hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網膜血管の恒常性維持機構の分子基盤解明と新規緑内障治療薬開発への応用

緑内障の発症と進行に、網膜循環障害の関与が示唆されている。本研究では、ラットの網膜虚血・再灌流及びNMDA硝子体内投与網膜神経傷害モデルにおいて網膜血管が構造的・機能的に障害されることを示した。これらのモデルでは、視神経節細胞の脱落ならびに内網状層厚の減?により示されるように網膜内層に傷害が限局する。従って、網膜内層に存在する神経細胞が血管細胞にとっての成長因子・栄養因子の産生・遊離を介して血管構造を維持している可能性が考えられた。本研究において、視神経節細胞が血管内皮成長因子であるVEGFを発現していることが明らかになった。視神経節細胞の脱落は、血管の機能と構造を維持するために十分な量のVEGFを供給できなくなるのかもしれない。このように網膜神経傷害は、網膜神経への血液供給の低下をもたらし更なる網膜神経傷害の悪化の原因になり得ることが示された。血管の構造と機能の維持は、緑内障、糖尿病網膜症、網膜虚血などの網膜疾患を防ぐ新たな治療戦略になり得るであろう。本年度は「網膜虚血・再灌流による網膜血管の構造・機能的変化の分子基盤解明」のための実験を行い、次のような成果を得た。(1)網膜虚血・再灌流の周皮細胞に及ぼす影響:ラット網膜において、4種類の周皮細胞マーカー(α-SMA, desmin, NG2, PDGFR-β)に対する抗体を用いて染色様式を比較した結果、NG2抗体が網膜血管の周皮細胞を検討するのに適していると考えられた。NG2抗体を用いて検討を行ったところ、網膜のNG2陽性細胞は、網膜虚血・再灌流2日後に増加し、その後7、14日と経過するのに伴い減少することが明らかになった。しかしながら、周皮細胞の減少は、内皮細胞のそれに遅れ、程度も小さいことから、内皮細胞が周皮細胞に先行して傷害される可能性が示唆された。(2)網膜血管の構造的変化におけるVEGFの役割:ラット網膜におけるVEGF (vascular endothelial growth factor)産生細胞の分布と、それに対する虚血・再灌流の影響について免疫組織化学的に検討した。その結果、i)VEGFは視神経節細胞、ミュラー細胞、視細胞に強く発現していること、ii)網膜虚血・再灌流は、VEGFの免疫活性を、網膜血管の退縮に先行して、血管が分布している視神経節細胞層から外網状層においては低下させるが、血管が分布していない外顆粒層においては低下させないことが明らかとなった。また、iii)正常ラットの硝子体内にVEGF受容体チロシンキナーゼ阻害薬(SU5416及びKRN633)を投与することにより、網膜表層部において毛細血管の一部が退縮することが明らかになった。以上の結果より、視神経節細胞により恒常的に産生・遊離されているVEGFが、網膜血管の構造維持に一部関与していることが示唆された。本年度は「網膜虚血・再灌流による網膜血管の構造・機能的変化」の分子基盤を明らかにするための検討を行い、次のような成果を得た。(1)NMDA硝子体内投与誘発網膜神経傷害モデルにおける網膜血管の構造・機能変化:網膜虚血・再灌流による網膜神経傷害にNMDA受容体を介する経路が重要な役割を演じている。そこで、NMDA硝子体内投与誘発網膜神経傷害モデルにおいて検討を行った。その結果、虚血・再灌流モデルに比べると軽度ではあるが、網膜血管の構造・機能が障害されることを見出した。NMDAは、網膜神経に対して直接影響を及ぼすので、網膜血管の構造・機能維持に網膜神経が重要な役割を演じていることが示唆された。(2)網膜血管の構造的変化におけるミクログリアの役割:網膜虚血・再灌流およびNMDA硝子体内投与誘発網膜神経傷害モデルにおいて、網膜血管傷害が誘導されるので、両モデルの網膜におけるミクログリアの活性化と分布について検討した。その結果、網膜神経傷害に先行して活性化されるミクログリアの一部は、内皮細胞マーカー(RECA)やペリサイトマーカー(NG2)を発現することを見出した。これらの細胞は、血管系に対して何らかの影響を与えている可能性が示唆された。(3)網膜血管の構造的変化におけるTGF-βの役割:

正常ラットの硝子体内にTGF-β阻害薬(SB431542)を投与しても網膜血管に対する影響は現れなかったが、網膜虚血・再灌流およびNMDA硝子体内投与誘発網膜神経傷害モデルラットの硝子体内に投与すると血管障害が抑制される傾向が認められた。従って、網膜神経傷害時に産生されるTGF-βが血管傷害に関与している可能性が示唆された。
分散ソフトウェア開発における共同作業阻害要因の検出モデルに関する研究

ソフトウェアの分散開発に不具合が生じる原因は,開発を行なう環境を構成する要素にあると仮定した.そこで,以下にあげる3つのパラメタを環境の構成要素とし,それぞれのパラメタにおいて2つの異なる値を選んで.開発を行なう分散環境の分類を行なった.1.作業を行なう地理的な場所に関するパラメータ,値は「同じ場所」もしくは「違う場所」.2.作業を行なう時間帯に関するパラメータ.値は「同じ時間帯」もしくは「違う時間帯」.3.情報交換のための主な媒体に関するパラメータ.値は「音声」もしくは「文字」.これらのパラメタをもとに,現在する環境を考慮して,以下の4通りのパラメータの作業環境を実験対象とした.1.同じ場所,同じ時間帯,音声,2.違う場所,同じ時間帯,音声.3.違う場所,同じ時間帯,文字.4.違う場所,違う時間帯,文字.被験者にはOMT法を用いてオブジェクト図を記述する作業を行なってもらった.これらの環境の構築のためには,電子メールシステム,既存の電子会議システムなどを用いた.それらのシステムの持つログ機能,およびビデオカメラを用いて分析のための記録をとった.また,第1のパターンの場合では,同室で音声を用いるため,ワイヤレスマイクを利用して個々の作業者の音声を記録した.上記の実験の分析から,作業時間帯に関する影響が,他の要因と比べて大きいことがわかったため,作業時間帯の差異の影響を詳細に調査するための実験を別途行なった.共同作業が阻害されているか否かは,会話などの共同作業が結論が出るまで行なわれたかどうかを尺度とし,作業の結果として生産される文書やプログラムなどは本研究では対象としなかった.この尺度を「完全な作業の割合」とした.また,作業時間帯が同異によって,1回の情報交換における話題の量が異なる傾向が見られた.そこで「情報交換量の複雑さ」という尺度を導入した.その結果,完全な作業の割合と情報交換量の複雑さの関係が,作業時間帯の同異によって,それぞれ異なる特性に従うことがわかった.具体的には,実験で得られたデータの範囲では,作業時間帯が同じ場合には,2つの尺度が比例関係にあり,作業時間帯が異なる場合には,逆比例の関係にあることがわかった.これらより,作業時間帯と情報交換量の複雑さの2つの尺度が,共同作業阻害要因の検出モデルを構成するための重要な要素となっていることを結論した.ソフトウェアの分散開発に不具合が生じる原因は,開発を行なう環境を構成する要素にあると仮定した.そこで,以下にあげる3つのパラメタを環境の構成要素とし,それぞれのパラメタにおいて2つの異なる値を選んで.開発を行なう分散環境の分類を行なった.1.作業を行なう地理的な場所に関するパラメータ,値は「同じ場所」もしくは「違う場所」.2.作業を行なう時間帯に関するパラメータ.値は「同じ時間帯」もしくは「違う時間帯」.3.情報交換のための主な媒体に関するパラメータ.値は「音声」もしくは「文字」.これらのパラメタをもとに,現在する環境を考慮して,以下の4通りのパラメータの作業環境を実験対象とした.1.同じ場所,同じ時間帯,音声,2.違う場所,同じ時間帯,音声.3.違う場所,同じ時間帯,文字.4.違う場所,違う時間帯,文字.被験者にはOMT法を用いてオブジェクト図を記述する作業を行なってもらった.これらの環境の構築のためには,電子メールシステム,既存の電子会議システムなどを用いた.それらのシステムの持つログ機能,およびビデオカメラを用いて分析のための記録をとった.また,第1のパターンの場合では,同室で音声を用いるため,ワイヤレスマイクを利用して個々の作業者の音声を記録した.上記の実験の分析から,作業時間帯に関する影響が,他の要因と比べて大きいことがわかったため,作業時間帯の差異の影響を詳細に調査するための実験を別途行なった.共同作業が阻害されているか否かは,会話などの共同作業が結論が出るまで行なわれたかどうかを尺度とし,作業の結果として生産される文書やプログラムなどは本研究では対象としなかった.この尺度を「完全な作業の割合」とした.また,作業時間帯が同異によって,1回の情報交換における話題の量が異なる傾向が見られた.そこで「情報交換量の複雑さ」という尺度を導入した.その結果,完全な作業の割合と情報交換量の複雑さの関係が,作業時間帯の同異によって,それぞれ異なる特性に従うことがわかった.具体的には,実験で得られたデータの範囲では,作業時間帯が同じ場合には,2つの尺度が比例関係にあり,作業時間帯が異なる場合には,逆比例の関係にあることがわかった.これらより,作業時間帯と情報交換量の複雑さの2つの尺度が,共同作業阻害要因の検出モデルを構成するための重要な要素となっていることを結論した.
腸内細菌定着に伴う情動行動の変化とその脳内機序に関する研究

当該研究期間における研究成果の概要を如何に記す。1.人工菌叢マウスを用いて、拘束ストレスに対するHPAaxisの反応性を無菌(germfree : GF),SPFマウスと比較、検討した。その結果、病原性大腸菌単一細菌マウス(EPEC)のストレス感受性は、GFマウスよりも亢進していたが、EPECの変異株(Tir遺伝子を欠損)のみで再構成された単一細菌マウスではHPA axisの反応性の変化は認めなかった。これらの結果は、細菌の違いによりストレス反応が変化しうることを示唆するものである。3.GF,SPFマウスにおいてグルココルチコイド抑制試験を行った。すなわち両群マウスにあらかじめ各濃度のコルチコステロンを投与し、HPA axisのストレス反応がどのように変化するか、について比較、検討した。その結果、GFマウス、SPFマウスのID50(50%抑制するのに必要なコルチコステロン量)は、それぞれ、3.65mg/kg、0.98mg/kgであった。この結果は、GFマウスにおけるHPAaxis高反応性をさらに裏付けるものであり、GFマウスにおけるフィードバック機構の機能不全を示唆するものである。腸内細菌の宿主への定着は様々な生理機能に関与している。本研究では、腸内細菌定着が、成長後の情動行動に如何なる影響を及ぼすかについて包括的に検討している。本年度は、腸内細菌定着に伴うストレスに対する視床下部-下垂体-副腎軸(HPA axis)の反応性へどのように関与しているかについて無菌(germ free:GF)マウスおよび様々な単一細菌で構成された人工菌叢マウスを用いて検討している。平成16年度の研究成果を以下にまとめる。1.人工菌叢マウスを用いて、拘束ストレスに対するHPA axisの反応性をGF,SPFマウスと比較、検討した。なお実験には単一細菌の状態で3代維持したものを用いた。2.GFマウスにBifidobacterium infantisを定着させると、一過性の血中IL-6上昇を認めた。あらかじめ抗IL-6抗体を投与し、IL-6の活性を中和しても視床下部でのc-fos mRNAの発現増強を認めた。この結果よりBifidobacterium定着による腸内環境の変化は、主として神経系を介する経路により中枢神経へ伝達されると考えられた。腸内細菌の宿主への定着という現象は、成長後の様々な生理機能に関与している。本年度は、腸内細菌定着がストレスに対する視床下部-下垂体-副腎軸(HPA axis)の反応性へどのように関与しているか、について無菌(germ free : GF)マウスおよび様々な単一細菌で構成された人工菌叢マウスを用いて検討した。平成17年度の研究成果を以下にまとめる。1.GF,SPFマウスにおいてグルココルチコイド抑制試験を行った。この結果は、GFマウスにおけるHPA axis高反応性をさらに裏付けるものであり、GFマウスにおけるフィードバック機構の機能不全を示唆するものである。2.母マウスの児に対する行動、いわゆるmaternal behaviorは、成長後のHPA axisの制御に影響をあたえることが知られている。そこで、出産後の母マウスのmaternal behavior(licking & grooming, arched-backed position)についてGF,SPFマウスで比較、検討した。その結果、観察したいずれの行動においてもGF,SPFマウス間で違いは認めなかった。以上の結果は、GFマウスにおけるHPA axisの高反応性は、maternal behaviorを介した経路とは異なるメカニズムにより生じている可能性を示唆するものである。

腸内細菌の宿主への定着という現象は、成長後の様々な生理機能に関与している。本研究では、腸内細菌定着が、成長後の情動行動に如何なる影響を及ぼすかについて包括的に検討している。本年度は、脳内神経伝達物質および行動特性について無菌(germ free : GF)マウスおよび単一細菌で構成された人工菌叢マウスを用いて検討した。平成18年度の研究成果を以下にまとめる。1.脳内神経伝達物質濃度specific pathogen free(SPF)マウス、GFマウス、およびBifidobacterium infantis(BI)、Bacteroides vulgatus(BV)単一細菌マウスにおける脳内norepinephrine, serotonin濃度を測定した。その結果、GFおよびBVマウスではSPFマウス、BIマウスと比較し、cortex, hippocampus CA3領域でのnorepinephrine濃度が有意に低かった。またBVマウスでは、cortexにおけるserotonin濃度が他のマウスと比較し、著明に低下していた。一方、脳内各部位でのGABA濃度に関してはマウス群問で違いは認めなかった。cortex, hippocampusはHPA axisの機能制御を司るばかりでなく出生後に成熟、発達する代表的な部位であることより、GFマウスではnorepinephrine, serotonin系神経の脳内神経分布が十分に発達していない可能性を示唆している。2.行動特性:運動能GF, SPFマウスにおいてmotor activity(運動能)を測定した。具体的にはビニールアイソレーター内で3世代継代したGFおよびSPFマウスの運動能力を行動解析機器(室町機械(株))を用いて測定した。GFマウスでは、同週齢のSPFマウスと比較し、有意にその運動能が高かった。また人工菌叢マウスによる検討では、一部の嫌気性菌のみで構成されたマウスでは、SPFと同程度の運動能を示していた。以上の結果は、腸内細菌叢の違いにより、成長後の行動が変化することを示唆しており、特に無菌状態では、いわゆる多動を示すことが明らかとなった。
ナノ粒子の生殖系及び内分泌系に及ぼす影響に関する研究

これまでの研究で雄性マウスにカーボンナノ粒子(CB,平均粒径14nm)を気管内投与したところ,雄性生殖機能に悪影響が生じることを明らかにした。しかし,生殖系への影響が用いた粒径のナノ粒子に特異的なものか,ナノ粒子一般に共通するものか不明であり,また,雄性生殖機能への影響は粒子の重量濃度あるいは個数濃度に起因するか不明であった。そこで本研究では,粒径の異なる3種類の粒子(14,56,95nmの粒子)を用い,雄性生殖機能への影響を検討し,さらに異なる粒子で粒子数を同一にした場合,影響が同程度であるか検討した。5週齢の雄性ICR系マウスを用いた。CBは0.05%Tween含有生理食塩水で懸濁し(1mg/ml),マウス1匹につき100μlを一週間に一度,10回気管内投与し,0.05%Tween含有生理食塩水を100μl気管内投与したものを対照群とした。ただし,粒子数の評価を行う群に関しては,重量濃度ではなく,粒子の個数濃度を概算し調整した懸濁液を用いた(用いた粒子は14nmおよび56nmの粒子であり,粒子径から56nmの粒子重量の1/64に相当する重量の14nmの粒子を用いると個数濃度は同一となる)。最終投与の翌日,体重測定後,精巣及び精巣上体を摘出し,精巣及び精巣上体重量の測定後,摘出した精巣をブアン固定し,HE染色後光学顕微鏡下で病理組織を観察した。血清中テストステロン(血清T)濃度はELISA法にて測定した。また,精巣一日精子産生能(DSP)の測定も行った。粒径の異なる3種類のCB投与を行ったところ,精細管組織像の変性,血清T値,DSPの変動が同程度認められた。このことから,異なる粒子サイズであっても,雄性生殖機能に同程度の障害を与えることが示唆された。一方,粒子数を同一にしたCBを曝露したマウスでは56nmの粒子を投与したマウスの雄性生殖機能がより影響を受けていたことから,ナノ粒子の雄性生殖機能への影響に関し,粒子の個数濃度の寄与は少ないことが明らかになった。DEあるいはDEPの健康影響評価は多環芳香族炭化水素類を始めとするSOFと呼ばれる可溶性有機物に焦点があてられて研究が行われてきた。しかし、粒子自身が生殖系あるいは内分泌系に影響を及ぼすか否か、現在まで検討されていない。そこで本研究では、粒子状物質そのものであるカーボンナノ粒子(CB、平均粒径14nm)を雄性マウスに気管内投与し、雄性生殖系への影響の有無を精巣病理組織像解析及び精子性状解析を行い検討した。CBは0.05%Tween含有生理食塩水で懸濁し(1mg/ml)、マウス1匹につき100μlを一週間に一度、10回気管内投与し、0.05%Tween含有生理食塩水を100μl気管内投与したものを対照群とした。最終投与の翌日、体重測定後、精巣及び精巣上体を摘出し、精巣及び精巣上体重量の測定後、摘出した精巣をブアン固定し、HE染色後光学顕微鏡下で病理組織を観察した。CB投与による雄性生殖系への影響を、精巣組織像の観察で行ったところ、精細管基底膜からの精上皮の離脱割合有意に増加した。また、血清中T濃度を測定した結果、有意な上昇が認められた。精巣組織像の変性及び血清T濃度の上昇が認められたことから、粒子状物質そのものであるCBは雄性生殖系へ影響を及ぼすことが示唆された。現在、精巣で発現するmRNAを精巣特異的DNAマイクロアレイにて解析を行っており、雄性生殖系への影響メカニズムを解析中である。昨年度、雄性成獣マウスにカーボンナノ粒子(CB、平均粒径14nm)を気管内投与したところ、精巣組織像の変性、血中テストステロン濃度の上昇、精巣一日精子産生能の低下など、種々の雄性生殖機能に対する影響を明らかにした。しかし、ナノ粒子投与による雄性生殖機能への影響が次世代に及ぶか否か、現在まで検討されていない。そこで本研究では、14nmのCBを妊娠マウスに投与し、雄性出生仔の生殖系への影響の有無を精巣病理組織像解析及び精子性状解析を行い検討した。プラグ確認ICR系マウス(妊娠マウス)を用いた。CBは0.05%Tween含有生理食塩水で懸濁し(2mg/ml)、マウス1匹につき100μlを妊娠7日、14日目にそれぞれ気管内投与し、0.05%Tween含有生理食塩水を100μl気管内投与したものを対照群とした。出生仔が12日齢の時点で産仔調整した。5、10、15週齢の雄性出生仔を体重測定後、精巣及び精巣上体を摘出し、精巣及び精巣上体重量の測定後、摘出した精巣をブアン固定し、HE染色後光学顕微鏡下で病理組織を観察した。また、精巣一日精子産生能(DSP)の測定も行った。精巣組織像の観察を行ったところ、全ての週齢において精細管の空胞化、精上皮の接着性の低下が認められた。

血清中T値は全ての週齢において有意な変動は認められなかった。一方、DSPの解析を行ったところ、全ての週齢の雄性出生仔においてDSPの低下が認められた。以上のことから、胎仔期ナノ粒子暴露は雄性出生仔の生殖機能に影響を与えることが示唆された。これまでの研究で雄性マウスにカーボンナノ粒子(CB,平均粒径14nm)を気管内投与したところ,雄性生殖機能に悪影響が生じることを明らかにした。しかし,生殖系への影響が用いた粒径のナノ粒子に特異的なものか,ナノ粒子一般に共通するものか不明であり,また,雄性生殖機能への影響は粒子の重量濃度あるいは個数濃度に起因するか不明であった。そこで本研究では,粒径の異なる3種類の粒子(14,56,95nmの粒子)を用い,雄性生殖機能への影響を検討し,さらに異なる粒子で粒子数を同一にした場合,影響が同程度であるか検討した。5週齢の雄性ICR系マウスを用いた。CBは0.05%Tween含有生理食塩水で懸濁し(1mg/ml),マウス1匹につき100μlを一週間に一度,10回気管内投与し,0.05%Tween含有生理食塩水を100μl気管内投与したものを対照群とした。ただし,粒子数の評価を行う群に関しては,重量濃度ではなく,粒子の個数濃度を概算し調整した懸濁液を用いた(用いた粒子は14nmおよび56nmの粒子であり,粒子径から56nmの粒子重量の1/64に相当する重量の14nmの粒子を用いると個数濃度は同一となる)。最終投与の翌日,体重測定後,精巣及び精巣上体を摘出し,精巣及び精巣上体重量の測定後,摘出した精巣をブアン固定し,HE染色後光学顕微鏡下で病理組織を観察した。血清中テストステロン(血清T)濃度はELISA法にて測定した。また,精巣一日精子産生能(DSP)の測定も行った。粒径の異なる3種類のCB投与を行ったところ,精細管組織像の変性,血清T値,DSPの変動が同程度認められた。このことから,異なる粒子サイズであっても,雄性生殖機能に同程度の障害を与えることが示唆された。一方,粒子数を同一にしたCBを曝露したマウスでは56nmの粒子を投与したマウスの雄性生殖機能がより影響を受けていたことから,ナノ粒子の雄性生殖機能への影響に関し,粒子の個数濃度の寄与は少ないことが明らかになった。
新規抗うつ薬パロキセチンの臨床効果・副作用予測に有用な薬理ゲノム情報の探索研究

本研究では新規抗うつ薬であるパロキセチン(PAX)が投与されているうつ病患者を対象にPAXによる「個体重視オーダーメイド的薬物療法」の開発をめざした。平成15年度は(1)PAXの臨床効果にserotonintransporter(5-HTTLPR)の1・s多型が及ぼす影響、(2)副作用出現に5HTTLPRの1・s多型の及ぼす影響について検討を行った。5-HTTLPRの1/s遺伝子型(n=5)、s/s遺伝子型(n=9)の両群で、PAX投与後ハミルトンうつ病評価尺度(HAM-D)評価点は開始時に比べ改善を示したが、両遺伝子型群間で各時点でのHAM-D評価点、HAM-D改善率には有意差は認められなかった。PAXで治療中に何らかの副作用を認めた25人のうち約40%が1/s遺伝子型(n=10)、副作用を認めなかった30人のうち約17%が1/s遺伝子型(n=5)であった。平成16年度では5HTTLPR遺伝子のintron 2のvariable numberof tandem repeats(VNTR)多型、serotonin 2A receptorの-1438 A/G遺伝子型とPAX投与中の副作用出現の関連について検討を行った。PAXで治療中に何らかの副用を認めたのは24名で、認められた主な副作用としては、嘔気・胃痛(10.3%)、便秘(10.3%)、下痢(8.6%)などがあった。副作用が出現した群(24名)と副作用なしの群(33名)の間で、性別、年齢、体重、PAX1日用量、PAX血漿中濃度に有意な差は認められなかった。VNTR多型に関しては、嘔気・胃痛、便秘、下痢といった消化器系副作用が出現した13名では、遺伝子型は全例12/12であり、10アレルの保有者は認められなかった。-1438A/G多型については、消化器系副作用ありの群となしの群で差は認められず、VNTR多型が関連する可能性がある。現在の我が国の生物学的精神医学研究は、そのほとんどが、病因・病態生理の解明をめざしたものであって、治療技術の改善や薬物治療の一定の指針を提供しようとしたものは極めて少ない。本研究では特異的セロトニン再取り込み阻害薬であるパロキセチンが投与されているうつ病患者を対象に、1)パロキセチンの薬物動態、2)パロキセチンの代謝酵素であるCYP2D6変異遺伝子、3)抗うつ薬の臨床効果と関連があるとされるセロトニントランスポーター(5HTT)遺伝子変異、4)臨床効果および副作用の出現との関係を包括的に分析することによってパロキセチンによるうづ病患者に対する「個体重視オーダーメイド的薬物療法」のための遺伝子情報探索をめざした。平成15年度は(1)パロキセチンの臨床効果に5-HTTLPRの1・s多型が及ぼす影響、(2)副作用出現に5HTTLPRの1・s多型の及ぼす影響について検討を行った。(1)では、パロキセチンを2週以上服用中で本研究に同意したうつ病患者14名を対象に、PAX開始時、2週後、3-4週後、5-8週後の時点にHamilton rating scale for depression (HAM-D)により症状評価を行った。(2)では、パロキセチンを2週以上服用中で本研究に同意したうつ病患者65名の診療録記載から何らかの副作用の有無を後向きに調査した。

5-HTTLPRの1/s遺伝子型(n=5)、s/s遺伝子型(n=9)の両群で、パロキセチン投与後HAM-D評価点は開始時に比べ改善を示したが、両遺伝子型群間で各時点でのHAM-D評価点、HAM-D改善率には有意差は認められなかった。パロキセチンで治療中に何らかの副作用を認めた25人のうち約40%が1/s遺伝子型(n=10)、副作用を認めなかった30人のうち約17%が1/s遺伝子型(n=5)であった。平成16年度ではserotonin transporter遺伝子のintron 2のvariable number of tandem repeats(VNTR)多型、serotonin 2A receptorの-1438 A/G遺伝子多型とPAX投与中の副作用出現の関連について検討を行った。対象は、PAXを2週以上服用中で、本研究の内容を説明し書面にて同意が得られたうつ病患者57名(男性29名、女性28名)であった。副作用については、対象患者の診療録記載から何らかの副作用出現の有無を後向きに調査した。末梢血からDNAを抽出し、VNTR多型および-1438A/G多型をPCR法で検出した。PAXで治療中に何らかの副作用を認めたのは24名で、認められた主な副作用としては、嘔気・胃痛(10.3%)、便秘(10.3%)、下痢(8.6%)などがあった。副作用が出現した群(24名)と副作用なしの群(33名)の間で、性別、年齢、体重、PAX1日用量、PAX血漿中濃度に有意な差は認められなかった。VNTR多型に関しては、嘔気・胃痛、便秘、下痢といった消化器系副作用が出現した13名では、遺伝子型は全例12/12であり、10アレルの保有者は認められなかった。-1438A/G多型については、消化器系副作用ありの群となしの群で差は認められなかった。PAX投与後に、消化器系副作用が出現した群では、VNTR多型の10アレルの保有例が認められず、消化器系副作用の出現とVNTR多型が関連する可能性がある。副作用出現とVNTR多型の影響についてさらに検討が必要と考えられる。
RMOの組織形成と自治体社会教育・中間支援機能の構造に関する研究

地域運営組織(RMO)の組織構造を機能面から見れば、地域計画の策定や組織としての方針決定などの「協議機能」、そして実際の課題解決や事業の推進を担う「実行機能」という2つの側面から成り立っている。これらが有機的に機能することによってRMOの活力は維持・展開できるケースが多い。こうしたRMOの機能性を高めるためには、双方へのサポート機能が重要な意味を持ってくる。その役割を社会教育施設や中間支援施設それぞれがどのように果たしていくのか。あるいは自治体社会教育と中間支援機能とがどのように連携することが可能なのかが本研究の着目点であり、その中心課題はRMOの組織形成に関与する学習支援構造の解明にある。
時間順序を作り出す神経メカニズムの解明

我々は過去ー現在ー未来にわたる時間の意識を「こころの時間」と名付ける。本研究課題は「現在」周辺の時間の流れの神経基盤の解明を目的として研究を行い、1)大脳内側面の楔前部と呼ばれる領域の周期活動(α波)が、「現在」周辺の2つの信号を空間内で位置づけてから順序決定するプロセスに関与していること、2)楔前部は「現在」を示す文に強く応答すること、3)楔前部には、安定した外部空間座標系も表現されていること、を明らかにした。これらの結果から、楔前部は、流入し続ける信号に適切な空間内の位置と他の信号との相対的な順序を与えて「現在」周辺の事象の流れを紡ぎ出しているのではないか、と推定する。物理学的な時間は一様に流れて戻らない。一方、「こころの時間」は前後が入れ替わることもある。たとえば左手と右手に加えた0.2秒差の信号の順序は手を交差するだけで入れ替わる。また、急速な眼球運動(サッケード)の直前には2つの視覚刺激の順序判断が逆転する。これらの逆転現象は「計時センター」が打刻する到着時刻の差に応じて順序が決まるという旧来の仮説では、説明が困難である。そこで、我々はこれらの逆転現象を無理なく説明できる「動き投影仮説」を提案した。本仮説では2つの信号の「空間的な位置」の情報と、2つの信号から作られる「動き」の情報を統合して時間順序が構成されると考える。本仮説を前提とすれば腕交差に伴う逆転も、サッケード直前の逆転も「動き」情報の逆転で簡単に説明できる。本研究の目的は、申請者らが過去の成果に基づいて提唱した「動き投影仮説」を検証することを通じて、時間順序を作りだす神経メカニズムを解明することである。具体的には以下の2項目の研究を行った。1.サッケード直前に「動き」は逆転するのか?「動き投影仮説」が正しければ、サッケード直前に「動き」関連領域のニューロンの選好方向が逆転するはずである。我々は、2頭のサルを対象として、MT野とMST野と周辺の領域から記録を行い、この予想に合うニューロンが存在することを確認した。2.情報「統合」のメカニズムは何か?「動き投影仮説」で仮定する「空間」と「動き」情報の統合は、α波帯域の同期活動によって実現されるという仮説を検証するための研究を行った。左右の手の触覚刺激の時間順序判断課題を行っている9名の被験者の脳活動を脳磁図計を用いて計測した。その結果、過半数の被験者において、時間順序の逆転確率と刺激時のα波の位相に有意な相関があることを見出した。「動き」の情報の生成がα波の位相に依存する可能性を示唆する成果である。「こころの時間」の特徴は前後が入れ替わることにある。例えば、左手と右手に加えた信号の順序は手を交差するだけで入れ替わる。我々はこれらの錯覚を説明するために、「空間的な位置」の情報と、「動き」の情報を統合して時間順序が構成される、という「動き投影仮説」を提案した。本研究はこの仮説の検証を通じて、時間順序を作りだす神経メカニズムを解明することを目的としている。本年度は以下の成果を挙げた。1.サッケード直前に時間順序が逆転するメカニズムの解明:選好方向と反選好方向に加えて直交方向の動きを加えてMT野とMST野からニューロン活動を記録した。「動き逆相関法」を適用した結果、MST野には、サッケードの開始に先行して反選好方向刺激に対する応答が真に増加する細胞がある一方、MT野には存在しないことが明らかになった。サッケード直前の時間順序逆転にはMST野以降の高次な「動き」を表現する領域の選好方向の逆転が関与している可能性を示す成果である。2.情報「統合」のメカニズムは何か?: 16名の被験者から脳磁界計測を行い、独立成分分析を適用した。その結果、α波には後頭葉を中心とする後頭成分と、両半球の位相が反転している逆位相成分の2つが存在することを明らかにした。さらに、腕交差に伴う時間順序判断の逆転は、逆位相成分の位相と有意に相関することを明らかにした。α波に逆位相成分があることを初めて発見し、その逆位相成分が両手からの信号の時間的な統合に関与することを示す成果である。3.時間順序判断に大脳基底核が関与しているかどうかを明らかにするために、パーキンソン病患者と健常対象群を比較した。その結果、時間順序判断には大脳基底核とドパミン系は関与していないことを示す結果が得られた(Nishikawaら, 2015)。これらの逆転現象は旧来の仮説では、説明が困難である。そこで、我々は2つの信号の「空間的な位置」の情報と、2つの信号から作られる「動き」の情報を統合して時間順序が構成されると考え、「動き投影仮説」と名付けた。本研究の目的は、「動き投影仮説」を検証することを通じて、時間順序を作りだす神経メカニズムを解明することである。

1.サッケード直前に「動き」は逆転するのか?「動き投影仮説」が正しければ、サッケード直前に「動き」関連領域のニューロンの選好方向が逆転するはずである。これまで予想を支持するニューロンを主としてMST野で見出してきたが、記録数を増やしたところこれらのニューロンはむしろ例外的で、大部分のニューロンはサッケードの前後に方向選択性を失うことが明らかになった。この結果への対応は後述する。2.情報「統合」のメカニズムは何か?「動き投影仮説」で仮定する「空間」と「動き」情報の統合は、α波帯域の同期活動によって実現されるという仮説を検証した。独立成分分析とベイズ推定を用いた詳細な検討を行った結果、α波は5つの独立な成分に分解できることが明らかになった。さらに、側頭後頭溝周辺に信号源を持つ成分(PO成分)の位相に応じて、時間順序判断が影響を受けることが明らかになった。3.脳に時間地図はあるのか?本年度はreference timeが現在と一致する場合の現在・過去・未来の陳述に対する脳の応答を解析して、脳の内側面に時間に関する情報が表現されていることを示唆する結果を得た。本年度は「空間」と「動き」の情報統合に関わるα波の成り立ちについて、綿密な解析法を構築して5つの独立成分に分かれることを示した。さらに、頭頂間溝周辺に強い信号源を持つ「頭頂間溝成分」が重要な役割を果たすことを示唆する結果を得た。また、時間地図探索に関しては、言語班と共同してfMRI計測を行い、現在・過去・未来に対応する脳内表現を明らかにする手がかりを得た。以上の理由から、おおむね順調に進展していると判断した。物理学的な時間は一様に流れて戻らない。一方、「こころの時間」は前後が入れ替わることもある。たとえば左手と右手に加えた0.2秒差の信号の順序は手を交差するだけで入れ替わる。我々は脳活動計測と心理物理学的研究の成果に基づいて、これらの逆転現象を説明できる「動き投影仮説」を提案した。本研究の第一の目的は、申請者らが提唱した「動き投影仮説」を検証することを通じて、時間順序を作りだす神経メカニズムを解明することである。第二の目的は、脳に時間地図が存在するかどうかを非侵襲脳活動計測法を用いて検討することである。1.「動き投影仮説」の検証「動き投影仮説」で仮定する「空間」と「動き」情報の統合は、α波帯域の同期活動によって実現されるという仮説の検証を左右の手の触覚刺激の時間順序判断課題に対して行った。α波が主に5個の独立した成分に分解できること、さらに、楔前部から側頭後頭溝周囲に強い信号源を持つ「側頭後頭成分」の位相と相関して腕交差に伴う時間順序判断の逆転が生じることを明らかにしてきたが、特に位相との相関が最も高くなるのは、1つ目の手の刺激開始から40 ms後に過ぎないことが明確になった。楔前部は上丘ー視床系を介して皮膚からの短潜時入力を受けるので、側頭後頭成分はこの上丘ー視床系からの皮膚座標系の投射の強さを10Hzでコントロールするものと考えられた。2.脳に時間地図はあるのか?時制だけが異なる音声刺激に対する脳の事象関連活動を解析した結果、楔前部から帯状回後部が過去刺激よりも非過去刺激で有意に強く活動すること、非過去刺激でも未来刺激の活動は現在刺激の活動よりも前方に位置する傾向があることが明らかになった。楔前部から帯状回後部の後方から前方に向かう「現在ー未来」の時間軸の存在が示唆された。
オガクズから高温炭化したナノ炭素材料を正極とする１次ー２次空気電池の開拓

特殊な活性炭を正極に使用した亜鉛-空気電池の二次電池化を試みた。この活性炭は充電により電極に凝縮するイオン吸着する能力が高い。これにより高い能力の二次電池を低コストに実現できる。我々の新しい二次電池の基本性能は、充電後の開放電圧が1.51.8V。100mAの連続放電条件のエネルギー密度は1520Ah/kgであった。エネルギー密度は鉛蓄電池と同等であり、さらにスーパーキャパシタ(電気二重層コンデンサ)の23倍の優れた値である。また、この二次電池の充放電効率も8083%の高い水準に向上させた。本研究は、循環再生資源の特徴を持つ電気伝導性活性炭(白炭:おが屑やヤシガラから高温炭化工程で製造)を正極とする空気2次電池の開発を主目標として2年間の研究を推進した。初年度(H24)は白炭の電池正極への応用を可能とするための基礎技術(特に水素還元処理および水蒸気賦活処理)を確立し、亜鉛を負極とする空気電池の2次電池動作に関する基礎実験を進めた。空気電池構成(空気中の酸素を自然供給)のため電池を密封化しない条件でZn(負極)ー白炭((酸素正極)の基礎的な充ー放電実験を行い、以下の基本性能を確認した:電池電圧(定常充電)=1.5-1.6V,放電容量(100mA)=10-12 Ah/kg,充ー放電容量効率> 83% V.しかし、この空気2次電池の大きな課題は酸素供給のため非密封型であり、電解液の蒸発・劣化によりサイクル寿命が10回程度しか安定動作ができないことであった。H25年度(最終年度)は、サイクル寿命の改善を目標に、電池構造の最適化(密封化、高純度Zn負極、セラミックセパレータなど)、水性電解液の最適化(NH4CL+KOH:PH=9-10)を進め、空気2次電池の基礎特性とサイクル寿命の改善を行った。空気電池の密封化で、充電後の自己放電率(24時間)が20%/dayから15%/dayへ改善し、サイクル寿命(回数)も50回以上が可能な段階にきた。空気2次電池を密封条件で動作させることは従来の空気電池ではありえない条件(外部からの酸素供給を遮断)であるが、本研究で使用する活性炭正極が、放電時にはOHーイオンを放出し、充電過程ではOHーを(再)吸着する特殊な機能を有するために始めて可能となった。この酸素の自己補給機能は今後の空気電池の2次電池化の実用化においてキーとなる基盤技術として期待される。亜鉛ー空気電池の初めての2次電池化を特殊な炭素素材からなる正極(酸素極)を使用して進めた。この空気電池の最大の特徴は、酸素極(正極)を構成する炭素素材にある。再生資源としての炭素材料を目指し、バイオ資源(木材粉末、ヤシガラ等を高温炭化過程で製造した特殊な電気伝導性・活性炭を使用した。この活性炭は、貴金属触媒なしに、酸素(気体)から酸素イオン(水酸化イオン)へ解離する機能と、そのイオンを高濃度に貯蔵(充電)ー放出(放電)する特殊な機能を発現する。2013年度で得た空気2次電池の基本特性は、V(解放:充電後)=1.51.8Vで、以下の2次電池特性を検証した。1 100mAh放電条件で1520Ah/kgのエネルギー密度を有する。この値はPb蓄電池と同等の値で、さらに全炭素系スーパーキャパシターの23倍の優れた値である。2充電・放電容量の比(効率)=8083%まで向上3寿命サイクル回数は現在250回を超えている(継続中)本二次電池は、多くの二次電池の中で、最も資源・環境に適合した低価格な二次電池であり、多くの自然エネルギー(太陽電池、風力発電、地熱発電など)を活用するための大規模な蓄電池として、高い潜在能力を有していることが判明した。1蓄電容量の増加:亜鉛ー空気電池の2次電池化については、正極として用いる炭素素材に対して、高温(約900°C)での水素処理を施すことにより、正極炭素材料に結合している酸化不純物を除去し、2次電池作用を行うイオンとの反応性を高めることができた。その結果として蓄電容量の増加を実現し、15-20Ah/kgの2次電池容量を実現することができた。2正極炭化素材の新らたな機能開拓:本研究に於ける亜鉛-空気電池の正極の機能としては、当初、空気中のO2分子を正極炭素素材の触媒能力により解離し結果としてOH-を生成する能力に注目して研究を進めていた。しかし、いくつかの2次電池実験を進める中で、更に新しい機能が本研究の2次電池動作に関与していることを見出した。

それは、充電時に正極で生成されるOH-をその炭素素材が吸着吸蔵する機能である。この新たな機能を見出したことから、空気電池の2次電池化としての性能向上だけでなく、新たな2次電池を実現する糸口を見つけることができた。また、現在の研究では正極で電池作用を生じているイオンは主にOH-であると考えているが、炭素素材との親和性が高ければそれ以外のイオンによる2次電池も考えられ、より高性能な2次電池を実現するための可能性を広げられた。1亜鉛ー空気電池の2次電池化:これについてはさらなる蓄電容量の向上と、繰り返し寿命の確保に向けた課題に対する研究を進める。22次電池応用研究:亜鉛ー空気2次電池を実用水準で実証した。この2次電池の応用として、太陽光発電における発電電力の平準化と電力貯蔵用途を計画している。この分野には大規模かつ大容量で低コスト(材料資源の調達性も含めて)な2次電池であることが求められており、本研究で進めている2次電池はその分野においては現在実用化されている鉛蓄電池やリチウムイオン電池を凌駕する特徴を発揮できる可能性がある。この蓄電コストを含めた具体的な応用実証研究を進める。該当なし
DNA複製過程の異常に起因するDNA構造異常とその解消・修復機構

本研究では、DNA複製過程で生じるDNAの脆弱性に対する保護、修復機構について解析をおこなった。手法としては、Xenopus卵抽出液によって無細胞的に再構築されたDNA複製系を応用した。まず、DNA複製ライセンス化因子Cdt1が過剰に存在することによるDNA複製開始制御の破綻について検討した。その結果、Cdt1の阻害タンパク質であるgemininの共存によりDNA過剰複製が亢進する可能性が示された。このようなgemininの機能は、caffeineによるcheckpoint機構の阻害を介した過剰DNA複製の亢進と相加的に働き得ることから、ATM/ATRを起点とするcheckpoint経路に加え、これとは異なる過剰DNA複製の抑制経路が存在することが示唆された。また、このgemininの作用はCdt1と結合できるが活性を阻害しないgemininの部分領域によっても代替可能であることから、この経路がS期における異常なCdt1の蓄積を何らかの形で認識している可能性が考えられた。さらに、DNA鎖伸長反応におけるDNAの脆弱性を保護する機能をもつ可能性が高いものとしてRecQヘリカーゼに注目した解析をおこなった。このうち特にRecQL4を中心として検討を進めた。このRecQL4は、本研究計画遂行中にDNA複製開始に必須な役割を果たすことが報告された。本研究でも、RecQL4がDNA複製のきわめて初期段階で機能している可能性を示す結果を得たが、DNA複製の初期段階のクロマチン結合に比してそれ以降のRecQL4の蓄積が顕著であることも観察しており、新生DNA鎖の伸長反応にRecQL4が機能する可能性も認められた。さらに詳細な解析により、DNA複製において新生DNA鎖伸長反応が何らかの理由により停止してしまった際にRecQL4が機能し、DNA複製機構の統合性を保つ役割を果たしていることが示唆された。DNA複製とゲノム安定性維持機構との共役関係を探ることを目的とし、RecQ family DNA helicase (RecQ helicase)を解析の中心としてXenopus卵抽出液を用いた無細胞実験系による検討をおこなった。RecQ helicaseのひとつ、Bloom症候群原因遺伝子産物(Blm)について検討をおこなったところ、DNA複製に依存すると思われるBlmのクロマチン結合が確認された。また、Blmの免疫除去によりDNA複製活性の低下が観察された。このBlm除去抽出液で形成された核を単離し、通常の卵抽出液に移行させた場合にもDNA複製の回復は見られなかった。さらに、Blm除去抽出液での反応中にaphidicolinを添加し、DNAの伸長反応を阻害した場合にも同様の効果が確認された。すなわち、BlmはDNA複製の開始あるいは伸長反応の初期ですでに重要な役割を果たしており、この機能が欠損することにより回復不能の重篤な傷害に至ることが示唆された。RecQ familyに属する別のDNA helicase、Rothmund-Thomson症候群原因遺伝子産物(RecQL4)についても同様の検討をおこなった。その結果、DNA複製に付随するようなRecQL4のクロマチン結合は観察されず、その免疫除去によってもDNA複製活性に変化は見られなかった。しかしながら、aphidicolinによってDNA複製を抑制した際には顕著なクロマチン結合が観察された。細胞核の単離と新しい卵抽出液への導入によるaphidicolinで停止したDNA複製の再開についてRecQL4除去抽出液を用いて検討したところ、RecQL4がない場合に、より速やかにDNA複製が再開されることが観察された。DNA複製を再開させる卵抽出液にRecQL4除去抽出液を用いなかった場合にも同様の効果が観察されるため、RecQL4はaphidicolinで停止した複製フォーク上で何らかの機能を果たしているものと考えられた。
食品アレルゲン上の経口免疫寛容誘導部位の検索

経口投与された抗原に対しての全身系免疫応答は抑制されることが明らかになっている。この経口免疫寛容という現象は、消化管内に多量に存在する食品抗原に対する過剰な免疫応答を抑制し、食品アレルギーの抑制機構の一つであると考えらている。本研究では、経口投与された抗原は消化酵素の作用を受けることを考慮し、牛乳アレルゲンタンパク質であるウシカゼインの消化酵素分解物により経口免疫寛容が誘導されるかどうか検討した。主に分子量6000以下のフラグメントからなるカゼインのトリプシン分解物を調製し、これを含む飼料をマウスに経口投与した。カゼイン分解物飼料を摂取したマウスにおいては、カゼインに対しての抗体産生応答、およびリンパ細胞のin vitroでの増殖応答がカゼインを摂取しない対照群と比較して弱く、経口免疫寛容が誘導されたことが示された。カゼイン分解物中の経口免疫寛容誘導フラグメントは、免疫応答を抑制する機能を有するT細胞の認識部位となっている可能性がある。そこで本実験系において抑制性T細胞が作用しているかどうかを、カゼインを経口投与したマウスの脾臓細胞を別個体に移入することにより検討した。その結果、弱い抑制作用が認められる場合もあったが、T細胞による能動的抑制が主なメカニズムではないことが示唆された。本研究により牛乳アレルゲンタンパク質由来ペプチドフラグメントによっても経口免疫寛容が誘導されることが明らかとなった。経口免疫寛容誘導能の強いフラグメントを明らかにすることができれば食品アレルギーの予防・治療に利用できる。現在化学合成したペプチドを用いて経口免疫寛容誘導フラグメントの同定を試みている。
危機管理と政治変容

危機管理の政策決定と、それが政治社会にもたらす効果について、多角的な実地調査とデータ収集を行うとともに、三つの理論的視点、すなわちセキュリタイゼーション研究、危機管理研究、そして平和構築から分析を進めた。本作業の国際的パートナーがオレ・ウィーバー、イークワン・ヘン、そして、ジョンアイケンベリーであり、この三名を含む内外の研究者と共に2015年1月30日に大規模な国際研究集会を東京にて開催し研究成果の報告を行った。本会議においては理論研究とより具体的国際動向の分析を行う研究者との間の連絡に注意し、実務家との意見交換にも留意した。(1)調査と情報収集危機管理の政策決定と、それが政治社会にもたらす効果について、オリジナルなデータ収集を特に重視する目的から、運営統括班の管理の下で実地調査を重ねた。実地調査の主な仮題は、資源安定供給とリスクマネジメント、東アジアにおける安全概念の展開、危機管理における国会と内閣の機能分担、安全施策と自治体行政、有権者のセキュリティリスクに対する観念とその変化、紛争地域におけるテロリズムと移行過程の政治、治安不安と極右政党などである。どの調査も最終論文を作成する一環として行われた。(2)国際連携各国比較の視座を下に研究を進める目的から、コペンハーゲン大学安全保障研究センターとプリンストン大学ウッドロー・ウィルソン・スクールとの協力の下でリスクマネージメントに関するデータの相互提供を行った。これはカントリー・リスクを扱う専門的知識についてコロンビア大学との提携を図ってきたものの、成果が乏しく、国際連携の相手方を変えたことによるものである。連携の相手方を変えたことによって研究計画を変える必要が生まれたものの、研究目的・内容については変更点はなく、またプリンストン大学・コペンハーゲン大学の積極的な協力により、研究の遅滞をようやく取り戻すことができた。(3)実務家懇談会各分野の実務家(政界、行政、企業実務)から危機管理の実態に関する情報提供の機会として、実務家懇談会を開催し、聞き取りを行った。(4)中間成果報告会研究成果を相互に確認する目的から、作業班のそれぞれが研究成果を披露し議論を求める中間成果報告会を開催した。危機管理の政策決定と、それが政治社会にもたらす効果について、多角的な実地調査とデータ収集を行うことが本研究の目的であった。この課題に答えるため、三つの理論的視点、すなわちセキュリタイゼーション(安全保障化)研究、危機管理研究、そして平和構築研究という三つの視点から分析を進めた。従来個別に研究が進められることはあったものの、それらの視点を総合する共同研究は本研究が初めての試みであったが、それぞれの分野における知見を学習する過程において、安全保障概念の多角的展開ばかりでなく、アプローチは異なるものの共通した課題について研究が行われていることを知ることができたのは本研究の大きな成果であった。また、調査と研究を進める課程においては国外の研究者からも積極的に参加を求め、国際的パートナーとしてオレ・ウィーバー(コペンハーゲン大学教授)、イークワン・ヘン(シンガポール国立大学上級講師)、そして、ジョン・アイケンベリー(プリンストン大学教授)という、いずれも該当分野において第一人者というべき三氏から協力を得ることができた。本研究の総括を行う目的から、この三名を含む内外の研究者と共に2015年1月30日に大規模な国際研究集会を東京にて開催し、研究成果の報告と共同討議を行った。この会議においてはただ成果の報告を行うばかりでなく、理論研究に傾斜した研究者と、より具体的国際動向の分析を行う研究者との間の連絡に注意をはかり、その目的から具体的動向分析を主題とする国際会議と連続してワークショップを開催し、それぞれのワークショップ参加者が他のワークショップにも参加するという方法をとることによって積極的な意見交換が行われるように留意した。本研究の成果は東京大学政策ビジョン研究センター安全保障ユニットのウェブサイトに掲載している。

この会議においてはただ成果の報告を行うばかりでなく、理論研究に傾斜した研究者と、より具体的国際動向の分析を行う研究者との間の連絡に注意をはかり、その目的から具体的動向分析を主題とする国際会議と連続してワークショップを開催し、それぞれのワークショップ参加者が他のワークショップにも参加するという方法をとることによって積極的な意見交換が行われるように留意した。本研究の成果は東京大学政策ビジョン研究センター安全保障ユニットのウェブサイトに掲載している。26年度が最終年度であるため、記入しない。繰り越しの原因となったオレ・ウィバー氏の来日は、教授の所属校の業務のために難航したが、最終的に2015年1月の来日が可能であるとのご返事を頂き、教授の予定に合わせ本科研費による研究終了報告を中心とした国際会議を企画・運営することが出来た。これにより本件研究で計画した研究を終了する見通しが立った。国際政治2015年1月開催の最終報告会に付いては詳細は東京大学政策ビジョン研究センター安全保障ユニットのウェブサイトに掲載しているが、その後の成果公表は本研究に参加した代表者・分担者各自の努力により学術誌への掲載を見込んでいる。ただし本研究の成果を特定の講座などによって刊行する計画はない。研究班による作業は順調に推移し、当初計画をほぼそのまま実現することに成功したと言ってよい。海外の研究教育機関との連携も順調ではあるが、その代表者を集めた国際共同研究集会については開催に至っていない。これは、当初のコロンビア大学との連携が十分な成果を収めることができなかったために、プリンストン大学、並びにコペンハーゲン大学との連携に切り替えたという国際連携に関する計画の変更が大きな原因となっている。最終年度となる来年度は、懸案となっている国際共同研究集会の開催が最大の目標となる。本件についてはすでに9月23日開催が決定し、報告者、会議議題の決定はすでに終わった。この集会の成果を下として最終報告を行う予定である。
ヒトの骨を透過させて骨組織および骨下の臓器の診断が行える超音波システムの開発

ヒトの骨を透過させて診断を行う超音波システムの研究として、以下の研究を行った。(1)頭蓋骨下の脳表の画像化システムの開発を行った。頭蓋骨を模した2枚重ねのアクリル板の下に脳溝を模した溝を持つ鋼を置く。その上から多方向照射超音波プローブを走査し、アクリル板の座標を記憶する。それによる超音波の照射開始位置と超音波の傾きより、超音波のアクリル板透過時の入射角と屈折角を計算する。この結果を用いて対象物体の正確な画像化を行う。本方法によって屈折によるずれを補正した結果、鋼の溝の深さの平均誤差率を約10%以下かつ溝の幅の平均誤差率を約4%以下の精度で画像化できた。次に、単一のワイドエリア超音波プローブを用いて牛の肩甲骨と生体擬似ファントムの画像化を行った結果、屈折を考慮した画像化が行え、本研究の有効性を確認できた。(2)超音波を用いた人口骨内の非破壊細胞量評価システムを開発した。本研究では減圧処理を施した後、幹細胞を注入した人工培養骨に超音波プローブを当て取得した超音波波形より細胞量を評価した。電子顕微鏡による細胞量と本方法で得られた値を比較した結果、実用的な精度で細胞量の同定が可能となった。次に、骨を模擬した硬さの異なる硬組織の画像化を試みた。多方向照射プローブを垂直方向に動かし、次に、垂直方向に動かして得られた超音波データに対し、音速と厚みの同時測定法を用いて物体の音速と厚みを計算した。実験の結果、誤差率6.0%以下の精度で物体形状を画像化でき、同時に、硬さも推定できた。(3)折れた骨の補強のため骨髄中に髄内釘が埋め込まれる整形外科手術サポートシステムとして、本研究では超音波装置を用いた髄内釘横止め穴位置決定システムを開発した。更に、骨への距離が遠い場合に使用可能な円柱ロッドを探触子と対象物体の間に用いて間接的に測定することで、遠隔で物質の厚み測定ができる肉厚測定法を提案した。ヒトの骨を透過させて診断を行う超音波システムの研究として、3つのそれぞれ異なる照射角度をもつ超音波プローブで構成される多方向照射プローブを用いて以下の研究を行った。(1)骨下物体の画像化(2)物質の固さを考慮した画像化(1)ヒトの前頭骨を模したアクリル板を2枚重ねにして鋼の全ての脳溝を模した溝を覆うように被せる。そして各プローブに対して水平方向に1mm間隔で走査し、各位置で超音波を照射し波形データを取得する。取得したデータの座標系を統一し画像化を行う。作成した合成画像から障害物であるアクリル板の座標を記憶し、超音波の照射開始位置と超音波の傾きより、全波形データに対して超音波のアクリル板透過時の入射角と屈折角を算出する。その入射角と屈折角を用いて、屈折を考慮した場合の超音波の座標系を用いて対象物体の正確な画像化を行う。(2)に関しては、多方向照射プローブを垂直方向に動かしながら、左右の探触子で超音波の送受信を行うことによりパルスエコー法で未知物体の音速を測定する。次に、探触子を水平方向に動かして得られた超音波データに対し、物体の境界の推定を行う。