hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠期の両親教室で行うプレママ・パパのメンタルヘルスプログラムの開発と妥当性検証

初妊婦と夫を対象とした、メンタルヘルスプログラムを開発し、その妥当性を検証することを目的とした。妊娠期の両親教室において、対照群には従来のプログラム、介入群にはメンタルヘルスプログラムを実施し、両群の変化を比較するために妊娠期と産後1か月に縦断的に質問紙調査を行った。主な評価項目は、抑うつ状態、胎児・新生児への愛着、夫婦関係、育児の困難感とした。その結果、産後に妻の気分が落ち込んだ割合は、対照群よりも介入群の方がやや低い結果であった。本年度の目的は、妊娠末期産後1ヶ月の夫の関わりに対する妊婦の満足度、抑うつ状態の変化、妊婦の抑うつを軽減するための夫側の要因、産後うつに関する認識の程度を明らかにすることであった。研究準備として本学倫理審査に申請し承認を得た。両親教室にて調査を実施し、データ分析を行った。また、滋賀県助産師会との調整を行い、平成2728年度の調査に向けての調査準備を進めた。研究デザインは、質問紙調査とし、妊娠期産後1ヶ月の縦断的調査を行った。対象は、両親教室に参加した産科的異常・合併症が無い妊婦とその夫150名を予定していたが、今年度は夫のみのデータを収集した。夫の調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、自己効力感(特性的自己効力感尺度)、育児状況11項目とした。調査結果より、妊娠中の夫婦のコミュニケーションの重要性、父親の児に対する愛着の関連要因が示された。一方、妻(妊婦・褥婦)については、平成2325年度に収集したデータからの2次分析を行った。妊婦・褥婦のデータ分析では、夫と並ぶ重要他者である実母に焦点を当て、実母の心身の健康状態とサポート状況、妊婦・褥婦の抑うつ状態、サポートに対する満足感について分析を行った。褥婦と実母のサポートに関する気遣いの認識にはズレがあること、褥婦の満足感とサポート提供者の健康状態との関連性が示唆された。上記の結果をもとに平成2728年度の調査方法・評価内容の検討を行った。全体計画では、平成26年度の成果を受けて、平成27年度には対照群、平成28年度には介入群の調査を行い、介入群と対照群との比較から、プログラムの妥当性を検証することが目的である。平成27年度は、対照群の調査を実施した。研究デザインは、妊娠期産後1ヶ月の縦断的調査とした。対象とリクルート方法は、両親教室に参加している産科的異常・合併症が無い妊婦とその夫330組とした。今年度は対照群の調査のため、通常の両親教室を実施した。評価方法は、妊娠期と産後1ヶ月に質問紙にて行った。夫への調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度の夫版)、気分(POMS)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、育児不安(育児不安スクリーニング尺度)とした。妻への調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度の妻版)、親子関係(初妊婦と実母との関係性尺度)、うつ症状(EPDS)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、育児不安(育児不安ミレミアム版)とした。4月まで対照群のデータ収集を行い、分析予定である。また、介入群の媒体作成について、助産師会と共同して進めた。平成26年度に引き続き、滋賀県助産師会が地方自治体より委託されている両親教室(パパママ教室)にて調査を行った。研究者らが運営に協力することにより、次年度の介入群の調査に向けての協力体制を調整することができた。平成28年度の介入のための媒体作成も、助産師会と共同して進めることができた。また、産後1ヶ月は里帰りにより実母からのサポートを受けることが多いが、この時期の妊産婦と実母との関係性やサポートについて論文にまとめて報告した。平成28年度は、介入群の調査を実施した。対象とリクルート方法は、両親教室に参加している産科的異常・合併症が無い妊婦とその夫300組とした。今年度は介入群の調査のため、通常の両親教室に加えて、プレママ・パパのためのメンタルヘルスプログラムを実施した。夫の調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度の夫版)、気分(POMS)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、育児不安(育児不安スクリーニング尺度)とした。

第45回日本女性心身医学会学術集会シンポジウム「ライフサイクルから見た女性の妊娠とメンタルヘルス」にて、「プレパパママへのメンタルヘルスプログラム」を報告した。また、同学会誌へ講演内容を報告した(女性心身医学vol.21, No.3, 278-281, 2017)。平成28年度6月より介入群の調査を実施するために準備を進めていたが、学生実習の受け入れで通常のクラスが実施できない月があっとこと、また研究代表者の移動(滋賀医科大学→筑波大学)により、計画変更が必要となったことが理由である。移動先の倫理審査を受け、10月より調査を再開したが、目標とするデータ数に達することが出来なかった。本研究の目的は、妊婦と夫(パートナー)を対象に、産後うつ病の情報提供を中心とした集団指導での予防的介入を行い、その効果を検証することである。平成26年度には予備調査、27年度には対照群の調査、2829年度には介入群の調査を行い、介入群と対照群との比較から、プログラムの妥当性を検証した。平成29年度は、介入群の調査を実施した。研究デザインは、妊娠期産後1ヶ月の縦断的調査とした。対象とリクルート方法は、両親教室に参加している産科的異常・合併症が無い妊婦とその夫300組とした。介入群では、通常の両親教室に加えて、プレママ・パパのためのメンタルヘルスプログラムを実施した。評価方法は、妊娠期と産後1ヶ月に質問紙にて行った。夫への調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度の夫版)、気分(POMS)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、育児不安(育児不安スクリーニング尺度)とした。妻への調査内容は、妻への関わり(妊娠期の妻への夫の関わり満足感尺度の妻版)、親子関係(初妊婦と実母との関係性尺度)、うつ症状(EPDS)、胎児への愛着(父親胎児愛着尺度)、乳児への愛着(Maternal Attachment Inventory日本語版)、育児不安(育児不安ミレミアム版)とした。最終的に対照群266組、介入群293組の参加協力が得られ、各群のプログラムを実施し、妊娠期と産後1か月の調査を実施した。結果の一部として、夫の産後うつについての認知状況と情報源、産後1か月の時点で夫が感じた出産後の妻の気持ちの落ち込みと対処について報告した(助産雑誌,vol.71,10,2017)。初妊婦と夫を対象とした、メンタルヘルスプログラムを開発し、その妥当性を検証することを目的とした。妊娠期の両親教室において、対照群には従来のプログラム、介入群にはメンタルヘルスプログラムを実施し、両群の変化を比較するために妊娠期と産後1か月に縦断的に質問紙調査を行った。主な評価項目は、抑うつ状態、胎児・新生児への愛着、夫婦関係、育児の困難感とした。その結果、産後に妻の気分が落ち込んだ割合は、対照群よりも介入群の方がやや低い結果であった。平成26年度には大学院生が中心となり夫を対象とした調査を実施し、妊娠末期と産後1ヶ月の父親の縦断データを収集した。この結果より妊娠中の夫婦のコミュニケーションの重要性が示唆された。これに関しては、平成27年度に関連学会にて成果報告の予定である。また、調査を行った両親教室(パパママ教室)は、滋賀県助産師会が地方自治体より委託されている事業であるが、研究者らは運営に協力することにより、次年度以降の調査に向けての協力体制を調整することができた。
膝蓋腱障害の病態解明と治療法開発：エコーによるヒト疾患と動物モデルのリンク

膝蓋腱炎に代表される腱障害は、その病態に未知な点が多くまた、慢性化や再発が臨床上重要な問題である。診断にはエコーが頻用されるが、描出される画像の生物学的なエビデンスは十分ではない。本研究では、腱障害の病態解明とエコー所見の組織学的・分子生物学的裏付けを得ることを目的として、既存の膝蓋腱障害の動物モデルを作成・比較する。ヒト疾患に最も近似したモデルを選定し、介入実験による既存治療法の効果判定や新規治療法検索のモデルとしての確立を目指す。本研究によって、腱障害の病態解明が進み、治療の新たなターゲットの同定や治療方針の判断基準としてのエコーの有用性の向上などが期待できる。1研究体制の整備:膝蓋腱障害モデルラットの作成のため、必要物品の整備・購入(トレッドミルの設置・調整、超音波診断装置関連の物品購入と描出能の最適化、外科処置器具・薬剤購入)を行った。これらの設備を使用して、麻酔下のラットの膝蓋腱の横断面・縦断面の描出が可能であり、筋組織の識別および坐骨神経などの描出が可能なことを確認した。これらの結果、超音波ガイド下での薬液注入や膝蓋腱の非侵襲的縦断評価など、本研究の独自性を担保する手技が可能と判断できた。2膝蓋腱障害モデルラットの作成および評価法の検討:本研究の中心的なモデルと位置付けているオーバーユースモデルの作成に注力した。膝蓋腱の正中1/3を切除した上で、先行論文(Yoshida M et al., Muscles Ligaments Tendons J. 2016など)を参考にしたトレッドミルでの走行負荷を加える方針で研究を進めた。1)膝蓋腱切除後の自然治癒の把握、2)トレッドミルへの順応と個体差への対応、3)外科的処置後の膝蓋腱の超音波評価について、それぞれ検討を行った。1)腱組織のみの切除の場合、1ヶ月の短期間では腱切除部に形成される組織は瘢痕様であり、腱様組織は見られなかった。骨切除(膝蓋骨及び脛骨結節より採取する自家腱採取時に通常行われる手技)を同時に行った場合には、同時期に腱様組織が一部観察された。2)14匹のラットでの検討を行った。自発運動量の個体間差は大きくまた、複数回の訓練を経ても、通常用いられるプロトコール(速度、時間)での走行負荷に対応できない個体が存在した。これらの結果、自発運動量・トレッドミルへの対応能力などから選別した個体でのモデル作成が必要であると結論づけた。また、腱切除時に骨切除を加えることが、組織治癒にpositiveな影響があることが示唆される結果に関しては、学会発表の参考とした。膝蓋腱障害モデルラットの作成のための必要物品(トレッドミル、超音波診断装置関連の物品、外科処置器具など)の整備・購入は予定通りに進んだ。主眼である運動負荷による膝蓋腱障害モデルラットの作成の問題点が複数同定できており、対処法を考案しつつ、研究を推進している。超音波診断装置による膝蓋腱の形態評価に関しても、手技として確立できている。病態解明・治療法開発への応用を目指して、モデル動物作成の確立を目指す。1膝蓋腱障害モデル(ラット)の比較:運動負荷によるオーバーユース“treadmill model"を中心に、液体窒素を用いる“in situ freezing model"、コラゲナーゼの腱内注入による“collagenase-inducedmodel"を作成する。それぞれ、個体としての自発運動量(疼痛による影響の指標として)、エコー所見、組織学的・分子生物学的評価を行う。2膝蓋腱障害に関与する分子の探索:病巣を含んだ腱組織から抽出した転写産物をテンプレートとして、正常組織と比較した遺伝子発現プロファイリングを行う。得られた遺伝子が、腱障害と関連した発現を有するものであるかどうかを、動物モデルでの発現や腱細胞レベルでの遺伝子操作によって検討する。3治療法の検討:Eccentric exercise(遠心性運動)、エコーガイド下のHydro-Release(膝蓋腱と皮下組織・膝蓋下脂肪体間の液性剥離)、エコーガイド下の病巣周囲への薬液注入(ヒアルロン酸、ステロイド)、Whole body vibrationなどによる介入の効果を、エコー所見、自発運動量、組織学的評価を用いて検討する。4腱障害が個体に与える影響と介入による効果の評価として、活動量や痛覚測定など検討中である。個体差などを考慮して、変化量に注目しながらの評価法確立を目指す。

これらの設備を使用して、麻酔下のラットの膝蓋腱の横断面・縦断面の描出が可能であり、筋組織の識別および坐骨神経などの描出が可能なことを確認した。これらの結果、超音波ガイド下での薬液注入や膝蓋腱の非侵襲的縦断評価など、本研究の独自性を担保する手技が可能と判断できた。2膝蓋腱障害モデルラットの作成および評価法の検討:本研究の中心的なモデルと位置付けているオーバーユースモデルの作成に注力した。膝蓋腱の正中1/3を切除した上で、先行論文(Yoshida M et al., Muscles Ligaments Tendons J. 2016など)を参考にしたトレッドミルでの走行負荷を加える方針で研究を進めた。1)膝蓋腱切除後の自然治癒の把握、2)トレッドミルへの順応と個体差への対応、3)外科的処置後の膝蓋腱の超音波評価について、それぞれ検討を行った。1)腱組織のみの切除の場合、1ヶ月の短期間では腱切除部に形成される組織は瘢痕様であり、腱様組織は見られなかった。骨切除(膝蓋骨及び脛骨結節より採取する自家腱採取時に通常行われる手技)を同時に行った場合には、同時期に腱様組織が一部観察された。2)14匹のラットでの検討を行った。自発運動量の個体間差は大きくまた、複数回の訓練を経ても、通常用いられるプロトコール(速度、時間)での走行負荷に対応できない個体が存在した。これらの結果、自発運動量・トレッドミルへの対応能力などから選別した個体でのモデル作成が必要であると結論づけた。また、腱切除時に骨切除を加えることが、組織治癒にpositiveな影響があることが示唆される結果に関しては、学会発表の参考とした。膝蓋腱障害モデルラットの作成のための必要物品(トレッドミル、超音波診断装置関連の物品、外科処置器具など)の整備・購入は予定通りに進んだ。主眼である運動負荷による膝蓋腱障害モデルラットの作成の問題点が複数同定できており、対処法を考案しつつ、研究を推進している。超音波診断装置による膝蓋腱の形態評価に関しても、手技として確立できている。病態解明・治療法開発への応用を目指して、モデル動物作成の確立を目指す。1膝蓋腱障害モデル(ラット)の比較:運動負荷によるオーバーユース“treadmill model"を中心に、液体窒素を用いる“in situ freezing model"、コラゲナーゼの腱内注入による“collagenase-inducedmodel"を作成する。それぞれ、個体としての自発運動量(疼痛による影響の指標として)、エコー所見、組織学的・分子生物学的評価を行う。2膝蓋腱障害に関与する分子の探索:病巣を含んだ腱組織から抽出した転写産物をテンプレートとして、正常組織と比較した遺伝子発現プロファイリングを行う。得られた遺伝子が、腱障害と関連した発現を有するものであるかどうかを、動物モデルでの発現や腱細胞レベルでの遺伝子操作によって検討する。3治療法の検討:Eccentric exercise(遠心性運動)、エコーガイド下のHydro-Release(膝蓋腱と皮下組織・膝蓋下脂肪体間の液性剥離)、エコーガイド下の病巣周囲への薬液注入(ヒアルロン酸、ステロイド)、Whole body vibrationなどによる介入の効果を、エコー所見、自発運動量、組織学的評価を用いて検討する。
副腎低形成症における新規原因遺伝子の同定とその分子機能の解明

原因不明の原発性副腎機能低下症の小児を対象に、既に報告のある責任遺伝子を解析した。遺伝子解析により変異を同定されなかった症例を対象にアレイCGHを行い、2症例で同一遺伝子(遺伝子A)内に微細欠失を同定した。PCR直接シークエンス法により1例において切断点を同定し、欠失サイズは73.5kbであった。もう1例は同様の方法で切断点が同定できず、カスタムアレイ行った結果、欠失サイズは58.5-61.0kbであった。患者由来のリンパ芽球を用いた解析により、2症例で産生されるメッセンジャーRNAは同一エクソンを欠失することが判明した。I.遺伝子Aに微細欠失陰性の原因不明副腎機能低下症例を対象とした変異解析:既にアレイCGHで遺伝子Aに微細欠失のないことを確認した原因不明副腎機能低下症15例を対象に遺伝子Aの遺伝子解析を行った。新たな変異陽性症例は認めていない。II.微細欠失を同定した2症例の切断点同定:1例において切断点を同定した。切断領域は約7.2kbであった。もう1例は切断点が同定できなかった。想定領域周囲にプローブを密に設定したカスタムアレイを作成し、切断領域の解像度を上げて再解析し、切断点同定を試みる予定である。III.微細欠失により産生されるmRNAの配列確認:患者のリンパ球から樹立したリンパ芽球からRNA抽出を行い、cDNAを作成した。作成したcDNAに対し遺伝子AのPCRを行ったところ増幅を確認できず、発現を認めなかった。さらに、コントロールの皮膚線維芽細胞からRNAを抽出し、cDNAを作成した。同様に、遺伝子AのPCRを行ったが増幅を確認できず、発現を認めなかった。遺伝子Aは末梢血および皮膚での発現はないと考える。IV.野生型遺伝子A発現ベクターの作成:遺伝子AのcDNAは購入した。この遺伝子は、N末端側にシグナルシークエンスを有しているため、シグナルシークエンス直下にmycタグを挿入し、C末端側にEGFPもしくはHAエピトープ有する融合タンパク質を発現するベクターを作成した。さらに、いずれのタグも挿入されていない発現ベクターも同時に作成した。1微細欠失を同定した2症例の切断点同定:切断点同定が不可能な1例について、想定領域周囲にプローブを密に設定したカスタムアレイを作成し、アレイCGH解析を行った。カスタムアレイCGHの結果、切断領域を、58.5kb-61.0kbまで絞り込むことに成功した。再度、この結果を参考に、プライマーを設計し、切断点同定を試みる予定である。2微細欠失により産生されるmRNAの配列確認:患者と対照由来のリンパ芽球から抽出したmRNAの配列確認を試みた。昨年度(平成26年度)は該当領域をPCRで増幅できず、配列を確認できなかった。今年度(平成27年度)、再度プライマーを数か所に作成し、酵素および酵素反応条件を複数検討した。結果、該当箇所をPCRで増幅することに成功した。シークエンス反応で配列を確認した結果、微細欠失を有する2症例ともに同じエクソンを欠失した。尚、対照においては同様のエクソン欠失を検出しなかった。3野生型遺伝子A発現ベクターを用いた機能解析:野生型遺伝子A発現ベクターとルシフェラーゼ発現ベクター(TCF/LEFレポーター)をLipofectamine2000で培養細胞(HEK293など)に導入し、ヒトWnt3aとヒトRSPO1を培養液中に添加後、ONE-GLO reagentを添加し、蛍光強度を定量した。結果、野生型では空ベクターと比較し、蛍光強度(βカテニンシグナル)は著しく低下した。1.微細欠失を同定した1例について切断点同定ができていない。2.微細欠失を有する遺伝子Aから産生されるmRNAの確認ができていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。小児内分泌1.作成した野生型発現ベクターを培養細胞に導入して、以下の機能解析を行う。TCF/LEFレポーターを用いたルシフェラーゼアッセイ、βカテニンタンパク質発現解析、細胞内局在(蛍光免疫染色法)を行う予定である。2.切断点の同定ができていない1例については、今後想定領域周囲にプローブを密に設定したカスタムアレイを行い、切断領域の解像度を上げて再解析を行う。3.変異陰性の原因不明副腎機能低下症例については、2.で作成したカスタムアレイCGHを行い、さらなる数kbレベルの微細欠失の有無について解析を行う。
DNA損傷部位でのバイパスDNA合成による突然変異の発生機構

本研究計画での主要な問題点は生物に普遍的に存在するDNA損傷部位でのバイパスDNA合成による突然変異の発生機構について、その過程に関与するDNAポリメラーゼ等のタンパク質性因子の役割を明らかにし、バイパスDNA合成に起因する突然変異の制御の仕組みを解明することである。2年度にわたる期間で以下の3つの項目について研究を実施し、新たな知見を得た。1.試験管内DNA合成系を用いた変異解析法の確立:大腸菌のDNA複製酵素を用いた試験管内DNA合成系を確立し、rpsL標的遺伝子配列上に生じた突然変異の特徴を明らかにした。その結果、損傷を人為的に導入していない鋳型DNAを用いた場合にも鋳型の特定の部位に生じた自然DNA損傷により塩基置換が誘発されることが強く示唆された。また、複製酵素が最も高頻度に引き起こす複製エラーである1塩基フレームシフト変異は同じ塩基が続く配列で特異的に発生することが示された。2.試験管内DNA合成系を用いたDNA鎖伸長反応ポージング部位の解析:突然変異の発生におけるDNA合成阻害の意義を探る目的で、M13ファージ単鎖DNA上での大腸菌複製酵素のポージング部位について詳細な解析を行った。その結果、M13ゲノム上に強力なポージング領域が8ヶ所見出されたが、塩基配列レベルではそれぞれの領域は複数のポージング部位から構成されていることが判明し、それらの半数はヘアピン構造を取ることが明らかにされた。3.バイパスDNA合成に関連する諸因子の同定と精製:高等真核生物でのバイパスDNA合成を検討するために、アフリカツメガエル卵母細胞抽出液中でのバイパスDNA合成活性を検討したところ、そのような活性が存在することが見出された。部分精製および異なるDNA損傷を持つ鋳型DNAでの解析から、バイパスDNA合成には少なくとも3つの異なる経路が存在することを見出した。本年度は以下の2つの項目について研究を実施し、新たな知見を得た。1.試験管内DNA合成系を用いた誘発変異解析法の確立:大腸菌のDNA複製酵素を用いた試験管内DNA合成系を確立し、化学変異原AAFによる損傷DNAを鋳型にした場合の誘発変異の発生を検討した。また、損傷部位でのDNA鎖伸長停止の状況およびバイパスDNA合成の程度についても解析を行った。その結果、AFFはDNA鎖伸長を極めて強く阻害し、そのままでは誘発変異に結びつかないことが見出された。この実験系にバイパスDNA合成を可能にするタンパク質性因子を加える必要性が明らかにされた。2.バイパスDNA合成に関連する諸因子の同定と精製:大腸菌の系ではrecAおよびumuCD遺伝子産物がバイパスDNA合成に関与することが遺伝学的解析から示唆されているので、それらの精製を進めた。また、大腸菌の粗抽出液中にはバイパスDNA合成を促進する因子が存在することが見出されたので、その活性を指標に精製を進めている。高等真核生物でのバイパスDNA合成を検討するために、アフリカツメガエル卵母細胞抽出液中でのバイパスDNA合成活性を検討したところ、そのような活性が存在することが見出された。

1.試験管内DNA合成系を用いたDNA鎖伸長反応ポージング部位の解析:突然変異の発生におけるDNA合成阻害の意義を探る目的で、M13ファージ単鎖DNA上での大腸菌複製酵素のポージング部位について詳細な解析を行った。その結果、M13ゲノム上に強力なポージング領域が8ヶ所見出されたが、塩基配列レベルではそれぞれの領域は複数のポージング部位から構成されていることが判明し、それらの半数はヘアピン構造を取ることが明らかにされた。また、DNA鎖伸長反応速度が野生型複製酵素に比べて1/4程度に低下し、ポージング配列に抵抗性を示すdnaE173変異株由来の複製酵素について詳細な生化学的解析を行い、DNA鎖伸長反応の速度に校正機能が深く関与していることを示した。2.バイパスDNA合成に関連する諸因子の同定と精製:昨年度の本研究計画で見出されたアフリカツメガエル卵母細胞抽出液中でのバイパスDNA合成活性について、詳細な解析を進めた。部分精製および異なるDNA損傷を持つ鋳型DNAでの解析から、バイパスDNA合成には少なくとも3つの異なる経路が存在することを見出した。
観測費用のある長期的関係に関する実験研究（国際共同研究強化）

本研究は製品選択ゲームと呼ばれるゲームを出発点とし、そのゲームを拡張したゲームを考える。そして、不完全公的観測と呼ばれる情報構造に着目し、不完備情報の繰り返しゲームにおいて、短期的プレイヤーの記録の長さが評判に与える影響を明らかにした。バッド・タイプが存在する可能性がある場合、短期的プレイヤーが無限の記録を保有する場合より、有限の記録を持つ場合のほうが長期的プレイヤーと短期的プレイヤーの双方において好ましいことを明らかにした。記録が有限の場合、評判効果は発生しないことを意味する。内定年度:2015イェール大学に滞在し、Eduardo Faingold准教授と悪評に関する共同研究を行なった。共同研究は「Bad reputation and limited memory」というプロジェクト名で行われており、ひとりの長期的プレーヤーと一連の短期的プレーヤーの関係における評判に関する研究を繰り返しゲームの理論を用いて行なっている。多くの既存研究との大きな違いは、既存研究では短期的プレーヤーは完全な記録が利用なのうであることに対し、本プロジェクトでは短期的プレーヤーが有限の記録のみを利用可能であるような状況を分析している。Faingold氏とほぼ毎週、研究の打ち合わせを行なった。分析は順調に進められた。主要命題に関する証明はほぼ完成したものと思われる。これまでの暫定的な分析をまとめたものは原稿として、すでにまとめられている。また、イェール大学で毎週開催されているミクロ経済理論の輪読会で発表し、本研究について意見を求めた。その輪読会にはJuuso Valimaki教授(経済研究ヘルシンキセンター)、Joyee Deb准教授(イェール大学)、Johannes Horner教授(イェール大学)といった繰り返しゲームに関連する研究者が出席していた。特にValimaki教授は悪評に関する研究分野を切り開いた研究者の一人である。研究発表は高い評価が得られたと判断する。有益なコメントが得られた。特に、Deb准教授は我々と同様に有限記録に関する研究を行なっている研究者であり、我々の研究に対して詳細なアドバイスを頂いた。今後の研究に反映させる予定である。また、主要命題の拡張についても分析を開始した。主要命題においては、プレーヤー達が選択できる戦略を限定しない状況について結果を導出した。それに対し、拡張においては、プレーヤー達が選択できる戦略を特定のクラスに限定した下での分析を行なった。本研究は無限回繰り返しゲームにおける評判に関する研究である。ひとりの無限に生存する長期的プレーヤーと1期間のみ生存する一連の短期的プレーヤーとの関係を分析している。短期的プレーヤーは各期にひとりのみいるものと想定している。ゲームは第1期から始まりプレーヤー達は毎期行動を選択する。各期に製品選択ゲームがプレーされる。本研究は不完全公的観測と呼ばれるクラスに属するものであり、短期的プレーヤーは各期の長期的プレーヤーの行動を完全には観測することはできず、選択された行動に関する不完全な公的シグナルを観測することができる。さらに、第1期の期初に長期的プレーヤーは特定の行動にコミットする可能性がある。特に、長期的プレーヤーは短期的プレーヤーの観点からすると悪い行動にコミットする可能性があることと各短期的プレーヤーは直近の有限期間の公的シグナルのみを観測できるという状況を分析している点が本研究の貢献である。研究代表者は2016年2月から8月まで米国イェール大学に滞在し、共同研究者であるイェール大学のエデュアルド・ファインゴールド氏と研究を進めた。頻繁に打ち合わせを行い、着実に研究を進めた。代表者が所属したコウルズ研究所で毎週開催されている輪読会で本研究を発表し、出席者から多くのアドバイスを得ることができた。論文の執筆も着実に進められた。研究代表者の帰国後、2016年12月には共同研究者のエデュアルド・ファインゴールド氏が神戸大学に2週間滞在する機会があり、直接合って共同研究を進めることができた。本研究代表者は2016年2月から8月までの7ヶ月間、米国イェール大学に滞在した。そして、現地の共同研究者と頻繁に研究の打合せを行った。主要命題は導出されている。それは、各短期的プレーヤーが過去の公的シグナルをすべて観測できる場合と直近の有限期間のみ観測できる場合を比較すると、後者における均衡利得ベクトルで前者をパレート支配するようなことがあり得ることを明らかにした。研究会やインフォーマルな場で様々な研究者から、主要命題について意見を求めたところ、高評価を得たものと確信している。また、すでに論文の最初の版は完成させている。さらに、拡張した分析を本年度は進めてきた。拡張分析として、各期のプレーヤーは過去K期間に実現した公的シグナルの列が同じ場合には、そのプレーヤーはその期には同じ行動を選択しなければならないという制約を課した場合にどのような均衡利得が得られるのかを分析した。Kが無限大に近づくにつれて、各プレーヤーの均衡利得はステージ・ゲームのナッシュ均衡利得に近づくことを明らかにした。Kが有限の場合には、パラメータがある一定の条件を満たす場合には、Mが無限の場合よりも高い均衡利得を得ることができることを明らかにした。「今後の研究の推進方策」で説明するが、この分析の方向性の価値については共同研究者と一部合意ができていないものの、既存研究にはない新しい結果を得た。以上の理由により、本研究はおおむね順調に進展していると判断される。長期的関係において意思決定主体が有限記録をもつ場合の評判効果について理論的分析を行った。長期的プレーヤー(企業)が一連の短期的プレーヤー(消費者)と製品選択ゲームと呼ばれるゲームを無限にプレーする状況を分析している。

分析では各短期的プレーヤーは長期的プレーヤーが過去に選択した行動を観測することはできないが、長期的プレーヤーが選択した行動に関する不完全な公的なシグナルを観測できるものと仮定される。つまり、不完全公的観測と呼ばれる観測構造を想定している。多くの既存研究では短期的プレーヤーが無限の記録を持つものと想定されれるが、本研究では短期的プレーヤーが有限の記録のみを持つものと想定する点において新しい研究と言える。また、長期的プレーヤーにはタイプがあり、社会的な観点からは望ましくない行動にコミットする可能性がある(バッド・タイプ)ものと仮定される。既存研究では逆に社会的な観点から望ましい行動にコミットする可能性があるものと仮定されるものが多い。本研究では、短期的プレーヤーが無限の記録を持つより、有限の記録を持つ場合の方が効率性が高くなることがあることを明らかにした。常識的には過去の記録が多ければ多いほど社会厚生は高くなると考えられることがあるが、必ずしもそうではないことを示した。短期的プレーヤーは長期的プレーヤーの行動に関する不完全なシグナルのみ利用可能であるため、記録が有限であるほうが、バッド・タイプでない長期的プレーヤーが運悪くバッド・タイプであると判断される確率が小さくなることが結果を導く理由である。本研究は、2016年2月から8月までの半年間をイェール大学コウルズ研究所で客員研究員として滞在し、共同研究者であるイェール大学のEduardo Faingold准教授との共同研究として進められた。帰国後はスカイプなどを利用し、研究を進められた。本研究は製品選択ゲームと呼ばれるゲームを出発点とし、そのゲームを拡張したゲームを考える。そして、不完全公的観測と呼ばれる情報構造に着目し、不完備情報の繰り返しゲームにおいて、短期的プレイヤーの記録の長さが評判に与える影響を明らかにした。バッド・タイプが存在する可能性がある場合、短期的プレイヤーが無限の記録を保有する場合より、有限の記録を持つ場合のほうが長期的プレイヤーと短期的プレイヤーの双方において好ましいことを明らかにした。記録が有限の場合、評判効果は発生しないことを意味する。「現在までの進捗状況」で説明したように、主要命題の証明と、それを拡張した特定の戦略のクラスに制限した下での分析を行なった。今後は、この戦略のクラスを制限した場合の分析を完成させる。さらに、この制限をどこまで緩めることができるのかについて考察する予定である。また、現在の原稿段階の論文を推敲し、配布可能な版にする予定である。昨年度に引き続き、主要命題をさらに発展させた分析を行う予定である。「現在までの進捗状況」で触れたように、拡張分析については、共同研究者との間で合意ができていない部分もある。
ヒトiPS細胞から腎臓に分化しうる原始線条の作製

腎臓は中間中胚葉から派生する尿管芽と後腎間葉の相互作用によって形成されるが、尿管芽は前方中間中胚葉、後腎間葉は後方中間中胚葉から派生すると考えられている。本研究では、ヒトiPS細胞から後期原始線条を経て、前方中間中胚葉を分化誘導する方法を開発した。さらに、作製した前方中間中胚葉は、ウォルフ管に分化しうる発生生物学的機能を有していた。今後は、尿管芽と後方中間中胚葉に由来する後腎間葉の分化誘導法を確立し、それらの相互作用により腎組織の構築を目指す。現在までに、ヒトiPS細胞(人工多能性幹細胞)から胎生期の腎前駆細胞を分化誘導し、それらの前駆細胞から糸球体や尿細管様構造などの腎組織を作製する複数の報告がなされている。しかし、腎前駆細胞の分化誘導法はそれぞれの報告で大きく異なっており、ヒト胚発生を模倣しているにもかかわらず、異なる条件でもヒトiPS細胞から腎前駆細胞を作製できる原因は未だ説明できていない。そこで、ヒトiPS細胞からの分化誘導における最初の処理がそれぞれの報告で異なっていることに着目し、ヒトiPS細胞の性質もしくは最初のステップで作製される前駆細胞の違いに、前述の原因を解明する手掛かりがあるのではないかと考えた。腎臓は中間中胚葉から派生する尿管芽と後腎間葉の相互作用によって形成されるが、尿管芽は前方中間中胚葉、後腎間葉は後方中間中胚葉から派生すると考えられている(Taguchi A., 2014)。そこで、前方中間中胚葉領域はHoxb4によって規定されていることに着目し、ヒトiPS細胞からHOXB4を発現する原始線条の作製を試みた。ヒトiPS細胞由来の初期原始線条細胞はactivin A処理で内胚葉に分化するため、内胚葉への分化を抑制することで、HOXB4発現が誘導されることを見出した。そして、内胚葉への分化抑制と後期原始線条の誘導因子であるCHIR99021を組み合わせることで、初期原始線条からHOXB4陽性後期原始線条細胞を高効率に作製することに成功した。次に、HOXB4陽性後期原始線条から前方中間中胚葉への分化誘導法の開発を行った。マウス胚発生において沿軸中胚葉、側板中胚葉でレチノイン酸が合成されること(Aulehla A., 2010)、胚の背腹軸はFgf, Nodal, Bmpの濃度勾配によって規定されること(Takasato M., 2015)に着目し、レチノイン酸とFGF8の組み合わせ処理を施すことによって、PAX2, LHX1陽性の前方中間中胚葉を作製することができた。以上、ヒトiPS細胞からHOXB4陽性原始線条細胞を分化誘導し、前方中間中胚葉を作製することができたことにより、平成27年度の研究計画を達成できたと考える。しかし、ヒト胚発生を模倣しているにもかかわらず、腎前駆細胞の分化誘導法はそれぞれの報告で大きく異なっており、その原因は未だ説明できていない。腎前駆細胞は、HOX遺伝子を発現する後期原始線条から派生することが報告されている。また、原始線条細胞は前後軸に沿ってどの位置に存在するのかによって、その後にどのような細胞種に分化するのか運命付けられていることも知られている。そして、胚発生において原始線条の形成は、増殖因子であるNodal/Activin, Bmp(bone morphogenetic protein;骨形成因子), Fgf(fibroblast growth factor;線維芽細胞増殖因子)およびWntによって促進され、それらの濃度勾配によって前後軸が決定されている。そこで、それらの因子の濃度、組み合わせ、タイミング、処理期間を検討したところ、FGF2とWntシグナルのアゴニストであるCHIR99021を高濃度で用いることにより、ヒトiPS細胞からHOX遺伝子陽性の後期原始線条を分化誘導することができた。そして、作製した後期原始線条細胞は、レチノイン酸とFGF2で処理することにより、腎臓が派生する胎生組織である中間中胚葉に分化することが分かった。今後は、中間中胚葉が尿管芽および後腎間葉へと分化する発生生物学的機能を有するか否かを検証する。後方中間中胚葉に分化しうる後期原始線条の分化誘導法を確立し、前方中間中胚葉は尿管芽、後方中間中胚葉は後腎間葉へと分化する発生生物学的機能を有するか否かを検証する。再生医学
安定発現系でのみ効果を示すエンハンサー様領域の解析

多くの遺伝子発現調節にエンハンサーが重要な役割をはたしている。細胞小器官のひとつペルオキシソームに存在するアシルCoAオキシダーゼの遺伝子の薬剤応答性エンハンサーの解析過程で、従来のエンハンサーの概念とはかなり異なった領域(約4kb)の存在が明かとなってきた。(1)方向依存性はない(2)他のプロモーターに対しても効果がある(3)検討したいくつかの細胞について効果が認められる、という点は通常のエンハンサーと同じであるが、(4)一過性発現系では全く効果がなく、安定発現系でのみ著明に作用する(5)活性領域を従来知られているエンハンサーのように小さく絞れない、といった点は非常に特異である。この領域がどのようにして遺伝子発現に影響を及ぼしているのかについて明らかにするために実験を行い、以下のような結果を得た。1この領域には4つのID配列が認められた。しかし、これらを全て欠失させても、活性は認められた。2安定トランスフォーマント中のCATプラスミドの平均コピー数を検討したところ、この領域を含むものは約5倍に増加していた。しかしCAT活性の比は約100倍であり、単にコピー数の増加による影響ではない。3組み込まれたプラスミドのメチル化状態について検討をしたが、この領域を含むものも含まないものもいずれも低メチル化状態にあり、有意な差は認められなかった。4安定トランスフォーマントをクローニングし解析したところ、この領域を含んだものでは、CATプラスミドがインテグレーションしたクローンでは高いCATの発現がみられたのに対し、含まないものではインテグレーションされていてもまったくCAT活性の認められないものが多数存在した。このことからクローンを分離して解析することの重要性が示唆された。
ヒト消化器癌の発癌と進展におけるDNA修復酵素遺伝子の意義に関する研究

MGMTはアルキル化剤により引き起こされるDNAメチル化に対する修復酵素遺伝子である.我々はこれまでにアルキル化剤に暴露されうる胆管癌,胆嚢癌,肝細胞癌,胃癌において,免疫組織染色により,MGMT発現欠失は癌の悪性度と予後に強く相関することを見いだした.MGMTの発現欠失はDNAに点突然変異GC→AT transitionを惹起するため,MGMTの発現制御を介した癌悪性化の原因として,1つに下流の癌関連遺伝子群に蓄積されたmutationが,それらの発現および機能的異常により癌悪性度を増強する機序が推測される.そこでまず癌関連遺伝子(K-ras, p53, β-catenin)についてdirect sequenceにより遺伝子変異の検索を行った.その結果,明らかな相関は認めないものの,K-ras遺伝子ではその変異パターンがGC→AT transitionであることが判明した.第2の機序としてMGMT遺伝子以外の癌抑制遺伝子やDNA修復遺伝子にもepigenetic silencingが同時性に誘発されることによる悪性化の経路を推測している.実際,肝細胞癌ではMGMT遺伝子のpromoter領域のsequenceを行い,CpG methylationがMGMTの発現制御に強く関与することを証明しており,現在,他の遺伝子群(E-cadherin, p16)についてmethylation specific PCR法を用い解析中である.さらに我々はMGMTと共にミスマッチ修復遺伝子hMLH1, hMSH2の発現を検討した結果,その発現欠失が胆管癌,胆嚢癌,胃癌において予後不良をさらに増幅することを明らかにした.これはミスマッチ修復によるmutationのアポトーシス誘導機構が失活する機序を考えている.またMGMT(-),hMLH1(+)の胆嚢癌細胞株がアルキル化抗癌剤に対し高感受性を示すことを見いだしており,今後,臨床における実用化の可能性を考えている.MGMTはアルキル化剤によるDNA傷害であるO^6-methylguanineからメチル基をはずす修復酵素であり、胆道系はアルキル化剤に暴露する機会が最も多い臓器であることから、まず、胆嚢癌におけるMGMTの意義について検討した。胆嚢癌切除症例9例のMGMT蛋白発現の有無を検索した結果、23例に発現の欠損(Mer-)がみられ、臨床病理学的因子との相関をみると肝浸潤とのみ相関し、Mer-は有意に予後不良であった。これはMGMT発現欠損によりDNAにG:C→A:Ttransition mutationが惹起されうるため、癌遺伝子、癌抑制遺伝子の変異が蓄積されることによると推測される。さらにミスマッチ修復遺伝子との関係をみるためにhMLH1発現の有無について検索した結果、両者の発現欠損は予後不良がさらに増幅することが判明した。これはミスマッチ修復が作動しないことにより、mutationがアポトーシスを回避し、悪性化が増強されることによると推測される。MGMTの発現欠損はmutationではなくメチル化によると推測されているが、これは肝細胞癌について証明しつつあり、次年度はMGMTの下流遺伝子の変異についてシークエンス解析を行う予定であり、さらに他の消化器癌についての検索を進める予定である。MGMTはアルキル化剤により引き起こされるDNAメチル化に対する修復酵素遺伝子である.我々はこれまでにアルキル化剤に暴露されうる胆管癌,胆嚢癌,肝細胞癌,胃癌において,免疫組織染色により,MGMT発現欠失は癌の悪性度と予後に強く相関することを見いだした.MGMTの発現欠失はDNAに点突然変異GC→AT transitionを惹起するため,MGMTの発現制御を介した癌悪性化の原因として,1つに下流の癌関連遺伝子群に蓄積されたmutationが,それらの発現および機能的異常により癌悪性度を増強する機序が推測される.そこでまず癌関連遺伝子(K-ras, p53, β-catenin)についてdirect sequenceにより遺伝子変異の検索を行った.その結果,明らかな相関は認めないものの,K-ras遺伝子ではその変異パターンがGC→AT transitionであることが判明した.第2の機序としてMGMT遺伝子以外の癌抑制遺伝子やDNA修復遺伝子にもepigenetic silencingが同時性に誘発されることによる悪性化の経路を推測している.実際,肝細胞癌ではMGMT遺伝子のpromoter領域のsequenceを行い,CpG methylationがMGMTの発現制御に強く関与することを証明しており,現在,他の遺伝子群(E-cadherin, p16)についてmethylation specific PCR法を用い解析中である.さらに我々はMGMTと共にミスマッチ修復遺伝子hMLH1, hMSH2の発現を検討した結果,その発現欠失が胆管癌,胆嚢癌,胃癌において予後不良をさらに増幅することを明らかにした.これはミスマッチ修復によるmutationのアポトーシス誘導機構が失活する機序を考えている.またMGMT(-),hMLH1(+)の胆嚢癌細胞株がアルキル化抗癌剤に対し高感受性を示すことを見いだしており,今後,臨床における実用化の可能性を考えている.胆嚢癌切除標本を用いてMGMTおよびミスマッチ修復酵素hMLH1の発現減弱を免疫組織学的に解析したところ、MGMT発現減弱(Mer-)かつhMLH1陰性の場合、最も予後不良となることを報告した。研究目的であるGC-AT transitionによるmutationを受ける癌悪性度に関わる遺伝子変異を検索した。胆嚢癌切除標本の癌部よりDNAを抽出した後、k-ras, b-カテニン遺伝子のmutation解析を行った。その結果、30例中、k-ras, b-カテニンのmutationが判明したものは、それぞれ3例、1例と予想外に低頻度であった。

MutationのパターンはGC-AT transitionが4例中3例に認められたが、MGMTおよびhMLH1発現減弱には関連性を認めなかった。現在、他の候補遺伝子(P53,E-カドヘリン)に焦点を絞り、mutation解析を行っている。肝臓癌においては、切除標本中のMGMTの発現減弱がプロモーターのメチル化に起因していることを分子生物学的手法を用いて明らかにし、我々の推測と合致する結果を得た。現在、肝臓癌で高頻度で遺伝子変異が認められるb-カテニンをMer-の標的遺伝子と予測してmutation解析を進めている。また、胃癌において、MGMTおよびhMLH1, hMSH2の発現は癌の進行とともに減弱することを明らかにした。この結果より、癌進展に伴い、エピジェネテイツク制御機序が破綻していく可能性が推測された。以上、(1)MGMTかつhMLH1,hMSH2の発現減弱が胆嚢癌、肝臓癌、胃癌の予後不良因子となること、(2)肝臓癌において、MGMT発現減弱はプロモーターのメチル化に起因すること、(3)胆嚢癌においては、Mer-を契機にGC-AT変異がもたらされる標的遺伝子としては、k-ras, b-カテニン以外の他遺伝子の存在が考えられた。
B型肝炎ウイルスの増殖に関わる因子の研究

B型肝炎ウイルスは、その感染に基づくと思われる肝癌細胞のDNA中に組込まれていることが多いが、その癌発生に果たす役割については不明なままに残されている。我々は、12例のランダムに選んだ組込み体DNAをクロ-ニングして、その中に、別の遺伝子の転写をトランス活性化する能力があるか否かを検討する中から、少なくとも6例はこの能力があることを発見した。これが発癌と直接の関わりを持つか否かは不明だが、細胞の活性が或る圧力の下に置かれる状況が作られていることは間違いない。そこで、このトランス活性化能についてさらに詳細な検討を行った。用いた手法は、12例の組込み体DNAをエフエクタ-とし、これを、種々のプロモ-タ-につないだCATDNA(レポ-タ-)と共に肝癌由来の細胞HptG2にトランスフェクションして、エフエクタ-無しの場合と比較するものである。1.ウイルスゲノムDNA中のX遺伝子がトランス活性化能を示す。12例の組込み体のうちトランス活性化能を示した6例は、このX遺伝子を不完全な形で持っている。Xの完全性はこの能力に関与しないらしい。2.X遺伝子と、組込み体DNAのうちの一つDA2ー6とが、細胞の種々の遺伝子プロモ-タ-を活性化する能力に差に示さないか検討したが、このようなことはなかった。3.組込み体のうち、トランス活性化能を示さないものは全て、X遺伝子の領域を欠いていた。4.組込み体の中からDAー2を選び、そのトランスフェクションによって誘起されるメッセンジャ-RNAを調べたところ、X遺伝子のプロモ-タ-から転写が起こり、RNA合成はウイルスと細胞DNAの結合点を越えてさらに下流まで続いていた。このRNAからXタンパクのC末端からアミノ酸14個を失い10個異なるものを付加したタンパクができる。
周波数シフトテラヘルツ波による建築物非破壊診断

導波管タイプのUTC-PDおよび増幅器2段を導入し、最大出力74mW、最大増幅率44dBのFSテラヘルツ波増強に成功した(水津)。水分含有率の異なるコンクリートサンプルに対し、THz-TDSによりエリプソメトリにて複素屈折率測定を実施した。乾燥過程および応力印加時における屈折率の変化が確認されたことから、テラヘルツ波によるコンクリート診断の端緒が得られた(水津、内海)。THz-TDSを用いた高分解能イメージング技術において、偏波方向による反射体間の虚像の削減および凹レンズによる有効映像領域の拡大に成功した。高精度距離測定技術の蓄積として、超音波領域で時間反転波と感度補正を併用した複数チャンネル送信式の有効性、及びターゲット移動するダイナミックの条件下での感度補正信号と自己相関処理の有効性をそれぞれ見出した(陶)。円弧状合成開口アレーの信号を複数の仮想的な等間隔直線アレー信号に変換して相関低減処理を適用する位置推定法を考案し、従来識別できなかった波長間隔程度のターゲットを識別できることを確認した(長、中林)。THz-TDSに偏波解析を導入し、広帯域パルスを生かした新たなターゲット識別手法を確立した。かつ、金属平板を用いた校正量を用いることで識別精度が向上することを明らかにした。また、偏波解析だけでなく合成開口処理を導入(THz-POLSAR)することで、従来のテラヘルツセンシングで起こる焦点ずれを起こすことなく、アジマス方向に構造変化を持つターゲットの識別能力向上を実現した(中林)。紙で覆われたコンクリート表面のサブミリ幅の亀裂の検知に向けて、近接場散乱を使用した非破壊ミリ波イメージングを実施した。紙の厚さやアンテナの高さが異なる場合に得られる2つのミリ波画像の差を計算することで、ミリ波像におけるひび画像のコントラストを最大3 dB向上することができた(枚田、水津)。UTC-PDで発生させたFSテラヘルツ波に対し、増幅器を2段設けることで出力増強を試みた。導波管タイプのUTC-PDを導入し、120-260GHzの帯域に渡って20mWオーバー、最大で74mWのFSテラヘルツ波増強に成功した。増幅率は最大で44dBを得ており、当初の目標を超える高出力FSテラヘルツ波発生に成功した(水津)。水分含有率の異なるコンクリートサンプルを作製し、乾燥過程および応力印加時の複素屈折率測定を行った。THz-TDSによるエリプソメトリにより複素誘電率推定を行った。乾燥過程における屈折率の低下、および、圧力印加時における屈折率の増強が確認された(水津、内海)。THz-TDSのSN比を向上させる手法としてM系列変調信号の導入を検討した。THzイメージング技術の実用化に向けて層状誘電体を介した場合での径路長補正方法を検討した(陶)。反射型測定で課題となる複数ターゲットからの反射波間の相関を低減して位置推定精度を向上する手法として、仮想的な等間隔直線アレー信号を複数生成して得られた方向推定結果の交点から位置を推定する手法を提案し、従来識別できなかった波長間隔程度の2つターゲットを識別できることを計算機シミュレーションで確認した(長,中林)。THz-POLSARを用い、アジマス方向だけでなくレンジ方向に構造変化を持つターゲットの観測について取り組んだ(中林)。コンクリート上の紙厚が実効波長の1/4になると、厚紙内での干渉により反射信号強度が減少する。ひびがある場所では近接場散乱によりコンクリート界面での反射が弱くなるため、ひびがない個所と比較して反射信号強度が増加する。この性質を利用し、紙の厚さやアンテナの高さが異なる場合に得られる2つのミリ波画像の差を計算することで、ミリ波像におけるひび画像のコントラストを最大3 dB向上することができた(枚田)。EO検出によるビート周波数測定を、高強度FSテラヘルツ波により実現する。非線形光学結晶によって、励起2波長光(FSFレーザー光+単色光)とFSテラヘルツ波の和周波発生および差周波発生を行い、FSFレーザー光と同一波長成分のみを光フィルタにより選別し、光増幅器による増強後に光領域で用いられるフォトダイオードにて検波する(水津)。THz-TDSのSN比向上のため、M系列変調信号の有効性についての実験的検討を行う。層状誘電体を介した場合でのTHzイメージングについての実験的検討を行う(陶)。測定データに対する有効性、ターゲットの位置、仮想アレーの素子数や配置位置などによる推定精度への影響を検討し、提案手法の適用条件を明らかにする。また相関波検出により有効な圧縮センシングなどの適用検討も開始する(長、中林)。レンジ方向に構造変化を持つターゲットの観測を確立するため、レンジ方向に層状変化を持つターゲットを作成し、ターゲット識別能力向上のために、どのような偏波信号処理法が効果的であるか検討を重ねる予定である(中林)。コンクリートを対象として、内部空胞密度や乾燥過程における水分含有量をパラメータとした複素誘電率推定、および応力不可時の複素誘電率の変化など基礎的な材料評価を継続して実施する(水津、内海)。かつ、コンクリートの水分含有および塩分含有に対する新たな評価手法として、テラヘルツ波照射時の誘電緩和の変化を利用し、ケルビンプローブ顕微鏡による基礎検討を実施する(内海、佐藤)。

紙の厚さやアンテナの高さを変えるのではなく周波数掃引により、紙の上部とコンクリートとの界面での反射波の位相が反転する周波数を同定してテラヘルツ画像を取得し、他の周波数での測定結果で得られたテラヘルツ画像の差を計算することで、テラエルツ画像におけるひび画像のコントラストの向上を目指す(枚田、水津)。導波管タイプのUTC-PDおよび増幅器2段を導入し、最大出力74mW、最大増幅率44dBのFSテラヘルツ波増強に成功した(水津)。水分含有率の異なるコンクリートサンプルに対し、THz-TDSによりエリプソメトリにて複素屈折率測定を実施した。乾燥過程および応力印加時における屈折率の変化が確認されたことから、テラヘルツ波によるコンクリート診断の端緒が得られた(水津、内海)。THz-TDSを用いた高分解能イメージング技術において、偏波方向による反射体間の虚像の削減および凹レンズによる有効映像領域の拡大に成功した。高精度距離測定技術の蓄積として、超音波領域で時間反転波と感度補正を併用した複数チャンネル送信式の有効性、及びターゲット移動するダイナミックの条件下での感度補正信号と自己相関処理の有効性をそれぞれ見出した(陶)。円弧状合成開口アレーの信号を複数の仮想的な等間隔直線アレー信号に変換して相関低減処理を適用する位置推定法を考案し、従来識別できなかった波長間隔程度のターゲットを識別できることを確認した(長、中林)。THz-TDSに偏波解析を導入し、広帯域パルスを生かした新たなターゲット識別手法を確立した。かつ、金属平板を用いた校正量を用いることで識別精度が向上することを明らかにした。また、偏波解析だけでなく合成開口処理を導入(THz-POLSAR)することで、従来のテラヘルツセンシングで起こる焦点ずれを起こすことなく、アジマス方向に構造変化を持つターゲットの識別能力向上を実現した(中林)。紙で覆われたコンクリート表面のサブミリ幅の亀裂の検知に向けて、近接場散乱を使用した非破壊ミリ波イメージングを実施した。紙の厚さやアンテナの高さが異なる場合に得られる2つのミリ波画像の差を計算することで、ミリ波像におけるひび画像のコントラストを最大3 dB向上することができた(枚田、水津)。UTC-PDで発生させたFSテラヘルツ波に対し、増幅器を2段設けることで出力増強を試みた。導波管タイプのUTC-PDを導入し、120-260GHzの帯域に渡って20mWオーバー、最大で74mWのFSテラヘルツ波増強に成功した。増幅率は最大で44dBを得ており、当初の目標を超える高出力FSテラヘルツ波発生に成功した(水津)。水分含有率の異なるコンクリートサンプルを作製し、乾燥過程および応力印加時の複素屈折率測定を行った。THz-TDSによるエリプソメトリにより複素誘電率推定を行った。乾燥過程における屈折率の低下、および、圧力印加時における屈折率の増強が確認された(水津、内海)。THz-TDSのSN比を向上させる手法としてM系列変調信号の導入を検討した。THzイメージング技術の実用化に向けて層状誘電体を介した場合での径路長補正方法を検討した(陶)。反射型測定で課題となる複数ターゲットからの反射波間の相関を低減して位置推定精度を向上する手法として、仮想的な等間隔直線アレー信号を複数生成して得られた方向推定結果の交点から位置を推定する手法を提案し、従来識別できなかった波長間隔程度の2つターゲットを識別できることを計算機シミュレーションで確認した(長,中林)。