hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
科学高等教育における聴覚障害者のための情報保障支援システムの検討

本研究は聴覚障害者への科学高等教育を可能にするための情報保障支援システムを明らかにしようとするものである.実際の高等教育の場面として、筑波大学・大学院で学ぶ聴覚障害学生への講義情報保障実験を行った.ビデオ教材等の視覚情報を提示した場合には、聴覚障害学生の視野の範囲内にビデオ画面、手話通訳映像、キーワードPC画面等多数の機器が存在する.実験後の聴覚障害学生への自由記述によるアンケート結果から、●視野内に同時に全ての画面が入ることが重要である.●提示情報間の奥行きの違いはあまり気にならない.という結果が得られた。また、遠隔の手話通訳者も手話を表現・読み取りしながら講義室の映像やキーワードの文字など多数の画面を同時に見る必要がある.2種類の映像提示方法を比較した結果、●上下に配置された2つの画面より、同一画面内でクロマキー合成がより使いやすい、ことがわかった.すなわち、手話表現・読み取りながらの情報取得では、視線移動が少ない提示方法が望ましいと考えられる.これらの結果をふまえ、学会への情報保障実験を試みた.実験では手話通訳者へ提示する映像を50インチプラズマディスプレイ1画面のみとし、聴覚障害者映像、講演者映像、プレゼンテーション画面、字幕、キーワードを全て合成して表示を行った.この結果、1画面に合成されていれば、手話表現・読み取りを行いながら同時にプレゼンテーション画面やキーワードを見ることがある程度可能であることが確認された.一方、学会に参加している聴覚障害者は広い会場内の全席で視認可能であるようにプレゼンテーション画面、手話通訳映像、字幕は全て大画面に投影されることになり、同時に視野に納めることが困難である.今後、講義だけでなく、学会等の講演会形式での情報提示方法についても検討を進めたい.本研究は聴覚障害者への科学高等教育を可能にするための情報保障支援システムを明らかにしようとするものである.実際の高等教育の場面として、筑波大学・大学院で学ぶ聴覚障害学生への講義情報保障実験を行った.ビデオ教材等の視覚情報を提示した場合には、聴覚障害学生の視野の範囲内にビデオ画面、手話通訳映像、キーワードPC画面等多数の機器が存在する.実験後の聴覚障害学生への自由記述によるアンケート結果から、●視野内に同時に全ての画面が入ることが重要である.●提示情報間の奥行きの違いはあまり気にならない.という結果が得られた。また、遠隔の手話通訳者も手話を表現・読み取りしながら講義室の映像やキーワードの文字など多数の画面を同時に見る必要がある.2種類の映像提示方法を比較した結果、●上下に配置された2つの画面より、同一画面内でクロマキー合成がより使いやすい、ことがわかった.すなわち、手話表現・読み取りながらの情報取得では、視線移動が少ない提示方法が望ましいと考えられる.これらの結果をふまえ、学会への情報保障実験を試みた.実験では手話通訳者へ提示する映像を50インチプラズマディスプレイ1画面のみとし、聴覚障害者映像、講演者映像、プレゼンテーション画面、字幕、キーワードを全て合成して表示を行った.この結果、1画面に合成されていれば、手話表現・読み取りを行いながら同時にプレゼンテーション画面やキーワードを見ることがある程度可能であることが確認された.一方、学会に参加している聴覚障害者は広い会場内の全席で視認可能であるようにプレゼンテーション画面、手話通訳映像、字幕は全て大画面に投影されることになり、同時に視野に納めることが困難である.今後、講義だけでなく、学会等の講演会形式での情報提示方法についても検討を進めたい.以下の場面において、遠隔地手話通訳実験を行った.1.実施期間:2003年9月30日-11月18日までの計6回実施講義:筑波大学大学院の講義受講学生:聴覚に障害を持つ筑波大学大学院2年生1名(総受講者数は12名)支援方法:筑波技術短期大学に設置した手話通訳スタジオからの遠隔情報保障聴覚障害学生への提示情報:手話通訳者映像、キーワード(手元のPCに提示)手話通訳者への提示情報:●【映像】講師映像(含む黒板やビデオなどの視覚機器)と聴覚障害学生映像を主画面/小画面として合成したもの。主画面/小画面は切り替え可能。●【キーワード】キーワード入力者用PCの画面(RGB映像)を別画面またはクロマキー合成で提示●【音声】講義室の音声(4台のマイクを設置)2.実施期間:2004年1月30日-2月20日までの計4回実施講義:筑波大学の講義(2-4年対象)受講学生:聴覚に障害を持つ筑波大学の科目履修生1名(大教室での講義)支援方法:筑波技術短期大学に設置した手話通訳スタジオからの遠隔情報保障聴覚障害学生への提示情報:手話通訳者映像と字幕をクロマキー合成した映像手話通訳者への提示情報:●【映像】講師映像、聴覚障害学生映像、学生全体映像を3画面合成したもの●【字幕】パソコン要約筆記者の入力した字幕をIPTalkの表示機能を用いて表示●【音声】講義室の音声(2台のマイクを設置)ビデオ教材等の視覚情報を提示した場合には、聴覚障害学生の視野の範囲内にビデオ画面、手話通訳映像、キーワードPC画面が入るように機器配置を行った。実験後の聴覚障害学生へのアンケート結果(自由記述)からは、視野内に入ることが重要であり、提示情報間の奥行きの違いはあまり気にならない、という結果が得られた。手話通訳に提示した映像情報からは、上下に重ねた2つのモニタでも情報を得ることは可能であったが、視線のずれを生じる点からクロマキー合成が好まれることがわかった.本年度は主に以下の場面において、遠隔地情報保障実験を行った.

1.実施期間:2004年12月-2月まで実施講義:筑波大学の講義(3年生対象)受講学生:聴覚に障害を持つ筑波大学の大学生1名(ゼミ形式の演習)手話通訳者への提示情報:・【映像】ゼミ室全体映像(発表学生を含む全学生)、聴覚障害学生正面映像・【資料】ゼミ資料(ワード形式)を提示2.実施期間:2005年3月24日実施学会:福祉情報工学研究会での特別セッション受講者:聴覚に障害を持つ研究者4名聴覚障害者への提示情報:手話通訳者映像、パソコン要約筆記を別画面で提示手話通訳者、要約筆記者への提示情報:・【映像】聴覚障害者映像、講演者映像・【付加情報】PowerPointスライド、要約筆記、キーワード実際の大学や学会での講義における遠隔地からの情報保障(手話通訳、パソコン要約筆記)実験を行った結果、次のことが明らかになった.●遠隔地における情報保障では、その場で資料提示を有効活用するには、事前情報が重要である.●手話通訳が手話表現や手話の読み取りを行っている間、要約筆記者が入力を行っている際には、視線を大きくずらすことはなく、1画面内に全情報を提示した方が望ましいことがわかった.●キーワード等の付加的文字情報は短く提示する方が効果的であることがわかった.
ダイアンソウイルスのRNA複製とRNAサイレンシング抑制に関わる宿主因子の同定

農業上の重要病原体の1つである植物ウイルスの複製機構を明らかにするため、ウイルスゲノムRNA複製装置に含まれるタンパク質とRNAを解析した。その結果、RNA複製に重要なタンパク質-タンパク質、およびタンパク質-RNA相互作用の分子基盤を明らかにした。また、ウイルスがRNA複製あるいはタンパク質の翻訳に利用すると考えられる植物タンパク質を同定した。ダイアンソウイルスRed clover necrotic mosaic virus(RCNMV)のRNAサイレンシング抑制及びRNA複製に関わる宿主因子とウイルス因子を同定するために必要な実験系を構築し、候補宿主タンパク質を少なくとも一つ特定できた。実験系の一つは、アグロバクテリウムによりウイルスタンパク質を一過的に発現する系で、もう一つの系はin vitro翻訳・複製系(BYL)をKomoda et al.(PNAS 2004)の方法により調製した。アグロバクテリア系ではRCNMVの複製酵素成分であるp27タンパク質(p27)にエピトープタグを付け(p27-TEP)、RNA複製に関わる宿主因子の免疫学的手法による単離を同時に試みた。現在、p27-TEPに特異的に結合するタンパク質としてHSP70を得ている。また、p88のフレームシフト下流のp57がRCNMVのRNA複製複合体に含まれている可能性を示すデータを得ている。さらに、p27とp88がそれぞれ相互作用することを免疫沈降で明らかにした。RNA複製複合体はRNAサイレンシングの抑制とRNA2の翻訳にも密接にリンクしているため、本手法による宿主因子の単離同定は、RNAサイレンシング、翻訳、複製ネットワークの解明につながることが期待される。BYL系での実験では、RCNMVのキャップ非依存的翻訳とRNA複製(今のところはマイナス鎖合成)を再現できることを明らかにし、翻訳とRNA複製に関わるRNAシス因子を同定した。その結果、RCNMV RNA1のキャップ非依存性翻訳に必要な因子とRNA複製に必要な因子が独立して存在することが明らかになった。ダイアンソウイルスRed clover necrotic mosaic virus (RCNMV)のRNAサイレンシング抑制及びRNA複製に関わる宿主因子とウイルス因子を同定するために、エピトープタグ付加p27とp88およびRNA2を用い、アグロバクテリウムーベンタミアーナ植物系とin vitroBYL複製翻訳系において免疫沈降による宿主因子探索を継続して行ってきた。タンパク質のMALDI-TOF質量分析の結果、BYL系においても先に宿主タンパク質の候補として同定されたHSP70が同定された。そこでHSP70が実際にRCNMV感染に関係するかどうかを調べるため、まず、Nicotina benthamianaから既報配列を用いたRT-PCRでHSP70オルソローグ遺伝子を得た。本HSP70をN. benthamianaで一過的に発現させるとRCNMVの複製が促進された。このことはHSP70がRCNMV感染に関わっていることを示唆している。ウイルスタンパク質の相互作用研究では、p27とp27同士に加え、p27とp88がそれぞれ相互作用することを免疫沈降で明らかにした。エピトープタグ付加p27とp88および野生型RNA2を発現する形質転換アラビドプシスを作成し、同様の実験を行ったが、解析に必要な十分量のタンパク質をえることが困難であった。ベクター及び実験条件のさらなる改良を現在行っている。一方、p27とp88のRCNMVゲノムRNA複製における機能解析研究では、p88はRNA1の複製においてはシスにのみ機能することを明らかにした。すなわち、p88はp27と同様、RNA2の複製にはトランスに効率よく作用するが、RNA1の複製ではp88は自らが翻訳されてきたRNA1にしか機能しないことを証明した。ダイアンソウイルス属のRed clover necrotic mosaic virus (RCNMV)を1本鎖プラスセンスRNAのモデルウイルスとして用い,ウイルスタンパク質翻訳,RNA複製の制御に関わるいくつかの新たな機構を明らかにした.(1)感染後期に細胞内に蓄積するRCNMV RNA1の3'非翻訳領域(UTR)に由来する約450塩基の低分子量RNA (SR1f)がin vitroで濃度依存的にcap依存的翻訳とcap非依存的翻訳をいずれも抑制すること,また,SR1fは,サブゲノムRNAではなく,RNA1 3' UTRの5'側近傍に存在するRNA因子が5'→3'エクソリボヌクレアーゼ分解から3'側のRNAを守ることにより蓄積する分解中間体であることを示した.SR1fは,感染後期でのウイルスの翻訳を抑制し,複製段階へとスムーズに移行させるリボレギュレイターである可能性を示唆した.(2)RNA1の3'TE-DR1依存cap非依存的翻訳はリボソームスキャニングで行われるが、5'UTRの要求生は宿主によりことなり,5'末端のステムループ構造はRNAの安定性と翻訳促進いずれにおいても重要であることを明らかにした.

(3)ストレプトタグ法を用いRCNMV RNAに特異的に結合するいくつかの宿主タンパク質を得,質量分析を行った.約10種のタンパク質を同定し、その内の3つは、RNA1の5'UTRに結合するAC rich binding factor (ACBF)とThreony1-tRNA synthetase (ThrRS).,RNA1の3'UTRに結合するPoly(A)-binding protein(PABP)である。これら3種の遺伝子の完全長cDNAをタバコBY-2細胞より単離した.これらのタンパク質の過剰発現は3'TE-DR1依存cap非依存的翻訳とRNA合成を促進したことから、宿主因子である可能性が強く示唆された.(4)タバコ培養細胞由来in vitro翻訳複製系でsiRNAを生成するDicer活性があることを明らかにした。本研究は、RNAウイルスの新たな感染戦略を示すとともに、ウイルスRNA複製と翻訳に関わる新たな宿主因子候補を明らかにした。
レヴィー過程の変動理論と信用リスク管理のためのアラームシステム構築

レヴィー過程を用いてのリスク管理モデルの構築を行った。下向きジャンプ付のレヴィー過程の変動理論の研究を並行して行い、ファイナンスや信用リスクにおいてのリスク管理問題を最適停止問題やゲームとしてモデルし解析的かつ数値的に解析を行った。今年度はを執筆した。1ではLeung and Yamazaki (2010)の拡張として、買い手と売り手の両者が同時にプレミアムとデフォルト時の支払い金額を変更できるCDSを考え、最適停止ゲームとしてモデルした。一般的な指数スペクトラリー・ネガティブ・レヴィー過程のもと、ナッシュ均衡を解析的に求め、さらに均衡点におけるクレジット・スプレッドを数値的に求めた。2では一般的なスペクトラリー・ネガティブ・レヴィー過程の最適停止問題において、最適停止時刻がある閾値を下回った時刻としてモデルされる際に、Continuous/Smooth Fit条件と1階条件を求め、それらが同値であることを示した。さらに応用例として、Perpetual American Optionの簡易な証明とEgami and Yamazaki(2012)の一般化の解析解を求めた。3ではLeland and Toftによって提案された内生的デフォルトモデルの一般化を行った。Leland and Toftでは企業の資産価値を幾何ブラウン運動としており、以後Hilberink and Rogers(2004)とKyprianou and Surya(2007)らによりスペクトラリー・ネガティブ・レヴィー過程への拡張がなされた。本稿では従来の倒産コスト、クーポン・レート、クーポン支払いに対する法人税の免税額を定数とする非現実的な仮定を改め、それらを資産価値の関数として一般化し、一般のスペクトラリー・ネガティブ・レヴィー過程について最適なデフォルト時刻および資本構成を得た。当該年度では以下の成果をあげた。最適配当問題(optimal dividend problem)のデュアルモデル(dual model)において、モデルするレヴィー過程のレヴィー測度にかかわらず、尺度関数(scale function)を利用し最適解が得られることを証明した。また、その派生問題として、固定された取引費用を導入し、同様にして尺度関数を使い解を求めた。従来のモデルでは指数分布の複合ポワソン型のジャンプを仮定しており、本研究では大きく一般化に成功したことになる。在庫管理問題(inventory control)において、任意のspectrally negativeレヴィー過程について、最適解を求めた。これまでの研究では下向きジャンプの複合ポワソン過程とブラウン運動について解くことが一般的であった。これに対し、本研究では一般のspectrally negativeなレヴィー過程についても解けることが示された。また、解は尺度関数を用いて簡潔に表現することができ、数値的にも意義のあることが示された。複数回停止可能な最適停止問題について、spectrally negativeなレヴィー過程の場合に、ある条件化では最適停止時刻が到達時刻(hitting time)の集合となることを証明した。さらに、最適解が尺度関数で表現できることを示した。当初予定していなかった発見がいくつかあり、その意味で計画以上に進展しているといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度はさまざまな結果が得られたため、まずは論文としてまとめ投稿していく。また、積極的に国内外の学会で発表を行い、意見交換を行っていく。
セル・オートマトンを用いた音声・音楽信号の完全可逆圧縮記述とその複雑さの分析

設定した研究課題のもとにシミュレーションを行い、得られた結果を学会、研究会などで発表した。また研究結果を論文にまとめて投稿し、既に出版された。以下に概略を述べる。脳機能に関連して神経回路網のダイナミックスのシミュレーションを行い、それをセル・オートマトンのルールによって記述する可能性を検討した。それによると、2次元画像の連鎖を同様な手段によって記述を試みたところ、3近傍では完全性の実現は困難であり、多近傍に拡張して可能となることが示された。具体的には一次元多近傍総和型のセル・オートマトンを用いるとそれが可能であることが新たに発見され,数値実験を行い,結果に関しては学会での発表を行い、また国際会議においても発表を行った。更に論文としてまとめて英文の専門誌に投稿し、出版された。比較検討の対象としての神経回路網の方の研究に関しては英文専門誌に掲載が決定し,現在印刷の過程にある。さらに動画像の二次元記述に挑戦した。こんどは次元を広げて,二次元総和型のセル・オートマトンを用いるアイデアを得てシミュレーションを実行し,成功裏に結果を得た。中間段階として得られた結果は国内学会で発表し、今後国際学会での発表,また英文専門誌に論文として発表すべく投稿準備中である。研究代表者・分担者および共同研究者を含めて第三回目の研究会を開催しておのおのの研究の内容紹介とアイデアの交換や情報の交換を行った。以下に概略を述べる。また研究結果を論文にまとめて投稿し、既に掲載決定となり、印刷中である。更に新しい現象を発見して鋭意シミュレーションを実行中である。概略を述べると、ある発声語を完全可逆圧縮記述する2状態3近傍のセル・オートマトンにおける二個のルールから成るルール列は当該ディジタル化フォーマットで対象となる16セルの作る状態全て(2^<16>個)を初期条件としても必ず該当語のパターン列に収束する性質を示すことがわかった。現在その詳しい内容とそれに関する議論を纏めて専門論文誌に投稿すべく準備中である。今後の展開として、2個のみから成るルール列であることに注目して、これをカオス的な現象を発生しうる一次元の写像力学系で再現することにより、それら信号の複雑さを分析しようとする試みを行った。それによると、当該ルール列はカオス的なダイナミックスを生み出す1次元写像力学系によりある程度記述が可能であるように思われるが、時系列が長くなるとその力学系に内在する不安定性により当該ルール列とは異なるものとなる。しかしながら、カオス力学系が任意の非周期的な記号列を生み出せることはわかっており、その力学系に含まれるパラメータの値の変化のさせ方で長い記述ができるようになると思われ、そこに原発声語の複雑さの評価につながるのではないかとのアイデアを得て現在更にシミュレーションを実行中である。また脳機能に関連して神経回路網のダイナミックスのシミュレーションを行い、それをセル・オートマトンのルールによって記述する可能性を検討した。それに関しては学会での発表を行い、また国際会議においても発表の予定である。誤差をある許容範囲内で押さえながら記述を行う方法に関しては、標準の動画像に関して2状態5近傍あるいは9近傍に拡張して記述を試み、圧縮記述が可能であることを示した。また研究結果を論文にまとめて投稿し、既に印刷済みのものと掲載決定となり、印刷中のものがある。

現在その詳しい内容とそれに関する議論を纏めて専門論文誌に投稿を完了し、査読の過程にある。今後の展開として、2個のルールにより完全記述ができる場合に注目し、2^<16>個のすべての状態にルールを適用してその状態点の連鎖を調べ上げ、それを分類することにより状態空間中における状態点連鎖の幾何学的構造を調べた。そうして現実の発話音声や音楽を完全記述したルール列が生み出す状態点連鎖がそのうえでどのような軌道構造になっているかを調べた。そしてそこに原発声語の複雑さの評価につながるのではないかとのアイデアを得て現在更にシミュレーションを実行中である。中間段階として得られた結果は国内および国際学会で発表し、また英文専門誌に論文として発表すべく投稿準備中である。また脳機能に関連して神経回路網のダイナミックスのシミュレーションを行い、それをセル・オートマトンのルールによって記述する可能性を検討した。それによると、2次元画像の連鎖を同様な手段によって記述を試みたところ、3近傍では完全性の実現は困難であり、多近傍に拡張して可能となることが示された。それに関しては学会での発表を行い、また国際会議においても発表を行った。更に論文としてまとめて英文の専門誌に投稿し、現在査読の過程にある。研究代表者・分担者および共同研究者を含めて第二回目の研究会を開催しておのおのの研究の内容紹介とアイデアの交換や情報の交換を行った。設定した研究課題のもとにシミュレーションを行い、得られた結果を学会、研究会などで発表した。また研究結果を論文にまとめて投稿し、既に掲載決定となり、印刷中のものがある。以下に概略を述べる。脳機能に関連して神経回路網のダイナミックスのシミュレーションを行い、それをセル・オートマトンのルールによって記述する可能性を検討した。具体的には一次元多近傍総和型のセル・オートマトンを用いるとそれが可能であることが新たに発見され,数値実験を行い,結果に関しては学会での発表を行い、また国際会議においても発表を行った。更に論文としてまとめて英文の専門誌に投稿し、出版された。比較検討の対象としての神経回路網の方の研究に関しては英文専門誌に掲載が決定し,現在印刷の過程にある。さらに動画像の二次元記述に挑戦した。こんどは次元を広げて,二次元総和型のセル・オートマトンを用いるアイデアを得てシミュレーションを実行し,成功裏に結果を得た。中間段階として得られた結果は国内学会で発表し、今後国際学会での発表,また英文専門誌に論文として発表すべく投稿準備中である。研究代表者・分担者および共同研究者を含めて第三回目の研究会を開催しておのおのの研究の内容紹介とアイデアの交換や情報の交換を行った。
21世紀の算数・数学教育の教育課程の基本理念と内容に関する研究

「21世紀の算数・数学教育の教育課程をどのように考えるか」について研究を続けてきている。1.アンケート調査:980名の小・中・高校の教員、大学等の研究者に対し、このテーマについてのアンケート調査を行い、約35%の解答をえた。その結果についてのいくつかを挙げると次のようである。1)学級規模は小・中・高共、1学級35人以下という希望が最大だった。2)コンピュータは2人に1台以上という希望が、最も多い。3)学習の進め方は、中は最小到達内容は同じにし、これに課題学習的なものを加える。高は異なる内容を異なる速さでという意見が多い。4)重点的に行うべき研究としては、小・中・高とも、基礎・基本の内容・系統の明確化と数学的な考え方の明確化・具体化が高率であった。5)目標としては「数学的な考え方の育成」「問題解決力を身につける」が高く、「豊富な知識・技能を見につける」はきわめて低率であった。6)強調すべき指導内容としては、「数学的な考え方」と、小・中では「式に表す。式をよむ」が最も高く。高では、「三角比・三角関数」「微積の基本概念」「極限」が高く、新鮮味はみられなかった。2.21世紀の教育課程を考えるための観点教育課程を考えるための基本的な観点として、次のものを取り出した。1)現行の教育課程について、新しい世紀を見通して、多様化・個性化、基礎・基本の明確化・具体化などの面からの検討2)数学の利用・応用の面からの検討3)コンピュータソフトの開発・利用の面からの検討4)内容を大きく再編成するという立場からの理論的仮定的検討5)情報活用能力の育成という面からの検討(この項は未着手)これらの観点による検討を分担し、それぞれ小論文にまとめた。「21世紀の算数・数学教育の教育課程を考える」ことを課題として,研究分担者に研究協力者を加え,次のような研究を行った。1.本課題について,算数教育関係者にアンケ-ト予備調査をした。これを基に,小・中・高校全般にわたるアンケ-ト調査を広く行うこととし,今年度末にこの調査問題を完成した。発送,集計考察は次年度早にに行う。2.次項以下の研究の中間まとめとして,次のような発表を行った。(1)片桐重男・長谷川雅子「算数指導における発間の分析とその評価」1991教育工学関連学会協会第1回全国大会(大阪大学1991年11月2,3日)(2)片桐重男「個性を尊重し問題解決の力を育てるには,授業をどう変えたらよいか」新算数教育研究会セミナ-(1991年12月26,27日,箱根)3.イギリスの最切のナショナルカリキュラムとこれにもとづくSchool Mathen atics Projectの新しい教科書及び中国,ノルウェ-の教科書について,日本でとりあげてない内容や興味ある問題について研究した。これによって,離散数学や数学を活用する問題など参考となることを多数把握した。4.算数・数学の利用と活用についての指導に焦点を当てることが,今後ますます重要となるという見通しをもち,これについて,いくつかの具体例を開発した。この活用の意義と具体的な内容の開発について今後更に研究を深める。5.コンピュ-タの効果的な利用のために,よいソフトの作成と教育課種でのコンピュ-タの位置づけを具体的に明らかにしていくことが,特に必要であると考え,そのようなソフトを開発しつつある。
癌関連抗原CD98を分子標的とした新規癌治療薬の開発と臨床応用

HBJ127は、CD98のH鎖を認識するモノクローナル抗体であり細胞増殖抑制作用を示す。CD98は、正常増殖細胞に比べて、癌細胞、特に扁平上皮癌での発現量が亢進していることから、HBJ127の認識するCD98エピトープ配列を明らかにできれば、本ペプチドを用いた能動免疫により、生体内にCD98を分子標的とした抗腫瘍免疫を誘導できる可能性がある。本研究では、HBJ127の認識する抗原エピトープについて、ファージディスプレイペプチドライブラリーを用いて解析した。その結果、単離したペプチド配列中にCD98H鎖の442-444番目の配列と一致する配列(AFS)を見いだした。配列中のFはヒトにのみに見いだされるアミノ酸であった。これまでに、HBJ127がヒトCD98と特異的に反応すること、並びにリコンビナントヒトCD98の欠失変異体に対するHBJ127の反応性の検討よりエピトープは418-529番目に存在するという知見が得られており、AFS配列がHBJ127のエピトープであることが示唆された。次に、本結果に基づき合成したエピトープペプチド(EP)とキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)の複合体で免疫したマウスより得られた抗血清の性状解析を行なった。得られた抗血清は、免疫原であるEP-KLHに対して高い反応性を示した。また、キャリアタンパク質を牛血清アルブミン(BSA)に変えたEP-BSAに対しても反応性を示したことから、キャリアタンパク質のみならずハプテンであるエピトープペプチドに対する免疫応答も起こっていることが明らかとなった。また、抗血清はリコンビナントCD98H鎖と用量依存的に反応した。以上の結果は、エピトープペプチドの免疫により抗血清中にCD98反応性の抗体群が誘導されたことを示すものであり、エピトープペプチドによる抗腫瘍抗体群誘導の可能性が示唆された。HBJ127は、癌細胞をはじめとする増殖細胞に広く発現している抗原であるCD98のH鎖を認識するモノクローナル抗体であり、in vitro系で細胞増殖抑制作用を示す。HBJ127は、CD98を標的とした癌治療薬として有用であると考えられるが、異種タンパク質の人体への投与に伴う副作亢進充進していることが明らかにされていることから、HBJ127の認識するCD98エピトープ配列を明らかにできれば、本ペプチドを用いた能動免疫により、生体内にCD98を分子標的とした抗腫瘍免疫を誘導できる可能性がある。本研究では、まず、HBJ127の認識するエピトープについて、ランダムな配列のヘプタペプチドを発現するファージディスプレイランダムペプチドライブラリー(PD-RPL)を用いて解析した。PD-RPLをHBJ127に対して3ラウンドのパニングを行い、さらに、得られたファージクローンをHBJ127に対する反応性を指標としてスクリーニングを行った。ポジティブクローンについて、ヘプタペプチド部分のシーケンスを行い、異なる配列を持つ7個のクローンを得た。ClustalWを用いて得られたペプチド配列とヒトCD98 H鎖配列の相同性を解析した結果、ペプチド配列中にCD98 H鎖の442-444番目の配列と一致する配列(AFS)を見いだした。CD98 H鎖は、ヒト、ラット、マウス間でその配列に高い保存性が見いだされているが、AFS配列中F(フェニルアラニン)はヒトに特異的なアミノ酸であった。

HBJ127はヒトCD98と特異的に反応すること、並びにリコンビナントヒトCD98の欠失変異体に対するHBJ127の反応性の検討よりエピトープは419-529番目に存在するという知見を考えあわせると、AFS配列がHBJ127のエピトープであることが示唆された。本エピトープ部分を含むペプチドを複数種合成し、これにキャリアタンパク質(KLH)を結合させ免疫原を調製した。これまでに、ペプチド-KLH複合体でマウスを免疫し、免疫原に対する血中抗体価の上昇を確認した。本年度は、HBJ127のエピトープ解析の結果に基づき合成したオリゴペプチドとキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)の複合体で免疫したマウスより得られた抗血清の性状解析を行なった。免疫に用いたペプチドは、1)LLHGDFHAFSAG、2)LLHGDFH、3)FHAFSAG、および4)AHNQVRQVPLQRである。1)は予想されるエピトープ(AFS)を含む配列であり、2)は1)のN末端側7残基、3)は1)のC末端側7残基である。また、4)は、1)と鎖長は同一であるがCD98非関連タンパク質の部分配列である。これらのペプチドのC末端側に導入したGGGCリンカーのシステイン残基とマレイミド活性化KLHを反応させペプチド-KLHを合成した。ペプチド-KLHでBALB/cマウスを2週間間隔で3回免疫した。最終免疫の3日後に頸静脈切断により採血し、同時に脾臓も採取した。得られた抗血清は、免疫原であるエピトープペプチド-KLHに対して高い反応性を示した。また、キャリアタンパク質をBSAに変えたエピトープペプチド-BSAに対しても反応性を示したことから、キャリアタンパク質のみならずハプテンであるエピトープペプチドに対する免疫応答も起こっていることが明らかとなった。抗血清のエピトープペプチド間での交差反応性について検討した結果、部分構造として共通する配列を有するペプチドに対しては反応性を示した一方で、共通配列を有さないペプチドには反応性を示さず、免疫したエピトープペプチドの配列特異的に反応することが明らかになった。さらに抗血清がリコンビナントCD98H鎖と用量依存的に反応することも確認した。以上の結果は、エピトープペプチドの免疫により抗血清中にCD98反応性の抗体群が誘導されたことを示すものであり、エピトープペプチドによる抗腫瘍抗体群誘導の可能性が示唆された。
GPS津波計を用いた津波防災システムの構築

本研究は,海面に浮かべたブイいGPSを搭載して陸上基地局との間でRTK解析を実施することにより海面高の実時間監視を実現し,襲来する津波を沿岸への到達前に検出して津波防災に役立てるシステムを構築しようとするところに究極の目的がある.このために過去に実施してきた基礎実験をうけ,本研究課題においては大船渡市と連携して,同市沖にGPS津波計を敷設し,1年間の長期実験を実施したものである.平成11年度に開始された本研究では,同年度中にシステムの設計を行い,平成12年度にGPSブイ及び周辺システムを製作・構築し,平成13年1月23日に大船渡市長崎地区沖に敷設して実験を開始した.陸上基地局はブイから約1.6km離れた場所に設置した.特小無線によってデータをブイからリアルタイム伝送し,基地局におかれた小型計算機でRTK処理を施すと共に,計算結果は専用電話回線によって大船渡市役所と同市消防署に伝送されて実時間監視に役立てられた.初期不良や時折の観測・解析の中断はあるものの,1年を経た現在でもほぼ順調に稼動している.実験の途中の平成13年6月25日未明には前日のペルー沖で発生した地震津波をとらえるのに成功した.このときの振幅は10-20cmであった.本実験によって「GPS津波計」がほぼ当初の目的とした1cm程度での検出が可能であることを実証した.また,解析データを準リアルタイムにホームページ上で公開することにより誰でもどこでも気軽に海面の様子を知ることが可能となった.なお,今後実用化に向けてはいくつかの課題を解決すべきであることも明らかとなった.例えば,より沖合いに展開するために10km超の長距離RTKで1cm程度の精度を達成すること,水深の深いところでのブイの安定作動と長距離データ伝送,津波の自動判別アルゴリズムの開発などである.今後こうした課題を解決して真に防災に役立つシステムを完成させたいと考えている.本研究の目的はRTK-GPSを用いた津波計測システムを開発し,これを津波災害の恐れのある地方自治体の津波防災システムと連携して、効果的な津波防災システムを構築することにある.ここで用いるRTK-GPSとは,GPSによる精密な相対位置決めの一種であり,位相計測における整数不確定性を,瞬時に決めることによりリアルタイムに受信点の位置決めを可能にする方法である.この方式により常時移動する物体の位置を正確に計測できることから,これを海洋に浮かべたブイに搭載することにより,海面(特に高さ)を常時監視することが可能になり,例えば津波を海岸到着の前に知ることが可能となる.このためのブイについては既に他の研究費により開発が進められてきたが,本研究では,さらに一歩進め,古来幾多の津波に襲われてきた三陸沿岸の大船渡市と共同して津波防災システムを構築することとしたものである.本年は研究の最初の年であることから,翌年度に実施する本格的な津波計測実験に先立ち各種の基礎調査を実施した.主な実施内容は以下の通りである.1)大船渡市と協議し,我々の開発しているGPS計測装置と大船渡市が導入を進めつつある水門自動開閉装置との連携方法を検討した.2)大型ブイを外洋に投入することから,漁業関係者等関係方面の理解と協力を得るための説明会を実施した.また,宮古の航路標識事務所や釜石の海上保安庁を訪問し,実験についての協力を要請した.3)海上伝送実験を行い,ブイと陸上基地局の設置場所を選定した.ブイは大船渡市長崎地区沖に陸上基地局は「担い手センター」に設置することとなった.4)選定したブイ設置予定場所付近の潮流を含む各種海況・気象データを収集し,ブイの設計のための基礎資料を得た.得られた資料を解析し,投入用ブイ並びに関連する計測システムの設計を行った.昨年度の予備調査に引き続き,今年度は詳細なブイの設計を行うと共に,ブイの制作,データ伝送系統のデザイン設計,を行った.また,固定局側でのモニター方法について詳細に検討した.この結果,受信機固有の機能を使うことなく独自のリバースRTKを導入することとした.これは,移動体側のデータを無線等を用いて固定局側に伝送し,固定局データも同時に,併設する小型計算機に取り込んで解析処理する,という方式でおる.この方式を活用することにより,大幅な機能の向上を図ることが予想された.また,解析処理したデータは,固定局からさらに専用回線により大船渡市役所及び大船渡市消防局でリアルタイムモニタすることとした.研究者らは,実験海域を設定するために大船渡市に出張し,また関連諸機関(岩手県,第二管区海上保安本部航路標識事務所,漁業関係者等)と話し合いを重ね,平成12年12月に正式な実験の許可を得た.完成したGPSブイは外洋における実験に耐えられるような直径1.8m,重さ約3ton,全高が12mに達するような大きなものとなった.これに,GPSアンテナの他,受信機を2台搭載したほか,気象測器,傾斜計,加速度計及び超音波距離計などを搭載して比較データを得られるようにした.また,実験海域が深さ約50mであることから,約40tonのコンクリート製おもりに固定された約180mの鋼鉄製チェーンにより3点係留を行うこととした.こうして,平成13年1月23日に大船渡市沖にブイが投入され,1年間にわたる実験がスタートした.初期トラブルはあったものの,現在順調にデータを取得しつつある.また,本研究の当初は予定していなかったが,データを現地でリアルタイムモニタする他,さらに電話回線を用いて大阪の日立造船技術研究所に伝送し,ホームページを通じて公開することに成功した.

本研究は,海面に浮かべたブイいGPSを搭載して陸上基地局との間でRTK解析を実施することにより海面高の実時間監視を実現し,襲来する津波を沿岸への到達前に検出して津波防災に役立てるシステムを構築しようとするところに究極の目的がある.このために過去に実施してきた基礎実験をうけ,本研究課題においては大船渡市と連携して,同市沖にGPS津波計を敷設し,1年間の長期実験を実施したものである.平成11年度に開始された本研究では,同年度中にシステムの設計を行い,平成12年度にGPSブイ及び周辺システムを製作・構築し,平成13年1月23日に大船渡市長崎地区沖に敷設して実験を開始した.陸上基地局はブイから約1.6km離れた場所に設置した.特小無線によってデータをブイからリアルタイム伝送し,基地局におかれた小型計算機でRTK処理を施すと共に,計算結果は専用電話回線によって大船渡市役所と同市消防署に伝送されて実時間監視に役立てられた.初期不良や時折の観測・解析の中断はあるものの,1年を経た現在でもほぼ順調に稼動している.実験の途中の平成13年6月25日未明には前日のペルー沖で発生した地震津波をとらえるのに成功した.このときの振幅は10-20cmであった.本実験によって「GPS津波計」がほぼ当初の目的とした1cm程度での検出が可能であることを実証した.また,解析データを準リアルタイムにホームページ上で公開することにより誰でもどこでも気軽に海面の様子を知ることが可能となった.なお,今後実用化に向けてはいくつかの課題を解決すべきであることも明らかとなった.例えば,より沖合いに展開するために10km超の長距離RTKで1cm程度の精度を達成すること,水深の深いところでのブイの安定作動と長距離データ伝送,津波の自動判別アルゴリズムの開発などである.今後こうした課題を解決して真に防災に役立つシステムを完成させたいと考えている.昨年度の平成13年1月23日に大船渡市沖に投入したGPS津波計を用いて長期実験を行った.本実験では,1年間という長期の観測を行い,その間ブイと搭載した計測機器の稼動状況を調査し,長期観測に耐えうるかどうかについて検討を行った.また,取得記録を解析して,海面変動を精密に計測する手法を開発した.観測当初各種の初期トラブルに見舞われたものの、時間が経過するにつれ次第に安定した運用が可能となった.その後も順調に稼動している、得られた解析結果は専用の電話回線を通じて大船渡市役所と大船渡市消防署でリアルタイムモニタされているほか,Webを通じて約30分遅れで世界中に公開されている.観測を実施していた6月23日(現地時間)にはペルー沖でM8クラスの地震が発生し,太平洋を横断した津波が日本時間6月25日早朝三陸沿岸に到達した.振幅は10cm程度と小さく津波注意報等も発令はされなかったが,本津波計のデータに移動平均操作を行うことでこの津波を明瞭に捕らえることができた.津波計近傍に置かれた検潮記録や長波近似を用いたシミュレーション計算などともよく似た波形が得られており,ブイが海面によく追随して津波を正確に記録していることが明らかとなった.
思春期のいじめ被害者における援助希求行動を促進／妨害する要因の検討

研究課題1)「どのような若者が援助希求行動をしないのか」を解決するため日本の中高生約2万人を対象とした精神保健調査の解析を行った結果、いじめの被害を受けている生徒で希死念慮が深刻になるほど、つまり自殺リスクの高い生徒ほど援助希求行動が行われない傾向があることが示された(Kitagawa et al., 2014, PLOS ONE)。この結果を受けて、希死念慮や自傷行為といった自殺リスクの高い生徒を特定するため、本人が回答しやすく、周囲も問いやすい質問に着目した。具体的には食欲の低下、不眠に着目し、これら身体的不調が希死念慮や自傷行為と関連するかについて調べた。その結果、食欲がないという訴えをもつ者、不眠を訴える者はそれぞれの訴えのない者に比して、希死念慮、自傷行為のオッズ比が3-5倍となることが明らかとなった。これらの関連は自殺と関わりの強い不安・抑うつ症状を考慮にいれた解析を行っても、引き続き同様の傾向が見られた。この研究は、国際学術雑誌に掲載された(Kitagawa et al.,2016, Appetite)。さらに、食欲不振、不眠以外の身体愁訴と自殺リスクの関連について検討を進め、国際学術雑誌への投稿を進めている。上記の研究結果を踏まえ、タブレット端末を活用した自殺リスクを含む精神不調スクリーニングツールの開発を進めている。ツールに搭載したアルゴリズムは、国際的に標準化された尺度による評価に加え、先行研究の知見をもとにスクリーニングを行うものである。また生徒が抵抗感少なく回答できるよう構造の工夫を行った。約10校に導入済みである。研究課題2)では、いじめ対策プログラム冊子を作成済みであり、多数のメディアに取り上げられた。小中高等学校、教育委員会等からの問い合わせを受け、現在までに約5000冊を配布した。第2版の作成、効果検証を進めていることろである。28年度が最終年度であるため、記入しない。先進国における思春期の若者の死因の主たるものは自殺であり(WHO)、日本は先進国で唯一、自殺が若者の死因の第1位となっている(厚生労働省)。将来を担う若者が健やかに成長するため、自殺問題に対する早期支援は喫緊の課題であるといえる。思春期における自殺の主要な要因には、精神疾患やいじめによる精神的な不調があげられる。自身の精神的な不調を周囲に訴える事は援助希求行動と呼ばれているが、思春期においてはこの援助希求行動が積極的に行われない(Gould et al., 2004)。特に、希死念慮が深刻になるほど援助希求への意思が低下すると考えられている(Wilson et al., 2010)。そのため、周囲が子どもを援助する時期を逃してしまい、結果的に思春期における自殺者数の増加を招いてしまう(Hawton et al., 2012; Rickwood 2007)。この問題を解決するためには、日本の学校教育において援助希求行動を促進する適切な教育プログラムを導入する必要があるが、それには以下の2つの問題点が存在する。1)援助希求行動ができない生徒の特徴が不明瞭である。2)科学的に根拠のあるいじめ・自殺対策プログラムが不足している。そこで、「思春期生徒の精神不調に対する援助希求行動を促進/妨害する要因の解明」を第一の研究目的とし、ここから得られる知見と諸外国の研究知見を基盤とした「科学的根拠のある学校教育プログラムの開発」を第二の目的として研究を進めている。現在、1)の解決のために大規模な横断調査のデータ解析を進めるとともに、附属学校(双生児が多く在籍)における遺伝・環境要因を考慮に入れた縦断解析を進めている。2)の解決のためには、1)の結果及び諸外国の知見を取り入れつつ、日本の学校現場に馴染むいじめ・自殺対策プログラムの開発を学校教員と協働で進めているところである。研究目的1)「どのような若者が援助希求行動をしないのか」の問いを解決するため日本の中高生約2万人を対象とした精神保健調査の解析を行った結果、いじめの被害者で希死念慮が深刻になるほど援助希求行動が行われない傾向があることが明らかになった(Kitagawa et al., 2014, PLOS ONE)。さらに、思春期の生徒で一般的な訴えである食欲の低下、不眠に着目しこれら身体的不調が希死念慮や自傷行為と関連するかについて調べた結果、食欲がないという訴えをもつ者、不眠を訴える者は各訴えのない者に比して、希死念慮、自傷行為のオッズ比が3-5倍となることが明らかとなった。これらの関連は自殺と関わりの強い不安抑うつ症状を考慮にいれても、引き続き同様の傾向が見られた。本知見は、国際学術雑誌へ今月中に投稿する予定である。なお、本研究は2016年2月に行われた第8回日本不安症学会学術大会において若手優秀演題賞(日本不安症学会)を受賞した。さらに、研究1)で明らかになった知見への介入策として、また自殺リスクを含む精神不調を早期発見早期対応することを目的として、タブレット端末を活用した児童生徒の精神保健アセスメントツールの開発を行っている。端末には、国際的に標準化された精神疾患等に関する評価尺度の中から思春期に起こりやすい項目を中心に搭載している。

なお、本研究開発は2016年4月に共同通信社他多数の新聞社で取り上げられた(http://www.47news.jp/feature/medical/2016/04/post-1481.html)。研究目的2)「科学的根拠のあるいじめ対策プログラムの作成」では、諸外国の科学的知見を参考にしつつ、日本の学校現場になじむよう教員と協働で開発を進め、「養護教諭のためのいじめ対策プログラム」冊子を作成・自主出版した。現在、効果検証の準備を進めている。研究目的1)は国際論文への掲載及び投稿準備が進んでいるためである。ただし、これらは横断調査からの結果であり、因果関係にまでは言及できない。今後は、思春期の自殺リスクを縦断的に解析しその関連要因の検討を行う。データの蓄積は済んでおり、引き続き今年度も調査を実施する予定である。また、研究1)から得られた知見をもとに、介入策(タブレット端末を活用した精神保健アセスメントの試み)の開発に着手できた。これは大きな進展であり、既に小中高等学校数校において模擬使用を行い児童生徒、養護教諭からのタブレット使用に関する意見等を得た。また、タブレットを用いる場合と用いない場合での養護教諭の対応や判断の差についても、精神科医のトレーニングを受けた学生を生徒役としてロールプレイを用いて調査を実施した。研究目的2)では、学校教員と協働してプログラム冊子を作成することができた。本冊子に関する講演会を日本数箇所で開催したことや、学校教員向けの雑誌への寄稿などにより日本各地からの問い合わせを受けている(現時点で1000冊以上が配布された)。協働開発者の学校を中心に既に授業実施が行われている。文京区の小学校への導入も決まっており、今後はプログラムの効果検証を実施する予定である。研究課題1)「どのような若者が援助希求行動をしないのか」を解決するため日本の中高生約2万人を対象とした精神保健調査の解析を行った結果、いじめの被害を受けている生徒で希死念慮が深刻になるほど、つまり自殺リスクの高い生徒ほど援助希求行動が行われない傾向があることが示された(Kitagawa et al., 2014, PLOS ONE)。この結果を受けて、希死念慮や自傷行為といった自殺リスクの高い生徒を特定するため、本人が回答しやすく、周囲も問いやすい質問に着目した。具体的には食欲の低下、不眠に着目し、これら身体的不調が希死念慮や自傷行為と関連するかについて調べた。その結果、食欲がないという訴えをもつ者、不眠を訴える者はそれぞれの訴えのない者に比して、希死念慮、自傷行為のオッズ比が3-5倍となることが明らかとなった。これらの関連は自殺と関わりの強い不安・抑うつ症状を考慮にいれた解析を行っても、引き続き同様の傾向が見られた。この研究は、国際学術雑誌に掲載された(Kitagawa et al.,2016, Appetite)。さらに、食欲不振、不眠以外の身体愁訴と自殺リスクの関連について検討を進め、国際学術雑誌への投稿を進めている。上記の研究結果を踏まえ、タブレット端末を活用した自殺リスクを含む精神不調スクリーニングツールの開発を進めている。ツールに搭載したアルゴリズムは、国際的に標準化された尺度による評価に加え、先行研究の知見をもとにスクリーニングを行うものである。また生徒が抵抗感少なく回答できるよう構造の工夫を行った。約10校に導入済みである。研究課題
siRNAによる遺伝子発現抑制系を用いたプレコンディショニングの機序の解明

臓器虚血に対するプレコンディショニング現象にsiRNAによる低酸素誘導転写因子HIF-1α遺伝子の抑制が影響を与えるかを検討したが、モデルの作成に難渋し、有意な結果を得ることができなかった。実験を通じて中枢神経系へのダメージが心機能に悪影響を与えることを明らかにし、その現象に虚血プレコンディショニングのメカニズムとしての有力な候補であるミトコンドリアATP感受性カリウムチャンネルが関与することをつきとめた。1.ラットの脳虚血モデルの作成とプレコンディショニング効果の確認対照群ではラットに麻酔を施し、右総頚動脈から径0.25mmのナイロン繊維を末梢側に向かって挿入することにより、右中大脳動脈を閉塞した。60分後にナイロン繊維を抜去し、止血を行った後に麻酔から覚醒させた。この処置から2週間後にラットをペントバルビタール麻酔下に灌流固定し、脳組織を摘出した。プレコンデイショニング群では上記の実験において60分の右中脳動脈の閉塞を行う直前にナイロン繊維による5分間の右中大脳動脈閉塞と10分間の再環流を行った。対照群とプレコンディショニング群で梗塞巣の大きさの比較を行った。現在のところプレコンディショニングの効果が十分確認できないため、より効果的なプレコンディショニングの条件を模索しているところである。2.ラットの心筋虚血モデルの作成現在、下記のプロトコールに従い対照群のデータを集積中である。ラットに麻酔を施し、左冠状動脈のまわりにポリプロピレン糸をかける。また、左心室腔に心室内圧-容積測定用のカテーテルを挿入し、左心機能の解析を行う。左冠状動脈にかけた糸の結び目を締め、30分間血流を遮断した後に結び目を緩める。血流遮断直後、15分後、30分後、再灌流後30分、1時間の心機能データを記録する。再灌流から1時間後、左冠状動脈にかけた糸を再び締め、エバンスブルーを投与した後に致死量のペントバルビタール投与にてラットを安楽死させ、速やかに心臓を摘出する。心室筋の切片を作成し、triph enyltetrazolium chloride(TTC)にて染色を行う。エバンスブルーで染色されなかった部位の体積(虚血に陥った心筋組織の量)とTTCで染色されなかった部位の体積(梗塞に陥った心筋組織の量)を測定し、虚血に陥った心筋の何%が梗塞に至ったかを記録する。1.脳虚血モデル:対照群では右中大脳動脈を60分間閉塞した。この処置から2週間後にラットを灌流固定し、脳組織を摘出して切片標本を作製した。プレコンディショニング群では上記虚血エピソードの直前に5分間の右中大脳動脈閉塞と10分間の再環流を行った。ラットの脳切片標本を光学顕微鏡で観察し、梗塞部位をトレースして連続切片における梗塞部位の面積を集計することにより梗塞を起こした脳の体積を計算し、プレコンディショニング群と対照群を比較した。設定した実験条件ではプレコンディショニング群にて梗塞巣が小さくなる傾向が認められたものの有意ではなく、パワーアナリシスにおいても有意差を出すためにはかなりの動物数が必要と判断された。今後データーのばらつきを減少させるためラットの系統を近交系に変更するなどの改善策を試みる予定である。2.心筋虚血モデル:対照群ではラットに麻酔を施し、左冠状動脈の血流を30分間血流を遮断した。再灌流から1時間後、左冠状動脈にかけた糸を再び締め、エバンスブルーを投与した後にラットを安楽死させ、速やかに心臓を摘出した。プレコンディショニング群では上記虚血エピソードの直前に5分間の冠状動脈遮断、10分間の再灌流を行った。心室筋の切片を作成し、triphenyltetrazolium chloride(TTC)にて染色を行い、エバンスブルーで染色されなかった部位の体積(虚血に陥った心筋組織の量)とTTCで染色されなかった部位の体積(梗塞に陥った心筋組織の量)を測定し、梗塞範囲と虚血範囲の比を求めた。その結果プレコンディショニング群では対照群に比し有意に梗塞範囲が減少することが明らかになった。今後HIF-1αに対するsiRNAの投与を行った上で同様の実験を行い、プレコンディショニングに関わるHIF-1α系の役割を明らかにする予定である。1.脳虚血モデルの作成とプレコンディショニング効果の確認データのばらつきを減少させる目的で遺伝子の個体差が少ない近交系Fisherラットを用いた。対照群では右中大脳動脈を60分間閉塞し、プレコンディショニング群ではその直前に5分間の右中大脳動脈閉塞と10分間の再環流を行った。この処置から2週間後にラットを灌流固定し、脳切片標本を光学顕微鏡で観察した。プレコンディショニング群と対照群で梗塞を起こした脳の体積を比較した。しかし今回もプレコンディショニング群で梗塞巣が小さくなる傾向があったものの統計学的有意に至らなかった。

2群の差を明らかにするために電子顕微鏡や免疫組織化学的手法を用いたより鋭敏な脳細胞のダメージの評価を行う必要性があることが示唆された。2.ラット心筋プレコンディショニングに対するsiRNAの効果の確認すでに確認した心筋虚血モデルにおけるプレコンディショニング効果に対し、HIF-1α遺伝子に対するsiRNAの導入は有意な影響を与えなかった。摘出心筋組織を用いてHIF-1α遺伝子のmRNAをRT-PCRにて測定したところsiRNAによる遺伝子発現の抑制は軽度であった。より遺伝子抑制効率のよいsiRNAデザインの検討が必要と考えられた。3.脳死後の心機能低下におけるMATP感受性カリウムチャンネルの役割の検討本研究を通じて中枢神経系へのダメージが心機能に悪影響を与える傾向があることを経験した。またプレコンディショニング現象のメカニズムとしてのHIF-1α系以外の有力な候補であるMATP感受性カリウムチャンネルに作用するNicorandilにより中枢神経障害後の心機能の改善が認められた。この2つの知見を発展させ、脳死による心機能低下のメカニズムにMATP感受性カリウムチャンネルが関与することを明らかにした。