hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時空間現象データの統計モデリングと当該現象の定量的把握の研究

(4)非線形関数で構成した基底関数のそれぞれのウェイトに事前分布を設定して,予測に有効なスパースなモデルを構築する関連ベクターマシンについて,これまでの研究実績をもとに研究を推進し,本年度は様々な事前情報をモデルに取り組むベイズアプローチによる非線形回帰予測分布モデルの構成法,モデルの推定法と評価法について研究した.(5)カーネル型確率点推定量に関するエッジワース展開を求め,その有効性を示した.さらにカーネル型確率密度関数推定量の高次のエッジワース展開を具体的な形で求めることに成功した.また順位検定統計量の連続化を提案し,離散統計量の有意確率についての問題点が解消できることを示した.森林被覆率を人口密度や起伏量によって説明する解析対象の地表面のメッシュデータには,各メッシュを細分化した領域での標高(DEM)が観測されている.細分化されたDEMにより,各メッシュの標高の平均や標準偏差等を説明変数として追加した時空間モデルを検証した結果,多くの領域で標高も説明変数として必要であることが分かった.またDEMの分散等はモデルへの貢献は起伏量と同程度であることも判明した.ARXモデルを一般化線形モデルに拡張したモデルは,磁気嵐指数Dstを太陽活動の物理量から正確に予測できることがわかった.また太陽活動による地震の影響も同様に評価したところ,マグニチュード4-4.9の全球の地震頻度は太陽活動による影響が統計的に検出された.太陽活動が地震に及ぼす有無が20世紀後半から議論されてきたが,これにより影響ありとの統計的結論を導いた.大規模従属データ解析のための漸近推測理論および関連する確率過程や統計的確率場の極限定理や分布論を,Rパッケージを介した計算機上の実装環境の構築と並行して研究した.また,Levy過程モデルからの大規模高頻度データに基づいた統計推測理論に関する総合報告をまとめた.カーネル型推定を利用して順位統計量を連続化した検定統計量の高次漸近理論構築し,エッジワース展開を求めた.またハザード関数のノンパラメトリック推定量についての漸近表現を求め,推測精度の改善を得ることができた.正則化法の標準ツールであるLASSOに対し,AIC元来の定義に基づいた情報量規準を提案した論文を完成させて投稿するとともに,LASSOより性能が高いといわれる非凹罰則付き最尤法に対応する同様の情報量規準を新たに導き,性能を数値実験で確認した.26年度が最終年度であるため、記入しない。統計学26年度が最終年度であるため、記入しない。森林被覆率,地震,海面水位といった現実の時空間データに対する統計モデリングの開発・応用を考察し,研究論文として発表できているため,予定通りの研究成果を上げていると自己評価する.研究実績の概要(1)について詳述する.森林被覆率の非線形回帰モデリングについては,提案したモデルを一般化加法モデルと比較して優位性を示し, Environmental and Ecological Statisticsに発表した.また太陽風が地球の地磁気を攪乱するため,結果として地震の引き金となっているのではないかとの仮説が20世紀後半から唱えられていた.これを証明するため幾人かが統計的アプローチを試みたが,影響の有無に関する明確な結論は得られていなかった.ここでは太陽風の動圧,速度等の9次元の物理量のdaily dataから,全球でのマグニチュード4-4.9の地震頻度を予測した.モデルとして,ポアソン回帰や負の二項分布の平均およびsigma母数の時間遅れを持つ一般化線形モデルを用いた.
超電導技術による電気エネルギーの輸送と高効率化

本研究は電力技術分野への超電導技術の応用のうち,電気エネルギーの輸送と貯蔵の高効率化・高密度化とさらにその運転特性の改善を目標としている.本年度は(1)超電導発電機の励磁回路について,その速応励磁を可能とし系統安定化に寄与するためには,従来型の励磁機が極端に大型になるのを防ぐため小容量の電源と小型のSMES,およびエネルギー転送回路を用いて速応励磁の動作確認および動作特性試験を行い,貯蔵コイル電流立ち上げ,エネルギー転送,通常停止,クエンチ停止の各項目について実験に成功した.(2)超電導ケーブルとしては,従来提案されている構造と異なり,製造工程が単純で,信頼性の高い押し出しポリエチレンを絶縁として採用したユニークな構造とし,導体内部のバスに冷媒(LHe又はLN2)を通じ,今後冷媒の変化に対応できるようにした.長尺ものの冷却中に生ずる絶縁層(PE)のクラックの防止のためバルーニング法を適用したが,効果は充分でない.短尺ものについての課・通電試験は所期の成果を得た.(3)中枢都市へ大容量超電導ケーブル導入の効果については,この大容量ケーブルの事故時に在来送電線による代替送電が無停電で可能かを検討し,これが4段階の切り換えで可能であることを明らかにした.(4)SMESの最適配置については,将来の各種電源(SMESを含む)のベストミックスの在り方,電源の導入方策の決定手法を提案した.(5)高耐電圧・完全安全SMESの研究では,マグネットの耐圧特性,クエンチの検出方法,及び故障時の温度上昇等について実験的に検討し,耐電圧を数万V以上として,現在の容量を格段に増加する可能性を明らかにした.(6)SMESによる電力系統の安定化制御の研究では,その効果はかなり明らかとなったが,同目的と既存対策であるAVR, PSS,ガバナ, SVC等との共存性とその協調効果を明らかにした.本研究は電力技術分野への超電導技術の応用のうち,電気エネルギーの輸送と貯蔵の高効率化・高密度化とさらにその運転特性の改善を目標としている.本年度は(1)超電導発電機の励磁回路について,その速応励磁を可能とし系統安定化に寄与するためには,従来型の励磁機が極端に大型になるのを防ぐため小容量の電源と小型のSMES,およびエネルギー転送回路を用いて速応励磁の動作確認および動作特性試験を行い,貯蔵コイル電流立ち上げ,エネルギー転送,通常停止,クエンチ停止の各項目について実験に成功した.(2)超電導ケーブルとしては,従来提案されている構造と異なり,製造工程が単純で,信頼性の高い押し出しポリエチレンを絶縁として採用したユニークな構造とし,導体内部のバスに冷媒(LHe又はLN2)を通じ,今後冷媒の変化に対応できるようにした.長尺ものの冷却中に生ずる絶縁層(PE)のクラックの防止のためバルーニング法を適用したが,効果は充分でない.短尺ものについての課・通電試験は所期の成果を得た.(3)中枢都市へ大容量超電導ケーブル導入の効果については,この大容量ケーブルの事故時に在来送電線による代替送電が無停電で可能かを検討し,これが4段階の切り換えで可能であることを明らかにした.(4)SMESの最適配置については,将来の各種電源(SMESを含む)のベストミックスの在り方,電源の導入方策の決定手法を提案した.(5)高耐電圧・完全安全SMESの研究では,マグネットの耐圧特性,クエンチの検出方法,及び故障時の温度上昇等について実験的に検討し,耐電圧を数万V以上として,現在の容量を格段に増加する可能性を明らかにした.(6)SMESによる電力系統の安定化制御の研究では,その効果はかなり明らかとなったが,同目的と既存対策であるAVR, PSS,ガバナ, SVC等との共存性とその協調効果を明らかにした.
舌の清掃が咽頭周囲筋および脳に及ぼす効果と新しい口腔ケア方法の開発

本研究では、「舌の清掃が咽頭周囲筋および脳に及ぼす効果」について明らかにすることを目的として、誤嚥性肺炎予防のための口腔ケアの意義を宿主要因の観点から科学的根拠に基づいて確立させることを目指している。2018年度実施した文献検索によって、高齢者の嚥下機能を維持する為には、嚥下の起こりやすさを保つこと、つまり、嚥下筋の筋力や可動域を保つことが重要であり、嚥下筋の中でも、舌と舌骨上筋群の重要性を明らかにした論文が多いことがわかった。そこで、本研究における舌清掃のアウトカムとして、咽頭周囲筋のうち、舌および舌骨上筋群の効果について、筋電計を用いて解明することに決定した。筋電計の購入に伴って、健全な成人に対して測定を行い筋電計の測定基準の設定やエラーの有無等を繰り返し予備調査した。現在、筋電計のエラーが続いており、妥当性を得る為、測定環境の整備を含めた測定基準の設定が今後の課題である。また、全身および脳に及ぼす効果については、血液検査とMRIの測定を予定していたが、対象者が高齢であるため、全員への実施が困難であることが予想されており、簡易に評価が可能な簡易栄養状態評価(MNA)や精神状態短時間検査(MMSE)等を組み込んだ質問紙の作成に至った。2019年度以降は、パイロット研究で実施した健全な成人のデータを解析し、安全性と妥当性を確認したうえで、本調査である高齢者施設入所者への調査を開始する予定である。2018年度に筋電計の購入および測定方法の手技を修得した。文献検索を行い具体的なアウトカムが設定できた。患者用質問紙の作成も行うことができた。パイロット研究が終了次第、高齢者施設入所者に対して調査を開始できるため、おおむね順調であると言える。2019年度以降は、測定環境の整備を含めた筋電計の測定基準を設定する。パイロット研究で得たデータを解析し、安全性と妥当性を確認したうえで、本調査である高齢者施設入所者への調査を開始する予定である。2018年度内に、パイロット研究の実施が終了できていない為、消耗品である物品の購入が少し少なかった。2019年度の実施では、パイロット研究および本調査の中で消耗品である物品の購入が多くなる為、翌年度分と合わせて使用する予定である。
古代・中世中央ユーラシア世界の交通・交易・交流

メンバー各自の研究関心から課題についての検討を進めた。松井・岩尾・佐藤および研究協力者の坂尻彰宏・慶昭蓉は,敦煌・カラホト・トゥルファンを中心とする中央ユーラシア東部地域出土の公文書(行政文書)資料に関する研究論文を刊行し,漢語・トカラ語・コータン語・チベット語・西夏語・ウイグル語など多言語にまたがる出土行政文書とそれに基づく行政システムを通時的・地域横断的に比較検討するための基礎を提供した。その他,個々のメンバーの分担内容に応じた活動実績は以下の通り。松井は敦煌石窟の古ウイグル語題記銘文に基づく巡礼圏の微視的分析,ウイグル仏教の基盤としての漢人仏教・トカラ仏教の関係を検討した。また,15世紀のティムール朝のペルシア語文献を利用し,1315世紀の「モンゴル命令文」の淵源を1012世紀のウイグル語書簡文化に見出せることを論証した。赤木は漢文題記や供養人像をもとに敦煌石窟のプランを分析し,10世紀敦煌における造窟活動の展開・編年を復元した。岩尾は本課題に関係する論考を3本出版し,また大英図書館のワークショップにて研究発表を行った。荻原はロシア・ドイツ所蔵のトカラ語典籍と世俗文献を分析した。橘堂はウイグルと西夏・宋との仏教文化交流の実態を,ウイグル語仏典とトゥルファン・カラホト出土の図像資料をもとに明らかにした。斎藤は中国内蒙古自治区の陰山山脈南麓において,遊牧民に関係する遺跡を調査した。佐藤は西夏語の官文書にみえる宋制からの影響や,西夏北部・西部の辺境地帯における文化交流等の諸状況を解明した。西村は中央東部ユーラシアの交流・政治に関する既発表の論考をまとめた単著を刊行すると共に,黄文弼作成のシルクロード地図を解析した。その他,研究協力者の坂尻・慶をそれぞれ中国・ヨーロッパで開催された国際学会に派遣した。「古代・中世中央ユーラシア世界の交通・交易・交流」という研究課題に即して,上記の通り,メンバー各自の研究関心から検討が進められていると見受けられる。平成2930年度には仏教徒の活動を中心とした文化交流や交通に関する成果を蓄積しているので,それらを「交易」と有機的に関連させることに注力していく予定である。松井太・橘堂晃一・岩尾一史・佐藤貴保・赤木崇敏は,敦煌石窟の現地調査の成果として,敦煌に遺存するウイグル語・モンゴル語・サンスクリット語・チベット語・漢文(帰義軍・西夏時代)の題記銘文資料の集成を刊行した(松井・荒川慎太郎編『敦煌石窟多言語資料集成』)。これら題記の多くは敦煌に巡礼した仏教徒が書き残したものであり,敦煌を中心とする仏教巡礼圏や仏教文化交流の解明にかかる一次資料として,今後,本研究でも積極的に活用する予定である。個々のメンバーの分担内容に応じた活動実績は以下の通り。松井は1011世紀のトゥルファン地域におけるマニ教・仏教の勢力交替や,14世紀イランのモンゴル系政権におけるモンゴル語・ペルシア語の二言語文書行政の態様を検討した。赤木は,敦煌と周辺地域との婚姻外交や,10世紀敦煌の仏僧を取り巻く社会経済状況を分析した。岩尾は,引き続き敦煌石窟の現地調査によりチベット語題記銘文の調査を継続するとともに,10世紀前半の青海地域の交通に関する論文を出版した。橘堂は,ウイグルからモンゴルへの仏教伝播の実相を示す仏典断片をロシア所蔵資料から発見し,テキスト校訂と歴史学的考察を提示した。齊藤茂雄は黒竜江省・吉林省を実地調査し,草原地帯と森林地帯が隣接する複雑な自然環境と文化交流のあり方について知見を得た。佐藤は,西夏人名・漢人名の比較から両者の文化交流を検討した。西村陽子は中国・スウェーデン合同「西北科学考察団」により作成された諸種の地図の特性やその作成手法を歴史地理学的に検討した。その他,研究協力者1名を中国新疆・甘粛・華北を横断する交通路の実地調査に,また2名をヨーロッパで開催された国際学会に派遣した。また,韓国国立ソウル大学校の金浩東教授を招へいして,モンゴル時代のユーラシア交流を検討する研究セミナーを開催した。

荻原はロシア・ドイツ所蔵のトカラ語典籍と世俗文献を分析した。橘堂はウイグルと西夏・宋との仏教文化交流の実態を,ウイグル語仏典とトゥルファン・カラホト出土の図像資料をもとに明らかにした。斎藤は中国内蒙古自治区の陰山山脈南麓において,遊牧民に関係する遺跡を調査した。佐藤は西夏語の官文書にみえる宋制からの影響や,西夏北部・西部の辺境地帯における文化交流等の諸状況を解明した。西村は中央東部ユーラシアの交流・政治に関する既発表の論考をまとめた単著を刊行すると共に,黄文弼作成のシルクロード地図を解析した。その他,研究協力者の坂尻・慶をそれぞれ中国・ヨーロッパで開催された国際学会に派遣した。「古代・中世中央ユーラシア世界の交通・交易・交流」という研究課題に即して,上記の通り,メンバー各自の研究関心から検討が進められていると見受けられる。本研究課題における古代・中世の新疆・甘粛・内モンゴル地域の交通・交易の分析に際しては,当地でとりわけ発展し社会的に優勢となった仏教文化をめぐる変容の実態解明が重要な意義を有する。特に,近年の中央アジア仏教学界では,9世紀にウイグルの支配下に入ったトカラ人の仏教文化に対する分析が,トカラ語文献の解読研究ともに進展している。そこで平成30年度以降は,トカラ語文献資料の専家を研究分担者に加えて研究を深化させる予定である。また平成29年度の成果は「交通」「交流」に関するものが多く,「交易」を扱った成果がやや少なかった。平成30年度以降にはこの側面にも注力していく予定である。特に研究代表者は,1014世紀の東トルキスタンにおける交易活動に関わる古代ウイグル語世俗文書資料の解読研究を進めたい。平成2930年度には仏教徒の活動を中心とした文化交流や交通に関する成果を蓄積しているので,それらを「交易」と有機的に関連させることに注力していく予定である。
マルチタッチスクリーン上での光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識

本研究では,テーブルトップ型タッチスクリーン上に配置した物体の形状変化を検出する手法を構築する.物体に光ファイバセンサを組み入れることによって,赤外線とカメラによって実現されるマルチタッチスクリーン上で,テーブル側に機能的変更を加えることなく,物体の位置と形状変化を検出する.さらに同技術を拡張して,通常は検出不可能な,スクリーン上に置かれた物体の上でのタッチの有無を検出する.本研究では,これらの実現に必要な光ファイバセンサの機構と,複数のセンサの情報をテーブルを介してカメラに伝達するための仕組みを開発する.これらの技術によって,タッチスクリーンでの柔軟で新しいインタラクションを実現する.本研究では,テーブルトップ型タッチスクリーン上に配置した物体の形状変化を検出する手法を構築する.物体に光ファイバセンサを組み入れることによって,赤外線とカメラによって実現されるマルチタッチスクリーン上で,テーブル側に機能的変更を加えることなく,物体の位置と形状変化を検出する.さらに同技術を拡張して,通常は検出不可能な,スクリーン上に置かれた物体の上でのタッチの有無を検出する.本研究では,これらの実現に必要な光ファイバセンサの機構と,複数のセンサの情報をテーブルを介してカメラに伝達するための仕組みを開発する.これらの技術によって,タッチスクリーンでの柔軟で新しいインタラクションを実現する.以上が本研究の目的である.本研究では,研究期間を年度に応じて3フェーズに分けて,段階的に「マルチタッチスクリーン上での光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識」の実現を目指す.平成25年度には,初年度に開発したプラットフォームを活用した応用技術の開発を推進した.特に,タッチスクリーン上で操作対象として用いるオブジェクトの可能性を主として検討した.具体的には,初年度にアプリケーション用オブジェクトとして作成した紙製オブジェクトのコンセプトを拡張して,紙によるフレキシブルなオブジェクトの折りの可能性を模索した.Water Bombと呼ばれる平織りパターンを活用してフレキシブルオブジェクトのモックアップ作成し,これを使ったジェスチャ操作の生成実験を行った.また,本コンセプトのテーブル形状への応用を検討した.本研究では,テーブルトップ型タッチスクリーン上に配置した物体の形状変化を検出する手法を構築する.物体に光ファイバセンサを組み入れることによって,赤外線とカメラによって実現されるマルチタッチスクリーン上で,テーブル側に機能的変更を加えることなく,物体の位置と形状変化を検出する.さらに同技術を拡張して,通常は検出不可能な,スクリーン上に置かれた物体の上でのタッチの有無を検出する.本研究では,これらの実現に必要な光ファイバセンサの機構と,複数のセンサの情報をテーブルを介してカメラに伝達するための仕組みを開発する.これらの技術によって,タッチスクリーンでの柔軟で新しいインタラクションを実現する.本研究では,テーブルトップ型タッチスクリーン上に配置した物体の形状変化を検出する手法を構築する.物体に光ファイバセンサを組み入れることによって,赤外線とカメラによって実現されるマルチタッチスクリーン上で,テーブル側に機能的変更を加えることなく,物体の位置と形状変化を検出する.さらに同技術を拡張して,通常は検出不可能な,スクリーン上に置かれた物体の上でのタッチの有無を検出する.本研究では,これらの実現に必要な光ファイバセンサの機構と,複数のセンサの情報をテーブルを介してカメラに伝達するための仕組みを開発する.これらの技術によって,タッチスクリーンでの柔軟で新しいインタラクションを実現する.以上が本研究の目的である.本研究では,研究期間を年度に応じて3フェーズに分けて,段階的に「マルチタッチスクリーン上での光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識」の実現を目指す.初年度である平成24年度には【基礎技術】の実現として,テーブル型タッチスクリーンを対象にその上での物体の(1)形状認識と(2)タッチ検出を実現することを目指して研究を行った.具体的には,光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識機構の基本コンセプトを発展させて,赤外線照射とカメラによる認識によって実現されるテーブル型マルチタッチスクリーン上で,曲げとタッチを検出可能な光ファイバセンサを実現した.また,これらのセンサにおけるセンシング性能を評価した.さらには,上記のセンサの応用として,テーブルを介して複数のセンサの情報をカメラに伝達するための仕組み(コード化)を実現し,音楽プレーヤーとしてのアプリケーションシステムを実現した.本研究では,テーブルトップ型タッチスクリーン上に配置した物体の形状変化を検出する手法を構築する.物体に光ファイバセンサを組み入れることによって,赤外線とカメラによって実現されるマルチタッチスクリーン上で,テーブル側に機能的変更を加えることなく,物体の位置と形状変化を検出する.さらに同技術を拡張して,通常は検出不可能な,スクリーン上に置かれた物体の上でのタッチの有無を検出する.本研究では,これらの実現に必要な光ファイバセンサの機構と,複数のセンサの情報をテーブルを介してカメラに伝達するための仕組みを開発する.これらの技術によって,タッチスクリーンでの柔軟で新しいインタラクションを実現する.以上が本研究の目的である.本研究では,研究期間を年度に応じて3フェーズに分けて,段階的に「マルチタッチスクリーン上での光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識」の実現を行ってきた.最終年度である平成26年度には,平成25年度に開発を行ったフレキシブルな操作オブジェクト,及び,そのテーブル形状への発展も含めた応用技術について各種の検討を行った.研究基盤としては初年度に実現した平面としてのテーブルトップとその上での物体形状の認識システムを用いた.その上で1.平面としてのテーブルトップに加えて,柔軟なフレキシブル画面としてのタッチスクリーン操作を対象とし.タイル状にした表示面を複数組み合わせることによって,全体として形状変化をもたせるようなディスプレイ形状を試作した.次に2.柔軟な操作オブジェクトとしての光ファイバ利用を検討した.

特に,折り紙の平織りに基づくフレキシブルオブジェクトに光ファイバを組み込みこの形状変化を検出する手法について,基本機能を明らかにした.さらに3.ディスプレイ周辺での共同作業者の関係を調査・実験により明らかにした.ヒューマンインタフェース初年度にはテーブル型タッチスクリーンを対象にその上での物体の1.形状認識と2.タッチ検出を実現した.具体的には,光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識機構の基本コンセプトを発展させて,赤外線照射とカメラによる認識によって実現されるテーブル型マルチタッチスクリーン上で,曲げとタッチを検出可能な光ファイバセンサを実現した.また,これらのセンサにおけるセンシング性能の評価を実施することができた.さらには,上記のセンサの応用として,テーブルを介して複数のセンサの情報をカメラに伝達するための仕組み(コード化)を実現し,音楽プレーヤーとしてのアプリケーションシステムを実現した.この成果に基づき平成25年度には,さらなる操作オブジェクトの検討を進めることができた.特に,折り紙の平織りパターンを使ったフレキシブルオブジェクトを作成して定量評価を行ない,さらにはテーブル形状への応用を検討できたことから,おおむね順調に進展しているといえる.初年度は,当初の研究計画以上に進展している.当初予定していた【基礎技術】の実現として,テーブル型タッチスクリーンを対象にその上での物体の(1)形状認識と(2)タッチ検出を実現した.具体的には,光ファイバセンサを用いたオブジェクト形状認識機構の基本コンセプトを発展させて,赤外線照射とカメラによる認識によって実現されるテーブル型マルチタッチスクリーン上で,曲げとタッチを検出可能な光ファイバセンサを実現した.また,これらのセンサにおけるセンシング性能の評価を実施することができた.さらには,上記のセンサの応用として,テーブルを介して複数のセンサの情報をカメラに伝達するための仕組み(コード化)を実現し,音楽プレーヤーとしてのアプリケーションシステムを実現した.特にアプリケーションの観点では,計画よりも進んでいるといえる.一方で,平成25年度には,初年度に開発したプラットフォームを活用して,積極的に応用技術を開発する予定である.特に研究計画書では,一例として,壁型マルチタッチスクリーンを対象とし,このタッチ面上に配置したオブジェクトの形状認識とタッチ検出を行うことを挙げた.壁型マルチタッチスクリーンでの研究については,他の研究グループでも精力的に研究が行われているため,差別化を行うためにその他の応用技術について各種の検討を今後行っていく方針である.最終年度となる平成26年度には,平成25年度に開発を行ったフレキシブルな操作オブジェクト,及び,そのテーブル形状への発展も含めた応用技術について各種の検討を行っていく予定である.まず初年度に実現した,平面としてのテーブルトップとその上での物体形状の認識を基本コンセプトとして用いる.
自閉症スペクトラム障害の併存症に対する包括的評価手法の開発に関する研究

地域コホートの小学生児童を対象に、ASDに合併率の高い併存症に関する質問紙調査を行った結果、自閉症特性の高い児童では低い児童に比して相談機関への受診率が高く、相談時(幼児期)に養育者が中核症状に加えて様々な併存症を心配事として捉えていることが示され、就学後までこの傾向が持続してみられた。乳幼児期のASD児(平均年齢30,2カ月)を対象に、BISCUIT日本語版の併存症パートを用いた評価を実施し、この年齢帯からすでに併存的問題が認められることを明らかにした。地域コホートの閾下も含む中程度以上自閉症状を有する児童(High Autistic Trait (HAT群))約70名と定型発達児約350名(Low Autistic Trait (LAT群))の計420名の保護者に、文献的レヴューをもとに作成したASDに合併率の高い併存症(不安、多動、不注意、睡眠障害、不器用、読み書きの問題等)に関する約20項目の質問紙調査を行った。結果、自閉症特性が高い児童では低い児童に比して、相談機関への受診率が高く、相談時(幼児期)に養育者が中核症状に加え、様々な併存症を主たる心配事として捉えていることが示され、就学後までこの傾向が持続してみられることが明らかになった。よって、ASD児や自閉症特性の高い児では、いかに発達早期に併存的問題に関する親の気づきを拾い上げ、早期支援に繋げるかが重要であると考えられた。上記内容について学会報告をおこない(H27年10月)、現在論文作成中である。H27年度に予定していた、preliminaryな調査が完了した。challenging behaviorはこの年齢帯においても性別や月齢、発達水準によらず既に高率に併存し(自傷行為;31.5%、攻撃性(破壊的行動);86.3%、反復的感覚運動;57.5%)、全般的な自閉症症状の重症度と関連があることが明らかになった。以上より、発達早期のASD児において、一定の割合で併存的問題が既に認められることから、ASDが疑われる児に対しては、ASDの診断のみならず併存症の観点からも発達早期より多面的評価を行うことが重要と考えれる。論文化作業をすすめる必要がある。H29年度は、H28年度に行った解析結果をもとにBISCUIT日本語版に関する論文作成を進めた。challenging behaviourが平均月例30.2か月のASD児においてすでに高率に認められることが判明し、発達早期より併存的問題を意識した多面的評価を行うことの重要性が明らかになった。H27年度に行った調査結果と他のdataとの関連性についてさらに解析を行う。また、既に収集したASD乳幼児における併存症の調査研究データを用いた解析も行う。得られたdataを基に成果発表を行っていく。児童精神医学当初、初年度に予定していた物品購入(解析機器など)、国際学会参加を行わなかったため。当初予定していた学会参加や物品購入、論文投稿を行わなかったため解析機器等の物品購入などにあてる予定である。解析機器の購入や成果発表等にあてる予定である。
歯周病原性細菌によって起こる誤嚥性肺炎の分子免疫学的病態の研究

誤嚥性肺炎は,食物や口腔内細菌などの誤嚥に起因する肺炎であり,主に高齢者に発症する。とりわけ歯周病に罹患している高齢者の口腔内には大量の歯周病細菌が存在するので,誤嚥性肺炎発症のリスクは高いと考えられる。また,肺炎は重篤になると肺局所の炎症にとどまらず,全身症状の悪化をきたし時に死を招くこともある。したがって誤嚥性肺炎を発症した肺局所の炎症巣の全身に対する影響を知ることは重要である。我々は,本研究援助の下,(1)誤嚥性肺炎のマウスモデルを構築し,(2)肺局所と血清中のIL-1β,IL-6,TNF-α,そしてTNF-αのアンタゴニストである可溶性TNF受容体(sTNFR1およびsTNFR2)の産生動態を比較検討した。誤嚥性肺炎のマウスモデルは,代表的な歯周病細菌であるPorphyromonas gingivalis(P.g)の死菌体をマウスの肺に直接,感染させて構築した。このモデルは,組織学的に,P.g感染後,1-3日後の肺に著明な炎症性細胞浸潤を認め,7日後の肺では健常レベル回復するという比較的弱い炎症症状をきたすものである。我々は,この肺炎マウスにおける肺と血清中において,各種サイトカイン産生量を経時的(感染後2時間,1,3,7日)に測定した。IL-1βは,肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加したが血清中では検出できなかった。IL-6は,肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加し,血清中においても感染後2時間で有意に増加した。TNF-αは,肺局所において感染後2時間のみで有意に増加したが,血清中では検出できなかった。またsTNFR1の産生量は感染の有無によって,肺局所,血清中ともに変化しなかった。一方,sTNFR2は肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加したが,血清中では変化しなかった。また,感染後2時間で血清中のsTNFR2/sTNFR1比が有意に増加した。以上の結果から,この血清中におけるIL-6とsTNFR2の産生量の増加が肺の局所炎症に対する全身反応であることが示唆される。この研究結果により,将来の局所炎症に対するサイトカインを用いた炎症制御療法の発展が期待される。近年,歯周病細菌が何らかの経路で遠隔臓器に感染し,様々な為害作用を及ぼすことが知られるようになってきた。しかし,その詳細な生体反応のメカニズムについては不明である。本研究は,口腔細菌が原因で発症した誤嚥性肺炎を想定した動物モデルを構築して,肺における炎症性の組織変化と局所の炎症がもたらす全身の変化を分子免疫学的に明らかにしようとした。代表的な炎症性サイトカインであるIL-1β,IL-6,およびTNF-α,さらには可溶性のIL-6とTNFの受容体(それぞれ,sIL-6RとsTNFR)の産生動態を指標に,歯周病原性細菌の一つであるPorphyromonas gjngivalis(Pg)の感染によって起こる肺炎が全身にどのような影響を及ぼすのかを調べた。【方法】動物は,hairless mice(hos : hr-1)を用いた。Pg ATCC33277株の全菌体を超音波で破砕した抗原(100μg)をマウスの肺に経管的に投与して,肺炎を惹起させた。経時的に肺抽出液および血清中の炎症性サイトカインおよび可溶性受容体の産生量を市販のELISAキットを用いて調べた。肺の抽出液は,摘出した肺をホモジナイズした後の遠心上清を用いた。【結果】肺抽出液中の炎症性サイトカインと可溶性受容体:IL-1β,IL-6,そしてTNF-αの量は,Pg感染後2時間で有意に高い値を示した。また1型sTNFRの産生量は,感染の有無に関わらず変化しなかったが,2型sTNFRの産生量は,感染後1日後にピークとなり,3日後まで有意に高い値を示した。血清中の炎症性サイトカインと可溶性受容体:TNF-α量は,感染の有無に関わらず変化しなかった。また,sTNFRのどのタイプも著明な変動はないが,2型sTNFR/1型sTNFR比はPg感染後2時間で有意に高い値を示した。一方,IL-6は2時間後に血中から検出され,1日後には検出されなくなった。【考察および結論】Pg感染後に肺局所において産生された炎症性サイトカインは,I1-1β,IL-6,そしてTNF-αを含むが,血清中ではIL-6のみ検出された。特に,TNF-αは,局所と全身における2型sTNFRの量が増すことによって,抑制制御されている可能性がある。したがって,TNF-αを中心とした局所炎症の拡がりを制御するには,2型sTNFRが有効なのかもしれない。

したがって誤嚥性肺炎を発症した肺局所の炎症巣の全身に対する影響を知ることは重要である。我々は,本研究援助の下,(1)誤嚥性肺炎のマウスモデルを構築し,(2)肺局所と血清中のIL-1β,IL-6,TNF-α,そしてTNF-αのアンタゴニストである可溶性TNF受容体(sTNFR1およびsTNFR2)の産生動態を比較検討した。誤嚥性肺炎のマウスモデルは,代表的な歯周病細菌であるPorphyromonas gingivalis(P.g)の死菌体をマウスの肺に直接,感染させて構築した。このモデルは,組織学的に,P.g感染後,1-3日後の肺に著明な炎症性細胞浸潤を認め,7日後の肺では健常レベル回復するという比較的弱い炎症症状をきたすものである。我々は,この肺炎マウスにおける肺と血清中において,各種サイトカイン産生量を経時的(感染後2時間,1,3,7日)に測定した。IL-1βは,肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加したが血清中では検出できなかった。IL-6は,肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加し,血清中においても感染後2時間で有意に増加した。TNF-αは,肺局所において感染後2時間のみで有意に増加したが,血清中では検出できなかった。またsTNFR1の産生量は感染の有無によって,肺局所,血清中ともに変化しなかった。一方,sTNFR2は肺局所において感染後2時間-3日後に有意に増加したが,血清中では変化しなかった。また,感染後2時間で血清中のsTNFR2/sTNFR1比が有意に増加した。以上の結果から,この血清中におけるIL-6とsTNFR2の産生量の増加が肺の局所炎症に対する全身反応であることが示唆される。この研究結果により,将来の局所炎症に対するサイトカインを用いた炎症制御療法の発展が期待される。
軌道角運動量を持つX線ビーム生成と物性研究利用への展開

第3世代の放射光施設では光の位相の揃ったコヒーレントX線を利用した研究が進んでいるが、この光の等位相面をらせん状に制御した光渦と呼ばれるX線ビームが、最近新たな光として注目されている。また、光の等位相面をらせん状に制御した結果としてX線が軌道角運動量を持ち、光渦ビームを用いた新たな光学遷移過程の観測の可能性としても注目されている。この光渦ビームの生成方法として、回折限界光源の条件のもとAPPLE-II型の挿入光源を利用することで、軌道角運動量を持った光子が生成できることが、理論・実験で報告された。この挿入光源より生成されるX線ビームは、理論的に純粋に軌道角運動量成分を持つと期待され、回折限界光源ではない光源においても光渦ビームの生成が期待できる。そこで、回折限界条件ではない光源となるPhoton Factory (PF)のBL-16Aの挿入光源(APPLE-II型)を用いた光渦ビームの生成を試みた。挿入光源からの1次光・2次光のビームプロファイルを、ナイフエッジスキャンにより測定した。観測されたビームプロファイルは、SPECTRAでシュミーレーションした結果とズレはあるものの大まかに再現されることがわかった。次に、生成されたX線ビームが軌道角運動量を持つことをピンホールからの回折パターンを測定することで評価した。その結果、光渦の位相特異点が空間的に広がっているために、生成されたX線ビームが軌道角運動量を持つかどうかを判別することは出来ないことが分かった。ここまでの研究成果は、論文(AIP Conf. Proc. 2054 (2019) 060035)にまとめ発表した。一方、並行して行っていたスパイラルゾーンプレート(SZP)による光渦ビームの生成と評価をする過程で、新たなX線顕微鏡の可能性を見い出した。挿入光源で生成された光渦ビームの評価に関しては、論文にまとめた。一方、SZPを利用した光渦ビームの生成に関しては、評価が遅れている。しかしながら、SZPを利用した光渦ビームの生成・評価の過程において、新たなX線顕微鏡の可能性を見い出した。この顕微鏡は、メゾスコピック構造のイメージングに極めて有効と考えられるだけでなく、光渦ビームを組み合わせることでの新しいイメージングの可能性があり、この方向で研究を推進しているところである。平成30年度に見い出した新たなX線顕微鏡を建造し、立ち上げ、この装置を用いた光渦ビームの生成と評価を行う。*新たなX線顕微鏡の立ち上げ:今回新らたに製作しているX線顕微鏡は、観測できる視野を大きく変えられるだけでなく、試料走査なしにワンショットで2次元領域の画像が得られ、メゾスコピック構造の観測、さらにはその動的状態の観測に適した画期的な観測手法である。そこで、本顕微鏡の立ち上げに集中し、実証実験を進める。*SZPによる光渦ビームの生成と評価:新たに建造するX線顕微鏡システムでは、仮想光源からの良質なコヒーレントX線をSZPに入射でき、設計通りの光渦ビームの生成が期待できる。SZPでは、ビームが100nm以下に集光されるが、この焦点位置でのビーム形状を測定することで、軌道角運動量を持った光が生成されたのかを評価する。*光渦ビームと物質の相互作用の評価:軌道角運動量を持つ光渦ビームは偏光状態の空間分布をもち、これが軌道角運動量の起源と考えられている。この空間的な広がりと吸収などの散乱断面積との間には関係があると指摘されているものの、実証はされていない。そこで、SZPからの光渦ビームの集光点と試料の位置関係を変化させることで、光渦ビームのサイズと吸収・回折実験の2p→3d遷移の大きさとの関係を解明する。*光渦ビームの新たな利用法:光渦ビームを利用した新たな光学遷移過程の観測は、実験的な報告はあるものの、その後続々と報告が出てきているわけでもない。そこで本課題では、新たなX線顕微鏡に光渦ビームを組み合わせた新たなイメージングの可能性も検討している。

次に、生成されたX線ビームが軌道角運動量を持つことをピンホールからの回折パターンを測定することで評価した。光が軌道角運動量を持つ場合には、中心部が暗点となる特徴的な回折パターンとなることが期待されたものの、実験では暗点は観測できなかった。ただし、光渦ビームのビーム中心にバラツキがある場合に暗点が消失することが期待され、今後定量的な観測・解析を行う予定である。一方、並行してスパイラルゾーンプレート(SZP)による光渦の生成も目指し、SZPの設計・製作を行った。今後、SZPによる光渦ビームの生成と評価を進める。上述のように、ほぼ、当初の予定通り順調に研究が進んでいる。挿入光源で生成された光渦ビームは、光の干渉効果等により軌道角運動量を消失する可能性もあり得え、コヒーレントX線にSZPを利用することによる光渦の生成も目指して、進めているところである。第3世代の放射光施設では光の位相の揃ったコヒーレントX線を利用した研究が進んでいるが、この光の等位相面をらせん状に制御した光渦と呼ばれるX線ビームが、最近新たな光として注目されている。また、光の等位相面をらせん状に制御した結果としてX線が軌道角運動量を持ち、光渦ビームを用いた新たな光学遷移過程の観測の可能性としても注目されている。この光渦ビームの生成方法として、回折限界光源の条件のもとAPPLE-II型の挿入光源を利用することで、軌道角運動量を持った光子が生成できることが、理論・実験で報告された。この挿入光源より生成されるX線ビームは、理論的に純粋に軌道角運動量成分を持つと期待され、回折限界光源ではない光源においても光渦ビームの生成が期待できる。そこで、回折限界条件ではない光源となるPhoton Factory (PF)のBL-16Aの挿入光源(APPLE-II型)を用いた光渦ビームの生成を試みた。挿入光源からの1次光・2次光のビームプロファイルを、ナイフエッジスキャンにより測定した。観測されたビームプロファイルは、SPECTRAでシュミーレーションした結果とズレはあるものの大まかに再現されることがわかった。その結果、光渦の位相特異点が空間的に広がっているために、生成されたX線ビームが軌道角運動量を持つかどうかを判別することは出来ないことが分かった。ここまでの研究成果は、論文(AIP Conf. Proc. 2054 (2019) 060035)にまとめ発表した。一方、並行して行っていたスパイラルゾーンプレート(SZP)による光渦ビームの生成と評価をする過程で、新たなX線顕微鏡の可能性を見い出した。挿入光源で生成された光渦ビームの評価に関しては、論文にまとめた。一方、SZPを利用した光渦ビームの生成に関しては、評価が遅れている。しかしながら、SZPを利用した光渦ビームの生成・評価の過程において、新たなX線顕微鏡の可能性を見い出した。この顕微鏡は、メゾスコピック構造のイメージングに極めて有効と考えられるだけでなく、光渦ビームを組み合わせることでの新しいイメージングの可能性があり、この方向で研究を推進しているところである。平成29年度に引き続き、軌道角運動量を持つ光渦ビームの生成を試みるとともに、生成した光渦ビームを利用した吸収・回折実験を進める。
ストレスと社会適応

ストレスと社会適応の研究に目覚ましい活躍を展開している研究者10名による企画調査研究を行った。とくに重点を置いた項目としては、1)ストレス関連分子の相互作用、2)動物における社会適応形成メカニズムの分子基盤と行動、3)ヒトにおけるPTSD発症の分子機構と画像解析を挙げ、ストレスを取り巻く社会問題にも基礎的、応用的基盤を提供するための会議、活動を行った。研究代表者が中心となって班会議を開き、特定研究の企画をまとめ、構想をまとめた。企画にあたっては、それぞれのテーマの代表となる研究分担者による意見交換を行った。各研究者の発表は以下の3つのカテゴリーに分類された。1)ストレス関連分子の同定と相互作用、2)動物およびヒトにおける生直後の環境変化の実験的・社会的考案。3)成体時の社会適応メカニズムとその破たんと相関性。1)については、河田、田中、本間、西森が、2)については松島、原田、筒井、川戸が、3)については笠井、神庭、加藤が発表した。とくに、既存の特定領域研究の脳関連部門では取り上げら得ていない分野についての発表と研究の進捗状況が議論となり、新しい領域研究部門の発足の必要性について意見の統一を見た。分子から行動解析と言われて久しいが、本研究が目指す内容はまさにこの実現に向けての研究遂行である。情報の共有と情報交換を密に行いながら、特定領域研究チームの構成員とその内容についての具体的な計画を今後も継続していくことを確認し、特定領域設定の目的、意義、必要性、緊急性について討議を重ね、総括班、支援班、研究計画班の陣容を整理した。
オストメイトと配偶者のセクシャリティ-夫婦関係とその影響要因-

【目的】ストーマ保有者(オストメイト)の性機能の変化と配偶者の性生活満足度と夫婦関係の関連を明らかにするため、(社)日本オストミー協会の会員とその配偶者を対象に調査を行った。【結果】夫婦ペアで回答のあったのは男性オストメイトのペア73組(回収率36.5%)。女性オストメイトのペア46組(回収率23%)であった。性生活の変化では術後性生活がなくなったのは、男性オストメイト57.5%、女性オストメイト45.6%、その理由は男性オストメイトは勃起障害・射精障害などの性交不能がもっとも多く、性機能の変化では変化ありが87.7%であった。女性オストメイトは性交痛がもっとも多く、性機能の変化では変化ありが65.2%であった。性生活満足度では男性オストメイトは、満足・だいたい満足が約3割でその配偶者は6割と夫婦間に差が見られたが、女性オストメイトと配偶者の性生活満足度は満足・だいたい満足が約5割で夫婦間に差は見られなかった。しかし,オストメイトが配偶者の性生活満足度をどのように考えているかを調べるとオストメイトは配偶者の性生活満足度を実際より低く考えていることがわかった。また,性についての夫婦の話し合いをされている夫婦は少なく,配偶者の性生活満足度を低く見ている原因は,話し合いがもたれていないせいと考えられた.夫婦関係では夫婦とも結婚生活に満足・どちらかといえば満足が約9割をしめていた。配偶者への愛情では変わらない、以前より愛情を感じる、どちらかといえば以前より愛情を感じるが約9割を占めるなど性生活の変化があっても、病気をとおして相手への気配り、感謝の気持ちで夫婦関係は維持されていた。【今後の研尭の展開】ストーマ造設によって夫婦関係に変化はみられなかったが,オストメイトは性機能障害によって配偶者はがまんしている.申し訳ないという気持ちを抱いているため術前からインフォームドコンセントの必要性と術後の相談窓口の必要性が示唆された.【目的】ストーマ保有者(オストメイト)の性機能の変化と配偶者の性生活満足度と夫婦関係の関連を明らかにするため、(社)日本オストミー協会の会員とその配偶者を対象に調査を行った。【今後の研尭の展開】ストーマ造設によって夫婦関係に変化はみられなかったが,オストメイトは性機能障害によって配偶者はがまんしている.申し訳ないという気持ちを抱いているため術前からインフォームドコンセントの必要性と術後の相談窓口の必要性が示唆された.「目的」男性ストーマ保有者(オストメイト)と性機能の変化と配偶者の性生活満足度と夫婦関係満足度との関連を明らかにする目的でT県,N県にすむ70歳未満の男性オストメイトとその妻を対象に調査を行った.「方法」T県,N県の患者会に研究の主旨を説明し,研究の了解を得た後,対象者に質問紙を郵送した.その結果,34組の回答が得られた.調査内容は男性オストメイトの性機能の変化と手術前後の性生活満足度,夫婦関係満足度,配偶者が感じているであろう性生活満足度をBAS方式にて調査した.「結果」性機能の変化は性欲では変化無し13人,低下17人,性欲無し4人であった.性交では,低下22人,性交無しが12人であった.オーガズムでは変化無し6人,低下20人,オーガズムなしが7人,無回答1人であった.勃起では変化無し5人,低下15人,勃起無し13人,無回答1人であった.射精では変化無し16人,射精無し22人,無回答1人であった.手術後の性機能の状態に満足なオストメイトは16人,不満なオストメイトは18人であった.

性生活満足度は,男性オストメイトは手術前79.3±17.4,手術後30.6±29.0で有意に低下していた(P<0.0001).配偶者は手術前79.3±19.3,手術後56.3±28.4で有意に低下していた(P<0.0001).夫婦関係満足度では,手術前79.4±17.2,手術後64.5±29.7,配偶者は手術前78.7±17.2,手術後67.7±26.9で低下はしているものの有意な差は見られなかった.以上のことから,手術後性機能が低下することで,男性オストメイト,配偶者とも性生活満足度は低下するが夫婦関係満足度は変化がなく,夫婦の絆が保たれていることがわかった.【目的】ストーマ保有者(オストメイト)の性機能の変化と配偶者の性生活満足度と夫婦関係の関連を明らかにするため、(社)日本オストミー協会の会員とその配偶者を対象に調査を行った。【方法】(社)日本オストミー協会に研究の主旨と質問紙の内容を提示し協力を依頼。日本オストミー協会より、無作為抽出法選出した対象者に、会員への研究調査の依頼と協力を求める書類を同封した質問紙を各支部長から郵送した。【結果】オストメイトと配偶者合計800人中、回答があったのは254名であった。そのうち夫婦ペアで回答のあったのは男性オストメイトのペア73組(回収率36.5%)。女性オストメイトのペア46組(回収率23%)であった。性生活の変化では男性オストメイトでは術後性生活がなくなったのは57.5%、その理由は勃起障害・射精障害などの性交不能がもっとも多く、次いで自分の病気、相手が性に関心がないの順であった。性機能の変化では変化ありが87.7%であった。女件オストメイトでは性生活が無くなったのは46.5%、その理由として性交痛がもっとも多く、次いで自分の病気、性に関心が無くなったの順であった。件機能の変化では変化ありが64.8%であった。性生活満足度では男性オストメイトは、満足・だいたい満足が約3割でその配偶者は6割と夫婦間に差が見られた。女性オストメイトの性生活満足度は満足・だいたい満足が約5割で配偶者も約5割と夫婦間に差は見られなかった。夫婦関係では結婚生活に満足・どちらかといえば満足が約9割をしめており、配偶者への愛情では変わらない、以前より愛情を感じる、どちらかといえば以前より愛情を感じるが約9割と愛情の変化はみられず配偶者が以前より優しくなった。身体を気遣ってくれるなどの感謝の気持ちが多く、性生活の変化があっても、病気をとおして相手への気配り、感謝の気持ちで夫婦関係は維持されていた。
マイクロRNAプロファイリングを基盤とした神経障害・痛みのバイオマーカーの探索

本研究はマイクロRNAのプロファイリングをもとに痛みのバイオマーカーを見出すことを目的とし、全脳を用いたバイオマーカーの開発を目指した。疼痛モデルとして術後遷延痛モデルを用い、急性期(術後2日目)、慢性期(術後28日目)の両方で疼痛行動が持続することを確認し、全脳サンプルの採取を行った。術後2日目、と28日目のクラスター解析(Ward's Method)で5種類のマイクロRNAを用いた分析で、第一分枝で区別することに成功した。術後遷延性疼痛モデルの脳内では、痛みの急性期から慢性期にかけて、何らかの変化がおこっており、わずか5種類のマイクロRNAで説明可能な変化である可能性が考えられた。今年度は、神経障害性疼痛モデルを作成し、その行動学的評価von Frey Filamentを用いて行った。強く縛る群とゆるく縛る群で眼窩下神経支配領域である上口唇をFilamentで刺激し、払いのけ動作が5回中3回以上ある場合に陽性として、そのサイズを記録した。その結果、手術手技の違いによる障害の程度の違いをおおむね明らかにする事が出来た。これらの動物に対して、セボフルレン麻酔後、血液サンプリングを行った。血液サンプリングはゆっくりと注射器を操作し、溶血を防いで、サンプル取得後、遠心器を用いて分離させ、血清を採取した。その採取はモデル動物15匹、シャム手術(頭部切開のみ)15匹、ナイーブ(何もしない個体)15匹に対して行った。血清からマイクロRNA抽出キットを用いてマイクロRNAを取り出して、濃縮処理を行った後、精製した。さらに、断片化処理を行い逆転写した。逆転写したサンプルをゲルに電気泳動し、ターゲット部分のゲルの切り出しを行った。それらはライフテクノロジースタッフの助言を得て行った。さらに、そのゲルを切り出して溶解の後精製し、Solid4 Systemのマニュアルに従い、分析を行った。その結果、今回分析対象としたサンプルの中に実際に含まれていたマイクロRNAはわずか5%に留まり、それ以外の多くはトランスファーRNAである事が明らかになった。今回の不具合を踏まえ、現在保存サンプルを用いてゲルの切り出し部位を変更し、マイクロRNAが多く含まれる部位を狙って、切り出し、次年度に再分析の予定である。本年度は前年度に引き続き、サンプルの分析を行った。以前に取り出し保存していた動物サンプルを用いてSOLID4システムで解析可能な検体を作る試みを再度行ったが、RNAの質を確認する行程で何度かやり直しを行ってもtRNAがmiRNAよりはるかに多く混入する状況が改善されず、度重なる検討を行った。中でもゲルカットの位置や幅を微妙に変更しサイジングを慎重に行うことでtRNAの混入が改善されるかを検討した。しかし回収位置によっては新たにrRNAやSOLIDアダフターの混入が起きることがわかった。またサンプル中のmiRNA以外のコンタミ物質の存在量についての検証をSOLID4システムの分析結果で初めて明らかにするのは非常に効率が悪いため、リアルタイムPCRを用いた簡易的な測定方法を考案しサンプルの品質チェックに利用した。このように様々な検体を作る試みを行ったが状況が改善されなかった。そこで以前SOLID4で分析したデータを改めてIGVゲノムビューワーで双方のマッピングの状態を可視化して確認したところ、本来miRNA(20bp程度)に比べてtRNA(70bp程度)と大きいはずが、分解によってmiRNAと同サイズになっている可能性が確認された。そこでこのままtRNAの分解の原因を追求せずに大規模シークエンサーの分析に移行しても良いかどうかについて、さまざまな経験者から意見をもらい、やはり、別の方法でもう一度はじめからの行程をやりなおすべきであろうという結論に至った。tRNA大量混入の問題を解決できていないため。今年度はマウスの全脳を使用し、遷延性術後疼痛モデルの急性期、慢性期のマイクロRNAプロファイリングによりバイオマーカーを導き出す試みを行った。イオンプロトンシステムを使用し、動物はC57BL6Jを用いて、ソムノペンチルとセボフルランで麻酔後、足底に皮弁を作成する手術を行った。脳の取り出しにも麻酔を行い、直ちにRNALaterに保存し、全脳を破砕し、攪拌し、一部を用いてマイクロRNAを抽出し、分析した。最終的にはナイーブ6匹、術後2日(急性期)、術後28日(慢性期)について解析を行った。解析可能な全マイクロRNAのうち発現量が10コピー未満のものを解析対象から除外すると約800種類が同定された。特に、急性期と慢性期との区別を目指し、術後2日目と術後28日目のデータのみを取り出して解析を行うこととした。JMP11.0を用いた解析でまず、説明変数スクリーニングを行ったところ、寄与率が0より大きいマイクロRNAが39同定された。Ward's Methodを用いたクラスター解析で上位5つのマイクロRNAの発現量データを用いることで、第一分岐で術後2日目と術後28日目のデータを区別することに成功した。具体的な種類はmiR-331-3p,miR-669-3p,miR-701-5p,miR-383-3p,miR-5132-3pであった。手術前のマウスのデータも一緒にした解析では、説明変数スクリーニングで約80種類の寄与率の高いマイクロRNAが同定されている。今後はこれらのマイクロRNAのターゲット遺伝子を同定し、そのmRNAの発現量を調べることで、術後痛の急性期から慢性期にかけて脳何で何が起こっているか明らかにする試みを続けたい。

本研究はマイクロRNAのプロファイリングをもとに痛みのバイオマーカーを見出すことを目的とし、全脳を用いたバイオマーカーの開発を目指した。疼痛モデルとして術後遷延痛モデルを用い、急性期(術後2日目)、慢性期(術後28日目)の両方で疼痛行動が持続することを確認し、全脳サンプルの採取を行った。術後2日目、と28日目のクラスター解析(Ward's Method)で5種類のマイクロRNAを用いた分析で、第一分枝で区別することに成功した。術後遷延性疼痛モデルの脳内では、痛みの急性期から慢性期にかけて、何らかの変化がおこっており、わずか5種類のマイクロRNAで説明可能な変化である可能性が考えられた。今後の方針としては、PAGEやBlue Pippinでの回収の方法を試み、それで難しければ精製の行程のプロトコールを変更し、tRNA混入率の低下を目指す。現在より質の良いサンプルが出来ることが明らかになった段階で、新たに分析を開始する予定である。分子生物学血液サンプリングの後、網羅的解析を1回施行する事が出来たため。本年度分析を行おうとしたがtRNAが多量に混入したため分析にふさわしくないと判断しさまざまな試行錯誤でその除去を試みたが成功しなかったため、大規模シークエンサーの行程を行えなかったため。本年度はPAGEやBlue Pippinでの回収の方法で再度tRNAの混入率低下を目指し、Solid4システムを用いて最終解析を行うための試薬代、情報収集、それら関連の消耗品に拠出予定である。昨年度網羅的解析の目的で大規模シークエンサーによるアッセイを行った。しかし、マイクロRNAはアッセイしたサンプルのうち5%程度に留まり、トランスファーRNAの除去を効率よくをこナウ事が重要である事が明らかになった。今回はゲルの切り出しの範囲を変更し試みる予定である。本年度に行った大規模シークエンサーの分析で、解析を外部委託する予定でキープしていたものが、我々の研究グループ内で可能であったため。本研究費で支払う予定であった動物の費用を別予算で執行できたため。今年度に行った分析がうまくいかなかったため、来年度に再度行う必要があり、その資金としても使用する。