hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
尾索動物種を用いた生殖細胞系列における転写制御機構の解析

さらに、ワカレオタマボヤ胚生殖細胞系列では、32細胞期にRNAポリメラーゼIIリン酸化の消失が観察された。よってRNA-seqの情報(大阪大学小沼健助教)を基に、in situ hybridizationによる卵割期の網羅的な遺伝子発現の解析を行った。研究期間3年間において明らかにしたことは以下の通りである。マボヤ初期胚生殖細胞系列における転写制御において、卵割に伴い生殖細胞系列に受け継がれる3種の母性局在因子:Popk-1、Pem、Zf-1が、生殖細胞系列におけるグローバルな転写抑制と、抑制解除・生殖細胞関連遺伝子の胚性発現に関与する。また、エピジェネティック制御により胚性遺伝子発現後における体細胞遺伝子発現の継続的な抑制をすることを示唆した。また、マボヤPemと近縁ユウレイボヤのPemでは異なるドメインを使って転写抑制をすることから、近縁種間でも転写制御機構に多様性が見られることを明らかにした。さらに、ゲノムにPemのないワカレオタマボヤ胚では、母性局在因子に依存した生殖細胞系列形成が行われること、生殖細胞のみに運命が限定された32細胞期になってはじめて生殖細胞系列での転写抑制が起こることを示唆した。生殖細胞は全能性を維持するために発生過程において体細胞と分離し続けなければならない。そのためには体細胞を作る遺伝子発現を抑制しつつ、生殖細胞を作る遺伝子をONにするなど、遺伝子発現の調節を厳密に行わなければならない。本研究では、マボヤを用いて、卵に既に存在し、生殖細胞を作る細胞系列に受け継がれる3つの因子が、この遺伝子発現調節に関わることを明らかにした。さらに、マボヤの近縁種であるユウレイボヤ、ワカレオタマボヤを用いた解析により、この遺伝子発現調節機構が、例え系統的に近い種間においても、異なることを明らかにした。当初計画通りに進める。引き続き、ホヤ母性局在因子Postplasmic/PEM mRNA群に属するZF-1とPOPK-1を中心に、これら因子の機能について明らかにし、マボヤ初期胚での生殖細胞系列における転写制御機構を体系的に理解することを目指す。具体的には、現在提案しているモデルで、1)POPK-1がPEMおよびZF-1 mRNAを生殖細胞系列へ局在させ、2)PEMが転写を抑制し、3)ZF-1がPEM mRNAの翻訳抑制または分解を促進することにより、転写抑制状態の解除を行い、4)胚性発現が起こる、と考えているので、このモデルの検証を行う。さらに、本研究計画の第2の柱である、ホヤにユニークな因子PEMを使った転写抑制機構が、どのように進化してきたのかについて調べるために、ホヤ複数種においてPEMによる転写抑制機構を分子レベルで比較解析するのと同時に、オタマボヤ初期胚における生殖細胞系列での転写抑制状態を記載し、転写抑制因子の単離を試みることで、尾索動物での転写抑制機構の進化過程の理解に迫る予定でいる。マボヤ初期胚生殖細胞系列における転写抑制機構の体系的理解については、まずは論文を仕上げるつもりであるが、その後は、一番の謎である、PEMによる転写抑制が終わったと考えられる時期以降においても、生殖細胞遺伝子の胚性遺伝子発現が抑制されている仕組みを明らかにしたいと考えている。エピジェネティックな制御を考えているが、同時に、胚性遺伝子発現の際に、どうして体細胞遺伝子の発現は抑制され続けているのか、2つを区別する機構についても迫っていきたい。
大腿骨頭壊死症における骨頭圧潰予防を目指した病態解析

骨壊死に対する生理的修復反応の結果生じる壊死境界域の骨硬化性変化が骨頭圧潰(陥没)発生に重要であるという観点の元、圧潰前骨頭における骨頭関節面の応力分布と境界域外側端における修復反応との関連を3次元有限要素法を用いて応力解析を行った結果、境界域に骨硬化性変化を伴わないStage1では軟骨直下の応力分布に明らかな変化を認めなかったのに対して、境界域に骨硬化性変化を伴うStage2では境界域に応力集中を生じることを証明した。合わせて、両者における骨微細構造上の違いも明らかにした。本研究結果は、整形外科の代表的な英文誌であるJournal of Orthopaedic Research (IF: 3.414)に掲載された。大腿骨頭壊死症は骨壊死が発生した後に軟骨下骨折を生じて発症し、その後骨頭圧潰に至ると考えられている。発症していてもX線では骨頭の球形形態が保たれている症例も散見されるが、未発症の大腿骨頭壊死症との違いについてはこれまで検討されていなかった。我々は、X線上圧潰を認めない大腿骨頭壊死症例を対象に調査し、疼痛の有無とMRIにおける骨髄浮腫の有無との関連を明らかにした。これは、現在世界中で盛んに行われている圧潰予防を目的とした骨頭穿孔術の適応を決める上で非常に重要な知見であり、Radiology系の代表的な英文誌であるEuropean Journal of Radiology (IF: 2.843)に掲載された。大腿骨頭壊死症の重要な鑑別疾患である大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折は時に急激な骨頭圧潰進行を来すことがある。術中に採取した関節液と骨頭標本を解析した結果、骨頭圧潰進行を来す大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折では破骨細胞活性が上昇しており、このことが急速な股関節破壊と関連していることが示唆された。本年度は、大腿骨頭壊死に対する生理的修復反応の結果生じた分界部の骨硬化性変化が骨頭圧潰(陥没)に重要であるという観点の元、まず圧潰前骨頭における骨頭全体の応力分布と分界部外側端における修復反応との関連を、3次元有限要素法による応力解析を行った。Stage1ではCTで壊死境界部に硬化像は認めず、有限要素解析では軟骨直下の応力分布に明らかな変化を認めなかった。一方、Stage2ではCTで壊死境界部に硬化性変化を認め、有限要素解析で同部位の軟骨直下に応力分布を認めた。以上より、圧潰前骨頭において硬化性変化を有する境界部に応力が集中することが圧潰を引き起こす可能性が示唆された。本研究結果は、米国整形外科基礎学会で発表し、現在英文論文作成中である。圧潰には骨頭外側の壊死境界部の位置が重要であることが言われており、外側にあれば高率に圧潰することが事実認められる。一方、やや内側に壊死境界部がある場合には、圧潰するものもあればしないものもあり、外側境界部の位置のみが圧潰を規定しているわけではないことが示唆されていた。我々は、圧潰前にMRIを撮影している症例のその後を検討し、骨頭前方の壊死境界部の位置によって圧潰率に差があることをはじめて見出した。これは圧潰のメカニズムを解明する上でも非常に重要な知見であり、現在英文論文投稿中である。圧潰後の大腿骨頭壊死症に対して行われる大腿骨頭前方回転骨切り術では、前方に移動した圧潰部の圧潰進行がその成績を左右することが分かっているが、その要因は十分には解明されていなかった。我々は、手術時の圧潰の程度がその後の圧潰進行にもっとも重要な影響を及ぼすことを見出した。本研究結果をまとめた論文はフランス整形外科学会の機関誌であるOrthopaedics & Traumatology: Surgery & Researchに掲載された(2016)。我々が提唱している骨頭圧潰メカニズムの仮説に基づいた結果が得られており、米国の整形外科基礎学会にも採択・発表し、英文論文作成中である。また、圧潰に関する重要な知見を発見し、こちらも英文論文作成中である。実臨床では、圧潰後の治療がメインとなるが、その代表的な治療である大腿骨頭前方回転骨切り術における予後不良因子も新たに同定し、さらなる治療成績の向上につながると確信している。また、骨切り術後の成績が不良な場合には人工股関節置換術を余儀なくされるが、骨切り術後であっても人工股関節置換術の成績は遜色ない結果が得られることを検証し、米国の代表的な整形外科雑誌Journal of Arthroplastyにアクセプトされた。大腿骨頭壊死症における骨頭圧潰には骨壊死領域の位置が重要であり、骨頭外側に骨壊死があれば高率に圧潰することがわかっている。一方、やや内側に壊死境界部がある場合には、圧潰するものもあればしないものもあり、その理由は明らかではなかった。我々は、骨頭前方の壊死境界部の位置に着目し、前方に壊死境界域が位置する症例では内側に境界域があっても高率に圧潰することを明らかにした。これは圧潰のメカニズムを解明する上でも非常に重要な知見であり、International Orthopaedics誌にアクセプトされた。

骨壊死に対する生理的修復反応の結果生じる壊死境界域の骨硬化性変化が骨頭圧潰(陥没)発生に重要であるという観点の元、圧潰前骨頭における骨頭関節面の応力分布と境界域外側端における修復反応との関連を3次元有限要素法を用いて応力解析を行った結果、境界域に骨硬化性変化を伴わないStage1では軟骨直下の応力分布に明らかな変化を認めなかったのに対して、境界域に骨硬化性変化を伴うStage2では境界域に応力集中を生じることを証明した。合わせて、両者における骨微細構造上の違いも明らかにした。本研究結果は、世界的な骨壊死研究者が集うARCO 2017 meetingで発表し、現在英文論文投稿中である。大腿骨頭壊死症は骨壊死が発生した後に軟骨下骨折を生じて発症し、その後骨頭圧潰に至ると考えられている。発症していてもX線では骨頭の球形形態が保たれている症例も散見されるが、未発症の大腿骨頭壊死症との違いについてはこれまで検討されていなかった。我々は、X線上圧潰を認めない大腿骨頭壊死症例を対象に調査し、疼痛の有無とMRIにおける骨髄浮腫の有無との関連を明らかにした。これは、現在世界中で盛んに行われている圧潰予防を目的とした骨頭穿孔術の適応を決める上で非常に重要な知見であり、現在英文論文投稿中である。大腿骨頭壊死症における骨頭圧潰メカニズム解明を目的とした研究において、すでに1本の英文論文がアクセプトされ、2本の英文論文を投稿中である。また、さらなる発展を目指した研究も進行中であり、おおむね順調に進展していると評価している。本研究結果は、整形外科の代表的な英文誌であるJournal of Orthopaedic Research (IF: 3.414)に掲載された。これは、現在世界中で盛んに行われている圧潰予防を目的とした骨頭穿孔術の適応を決める上で非常に重要な知見であり、Radiology系の代表的な英文誌であるEuropean Journal of Radiology (IF: 2.843)に掲載された。大腿骨頭壊死症の重要な鑑別疾患である大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折は時に急激な骨頭圧潰進行を来すことがある。術中に採取した関節液と骨頭標本を解析した結果、骨頭圧潰進行を来す大腿骨頭軟骨下脆弱性骨折では破骨細胞活性が上昇しており、このことが急速な股関節破壊と関連していることが示唆された。圧潰のメカニズムを解明するためには、力学的な試験が必須であり、今後は工学部と連携してメカニズムの解明を行う予定である。
解析的微小面拡散反射モデルに基づく光学的画像解析に関する研究

Lambertian反射モデルは,拡散反射を簡潔に表すモデルとしてコンピュータビジョンや画像処理の分野で標準的に利用されている.しかし,特に粗い面において実際に観測される拡散反射はLambertianモデルに厳密に従わないことが知られている.本研究では,Lambertianモデルに基づく通常の照度差ステレオ(Photometric Stereo)と陰影からの形状復元(Shape-from-Shading)の手法をそれぞれ拡張し,粗い面にも適用可能でかつ表面法線と拡散反射特性を同時推定する二手法を開発した.合成画像と実画像を用いた実験により,提案手法の有効性を示した.Oren-Nayarモデルは,物体表面の微小面がLambertianモデルに従うことを仮定してLambertianモデルを一般化した反射モデルで,Lambertianモデルよりも実測に忠実であることが知られている.既存のコンピュータビジョンや画像処理の手法の多くは,物体表面における光の反射またはその拡散反射成分がLambertianモデルで表現されることを仮定しているが,これらの手法をOren-Nayarモデルに拡張できれば,性能の向上が期待できる.しかし,Oren-NayarモデルのBRDFは,法線方向や視線方向に関して微分不可能で,コンピュータビジョンや画像処理の逆問題に対して通常の微分に基づく最適化手法が利用できず,Oren-Nayarモデルはそのままではコンピュータビジョンや画像処理に適しているとはいえなかった.本年度は,昨年度においてOren-Nayarモデルを表面法線方向や視線方向に関して微分可能な反射モデルに拡張した解析的Oren-Nayarモデルに基づき,滑らかなLambertian面だけでなく粗い面にも適用可能かつ少数枚の画像を入力する照度差ステレオ法を提案し,合成画像を用いてその有効性を確認した.照度差ステレオ法は,固定視点から複数の異なる光源方向の下で撮影した画像列を入力して物体形状を復元するもので,Lambertianモデルなどの特定のパラメトリックな反射モデルを仮定するものとそれ以外に大別できる.前者は,物体表面の材質が制限されるが,入力は少数枚の画像で済む.後者は,より広い範囲の材質に適用できる一方で,入力に多数数の画像が必要になる.本稿で提案される照度差ステレオ法は前者のカテゴリに属するものである.Lambertianモデルは,拡散反射を簡潔に表現するモデルで,CGやコンピュータビジョンの様々な手法において標準的に用いられている.しかし,実際の拡散反射はLambertianモデルに厳密には従わないことが指摘されている.したがって,Lambertianモデルよりも実測に近い拡散反射モデルを用いることにより,上述の各種手法の性能向上が期待できる.この既存手法は,実測により忠実なOren-Nayarモデルを用いて,通常のShape-from-Shading手法でより高精度に表面法線を復元するための輝度補正を行うものである.この手法では,物体表面におけるOren-Nayarモデルの反射パラメータの値が既知という条件が要求される.しかし,現実の問題では,この条件を満たしているケースは少ない.本年度は,一枚の拡散反射画像を入力として与えて,通常のLambertianモデルに基づくShape-from-Shading手法でより高精度に表面法線を復元するための輝度補正とOren-Nayarモデルの反射パラメータの推定を同時に行う手法を提案した.本手法の基本的なアイデアは,画像が有界信号であることを考慮し,Oren-Nayarモデルに基づき,拡散反射画像の画素値の最大値と最小値の比率の挙動を調べることである.このとき,ある仮定の下で,上記の最大最小比がOren-Nayarモデルの表面粗さパラメータの単調減少関数で近似できることが示される.この性質を用いた反射パラメータと表面法線の同時推定は,反復計算を必要とせず,高速である.合成画像と実際の反射率を用いた画像を用いた実験により,本手法の有効性を示した.Lambertian反射モデルは,拡散反射を簡潔に表すモデルとしてコンピュータビジョンや画像処理の分野で標準的に利用されている.しかし,特に粗い面において実際に観測される拡散反射はLambertianモデルに厳密に従わないことが知られている.本研究では,Lambertianモデルに基づく通常の照度差ステレオ(Photometric Stereo)と陰影からの形状復元(Shape-from-Shading)の手法をそれぞれ拡張し,粗い面にも適用可能でかつ表面法線と拡散反射特性を同時推定する二手法を開発した.合成画像と実画像を用いた実験により,提案手法の有効性を示した.Oren-Nayarモデルは,現在のところ最も実測に忠実かつ正確な拡散反射モデルとして知られ,この拡散反射モデルを用いることで,やや不正確なLambertianモデルに基づく形状復元や反射特性推定の既存手法に対し,大幅な改善が期待できる.しかし,Oren-NayarモデルのBRDFは,光源方向や法線方向に関して微分不可能な最大値関数を含んでおり,光学的な画像解析に対しては必ずしも適しているとはいえなかった.そこで,本年度はこのOren-Nayarモデルの微分可能近似の導出を試みた.具体的には,Oren-NayarモデルのBRDFに現れる最大値関数の微分可能近似の候補の各々についてシミュレーション実験を行った.その結果,変域の広さや数値的安定性,近似精度の観点から,最大値関数の微分可能近似の最適なものとして,LSI設計や経済学といった分野に広く利用されているlog-sum-exponential (以下,LSE)と呼ばれるものを採用し,このLSE関数を用いて微分可能近似されたOren-Nayarモデルを解析的Oren-Nayarモデルと呼ぶこととした.さらに,この解析的Oren-Nayarモデルと元のOren-Nayarモデルの間の誤差や解析的Oren-Nayarモデルに付随する制御パラメータが解析的Oren-Nayarモデルに及ぼす影響について実験・考察を行った.

その結果,近似精度や数値的安定性の点で適切な制御パラメータの値の範囲を特定するとともに,この解析的Oren-Nayarモデルの形状復元及び反射特性推定の諸問題に対する適用可能性を確認した.Lambertian反射モデルは,拡散反射を簡潔に表すモデルとしてコンピュータビジョンや画像処理の分野で標準的に利用されている.しかし,特に粗い面において実際に観測される拡散反射はLambertianモデルに厳密に従わないことが知られている.そこで,Lambertianモデルを用いた既存手法において,Lambertianモデルの代わりにより正確な拡散反射モデルを用いることで,精度向上が期待できる.このような研究として,Raghebらの報告が挙げられる.彼らは,通常の陰影からの形状復元(Shape-from-Shading)手法を拡張し,Oren-Nayar反射モデルに基づく画像補正により物体の表面法線をより高精度に復元する手法を提案した.Oren-Nayarモデルは,Lambertianモデルを一般化したもので,Lambertianモデルよりも実際に忠実に拡散反射を表現することができる.彼らの手法はOren-Nayarモデルの反射パラメータを既知と仮定しているが,現実の問題では反射特性は既知でないことが多いため,表面法線と反射特性の両方を推定する手法が望まれていた.本年度(最終年度)は,陰影からの形状復元の拡張手法では,光源方向と視線方向が等しく,拡散反射特性が物体表面上で均一という仮定の下で,拡散反射画像の物体領域における最大/最小画素値から得られる代数方程式を解くことにより,拡散反射特性と物体形状を復元する手法を開発した.
ヘテロ元素の特性を活用した有機超伝導体の電子物性制御

前年度までの成果を基盤として、エチレンジオキシ基を含むテトラセレナフルバレン誘導体と、モノフルオロメチル基を有する各種テトラチアフルバレン誘導体の2つの物質系について研究を行った。エチレンジオキシ基を含む系では、ドナー分子をエチレンジオキシテトラセレナフルバレンに固定し、対アニオンとしては八面体型の1価アニオンであるヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート等を中心に用いて、定電流電気分解による単結晶作成を行った。これらの系では多形が得られる場合が多かったことから、電解に用いるアルコール系溶媒の炭素数を変化させながら、多形の出現確率と結晶品質の変化との関連について詳しく検討を行い、対応する硫黄誘導体の系で巨大光応答性が報告されているβ塩と同型の分子配列を有する結晶を、選択的に得ることに成功した。モノフルオロメチル基を含むユニットである4ーフルオロメチルー5ーメチルー1、3ージチオールー2ーチオンを用いた新規ドナー系の開発では、まず中性ドナー分子合成におけるカップリング反応についての詳細な条件検討を行い、収率の底上げを図った。特に、4、5ージメチルー1、3ージチオールー2ーチオンとのカップリング反応で得られるドナー分子であるフルオロメチル(トリメチル)テトラチアフルバレンについては、最終的に50mg程度の純粋な中性ドナー分子を得ることに成功した。試験的に電解酸化によるカチオンラジカル塩の単結晶育成を行ったところ、対アニオンとしてヘキサフルオロホスフェートを用いた場合に、少数のロッド状の結晶が得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、TTF系有機伝導体に導入するヘテロ元素として、酸素、フッ素、セレンの3元素に着目して新分子の開発をすすめ、分子自体が新しい有機伝導体の新結晶を目指して研究を進めている。今年度は、含フッ素新規ドナー分子としてモノフルオロメチル基を有する新規ドナー分子の合成に成功し、その構造と性質について基礎的情報を得ることが出来た。フッ素は周期表中で電気陰性度が最大の元素であると同時に、原子半径が水素に比較的近いという幾何学的な特徴があり、分子外形の変化を最小限に保ちながら電子的に大きな摂動を与えることが可能である。一方で、フッ素原子を1つずつ選択的に有機分子へ導入することは容易ではなく、まずは合成法の開発から行う必要があった。そこで我々は、TMTSFの原料ユニットの合成法開発の過程で得られた情報を基に、選択的に一つのフッ素原子のみを導入した新しい分子ユニットである、4-fluoromethy1-5-methy1-1,3-dithiole-2-thione(1)の合成を行った。次に、含フッ素ユニット1を用いたいくつかの新規ドナー分子の合成を行い、その合成と構造について検討を行った。分子ユニット1と既知の各種1,3-dithioleユニットとのカップリング反応について、反応条件と分離精製条件を検討・最適化した結果、2-6%の収率で目的物であるTTF誘導体を得ることに成功した。得られた新規含フッ素TTF誘導体については、単結晶X線構造解析により、フルオロメチル基が当初の予想通りの立体配置を保っていることを確認した。目的とする新分子・新結晶の作成について、収率面あるいは結晶品質の面で多少の改善の必要性はあるものの、ほぼ予定通りの新物質群を入手することに成功しており、最終年度の物性測定に向けて順調にサンプル調製が進行しているため。前年度に引き続き、手持ちのオリジナルユニットである4,5-ethylenedioxy-1,3-diselenole-2-seloneを用いた関連誘導体については、領域内の物理系研究者との連携をとりながら超伝導相の構築原理の発見を目指し、新たに構築中の含フッ素分子TTF系においては、昨年度までに合成ルートの開拓に成功した新規な含フッ素ドナー分子を用いて、新結晶・新超伝導体の発見を目指す。
スタチン高感受性がんを用いた「スタチンの効きやすさを保証する分子」の絞り込み

ドラッグリポジショニング(既存薬再開発)において、コレステロール低下薬スタチンの制がん効果が注目されている。しかし、制がん効果の程度はがん細胞の種類によりかなりの差があり、その作用メカニズムには不明な点が多くある。これまでにスタチン感受性株と耐性株に分類し、間葉系のがん細胞はスタチン感受性、一方、上皮系のがん細胞はスタチン耐性の傾向を示すことを報告してきた。本研究ではこれまでに得た知見と、二大がん化抑制経路であるRB経路とp53経路の関与を結び付け、さらに、網羅的解析によりスタチン感受性がん細胞に特有の分子群を多角的に絞り込む。
コンクリート板の低速度飛来物による打ち抜き破壊の評価

落石覆工においては限界状態が十分明確でないのが現状である.覆工の限界状態としては構造全体の崩壊が挙げられるが,事故の実例が報告されているように,屋根部スラブの打ち抜きも重要な限界状態の一つと考えられる.その耐衝撃性能が明らかになればより安全性の高い覆工の設計への適用も可能であると考えられる.本研究では,最も基本的な問題として鋼繊維補強コンクリートスラブに対し静的載荷実験ならびに重錘落下による衝撃実験を行い,各種条件下での破壊形式の特徴,スラブの貫通に必要なエネルギー、またクラック面積と破壊形式やエネルギーの関係そして貫入の発生などの基本的な特性を明かにしている.またRC板の飛来物に対する評価式を提案した。また、不連続体の数値シミュレーションに有効である個別要素を用いてコンクリート板の打ち抜きのシミュレーション方法を開発し、解析手法の妥当性を検証すると共にパラメトリックな各種計算を行い打ち抜きに関する特性について検討した。
知的好奇心に関する脳の情報処理

人間は知的好奇心にあふれた存在であり,興味ある事物には自分から接近して調べてみようとする.このような知的好奇心は,生涯にわたって人間の精神発達と環境への適応を支えている.しかし,知的好奇心を支えている脳の働きについてはあまり知られていない.本研究では,自分から能動的に情報を取り込むという過程に注目し,事象関連電位を用いた実証的な検討を行った.本年度は,視覚刺激を用いて,新しい実験を行った.見慣れない視覚対象に出会うと「何だろう?」という定位反応が生じる.その後,視覚探索が開始され,それは対象が認識できるまで続く.このような定位-探索-認識という過程が,脳の電気活動にどのように反映されるかを事象関連電位を用いて検討した.健常大学生12名を対象に,画像(アルファベット文字)のコントラストを低レベルから中程度のレベルまで6段階に変化させたものを系列的に呈示し,認識できた時点で口頭で答えてもらった.対象を同定できた試行の前後における事象関連電位の変化を検討したところ,認識の直前までは刺激呈示後300-500msに前頭部優位の陰性電位が生じるが,初めて認識できた試行ではこのような陰性電位は生じず,400ms以降に中心-頭頂部優位の大きな陽性電位が生じることが分かった.また,どちらの電位も,認識の努力を必要としない課題では出現しなかった.先行知見とあわせて,前者の陰性電位は対象を認識するための記憶探索過程に,後者の陽性電位はそのような努力の解消・終結過程に関連していると解釈した.また,この実験とは別に,3年間の研究を総括し,その中で培った統計分析のノウハウを「心理生理学データの分散分析」として学会誌に発表した.人間は知的好奇心にあふれた存在であり,興味ある事物には自分から接近して調べてみようとする.このような知的好奇心は,生涯にわたって人間の精神発達と環境への適応を支えている.しかし,知的好奇心を支えている脳の働きについてはあまり知られていない.本研究の目的は,被験者が自分の意志によって環境とのかかわり方を変えることができる課題で脳の電気活動(事象関連電位)を測定し,人間の知的好奇心の発生機序を明らかにすることである.本年度は,初めて見る対象への興味が注視時間と脳電位反応にどのように反映されるかを検討するために,さまざまな写真スライドを被験者に好きなだけ鑑賞させる課題で事象関連電位を測定した.16名の大学生・大学院生が実験に参加した.被験者がボタンを押すと写真が1枚ずつコンピュータディスプレイ上に呈示され,再びボタンを押すと消えた.半数の写真は2度呈示し,それぞれの写真に対する注視時間と呈示後1秒間の事象関連電位を記録した.その結果,(1)初めて見る写真は一度見たころがある写真よりも長く見つめられる.(2)初めて見る写真に対する事象関連電位は300ms以降により陰性になる,(3)初めて見る写真の中で注視時間が長かったものと短かったものには事象関連電位の波形に差がないことが明らかになった.以上の実験と並行して,事象関連電位と認知活動についての総説をまとめ,雑誌「行動科学」に寄稿した(2003年42巻1号掲載予定).人間は知的好奇心にあふれた存在であり,興味ある事物には自分から接近して調べてみようとする.しかし,知的好奇心を支える脳の働きについてはあまり知られていない.本研究では,被験者が自分の意志によって環境とのかかわり方を変えることができる課題で脳の電気活動(事象関連電位)を測定し,人間の知的好奇心の機序を明らかにすることを目的とする.本年度は,2つの実験を行った.(1)行為に随伴した事象の認知情報処理を検討するために,被験者がマウスボタンをクリックした直後に刺激が呈示される課題で脳電位を測定した.およそ5回に1回の割合で刺激が呈示されない試行を設けたところ,クリックの約200ms後に陰性,350ms後に陽性の2相性の脳電位が生じた.陰性電位は右側頭部に限局した頭皮上分布を示しており,電流源密度を推定した結果,右側頭葉で発生していることが示唆された.この結果は,自分の運動によって情報を取り込むときの認知情報処理に右側頭葉が関与していることを示している.(2)ある対象に興味を持っているときの脳の状態を評価するために,関連プローブ法を用いた実験を行った.関心度の異なる2種類のビデオ映像を被験者に鑑賞させ,それと並行してヘッドホンから呈示される聴覚刺激の弁別課題を行わせた.関心度の高い映像を見ているときには,関心度の低い映像を見ているときに比べて,聴覚刺激に対する事象関連電位P3(P300)の振幅が減少した.この結果は,実験参加者が自分にとって興味ある視覚映像に多くの注意資源を自発的に配分し,聴覚刺激に向ける量が減ったために生じたと考えられる.人間の興味の程度を事象関連電位によって客観的に測定できる可能性が示唆された.人間は知的好奇心にあふれた存在であり,興味ある事物には自分から接近して調べてみようとする.このような知的好奇心は,生涯にわたって人間の精神発達と環境への適応を支えている.しかし,知的好奇心を支えている脳の働きについてはあまり知られていない.本研究では,自分から能動的に情報を取り込むという過程に注目し,事象関連電位を用いた実証的な検討を行った.本年度は,視覚刺激を用いて,新しい実験を行った.

見慣れない視覚対象に出会うと「何だろう?」という定位反応が生じる.その後,視覚探索が開始され,それは対象が認識できるまで続く.このような定位-探索-認識という過程が,脳の電気活動にどのように反映されるかを事象関連電位を用いて検討した.健常大学生12名を対象に,画像(アルファベット文字)のコントラストを低レベルから中程度のレベルまで6段階に変化させたものを系列的に呈示し,認識できた時点で口頭で答えてもらった.対象を同定できた試行の前後における事象関連電位の変化を検討したところ,認識の直前までは刺激呈示後300-500msに前頭部優位の陰性電位が生じるが,初めて認識できた試行ではこのような陰性電位は生じず,400ms以降に中心-頭頂部優位の大きな陽性電位が生じることが分かった.また,どちらの電位も,認識の努力を必要としない課題では出現しなかった.先行知見とあわせて,前者の陰性電位は対象を認識するための記憶探索過程に,後者の陽性電位はそのような努力の解消・終結過程に関連していると解釈した.また,この実験とは別に,3年間の研究を総括し,その中で培った統計分析のノウハウを「心理生理学データの分散分析」として学会誌に発表した.
子ども・子育て支援新制度が保育現場にもたらす影響についての研究

本研究の目的は、子ども・子育て支援新制度によって保育サービスの自由化・多様化が促されたことによって、子どもや保護者の生活、あるいは現場の保育にどのような影響が出ているかを調査することである。研究計画はA)全国各地の保育施設に対する大規模アンケート調査、B)新制度の影響を強く受けたと思われる保育施設の保育者、保護者への聞き取り調査、C)子どもの姿の変化を知るための実地観察という3本の柱から成っている。平成30年度は、Aのアンケート調査について、全国の保育施設の中から層化多段抽出法により600の保育施設を無作為抽出し、アンケート用紙を発送した。このうち276施設から回答が集まり、これについて記述統計的な分析を行ったところ、新制度のもと入所児童の獲得競争が激しくなり、幼稚園の運営が厳しくなっていることや、認定こども園では事務作業量が大きな負担になっていることなど、いくつかの傾向が明らかになった。この第一次調査結果については、回答に協力してくれた全施設に概要を発送した。一方、Bの調査については、事業者が変わったことによって保育士の総入れ替えや保育内容の大きな変化が生じ、入所児童に心身の不調などの深刻な影響が出たケースについて、投稿していた学術誌論文が公刊された。また、その他のケースについても調査を進め、事業者の交替が子どもに悪影響を及ぼさないような制度のあり方について、検討を深めた。さらに、Cの一環として、認定子ども園に移行したばかりの民間保育園を訪れ、現在の保育の状況、子どもの姿などを実地に観察や聞き取りを行った。その中で、保育士の確保が困難になっている状況が浮かび上がった。研究計画の3本の柱のうち、Aの計画については、平成30年度中にアンケートの分析をすべて完了する予定であったが、回答の集計作業、第一次の記述統計的な分析、協力のあった施設への結果概要の発送等に思いのほか時間を要したため、まだ第二次分析に着手した段階である。Bについてはおおむね予定通りで、子ども・子育て支援新制度による影響を明らかにするという研究目的に沿ったデータが得られている。Cについては、A、Bの作業に時間を要したため、十分な量の調査を行うことができなかった。平成31年度に本格的に取組む予定である。研究計画の3本の柱のうち、Aについては記述統計的な第一次分析を踏まえ、推測統計も含めたより詳細な分析作業に入る。データ入力および分析作業については学生アルバイトの助力を得ながら着実に進めていく予定である。また、Cについては、Bの聞き取り調査に協力してくれた保育施設を中心に実地見学を行い、保育施設のタイプごとに子どもの姿がどう変わってくるのかを観察していく。一方、最も順調に進んでいるBの調査についても、上記の協力施設への聞き取りなどをさらに重ね、より充実したものにしていく予定である。平成28年度はこのうちのBの一環として、民営化された元公営保育所の保護者らに対する聞き取り調査を進めることができたのが大きな成果だと言える。その中で、民営化に伴う保育士の総入れ替えや保育内容の大きな変化によって、一部の子どもに心身の不調などの深刻な影響が出ていること、子どものことを考えて転園を決断し、生活スタイルを大きく変える保護者がいることなどが明らかになってきている。それを踏まえ、子どもに悪影響を与えないような法制度の在り方を提言する論文をまとめた(投稿審査中)。また、Cの一環として、認定子ども園への移行を翌年に控えた民間保育園を訪れ、現在の保育の状況、子どもの姿などを実地に観察することができた。この園が今年度より認定子ども園になったことで、保育内容や子どもの姿がどう変化してくるのか、追跡的に実地観察を行っていくことができる予定である。また、子どもの姿(特にその内面の変化)を捉える上で必要になってくる「エピソード記述」と「現場との対話」のあり方について、日本質的心理学会においてシンポジウムを開催し、他の研究者や実践者とともに知見を深め合うと同時に、共著を出版することができたのも成果の一つである。研究計画の3本の柱のうち、Aの計画については、平成28年度にアンケート用紙を作成・配布する予定だったが、それがまだ実現できていない。これは、シンポジウムや研修会等の場で出会った何人かの保育施設長らの話を聞く中で、子ども・子育て支援新制度の影響を強く受けているのは従来の認可園よりも小規模保育事業や家庭的保育事業等ではないか、逆に都市部と違い地方の農村部においてはその影響は限定的ではないかといったことが見えてきて、当初計画していたアンケートの項目の練り直しを迫られたためである。現在、アンケートの配布先を小規模保育事業や家庭的保育事業等にも広げるのかどうか、農村部の保育施設の状況にふさわしい質問項目とはどんなものか等について検討を行っている。研究計画はA)

全国各地の保育施設に対する大規模アンケート調査、B)新制度の影響を強く受けたと思われる保育施設の保育者、保護者への聞き取り調査、C)子どもの姿の変化を知るための実地観察という3本の柱から成っている。平成29年度は、まずAのアンケートについて、リサーチ・アシスタントを雇用して、全国の保育施設の中から層化多段抽出法により600の保育施設を無作為抽出する作業を完了させた。これらについてはすでに住所等を含めてリスト化する作業も終えた。また、知己の保育施設関係者の協力を得て、アンケート(保育所用、幼稚園用、認定こども園用の3種)の質問項目も完成させ、現在、印刷業者にアンケート用紙および封筒等の印刷を発注しているところである。一方、Bの調査については、前年度に民営化に伴う保育士の総入れ替えや保育内容の大きな変化によって、一部の子どもに心身の不調などの深刻な影響が出ていることなどを明らかにしたが、これに対して「保育の質」や保育制度論と絡めた考察を付し、1冊の著書(共編著)および2本の学術誌論文(1本は印刷中)として公刊できたのが大きな成果であった。さらに、C(およびB)の一環として、認定子ども園に移行したばかりの民間保育園を訪れ、現在の保育の状況、子どもの姿などを実地に観察や聞き取りを行った。その中で、新制度型の給付に移行したことで全体的な経営状況が改善されたものの、現場の保育士の実感とはまだギャップがあることなどが明らかになりつつあり、引き続き調査を継続中である。研究計画の3本の柱のうち、Aの計画については、平成28年度にアンケート用紙を作成・配布する予定だったが、それがまだできていない。これは、従来の認可園だけでなく小規模保育事業や家庭的保育事業等を行っている施設に対しても調査対象を広げるべきか否か、都市部と農村部でアンケートの質問項目を変えるべきか否か等について、再検討が必要になったためである。平成29年度、さらに保育施設関係者の話を聞く中で、本事業においては当初の計画通り認可保育所、幼稚園、認定こども園の3種の施設に対象を限定すること、アンケートの質問項目に工夫を加え、施設のある地域や回答者を選ばない汎用的な調査項目にすることに決定し、現在、アンケート・封筒の印刷段階に入っている。Bについてはおおむね予定通りで、子ども・子育て支援新制度による影響を明らかにするという研究目的に沿ったデータが得られている。Cについては従前の計画通り、今年度に本格的に取組む予定である。本研究の目的は、子ども・子育て支援新制度によって保育サービスの自由化・多様化が促されたことによって、子どもや保護者の生活、あるいは現場の保育にどのような影響が出ているかを調査することである。研究計画はA)全国各地の保育施設に対する大規模アンケート調査、B)新制度の影響を強く受けたと思われる保育施設の保育者、保護者への聞き取り調査、C)子どもの姿の変化を知るための実地観察という3本の柱から成っている。平成30年度は、Aのアンケート調査について、全国の保育施設の中から層化多段抽出法により600の保育施設を無作為抽出し、アンケート用紙を発送した。
ミクロ細孔3次元チャネルを有する超構造化ゼオライト薄膜プロセスの開発

Y型ゼオライトの緻密化薄膜プロセス確立を目指し、二重構造を有するカプセル中にアルミナ支持基盤とゼオライト原料を封入し、これをバッチ式オートクレーブに入れて、等方的に加圧・熱処理することでカプセル内部を水熱ホットプレス状態を維持することで、平板およびパイプにY型ゼオライト薄膜を製膜する手法を開発した(DCHHP法)。薄膜コーティング時における水熱反応と緻密ゼオライト合成プロセスとを比較検討し、薄膜コーティング時にも緻密化組織が得られるような合成プロセス因子を特定した。水酸化ナトリウム溶媒とゼオライト粉末の比率を最適化することでバルクセラミックス合成時と同等の組織が得られることがわかった。市販のA型およびY型ゼオライトを原料にした水熱処理法による緻密化条件の検討を行った。温度、圧力、時間、溶媒の種類、溶媒量など水熱処理の条件検討を詳細に行うため、多様な条件で水熱合成実験を行う。本年度は一軸加圧水熱処理装置(水熱ホットプレス)を用いて緻密体が確実に得られる水熱処理条件の検討を行った.特に伝熱速度を考慮しだ加熱条件の選択「冷却時における圧力の維持が緻密体獲得に必須であるととが判明した。永熱ホットプレス法による固化,緻密化の機構は一般的に溶解析出機構であることが知られているが、ゼオライトについてはこれと異なる固化・緻密化機構を有している可能性が考えられる。Y型ゼオライトの緻密化薄膜プロセス確立を目指し、二重構造を有するカプセル中にアルミナ支持基盤とゼオライト原料を封入し、これをバッチ式オートクレープに入れて、等方的に加圧・熱処理することでカプセル内部を水熱ホットプレス状態を維持することで、平板およびパイプにY型ゼオライト薄膜を製膜する手法を開発した(DCHHP注)。以上より、Y型ゼオライトの緻密化機構の一部を明らかにし、従来の溶解析出機構ではない可能性を示した。また薄膜・自立膜デバイス化へのプロセス指針が得られた。Y型ゼオライトの緻密化薄膜プロセスを確立した。二重構造を有するカプセル中にアルミナ支持体と溶媒となる水酸化ナトリウム水溶液を吸着させたY型ゼオライト原料を封入した。このカプセルをバッチ式オートクレーブ処理により等方的に加圧・熱処理(40MPa,150°C)した。これによりカプセル内部を水熱ホットプレス状態となることで薄膜が得られる。これまで平板にしか成膜できていなかったが、本年度はモジュール化に向けてパイプ状支持体にY型ゼオライト薄膜を製膜する手法を確立した。またY型ゼオライトのバルクセラミックスとしての機械的特性を測定した(ヤング率:約35GPa、曲げ強度:約60MPa)。水熱処理の条件検討を詳細に行った昨年度の結果を踏まえ、本年度は一軸加圧水熱処理装置(水熱ホットプレス)を用いて緻密体が得られる条件下での水熱ホットプレス処理その場観察を行うため、オートクレーブに観察窓をとりつけた。これによりY型ゼオライトの透明緻密化過程のその場観察に成功した。これまでに経験的に伝熱速度を考慮した加熱条件の選択、冷却時における圧力の維持が必要であることがわかっているが、透明緻密体作製プロセスのどの段階で透明化しているか不明であった。その場観察により材料中の溶媒の挙動を把握することが可能となり、温度が高い部分から脱水が始めると同時に透明化が始まることが判明した。水熱ホットプレス法による固化・緻密化の機構は一般的に溶解析出機構であることが知られているが、Y型ゼオライトについては、これと異なる固化・緻密化機構を有しており、自己集合組織化作用による可能性も示唆されている。今後、より精緻に設計された薄膜を作製するためにも、水熱ホットプレスその場観察系に分光分析系を組み込むことでY型ゼオライトの透明緻密化機構を明らかにしていく。
看護系大学に所属する若手教員の能力形成・向上に資する教育支援の検討

本研究の目的は、若手教員(看護系大学に所属し、看護職免許を有する看護大学教員経験が3年未満で39歳以下の助教)の看護大学教員能力の開発に資する【若手教員の能力形成・向上支援プログラム(仮称)】を構築するための基礎資料を得ることである。平成30年度は、若手教員の能力形成・向上につながる教育支援を検討するために以下のことを実施した。1.平成29年度に実施したグループ・インタビューの内容を分析した。その結果、若手教員が自らの能力形成・向上に必要とする教育支援が【大学教員の準備性を高める学習の機会の提供】【授業設計のための指導・助言】【自己研鑽の機会の提供】【役割遂行のための環境調整】で構成されていることが示された。2.平成30年度は、全国の若手教員180名程度を対象に、看護大学教員能力、経験学習、職場学習、学習ニーズに関する質問紙調査(郵送法)を実施し、現在、調査票を回収している段階である。本研究では4年間の研究期間において、若手教員(看護系大学に所属し、看護職免許を有する看護大学教員経験が3年未満で39歳以下の助教)の看護大学教員能力の開発に資する【若手教員の能力形成・向上支援プログラム(仮称)】を構築するための基礎資料を得ることを目指しており、平成30年度は、以下のことを実施した。2.平成30年度は、全国の若手教員180名程度を対象に、看護大学教員能力、経験学習、職場学習、学習ニーズに関する質問紙調査(郵送法)を実施した。現在、調査票を回収している段階である。引き続き、統計学的手法を用いて若手教員の能力とその関連要因について検討する。以上のことから、本研究は、当初の計画に従い、おおむね順調に進展している。本研究の目的を達成するため、次年度は以下の方策をもとに調査を進める。1.平成29年度に実施した質的調査および平成30年度に実施した質問紙調査から得られた知見にもとづき、若手教員の能力形成・向上に資する教育支援について質的に検討を行う。2.これらの研究結果は、国内外での発表および専門誌への投稿やホームページにて公表する。3.研究プロセスにおいて、国内外の看護教育学の専門家から随時、助言を得ることとする。平成29年度においては、若手教員の能力形成・向上につながる教育支援を検討するために以下のことを実施した。1.文献検討:研究に先立ち、教員の人材育成、能力開発論、成人学習理論等に関する国内外の文献検討を行い、若手教員に有用な教育支援について検討した。2.若手教員の能力形成・向上につながる教育支援の質的検討:研究協力の承諾が得られた若手教員4名を対象に、グループ・インタビューを実施し、職務上若手教員に求められている能力や能力形成・向上につながる体験(出来事など)、自らの能力形成・向上に必要とする教育支援に関する内容や方法等について検討した。得られたデータは、質的帰納的に分析を進めている。3.若手教員の能力に関する調査内容の検討:平成30年度は若手教員の能力に関する調査を予定していることから、若手教員の能力、若手教員の学習スタイル、学習に関わる信念・価値観、看護の臨床能力等の内容を含む質問紙を作成するため、調査に用いる測定用具や質問項目の検討を行った。本研究では4年間の研究期間において、若手教員(看護系大学に所属し、看護職免許を有する看護大学教員経験が3年未満で39歳以下の助教)の看護大学教員能力の開発に資する【若手教員の能力形成・向上支援プログラム(仮称)】を構築するための基礎資料を得ることを目指しており、平成29年度は、以下のことを実施した。本研究は、当初の計画に従い、おおむね順調に進展している。

平成30年度は、若手教員の能力形成・向上につながる教育支援を検討するために以下のことを実施した。1.平成29年度に実施したグループ・インタビューの内容を分析した。その結果、若手教員が自らの能力形成・向上に必要とする教育支援が【大学教員の準備性を高める学習の機会の提供】【授業設計のための指導・助言】【自己研鑽の機会の提供】【役割遂行のための環境調整】で構成されていることが示された。2.平成30年度は、全国の若手教員180名程度を対象に、看護大学教員能力、経験学習、職場学習、学習ニーズに関する質問紙調査(郵送法)を実施し、現在、調査票を回収している段階である。本研究では4年間の研究期間において、若手教員(看護系大学に所属し、看護職免許を有する看護大学教員経験が3年未満で39歳以下の助教)の看護大学教員能力の開発に資する【若手教員の能力形成・向上支援プログラム(仮称)】を構築するための基礎資料を得ることを目指しており、平成30年度は、以下のことを実施した。2.平成30年度は、全国の若手教員180名程度を対象に、看護大学教員能力、経験学習、職場学習、学習ニーズに関する質問紙調査(郵送法)を実施した。現在、調査票を回収している段階である。引き続き、統計学的手法を用いて若手教員の能力とその関連要因について検討する。以上のことから、本研究は、当初の計画に従い、おおむね順調に進展している。本研究の目的を達成するため、次年度は以下の方策をもとに調査を進める。1.若手教員の能力に関する調査の実施:看護系大学の学部長または学科長の承諾が得られた大学の若手教員300名程度を対象に郵送法による質問紙調査(平成29年度に検討した調査内容)を郵送法にて実施する。分析は、統計学的手法を用いて若手教員の能力にどのような要因が関連するかについて検討する。2.本研究結果は、国内外での発表および専門誌への投稿やホームページにて公表する。3.研究プロセスにおいて、国内外の看護教育学の専門家から随時、助言を得ることとする。1.平成29年度に実施した質的調査および平成30年度に実施した質問紙調査から得られた知見にもとづき、若手教員の能力形成・向上に資する教育支援について質的に検討を行う。2.これらの研究結果は、国内外での発表および専門誌への投稿やホームページにて公表する。(理由)平成29年度の質的帰納的分析については、既に所有しているデスクトップパソコンを使用し、対応が可能であったため、今年度はノートパソコンを必要としなかった。(使用計画)次年度は、若手教員の能力に関する質問紙調査を実施するために、ノートパソコン、統計解析ソフト、調査票の作成費、封筒の印刷費、測定尺度使用料、データ入力・資料の整理補助費、通信費、文具費、会議費等の経費が必要である。
マルチセンサの有機的統合による運動器不安定症発症予測アルゴリズム開発

本研究課題では、複数の小型センサの有機的統合に挑戦し、変形性膝関節症患者の階段昇降や歩行転換等の動的課題における機能的移動能力を非侵襲で評価可能なシステムを提案する。この計測システムを用いてコホート調査を行い、転倒を招きやすい運動器不安定症の発症予測アルゴリズム構築を最終目標とする。初年度では以下の2点が明らかになった。(1)変形性膝関節症189名(平均年齢74.4歳;女性比78.0%)を対象に、転倒状況の調査ならびに転倒と関連する因子を探索した。41名(21.7%)が過去1年に転倒を経験していた。変形性膝関節症の中でも、中等度レベル以上の腰痛を有する者は複数転倒を経験し易かった(オッズ比:3.72;95%信頼区間:1.45, 9.58)。(2)センサを用いた運動器不安定症発症アルゴリズムの有効性を検証する上での比較対象を設定するため、変形性膝関節症59名(平均年齢59.1歳;女性比72.9%)を対象に、ストップウォッチを用いた階段昇降テストの信頼性・妥当性検証を行った。級内相関係数は信頼性で0.95(95%信頼区間:0.56, 0.99、妥当性で0.96(95%信頼区間:0.66, 0.99)と、高値を示した。しかし、ストップウォッチによる計測時間の関節症重症度判別能は低く、転倒や運動機能の予測能が低いことが示唆された。上記(1)の結果は、変形性膝関節症患者における腰痛が転倒ひいては運動器不安定症の危険因子であることを示唆する。今後はコホート調査で腰痛-転倒の因果関係を同定するとともに、同時計測したセンサ解析結果と転倒ならびに運動器不安定症との関連性を検討していく。上記(2)の結果は、ストップウォッチによる計測は高い信頼性と妥当性を示すものの、転倒を予測する上で、ストップウォッチ単独では不十分であることが示唆された。階段昇降中の転倒は骨折などの原因となり重症化し易いことから、階段昇降中に同時計測したセンサ情報と転倒との関連性を今後検討していく。初年度では、計測システムの構築と変形性膝関節症患者を対象とした検証を行う予定であったが、実際には患者データ取得でとどまり、解析や検証まで到達できなかった。当初は変形性膝関節症患者100名を計測対象予定としていたが、実際には200名以上の参加希望者がいた関係で、そのリクルートや計測に時間を費やしたことが大きな理由である。上述の研究概要より、腰痛が転倒ひいては運動器不安定症の発症予備群になる可能性が浮上したため、今後は腰痛に着目したコホート研究や、センサデータ解析を行っていく。これらと並行して、階段昇降動作を対象としたセンサデータ解析を行うことで、提案する計測システムがストップウォッチ単独よりも高い転倒予測能を有するのか、その有効性を検証する。

当初は変形性膝関節症患者100名を計測対象予定としていたが、実際には200名以上の参加希望者がいた関係で、そのリクルートや計測に時間を費やしたことが大きな理由である。上述の研究概要より、腰痛が転倒ひいては運動器不安定症の発症予備群になる可能性が浮上したため、今後は腰痛に着目したコホート研究や、センサデータ解析を行っていく。これらと並行して、階段昇降動作を対象としたセンサデータ解析を行うことで、提案する計測システムがストップウォッチ単独よりも高い転倒予測能を有するのか、その有効性を検証する。初年度では予想を超える被験者数のデータ計測を行ったため、センサ計測結果の十分な解析に至らず、それに係る費用を次年度に持ち越すことになった。初年度に購入する予定だった歩行訓練用階段も、普段実際に使用している階段を検証実験の場として利用可能であったため、その分の経費を次年度の解析費用ならびに国内外の研究成果発表費用として併せて計上することとした。
精巣における低温ショック蛋白質の機能と臨床的意義に関する研究

哺乳類精子形成細胞の分化は、体細胞分裂を行う精原細胞が精母細胞へと分化し減数分裂を行い、成熟精子へと形態変化をとげる複雑な過程である。この過程はセルトリ細胞との細胞間相互作用により制御され、分化段階に応じて厳密な遺伝子発現のコントロールがなされている。また、精子形成細胞は体温よりも低い温度に保たれないと死滅する特異な性質をもっており、停留精巣や静脈瘤でみられる不妊症は高温環境が-因と考えられている。そこで、低温(32度)で発現が亢進する低温ショック蛋白質を同定し、その変化と男性不妊症との関連を明らかにすることを試みた。1)マウスの低温ショック蛋白質RBM3のcDNAをクローニングした。精巣ではセルトリ細胞に発現しており実験的停留精巣で蛋白質の発現量が低下することから、精子形成において重要な働きをしている可能性が示された。2)低温ショック蛋白質CIRPに結合するRNAを、酵母を用いてスクリーニングしたが特異的なものは得られなかった。系の改良が必要である。3)CIRPの低温による発現誘導を制御するゲノムの領域を決定した。次いで、そこに結合する蛋白質を酵母の系を利用して検索したが、転写因子ではないものが複数かかった。現在解析中である。4)CIRP遺伝子をホモに欠損したマウスを作製したが、精巣の発生や形態には異常を認めなかった。現在さらに解析中である。5)CIRPが正常ラットの脳神経細胞で発現していること、一過性脳虚血や過酸化水素で発現が低下することを見いだした。6)酵母を用いて、CIRPに結合する蛋白質をスクリーニングし、3種の蛋白質を同定した。7)cDNAサブトラクション法とマイクロアレー法とを利用して、32度で発現の亢進する低温ショック蛋白質を新たに複数種同定した。現在解析中である。哺乳類精子形成細胞の分化は、セルトリ細胞との細胞間相互作用により制御され、分化段階に応じて厳密な遺伝子発現のコントロールがなされている。また、精子形成細胞は体温よりも低い温度に保たれないと死滅する特異な性質をもっており、停留精巣や静脈瘤でみられる不妊症は高温環境が一因と考えられている。そこで、低温ショック蛋白質の変化と男性不妊症との関連を中心に解析した。1.マウスの低温ショック蛋白質RBM3をクローニングし、精巣ではセルトリ細胞に発現しており実験的停留精巣では発現が低下することから、精子形成に重要な働きをしている可能性が示された。今後臨床例で解析を続ける。2.低温ショック蛋白質CIRPに結合するRNAを解析するため、in vitroの結合解析系を確立した。3.CIRPの低温による発現誘導を制御する遺伝子の領域を決定した。制御蛋白を同定中である。4.CIRP遺伝子を欠失したノックアウトマウスの作製開始。129マウスDNAライブラリーからCIRPゲノム遺伝子をクローニングして、ノックアウトマウス作製用ベクターに組み込んだ。ES細胞の相同組み替え細胞からキメラマウスを作製中である。5.CIRPが正常ラットの脳神経細胞で発現していること、一過性脳虚血や過酸化水素で発現が低下することを見いだした。また、精子形成細胞は体温よりも低い温度に保たれないと死滅する特異な性質をもっている。そこで、低温ショック蛋白質の変化と男性不妊症との関連を臨床例及び実験モデルで解析した。また、低温ショック蛋白質(CIRP)の発現制御機構と、マウス個体における生理的な機能を明らかにすることを試みた。