hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アレルギー性眼疾患におけるIFN-γのエピジェネティック機構解明と創薬標的の探索

これまでに申請者は、ヒト結膜線維芽細胞培養系を用いてIFN-γを2週間添加しながら培養すると、CCL11やCCL5など、通常でIFN-γは誘導されないとされる一部のアレルギー炎症関連遺伝子の発現増加を確認した。さらに、IFN-γを長期的に作用させた際のヒストン修飾状態をクロマチン免疫沈降法(ChIP)により調べたところ、CCL11のプロモーター領域ではH3K4me3(活性型)が増加し、H3Kgme3(不活性型)が減少していることを発見した。すなわち、IFN-γはエピジェネティックな経路を介してアレルギー関連遺伝子の発現を亢進し、アレルギー炎症の増悪に関与するという新しい作用をもつ可能性が考えられた。しかしながら、IFN-γがどのようなシグナル伝達経路を使い、ヒストン修飾状態を変化させるかについては全く不明である。平成22年度に実施した検討において、JAK1/2-STAT1経路がIFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現に関与していることを見出している。よって、本年度はIFN-γの主要な転写因子の一つであるIRF1について、合成siRNAをヒト結膜線維芽細胞へ導入した系を用い、IFN-γ刺激後の遺伝子発現に及ぼす影響を検討した。その結果、IFN-γにより誘導されるCCL11遺伝子発現が90%程度抑制された。さらに、IFN-γによるCCL11遺伝子座のクロマチン修飾を直接制御する遺伝子としてMLL1を候補遺伝子のひとつとして抽出し、IRF-1と同様の系を用いてMLL1の関与について検討を行なった。その結果、MLL1をノックダウンすることによって、IFN-γにより誘導されるCCL11遺伝子発現が部分的に抑制されることが観察された。以上より、IFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現制御に、IRF1-MLL1経路は部分的に関与する可能性を明らかにした。これまでに申請者は、ヒト結膜線維芽細胞培養系を用いてIFN-γを2週間添加しながら培養すると、CCL11(eotaxin-1)やCCL5(RANTES)など、通常でIFN-γは誘導されないとされる一部のアレルギー炎症関連遺伝子の発現増加を確認した。以上の研究成果から、ヒト結膜線維芽細胞の長期的なIFN-γ暴露によりヒストン修飾状態が変化し、エピジェネティックな経路を介してCCL11やCCL5などのアレルギー関連遺伝子の発現を亢進し、アレルギー炎症の増悪に関与すると考えられた。しかしながら、IFN-γがどのようなシグナル伝達経路を使って、どのようにヒストン修飾状態を直接あるいは間接的に変化させるかについては全く不明である。そこで平成22年度は、様々な阻害剤を用いた検討を行った結果、IFN-γが誘導するシグナル伝達経路のうち、STAT1を介する経路がIFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現に重要であることを見出した。また、IFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現はヒストン脱メチル化阻害剤であるトリコスタチンAでは抑制されるが、副腎皮質ステロイド(Dexamethasone)では抑制されなかった。さらにマイクロアレイを用い、IFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現を網羅的に解析した。その結果、線維芽細胞においてすでに発現が上昇されることが知られているIFN誘導性遺伝子以外に、通常でIFN-γは誘導されないとされるCCL11やCCL5のほかにもCCL2,CCL7,CCL8などの一群のケモカインの発現増加などが上昇していることが明らかになった。今後はIFN-γがJAK-STAT-IRF1経路、およびH3K4、H3K9の特異的メチル化/脱メチル化酵素遺伝子発現制御を介してヒストンのメチル化状態を変化させているかどうかに注目し、研究を行う。

以上より、IFN-γが誘導するエピジェネティックな遺伝子発現制御に、IRF1-MLL1経路は部分的に関与する可能性を明らかにした。
イネ良登熟型遺伝子の準同質遺伝子系統および新規超極穂重型系統を用いた機能検証

2017年度の実験において確立した,イネ極穂重型品種の登熟関連遺伝子座APS2, APL2およびSUT1上に品種密陽23号由来良登熟型アレル(アレル2)とアケノホシ由来非良登熟型アレル(アレル1)の期待される8通りすべての遺伝子型をもつホモ系統(すなわち準同質遺伝子系統,NIL-Aとする)および,これとは異なる共通の遺伝的背景をもつ同様のNILs(NIL-Bとする)を,2018年度において,これらとその両親品種を圃場栽培した.NIL-Aの各系統から出穂後10日目および15日目の2次枝梗上穎花を採取した.これらを基に,発育胚乳中のAGPase活性,上記3遺伝子座に関する遺伝子発現,およびタンパク質発現を定量した.あわせて,NIL-AおよびNIL-Bの各8系統について登熟程度を調査した.その結果,登熟程度に関しては,NIL-Aの方がNIL-Bに比べて高い傾向が見られた.NIL-Aにおいては,3遺伝子座上のアレルの違いは登熟程度に有意差をもたらさなかった.また,上記発育埴生中生理活性に関するいずれの結果も登熟程度の結果と対応していなかった.一方,登熟程度が低いレベルであったNIL-Bにおいては,APL2座上のアレル2をもつものはアレル1をもつものに比べて2次枝梗上穎花の登熟程度が有意に高くなることが判った.しかし,本NIL-Bについては酵素活性等の測定を本年度は行っていない.上記登熟関連3遺伝子座の全てにおいてアレル2をもつ超極穂重型品種(仮称)ツブマサリの収量や登熟特性を, 2017年度同様検証した.その結果,ツブマサリは2017年度と同様,他品種に比べ穎花数/穂は飛躍的に増大したが,登熟歩合が低く特に多収とは言えなかった.2018年度には,ツブマサリに関する最終窒素追肥時期を遅延させ,その効果を検討したが,本系統の低登熟性,収量性を改善するには至らなかった.2018年度においては,2017年度で作成したNILsと,これとは別の遺伝的背景を持つNILsの2種類を用いて,登熟関連3遺伝子座上アレル1とアレル2の効果を測定し,片方のNILsでAPL2座上アレル2のみの登熟向上効果が示された.以上のように,当初の計画どおり独自に開発したNILsを用いて,研究目的の一部は達成できている.しかしながら,2018年度では,当地(和歌山県北部)は8月中の材料の出穂期前後の期間が平年以上の高温条件下で推移したためか,また,9月になって台風等の被害も蒙り,登熟上の系統間差異が例年とは異なる傾向を示した.2018年度では,2017年度での予備的実験によって調整したウェスタンブロット手法が有効に機能し,従来の発育胚乳中ADPグルコースピロホスホリラーゼ活性や定量RT-PCRに加えてタンパク質発現レベルで上記の登熟関連3遺伝子座上アレルの効果を検証することができた.結果的には,登熟程度の系統間変異との明確な対応関係は得られなかったが,2019年度に再度同じ2種類のNIL集団を用いて良登熟型アレルの機能検証が可能である.また,ツブマサリの登熟向上,収量増加の栽培技術的操作による達成については,後期追肥時期の遅延による手法を検討したが,結果的には増収に至らなかった.一方で,後期追肥の時期の調整ではなく追肥量の増加によって目的を達成できる可能性も把握できた.したがって,様々な問題点を明らかにしつつ,研究全体の進捗状況はおおむね良好であるといえる.2019年度は,本研究の最終年度に当たる.この年度では,2018年度で確立した2種類のNIL集団を再び用いて,出穂,登熟期が高温で推移した2018年度とは異なる環境下で登熟程度を精密に測定する.さらに,2018年度で確立した手法により,2019年度においても3遺伝子座の定量RT-PCRによる遺伝子発現の解析,出穂後の発育胚乳におけるADPグルコースピロホスホリラーゼ活性の測定,および本酵素小サブユニット2と大サブユニット2およびショ糖トランスポーター1のウェスタンブロット分析による定量を行う.これには,2018年度には行われなかったNIL-Bをも対象として検討する.これによって,各遺伝子座におけるアレル2とアレル1の間の違い,すなわちアレルの主効果とともに,3座上アレル間のエピスタティックな相互作用を,異なる遺伝的背景をもつNIL集団によって明らかにする.超極穂重型系統ツブマサリの低登熟性改善に向けた栽培技術的アプローチについても,窒素代謝等の定量的検討をも加味しつつ追及する予定である.具体的には,ツブマサリに対する出穂期直前までの追肥総量を増加し,出穂期以降の成長解析によって乾物生産量に及ぼす効果を解析するとともに,このアプローチが本系統での多収をもたらしうるか否かについて検討する.イネ極穂重型品種の低登熟性を改善する可能性のある登熟関連遺伝子座OsAGPS2 (APS2), OsAGPL2 (APL2)およびOsSUT1 (SUT1)を対象として,これらの機能検証を,準同質遺伝子系統(NILs)を用いて行うことを,本研究全体の目的としている.

そのため,これら3座上にすべて良登熟型アレル(アレル2)をもつ品種密陽23号とすべて非良登熟型アレル(アレル1)をもつ品種アケノホシの交雑後F4世代まで3座すべてヘテロ接合体のものを選抜してきた.平成29年度には,上記F4個体の1個体に由来する自殖次世代(F5)を展開した.その結果,この世代では外部形態や出穂日はほぼ類似し,穎花数/穂も約200粒程度であって,上記3遺伝子座に関しては予想される8種類のホモ接合遺伝子型をもつ個体すべてを,それぞれの遺伝子型を判定できるCAPSマーカーによって選抜した.これら個体に由来する次世代以降(F6以降)の系統は,上記登熟関連遺伝子座に関する極穂重型でのNILsであるとみなせる.来年度以降は,このNILsを用いて良登熟型アレルの効果を検証する.すでに育成済みの,上記登熟関連3遺伝子座の全てにおいて良登熟型と考えられるアレル2をもち,かつ穎花数/穂が最大で約300粒に達する超極穂重型品種(仮称)ツブマサリの収量や登熟特性を,成長解析や収量試験等で検証した.その結果,ツブマサリは他品種に比べ穎花数/穂は飛躍的に増大したが,登熟歩合が低く特に多収とは言えなかった.これは,出穂後の初期にNARの低下に伴いCGRが低いことが原因であり,このような結果はまた,最終窒素追肥の時期と出穂期の間隔が大きく,出穂初期に窒素不足になったためと考えられた.来年度以降は,ツブマサリに関する最終窒素追肥時期の登熟,収量に及ぼす影響を検証し,ツブマサリの収量ポテンシャル発現に向けた栽培法の検討を行う.平成29年度の研究において,上記のように登熟関連3遺伝子座での良登熟型と推察されるアレル(アレル2)と非良登熟型アレル(アレル1)のすべての8種類の組み合わせ(111から222まで)をもち,かつ極穂重型であるNILsを,計画どおりに開発することができた.これらのNILsは世界的にも類をみない極めてユニークな材料である.来年度以降に実施予定である,3登熟関連遺伝子座に由来するタンパク質に関するウェスタンブロット分析を行う予定であるが,平成29年度においてタンパク質の抗体を入手し,予備実験の結果,実施可能であることが判った.したがって,研究全体の進捗状況はおおむね良好である.2017年度の実験において確立した,イネ極穂重型品種の登熟関連遺伝子座APS2, APL2およびSUT1上に品種密陽23号由来良登熟型アレル(アレル2)とアケノホシ由来非良登熟型アレル(アレル1)の期待される8通りすべての遺伝子型をもつホモ系統(すなわち準同質遺伝子系統,NIL-Aとする)および,これとは異なる共通の遺伝的背景をもつ同様のNILs(NIL-Bとする)を,2018年度において,これらとその両親品種を圃場栽培した.NIL-Aの各系統から出穂後10日目および15日目の2次枝梗上穎花を採取した.これらを基に,発育胚乳中のAGPase活性,上記3遺伝子座に関する遺伝子発現,およびタンパク質発現を定量した.あわせて,NIL-AおよびNIL-Bの各8系統について登熟程度を調査した.その結果,登熟程度に関しては,NIL-Aの方がNIL-Bに比べて高い傾向が見られた.NIL-Aにおいては,3遺伝子座上のアレルの違いは登熟程度に有意差をもたらさなかった.また,上記発育埴生中生理活性に関するいずれの結果も登熟程度の結果と対応していなかった.一方,登熟程度が低いレベルであったNIL-Bにおいては,APL2座上のアレル2をもつものはアレル1をもつものに比べて2次枝梗上穎花の登熟程度が有意に高くなることが判った.しかし,本NIL-Bについては酵素活性等の測定を本年度は行っていない.上記登熟関連3遺伝子座の全てにおいてアレル2をもつ超極穂重型品種(仮称)ツブマサリの収量や登熟特性を, 2017年度同様検証した.
新規CellKeyアッセイ法によるヘテロ二量体化受容体の特性解析ならびに薬物探索

現在、難治性疼痛制御には主にオピオイド製剤が使用されているが、充分な鎮痛効果が得られない例も多く、より効果的な鎮痛療法の開発が求められている。近年オピオイドをはじめとするG蛋白共役型受容体(GPCR)がヘテロ二量体を形成し、単量体とは異なる機能を有することが報告されてきた。このヘテロ二量体に特化する新規疼痛治療法の開発にあたり、本研究は新しいアッセイ法であるCellKeyシステムを用いてオピオイド二量体化受容体の分子メカニズムを解明することを目的とした。現在μ/δ二量体化受容体に焦点を当て、CellKeyシステムを用いた、より正確で簡便な二量体機能評価法の確立を試みている。オピオイド受容体をはじめとする二量体化受容体活性化の分子メカニズムを解明し、効果的な鎮痛作用を持つオピオイド製剤や二量体化受容体に活性を有する薬剤の組み合わせを探索することを目的とし、研究を行った。1年目は、二量体化受容体の活性のみを特異的にとらえ薬効評価を可能とするCellKeyシステムを用いて、評価方法の条件検討・最適化を行った。まず、ヒトμ、δ、κオピオイド受容体ならびにヒトカンナビノイドCB1受容体クローンを用いて、単独受容体発現ベクターを作製した。それぞれのクローンベクターをHEK293細胞に導入し安定発現株を作成した後、CellKeyシステムを用いて特異的アゴニスト処置による濃度依存的なインピーダンス変化を検出し、受容体活性の評価法を確立・最適化を行った。加えて本邦で臨床に用いられているモルヒネ、フェンタニル、オキシコドン製剤について、各種受容体安定発現株への活性評価を行ったところ、オピオイド受容体のサブタイプごとで活性は異なり、またCB1受容体には活性は認められなかった。得られたインピーダンス波形はGi/o共役型と推定される上向き形状を示し、Gi/o蛋白質シグナル特異的阻害剤であるPTX(百日咳毒素)で完全に抑制された。さらに各クローンベクターを一過性に発現させた細胞でもCellKeyを用いた受容体活性が評価できるかを試みたところ、COS7細胞に一過性に発現させた各受容体の活性アゴニスト依存的に検出することができた。加えて、Gi/o以外の共役受容体活性についても同様に検出可能であった。以上、安定発現細胞に加え一過性発現細胞でも受容体活性を評価できるアッセイ系を構築できた。一過性発現細胞アッセイ系は、解析したい受容体の安定発現細胞を作成することなく用いることができるため、解析したい受容体の組み合わせを自由に選択でき、今後の研究の幅が拡がるものと期待される。現在、がん患者等の疼痛制御には主にオピオイド製剤が使用されているが、耐性形成などのために充分な鎮痛効果が得られない症例も多く、より効果的な鎮痛療法の開発が求められている。本研究は、オピオイド受容体をはじめとして現在その重要性が考えられている二量体化受容体の作用分子メカニズムを解明し、二量体化受容体特異的な鎮痛作用を持つ薬剤を探索することを目的とした。平成25年度は二量体化受容体特異的な薬効評価を行える新規アッセイ法、CellKeyシステムを用いて、ヒトμ、δ、κオピオイド受容体およびヒトCB1カンナビノイド受容体の単量体発現細胞株を作製し、評価の条件検討・最適化を行った。平成26年度は、二量体化受容体の中で最も研究が進んでいる。ヒトμ/δ二量体化受容体発現細胞株を作製し、CellKeyを用いアゴニスト処置による解析を行った。二量体化特異的薬物と報告されている薬剤の活性を解析したところ、単量体発現株と同様、二量体化受容体発現細胞においてもμ、δそれぞれのアゴニスト処置による活性を確認できた。しかしその後の詳細な解析により、単量体発現細胞で見られる波形を観察したのみで、単量体とは異なる二量体特異的反応を認めることはできなかった。そこで、耐性形成に重要な役割を果たしている受容体インターナリゼーション様式に注目し、二量体化受容体の特性を解析した。その結果、フェンタニル、オキシコドン以外のモルヒネのみが単量体受容体での反応とは異なり、二量体化受容体発現株において有意なインターナリゼーションを引き起こすことがわかった。以上の結果より、μ/δ二量体化受容体は単量体受容体と同様Gi/o蛋白質を介したシグナルを惹起すること、またCellkeyシステムをインターナリゼーションなど他の解析法と組み合わせることで、二量体化受容体の特性を解析できる可能性が示唆された。

分子薬理学・分子生物学・代謝学1年目の課題であるCellKeyを用いた測定条件の最適化について、検討項目であったホスト細胞腫の選択、細胞数、プレートのコーティング条件の最適化をすべてクリアーすることができた。加えて、安定発現細胞株だけでなく一過性発現細胞においても、細胞種・細胞数・遺伝子導入条件等を検討した結果、一過性発現細胞を用いてCellKeyアッセイが可能となる条件を設定できた。本システムを用いることでさらに研究は加速化されると確信する。初年度に確立・最適化した二量体化オピオイド受容体の機能評価方法を用いて、実際にヘテロの二量体化受容体発現ベクターを構築し、CellKeyシステムで評価可能な細胞株を作製する。初年度において得られた単量体受容体発現株と比較し、異なる反応を示す薬物の同定を行う。また独自に開発した、一過性発現細胞アッセイ系を用いて、既存のオピオイド製剤に加え、新規骨格を有するオピオイド受容体作動薬(研究協力者より譲渡いただく)、ならびに近年論文で報告のあった二量体化受容体特異的アゴニストについても、単量体受容体との活性比較を行う。さらに一過性発現細胞系を用いることで可能となる、他のGPCRの組み合わせや特異的化合物の候補を解析し、新たな二量体化受容体を同定できれば、従来用いられている既存の受容体活性評価法と合わせ、二量体化受容体の総合的なシグナル解析を行っていく。本研究課題において今年度使用した消耗品の該当金額はおおむね妥当であった。消耗品の単価が高額のために端数が生じてしまったため、次年度に繰り越しとした。次年度分の使用額として本年度繰り越した金額を合計しても、翌年度分使用予定の金額と大差はなく、当初の計画申請書通り、主に受容体アゴニスト・アンタゴニスト、シグナル阻害剤等の試薬類と、薬効評価系に必要なCellKey専用プレートの購入に使用する予定である。
白内障手術後に発症する化膿性眼内炎の原因と対策に関する研究

白内障手術中の高眼圧が後嚢-硝子体および後房-硝子体バリアへ与える影響に関する検討細菌汚染のシミュレーションとして、01.0μmフルオレセインビーズ染色液を用いて、以下の実験を行った。【実験1】圧センサーを設置した豚眼の前房内を01.0μmフルオレセインビーズ染色液を混和したbalanced salt solution(BSS)にて、各ボトル高(45,85,145,285cm)の条件下にて20秒間灌流し(一群10眼)、その直後にMiyake-Apple viewにより、後房-硝子体バリアの染色状態を比較検討した。【結論】眼内圧の上昇に伴い、後嚢あるいは後房-硝子体バリアへの機械的ストレスが増大することが示された。後嚢および後房-硝子体バリアを維持するために、術中の過剰な高眼圧は避けるべきである。
児童生徒の実態に応じた自立活動についての実践的研究

1.研究の意義平成19年4月から、特別支援教育が完全実施され3年が経過した。新学習指導要領の特別支援教育では、「人間関係の形成」が新設され6区分26項目の自立活動を示された。「人間関係の形成」は、特別支援教育で新たに対象となった発達障害の児童生徒の中心的課題に対応することが多く、また、障害が重度、多様化する児童生徒への子どもたち一人ひとりのニーズに応じた具体的な取組みの検討が望まれている。本研究は、これらの課題を研究目的とし、ムーブメント教育・療法を活用し実践的研究に取り組んだ。2.具体的内容と成果(1)大阪府内の支援学校、小学校、中学校、大阪市内の養護学校を対象に、自立活動での取組み状況についてのアンケート調査を実施し、現状とその課題を探り、日々現場で苦慮している教師の自立活動の指導に対する悩みや知りたいことなどを調査した。その結果、「人間関係の形成」のねらいや内容の理解は十分把握できていないという回答が多く、「人間関係の形成」の設定された背景やそのねらいの理解を高めるとともに、その内容を具体的に例示していく必要性が示唆された。この結果は、H21年9月特殊教育学会で発表し、多くの参加者との意見交流を行うことができた。また、大阪教育大学紀要への投稿も行った。(2)動きを通して身体意識を高め、自己の身体を知り、かかわりの中で他者への意識を高め、他者とのかかわり方を知り、楽しい集団での活動を通して集団への参加の基礎を高め集団活動の楽しさを深めることができるとされているムーブメント教育・療法に取り組んでいる「ムーブメント子ども教室(日本ムーブメント教育・療法協会大阪支部)」において、実践的研究を行い、実践事例をまとめた。(3)研究成果をまとめとして、「人間関係の形成」への具体的な展開も含めた自立活動での具体的な活動内容や支援内容を、「一人ひとりの児童生徒の実態に応じた自立活動の実践事例集」を作成し、学習指導要領に基づいた自立活動に関する研究会を実施し、参加者とともに学び高め合うことができた。
シリコン・カーボン混晶系歪みヘテロ薄膜の結晶欠陥形成プロセスと電気伝導特性の解明

Si(100)基板上にガスソース分子線エピタキシー法を用いて圧縮歪みSi/Si1-xCxヘテロ構造を形成するための結晶成長条件を系統的に調べ、結晶性の向上に不可欠である結晶欠陥・応力緩和過程に関する研究を行った。また、圧縮歪みSi層をチャネル層としたp型MOSFETを作製し、動作確認と、正孔移動度の向上を確認した。本研究課題は・シリコン・カーボン混晶ヘテロ構造の結晶成長過程における欠陥形成・応力緩和メカニズムの解明・高歪み率・良好な膜質をもつ結晶の形成法の確立・デバイス中における正孔実効移動度の実測と、電気伝導特性の解明を目的として行われた。平成24年度は、基板温度・原料ガス流量比を系統的に変化させ、成長層の欠陥形成・応力緩和過程に与える影響を調べ、基板温度・原料ガス流量比の上・下限を実験的に決定した。また、各条件で形成した試料の結晶性を詳細に分析した。この結果、格子歪みだけではなく、格子間位置に存在する炭素原子も歪み緩和過程に関与していることが明らかとなった。また、高歪み率と良好な膜質を同時に実現するため、SiGeなどの材料で有効性が確認されている傾斜組成バッファ法を検討した。欠陥形成の進行を組成傾斜だけで制御することが困難であることが分かったため、膜厚や各層の成長温度を最適化して多層構造を作製した。X線回折測定の結果から、層成長の進行に従って歪み緩和率が増大している様子が確認された。また、TEM像から貫通転位の形成が抑制されており、結晶品質の向上に傾斜組成バッファ法が有効であることが示された。研究期間全体を通じて得られた成果は次の通りである。(001)基板上に圧縮歪みSi/Si1-xCxを形成するための結晶成長条件を系統的に調べ、結晶性の向上に不可欠である結晶欠陥・応力緩和過程に関する新たな知見を得た。以上の研究成果に関し、学術雑誌への3件の投稿、国外学会における1件の報告、国内学会における2件の報告を行った。本研究は、圧縮歪みSi/Si1-xCxの形成と電子デバイスへの応用を目指している。平成23年度は、ガスソース分子線エピタキシー法で高品質圧縮歪みSi/Si1-xCxを形成するための条件を検討した。また、p型MOSFETを作製し、素子動作の確認と移動度の評価を行った。まず、結晶成長中の基板温度と原料ガス(ジシランおよびトリメチルシラン)の流量の最適化を試みた。ジシラン・トリメチルシランの流量がそれぞれ3.5 sccm・1.0 sccmの場合、基板温度が550±20°Cの温度域においてSi1-xCx層の歪みを緩和できることを見出した。これより低温で結晶成長した場合は歪み緩和が起きず、高温では&#61538;-SiC微結晶の形成を伴い格子位置炭素組成の低下と結晶性の劣化が観察された。また、トリメチルシランの流量比を下げ、炭素組成が低い試料を作製すると、Si1-xCx層の歪み緩和に最適な温度域は高温側にシフトすること、ただしその場合の結晶欠陥密度は前述の成長条件を用いた場合より高いことが分かった。結晶性の劣化は&#61538;-SiC微結晶の形成と関係しており、これを避けるには低温での結晶成長で歪み緩和させる必要があると考えられる。これらの研究結果は国際会議および査読つき論文各1件において報告した。Si(001)基板上に圧縮歪みSiチャネルp型MOSFETの作製・評価を行った。この結果、最表面に圧縮歪みSi層が形成されている試料で正孔移動度の向上が確認された。しかしながら、得られた正孔移動度は通常のSi-pMOSFETの1.2倍程度に留まっている。原因は貫通転位密度が高いためである。現在、結晶性の向上を目指した研究に取り組んでいる。正孔移動度の評価結果に関しては国内学会において1件の報告を行った。平成23年度の研究により、(001)基板上に圧縮歪みSi/Si1-xCxを形成するための結晶成長条件を模索し、基板温度・原料ガス流量に関する知見が得られつつある。また、圧縮歪みSi層をチャネル層としたp型MOSFETを試作し、動作確認と正孔移動度の向上を確認できたことは本研究を進める上で重要な成果である。今後の研究では、貫通転位密度の低減が目標となる。そのための方策として傾斜組成バッファ法が有効であると考えられ、予備実験を開始している。平成23年度に実施した研究の中で、極めて高い平坦性を持つ試料を得ることに成功した。しかしながら、透過型電子顕微鏡による観察では多数の貫通転位密度が見られている。今後、最適な試料構造(バッファ層における組成分布)を再検討する必要がある。一方、傾斜方位基板を用いることにより、異方的分解せん断応力を導入し、転位の形成・運動を制御する方法についての研究を開始している。

予備実験では、[001]軸を[110]方向に5°傾斜させた基板上にSi1-xCx層を形成した。この構造では部分転位のバーガース・ベクトル方向の分解せん断応力に異方性が生じ、転位線の方位分布を制御できる。これにより、ジョグやキンクの発生がおこらず、結晶欠陥の抑制につながると考えている。これまでに転位線方位の異方性を示唆する結果がX線回折測定により得られているが、更に透過型電子顕微鏡を利用して詳細な実験を行う必要がある。23年度に引き続き、傾斜組成バッファ法と傾斜方位基板による転位形成プロセスの制御に関する研究を行う。予備実験の結果から、傾斜組成バッファ法で貫通転位密度を低減できなかったのは、低組成層は転位の形成に寄与していないためであることが分かった。このため、層構造の設計を再検討し、転位の発生を制御する方法を模索する。また、傾斜方位基板による転位形成プロセス制御に関しては、予備実験として作製した試料について透過型電子顕微鏡を用いた詳細な研究を行い、その結果をフィードバックし、試料構造の最適化を行う。以上の研究については、23年度と同様の設備において実施する。また、pMOSFETを作製し、移動度と結晶欠陥との関係を調べる。更に、これまでの研究においてMOSFETのソース・ドレイン領域の寄生抵抗が高いという問題が生じることが分かった。原因として、イオン注入とその後の熱処理の過程で結晶性が悪化することや、注入イオン種の活性化率が低いことなどが考えられる。チャネル層の移動度の向上と共に、寄生抵抗を低減することが応用上重要である。そこで、この問題を解決するために、24年度の研究においては熱処理による結晶性の変化を詳細および寄生抵抗への影響を調べる。(110)基板上への結晶成長についても研究を開始している。23年度に行った予備実験の結果、Si1-xCxには高密度の面欠陥が形成されることが分かった。結晶性を改善するための指針は現時点では得られていないが、面欠陥が応力起因のものであれば、成長温度と組成を最適化することにより、結晶性を改善できると考えている。欠陥モフォロジの形成過程を解明することにより、高品質薄膜の形成法を確立する。研究経費の主な使途は、傾斜方位基板などの材料費、および試料作製に必要な薬品類、装置の消耗品費である。また、試料の評価を透過型電子顕微鏡やX線回折法によって行うため、これらの機器の利用料にも研究経費を充てる。この他、電気伝導特性評価装置の消耗品の購入を計画している。
STEMの学生の科学と未来社会像やSDGｓに対する意識の国際比較調査研究

・アンケートの設計、実施、分析:オランダAVANS大学の「SDGsに対する認識やゴールの優先順位に対するアンケート」を基に、これまでAVANS大学で行った結果を分析し、改善点、注意点を抽出し、共通のアンケートを設計した。SDGsの指標の定義を参考に、言語の定義を明確にし認識を統一して、アンケートの日本語翻訳を行った。プレテストを実施し、その後、山口大学の生徒に対し本調査アンケートを実施した。アンケートの結果は、単純集計、クロス集計、多変量解析、で分析中。・共同作業を行う環境の設定:各国の時差があるため、時間を設定してテレビ会議を開催した。アンケートは共通のインターネットリンクにて、日本語と英語で提供した。・共通の授業方法を構成する:山口大学やAVANS大学が行ってきた授業やワークショップを基に、ワークショップ型授業を実施した。授業はアクディブラーニング、ディスカッション等を取り入れ実施し、点数制で達成度を測定し、評価した。・国際ワークショップの開催:参加国の募集とプロジェクトの認知のためのSDGsの国際ワークショップを開催した。・成果の公表・広報活動学会発表や論文投稿等:成果を国内外に積極的に公表・発信するために、関連諸学会での発表や論文投稿を行った。進捗、成果発表のためにホームページを作成した。・アンケートの設計は前倒しに行うことができた。実施は順調に行うことができた。AVANS大学他の協力を得て、博士、修士、学士過程に在籍する世界の生徒を調査対象とし、一回につき100名程度の学生を12会場で、モバイルフォン、パソコン、タブレット型コンピューターを通じてアンケート調査を行い、30か国以上、1087人からの有効回答を得た。しかし、人数はまだ少ないので、日本国内、海外で2019年度もアンケート調査を行っていく。アンケートの質問内容は、セクション1でSDGsのゴールの優先順位の調査、セクション2では、環境問題に対する認識に関する質問を行った。環境に対する認識の測定には、NEP(New Ecological Paradigm)尺度に基づいた質問形式を使用した。これらの結果を統計解析を用いて分析する。分析は2019年度から行うことを計画していたが、すでに分析を始めているが、今後も続けて分析を行う。・共同授業の構成は、アクティブラーニングのワークショップ形式の授業を日本で2度、オランダで1度思索的に行った。授業の構成については、シナリオプランニングの手法で解析をすすめているが、パテントメトリックスが進んでいない。2019年度は、授業においてのワークショップと同時並行的に分析を進めていく。・中間報告を兼ねた国際ワークショップを予定している。他の業務のため、国際ワークショップ担当の分担者が一人いなくなったので、海外の研究者の協力を得て、秋に企画している。・広報活動は作成したウェブサイトを中心に行っていく。国際会議は、招待講演を2か所賜っているため、成果の発表の場としていく。論文発表は国際共著論文を計画している。引き続きアンケートの実施:引き続き学生に対するアンケートを実施する。山口大学他、日本国内で数か所、インドネシア他、海外でも実施する。授業終了後に再びアンケートを行う。各国のデータを基に、授業前と授業後の変化の分析、国際比較、男女比較、因子分析による潜在変数の抽出も試みる。大学生の科学技術がもたらす未来社会像と持続可能な社会開発への意識に関する知見をまとめる。・共通の授業内容の作成:マレーシア工科大学の協力を得て、トムソンロイターの知財データベースを使用しパテントメトリックスにより各国の技術予測を行う。分析では、これまで開発してきた機械学習に、単語以上の文のつながりをAIで解析する手法を加える(研究業績3)。これらのエビデンスベーストの分析に創造性を有するシナリオプランニングで未来予想を行い授業を構成する。・国際ワークショップの開催:中間報告のための国際ワークショップを開催する。・成果の公表・広報活動学会発表や論文投稿等:分析結果に基づき、引き続き関連諸学会での発表や論文投稿を行う。論文は、海外の関連大学の研究者との共著を主体に行う。作成したホームページで、進捗を公表し、協力者、賛同者を広げていく。

AVANS大学他の協力を得て、博士、修士、学士過程に在籍する世界の生徒を調査対象とし、一回につき100名程度の学生を12会場で、モバイルフォン、パソコン、タブレット型コンピューターを通じてアンケート調査を行い、30か国以上、1087人からの有効回答を得た。しかし、人数はまだ少ないので、日本国内、海外で2019年度もアンケート調査を行っていく。アンケートの質問内容は、セクション1でSDGsのゴールの優先順位の調査、セクション2では、環境問題に対する認識に関する質問を行った。環境に対する認識の測定には、NEP(New Ecological Paradigm)尺度に基づいた質問形式を使用した。これらの結果を統計解析を用いて分析する。分析は2019年度から行うことを計画していたが、すでに分析を始めているが、今後も続けて分析を行う。・共同授業の構成は、アクティブラーニングのワークショップ形式の授業を日本で2度、オランダで1度思索的に行った。授業の構成については、シナリオプランニングの手法で解析をすすめているが、パテントメトリックスが進んでいない。2019年度は、授業においてのワークショップと同時並行的に分析を進めていく。・中間報告を兼ねた国際ワークショップを予定している。他の業務のため、国際ワークショップ担当の分担者が一人いなくなったので、海外の研究者の協力を得て、秋に企画している。・広報活動は作成したウェブサイトを中心に行っていく。国際会議は、招待講演を2か所賜っているため、成果の発表の場としていく。論文発表は国際共著論文を計画している。引き続きアンケートの実施:引き続き学生に対するアンケートを実施する。山口大学他、日本国内で数か所、インドネシア他、海外でも実施する。授業終了後に再びアンケートを行う。各国のデータを基に、授業前と授業後の変化の分析、国際比較、男女比較、因子分析による潜在変数の抽出も試みる。大学生の科学技術がもたらす未来社会像と持続可能な社会開発への意識に関する知見をまとめる。・共通の授業内容の作成:マレーシア工科大学の協力を得て、トムソンロイターの知財データベースを使用しパテントメトリックスにより各国の技術予測を行う。分析では、これまで開発してきた機械学習に、単語以上の文のつながりをAIで解析する手法を加える(研究業績3)。これらのエビデンスベーストの分析に創造性を有するシナリオプランニングで未来予想を行い授業を構成する。・国際ワークショップの開催:中間報告のための国際ワークショップを開催する。・成果の公表・広報活動学会発表や論文投稿等:分析結果に基づき、引き続き関連諸学会での発表や論文投稿を行う。論文は、海外の関連大学の研究者との共著を主体に行う。作成したホームページで、進捗を公表し、協力者、賛同者を広げていく。
光合成モデルのバイオインスパイアード材料を接着強化に用いる破折歯根の保存再生

異なるクロロフィル誘導体を含有するプライマーを試作し、接着試験および歯の表面観察を行った。その結果、鉄クロロフィリンナトリウムと2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を含有するプライマーが、リン酸エッチングされた象牙質と接着性レジン(4-META/MMA-TBBレジン)との接着性を改善すること、鉄クロロフィリンナトリウムの至適濃度は銅クロロフィリンナトリウムの場合よりも10倍程度濃く、また接着強さの改善効果は銅クロロフィリンナトリウムの方が高いことなどが明らかになった。歯の破折は歯周病とウ蝕に次いで3番目に多い抜歯原因である。さらに我が国が超高齢社会であること、高齢者ほど失活歯が多く存在することを合わせて考えると、破折歯を抜歯しないですむ治療法の確立が急務である。そのためには、歯質、特に象牙質に対するレジン系材料の強力な接着が欠かせない。そこで本研究では、光合成を司る電子伝達系をモデル系として、各種電子伝達体を歯面処理剤に応用することによって、レジンの接着性改善を図り、さらにそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度はクロロフィル、クロロフィルa、クロロフィルb、クロロフィルc1、クロロフィルc2、クロロフィルd、クロロフィルf、クロロフィリンナトリウム類、フェオフィチン、チオレドキシン、フェレドキシン、シトクロムb6/f複合体、プラストキノン、プラストシアニンなど、主に植物細胞由来の電子伝達体およびこれらを化学的に修飾した物質について、歯質用プライマーとして利用可能な物質を検討した。その結果、化合物(TCN)は、測定した水に対する溶解度が350以上と極めて高く、有力候補のひとつと考えられた。また本年度は、既存の象牙質接着システムを用いて、表面処理したヒト象牙質とレジン硬化体の微小引っ張り接着試験を行い、得られた接着強さの再現性を確認するとともに、研究計画に従って卓上走査電子顕微鏡を設置し、試料表面の詳細な観察が可能となるよう実験環境を整えた。交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画に沿って実験を行った結果、次年度の研究につながる知見が得られたから。歯の破折が歯周病とウ蝕に次いで3番目に多い抜歯の原因であること、さらに超高齢社会において高齢者ほど失活歯が多く存在することを合わせて考えると、破折歯を抜歯しないで済む治療法の確立は急務である。本研究では、光合成を司る電子伝達系をモデルとして、電子伝達体やその誘導体を歯面処理に応用することによって、レジンの象牙質接着性改善を図り、さらにそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度の研究結果を受けて、あるクロロフィリン複合体(TCN)に着目し、TCNと2-ヒドロキシエチルメタクリレートを含有する水溶性のプライマーを試作した。抜歯されたヒト大臼歯の象牙質表面を研削し、リン酸水溶液でエッチングし、続いて試作プライマーを塗布した。またコントロールとして、従来の表面処理法にしたがい、象牙質をクエン酸と塩化第二鉄の水溶液でエッチングした象牙質試料も準備した。表面処理した象牙質とレジン硬化体を化学重合型接着性レジンセメント(4-META/MMA-TBBレジン)を用いて接着し、微小引張り接着強さを求めた結果、象牙質をリン酸エッチングし試作プライマーを塗布することによって、クエン酸と塩化第二鉄の水溶液を用いた従来の表面処理の場合と同等の初期接着強さが得られ、次の研究につながる知見となった。交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画にほぼ沿って実験を行った結果、次年度の研究につながる知見が得られたから。歯の破折は歯周病と齲蝕に次いで3番目に多い抜歯原因であり、破折歯を抜歯しないですむ治療法の確立は重要な課題のひとつである。破折した歯根を元に戻して、再び長期間機能させるためには、正確な診査、診断はもちろんのこと、治療に用いる象牙質接着システムの性能向上が欠かせない。そこで本研究では、光合成を司る電子伝達系をモデルとして、酸化還元反応に関与するいくつかの物質を歯面処理に応用することによって、レジンの象牙質に対する接着性改善を図ることを目的とした。複数のクロロフィル誘導体による象牙質の表面処理効果と各々の至適濃度を明らかにすべく、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)と水から成る溶媒に鉄クロロフィリンナトリウムや銅クロロフィリンナトリウムをいくつも濃度を変えて加えたプライマーを調製した。抜歯されたヒト大臼歯の象牙質表面を耐水研磨紙で研削し、リン酸水溶液でエッチングし、試作プライマーを塗布した。表面処理した象牙質とレジン硬化体を接着性レジンセメント(4-META/MMA-TBBレジン)を用いて接着し、微小引っ張り接着強さを評価したところ、鉄クロロフィリンナトリウムの至適濃度は銅クロロフィリンナトリウムの場合よりも10倍程度濃く、また接着強さの改善効果は銅クロロフィリンナトリウムの方がやや高いことが明らかになった。HEMA水溶液だけをプライマー塗布しても高い接着強さは得られず、全て象牙質側接着界面での剥離であったが、上記クロロフィル誘導体を用いた場合はいずれもレジンの凝集破壊ないし混合破壊が多く認められた。

その結果、鉄クロロフィリンナトリウムと2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を含有するプライマーが、リン酸エッチングされた象牙質と接着性レジン(4-META/MMA-TBBレジン)との接着性を改善すること、鉄クロロフィリンナトリウムの至適濃度は銅クロロフィリンナトリウムの場合よりも10倍程度濃く、また接着強さの改善効果は銅クロロフィリンナトリウムの方が高いことなどが明らかになった。研究計画調書および交付申請書に記載した研究実施計画に基づくとともに、必要な場合は実験方法を適宜修正して今後の研究を推進する。交付申請書に記載した研究実施計画に基づいて研究を行うとともに、必要な場合は研究目的を逸脱しないよう配慮しつつ、実験方法を適宜修正して、今後の研究を推進する。歯科補綴学設備(卓上走査電子顕微鏡)を複数の科研費で共同購入したことや、同設備費の値引きによって次年度使用可能な金額が生じた。物品の値引きによって、次年度以降使用可能な金額が生じた。実験に必要な物品の購入費、当該研究に必要な情報収集や学会発表のための旅費、その他論文作成のための緒経費等に使用する計画である。実験に必要な物品の購入費、当該研究に必要な情報収集や学会発表のための旅費、その他論文や学会抄録作成のための経費等に使用する計画である。
L-プロリンを素材とする生理活性ピロリジジン誘導体の合成研究

1.チオニウムイオン中間体を用いるγ-ブチロラクタムの新合成法:N-(1-プロペニル)-N-α-メチルスルフィニルアセトアミドを塩化メチレン中トリフルオロ酢酸無水物で処理すると, 3-メチルチオー4-ビニルピロリジンー2-オンが得られた.2.チオニウムイオン中間体を用いるピロリジジン環の新合成法:L-プロリノールから合成した2-(1-プロペニル)ピロリジンのα-メチルスルフィニルアセトアミドを上と同様に処理すると, 1-ビニルピロリジジンー3-オン誘導体が得られた.これから数行程を経て光学活性(-)-トラケランタミジンに導くことに成功した.3.ラジカル環化反応を用いるγ-ブチロラクタムの新合成法:N-アリルーN-α-クロローα-(メチルチオ)アセトアミドを還流ベンゼン中,アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)存在下, n-BU_3SnHで処理すると, γ-ブチロラクタムが高収率で得られることを見出した.さらに,脱離基としてクロロ基の代わりにフェニルチオ基でもよいことがわかった.4.ラジカル環化反応を用いるピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-ビニルピロリジンのα-クロローα-(メチルチオ)アセトアミドを同様に処理すると, 1-メチルピロリジジンー3-オン誘導体が得られた.これから数行程を経て(±)-ヘリオトリダン及び(±)-プソイドヘリオトリダンに導いた.5.α-チオカルバニオンを経由するピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-ホルミルピロリジンのα-メチルチオアセトアミドを無水テトラヒドロフラン中NaHで処理するとテトラヒドロピロリジンー3-オン誘導体が得られた.1.チオニウムイオン中間体を用いるγ-ブチロラクタムの新合成法:N-(1-プロペニル)-N-α-メチルスルフィニルアセトアミドを塩化メチレン中トリフルオロ酢酸無水物で処理すると, 3-メチルチオー4-ビニルピロリジンー2-オンが得られた.2.チオニウムイオン中間体を用いるピロリジジン環の新合成法:L-プロリノールから合成した2-(1-プロペニル)ピロリジンのα-メチルスルフィニルアセトアミドを上と同様に処理すると, 1-ビニルピロリジジンー3-オン誘導体が得られた.これから数行程を経て光学活性(-)-トラケランタミジンに導くことに成功した.3.ラジカル環化反応を用いるγ-ブチロラクタムの新合成法:N-アリルーN-α-クロローα-(メチルチオ)アセトアミドを還流ベンゼン中,アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)存在下, n-BU_3SnHで処理すると, γ-ブチロラクタムが高収率で得られることを見出した.さらに,脱離基としてクロロ基の代わりにフェニルチオ基でもよいことがわかった.4.ラジカル環化反応を用いるピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-ビニルピロリジンのα-クロローα-(メチルチオ)アセトアミドを同様に処理すると, 1-メチルピロリジジンー3-オン誘導体が得られた.これから数行程を経て(±)-ヘリオトリダン及び(±)-プソイドヘリオトリダンに導いた.5.α-チオカルバニオンを経由するピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-ホルミルピロリジンのα-メチルチオアセトアミドを無水テトラヒドロフラン中NaHで処理するとテトラヒドロピロリジンー3-オン誘導体が得られた.1.炭素陽イオン中間体を経由するピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-(1-プロペニル)ピロリジンのα-メチルスルフィニルアセトアミドを塩化メチレン中トリフルオロ酢酸無水物で処理すると、1-ビニルピロリジジン-3-オン誘導体が得られた。これから数行程を経て光学活性(-)-トラケランタミジンに導くことに成功した。2.ラジカル環化反応:N-アリル-α-クロロ-α-(メチルチオ)アセトアミドを還流ベンゼン中、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)存在下、n-【Bu_3】SnHで処理すると、5員環ラクタムが高収率で得られることを見出した。本合成法は5員環ラクタムの一般合成法として有用である。次に本反応をピロリジジンアルカロイドの合成に応用した。3.ラジカル環化反応を用いるピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成した2-ビニルピロリジンのα-クロロ-α-(メチルチオ)アセトアミドを同様にAIBN存在下n-【Bu_3】SnHで処理すると、1-メチルピロリジジン-3-オン誘導体が得られた。これから数行程を経て(±)-ヘリオトリダン及び(±)-プソイドヘリオトリダンに導くことに成功した。4.炭素陰イオン中間体を経由するピロリジジン環の合成:L-プロリノールから合成したZ-ホルミルピロリジンのα-メチルチオアセトアミドをNaHで処理すると、異常アルドール成績体、8-ヒドロキシピロリジジン-3-オンを与えることを見出した。現在、この反応の反応機構及び適用範囲について検討中である。
単分子膜反応法による超分子の構築

ポリ(γ-メチル-L-グルタメート)(PMG;重合度51)単分子膜を気-液界面に形成し、分子軸周りの回転が拘束される二次元固体膜の状態で、水相側に配向している残基のみを選択的に加水分解することでL-グルタミン酸がα-ヘリックス分子の片側面に集中したシーケンシャルポリペプチドを調製した(単分子膜反応法)。得られたポリペプチドの片側面に集中したグルタミン酸残基部分と4-アミノベンゾ-18-クラウン-6-エーテルを、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中でN-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を用いることにより縮合反応させ、目的のポリペプチド(seq-MG/CrG)を得た。このポリマーのベンゾクラウンの含有率は紫外可視分光測定より27mol%であり、これはヘリックス片側面側鎖の約80%に相当する。seq-MG/CrGのトリメチルフォスフェイト(TMP)溶液中での円偏光二色性スペクトルよりα-ヘリックス構造を、蛍光スペクトルより側鎖ベンゾクラウンに基づくエキシマー(430nm)の存在を確認し、α-ヘリックスの同一側面上にクラウンエーテルが配列していること(超分子構造の形成)を確かめた。加えて、超分子seq-MG/CrGは、そのヘリックス片側面に集中したクラウンエーテルが、セシウムイオンと2:1のサンドイッチ錯体を高効率で形成することや、セシウムイオンの対イオン種が錯体形成に大きく影響することも確認され、高感度分子認識素子としての可能性を見いだすに至った。
脳情報デコーディングによる「食品嗜好」と「摂食障害／肥満傾向」の予測

本研究では、機能的磁気共鳴・脳イメージング実験(Functional Magnetic Resonance Imaging experiment)を用いて「食品画像を見ている際の脳活動から食べ物の嗜好や体重、各種精神疾患傾向(例:肥満/摂食障害傾向)などを予測する手法」の開発を目指す。二年の研究期間中に約120人の被験者を対象に実験を行った。実験は二日間に渡り行われた。まず、一日目に被験者は食べ物の好みや体重、各種精神疾患(摂食障害、抑うつ、不安症、強迫性障害など)に関するアンケートに答えた。次に二日目に、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置の中で脳活動を計測されながら様々な食べ物の画像を見た。なお、全ての被験者から書面で実験参加への同意を得ている。また、上記の実験手順は全て東北大学医学系研究科倫理委員会の承認を受けている。脳イメージング・データとアンケート・データを解析した結果、以下のことが明らかになった。・食べ物の好みは脳の前頭前野内側部(medial prefrontal cortex)で処理されている。この結果は先行研究と整合的であり、今回の実験パラダイムの妥当性を担保するものである。これらの結果は、ヒトを含む動物の生存に不可欠な役割を果たす「食べる」という営みの個人差(個性)の背後にある神経メカニズムを明らかにするための一歩になり得る。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、機能的磁気共鳴・脳イメージング実験(fMRI)を機械学習的手法(パターン認識など)と組み合わせることで(脳情報デコーディング)、「食品画像を見ている際の脳活動から各種精神疾患傾向(例:肥満/摂食障害傾向)や体重、食べ物の好みなどを予測する手法」の開発を目指す。また、同一被験者の精神疾患傾向を半年から一年後に再び測定することで、「食品画像を見ている際の脳活動から将来の精神疾患傾向や体重の変化を予測する」ことを目指す。2017年度は約30人の被験者を用いた予備心理実験を行うとともに、東北大学加齢医学研究所のMRI装置を使用するための各種手続き(事務手続きや研究計画のプレゼンテーションなど)を進めた。予備心理実験の結果からは、(1)各種精神疾患傾向(うつ傾向、不安症傾向、摂食障害傾向、衝動性傾向、強迫神経症傾向など)に顕著な男女差は認められない、(2)精神疾患同士の相関関係は概ね先行研究と一致する、(3)食べ物の好みはその食べ物の「美味しさ」と「健康さ」で概ね予測できる、ことなどが分かった。その後、これらの結果を基に、脳イメージング実験(fMRI)のデザインを確定させた。現在は脳イメージング実験(fMRI)開始のための最終準備(実験刺激呈示プログラムの作成・確認、実験手続きの詳細の確認、撮像パラメータの決定・調整など)を行なっており、2018年度には速やかに実験を始められる見込みである。予備実験を行い、脳イメージング(fMRI)実験のデザインを確定させることができた。以上の点から計画の遂行は概ね順調であるといえる。次年度開始後は速やかに本実験を始められる見込みである。2018年度は4月の中旬から脳イメージング(fMRI)実験を開始できる見込みである。その後は速やかにデータ解析及びフォローアップ実験(fMRI実験の約半年後)を行う予定である。