hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペルオキシソーム生合成における新規形成因子の同定とPexlpの機能解析

1)E群(米国1群)の病因となる遺伝子変異を系統的に解析したところ、比較的軽症型の乳児型Refsum病患者由来の細胞ではPEX1の843番目のGlyがAspに置換した変異が存在していた。これはペルオキシソーム形成の回復が温度感受性を示す原因変異であり、この温度感受性変異は患者の臨床症状において軽症型を与えるという非常に興味深いかつ重要な知見を見いだした。また重症型のZellweger症候群で同定されたL664Pおよび634de1690変異は、Pex6pとの結合能を著しく低下させることも明らかにした。つまりこれらの変異近傍のATP結合モチーフを含んだ領域はPex6pとの結合に重要な役割を果たしていることを示唆していた。2)ペルオキシソーム欠損症における相補性群の中でA群(米国8群)および6群については相補遺伝子が単離されていなかった。そこで、6群の患者由来線維芽細胞の表現型および相補性について再検討を行った。その結果、4群の相補遺伝子として単離されているPEX6が同様に相補遺伝子であることを示した。つまり6群は4群と同一の相補性群であり、ヒトペルオキシソーム欠損症は最終的に12の相補性群に分類されることを明らかにした。3)A群に属するペルオキシソーム欠損性の変異CHO細胞ZP167を用い、機能相補クローニングを行った。その結果、ペルオキシソーム形成能を回復させるヒトcDNAの単離に成功した。このcDNAクローンの塩基配列は305アミノ酸からなるタンパク質をコードし、これまでに報告されているすべてのペルオキシンとも顕著な相同性が認められないことから新規ペルオキシンPex26p(PEX26)と名づけた。Pex26pはPex6pを介してPex1pと複合体を形成し、Pex6pおよびPex1pの細胞内局在やこれらの機能に密接な相関を持つことを明らかにした。また、ヒト欠損症患者におけるPEX26変異と機能障害の相関について解析し、病因となる遺伝子変異と臨床病型との相関について興味深い知見を得た。以上のようにA群の相補遺伝子であるPEX26を単離することで、ヒトペルオキシソーム欠損症における全病因(遺伝子)の解明を達成できた。1)長年不明であった相補性群6群のZellwger症候群患者由来線維芽細胞の相補性群を再検証した結果、相補性群C群(FEX6,欧米4群)と同一相補性群であること、FEX6の発現によりペルオキシソームの形成不全が相補されかつFEX6における病因変異del207-292およびdel699-787を見出した。この結果、ペルオキシソーム形成異常症は現在のところ12種の相補性群に分類されることとなった。2)ペルオキシソーム欠損症の13種類の相補性群のうち最も患者数の多いE群(米国I群)の相補遺伝子であるヒトFEX1を単離し、病因となる遺伝子変異を既に同定している。

これらの遺伝子変異によって失われるPex1pの機能とペルオキシソーム形成の障害について,つまり遺伝子型と臨床病型との相関を温度感受性,Pex6pとの結合能および蛋白質としての安定性に着目して明らかにした。このうち重症型の患者から同定されたL664Pおよびdel634-690変異はPex1pのpex6pに対する結合能を著しく低下させることを明らかにした。また、軽症型の患者においてペルオキシソーム形成能が温度感受性を示す変異として同定されたG843DはPex6pに対する結合能には影響を与えず、Pex1pの安定性を温度依存的に失わせていることを見いだした。さらにFEX1のスプライシング異常によってFEX1の変異が引き起こされ、機能欠損につながる複数の症例があることを報告した。1)ペルオキシソーム欠損症における相補性群6群について再検証した結果、4群と同一相補性群であること、PEX6の発現によりペルオキシソームの形成不全が相補されかつPEX6における病因変異del207-292,del699-787を見出した。この結果、ペルオキシソーム形成異常症は現在のところ12種の相補性群に分類されることを報告した。2)12種の相補性群のうち8群はいまだに相補遺伝子が単離されておらず、病因(遺伝子)が解明されていない唯一の相補性群であった。本研究では8群の相補遺伝子を単離することでこの相補性群における一次的病因を解明した。機能相補クローニングの結果、ペルオキシソーム形成能を回復させるヒトcDNAの単離に成功した。このクローンは305アミノ酸からなるタンパク質をコードしており、これまでに報告されているすべてのペルオキシンとも顕著な相同性が認められないことから新規ペルオキシンPex26p(PEX26)と命名した。A群の患者由来細胞で変異部位解析を行ったところ、病因となる遺伝子変異(R98W)を同定した。このようにPEX26はA群の相補遺伝子であること、さらにAAAタンパク質ファミリーに属する2種のペルオキシン、Pex1p, Pex6pと機能的に密接な相関を持つことを明らかにした。3)最も患者数の多い1群の相補遺伝子であるヒトPEX1を単離し、病因となる遺伝子変異を既に同定している。本研究では、これらの遺伝子変異と臨床病型との相関を明らかにした。重症型の患者から同定したL664P, del634-690変異はPex6pに対する結合能を著しく低下させ、また軽症型の患者で同定されたG843DはPex1pの安定性を温度依存的に失わせることを見いだした。さらにPEX1のスプライシング異常によってPex1pの機能欠損につながる複数の症例があることを報告した。
脳卒中患者における障害および質調整生存時間と急性期医療が及ぼす影響に関する研究

脳卒中前向き登録研究を通じて、脳梗塞患者の機能予後に影響を及ぼす因子について検討した。これまでの研究の延長として、血糖とそのコントロール状態が脳梗塞患者の機能予後、日常生活動作にどのような影響を及ぼしうるかについて解析した。すでに脳梗塞発症前血糖コントロール状況が発症後の機能予後に影響を与える可能性を報告しているが、今年度はインスリン分泌、インスリン抵抗性に焦点を当て、これらが脳梗塞発症後経過や機能予後にどのような影響を及ぼしうるかについて検討した。インスリン抵抗性はHomeostatic Model Assessment Insulin Resistance(HOMA-IR)により評価した。その結果、HOMA-IRは脳梗塞発症後の機能予後不良と関連しており、インスリン抵抗性が脳虚血後の回復を阻害している可能性が示唆された。また、原因が明らかでない原因不明脳梗塞患者(cryptogenic stroke)の実態を調査した。塞栓源が不明な脳塞栓(Embolic Stroke of Undetermined Source:ESUS)において、潜在性の塞栓源に関する網羅的な調査を行った。その結果、ESUS患者において、塞栓源となりうる種々の原因が潜在している可能性が示された。また、潜在性塞栓源と機能予後の関連性について検討した結果、潜在性塞栓源が独立して予後に関連している可能性が示された。現在はESUS患者において長期の脳卒中再発を予防するための至適抗血栓治療について検討を続けている。脳卒中患者において機能予後の低下に関連する因子の存在は、長期的なQOL低下の原因となる可能性があり、さらなる検討を予定している。福岡県内の脳卒中診療基幹7病院において入院治療を受けられた発症7日以内の急性期脳卒中患者の登録を継続している。2018年3月末までに急性期脳卒中患者16,493人から同意を取得し、うち16,149人の診療情報の入力を完了した。研究趣旨をご理解いただき同意をいただいた脳卒中患者の割合は89%であり、高い同意取得率が維持できている。また、退院後も89%の患者にご協力をいただき、予後の調査が継続できている。データベースのクリーニングを行いデータの精度を上げ、変数相互の未知の関係性について精緻に検討できる体制を整備している。また、同意取得した患者における入院中診療情報を電子的に抽出し、診療行為、画像情報についても解析可能な体制を整備している。さらに、退院時にEQ-5D-5Lを用いたQOLの調査を開始した。現在、国際共同多施設研究に向けて準備を行っている。脳卒中発症後長期に及ぶADLの推移について調査を行い、脳卒中が生涯にわたって日常生活動作、生活の質に及ぼす影響を明らかにする。また、QOLを実際に調査しADLと比較することで、modified Rankin scaleにより評価したADLと、EQ-5D-5Lを用いて評価したQOLの関係性を明らかにする。年齢の重み付け(一定またはage-weighting function)、障害の重み付け、時間依存性の変化を勘案した上で障害、QALY、DALYを評価し、脳卒中による疾病負荷を明らかにする。また、これらの疾病不可の患者背景による相違について検討を行う。脳卒中急性期治療、診療行為の詳細については、DPC情報、レセプト情報を用いて、包括的に時系列情報も含めてデータベース化を行う。これらの因子とQALY、DALYの関連性について機械学習手法等を用いて網羅的な解析を行う。特にストラクチャー、プロセスの面から診療の質に注目して、それらが脳卒中患者の長期にわたる生命予後、機能予後、およびQALY、DALYに及ぼす影響を検討する。福岡県内の研究参加7施設において急性期脳卒中患者の登録を継続した。発症7日以内に入院した脳卒中患者に対して、説明文書を用いて研究の説明を行い、自由意志に基づき文書による同意を得た。登録患者における、(1)人口統計学的情報、(2)一般身体所見、(3)現病歴に関する情報、(4)危険因子に関する情報、(5)血液学検査、(6)血液生化学検査、(7)画像診断、(8)入院後経過等の急性期の臨床データの収集を行った。また、脳卒中患者のQOLを評価する目的で、EuroQOL Groupとライセンス契約を結び、EQ-5D-5Lを用いた調査が可能となった。脳卒中急性期治療終了時にQOLの評価を行うための体制を整備した。退院後は、発症3ヶ月、6ヶ月、1年、以降は1年毎に追跡調査を継続した。追跡調査時事務局より、退院後の長期予後としてイベント発症、死亡の有無、日常生活動作(modified Rankin scale)について調査を行った。既存データ項目の見直しを行ない、血管内治療データの標準化など、データベースの改訂に取り組んだ。登録患者に対する入院中の診療行為については、DPCデータを用いた電子的な情報収集およびデータベース化を試みた。マスタを作成しEFファイルより情報を抽出、加工し、プログラムを用いて出力したデータを統合することが可能となった。また、マスタの改訂も行い、特に薬剤情報については随時最新の情報に更新した。データの精度を上げるため、プログラムおよび目視を用いて欠損値、異常値の検出を行い、データセットの修正を行った。各参加施設の倫理審査委員会にて承認され、覚書を交わした上で、引き続き情報収集を行っている。個人情報保護に十分留意した上で、急性期臨床データ、DPCデータの収集を継続している。平成30年3月末までに同意を取得した患者総数は15,035名、データ入力を完了した患者総数は14,471名となった。

同意取得率は89%と高い同意取得率を維持しており、多くの患者、家族のご理解、ご協力が得られ、登録は順調に進んでいる。予後調査も追跡率90%と依然として高い水準で継続できている。機能予後、イベントに関する情報収集も高い精度が維持できている。脳卒中前向き登録研究を通じて、脳梗塞患者の機能予後に影響を及ぼす因子について検討した。これまでの研究の延長として、血糖とそのコントロール状態が脳梗塞患者の機能予後、日常生活動作にどのような影響を及ぼしうるかについて解析した。すでに脳梗塞発症前血糖コントロール状況が発症後の機能予後に影響を与える可能性を報告しているが、今年度はインスリン分泌、インスリン抵抗性に焦点を当て、これらが脳梗塞発症後経過や機能予後にどのような影響を及ぼしうるかについて検討した。インスリン抵抗性はHomeostatic Model Assessment Insulin Resistance(HOMA-IR)により評価した。その結果、HOMA-IRは脳梗塞発症後の機能予後不良と関連しており、インスリン抵抗性が脳虚血後の回復を阻害している可能性が示唆された。また、原因が明らかでない原因不明脳梗塞患者(cryptogenic stroke)の実態を調査した。塞栓源が不明な脳塞栓(Embolic Stroke of Undetermined Source:ESUS)において、潜在性の塞栓源に関する網羅的な調査を行った。その結果、ESUS患者において、塞栓源となりうる種々の原因が潜在している可能性が示された。また、潜在性塞栓源と機能予後の関連性について検討した結果、潜在性塞栓源が独立して予後に関連している可能性が示された。現在はESUS患者において長期の脳卒中再発を予防するための至適抗血栓治療について検討を続けている。脳卒中患者において機能予後の低下に関連する因子の存在は、長期的なQOL低下の原因となる可能性があり、さらなる検討を予定している。福岡県内の脳卒中診療基幹7病院において入院治療を受けられた発症7日以内の急性期脳卒中患者の登録を継続している。2018年3月末までに急性期脳卒中患者16,493人から同意を取得し、うち16,149人の診療情報の入力を完了した。研究趣旨をご理解いただき同意をいただいた脳卒中患者の割合は89%であり、高い同意取得率が維持できている。また、退院後も89%の患者にご協力をいただき、予後の調査が継続できている。データベースのクリーニングを行いデータの精度を上げ、変数相互の未知の関係性について精緻に検討できる体制を整備している。また、同意取得した患者における入院中診療情報を電子的に抽出し、診療行為、画像情報についても解析可能な体制を整備している。さらに、退院時にEQ-5D-5Lを用いたQOLの調査を開始した。現在、国際共同多施設研究に向けて準備を行っている。診療行為の詳細をデータベース化するために、特に内服・注射などの薬剤についてのマスタを整備し、DPCデータより情報を電子的に抽出し、データセット化をしていく。
高密着性コーティング技術を駆使した実用酸化チタン金属伝熱面の開発

光触媒の一種である酸化チタン(TiO2)は,紫外線による光分解反応で環境浄化を行なう有用な物質として,最近非常に注目を浴びている物質である.本研究では,溶射により金属表面に酸化チタンのコーティングを実施し,大面積,高耐久性の酸化チタン被覆伝熱面の開発を試みた.具体的には溶射によるコーティングで作成した表面を用いて,以下に示す4種の実験を行った.1)プール沸騰実験では,超親水性伝熱面における熱伝達係数や限界熱流束が通常面より高い値を示した.2)流下液膜式蒸発実験では,伝熱面を超親水性にすることで熱伝達率を最大40倍に増大させることができた.3)浸漬冷却(焼き入れ)実験では,超親水性のサンプルでは,膜沸騰から核沸騰への遷移が高温で生じ,結果として冷却時間が大幅に短縮された.4)液滴の蒸発実験では超親水性伝熱面の場合は低温域で蒸発時間が大幅に短縮された.また,濡れ限界温度が上昇した.プール沸騰実験溶射被膜表面を用いて,プール沸騰実験を行った.比較のために,スパッタした伝熱面,鏡面仕上げした伝熱面を用いた.・限界熱流束は,鏡面仕上げ面に比べ溶射面No.2(STS-01)は1.5倍高くなっているが,高熱流束域では,熱伝達係数は低下している.・高熱流束域では,溶射被膜の厚さが大きく影響する.流下液膜蒸発実験流体による直接加熱の実験1,実験2,および電気ヒータによる間接加熱の実験3において,溶射管,スパッタ管,鏡面仕上げ管を用いた実験より次のことがわかった.・実験1(低温領域)では,溶射管がもっとも熱伝達が良好である.・実験2(高温領域)では,溶射被膜の厚さが伝熱に大きく影響することがわかった.・実験3(高温領域)より,被膜表面の構造が伝熱に大きく影響することがわかった.光触媒の一種である酸化チタン(TiO2)は,紫外線による光分解反応で環境浄化を行なう有用な物質として,最近非常に注目を浴びている物質である.本研究では,溶射により金属表面に酸化チタンのコーティングを実施し,大面積,高耐久性の酸化チタン被覆伝熱面の開発を試みた.具体的には溶射によるコーティングで作成した表面を用いて,以下に示す4種の実験を行った.1)プール沸騰実験では,超親水性伝熱面における熱伝達係数や限界熱流束が通常面より高い値を示した.2)流下液膜式蒸発実験では,伝熱面を超親水性にすることで熱伝達率を最大40倍に増大させることができた.3)浸漬冷却(焼き入れ)実験では,超親水性のサンプルでは,膜沸騰から核沸騰への遷移が高温で生じ,結果として冷却時間が大幅に短縮された.4)液滴の蒸発実験では超親水性伝熱面の場合は低温域で蒸発時間が大幅に短縮された.また,濡れ限界温度が上昇した.プール沸騰実験溶射被膜表面を用いて,プール沸騰実験を行った.比較のために,スパッタした伝熱面,鏡面仕上げした伝熱面を用いた.・限界熱流束は,鏡面仕上げ面に比べ溶射面No.2(STS-01)は1.5倍高くなっているが,高熱流束域では,熱伝達係数は低下している.・高熱流束域では,溶射被膜の厚さが大きく影響する.流下液膜蒸発実験流体による直接加熱の実験1,実験2,および電気ヒータによる間接加熱の実験3において,溶射管,スパッタ管,鏡面仕上げ管を用いた実験より次のことがわかった.・実験1(低温領域)では,溶射管がもっとも熱伝達が良好である.・実験2(高温領域)では,溶射被膜の厚さが伝熱に大きく影響することがわかった.・実験3(高温領域)より,被膜表面の構造が伝熱に大きく影響することがわかった.酸化チタンをコーティングした超親水性表面の伝熱促進効果を明らかにするために,本年度は,6種類の表面試料による凝縮試験を行った.二つの銅伝熱面に表面試料を取り付けて対向面配置し,ペルチエ素子で冷却した.対向面の間隔は,30mm(片面のみ冷却),2mmおよび1mmとした.空間の雰囲気は,温度を60°Cに固定し,相対湿度を30%,60%,90%に調節した.試料表面温度を600°C程度まで冷却し,熱流束を測定するとともに凝縮液の挙動を観察した.使用した表面試料は24mm×24mmの銅およびステンレス板であり,(1)銅(鏡面仕上げ),(2)銅(TiO2溶射),(3)銅(TiO2スパッタ),(4)ステンレス(鏡面処理),(5)ステンレス(サンドブラスト処理後TiO2溶射),(6)ステンレス(鏡面処理後TiO2溶射),の6種類である.(1)と(4)は通常面,他は超親水表面であり,実験中はUV照射を行った.伝熱面間隔2mmにおいて,(1)の表面を-0.4°Cまで冷却した時の凝縮液の様子を観察したところ,試料の下部で液滴がブリッジしているのが確認された.(4)でも同様のブリッジ現象が観察されたが,超親水表面ではブリッジ現象は生じなかった.(1),(2),(3)の試料に対する凝縮伝熱特性を調べたところ,片面のみの場合の伝熱特性では,湿度90%の時が最も熱流束が大きく,ついで60%,30%の順に低下した.

対向面で凝縮させた場合,片面のみに比べると全体的に伝熱性能が低下した.同じ湿度で試料間の比較をすると,(1)は(2)(3)に比べて相対的に伝熱性能が低下した.これは,(1)の面では凝縮液のブリッジ現象により伝熱性能が低下しているためであり,一方,超親水性表面((2),(3))はブリッジを抑制し,凝縮液を良好に排除することができる.したがって,フィンチューブ熱交換器のように対向面で凝縮をさせるような使用形態では,超親水性表面の方が優れた性能を発揮できるものと考えられる.酸化チタンをコーティングした超親水性表面の伝熱促進効果を明らかにするために、本年度は、酸化チタンの超親水性の有効性を明らかにするために、2種類の表面試料による実機に近い状態での凝縮試験を行った。試験部にはアルミフィン(nomlal)および酸化チタンをスパッタでコーティングしたフィン(TiO_2)をそれぞれ5枚設置した。TiO_2面については、UV照射なし、UV照射1時間、およびUV照射15時間の3つの条件で比較実験を行った。流入空気の温度は20、30、40°C、湿度は50、70、90%である。試験部入ロ風速は1.5m/sと一定にした。相対湿度90%における凝縮量と入口空気温度の関係を調べると、空気温度が高いほど凝縮量が増えている。フィン表面の違いを比べてみると、normal、TiO_2(UV off)、TiO_2(UV on 1hr)、TiO_2(UV on 15hr)の順に凝縮量が増えた。TiO_2(UV on 15hr)については空気温度40°Cの1点のみの測定であるが、他に比べて約20%凝縮量が増えている。保水量と入口空気温度の関係では、保水量が多いほど、フィン間の液滴ブリッジが発生しやすくなるので、保水量は少ない方が凝縮面として優れている。実験の結果、normal、TiO_2(UV off)、TiO_2(UV on 1hr)、TiO_2(UV on 15hr)の順に保水量が多いことがわかった。以上から言えることは、表面が親水性である程、凝縮量が多く、保水量が少ないということである。試験部出口風速と保水量の関係では、normal面は出口風速が一番低い。すなわち、フィン表面に付着した液滴により、空気の流路断面が狭くなって、流動抵抗が増した。UV照射面が通風抵抗低減の点で優れているということができる。以上の実験結果から、TiO_2(UV照射15hr)面の凝縮量が最大であり、保水量は最小となる。光励起親水化現象により熱交換性能が向上することが確認された。
先天性心疾患の出生前診断を革新する計算生体力学による胎児・新生児循環予測の新開拓

本研究では、胎児心エコー検査による先天性心疾患の出生前診断の高精度化とその周産期医療への有効性向上のために、胎児・新生児の心大血管における血流のコンピュータシミュレーションを展開する。研究の初期段階として、まず最初に正常新生児を出発点として、その後、正常胎児、各種心疾患へと段階的にターゲットを移して、胎児・新生児の心大血管基本モデル構築とそれらを用いた血流解析を展開する計画である。この内、平成30年度は、前年度に構築した大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルをベースとして、より広範なモデル化と解析に取り組んだ。具体的には、解剖学的疾患に分類される疾患として、流出路奇形(大血管転位、総動脈幹など)や四腔奇形(心室中隔欠損、左心低形成など)の形状的特徴をモデル化した。また、機能的疾患に分類される疾患として、期外収縮・頻脈・徐脈などの不整脈、および、三尖弁閉鎖・僧帽弁狭窄・大動脈弁狭窄などの弁部に由来する疾患を考え、それらのモデル化を検討した。それぞれのモデルについて血流を解析し、生理学的流動現象との比較から、各種疾患における病態生理学的流動現象の特異性と胎児心エコー検査画像に及ぼす影響を調査し出生前診断の精度向上について考察し、新診断手法の提案を探った。臨床ではいくつもの疾患が複合的に合併した症例が多くあり、臨床的に重要な合併症例についてもいくつかのモデルの組み合わせにより解析を試みた。この内、平成30年度は、前年度に構築した大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルをベースとして、より広範なモデル化と解析に取り組み、解剖学的疾患に分類される疾患として、流出路奇形や四腔奇形の形状的特徴をモデル化した。当初の計画としては、さらに、誕生による肺循環への切替、それに伴う卵円孔・動脈管閉塞過程を再現した胎児から新生児への血流動態変化予測が可能な解析手法を確立する予定であったが、その計画は今後の取り組みとなった。このことから、本研究課題の進捗状況についてはやや遅れていると自己評価する。今後は、まず、誕生による肺循環への切替、それに伴う卵円孔・動脈管閉塞過程を再現した胎児から新生児への血流動態変化予測が可能な解析手法の確立を試みる。その後、確立した手法を用いて、これまでに構築した各種心疾患モデルにおける出生後の血流動態の予測解析を行う。開発手法が各種心疾患モデルにおいても適用可能か検証を行いながら、必要であれば適宜手法の改良を検討しながら進める。得られた解析結果からは各種疾患における病態生理学的流動現象の特異性などを明らかにし、予後不良に至るメカニズムなどを考察し、新治療手法の提案などを探りながら出生前診断の有効性向上について検討する。さらに、これまでの成果を統合し将来的な臨床応用を志向したシミュレータのプロトタイプシステムを構築する。このシステムの構想としては、まず、本研究で構築した計算モデルを部位毎にテンプレート化して整理し、部位毎のテンプレート群からモデルを選択し、それらの組み合わせにより基本モデルを構築できるものとする。次に、機能的疾患(不整脈や弁に由来する疾患)を境界条件として扱い設定可能なものとする。また、臨床医用画像の3次元ボリュームレンダリング機能を持たせ、ボリュームレンダリング像と基本モデルとを同時描出し、イメージベースト個別患者モデルを構築できるようにする。解析結果の血流場の可視化のみならず、心エコー検査画像(カラードプラ、パルスドプラなど)を再現し可視化する機能も備える。これらの機能を備えるシミュレータを開発し、本研究課題の成果が本研究だけに留まらず、将来的に継続して発展・応用でき、臨床現場に貢献できるシミュレータの基盤構築を目指す。この内、平成28年度は、正常新生児をターゲットとした心大血管モデルの構築とその血流解析を実施した。モデル構築は、新生児の胸部医用画像は得られなかったため、代替的に幼児の胸部医用画像を基にして行った。肩部から腹部までを含む断層画像を重ねた3次元再構成画像に対して、各種の3次元画像処理を施し大動脈血流部のみを領域抽出しコンピュータシミュレーション用の実形状モデルを作成した。それを新生児の平均的寸法に修正し正常新生児大動脈モデルとした。また同時に、肺動脈モデルも構築した。これらのモデルに対して左心室ならびに右心室からの生理学的な血液の流入条件等を適用しモデル内部の血流解析を実施し、出生後の生理学的流動現象について把握した。

ここでは、大動脈と肺動脈の血流はそれぞれ独立した現象として個別に解析したが、次の研究段階として、正常胎児心大血管モデルの構築に向け、胎児特有の動脈管を大動脈モデルと肺動脈モデルとの間に設け、互いに影響し合う一体型モデルを構築する予定であり、本年度はそのベースとなる基本モデルの準備ができた。研究の初期段階として、まず最初に正常新生児を出発点として、その後、正常胎児、各種心疾患へと段階的にターゲットを移して、胎児・新生児の心大血管基本モデル構築とそれらを用いた血流解析を展開する計画である。この内、平成28年度は、正常新生児をターゲットとした心大血管モデルの構築とその血流解析を実施した。新生児の胸部医用画像は得られなかったため、代替的に幼児の胸部医用画像を基にしたが、それを新生児の平均的寸法に修正することにより、正常新生児における大動脈モデルと肺動脈モデルを構築し、その内部の血流シミュレーションを実施し、当初の目標であった正常新生児心大血管モデル構築・血流解析・生理学的流動現象の把握をおおむね達成した。また、次の研究目標となる正常胎児心大血管モデルの構築では、胎児特有の動脈管を大動脈モデルと肺動脈モデルとの間に設け、それらの血流が互いに影響し合う一体型モデルを構築する予定であるが、本年度はそのベースとなる基本モデルの準備ができたと言え、おおむね順調に進展していると自己評価する。本研究では、胎児心エコー検査による先天性心疾患の出生前診断の高精度化とその周産期医療への有効性向上のために、胎児・新生児の心大血管における血流のコンピュータシミュレーションを展開する。この内、平成29年度は、前年度に構築済みの正常新生児大動脈モデル、および、開発したモデル作成手法を基に、各種心疾患モデルの構築に取り組んだ。一例として、大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルの構築と、それを用いた血流解析を実施し、その病態生理学的流動現象の特異性や術後の血流動態の評価について考察した。今後の展開としては、その他の各種心疾患もターゲットとし、良い広範なモデル化と解析に取り組む。具体的には、解剖学的疾患に分類される疾患として、流出路奇形(大血管転位、総動脈幹など)や四腔奇形(心室中隔欠損、左心低形成など)の形状的特徴をモデル化する。また、機能的疾患に分類される疾患として、期外収縮・頻脈・徐脈などの不整脈、および、三尖弁閉鎖・僧帽弁狭窄・大動脈弁狭窄などの弁部に由来する疾患を考え、それらのモデル化を検討する。臨床ではいくつもの疾患が複合的に合併した症例が多くあり、臨床的に重要な合併症例についてもいくつかのモデルの組み合わせにより解析を試みる。この内、平成29年度は、前年度に構築済みのモデル作成手法を基に、一例として、大動脈縮窄症を有する幼児の術前・術後の胸部医用画像を基にした実形状モデルの構築と、それを用いた血流解析を実施し、その病態生理学的流動現象の特異性や術後の血流動態の評価について考察した。
自由行動中の動物における中枢神経活動の多チャンネル遠隔記録解析システムの開発

魚を含めた小動物の複数の神経細胞(ニューロン)の活動電位を微小電極を用いて記録し、その情報を増幅後、多重化・AD変換して一つの電波に載せて搬送し、外部の受信機で多重化信号を復元することにより、同時に記録した動物行動の背景にある神経活動を解析することを目的とした。神経信号の多重化回路、低雑音増幅回路、低消費電力AD変換回路、無線送信回路を一体化した1チップテレメータLSIを東京大学大規模集積システム設計教育研究センタ(VDEC)に依頼して、個別回路試作を含めて数回の試作を行ないながら改良を続けた。最終年度に製作したLSIは、ほとんど機能ブロックが良好に作動したもの、一部回路に不具合があり、再度設計した回路をVDECに製作依頼したもの、研究期間内に間に合わなかった。平成17年度に採沢された科学研究費補助金により完成と更なる機能の付加を図りたい。同時に、複合電極を作製する技法、電極束を魚の脳に刺入し固定する技法、遊泳中の魚から有線方式で神経活動を記録する技法を確立した。また、不動化した魚の脳から今回試作した個別回路を用いて有線方式で脳ニューロンの活動電位を再現性よく導出記録することにも成功した。この方式でキンギョ小脳から記録を取ったところ、2種類の特徴的な活動電位が記録され、その一つはプルキンエ細胞のものと同定された。これらにより、自由行動中の脳内ニューロン活動の詳細な解析が可能であることが確認された。1.本研究は小動物から複数の生体情報を遠隔記録するための装置を開発することを目的として企画された。本年度は、主要部品である小型低消費電力の1チップテレメータLSIを実現するための基本回路と、外部送受信機およびアンテナを試作した。また、行動中の魚類脳から神経情報を記録するための多連電極の作製と、神経信号と魚の行動を同時に記録する方法を検討した。2.数十μV程度の神経信号を検出可能な低雑音増幅回路と、多チャネルの神経信号入力に適した低消費電力AD変換回路を設計し、東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)に作製を発注した。3.無線信号の水中伝搬予備実験を行い、1Mbpsの高速通信と最少の伝搬ロスを実現できる無線通信方式の仕様を決定した。これにしたがい1チップテレメータLSI用無線回路を設計し、VDECに作製を発注した。4.上で策定した仕様に基づき、水槽外部に設置する送受信器を既存の部品を用いて試作した。また、複数の無線アンテナを試作し、水中での最適なアンテナ構成を実験により確認した。5.複数のニューロンの活動を同時に導出するための多連電極を考案するとともに、これと市販のオペアンプを用いて、行動中の魚の脳から有線方式で神経活動を記録することに成功した。6.市販のビデオカメラとデッキを用い、上記の神経活動とともに、泳ぐ魚の画像を記録し、パソコンと市販のソフトウエアを用いて、両者の関係を解析するための基礎データを収集した。1.神経信号検出用1チップテレメータLSIの個別回路評価昨年度試作した低雑音増幅回路、低消費電力AD変換回路、無線送信回路の評価を行ない、個別回路を統合した1チップテレメータLSIを実現できる見通しを得た。2.神経信号検出用1チップテレメータLSIの試作神経信号の多重化回路、低雑音増幅回路、低消費電力AD変換回路、無線送信回路を一体化した1チップテレメータLSIを設計した。また更なる小型化・低消費電力化を実現するためLSIを再設計した。現在、東京大学大規模集積システム設計研究センター(VDEC)を通して試作中である。3.神経信号波形と小脳内ニューロン構築との対応小脳からニューロン活動を導出し、波形解析ソフトにてスパイク形状の分類を行うとともに、記録部位を標識することにより小脳の細胞構築との対応を検討した。その結果、小脳を代表するいくつかのニューロンの発火パターンやスパイク形状の特徴を記載し、細胞外記録波形からそのニューロン種を同定するための基礎的な知見を得た。4.マルチチャネル電極および電極一体型バッファーアンプの開発線径17ミクロンの被覆

タングステン電極を使用し、4チャンネルマルチ電極を開発した。この電極セットとバッファー用オペアンプを一体化し、魚体の頭部に装着することにより、キンギョの自由行動中における有線方式での神経活動導出に成功した。以上のような技術展開により、開発しようとしている集積回路のうち、入力段に相当する部分に要求される性能が明らかとなった。5.魚の行動と神経活動の同時記録上記有線式神経活動記録装置を用い、神経活動記録と魚の行動との同時記録を行い、行動に対応した小脳ニューロン活動を観察することに成功した。その結果、旋回運動に伴って発火頻度の変化するニューロンが見つかった。ニューロンのスパイク形状を分析したところ、記録されたニューロンはプルキンエ細胞であることが示唆された。1.小脳ニューロン形態と伝達物質各伝達物質に対する抗体を用い、小脳ニューロンを免疫染色した。その結果、プルキンエ細胞、ゴルジ細胞及び星状細胞はGABAを伝達物質として持つことが示された。さらに、逆行性標識と免疫染色の2重染色法を施すことにより、広樹状突起細胞が伝達物質としてアスパラギン酸を持つことが示唆された。2.小脳ニューロンの形態と電気的活動神経トレーサーを充填した微小電極を用いて小脳ニューロンから細胞内記録を行い、記録後にトレーサーを細胞内注入して、単一ニューロンの標識を試みた。プルキンエ細胞と考えられるニューロンの詳細な標識に成功したが、電気的記録には改善の余地があり、今後の課題とされた。3.遊泳運動中の小脳ニューロン活動遊泳運動中の小脳ニューロン活動を記録・解析するための予備検討として、流水トンネルを用いたキンギョの遊泳運動観察法を確立した。流水中で定位運動を行っている際の、尾振り頻度、尾振り振幅等を計測することにより、遊泳運動を構成する各要因の定量化に成功した。4.小脳の部分切除と運動項目3の知見をもとに、小脳体切除による遊泳運動への影響を調べた。小脳体除去したキンギョにおいても流水中の定位運動が可能であることが明らかとなった。ただし、運動の安定性や尾振りのパターンに何らかの影響が出ることが示唆された。5.集積回路(LSI)の改良と試作神経信号の多重化回路、低雑音増幅回路、低消費電力AD変換回路、無線送信回路を一体化した1チップテレメータLSIの試作を行った。これを、生体実験系として開発したコオロギ脚部神経束に適用したところ、実際に神経信号を検出できることが示された。これをうけて、LSIを制御する論理回路の設計を行った。6.1チップテレメータLSI用外部送受信機水槽外部に設置する送受信機を既存の部品を用いて試作し、LSIを制御する論理回路の設計・実装を行った。1)先に試作したLSIを基盤上に実装し、これを用いてキンギョ脳内神経活動の導出を試みた。記録電極には極細タングステン線あるいはやや太めのステンレス線を用い、小脳プルキンエ細胞層からの細胞外記録を行った。電極は直接LSI基盤に接続した。その結果、低抵抗のステンレス電極を用いれば、S/N比の比較的良い、再現性のある記録ができた。しかしながら、高抵抗のタングステン電極を用いた場合は実用に耐える記録ができなかった。
ヒトてんかんと同じ遺伝子異常を持つモデル動物の作成とその神経薬理学的病態解明II

ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)のα4サブユニット遺伝子(Chrna4)に異常を持つ遺伝子組換えモデル動物(S284L-Tg)の作出に成功した。導入した変異はミスセンス変異S284Lで、常染色体優性夜間前頭葉てんかん(ADNFLE)の日本人家系から同定された。脳波およびビデオの同時モニタリングでS284L-TgがヒトADNFLEと同様に睡眠中に前頭葉を焦点とする自発けいれんを示すことを確認した。S284L-Tgの発作はヒトADNFLEに特徴的な3種類の発作、nocturnalparoxysmal dystonia、nocturnalparoxysmal arousal、epileptic wanderingに酷似していた。各種スクリーニングテストによるS284L-Tgとwild-typeの比較では有意な差は認められなかった。自発性痙攣を有するにも拘わらず、GABA受容体阻害薬ペチレンテトラゾール(PTZ)誘発試験に対する感受性もS284L-Tgとwild-typeで有意な差はなかった。神経伝達物質遊離を検証したところ、覚醒から睡眠に移行する段階でのGABA遊離の変異は認めなかったが、グルタミン酸の遊離はS284L-Tgで相対的機能亢進を認めた。前頭葉スライスパッチクランプを用いた解析では、S284L-Tgはグルタミン酸系には影響せず、GABA系伝達機能への充進効果が欠如していた。この機能欠損はシナップスを介した伝達だけではなくシナップス外伝達にも及んでいた。覚醒から睡眠への移行段階での相対的グルタミン酸伝達機能の亢進が、特徴的な睡眠中発作の発現機序の一端をなすと考えられた。我々が作出したS284L-Tgは世界初のヒトてんかんモデルラットと考えられた。今後のてんかんの病態解明や新規の治療法開発に貢献するものと思われる。1ヒトてんかんで発見される他変異の遺伝子への導入申請者らが現有しているラットKCNQ2,3遺伝子の、KCNQ2,KCNQ3とSCN1AのcDNAに、ヒトてんかんで発見された遺伝子異常を導入した。2遺伝子異常を持つチャネルの電気生理学的異常の検定1で作成した遺伝子異常をもっcDNAをHEK細胞で発現させ、得られる膜の電気生理学的特性をパッチクランプで検証し変異による異常が再現できるか確認した。3遺伝子組換えラットの作出2のcDNAをさらに皮質・海馬発現用PFGFプロモーターをもつ哺乳動物ベクターに移入したのち、ラット受精卵に顕微注入して、仮親の卵管内に移植した。自然分娩にて得られた産子から、3匹程度の組み換え動物(ファウンダー)の作出を目指す。各ファウンダーラットよりF1マウスを作出し、6匹程度のヘテロ組み換えラットを得る。一部は実験に使用し、一部は次の世代の作出に使用した。4可変形システムによるノックインマウス作出変異lox、71と2272にCre酵素を使用すると、変異loxで挟まれた領域を自由に置換できた。このシステムを使うため、まずKCNQ2,3遺伝子に変異loxを導入した。これを一旦、neomycineで選択維持した。その後、ヒトで同定された変異数種類をCre酵素にて置換し、puromycineにて選択した。5作出動物の遺伝子の分子生物学的、症候学的検証3、4で得られた作出動物の脳より調整したmRNAと、脳のin situ hybridizationにて異常遺伝子の発現と表現型を確認した。

同時にその表現型によって選別を行った。6作出動物の電気生理学的・神経薬理学的検証(平成15年度はすでに作出に成功したCHRNA4変異ラットを使用した実験を行った。)テレメーターを用いた痙攣発作と非発作時の脳波の解析を行った。(1)海馬スライスを作成し、Multiple(64)-channel extracellular recording system (MED-64)を用いて、population spikes, EPSP(興奮性シナプス後電位)を測定。多チャンネル記録装置の導入により、被刺激部位からの神経細胞の興奮伝播を二次元的に解析が可能となる。(2)海馬スライスを用いて、スライスパッチクランプ法を用いて、シナプス伝達を介した、イオンチャネルの効果を検討した。ノックインマウス作出変異lox、71と2272にCre酵素を使用すると、変異loxで挟まれた領域を自由に置換できた。このシステムを使うため、まずKCNQ2,3遺伝子に変異loxを導入した。これを一旦、neomycineで選択維持した。その後、ヒトで同定された変異数種類をCre酵素にて置換し、puromycineにて選択した。現在可変型ノックインマウスの作出を熊本大学で実施中。作出動物の電気生理学的・神経薬理学的検証ヒトてんかんの常染色体優性夜間前頭葉てんかん(ADNFLE)で見いだされたニューロンニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)α4サブユニット遺伝子(CHRNA4)Ser284Leu変異の相同異常をラットChrna4に導入し、遺伝子組換えラット作成を試みた。ADNFLEは常染色体優性遺伝形式をとる部分てんかんで睡眠中のけいれんを特徴とする。その原因としてnAChRの異常が同定されている。Ser284Leuの相同変異を導入したラットChrna4のcDNAを皮質・海馬発現用PFGFプロモーターを持つベクターに移入した後、定法どおりラット受精卵に顕微注入して、仮親の卵管内に移植し組換体を作出した。これにより遺伝子組換えラットを2系統得た。いずれの系統の組換体も、睡眠中の脳波で発作波がみとめられ、けいれんをきたす。しかしながら、筋力、協調運動,自発運動量、痛み感受性は組換体と同胞非組換体の間で差異は認められなかった。さらに、ペンテトラゾール誘発けいれんも、発現までの潜時、さらにけいれんの持続時間に組換体と同胞非組換体の間で変化はなかった。ただし、同胞非組換体に比べ組換体でのニコチン腹腔内投与による誘発けいれんは有意に抑制された。この所見はSer284Leu変異を有するnAChRで得られる、in vitroでの"loss of function"の電気生理学的特性と一致すると考えられた。以上から作出された組換えラットの特徴はこの変異の由来となったヒトADNFLEと酷似しており、ヒトてんかんモデルになりうると考えられた。今後、このモデル動物を利用した、てんかんの新しい治療法の開発が期待される。ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)のα4サブユニット遺伝子(Chrna4)に異常を持つ遺伝子組換えモデル動物(S284L-Tg)の作出に成功した。
画像化能を有する生体機能探査分子の設計原理の開発

本企画調査は生体機能を画像化する能力を有する低分子化合物を開発し、生体の動的機能解明へ応用を行う研究分野に関し、今後の特定領域研究への立ち上げの準備段階として行った。昨年10月には熊本において班員である大塚雅巳教授のお世話で本科研費公開シンポジウム「先端生命有機化学」を開催した。このシンポジウムでは班員による発表に加えて米国から招聘した上杉志成博士(Baylor College of Medicine、USA)、森井孝博士(京都大学エネルギー理工学研究所)、袖岡幹子博士(相模中央研究所・現東京大学分子細胞生物学研究所)を招き型名から講演いただいた。タンパク質など生体高分子間に働く弱い相互作用や分子のある程度の柔軟性が分子間親和性に重要であることが示され認識を新たにした。また生体内シグナル伝達に関わる低分子化合物を巧みに利用し生体機能の探索を検討した研究が3題あった。また独創的化学モデルによるヘム酵素の構造と機能の関連の解明に結びついた研究も注目された。以上のように生体機能解明への有機化学的アプローチに関し様々な観点からの先導的研究が発表され今後の本分野の展開をうかがわせた。また3月には東京大学山上会館で班会議を開催し、研究の進捗状況を発表し、次年度にいかに本研究会を発展させていくかについて討議を行った。さらに充実強化を図るための案が提出され今後の方針決定に役立った。
ＲＮＡの耐熱性効果に関わるＲＮＡ成熟作用マシナリーの動的分子認識機構の解明

極小アーキア由来ARMAN-2のtRNAスプライシング酵素(EndA)の構造機能解析から、特異的ループがEndAの幅広い基質認識に関与していることが明らかになりました。一方、超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisのtRNAメチル基転移酵素Trm-m2G10/m22G10 (arcTrm11)の構造、生化学、遺伝学的解析を行いました。その結果、arcTrm11はN末端側にRNA認識に関与するTHUMPドメイン、C末端側にロスマンフォールド型の触媒ドメインで構成されていました。また、arcTrm11遺伝子は、高温環境下で生育するのに必須であることがわかりました。本年度は、好熱菌由来tRNA成熟マシナリーの構造解析および生理機能解析を行った。Tko Trm11のX線結晶構造を1.8Å分解能で決定することに成功した。また、メチル基受容体であるS-アデノシルメチオニン(SAM)との複合体であるTko Trm11-SAMのX線結晶構造も決定した。その結果、Tko Trm11は、N末端側にRNA結合ドメインであるTHUMPとC末端側にロスマンフォールド型の触媒ドメインを持つことが明らかになった。変異体解析を行った結果から、SAMとの結合に重要なアミノ酸残基と基質tRNAの認識に重要なアミノ酸残基を同定することができた。これらの結果から、Tko Trm11の基質認識機構を提唱するに至った。一方、Tko Trm11の遺伝子破壊株(⊿trm11)を構築することができた。⊿trm11の生育特性解析を行ったところ、高温環境下において⊿trm11は野生株に比べて生育が著しく減少した。その原因をしらべたところ、m22G10の修飾塩基がtRNAの耐熱性に大きく寄与していることが明らかになった。本年度は以下の2点に絞り研究を実施し、さらにRNA成熟化マシナリーの1つであるtRNAスプライシングエンドヌクレアーゼ(EndA)の新規サブユニット構造を決定した。(1)TkoTrm11の生化学的解析超好熱性アーキア(古細菌)Thermococcus kodakarensis (Tko)Trm11の組換えタンパク質を大腸菌発現系システムを利用して調製することができた。また、3段階からなるカラムクロマトグラフィーを行うことにより、SDS-PAGEで単一バンドを示す高純度TkoTrm11を精製することができた。酵素学的性質を決定した結果、TkoTrm11はトリプトファンtRNA転写産物のG10のN2位をジメチル化する酵素であることが判明した。(2)TkoTrm11と基質RNAの複合体のX線結晶構造解析精製したTkoTrm11を市販の結晶化スクリーニングキットを使用し、ハンギングドロップ蒸気拡散法により結晶化した。その結果、直方形のTkoTrm11の結晶を得ることに成功し、放射光施設(SPring-8)のX線を結晶に照射したところ、2.0Å分解能のX線回折点を確認することができた。(3)アーキアEndAの新規サブユニット構造のX線結晶構造解析世界最小クラスのアーキアであるARMANが保持するEndAのX線結晶構造解析にも成功した。その立体構造は新規の3つのユニットから成り、サブユニットが2量体を形成することで触媒活性を持つことが分かった。また、変異体解析の結果、活性部位に近傍する特異的なループ上のリジン残基が基質認識に関与していることが明らかになった。この研究成果をNucleic Acids Research誌に論文報告した。Aae Trm1の研究に着手することはできなかったが、当初の予定通り、TkoTrm11の酵素学的性質を決定し、2.0Å分解能以上のX線回折点を持つ結晶を作成することができた。そのため、TkoTrm11と基質RNAの複合体構造を解く前に、TkoTrm11単独の新規構造を決定する機会を得ることができた。また、これ以外にも、RNA成熟化マシナリーの1つであるARMAN-EndAのX線結晶構造解析を行ったところ、見事にその新規構造を明らかにし、その構造情報に基づく変異解析を行った結果、基質認識機構についても考察することができた。この研究成果をNucleic Acids Research誌に論文報告することができた。TkoTrm11に関する研究成果を得つつあるので、次年度は、TkoTrm11に絞り以下のように研究を進めていく方針である。(1)TkoTrm11

単独及びTkoTrm11-S-アデノシルメチオニン(SAM)複合体のX線結晶構造解析既に得られているTkoTrm11の結晶に加えて、セレノメチオニンに置換したTkoTrm11の結晶も準備し、単波長異常分散法で放射光施設(SPring-8)においてデータ測定を行いTkoTrm11のX線結晶構造を決定する。また、TkoTrm11-SAMの複合体結晶も準備し、その構造を決定することで、活性部位を同定しTkoTrm11の基質認識および触媒反応機構について検討する予定である。(2)TkoTrm11-基質tRNA-シネフンギンの三者複合体のX線結晶構造解析当初の予定通り、TkoTrm11の動的分子認識機構を解明するために、三者複合体のX線結晶構造解析に着手する予定である。(3)TkoTrm11の細胞内での機能を調べる当初の予定通り、TkoTrm11の生理機能を探る目的で、遺伝子破壊株を作成し、その表現型分析を行う。また、破壊株からトリプトファンtRNAを抽出し、G10のN2位におけるメチル基修飾によるtRNAtrpの耐熱性を評価する。次年度の研究費は、上記の研究を推進するに当たって必要な分子生物学試薬、一般試薬、プラスチック製品などを購入するための物品費に企てる。また、SPring-8でのデータ測定、さらに、研究成果を国内外で開催される学会で発表し、国際的な学術雑誌への投稿を予想しているため、旅費等に企てる予定である。
嗅覚刺激による未来事象の想起に加齢が及ぼす影響に関する実証的研究

本研究の目的は,嗅覚刺激によって喚起される未来事象の特徴を明らかにすることと,それらに加齢が及ぼす影響を解明することであった。検討の結果,嗅覚刺激によって喚起された未来事象は情動的でかつ快であり,鮮明であることがわかった。また,若年者の方が高齢者よりも重要でかつ快な未来事象を喚起しやすいなどの加齢の影響が示唆された。これら一連の検討から,嗅覚刺激を用いた高齢者の認知機能における支援について議論が行われた。平成26年度の研究目的は,日常場面における嗅覚手がかりが未来事象の想起に及ぼす影響を検討することであった。日常の中で嗅覚手がかりによる想起が生起した時に,その内容や状況等を日誌に書き留める日誌法という方法を用いて計4件の研究を行った。研究1では参加者の約8割が嗅覚手がかりによる未来事象の想起を日常的に経験していること,全体的に情動的で鮮明な未来事象が想起されることが示された。研究2では,嗅覚手がかりによる過去の出来事の想起後,今後行う未来の行動に関する思考が増加することが明らかになった。研究3では,嗅覚手がかりによって想起される未来事象と,視覚や聴覚等の他の手がかりによって想起された未来事象とでは,それらの特性が異なることが明らかになった。研究4では,嗅覚手がかりによる未来事象と過去事象との比較を行った結果,両者の特性には違いがみられること,情動知能や嗅覚イメージ能力などの個人差要因の影響が過去と未来の事象とで異なることが明らかになった。研究1は日本心理学会第78回大会で,研究2は関西心理学会第126回大会にてそれぞれに発表された。研究3および研究4は,平成27年度の学会で発表予定である。関連する研究発表も含め,平成26年度の学会発表件数は計9件であった。著書として,北大路書房から「ふと浮かぶ記憶と思考の心理学ー無意図的な心的活動の基礎と臨床」が出版され,「第4章匂いと記憶ープルースト現象」を担当した。嗅覚と記憶における昨今の研究状況を,無意図的想起の観点から概説した。また,本研究課題である未来事象の想起についても議論を行った。学術論文として,「匂い手がかりによる自伝的記憶の想起に言語情報が及ぼす影響」他2編が審査の結果採択された。平成27年度は大別して2件の研究を行った。研究1では,26年度に引き続き嗅覚手がかりによって喚起される過去および未来事象の特徴の解明を目的とした。研究2では,嗅覚手がかりによって喚起される過去および未来事象に加齢が及ぼす影響を検討した。いずれも高齢者や若年者を対象として,日常の中で嗅覚手がかりによって過去や未来の事象が喚起された時に,その内容や状況等を日誌に書き留める日誌法という方法を用いた。研究1では,昨年度の集めたデータをもとに分析を行った結果,嗅覚手がかりによって想起される未来事象と,視覚や聴覚等の他の手がかりによって想起された未来事象とではそれらの特性が異なることが明らかになった。また,嗅覚手がかりによる未来事象と過去事象との比較を行った結果,両者の特性には違いがみられること,情動知能や嗅覚イメージ能力などの個人差要因の影響が過去と未来の事象とで異なることが明らかにされた。これらの研究は,日本認知心理学会第13回大会および日本パーソナリティ心理学会第24回大会にてそれぞれに発表された。研究2では,嗅覚手がかりによって喚起される過去および未来事象における若年者と高齢者による違いが検討された。その結果,若年者の方が高齢者よりも快感情を伴い,かつ重要であり,鮮明な特性をもつ未来事象が喚起されることがわかった。これらの知見は平成28年度の学会で発表予定である。関連する研究発表も含め,平成27年度の学会発表件数は計7件であった。学術論文として,「嗅覚と自伝的記憶に関する研究の展望ー想起過程の再考を中心としてー」が心理学評論誌に掲載され,その他関連論文も含めて計3編が審査の結果採択された。当初の予定通り,2件の研究を行い,学会発表を7件行った。またその一部を3編の論文とした。中心的な課題であった高齢者を対象とした検討を行うことができたが,想定よりもデータの回収率が低かったことから,この点については次年度も引き続き検討する予定である。研究状況は,おおむね順調に進展しているといえる。最終年度である平成28年度はこれまでの研究成果を整理し,学会発表およびその一部を論文や著書として公刊することを中心に研究活動を行った。学会では,高齢者と若年者を対象とした嗅覚刺激によって喚起される過去および未来事象の内容の比較に関する研究,嗅覚イメージ能力における加齢の影響に関する研究,嗅覚刺激によって想起された記憶の機能に関する研究などを中心に発表した。いずれの研究でも,高齢者と若年者による差異が示されており,本研究の中心的な課題である嗅覚刺激によって喚起される未来事情には加齢の影響が示唆されることが一環して示された。関連する研究発表も含め,平成28年度の学会発表件数は計12件であった。具体的には,日本発達心理学第27回大会,31st International Congress of Psychology,日本パーソナリティ心理学会第25回大会,日本教育心理学会第58回総会,日本発達心理学会第28大会等で研究発表が行われた。学術論文として,「匂い手がかりによって無意図的に想起された自伝的記憶の機能」が日本味と匂学会誌に掲載され,匂い手がかりによって過去の事象が想起された際には,その後の行為の方向