hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
LX線強度比の化学的効果

LX線強度比が、X線を発生する原子の化学結合状態によってどのように影響を受けるかについて、種々のニオブおよびモリブデン化合物をターゲットに選んで検討した。X線発生方法としては、電子線励起およびサイクロトロンによる3MeVに加速された陽子線を用いた。X線の測定は、ADPを分光結晶として装置したJohanson型のスペクトロメータを用いて行った。ターゲットとして用いたのは、モリブデン化合物としては、金属、MoO_2、MoO_3、Mo_2C、Mo_2B_5、MoB_2、Mo_2B、MoB、MoSi_2を、ニオブ化合物としては、金属NbO、Nb_2O_5、NbN、NbC、NiB_2、NiB、NiSi_2である。本研究で対象としたX線は、Lβ_1、Lγ_1およびLη線であり、それぞれLβ┣D21素を基準として、Lγ┣D21┫D2/Lβ┣D21┫D2およびLη/Lβ┣D21┫D2の強度比を求めた。このうちLη/Lβ┣D21┫D2強度比は、いずれも内殻遷移によるものであることから、化学的影響を受けないことを実験的に確かめた上で、化学結合に関与する最外殻からの遷移であるLγ┣D21┫D2のLβ┣D21┫D2に対する強度比を求めた。X線スペクトルは、非線形最小二乗法によってコンピュータ解析により各成分の強度を求めた。Lγ_1/Lβ_1強度比は、化合物によってわずかではあるが変化する。3MeVの陽子線照射については、モリブデン化合物の場合、MoO_2の5.01×10-2から金属の2.40×10-2、ニオブ化合物ではNbNの2.55×10-2から金属の1.31×10-2まで変化している。励起源が異なることによる強度比の変化は、それほど顕著ではない。このような化学的効果を説明するために分子軌道法によってLγ_1発生に関与するニオブの4d軌道の電子密度を求めた。全ての化合物についての結果はまだ得られていないが、非経験的分子軌道法(GAMESS)により求められた電子密度と強度比との間にはよい相関が得られた。
ヒトアポ蛋白(a)/LPLダブルトランスジェニックウサギを用いた動脈硬化研究

平成13年度に引続き,hapo(a)ウサギの雄とhLPLウサギの雌を交配し,hapo(a)/hLPLウサギの繁殖を行った。この間,hLPLウサギの繁殖成績については論文発表を行った。また,hapo(a)/hLPLウサギが得られ次第,血中の脂質(TG, HDL-C, TC),LPL活性,FFA, Lp(a)の測定を行った。血中のTGは,hLPL(+/-)ウサギでは,hLPL(-/-)ウサギにくらべ雄で約1/5に低下していた。これら血中のTGの低下にLp(a)の影響は認められなかった。また,血中のLp(a)の濃度はhapo(a)(+/-)ウサギで1.8-4.5mg/dlであった。これらLp(a)の濃度にLPLの影響は認められなかった。また,LPL活性にもLp(a)の影響は認められなかった。さらに,hapo(a)/hLPLウサギに0.3%コレステロール食を負荷して動脈硬化を惹起したが,hapo(a)(+/-)/hLPL(+/-)ウサギおよびhapo(a)(-/-)/hLPL(+/-)ウサギでは,LPL活性の増加により血中のコレステロール値の上昇が抑制され,その結果,動脈硬化病変の形成が抑制された。hapo(a)(+/-)/hLPL(-/-)ウサギおよびhapo(a)(-/-)/hLPL(-/-)ウサギでは,動脈硬化病変が惹起されたが,hapo(a)(+/-)/hLPL(-/-)ウサギがhapo(a)(-/-)/hLPL(-/-)ウサギに比べて病変面積,冠動脈狭窄率は重度であった。これらのことから,Lp(a)は動脈硬化病変の増悪に働くことが示唆されたが,hLPL(+/-)ウサギでは動脈硬化病変を誘導することができなかったため,動脈硬化病変の形成におけるLp(a)とLPLの関連については明らかではなかった。平成13年度の研究計画に従い,ヒトapo(a)トランスジェニックウサギ(hapo(a)ウサギ)とヒトLPLトランスジェニックウサギ(hLPLウサギ)の交配を行った。まず,筑波大学よりhapo(a)ウサギの雄とhLPLウサギの雄(それぞれF1)を導入した。ヒトapo(a)/ヒトLPLダブルトランスジェニックウサギ(hapo(a)/hLPLウサギ)の繁殖は,hapo(a)ウサギの雄とhLPLウサギの雌を交配することとして,第一に交配用の雌hLPLウサギの準備を行った。すなわち,hLPLウサギの雄と通常の雌ウサギを交配し交配用の雌hLPLウサギ(F2)を得た。生まれた仔ウサギは,hLPL遺伝子の有無についてPCRならびにSouthern Blotによる遺伝子解析を行うとともに,雌のhLPLウサギが5ヶ月齢になるのをまってhapo(a)ウサギの雄との交配を開始した。この間,基礎データの採取を目的に,生まれたhLPLウサギの体重,血漿脂質,LPL活性の測定を行った。これらhLPLウサギの繁殖成績ならびに体重,血漿脂質,LPL活性については,投稿準備を進めているところである。現在,実験に必要な数のhapo(a)/hLPLウサギを確保すべくhLPLウサギならびにhapo(a)/hLPLウサギの繁殖を継続して実施しているところである。これらのことから,Lp(a)は動脈硬化病変の増悪に働くことが示唆されたが,hLPL(+/-)

ウサギでは動脈硬化病変を誘導することができなかったため,動脈硬化病変の形成におけるLp(a)とLPLの関連については明らかではなかった。
酸化・窒素化ストレスによる嗅粘膜分泌異常への関与―気道リモデリングの嗅粘膜障害

喘息合併する好酸球性副鼻腔炎(ECRS)では病態の早期から後部副鼻腔及び嗅裂部に病変が生じ、同時に嗅粘膜上皮剥奪より嗅粘膜分泌異常を起こしているのかを、上気道のみならず下気道リモデリングにより生じる過剰なガス状メディエーターに注目して、酸化・窒素化ストレスと嗅粘膜の複合糖質の変化とを関連づけることを目的とする。さらに分泌過多状態の改善を妨げるステロイド抵抗因子の関与も検討し、好酸球性副鼻腔炎の嗅粘膜分泌異常の因子を解明する。1)ECRS手術時に呼吸粘膜と嗅粘膜を採取し、各粘膜での好酸球浸潤の程度を把握した。呼吸粘膜での好酸球数と嗅粘膜での好酸球数との間には有意な相関を呈した。また血中好酸球数と嗅粘膜好酸球数との間にも有意な相関を認めた。さらに前後呼吸粘膜での好酸球数を比較すると有意に後部呼吸粘膜で多かった。窒素化ストレスのマーカーであるニトロチロシン(3-NT)の発現を前後呼吸粘膜で比較すると、後部呼吸粘膜での発現が多い傾向を示した。2)ECRSの嗅粘膜での複合糖質を把握した。ボーマン腺と嗅粘膜上にAB・PAS染色の発現を認め、酸性糖蛋白の存在を認めた。また、Muc5acもボーマン腺に存在し、ボーマン腺はムチンを有していると考えられた。3)ECRS手術患者のFeNOを測定した。FeNO値と呼吸粘膜および嗅粘膜の好酸球浸潤と関連が認められた。また後部呼吸粘膜での3-NT発現とも関連が認められた。NOのガズ状メディエーターが多量に鼻副鼻腔に流入し、呼吸粘膜障害のみならず、嗅粘膜障害を起こしうると考えられた。1)ECRS患者の嗅粘膜の採取についての問題点について呼吸粘膜の標本は十分に採取可能だが、嗅粘膜の組織採取は1-2mmなので十分な量ではなく、また良好な組織標本でない場合も多く、まだ解析するために充分な数を集められない状態である。2)上記の理由で、嗅粘膜の免疫染色などの特殊染色の評価が十分でない3)ECRS患者のFeNOは再現性のある値が得られているが、鼻腔経由NOを計測すると重症になるにつれてNOが相関しない状態で、信頼性のあるデータ採取に難渋している。1)嗅粘膜のボーマン腺からの分泌過多および糖蛋白の変化をきたし、嗅線毛の機能異常を引き起こしていることを関連づける。光顕にてAB・PAS染色、種々のレクチンとムチン抗体(Muc1,Muc2,Muc4,Muc5ac,Muc5,Muc8)やレクチン電顕を用いて、嗅粘膜上皮の支持細胞、基底細胞、嗅細胞、細胞表面およびBowman腺の染色像を正常嗅粘膜と対比する。またシアル酸糖転移酵素に対するプローブを用いIn Site Hybridization法にて糖蛋白分泌の増減を判定する。2)ステロイド薬と嗅覚障害の改善の有無を組織学的に観察し、呼吸粘膜と嗅粘膜上でのステロイド抵抗因子についてAmphiregulinの存在を組織学的に明確にする。また3-NTとの関係を対比する。3)マウス喘息リモデリングモデルを作製し、嗅粘膜糖蛋白の分布とNOの変化を比較嗅粘膜細胞培養し、単離末梢好酸球を添付し糖蛋白分布とNO合成能を把握し、嗅粘膜の修復能力を検討する喘息合併する好酸球性副鼻腔炎(ECRS)では病態の早期から後部副鼻腔及び嗅裂部に病変が生じ、同時に嗅粘膜上皮剥奪より嗅粘膜分泌異常を起こしているのかを、上気道のみならず下気道リモデリングにより生じる過剰なガス状メディエーターに注目して、酸化・窒素化ストレスと嗅粘膜の複合糖質の変化とを関連づけることを目的とする。2)上記の理由で、嗅粘膜の免疫染色などの特殊染色の評価が十分でない3)

ECRS患者のFeNOは再現性のある値が得られているが、鼻腔経由NOを計測すると重症になるにつれてNOが相関しない状態で、信頼性のあるデータ採取に難渋している。1)嗅粘膜のボーマン腺からの分泌過多および糖蛋白の変化をきたし、嗅線毛の機能異常を引き起こしていることを関連づける。光顕にてAB・PAS染色、種々のレクチンとムチン抗体(Muc1,Muc2,Muc4,Muc5ac,Muc5,Muc8)やレクチン電顕を用いて、嗅粘膜上皮の支持細胞、基底細胞、嗅細胞、細胞表面およびBowman腺の染色像を正常嗅粘膜と対比する。またシアル酸糖転移酵素に対するプローブを用いIn Site Hybridization法にて糖蛋白分泌の増減を判定する。2)ステロイド薬と嗅覚障害の改善の有無を組織学的に観察し、呼吸粘膜と嗅粘膜上でのステロイド抵抗因子についてAmphiregulinの存在を組織学的に明確にする。また3-NTとの関係を対比する。3)マウス喘息リモデリングモデルを作製し、嗅粘膜糖蛋白の分布とNOの変化を比較嗅粘膜細胞培養し、単離末梢好酸球を添付し糖蛋白分布とNO合成能を把握し、嗅粘膜の修復能力を検討する
東北地方諸藩の和歌活動と国学者の和歌思想との関係を解明する新研究

庄内藩主に宛てた貴族歌人の書状を解読し、当時の和歌指導のありかたや古今伝授のプロセスを解明した。また、仙台藩や白河藩の国学者・儒学者が編纂した地誌を分析して、その藩において和歌が果たした役割を解明した。また、歌枕について記した歌人・俳人の著作を分析して、歌枕の意義を新しい観点から解明した。たとえば、「末の松山」が古代から江戸期に至る長い期間において、中央の歌人や地方の文人たちが、それをどのように捉えて和歌を詠み、旅日記を書いているかなどを解明した。本年度は、山形県鶴岡市の致道博物館で発見した所蔵の新資料(九代藩主・酒井忠徳に宛てた日野資枝・冷泉為泰ほか5名ほどの著名な堂上派歌人の書状・秘伝書・和歌添削資料等)を翻字し、内容の分析を進めた。平成27年秋頃にその成果を冊子にまとめて刊行することになった。本年度の研究によって、従来の研究では不明な日野家と冷泉家の藩主等への詠作指導の実態、和歌秘伝書の授受の実態などを解明できた。同時に、両家の対立・相違点を解明した。資枝と為泰の200通を超える多量な書状は、未だ知られざる和歌史研究の一級資料であることを証明した。解読・翻刻・公表を急いでいる。こうした堂上家の資料、また藩主の詠作資料などには、国学思想の土台となった和歌の伝統継承に関する言説が多量に見いだせる。さらなる調査・分析が必要なので、平林香織氏・志立正知氏の科研費受給の研究チームと協力し研究を進めている。そして研究成果を多くの研究者に発信できる体制を整えつつある。次に、仙台藩の幕末の国学者・保田光則の著作資料の収集・解読を進めた。一括保存した施設がなく、宮城県立図書館、宮城教育大学図書館、仙台市の斎藤報恩館等々に分散している。それらの資料を順序よく調査し、デジタル写真に撮影し、解読・分析を進めた。27年度はさらに調査・解読を進める。もう一つ、白河藩主・松平定信の和歌に関する活動について研究を進めた。とりわけ『白河風土記』等の藩の地誌編纂を優秀な儒学者・国学者に命じ、自分は俯瞰的な立場から指導したが、本研究では、この地誌における歴史観・和歌思想に焦点を当てて分析を進めた。上記の研究を遂行するために、視野を広げて様々な角度から考察し、様々な分野の研究書・資料を読み、努力した。本年度は27年度・28年度へ向けて基礎的研究が進み大きな成果があった。研究は順調に進んでいる。成果の一つ、仙台藩の最後の国学者・保田光則に関して各地の図書館・博物館を調査し自筆資料を発見した。現在、精緻な分析を進めている。光則は大部の地誌を編纂し、古今集などの古歌を集めて、日本人の心の表現を跡づけている。それらの基になったのは古今集の仮名序の和歌思想である。光則は文法・語法の研究もしている。地誌・和歌・国語学が一体となっており、故に仙台藩の国学者なのだった。古川古松軒の巡見記や蝦夷図などの研究も進めている。巡見記は各地の名所を尋ね、そこを詠んだ古歌をあげ、みずからも和歌を詠んでいる。古松軒はこれらを松平定信に献上した。蝦夷の地図は、当時の幕府の情報収集を示して興味深い。それと関連して、私は幕府が全国の諸藩に派遣した巡見使の資料を酒田市立光丘文庫や宮城県図書館を調査して発見し、分析を進めている。重要なのは、幕府の巡見使は各藩に行き政治・経済の状況を視察するとともに名所・旧跡、古城・古戦場を視察していることである。各藩はそれらを地誌に記録し、幕府もまた日本地図を製作し書き込んでいる。名所・旧跡は古歌に詠まれた場所であり、その藩の文にかかわる歴史、古城・古戦場は武にかかわる歴史を体現するものであり、その藩の政治・経済と同じく重要な意味をもつと認識されていたことが分かった。以上、藩主の文学活動と国学者の地誌作成などが相互に深く関連していることが判明した。その奥に古今集の仮名序に込められた和歌の思想があることを確認した。初年度は予想した資料がやや発見できず難渋したが、今年度に入って研究が格段に進展し、それに伴って貴重な新資料がたくさん発見できるようになった。特に注目すべき成果は、松平定信を中心として、かれと親しい藩主や人物たちの著作資料を分析して、言わんとする内容・思想が非常によく一致していることを発見・確認したことである。その一つは、和歌も漢詩も詠める名所のある藩(国)づくりは当時の幕府が主導したもので、定信に共鳴した各藩に見られる全国的な流行であった。そしてそれは、各藩に於ける古歌に詠まれた歌枕の名所化に発展し、藩撰・私撰の地誌に書き込まれ、幕府もまたさらに大きな規模で同じ事を行っている。万葉集・古今集以来の和歌は、こうして江戸時代へと継承され、文化の歴史・伝統のある国づくりが推進されたのである。藩主の和歌活動と国学者・儒学者たちのかかわりがよく分かるようになった。研究課題は「東北地方諸藩の和歌活動と国学者の和歌思想との関係を解明する新研究」である。まず「諸藩の和歌活動」に関しては、庄内藩主・酒井忠徳の和歌資料の翻刻・内容分析をし調査報告書を刊行した。

長年にわたって宮部義正・日野資枝・冷泉為泰らに詠歌指導を受けていたが、それを示す書簡のやりとり、彼らより伝授された秘伝書、詠歌指導の実態を示す添削文書などーすべて新資料ーを分析して考察した。「国学者の和歌思想」に関しては、仙台藩の国学者・安田保則の自筆文書を発掘・収集し、その内容を分析した。その成果は、延長を認められた29年度中にいくつか論文を書いて公表する。研究成果は、編著『日本人はなぜ、五七五七七の歌を愛してきたのか』(笠間書院、2016年12月)の三編の拙論にまとめ、本書の目次・構想にも研究成果を反映させた。また、拙論「(菅江)真澄における和歌ー本居宣長・林子平・古川古松軒と比較してー」(『19世紀学研究』11号、2017年3月)などにまとめた。要点を述べると、江戸幕府老中・松平定信の治世方針の範囲の中に、諸藩の儒学者・国学者および宣長・子平・古松軒らもおり、その中で彼らは自己の文芸思想・政治思想を述べていることを見いだした。とりわけ重要な発見は、和歌の思想が当時の国家観を形成するための一つの基盤として活用されている事実である。林子平は琉球国の王子はもとより身分の低い船頭までが日本の和歌を習い覚えて詠むようになっているゆえに、琉球国を日本文化が浸透している友好国と見なした。また、蝦夷もまた日本文化が行き渡る友好国にすべきであると述べ、政治方針の変更を唱えた。この子平の思想を丁寧に分析すると、菅江真澄や古川古松軒も殆ど同一の和歌思想をもっており、その精神に則って蝦夷を日本化すなわち「化服」させるべきだと考えて、和歌を詠んでいることがわかった。さらに考察を進めたい。28年6月末に腹部に病気を生じ手術をし回復が遅れたため、文献収集の調査旅行が思うようにできなかった。講演・論文執筆・著書刊行は計画通りに実行し、初期の目的を達成することができた。とりわけ松平定信・本居宣長・林子平・古川古松軒・菅江真澄の著作を比較検討し、共通の和歌思想があること、和歌が浸透し和歌を詠む人の多い地域が真の意味での日本であるという思想があることを発見・確認することができた。藩主はそのためもあって和歌の詠出に励み、諸藩の国学者および藩外の国学者もそういう和歌思想の形成に尽力していることがわかった。北大附属図書館などの文献調査旅行ができなかったが、延長を認めてもらった本年度に実行して、さらなる成果をあげたい。研究成果を2册の報告書にまとめて刊行した。1、『東北地方諸藩の和歌活動と国学者の和歌思想との関係を解明する新研究ー庄内藩主・酒井忠徳に宛てた堂上歌人たちの書状その他』(その1)。2、『東北地方し東北地方諸藩の和歌活動と国学者の和歌思想との関係を解明する新研究ー特集・岡山岡田藩・仙台藩・秋田藩・庄内藩の資料とその基盤的考察』(その2)。前者は、平成28年2月の発行。後者は、平成29年12月に発行し、全国の研究機関と研究者に送付した。研究成果は、近刊予定の『文学研究のまどをあけるー物語・説話・軍記・和歌』(笠間書院、2018年6月刊)の論文(講演)と討議の再録(石井正己・小峯和明・松尾葦絵と)に書いた。庄内藩主に宛てた貴族歌人の書状を解読し、当時の和歌指導のありかたや古今伝授のプロセスを解明した。また、仙台藩や白河藩の国学者・儒学者が編纂した地誌を分析して、その藩において和歌が果たした役割を解明した。また、歌枕について記した歌人・俳人の著作を分析して、歌枕の意義を新しい観点から解明した。
唾液腺腺房細胞における糖蛋白質合成に関する免疫細胞化学的研究

唾液中には,50種類以上の酵素,免疫抗体および生理活性因子などが含まれている。これらの物質は、総合的に反応し口腔内を一定の環境に維持している。しかしこれらの物質の多くは唾液腺を構成する種々の細胞のうちどの細胞において合成分泌されるかは良く理解されていない。また唾液中に含まれるこれらの高分子物質の多くは、腺細胞中の分泌顆粒によって細胞外に放出・分泌されるが,分泌顆粒中には複雑な内部構造が観察されるが,この内部構造と高分子物質の局在は一部の酵素を除いてほとんど分っていない。本研究の目的は,高分子物質(糖蛋白質)の局在を免疫細胞化学的に,腺房細胞内に観察することにより,糖蛋白質の合成過程と分泌顆粒内にパックされるメカニズムを解明することである。アミラーゼ,プロリンッチプロティン(PRP性),ヒスタテンの抗体を用いて免疫細胞化学反応を行うと、これらの蛋白は,ゴルジ装置,未熟分泌顆粒(濃縮空胞),分泌顆粒中に局在が認められたが,トランスゴルジネットワーク(TGN)には観察されなかった。一方,アグルチニンやペルオキシダーゼは,トラン側ゴルジ嚢,TGN,濃縮空胞および分泌顆粒中に局在が観察されたが,ゴルジ装置のシス側ゴルジ嚢,メディアル嚢には認められなかった。この結果,唾液腺腺房細胞内における糖蛋白質の合成過程には,ゴルジ装置のすべてのゴルジ嚢を経由して分泌顆粒中にパックされる過程と,TGNが合成過程の中心となるケースの2つの過程が存在する事が判明した。今後はさらに種々の糖蛋白質のポリクローナルおよびモノクローナル抗体を作成し,どの様な種類の糖蛋白質がどの様な過程を経るか研究する必要がある。唾液中には50種類以上の細胞活性物質が含まれている。これらの物質は腺細胞や導管の細胞で合成され、分泌顆粒中にパックされ腺腔中に放出され唾液成分になる。これらの物質の多くは糖蛋白質であるが、細胞内におけるこれら糖蛋白質の合成過程は、形態的にはほとんど理解されていない。本研究では、これらの諸糖蛋白質の合成過程を推察するため、モノクロナ-ル抗体およびポリクロナ-ル抗体を用いた免疫細胞化学的方法を用いてこれらの物質の局在を観察することである。本年度は、アグルチニン、ペルオキシダ-ゼおよびアミラ-ゼについて、抗体の作製を試みた。ペルオキシダ-ゼのどの部分の抗原決定基を有しているか不明であるが、数種の有効なモノクロナ-ル抗体が得られた。しかし免疫細胞化学的検索には至っていない。アミラ-ゼについては、目下細胞のソ-テング中である。アグルチニンについては、米国ペンシルバニア大学より提供された抗原を用いて作製したポリクロナ-ル抗体およびモノクロナ-ル抗体は特異性が高く、また抗体価の高いものが得られた。特にMAb116およびMAb303は有効である。MAb303はYーepitopeを認識することも分かった。MAb303を用いた免疫細胞化学的反応では、ヒトおよびスナネズミの耳下腺および顎下腺の腺房細胞では、粗面小胞体、TTN、分泌顆粒にはその局在が観察されたがゴルジ槽の中には認められなかった。一方、ヒトのアミラ-ゼ抗体(Sigma社)ではゴルジ槽の中にも観察された。このことは両者での合成過程に相違があるものと考えられた。この結果は、Anat Rec.(1991)にて印刷中である。唾液中には50種類以上の酵素,免疫抗体および細胞活性因子などが含まれている。これらの物質は,総合的に反応し口腔内を一定の環境に維持している。

しかしこれらの物質の多くは唾液腺を構成する種々の細胞のうちどの細胞において合成され分泌されるかは,分っていない。また腺房細胞から分泌されることが分っている物質も細胞内における合成過程の詳細は明確でない。平成2年度は,唾液中からの物質の抽出が比較的簡易なヒトの唾液腺における,アミラ-ゼ,アグルチニン,プロリンリッテプロティンおよびヒスタチンの細胞内の局在について細胞化学的に検索した。当該年度はスナネズミの唾液腺よりアミラ-ゼおよびペルオキシダ-ゼをカラムクロマトグラフィ法を用いて抽出製精し,電気泳動法を用いて純度のチェックを行った。これらの酵素蛋白に対するポリクロナ-ル抗体を作製し,免疫細胞化学的方法を用いて腺房細胞内の局在を観察した。アミラ-ゼは,耳下腺腺房細胞のゴルジ槽,TNN(Trans Tubular Network)及び分泌顆粒に反応が観察された。分泌顆粒内の反応は中心部の電子密度の濃い部分に認められたが周辺部の低電子密度の部分には認められなかった。この所見は市川ら(1989)の報告と同じ結果であった。しかし顎下腺腺房細胞の分泌顆粒内反応は,顆粒の網状構造の高電子密度の部位に反応産物が認められた。ペルオキシダ-ゼは耳下腺及び顎下腺ともに腺房細胞の粗面小胞体,TNN及び分泌顆粒内に反応産物である金粒子が認められた。しかしゴルジ槽内の反応は弱く判定は困難であったが,この結果は細胞化学的反応結果とほゞ一致することからヒトの唾液腺腺房細胞において観察されたアグルテンの免疫細胞化学的反応結果と酷似している。すなわちスナネズミの唾液腺腺房細胞においても,糖蛋白質の合成過程におりてゴルジ装置を経由しない合成経路が存在するものと推察出来る。
ハイコンテンツセルソーターを用いた脂肪幹細胞分離技術の確立

顎顔面領域における先天異常、外傷や外科手術後の骨欠損に対して、自己細胞や組織を用いた移植医療などの再生医療が臨床応用されつつある。しかし、外科的侵襲や感染などのリスク、培養による細胞脱分化による品質の低下、移植後の免疫応答などの問題があるため実用化へのハードルは高い。近年、脂肪組織から高効率で多能性などの幹細胞様特性を有する間葉系間質細胞(ASC)を分離する技術が開発されたことから、成熟細胞や組織に依存しない新たな移植医療への可能性が示唆されている。現在、臨床導入に向けた研究で広く用いられている、いわゆる幹細胞とは、一部幹細胞を含んでいるものの、多くが間質細胞であるため、幹細胞を純化するためには多くの特異的表面マーカーを用いてFACSなどの特殊な機械により分離する必要がある。しかし、分離するための操作の煩雑性に加え、専門的な技術を要す。また、分離時の刺激による細胞生存性への影響も排除できない。本研究では、極最近開発され、染色することなく光学的な分析により目的細胞を分離可能とする機械学習駆動型フローサイトメーターに着眼し、この機械を用いて、ASC分離における従来法との有用性を比較検証することで、ASCを含め、分離操作が複雑なあらゆる間葉系幹細胞を簡便に分離することを目的とし、将来的な再生医療研究の発展に寄与することである。サイトメーターの仕様設定として、本研究で使用するハイコンテンツフローサイトメーターは流路を通過する細胞の信号強度から細胞サイズを推測し、形態的特徴を再構築することで、非染色にて特定細胞を篩い分けることが可能となる。しかし、目的とする細胞の形態情報が分からなければ、特定することができないため、初めに、目的とする細胞の情報をあらかじめ、フローサイトメーターに記憶、学習させる必要がある。したがって、ASCでの評価をおこなう前に、すでに細胞情報が判明している市販の軟骨細胞や骨芽細胞など既知の間葉系細胞をコントロールとして、あらかじめフローサイトメーターに学習させるために、小耳症患者の余剰耳介組織を採取し、細胞単離し培養を行い、このヒト細胞とマウスの耳介組織由来の軟骨細胞および骨髄由来の骨芽細胞を調整した。次に、マウス由来の軟骨細胞や骨芽細胞を当該機械で市販のマウス軟骨細胞と骨芽細胞と同様の信号強度なるように調節をおこなったのち分離し、市販の細胞と差がないことを確認する作業を行っている。併行して、脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)でも分離可能かを検証するため、マウスおよびヒト脂肪組織よりASCを単離し、代表的なASCマーカーの発現を確認している。ASC分離を基にしたサイトメーター性能評価を実施後、in vitroにおけるASC特性の検証を行う。その結果から、本法にて分離したASCの細胞特性を従来法と比較検証する。In vitroにて、各法で分離した細胞のコロニー形成能評価としてCFU-F assayを、多能性評価として、骨、軟骨、脂肪分化誘導をおこない、従来法と同等あるいはそれ以上であることを確認する。次に、マウス頭蓋骨欠損モデルを用いたin vivoにおけるASC骨分化性能の検証を行う。最後に、本法で分離取得した細胞の有用性評価として、in vivoでの分化性能評価をおこなう。マウス左右側頭骨にφ5 mmの骨欠損を作製し、本法と従来法で分離取得したASCを5μg/mL BMP-2を含有したアテロコラーゲンスポンジに搭載し、欠損部へ移植する。移植後4週、8週で摘出し、μ-CT、DEXA (現有)にて形態計測学的に、移植片を組織学的に評価し、骨形成能の違いを検証する。

したがって、ASCでの評価をおこなう前に、すでに細胞情報が判明している市販の軟骨細胞や骨芽細胞など既知の間葉系細胞をコントロールとして、あらかじめフローサイトメーターに学習させるために、小耳症患者の余剰耳介組織を採取し、細胞単離し培養を行い、このヒト細胞とマウスの耳介組織由来の軟骨細胞および骨髄由来の骨芽細胞を調整した。次に、マウス由来の軟骨細胞や骨芽細胞を当該機械で市販のマウス軟骨細胞と骨芽細胞と同様の信号強度なるように調節をおこなったのち分離し、市販の細胞と差がないことを確認する作業を行っている。併行して、脂肪組織由来間葉系幹細胞(ASC)でも分離可能かを検証するため、マウスおよびヒト脂肪組織よりASCを単離し、代表的なASCマーカーの発現を確認している。ASC分離を基にしたサイトメーター性能評価を実施後、in vitroにおけるASC特性の検証を行う。その結果から、本法にて分離したASCの細胞特性を従来法と比較検証する。In vitroにて、各法で分離した細胞のコロニー形成能評価としてCFU-F assayを、多能性評価として、骨、軟骨、脂肪分化誘導をおこない、従来法と同等あるいはそれ以上であることを確認する。次に、マウス頭蓋骨欠損モデルを用いたin vivoにおけるASC骨分化性能の検証を行う。最後に、本法で分離取得した細胞の有用性評価として、in vivoでの分化性能評価をおこなう。マウス左右側頭骨にφ5 mmの骨欠損を作製し、本法と従来法で分離取得したASCを5μg/mL BMP-2を含有したアテロコラーゲンスポンジに搭載し、欠損部へ移植する。移植後4週、8週で摘出し、μ-CT、DEXA (現有)にて形態計測学的に、移植片を組織学的に評価し、骨形成能の違いを検証する。【理由】初年度の動物実験が効率よく進められたことと、次年度はASCの特性評価として、ハイコンテンツサイトメーターと従来のフローサイトメーターの比較を行うため、抗体やELISAキットを用いて詳細に検討する。加えて、マウス頭蓋骨欠損モデルを作製し、ASCの分化特性を詳細に評価するため、動物実験の数を増やすため、初年度よりも予算を消費する予定である。【使用計画】代表的なASCマーカーであるCD31, CD34, CD45陰性、CD90, CD105を用いて、ハイコンテンツサイトメーターと従来のフローサイトメーターで分取したASCの特性を比較する。頭蓋骨欠損モデルを作製し、アテロコラーゲンスポンジ、β-TCP、リコンビナントコラーゲンペプチドなど生分解性材料との相性および比較を行う。
全反射けい光分光法による有機薄膜構造の深さ方向の解析

1.装置と試料の選択全反射用の高屈折率ガラス基板としてサファイアを選んだ。サファイアは200nm以下まで透明でありけい光を発する不純物の含有量も少ない。この基板の上にモデル二層膜を形成する。既知の厚さ(0.01μm0.4μm)の表面層S-フィルムとバルク層B-フィルム(数+μm)に別にのけい光分子をドープし、Θをかえて両けい光の相対強度の変化をみた。ドープする化合物として種々の条件を検討した結果、S-フィルムにはN-エチルカルバゾールを、B-フィルムには9-エチルフェナントレンを添加することにした。2.けい光データの解析ポリスチレンモデルフィルム中のN-エチルカルバゾールと9-エチルフエナントレンのけい光寿命は、それぞれにns、46nsと求まる。モデル二層膜は両けい光の和となるので、そのけい光減衰曲線は二成分の指数函数の和となる。これをΘの函数として整理することにより深さ方向の知見を得た。3.結果308nmエキシマーレーザーを励起光に用いた場合、臨界角はおよそ68°である。この角度以下では、励起光はS,B両層をつき抜けているため、B層の寄与が圧倒的に大きいが、Θをこの角度より2°ほど大きくすると、表面S層が観測される。Θの精度と測定のSINが深さの分解能を与え、エキシマーレーザー励起によるアナログ計測法では、0.1μmオーダーの知見が得られることがわかった。この方式の今一つの問題点は添加物の濃度を高くすると、同一層内のエネルギー移動の寄与が無視できなくなることである。これは深さ方向の解析を甘くすることになる。又このような薄膜のけい光測定中に多くの原因で光劣化がおこることを見出した。今後はこのレーザー光反応機構も解明していく。
主体的に考える力を養う看護系初年次教育の実践的研究

卒業時の看護実践能力を強化する授業のあり方や学習方法が明らかにされていない。私たちはこれまでの研究で、探究と社会貢献の両立は学生の意欲をはぐくみ、主体的な学修態度へ導くことを明らかにした。本研究では、これらの成果を発展させ、主体的に考える力を養う初年次教育に着目する。探究学習を実現するための授業モデルを構築するとともに、学生を探究へ導くためのルーブリックを開発し、パフォーマンス評価を行う。さらに、探究学習の授業実践力を強化する教員研修法を開発し、初年次教育の充実を図りたい。
自然湖沼およびダム湖における富栄養化機構の解析と保全に関する比較研究

水域の富栄養化とそれに伴う藍藻類、特にMicrocystisを主体とする水の華現象(アオコ現象)について、日韓での共同研究を行った。日本の場合には自然湖沼、韓国では人工湖が調査の主な対象とされた。研究結果の概要を以下に記す。(1)1995年から1997年にかけて、夏期に藍藻類による水の華現象が生じている韓国の12の湖沼と人工湖からサンプルを採取、検鏡したところ、Microcystis属6種、Anabaena属6種とOscillatoria属2種が得られた。各湖から得られた47サンプルに含まれている藍藻毒素同定の結果、4種のmicrocystins(microcystins-RR,-YR,-LR,desmethyl-7-LR)とanatoxin-aが検出された。韓国の富栄養水域の主な藍藻毒素はMicrocystisに由来するmicrocystinであるが、幾つかの水域からはAnabaenaに由来するanatoxinも検出されている。水の華現象を呈している水域でのmicrocystinの濃度は、凍結乾燥した藻体の乾燥重量1g当たりで、201,500μgの範囲であったが、水中に溶存する細胞外microcystinは検出されなかった。しかし、水道水源に利用されているダムについては今後十分な注意が必要である。(2)日本の代表的な富栄養湖である諏訪湖について、保存されていたサンプルを含めて、microcystinの分析を行ない、microcystinの経年的な変化と環境条件との関係を解析した。また、水中に排出されたmicrocystiが分解される過程追跡のために、microcystin分解菌を分離、同定した結果、Sphignomonas属であることを確認した。(3)水域の生態系を構成している生物群集へのmicrocystinの影響を知る目的で二枚貝と魚類へのmicrocystinの蓄積について検討した。その結果、二枚目の筋肉部分からmicrocystinのRR型とLR型が検出されたが、諏訪湖の主要魚種であるフナとワカサギからは検出されなかった。本年度は韓国のダム湖および河川の状況を両国の研究者が共同で調査し、共通の認識を得ることを第一目標として調査、研究を行なった。調査対象とした韓国内のダムは10か所、河川ならびに湧水は19か所で、東海岸側の河川を除く韓国全地域である。これらのダム、河川の基本的な水質を測定し、地質条件との関連性を検討し、水質の地域特性の解析を行なっている。調査を行なったダムのほとんどは上水の水源として利用されていたが、特に中流部、下流部のダムの富栄養化がはなはだしく、藍藻類による水の華現象がみられた。今回観察された藍藻類の主な藻のはMicrocystis属が5種、Anabaena属が4種、Oscrllatoria属が1種であり、多くの水域から藍藻の毒性物質であるミクロシスチンが検出された。しかし、これまでに韓国のダムからも報告されていたアナトキシンは検出されなかった。これらの水域は上水の取水が行なわれていることから、藍藻類の繁殖は大きな社会問題ともなっており、浄化対策が検討されている。わが国でも同様な事例があり、わが国の浄化対策が韓国にとっても参考となり得るとの理解が両国の研究者の一致した意見となっている。10月には、韓国側の研究者が来日し、夏の現地調査の結果を検討しつつ、今後の共同研究の方向性について意見交換を行なった。

その結果、平成8年度には本年度調査が行なえなかった韓国東海岸を調査対象に加え、韓国全土の基本水質と地質との関連性を解析すること、富栄養化の進行している代表的ないくつかのダムを集中的に調査、研究し、わが国の現状を含めて、ダム湖の有効な浄化対策を検討することで了解した。水域の富栄養化とそれに伴う藍藻類、特にMicrocystisを主体とする水の華現象(アオコ現象)について、日韓での共同研究を行った。日本の場合には自然湖沼、韓国では人工湖が調査の主な対象とされた。研究結果の概要を以下に記す。(1)1995年から1997年にかけて、夏期に藍藻類による水の華現象が生じている韓国の12の湖沼と人工湖からサンプルを採取、検鏡したところ、Microcystis属6種、Anabaena属6種とOscillatoria属2種が得られた。各湖から得られた47サンプルに含まれている藍藻毒素同定の結果、4種のmicorsystins(microcystins-RR,-YR,-LR,desmethyl-7-LR)とanatoxin-aが検出された。韓国の富栄養水域の主な藍藻毒素はMicrocystisに由来するmicrocystinであるが、幾つかの水域からはAnabaenaに由来するanatoxinも検出されている。水の華現象を呈している水域でのmicrocystinの濃度は、凍結乾燥した藻体の乾燥重量1g当たりで、201,500μgの範囲であったが、水中に溶存する細胞外microcystinは検出されなかった。しかし、水道水源に利用されているダムについては今後十分な注意が必要である。(2)日本代表的な富栄養湖である諏訪湖について、保存されていたサンプルを含めて、microcystinの分析を行ない、microcystinの経年的な変化と環境条件との関係を解析した。また、水中に排出されたmicrocystiが分解される過程追跡のために、microcystin分解菌を分離、同定した結果、Sphignmonas属であることを確認した。(3)水域の生態系を構成している生物群集へのmicrocystinの影響を知る目的で二枚貝と魚類へのmicrocystinの蓄積について検討した。その結果、二枚貝の筋肉部分からmicrocystinのRR型とLR型が検出されたが、諏訪湖の主要魚種であるフナとワカサギからは検出されなかった。
マイクロケモメカトロニクスの創成に関する総括研究

平成13年度から平成15年度にわたって特定領域B「マイクロケモメカトロニクスの創成」を行った。研究成果をとりまとめ、報告書を刊行する他、公開シンポジウムを開催して成果の普及に努めることを目的とした。この特定領域研究では、ミクロの流路や反応容器の中で様々のバイオ・化学プロセスを実現し、これら単位プロセスを集積したマイクロ化学システムをチップ上に作ることを目標に、超微細加工技術を持つ電気・機械系の研究者と、液相微小空間の化学に精通した化学・バイオ系の研究者が共同して研究を行った。1.報告書の作成特定領域の共同研究者に呼びかけ、これまで3年間に得られた成果をまとめた報告と、学術雑誌等に発表した論文を集めた報告書を作成し、関連の研究者に配布した。2.単行本の刊行マイクロ化学システムを実現するためには、化学・バイオ分野に止まらず、半導体微細加工や超精密機械加工技術や微小空間における液体の反応化学など他の多くの理工学分野の知識と技術が必要である。このため、これらの技術を易しく、かつ体系的にまとめた単行本を「マイクロ化学チップの技術と応用」と題して刊行した(文献リスト参照)。この本は、半年の間に重版となるほど、広く読まれている。3.公開シンポジウムへの参加2005年3月にパリのCNRS(フランス科学研究センター)本部で開催された「マイクロ・ナノシステムに関するシンポジウム」に本研究に関する北森、馬場、藤田が参加し、本研究の成果を含めて発表を行った。本研究では、特定研究(B)「マイクロケモメカトロニクスの創成」を円滑に、また効果的に推進するため総括機能を果たすことを目的とする。平成13年度は、2回の総括班会議を行った(第1回:平成13年9月19日神奈川サイエンスパーク・ホテルKSP、第2回:平成14年3月15日キャンパスプラザ京都にて開催)。また、研究小領域の研究代表者からなる幹事会については、電子メールによる審議を含め適時開催して、研究の企画立案と、円滑な運営を計った。(1)第1回会合を受けて、各研究グループの代表者に次の連絡と依頼を行った。・本特定領域研究のスケジュールの周知。・研究実施に当たり、学術成果と共同研究ネットワークの強化に務める。(2)第2回会合に向けて、次の成果とりまとめを行った。・成果論文集を印刷(約260ページ、平成14年3月末に配布)・ウェッブページを立ち上げた。内容としては、研究目的、研究組織、研究概要、最近の成果(学会発表、新聞報道等)などを含んでいる。(3)第2回会議では、本年度の成果のレビューを行い。来年度の運営方向を討議した。・共同研究の推進について、具体的成果として異なった分野の研究者が共著で発表する論文を増やすことに努力する。・研究成果の発信のため本研究の関係者による海外セミナーを企画し、日本の研究水準をアピールする。・平成14年8月に2日間の全体会議を九州で開催し、情報交換と研究交流を行う機会とする。また、年度末にも同様の機会を設けることを検討する。本研究では、特定研究(B)「マイクロケモメカトロニクスの創成」を円滑に、また効果的に推進するための総括機能を果たすことを目的とする。平成14年度は2回の総括班会議を行った(第1回:平成14年8月8、9日福岡・海の中道ホテル、第2回:平成15年3月6日日本科学未来館〔東京〕にて開催)。1第1回会合においては、各研究グループの成果を発表し、それについて討議した。研究方針に対する助言の交換や、グループ間の新たな協力関係の検討などを行った。2第2回会合に向けて、次の成果とりまとめを行った。成果論文集を印刷(約354ページ、平成15年3月に配布)3第2回会議では、本年度の成果のレビューを行い、来年度の運営方向を討議した。共同研究の推進について、異なった分野の研究者が協力することで初めて可能となる独創的成果を得ることに努力する。平成15年8月に2日間の全体会議を九州で開催し、情報交換と研究交流を行う機会とする。4研究成果の発信のため本研究の関係者による海外セミナーを平成15年2月19日にパリで行い、日本の研究水準をアピールした。日本側からの出席者は約15名で、現地の参加者を含めて105名が集まった。また、平成15年3月7日に東京の日本科学未来館においてシンポジウムを開催した。当日の参加者は約170名であった。平成15度は2回の総括班会議を行った(第1回:平成15年8月4,5日箱根・山のホテル、第2回:平成16年3月2日東京大学生産技術研究所〔東京〕にて開催)。1第1回会合においては、各研究グループおよびその協力で得た成果を発表し、それについて討議した。

研究方針に対する助言の交換や、グループ間の新たな協力関係の検討などを行った。2第2回会合に向けて、次の成果とりまとめを行った。成果論文集を印刷(約354ページ、平成16年含月に配布)3第2回会議では、本年度の成果のレビューを行い、研究とりまとめの方向を討議した。また、共同研究の推進については、異なった分野の研究者が協力することで初めて可能となった独創的成果を広く公表することに努力する。平成16年6月に最終報告を提出するため、とりまとめの会合を行う予定である。4研究成果の発信のため平成16年3月3日に東京の日本科学未来館においてシンポジウムを開催した。当日の参加者は約240名であった。本研究の関係者による海外セミナーを平成16年9月末に開催のマイクロTAS-2004の後に行い、日本の研究水準をアピールすることを検討している。平成13年度から平成15年度にわたって特定領域B「マイクロケモメカトロニクスの創成」を行った。研究成果をとりまとめ、報告書を刊行する他、公開シンポジウムを開催して成果の普及に努めることを目的とした。この特定領域研究では、ミクロの流路や反応容器の中で様々のバイオ・化学プロセスを実現し、これら単位プロセスを集積したマイクロ化学システムをチップ上に作ることを目標に、超微細加工技術を持つ電気・機械系の研究者と、液相微小空間の化学に精通した化学・バイオ系の研究者が共同して研究を行った。1.報告書の作成特定領域の共同研究者に呼びかけ、これまで3年間に得られた成果をまとめた報告と、学術雑誌等に発表した論文を集めた報告書を作成し、関連の研究者に配布した。2.単行本の刊行マイクロ化学システムを実現するためには、化学・バイオ分野に止まらず、半導体微細加工や超精密機械加工技術や微小空間における液体の反応化学など他の多くの理工学分野の知識と技術が必要である。このため、これらの技術を易しく、かつ体系的にまとめた単行本を「マイクロ化学チップの技術と応用」と題して刊行した(文献リスト参照)。この本は、半年の間に重版となるほど、広く読まれている。3.公開シンポジウムへの参加2005年3月にパリのCNRS(フランス科学研究センター)本部で開催された「マイクロ・ナノシステムに関するシンポジウム」に本研究に関する北森、馬場、藤田が参加し、本研究の成果を含めて発表を行った。
IMCパラメトリゼーションによるロバスト制御系の構造解析と設計の体系化

本研究では,感度と相補感度を陽にあつかうことができる優れた特徴をもつIMCパラメトリゼーションによるロバスト制御系の構造解析と設計の体系化を行った.本研究の成果はつぎの通りである1)本研究では,状態空間法をもちいて不安定多変数系を扱えるIMCパラメトリゼーション法を,IMCパラメータを3つに分けることで達成した.2)YulaパラメトリゼーションのIMCパラメトリゼーションを行い,一般化安定器とIMCパラメトリゼーションとの関係を確立した.また,IMCパラメトリゼーションの2自由度化をおこない,状態フィードバック行列は目標入力に対する応答,オブザーバゲインは,外乱に対する応答の調整という役割が明確にした.3)目標入力の定常偏差0で追従させるために内部モデルを含んだY型サーボ系は,通常の一般化安定器で扱えない.これをIMCパラメトリゼーションで扱う方法を確立した.4)従来のH無限大制御では,できなかったより低感度を実現できる2デイスク混合感度仕様を満たす制御系設計を与えた.5)H無限大制御は入力外乱応答の悪さといた構造的な問題があることを,IMCパラメトリゼーションから明らかにし、入力外乱応答を改善できる制御方法を与えた.6)内部モデル制御の構造を用い,適応制御をもとに同定する方法を与えた.また,同時に,同定したパラメータをもちいてIMCを行う適応IMCも提案した.7)むだ時間を含む系に対する状態予測制御のIMCパラメトリゼーションを行い,ロバスト制御構造を解析し、むだ時間変動に強いロバスト安定な制御系設計方法を確立した.また,予測器のむだ時間をPade1次近似することで,むだ時間変動に強い,よりロバスト安定な制御系設計方法を確立した.8)多変数系をIMCパラメトリゼーションで設計するとき,逆システムや非干渉化法を用いる.不安定零点をもつ対象にたいして,安定な逆システムや非干渉化法を与えた.9)上記の成果をもとに、PID制御からH無限大制御まで、むだ時間をもたない系からむだ時間をもつ系までをIMCパラメトリゼーションによるロバスト制御系の設計法として体系化した.本研究では,感度と相補感度を陽にあつかうことができる優れた特徴をもつIMCパラメトリゼーションによるロバスト制御系の構造解析と設計の体系化を行った.本研究の成果はつぎの通りである1)本研究では,状態空間法をもちいて不安定多変数系を扱えるIMCパラメトリゼーション法を,IMCパラメータを3つに分けることで達成した.2)YulaパラメトリゼーションのIMCパラメトリゼーションを行い,一般化安定器とIMCパラメトリゼーションとの関係を確立した.また,IMCパラメトリゼーションの2自由度化をおこない,状態フィードバック行列は目標入力に対する応答,オブザーバゲインは,外乱に対する応答の調整という役割が明確にした.3)目標入力の定常偏差0で追従させるために内部モデルを含んだY型サーボ系は,通常の一般化安定器で扱えない.これをIMCパラメトリゼーションで扱う方法を確立した.4)従来のH無限大制御では,できなかったより低感度を実現できる2デイスク混合感度仕様を満たす制御系設計を与えた.5)H無限大制御は入力外乱応答の悪さといた構造的な問題があることを,IMCパラメトリゼーションから明らかにし、入力外乱応答を改善できる制御方法を与えた.6)内部モデル制御の構造を用い,適応制御をもとに同定する方法を与えた.また,同時に,同定したパラメータをもちいてIMCを行う適応IMCも提案した.7)むだ時間を含む系に対する状態予測制御のIMCパラメトリゼーションを行い,ロバスト制御構造を解析し、むだ時間変動に強いロバスト安定な制御系設計方法を確立した.また,予測器のむだ時間をPade1次近似することで,むだ時間変動に強い,よりロバスト安定な制御系設計方法を確立した.8)多変数系をIMCパラメトリゼーションで設計するとき,逆システムや非干渉化法を用いる.不安定零点をもつ対象にたいして,安定な逆システムや非干渉化法を与えた.9)上記の成果をもとに、PID制御からH無限大制御まで、むだ時間をもたない系からむだ時間をもつ系までをIMCパラメトリゼーションによるロバスト制御系の設計法として体系化した.1.不安定極・零点を含む多変数系に対するIMCパラメトリゼーション理論を、一般化安定化器との関係から構築し、その一部をASCC02で発表した。2.一般化安定化器のIMCパラメトリゼーションを与え、ロバスト安定化法を整備し、31回制御理論シンポジウムで発表した。3.むだ時間系に対するスミス法の制御構造を、IMCパラメトリゼーシヨンから解析し、外乱応答を制御できない欠陥があることを示した。さらに、IMCパラメトリゼーションから状態予測制御により解決できることを示した。この結果を第45回自動制御連合講演会で発表した。5.IMCと近い構造もつ2自由度制御での混合感度仕様の設計法を、第45回自動制御連合講演会で発表した。1ロバスト安定性の制御構造をIMCPを通して解析し,つぎのような新しいロバスト安定制御理論を構築した.

1)従来のロバスト安定規範の構造をIMCPを通して解析し、従来の方法の保守性の原因は,位相おくれで回転するモデル誤差のベクトルとベクトル1の差をもとにしているため,モデル誤差の絶対値が1以下でも,ベクトル誤差が容易に1をこえることにあることをつきとめた.2)上記の構造的な欠陥を取り除くために,ベクトル1を,モデル誤差に追従する回転ベクトルに置き換える方法を提案した.また,その回転ベクトルを決定するために,従来の周波数応答ベースのモデル誤差同定にかわる、時間応答べースのモデル誤差の評価法を導入した.3)時間応答べースのモデル誤差をもとにしたロバスト安定条件を導出した。従来の方法に比べ安定範囲を広い特徴がある.さらに,安定条件をみたす制御系の設計法を構築し,シミュレーションで有効性を確認した.2むだ時間系のロバスト安定化を、IMCPべースで解析し、従来の予測制御でロバスト安定範囲が狭いのは,予測器に挿入するむだ時間ベクトルが回転するためであることを明らかにした.予測効果を有しかつロバスト安定範囲をひろげるには,むだ時間ベクトルを半回転する要素に置き換える必要があることを明らかかにし,むだ時間をパデー1次近似する方法を考えた.そのときのロバスト安定条件を導きだし,従来にくらべ安定範囲を大幅に広げることができた.3 IMCP構成上不可欠な逆システムの一般的な構築を確立した.まず,状態フィードバックによる非干渉化可能な系でも、従来不安定零点をもっと安定化できない場合があった.これを克服する方法を提案した.さらに,状態フィードバックによる非干渉化可能な系でも逆システムが存在する.内部安定性を保証した一般的な設計法を構築した.4 3年間の解析と設計の成果を、構造解析と設計法として体系化した.
孤発性脳アミロイドアンギオパチーの伝播に関する研究

脳アミロイドアンギオパチー(CAA)特異的なアミロイドβ蛋白(Aβ)株が存在し、それによってCAAが伝播するという仮説を検証する目的で、CAAを含むヒト剖検脳(n = 12)をR1.40APP transgenicマウスに接種した。マウス脳ホモジネートのウェスタンブロット解析では、9例の剖検脳でAβを検出し、うち3例ではAβ40優位、6例ではAβ42優位であった。マウス脳のAβ免疫染色で、全てのマウス脳でAβ沈着を認め、Aβ42陽性面積率/Aβ40陽性面積率は多様であり、CAAの程度とAβ40陽性面積率と正の相関を認めた。ヒト脳Aβ沈着所見とマウス脳所見との関連を検討中である。孤発性脳アミロイドアンギオパチー(CAA)においてアミロイドβ蛋白(Aβ)が脳血管選択的に沈着する原因は不明である。申請者は、孤発性CAA特異的なAβ株が存在し、それが中枢神経系に直接あるいは末梢ルートから投与された場合、CAAが伝播するという仮説を立て、孤発性CAA伝播実験によるCAA特異的Aβ株の確立等を目的に研究を行った。平成27年度は、CAA剖検脳サンプル等の準備、それらのサンプルのCAA脳サンプルの遺伝子改変マウスへの脳内接種を行った。詳細は以下の通り:[1] CAA剖検脳サンプル等の準備:300剖検例についてCAA及び老人斑(SP)等の神経病理を評価した。評価結果にもとづき、マウス接種用に次の4群を設定した:A群(n = 3)[高度のCAAを有するが、SPを全く欠く(pure CAA)]、B群(n = 3)[アルツハイマー病(AD)で多数のSPを有するが、CAAを全く欠く(pure AD)]、C群(n = 3)[ADで多数のSPばかりでなく、高度のCAAを随伴する(AD+CAA)]、D群(n = 3)[SPもCAAもみられない正常対照脳]。[2] CAA脳サンプル等を用いた遺伝子改変マウスへの脳アミロイド接種実験:申請者らの仮説によれば、pure CAA群はCAA特異的なAβ株を有し、感受性マウスへの接種により、CAA病理が伝播される。それを検証するため、上記4群の脳ホモジネートをR1.40APP transgenicマウス(ホモ接合体)(3ヶ月齢)に脳内接種した。今後、オリジナルの剖検脳のアミロイド病理に対応し、それぞれに特異的なアミロイド沈着型がマウス脳に出現するかどうかを10ヶ月齢で検討する予定である。研究経過は当初の予定通り進行しており、平成28年度にヒト剖検脳サンプルのマウス脳内接種実験の結果が得られる予定である。申請者らの仮説によれば、pure CAA群はCAA特異的なAβ株を有し、感受性マウスへの接種により、CAA病理が伝播される。それを検証するため、CAAや対照群の剖検脳サンプルの遺伝子改変マウスへの脳内接種実験を行った。高齢者300剖検例から、A群(n = 3)[高度のCAAを有するが、老人斑(SP)を欠く(pure CAA)]、B群(n = 3)[ADで多数のSPを有するが、CAAを欠く(pure AD)]、C群(n = 3)[ADで多数のSPばかりでなく、高度のCAAを随伴する(AD+CAA)]、D群(n = 3)[SPもCAAもみられない正常対照脳]の4群を抽出し、その脳ホモジネートをR1.40APP transgenicマウス(ホモ接合体)(3ヶ月齢)に脳内接種し、10ヶ月齢でサクリファイスしてマウス半脳を病理学的検索用に、半脳を生化学的検索用に処理した。そのマウス脳とサンプルの由来するヒト剖検脳の免疫組織化学的な比較解析を開始した。今後、オリジナルのヒト剖検脳のアミロイド病変に対応し、それぞれに特異的なアミロイド沈着型がマウス脳に出現しているかどうかを病理及びWestern blotで解明する。平成27年にCAA及び対照群の剖検脳サンプルおよび遺伝子改変マウス(R1.40 APPホモ接合体)を準備し、平成27年度から28年度にかけて脳サンプルのマウスへの接種実験を行い、実験計画はほぼ順調に進展してきた。平成29年度はその解析結果により、継代接種実験、"CAA特異的Aβ株"のin vitro検出系の開発などを行う。申請者は、CAAに特異的なAβ株が存在し、それによってCAAが個体間を伝播するという仮説を立て、伝播実験によるCAA特異的Aβ株の確立を目的に研究を行った。仮説を検証するため、CAAや対照群の剖検脳サンプルの遺伝子改変マウスへの脳内接種実験を行った。