瘍性乳腺上皮由来MCF10A株を基に、これに野生型PI3キナーゼあるいは恒常活性化型PI3キナーゼを過剰発現した株(MCF10A-PI3KあるいはMCF10A-PI3K(H1047R)を作成した。まず、これらの細胞の浸潤突起形成能を調べたところ、H1047R株のみ浸潤突起形成能が増加していた。次に、H1047R細胞株が分泌するエクソソームを細胞培養液から精製し、MCF10A親株に添加後、浸潤突起形成を調べたところ、浸潤突起形成能に差はなかった。続いて、がん細胞の浸潤誘導活性を、ボイデンチャンバーを用いたマトリゲル浸潤アッセイおよびI型コラーゲン浸潤アッセイにより定量したところ、H1047R株でのみ浸潤能が亢進していた。次に、H1047R細胞株が分泌するエクソソームを細胞培養液から精製し、MCF10A親株に添加後、浸潤能を調べたところ、浸潤能が増加した。以上のことから、H1047Rの分泌するエクソソームは、浸潤突起形成を可能とすることはできなかったが、がん細胞の浸潤能を促進できることが明らかになった。浸潤突起形成促進に関しては予想どおりの結果が得られなかったが、その他は当初の予定どおり概ね、順調に進展している。申請者は、浸潤性悪性がんが細胞膜に形成する、組織破壊性の膜構造である浸潤突起から、細胞膜小胞エクソソームが分泌され、これが浸潤活性亢進に寄与することを見出している。本研究では、細胞生物学的手法、プロテオミクス手法および数理モデリング手法を組み合わせて、がん悪性化を駆動するエクソソームの構成分子の網羅的同定とこのエクソソームにより活性化されるがん悪性化分子の相互作用ネットワークの可視化をすることで、がん悪性化機構を統合的に理解することを目的として以下の研究を行った。(1)悪性化段階の異なるがん細胞および正常細胞株を用いて、エクソソームによるがん悪性化における、エクソソーム分泌細胞とエクソソーム受容細胞のそれぞれの悪性度がどのような関係にあるかを、明らかにした。(2)がんの浸潤性を亢進させるエクソソームに特異的な構成タンパク質とそのエクソソームを受容したがん細胞内で亢進するシグナル伝達経路を明らかにした。(3)(2)で得られた情報を元に数理モデルを構築した。本研究の学術的特色は、細胞生物学的手法、プロテオミクス手法および数理学モデリング手法を組み合わせて、がん悪性化の分子機構に迫ろうとする点にある。その独創性は、浸潤突起とエクソソームという二種類のがん悪性化機構の間に存在することが疑われる、未解明な協調的あるいは相乗的相互作用に着目して、その詳細を明らかにしようとする点にある。本研究で得られた成果は、新しいがん治療法の分子基盤の構築に貢献する事から医学的・社会的意義が高く、また数理学と生物学の融合分野の発展にも寄与することから、基礎学術面への波及効果も高いと考えられる。平成28年度は、H1047R由来エクソソームを受容したMCF10A細胞内で亢進されるシグナル伝達経路を、申請者が確立したRPPA解析の系を適用することで網羅的に同定する。具体的には、悪性度の高いMCF10A-PI3K(H1047R)のエクソソームに対する感受性が高い細胞と低い細胞におけるエクソソームによるシグナル伝達経路の活性化の違いを解析する。そこで得られた情報を基に、申請者が確立しているがん浸潤数理モデルの拡張に取り組む。ここで拡張した数理モデルを“キーパス解析し、エクソソーム依存的な浸潤能亢進に重要な分子群を、in silico解析によって明らかにする。これにより、がん細胞が悪性形質を獲得する過程で生じる分子間相互作用とこれにより惹起されるシグナル伝達カスケードの変動の全体像を、分子間相互作用ネットワークの変化として可視化する。がん生物学
熱安定性を予測するパラメーターのランダム伸長変異による決定

140アミノ酸からなるランダムポリペプチドのライブラリーを作った。これらは95残基のランダム配列と両末端の固定領域とから構成されている。これらのポリペプチド70種類のうち、約50%が大腸菌で発現可能で、約10%可溶性であった。このことは蛋白質の大腸菌内でのプロテアーゼなどに対する安定性や溶解性はポリペプチドの物性としてそれほどまれでないことを示している。精製した2つの可溶性ランダムポリペプチドは硫安に対してS字型の沈殿を示した。また、ある硫安濃度以上では熱処理によって沈殿が生じた。このことよりランダムポリペプチドでも疎水性コアと親水性表面を作っていると考えている。CDは2次構造がわずかしかないことを示した。また、沈降平衡法によるとモノマーとテトラマ-の平衡にあると解釈された。さらに微量ながらエステラーゼ活性があった。二つ異なる配列を持つ可溶性ランダムポリペプチドは異なる基質特異性を示した。このことはランダムポリペプチドの機能はゼロでなく、配列を人工的に変えれば進化させうることを示している。以上の結果は、程度の差はあるが、天然の蛋白質の性能はポリペプチドに見られるものであることを示す。また、蛋白質の初期進化において、数多くの配列の中から特別な配列が選ばれなくても進化し得ることを示している。この後はこのランダムポリペプチドを進化的な方法で天然の蛋白質に近づけていく。そして人工進化のどの段階で蛋白質のコンパクトさ、二次構造、高次構造が現れるを明らかにしたい。
日齢査定によるニホンウナギの初期生活史の解明

本研究で予定した研究計画はほぼ完遂した。得られた成果の概要は以下の通り。(1)接岸時の日齢:鹿児島より宮城に至る日本沿岸と台湾韓国で得たシラスウナギの日齢は120210日で、漁期の早期に接岸するシラス程、若齢である傾向が認められた。また低緯度の漁場程、若齢魚が加入する傾向があった。これらはさらに被験個体数を増やして検討する必要がある。(2)産卵期:解析したシラスの日齢と採集月日(加入時期)から逆算して個体毎に孵化日を求めた所、本種の産卵期は412月で、およそ7月がその最盛期と考えられた。(3)加入機構:早く生まれた個体程、漁期の早期に漁場に加入し(接岸)する。しかし、体長は加入時期の早晩を問わず5060mmとほぼ一定であった。加入時期を決める最重要の決定要因は孵化時期であると推測される。(4)レプトケファルスの成長と変態:人工孵化仔魚とフィリピン沖で採集されたレプトケファルスおよび日本沿岸のシラスウナギの耳石輪絞の成長様式を調べた。ウナギの成長は孵化から変態前までほぼ直線的で、日齢(X)と全長(Y)の関係は次式で表わされた。Y=0.46X+2.87また輪絞間隔が急増する部分が変態開始に対応すると考えると、ウナギがレプトケファルスからシラスへ変態を開始するのは孵化後約4ヵ月であると推定された。(5)色素の発現様式:シラスにおいて色素の発現・発達を調べてみると、まず頭頂部又は脊椎骨前端か後端に色素胞が出現することがわかった。やがて頭部・脊椎骨の色素は数が増え、頭部背面と脊椎骨の全体にわたって黒くなった。現在、色素の発達程度と日齢・孵化日・場所の関係を検討している。(6)成果の公表:これらは5編にわけて公表し、谷2編投稿中である。
アルギニンメチル化酵素PRMT5による心不全発症機構の解析と薬物治療への応用

心疾患は我が国における死亡原因の第2位であり、なかでも心不全の克服は重要である。申請者らは心肥大から心不全発症における遺伝子発現を制御している新規分子としてアルギニンメチル化酵素PRMT5とその活性制御因子MEP50を同定し、PRMT5/MEP50複合体が心不全発症に促進的に働くことを見出したが、治療薬の開発応用にはいまだ課題が多く残されている。本研究では、PRMT5/MEP50複合体による心肥大及び心不全発症の分子機構、およびPRMT5を標的とする心不全分子標的薬物治療の可能性を明らかにすることを目的とする。本研究では、「PRMT5/MEP50複合体はp300をメチル化し、p300のHAT活性を制御することで、心肥大転写反応を促進させ、心不全発症を促進する」という仮説を考えた。動物モデルおよびin vitroでの実験より、下記を明らかにした。(1)転写反応におけるp300アルギニンメチル化の役割:心臓特異的PRMT5過剰発現マウスにおいて、p300のHAT活性が亢進しており、ヒストンのメチル化およびアセチル化が亢進していた。PRMT5はp300のアルギニン残基をメチル化していた。(2) PRMT5標的心不全治療の有用性:PRMT5選択的阻害剤の投与により、圧負荷応答性心肥大の抑制、心不全の進展が抑制された。これらの結果から、PRMT5はヒストンアセチル化酵素p300を介して、心肥大反応および心不全を促進することが考えられる。またPRMT5阻害剤による心不全改善効果が認められたことから、新たな治療標的となり得ることが考えられた。心疾患は我が国における死亡原因の上位であり、この問題の克服は重要である。これまでに、p300/GATA4転写経路が心肥大から心不全発症に至る遺伝子発現調節に極めて重要であることを示した。さらに申請者は新規GATA4結合分子としてアルギニンメチル化酵素PRMT5とその活性制御因子MEP50を同定し、病的心肥大に促進的に働くことを明らかにした。しかし、その作用分子機構と生体での心肥大及び心不全発症における役割は不明である。そこで本研究では、心肥大及び心不全発症におけるPRMT5/MEP50複合体によるp300/GATA4転写経路調節機構を明らかにすることを目的とした。平成28年度の研究実施計画として、(1) p300メチル化部位の同定及び(2)心臓特異的PRMT5ノックアウトマウスでの検討とした。(1)p300のアルギニン残基の変異体を作成し、in vitro methylation assayを行った結果、R200がメチル化標的部位であることを明らかにした。検討した他のアルギニン残基に関してはメチル化の関与は認められなかった。R200の変異体遺伝子を作成し、過剰発現までは確認できている。今後はこの細胞と遺伝子を用いて解析を進めていく。(2)心臓特異的PRMT5ノックアウトマウスを作成した。心臓特異的なノックアウトをウエスタンブロットにて確認し、現在は実験に必要な数を確保するためにマウス交配中である。現在までにヘテロノックアウトマウスでの解析を進めているが、野生型マウスと同様に成長しており、少なくともヘテロのノックアウトではマウスの生存や心臓の成長には影響していないと考える。目的のいくつかについては達成できているが、マウスの実験が予定より遅れており、研究としてはやや遅れていると考える。研究目的(1)については順調に進展しており、PRMT5によるp300のメチル化とその影響について明らかにできると確信している。研究目的(2)についても順調に進展しているが、これまでに小規模サンプル数の解析しか行っておらず、一部の解析は進展しているが、まだ数が少なく、さらなる検討が必要である。マウス実験に時間がかかっている理由としては共同研究先へのマウス搬入手続きの際に微生物検査に問題があったため時間がかかってしまったこと、マウスの交配が予定より悪く、必要な数の確保ができていないためである。申請者らは心肥大から心不全発症における遺伝子発現を制御している心筋特異的転写因子GATA4の新規結合分子としてアルギニンメチル化酵素PRMT5とその活性制御因子MEP50を同定し、PRMT5/MEP50複合体が心不全発症に促進的に働くことを見出したが、治療薬の開発応用にはいまだ課題が多く残されている。平成29年度の研究実施計画として、(1) PRMT5によるp300アルギニンメチル化の役割および(2) PRMT5阻害剤の治療効果の検討とした。in vitroメチル化アッセイにより、PRMT5によるp300のメチル化部位を同定した。さらにその変異体遺伝子を作成して、過剰発現する実験を行った結果、HEK293T細胞ではその変異体でもヒストンアセチルトランスフェラーゼ活性に変化は認められなかった。またGATA4誘導性の転写反応にも変化は認められなかった。初代培養心筋細胞での検討が必要と考え、現在はノックインの方法論について検討を行っている。さらにPRMT5阻害剤を圧負荷誘導性心不全マウスに投与した結果、心機能の改善が認められた。

今後は組織学的、生化学的解析を行い、より詳細な薬理効果と作用機序について解析を進める。目的の一部が達成できておらず、研究としてはやや遅れていると考える。研究目的(1)についてはメチル化部位の同定と遺伝子変異体の作成までは順調に進展したが、HEK293T細胞を用いた過剰発現モデルでは野生型p300との差がみられなかった。心筋細胞肥大に関する意義を検討したいので、初代培養細胞を使いたいが、遺伝子のサイズとトランスフェクションに問題があり、別の方法を用いる必要がある。方法論の検討に予定よりも時間がかかっている。研究目的(2)については想定より順調に進展しており、当初の仮説通り、阻害剤により圧負荷モデルによる心不全の改善が認められた。より詳細に検討することで、心肥大および心不全発症におけるPRMT5の生体での機能と治療薬としての可能性を明らかにする。心疾患は我が国における死亡原因の第2位であり、なかでも心不全の克服は重要である。申請者らは心肥大から心不全発症における遺伝子発現を制御している新規分子としてアルギニンメチル化酵素PRMT5とその活性制御因子MEP50を同定し、PRMT5/MEP50複合体が心不全発症に促進的に働くことを見出したが、治療薬の開発応用にはいまだ課題が多く残されている。本研究では、PRMT5/MEP50複合体による心肥大及び心不全発症の分子機構、およびPRMT5を標的とする心不全分子標的薬物治療の可能性を明らかにすることを目的とする。本研究では、「PRMT5/MEP50複合体はp300をメチル化し、p300のHAT活性を制御することで、心肥大転写反応を促進させ、心不全発症を促進する」という仮説を考えた。動物モデルおよびin vitroでの実験より、下記を明らかにした。(1)転写反応におけるp300アルギニンメチル化の役割:心臓特異的PRMT5過剰発現マウスにおいて、p300のHAT活性が亢進しており、ヒストンのメチル化およびアセチル化が亢進していた。PRMT5はp300のアルギニン残基をメチル化していた。(2) PRMT5標的心不全治療の有用性:PRMT5選択的阻害剤の投与により、圧負荷応答性心肥大の抑制、心不全の進展が抑制された。これらの結果から、PRMT5はヒストンアセチル化酵素p300を介して、心肥大反応および心不全を促進することが考えられる。またPRMT5阻害剤による心不全改善効果が認められたことから、新たな治療標的となり得ることが考えられた。申請書と特に大きな変更はない。研究目的(1) PRMT5-TGにおけるp300/GATA4転写活性PRMT5によってメチル化されるアルギニン残基を同定し、遺伝子合成までは行っている。p300変異体を用いて、GATA4依存的転写反応への影響を検討する。PRMT5は野生型p300によって誘導されるGATA4の転写活性を抑制する。
血流イメージを用いた喀血の病態解析

喀血症例に対し肺潅流CT (dual energy CT)を用いた肺潅流像と肺血流シンチを撮影し、画像比較を行った。肺潅流CTから得られた肺潅流像は、肺潅流像の分布(histogram)を作成し、肺血流SPECT像やプラナー像と比較した。肺潅流CTでは、喀血例における肺潅流不均衡の病態を数値化し評価した。喀血例に対して、侵襲的な血管造影により関与血管を同定し、体循環-肺循環短絡を観察することで、肺潅流CTの潅流異常域と過潅流域が一致するか検討した。また、dynamicな肺動脈造影とstaticな肺血流シンチと比較し、喀血部位を特定するとともに、体循環-肺循環短絡を直接的に画像化する試みを行った。上記で数値化した値を、SPSSで解析を試みたが、症例数の蓄積が得られず有意な結果を得ることができなかった。喀血症例を現在蓄積中である。喀血例では、dual-energy CT (DECT)を用いた肺潅流像と肺血流シンチグラフィを撮影し、画像比較を随時行っている。DECTから得られた肺潅流像は、アメリカ国立衛生研究所で開発されたImage Jを用いて、肺潅流像の分布(histogram)を作成し、肺血流SPECT像やプラナー像などと比較している。喀血例に対して、侵襲的な肺動脈造影や治療となる気管支動脈・肋間動脈・鎖骨下動脈分枝(内胸・外胸・側胸動脈造影)などを行い、関与血管を同定し、塞栓術を行っている。造影時の所見として、(1)肺動脈造影では肺動脈分枝の欠損を、(2)気管支動脈・肋間動脈・鎖骨下動脈分枝(内胸・外胸・側胸動脈造影)などは体循環-肺循環短絡を大きな指標としている。これらの所見をgold standardとし、肺血流シンチでの欠損域及び肺潅流像との関係を比較することで、喀血部位を特定するとともに、今までは間接的所見(CTにて拡張した気管支動脈の同定など)としか認められなかった体循環-肺循環短絡を直接的に画像化する試みを行っている。肺感染症(肺結核やアスペルギルス症)などが減少しているため、塞栓術が必要な喀血例に遭遇する機会が減少傾向にある。しかし、当院に紹介または緊急搬送される喀血例では、場合によってはショック状態に陥るものもあるため、今後も厳重に症例を重ねる予定である。少数ではあるが、得られた喀血例の肺潅流像をImage Jにて解析後、SPSSを用いて比較・検討している。喀血症例を引き続き蓄積した。喀血症例に対し肺潅流CT(dual energy CT: DECT)を用いた肺潅流像と肺血流シンチを撮影し、画像比較を随時行った。肺潅流CTから得られた肺潅流像は、アメリカ国立衛生研究所で開発されたImageJを用いて、肺潅流像の分布(histogram).を作成し、肺血流SPECT像やプラナー像などと比較していた。肺潅流CTでは、潅流の低下域と非低下域の分布域の吸収値の平均値や標準偏差(noise)を計算することで、局所のsignal-to-noise ratio (SNR)や縦隔の対象領域と比較することでcontrst-to-nise ratio (CNR)が得られ、喀血例における肺潅流不均衡の病態を数値化している最中である。喀血例に対して、侵襲的な肺動脈造影や治療となる気管支動脈・肋間動脈・鎖骨下動脈分枝(内胸・外胸・側胸動脈造影)などを行い、関与血管を同定し、体循環一肺循環短絡を観察することで、肺潅流CTの潅流異常域と過潅流域が一致するか検討する。血管造影時の所見として、(1)肺動脈造影では肺動脈分枝の欠損や、(2)気管支動脈・肋間動脈・鎖骨下動脈分枝(内胸r外胸・側胸動脈造影)などは体循環-肺循環短絡を大きな指標とし、視覚的にスコア化し(肺動脈造影では、欠損=0、減少=1、fine=2、体循環-

肺循環短絡ではなし=0、少量の肺動静脈の描出=1、大きな短絡=2)、肺潅流CTの吸収値やnoise、SNR、CNRなどと症例は少ないが比較予定である。肺血流シンチも比較し、dynamicな肺動脈造影とstaticな肺血流シンチと比較し、整合性や欠損域及び肺潅流像との関係を比較することで、喀血部位を特定するとともに、今までは間接的所見(CTにて拡張した気管支動脈の同定など)としか認められなかった体循環一肺循環短絡を直接的に画像化する試みを前年度に引き続き行った。上記で数値化した値を、SPSSで解析中であるが、症例が少ないためスライス断面をさらに増やし、計算を行っている。喀血症例に対し肺潅流CT (dual energy CT: DECT)を用いた肺潅流像と肺血流シンチを撮影し、画像比較を随時行った。肺潅流CTから得られた肺潅流像は、アメリカ国立衛生研究所で開発されたImage Jを用いて、肺潅流像の分布(histogram)を作成し、肺血流SPECT像やプラナー像などと比較した。肺潅流CTでは、潅流の低下域と非低下域の分布域の吸収値の平均値や標準偏差(noise)を計算することで、局所のsignal-to-noise ratio (SNR)や縦隔の対象領域と比較することでcontrst-to-nise ratio(CNR)が得られ、喀血例における肺潅流不均衡の病態を数値化し評価した。喀血例に対して、侵襲的な肺動脈造影や治療となる気管支動脈・肋間動脈・鎖骨下動脈分枝(内胸・外胸・側胸動脈造影)などを行い、関与血管を同定し、体循環ー肺循環短絡を観察することで、肺潅流CTの潅流異常域と過潅流域が一致するか検討した。肺血流シンチも比較し、dynamicな肺動脈造影とstaticな肺血流シンチと比較し、整合性や欠損域及び肺潅流像との関係を比較することで、喀血部位を特定するとともに、今までは間接的所見(CTにて拡張した気管支動脈の同定など)としか認められなかった体循環ー肺循環短絡を直接的に画像化する試みを行った。上記で数値化した値を、SPSSで解析を試みたが、症例数の蓄積が得られず有意な結果を得ることができなかった。以前は、陳旧性胸膜炎や気管支拡張症などに伴う慢性気管支炎症例が多く認められたが、このような症例が減少している。また、以前は喀血症例や繰り返す血疾症例に血管造影が迅速に行われていたが、近年は患者状態を考慮し内科的に治療されることも多く、症例数の確保が困難となっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。症例数が思うように蓄積できていない現状ではあるが、当院で扱う症例については引き続き検討を行っていく。撮影した画像のスライス厚を変化させたりすることで少ない症例のなかで有用な検討法についても善処する。
低温および時間分解赤外分光によるロドプシンの構造変化の研究

4種類の古細菌ロドプシンは、光駆動ポンプとして光をエネルギーに変換するか、光センサーとして光を情報に変換する。共通の構造基盤をもとに、進化の過程でそれぞれの機能のため最適化されたものと考えられる。本研究では、4種類の古細菌ロドプシンが機能するメカニズムを構造的基盤のもとに理解する。このため、我々が世界をリードする低温赤外分光法、生理的な温度での測定が可能なステップスキャン時間分解赤外分光法、水溶液中での測定が可能な全反射赤外分光法などを用いた分光解析を行ったところ、以下のような成果が得られた。ステップスキャン時間分解赤外分光をバクテリオロドプシン(BR)の内部結合水に対して適用し、室温での水の水素結合変化が低温のものと同じかどうか、比較検討したところ、中間体に応じて温度依存性が異なる結果を得た。さらに、クロライドポンプとして機能するハロロドプシン(HR)の初期反応を時間分解過渡吸収分光を用いたハライド依存性測定により明らかにした。一方、光を情報へと変換する正の走光性センサーであるセンサリーロドプシンI(SRI)は試料調製の条件が困難であることから他のロドプシンと比較して研究が進んでいなかったが、測定条件を最適化した結果pH依存的な構造変化を明らかにした。負の走光性センサーであるセンサリーロドプシンII(SRII)については全反射分光法の解析を行う。SRIIについては、光励起直後に観測される蛋白質の構造変化を詳細にモニターし、光を蛋白質内部に取り込むためのメカニズムを明らかにした。
前方後円墳終末期の鍍金技法とその製品に関する研究

本研究の目的は、古代日本において金めっき技法を用いる製品の国産化が開始された時期、考古学でいう古墳時代の新しい生産技術とその製品の実態を明らかにすることであった。そこで上総金鈴塚古墳出土の金銅製品を主たる研究対象とし、X線透視装置等の分析機器をも併用して製品と製作技術の詳細な観察および実測図・写真の作成を行い、以下の成果を得た。1.大刀金鈴塚古墳出土の金銅装および銀装の大刀について検討を加えた結果、従来の発掘調査報告書と出土品修理報告書で認識されていた復元形態に誤りのあることが明らかとなった。また、環頭大刀の環頭の固定に多種の技法があったことを認めその相異が今後の大刀の編年研究の基準となり得ること、大刀外装具の製作に今まで解明されていなかった技法を認め他の類品を再検討する必要が生じることになったこと、大刀の鞘口構造に2種あることが判明し合口か呑口か問題となっていた課題に新しい知見を提起することになったこと、など多くの新事実を確認した。2.馬具金鈴塚古墳出土の金銅装馬具については、鉄地に金銅板を固定する鋲留技法の相異によって3種の馬具の組合わせが識別できることとなり、また、付属品の1種に関する学界の従来の認識が誤っていることも判明した。今後、金銅製品の金属元素組成分析値を他の類品のそれと比較検討した結果をも合わせた研究成果を公表することによって、上総金鈴塚古墳出土品は従来に増して古墳時代編年研究の重要資料としての価値が大きくなる。ただし、研究成果の詳細な公表には大量の頁数の報告書を必要とするので3年後に別の刊行物を予定している。
立体映像視認時における周辺視が生体に及ぼす影響に関する実証研究

不快な症状を惹起する立体映像と比較して、「周辺視の伴わない立体映像」や「周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像」の視認が体平衡系等に与える影響が小さいことを確認することができた。また、立体映像の視認時間と不快な症状が継続する時間についても知見が得られた。任意に視点を動かすことを許すと、視距離の異なる対象を次々と被験者は視認することになる。水晶体調節と輻輳の2つの制御系に相互作用がその都度、生じるようになり、時間変動を伴う。この非平衡状態こそが生体制御系に負担を加えており、間欠的な水晶体調節と輻輳の不一致も生み出していると考えられる。立体映像視認時における周囲像が生体に与える影響について調査、検討を行っている。周囲像のない映像は一般には存在しない。周辺視が伴わない立体映像および周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像を開発した。それらの視認が視機能、体平衡系等、生体に与える影響について調査した。被験者には事前に実験の説明を十分に行い、書面にて了承を得た。半透過型のスマートグラスを用いて両眼視差映像を視聴し、その際の重心動揺を記録、解析することで、立体映像視聴が体平衡系へ及ぼす影響について検討を行った。重心動揺検査では被験者にロンベルグ姿勢を指示した。1:立体映像の背景を完全に遮断した立体映像視聴が体平衡系に影響を及ぼすかを検証した。健常若年男性15名(21-24歳)を対象とし計測を行い、視聴映像は映像の背景が存在するものと背景が無地のものを使用した。映像視聴1分の後3分間閉眼検査を行い、この間1分毎に計測を行い、計測後には主観的評価を行った。記録した重心動揺について、外周面積、総軌跡長、単位面積軌跡長、疎密度を解析し比較検討した。また、時間平均のポテンシャルを求めた。閉眼1-2分時においては背景あり映像の体平衡系への影響がみられた。2:耳・神経系疾患既往歴のない健常な若年者19名に加え、中・高齢者各19名を対象に実験を行った。被験者を球体が複雑に動く視差が伴う両眼立体視用映像とその片眼用2D映像に曝露した。また、これに遠近感の手がかりを有するものも用いて比較検討を行った。この結果、解析指標に有意差がみられたのは、一貫して四隅に球体がなく遠近感の手掛かりがないものであった。このことから、遠近感の手掛かりを有する映像を視聴したときに比べ、遠近感の手掛かりがない映像を視聴したとき、立位制御系が不安定になる傾向がみられた。また、高齢者の方が立体映像の影響をより受けると考えられた。立体映像視認時における周囲像が生体に与える影響について調査・検討を行っている。昨年度は周辺視が伴わない立体映像を人工的に構築し、その視認が視機能・体平衡系等、生体に与える影響について調査した。これに加えて本年度は周辺視に伴い映像酔いをより誘発すると考えられるいくつかの立体映像を作成し、その視認が体平衡系および脳機能に与える影響について比較・検討した。1)視標と背景揺れとの関係が体平衡系に及ぼす影響について;背景揺れが伴う映像を視聴する際、視標の有無が体平衡系に及ぼす影響について実証研究を行った。重心動揺計を用いた計測は、映像視認中(1分間)とその後2分間の閉眼時計測を行った。視聴方法を周辺視に限定して、2D, 3Dにて視聴させた。その結果、背景揺れが伴う映像視聴時においては、視標の有無が体平衡系に影響を及ぼすことが明らかになった。視標の有無は背景揺れの感じ方に影響を与え、背景揺れは体平衡系に影響を及ぼすと考えられる。ただし、ここでは、静止視標有・背景揺れが伴う3D映像時において、予想に反して重心動揺が抑制された。即ち、視標が立位制御の手がかりとなっている。周辺視が実行されていない可能性も捨てきれないが、今後の視聴映像間の統計比較が期待される。2) 1)にて計測した動揺図に基づき数理モデル化を行い、数値解析による再現に成功した。周辺視時に特有な立位制御の時間階層性についても議論することに成功した。3)現段階においては、周辺視時の背側経路における過度な処理負荷が映像酔いを誘発していると考えており、光脳機能イメージングを利用してその確認を行っている。(1)研究計画に加えて、本年度は周辺視に伴い映像酔いをより誘発すると考えられる立体映像(i)視標無・背景揺れが伴う映像、(ii)静止視標有・背景揺れが伴う映像、(iii)動視標有・背景揺れが伴う映像(視標は背景揺れに同期せず)、(iv)動視標有・背景揺れが伴う映像(視標は背景揺れに同期)、を作成し、その視認が体平衡系および脳機能に与える影響について比較・検討した。(2)(1)における映像(i)と(ii)の比較については、若年健常者のみでなく、中・高齢者を対象として計測を行った。この統計比較については平成27年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会にて成果報告を既に終えている。(3)(1)に関する光脳機能イメージングをLABNIRS(島津製作所、京都)にて行った。

視標有・背景揺れが伴う3D映像時において、予想に反して中心視に伴う腹側経路の反応が検出されている。以上に関する報告はHCII2016国際会議論文(査読あり)に掲載予定である。(1)体平衡系等による酔いの評価:眼疲労などの真の原因として、以下の自律神経系のアンバランスを考えた。任意に視点を動かすことを許すと、視距離の異なる対象を次々と被験者は視認することになる。水晶体調節と輻輳の2つの制御系に相互作用がその都度、生じるようになり、時間変動を伴う。この非平衡状態こそが生体制御系に負担を加えており、間欠的な水晶体調節と輻輳の不一致も生み出している。不快な症状を惹起する立体映像と比較して、1周辺視の伴わない立体映像、2周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像、の視認が体平衡系等に与える影響が小さいことを確認できた。ここで、立体映像の視認時間と不快な症状が継続する時間についても知見が得られた。以上は本研究で解明すべき目標そのものであり、安全な立体映像の作成および視聴に関するガイドラインを提言する上で根拠となり得る。これらの実験結果を国際会議にて口頭発表を行い、その一部は既に査読付き学術雑誌に掲載された。以上により、本研究課題は充分に達成されていると言える。(2)光脳機能計測:20-26歳の健常な男女14名を対象として実験を行った。70秒間の閉眼検査(Pre)の後、立体映像を追従視で70秒間視認、続けて周辺視で70秒間視認させた。立体映像は背景なし/ありの2種類の映像を用いた。視認映像が背景なしの場合、Preと比較すると追従視時より周辺視時の酸素化ヘモグロビン濃度の値の方がより大きく変動した。しかし、視認映像が背景ありの場合では顕著な変動はみられなかった。これは、背景あり映像では画面の情報量が増えることに起因すると考えている。Preと比較すると追従視時より周辺視時の方が後頭葉上部に酸素化ヘモグロビン濃度の増大がみられた。これは、背側視覚路における脳活動が亢進したためと考えられ、立体映像酔いの機序を考えるうえで手がかりとなり得る。不快な症状を惹起する立体映像と比較して、「周辺視の伴わない立体映像」や「周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像」の視認が体平衡系等に与える影響が小さいことを確認することができた。また、立体映像の視認時間と不快な症状が継続する時間についても知見が得られた。この非平衡状態こそが生体制御系に負担を加えており、間欠的な水晶体調節と輻輳の不一致も生み出していると考えられる。(1)「周辺視が伴わない立体映像コンテンツの開発」および「周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像コンテンツの開発」を行った。これまで長時間立体映像曝露の影響を実証的に調査する際、重心動揺検査の視標として用いた視覚刺激用2D映像を(I)、これに通常の2D/3D変換を行って得られた立体映像を(II)とする。この映像をもとに、周囲像を単色(グレー)にて塗りつぶすことにより、周囲像をなくすことで周辺視が伴わない立体映像コンテンツ(III)および周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像コンテンツ(IV)を開発した。ここでは、視標の周囲像の輝度に注意を払った。注視する画像要素によって網膜照度が変わると、直接的に視機能に影響するためである。