hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
園芸植物の頂芽優勢と蔓巻き性を制御する重力応答機構の解明

これらの全長cDNA塩基配列を決定したのち、we2から単離したそれらと比較したところ、w2型PnSHR like-1のORF内において、ストップコドンへの変異と考えられる塩基置換を発見した。次に、この変異の重力屈性欠損との遺伝的連鎖を調べたところ、野生型アサガオとwe2の交配後代F_2世代において、重力屈性欠損と塩基置換が強く連鎖することが明らかとなった。従って、PnSHR like-1がwe2の原因遺伝子であることが強く示唆された。現在、シロイヌナズナshr変異体を用いたPnSHR like-1の相補性試験の準備を進めている。アサガオなどの園芸植物の栽培では、摘心栽培や整枝の基礎となる頂芽優勢、蔓巻き性、姿勢制御などがその収量や品質に大きく影響する。申請者は、頂芽優勢および蔓巻き性に異常を示す重力屈性欠損アサガオ・weeping(we)およびwe2を用いた研究を進めてきた。その結果これまでに、weおよびwe2の変異原因遺伝子が、それぞれ地上部の重力受容細胞である内皮細胞の分化に必要な、PnSCRおよびPnSHR1であることを明らかにした。このように、重力受容細胞による重力応答が正常な頂芽優勢や蔓巻き性に必要であることが強く示唆されるが、その詳細な関係は未だ明らかになっていない。そこで本研究では、重力によって制御される頂芽優勢と蔓巻き性の分子機構の解明を目的に、両原因遺伝子の解析および重力依存的形質の分子生理学的解析を行い、以下の成果を得た。シロイヌナズナSHRはSCRの転写を正に制御して内皮細胞分化に機能することが知られている。そこで、PnSHR1がPnSCRの発現を調節しうるかを検討した。その結果、PnSHR1の変異体であるwe2においてPnSCRの発現量が顕著に低下していることを見出し、PnSHR1がPnSCRの上流で正の転写調節因子として機能することが考えられた。重力依存的な頂芽優勢の制御機構を明らかにするため、共に頂芽優勢打破を誘導する処理である重力刺激(折り曲げ)および茎頂切除(摘心)による、植物ホルモン動態変化の比較解析を行った。その結果、野生型アサガオに対し摘心処理を行った場合は、節においてサイトカイニン内生量が増加した一方で、オーキシン応答は低下した。これに対して、折り曲げ処理を行った場合は、頂芽優勢の打破が生じる野生型およびそれが生じないwe系統において、サイトカイニン内生量およびオーキシン動態に顕著な変化は認められなかった。従って、重力依存的な頂芽優勢の打破は、摘心による場合とは独立した新規の機構によって起こる可能性が示唆された。
分子認識を目指す動的天然物化学

生物活性天然物の構造と活性の分子機構に関しては殆んどブラックボックスに入ったままである。この分野の研究の主眼は特異的分子間認識である。核酸やタンパク質とは異なり低分子物質同志および低分子と高分子間の認識については分子レベルの研究は少ない。たとえば酵素の基質認識はもちろんホルモン、フェロモン、薬物のような生物活性物質の作用も生体膜のレセプターによる分子認識から始まる場合が多い。特に班員により以下のような成果が出されている。大腸菌イソロイシンtRNAのコドン認識とアミノ酸受容の特異性が、アンチコドン1字目のシチジンからリシジンへの修飾によりメチオニン・AUGからイソロイシン.AUAへ変換されていることを発見した。天然物の生合成反応の精密な分子機構を明らかにするため、プレニルトランスフェラーゼの基質認識機構を調べ、修飾基質による新酵素反応を見いだした。また、国内外におけるこの分野の研究状況を調査した。金属ブレオマイシンによるDNAの塩基配列特異的認識は、マイナーグループ結合によってなされることをコンピュータ・グラフィックスによって明らかにした。高度好塩菌の光受容膜(紫膜)の脂質の主成分は、従来提唱されているものと異なり、フォスファチジルグリセロフォスフェートのメチルエステルであることを解明した。X線やFTIRの物理的方法ならびにモノクローン抗体などを用いてエンドトキシンの活性本体である糖脂質リピドAの会合状態や分子認識を調べ、これを通じて活性と分子のかたちの関係の解析を試みた。以上の成果を基に重点領域研究申請に向けて数回の会合を開き、活発な討論を行った結果、精密構造認識の理解に立脚した動的天然物化学として新しい分野に深化拡大すべきであるとの結論に達した。
心的過程の神経機構に基づく動的情報検索アルゴリズムの構築

本研究は、心的過程の神経機構、すなわち、脳が手掛かり依存的に時系列を生成する仕組みをモデル化し、それに基づいて情報を時間的・空間的に構造化して抽出するアルゴリズムを構築することを目的として開始された。先ず、単一ニューロンあるいはニューロン集団(ユニット)に多重ヒステリシス特性を仮定することにより、これらのユニットをノードとするネットワーク上に、初期状態に連続的に依存するアトラクター(連続アトラクター)として表される神経活動パターンを生成できることを示した。次に、単一の多重ヒステリシスユニットが完全積分器として機能することを見出した。以上の結果は、研究開始にあたって立てた仮説「心的過程、すなわち、神経活動の手掛かり依存的な時空間パターンの生成の仕組みは、連続アトラクター力学により記述される」を支持する。さらに、連続アトラクター力学を用いて実世界における様々な複雑ネットワークから手掛かり依存的に時系列を読み出せること、この読み出しがベイズ推定として定式化できることを示した。I.時系列想起の神経機構の生物物理モデル構築に取り組んだ。複数のリカレントニューロンネットワークA,B,C,...があり、それぞれがパターンA,B,C,...をコードするものとする。AからB、BからC、CからD、...にフィードフォワード結合させる。個々のスパイク発生ニューロンにafterdepolarizationに基づく双安定性を付与し、さらにノイズを付加する。以上の構成において、パターンA、B、C、...は強いアトラクターとなるが、AからB、BからC、CからD、...に移る途中の状態の一つ一つもアトラクター(連続アトラクター)となる。A→B→C→...という具合に、準安定状態遷移の連鎖として、ロバストな時系列想起が実現されることを確認した。時系列を構成する各パターンの寿命がシナプス強度に依存することもわかった。パターンA、B、C、...の間に重なりがある場合の扱いについては、次年度の課題として残った。II.双安定スパイク発生ニューロンのレカレントネットワークが、確率的シナプス入力の分散をintegrandとするperfect integratorとして機能することを示した。従来のニューラルネットワーク情報処理における標準的な考え方は、ニューロンはシナプス入力の総和から出力を算出するというものである。そこでは総和の平均が主役であり、その周りの揺らぎの役割は二義的である。これに対して、本研究の結果は、実際の脳では本質的な情報はむしろ揺らぎにコードされるという興味深い可能性を示唆する。I.昨年度構築した時系列想起の神経機構の生物物理モデルを、想起パターン間に重なりがある場合に拡張した。N個のニューロンから確率pでニューロンを取り出し、取り出されたニューロンの集団をパターンAに対応させる。同様の操作を繰り返し、パターンB、C、...に対応するニューロン集団を定める。パターンA、B、C、...に対応するニューロン集団の間には重なりがあり、これは実際の脳における情報表現と符合する。各集団内において、ニューロンはリカレント結合する。さらに、AからB、BからC、CからD、...という具合に、集団間にフィードフォワード結合があるとする。個々のスパイク発生ニューロンにafterdepolarizationに基づくヒステリシス特性を付与し、さらに背景ノイズを付加する。以上の設定において、準安定状態遷移の連鎖としての時系列的想起A→B→C→...が実現されることを確認した。リカレントおよびフィードフォワード結合がコバリアンス学習則に従うことが、時系列想起がロバストに行われるための条件であることを見出した。II.ヒステリシスニューロンのネットワークの確率過程動力学による時系列生成が、時系列をベイズ推定する過程に他ならないことを証明した。これにより、Iのモデルにおける時系列想起の情報論的意味が明らかになった。このベイズ推定では、ニューロン群活性の初期状態が「証左」を表し、シナプス行列から定められる確率分布が「事前知識」を表す。時系列を確率変数とする事後確率分布を定める分配関数は、経路積分により定式化される。I.昨年度までに、特定の時系列を生成するニューラルネットワークモデルを構築した。本年度は、本研究課題の最終目標である「初期条件に応じて様々な時系列を生成するニューラルネットワークモデルの構築」に取り組んだ。有向グラフを考え、各ノードにヒステリシス応答特性を有するニューロンを、リンクにシナプス結合を対応させた。さらに、各ニューロンは背景ノイズを受けており、その状態更新は確率過程的に行われるとした。初期状態に漸次的に依存した時系列が生成されることを、シミュレーションで確認した。モデルを数学的に解析し、この時系列生成過程がベイズ推定に相当することを明らかにした。

すなわちこのモデルは、グラフの隣接行列(「どのノードからどのノードに繋がりがあるか」を表現する)を「事前知識」、初期条件を「証左」として、対応する時系列をベイズの定理に基づく事後確率に従って生成する。以上の結果は、我々があることをきっかけ・手掛かりとして時系列的な記憶を呼び起こす過程は、事象のネットワーク(関係性)として蓄えられた長期記憶を表わす隣接行列を事前知識とし、このきっかけ・手掛かりを証左とするベイズ推定であることを示唆する。II.Iのモデルを特許の引用ネットワークに適用し、その工学的有用性を検討した。ある特許群(に対応するニューロン群)に初期活性を与えると、別の特許群が系列的に続々と活性化される。これは、初期状態として指定された特許群に関連する、あるいは、影響を与えた特許群が想起される過程であると考えられる。
細粒度並列処理機構をもつデータ駆動方式DSPの構築に関する研究

細粒度並列処理機構をもつデータ駆動方式DSPの構築に関して、前年度までに明らかにしたアーキテクチャに基づいて、ハードウェア記述言語による設計と、その機能検証を行い、試作のためにALTERA社およびXilinx社製のFPGAを対象に実装を行った。FPGAを用いたIC化はカスタムICを製作する場合と違い、集積度や動作クロック周波数が低い反面、手元で容易にIC化できるという点で試作を行う場合に相応しい方法と言える。また、現在のハードウェア設計方法の主流であるハードウェア記述言語により設計を行ったことで、将来カスタムIC化する場合の作業において支障なく対応できる。本研究課題は細粒度並列処理機構を実現する処理要素(Processing Element : PE)をチップ内に複数個配置するものであるため、試作に用いるFPGAの規模と配置可能なPE数の関係を調べることが重要になる。また、実装後のスループットを導く動作クロック周波数を調べることも重要である。これは実装時のFPGA内部のクリティカル・パス長から決定され、このクリティカルパス長もまた配置可能なPE数に影響される要素である。以上のことから、実装に関して、選択したFPGAの種類、配置可能なPE数、動作クロック周波数を調べることが重要となる。本研究では実際に、小規模FPGAとしてALTERA社製FLEX10KE、中規模FPGAとしてXilinx社製Spartan-IIE、大規模FPGAとしてALTERA社製Stratixを選択し実装を行った。その結果、FLEX10KEでは複数個のPEの配置は不可能、Spartan-IIEでは2個のPEが配置可能で動作クロック周波数は51.211MHz、Stratixでは12個のPEが配置可能で動作クロック周波数は39.47MHzであることが得られた。本課題において提案するアーキテクチャは次(14)のようなものである。1.演算処理要素(PE)は小規模とする(局所メモリ容量をSとする)、2.PEを複数個(M個)有する並列処理システムである、3.PE間は単方向シリアル信号線で接続されている、4.データはパケットスイッチングによりPEに送られる。また、処理アルゴリズムは次(57)のように捉える。5.ツリー表現で記述する(葉節数をKとする)、6.ツリーの各節を1PEに割り当てる(細粒度割り当て)、7.シリアル信号線であるので、入力データパケットに順序を与える。さて、その処理特性を明らかにするために、処理アルゴリズムとして信号処理算に多く見られるベクトルの積和演算アルゴリズムを用い、シミュレータソフトウェアを作成してシミュレーションを行った。その際パラメータ設定は次のようにした。(1)2.におけるMは264、(2)5.におけるKは264、(3)6.における割り当てパターンは8種類、(4)7.における順序パターンは4種類。結果1:パケット転送レートを固定し、(1)(4)の設定とスループットとの関係を調べたところ、(3)のパターンをあるパターンに設定すると、(1),(2),(4)のどのような設定においても、安定かつ高いスループットが得られることが分かった。これはコンパイラを開発する際に有益な結果である。結果2:パケット転送レートを変化させ、(1)(4)の設定と、1.におけるSとの関係を調べたところ、どのような条件においても、PE内に滞在する入力/出力パケット数はそれぞれ最大で64/32パケットであることが分かった。従ってS=(64+32)*(パケット長)となる。提案するアーキテクチャの実装について、結果2によって得られた知見等を基に、現在VHDLによりコーディングを行っているところである。
ショウジョウバエ学習記憶中枢形成遺伝子の網羅的解析

キノコ体は、節足動物の脳において見られる発達した神経構造であり、学習・記憶・認知などの多様な高次機能の中枢である。また、dunce, rutabaga等の学習記憶遺伝子の主要な発現部位である。ショウジョウバエ成虫のキノコ体は、総数約2500個の神経細胞から構成されているが、そのすべてがわずか4個の幹細胞の継続的な分裂により生み出される。我々は、これまでに、ショウジョウバエPax6相同遺伝子であるeyelessとtwin of eyelessが、キノコ体神経細胞で高レベルで発現しており、これらの遺伝子の変異体ではキノコ体神経構造の形成が著しく阻害されることを報告してきた。これらの二つのPax6遺伝子は、ショウジョウバエでは複眼形成のマスターコントロール遺伝子とし機能する遺伝子であり、複眼形成過程では数千の下流遺伝子の発現を統合的に制御する能力があることが知られている。さらに、eyeless遺伝子発現制御についての我々の解析から、キノコ体では複眼とは異なるエンハンサー配列がその発現を制御している事が明らかにされた。これらの結果は、キノコ体では独自の遺伝子制御ネットワークが機能していることを示唆しているが、その機構はほとんど解明されていない。キノコ体の形成と機能を支える遺伝子網をより包括的に理解するために、我々は、ショウジョウバエ全ゲノムを網羅するマイクロアレーを用い、成虫のキノコ体で発現する遺伝子の体系的な同定を行い、多数の遺伝子を同定してきた。本年度は、これらの遺伝子のショウジョウバエ脳における発現パターンをin situ hybridizationにより明らかにした。さらに、RNA干渉法によりキノコ体形成における機能的重要性の検討を行い、神経構造の形成を制御する多くの遺伝子を明らかにした。キノコ体はショウジョウバエ脳容積の6割を超える発達した神経構造であり、学習記憶をはじめ多様な高次機能の中枢である。また、dunce, rutabaga等の多数の学習記憶遺伝子の発現部位である。本年度は、ショウジョウバエ・キノコ体で発現する遺伝子群の網羅的同定をおこない、さらに同定した遺伝子のキノコ体形成における発現部位の解析を行った。一令初期のショウジョウバエ幼虫にDNA複製阻害剤を摂取させ、キノコ体神経芽細胞を特異的に殺傷し、キノコ体を持たないハエを作製した。このハエの脳から全RNAを抽出し、遺伝子発現プロファイルを野生型の脳と比較した。この解析により,ショウジョウバエの脳で中レベル以上の発現を示す9,637個の遺伝子をまず明らかにした。さらに、発現レベルの比較により、キノコ体の欠損により発現が低下する1,465個の遺伝子を同定した。また、これらの中から、統計処理によりマイクロアレーデーターの再現性が高い103個の遺伝子を選別した。このうち59の遺伝子は転写因子,分泌因子,細胞接着因子等の既知の遺伝子と相同性を持つものであった。しかしながら、他はいずれも機能未知の遺伝子であった。マイクロアレーによる結果を検証し、さらにキノコ体以外の脳における現部位を明らかにするために、代表的な遺伝子についてmRNA発現パターンをin situハイブリダイゼーションにより確認した。この結果、多くの遺伝子についてキノコ体における特異的な遺伝子発現を確認した。また、いくつかの遺伝子につては、キノコ体以外にも触角葉周辺や食道下部神経節等での発現が観察された。さらに、発生過程における遺伝子発現の推移を明らかにするために、幼虫期における発現様式を明らかにするとともに、変異体を用いた機能解析を推進している。
脊髄損傷修復機転における神経膠細胞の反応と軸索再生に関する研究

平成12,13年度の2年間における研究では、Wistar系成熟ラットの胸髄(Th79)を半切し、(1)運動機能の回復経過を12週まで観察、(2)脊髄組織の修復機転を組織学的、免疫組織化学的及び電子顕微鏡的に検索、(3)セロトニン(5-HT)含有神経の再生過程を免疫組織化学的に検索、(4)軸索逆行性トレーサー(WGA-HRP)を用いて脊髄交叉性神経線維の再生過程を検索、(5)脊髄損傷部周囲の星状膠細胞の反応、(6)損傷修復部における脳血管関門(BBB)の変化、などについて検索した。本研究の成果としては、(1)脊髄半切ラットの下肢運動機能は、能術後1週間頃から運動機能の回復が見られ、3週間でほぼ正常と同様な歩行が可能となった。(2)損傷部脊髄組織は、(a)炎症細胞浸潤、壊死組織の排除、(b)周囲組織星状膠細胞の肥大、増殖、細胞突起の延長、(c)星状膠細胞の細胞突起による損傷部軟化巣を取り囲む瘢痕組織、などの所見が見られた。(3)脊髄損傷部瘢痕性修復後には肥大した星状膠細胞及び細胞突起の密な配列が見られるが、この部位の毛細血管では、周囲に星状膠細胞の細胞突起が見られず、脳血管関門(BBB)の崩壊が示唆された。(4)腰髄における5-HT含有神経の検索結果、(a)損傷側下位における5-HT含有神経は術後1週間で消失した。(b)術後2週で再び出現し、その後徐々に増加する。(5)WGA-HRP注入による軸索再生の検索結果、(a)術後5日では、損傷側下位(腰髄)に注入したWGA-HRPは、反対側の縫線核細胞に少量集積した。(b)術後56週では、同様の実験で5日よりも明らかに多量のWGA-HRPが反対側の縫線核に集積した。これらの結果は、切断された脊髄線維の軸索は変性、消失するが、その後、健常側から軸索の発芽(sprouting)が生じ、交叉性に損傷側に進入して代償性に作用することが示唆された。本年度の研究においては、成熟ラットの脊髄を半切し、(1)運動機能の回復過程を術後12週まで観察すると同時に、(2)損傷部脊髄の星状膠細胞と軸索の形態学的変化、(3)脊髄交叉性セロトニン(5-HT)含有神経の変化、及び(4)軸索逆行性トレーサー(WGA-HRP)を用いた交叉性線維の変化を検討した。本研究の成果としては、(1)脊髄(半側)損傷ラットでは、術後1週頃から運動機能の回復が見られるようになり、3週ではほぼ正常と同様な協調歩行ができるようになる。(2)損傷部の修復過程には、(a)炎症細胞による壊死組織の排除、(b)周囲組織星状膠細胞の肥大、増生、及び細胞突起の増加、延長による損傷部周囲組織の瘢痕化、(c)損傷部の軸索には再生(発芽)の欠如、(d)瘢痕部では血管周囲星状膠細胞突起の消失、即ち、脳血管関門(BBB)が消失、等の所見が光顕的、電顕的に観察された。(3)運動機能回復と交叉線維の発達に関しては、

(a)損傷側腰髄における5-HT線維(交叉性線維)は、術後1週間で消失するが、2週以後再び出現し、徐々に増加する。(b)逆行性トレーサー(WGA-HRP)による検索では、(i)術後5日では、損傷側腰髄注入WG-HRPは反対側縫線核細胞に少数認められた、(ii)術後56週では、5日後よりも明らかに多くの細胞に認められた。これらの結果は、脊髄損傷後に反対側の健常な神経線維から軸索の発芽が生じ、交叉線維を形成して運動機能の回復に大きく関与していることを示唆している。これらの結果は、3rd International Symposium on Experimental Spinal Cord Repair and Regeneration.Itary(Brescia),30.March-2.April 2000,及び12th National Congress of the Indonesian Orthopaedic Association.Indonesia(Macassar),9-12,November 2000で発表した。又、これらの結果に関しては論文発表も行った。平成12,13年度の2年間における研究では、Wistar系成熟ラットの胸髄(Th79)を半切し、(1)運動機能の回復経過を12週まで観察、(2)脊髄組織の修復機転を組織学的、免疫組織化学的及び電子顕微鏡的に検索、(3)セロトニン(5-HT)含有神軽の再生過程を免疫組織化学的に検索、(4)軸索逆行性トレーサー(WGA-HRP)を用いて脊髄交叉性神経線維の再生過程を検索、(5)脊髄損傷部周囲の星状膠細胞の反応、(6)損傷修復部における脳血管関門(BBB)の変化、などについて検索した。本研究の成果としては、(1)脊髄半切ラットの下肢運動機能は、能術後1週間頃から運動機能の回復が見られ、3週間でほぼ正常と同様な歩行が可能となった。(2)損傷部脊髄組織は、(a)炎症細胞浸潤、壊死組織の排除、(b)周囲組織星状膠細胞の肥大、増殖、細胞突起の延長、(c)星状膠細胞の細胞突起による損傷部軟化巣を取り囲む瘢痕組織、などの所見が見られた。(3)脊髄損傷部瘢痕性修復後には肥大した星状膠細胞及び細胞突起の密な配列が見られるが、この部位の毛細血管では、周囲に星状膠細胞の細胞突起が見られず、脳血管関門(BBB)の崩壊が示唆された。(4)腰髄における5-HT含有神経の検索結果、(a)損傷側下位における5-HT含有神経は術後1週間で消失した。(b)術後2週で再び出現し、その後徐々に増加する。(5)WGA-HRP注入による軸索再生の検索結果、(a)術後5日では、損傷側下位(腰髄)に注入したWGA-HRPは、反対側の縫線核細胞に少量集積した。(b)術後56週では、同様の実験で5日よりも明らかに多量のWGA-HRPが反対側の縫線核に集積した。これらの結果は、切断された脊髄線維の軸索は変性、消失するが、その後、健常側から軸索の発芽(sprouting)が生じ、交叉性に損傷側に進入して代償性に作用することが示唆された。
生理学的薬物動態（ＰＢＰＫ）モデルによるプラズマ生体相互作用の解析

生理学的薬物動態(PBPK)モデルとは、生体中の薬物(化学物質)の吸収・分布・代謝・排出(ADME)を記述する数学モデルである。本研究では、プラズマ照射による血液凝固プロセスを記述するPBPKモデルを構築し、これに、プラズマ照射された液体中の反応活性種(ROS/RNS等)生成シミュレーションの結果と併せて、プラズマ照射の生体に対する効果を解析すること目的とした。PBPK数値シミュレータは、実用に供するにはまだ発展の余地が残っているが、本研究の成果により、プラズマ生成反応活性種と血液凝固プロセスの関係が定性的に明らかとなった。生理学的薬物動態(PBPK)モデルとは、生体中の薬物(化学物質)の吸収・分布・代謝・排出(ADME)の0次元モデル(グローバルモデル)であり、生理学の分野で長く活用されている数学モデルである。本研究では、機構のよく知られている血液凝固プロセスに注目し、プラズマ照射による血液凝固プロセスを記述するPBPKモデルを構築することを目的とする。プラズマ照射された液体(血液)中の反応活性種(ROS/RNS等)生成のグローバルモデルも構築し、PBPKモデルと合わせてシミュレーションを行う。これにより、プラズマ医療の大きな課題である、低温大気圧プラズマ照射による止血・血管再生・創傷治療の生理学的機構を定量的に解明することが可能となる。本研究では、グローバルモデル・1次元モデル反応拡散方程式シミュレータを用いて、液相中の反応活性種(ROS/RNS等)の濃度の時間依存性シミュレーションを詳細におこなった。その際、プラズマ照射条件は、気相におけるシミュレーションから得られるが、これは、すでに他の研究機関で研究がおこなわれているため、それらのモデルや過去の文献の結果を用いて、我々の液相シミュレーションへの入力パラメータとした。また、血液凝固系および血管再生プロセスを記述するPBPKモデルの構築では、実際に計算を行うために不足している実験データを明らかにし、今後、本格的なシミュレーションシステム開発のための基盤を確立した。本年度の研究では、グローバルモデルによる液相中の反応活性種(ROS/RNS等)の濃度の時間依存性シミュレーションシステムの開発を行った。プラズマ照射条件は、気相におけるシミュレーションから得られるが、これは、すでに他の研究機関で研究がおこなわれているため、それらのモデルや過去の文献の結果を用いて、我々の液相シミュレーションへの入力パラメータとした。本年度に構築された液相シミュレータには、電子、イオンを含む37の化学物質に対して、114の反応速度方程式に導入されており、現在、プラズマ照射による水溶液中のROS/RNSの動態を計算するコードしては、発表されているものの中で、最も広範囲の化学物質に対応したものとなった。また、純水へのプラズマ照射実験を行うための、プラズマ装置の開発と照射実験を行った。更に、PBPKモデルは、文献調査と専門家との面接により、血液凝固系および血管再生プロセスを記述するものを構築中であり、現在、細部の検証を行っている。グローバルモデルによる液相中の反応活性種(ROS/RNS等)の濃度の時間依存性シミュレーションシステムの開発は、極めて順調に進んでいる。血液凝固系および血管再生プロセスをPBPKモデルは、複雑であり、シミュレーション用にコーディングするまえに、より詳細な検討が必要であるため。2年目となる平成25年度には、本年度に開発した溶液中の活性種に対するグローバルシミュレーションコードを用いて、パラメータサーベイを行う。このシミュレーションの結果は、PBPKモデルの入力パラメータとなる。また、血液凝固系のPBPKモデルの慣性させ、そのシミュレーションシステムの開発を行い、年度の後半には、プラズマ条件をさまざまに変えた時の生学的反応が明らかにする。また、研究代表者らが大阪大学医学部と現在行っている創傷治療に関する研究の実験結果とシミュレーション結果を比較して、その精度を明らかにする。平成25年度には、実験結果とシミュレーションの比較を行うため、研究費は、本年度同様、プラズマ照射装置の開発や使用ガスなどの消耗品費、コンピュータ環境の整備のための物品費、研究発表や調査のための旅費に使用する。
カスタム分離系プラットフォームとしての逐次キャリアー置換動電クロマトグラフィ

動電クロマトグラフィー(EKC)では、固定相に当たる高次構造相(キャリアー)が可動であることを活かし、浸透流を抑制した条件下で、一分離過程中に、相比と相組成を変化させること、あるいは複数種のキャリアーを逐次作用させることを実現した。これにより各種グラジエント法が可能になり、EKCはマルチモード法のプラットホームとなった。さらに、マルチモードの分離がシュミレーション予想できることをSDSと胆汁酸ミセルの複合系で実証した。1.ミセル濃度・組成グラジエント方式動電クロマトグラフィー(EKC)の基礎技術の確立ミセル組成・濃度を逐次変化させるEKCの分離プログラムを自由に設計するには、異なる濃度・組成の各ミセルゾーンの移動速度の統一方法が必要であり、そのために各ゾーンでの電位勾配の制御方法が重要です。平成20年度は、まず、電位勾配の制御のための理論・技術の確立を行いました。すなわち、同種のキャリアー濃度を変化させる場合は、その異なる濃度ゾーン間でも電場を均一にするために、濃度が異なる分の電安抵抗変化を適切な塩を添加して補償する方法を考案しました。この際に、添加する塩は、キャリアーと同一の電気泳動移動度を有する必要があります。例えば、検討に用いたCTACミセルと同一の移動度をもち、かつミセルと相互作用のないテトラエチルアンモニウムクロリドを見出し、これを用いて、分離と時間を両立するミセル濃度グラジエント法を成功させました。一方、界面活性剤の組成を変化させる組成グラジエント法では、混合ミセル形成を利用し、分配特性を変化させる、いわば、質を変化させるグラジエント法となります。その場合は、混合比が異なるミセル同士は、電気泳動移動度が異なるため、濃度グラジエントの場合の補償塩による移動速度の統一が取れません。ここでは、等速電気泳動の考えをとりいれて、キャリアー濃度の調節により、各キャリアー移動速度の統一を図る方法を開発しました。この手法は、今後検討予定のマルチモードEKC法の実現に不可欠な方法となると考えられます。2.多種キャリアー逐次置換方式EKCにおける分離シュミレーション本法は、多種キャリアーの分離結果に与える寄与を、導入ゾーン幅の調節で算術和的に調節することが原理的に可能です。20年度は、胆汁酸ミセルとSDSミセルの組合わせで、基礎的な検討を行い・得られる結果が予測可能であることを示しました。前年度までに、電気泳動の理論上は可能であることを確かめた、「異なる電気泳動移動度を有する複数のキャリアーを逐次的に作用させるEKC」の試作と評価を行った。まず、異種ミセルの組み合わせとして、構造及び選択性の大きく異なる脂肪族系のSDSとステロイド骨格系の胆汁酸の一種、デオキシコール酸ナトリウム(SDC)の逐次置換法を検討した。その結果、理論に一致する濃度比で相互ミセルが等速度で進行し、再現性を保ちながら、基本的に2種のキャリアーの分配特性の線形加算となり、キャリアーゾーンの導入長さ比によって選択性が連続的に変化することが確認された。したがって、これらの分離結果は予想可能であることになり、実際に、個々の単独系ミセルの場合の分配特性を調べれば、導入ゾーンの長さの比を代入することで、得られる分離がシュミレーションにより大筋で予想がつくことが確認された。一方で、キャリアーの分配の選択性の違いが大きいほど、組み合わせによって獲得される分離の選択性の幅が大きくなり、分離系の有用性につながると考えられた。ミセルへの分配は基本的に、溶質の疎水性に大きく依存するため、ミセル同士の組み合わせから、ミセルと荷電シクロデキストリン化合物キャリアーの組み合わせを検討した。荷電シクロデキストリン(CD)には、最終的にβ-cyclodextrin sulfobutyletherを用いた。CDに直接、硫酸基をつけたものは、試料の包接効率が低く、強い効果を出せないことがわかり、硫酸基とCD部間にリンカーのあるものが適当であったためである。結果は、SDSとSDCの組み合わせより、はるかに大きな選択性の幅を持てることが示された。ただし、荷電CDキャリアーの含有硫酸基数にばらっきがあるため、電気泳動移動度をそろえることができなかったことは課題であり、キャリアーの精製が必要であるこれまでに、グラジエントMEKC法の確立(20年度)、異なる性質・構造のキャリアーの逐次的作用による、複数の分離モードを一分離過程中に機能させる複合分離システムの構築(21年度)と研究展開してきました。本年度は、現実的な諸問題を解決して実用性の高いシステムの構築を目指しました。再現性・ロバスト性の向上:本法は、泳動時間の再現性がやや悪いという問題を抱えています。これは電気浸透流(EOF)の完全な制御が難しいことに由来しており、また、EOFの抑制に置換ポリアクリルアミドを壁面に化学結合させる方法をとっていますが、この歩留まりと耐久性に問題があります。

今回、修飾法の再検討で歩留まりの向上は得られましたが、異種キャリアーゾーン間に一時的に形成される高い電場によって、被覆の破壊が生じることは回避できませんでした。今回、一つの解決策として、pH3以下の泳動液の使用によるEOF抑制を利用しました。未修飾キャピラリーで、再現性よく耐久性の問題なくEOF抑制が達成されます。一方で、酸性条件下でもミセルの荷電を確保するため、SDSのように強酸の共役塩基を極性基とする界面活性剤によってシステムを構成する必要があります。ここでlithium perfluorooctane sulfonate(LiPFOS)とSDSの2種のミセル系の組み合わせを検討しました。LiPFOSミセルは、水素結合酸性が極めて強いミセルであり、SDSと顕著に異なる分配選択性を有します。この組み合わせは、高い再現性を維持して幅広い分離選択性を実現するシステムの構築を可能にしました。さらに、シュミレーションによる最適条件の予想を実現しました。複数モードの効率的な作用の実現:逐次的な複数種のミセルの効果を十分に発現させるため、溶媒に有機溶媒の比率を大きくし、分配を一様に下げた検討を行い、効果を得ました。
国際法構造における人権観念の基底性--特に武力紛争法における正当性と有効性を手掛かりとして--

本研究は、特に武力紛争法を通じて、国際法にとっての「人権」観念の基底的性格を考察する3年間の研究である。初年度は武力紛争法展開の歴史的デッサンである「内戦化する世界」(『社会科学研究』第54巻第5号)を前提的な作業とし、併せて本研究課題と強く関連する「国際人権の基礎」(『ジュリスト』No.1244)を公にした。後者では武力紛争法に限定せずに一般的な文脈の中で理論的枠組みを暫定的に提起した。2年目は、武力紛争法について、前者のような歴史的作業としてではなく、後者のような理論的整理の中で表現すべく準備を進めた。それが本年度の成果として公となったのが、「人権・人道の理念と構造転換論」(下記、研究発表参照)である。これは構造転換論で知られる石本泰雄先生の傘寿記念論文集に所収されたが、国際法の構造転換論の文脈の中で、類似する理念である「人道」との比較を通じて、「人権」理念の特性を明らかにできたのは重要な成果だった。3カ年計画の第1段階であり、予定していた行動については不慮の出来事のために思うにまかせなかったものの、予定していた提出原稿などを通して研究は一応満足できる程度に進行している。1.予定通りに進行しなかった点研究計画では、2002年夏にジュネーヴで行われる人道法セミナーに参加する予定であった。しかし、overqualifiedであるという理由で参加を断られてしまった。これに合わせて資料収集等を行うつもりであったが、次年度以降に予定を組みたいと考えている。また、年度末にこれに代わる海外出張に出かける予定であったが、父が急死したためこれも取りやめざるを得なくなった。(なお、国内出張については、適宜ほぼ予定通り進めた。)2.予定通りに進行している点研究の節目を業績の公表という形で実現しているので、これに合わせて書く。(1)「内戦化する世界-現代武力紛争法の歴史的位相」『社会科学研究』下記(3)の著書で言及していた「社会契約説」との関係を、武力紛争法との関係で明示できた。テロリズムなどの現代的課題までに触れつつ、他方で、国家設立の根源にまで遡ることで、人権規範のもつ国際法上の意義を歴史的・理論的視座を踏まえつつ表現できた。(2)「国際人権の基礎」『ジュリスト』これは研究計画作成時には予定になかった依頼原稿であるが、この研究計画によく合致するので引き受けた。国際人権法学を単なる国際法の人権分野に止めるのではなく、国際人権の分野で起きていることが国際法学全体の変化にとって重要な意味をもっていると論じ、学問分野の性格付けに挑戦した。(3)『国際人権の逸脱不可能性-緊急事態が照らす法・国家・個人』(有斐閣、2003年2月)これは本研究の直接の成果ではないが、深く関わりのあるものとして上梓した。本研究に携わっている期間中、かなりの時間を割いた。本研究は、特に武力紛争法を通じて、国際法にとっての「人権」観念の基底的性格を考察している。昨年度は、既に報告書で記したように、2つの作品をまとめた。一つは、「内戦化する世界」(『社会科学研究』第54巻第5号)であり、これは武力紛争法展開の歴史的デッサンであり、この種の大掴みの作業が1年目の作業として必要だと思われた。もう一つは、「国際人権の基礎」(『ジュリスト』No.1244)であり、これは本研究課題と強く関連し、武力紛争法に限定せずに、より一般的な文脈の中で理論的枠組みを暫定的に提起したものだった。今年度は、前者の内容を歴史的にではなく、後者のような理論的整理の中で表現しようとした。具体的には、「人権・人道の理念と構造転換論-人道法は人権法の特別法か」を準備した。これは、「構造転換論」で知られる石本泰雄先生の傘寿記念論文集に収められるが、国際法の構造転換論の文脈の中で、人権の理念を考察できたのは、本研究によって重要な意味をもっていた。というのは、これによって、類似する理念である「人道」との比較を通じて、「人権」理念の特性を明らかにできたからである。その特徴を幾つか挙げるなら、正義との強い連関、権利としての強行的な性格、法的空間を作り出していく基盤となっていることなどである。次年度の計画は、対象を武力紛争に絞った今年度の作業を再び国際法一般へと拡大して一般的理論枠組みを洗練させること、および、1、2年目の成果を英語論文として公表することである。

これは構造転換論で知られる石本泰雄先生の傘寿記念論文集に所収されたが、国際法の構造転換論の文脈の中で、類似する理念である「人道」との比較を通じて、「人権」理念の特性を明らかにできたのは重要な成果だった。
「胎児に対する骨髄移植」に対する基盤的研究

マウスを用いた胎児への骨髄由来の幹細胞移植治療モデルを作成し、ドナー細胞の生着率を検討することにより、免疫寛容が成立するメカニズムの解明につながるデータを得た。また、ドナーリンパ球輸注によって移植細胞の生着率がほぼ100%になることを示したことから、これまで顕著な効果がみられなかった移植治療の成果向上の可能性が示唆された。さらに、臨床応用への早期実現化に期待の待たれるヒト細胞のうち、非侵襲・低侵襲的に細胞の確保が可能である骨髄・月経血・臍帯血・子宮内膜・脂肪を間葉系幹細胞の供給源とし、異種動物成分を排除した間葉系幹細胞の培養法、維持法の標準化を行った。得られたヒト幹細胞に対して、網羅的発現遺伝子解析(Affimetrix社Gene Chipによる解析)ならびにモノクロナール抗体を用いた既知の分子発現解析を行った。本研究は、胎児期の移植免疫学あるいは発生・分化の基礎的研究を行い、それを基にした胎児期の移植治療の開発を再生医療への応用を目的としている。1)胎児移植治療モデルの作成マウスを用いた胎児幹細胞移植治療モデルにより、キメラマウスを作成した。このモデルは既に諸研究報告により確立されたものである。2)免疫トレランスのメカニズムヘの解明マウス胎児への細胞移植後、免疫組織化学を用いた組織染色を行い、移植細胞の胎児への生着率を検討した。生着状況は移植細胞数に依存するが1620%であり、移植細胞中のCD8陽性細胞が生着率を左右する細胞であることを確認した。さらに、CD4CD25陽性細胞がGVHDを抑制する機能を持つことを確認し、これにより移植治療後の副作用軽減につながる実験系開発の可能性が示唆された。3)治療効果が十分得られるレベルのキメリズムの獲得が可能な治療法の開発ドナーリンパ球輸注によって生着率がほぼ100%になることを示した。それ以外にドナー細胞が生着したキメラマウスを用いて、その疾患マウスに出現する症状の改善の有無と程度については、次年度検討を行う予定である。4)ヒト間葉系幹細胞の規格化得られたヒト幹細胞に対して、網羅的発現遺伝子解析(Affimetrix社Gene Chipによる解析)ならびにモノクロナール抗体を用いた既知の分子発現解析を行った。5)異種動物成分を排除したヒト間葉系幹細胞培養法・維持法の標準化臍帯血・子宮内膜・月経血・胎盤・脂肪などのヒト組織を間葉系幹細胞の供給源とした。前年度に引き続き下記の研究を継続した。胎児移植治療モデルの作成マウスを用いた胎児幹細胞移植治療モデルにより、キメラマウスを作成した。このキメラマウスに対し、侵襲の少ないプロトコールを用いた細胞移植によりドナーキメリズムの増幅が可能であることを証明した。免疫トレランスのメカニズムの解明マウス胎児への細胞移植後、免疫組織化学を用いた組織染色を行い、移植細胞の胎児への生着率を検討した。SJL/Jマウスの骨髄から採取した造血幹細胞を5×10^6細胞/胎児に調製した後、胎児疾患マウス(血液疾患マウスあるいは代謝病疾患マウス)の腹腔内に投与を行う。胎齢20日に分娩となった新生児マウスを飼育し、生後4週間目となる時期にマウス末梢血を採取し、単核細胞を抽出し、ドナー特異的な抗体を結合させたのち、フローサイトメトリーを用いてドナー細胞の生着率について解析した。治療効果が十分得られるレベルのキメリズムの獲得が可能な治療法の開発ドナー細胞が生着したキメラマウスを用いて、その疾患マウスに出現する症状の改善の有無と程度について検討を行なった。またドナー細胞生着率と症状改善の程度に関しての検討も同時に行った。ドナー細胞が生着しても臨床症状が改善されない場合、低線量の放射線あるいは低量の化学療法を行った後(生体に副作用が及ばない量であり、かつ通常の移植では生着が成功しない極微量な量を用いる)、骨髄造血幹細胞の2次移植を行った。その後、同様にドナー特異的な抗体を用いてドナー細胞の生着率を分析し、その疾患マウスの症状の改善の有無と程度について解析した。研究費は、研究試薬、実験動物および培養器具の購入、学会参加旅費、研究補助者への賃金として使用した。

胎児遺伝性血液疾患は、生後の造血幹細胞移植による治療が行なわれているが、この造血幹細胞移植は移植前処置に伴う免疫抑制剤あるいは放射線照射による合併症や移植後の移植片対宿主病(GVHD)などの副作用が問題とされ安全性の高い治療法とは言い難く、この副作用を最小限に抑えるためにはHLA適合ドナーを見つけることが必要とされる。しかしHLA適合ドナーを用意することは困難であることが多く、依然、小児の造血幹細胞移植は克服されるべき問題が残されている。胎児期は免疫が未熟であるため自己抗原以外に対して免疫学的トレランスが獲得することが可能であることが知られている。このことから移植前治療を行わなくてもドナー細胞の生着と免疫学的トレランスの獲得が可能であることから,胎児移植は従来の移植の問題点を克服することが可能である。前年度に引き続き継続した研究は、胎児移植治療モデルの作成および免疫トレランスのメカニズムの解明であり、前者においては、作成したキメラマウスに対し、侵襲の少ないプロトコールを用いた細胞移植によりドナーキメリズムの増幅が可能であることを証明した。後者では、マウス胎児への細胞移植後に生着したドナー由来のT細胞分画の経時的な割合の変化から、マイクロキメリズムにおいては長期において拒絶されることを確認した。今年度は特に、治療効果が十分得られるレベルのキメリズムの獲得が可能な治療法の開発に重点を置いた。造血幹細胞は造血系以外の様々な細胞(骨、筋、脂肪など)にも分化しうることが数多く報告されていることから、筋ジストロフィーのモデルマウスに子宮内造血幹細胞投与を行った。ドナー細胞が生着したキメラマウスに出現する症状の改善の有無と程度について検討を行い、ドナー細胞の生着率と症状改善の程度に関しての検討も同時に行った。
核酸摂取による関節リウマチの予防・改善効果に関する研究

本研究は、リウマチ様関節炎を自然発症するHuman T cell Leukemia Virus Type I (HTLV-1)遺伝子導入(Tg)マウスに核酸・核タンパク(NP)1.2%含有餌を3ヶ月間摂取させた。その結果、関節肥大、組織の増悪抑制や、NO酸化代謝物(3-ニトロチロシン)の低下が認められた。さらに、電子スピン共鳴法(ESR)を用いてNPが一重項酸素およびNO消去能を示すことをin vitroの実験で明らかにした。しかし、生体内に摂取された後のNPのフリーラジカルに対する作用は不明である。そこでリポポリサッカライド(LPS)誘導性肝傷害モデルマウスを作製しNP摂取の作用を調べた。その結果、NP摂取は過剰産生されたNOを直接消去するだけでなく、クッパー細胞の活性化抑制やiNOSタンパクの発現抑制により肝傷害を改善することが明らかとなった。本研究では、リウマチ様関節炎を自然発症するHuman T cell Leukemia Virus Type I遺伝子導入(HTLV-1Tg)マウスに対してサケ白子由来の核酸・核タンパクを含有した餌を長期摂取させ、関節炎抑制効果を検討した。核タンパク摂取実験ではHTLV-1Tgおよび野生型マウスの雄性個体を無作為に3群に分けた。それらの動物に対し,無核タンパク餌,核タンパク0.6%もしくは1.2%含有した餌を生後6週齢から18週齢までの3ヶ月間自由摂取させた。摂取開始後は経時的に体重と前肢・後肢の関節厚を測定した。餌摂取終了時に血清採取および関節を摘出し、血清はRheumatoid Factor (RF)と活性酸素代謝物(ROM)の測定に用いた。関節組織は病理組織学的形態変化およびIgG沈着を評価した。その結果、HTLV-1Tgマウスにおいて関節リウマチに特有の体重減少および関節肥厚がみられたが、核タンパク摂取群においてそれらは抑制された。組織学的検討によりHTLV-1Tgマウスはリウマチ様関節炎の悪化に伴い滑膜細胞の肥厚、軟骨の破壊、パンヌス(肉芽腫)形成、血管新生等の形態的変化が認められた。この組織学的所見をスコア化した結果、核タンパク摂取群は無核タンパク摂取群に比べて有意に低下した。またIgG染色により無核タンパク摂取群では関節滑膜にIgG沈着が認められたが核タンパク摂取群ではIgG沈着が軽減していた。血清中のRF値とROM値は、核タンパク摂取群と比べ無核タンパク摂取群では低下した。以上の実験・観察結果から、核タンパク摂取はHTLV-1Tgのリウマチ様関節炎の予防効果があることが明らかになった。これまで我々は、リウマチ様関節炎を自然発症するHuman T cell Leukemia Virus Type I (HTLV-1)遺伝子導入(Tg)マウスに核酸・核タンパク(NP)1.2%含有餌を3ヶ月間摂取させたところ、関節肥大、組織の増悪等が抑制されることを明らかにした。近年、関節炎の悪化にフリーラジカルが関与することが報告されている。そこでNPの抗酸化作用について解析した。HTLV-1 Tgマウスの関節切片を作成し、フリーラジカルの代謝産物で酸化障害のマーカーとして用いられている3-nitrotyrosin染色を行った。その結果NP摂取群では陽性反応が抑制された。これよりNP摂取による酸化ストレスの軽減が関節炎の抑制機構である可能性が示唆された。次にNPの抗酸化作用をin vitroにて評価した。NPとその主成分であるDNA-Na、プロタミンの3種の抗酸化能(BAP)テストを行ったところ、NPのBAP値は濃度依存的に増加し50μg/mlで有意差を認めた。また、DNA-Naは25μg/mlで有意に高値を示した。さらに、電子スピン共鳴法を用いてNPが消去するフリーラジカル種を同定した。測定はNOラジカル、スーパーオキサイドアニオン、一重項酸素を対照に行った。その結果NPはNOラジカルを6mg/mlで40%、一重項酸素を0.01mg/mlで95%以上消去したが、スーパーオキサイドアニオンはほとんど消去しなかった。以上の結果より、NPは一重項酸素およびNOラジカルを消去し抗酸化能を示すことが明らかとなった。これまで我々は、リウマチ様関節炎を自然発症するHuman T cell Leukemia Virus Type I (HTLV-1)遺伝子導入(Tg)マウスに核酸・核タンパク(NP)1.2%含有餌を3ヶ月間摂取させたところ、関節肥大、組織の増悪等が抑制されることや、NO酸化代謝物(3-ニトロチロシン)を低下させることを報告した。

さらに、電子スピン共鳴法(ESR)を用いて核タンパクが一重項酸素およびNO消去能を示すことをin vitroの実験で明らかにした。しかし、生体内に摂取された後の核タンパクのフリーラジカルに対する作用は不明である。そこで今年度はリポポリサッカライド(LPS)誘導性肝傷害モデルマウスを作製し、NOが原因となって生じる肝傷害に対する核タンパク摂取の作用を調べた。雄性C57BLマウスは無核タンパク餌(non-NP)もしくは1.2%核タンパク餌(1.2%NP)を2週間自由摂取させた後にLPS 30mg/kgを腹腔内投与した。血清および肝臓を採取し、核タンパクの肝傷害抑制とNO産生能を検討した。その結果、血清中ALT値と肝組織中NO強度はNP摂取で低値を示した。また、肝組織の3-NT及びIba-1陽性反応はNP摂取で抑制された。さらに、肝臓内iNOSタンパク発現量はNP摂取により有意に減少した。以上より、NP摂取は過剰産生されたNOを直接消去するだけでなく、クッパー細胞の活性化抑制やiNOSタンパクの発現抑制により肝傷害を改善することが明らかとなった。H23年度は核タンパクの抗酸化作用について解析することを計画した。当初の計画どおり、NO酸化代謝物(3-ニトロチロシン)を低下させることや、電子スピン共鳴法(ESR)を用いて核タンパクがNO消去能を示すことをin vitroの実験で明らかにしたことより、研究が順調に進展していると考えた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで我々は、核タンパクの摂取がHTLV-1 Tgマウスのリウマチ様関節炎を抑制することや、NO酸化代謝物(3-ニトロチロシン)を低下させることを報告した。さらに、電子スピン共鳴法(ESR)を用いて核タンパクがNO消去能を示すことをin vitroの実験で明らかにした。しかし、生体内に摂取された後の核タンパクのNOに対する作用は不明である。そこで来年度はリポポリサッカライド(LPS)誘導性肝傷害モデルマウスを作製し、NOが原因となって生じる肝傷害に対する核タンパク摂取の作用を調べる。
健常児・自閉症児における話者の確信度の理解とその発達的変化の比較検討

本研究の目的は、健常児・自閉症児における他者の発話態度を推し量る能力について、その理解方略の違いや、発達的変化を探るものである。21年度は、他者の確信度の強弱をあらわすイントネーションと、語の意味区別を行うピッチアクセントという、音の高低にかかわるプロソディーの2つの側面の理解を比較検討した。小学校低学年の自閉症児・定型発達児を対象に課題を与えた。画面上に2つの画像が呈示され、その後流される音声を手がかりに(「これは、○○」)参加者がどちらの画像を見ているのかを眼球運動測定装置により記録し、またその後実験者による質問を与え、話者がどちらの画像について言及しているのかを口頭で尋ねた。画像特定の手がかりとして、ピッチアクセント(例:「雨」対「飴」)もしくはイントネーション(例:「ヘビ」対「ヘビ?」)が与えられた。その結果、プロソディーを手がかりに話し手の指示対象を特定するとき、口頭での質問に対し、自閉症児は定型発達児よりは正答率が低い傾向はあるが、ある程度の理解をしていることを示す結果が得られた。しかし視線追跡による結果からは、発話を聞いた後の非常に早い段階においては、プロソディーの意味処理が、語彙の意味情報・話者の心的情報ともに困難であることが示唆された。音素により明確に区別された場合とは異なり、ピッチという連続する音響的変化からすばやく意味を特定する事が難しいと考えられる。より遅延的な処理によって理解が補われている可能性がある。他者心理の中でも、過去に対象とされてこなかった確信度の強弱に焦点を当て、それらを伝達するパラ言語、言語による表現の理解能力を比較検討した。小学校低学年の自閉症スペクトラム児、健常児を対象に、話者の確信度を表す文末助詞「よ」「かな」あるいは文末イントネーションの上昇・下降の理解を、眼球運動追跡による手法をもちいて検証した。参加児には、ふたつの物体のうちどちらか一方が動くという状況下で、二つの対立する発話命題が音声呈示された。その発話には、上に挙げた文末助詞、イントネーションのいずれかによって確信度の強弱が付加されている。これらの手がかりに気付いて、より確信度の強い発話に呈示された情報に従うならば、その発話に支持された物体をより長く見ることが予測された。視線追跡装置により記録された注視時間の割合を分析した結果、文末助詞が与えられた条件では、二群ともにより強い確信度を伝達する発話(「よ」が伴う)による物体を長く注視したが、イントネーションが与えられた条件では、自閉症群の強い確信度で発話された(下降調)物体への注視割合はチャンスレベルに留まり、また健常群との有意差が見られた。これらのことから、話者の確信度を表す手がかりとして、イントネーションによる表現の理解が難しいことが示唆される結果が得られた。