hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の認知力を向上させる個人にもっとも最適化された生活介入方法の提案とその実証

認知・運動・栄養介入について、予備的な検討を進めることができたが、介入プログラムの実施(難易度や継続性)に個人差が大きいことが明らかになってきたため、プログラムを修正する必要があった。そのため、被験者のリクルートが少し遅れている。【研究の背景】私たちの認知力は、加齢と共に低下していく。この加齢による認知力の低下は、高齢者の社会生活を困難にする要因の一つであり、認知症などのリスクファクターとして知られている。そのため、認知・運動・栄養介入などの生活介入を通じたと高齢者の認知力を向上させる方法には、大きな関心が寄せられてきた。近年、生活介入の効果の大小には個人差があることが分かってきた。つまり、個人に合う最適化された生活介入プログラムを提供することができれば、生活介入の効果を最大限に引き出すことができる可能性がある。【研究の最終ゴール】本研究のゴールは、高齢者の認知力を最大限に向上させる個人に最適化された生活介入を提供し、効果を検証することである。【方法】150名の健康な高齢者を対象に4つの生活介入(栄養・認知・運動・プラセボ)を実施した。個人特性として、学際的な視点から認知機能検査・自律神経機能検査・運動検査・生活習慣などを聞くアンケート検査を実施した。ここで得られたデータを元に、個人特性と栄養・認知・運動介入よる認知機能・精神的健康の向上の関係を共分散構造分析などの多変量解析を行った。【研究の特徴】本申請研究は、栄養・認知・運動介入が認知機能の向上に関係する個人特性を学際的なアプローチから研究し、包括的にそのメカニズムを解明する世界で初めての試みである。また、本申請課題は、申請者の専門分野である心理学と加齢科学に、栄養学・脳科学・医学・社会学などの最新の知見を組み合わせて、さらに応用しようとする文理融合の新しい展開であるネオ・ジェロントロジーの創成を目指すものである。認知介入・運動介入・栄養介入などの生活介入プログラムを開発し、150名の高齢者を対象に生活介入をスタートしている。ただし、生活介入プログラムの開発・選定に想定以上の時間がかかったため、参加者が十分に集まっていない状況である。今後は、認知・栄養介入を実施し、データの収集を行う。また、栄養介入についても、予備介入を通じて内容を確定させ、本介入をスタートさせる。得られたデータを順次解析していき、個人差を検出するアルゴリズムや解析モデルを確定させる。今年度の研究の成果を元に、計画通りに認知・栄養を組み合わせた介入や運動・認知を組み合わせた介入などを実施する。さらに、先行研究などを元に認知・運動・栄養を実施する介入プロトコールを確定させ、被験者募集を早期から実施する。今後も継続的に参加者のリクルートをし、生活介入を継続する。これまで計測したデータについては、データの質の確認をしたのちに、予備解析を行う。さらに、事前に測定した個人特性などをもとに、介入の効果を最大限に引き出す予測アルゴリズムを機械学習(SVM)などを応用して作る。最終的に、予測アルゴリズムによって、生活介入の効果が高まるかどうかを新しい参加者データを使うことで確認する。
動脈管開大による血流リバランスと血栓成長の予測に関する研究

左心室低形成症候群患児に対し実施されている動脈管ステント内挿術において,動脈管開大により血栓が成長する症例が報告されている。同手術は動脈管(大動脈と肺動脈とを繋ぐ小さい管)にステントを挿入し,肺に過大流入する血液の一部を全身へと迂回(リバランス)させることにより,全身の血液循環のバランスを取るものであるが,動脈管開大により大動脈と肺動脈の拍動流が干渉し,血栓形成に至っているものと推察される。本研究では,大動脈-動脈管-肺動脈系の数値流体力学解析ならびに三次元PIV可視化実験を行い,動脈管ステントによる血流のリバランス特性を明らかにする。また,動脈管に生ずる血栓形成の予測技術の確立を目指す。
エミリ・ディキンスンと東洋-新島襄とウィリアム・クラークを通じて-

エミリ・ディキンスンは1850年代、新聞から日本について、さらにはペリーの遠征当時国会議員であった父親から直接、日本を力づくでも開国させようという米国の外交政策について知っていた。それが1860年以降の彼女の隠遁という生き方に影響を与えたことがわかった。それについての論文は『エミリ・ディキンスンの詩の世界』に掲載した。1850年代の資料収集に時間がかかったので、彼女の1860年代、70年代の、クラークや新島との関係についての資料収集が中途半端に終わった。エミリ・ディキンスンの日本に関する知識を調べるため、彼女が購読していた雑誌の復刻版や、当時の日米交流関係の書籍を購入する他、アマスト、ボストン、ワシントンなどで、当時の資料を収集した。現在はその膨大な資料を整理中である。具体的には以下の通り:1.2008年8月に、新島襄とディキンスン家との接点を探るため、米国のボストン公立図書館などで、彼を援助した人やディキンスン家の親戚についての資料を閲覧した。またアマスト大学図書館等で、新島襄とウィリアム・クラーク、さらに関係者の資料を閲覧した。2.アマストのディキンスン博物館ではディキンスン家所蔵の図書リストや遺品を閲覧し、東洋関係の物品を撮影した。3.Modern Language Associationの年次大会で発表のため、12月に米国サン・フランシスコに滞在した際、公立図書館で岩倉使節団の米国訪問などの新聞記事を複写した。4.2009年2月にはワシントンDCの議会図書館でディキンスンが購読していた新聞を閲覧し、日本に関する記事を複写した。他にデジタル化されている19世紀の新聞記事に掲載された日本に関する記事を添付ファイルにして、300件近くメールで自宅に送ったが、判読できないものや、届いていないものが多数あることが、帰国後判明した。5.ディキンスンや岩倉使節団が旅したボルチモア、フィラデルフィア、ワシントンDCで当時の当地の地図等を閲覧・複写した。平成20年度に引き続き、エミリ・ディキンスンの得ていた日本の情報を調べるため、議会図書館等で彼女が購読していた新聞を閲覧・複写した。また、彼女が1855年にフィラデルフィア等を訪れた際の交通機関などを調査した。具体的には以下の通り。1.2009年10月、フィラデルフィアで開催されたアメリカ女性作家学会第4回国際会議の「国境を越えるアメリカ女性作家の作品」という題の最終全体会議で、パネリストとして、ディキンスンの日本についての知識及びその影響について発表した。2.ディキンスンが訪れた当時のフィラデルフィアは大貿易港であり大都会であったので、東洋関係の物を見た可能性は高い。そこで当時の交通機関等や彼女が見たであろう建物等を見学した。3.2010年3月、ワシントンDCの議会図書館で、19世紀前半から半ばにかけての日本に関する新聞記事で、1年前日本に送ったが、届かなかったデジタル資料を、閲覧・複写した。4.同じく議会図書館において、ディキンスン家が購読していた新聞の1852年から1853年までのマイクロフィルムを閲覧し、日本や彼女の父親に関する記事を複写した。平成20年度には、1860年、1872年の記事を閲覧したが、国会議員であった彼女の父親の関係などから、1850年代前半が重要であることがわかったので、今回はその当時の記事を閲覧したのである。5.3月8日、ワシントンDCからアマーストまで鉄道で移動した。ディキンスンも1855年3月に使ったルートである。彼女はフェリーを利用するなど、一部のルートは現在のものとは異なるし、早さも異なるが、彼女が車窓から見た同じ風景を幾分は見ることができた。6.3月9日からアマースト大学図書館で、引き続き1854年から1856年の新聞記事を閲覽し複写したが、マイクロフィルムの複写は時間がかかるので、1850年代後半まではできなかった。収集した19世紀の地理の教科書や19世紀前半の東洋に関する新聞・雑誌記事を整理した。当初予定していたウィリアム・クラークや新島裏が関係しているはずの1860、1870年代の記事の収集は未完了のままなので、今年度は1840年代および50年代に絞った。。その結果、ディキンスンは10代の頃から学校で日本について学んでいたこと、20代になると、特にニューイングランド地方では貿易や捕鯨の関係者が日本の開国を切に望んでいたことがわかった。熱心なホイッグ党員であった彼女の父親は1840年代にはマサチューセッツ州議会議員を務め、親戚にボストンの貿易業者がいたこともあり、1850年代には日本の開国を奨励した大統領候補ダニエル・ウェブターを応援していた。丁度ペリーが日本に遠征していた期間、彼はマサチューセッツ州選出の国会議員を務めていた故、ディキンスンは当時の政治にも通じていて、新聞だけでなく、父親からも日本の開国を迫るためのペリーの日本遠征について精通していたことがわかった。

日本は長年の鎖国の間に、ユニークな文化を育んできたこと、鎖国とはいえ、長崎でオランダと中国との貿易は続けており、そこから必要と思われる情報や物資は取り入れていたことを彼女は知っていた。友人への手紙などから、アメリカの政治を含む様々なことに不満を抱いていたと思われる彼女は、1850年代半ばから徐々に隠遁生活に入っていったのであるが、わずかに選んだ友人との文通による交流は生涯続けられた。この彼女の隠遁は日本の鎖国に似ていると言える。彼女の隠遁という決断に、日本の鎖国についての知識が影響していたと思われる詩も書かれていた。このことを2010年8月にオックスフォードで開催されたディキンスン国際会議で口頭発表し、また2011年3月に出版された論文集『エミリ・ディキンスンの詩の世界』(国文社)で論文として発表した。
幹細胞の自己複製に関わる転写因子GATA-1とGATA-2の機能解析

2種類のGata1遺伝子改変マウスを解析し、GATA1の量的異常と構造異常が、それぞれ赤血球、巨核球系列特異的前駆細胞の異常蓄積を引き起こすこと、しかし、GATA1の単独異常では白血病を発症せず、いずれの場合も白血病発症さらなる遺伝子の異常が引き金となることを明らかにした。また2種類のGata2遺伝子改変マウスの解析から、造血幹細胞や多能性前駆細胞の恒常性維持にはGATA2発現量のダイナミックな変化による精緻な制御が必須であることを明らかにした。造血幹細胞が,自己複製をしながら特異的な性質を持った多系列の血液細胞に分化する過程では,遺伝子発現の特異的かつ精密な制御が必須である。その中で、GATA-1はGATA-2により発現誘導され,赤血球や巨核球の分化に必須な転写因子であることが知られている。マウスGata1遺伝子には,血液細胞特異的なGATA-1発現に重要なIEエキソンと,精巣セルトリ細胞特異的なGATA-1の発現に重要なITエキソンが存在するが,IEエキソン特異的なGata1遺伝子ノックダウンマウスでは,GATA-1の発現低下による分化・増殖・アポトーシス統御の破綻により、未熟なc-KitCD71陽性の赤血球前駆細胞が蓄積し,高率に前赤芽球性白血病を発症する。この白血病細胞には少数のHoechst陰性(Side population; SP)細胞と大多数のHoechst陽性の非SP細胞が存在していること、また、白血病幹細胞がSP細胞分画に濃縮されていることを見いだした。SP細胞は非SP細胞と同様の形態や表面抗原形質を有するが、正常骨髄幹細胞に強く発現していることが報告されているいくつかの遺伝子の発現が増強していた。このことは、GATA-1の発現低下に起因する白血病の発症メカニズムとして、本来は自己再生能を持たないc-KitCD71陽性の赤血球前駆細胞がGATA-1機能低下により蓄積し、さらに何らかの遺伝子変異により自己再生能を新たに獲得した前駆細胞が白血病幹細胞化したことが示唆される。その中で、GATA1はGATA2により発現誘導され,赤血球や巨核球の分化に必須な転写因子であることが知られている。マウスGata1遺伝子には,血液細胞特異的なGATA1発現に重要なIEエキソンと,精巣セルトリ細胞特異的なGATA1の発現に重要なITエキソンが存在するが,IEエキソン特異的なGata1遺伝子ノックダウンマウスでは,GATA1の発現低下による分化・増殖・アポトーシス統御の破綻により、未熟なc-KitCD71陽性の赤血球前駆細胞が蓄積し,高率に前赤芽球性白血病を発症する。一方、ダウン症候群患児に高率に発症する一過性骨髄増殖背疾患(TMD)や巨核芽球性白血病(AMKL)の芽球では、ほぼ全例にGATA1のアミノ末端領域を欠失したGATA1(△NT-GATA1)が発現している。本年度は、△NT-GATA1のみを発現する遺伝子改変マウスを作製し、TMDの発症には21番染色体トリソミーは必須ではなく、Gata1遺伝子の異常のみで病態を構築することができること、しかし、GATA1異常のみではAMKLは発症しないことを明らかにした。これらの解析から、GATA1の量的異常(発現量低下)と構造異常(アミノ末端欠失)が、それぞれ系列特異的(赤血球、巨核球)前駆細胞の異常蓄積を引き起こすこと(前白血病状態)、しかし、GATA1の単独異常では白血病を発症せず、いずれの場合も白血病発症さらなる遺伝子の異常が引き金となること(白血病の多段階発癌)を明らかにした。
豪州カナウィンカジオパークにおけるローカルガバナンスに関する地理学的研究

昨年度の調査結果を基に,マウントガンビア市(MG)およびサザングランピアンズ自治体(SG)を拠点としながらフィールドワークを行った。まず,昨年度のフィールドワークで訪問できなかったカナウィンカ地域東部域に赴き,ジオサイトの管理・利用形態について調査した。つぎに,ジオパーク運動の進展に対して各自治体がどのように対応したのかを把握するために,とくにMG市,SG自治体,コランガマイト自治体(COR)に関する資料収集および聞き取り調査を行った。その結果,ジオパーク運動の進展によって,これまで観光の対象とされてこなかったジオサイトに解説板が設置され,新たな観光資源として活用されていること,カナウィンカ地域東部域のジオサイトの多くは州政府によって管理されており,ジオパーク運動が進展する前よりレクリエーションの場として利用されていたことが明らかとなった。また,時代の経過とともにジオパーク運動に対する自治体の対応に地域差がみられるようになり,MG市およびSG自治体はジオパーク運動に対する支援を強化している。その理由として,インタープリテーション機能をもつ博物館や解説版が充実している点,各々の自治体の主たる観光資源がジオサイトと重複しており,ジオパーク運動の推進が自治体の観光振興に直結している点が指摘できる。一方,COR自治体はジオパーク運動に対する支援を縮小している。COR自治体にはビクトリア州におけるインターナショナルレベルの観光資源のグレートオーシャンロード(GOR)があり,カナウィンカ地域がGGNから脱退したことを契機として,観光戦略をGORに集中させた点が指摘できる。この成果の一部はIGU Commission Geography of Tourism, Leisure and Global Changeにおいて発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は, 1豪州におけるジオパーク運動の展開とガバナンス構築に関する研究, 2旅行ガイドブック分析からみた観光地特性に関する研究, 3学校給食を通した地産地消運動の実態に関する研究, 4滞在型市民農園の存立基盤に関する研究,以上4点を行った。1に関しては,まず当該地域に分布する火山資源の保全・活用実態を把握するために,豪州における大地の遺産の保全実態に関する資料収集を行い,併せてジオパーク運営委員および火山博物館職員同行のもとで景観観察を行った。つぎに,ジオパーク運動の展開とガバナンス構築のプロセスを把握するために,ジオパーク運営組織に対する聞き取り調査を実施した。その結果, 1980年代後半よりカナウィンカ地域東部において火山資源を活かした観光振興が図られており, 1990年代後半になるとその活動領域が当該地域西部まで拡大して広域的な観光振興が取り組まれ, 2000年代以降にジオパーク運動へと移行したことが明らかとなった。この成果の一部を日本地理学会春季学術大会で発表し,学術誌への投稿準備を進めている。2に関しては,著名な旅行ガイドブックの記載内容とその位置情報をGISを用いて分析することより,シドニー大都市圏の観光地域としての空間特性を検討した。その結果,ガイドブックの記載内容はシドニー市中心部に集積しており,とりわけ公共交通機関からの近接性に優れた場所の情報量が多いことが明らかとなった。この成果の一部は第8回日韓中地理学会議において発表し,学術誌への投稿準備を進めている。3に関して,茨城県常総市の学校給食センターおよび地場農産物を供給する生産者に聞き取り調査をもとに,学校給食をめぐる地産地消運動の実態をまとめた論稿を「地域研究年報」に掲載し,骨子を日本地理学会秋季学術において発表した。4について,長野県佐久市における滞在型市民農園の存立基盤について,施設運営の実態と利用者行動の分析から検討した。この成果は学術誌に投稿中であり,骨子を第9回韓中日地理学会議にて発表予定である。約70日間のフィールドワーク実施した結果,ジオパーク運営組織だけでなく火山博物館など関連施股との関係性を構築することができ,ジオパーク運動と地域の対応に係る十分な資料収集と聞き取り調査を実施することができた。

2013年度の研究成果は日本地理学会春季学術大会に於いて発表し, 2014年度の方向性を示すことができた。これまで実施してきた調査内容を踏まえ, 45月に補足調査を実施する。オーストラリアにおけるジオパーク運動とガバナンスに関する博士論文を,今年度中に執筆する。また,オーストラリアにおけるジオパーク運動の展開に関する調査内容を論文にまとめ,年度内に学会誌に投稿することを方策とする。さらに,研究成果をInternational Geographical Unionにおいて口頭発表し,国外の研究者と議論し研究内容を深めていきたい。
矯正診断における抜歯・非抜歯の判定基準の確立と臨床応用

本研究は矯正治療における抜歯,非抜歯の実態調査およびその判定に関わる要因の抽出を行うとともに,それらの多因子相互関係の関連性について追求するものである。最終年度においてはすべてのデータがコンピュータ入力され、本データに関する誤入力,不適切データの修正が終了し,若干,当初の予定よりも遅延したが,最終のデータ処理もほぼ終了し,次の結果が得られている。実態調査に関する最終のデータとしては総数1711名(男490名、女1221名)で,抜歯の頻度は56.2%と非抜歯を上回っていた。男女差では有意に女子の方が抜歯の確立が高かった。これを各不正咬合別に検討した結果では上顎前突が76.4%,叢生が66.3%,下顎前突が34.9%の順であった。初診時年齢による検討では年齢が高くなるほど,抜歯の確立が高くなっていた。これらの詳細に関しては別紙に添付するが,3月末までに論文の投稿が終了し,6月に掲載の予定である。一方,判別分析に関するデータは総数724名(男211名,女513名)で,研究方法としては,全症例および男子,女子の3群について,各症例ごとの初診時年齢,上下顎のspace量,OVERJET,OVERBITE,ANBの6つの変量を用いて,判別分析を第1段階として行った。その判別分析では抜歯・非抜歯に関する判別関数の係数と定数項を求め,それらの係数の有意性についても検討を加えた。その結果としては,1)初診時年齢,OVERJET,ANBが小さいほど非抜歯の傾向であった。2)男子では初診時年齢,上下顎space量およびOVERJETが判別に寄与していた。3)女子では上下space量とANBが判別に寄与していた。4)抜歯,非抜歯に関する判別分析の一致する確率は各群とも75%以上の高いものであった。さらに,第2段階として上記以外のセファログラムの各計測項目を加えた検討も行っているところであり,さらに今後,抜歯部位の検討も行う予定をしている。本研究は矯正治療における抜歯、非抜歯の判定に関わる要因をより明確にするため過去に行われてきた症例の実態調査をもとに抜歯、非抜歯に関わる要因の抽出を行うとともに、それらの多因子相互関係の関連性について追求するものである。現在、研究資料の収集が終了し、セファログラムのトレース、そのデータの入力操作を行っている印階である。実態調査における結果としては、現在、約1800名分を調査対象とし、抜歯症例の頻度は、約56.2%であった。この抜歯頻度を各不正咬合のタイプ別について調査を行った結果では、上顎前突が76.4%、叢生が66.3%、下顎前突が34.9%の順であった。男女化については、女子が有意に多く抜歯されていた。また、この抜歯頻度が年齢によってどの様な違いがあるか、横断的にみると、年齢の高いものほど抜歯の頻度が高かった。顎態的相違についての結果は、セファログラムのデータ処理が終了していないため、明確な結論はでていないが、上下顎関係を表わすANB角による検討では、この値が大きいものほど抜歯頻度が高くなる傾向がみうけられた。矯正治療における抜歯は、アーチレングスディスクレパンシーが大きいほど頻度は高くなる。しかし、これだけの問題で抜歯を決定できるものではないことは周到の通りである。

そのため上述の様な多因子(セフアログラムも含める)との関わり合いを今後追求するものである。また、抜歯・非抜歯の観点を同時に抜歯部位の問題も検討する必要があると考えており、症例を通じ、その方向性というものも見出して行くつもりである。本年度においてはすべてのデータがコンピュータ入力され、本データに関する誤入力、不適切データの修正が終了し、若干、当初の予定よりも遅延しているが、最終のデータ処理中であり、ほぼ80%の結果が得られている。実態調査に関する最終のデータとしては、総数1711名(男490名、女1221名)で、本結果に関しては前年度の概要にて報告を行ったため省略するが、3月末までに論文の投稿が終了し、6月に掲載の予定である。一方、判別分析に関するデータは総数724名(男211名、女513名)で、方法としては全症例および男子、女子の3群について、各症例ごとの初診時年齢、上下顎のspace量、OVERJET,OVERBITE,ANBの6つの変量を用いて、判別分析を第1段階として行った。その判別分析では抜歯、非抜歯に関する判別関数の係数と定数項を求め、それらの係数の有意性についても検討を加えた。その結果としては、2)男子では初診時年齢、上下顎space量およびOVERJETが判別に寄与していた。3)女子では上下space量とANBが判別に寄与していた。4)実際の治療と抜歯、非抜歯に関する判別分析の結果との一致した確立は各群とも75%以上の高いものであった。さらに現在、本研究の追従としてセファログラムの各計測項目を加えたデータ処理を行っているところである。
ハイブリッド記録用近接場光磁気ヘッドデバイス実現と近接場光磁気情報検出への挑戦

近接場光磁気ヘッドデバイスを実現し、1Tbit/inch^2の記録密度(25nm×25nmサイズ)の記録を実証することを目的とし、作製した近接場基礎評価装置にて熱磁気記録を行った。1)近接場光記録に必要な表面プラズモンアンテナの作製とシミュレーション解析シミュレーション解析により高効率に近接場光を発生可能なプラズモンアンテナの形状や材料を決定し、それにより設計された形状を収束イオンビームFIBにより作製した。2)光アシスト磁気記録用媒体の作製Ll_0型FePt相を光アシスト磁気記録用媒体として用いるための課題であったキュリー温度Tcを、Cuが添加されたLl_0構造を作製することにより、200°C前後の適正なTcへと低減させることに成功した。有用な試料作製条件を確立したことは、光アシスト磁気記録用のシステム評価のためにも極めて有用である。3)光アシスト磁気記録用媒体Cu添加Ll_0-FePt薄膜への熱磁気記録の実証熱酸化膜付きSi基板上に作製した上述のCu添加Ll_0-FePt薄膜を用いて、熱磁気記録の検証を行った。光学顕微鏡下における波長780nmの半導体レーザ加熱と1.5kOe程度の磁場印加により、室温では10kOe以上の高い保磁力を有している本薄膜の局所磁化反転に成功し、熱磁気記録が可能なことを示した。レーザ照射時間10μsの条件下においては、記録の閾値レーザパワーは13mWであった。記録マークサイズは1μm程度であった。本成果は、作製された媒体の有用性を示すと同時に、近接場光による光アシスト磁気記録方式実現の可能性を示した。以上により、熱アシスト磁気記録の実証実験が可能になり、現在これを継続している。本研究では近接場ヘッドデバイスを実現し、1Tbit/inch^2の大容量の記録密度を実証するため、本年度の研究では近接場ヘッドデバイスについてのシミュレーション解析とその試作、静的記録実験を行い、国内学会および国際会議で研究成果を発表した。本年度は、1)近接場ヘッドデバイスとして空間伝搬のよる光利用率を向上したNear-field Optical Advanced Hybrid(NOAH)ヘッドを提案し、NOAHでFinite Difference Time Domain法(FDTD法)のシミュレーション解析による近接場光を有効的発生するためプラズモンアンテナの材料や形状の検討を行った。2)プラズモンアンテナからの近接場光に媒体の表面構造による影響についてもシミュレーション検討した。更に、実験では、3)顕微鏡下で観察しながら記録実験が可能な静的基礎評価装置を完成した。4)シミュレーション解析で検討したプラズモンアンテナを近接場光磁気ヘッドデバイスに作り込んだ。5)上記静的基礎評価装置に近接場光磁気ヘッドデバイスを適用し、色素膜への熱記録静的基礎記録実験を行った。これにより、近接場光で光の回折限界以下のサイズの局所的な部分の加熱記録に成功した。また、6)今後の研究の展開のため動的評価装置の設計を行い、使用するエアスピンドルの仕様を決定し、本年度の研究費でエアスピンドルを購入した。新年度は、上記基礎評価装置にて、高密度記録に適したFePt磁性膜への微小磁区記録の検討を行うと共に、NOAHヘッドへの磁気素子の導入、動的評価用ヘッドの実現を目指した実験を進める。1)光アシスト磁気記録用媒体の作製L1_0型FePt

相を光アシスト磁気記録用媒体として用いるための課題であった500°Cのキュリー温度Tcを、NiやCuが添加されたL1_0構造を作製することにより、200°C前後の適正なTcへと低減させることに成功した。有用な試料作製条件を確立したことは、光アシスト磁気記録用のシステム評価のためにも極めて有用である。2)光アシスト磁気記録用媒体Cu添加L1_0-FePt薄膜への熱磁気記録の実証熱酸化膜付きSi基板上に作製した上述のCu添加L1_0-FePt薄膜を用いて、熱磁気記録の検証を行った。光学顕微鏡下における波長780nmの半導体レーザ加熱と1kOe程度の磁場印加により、室温では10kOe以上の高い保磁力を有している本薄膜の局所磁化反転に成功し、熱磁気記録が可能なことを示した。レーザ照射時間10μsの条件下においては、記録の閾値レーザパワーは15mWであった。記録マークサイズは1μm程度であった。本成果は、作製された媒体の有用性を示すと同時に、近接場光による光アシスト磁気記録方式実現の可能性を示した。3)近接場光記録に必要な表面プラズモンアンテナの作製とシミュレーション解析シミュレーション解析により高効率に近接場光を発生可能なプラズモンアンテナの形状や材料を決定し、それにより設計された形状を収束イオンビームFIBにより作製した。以上により、熱アシスト磁気記録の実証実験が可能になり、現在これを継続している。
心血管病におけるリンパ管新生療法の展開研究

我が国でも乳がんをはじめとした術後のリンパ浮腫で悩まされる患者の存在は多く、これら癌に対しての手術療法の拡大やその後の生命予後の延長と共に、今後はさらに多くの方がリンパ浮腫を発症することが予想される。しかしながら、リンパ浮腫に対する対策は現在のところリンパマッサージや弾性ストッキングなどの理学療法が中心であり、有効な根本的治療は存在していない。近年、体内に微量に存在する「硫化水素」(H2S)は一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)と同様に生体内では生理的にも病理的にも作用を及ぼす重要な分子であることが知られ、第3のガス伝達物質として注目されている。研究代表者らは、これまで1H2Sの「血管新生促進作用」による重症虚血肢の血流回復効果、2H2Sの虚血再還流障害心臟モデルにおける「心保護効果」、そして3H2Sの高脂肪食負荷モデルにおける「ERストレス軽減効果」を、それぞれ報告してきた。今回、発生学的にも性質的にも血管内皮細胞と類似する「リンパ管内皮細胞」に着目し、硫化水素によるリンパ管形成促進効果の有無を検討した。さらには硫化水素を用いたリンパ浮腫に対するリンパ管新生療法の可能性について検討した。マウス尾部リンパ浮腫モデルを作成し、硫化水素ドナーであるdiallyl trisulfide (DATS)をマウスに投与すると、局所のリンパ管新生を伴ってリンパ浮腫が改善することを突き止めた。さらに、これらの作用機序として、硫化水素による直接作用なのか否かを検討する目的で、リンパ管内皮細胞を用いDATSを添加することにより、管腔形成能・増殖能を検討すると、容量依存性にそれらが増強することが明らかとなった。以上の結果からは、硫化水素はリンパ管新生を促し、リンパ浮腫疾患モデルにおいて治療的リンパ管新生につながる可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。我が国でも乳がんをはじめとした術後のリンパ浮腫で悩まされる患者の存在は多く、手術による根治療法の拡大と共に、今後はさらに多くの方が発症することが予想される。これらリンパ浮腫に対する対策は現在のところリンパマッサージや弾性ストッキングなどの理学療法が中心であり、有効な根本的治療は存在していない。よって、難治性リンパ浮腫に対する「新規治療法の開発」が求められている。申請者らは、これまで1H2Sの「血管新生促進作用」による重症虚血肢の血流回復効果、2H2Sの虚血再還流障害心臟モデルにおける「心保護効果」、そして3H2Sの高脂肪食負荷モデルにおける「ERストレス軽減効果」を、それぞれ報告してきた。さらには硫化水素を用いたリンパ浮腫に対する治療的リンパ管新生の可能性についても検討した。また、これらの作用機序として、硫化水素による直接作用なのか否かを検討する目的で、リンパ管内皮細胞を用いDATSを添加することにより、管腔形成能・増殖能を検討すると、容量依存性にそれらが増強することが示された。研究課題2として計画した「治療的リンパ管新生の新たな標的分子の探求」においては、第3のガス伝達物質として近年注目される"硫化水素"がリンパ管新生を増強する作用を有することが平成29年度の本研究から明らかとなった。コントロール群に比し、DATS投与群では2週間後より明らかなリンパ浮腫改善が認められ、第28病日における局所の新生リンパ管密度(LYVE1およびpodoplaninの2重免疫染色法で同定した)もDATS投与により増加した。また、その作用機序に関しても、リンパ管内皮細胞を用いたvitroの実験結果から次第に明らかとなってきており、次年度も引き続き計画に従っって、詳細にその分子メカニズムを検討していく予定である。研究課題1としての「リンパ管新生の基礎的研究」で計画した、「性差とリンパ管新生」研究においては、パラバイオーシスモデルを作成・使用に取りかかったが、モデル作成の煩雑性・実験使用可能となるまで時間を要してしまう事などの問題から、まずはメスマウスそのものに尾部リンパ浮腫モデルを作成し、その後のリンパ浮腫改善効果をオス尾部リンパ浮腫モデルと比較検討した。これらの結果からは、メスマウスにおけるリンパ浮腫改善効果やリンパ管新生促進効果はオスマウスのそれと比して、明らかな優位性は認められなかった。しかしながら、血管新生に関しては、女性ホルモン(エストロゲンなど)が血管新生促進効果を有するという報告があるため、「リンパ管新生においても女性ホルモンはリンパ新生を促進させる作用がある」という仮説のもと、当初の実験計画を見直し、評価系を変更して別のアプローチによる検討により本仮説の最終的な結論を導きたいと考える。

しかしながら、リンパ浮腫に対する対策は現在のところリンパマッサージや弾性ストッキングなどの理学療法が中心であり、有効な根本的治療は存在していない。近年、体内に微量に存在する「硫化水素」(H2S)は一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)と同様に生体内では生理的にも病理的にも作用を及ぼす重要な分子であることが知られ、第3のガス伝達物質として注目されている。研究代表者らは、これまで1H2Sの「血管新生促進作用」による重症虚血肢の血流回復効果、2H2Sの虚血再還流障害心臟モデルにおける「心保護効果」、そして3H2Sの高脂肪食負荷モデルにおける「ERストレス軽減効果」を、それぞれ報告してきた。今回、発生学的にも性質的にも血管内皮細胞と類似する「リンパ管内皮細胞」に着目し、硫化水素によるリンパ管形成促進効果の有無を検討した。さらには硫化水素を用いたリンパ浮腫に対するリンパ管新生療法の可能性について検討した。マウス尾部リンパ浮腫モデルを作成し、硫化水素ドナーであるdiallyl trisulfide (DATS)をマウスに投与すると、局所のリンパ管新生を伴ってリンパ浮腫が改善することを突き止めた。さらに、これらの作用機序として、硫化水素による直接作用なのか否かを検討する目的で、リンパ管内皮細胞を用いDATSを添加することにより、管腔形成能・増殖能を検討すると、容量依存性にそれらが増強することが明らかとなった。以上の結果からは、硫化水素はリンパ管新生を促し、リンパ浮腫疾患モデルにおいて治療的リンパ管新生につながる可能性が示唆された。課題2の「硫化水素による治療的リンパ管新生」の研究に関しては、引き続き詳細な分子メカニズムの検討を進めていく。まずは、シグナルの関与を確定的にする目的で阻害実験による検証を行う。vitroの実験としてリンパ管内皮細胞にWortmanninあるいはL-NAME投与が、DATS添加によるリンパ管形成能促進作用(増殖能、遊走能、管腔形成能)をそれぞれキャンセルさせうるかを確認する(WST-1 proliferation assay, Boyden chamberMigration assay, Tubeformation assayを用いる)。最後にVivoリンパ浮腫モデルにおいて、AktあるいはeNOSの阻害にてDATSのリンパ管新生促進効果が減弱するかを検証する。阻害実験として2つの実験系(薬物的阻害、遺伝的阻害)を用いてこれらを検証する。薬物的阻害実験にはWortmanninおよびL-NAME腹腔内投与を、遺伝学的阻害実験にはAkt-1ヘテロノックアウトマウス, eNOSノックアウトマウスをそれぞれ用いて評価する予定である。研究課題1に関しては、平成29年度に施行したvivoの実験では個体差などの要因にて詳細な評価が難しいことから、vitroでの実験を先行させることとする。これまで血管新生研究で血管新生促進効果の報告があるエストロゲンを用いて、リンパ管内皮細胞に直接作用させた際に、リンパ管形成促進作用(増殖能、遊走能、管腔形成能)を有するのか否かを、上記と同じ評価系で検討する。
術中蛍光イメージングの応用による大量肝切除時の肝不全予測法の確立

インドシアニングリーン(ICG)を蛍光物質として用いた近赤外線蛍光イメージングを用いた新たな肝機能評価法を探索する目的で本研究を行った。肝胆膵領域の開腹手術を受けた患者を対象とした臨床研究を施行した。ICGを静脈注射し、近赤外線カメラで肝臓の蛍光強度を測定した。一般的な肝機能評価方法(ICGK)と肝表面の蛍光強度変に相関を認めた。ICGを蛍光物質として用いた近赤外線イメージングが、新たな肝機能評価法として利用できる可能性が示唆された。平成25年度の研究実績の概要平成25年度実施計画のうち、ブタを用いた動物実験モデルによる解析は、本研究科動物実験施設の改修工事が行われていたため、実施できなかった。ヒト癌患者の手術時におけるICG定量法の標準化と肝機能不均一性の解析については16名の患者から同意を得て、実際に測定を行った。得られた結果の解析を行いICG投与後の肝表面の蛍光強度の変化は、ICGK値と有意な相関を示すことが明らかになった。平成25年度に施行した臨床研究:「インドシアニングリーンと近赤外線イメージングシステムを用いた肝胆膵領域のリンパ流の同定、および、同システムの肝胆膵領域手術への応用のための探索的臨床試験」の結果を解析した。動物実験施行が(動物実験施設の改修のために)不可能であったために、ヒトを対象とした臨床試験をおこなった結果を示す。蛍光強度のMini-FLAREカウンター値と、signal-to-background ratio(SBR) 10)を1分ごとにプロットし解析した。全例でICG投与後、肝表面の蛍光強度は急速に増加し、15分でほぼ平衡値に達した。しかし従来の方法ではSBR15分値には症例間で大きな差が生じていた。ICGK値と、SBR5、SBR15それぞれとの相関を調べたが、有意な相関関係は得られなかった。肝表面の蛍光強度に影響を与える肝内ICG濃度以外の症例間における条件の差(脂肪肝、肝の線維化など)が影響していると考えられた。これらの影響を排除した解析を行うために、肝表面の蛍光強度の変化とICGKの相関について検討した。15分値に至るまでの変化率に注目しFx/F15(Fx:x分でのROIの蛍光強度)を症例毎に算出。さらに、Lx=Log[{1-(Fx/F15) } x100]という自然対数の式に代入し、縦軸をLx、横軸を時間[分]とし解析した。直線の傾きをS=(L5-L1)/4とすると、直線の傾きとICGK値は有意な相関を示した。この結果から、ICG投与後の肝表面の蛍光強度の変化は、ICGK値と有意な相関を示す、つまりMiniFlareで解析した蛍光強度は、肝機能評価に広く臨床応用されているICGK値と相関することが明らかになった。上記の結果についてさらに、詳細に検討を行い、論文化を行なっている。平成25年ー26年にかけて、(動物実験施設の改修のために)動物実験施行が不可能であったために、ヒトを対象とした臨床試験を先行しておこなった。また平成27年に動物実験施設の改修が終了したが、Mini-FLAREが故障し、故障原因など解明に時間を要したため、結果として大動物を用いた研究は施行不可能であった。平成25年度に施行した臨床研究:「インドシアニングリーンと近赤外線イメージングシステムを用いた肝胆膵領域のリンパ流の同定、および、同システムの肝胆膵領域手術への応用のための探索的臨床試験」の結果を実績として報告する。15例の肝胆膵手術症例対称患者さんの協力を得て、臨床試験を行った。全例でICG投与後、肝表面の蛍光強度は急速に増加し、15分でほぼ平衡値に達することがあきらかになった。次に肝表面の蛍光強度の変化とICGKの相関について検討した。上記の結果について論文化を行い、現在論文投稿準備段階である。

ヒトに関する部分は、概ねデーターの解析も終了して、論文投稿に目処がついた。肝胆膵外科分野動物実験に関する項目は、動物実験施設の改修に伴い、施行できていない。また、重要な解析ツールであるMini Flareが故障し、現在修理中である。本年度は論文掲載・および成果発表を主たる研究計画とする。またMini Flareの代替としてHEMS(瑞穂医科機器)を導入して、蛍光の定量化を行う方法を検討する。平成26年度までに集積予定であった癌患者数をすでに上回るサンプル数を得て、結果を得た。平成26年度8,331円の繰越金が計上された。MiniFlareの故障に伴い動物実験の遅れが生じたことが理由である。平成26年度、本研究科付属動物実験施設の改修工事が終了予定であり、平成25年度の研究実施計画としていた、ブタを用いた動物実験モデルによる肝機能不均一性と近赤外線検出量との相関の実験を施行予定である。またヒトから得られた結果について、論文作成および学会発表を行う予定とする。平成27年度に、HEMSを導入するにあたり、付属品購入・ICGなどの薬品購入に充てる予定である。
電位依存性カルシウムチャネルによる神経プレシナプス基盤構造の分子制御

シナプスは神経細胞間の情報伝達を担う接着構造であり、神経系の情報処理機能を担う基本素子である。シナプス前部(プレシナプス)の中心部位アクティブゾーン(AZ)からの神経伝達物質の放出は、電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)などの機能分子群によって厳密に制御されている。その機能的な重要性にも関わらずプレシナプスAZの形成や維持の分子機構には未解明な点が多く、代表者らは線虫C. elegansを実験モデルとしてAZ形成・維持を支える種々のアダプター分子のはたらきを明らかにしてきた。本研究では、VGCCの局在に重要なアダプター分子RIMB-1について、RIMB-1自身のAZ局在の制御分子機構の解析を進めることで、VGCCの局在・機能調節の理解を目指してきた。平成30年度は、これまで同定してきたRIMB-1局在制御メカニズムに関して、他のAZアダプター分子局在との関連性を含めた詳細な遺伝学的検証を行った。さらに、RIMB-1が関わるVGCCの局在制御について新たに関連分子の順遺伝学的探索を試み、AZアダプター分子UNC-10/RIMの関与を明らかにした。このVGCC局在のRIMB-1とUNC-10/RIMによる冗長的制御は、以前の系統的な候補分子の変異体解析によって見出されていたが、今回の網羅的かつノンバイアスな解析手法による再発見によってその機能的重要性が裏付けられた。これらVGCC制御に関わる相同分子は種々の精神神経疾患に関与しており、本研究の知見は神経科学および創薬基盤探索の双方の見地から重要である。現在までにアクティブゾーンアダプター分子RIMB-1の局在制御における細胞内トラフィック経路、エンドサイトーシス経路の重要性を候補分子解析・探索的解析から明らかにするとともに、関連アダプター分子およびVGCCの局在制御に関する新規知見も得られており、内容面ではおおむね順調に進捗している。ただし探索的解析における分子同定に当初計画より時間を要したとともに、成果発表の状況に遅れがあるため、研究計画全体として「やや遅れている」と判断した。本研究で明らかとなったRIMB-1、関連AZアダプタータンパク質、およびVGCCの局在制御機構に関して、多角的な検証解析を進めて実証したうえで研究を総括する。また本研究の中で単離された一部の未同定変異体に関して分子実体の解明を行う。現在、研究成果の一部を現在国際学会誌に投稿中であり、残りの成果に関しても順次公表を進める。神経プレシナプスの中心部位アクティブゾーン(AZ)では、アダプター分子群が集積した固有の基盤構造を軸に電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)などの機能分子が局在し、神経情報伝達が行われる。代表者らは線虫C.elegansにおいて、アダプター分子RIMB-1がVGCCのAZへのアンカリングを担い、神経伝達調節に関与することを明らかにした。本研究では、AZ基盤構造が機能分子によってどのように制御されるかという課題を見据え、まずRIMB-1のAZ局在について分子機構および生理的意義の解明を目指すものである。平成28年度は主に以下の研究成果を得た。1.局在におけるVGCCの関与:VGCCはRIMB-1によってAZ局在を制御される一方、VGCCの補助サブユニットはRIMB-1局在に関与する。さらにVGCC本体サブユニットα1ファミリーについて遺伝学的に検証し、P/Q型VGCCα1であるUNC-2のRIMB-1局在への関与を明らかにした。2.機能ドメインの同定:RIMB-1は3つのSH3と2つのFN3ドメインを有する。各ドメイン欠失体発現トランスジェニック線虫の解析から、局在およびVGCC制御におけるC末端側SH3の重要性を明らかにした。3.局在に関わる細胞内経路の同定:RIMB-1のAZ局在には軸索輸送モーター分子UNC-104が関与する。軸索輸送後の局在制御に関して、各種の細胞内トラフィック経路分子の機能欠失変異体を用いた解析から、エンドサイトーシス制御分子の一つがRIMB-1局在に重要であることを見出した。4.局在異常変異体の同定:RIMB-1局在制御関連分子の網羅的同定に向けて、RIMB-1局在異常を呈する変異体を順遺伝学的に探索し、変異体6系統を単離した。これらの成果は神経発生の分子機構の基本的理解にとって重要であり、精神神経疾患研究における貢献も期待される。本研究課題で目的とする分子機構理解において、エンドサイトーシス制御分子およびVGCC本体サブユニットの関与の同定は大きな進展である。また順遺伝学的探索において複数の局在異常変異体が単離されたことも今後の展開が期待できる。シナプスは神経系の情報処理機能の中核を担う細胞間接着構造であるが、その形成・維持のメカニズムには依然として不明な点が多く残されている。シナプスの前部(プレシナプス)の中心部位であるアクティブゾーン(AZ)にはアダプター分子群が集積した固有の基盤構造が存在し、それを足場として電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)などの機能分子が局在することで、正確な神経情報伝達が遂行される。代表者らは線虫C. elegansを主な実験モデルとしてAZ形成・維持の分子機構の解析を進め、VGCCのAZへのアンカリングにおけるアダプター分子RIMB-1の重要性を示してきた。その上で本研究は、RIMB-1自身のAZ局在の制御分子機構とその意義の解明を目指している。前年度までに、RIMB-1局在制御におけるVGCC本体サブユニットや輸送モーター、エンドサイトーシス制御分子の関与を見出し、さらにRIMB-1

局在異常を呈する変異体の順遺伝学的スクリーニングにおいて複数の変異体を単離していた。平成29年度の解析においては、それらのRIMB-1局在異常変異体の責任遺伝子変異を、一塩基置換多型を利用した遺伝的マッピングと全ゲノムシーケンス解析によって同定した。その変異の一つは、種を越えて保存されたセリン・スレオニンキナーゼ遺伝子の部分的機能欠損を生じるナンセンス変異であることを明らかにした。このキナーゼの哺乳類相同分子はクラスリン依存的エンドサイトーシスの制御に関わることが知られており、本知見によって、これまで候補分子の表現型解析から見出していたRIMB-1局在制御におけるエンドサイトーシス経路の関与について、その重要性がさらに強く示唆された。本知見はAZ基盤構造の制御機構という観点において、神経シナプスを分子レベルで理解する上で重要であり、シナプス異常が関わる精神神経疾患の解決に寄与することが期待される。アクティブゾーンアダプター分子RIMB-1の局在制御におけるエンドサイトーシス経路の関与については、これまで各種細胞内トラフィック経路分子に着目した候補分子の変異体解析によって見出されていたが、新たにアンバイアスな順遺伝学的探索によってもその関連が明らかになったことで、本研究課題が目指す分子機構解明に向けて大きな進展がなされた。それをふまえると内容面ではおおむね順調に進捗しているものと判断できるが、成果発表状況および一部探索的解析の遺伝子同定の進捗に当初計画からのずれが生じているため、「やや遅れている」という区分とした。シナプスは神経細胞間の情報伝達を担う接着構造であり、神経系の情報処理機能を担う基本素子である。シナプス前部(プレシナプス)の中心部位アクティブゾーン(AZ)からの神経伝達物質の放出は、電位依存性カルシウムチャネル(VGCC)などの機能分子群によって厳密に制御されている。その機能的な重要性にも関わらずプレシナプスAZの形成や維持の分子機構には未解明な点が多く、代表者らは線虫C. elegansを実験モデルとしてAZ形成・維持を支える種々のアダプター分子のはたらきを明らかにしてきた。本研究では、VGCCの局在に重要なアダプター分子RIMB-1について、RIMB-1自身のAZ局在の制御分子機構の解析を進めることで、VGCCの局在・機能調節の理解を目指してきた。平成30年度は、これまで同定してきたRIMB-1局在制御メカニズムに関して、他のAZアダプター分子局在との関連性を含めた詳細な遺伝学的検証を行った。さらに、RIMB-1が関わるVGCCの局在制御について新たに関連分子の順遺伝学的探索を試み、AZアダプター分子UNC-10/RIMの関与を明らかにした。このVGCC局在のRIMB-1とUNC-10/RIMによる冗長的制御は、以前の系統的な候補分子の変異体解析によって見出されていたが、今回の網羅的かつノンバイアスな解析手法による再発見によってその機能的重要性が裏付けられた。これらVGCC制御に関わる相同分子は種々の精神神経疾患に関与しており、本研究の知見は神経科学および創薬基盤探索の双方の見地から重要である。
ハドロン衝突実験での第三世代粒子測定法の改善とその発展性の研究

前年度に引き続き、高エネルギーハドロンコライダーにおける第三世代粒子(具体的には、τ、b-quark,t-quark)の測定法を改善し、ヒッグス粒子探索や新現象探索能力を向上させることが本研究の目的である。2011年度の成果は主に2010年度の成果を最大限向上させ、CDF/Tevatron実験においてWH/ZH->lvtautau/11tautau課程によるヒッグス探索を6.2fb-1のデータで行い、結果を公表したこと、また生成過程は同じだが、W/Zボソンがジェット対に崩壊する過程(WH/ZH->jjtautau)を8.3fb-1で行い、これも世界に公表することができた。また、この解析で重要となうτ対の不変質量の分解能向上を、τの崩壊過程によらないで達成できることを示唆する結果も得られた。全ての観測量の分解能を考慮し、最適な質量を得るために必要なアルゴリズムに関する今後の課題を浮き彫りにすることができた。一方、前年度のATLAS/LHC実験で我々が創出したトップクォーク対が全てジェットに崩壊する過程(b,bbar,4quarks)の解析結果で自明となったトリガー閾値の問題(bジェットの同定等)を、新たなトリガーエレクトロニクスシステム(FTK)を構築することで回避するため、基礎開発を大きく進めた。特にこの課題に必須な飛跡トリガーの環境依存性や検出器応答の影響、またハードウェア面では受信モジュールのプロトタイプ製作を行い、実際にCERNで実機試験を行うことができた。これら全ての結果は国際会議、日本物理学会で報告、学術論文や修士論文に纏めた。本研究目的は、まずTevatronとLHC実験の垣根を越えて、τ,b,tの同定効率やエネルギー測定誤差を改善し、双方からヒッグス粒子の物理結果に生かすことにあった。その意味で、Tevatron実験でヒッグス粒子探索の公式結果を2つ創出し、LHC実験で初めてのトップクォークの解析結果を出したという成果は、当初目的を十分達成できたと判断できる。これまでの結果を活かし、いよいよLHC実験でのヒッグス粒子の存在有無、さらにはヒッグス機構の解明へと繋げる。そのために、より一層τレプトンとbクォークの粒子同定の改善を目指す。また、高輝度化するLHC加速器に対応するべく、新しい高速飛跡トリガーシステムの構築が大きな課題となり、今後大きな役割を果たしながら、電弱対称性の破れの理解を進めていく。本研究の目的は、非常に雑音事象の多い高エネルギーハドロンコライダーにおける第三世代粒子(具体的には、τ、b-quark,t-quark)の測定法を改善し、ヒッグス粒子探索や新現象探索能力を向上させることである。2010年度の成果としては、(1)CDF/Tevatron実験において、τ粒子を終状態に含む新しい過程(WH/ZH->1vtautau/lltautau)によるヒッグス探索を行い、標準理論が予言するヒッグス粒子の生成断面積に上限値を与えた。(2)CDF/Tevatron実験で申請者が発案したヒッグス粒子探索解析(WH/ZH->jjtautau)を統計量を増やして行った。(3)ATLAS/LHC実験でトップクォーク対が全てジェットに崩壊する過程(b,bbar,4quarks)の解析結果を出したことである。(1)、(2)は共通してτ粒子が鍵となる解析であり、また、素粒子物理学の最大課題の一つであるヒッグス粒子を探索することにある。一方でτ粒子同定効率を多変量解析を用いてfake率を上げることなく、向上させる方法論についても一定の結果を得られた(20-30%の向上)。また、(3)については、始まったばかりのATLAS/LHC実験において初めて全ジェット事象(2つのb-quarkと同定されたjetを選択)を用いて、トップクォーク対生成の断面積を測る試みである。結果は統計量が十分でなかったため、信号への敏感度は2sigmaレベルにとどまったが、これからの指針を与える上でも非常に意味のある物理結果だと判断できる。これら全ての結果は学会や論文等で報告された。

これら全ての結果は国際会議、日本物理学会で報告、学術論文や修士論文に纏めた。本研究目的は、まずTevatronとLHC実験の垣根を越えて、τ,b,tの同定効率やエネルギー測定誤差を改善し、双方からヒッグス粒子の物理結果に生かすことにあった。その意味で、Tevatron実験でヒッグス粒子探索の公式結果を2つ創出し、LHC実験で初めてのトップクォークの解析結果を出したという成果は、当初目的を十分達成できたと判断できる。これまでの結果を活かし、いよいよLHC実験でのヒッグス粒子の存在有無、さらにはヒッグス機構の解明へと繋げる。そのために、より一層τレプトンとbクォークの粒子同定の改善を目指す。また、高輝度化するLHC加速器に対応するべく、新しい高速飛跡トリガーシステムの構築が大きな課題となり、今後大きな役割を果たしながら、電弱対称性の破れの理解を進めていく。