hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子育て・子育ち支援における支援者の役割と専門性に関する4ヶ国共同研究

子育て・子育ち支援における支援職の役割と専門性について、海外3ヶ国と共同で作成した枠組に従い、支援職の聞き取り調査および支援現場の観察調査を行った。多様な方法での広範囲な親支援、親同士を繋ぐ支援、地域を見据えた支援等の特質がみられた。しかし支援職の専門性の曖昧さ、研修・指導および連携の不足が、特にリスク支援の限界として表れ、高い専門職としての支援職の確立の必要性が示された。【本年度の研究1】1.目的:日本の子育ち子育て支援の概念、歴史、現状に関する資料の収集分析から概要を示し、フランス、イタリア、ベルギーとの比較により大まかな日本の特徴を掴む。これにより今後の共同研究のための基礎的な情報を得る。2.結果:日本の支援事業はフランスやイタリアより遅く始まったが急激に量的な増加を見た。しかし支援の概念は様々で、支援職とは何かも十分に検討されないまま実施されている現状が窺われ、現状を踏まえた支援職の専門性の検討が必要である。【本年度の研究2】1.目的:子育て支援施設での聞き取りによる実態把握を行う。2.方法。中心的な位置にある人および支援職の人に対し聞き取り調査を行った。聞き取り項目:(1)施設としての位置と子育て支援の概念(子育て支援を始めた経緯およびそれ以前からの支援の歴史、運営主体、職員構成、運営の仕方、プログラム、利用者特徴)(2)次の支援目的があるか:子どもの支援(遊び場提供、他児との交流、親子の繋がり)、親の支援(親同士の交流、親としての学習、相談話し合い、情報提供、虐待防止、一人親・生活困難他困難親への支援、孤立親訪問支援、世代間交流)(3)支援職の専門性の実態と意見(これまでの経験、資格、スーパーバイズ・研修、必要な専門性)。聞き取り対象:30ヶ所で行った(東京20、埼玉5、茨城4、神奈川1)。調査期間:2009年5月2010年3月。施設は親子の出会いの場提供(20ヶ所)、家庭支援センター(東京都)保健センター等特定の親子に焦点化した支援を行っている施設(7ヶ所)、一時保育・親のレスパイト等親子分離による支援(3ヶ所)。3.現在までの分析結果:(1)子育て支援が制度化される以前を含めた各施設の歴史が現在の支援に大きく影響している。(2)支援職の資格も専門性に対する考えも多様である。(3)困難を抱えた親子への支援と中流専業母親層の支援では施設が分離している。更なる分析は22年度に行う。(本年度の研究)研究1。1.目的:前年度の日本の子育て支援施設での支援職員に対する聞き取り調査結果の分析。支援職の役割、支援職に必要な資質と研修体制、支援の意図と実際の利用者の期待の合致の問題等の分析によって、日本の子育て支援の特徴を明確にする。2.結果:(1)多くは親支援が中心(2)地域住民の繋がりを重視(3)支援職は専門性よりコミュニケーションカを重視(4)利用者は多いが何が子育て支援として有効かについては試行錯誤がみられる。研究2。1.目的:支援現場の観察調査により、支援の場の物理的な環境設定、支援職の行動、利用者の行動、全体的な組織運営の実際について記録し、聞き取りで得た支援の目的が具現化され有効に機能しているかどうかを調べる。2.方法:観察対象は12ヶ所(東京4、埼玉4、茨城2、神奈川1、熊本1)。観察期間:2010年9月2011年1月。観察方法:観察者2名が同時に筆記により観察を行い、直後の討議により一致した記録を作成した。観察記録方法:9月及び10月の海外協力研究者との会議で4か国の共通した観察項目を作成し、これを用いて観察を行った。(1)開所から閉所まで時系列に沿った観察。環境、活動の展開、支援職の行動、親の行動、子どもの行動を記録。(2)事後記録。観察直後に観察者の評価として項目に沿ってまとめる。3.結果:親の個別相談、親同士の交流の媒介、親子の遊び提供、プログラム講座など各所工夫し、利用者の一定の満足は得られながらも、それが子育ての支援という目的には必ずしも結びついているとは限らず、また個々の場での試みが横の連携になっていない。4.課題:支援の目的と実際の支援実践のずれに焦点を当てつつ、再度実践について支援職に問題を投げかけその言説のより詳細な分析から、また海外との比較から、あるべき支援の方法と支援職の役割をより具体的に掴みたい。本年度の研究目的:1.22年度の子育て支援施設での観察調査および21年度の聞き取り調査の結果を総合し、かつ補足的な聞き取り調査および簡単な利用者調査を行う。その上で支援職の役割についての総合的な考察を行う。2.海外の共同研究者の研究との比較を行う。研究の経過と結果:第一の目的について。

観察調査を行った施設について、聞き取り調査の際の聞き取り対象支援者と異なる支援者が観察された施設について再度聞き取り調査を行った。観察記録と聞き取りの記録を合わせて、支援者の意図と実際の行動が整合すること、意図として語られたが実際には表れなかったこと等を検討した。利用者調査は施行したが、結果の整理は次年度に持ち越された。結果:支援職の支援の仕方の種類と特徴、支援の役割を果たしていること、難しいこと、必要な専門性について分析を行った。支援の方法として、レスパイト等の親支援、地域住民との連携について特に詳細な分析を行った。また支援職の専門性として、心理職の果たす役割、保育職の支援職としての特質について、さらに分析を行った。第二の目的について。子育て支援の歴史・制度の比較を行った。また海外共同研究者との会議において、研究が日本と岡様のペースで進行しているイタリアの観察記録・聞き取り記録との比較検討を行った。聞き取り調査結果はあるが観察調査が未施行のフランスについては規場観察と支援職との議論によって比較検討を行った。その結果、4ヶ国共通に子育て支援が重要な課題であることが認識された。日本の支援の特徴として、施設数・開設韓数時間の量的な多さ、個別的な親支援より親同士の関係支援の重視、地域との関連の重視、プログラム型の支援、施設職員の努力への依存、研修やスーバーバイズの不足が挙げられた。研究発表について、国内では2学会、国際学会では2学会に成果を発表した。さらにフランスでのセミナーと講演で発表を行った。国際学会誌への投稿準備を行った。
哺乳類Y染色体の多様性と普遍性-ゲノム構造から見る性染色体の機能とその進化-

本研究では、Y染色体のゲノム進化の様相と染色体機能の関連性を明らかにすることを目指して、哺乳類の性染色体の比較ゲノム解析を行った。ヒトとチンパンジーよりも生物進化上、距離の離れた7種の哺乳類について、X-degenerate region, Y-ampliconicregion, X-degenerate regionに対応するX染色体領域の3領域についてゲノム構造解析を行なった。解析対象生物7種の哺乳類のうち、オランウータン、ニホンザルについては、Y染色体由来のBACクローンを単離し、クローン地図の作成を進めた。イヌについては、Y染色体上のX-degenerate regionに位置する3つのBACクローンの高精度配列決定を行ったが、その結果、3つの遺伝子ZFY、DDX3Y、USP9Yの存在が明らかになった。これら3つの遺伝子領域のゲノム配列と、既に公共データベースに登録されていたヒト、チンパンジー、マウス、ラットのcDNA配列を用いて遺伝子領域の相同性検索を行なったところ、DDX3Y、USP9Yは種内における性染色体間(X-Y)における配列相同性よりも異なる生物種間(X-X,Y-Y)の配列相同性が高かったが、ZFYについては異なる生物種間(X-X,Y-Y)よりも種内における性染色体間(X-Y)の相同性が高く、この遺伝子を含むゲノム領域において、進化の過程で性染色体間のGene conversionが起こったことが示唆された。今後、これらの領域を対象に、他の生物種についても詳細なゲノム構造決定を進め、X-degenerate regionのゲノム進化の様相を明らかにするとともに、これらの遺伝子が関与する表現型や性染色体機能と遺伝子構造、ゲノム構造の関連性を明らかにしたいと考えている。本研究では、性染色体のゲノム進化と染色体機能の関連性を明らかにすることを目指して、哺乳類性染色体の比較ゲノム解析を行う。7種の哺乳類(オランウータン、ニホンザル、マーモセット、イヌ、クジラ、ワラビー、カモノハシ)について、Y染色体上のX-degenerate region, Y-ampliconicregion, X-degenerate regionに対応するX染色体領域の3領域のゲノム構造を比較し、哺乳類の進化過程で生じたゲノム構造変化と性染色体の機能獲得について考察する。本年度は、上記7種の生物のゲノムDNAを用いたSTSマッピングと染色体比較マッピングを行い、性染色体(特にY染色体)の保存性を調べた。各生物で相同な領域について物理地図作成を行い、特定の領域についてはクローンの内部配列を決定することを目標に解析を進めた。ヒトY染色体上の遺伝子領域から作成した25個のSTSを用いてPCR解析を行ったところ、オランウータン、ニホンザル、マーモセット、イヌ、クジラ、ワラビー、カモノハシの順に18,13,6,8,5,9,11のプライマーでゲノム増幅を認めた。X-degenerate regionに位置する3遺伝子(RPS4Y1,TMSB4Y,SMCY)については7生物種全て、Y-ampliconicregionに位置する1遺伝子(DAZ3)については、マーモセットを除く6生物種でゲノム増幅を確認しており、これらの遺伝子は哺乳類で保存性が高い遺伝子であることが示唆された。これらのプライマーを含むヒトY染色体の配列データから作成した232プライマーを用いてオランウータンの全ゲノムBACライブラリーのスクリーニングを行い、151個のBACクローンを得た。現在、末端配列決定と配列データを用いた物理地図作成を進めている。
周産期における薬剤応答性アミノプロダクトの探索と薬剤作用機序の解析

妊娠高血圧モデルマウス(PAHマウス)へ投与された降圧剤に応答して、胎仔体内または母体血中でその濃度が変化するアミノ基含有物質(アミノプロダクト)として、それぞれエタノールアミン(Etn)とtele-メチルヒスタミン(tMH)を単離・同定した。妊娠後期の胎仔体内で高値であったEtnは、母体への血管収縮抑制剤(Hdz)及びアンジオテンシン受容体拮抗薬(ARB)投与に応答して、正常胎仔レベルまで改善が見られた。一方tMHは、Hdz投与のみで母体血中濃度の上昇が観察されたが、これは投与したHdzによりtMHの代謝酵素であるモノアミン酸化酵素Bの活性が、母体内で抑制された結果であることが示唆された。1.高精度・高感度アミノプロダクト検出系の確立:申請者らが世界に先駆けて開発した周産期疾患モデルマウスから『化学情報』に基づいてサンプルを採材・前処理し、薬剤に対する反応性という『生物情報』に基づいた薬剤応答性アミノプロダクトを同定するための必須の技術を2つ確立した。1)アミノプロダクトの特徴であるアミノ基を利用して、芳香族系の蛍光試薬で誘導体化することで、水溶性の高い物質でも汎用されている逆相系のカラムを用いたHPLCによる分離・定量が可能となった。さらに溶出画分を分取し、MALDI-QIT-TOF/MSで高感度に分子量並びに構造解析と同定を行うことが可能となった。この技術により、妊娠高血圧疾患時にマウス体内で量的変動を示すアミノプロダクトの同定と定量に成功した。2)比較的イオン化しやすい物質については、LC-MS/MSを用いて誘導体化することなく物質の分離と同定を一気に行うことで、効率的にアミノプロダクトの分離と定量化が可能となった。生体内のあらゆるメチル化反応の際に、メチル基供与体として機能するアミノプロダクトの一つ、S-アデノシルメチオニン及びS-アデノシルホモシステインの分析系を新たに確立した。2.タンパク質中の修飾アミノ酸の定量技術の確立:アミノプロダクトの一種であるアミノ酸の分析については、多くのメーカーでその分析キット等が販売されているが、修飾されたアミノ酸を一挙に分析するシステムは開発されていない。そこで、1.の2)で確立したLC-MS/MSのシステムを応用して、線虫タンパク質中のメチル化アミノ酸の定量系を確立した。薬剤投与した周産期疾患モデルマウスの血漿サンプル中に存在するアミノプロダクトに対し、アミノ基を芳香族系蛍光試薬(6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidylcarbamate : AQC)で誘導体化することで、HPLC及び超高速液体クロマトグラフィー(UPLC)において逆相系のカラムで分離・定量し、溶出画分を分取後、MALDI-QIT-TOF/MSで高感度に分子量測定並びに構造解析を行った結果、エタノールアミン(既に論文発表済)ともう1種類のアミンの同定と定量に成功した。また、老化のモデル動物である線虫を材料として、長寿の形質を示すS-アデノシルメチオニン(SAM)合成酵素(SAMS-1)のノックダウン線虫におけるメチル基供与体SAM(アミノプロダクトの1種)を、LC-MS/MSを用いて定量し寿命とSAMの量的関係を明らかとした。さらに、上記のLC-MS/MSのシステムを応用して前年度確立した、線虫タンパク質中のアミノプロダクトであるメチル化アミノ酸の定量系を用いて、タンパク質中のアルギニン残基をモノメチル化、非対称ジメチル化、及び対称ジメチル化する酵素の探索を行った。その結果、これらの反応の責任酵素を同定し、かつそのin vivoにおける酵素活性の特性を解析した(現在論文投稿準備中)。また上記のアルギニンとは別に、線虫の老化に伴い量的に変化するある修飾アミノ酸を同定していた。そこでこの翻訳後修飾反応を触媒する酵素の探索を行い、候補酵素を同定した。前年度に確立した手法を用いて、周産期疾患モデルマウスの血漿から、疾患状態を反映して増加するアミンとしてエタノールアミンを同定し、さらにこれが抗圧剤に応答して正常レベルまで減少することを分析化学関係の専門誌に発表した。現在第2の薬剤応答アミノプロダクトについても詳細な構造の決定とその生成機序を解析中であり、来年度中の論文発表を目指している。アミノプロダクトの中、S-アデノシルメチオニンをはじめとする細胞内代謝産物、並びにタンパク質中のアミノ酸の修飾状況を測定し、周産期モデルマウスに限らず幅広いサンプルでの分析が可能になったため、今年度老化関連のタンパク質アミノ酸残基の修飾酵素の探索で成果を上げつつある。このアミノ酸修飾酵素の探索の結果同定した、アルギニン残基の修飾酵素については来年度中の論文発表を目指している。降圧剤ヒドララジン(Hdz)処理した妊娠高血圧モデルマウス(PAHマウス)の血漿サンプル中に存在するアミノプロダクトに対し、アミノ基を芳香族系蛍光試薬(6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidylcarbamate : AQC)で誘導体化することで、超高速液体クロマトグラフィー(UPLC)で分離・定量し、溶出画分を分取後、MALDI-QIT-TOF/MSで高感度に分子量測定並びに構造解析を行った結果、tele-メチルヒスタミン(tMH)の同定とLC-MS/MSを用いた定量系の確立に成功した。

このtMHが血中で増加する原因を探索する目的で、ヒスタミンの生成・代謝について検討したところ、tMHの代謝酵素であるモノアミン酸化酵素B(MAO-B)がin vitroの反応系でHdz添加により阻害されたことから、in vivoでもPAHマウス体内でHdzがMAO-Bを抑制した結果、tMHが増加したことが示唆された(既に論文発表済み)。アミノプロダクトの一つであるアミノ酸の化学修飾を解析する目的で、上記のLC-MS/MSの定量系を応用して、モデル生物である線虫のタンパク質中メチル化アミノ酸の定量系を確立した。メチル化を受けるアミノ酸残基の中でも、アルギニン側鎖は、モノメチル化、非対称型または対称型ジメチル化修飾を受け、それぞれモノメチルアルギニン(MMA)、非対称型ジメチルアルギニン(ADMA)、対称型ジメチルアルギニン(SDMA)に変換される。線虫個体ではPRMT-1がADMA化を担うことが判明している一方、これまでMMA化とSDMA化の責任酵素は不明であったが、上記の技術を用いてprmt-1及びprmt-5欠損変異体線虫を解析し、PRMT-1が一部MMA化を触媒するのに対し、PRMT-5はMMAをSDMAに変換することを示した(既に論文発表済み)。前年度までに確立した手法を用いて、周産期疾患モデルマウスに対し降圧剤ヒドララジン(Hdz)投与に応答して増加するアミンとして、tele-メチルヒスタミン(tMH)を同定し、新たにを確立したLC-MS/MSの定量系を用いて薬剤投与に応答して増加することを証明した。さらにtMHの代謝酵素であるモノアミン酸化酵素Bがin vitroの反応系でHdz添加により阻害されたことから、t-MHが血中で増加するメカニズムとして、PAHマウス体内でHdzがMAO-Bを抑制した結果、tMHが増加したことが示唆され、生化学専門の国際誌に発表することができた。また、LC-MS/MSを用いてアミノプロダクトの一種であるアミノ酸の測定系を確立することで、周産期モデルマウスに限らず、幅広いサンプルでの分析が可能になったため、モデル生物の1種である線虫を用いて、薬剤応答や恒常性維持に関わるタンパク質翻訳後修飾酵素の探索を行った。翻訳後修飾の中でも、タンパク質アルギニン側鎖は、モノメチル化、非対称型または対称型ジメチル化修飾を受け、それぞれモノメチルアルギニン(MMA)、非対称型ジメチルアルギニン(ADMA)、対称型ジメチルアルギニン(SDMA)に変換される。線虫個体ではPRMT-1がADMA化を担うことが判明している一方、これまでMMA化とSDMA化の責任酵素は不明であったが、上記の技術を用いてprmt-1及びprmt-5欠損変異体線虫を解析した。その結果、PRMT-1が一部MMA化を触媒するのに対し、PRMT-5はMMAをSDMAに変換することを示し、生化学専門の国際誌に発表することができたため。本補助事業中に確立した手法を用いて、一昨年度第2の薬剤応答性アミノプロダクトとしてtele-メチルヒスタミン(t-MH)を同定し、その生成機序を解明、論文発表した。t-MHは、ヒスタミンが生体内でメチル化反応を受けることにより生成し、モノアミンオキシダーゼ(MAO)が触媒する酸化的脱アミノ化反応により不活性化する。本研究では、降圧剤として知られるヒドララジンが、マウス体内でMAOを阻害することを示した。
学習障害児における視聴覚刺激に対する内部空間の構成過程に関する研究

学習障害児の出現率は2.5%5%と報告されており,小学校の1クラスに一人いる計算になる.しかし,学習障害児の運動機能を定量的に評価する診断基準はこれまでに確立されておらず,したがって適切な訓練を受けることなく放置されてきた.本研究は,運動機能に着目した学習障害児のための定量的診断法の確立を目的としている.児童の成長の過程において,視覚と手の協調動作などの知覚運動協応が運動発達の基礎となっている.われわれは知覚運動協応の中で指示動作に着目し,指示運動計測装置を試作してその計測を行った.視覚刺激および視聴覚刺激の2種類のターゲットに対する,成人健常者,健常児および学習障害児を被験者とした指示運動の計測を行った.その結果,視聴覚刺激を呈示した場合,成人健常者の指示点のズレおよび標準偏差が減少することがわかった。また,健常児と学習障害児において,視聴覚刺激を呈示したときにのみ有意差が生じた.これより,学習障害児は異種感覚の統合能力に劣ることが明らかとなった.この知見は学習障害児の定量的診断を実現する上で有用であろう.学習障害児の出現率は2.5%5%と報告されており,小学校の1クラスに一人いる計算になる.しかし,学習障害児の運動機能を定量的に評価する診断基準はこれまでに確立されておらず,したがって適切な訓練を受けることなく放置されてきた.本研究は,運動機能に着目した学習障害児のための定量的診断法の確立を目的としている.児童の成長の過程において,視覚と手の協調動作などの知覚運動協応が運動発達の基礎となっている.われわれは知覚運動協応の中で指示動作に着目し,指示運動計測装置を試作してその計測を行った.視覚刺激および視聴覚刺激の2種類のターゲットに対する,成人健常者,健常児および学習障害児を被験者とした指示運動の計測を行った.その結果,視聴覚刺激を呈示した場合,成人健常者の指示点のズレおよび標準偏差が減少することがわかった。また,健常児と学習障害児において,視聴覚刺激を呈示したときにのみ有意差が生じた.これより,学習障害児は異種感覚の統合能力に劣ることが明らかとなった.この知見は学習障害児の定量的診断を実現する上で有用であろう.平成6年度は,健常成人,健常児童および学習障害児における視聴覚刺激に対する内部空間に関する運動計測を行った。得られた結果を以下に述べる。1.頭部・体幹運動計測装置,眼球運動計測装置,指示点計測装置およびターゲットなどを呈示する視聴覚刺激装置を試作し,それらを組み合わせた注視運動および指示運動の同時計測システムを開発した。2.視界周辺部に刺激を呈示した場合,注視点および指示点がともに正面方向にずれる現象が認められ,注視運動および指示運動が同じ傾向を示すことを確認した。3.学習障害児による計測を行い,健常児に比べ視聴覚刺激に対する指示点が劣ることを見い出し,知覚-運動機能の定量的診断の可能性を示した。5.一卵性双生児で一児が健常であり他が学習障害児と判定されるケースでも,4と同様な結果が得られた。以上から,健常成人・健常児童においても内部空間とターゲットの呈示位置とにズレがあること,および学習障害児においてそのズレは大きいことが分かった。また,この空間のズレは日常の運動からプログラミングが修正されることが推察された。運動機能に着目した学習障害児のための定量的診断方法の確立を目的として、研究を行った。児童の成長過程において視覚と手の協調動作などの知覚運動協応が運動発達の基礎となっている。本研究では知覚運動協応の中で指示運動に着目し、その計測装置を試作し計測を行った。視覚刺激および視聴覚刺激の二種類のターゲットに対する、成人健常者、健常児および学習障害児を被験者とした指示運動の計測を行った。その結果、視聴覚刺激を呈示した場合、成人健常者の指示点のズレおよび標準偏差が減少することが明らかになった。また、健常児と学習障害児において、視聴覚刺激を呈示したときのみ有意義が生じた。これより、学習障害児は異種感覚の統合能力に劣ることが明らかになった。この知見は学習障害児の定量的診断を実現する上で有用となるであろう。
抗加齢学的アプローチによる涙液分泌制御機構の解明

加齢および生活習慣病によって誘発されるドライアイの病態解明へ貢献することを目的に生活習慣病を発症するマウスを用いて涙腺組織における加齢関連分子の解明および加齢進行の抑制が期待できる抗酸化作用を有する機能性食品因子の効果を検討した。その結果、加齢関連分子が生活習慣病発症マウスにおいて有意に低値を示した。また、機能性食品因子を投与することによって、涙液分泌量の増加が認められたこと、分泌関連分子が増加していたことが明らかとなった。以上の結果は、加齢とドライアイに生活習慣病が密接な関係であることを明らかにし、ドライアイ病態の解明および治療法を開発する上で非常に意義深いと考えられる。ドライアイは涙液の異常や角結膜障害等により、眼不快感や視機能異常を伴う慢性疾患で、国内に約2000万人の患者がいるといわれ、シェーグレン症候群のような重症例では著しく視力が低下する。さらに加齢が感覚器に与える影響は大きく、加齢による涙液の安定性および分泌量の低下が、ドライアイの原因の一つと報告されている。ドライアイ患者は常に眼不快感があり、生産性の低下やそれに伴う経済的損失が危惧される。ドライアイ改善はQOL向上だけでなく、経済的側面からも重要である。一方でライフスタイルの欧米化が進み、過食や運動不足による生活習慣病が急増している。生活習慣病は加齢を促進するため、それに伴うドライアイ患者の増加が推測される。しかし、ドライアイ発症メカニズムは不明な部分が多く、根治療法は未だ存在しない。涙液低下やドライアイ発症の分子メカニズムを明らかにし、ドライアイの予防および治療を通して社会に貢献できると考える。初年度は生活習慣病を発症するマウスの、眼組織における病態を把握する事に注力した。生活習慣病を発症するマウスの涙液分泌能、涙腺および角結膜の組織的学的解析、および酸化ストレス状態を経時的に解析し、ドライアイの病態や程度等を把握する。その結果、本マウスはドライアイの主病変である涙液分泌能力の低下をきたし、ヒトと酷似したドライアイ様病変を示した。しかし、涙腺および角結膜の組織的学的変化および酸化ストレス状態に変化が認められなかった。今後も涙液分泌の変化メカニズムを明らかにする予定である。初年度は生活習慣病を発症するマウスの眼組織における病態を把握することに注力し、本マウスがドライアイの主病変である涙液分泌能力の低下をきたし、ヒトと酷似したドライアイ病変を示すことを報告した。2年目では涙液分泌能の低下のメカニズムを検討した。その中で生活習慣病を発症するマウスの涙腺では代謝に関わる遺伝子の発現変化が認められ、涙腺における代謝変化が涙液分泌に影響を与えている可能性を示唆する結果を得た。今後も涙液分泌が低下するメカニズムを明らかにする予定である。ドライアイ改善はQOL (quality of life)向上だけでなく、経済的側面からも重要である。初年度および2年目では生活習慣病を発症するマウスに対し、涙液分泌能の低下および代謝に関わる遺伝子発現変化が認められることをそれぞれ報告し、涙腺における代謝変化が涙液分泌に影響を与えている可能性を示唆する結果を得た。最終年度では機能性食品因子および薬剤投与による涙液分泌能に対する効果を検討し、その中で、生活習慣病を発症するマウスの涙液分泌量および代謝関連遺伝子に対し改善効果が認められた。以上の結果より涙液分泌減少型のドライアイには、生活習慣病に関連する代謝が変化している可能性が考えられ、ドライアイの発症もしくは進行に加齢が一因となることが示唆された。

また、機能性食品因子を投与することによって、涙液分泌量の増加が認められたこと、分泌関連分子が増加していたことが明らかとなった。以上の結果は、加齢とドライアイに生活習慣病が密接な関係であることを明らかにし、ドライアイ病態の解明および治療法を開発する上で非常に意義深いと考えられる。計画的に生活習慣病モデルマウスの解析が進行している。その中で涙液分泌の低下メカニズムにせまる結果が着実に得られている。以上の結果からおおむね順調に進展していると考えられ、最終年度を計画通り実行する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。ドライアイ研究計画は予定通り進捗している。生活習慣病による涙液変化に着目した涙液分泌機構の解明を最終年度も継続して実施することにより、ドライアイの病態解明に貢献する。ドライアイを発症するマウスにて変動する遺伝子を同定できれば、これまでにない新しいメカニズムの治療法や薬剤開発につなげられる。初年度では計画的に生活習慣病モデルマウスの解析が進行した。その中で涙液分泌機能低下のメカニズムにせまる結果が着実に得られている。以上の結果からからおおむね順調に進展していると考えられ、次年度以降の計画を予定通り実行する予定である。ほぼ計画通り進捗しているが解析を効率的にしたため試薬の使用の削減に努め、次年度使用額が生じた。研究計画は予定通り進捗している。生活習慣病による涙腺変化に着目した涙液分泌機構の解明を次年度以降も継続して実施することによりドライアイの病態解明に貢献する。ドライアイを発症するマウスにて変動する遺伝子を同定できれば、これまでにない新しいメカニズムの治療法や薬剤開発に繋げられる。より精度を高める実験に使用予定であり、今後も優先順位・コスト削減を意識し、計画的に使用していく予定である。詳細は不明だがマウスの結果が少し安定しない場合があり、再現性実験を何度か検証したためにマウスや試薬の購入を控えていた。最終的にはより安定的に涙液が減少する条件を見つけだし、データの精度を含め大幅に改善できたと考える。よりバラつきの少ない試験系を構築するために若干の研究計画を変更したが、最終的な研究計画には変更はない。今後も優先順位を意識し、計画的に予算を使用していく予定である。
慣性センサによる運動時の関節トルク・発生パワー推定法の開発と応用の新展開

下肢関節トルク推定法として,最上部に外力が作用しないと仮定して床反力の計測を不要にし,かつ,慣性センサによる身体各部の角度計測から各部位の運動時の重心加速度を算出して3次元動作解析装置での計測を不要にする方法を検討した.健常被験者でのスクワット動作と起立動作の矢状面運動を対象に実験的評価を行い,提案方法の実現可能性を示した.車いす駆動時の推進数と推進周期を上肢に装着した慣性センサから推定する方法,及び,推進動作時のハンドリムへの接触と解放のタイミングの検出の実現可能性を示した.また,車いす駆動時の上肢発生パワー推定の一連の方法を構築し,実験的検証を通して解決すべき課題を確認した.まず,剛体リンクモデルから導出した運動方程式により関節トルクを算出する方法として,頭部に外力が作用しないと仮定して床反力に相当する計測を排除し,かつ,慣性センサによる身体各部の角度計測から各部位の運動時の重心加速度を算出して3次元動作解析装置での計測を不要にする方法を検討した.各部位の重心位置に関する情報は,身長及び体重の情報から推定する方法を採用し,角度計測は,慣性センサの信号にカルマンフィルタを適用する方法を利用することとして,関節トルク算出法をプログラム実装した.本手法の実現可能性に関する基礎的な試験として,3次元動作解析装置で計測した健常者の起立動作,スクワット動作をもとに,重心情報計算で利用する部位データの決定,トルク算出の従来法と提案法との比較を実施した.これにより,本手法でのトルク推定の実現可能性を確認し,さらに,生じる誤差の要因の絞り込みを行った.また,この誤差原因について検討するために,慣性センサと従来計測法での同時計測を行える実験システムの構築を進めた.次に,車いす駆動時の上肢3次元運動を慣性センサで計測する方法に関して,前記の下肢運動と共通するので,慣性センサで3次元運動を計測する方法を構築し,剛体モデルで計測精度の検証を行った.動作速度が速いと誤差が増大する傾向があったが,概ね5%以下の精度で位置変化を計測可能であることを確認した.また,University College Londonの研究グループと,実環境に近い平地や傾斜路での車いす駆動時の運動計測を,スマートホイールを搭載した車いすで計測する実験を設定できたので,慣性センサシステムとの同時計測を共同で行った.車いす駆動時の上肢の3次元的な運動を肘位置の移動軌跡として解析した結果,平地と急斜路で上肢動作が異なることを定量的に計測可能であった.この動作の違いは妥当と考えられ,さらに詳細に検討を進めることにした.提案する関節モーメント推定法の実験的検証を行うため,広く利用されている3リンクモデルの他,2種類の4リンクモデルと5リンクモデルを構成し,これら4種類のリンクモデルについて,従来の方法と提案法とで算出した関節トルクを比較検討した.このとき,各リンクモデルの身体部分係数については,日本人を対象とする報告をもとに導出を行った.次に,健常被験者で,椅子からの立ち上がり動作,及びスクワット動作を対象とし,各々2種類の条件で,3次元動作解析装置,床反力計及び慣性センサとで同時計測を行った.計測結果から,5リンクモデル,もしくは,体幹部を腸骨稜上縁で分割する4リンクモデルが,従来の方法に近い関節モーメントを推定できることを示した.また,その推定値の二乗平均平方根差が10%程度であり,相関係数も0.80.9以上であったことから,本研究の提案法が実現可能であることを実験的に明らかにした.車いす駆動時の上肢の運動及び発生パワー推定に関して,車いす推進時の推進数と推進周期を上肢に装着した慣性センサから推定する方法を検討した.前年度にUniversity College Londonの研究グループと共同で計測した車いす走行時の上肢の運動,及びSmartWheelの結果について,前年度に検討した肘位置の移動軌跡計測法を基に,前後方向成分の時間波形から推定する方法を提案し,先行研究の加速度ベクトルのノルムを利用する方法と比較した.定常走行部分について解析した結果,先行研究では推進数の誤差が大きい場合があったが,本研究での方法は推進数推定を大幅に改善できた.先行研究での方法は低域通過フィルタの遮断周波数の設定に課題があり,本研究での提案法はその問題を低減できたと考えられる.また,本研究の提案法では,推進動作時のハンドリムへの接触と解放のタイミングも検出可能になることから,発生パワー推定法の実現可能性も示唆された.下肢関節トルク推定法として,最上部に外力が作用しないと仮定して床反力の計測を不要にし,かつ,慣性センサによる身体各部の角度計測から各部位の運動時の重心加速度を算出して3次元動作解析装置での計測を不要にする方法を検討した.健常被験者でのスクワット動作と起立動作の矢状面運動を対象に実験的評価を行い,提案方法の実現可能性を示した.車いす駆動時の推進数と推進周期を上肢に装着した慣性センサから推定する方法,及び,推進動作時のハンドリムへの接触と解放のタイミングの検出の実現可能性を示した.また,車いす駆動時の上肢発生パワー推定の一連の方法を構築し,実験的検証を通して解決すべき課題を確認した.剛体リンクモデルから導出した運動方程式により関節トルクを算出する方法について,プログラムを実装し,3次元動作計測装置による健常者での計測結果に基づいて原理的実現可能性を確認できた.また,本研究で提案する方法によるトルク推定での誤差の原因の絞り込みができた.

この誤差原因を詳細に検討し,解消することができれば,慣性センサによる関節トルク推定法の原理を確立できると期待される.車いす駆動時の上肢運動計測に関しては,慣性センサによる3次元的な運動計測の利用可能性を確認できた.これは,前述の関節トルク推定にも応用可能である.また,University College Londonとの共同実験を実施し,実環境に近い複数の異なる路面での車いす駆動時の上肢運動を計測できた.この結果から,実験系の検証を行うことができ,さらに評価の着目点について議論する情報を得ることができた.ここでの結果は健常被験者で計測したものであるが,上肢のパワー推定法の妥当性検証には利用可能である.さらに車いすユーザでの計測を実施して,方法を検証することで,慣性センサによる車いす駆動時の上肢運動の定量評価が可能になると期待される.生体医工学剛体リンクモデルから導出した運動方程式により関節トルクを算出する方法については,慣性センサと従来計測法で必要となる3次元動作計測装置と床反力計との同時計測を行える実験系を構築し,誤差要因の実験的検討と解決法の検討を行う.基本的には構築できているが,複数機器間の同期とサンプリング周波数の不一致の問題が新たに生じたので,速やかに解決し,同時計測実験を推進する.車いす駆動時の上肢運動計測については,健常被験者で,実環境に近い路面での車いす駆動時の上肢運動計測を行い,データを収集した.運動評価について,慣性センサによる3次元運動の計測は可能になり,肘位置の移動軌跡として上肢の3次元的な運動を解析できたので,これを利用し,上肢発生パワー推定の実現可能性を検証する.そのためのアルゴリズム実装を進めるとともに,実験データを解析する上で,慣性センサシステムとスマートホイールシステムとのデータ同期解析が必要になる.同期のための参照信号は計測しているので,その利用可能性を検証し,同期解析プログラムを構築する.これについては,University College Londonの研究グループと共同で進めている.
19世紀前半イギリスの商業文明観-経済思想における諸潮流の交錯-

この研究は19世紀前半のイギリス思想界について、商業文明に関する政治的・道徳的・経済論的な判断をベースとする諸潮流の交錯という観点で解明することを意図して設定された。今年度の解明点は以下のようである。第一にロマン主義の社会観として、カ-ライルを検討した。-機械的時代という現代にあり方(「時代の徴候」1829)について、カ-ライルは「特性論」(1831)のなかで、人間の本能的な統一性が喪失された状態として説明する。カ-ライルにあっては、自己意識そのものが害悪だというわけではなく、対象と意識との分裂が決定的であるという状態こそが現代という時代の病弊の徴候・症状なのだとされる。自己意識論を軸にしたカ-ライルの現代観は、その基底においてドイツ観念論の系譜と深く関わっており、「特性論」は、フィヒテやシラ-などを踏まえ、とりわけシュレ-ゲルの著作をベースにおいたものなのである。第二に功利主義的な議論として、1830年代のミルの商業文明観を検討した(国際功利主義学会で報告、英文)。-1835年にミルは、アメリカ社会のうちにデモクラシーの危険性を見据えてヨーロッパの将来像を重ね合わせるトクヴィルの見方は、あまりにもペシミスティックだとした。ミルはしかし、1836年の「アメリカの社会状態」や「文明論」を画期に、ミドル・クラスの存在というイギリスとアメリカとの共通項を認識するようになった。1840年の書評でミルは、貴族と貧民との階層格差が残存するイギリスにおいても、経済社会の進展のもとでミドル・クラスというもっとも活力に満ちた部分が増大し、少なくとも社会の推進的部分では結果的にアメリカと同様の平等の状態に近づきつつある、という理解に達した。ミドル・クラスと商業精神につき動かされる人々の内面的不安の出現をも据えた点で、ミルの議論は今日的なmodernity論に通じる面を持っている。この研究は19世紀前半イギリスについて、商業文明に関する政治的・道徳的・経済理論的な判断をもとにした経済構想の諸潮流の交錯を探ろうとするものである。第1に、ロマン主義の商業社会観を問うという関心からカーライルのとりわけ『過去と現在』(1843)の議論を検討した。カーライルが「イングランドの状態」問題として抉り出す現代は、拝金主義と享楽主義が支配する社会である。そこには、人々が全体のうちの生きた部分として無意識のうちに仲間たちと結合できた原初状態、その楽園的な姿とは遠く隔たった現代の病弊が滲みでている。これに対して、カーライルは産業の総帥に導かれた「労働の組織化」という解決を探る。カーライルによれば、人間はとくに現金払い関係のなかで個人主義的な利益-損失哲学の虜となっていたが、この道筋によって、「仕事の騎士道」を軸とした統一性の回復が図られるのである。このヴィジョンの根底には、仕事こそが崇高であり、自己意識から解放して魂の調和をもたらし得る、という認識があった。第2に、フランス革命後の汎ヨーロッパ的な知的世界の地殻変動という広がりのもとでトクヴィルとJ.S.ミルの〈多数の専制〉論を対比的に検討した。トクヴィルは1835年時点で「諸条件の平等」というアメリカと英仏に共通する傾向のなかに、平等の隷属(多数の支配)の危険性を察知し、1840年には〈多数の専制〉として据え直した。

ミルは1835年には、平等化にまつわる問題をアメリカの特殊性に帰したが、1836年以降、ミドル・クラスの存在に着目するようになった。1840年にミルは、貴族と貧民との階層格差が残存するイギリスにおいても、経済社会の進展に伴い活力の面で見た場合にミドル・クラスの比重が増大し、結果的にアメリカと同様の平等の状態に近づく、という理解に達した。こうしてミルは、『自由論』(1859)にみられるような〈多数の専制〉論の前提を獲得した。この研究は19世紀前半のイギリス思想界について、商業文明に関する政治的・道徳的・経済理論的な判断をベースとする諸潮流の交錯という観点から解明することを意図して設定された。初年度(1993年度)には第一にカ-ライルの『過去と現在』を主題的に検討し、ロマン主義の商業文明批判が単に情緒的なものではないことを示し、第二にJ.S.ミルの思想形成をとりあげ、トクヴィルの影響下にあった1830年代半ばに、アメリカ像を媒体に商業文明観の転換があったことを示した。今年度(1994年度)にはこれをもとに、以下の点の解明を行なった。第一に、日本で開催された功利主義研究国際会議(Fourth Conference of the International Society for Utilitarian Studies)において報告し、1830年代のミルの商業文明観について問題提起した。とくにmodernity論の観点から1840年のミルのトクヴィル評価をとりあげた点が、今年度の進展である。第二に、カ-ライルの主著『衣服哲学』を社会思想的に検討する準備として、とくに「時代の徴候」や「特性論」を中心にした1830年前後の著作を検討した。カ-ライルは現代を自己意識の呪縛に囚われたものとして描き出すが、この見方はF.シュレ-ゲルをはじめとしたドイツ思想の影響のもとで獲得されたものなのである。なお、萌芽的研究として今後の見通しをつけるという意図で、今年度においてはヴィクトリア朝経済思想に造詣の深い内外の研究者からレクチャーを受けた。また、ホェイトリ-R.Whatelyをはじめとした文献調査をある程度進展させることができた。
サイクリン依存性キナーゼ5とパーキンソン病脳神経細胞死に関する分子病理学的研究

パーキンソン病(PD)脳の組織学的特徴であるLewybody(LB)の脳内蓄積の分子メカニズムを究明することは、PDの病因解明にとって重要である。LBの主要構成蛋白であるニューロフィラメント(NF)蛋白は高度にリン酸化の修飾を受けているのが特徴である。このリン酸化が可溶性NF蛋白が不溶性のLB線維に変化するうえで重要なプロセスとされ、そのリン酸化酵素としてcdk5が有力な候補と考えられている。したがって、PD脳でのcdk5の病態をあきらかにすることはPDの成因を知るために重要である。すでに、我々は、LBにcdk5とその活性制御因子のp35が共存することを見いだした。PD脳でのcdk5の病態をさらにあきらかにするために、本研究では、ccdk5の脳内での活性制御因子として新たに同定された新規のcdk5活性制御因子であるp39の局在を明らかにした。ヒトp39のアミノ酸配列のN末端でp39に特異的な部分配列の合成ペプチドを作製し、免疫原として、家兎にて抗血清を得た。得られた抗血清を精製後、抗体の特異性検定と免疫組織化学を行った。精製抗体はイムノブロットでラット脳ホモジェネートの39kDaの単一蛋白を認識した。免疫組織化学法により、ラット脳において、p39免疫反応は一部の神経細胞、アストロサイト、オリゴデンドロサイトに観察された。p35とp39の神経細胞での分布は各脳領域においてことなっていた。すなわち、個々の神経細胞によりdk5の活性制御因子が異なることが推測された。また、cdk5が存在しないグリア細胞にp39が観察されたことから、p39がcdk5の活性制御以外の機能も有することが推測された。今後、ヒト脳でのp39の局在と神経変性疾患剖検脳での変化を検討する。さらに、第3の制御因子であるp67について同様に追究する予定である。
新規メタクリル酸誘導体を用いたデンチンプライマーの開発と臨床応用に関する研究

新規試作メタクリル酸誘導体モノマー(キシリトールメタクリレート:XM)はキシリトールをメタクリロイルクロリドを用いてアシル化する方法を用いて合成した。すあわち、無水ピリジン中にキシリトールとともにハイドロキノンおよび触媒ジメチルアミノピリジン(DMAP)を溶解し、アルゴン雰囲気下でメタクリロイルクロリドを1滴ずつ滴下させながら完全に溶解した。この化合物溶液中のXMはEtOH : CHCl_3=7.3の展開溶媒を用いると薄層クロマトグラフィー上でRf=0.3の位置に展開されることが明らかとなったことから該当位置に展開したXMを回収し,その化学構造を赤外線吸収スペクトルによって確認した。本合成法における無水ピリジン,およびメタクリロイルクロリドの至適量はキシリトール1等量に対して各々18.55等量、1.3等量であり、XMの収率は24.4%程度であった。次いで555%XM水溶液を試作プライマーとして調製し、これらの象牙質接着性に与える効果を象牙質円柱窩洞におけるコントラクションギャップの観察および象牙質平面に対する引っ張り接着強さの計測によって評価した。象牙質窩壁および象牙質平面の清掃には0.5M EDTAを用い、各試作プライマーで処理した後、Clearfil Photo Bondを介してSilux Plusと接着させた。この結果、3050%キシリトールメタクリレート水溶液でプライマー処理したすべての試片で象牙質円柱窩洞に対するコンポジットの完全な辺縁適合性が観察された。これら濃度のプライマーは象牙質平面に対する引っ張り接着強さも16.8±5.8MPa[35%]、20.9±4.1MPa[45%]と十分であった。本研究で新規合成されたXMは3050%水溶液でコントラクションギャップフリーボンディングシステムを構成しうること確認された。臨床応用に先立ち皮膚組織に対する副作用についても十分な検討が必要と考えられる。平成6年度、薬学部薬品製造化学教室における成果無水ピリジン中に溶解したキシリトールに触媒ジメチルアミノピリジン(DMAP)でアルゴンガス気流下、メタクリロイルクロリドを滴下する方法を用いてキシリトールモノメタクリレートエステルの合成に成功している。本合成法において溶媒である無水ピリジン、およびアシル化に要するメタクリロイルクロリドの至適量はキシリトール1等量に対して各々、18.55等量、1.3等量であることが確認された。さらにピリジン留去後、化合物中のキシリトールモノメタクリレートエステルは薄層クロマトグラフィーでRf=0.3(展開溶媒EtOH:CHCl_3=7:3の時)の位置に展開され、この化学構造は^1H核磁気共鳴スペクトルおよび赤外線吸収スペクトルによって確認されている。以上のように均一溶媒中に酸クロリドを滴下する方法でキシリトールモノメタクリレートエステルの合成に成功したものの、本合成法による収率は24.4%程度であり、現在ソルビトールモノメタクリレートエステルの合成とともに水酸基の部位に保護基を用いた合成法を検討している。平成6年度薬学部薬品製造化学講座にて合成に成功し、その化学構造を赤外線吸収スペクトルによって確認されたキシリトールメタクリレート(XM)を用いて平成7年度歯学部保存修復学講座研究室にて555%XM水溶液からなる試作プライマーを調製した。これらプライマーの象牙質接着性に与える効果を象牙質円柱窩洞におけるコントラクションギャップの観察および象牙質平面に対する引っ張り接着強さの計測によって評価した。

象牙質窩壁および象牙質平面の清掃には健全象牙質を脱灰することが少なく、現在最も有効にスミア-層を除去しうる0.5MEDTAを用い、各試作プライマーで処理した後、機能性モノマー(MDP)を含む市販ボンディング材(Clearfil Photo Bond)を介してコンポジットレジン(Silux Phus)と接着させた。この結果、3050%XM水溶液でプライマー処理したすべての試片で象牙質円柱窩洞に対するコンポジットの完全な辺縁適合性が観察された。象牙質平面に対する引っ張り接着強さは16.5±4.6MPa[5%],12.7±3.4MPa[15%],14.9±4.6MPa[25%],16.8±5.8MPa[35%],20.9±4.1MPa[45%],21.6±5.0MPa[55%]であった。本研究では、新規合成されたXMの3050%水溶液はデンティンプライマーとして優れた効果を発揮し、コントラクションギャップフリーボンディングシステムを構成しうること確認され、これら接着の永続性の指標としての初期引っ張り接着強さも十分であることが明らかとなった。しかしながら、臨床応用に先立ち、皮膚組織に対する副作用について十分な検討が必要と考えられる。
量子力学の相補性を利用した量子情報処理の研究

量子力学の相補性に基づいた量子鍵配送方式のセキュリティ理論を構築した。この方法は、原理的には、あらゆる量子鍵配送方式に適用することができる。現実的な装置を用いたいくつかの量子暗号方式について、セキュリティの証明を行った。また、異なる視点から量子相関の大きさを操作的に定義し、相互の普遍的な関係式を導くことで、量子もつれ、秘匿通信、および相補性という相異なる量子性の発現の定量的な関係を明らかにした。粒子の位置と運動量など、互いに共役な関係にある物理量は、どちらか一方を選んで測定はできても、両方を同時に測定することは原理的にできない。このような量子力学の相補性を利用して、量子暗号のセキュリティを証明する一般的な手法の構築を進めており、本年度は、他のプロトコルと併用した場合でもセキュリティが失われない形で定式化を行った。また、量子もつれを持つ光子対を用いる量子暗号方式について、普及型の検出器を用い、光源については何の仮定も設けずにセキュリティを保証する手法を提案した。この結果は、量子もつれを持つ光子対の使用によって、光源の信頼性の問題を回避できることを示す。とくに、量子中継器を用いた長距離量子暗号では、光源が実質上盗聴者の支配化にあるので、このようなセキュリティの証明は重要である。量子暗号では光子の量子状態をなるべく壊さずに受信者に届ける必要があるが、光ファイバ等を用いた通信路では、様々な雑音が混入してくる。その中で、屈折率ゆらぎのようなゆっくりした雑音は、異なるパルスに同じ変化が加わる形をしており、この場合にはDFSと呼ばれる量子状態保護の手法の適用が可能になる。これまで、DFSの状態を直接発生させて、その状態が保護されることは実験で確認されているが、そのような手法は他の系と量子もつれを持つ量子系の送信には適用できない。本年度は、与えられた任意の量子状態をDFSの状態に変換して通信する手法を用い、量子もつれをもつ量子系をDFSにより雑音から保護できることを実験的に示した。このような量子力学の相補性を利用して、量子暗号のセキュリティを証明する一般的な手法の構築を進めており、本年度は、3基底が絡むために2物理量の相補性を用いる証明法と直感的に整合しにくい6状態量子暗号について、相補性の観点からセキュリティがどう証明されるかを明らかにした。強い位相参照光をもつ2状態量子暗号は、単純ではあるが光子分離攻撃に耐性を持つという特長を持つ。しかし、その無条件安全性については、位相参照光の量子性を考慮せずに済む場合にのみ証明がなされており、その証明を適用するためには局部発振光を二つ用意するなど実装上の困難があった。本年度は、位相参照光を量子化した無条件安全性の証明を行った。この証明法は、局部発振光を送信者のみが用意する通常の実装に対応している。単一光子光源は、理想的であれば光子分離攻撃を受けつけないために、単純な量子暗号方式により高効率を達成できるはずである。しかし、実際の単一光子光源は、2個以上の光子を放出する確率がゼロではないため、光子分離攻撃を受ける可能性があり、距離が伸びるにつれて、2光子放出確率に対する要求が厳しくなっていく。本年度は、光の一部を分岐して光子検出を行うという単純な改良によって、光子分離攻撃に対する耐性を向上させる手法を提案した。この手法は、3光子以上の放出確率分布の知識を利用しており、同じ光源であっても、高次の光子統計を把握する精度を上げると、実効的には2光子放出確率を下げたのと同様に通信効率が向上するという特長を持つ。このような量子力学の相補性を利用して、量子暗号のセキュリティを証明する一般的な手法の構築を進めており、本年度は、パルス列の隣接パルス間の相対位相にビット値を載せる手法(DPS-QKD)のセキュリティ確立に向けて、相補性の考え方がどのように適用し得るかの検討を進めた。その結果、各パルスに含まれる光子の数の偶奇について、通信を行う2者が原理的に言い当てる能力が担保されれば、そこからDPS-QKDのセキュリティが導けるという見通しを得た。パルス数と光子数が限定的なケースに限れば、数値計算によってビット誤り耐性などが計算できると考えている。3基底を切り替える6状態量子暗号方式は、よく用いられる2基底のBB84方式に比べ、似たような装置でも鍵生成レートやビット誤り耐性を向上できる手法として知られているが、光子数を峻別できない普及型の光子検出器を用いた場合に、そのような優位性が維持できるかどうかは不明であった。

まず、3基底を均等に切り替える方式では、検出器の同時計数率を手掛かりとすることで、多光子攻撃の頻度を見積もり、簡単に安全な鍵生成レートを導けることを示した。しかし、この手法億送受信者間で基底が一致したケースを選択する過程がBB84方式よりも非効率となり、多くの場合に優位性が失われてしまう。そこで、3基底を不均等に切り替える方式のセキュリティ確立が重要になる。この場合には、.均等切替えの場合にはなかった3光子攻撃が存在することを示した。さらに、そのような攻撃も含めた最終的なセキュリティの証明を行うことで、あらゆる場面でBB84方式よりも高い鍵生成レートが得られることを示した。