hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大腸菌O157における志賀毒素産生に関与する遺伝子の機能解析

腸管出血性大腸菌O157感染症は、一頃のように大流行を見せることはなくなってきた。しかしながら、先進国において散発的に感染者が観察されており、その効果的な治療法の確立が待望されている。O157感染では溶血性尿毒症などの重篤な症状が小児において著しく、治療は困難をきわめている。溶血性尿毒症の原因はO157が産するベロ毒素が原因となっていると考えられており、その遺伝子はO157に溶原化するラムダ様ファージゲノム中に存在している。ベロ毒素遺伝子は2種類に大きく分類され、stx1,stx2と表記される。この二つの遺伝子のどちらを有するかにより、溶原ファージの種類が分けられ、それぞれVT1ファージ、VT2ファージと呼ばれる。先に私たちの研究グループではO157に内在するVT2ファージの全ゲノム構造を明らかにし、それが、基本的にラムダと同一であることを示した。本研究ではstx2遺伝子の発現機構を明らかにするために、stx2の上流にあるpR'プロモーターの同定を行った。方法としてはpR'プロモーターと思われる領域の下流にルシフェラーゼ遺伝子を連結したプラスミドを大腸菌BL21株に導入し、ルシフェラーゼの酵素活性を指標として、pR'プロモーターの絞り込みを行った。その結果、Q遺伝子の3'端180塩基では非常に高いルシフェラーゼ活性を確認することができたが、Q遺伝子の3'端180塩基にそのさらに下流320塩基を加えた配列をルシフェラーゼ遺伝子の上流につないだ場合には活性が低下した。このことはQ遺伝子の3'端180塩基にプロモーターが存在し、その下流320塩基にはターミネーターが存在することを意味する。腸管出血性大腸菌O157感染により溶血性尿毒症などの重篤な症状が惹起されるが、そのメカニズムは解明されていない。しかしながら、O157に内在するファージにコードされるべロ毒素が症状を惹起する上で中心的な役割をになっていることが明らかにされている。べロ毒素は構造上VT1,VT2の2種類に大別され、それぞれO157に溶原化する別々のファージににより生産される。本研究では、VT2毒素を産生するVT2-Saファージの初期制御領域の遺伝子であるcIリプレッサーに着目し、VT2溶原菌におけるcIリプレッサー遺伝子の発現状況を調べた。その結果、cIリプレッサーがVT2-Saを溶原化した大腸菌K12において発現することがRT-PCRにより明らかとなった。次に、毒素遺伝子を含む後期遺伝子群の転写を制御していると思われるQタンパク質に関して、後期プロモーターであるpR'に対する効果を調べた。pR'プロモーターをルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結し、ルシフェラーゼ活性を指標としてpR'のプロモーター転写促進作用を調べたところ、Qタンパク質存在下において特異的にルシフェラーゼ活性が上昇することが示された。このことから、後期遺伝子群の転写においてQタンパク質はpR'プロモーターからの転写の抗転写終結因子として機能していると思われる。
細胞表面に発現する分子シャペロン複合体の生理機能の解明

本研究では、ERシャペロンであるカルネキシン(CNX)が細胞表面に発現しているという発見に基づいて、これがどのような分子と会合し、その機能は何か、を解析することを目的とした。これまで、カルネキシンは、TCRβ、pTαと会合することが解っていたが、今回、転写因子NFATを活性化する分子としてクローニングした新規遺伝子NFAM-Cが細胞表面でカルネキシンと会合することが判明し、NFAM-CとCNXの会合について解析した。(1)NFAM-Cの細胞外ドメイン、細胞内ドメインをMHCクラスIと置き換えたキメラ分子を作製し、CNXとの会合を調べたところ、NFAM-Cの細胞外ドメインを介してCNXと会合していることが示された。そこで、細胞外ドメインのGST融合蛋白が会合するかどうかについても調べたが、ポジティブな結果は得られず、相互作用に立体構造が重要である可能性が示唆された。(2)CNXが欠損している細胞株CEM-NKRにNFAM-Cをトランスフェクションし、NFAM-Cの発現がCNX依存性かどうかを解析した結果、CEM細胞でもNFAN-Cが細胞表面に発現することが判明した。この結果から、CNXとの会合は、NFAM-Cの細胞表面発現には不可欠でなく、より機能的な会合と考えられる。或いは、CEM細胞では、CNXの替わりに、異なるシャペロンが代用されている可能性も考えられる。一方、CNX自体が細胞表面に発現するためには、糖鎖を持つ分子との会合が必要なことは、CNXの糖鎖結合ドメインを欠損させた変異CNXの細胞表面発現が顕著に低下することから明らかになった。CNX-NFAM-C会合の生理的機能を検索するために、マクロファージの貧食能や、アポトーシスとの関係、細胞接着の可能性、など検討したが、現在までには明らかにすることができず、今後の検討課題となった。
含ケイ素芳香族化合物を鍵骨格とする強発光性蛍光センサーの開発

強い発光を示す含ケイ素芳香族化合物を用いる、新規機能性蛍光センサーを開発することを目的として研究を行った。スチルベン、フェナントレン、ピレンにシリル基およびシリルエチニル基を導入したところ、蛍光波長が長波長側にシフトし、蛍光量子収率が増大した。(1,3)、(1,8)、および(1,6)ピレノファンは、金属イオンまたはアンモニウム塩の添加、溶媒、温度によってピレンのモノマー発光と分子内エキシマー発光が可逆的に変化した。芳香環およびアルケンの可逆的な光反応に基づくON-OFF型の蛍光センサー分子の開発にいくつか成功した。含ケイ素芳香族化合物を鍵骨格とする強発光性蛍光センサーの開発を目的として研究を行い、以下の知見を得た。1.ケイ素上およびピレン環上に様々な置換基を導入したシリルエチニルピレン類およびシリルピレン類を合成し、それらの置換基が吸収・蛍光特性に与える効果を調べた。希薄溶液中での蛍光量子収率は置換基に応じて変化し、最大で0.99を示した。ケイ素上のかさ高い置換基は、エキシマー発光を阻害した。固体の色は黄色からオレンジ色であり、共役系の広がり度合いと置換基のかさ高さに依存した。分子軌道計算を行った結果、ケイ素官能基はいずれの場合も電子供与基として働いていることが分かった。29Si NMRの化学シフト値はフェニル基の数が多いほど高磁場側に、アルキル基がかさ高いほど低磁場側に現れた。2.金属イオンを認識する高感度蛍光センサーの開発を目的として、クラウンエーテル部位を有するピレン誘導体を合成し、蛍光特性を調べた。(1,3)および(1,8)ピレノファン類は溶液中ではシン体とアンチ体の平衡にあり、ピレンのモノマー発光と分子内エキシマー発光の両方を示すのに対し、金属イオンを添加するとアンチ体へと平衡が片寄り、モノマー発光のみを示すことを明らかにした。また、ベンゾクラウンエーテル-エチニルピレン連結系分子はクラウンエーテルの環サイズに応じた金属イオンを選択的に取り込み、蛍光強度が著しく増大することを見出した。3.可視光領域の中でも比較的長波長側に強い蛍光を示す化合物の開発を目指し、多環式芳香族化合物の分子内エキシマー発光を利用する分子設計を行った。1,8-ビス(ピレン-1-イルエチニル)ナフタレン類を3種類合成したところ、溶液中、室温ではシン体とアンチ体の平衡混合物として存在するものの、472-492nmを発光極大とする分子内エキシマー発光のみを示す化合物であることが分かった。1.トリメチルシリルエチニル基およびtert-ブチルエチニル基を複数個導入したピレン誘導体の1位に様々な置換基を導入し、それらの置換基が吸収・蛍光特性に与える効果について調べた。その結果、特にホルミル基を導入した化合物の蛍光は溶媒依存性を示し、極性溶媒ほど長波長側に現れた。また、トリメチルシリルエチニルピレン類とtert-ブチルエチニルピレン類の蛍光量子収率を比較すると、合成した化合物の全てにおいて、トリメチルシリルエチニルピレン類の方が高いことが分かった。2. trans-スチルベンにケイ素官能基を導入した化合物群を合成し、ケイ素官能基が構造、蛍光、光反応性にどのような影響を与えるかについて調査した。その結果、ケイ素官能基の導入により、吸収・蛍光ともに長波長側へシフトし、蛍光量子収率が増大した。特に両方のパラ位にトリメチルシリルエチニル基を持つ化合物は、高い蛍光量子収率(0.95)を示し、その片方をジフェニルアミノ基に変えた化合物では、可視光領域におけるソルバトフルオロクロミズムを観測することができた。3.光反応を用いる蛍光センサーの開発を目指し、1-ビニルピレン類の分子内光二量化反応を行った。その結果、対応する分子内光二量体が効率よく生成し、蛍光が短波長シフトすることが明らかになった。4.アンモニウム塩を認識する蛍光センサーの開発を目指し、24-クラウン-6エーテル部位を有する(1,3)ピレノファンとジアルキルアンモニウムイオンとの錯形成について検討した。その結果、擬ロタキサンが1:1錯体として生成し、蛍光が水色から紫色へと可逆的に変化することを明らかにした。これまでの研究において、様々な含ケイ素芳香族化合物の希薄溶液中または固体状態における蛍光に関するデータが得られたため、蛍光の波長(色)の自在な制御と高い発光強度を得るための分子設計指針の見通しが立った。また、溶媒、アンモニウム塩、光反応によって応答する蛍光センサー分子の開発に成功した。蛍光の長波長化を達成する手段として、多環式芳香族化合物の分子内エキシマー発光またはジフェニルアミノ基の導入によるソルバトフルオロクロミズムを利用する分子設計が有効であることが分かった。以上の結果、達成度としては、おおむね順調に進展している、と判断した。1.ケイ素官能基の導入による強発光性分子の構築を目指して、各種シリル基およびシリルエチニル基をスチルベンおよびフェナントレンに導入した化合物群を合成し、その吸収・蛍光特性を調べた。

その結果、シリル基およびシリルエチニル基の導入に伴い、モル吸光係数と蛍光量子収率が増大し、特にペンタメチルジシリル基やトリメチルシリルエチニル基を導入した場合、その効果が大きいことが分かった。単結晶X線結晶構造解析、分子軌道計算、吸収・蛍光の溶媒効果、光化学反応の生成物解析により、分子構造と吸収・発光機構に関する重要な知見を得ることに成功した。2.蛍光センサー分子の強発光性発色団部位として様々なピレノファン類を合成し、添加物、溶媒、温度による蛍光波長と蛍光強度の変化、およびその可逆性を調べた。(1,3)ピレノファンでは、金属イオン、アンモニウム塩、溶媒、温度によってピレンのモノマー発光とエキシマー発光が可逆的に変化する蛍光センサー特性が現れた。(1,8)ピレノファンでも(1,3)ピレノファンと同様の特性が観測されるが、(1,3)ピレノファンに比べて結合鎖をやや伸ばす必要があることが分かった。(1,6)ピレノファンを含む溶液にバリウムイオンを添加すると、オリゴエチレングリコール鎖の長さに応じて1:1および1:2錯体を選択的に形成し、それぞれ特徴的な蛍光特性を示すことが分かった。メチレン鎖で架橋された対称性の高い(2,7)ピレノファンの合成にも成功し、単結晶X線結晶構造解析により、ゲスト分子包接能が高いことが明らかになった。強い発光を示す含ケイ素芳香族化合物を用いる、新規機能性蛍光センサーを開発することを目的として研究を行った。スチルベン、フェナントレン、ピレンにシリル基およびシリルエチニル基を導入したところ、蛍光波長が長波長側にシフトし、蛍光量子収率が増大した。(1,3)、(1,8)、および(1,6)ピレノファンは、金属イオンまたはアンモニウム塩の添加、溶媒、温度によってピレンのモノマー発光と分子内エキシマー発光が可逆的に変化した。芳香環およびアルケンの可逆的な光反応に基づくON-OFF型の蛍光センサー分子の開発にいくつか成功した。これまでの研究において、含ケイ素芳香族化合物の芳香環およびケイ素上に置換基を導入した場合の基礎的な光物理学的データが得られた。また、クラウンエーテル部位とピレンを併せ持つ化合物が金属イオンを認識する蛍光センサー分子として働くことを明らかにした。蛍光の長波長化を達成する手段として、多環式芳香族化合物の分子内エキシマー発光を利用する分子設計が有効であることが分かった。以上の結果、達成度としては、おおむね順調に進展している、と判断した。今後も引き続き、ゲスト分子となり得る金属イオン、有機塩、有機化合物の添加により蛍光特性が変化するスイッチ分子の開発を行う。また、可逆的光反応系を利用する蛍光センサーの開発を進めるため、分子内光環化付加反応の検討を行う。蛍光の長波長化については、分子内エキシマー発光およびソルバトフルオロクロミズムを利用するとともに、共役系が拡張するような置換基の導入を行い、極めて強い赤色発光を示す分子の開発を行う。また、求核剤認識センサーや円偏光蛍光を示す分子の開発にも着手する。有機化学今後も引き続き金属イオンの添加により蛍光特性が変化するスイッチ分子の開発を行う。ゲスト分子となり得る有機化合物を添加した時に擬ロタキサンが形成されるかどうかについても検討する。蛍光の長波長化については、共役系が拡張するような置換基の導入を行い、極めて強い赤色発光を示す分子の開発を行う。また、求核剤認識センサーや可逆的光反応系、円偏光蛍光を示す分子の開発にも着手する。
２次元撮像素子を用いたGHz表面弾性波の超高速時間分解イメージング

光励起されたGHz表面音響波を2次元撮像素子を用いて高速で時間分解2次元イメージングすることを目的として以下の研究を行った。1)音響振動による表面変位の2次元イメージをカメラの撮像面に2次元光強度イメージとして転送する干渉光学系を試作し、この動作を検証した。2)フォトリフラクティブ結晶を用いた自己補償型干渉計を検討した。3)高速CCDカメラを利用する際に必要となる高速画像転送およびデータ処理ソフトウェアを開発した。また派生研究として、4)音響波による光反射率の変調を定量的に扱う光散乱理論の構築、および5)ナノメートルスケールの金属回折格子構造を持つ試料における音響波の光学的励起検出を行った。2次元撮像素子を使用したピコ秒領域のポンププローブ・イメージング測定は、T. Pezerilらによって金属試料における過渡的反射率測定の結果が報告されている(Opt. Exp. 22, 4590 (2014))。本研究では、これに干渉計による表面変位検出系を組み合わせた装置を開発し、光励起された表面音響波を時間分解2次元イメージングすることを目的としている。このために、単一プローブスポットを用いる既存の表面弾性波の時間分解2次元イメージング測定系を元にする。この装置では、繰り返し周波数76MHz、パルス時間幅100fsのモードロックTiサファイアレーザーを光源として用いる。光パルス列の一部から非線形光学結晶を用いて第2高調波を生成し、光学遅延を介して弾性波生成のためのポンプ光とする。弾性波伝播による試料の表面変位を検出するためにプローブ光の光学系は干渉計を構成する必要がある。従来の光学系では、この部分に我々が独自に開発した共通光路型干渉計を用いていた。この干渉計は、わずかに異なる時刻(時間差300 ps)の表面変位の差、すなわち表面変位速度を光強度に変換するもので、能動的な安定機構なしに試料表面の変位速度を極めて安定に検出可能なものである。本研究においては、この干渉計部分を改造して、表面変位の2次元イメージをそのままカメラの撮像面に2次元光強度イメージとして転送する干渉光学系を試作した。これは従来の干渉計に4f光学系を用いたイメージ転送を組み合わせたもので、試料上の表面変位速度像が拡大されてカメラの撮像面に投影される。試作した干渉計の動作確認のために、圧電素子を使用したバルク音響波フィルタデバイスを試料として、励起光パルスから生成したナノ秒時間幅電気パルスでこれに励起した音響振動のイメージを観測した。基本動作の確認には成功したが、露光時間の短縮など課題が残っている。交付申請書に記載の「研究の目的」は、表面音響波の高速時間分解2次元イメージング法の開発である。これに対して「研究実施計画」では、2次元撮像素子を用いたイメージングに用いる干渉計の開発とその動作確認を行うとした。これに対して、既存に共通光路型干渉計を拡張したイメージング干渉計を考案・試作し、その動作確認実験を行った。雑音低減のために音響振動の存在・不存在状態のイメージを独立に測定し、その差をとることで音響振動イメージを取得できることを確認した。カメラには当初安価なUSBウェブカメラを使用したが、これでは良好な結果は得られなかった。しかし、浜松ホトニクスから高性能のCMOSカメラを1週間という限定期間ではあったが借用することができ、これを用いて干渉計の動作確認に成功した。ただし、測定対象としては当初計画では光励起表面音響波を予定していたが、より大きな振動振幅が期待される圧電素子を用いた音響フィルタデバイスに電気的に励起された振動をイメージするにとどめた。関連研究として、音響波による光反射率の変調を定量的に扱う光散乱理論を構築した。これは一般の異方性媒質中に生じた2次元までの異方的な不均一誘電率変調を扱うことができる。入射プローブ光は任意の入射角および任意の偏光状態を持つものを扱う。構築した理論は、既に査読付き論文として専門学術雑誌(Journal of the optical society of America B)に掲載されている。本研究では、2次元撮像素子を用いたピコ秒領域のポンププローブ・イメージング測定技術と干渉計による表面変位検出系とを組み合わせた装置を開発し、光励起された表面音響波を時間分解2次元イメージングすることを目的としている。H28年度は、2次元撮像素子を用いない従来のポンププローブ測定装置の干渉計部分に4f光学系を組み合わせ、表面変位の2次元イメージをカメラの撮像面に2次元光強度イメージとして転送する干渉光学系を試作した。この干渉計の動作確認のために、圧電素子を使用したバルク音響波フィルタデバイスを試料として、励起光パルスから生成したナノ秒時間幅電気パルスで当該デバイスに励起した音響振動のイメージを観測した。H28はまた関連研究として、音響波による光反射率の変調を定量的に扱う光散乱理論を構築した。構築した理論は、既に査読付き論文として専門学術雑誌(Journal of the Optical Society of America B)に掲載されている。H29年度は、1)フォトリフラクティブ結晶を用いた自己補償型干渉計の検討、および2)H28年度のイメージング光学系の課題解決のために高速CCDカメラを使用することを見越して、これを利用した高速画像転送およびデータ処理の基本ソフトウェアの開発を行った。

また、干渉計部分も設計を見直し、大幅な簡略化を行った。現在は2)の成果に基づいて新しいイメージング装置の構築を進めている。また関連研究として、ナノメートルスケールの金属グレーティング構造を持つ試料における音響波の光学的励起検出の研究も行った(Physical Review B)。全体として当初予定した目的は90%程度達成された。光励起されたGHz表面音響波を2次元撮像素子を用いて高速で時間分解2次元イメージングすることを目的として以下の研究を行った。1)音響振動による表面変位の2次元イメージをカメラの撮像面に2次元光強度イメージとして転送する干渉光学系を試作し、この動作を検証した。2)フォトリフラクティブ結晶を用いた自己補償型干渉計を検討した。3)高速CCDカメラを利用する際に必要となる高速画像転送およびデータ処理ソフトウェアを開発した。また派生研究として、4)音響波による光反射率の変調を定量的に扱う光散乱理論の構築、および5)ナノメートルスケールの金属回折格子構造を持つ試料における音響波の光学的励起検出を行った。試作したイメージング干渉計は、振動の有無による反射パターンを干渉させるもので、極めて小さな位相差を検出する必要がある。このため測定信号は大きな強度を持つバックグランド反射光上の微小な光強度変化を検出する必用がある。このため、検出イメージのノイズ低減は極めて重要であるが、現状のノイズ強度はまだ十分に低くなっていない。この問題に対処するために、プローブ光強度と露光時間の関係を最適化する必用がある。昨年度設計製作したイメージング干渉計の倍率の選択も最適なものではなかった。観測対象に対して倍率が高すぎたために、一度に観測できる領域が構造の一部に限られてしまい、結果の評価を難しくしていた。今年度は、イメージング干渉計の倍率を決定するいくつかのレンズを迅速に切り替えて使用できる構造に改造する。また、別の問題として、面に照射されるプローブ光のスペックルパターンの形成がある。これはレーザー光のように干渉性の高い光を面照射したときに、ビーム波面の乱れから微細な斑点状の強弱パターンが現れるもので、測定結果の信号雑音比を悪化させる。この問題に対処するために、H29年度は、フォトリフラクティブ結晶を用いた自己補償型の光干渉計の構築も計画している。フォノン物性、光物性、超高速分光
ドラッグデリバリーの空間的・時間的制御

生体の恒常性は極めて精緻な調節機構によって維持されており、そこでは種々の生理活性物質が重要な役割を果たしている。これらの作用はレセプターの構造や分布の特異性等によって制御されその機構も分子レベルで解明されつつあるが、全体の調節においてはこのような生化学的・静的な因子だけでなく、さらに生理活性物質の生態内での動的な動きの空間的・時間的制御との組み合わせによって精密に調節されている。このことは特にこれら生理活性物質やその関連物質を医薬品として治療に用いる場合に、体内動態の制御が必須条件となることを意味しており、こうした認識のもとに近年薬物療法の世界では、最も望ましい濃度-時間パターンのもとに薬物を作用点に到達させることにより最適治療効果を得ることを目的とする薬物投与形態Drug Delivery Systemの創製に関する研究が活発に進められている。しかしながらこれを実現するためには、薬物の作用や動態の分子機構の解明等医学・薬学領域の研究から、動態機構の理解に基づき生体動態システムを構築しその制御技術、素材を開発する工学的アプローチまで、幅広い領域の研究の統合が必要であり、既存の研究組織でこれに応え得るものは存在しない。そこで本研究では、関連領域の研究者を共通の問題意識のもとに有機的に結び付けた新しい研究体制を重点領域研究として組織する事を目的とし、その準備段階として生体内における物質動態を支配する諸因子の抽出とその系統的整理、および体内動態の制御に利用可能な技術の用意を目的として基礎的な調査研究を行った。その結果、基礎生物学に対しては生体恒常性維持の機構を物質動態の面から解析する道を開くための基礎的情報を、また工学に対しても生体内における物質動態の精密制御という新しい領域を開拓するための基礎的情報を整理することができた。
架橋化合物の転位反応を活用した系統的縮環骨格形成法の開発

前年度までに、架橋化合物に組み込まれたオキシコープ系の、陰イオン促進転位反応を開発し、[5-5]、[5-6]、[5-8]縮環骨格形成の選択性向上と、転位反応の活性化基で、後の変換が容易なものの開発を進めた。平成10年度には、この手法の実用性を明らかにする目的で、天然物合成への応用を試みた。また、架橋化合物の芳香族オキシコープ転位を検討し、ベンゼン環自体が組み込まれたオキシコープ転位を見出した。1. (±)-Junicedranolの全合成: Junicedranolは特異な架橋三環性セスキテルペンである。上記の[5-6]縮環骨格形成法を組み込み、この化合物の全合成に成功した。この際、得られた縮環骨格はシクロペンタジエン誘導体であった。この化合物とケテン等価体とのDiels-Alder反応における面選択性と位置選択性は、Junicedranol合成に適したものであった。[1,3]転位反応を活性化し、後にケトンの再生が容易で実用的な基として、4,5-ジメチルチアゾリルを開発した。2.架橋系の芳香族オキシコープ転位反応:ベンゼン環自体がオキシコープ転位のπ骨格となっている場合、転位生成物の収率が極めて低い。ナフタレンやフランの例をさして、芳香族オキシコープ転位反応と呼んでいる。しかるに、橋頭位にメトキシ基をもつ2-フェニルビシクロ[2.2.2]オクト5-エン-2-オールを水素化カリウムとTHF中で加熱還流すると、オキシコーブ転位が起こり、さらに脱水素された生成物が得られた。クラウンエーテルを添加すると転位は容易に進行した。橋頭位の置換基効果、ベンゼン環上の置換基効果について、合成的な見地からの知見を得た。ナフタレン、フェナントレン、ピレン等も転位反応に使用でき、アルゴン気流下の反応とアルゴンバルーンを用いた反応を使い分けることで、転位生成物と、その脱水素体を作り分けることができた前年度までに、架橋化合物に組み込まれたオキシコープ系の、陰イオン促進転位反応を開発し、[5-5]、[5-6]、[5-8]縮環骨格形成の選択性向上と、転位反応の活性化基で、後の変換が容易なものの開発を進めた。ナフタレン、フェナントレン、ピレン等も転位反応に使用でき、アルゴン気流下の反応とアルゴンバルーンを用いた反応を使い分けることで、転位生成物と、その脱水素体を作り分けることができた
学校を起点とする「CPR anytime」を用いた蘇生教育の実践

蘇生教育の充実を図るために道徳と保健体育を関連づけて学習活動を行い、学校から「命を守る教育」として、家庭や地域に発信する地域貢献策として意義ある活動を目指して本実践を行った。まず、学習のはじめに、心室細動のメカニズム、除細動までの時間と救命率、心肺蘇生法の方法を説明し、一般市民が救える命があることを理解させた。また、新聞や新聞切り抜き情報誌から、救急医療に関する記事を学習資料とし、心肺蘇生法を身につけた人が周囲に存在すれば助かった命があること、心室細動はスポーツなどの場面で若年層にも起こるという実態を認識させることによって、心肺蘇生法を学ぼうとする意欲を高めさせた。その後、消防署や病院など救急医療の現場で働く人から学ぶ活動を実践した。患者の命を取り巻く家族の思い、患者の生死に直面する重圧、救命医療に携わる誇りなどの話は、自分の生き方考える機会にもなった。そして、心肺蘇生法の基礎知識や救命救急法を市民が身につける意義を学習した後、「CPR anytime」を使用した蘇生法の実技学習を行った。このキットのDVDを見ながら学級の生徒全員が一斉に心肺蘇生法を体験できる学習は、生徒数に対して蘇生人形の数が少ない従来の蘇生教育より効率的に学習を進めることができた。また、夏期休業を利用してこのキットを持ち帰り、家庭で家族に蘇生法を教える活動も行った。学習終了後のアンケート調査によると、約7割の生徒が実際の場面で「実行できる」「実行できるかもしれない」と回答している。また、生徒から家庭で蘇生法を教わった家族(保護者が中心)も、心肺蘇生法を身につけるとともに、救命救急法に対する市民の意識改革の必要性を理解できたと事後アンケート調査で回答している。心肺停止という命の危険に最初に向き合うのは、一般市民の場合が多い。本実践は、学校から地域市民の意識改革を図り、蘇生法を普及させる学習活動のモデルとなるものである。
金属磁性酸化物のナノ微細加工とスピン注入への応用

前年度,磁性酸化物であるマグネタイト薄膜の反応性イオンエッチングを確立したが,それと同様の反応を用いて,ペロブスカイト型マンガン酸化物を微細加工し,スピン注入デバイスの作製を行なった.まず,50ないし100nm厚のLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)薄膜をSrTiO_3(001)基板上に,RFスパッタ法によりエピタキシャル成長させた.ポジ型レジストを塗布し,電子線リソグラフィにより1μm幅のリフトオフパターンを作製し,50nm厚のTi薄膜をマスクとして電子線蒸着により形成した.反応性イオンエッチングは,RFスパッタ装置を使用し,LSMO薄膜にはCO, NH_3混合ガスによって行なった.投入電力を75W,ガス圧力を0.02Torrと固定して,ガスの混合比を最適化し,CO : NH_3=1:4のときに3.8nm/minのエッチングレートを得た.TiマスクはCF_4ガスを用いた反応性イオンエッチングによって除去した.1μm幅のLSMO細線と直交するように0.5μm幅のCuFe近藤合金の細線をリフトオフにより形成した.スピン注入実験においては,金属系のスピン注入デバイスと同等の10^6A/cm^2程度の通電を行なったが,その際にCuFe部分で細線の断裂が起き,スピン注入によるCuFeの挙動の変化を捉えることはできなかった.その原因として,接合部分におけるジュール熱の発生があげられる.このことはLSMO表面が微細加工のダメージによりオーミック接合を得るのに適していなかったことを示唆していると考えられる.本年度は酸化物薄膜の微細加工に主眼を置き,アルゴンイオンミリング法及び反応性イオンエッチング法の2つのドライプロセスによりハーフメタリックな特性を有するとされるマグネタイト(Fe_30_4)薄膜の細線及びドットを作製した.いずれも高周波電力を投入することにより加工を行なった.注入電流密度を上げるためにはサブマイクロメートルの幅に加工する必要があり,これが第一の目標となる.アルゴンイオンミリング法ではレジストをマスクとする加工を行い,端面がエッチングされることにより細線あるいはドットの断面が台形状になるために,サブマイクロメートル・レベルでの加工を行なうには至らなかった.一方,一酸化炭素とアンモニアの混合ガスを用い,チタン蒸着膜をマスクとする反応性イオンエッチング法においては,ガス流量,混合比の最適化により0.3μm幅までの細線及びドットの加工に成功した.その際のマグネタイトとチタンのエッチングレートの比は6倍に達し,本研究の要求に沿う条件を確立することができた.端面もアルゴンイオンミリング法と比較してより急峻なものが得られており,物質による選択性だけでなく,エッチングの方向性にも優れていることがわかった.同様の結果がMn酸化物であるLaSrMnO薄膜においても得られており,本研究で主に扱う酸化物磁性体の加工方法として最適手法の一つであることが示された.前年度,磁性酸化物であるマグネタイト薄膜の反応性イオンエッチングを確立したが,それと同様の反応を用いて,ペロブスカイト型マンガン酸化物を微細加工し,スピン注入デバイスの作製を行なった.まず,50ないし100nm厚のLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)薄膜をSrTiO_3(001)基板上に,RFスパッタ法によりエピタキシャル成長させた.ポジ型レジストを塗布し,電子線リソグラフィにより1μm幅のリフトオフパターンを作製し,50nm厚のTi薄膜をマスクとして電子線蒸着により形成した.反応性イオンエッチングは,RFスパッタ装置を使用し,LSMO薄膜にはCO, NH_3混合ガスによって行なった.投入電力を75W,ガス圧力を0.02Torrと固定して,ガスの混合比を最適化し,CO : NH_3=1:4のときに3.8nm/minのエッチングレートを得た.TiマスクはCF_4ガスを用いた反応性イオンエッチングによって除去した.1μm幅のLSMO細線と直交するように0.5μm幅のCuFe近藤合金の細線をリフトオフにより形成した.スピン注入実験においては,金属系のスピン注入デバイスと同等の10^6A/cm^2程度の通電を行なったが,その際にCuFe部分で細線の断裂が起き,スピン注入によるCuFeの挙動の変化を捉えることはできなかった.その原因として,接合部分におけるジュール熱の発生があげられる.このことはLSMO表面が微細加工のダメージによりオーミック接合を得るのに適していなかったことを示唆していると考えられる.
「複雑系科学＋計算社会科学」アプローチに基づく学習相互作用力学に関する理論的研究

研究初年度の目標は,次年度以降の理論分析の準備として,実証データの分析による学習共同体のMultilayer/Temporal Networks構造の解析に着手することであった.この点については当初の研究予定を一部修正し,(1)国内外の研究会,カンファレンス等に出席しセンサデータ分析に関する最新の情報を収集すること,(2)研究計画作成時には見られなかった技術進歩による最新のセンサデータの導入を検討すること,以上の2点を研究初年度の目標とした.(2)については新しく開発されたリストバンド型のセンサデータの開発企業に連絡をとり,次年度初頭にMTGを開催することとした.このセンサデータを本研究でのデータ収集に使用することについては,研究次年度初頭に検討することを予定している.(1)については次の研究会,カンファレンス等に参加し知見を深めた.2018年4月名古屋大学にてComplex Networks上のABS(Agent Based Simulation)に関する研究会を開催.2018年5月名古屋大学にて圏論に関する研究会を開催し,学習科学分析への応用の可能性について検討した.2018年6月IMLF2018に参加,主として東南アジア各国におけるモバイル学習端末の活用等について知見を得た.2018年8月九州大学にて研究分担者らと研究MTGを開催し研究の方向性について議論した.2018年9月日本教育工学会全国大会(東北大学)に参加.2018年9月シンガポールで開催された,人工知能の教育への応用を検討するフォーラムに参加,最新の知見と情報を収集した.2018年12月UKケンブリッジ大学で開催されたComplex Networks Workshop 2018にて協調的行動に関する研究発表を行った.さらに2019年3月LAK2019に参加した.「やや遅れている」と評価した理由は,当初の予定を一部変更したためである.研究計画調書作成時においてはその時点においてわれわれが使用していたセンサデータを使ったデータ収集を計画していた.しかしながら,(1)研究に着手した段階以降,より技術的に進歩したセンサデータが開発されていたこと,(2)人工知能(特に機械学習)を教育・学習データ分析に活用した研究が盛んに行われるようになったこと,以上の2点を考慮した上でこの2点を導入した研究計画の一部修正を行なった.具体的な修正点は『研究実績の概要』で述べた通りである.なお,研究計画調書作成時には予定していなかったプランを実施することによって本研究は2017年度(研究計画調書作成時)には予想していなかった展開を研究初年度から進めることができており,この点においてわれわれは本研究が決定的に遅延しているとは考えていない.「現在までの進捗状況」で述べたように,研究初年度での若干の方向性の修正を行なった.今後は次のようなアプローチによって研究を進める予定である.1) 2018年度に新しく使用するかどうかの検討対象となったセンサデータも使って,学習共同体の実証データの収集を実施する.この実証データの収集は継続的に実施する予定である.2)継続的に収集したセンサデータを「集計的」かつ「時系列的」に分析することを試みる.特にデータの「時系列的分析」には機械学習(特に深層学習)のフレームワークを導入することにしている.これは研究計画調書作成時には具体的には入っていなかったアイデアである.3)データから抽出する共同体特性量については,Multiplex/Temporal Networksの枠組みを使うことを考えている.4)以上のデータ分析と平行して,時間的に可能であれば2019年度内に,遅くとも2020年度内に,学習共同体の学習ダイナミクスを記述する理論モデルの研究にも入る.具体的にはMultiplex/Networks上の情報ダイナミクス現象として協調学習をモデル化することを目指す.ここで考えているのは,近年注目されているネットワーク上の情報ダイナミクス現象のアイデアである.ただし,その詳細については,現段階では未発表であるため,ここには記さない.研究初年度の目標は,次年度以降の理論分析の準備として,実証データの分析による学習共同体のMultilayer/Temporal Networks構造の解析に着手することであった.この点については当初の研究予定を一部修正し,(1)国内外の研究会,カンファレンス等に出席しセンサデータ分析に関する最新の情報を収集すること,(2)研究計画作成時には見られなかった技術進歩による最新のセンサデータの導入を検討すること,以上の2点を研究初年度の目標とした.(2)については新しく開発されたリストバンド型のセンサデータの開発企業に連絡をとり,次年度初頭にMTGを開催することとした.このセンサデータを本研究でのデータ収集に使用することについては,研究次年度初頭に検討することを予定している.(1)については次の研究会,カンファレンス等に参加し知見を深めた.2018年4月名古屋大学にてComplex Networks上のABS(Agent Based Simulation)に関する研究会を開催.2018年5月名古屋大学にて圏論に関する研究会を開催し,学習科学分析への応用の可能性について検討した.2018年6月IMLF2018に参加,主として東南アジア各国におけるモバイル学習端末の活用等について知見を得た.2018年8月九州大学にて研究分担者らと研究MTGを開催し研究の方向性について議論した.2018年9月日本教育工学会全国大会(東北大学)に参加.2018年9月シンガポールで開催された,人工知能の教育への応用を検討するフォーラムに参加,最新の知見と情報を収集した.2018年12月UKケンブリッジ大学で開催されたComplex Networks Workshop 2018にて協調的行動に関する研究発表を行った.

さらに2019年3月LAK2019に参加した.「やや遅れている」と評価した理由は,当初の予定を一部変更したためである.研究計画調書作成時においてはその時点においてわれわれが使用していたセンサデータを使ったデータ収集を計画していた.しかしながら,(1)研究に着手した段階以降,より技術的に進歩したセンサデータが開発されていたこと,(2)人工知能(特に機械学習)を教育・学習データ分析に活用した研究が盛んに行われるようになったこと,以上の2点を考慮した上でこの2点を導入した研究計画の一部修正を行なった.具体的な修正点は『研究実績の概要』で述べた通りである.なお,研究計画調書作成時には予定していなかったプランを実施することによって本研究は2017年度(研究計画調書作成時)には予想していなかった展開を研究初年度から進めることができており,この点においてわれわれは本研究が決定的に遅延しているとは考えていない.「現在までの進捗状況」で述べたように,研究初年度での若干の方向性の修正を行なった.今後は次のようなアプローチによって研究を進める予定である.1) 2018年度に新しく使用するかどうかの検討対象となったセンサデータも使って,学習共同体の実証データの収集を実施する.この実証データの収集は継続的に実施する予定である.2)継続的に収集したセンサデータを「集計的」かつ「時系列的」に分析することを試みる.特にデータの「時系列的分析」には機械学習(特に深層学習)のフレームワークを導入することにしている.これは研究計画調書作成時には具体的には入っていなかったアイデアである.3)データから抽出する共同体特性量については,Multiplex/Temporal Networksの枠組みを使うことを考えている.4)以上のデータ分析と平行して,時間的に可能であれば2019年度内に,遅くとも2020年度内に,学習共同体の学習ダイナミクスを記述する理論モデルの研究にも入る.具体的にはMultiplex/Networks上の情報ダイナミクス現象として協調学習をモデル化することを目指す.ここで考えているのは,近年注目されているネットワーク上の情報ダイナミクス現象のアイデアである.ただし,その詳細については,現段階では未発表であるため,ここには記さない.
ラットモデルを用いたヒト成人T細胞白血病に対する免疫療法の開発

ATLに対する免疫治療の可能性の検討を目的とし、ラットモデルにおいてATL細胞に類似するHTLV-I感染T細胞の樹立、およびその性状解析を行った。ATL細胞ではTaxの発現低下が特徴であることから、Taxを標的にしたsiRNAを用いて感染T細胞のTax発現抑制を誘導し、発現低下が感染細胞に及ぼす影響を解析した。はじめに、Taxに対するヘアピンsiRNA発現ベクターをラットHTLV-I感染T細胞株FPM1.BP細胞に導入し、Taxの発現が低下しているサブクローンを得た。この細胞はコントロール細胞と比較してヌードラットでの腫瘍形成能、および転移能が著しく低下している一方で、Tax発現DNAワクチンで誘導したTax特異的CTLに対する感受性も低下していることが確認された。この結果は、Taxの発現抑制により、HTLV-I感染T細胞が生体内での増殖・転移能を失うという感染細胞の生存に不利な変化を起こす一方で、宿主免疫系からのエスケープという有利な形質を獲得することを示すものと考えられる。本モデル系はATL発症過程での感染細胞の動態の一端を示している可能性が示唆され、ATLに対する免疫治療の効果検証に有用であると考えられた。また、Tax特異的CTLのHTLV-I感染者における役割を検討するために、骨髄非破壊的造血幹細胞移植後に寛解状態が得られたATL症例におけるCTLのエピトープを解析したところ、単一エピトープに対するCTLが生体内で活性化増殖し、それが徐々に落ち着いてくることが判明した。単一エピトープに対するCTLの選択的増殖はHIV-I感染の急性期やHAM/TSP患者等で認められる現象であり、ウイルスに対する免疫応答の強い活性化を反映すると考えられる。これらのCTLがGVL効果の一端を担っている可能性が示唆され、今後ラットモデルを用いたGVL効果の検証が重要であると考えられた。
近世後期日本語逆接条件表現に関する記述的研究

本研究課題では,近世後期(江戸時代後期)の話し言葉の逆接条件表現について取り扱い,特に上方語における逆接確定条件表現の実態を調査・記述することに目的を置いた。この調査結果を,研究代表者がこれまで行なってきた近世後期の江戸語の逆接条件表現に関する研究結果と対照することによって,それぞれの方言の特有の現象が抽出され,さらに両方言に共通する特徴も抽出されたことで,近世日本語の時代的特徴が明らかになった。平成20年度は、近世後期上方語の逆接条件表現について、活字資料による用例調査を行った。具体的には洒落本大成(中央公論社1978-1988全30巻)から上方で出版された洒落本を選定して目視悉皆調査を行い、平成20年度の分析対象であるガ・ケレド類の用例を優先してデータベースを作成した。次に、データベースを利用して上方洒落本におけるガ・ケレド類の使用頻度、及び機能、ケレド類の形態のバリエーションについて分析を行った。研究代表者は既発表論文において同様の分析を同時代の江戸語について行っており、これにより、同時代の2方言を同一の視点で比較・分析することが可能となった。その結果、同時代の江戸語との使用頻度の相違点(上方語ではケレド類が優勢で、江戸語ではガが優勢)、また機能と形態のバリエーションの共通点(江戸語、上方語ともにケレド類は逆接専用形式・ケドの使用はほぼ見られない)などが確認された。以上の成果について、近代語学会研究発表会(平成20年12月13日百合女子大学)で口頭発表した。また、1月下旬に近世後期上方語の一次資料の収集を行った。具体的には、稀少な近世末期の上方語の資料の一つである『穴さがし心の内そと』(一荷堂半水・元治(1864-1885)頃刊)を所蔵する、名古屋市蓬左文庫(名古屋市東区)に調査に行き、所蔵書の写真版の複写を行った。また、複写と所蔵書の実物との照合を行って写真版において不鮮明な箇所などの翻刻作業を行った。今後この資料を調査することによって洒落本よりも時代の下った近世末期上方語の様相の一端を、信頼性の高い一次資料をもととして明らかにすることができる。平成21年度は近世上方語の逆接条件表現の調査・考察のための用例データベースの整備を行った。一つに,活字本を資料として近世上方語の逆接条件表現全体の接続助詞の用例収集を実施し,データベース化を行った。用例収集を行った資料は『洒落本大成』(中央公論社1978-1988全30巻)全体より上方で出版された洒落本を選定したものである。これらに対して目視悉皆調査を行った。得られた用例について機能や属性等の確認を行い,各種情報を電子化した。これにより,昨年度代表的形式である「ガ」「ケレド」を中心に用例データベースを作成したものに,その他の逆接条件の表現形式のデータも加わり,近世上方語資料としての洒落本の逆接条件表現全体を分析するための用例データベースが整備された。また一つに,貴重な近世末期の上方語の資料である『穴さがし心の内そと』(一荷堂半水・元治(1864-1885)頃刊)の本文の電子化の作業を行った。本資料は昨年度本研究課題の一環として名古屋市蓬左文庫(名古屋市東区)所蔵の写真版を複写したものである。これをもとに翻刻作業を行い,本文を電子化した。さらに,データベースソフトを利用して本文に各種情報を付与できるように形式化を行い,調査対象の用例を機械的な抽出,用例箇所のマーク等の情報付与等が可能な形のデータベースを構築した。以上のデータベースの作成によって,近世上方語の代表的な口語資料における逆接条件表現の用例のデータ収集が完了したものと言える。これを利用することによって,逆接条件全体の表現形式の様相を効率的に分析することが可能となった。
自然な仕様記述から実行可能プログラムを直接生成する体系の研究

本研究の目的は、自然は仕様記述から高度並列に実行可能な目的プログラムを直接生成する体系を、データ駆動パラダイムを理論的基盤として、確立し、ソフトウェアシステムの保守性の大幅な向上の基礎を提供することにある。1.仕様の自然は表現手法:応用分野に固有に用いられる自然な表現形式、例えば、信号処理分野における信号流れ図やブロック図などの各種の図的記法や数学式を相互補完的に用いて多面的かつ階層的に仕様を記述する体系を明らかにした。2.データ駆動型プログラムへの直接変換手法:必ずしも形式的ではないこれらの図的仕様記述から高度並列・分散型実行可能なデータ駆動型プログラムへ変換するために本質的に必要な、振舞いあるはデータ構造などの補助的な情報を同じくこれらの図的表現から対話的に獲得する方法を明らかにした。本手法では、仕様記述と実行機械の間の中間的な水準に、抽象データ駆動プログラムを導入して、この水準で仕様の分析や検証行う方法を採用した。ii.プロトタイプの構築:上述のプログラム生成手法自身を、図的表現を用いて定義し、さらに、生成系自身の仕様記述から、自身の機能を実現するデータ駆動型プログラムを生成し、これを模擬する形態で既設のワークステーション上にジェネリック(自己適用的)に実装した。iii.実用的な信号処理への適用:ハイビジョン放送用のMUSE信号デコーダの仕様記述を取り上げた。上記のプロトタイプ上で、SFGを包含するブロック図による階層的記述に加えて、信号系列のデータ構造情報を定義することによって、データ駆動型プロセッサQv-3s上で実行可能な実用的なプログラムが直接生成されることが実証された。本研究の目的は、自然な仕様記述から高度並列に実行可能な目的プログラムを直接生成する体系を、データ駆動パラダイムを理論的基盤として、確立し、ソフトウェアシステムの保守性の大幅な向上の基礎を提供することにある。研究初年度である本年度は、本図的仕様記述体系の有効性を実証するため、仕様記述の処理系自身の仕様記述ならびにその変換に必要な機能の拡充を行なった。これらの成果は以下のように要約される。i.仕様記述形式の拡張:応用プロセスのアルゴリズムに応じて、柔軟に高効率に実現可能な構造体データ処理の図的仕様記述手法として、アルゴリズム毎に固有のデータビュー、ならびに、これらを統合した階層的データビューの表現法が、柔軟な構造体データ処理構造の生成には必須であることを明らかにした。ii.データ駆動型中間言語の拡張:多重ストリームを対象にしてスループットを極小化できる状態遷移処理構造、ならびに、共有データ・アクセスの相互排他の期間・範囲を最小化できる構造体データ処理構造をそれぞれトークン・ストリームに対する処理構造として定式化した。iii.基本処理系のデータ駆動型並列実現法の検討:基本処理系のデータ駆動型並例実現法のプラットフォームとして、設備備品として申請したWS上のプロセッサシミュレータと試作プロセッサ・ボードとを有機的に活用した、エミュレータを設計し、実現した。本研究の目的は,自然な仕様記述から高度並列に実行可能な目的プログラムを直接生成する体系を,データ駆動パラダイムを理論的基盤として,確立し,ソフトウェアシステムの保守性の大幅な向上の基礎を提供することにある,中間年度である本年度は,本図的仕様記述体系の有効性を実証するため、信号処理分野への適用を試み,そのプログラムを加法的に順次生成する手法を定式化し,そのプロタイプを構築した.これらの成果は以下のように要約される.i.信号処理分野の適用:信号処理分野で広く用いられる信号流れ図(SFG)による階層的仕様記述は,その並列性をそのまま保存して,一対一の写像により,データ駆動型プログラムに変換可能である.この点に着目して,複数の入力信号系列を受理可能なデータ駆動型並列処理プログラムを生成する手法を導入した.ii加法的なプログラム生成手法の定式化:仕様記述過程を通して対話的にプログラムを生成する本体系では,特に,インクリメンタルに順次プログラムを生成することが重要である.

このため,仕様変更箇所に隣接する高々一階層のみをワーキングセットとして,局所的な要求駆動評価に基づいて実行可能なプログラムを順次加法的に生成するアルゴリズムが有望であるとの見通しを得た.iiiプロトタイプの構築:データ駆動型並列アルゴリズムとして定式化した,上述のプログラム生成手法のプロトタイプを,設備備品として申請したWS上に,構築した.この際,データ駆動型アルゴリズムを比較的容易に模擬できるオブジェクト指向言語を用い,保守性・移植性を備えたプロトタイプとして,実現した.本研究の目的は、自然な仕様記述から高度並列に実行可能な目的プログラムを直接生成する体系を、データ駆動パラダイムを理論的基盤として、確立し、ソフトウェアシステムの保守性の大幅な向上の基礎を提供することにある。最終年度である本年度は,本図的仕様記述体系の対話的環境の構築と、実用的な信号処理への適用を試み、本体系の有効性を実証した。これらの成果は以下のように要約される.i.対話的なプログラム生成手法の定式化:信号流れ図SFGを具体的な例題として,ブロック図などによる仕様水準の図的構造表現を,その構造を保持したまま,動的データ駆動型プログラムに変換する過程と,その変換に必要な振舞いあるいはデータ構造などの補助的な情報を同じくこれらの図的表現から獲得する方法を明らかにした。ii.プロトタイプの構築:上述のプログラム生成手法自身を、図的表現を用いて定義し、さらに、生成系自身の仕様記述から、自身の機能を実現するデータ駆動型プログラムを生成し、これを模擬する形態で既設のワークステーション上にジェネリック(自己適用的)に実装した。この際、データ駆動型アルゴリズムを比較的容易に模擬できるC_<++>を用い、保守性・移植性を備えたプロトタイプとして実現した。iii.実用的な信号処理への適用:本手法の有効性を確認するため、ハイビジョン放送用のMUSE信号デコーダの仕様記述を取り上げた。上記のプロトタイプ上で、SFGを包含するブロック図による階層的記述に加えて、信号系列のデータ構造情報を定義することによって、データ駆動型プロセッサQv-3s上で実行可能なプログラムが直接生成されることを実証した。
正常眼圧緑内障の病態生理の解明における脳拡散テンソル解析・神経線維路画像の有用性

帝京大学ちば総合医療センター放射線部既設の1.5TeslaのMRI装置にて、脳拡散テンソル画像撮像を施行した。また、平成18年度に導入した拡散テンソル解析用ソフトウェア(Advantage Windows Functool 2)を使用した。前年度に最適化を行った拡散検出傾斜磁場方向の軸数を15に設定して、大脳白質の描出や拡散係数値、拡散の生理的な偏りつまり異方性(anisotropy)を表す指標であるFA(fractional anisotropy)値を測定した。また、視放線を中心とした主要な白質神経線維路を描出(tractography)した正常人20名を対象として、脳拡散テンソル画像撮像を施行し、拡散テンソル解析用ソフトウェアを用いて、FA値・tractographyを中心としたデータ収集・解析を行った。具体的には、得られた画像を上記解析用ソフトウェア上に展開,関心領域を設定することによって、FA値を計測した。計測は同一人物が3回行い,平均値を代表とした。年齢による分散はみられたが,FA値は既知の値に近いものが得られ,当研究施設における標準値とした。現在,年齢を一致させた正常眼圧緑内障についても同様の解析を進めているが、症例数が10例に満たず、データ収集に鋭意努力しているところである。また、視力の評価,眼圧測定,視力以外の神経症状や,既往歴,家族癧についての検索,記録も施行している。限られたデータ量ではあるが、正常例と比較して正常眼圧緑内障においては、視放線を中心とした白質神経線維路におけるFA値が低下する傾向がみられている。今後データの収集が終了次第、臨床症状との関連についての統計解析を行い、成果を発表する予定である。帝京大学ちば総合医療センター放射線部既設の1.5TeslaのMRI装置にて,脳拡散テンソル画像撮像を施行した.また,新たに拡散テンソル解析用ソフトウェア(Advantage Windows Functool 2)を導入した.まず,拡散テンソル画像の撮像条件の最適化を行った.拡散検出傾斜磁場方向の軸数を6から32まで設定して,大脳白質の描出や拡散係数値,拡散の生理的な偏りつまり異方性(anisotropy)を表す指標であるFA(fractional anisotropy)値を測定した.軸数を増やすに従って,拡散係数値やFA値は既知の値に近い値となった.また,視放線を中心とした主要な白質神経線維路を描出(tractography)し,やはり軸数が多い程既知の線維路に近い画像が得られた.軸数をさらに増やせばより良好な画像が得られる可能性が高かったが,撮像枚数が増大し,撮像時間も延び体動の影響が危惧され,軸数は15に決定した.正常人10名を対象として,脳拡散テンソル画像撮像を施行し,拡散テンソル解析用ソフトウェアを用いて,FA値・tractographyを中心としたデータ収集・解析を行った.具体的には,得られた画像を上記解析用ソフトウェア上に展開,関心領域を設定することによって,FA値を計測する.計測は同一人物が3回行い,平均値を代表とした.年齢による分散はみられたが,FA値は既知の値に近いものが得られ,当研究施設における標準値とした.現在,年齢を一致させた正常眼圧緑内障についても同様の解析を進めている.視力の評価,眼圧測定,視力以外の神経症状や,既往歴,家族癧についての検索,記録も施行している.帝京大学ちば総合医療センター放射線部既設の1.5TeslaのMRI装置にて、脳拡散テンソル画像撮像を施行した。