hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メディアデータの直接回路化による高速マルチメディア認識システムの開発

本研究は研究代表者が提案している"パターンデータの直接回路化"を基本とした新たなハードウェア開発に関わる."パターンデータの直接回路化"は,既に文部科学省「科学研究補助金」,(独)科学技術振興機構「独創的研究成果育成事業」のサポートの元に要素開発を進めてきており,本補助金により,システム開発を推進した.本研究期間内では,これ等の成果を確率的ニューラルネットワークと融合,発展させたシステムを開発した.確率的ニューラルネットワークはニューラルネットワークの一つであり,ニューロン素子一つ一つがパターン認識の確率密度関数を生成する核関数となるアルゴリズムであり,パターンデータの直接回路化"をこのアルゴリズムと融合することで幅広い応用が期待できる.具体的なシステムとしては,"手の形状認識(ジェスチャー認識)"のデモンストレーションを開発した.本研究は処理アルゴリズムとその電子回路化を中心に研究開発を行った.その途上,この技術を機械駆動研究開発と結びつけることで新たな方向が見えてくることがわかった.具体的には,パンチルトカメラ機構と結びつけることで近年重要となっている監視カメラヘの応用である.このため,本研究開発成果の新たな展開を行うべく,平成17年度より文部科学省「都市エリア産学連携促進事業」に参画し,共同研究企業との連携のもとにBio-inspiredカメラの開発に着手した.このカメラに本研究で開発した認識技術を適用することでこれまでに無かった新たな監視カメラが実現できる.Bio-inspiredカメラはビデオレートに追従した画像追跡を実現するものであり,画像の高速認識は必要不可欠である.本研究の基本概念は画像だけではなく,音声パターンなどの他のパターンデータに対しても適用可能であり,画像以外のパターン処理に対して本概念を適用したシステムを推進したいと考えている.本研究は研究代表者が提案している"パターンデータの直接回路化"を基本とした新たなハードウェア開発に関わる."パターンデータの直接回路化"は,既に文部科学省「科学研究補助金」,(独)科学技術振興機構「独創的研究成果育成事業」のサポートの元に要素開発を進めてきており,本補助金により,システム開発を推進した.本研究期間内では,これ等の成果を確率的ニューラルネットワークと融合,発展させたシステムを開発した.確率的ニューラルネットワークはニューラルネットワークの一つであり,ニューロン素子一つ一つがパターン認識の確率密度関数を生成する核関数となるアルゴリズムであり,パターンデータの直接回路化"をこのアルゴリズムと融合することで幅広い応用が期待できる.具体的なシステムとしては,"手の形状認識(ジェスチャー認識)"のデモンストレーションを開発した.本研究は処理アルゴリズムとその電子回路化を中心に研究開発を行った.その途上,この技術を機械駆動研究開発と結びつけることで新たな方向が見えてくることがわかった.具体的には,パンチルトカメラ機構と結びつけることで近年重要となっている監視カメラヘの応用である.このため,本研究開発成果の新たな展開を行うべく,平成17年度より文部科学省「都市エリア産学連携促進事業」に参画し,共同研究企業との連携のもとにBio-inspiredカメラの開発に着手した.このカメラに本研究で開発した認識技術を適用することでこれまでに無かった新たな監視カメラが実現できる.Bio-inspiredカメラはビデオレートに追従した画像追跡を実現するものであり,画像の高速認識は必要不可欠である.本研究の基本概念は画像だけではなく,音声パターンなどの他のパターンデータに対しても適用可能であり,画像以外のパターン処理に対して本概念を適用したシステムを推進したいと考えている.提案する「メディアデータの直接回路化による高速マルチメディア認識システム」のプロトタイプを試作するために,既に開発済みのリコンフィギュラブルパターン認識装置をもとに,これをマルチメディアデータ入出力に対応できるよう以下の拡張改良を行った.1)インターネット接続が可能になるように,Ethernetポートを作成した.具体的には,Ethernetの物理層から最適な設計を行い,効率的なパケット通信を実現した.2)Ethernet以外の入出力についても対応できるような拡張入出力機構を作成した.具体的には,再構成可能集積回路(Field Programmable Gate Array)を用いることで,様々な入出力仕様(プロトコル)に対してその入出力回路を適宜FPGA上に実現することができる"Meta-I/O"を実現した.この考え方により,これまでに無かった入出力仕様に対しても,ソフトウェアだけでなくハードウェアもプログラマブルに実現することが可能となった.なお,本アイデア(Meta-I/O)に関しては,開発済みのリコンフィギュラブルパターン認識装置に直接実装する前にMeta-I/Oのプロトタイプを作成し,これによりMeta-I/Oの有効性を事前評価した(この評価により,基本性能を確認した).さらに,本システムに追尾カメラを接続することで移動物体を検出しながら高速に追尾(トラッキング)することが可能であると考え,サーボモータ付のCCDカメラを接続し,移動体の追尾しながらその画像を表示する実験を行った.サーボモータに完全なフィードバック信号を戻していないため動作が滑らかでないものの,基本的に追尾可能であることがわかった.本成果をもとに,次年度の開発を行う.平成16年度の成果をベースに,画像認識を対象としたデータの直接回路化によるパターン認識装置の基本回路設計を行った.さらに,実用化に向けて,画像の前処理,および,取り込みのためのカメラシステムの基本設計を行い装置開発に着手した.これにより,実用化を目指した認識システムを構築できると考える.また,超高速化をターゲットとしたギガヘルツ級の信号伝送技術についてのアイデアが生まれ,これについてのシミュレーション実験を行った.以下に具体的な成果を示す.1)対象画像を後段の認識装置で高精度に認識するためには,画像の回転,並行移動,拡大/縮小に対応する必要がある.

この中でも,画像の拡大/縮小に追従することが高精度認識には不可欠である.この課題に対して,「ピラミッド法」に基づき画像の拡大/縮小に対応できるアルゴリズムを開発し,その回路設計を行った.さらに,対象画像に対してピラミッド法を適用する範囲をスキャンすることにより並行移動や拡大/縮小に対する頑健性を向上させることができた.2)提案するシステムの実用化(安心・安全のためのインテリジェント監視システムへ適用)を目指し,サーボモータ付CCDカメラと認識装置を連動したターゲット追尾システムの原理実験を行った.さらに,動く物体をターゲットとした追尾カメラシステムを試作・評価し,(移動物体の検出・追尾)動作を確認することができた.追尾のための画像前処理は,FPGAを使うことでビデオレートに追従した高速化が可能であることがわかった.3)プリント基板上の信号伝送速度を向上させるための信号波形整形技術について,シミュレーション実験を行い,提案手法の原理的な有効性を確認した.今後,この技術が現在開発中の認識システムのプリント基板等に適用可能であるかを検討する.平成17年度までのシミュレーション実験と試作装置をベースに,認識システムのプロトタイプを完成した.本年度に実現した具体的な技術は以下の通りである.1)エッジ検出,フレーム差分,低周波フィルタ(モザイク化),フィルタスキャン等の画像の初期処理アルゴリズムの回路コンポーネントを個別に開発し,これらをアプリケーション毎(顔,手形状,記号などの異なった認識対象)に最適な組み合わせに変更することが可能な"リコンフィギュラブル画像前処理回路"を設計し,これをFPGA上に実装した.2)認識システムをイーサネットでネットワーク接続し,インターネット上で認識処理を観測できるシステムに統合した.これにより,本システムを安心・安全のためのインテリジェント監視システムへ展開するための新たな研究をスタートした3)昨年度開発したサーボモータ付CCDカメラ機構(試作装置)を発展させ,高速駆動可能なカメラ機構を試作した.具体的には磁気駆動方式を利用し,サーボモータより高速かつ小型なシステムへの展開を計った.4)本研究開発中に提案された高速信号伝送技術においては,別途,同軸線路等を用いたスケールアップ字実験を行い,本システムはもとより,他の高速信号処理システムのための基本技術としての研究展開を開始した.試作した本プロトタイプの応用については,これを安心・安全のためのインテリジェント監視システムへ適用する検討を行った.インテリジェント監視システムとしての性能評価実験を行い,高速に移動する物体を検出し,追尾することができることを確認した.特に,追尾のための画像前処理は,FPGAを使うことでビデオレートに追従した高速化が可能であることがわかった.
蛋白質分子集合体構造の形成と機能

1.好熱菌ATP合成酵素を人工平面膜にうめこみ、【H^+】電流の直接測定に成功した。これにより180mVの印加電圧でATP依存性電流が止ること、及び【H^+】/ATP比が3であることを示した。2.蛍光標識したFアクチンを用いることにより、ATP存在下でミオシンと相互作用する単一アクチン繊維の動きを顕微鏡で直接観察することができる。この方法により、トロポミオシン・トロポニンを結合したアクチン繊維の滑り運動が【Ca^(2+)】イオン及び温度によって転移的に調節されることを示した。3,同じ方法よって、パパインで調製した単頭ミオシンが未処理の双頭ミオシンと同じ程度の滑り方発生能を持つことを見出し、力発生機構に双頭間の協力が必要であることを示唆した。さらに、ミオシン繊維上の頭部の数を5個まで減らしても毎移約5μmの滑り速度を生むことから、IATPサイクル当りの滑り距離が約80nmにも及ぶことを示した。この距離を理解するために、新しい分子機構の建設が待たれる。4.微小管はチューブリンの重合体であるが、その1本1本の挙動を暗視野顕微鏡で映像化した。精製チューブリン系では重合定常状態においても、各微小管は常に伸長(重合)と急速な短縮(脱重合)をくりかえしている。つまり各微小管は互に独立に重合相と脱重合相の間を可逆的に転移している(動的不安定性)。チューブリン重合にはGTP分解が共役しているが、これが二相性を生んでいる可能性があり、研究の進展が待たれる。5.ヤリイカ光受容細胞の微絨毛はアクチン繊維により裏打ちされているが、光刺激によりこの繊維が切断されることを急速冷結電顕法によって発見した。6.細胞接着蛋白質カドヘリンには特異性の異なるE,N,P型等が存在するが、それぞれのcDNAのシークエンスから、これらの間に共通した配列部分のあることを発見した。
移植肺機能不全に対する間葉系幹細胞を用いた細胞治療の基礎研究

本研究では間葉系幹細胞の有する抗炎症効果、免疫調整効果に着目をして肺移植術後急性期死亡の主因である急性移植肺機能不全の予防効果をマウス肺移植モデルを用いて検討をした。移植6時間後に移植肺より回収した気管支肺胞洗浄液中のタンパク濃度はコントロール群に比して低値を示し炎症性サイトカインも低値を示す傾向であった。病理組織学的検討でも間葉系幹細胞投与群では肺障害は軽度であることが示唆された。間葉系幹細胞は再生医療以外にも抗炎症効果、免疫調整効果に着目をした臨床応用が行われ始めているが、肺移植においても応用が可能であることが示唆された。テキサス農工大学のProckop教授にヒトMSC、マウスMSCの供与を依頼し液体窒素で保存されて輸送された。1代目の培養細胞を16.7%FBS+83.3%αMEMで培養し2継代目をストックとして保存し、これを実験に用いた。培養は60cells/cm2という少細胞数で播種し、7-9日目に実験に使用した。mMSCはC57BL/6Jマウス骨髄由来の5継代培養細胞を供与され、これを10%FBS+10%ウマ血清+80%IMDMを用いて培養6継代目の培養細胞液体窒素で保存し、後日実験に使用することとした。マウス肺移植モデルはカフテックニックを用いて作成した。マウスの体格は非常に小さく、組織も脆弱であるためも出る作成の準備にはラットも使用し、肺移植モデルの確率と基礎実験を行った。マウス肺移植術の手技は麻酔導入後人工呼吸器に接続したマウスの心肺ブロックを氷冷したLow potassium dextran肺保存液2mlを肺動脈より灌流後に摘出する。心肺ブロックは4°Cで18時間保存し、左肺静脈、左肺動脈、左気管支へそれぞれ20G、24G、20Gの静脈留置針の外とうで作成したカフを装着し、コントロールマウスにおいては気管支または肺動脈よりPBSを投与、実験群においては気管支または肺動脈よりヒトMSC懸濁液を投与した。その後、レシピエントマウスに麻酔を導入し左肺移植を行った。移植6時間後に気管支肺胞洗浄液を回収し、タンパク量、細胞数について定量を行い比較検討を行った。ヒトMSCの肺動脈、気管支どちらからの投与群においてもタンパク量はMSC投与群において低値を示し、サイトカイン量においても低値を示す傾向があったが、気管支からの投与法においてより有意な差異が認められた。テキサス農工大学のProckop教授より供与されていたヒト間葉系幹細胞(hMSC)を用いて、MSCによる移植肺機能不全予防効果の検討を行った。MSCの肺動脈投与、気道投与いずれにおいても再灌流6時間後に回収をした気管支肺胞洗浄液中のタンパク濃度はコントロール群に比して低値を示し、移植肺の障害が軽減していることが示唆された。気管支肺胞洗浄液中の細胞数は肺動脈からのMSCの投与においては低値を示したが、気管支からのMSCの投与では差異を認めなかった。一方で気管支肺胞洗浄液中のTNFαなどのサイトカインはMSC気管支投与において差異を認めた。組織学的な評価や免疫染色によるマクロファージ、リンパ球、好中球等の評価中である。成果は専門誌に投稿中である。今後の発展としてMSCのいずれの機能より抗炎症、移植肺機能不全の低減効果が得られているかを確認し、それらを用いた移植肺機能不全の治療効果の検討が期待される。MSCのコンディションメディウムやMSCより分泌されるmicrovesicle等による急性肺障害や敗血症の治療、予防効果が報告されている。これらとラットまたはマウスの肺移植モデルを用いた基礎研究へ展開することを考えている。臨床応用をするためにはブタ肺移植モデルでの肺動脈直接穿刺によるMSCの投与や気管支鏡(内視鏡)を用いたMSCの移植直後の投与が必要となる。さらにはex vivolung perfusionによる障害肺の治療効果を検討し、脳死肺移植の提供数の増加へ発展させたい。研究初年度のH26年度は間葉系間細胞の培養とマウス肺移植の実験手技の安定の確認と、間葉系間細胞の移植肺機能不全への効果の検討を予定した。そのうち、間葉系間細胞の培養においてはProckop教授より供与されたヒトMSCが安定して培養されることが確認できた。また、マウス肺移植も安定して施行できることが確認された。移植肺機能不全への効果については、気管支肺胞洗浄液中のタンパク濃度がヒトMSC投与群において低値を示し、ヒトMSCが移植肺機能不全の予防に対しても効果を示すことが予想され、初年度としては順調に進展していると考えられた。胸部外科マウスを用いた肺移植法、およびヒトMSCの培養法については確立したと考えられる。今後は移植肺グラフトの機能評価が必要である。

また、H26年度の研究結果から、肺動脈ではなく、気管支からの投与法の方が移植肺機能不全の予防効果が高い可能性が示唆されたため、肺動脈投与ではなく、気管支からの投与法について詳細な効果の検討を進めることとする。また、移植肺の機能評価についても再還流6時間後のみでなく、24時間後においても行う。移植肺機能不全の病態は急性肺障害に類似した肺水腫である。血管透過性の亢進については気管支肺胞洗浄液中のタンパク濃度に加えEvans Blue dyeを用いて行う。肺移植2時間後、20時間後にレシピエントマウスへEvans blue懸濁液を静脈投与する。Evans blue投与4時間後にレシピエントマウスを安楽死させ、肺をPBSで灌流した後に-84°Cで保存する。後日ホルムアルデヒド中でホモジェナイズし540nmで吸光度を測定し移植肺中のEvansBlue dye量を比較する。また、マウス肺の生理学的な機能評価のため、移植後6時間、24時間後にレシピエントマウス右肺門を遮断したのち5分間100%酸素で換気を行い、動脈血ガス分析を行う。組織学的評価としてレシピエントマウスを肺移植6時間または24時間後に安楽死させ、左肺をホルマリン固定し、HE染色を行い肺傷害の比較検討を行う。また、ヒトMHCclassI特異的抗体を用いてhMSCの免疫染色を行い、ヒトMSCの肺内での局在を検討する。antimouseneutrophil抗体、抗F4/80抗体等を用いて移植肺への好中球、マクロファージの浸潤を比較・検討する。これらの結果を国内外の学会で発表、海外の専門誌に投稿する予定である。当該年度は実験用物品を中心に予算を使用した。予算についてはほぼ全額使用し152円が翌年度分として繰り越された。H27年度は実験用のマウスを中心に物品を購入する。その他、Beadsを用いたサイトカインアッセイキット、Bioplexを用いた気管支肺胞洗浄液中のサイトカイン量の定量や、マクロファージ、好中球、ヒトMSCに対する抗体を用いた組織学的評価を行う。これらの成果は国内外の学会で発表をするため旅費の支出も必要となる。成果を国際誌に投稿するため、英文校正と投稿のための費用も必要となる。
SAA遺伝子変異に起因するAAアミロイド症の病理発生機序の解明

本研究の目的は動物のAAアミロイド症を対象として、変異型SAAをコードする遺伝子を同定し、変異型SAAが関与するAAアミロイド症の発生機序を解明することを目的とした。犬、猫、牛、山羊に沈着するアミロイドを質量分析法で分析し、野生型と変異型SAAが沈着していることを明らかにした。また、全ての患畜は両方のSAA遺伝子を有していた。合成したペプチドを使ったアミロイド線維形成実験では、変異型は野生型より高いアミロイド線維形成能を示した。また、変異型ペプチドは野生型ペプチドのアミロイド線維形成が促進された。これらの結果から、変異型SAAがAAアミロイド症に重要であることが示唆された。2015年度は豚のアミロイド症症例の解析を優先的に実施した。希少な疾患であるアミロイド症罹患豚を5例(国内3例、アメリカ2例)見出し、沈着アミロイドを構成するSAAのアミノ酸配列を質量分析で明らかにした。解析した5例全てのアミロイド抽出物中に、野生型SAA2およびN末端に変異を有するSAA2変異体が検出された。野生型および変異体SAA2に特異的なPCRでゲノムDNAを解析したところ、罹患豚全てにおいて両遺伝子が検出された。次に2種類のSAA2のアミロイド形成能を明らかにするために、SAA2および変異体のN末端のペプチドを合成し酸性溶液中で反応させたところ、変異体ペプチドは幅10nmの直鎖状アミロイド線維を形成し、野生型SAA2ペプチドは幅5nmの分岐する線維を形成した。変異体ペプチドが形成したアミロイド線維を超音波破砕したものを野生型SAA2ペプチド溶液に加えたところ、変異体ペプチドと同様の直鎖状アミロイド線維を形成した。異常の結果は、豚のAAアミロイド症の発生には野生型、変異型SAA2が関与しており、高いアミロイド原性を示す変異型SAA2がアミロイド形成に重要であることが示唆された。豚で見出した変異型SAA2はN末端に変異があることから、SAAのN末端がアミロイド形成に重要と考えられる。哺乳類間ではSAAは高い相同性が保持さえているが、N末端には種差が認められる。そこで、各動物(牛、犬、猫、ヒト)のN末端ペプチドを合成し、酸性溶液中でのアミロイド線維形成を観察した。豚変異体と同様なアミロイド線維を形成したペプチドは牛のみであり、他動物のN末端ペプチドはアミロイド線維を形成しなかった。この結果は犬、猫、ヒトでは1N末端以外の部位がアミロイド線維形成に重要、2豚同様にN末端変異型SAAが関与している可能性が示唆された。過去に2症例のみ報告されている豚のAAアミロイド症を5例見出し、その全ての症例で共通した2種類のSAAが沈着していることを明らかにした。ゲノムDNAの解析で変異体をコードする遺伝子が同定されている。また合成ペプチドを用いたアミロイド線維形成にも成功しており、申請書記載の本年度の研究内容を全て達成している。有機溶媒を用いてFFPE切片からアミロイドを抽出して質量分析計で検出する高感度検出法を確立し、生検材料のパラフィン切片一枚からのアミロイド検出を可能とした。希少疾患である豚のAAアミロイド症を7例解析し、アミロイド前駆タンパク質であるSAAの野生型およびN末端変異型が全ての症例の沈着アミロイド中に存在することを明らかにした。さらにSAAのN末端ペプチドを用いた線維形成実験によって、変異型は野生型より線維形成能が高く、形成される線維の超微形態も異なっていた。変異型SAAで作成したアミロイド線維の存在下では野生型SAAは線維形成速度が上昇し、線維の形態も変異型に類似したものに変化した。以上から豚のAAアミロイド症では変異型SAAが形成するアミロイド線維をシードとして野生型SAAをアミロイド線維化する病理発生機序が示唆された。確立した方法で犬のAAアミロイド症の4症例を解析した結果、豚と同様にN末端が異なるの2種類のSAA型が沈着していることが明らかになった。検出したそれぞれのSAA型はアミロイド線維形成能に差があり、豚と同様に線維形成能の高いSAA型が発生に重要であると考えられる。猫の家族性AAアミロイド症の症例60症例を集め、沈着アミロイド中のSAA型を同定した。40例でアミロイドが検出され、豚、犬と同様に2種類のSAA型が同定された。猫では野生型と、配列中央部に変異がある変異型が認められた。次年度では猫で検出されたSAA型についてもアミロイド線維形成能を明らかにする。また、上記で同定した豚、猫のSAA型のリコンビナントタンパク質を作成した。次年度は作成したタンパク質を用いて、AAアミロイドモデルマウスを使ったアミロイド症惹起試験を実施する。猫ので同定したSAA型は、ヒトのSAAで報告されている変異と一致する。猫とヒトで共通の発生機序が示唆されることから、ヒトのAAアミロイド症の症例の解析へと発展させる予定である。昨年度に同定した猫に沈着する変異型SAAは、配列中央部のAlanineがValineに置換されている。アミノ酸配列からの遺伝子配列を予測し、cycleave PCR法で野生型と変異型SAA遺伝子を検出したところ、解析した15例全てにおいて、両遺伝子が検出された。また、野生型と変異型SAAのリコンビナントタンパク質を作成し、各SAA型の線維形成能を測定した結果、酸性条件で両タンパク質のアミロイド線維形成が観察された。

リコンビナントタンパク質をマウスに接種し、アミロイド症惹起を試みたが、全身諸臓器の病理学的検索においてアミロイド沈着は認められなかった。牛9例、山羊6例のAAアミロイド症について解析をおこなった。沈着アミロイドの質量分析の結果、牛、山羊ともにこれまでに猫のAAアミロイド症で検出しているSAAと同様に、中央部のアミノ酸配列が異なる2種類のSAAが沈着していることが明らかになった。山羊で検出した変異型SAAは、これまでに報告のない新規の配列であった。SAAの中央部の変異に着目し、豚、犬の沈着SAAを再測定したところ、これらにおいても配列中央部が異なる2種類のSAAが沈着していることが明らかとなった。これら4種類の哺乳類で認められたSAAの中央部の配列の相違は、ヒトのSAAのisoformにも存在することから、ヒトにおいても2種類のSAA isoformが沈着していることが予想される。本研究の目的は動物のAAアミロイド症を対象として、変異型SAAをコードする遺伝子を同定し、変異型SAAが関与するAAアミロイド症の発生機序を解明することを目的とした。犬、猫、牛、山羊に沈着するアミロイドを質量分析法で分析し、野生型と変異型SAAが沈着していることを明らかにした。また、全ての患畜は両方のSAA遺伝子を有していた。合成したペプチドを使ったアミロイド線維形成実験では、変異型は野生型より高いアミロイド線維形成能を示した。また、変異型ペプチドは野生型ペプチドのアミロイド線維形成が促進された。これらの結果から、変異型SAAがAAアミロイド症に重要であることが示唆された。豚で明らかにした知見をもとに、犬、猫におけるアミロイド形成機序を明らかにする。豚の解析で確立した手法を用いて、AAアミロイド症罹患犬、猫のパラフィンブロック試料から沈着SAAのアミノ酸配列を明らかにする。明らかにした配列をもとにペプチドを合成し、in vitroでアミロイド線維形成能を確認する。高いアミロイド線維形成能を有するSAAを同定できた場合、リコンビナントタンパク質を作成し、マウスに接種することでアミロイド惹起を確認する。AAアミロイド症モデルマウスに各動物種で同定したSAA型のリコンビナントタンパク質を接種し、アミロイド症惹起試験を実施する。ヒトの症例の解析を実施するために、医学部との連携、各種倫理委員会への申請を行う。動物種ごとに共通するSAA変異型が検出されたことから、罹患動物は変異型SAA遺伝子を有すると考えられる。ゲノムDNAを対象に変異型遺伝子の同定を行う。獣医病理学ペプチド発現実験が効率よく実施され、試薬代を節約することができたため。パラフィン切片を対象としたアミロイド検出法を迅速に確立することができ、使用試薬の必要量が予定より減少したため。次年度以降は検体数の多い犬、猫を解析することから、質量分析の実施回数の増加が予想されることから、質量分析関連試薬代として使用する。リコンビナントタンパク質の作成に必要な試薬を購入する。
神経回路の動的なスイッチング機構の解明とその情動センシングBMIへの応用

以下の4点を実施した.(i)逐次的次元縮約法を開発し,ラット聴皮質で,音周波数識別で重要となる神経活動を,識別器の識別精度を向上させるように段階的に抽出した.抽出した時空間的神経活動パターンの識別精度は,神経活動の空間パターンのみや,高発火頻度のみのパターンよりも優れていた.これは,時間パターンや低発火頻度の神経活動が,周波数識別に寄与することを示唆する.また,識別器の結合荷重を精査した結果,低発火頻度の神経活動は,詳細な周波数識別で重要だった.(ii)習慣行動と目的指向型行動での行動戦略を,ラットの自由選択課題で調べた.同課題で,ラットは左右どちらかの穴を選択し,報酬を確率的に得る.同課題は,20から230試行で報酬確率の変動する条件と,報酬確率一定の条件を,任意の試行順序で持つ.両報酬条件で,報酬を提示しない消去過程を行なった結果,報酬一定・報酬変動条件の行動はそれぞれ,習慣・目的指向型行動であった.また,報酬一定・報酬変動条件での行動はそれぞれ,モデルフリー(Q学習)・モデルベース戦略(隠れマルコフモデル)に適合した.(iii)行動学習での不確実性の役割を,ベイジアンQ学習で調べた.自由選択課題では,報酬確率の切り替わる条件のみを用いた.なお,ベイジアンQ学習は,報酬確率の期待値だけでなく,その分布を推定する.まず,不確実性は,ラットの行動を促進することがわかった.また,報酬確率の低いときは,ラットの行動はベイジアンQ学習に適合した.一方,報酬確率の高いときは,ラットの行動は,通常のQ学習に適合した.この結果は,不確実性の役割は,報酬確率依存的に変化することを示唆する.(iv)(ii)の自由選択課題時のラットの神経活動を計測した.報酬変動条件と報酬一定条件で,発火頻度の有意に異なる神経細胞は,前頭前野と線条体でそれぞれ,8/65個と6/84個だった.平成20年度は,以下の3点を実施した.1,動機の有無を操作できるオペラント条件付けの提案・実施.2,不確実性による動機の定量化と行動解析.3,自由行動下での神経活動の計測.1,オペラント条件付けの提案・実施動機の有無に起因する神経活動の変化と,神経回路のスイッチング機構を関連付けるために,ラットで,動機の有無を操作できるオペラント条件付けを実施した.同条件付けでは,ラットが左右の穴を選択し,報酬(ペレット)を確率的に得る.左右の穴で,報酬を得られる確率を固定したトライアルと報酬確率が変動するトライアルを,任意の順序で用意した.2,ラットの行動解析.本研究では,動機を行動選択の不確実性として定量的に評価することを試みる.先行研究では,不確実性に基づいた行動解析として,ベイズ推定と強化学習を組み合わせたBayesian Q-learningが知られている.そこで,最初のステップとして,上記のオペラント条件付け時の行動を,モデルフリー強化学習とモデルベース強化学習を用いて解析した.その結果,報酬確率を固定したトライアルでは,モデルフリー強化学習が,モデルベース強化学習に比べて,ラットの行動をよりよく推定した.3,自由行動下での神経活動の計測ラットの聴皮質と前頭前野に,微小電極を留置し,自由行動下で神経活動を計測した.聴皮質では,純音誘発性の神経活動が見られた.なお,電極にはニクロムワイヤー線を用いた.今後,1のオペラント条件付け時のラットで,神経活動を計測する.平成21年度は,以下の3点を実施した.(i)モデルフリーとモデルベース戦略アルゴリズムを用いたラットの行動解析.(ii)Bayesian Q-learningを用いたラットの行動解析.(iii)自由選択課題時のラットの神経活動の計測.(i)モデルフリーとモデルベース戦略によるラットの行動解析前年度は,ラットで,動機の有無を操作できる自由選択課題を提案・実施した.今年度は,同課題時のラットの選択行動が,モデルフリーとモデルベース戦略のどちらに適合するかを調べた.その結果,学習の初期と後期では,それぞれ,モデルベース戦略とモデルフリー戦略が用いられていることが示唆された.この結果から,動機の有無には,行動戦略の切り替えも関与することが示唆された.本研究では,行動選択の不確実性として,動機を定量的に評価することを試みた.先行研究では,不確実性に基づいた行動解析として,ベイズ推定と強化学習を組み合わせたBayesian Q-learningが知られている.ただし,先行研究のBayesian Q-learningでは,時間的に変化する不確実性は捉えられない.そこで,本研究では,Bayesian Q-learningを改良し,時間的に変化する不確実性を定量的に評価した.(iii)自由選択課題時のラットの神経活動の計測.動機の有無と神経活動の相関を調べるために,ラットの聴皮質と内側前頭前野,線条体背側部に,微小電極を留置し,自由選択課題時の神経活動を,自由行動下で計測した.電極には計測点を金メッキしたニクロムワイヤー線を用いた。なお,同電極は60箇所で同時計測できる.聴皮質,内側前頭前野,線条体背側部にそれぞれ,14点,14点,32点の電極を留置した.以下の4点を実施した.(i)逐次的次元縮約法を開発し,ラット聴皮質で,音周波数識別で重要となる神経活動を,識別器の識別精度を向上させるように段階的に抽出した.抽出した時空間的神経活動パターンの識別精度は,神経活動の空間パターンのみや,高発火頻度のみのパターンよりも優れていた.

これは,時間パターンや低発火頻度の神経活動が,周波数識別に寄与することを示唆する.また,識別器の結合荷重を精査した結果,低発火頻度の神経活動は,詳細な周波数識別で重要だった.(ii)習慣行動と目的指向型行動での行動戦略を,ラットの自由選択課題で調べた.同課題で,ラットは左右どちらかの穴を選択し,報酬を確率的に得る.同課題は,20から230試行で報酬確率の変動する条件と,報酬確率一定の条件を,任意の試行順序で持つ.両報酬条件で,報酬を提示しない消去過程を行なった結果,報酬一定・報酬変動条件の行動はそれぞれ,習慣・目的指向型行動であった.また,報酬一定・報酬変動条件での行動はそれぞれ,モデルフリー(Q学習)・モデルベース戦略(隠れマルコフモデル)に適合した.(iii)行動学習での不確実性の役割を,ベイジアンQ学習で調べた.自由選択課題では,報酬確率の切り替わる条件のみを用いた.なお,ベイジアンQ学習は,報酬確率の期待値だけでなく,その分布を推定する.まず,不確実性は,ラットの行動を促進することがわかった.また,報酬確率の低いときは,ラットの行動はベイジアンQ学習に適合した.一方,報酬確率の高いときは,ラットの行動は,通常のQ学習に適合した.この結果は,不確実性の役割は,報酬確率依存的に変化することを示唆する.(iv)(ii)の自由選択課題時のラットの神経活動を計測した.報酬変動条件と報酬一定条件で,発火頻度の有意に異なる神経細胞は,前頭前野と線条体でそれぞれ,8/65個と6/84個だった.
音響刺激に対する前庭系ニューロンの反応に関する免疫組織化学的研究

われわれは、比較的強大な音刺激の負荷に応答した前庭神経核ニューロンの局在を検討するため、c-fosを用いた免疫組織化学的研究を行った。また、これと平行して、ヒトにおける前庭誘発筋電位の臨床研究を行った。ABR閾値上90dBのクリック音刺激を40分負荷したラットにおいては、蝸牛神経核、上オリーブ、台形体、下丘などの聴覚伝導路にあたる諸核においてc-Fos蛋白陽性細胞が明瞭に多数認められた。一方、音刺激を加えられなかった対照群のラットでは、このような陽性細胞は認められなかった。また、音刺激を加えたラットにおいては、前庭神経核領域にいおいても明瞭なc-Fos蛋白陽性細胞が認められた。前庭神経核内における局在についての検討においては、lateral nucleus、spinal nucleus、medial nucleus、には陽性細胞を認めたが、superior nucleusにおいては、明らかなc-fos陽性細胞を認めなかった。対照群のラットにおいては、前庭神経核領域内において明らかな陽性細胞を認めなかった。これらの結果は、クリック音刺激に反応する前庭神経ニューロンが耳石器系ニューロンなかでも球形嚢由来のニューロンであるとするこれまでの神経生理学的研究と矛盾しないものであった。上記の結果は臨床研究によっても支持され、また、前庭誘発筋電位(VEMP)の臨床における前庭機能検査としての意義が確認された。本研究課題に関しては、ラットを用いて、クリック音刺激に対する前庭系ニューロンにおけるc-fosの発現に関する研究を開始した。具体的には、ABRにおけるクリック音に対する閾値を測定し、閾値上80dBのクリック音を1時間負荷し、その直後に還流固定し、脳を摘出した。凍結したうえで薄切したのち、免疫染色を行いfos蛋白の発現を顕微鏡下にて検索した。脳幹の前庭神経核においては一部fos蛋白の発現と考えられる所見が得られたが、染色性に問題があり、現時点では確実なfos蛋白の発現は確認されていない。今後、刺激音の種類、刺激時間、動物の固定方法、染色法に改良を加え、さらなる検討を加える予定である。また、来年度はトーンバースト刺激に対する前庭系ニューロンの反応に関する生理学的実験も予定している。また、これと平行して、ヒトにおける前庭系ニューロンの音刺激に対する反応の研究、すなわち、前庭性頚筋電位の研究(VEMP)を行った。この研究では、VEMPが、聴神経腫瘍の診断、とくに下前庭神経の障害の診断に有効であることが明らかとなった。また、動物実験において、前庭神経ニューロンは、500Hzから1000Hzのあいだに特徴周波数をもつことが明らかになってきたが、ヒトの場合にも同様の特徴のあることが、われわれのショートトーンバーストを用いた実験から明らかになってきた。来年度もこれらのヒトに関する研究も平行して進めてゆく予定である。動物実験に関しては、前年にひき続き実行した。本年は、short tone burstも刺激音として採用した。c-fosの発現に関しては、positiveな神経細胞が認められるものの、音刺激に反応した前庭神経核ニューロンと断定するには至っていない。その理由は、刺激側のみならず反対側にも陽性ともとれるものが存在するためである。従って、現時点では得られた結果の解釈が難しい。ヒトに関する研究においては様々な新しい知見が得られた。short tone burstにより頚筋に誘発される反応もクリック同様、前庭性反応であるということを明らかにした。この研究は、Barany学会で報告したが、また、米国のArchives of Otolaryngology Head&Neck Surgery誌に受理された。また、刺激頻度と反応波形の関係についても検討し、最適刺激頻度をあきらかにした。この研究は、Acta Otolaryngologica誌に受理された。メニエール病患者における頚筋電位の異常について研究中であり、いくつかの学会にて報告した。また、4月にメニエール病の国際シンポジウムにて発表する予定である。さらに、現在、グリセロール負荷の頚筋電位に及ぼす影響について研究中である。音響刺激以外の刺激についても研究中である。

一つには、前頭部を軽く叩打する振動刺激による頚筋電位についての研究を行った。この研究も、Barany学会で報告し、その内容は、Equilibrium Research誌にて発表された。また、現在、電気刺激の応用、すなわち、電気刺激による頚筋反応について研究中である。電気刺激と音響刺激の併用は、前庭系の障害部位の診断に有用である可能注がある。動物実験に関しては、昨年度までに引き続いて行った。これまでと染色の条件を若干変更したことにより染色性の向上を認めた。音刺激負荷後のc-fosの発現に関しては、蝸牛神経核をはじめとする聴覚伝導路に明らかな発現が認められた。同時に刺激と同側の前庭神経核においても発現が認められた。前庭神経核のなかでも外側前庭神経核を中心とする領域に発現が認められた。これは、球形のう由来の前庭神経の投射部位と一致し、また、電気生理学的に確認されている音響刺激に反応する前庭神経核ニューロンの分布にも矛盾しない。電気生理学による知見が免疫組織化学的にも裏付けられるものと期待される。来年度は、この実験結果の再現性を確認したい。最終的には来年度の米国の神経科学会において発表を計画している。このほか、前庭性頚筋電位の動物モデルの開発が進められた。モルモットの頚部からヒトの前庭性頚筋電位と特徴を共有する反応が記録された。すなわち、前庭機能が保存されている動物においては、聴力が消失していても本反応が認められた。この反応についても来年度さらに研究をすすめる予定である。この研究については、来年度のバラニー協会の研究発表会で報告を予定している。ヒトに関する研究では、音響刺激のほかに電気刺激を用いて、障害部位を鑑別する試みが進められた。具体的には、3mA、1msecの電気刺激による頚筋反応の平均加算にて、音響刺激と類似の反応が認められた。また、前庭神経炎などの前庭機能異常症例において電気刺激頚筋反応も消失することから、本反応も前庭由来の反応と考えられた。また、種々の疾患の検討から、音響刺激のみならず、電気刺激にても反応が生じないことは後迷路性障害を示唆するのではないかと考えられた。われわれは、比較的強大な音刺激の負荷に応答した前庭神経核ニューロンの局在を検討するため、c-fosを用いた免疫組織化学的研究を行った。また、これと平行して、ヒトにおける前庭誘発筋電位の臨床研究を行った。ABR閾値上90dBのクリック音刺激を40分負荷したラットにおいては、蝸牛神経核、上オリーブ、台形体、下丘などの聴覚伝導路にあたる諸核においてc-Fos蛋白陽性細胞が明瞭に多数認められた。一方、音刺激を加えられなかった対照群のラットでは、このような陽性細胞は認められなかった。また、音刺激を加えたラットにおいては、前庭神経核領域においても明瞭なc-Fos蛋白陽性細胞が認められた。
大腸上皮細胞H,K-ATPaseの精製と局在に関する研究

1)H,K-ATPaseの精製:様々なdetergentを用い可溶化を試みた。その中で、n-Dodecyl-β-D-maltosideが最も良く、0.05%の濃度で、粗膜画分での活性は50-70%残り、超遠心でそのうち約30%が上清にきた。高塩濃度溶液処理と、pH調整を行い、すこし比活性をあげることができた。2)局在に関する検討:セリウム沈澱法による組織化学的検討は、反応生成物が上皮細胞頂側膜に見られたが、特異的な阻害剤ウワバインで阻害されるという結果が得られず、現在のところはっきりした結論は得られていない。以下で述べる抗ペプチド抗体を用い免疫組織化学を行いつつある。3)H,K-ATPasecDNAのクローニング:大腸粘膜cDNA libraryを作成し、ラットNa,K-ATPaseα1断片プローブとしてスクリーニングを行った。ラットNa,K-ATPaseα1ともラット胃H,K-ATPaseともよく似ているが、それらとは明らかに異なったcDNAが得られた。得られたcDNA塩基配列は、4242塩基からなり、144の5'末端非翻訳配列と996の3'末端非翻訳配列があった。3'末端はPoly(A)構造になっていた。AUGの翻訳開始コドンから終止コドンまでの塩基配列より推測されたアミノ酸配列は、1033個のアミノ酸からなるものであった。推測されたアミノ酸配列は、この蛋白が、P一型膜輸送ATPase-員であることを示した。特にNa,K-ATPase及び胃H,K-ATPaseとは、互いに60-70%の相同性をもち極めて近縁の関係にあることを示した。推測されたアミノ酸配列をもとにペプチドを合成し、抗ペプチド抗体を作成した。これを用いImmnoblotを行った。その結果、クローニングされた蛋白は、遠位結腸にのみあり近位結腸にはないこと、Na,K-ATPaseとは明らかに異なること、が明らかになった。本研究の目的は、大腸上皮細胞膜に存在するKーATPaseがH/K逆輸送を行うイオンポンプであることを証明することと、この酵素の精製を行うことである。本年度は、先ずH^+取り込み活性をアクリヂンオレンジの蛍光消失により測定した。その結果ATPに依存したH^+取り込み活性が存在すること、この取り込み活性は、バナジン酸やウワバインで阻害されること、K^+やRb^+で活性化されるが、Na^+やLi^+では活性化されないこと等が明らかになった。またこの輸送は、非起電性であるとの結果も得た。以上より、このKーATPaseは、H^+とK^+の1:1の逆輸送を行うイオンポンプである事をほぼ証明できた。その他のいくつかの阻害剤に対する感受性についても検討した。一方では、このATPaseは、燐酸化中間体を生成すること、またその燐酸がK^+によって遊離することも示されたので、^<32>Pで蛋白をラベルした後SDSゲル電気泳動を行いその分子量を決定しつつある。これらの実験と平行して、モルモット大腸のcDNAの1ibraryをつくり、これをもとにKーATPaseの一次構造の決定を行いつつある。さらに大腸細胞をパッチクランプ法によりその電気生理学的性質に関する基礎的な測定を行った。今後は、以上の研究を更に進めると共に、この酸素の精製を行い更にそれを基に単クロ-ン抗体を作りその大腸内での局在を明らかにして行く予定である。1。

HーKーATPaseの精製:様々なdetergentを用い可溶化を試みた。その中で、nーDodecylーβーDーmaltosideが最も良く、0.05%の濃度で、粗膜画分での活性は50ー70%残り、超遠心でそのうち約30%が上清にきた。蛋白当りの比活性をあげるため、高塩濃度溶液処理と、pH調整を行い、すこし比活性をあげることができた。現在SDSゲル電気泳動を試みている。一方で粗膜画分はATPを基質としてリン酸化され、それがKにより離脱する事も見いだした。これらの成果を基に、分子量の決定と単離を行っているところでいる。2。cDNAのクロ-ニング:モルモット大腸cDNAライブラリ-を、ラットNaーKーATPaseのcDNAをブロ-ブにしてクロ-ニングしたところ、NaーKーATPaseと胃のHーKーATPaseの両者に共に60ー70%のホモロジ-を持つクロ-ン(大きさから考えて全体のおおよそ50%を占める断片と園われる)が得られた。いろいろな面から考察し、これが目的とするHーKーATPaseの物である可能性が高い。現在これを手がかりに全塩基配列を決定する作業を進めている。3。局在に関する検討:セリウム沈澱法による組織化学的検討は、反応生成物が上皮細胞頂側膜に見られたが、特異的な阻害剤ウワバインで阻害されるという結果が得られず、現在のところはっきりした結論は得られていない。単クロ-ンを用いての検討は、蛋白の精製が成功した後に、或はcDNAのクロ-ニングがうまくいった後に、その成果をもとにして行う予定である。
キラルなジアニオンの反応に関する基礎的研究

1.100%e.e.のキラルなβーヒドロキシスルホン(I)、γーヒドロキシスルホン(II)、γーヒドロキシニトロ化合物の容易な合成法が、対応するケトンのパン酵母還元を利用することにより可能となった。亜鉛カチオンのキレーションを利用したβーケトスルホキシドのD1BAL還元により、βーヒドロキシスルホキシドのジアステレオマーもそれぞれ100%e.e.で合成された(IV)。2.これらキラルなアルコールIIVのジアニオンはいずれもカルボニル化合物と容易に反応し炭素ー炭素結合生成が可能であった。又キラルなI、II、IVのジアニオンもアルキル化されることが判った。I、IVのジアニオンのアルキル化反応、カルボニル化合物との反応がいずれも立体選択的に進行し、その選択性は分子内キレーションの有無によって説明できた。3.これらジアニオンのカルバニオの反応において、カルボニル化合物は金属対カチオンの存在する側から近づくのに対し、アルキル化剤は立体的に込み合わない方から近づくことが判った。これはカルバニオンの反応の解明に大いに役立つ発見である。4.IVのジアニオンにおいてカルバニオンの反転が認められるのに対し、Iでは全く認められなかった。カルバニオンのコンフィギュレーションに対する金属カチオン配位の重要性を明らかにすることができた。5.100%e.e.のIIVが容易に合成できること、炭素ー炭素結合生成の容易なことから、IIVは種々のキラル化合物合成の出発原料となることが期待でき、実際に、γーおよびδーラクトン類、テトラヒドロフラン類、アリルアルコール類が100%e.e.で合成できた。1.βーケトスルホンのパン酵母還元を利用することにより,100%e.e.のβーヒドロキシスルホン(I)の合成法を開発した.又βーケトスルホキシドの立体選択的DIBAL還元により,βーヒドロキシスルホキシドのジアステレオマー(IIa,IIb)をそれぞれ100%e.e.で合成した.2.IとIIのジアニオンをアルキル化すると立体化学的に全く異なる生成物が得られた.溶媒・添加物・温度等の反応条件を検討することにより,IIのジアニオンにおいてはオキシアニオンがスルフイニル基とキレーション構造をとり,Iのジアニオンにおいてはオキシアニオンに溶媒が配位していることが判明した.3.IIのジアニオニにおけるカルバニオンはコンフィギュレーション反転を起こすのに対し,Iのジアニオンにおいては反転の起こらないことを見出し,金属カチオンに対する配位の有無が重要であることを明らかにした.4.I,IIのジアニオンとアルデヒドとの反応は完全な速度論支配であるが,アルキル化反応においては,完全な熱力学支配から中間的なものまで種々の反応形式のあることを証明した.5.Iのジアニオンより100%e.e.のγーブテノリド,二置換テトラヒドロフラン,アリルアルコール類の合成法を確立した. IIのジアニオンより,100%e.e.のシスおよびトランスエポキシドを合成した.6.γーケトスルホン,γーケトニトロ化合物をパン酵母還元することにより,高e.e.のγーヒドロキシスルホン,γーヒドロキシニトロ化合物を得ることに成功した.これらのジアニオンの反応につき現在検討中である.1.βーケトスルホン、γーケストルホン、γーケトニトロ化合物のパン酵母還元を利用することにより100%e.e.のβーヒドロキシスルホン(I)、γーヒドロキシスルホン(II)、γーヒドロキシニトロ化合物(III)の合成に成功した。又βーケストルホキシドをDIBAL還元することにより、100%e.e.のβーヒドロキシスルホキシドのジアステレオマー(IV)をそれぞれ得ることができた。

2.I、IVのジアニオンのアルキル化反応カルボニル化合物との反応がいずれも立体選択的に進行することを見出し、その選択性は分子内キレーションの有無により説明可能なことが判った。3.I、IVのジアニオンにおけるカルバニオンは、カルボニル化合物とは金属カチオンの存在する側で、アルキル化剤とは金属カチオンの有無と関係なく立体的に込み合わない側で反応することを証明した。4.IVのジアニオンにおけるカルバニオンがコンフィギュレーションの反転を起こすことを見出し、金属カチオンの隣接基への配位の有無が反転に対し大きな役割をはたしていることを示した。5.IIのジアニオンを用いスルホニル基の隣接位でアルキル化反応、カルボニル化合物との付加反応を行なうことができた。これらの反応を用い100%e.e.のδーラクトン類を合成した。6.IIIを弱塩基と反応させて得たジアニオンは、カルボニル化合物と反応しニトロ基の隣接位で炭素一炭素結合生成を行なった。この反応を利用し100%e.e.のテトラヒドロフラン類を合成した。7.βーケトニトロ化合物をパン酵母還元した所、逆アルドール反応が優先的に起こることが判った。
アンコール王朝後期の域内流通とアジア海上交易――碑文・漢籍にみる経済活動――

研究成果の公表として、(1)アンコールの交易圏に関する研究、(2)アンコールの王権思想に関する研究について、博士論文を執筆し、また口頭発表を行なった。碑文と漢籍の検討を通じて、アンコールと外世界との繋がりとその歴史的展開を明らかにし、アンコール・ワットに代表される巨大石造寺院(経済のセンターとしても機能した)の建立を可能にした王権思想とそれにまつわる人々をみることで、流通等の経済インフラの整備を可能にした権力基盤を論じ、また中央行政と地方拠点の関係を検討し、王権の拡大と地方行政のあり方の変遷を指摘した。海外調査は、(1)インドネシア(ジャワ)調査(2009年8月4日8月16日)でボロブドゥルをはじめとした中部ジャワの遺跡、博物館を調査し、前年度に行なった同地域への調査で訪れることのできなかった地点を中心に補足調査を行なった。(2)南インド調査(12月19日29日)では、タミル・ナードゥ州のパッラヴァ、チョーラ朝期の諸寺院を調査し、特にラージャラージャ1世建立のブリハディーシュヴァラ寺院について、王権の拡大と寺院の役割の変化について検討を行なった。(3)フランス調査(2010年1月4日12日)では、ギメ東洋美術館やケ・ブランリー博物館及びパリ市内の東南アジア関係の古本屋を巡り、資料・文献調査を行なった。研究成果の公表として、(1)アンコールの交易圏に関する研究、(2)アンコールの王権思想に関する研究、(3)史料の解題(碑文・漢籍)について論文執筆および口頭発表を行なった。碑文と漢籍の検討を通じて、アンコールと外世界との繋がりとその歴史的展開。アンコール・ワットに代表される巨大石造寺院(経済のセンターとしても機能した)の建立を可能にした王権思想とそれにまつわる人々をみることで、流通等の経済インフラの整備を可能にした権力基盤を論じた。研究の基礎である碑文・漢籍双方の訳、解題。両史料の性格についても論じた。海外調査は、(1)インドネシア(ジャワ)、カンボジア調査(2008年8月11日9月15日)でボロブドゥルをはじめとしたジャワの遺跡、博物館を調査。ジャワ諸王朝の盛衰と、中部ジャワから東部ジャワへの変遷過程を実見した。またこれまでの調査の補足として、アンコール地域の遺跡を踏査した。(2)カンボジア、ベトナム調査(12月14日翌1月13日)では、カンボジアの北西の遺跡バンテアイ・チュマールなどの地方大寺院の踏査を行ない、また南部の水系に沿った遺跡を廻り、従来の研究であまり言及されてこなかったアンコール時代における南部の様子をみた。さらにボートでメコン川を下り、ベトナムに入国、主に船を利用して中部ベトナムまで水路に沿って調査、当時の流通に関して考察した。