hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双胎妊娠からみた絨毛細胞DNAメチル化異常と胎児発育不全についての研究

1児は正常発育でもう一方の児は胎児発育不全(以下FGR)であった双胎間でDNAメチル化の程度に有意差を認め、かつ、2児ともに発育が正常であった双胎間でDNAメチル化の程度に有意差を認めなかったCpG siteは250ヶ所あった。このうち1児は正常発育でもう一方の児はFGRであった2症例で共通の傾向を示したCpG siteは123ヶ所であった。胎盤絨毛細胞における、これらのCpG siteのDNAメチル化異常はFGR発症に関連している可能性が示唆された。平成25、26年度の研究の結果、本研究の目的である「環境の影響によらない、胎児発育不全発症への関与が示唆されるDNAメチル化異常」の候補CpG siteが抽出された。しかし対象とした2絨毛膜2羊膜双胎は、1卵性と2卵性の両方の可能性があり、候補として抽出されたCpG siteの中には、2卵性であったが故に双胎間にDNAメチル化の差異が生じたものが含まれている可能性が考えられた。そこで、今回抽出された候補CpG siteが本当に胎児発育不全発症に関与している可能性があるかどうかを、双胎間輸血症候群の発症が否定的で、かつ2児とも成長が順調であった1絨毛膜2羊膜双胎と1児のみ胎児発育不全であった1絨毛膜2羊膜双胎の症例も対象とし、パイロシークエンス法でDNAメチル化率を定量、比較することで再評価する方針とした。しかし平成26年度内に解析に耐えうる症例数に達しておらず、本研究は現在継続中である。研究を進めていった結果、研究対象を追加することとなったことが目的の達成が予定よりも遅れている一番の理由である。医歯薬学現在、2絨毛膜2羊膜双胎だけでなく、双胎間輸血症候群の発症が否定的で、かつ2児とも成長が順調であった1絨毛膜2羊膜双胎と1児のみ胎児発育不全であった1絨毛膜2羊膜双胎の症例も対象とし、胎盤から絨毛組織を採取、保存している。検体回収のあいだに、施行予定であるパイロシークエンスの準備を並行して行い、検討に耐えうる検体数の回収が終了次第、次のステップに移行できるようにする。対象として設定した条件を満たした症例が予想していた頻度で存在しなかったため。平成25、26年度の研究の結果、抽出された「環境の影響によらない、胎児発育不全発症への関与が示唆されるDNAメチル化異常」の候補CpG siteが本当に胎児発育不全発症に関与している可能性があるかどうかを、双胎間輸血症候群の発症が否定的で、かつ2児とも成長が順調であった1絨毛膜2羊膜双胎と1児のみ胎児発育不全であった1絨毛膜2羊膜双胎の症例も対象に確認することとしたが、平成26年度内に解析に耐えうる症例数に達しなかったため現在継続中である。今後は同じ母親から出生した双胎間での絨毛DNAメチル化パターンの差異と臨床所見との関係を考慮し、胎児発育不全の原因となりうる(胎児発育への影響の大きい)絨毛DNAメチル化異常を同定するとともに、胎児発育への影響の少ない絨毛DNAメチル化異常の同定も行っていく。前述の候補として抽出されたCpG site群に関して、対照症例数を増やし、パイロシークエンス法で絨毛DNAメチル化率を測定し、得られた結果の整合性を確認する予定である。また、計画当初は対象と設定していなかった1絨毛膜1羊膜双胎であっても、双胎間輸血症候群の発症が否定的で、かつ2児ともに正常発育であった症例も"2児とも正常発育群"として扱うことができると考える。よって、この条件の症例からも同意が得られた場合は絨毛組織を採取、保存していくこととした。双胎間輸血症候群の発症が否定的で、かつ2児とも成長が順調であった1絨毛膜2羊膜双胎と1児のみ胎児発育不全であった1絨毛膜2羊膜双胎の症例も対象とし、胎盤から絨毛組織を採取、保存し、DNAメチル化プロファイルの作成およびパイロシークエンス法によるDNAメチル化率の定量を行う予定である。
慢性めまいに対する新世代認知行動療法：無作為化比較試験による効果検証と病態解明

平成30年度は、前年度まで継続している無作為割り付け対照試験を引き続き実施した。本研究のサンプルサイズは60例を予定しており、平成29年度には12例の無作為割り付けを実施していたが、平成30年度はさらに24例の無作為割り付けを実施し、合計36例の無作為割り付け、及び介入が終了し、全体の60%が終了した。介入群に対しては第3世代認知行動療法であるアクセプタンス&コミットメント・セラピー(Acceptance and Commitment Therapy:ACT)と前庭リハビリテーション(Vestibular Rehabilitation:VR)を組み合わせた、全6回のマニュアルに基づいた治療プログラムを実施し、対照群に対してはセルフヘルプ・テキストブックによるVRを実施した。また、平成31年4月にさらに6例の無作為割り付けを実施しており、順調に無作為割り付け対照試験が進行している。また、対照群に対しては、セルフヘルプ・テキストブックによるVRの実施後、一定期間を置いて、希望者に対して介入群と同様のACTとVRを組み合わせた治療プログラムを実施することとしており、平成30年度は8名の希望者に対して治療プログラムを実施した。なお、本研究を実施しながら並行して慢性めまいに対するACTとVRを組み合わせたプログラムの治療者育成を行い、複数の介入担当者により研究を問題なく遂行できる体制を構築している。平成29年度は、研究参加者の登録がやや遅れていたため、近隣の耳鼻科医に対して本研究に関する情報提供を行い、それにより研究参加希望者が増加し、研究への登録が順調に進むようになった。平成30年度は順調に進行している。今後も、近隣の耳鼻科医に対する本研究に関する情報提供を定期的・継続的に行っていく。平成28年度は、前年度までに行なっていた第2世代認知行動療法に基づく慢性めまいに対する集団プログラムを発展させて開発した新世代認知行動療法(アクセプタンス&コミットメント・セラピー:ACT)に基づく慢性めまいに対する集団プログラムの予備的単群介入研究を継続しながら、無作為化比較試験に向けての課題点の整理・対策を行った。まず、平成28年度は、予備的単群介入研究において、慢性めまいを有する患者15例の治療を行なった。平成27年度までに治療を終了している14例と合わせて、これでACTに基づく集団プログラムの累積症例数は29例となり、予備的介入研究を終了した。平成29年5月現在、介入終了後の追跡期間となっており、平成29年9月にデータ収集が終了する予定である。その後に解析を行い結果を発表する予定である。並行して、予備的介入研究の実施状況、データ等を参考にして、研究分担者、連携研究者、およびその他の研究協力者と連携しながら、集団プログラムの治療者用マニュアル、患者向け資料等を整備した。その過程で、ACTの介入の質を担保するための治療者ごとに許容される修正範囲を規定し、複数の治療者間で再現可能な集団プログラムを確定した。さらに、精神療法の無作為化比較試験の実施における問題点の整理・対策を行い、無作為化比較試験の研究プロトコルを作成した。平成29年3月に倫理審査委員会の承認を得て、平成29年4月より無作為化比較試験を開始している。無作為化比較試験に向けての問題点の整理・対策を行い、倫理審査委員会の承認を得て、平成29年4月より無作為化比較試験を開始している平成29年度は、前年度までの予備的研究の結果を受けて作成・改良した治療プログラムの治療者用マニュアル、および患者向け資料を用いて、前年度に名古屋市立大学病院倫理審査委員会の承認を得た研究プロトコルに従って、予定していた無作為割り付け対照試験を開始した。平成29年4月より慢性めまい(ICD-11β版による持続性知覚性姿勢誘発めまいの診断を満たすもの)を有する2064歳の患者の研究への組み入れを開始し、平成30年3月までに2回にわたって1回あたり6例、合計12例の無作為割付を実施した。そして、介入群には対して第3世代認知行動療法であるアクセプタンス&コミットメント・セラピー(Acceptance and Commitment Therapy:ACT)と前庭リハビリテーション(Vestibular Rehabilitation:VR)を組み合わせた、全6回のマニュアルに基づいた治療プログラムを実施し、対照群に対してはセルフヘルプ・テキストブックによるVRを実施した。本研究のサンプルサイズは60例を予定しており、現時点で5分の1が終了した。また、平成30年4月に3回目の無作為割り付けを実施しており、順調に無作為割り付け対照試験が進行している。また、本研究を実施しながら並行して慢性めまいに対するACTとVRを組み合わせたプログラムの治療者育成を行い、複数の介入担当者により研究を問題なく遂行できる体制を構築している。平成29年4月より研究対象となる症例の研究への登録を開始したが、想定よりも登録のスピードがやや遅かった。そのため、名古屋地区で開催されためまいに関する複数の研究会等の機会を利用して、近隣の耳鼻科医に対して本研究に関する情報提供を行い、それにより研究参加希望者が増加し、研究への登録が順調に進むようになった。

介入群に対しては第3世代認知行動療法であるアクセプタンス&コミットメント・セラピー(Acceptance and Commitment Therapy:ACT)と前庭リハビリテーション(Vestibular Rehabilitation:VR)を組み合わせた、全6回のマニュアルに基づいた治療プログラムを実施し、対照群に対してはセルフヘルプ・テキストブックによるVRを実施した。また、平成31年4月にさらに6例の無作為割り付けを実施しており、順調に無作為割り付け対照試験が進行している。また、対照群に対しては、セルフヘルプ・テキストブックによるVRの実施後、一定期間を置いて、希望者に対して介入群と同様のACTとVRを組み合わせた治療プログラムを実施することとしており、平成30年度は8名の希望者に対して治療プログラムを実施した。なお、本研究を実施しながら並行して慢性めまいに対するACTとVRを組み合わせたプログラムの治療者育成を行い、複数の介入担当者により研究を問題なく遂行できる体制を構築している。平成29年度は、研究参加者の登録がやや遅れていたため、近隣の耳鼻科医に対して本研究に関する情報提供を行い、それにより研究参加希望者が増加し、研究への登録が順調に進むようになった。平成30年度は順調に進行している。無作為化比較試験の品質管理を行いながら、試験を継続する。今後も、近隣の耳鼻科医に対する本研究に関する情報提供を定期的・継続的に行っていく。無作為化比較試験の準備段階に使用した費用、および学会出張費等が当初の予定よりも少なく、かつ、平成29年度以降に使用する予定の無作為化比較試験の費用、および学会出張費等が当初の予定よりも増えたため。研究の進捗が当初の計画よりもやや遅れているため、研究費を次年度に繰り越して研究を進めている。研究費の使用内容については当初の計画から大きな変更はない。無作為化比較試験に参加した対象者への謝品等、および学会出張費等に使用する計画である。
オンライン協調学習における知識構築過程可視化基盤の開発

「目標1.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」について,引き続き,知識合成過程の3次元可視化,および知識構成キャンバス生成過程の追再生ツールの改良開発を行った.Knowledge Forum上で動作するソフトウェアは完成しており,2017年度に引き続き,2018年でも学習科学の国際会議で発表を行った.追再生ツール,3次元可視化に関しては,現場での運用が行われ,国際会議ワークショップでも利用報告が行われている.「目標2.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」について,Knowledge Forumから得られるログを利用し,学習分析に有用な指標のリアルタイムチャート化を実現することが目標である.本年度もひきつづき,ダッシュボードソフトウェアの改良を行った.本ソフトウェアは国際開発チームの協力を得て改良され,Knowledge Forum6に組み込まれ利用されている.本年度は新たに,ネットワーク分析と自然言語解析を組み合わせ,Webでの分析を可能とするソフトウェアのプロトタイプ開発も行った.本ソフトウェアに関しては,改良を続け次期開発で実験,論文化を実施する予定である.「目標3.教材開発と現場での実践および評価」について,目標1, 2の開発と同時並行で,カリキュラム,教材開発,および授業での実施を試みている.本年度は,ソフトウェアの現代の学生への適合性の問題が改善のため,モバイル版ソフトウェアの開発を新規開発としてすすめ,授業で実践を行い,改善の傾向がみられた.これと並行して,プログラミング教育研究の分析を題材とし,学生が知識構築を行うためのツールに改良をすすめ,これに関連する成果2件の国際会議発表を行った.「目標1.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」について,知識合成過程の3次元可視化,および知識構成キャンバス生成過程の追再生ツールのプロトタイプ開発を行った.現在,Knowledge Building国際研究グループで実際に動作するソフトウェアを見ながら,学習理論へ合致,実際の現場での応用を視野に入れて詳細な仕様の調整を進めている.2017年度に開催される学習科学の国際会議で進捗報告と今後の具体的な実験計画を議論する予定である.「目標2.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」について,Knowledge Forumから得られるログを利用し,学習分析に有用な指標のリアルタイムチャート化を実現することが目標である.本年度は,使用するライブラリの検証とフレームワーク作成の基礎のために,基本的なPost(Knowledge Forumへの投稿)の情報とForum上のインタラクションに基づくソーシャルネットワークを提示するソフトウェアの開発を行った.関連する基礎研究として,これまでのプログラミング教育のデータを用い,学習情報を提示するダッシュボードに関する研究をまとめた.昨年度から引き続く成果として,Rotating Leadership指標に関する研究成果をまとめ,研究発表を行った.「目標3.教材開発と現場での実践および評価」について,目標1, 2の開発と同時並行で,カリキュラム,教材開発,および授業での実施を行っていく.本年度は,研究代表者の授業で,実際にKFを利用した知識構築に基づく授業の試みを行ったが,教育モデルの不備,ソフトウェアの現代の学生への適合性の問題もあり,良好な結果は得られなかった.明らかになった問題は改善し本年度の実施に備える.国際的に,カナダ,オランダ,シンガポールなどで,開発されたソフトウェア(プロトタイプ含む)の使用実験が進行中である.平成28年度は,「A.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」,「B.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」を中心に進め,当初の予定通りに順調にプロトタイプ開発をすすめることができた.国際研究チームへのデモンストレーションと実際の教育現場でのデータ収集を開始することもできた.「目標1.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」について,引き続き,知識合成過程の3次元可視化,および知識構成キャンバス生成過程の追再生ツールの改良開発を行った.Knowledge Forum上で動作するソフトウェアが完成し,2017年度に開催された学習科学の国際会議で発表を行った.追再生ツールに関しては,現場での運用が始まっているが,3次元可視化については,国際実践,国内実践における実験で改善の要求が得られており,現在ソフトウェアの改良を実施している.「目標2.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」について,Knowledge Forumから得られるログを利用し,学習分析に有用な指標のリアルタイムチャート化を実現することが目標である.本年度は,昨年度開発したダッシュボードソフトウェアの改良開発を行った.本ソフトウェアは国際開発チームの協力を得て改良され,現場で利用されている.現在,国際チームによって本ソフトウェアを利用した実際の分析を実施しており,国際会議への発表を計画している.「目標3.教材開発と現場での実践および評価」について,目標1, 2の開発と同時並行で,カリキュラム,教材開発,および授業での実施を試みている.本年度も,研究代表者の授業で実践では,ソフトウェアの現代の学生への適合性の問題が改善されず,良好な結果は得られなかった.これを背景として,若干方針を変更し,プログラミング教育研究の分析を題材とし,学生が知識構築を行うためのツールに改良をすすめている.これに関連してプログラミング教育に関する2件の国際会議発表を行った.平成29年度は,「A.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」,「B.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」,「目標3.教材開発と現場での実践および評価」を行い,ソフトウェアの開発に関して当初予定の大部分はリリースされており,概ね予定通りである.しかし,現場の意見による改良や,開発進行により新たに必要と分かったソフトウェアに関しては現在予定変更と開発中であり,これが要因で現場での実践が若干遅れている.

「目標1.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」について,引き続き,知識合成過程の3次元可視化,および知識構成キャンバス生成過程の追再生ツールの改良開発を行った.Knowledge Forum上で動作するソフトウェアは完成しており,2017年度に引き続き,2018年でも学習科学の国際会議で発表を行った.追再生ツール,3次元可視化に関しては,現場での運用が行われ,国際会議ワークショップでも利用報告が行われている.「目標2.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」について,Knowledge Forumから得られるログを利用し,学習分析に有用な指標のリアルタイムチャート化を実現することが目標である.本年度もひきつづき,ダッシュボードソフトウェアの改良を行った.本ソフトウェアは国際開発チームの協力を得て改良され,Knowledge Forum6に組み込まれ利用されている.本年度は新たに,ネットワーク分析と自然言語解析を組み合わせ,Webでの分析を可能とするソフトウェアのプロトタイプ開発も行った.本ソフトウェアに関しては,改良を続け次期開発で実験,論文化を実施する予定である.「目標3.教材開発と現場での実践および評価」について,目標1, 2の開発と同時並行で,カリキュラム,教材開発,および授業での実施を試みている.本年度は,ソフトウェアの現代の学生への適合性の問題が改善のため,モバイル版ソフトウェアの開発を新規開発としてすすめ,授業で実践を行い,改善の傾向がみられた.これと並行して,プログラミング教育研究の分析を題材とし,学生が知識構築を行うためのツールに改良をすすめ,これに関連する成果2件の国際会議発表を行った.平成29年度は,下記の通り,当初の予定通り研究を進める予定である.平成29年度は引き続き「A.知識構築過程の4次元可視化ツールの開発」,「B.知識構築過程の量的データ可視化ツールの開発」を進める.「C.教材開発と現場での実践および評価」の比率を高くしながら,ソフトウェアの完成度向上,および可視化効果の分析を行う.平成30年度は,これまで得られた成果より,当初の予定を修正しながら期待される成果が得られるよう研究を進める予定である.
光異性化反応の超高速光電子イメージング

超高速光電子イメージングにより光異性化反応をリアルタイムに観測し、その全貌を明らかにするためには、電子励起状態にある分子(反応物)からの光イオン化信号を明確に帰属することが必要不可欠である。本研究では、真空紫外極短パルスにより電子励起状態にある分子を一光子イオン化した場合、これまで考慮されてこなかった“隠れた"イオン化終状態が光電子スペクトルに現れることを突き止めた。本研究は、超高速光電子イメージングにおける同イオン化終状態の一般的重要性を示した初めての例である。本研究の目的は,フェムト秒ポンプ-プローブ光電子画像観測法を用いて,気相孤立分子の光異性化反応をリアルタイムに観測することである。申請者らが最近開発したパルス幅サブ20fsの極短真空紫外パルス(中心波長が159および133 nm)をプローブ光に用いることで,反応物から生成物に至るまでの反応経路の全貌を解き明かす前例の無い研究計画である。研究計画の通り,今年度は既存の光電子画像観測装置(超音速分子線源と画像観測部から構成される)の改良を行った。具体的には,光電子画像観測において重要な二次元電子検出器(マイクロチャンネルプレート: MCP)に対して,超音速分子線が直接照射されない縦打ち方式(超音速分子線の速度(流速)ベクトルとMCPの検出面が平行)に改良した。腐食性の強い含ハロゲン分子や,難揮発性分子が,MCPに直接当たるとその部分の感度が著しく低下し,画像観測を行うことが不可能であったが,今回縦打ち方式に改良したことで,ユニバーサルな光電子画像観測装置となった。装置の性能評価には,波長358 nmの紫外フェムト秒パルスによるキセノンの一波長四光子イオン化を用い,その際放出される光電子の散乱分布を歪みなく観測することに成功した。この装置改良と並行し,難揮発性分子の超音速分子線を発生させるための温度制御可能な分子線ノズルを製作し,改良した光電子画像観測装置に組み込んだ。以上で述べた装置改良や製作により,本研究計画の基盤は整ったと言える。本研究計画は当初の研究計画通りに進んでいる。初年度の研究計画を全て遂行した。本研究の目的は、筆者らが開発したパルス幅サブ20fsの真空紫外極短パルス(中心波長159および133 nm)を超高速光電子イメージング法のプローブ光に用いることで、気相孤立分子の光異性化反応をリアルタイムに観測することである。研究計画で掲げた目標通り、既存の光電子イメージング装置の改良およびその性能評価は初年度(平成28年度)中に完了し、本研究計画の基盤を整えた。当初、今年度は、その改良した装置を使いて実際に光異性化反応のリアルタイムを行う計画であった。しかしながら、同波長域の極短パルスを超高速光電子イメージング法に適用する試みは世界中で開始行われており、そのイニシアティブを取るためにも、既存装置で得られていた実験結果を至急論文として纏め上げる必要が生じた。そのため、今年度前半は、133 nmの真空紫外パルスを用いてピラジンの高速無輻射過程の全貌を明らかにした研究、および159 nmの真空紫外パルスにより、ピラジンのリュードベリ状態および価電子励起状態からの電子緩和過程を明らかにした研究を、米国物理学協会の化学物理系専門誌J. Chem. Phys.にBack-to-Backとして誌上発表した(前者は、2016年における同雑誌のEditor's Choiceに選出されている)。今年度後半は、二硫化炭素(CS2)のS3状態からの高速光解離反応(CS2 + hv →CS + S(3P/1D)について研究を行った。化学結合がダイナミックに変化するという観点から、光解離反応と光異性化反応は共通しており、まずは単純な直線三原子分子に対して本実験手法の有用性を示すことは本研究計画を遂行する上で非常に重要であると考えた。この研究では、133 nmの真空紫外パルスを用いることで、解離生成物の一つであるスピン一重項の硫黄原子S(1D)のリアルタイム検出に初めて成功した。光異性化反応のリアルタイム観測には至っていないものの、超高速光電子イメージング法において、真空紫外極短パルスの有用性を実証することができている。本研究は、筆者らが独自開発した真空紫外極短パルス(中心波長159および133nm)を時間分解光電子イメージング法に適用することで、気相孤立分子の光異性化反応をリアルタイムに観測することが目的である。最終年度は、二硫化炭素(CS2)のS3電子状態から起こる高速光解離反応の研究を行った。分子内で化学結合がダイナミックに変化するという観点から、光解離反応は光異性化反応と類似しており、本実験手法の有用性を光解離反応について示すことが、当該研究課題を推進していく上で重要であると判断した。ここではまず、133nmの真空紫外極短パルスを用いた光イオン化により、同光解離反応のリアルタイム観測を試み、解離生成物の一つであるS(1D)が生じるダイナミックスを追跡することに成功した(正確には、133nmがS(1D)の自動イオン化状態に共鳴しており、その自動イオン化で生じた電子を検出した)。その結果、S3状態生成後、約400fs後にS(1D)原子が生成し始めるという実験事実を突き止めた。S3状態におけるCS2の反対称伸縮振動の周期が21fsであり、その時間スケールに比べ、CS結合解離の時間(400fs)は非常に長い。

このことは、S(1D)原子がS3状態から直接生成するのでは無く、S3状態が他の電子状態へ内部転換し、その状態からS(1D)原子が生じるという電子的前期解離反応が起こっていることを示唆している。以上の研究成果を、米国物理学協会の化学物理系専門誌J. Chem. Phys.にて誌上発表した。その後、さらに研究を推し進め、S3状態生成直後における核波束運動のリアルタイム観測に挑戦した。ここでは、133nmによる光イオン化でCS2の三つのイオン化終状態が観測され、得られた光電子スペクトルの時間変化が前例の無いほどに複雑なものであった。現在、さらなる解析を進めている。超高速光電子イメージングにより光異性化反応をリアルタイムに観測し、その全貌を明らかにするためには、電子励起状態にある分子(反応物)からの光イオン化信号を明確に帰属することが必要不可欠である。本研究では、真空紫外極短パルスにより電子励起状態にある分子を一光子イオン化した場合、これまで考慮されてこなかった“隠れた"イオン化終状態が光電子スペクトルに現れることを突き止めた。本研究は、超高速光電子イメージングにおける同イオン化終状態の一般的重要性を示した初めての例である。初年度の装置改良が計画通りに進んだため,今後は研究計画に記載の通り,研究を推進する。次年度は、継続中のCS2の光解離反応に関する研究を行い論文として纏める。スピン一重項硫黄原子S(1D)のリアルタイム検出については、既に米国物理学協会の化学物理系専門誌J. Chem. Phys.に掲載受理が決定しており、解離機構の詳細について別の論文として纏める予定である。反応動力学光電子画像観測装置の改良において,既存の実験装置から再利用可能な物品や設備があったため。今年度前半に、論文執筆作業(二報)に注力し、物品購入費の使用が当初の計画よりも少なかったため(その分が、論文の英文校閲料に充当された)。学術論文の校正費用ならびに出版費用など,主に研究成果公表のために使用する。物品購入費に充当する。
ヒトiPS細胞から中間中胚葉の分化誘導

腎臓を構成する細胞のほとんどは、胎生組織である中間中胚葉に由来することから、ヒト多能性幹細胞からそれらの細胞を分化誘導することが、腎臓再生の最初の重要なステップである。第12年度目までに、中間中胚葉で最も早期かつ特異的に発現するマーカーである核内転写因子OSR1に対するレポーター細胞株を樹立し、ヒト多能性幹細胞から分化誘導したOSR1陽性中間中胚葉細胞の腎臓、生殖腺、副腎皮質細胞への分化能などの発生生物学的機能を評価した。そこで、第3年度目の目標として、ヒト多能性幹細胞からOSR1陽性中間中胚葉を分化誘導することが可能な低分子化合物の探索と、低分子化合物で作製したOSR1陽性中間中胚葉の機能評価を掲げ、研究を実施した。まず、中胚葉と内胚葉の前駆細胞である中内胚葉からOSR1陽性細胞へ分化誘導可能な低分子化合物を探索する大規模な低分子化合物のスクリーニング系を構築した。構築したスクリーニング系を用いて、2つのレチノイド(AM580およびTTNPB)がOSR1陽性細胞への分化を促すことを明らかにした。分化誘導したOSR1陽性細胞の機能評価を行ったところ、それらの細胞は他の中間中胚葉マーカーを発現し、in vitroにおいて長期間培養することにより、出現頻度は低いが中間中胚葉に由来する腎構成細胞に分化した。さらに、マウス後腎細胞との器官培養にて3次元の尿細管様構造を形成した。より安価で安定している低分子化合物で腎臓に分化しうる中間中胚葉を分化誘導したここまでの研究成果を、第2著者としてPLoSONE誌に発表した。以上、低分子化合物を用いて腎臓に分化しうるOSR1陽性中間中胚葉細胞を高効率に作製し、器官培養によって一部の腎臓構造を再現できたことにより、腎構成細胞作製のための分化誘導技術の開発や、疾患モデル作製に向けた研究への発展が期待される。樹立したOSR1-GFPノックインヒトiPS細胞から中間中胚葉細胞を高効率に分化誘導する低分子化合物を同定し、腎臓に分化しうる発生生物学的機能を評価できたこと、および学会誌に発表できたことから、当初の計画通り順調に進展したと考える。増殖因子よりも安価かつ安定的に中間中胚葉を得ることのできる低分子化合物を見出すことができたが、中間中胚葉から腎臓を高効率に作製する方法の確立が急務である。中間中胚葉からは腎臓の他にも、生殖腺や副腎皮質が分化するため、中間中胚葉からそれぞれの細胞への分化を促す増殖因子や化合物を探索する。また、胎児内の部位および時期特異的な中間中胚葉を作製し、その発生生物学的機能を評価することで、腎臓発生に寄与しうる中間中胚葉細胞を明らかにする。腎臓を構成する細胞のほとんどは、胎生組織である中間中胚葉に由来することから、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)からそれらの細胞を分化誘導することが、腎臓再生の最初の重要なステップである。また、核内転写因子OSR1(Odd-skipped related 1)が中間中胚葉で最も早期かつ特異的に発現するマーカーとして知られている。そこで、OSR1に対するレポーター細胞株の樹立とヒトiPS細胞からOSR1陽性中間中胚葉細胞の分化誘導法の確立を掲げ、研究を実施した。まず、OSR1の発現をモニターするOSR1-GFPノックインヒトiPS細胞株を、既存のヒトiPS細胞株201B7より樹立するために、ROCK inhibitorを用いてヒトES細胞の生存率を改善させる報告(Watanabe, K. et.al., 2007)を基にして、独自のヒトiPS細胞に対するエレクトロポレーションによる遺伝子導入プロトコールを確立した。さらに、細菌人工染色体(BAC)をターゲティングベクターとして用いて相同組み換え効率を向上させる方法を考案し実施したところ、約3%の効率で相同組み換えレポーター細胞株を樹立することに成功した。次に、中間中胚葉特異的マーカーOSR1の発現を指標にヒトiPS細胞から中間中胚葉の分化誘導における最適なプロトコールの確立を行った。BMP7などの増殖因子の組み合わせがOSR1発現の誘導に有効であることを見出し、ヒトiPS細胞を高い生存率を保ったまま単一細胞にまで解離する独自の単層培養法を確立したところ、上記の増殖因子の組み合わせ処理によって90%以上もの高効率でOSR1陽性細胞を作製することに成功した。以上、OSR1-GFPノックインヒトiPS細胞から中間中胚葉細胞を高効率に分化誘導する方法を確立したことにより、平成23年度の研究計画を達成することができたと考える。腎臓を構成する細胞のほとんどは、胎生組織である中間中胚葉に由来することから、ヒトiPS細胞からそれらの中胚葉細胞を分化誘導することが、腎臓再生の最初の重要なステップである。また、核内転写因子OSR1が中間中胚葉で最も早期かつ特異的に発現するマーカーとして知られている。初年度はOSR1に対するレポーター細胞株を樹立し、ヒトiPS細胞からOSR1陽性中間中胚葉細胞の分化誘導法を確立した。さらに、分化誘導した中間中胚葉細胞の発生生物学的機能も評価した。そこで、第2年度の目標として、初年度に樹立したレポーター細胞株から分化誘導したOSR1陽性中間中胚葉細胞とマウスの後腎細胞とを器官培養することによる三次元の尿細管様構造の形成と、学会誌への発表を掲げ、研究を実施した。

約50種類の増殖因子や低分子化合物の中から、器官培養によって管腔構造を形成可能な細胞へ分化誘導する因子の探索を行ったところ、TGF(transforming growth factor)β1が管腔構造形成能を獲得させる因子であることを見出した。そして、TGFβ1処理を施したOSR1陽性中間中胚葉細胞は器官培養によって、未分化iPS細胞と比較して有意に三次元の尿細管様構造を形成することも確認できた。ここまでの研究成果を、Nature Communications誌に発表した。以上、OSR1レポーターヒトiPS細胞から高効率に中間中胚葉細胞を作製し、器官培養によって腎臓の一部構造を再現できたこと、また学会誌に発表できたことにより、平成24年度の研究計画を達成することができたと考える。今後は、本分化誘導技術に改良を加え、応用することによって、腎発生機構の解明および、細胞療法や疾患モデル作製に向けて研究を発展させたいと考えている。腎臓を構成する細胞のほとんどは、胎生組織である中間中胚葉に由来することから、ヒト多能性幹細胞からそれらの細胞を分化誘導することが、腎臓再生の最初の重要なステップである。第12年度目までに、中間中胚葉で最も早期かつ特異的に発現するマーカーである核内転写因子OSR1に対するレポーター細胞株を樹立し、ヒト多能性幹細胞から分化誘導したOSR1陽性中間中胚葉細胞の腎臓、生殖腺、副腎皮質細胞への分化能などの発生生物学的機能を評価した。そこで、第3年度目の目標として、ヒト多能性幹細胞からOSR1陽性中間中胚葉を分化誘導することが可能な低分子化合物の探索と、低分子化合物で作製したOSR1陽性中間中胚葉の機能評価を掲げ、研究を実施した。まず、中胚葉と内胚葉の前駆細胞である中内胚葉からOSR1陽性細胞へ分化誘導可能な低分子化合物を探索する大規模な低分子化合物のスクリーニング系を構築した。構築したスクリーニング系を用いて、2つのレチノイド(AM580およびTTNPB)がOSR1陽性細胞への分化を促すことを明らかにした。分化誘導したOSR1陽性細胞の機能評価を行ったところ、それらの細胞は他の中間中胚葉マーカーを発現し、in vitroにおいて長期間培養することにより、出現頻度は低いが中間中胚葉に由来する腎構成細胞に分化した。さらに、マウス後腎細胞との器官培養にて3次元の尿細管様構造を形成した。より安価で安定している低分子化合物で腎臓に分化しうる中間中胚葉を分化誘導したここまでの研究成果を、第2著者としてPLoSONE誌に発表した。以上、低分子化合物を用いて腎臓に分化しうるOSR1陽性中間中胚葉細胞を高効率に作製し、器官培養によって一部の腎臓構造を再現できたことにより、腎構成細胞作製のための分化誘導技術の開発や、疾患モデル作製に向けた研究への発展が期待される。OSR1-GFPノックインヒトiPS細胞の樹立および中間中胚葉細胞を高効率に分化誘導する方法の確立に成功し、分化誘導した中間中胚葉細胞の発生生物学的機能を評価することに着手できたことから、当初の計画を上回る成果が得られたと考える。樹立したOSR1-GFPノックインヒトips細胞から中間中胚葉細胞を高効率に分化誘導する方法を確立し、管腔構造形成能を獲得させる増殖因子を見出すことができたこと、および学会誌に発表できたことから、当初の計画通り順調に進展していると考える。
目標指向性全身運動における冗長性の制御メカニズムの解明

ヒト身体は豊富な自由度を制御・協調することにより,日常からスポーツ場面まで様々な運動目標を達成できる.しかし,ヒトは単純な運動であっても,完全に同じ運動を再現することはできない.このような制約の下で正確な運動目標を達成する身体制御機序に関して,主にスポーツにおけるボール投げ動作を題材として,スポーツ選手の動作分析とコンピュータシミュレーションを用いて検証する.運動制御機序の理解,およびパフォーマンス向上への具体的示唆を得ることを目指す.ヒト身体は豊富な自由度を制御・協調することにより,日常からスポーツ場面まで様々な運動目標を達成できる.しかし,ヒトは単純な運動であっても,完全に同じ運動を再現することはできない.このような制約の下で正確な運動目標を達成する身体制御機序に関して,主にスポーツにおけるボール投げ動作を題材として,スポーツ選手の動作分析とコンピュータシミュレーションを用いて検証する.運動制御機序の理解,およびパフォーマンス向上への具体的示唆を得ることを目指す.
第一原理的大規模構造リファインメント ～超遠縁からのホモロジーモデリング～

蛋白質の構造比較は蛋白質の進化的関係の類推、機能の予測、活性部位の同定、蛋白質の構造分類、構造予測など多くの場面で役立つ。上記のような理由から今まで多くの構造比較ツールが開発され、利用されてきた。しかし、決定版と言われるようなツールは未だ存在せず、構造アラインメントアルゴリズムの一つの目標である手動で作られたアラインメント(生物学的に妥当であると考えられているアラインメント)の再現を完全に行えるような構造アラインメントアルゴリズムは未だ存在しない。そこで今回私は手動で作られたアラインメントとよりよく一致するアラインメントを生成できる構造アラインメントアルゴリズムの開発を目標に本研究を行った。本研究で私はMICANという構造アラインメントアルゴリズムを改良することによって上記の目標の達成を目指した。MICANはもともと配列順序に捕われずアラインメントを生成するアルゴリズムであり、配列順序に捕われずアラインメントを生成するプログラムの中ではリファレンスと最もよく一致するアラインメントを生成するプログラムであることが知られている。今回我々はそれを改良しアラインメントを配列順序に従ったもののみに限定できるモードを実装した。さらに私は側鎖の向きを考慮する様な新しい構造類似度スコアを用いることで、対応付けられた残基ペアの側鎖の向きが一致しないアラインメントが出力するのを防いだ。以上の改良の効果を検証するためにベンチマークテストを行い既存ツールと比較した結果、MICANは手動で作られたアラインメントを最もよく再現できるアルゴリズムであることが明らかになった。そして以前のMICANの出力したアラインメントでは対応付けられた残基の側鎖の向きが揃っていなかった様な構造ペアに関しても、今回のMICANはそのズレを修正し、よりリファレンスに近いアラインメントを出力できることも明らかになった。本研究では、X線結晶解析、NMRに匹敵する精度と信頼性をもった高精度ホモロジーモデリングの開発を目指す。具体的にはX線結晶構造解析と同程度(RMSD2Å以内)の精度でのシミュレーションによる立体構造予測を可能にする、という事を目的として行う。これを実現することにより構造ゲノムプロジェクトで明らかになった構造を有効に利用し、蛋白質構造全体の網羅的理解を可能にする。また、蛋白質単体だけでなく他の蛋白質や分子との相互作用シミュレーションの研究の足がかりとなるツールを完成させる事を目指す。そこで我々は構造予測手法の性能を世界的なレベルで客観的に評価するため第9回蛋白質立体構造予測コンテストCASP9に参加した。約50個の蛋白質構造を予測し、我々は「鋳型を用いた構造予測」の部門で174チーム中3位の成績を収めた。CASP9に参加することによって、相対的な尺度で見れば我々の構造予測手法は世界の中である程度上位に位置するレベルであることがわかった。精度の良いホモロジーモデリングを行うためには精度の良い構造-配列アラインメントを行うとこが重要である。そのためには単にペアワイズアラインメントを用いる方法よりも、鋳型や構造を予測したい配列のホモログを用いてマルチプルアラインメントを作成しその情報を用いた方が良いことが報告されている。そこで我々は精度の良いMSAをより短い時間で作成する手法を作成した。その際エネルギーランドスケープが滑らかになるようにエネルギーを書き換え、グローバルミニマムを探しやすくするような工夫を行った。それにより従来行われていた汎用性の高い強力なサンプリング手法(ここではconformational space annealing)でのMSAに作成に比べて遥かに短い計算時間で同程度に高精度なMSAを作成できるようになった。近年配列順序を無視すると、よく重ねあわせることのできる構造ペアが多数見つかっている。このような構造ペアを見つけ出し、配列順序に依存しない配列-構造アラインメントを精度よくすることが可能になれば以下のことが期待される。(1)より良いテンプレートを見つけることができTBMの精度が向上する。(2)2次構造の配置は既存の構造と同じだが、繋ぎ方を変えただけのNewFoldの予測もテンプレートを用いて行うことが可能になる。今回我々は(2)の既存構造のつなぎ方を変えただけのNewFoldの予測に挑戦した。テンプレートを用いた予測を行うにはテンプレートを見つけ、予測したい配列とアラインメントするというプロセスが必須である。しかし進化的に関係のなさそうなタンパク質ペアを配列順序に依存せず対応付けるには、どうしたらよいのかというのはよく分からない。そこで、我々は構造が似ているが進化的には関係の無さそうな構造ペア(配列順序を無視しないと上手くに重ねられないペアも含む)を多数用意し、それらを構造アラインメントツールで重ねあわせ、対応する残基の情報を解析した。その結果、配列順所を無視して初めて重ね合わせることが出来る構造ペアの多くは残基数が大きく違うことが分かった。(構造ペアの片方は残基数が大きく、片方は小さい)また、その際に小さい蛋白質の表面に出ている残基を大きい蛋白質の埋もれた残基に対応づけているケースも多数見られ、蛋白質構造中の埋れている残基のみに着目することが、配列順序に依存しない配列-構造アラインメントにおいて重要であることが分かった。

そこで今回私は手動で作られたアラインメントとよりよく一致するアラインメントを生成できる構造アラインメントアルゴリズムの開発を目標に本研究を行った。本研究で私はMICANという構造アラインメントアルゴリズムを改良することによって上記の目標の達成を目指した。MICANはもともと配列順序に捕われずアラインメントを生成するアルゴリズムであり、配列順序に捕われずアラインメントを生成するプログラムの中ではリファレンスと最もよく一致するアラインメントを生成するプログラムであることが知られている。今回我々はそれを改良しアラインメントを配列順序に従ったもののみに限定できるモードを実装した。さらに私は側鎖の向きを考慮する様な新しい構造類似度スコアを用いることで、対応付けられた残基ペアの側鎖の向きが一致しないアラインメントが出力するのを防いだ。以上の改良の効果を検証するためにベンチマークテストを行い既存ツールと比較した結果、MICANは手動で作られたアラインメントを最もよく再現できるアルゴリズムであることが明らかになった。そして以前のMICANの出力したアラインメントでは対応付けられた残基の側鎖の向きが揃っていなかった様な構造ペアに関しても、今回のMICANはそのズレを修正し、よりリファレンスに近いアラインメントを出力できることも明らかになった。今年度はこれまで行き詰っていたテンプレートの利用法について新たな知見を見出すことができた、これによって本手法の更なる精度の向上が期待できる。今年度は蛋白質の立体構造予測コンテストCASP10に参加しこれまで開発した手法を批判的に検証する。またそれらの結果から問題点を洗い出しさらなる手法の改良に努める。
圃場抵抗性遺伝子Pb1の起源と機能に関する分子生物学的解析

いもち病圃場抵抗性遺伝子Pb1の単離が完了し、その周辺のゲノム構造から、約60kbのゲノムDNA配列のタンデム重複の結果、制御配列(プロモーター)がNB-LRRコード配列の上流に転移することによりPb1遺伝子が成立した可能性が推測された。この仮説を検証するため、Pb1の発現制御配列を含むことが推測される7kbの上流配列DNAをGUSコード領域DNAの上流につないでイネに導入し、GUS活性を解析した結果、予想通りのプロモーター活性が認められ、上記の仮説が支持された。Pb1タンパク質は、NB-LRRを含むRタンパク質様の構造を持つことから、タンパク質間相互作用によって病原体感染を認識すると予想された。そこで、yeast two-hybrid(Y2H)法により、Pb1と結合するタンパク質の同定を試み、Baitおよびライブラリーの検討を重ねたが、Pb1相互作用因子の単離には至らなかった。昨年、Pb1と類似構造を持つオオムギうどんこ病抵抗性遺伝子MLAが、WRKY型転写因子と相互作用することが報告され、病害応答シグナル伝達の新規な分子機構として注目された。Pb1が同様のシグナル伝達に関与しているかを検証するため、Y2HによりPb1と相互作用するイネのWRKY転写因子を探索した結果、いくつかのWRKYとの相互作用が明らかとなった。Pb1-GFPの融合タンパク質をイネ子葉鞘で-過的に発現させた結果、細胞質と核の両方に存在していた。これらのことから、Pb1がWRKY型転写因子と核内で直接相互作用し、Pb1からWRKY型転写因子への直接のシグナル伝達が存在することが示唆された。いもち病ほ場抵抗性遺伝子Pb1の単離がほぼ完了した。Pb1候補遺伝子タンパク質は、NB-LRRを含むRタンパク質様の構造を持つことから、タンパク質間相互作用によって病原体由来の因子または病原体因子のターゲットとなる植物側の因子を認識すると予想される。本年度は、yeast two-hybrid systemを用い、Pb1タンパク質と結合するタンパク質の同定を試みた。具体的には、いもち病菌を接種したイネのRNAを用いてイネおよびいもち病菌の発現遺伝子を含むcDNA(prey)ライブラリーを作製し、Pb1タンパク質のLRR-domainを含む部分領域(LRR-domain)およびN末側の部分領域(N-domain)をbaitとして用いてスクリーニングを行った。LRR-domainをbaitとしたスクリーニングでは、430万個のクローンをスクリーニングしたがPb1相互作用因子の遺伝子単離には至らなかった。preyライブラリーが不適切であったことが考えられるので、いもち病感染初期のイネからpreyライブラリーを新たに作製している。一方、N末端側のN-domainは、酵母での発現が確認できなかったため、さらに3つに分断した部分領域をbaitとして用いる試みを行っている。Pb1のいもち病抵抗性は、穂への感染(穂いもち)に対して特に高い効果を示す。Pb1遺伝子の発現の組織特異性および時期特異性がこのことと密接に関連していることが推測されるため、これを検証するため、Pb1候補遺伝子の発現制御配列を含むことが推測される上流配列をGUS遺伝子の上流につないだレポーター・コンストラクトを作製し、イネに導入した。また、Pb1によって認識されたいもち病感染の情報が伝えられるシグナル伝達経路およびその下流の発現遺伝子を解析するため、35Sプロモーターの制御下にPb1候補遺伝子を配置したコンストラクトを作製し、イネに導入した。これらの形質転換イネは、現在種子を確保するために栽培中である。
新交通用インバ-タ駆動リニアモ-タの制御システムに関する研究

1.旅客輸送車両の駆動を対象にしたリニア誘導モ-タ(LIM)の加減速運転において、その動作点は定常状態での特性曲線上にあることを実験で確証した。周波数や電圧変化に対する推力等の特性の応答性は、加速度の大きさとマシ-ンの容量によって異なるが、当研究室所有の新都市交通用LIM試験装置(100kVA、25Hz、440V)によるV/f速度制御試験で、約20km/h/sの加速度まで遅れなく応答することを確認した。実車の場合、1LIMの容量は300400kVA、最大加速度34km/h/sであることから、応答性には問題がないことが判明した。2.LIMの動特性や最適運転動作点の検討に際して、定常状態での電磁界解析法を適応できることが判明した。研究代表者らが提案した簡易空間高調波解析法による特性計算式と慣性質量を考慮した運動方程式を用いた動特性シミュレ-ションは、短い計算時間で精度よく算定をできることを、実測値との比較で確認できた。3.項目1の結果から、新交通用LIMの速度制御法としては、ベクトル制御は必要なく滑り周波数制御で十分と考えられる。従って、最適運転滑り周波数の決定法について検討した結果、次の方法を提案した。(a)各々の運転周波数で、容量に対する出力、入力に対する推力及び効率特性の最大値付近を用いること(b)定格電流で、所要推力以上が得られ、且つ吸引力を制限値以下に抑える。これら(a)(b)の条件を用いることにより、最適滑り周波数の範囲を明確に限定でき、運転滑り周波数を容易に決定することができる。4.LIM駆動用インバ-タ出力制御として、電流制御法でも、LIMの場合には比較的励磁リアクタンスが小さいために、ギャップや横方向変位に対する特性の変化は小さいことがわかった。従って、種々の特長を持つ電流形PWMインバ-タの適用も検討する必要がある。低速片側式LIM試験装置(三相, 100kVA, 25Hz, 440V)をPWMインバータ(150kVA, 0.580Hz)で駆動し,昭和62年度設備備品として購入した自動データ集録・制御システムを用いて,推力・垂直力・偏い力の三次元的な力,速度, LIMの供給周波数・電圧・電流・電力,負荷用直流機の電力及びエアギャップ磁束密度分布を多点同時測定することによって種々の周波数における定常特性,並びにインバータに指定のプログラムでV/f一定の定トルク制御及び電圧V一定での周波数fのみ変化する定電力制御をかけたときの始動・加速・減速・制動時の動特性を実測し,次のことを明らかにした.1.LIM加速度の大きさによっては,オープンループのインバータ駆動でも加減速運転中のすべり周波数をほぼ一定に保つことができるが,これはLIMの特性と負荷,慣性モーメントの状態で異なるため,高性能運転を行うためにはフィードバック制御が必要である.2.低すべりでの運転では,大きな吸引力が生じると共に, LIM前部と後部との大きな垂直力差によるモーメント力が現れる.これによる悪影響を緩和するためには動作点として,比較的大きなすべりを選定するのが好ましい.3.LIMが左右方向に変位した場合,すべりによって偏い力は復元力或は反復元力となって現れるが,この力は非常に小さく,また一次鉄心積厚の1/3以内の変位であれば推力,垂直力への影響は小さいことが明らかになった.4.実用の加速度による加減速運転において,これらの動作はほぼ定常特性の動作点上を推移することを確認した.

したがって, LIMの動特性を理論的に検討するに当たっては,定常の電磁界解析法を適用できる.5.種々の負荷推力を加えて動特性試験を行い,加速に要する推力と加速時間との関係について検討した結果,慣性モーメントを用いる通常の運動方程式で十分算定できることを確認した.昭和63年度設備備品として購入したリニア誘導モータ駆動システム制御装置を用いて、低速片側式LIM試験装置(三相、100kVA、25Hz、440V)をPWMインバータ(150kVA、0.580Hz)で駆動するシステムを完備した。速度をフィードバックしながら、インバータに指定のプログラムで滑り周波数制御をかけたときのリニア誘導モータ(LIM)に力行・回生時の速度制御試験及びそのシミュレーションの結果から、次の事柄が明確となった。1.LIMの場合、端効果のために周波数が高くなるほど速度対推力曲線の傾斜が緩やかになる。したがって、通常の回転形誘導機の滑り周波数制御と同様の方法で、定格周波数までは一定滑り周波数で、また定格周波数以上において滑り一定制御を行なう場合、力行と回生を同一のV/f(電圧と周波数の比)一定パターンを用いると、特に下り勾配での回生ブレーキが十分に得られない場合がある等、不都合が生じるため、力行、回生それぞれのモードの対して適切な電圧と周波数の比を設定するのが望ましい。定電流駆動ではインバータのディジタル制御は複雑になるが、直接推力を制御できるために良好な運転ができる。2.本用途を対象にした低速LIMの場合、各周波数における最大推力は大きな滑りで得られるため、十分な推力を発生させるためには滑りをかなり大きく選定しなければならない。一方、特に電力消費量の面でのランニングコストを低くするためには、効率が最大になる低滑り運転が好ましい。したがって、これらの双方をバランス良く考慮するためには、定滑り周波数制御よりもむしろほぼ滑りを一定にする制御が望ましいと考えられる。その場合の滑り値は、単位容量当りの出力がほぼ最大になる当を選択なることで決定できる。ただしこの場合、特に始動直後や停止直前での運転周波数が低いところで、非常に大きな吸引力が発生するため、リアクションレールやLIM一次鉄心の取り付けには十分な強度が必要である。片側式リニア誘導モ-タ試験装置(三相、100kVA,25Hz,440V)をPWM電圧形インバ-タ及びその制御装置で駆動する実験的研究と定常特性並びに動特性のシミュレ-ションの結果から、次の事柄が明らかになった。1.新都市交通用リニア誘導モ-タ(LIM)の場合、乗客の乗り心地の面から最大加速度は34km/h/s以下での使用に限定されるため、ダイレクトドライブで且つ車輪空転の心配が無用なLIM駆動では、速度制御法として滑り周波数制御で十分であり、ベクトル制御等の高度な速度制御は必要としないと考えられる。従って、最適運転滑り周波数の選定法について次の方法を提案した。(1)LIM運転動作点の決定には、種々の要素を考慮する必要があるが、効率、容量に対する出力、入力に対する推力特性が最大付近になること、また定格電流で所要推力以上が得られ、且つ吸引力を制限値以下に仰える条件を用いると、選定範囲が明確に限定されて最適動作点の決定が容易に行える。特に、吸引力の条件は重要な要素である。(2)吸引力に制限を設けることは、車両搭載の一次側及びリアクションレ-ルの取付強度に目安を与えるのみならず、垂直力の吸引力成分は鉄心面に垂直なエアギャップ磁束密度と密接な関係にあるため、一次鉄心の飽和に対しても考慮することになり、有用な条件である。