hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原爆被爆者集団における骨髄異形成症候群発生リスクに関する横断的・縦断的研究

【背景】骨髄異形成症候群(Myelodysplastic syndromes, MDS)は高齢者に多く高率に白血病に移行する造血幹細胞異常で近年注目されている。これまで放射線曝露とMDS発生の関連について調査した疫学研究は少なく、原爆被爆者においても明確な結論が得られていない。【目的】原爆被爆者におけるMDSの発生状況を調査し、放射線被爆との関連を明らかにする。【方法】血液内科医が常勤する長崎市内5病院間でMDS疫学調査研究プロジェクトを構築後、2004年までに発症した症例を後方的に集積し、被爆者データベースと照合して被爆者MDSを特定後、2つの疫学解析を行った。【結果】これまでに集積したMDSは647例である。コホート解析:被爆者データベース上1980年1月1日時点で生存していた被爆者87496人を母集団とし、1980年以前のMDS既知診断例を除き、1980-2004年に診断された被爆者MDS162例を特定した(粗発生率:10万人年あたり10.7人)。単変量解析による発生率の相対リスクは、男性が女性の1.7倍、1.5km以内の近距離被爆者が3km以遠被爆者より4.3倍と高く、高率に白血病に移行する病型(RAEB, RAEBt)ほど近距離被爆での発生率が顕著であった。年齢調整集団解析:診断時住所が長崎市であったMDS325例のうち被爆者MDSは165例であった。被爆者母集団数は長崎県公表の地域別被爆者健康手帳所持者数をもとに1980年より5年毎の人数求め、非被爆者母集団総数は長崎県より5年ごとに公表される年齢別人口を被爆者と年齢をマッチさせ、その後被爆者数を減じて求めた。10万人年あたりの粗発生率は被爆者で10.0人、非被爆者で6.49人と計算され、被爆者集団における発生率は非被爆者集団より1.5倍高いという結果が得られた。【考察】今後は被曝線量との関連を明らかにする必要がある。放射線被爆による白血病の発生リスクについては多くの疫学研究があるが、「前白血病病態」である骨髄異形成症候群(Myelodysplastic syndromes : MDS)については、これまで放射線被爆との関連を包括的に調査した疫学研究はなかった。本研究は原爆被爆者に発生したMDSの大規模症例集積を行い、放射線被爆のMDS発生に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。1980.1.1-2004.12.31までに長崎市で診断されたMDS症例647例を集積し、これを被爆者データベースと照合し、これまでに162例の解析可能な被爆者MDSを確定した。診断時年齢の中央値は71歳(42歳-94歳)、性別では男性83例、女性79例であった。被爆時年齢別では10歳以下17例、20歳以下58例、30歳以下47例、30歳以上40例、被爆距離別では1.5km以内24例、2.5km以内17例、3.0km以内16例、3.0km以上62例、入市被爆者など43例であった。

FAB分類によるMDSの病型分類が確定した症例は135例(83%)で、RA 84例、RARS 8例、CMMoL 6例、RAEB 22例、RAEB-T 14例であった。1980.1.1時点で生存していた長崎原爆被爆者総数87,496人を母集団とした予備的解析の結果、粗発生率は10万人年あたり10.7人、単変量解析による相対リスク(RR)は、男性被爆者が女性より1.7倍高く、被爆距離に反比例して高くなり、特に1.5km以内の近距離被爆者は3.0km以上で被爆した者の4.3倍であった。病型別では、高率に白血病に移行する病型(RAEB,RAEB-T)の方が白血病移行の低い病型(RA,ARS)に比べ近距離被爆者のRRが高い傾向にあった(5.5 vs. 3.8)。来年度は長崎県がん登録や放射線影響研究所との連携を推進し、本格的な解析を行う予定である。骨髄異形成症候群(Myelodysplastic syndromes, MDS)は前白血病病態として知られ、白血病同様、放射線曝露が病因の一つとして考えられているが、これまで放射線曝露とMDS発生の関連について包括的に調査した疫学研究は少なく、原爆被爆者集団においてさえも明確な結論が得られていない。本研究は放射線被爆のMDS発生に及ぼす影響を疫学手法により明らかにすることを目的とする。平成17年度は、19802004年までに診断された解析可能な被爆者のMDS症例162例を特定し、男女別・被曝時年齢別・被曝距離別・EAB亜分類別に発生数と発生率を求めた。母集団としては被爆者データベースより1980年1月1日時点で生存していた被爆者87496人を用いた。その結果、10万人年あたりの粗発生率は10.7人で、1.5km以内の近距離被爆者で約4倍発生率が高く、高率に白血病に移行する病型ほど近距離被爆における発生率が高い、ということが明らかとなった。平成18年度は、非被爆者集団と被爆者集団における発生率の比較を行った。被爆者母集団は長崎県より公表される地域別被爆者健康手帳所持者数をもとに1980年より5年ごとの総数を求め、非被爆者母集団は長崎県より5年ごとに公表される地域別・性別・年齢別人口をもとに被爆者と年齢をマッチさせた数を求めた後に被爆者数を減じて総数を求め、それぞれ粗人年を計算した。対象地域は長崎市のみと長崎市医療圏(長崎市と近郊2町)の2つで検討した。長崎市のみの地域で診断された被爆者のMDS症例は165例、非被爆者のMDSは160例であった。10万人年あたりの粗発生率は被爆者で10.0人、非被爆者で649人と計算され、被爆者集団における発生率は非被爆者集団より1.5倍高いという結果が得られた。長崎市医療圏でもほぼ同様であった。今後は被曝線量との関連を明らかにする必要がある。
全身運動における疲労要因の関係性に関する研究

ある一定強度以上で筋収縮を繰り返すと、筋は疲労し運動継続が困難になる。この状態を筋疲労と呼ぶ。運動に起因する疲労に関する研究は1900年代初頭から始まり、現在に至るまで盛んに行われてきた。先行研究によって運動中に起こる疲労は末梢における神経学的・生化学的変化からのみでなく、中枢における抑制・不活性によっても引き起こされることが明らかになってきた。疲労は運動中に突然に発生するものではなく、末梢や中枢に生じる複数の要因が相互に作用し徐々に起こる現象である。そのため、疲労現象を正しく理解するためには疲労に関与していると考えられる複数の要因の変化を時系列的に同時に捉え検証する必要がある。そこで、本研究は運動中に生じる複数の疲労要因の変化を時系列的に観察し、主となる疲労要因について検討した。その結果、運動中に筋組織や呼吸循環系組織の生理学的変化が疲労に関与していることも確認したが、疲労は中枢神経活動の低下が直接的な要因として引き起こされる可能性が考えられた。本研究の目的は、(1)呼吸循環器系応答の大脳皮質への影響、(2)脳内の各運動関連領域の血行調節、(3)運動強度と脊髄やそれ以上のレベルでの伝達調整との関係、(4)運動強度と筋機能の変更との関係を検討し、安静時から疲労困憊までにそれらの要因がどのように変化し、どのような関係性が認められるのかを明らかにすることである。本年度は、(1)呼吸循環器系の大脳皮質への影響を知るため、被験者(成人男性)8名に対して漸増負荷運動による疲労困憊時の酸素摂取量と大脳皮質の血行(酸素化ヘモグロビン量、脱酸素ヘモグロビン量および総ヘモグロビン量)動態を同時測定した。酸素摂取量は呼気ガス分析器、大脳皮質の血行動態は近赤外線分光法装置(Near Infrared Spectroscopy; NIRS)で前頭葉の血行を時系列的に測定した。その結果、安静時から疲労困憊まで酸素摂取量および大脳皮質の血液量の2つ指標はともに増大した。疲労困憊に達すると、両指標ともに低下した。この2つの指標は、安静時から疲労困憊までの間、よく似た変化を示した。運動中は動脈中の二酸化炭素濃度(Paco_2)が上昇することが知られている。Paco_2は血管収縮に関与する-要因である。運動中のPaco_2の上昇は大脳皮質の血液調節にも関与している可能性が示唆されが、疲労困憊時に大脳皮質の血行量が増加している。つまり、血管収縮によって血行が変更されることは考えにくい。また運動中の動脈中の酸素濃度Pao_2には著しい低下はないことが明らかになっている。この事から疲労困憊時の大脳皮質の血行の低下要因は呼吸循環器応答以外に他の要因が大きく関与している可能性が高まった。本研究の目的は、(1)呼吸循環器系応答の大脳皮質への影響、(2)運動強度と筋機能の変更との関係、(3)脳内の各運動関連領域の血行調節、(4)運動強度と脊髄やそれ以上のレベルでの伝達調整との関係を検討し、安静時から疲労困憊までにそれらの要因がどのように変化し、どのような関係性が認められるのかを明らかにすることである。本年度は、疲労困憊時の脳血液動態、筋疲労及び呼吸循環器応答の関係を検討するため、被験者(成人男性)8名に対して自転車エルゴメーターでの一定負荷運動による疲労困憊時の大脳皮質の血行(酸素化ヘモグロビン量、脱酸素ヘモグロビン量および総ヘモグロビン量)動態、筋放電量及び呼吸循環応答(呼気中のCO_2)を同時測定した。呼気中のCO_2は呼気ガス分析器、大脳皮質の血行動態は近赤外線分光法装置(Near Infrared Spectroscopy ; NIRS)で前頭葉の血行を、筋電図で大腿直筋の筋放電量を疲労困憊まで時系列的に測定した。この状態を筋疲労(※筋の機能が発揮できない状態、疲労困憊)と呼ぶ。筋疲労の原因としては、末梢(筋組織、肺や血管などの呼吸循環器系の組織)もしくは中枢(脳神経組織)のどちらかにあると考えられている。

本年度の実験データは処理中であるが、末梢及び中枢の生理学的指標を同時測定し観察しているため筋疲労の原因についてそれら指標の関係性の解明が進むと考えている。本研究の目的は、(1)呼吸循環器系応答の大脳皮質への影響、(2)運動強度と筋機能の変更との関係、(3)脳内の各運動関連領域の血行調節、(4)運動強度と脊髄やそれ以上のレベルでの伝達調整との関係を検討し、安静時から疲労困憊までにそれらの要因がどのように変化し、どのような関係性が認められるのかを明らかにすることである。本年度は、最大動的運動における疲労困憊時の脳血液動態を検討するため、成人男性16名の被験者に対して最大握力発揮運動を課し運動中の大脳皮質の血行(酸素化ヘモグロビン量、脱酸素ヘモグロビン量および総ヘモグロビン量)動態と筋電図による筋放電量を測定した。大脳皮質の血行動態はNIRS(Near infrared spectroscopy;近赤外線分光法)により前頭葉で、また筋放電量は利き手前腕部で測定した。被験者は、座位で180秒間の安静状態を保ち、その後に利き手による3秒間の最大握力を発揮と3秒間の安静を5分間繰り返した。ある一定強度以上で筋収縮を繰り返すと、筋は疲労し運動継続が困難になる。この状態を筋疲労(※筋の機能が発揮できない状態、疲労困憊)と呼ぶ。筋疲労の原因としては、末梢(筋組織など)もしくは中枢(脳神経組織)のどちらかに存在すると考えられている。本年度の実験では、時系列的に安静時から疲労困憊に至るまで連続して末梢及び中枢の生理学的指標を同時測定し観察しているため筋疲労の原因についてそれら指標の関係性の解明が進むと考えている。
暗黙知伝達のための高臨場ライフログの記録・再生

産業構造の変化や少子高齢化が進む中で多くの伝統技能が存亡の危機に瀕しており、伝統技能の保存伝承が急務となっている。このような状況を踏まえて、本研究では保存対象の伝統技能として截金と紙漉を取り上げて、ハイビジョンカメラを用いた映像情報・加速度等の道具情報・筋電データ等の作業者情報を統合的に取り扱う伝統技能の保存・伝承を試みた。その上で,既存の方法では直接伝達することが不可能であった、身体感覚としての熟練者のコツを伝えるための技能教示システムを開発し、その効果を確認した。截金を伝達すべき技能として選択し、本年度は特に截金の初めの困難な部分、金箔を切る部分に着目して、熟練者と非熟練者の生体信号を比較した所、熟練者の信号は規則正しく特徴的であることが判明した。動作の見たい箇所を自由に見られるように障害物除去も試みた。また取得したデータを統合して表示して発見、学習促進を試みた。(1)金箔を切る動作中に筋電変化の大きい筋肉、肩、短母子外転筋、腕橈骨筋等の筋電を計測し比較した結果、腕榛骨筋で熟練者と非熟練者の力の係り具合が異なることが明らかになった。脈波から金箔を切る間の集中度の変化の計測をして、熟練者にも集中の乱れが生じることが判明した。金箔を切る間の集中力は個人の調子に関係し、実験初期、道具の不調、長時間の作業後に、集中力が落ちる傾向がある。この情報は熟練者の集中力の保ちかた、道具を見る力を解明する場面にも使える。また、呼吸センサの情報より熟練者の呼吸と切るリズムが合うことが判明した。熟練者は規則正しい呼吸で切る直前に息を吸い吐き出しながら切る。今後さらに計測を進め切った金箔のでき具合の評価も含めたデータを取得し"正確に金箔を切る時"の生体信号を抽出する。(2)2台のカメラを用いて戟金作業をする非熟練者を撮影し、ステレオ計測を行った。カメラからの距離を輝度値で表したデブスマップを作成し映像の各ピクセル情報をデブスマップの情報に与えて点描画を試みた結果、作業がやや視認できる程度の精度で、分解能は4.5mmであった。mm単位の動きが必要とされる截金の動きには不適であった。今後はカメラの台数を増やして自由視点動画あるいは3次元ビデオを作成し、作業時の姿勢や形から熟練者と非熟練者の相違点を計測する。(3)簡易的に生体信号と作業全体を撮影した動画を表示し、人型モデルが生体信号に合わせて同期して反応するものを作成。見やすさ、精度、(2)と合わせた動画部分の改善が今後必要である。平成21年度は、下記の4課題に取り祖んだ。◎ウェアラブルコンピュータによる人間の主観的情報を含んだ体験の記録を行った。前年度までの、システムを用いて熟練者の作業データを蓄積していくに当たって、必要となるセンサ群の取捨選択および、新たなセンサの追加に対応可能なスケーラブルなシステムを構築した。ウェアラブルコンピュータによる、筋電、呼吸、注視点情報に関するセンサ情報統合システムを開発した。◎多視点映像データを含む客観的記録システムを実装し、自然特徴点によるマッチングにより、マルチカメラの計測状況に合わせた柔軟な配置への対応を可能にし、常に動いているウェアラブルカメラの情報との多視点データとの対応も可能になり、注視点情報を20mmの精度で客観的映像に重畳提示することができるシステムを構築した。◎主観的記録と客観的記録の統合による熟練者の技能データベースの構築を行った。構築した主観情報、客観情報を統一的に記録するシステムにおいて、伝統技能である「截金」を対象として複数のの熟練者および、初学者の作業データの蓄積を行った。複数人の構造化したデータを蓄積し特徴を抽出することで、外からの観察では知り得ない熟練度に応じた筋肉の活動状況、視点の運び方、道具の扱い方等の技能の違いを可視化することが可能となった。◎得られた熟練者の技能の特徴を、自然な形で初学者に伝達するため、力感覚に対して聴覚刺激により更生を行ラクロスモーダルな提示手法を構築した。実験により本手法が、初学者の力みすぎる傾向を抑えることに効果があることが示された。本研究の目的は、技能の伝達において、熟練者本人さえも意識していない知識を、最新のメディア技術を用いて疑似追体験可能な形でデータベース化し、学習者に効率的に伝達するための方法論を明らかにすることである。具体的には、本研究は以下の4つのサブテーマから構成される。(1)ウェアラブルコンピュータによる人間の主観的情報を含んだ体験の記録(2)ユビキタスカメラによる自由視点映像データを含む客観的記録(3)主観的記録と客観的記録の統合によるライフログデータの構築(4)追体験者へのライフログデータの提示手法、およびフィードバック手法の構築

最終年度では、(4)追体験者へのライフログデータの提示手法、およびフィードバック手法の構築、に取り組み、以下に挙げるバーチャルリアリティ、ミックストリアリティ技術によって、学習者の学習段階に応じて熟練者のデータを体感するインタフェースを構築した。・熟練者の作業を客観的・主観的に追体験させるバーチャルリアリティ環境として、計測・分析した熟練者の技能情報を客観的記録映像、もしくは作業環境に可視化・重畳することで学習支援を行うシステムを構築し、明文化されていない観察困難な技能情報の教示を可能にした。・学習者の作業時に熟練者の内部情報を体感させるミックストリアリティ環境として、一人称視点から熟練者の視覚・聴覚・力覚情報を体感するウェアラブルコンピュータを構築し、従来習熟に長期の鍛錬を要した基礎技能の学習を効率化することができた。・学習者の習熟効果およびデータベースの利用効率をもとにデータの抽象化レベル検討した。ミックストリアリティ技術を用いた技能教示法において、習熟効果に応じて段階的に提示情報の粒度を細かくしていくことで、効率的な学習に寄与する傾向が得られた。
バンカビリティ評価に使用可能な信頼できる洋上風況精査手法の確立

本研究では,洋上風力発電の開発候補海域においてバンカビリティ評価に使用可能な質の高い風況データを取得するために,その具体的手法の確立することを目的としている.当グループではこれまで低コストでデータ取得率の高い洋上風況調査手法として,ブイによる低高度の風況観測値をメソ気象モデルWRFによる計算値で高度補正してハブ高度風速を推定する手法「ブイ観測-WRF計算併用手法」の開発を行ってきた.その手法の検証のため,2018年度においては,2018年7月から2019年3月にかけて,茨城県神栖市の鹿島港港湾区域内の海岸線から2.5kmの海域にゼニライトブイ社/ソニック社製のブイを設置し,風況観測を実施した.海面高度5mのブイ頂部に設置した超音波風向風速計により風速3成分を10Hzで計測し,この風速を慣性運動計測センサーから得られるブイの運動データを用いて動揺補正を行った.ブイ観測と同期して,陸上からは2台のスキャニングライダーによるデュアル観測を行い,ブイ観測値との比較,及び,ブイ観測値をWRFから得られる風速鉛直プロファイル計算値によりハブ高度風速へと高度補正した推定値と比較した.その結果,5.2km離れた波崎桟橋上での観測値との比較において,風向・風速とも良い一致が見られ,動揺補正されたブイ観測風速値は妥当な値であることが確認できた.また,ハブ高度(100m)での風速推定値とデュアルライダー観測値との比較においては,WRF単体による推定精度を上回ることがわかった.これらはいずれも「ブイ観測-WRF計算併用手法」の有用性を示唆する結果である.一方で,デュアルライダー観測値とブイ観測値との直接比較においては,両者の間に10%程度の差異が見られることが明らかになり,当初真値として扱う予定であったデュアルライダー観測値の精度そのものを再検証する必要があることも明らかになった.2017年度中に予定していた茨城県神栖市の鹿島港港湾区域内でのブイ観測は,海上保安庁,茨城県庁,鹿島灘漁協,ブイ製作会社,海上工事会社との間での協議により,工事用台船の運用やダイバーの安全性,複数の漁協の漁期の条件等により,全関係者と合意できる観測期間が2018年6月以降となったため,結果的に観測開始が2018年7月にずれ込んだ.7月8日にブイ観測を開始したが,その直後から同期して観測していたスキャニングライダーの不調が重なり,8月初旬までデュアルライダー観測がうまくいかなかった.8月6日にようやく全ての観測機器が揃い,本格的な同期観測が始まったが,その直後に襲った台風13号によるブイの破損により,2018年8月12日からブイ観測が続行不可能になってしまった.その後の対応については産業技術総合研究所と度重なる協議を行い,何とかブイの修繕費及び再観測費用を調達し,11月1日にブイ観測を再開した.12月末までにはブイを撤収する予定であったが,悪天候による作業延期が重なり,最終的に年を跨いだ2019年3月15日の撤収となった.本研究で主要な要素を占めるブイ観測において上記のような作業遅れが出たため,研究全体の進捗状況としてはやや遅れている状況にある.ただし,観測とは独立している数値計算の部分に関しては,他の海域で得られた観測データを入手し,計算手法の高精度化や手法間の比較検討を実施できており,こちらは順調に進んでいると言える.本研究では,茨城県神栖市沖合海域を観測フィールドとして,海岸線から数km沖合の風車ハブ高度における風況を推定する手法の検討を行う.ライダーやブイによる実海域の観測データを解析すると共に,それらに同期したメソ気象モデル及び工学モデルによる数値シミュレーションを実施する.これらの観測値と計算値を用いて以下4つの手法の検討を行う:(a)スキャニングライダーによる直接観測手法,(b)ブイ観測値を数値計算によって高度補正する手法,(c)沿岸の鉛直ライダー観測値を数値計算によって沖合に外挿する手法,(d)衛星搭載合成開口レーダーによる観測値を数値計算によって高度補正する手法.本年度前半は,昨年度に実施された風況観測ブイによる観測データの解析と,それに同期して行われた2台のスキャニングライダー観測,鉛直ライダー観測,及び桟橋上での気象海象観測から得られたデータの整理と解析を行う.また新規に合成開口レーダーデータの収集と解析を行う.(a)及び(b)に関しては,昨年度までの解析において両者に大きな差異が見られたことから,11月から1月にかけて取得された新しいデータを追加し,更に,メソ気象モデルWRFによる鉛直プロファイルの改善を目指すことにより差異の減少を図り,両手法の妥当性について検討する.(c)と(d)については今年度新規に手法の検討を行う.(c)については,桟橋での鉛直ライダーの観測値を入力として,ブイ位置での風速の推定を行う.(d)については,欧州宇宙機関の衛星Sentinelに搭載されたCバンド合成開口レーダーの画像から海上風速を推定し,現場観測値により精度検証を行う.上記の検討と並行して,メソ気象モデルWRFと数値流体力学モデルによる数値シミュレーションを行い,両者の特性及び精度を比較すると共に,観測値補正手法の導入により同海域における高精度な局所風況マップを作成する.本研究では,洋上風力発電の開発候補海域においてバンカビリティ評価に使用可能な質の高い風況データを取得するために,その具体的手法の確立することを目的としている.当グループではこれまで低コストでデータ取得率の高い洋上風況調査手法として,ブイによる低高度の風況観測値をメソ気象モデルWRFによる計算値で高度補正してハブ高度風速を推定する手法「ブイ観測-WRF計算併用手法」の開発を行ってきた.

その手法の検証のため,2018年度においては,2018年7月から2019年3月にかけて,茨城県神栖市の鹿島港港湾区域内の海岸線から2.5kmの海域にゼニライトブイ社/ソニック社製のブイを設置し,風況観測を実施した.海面高度5mのブイ頂部に設置した超音波風向風速計により風速3成分を10Hzで計測し,この風速を慣性運動計測センサーから得られるブイの運動データを用いて動揺補正を行った.ブイ観測と同期して,陸上からは2台のスキャニングライダーによるデュアル観測を行い,ブイ観測値との比較,及び,ブイ観測値をWRFから得られる風速鉛直プロファイル計算値によりハブ高度風速へと高度補正した推定値と比較した.その結果,5.2km離れた波崎桟橋上での観測値との比較において,風向・風速とも良い一致が見られ,動揺補正されたブイ観測風速値は妥当な値であることが確認できた.また,ハブ高度(100m)での風速推定値とデュアルライダー観測値との比較においては,WRF単体による推定精度を上回ることがわかった.これらはいずれも「ブイ観測-WRF計算併用手法」の有用性を示唆する結果である.一方で,デュアルライダー観測値とブイ観測値との直接比較においては,両者の間に10%程度の差異が見られることが明らかになり,当初真値として扱う予定であったデュアルライダー観測値の精度そのものを再検証する必要があることも明らかになった.2017年度中に予定していた茨城県神栖市の鹿島港港湾区域内でのブイ観測は,海上保安庁,茨城県庁,鹿島灘漁協,ブイ製作会社,海上工事会社との間での協議により,工事用台船の運用やダイバーの安全性,複数の漁協の漁期の条件等により,全関係者と合意できる観測期間が2018年6月以降となったため,結果的に観測開始が2018年7月にずれ込んだ.7月8日にブイ観測を開始したが,その直後から同期して観測していたスキャニングライダーの不調が重なり,8月初旬までデュアルライダー観測がうまくいかなかった.8月6日にようやく全ての観測機器が揃い,本格的な同期観測が始まったが,その直後に襲った台風13号によるブイの破損により,2018年8月12日からブイ観測が続行不可能になってしまった.その後の対応については産業技術総合研究所と度重なる協議を行い,何とかブイの修繕費及び再観測費用を調達し,11月1日にブイ観測を再開した.12月末までにはブイを撤収する予定であったが,悪天候による作業延期が重なり,最終的に年を跨いだ2019年3月15日の撤収となった.本研究で主要な要素を占めるブイ観測において上記のような作業遅れが出たため,研究全体の進捗状況としてはやや遅れている状況にある.ただし,観測とは独立している数値計算の部分に関しては,他の海域で得られた観測データを入手し,計算手法の高精度化や手法間の比較検討を実施できており,こちらは順調に進んでいると言える.本研究では,洋上風力発電の開発候補海域においてバンカビリティ評価に使用可能な質の高い風況データを取得するために,その具体的手法の確立することを目的としている.当グループではこれまで低コストでデータ取得率の高い洋上風況調査手法として,ブイによる低高度の風況観測値をメソ気象モデルWRFによる計算値で高度補正してハブ高度風速を推定する「ブイ観測-WRF計算併用手法」の開発を行ってきた.
EWS-Fli1融合遺伝子を指標としたEwing肉腫、PNETの診断、治療の研究

Ewing肉腫(ES)およびPNETは骨軟部悪性腫瘍の中で最も予後不良な腫瘍であり、90%以上の症例で特異的染色体転座t(11:22)がみられる。この転座の結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じ、ES/PNETのがん化の原因そのものと考えられている。我々は、ES/PNET細胞株を用いEWS-Fli1融合遺伝子発現と増殖能との間に正の相関があり、EWS-Fli1融合遺伝子はES/PNETの癌化のみならず、その生物学的性質をも規定している可能性があることを示してきた。これらの結果をふまえ、本研究の目的は、EWS-Fli1融合遺伝子によって誘導される標的遺伝子を調べること、臨床検体におけるEWS-Fli1とその標的遺伝子の発現が臨床的パラメータと相関があるかを検証すること、である。ES/PNET細胞をEWS-Fli1に対するアンチセンスオリゴで処理すると増殖が阻害され、細胞周期のG1期に停止する。そこで、アンチセンスオリゴ処理前後の細胞からmRNAを抽出し、subtraction cloningやcDNA array sysytemによって、発現の変化する遺伝子群をクローニングした。この結果、EWS-Fli1の標的と考えられる遺伝子として、G1/S期移行に重要な働きをするサイクリンD1およびサイクリンE、S期に必要な遺伝子群を発現させる転写因子E2F1、細胞周期進行のinhibitorであるp21およびp27を同定した。EWS-Fli1によってサイクリンD1およびE、E2F1の発現が増強される一方、p21およびp27の発現は抑制され、細胞周期が常に高回転していることがES/PNETの発がん機構の一つであると考えられた。これらの遺伝子のプロモーター領域を解析した結果、p21については、そのプロモーターにEWS-Fli1が直接結合し、遺伝子発現を抑制することが明らかとなった。また、p27に関しては、転写レベルではなく、蛋白レベルでプロテオソームを介して分解が促進されていることも判明した。さらに、臨床サンプルを用いて、p27発現の有無と予後との相関を調べた。その結果、p27発現が低レベルである群は、高発現群に比して有意に予後が不良であることが判明した。Ewing肉腫(ES)およびPrimitive Neuroectodermal Tumor(PNET)は、骨軟部悪性腫瘍の中で最も生命予後不良な腫瘍であり、診断、治療法の改善が切望されている。ESおよひPNET(ES/PNET)の85%以上の症例で染色体転座t(11:22)(q24;q12)がみられ、その結果、第11染色体上の遺伝子Fli1と第22染色体上の遺伝子EWSの間で、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、正常線維芽細胞をtransformする活性を有することが知られており、異常な転写因子EWS-Fli1はES/PNETの癌化の原因そのものと考えられている。我々は、ES/PNET細胞株を用いEWS-Fli1融合遺伝子発現と増殖能との間に正の相関があり、EWS-Fli1融合遺伝子はES/PNETの癌化のみならず、その生物学的性質をも規定している可能性があることを示した。

本研究の目的は、(1)EWS-Fli1融合遺伝子発現と、増殖以外の悪性形質、即ち腫瘍血管新生能および浸潤転移能との関係を明らかにすること、(2)EWS-Fli1融合遺伝子によって誘導される標的遺伝子を調べること、(3)臨床検体におけるEWS-Fli1融合遺伝子発現が生存期間、転移再発の有無といった臨床的パラメータと相関があるかを検証すること、である。平成10年度は、主として、最も難易度が高い(2)の目的に向けて、subtraction cloning systemの構築に取り組んだ。その結果、コントロール実験において、細胞特異的遺伝子の単離とDNA配列の決定に成功し、システムが有効に作動することが確認できた。また、微量の臨床検体からのRNA精製と、nested RT-PCRによるEWS-Fli1融合遺伝子発現の検出系を構築した。さらに、本年度は新たに4例のES/PNET症例を治療し、臨床検体の収集と臨床的データの蓄積を行った。Ewing肉腫(ES)およびPrimitive Neuroectodermal Tumor(PNET)は、骨軟部悪性腫瘍の中で最も生命予後不良な腫瘍である。ESおよびPNET(ES/PNET)の85%以上の症例で染色体転座t(11:22)(q24;q12)がみられ、その結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、正常線維芽細胞をtransformする活性を有することが知られており、異常な転写因子EWS-Fli1はES/PNETの癌化の原因そのものと考えられている。我々は、ES/PNET細胞株を用いEWS-Fli1融合遺伝子発現と増殖能との間に正の相関があり、EWS/Fli1融合遺伝子はES/PNETの癌化のみならず、その生物学的性質をも規定している可能性があることを示した。平成10年度は、最も難易度が高い(2)の目的に向けて、subtraction cloning systemの構築に取り組んだ。平成11年度は、実際にsubtraction cloning systemを用いて、EWS-Fli1に対するアンチセンスオリゴ投与前後で、発現の変化する遺伝子のクローニングを行った。その結果、いくつかの遺伝子が、EWS-Fli1の標的遺伝子の候補として得られた。現在、これらの遺伝子発現の変化をRT-PCRによって確認すると共に、cDNA全長のクローニングを試みている。また、cDNA microarray systemを用いた、EWS-Fli1の標的遺伝子の検索も平行して行っている。
果樹繁殖源explantの維持・増殖に関する研究

果樹茎頂の増殖と長期保存法を確立するため、本研究ではクリ、セイヨウナシの増殖、発根を検討し、その後、数種の果樹を材料として茎頂、組織の低温及び凍結保存方法を検討した。クリ実生の初代培養には1/2-1/4MS培地(BA0.1mg/l添加)が最も優れた。explantとしては側芽が枯死率が低く、シュ-ト伸長が優った。母樹への暗黒処理は枯死褐変の防止や伸長の促進に効果がみられた。シュ-トの伸長は1/4MS培地またはWPM培地(BA0.1mg/l添加)で優れた。Multiple shootの発生はWPM培地(BA1.0mg/l添加)で優れた。IBA500mg/lに瞬間浸積後、ホルモンフリ-の低濃度MS培地に植え付けると50%程度の発根率が得られた。セイヨウナシのシュ-ト増殖は1/2MS培地(BA1mg/l添加)で優れた。品種によってはWPM培地でシュ-ト数が増加した。リンゴ茎頂を培地に置床した場合、低温での長期保存は不可能であった。茎頂を寒天培地に埋め込むと、シュ-トの伸長は抑えられたが枯死やシュ-トの水浸化が増加した。リンゴまたはナシ茎頂はアルギン酸Caで包埋後、寒天培地上に置床すると茎頂の生長がみられたがリンゴではシュ-トの多くが水浸化した。数種の果樹の新梢カルスの凍結耐性は、培地の糖の種類や濃度を変化させても増大せず、長期の低温処理はかえって悪影響を及ぼした。リンゴシュ-トの茎頂を低温処理しても凍結後の生存率は高まらなかった。培地へのABAの添加は凍結後の生存を低下させた。リンゴシュ-トから茎頂を採取し、ガラス化させてから凍結したところ凍結後の生存率が高まり-30°C程度の凍結耐性をもった。リンゴプロトプラストの凍結後の生存は、カルス培養液の糖の濃度を上げたりABAを添加すると高まり-30°Cでも高い生存率を示した。1.果樹茎頂よりのshootの増殖と発根.リンゴ及び西洋ナシ数品種を供試して茎頂からのshoot増殖と伸長について実験を行った.その結果,リンゴではMS培地にBA1ppmを添加した場合,最もshoot増殖が優れ,西洋ナシでは, 1/2MS培地にBA1ppmを添加すると増殖が優れた.西洋ナシでは品種により増殖条件が異なり,ラ・フランスでは1/2MS培地でもshoot先端部の枯死などがみられた.クリ実生では, 1/2MSや1/4MS培地に比較して, WPM培地で培養した場合,最もshootの伸長が優れた.培地に添加するBA濃度を高めるにしたがってshoot増殖も増加したが,同時に茎切断部のカルス形成やshoot先端部の枯化も増加した.クリ成木では培養日数が増すにしたがって枯死する個体が増加し,適切な培養条件を見出すことが出来なかった.

培養したshootからの発根は,リンゴ,クリとも1/2MS培地に1BAを添加した培地で培養するよりも, 1BAの高濃度液にShoot基部を2,3秒浸漬後,1/2MS基本培地に置床するほうが発根が優れた.発根した個体は比較的容易に駆化させることが出来た.また, Shoot培養回数が増すにつれて,発根が容易になる傾向がみられた.2,茎頂,カルスの凍結保存.In vitroで培養した数種の果樹茎頂及び茎より誘導したカルス組織について,その凍結限界温度や凍結方法について検討した.温度降下速度を制御できる低温器を用いて実験を行ったところ,温度降下速度は1分間に0.5°Cで生存率が最も高くなった.培養したshoot茎頂やカルス組織の凍結耐性はどの果樹でもあまり差はなく, -10°C程度の凍結で多くが枯死した.凍結前の低温処理や培地へのABAの添加は,1,2の例を除いて,凍結耐性を低下させる傾向がみられた.凍結媒液グルコースの添加は凍結耐性を増大させたが, DMSOには凍防御剤としての傾果な認めれなかった.1.In vitroにおけるクリshootの増殖と発根、クリ実生3年生樹に黄化処理を行ったものと無処理樹を供試し、母樹への黄化処理及び培地の種類、培地に添加するサイトカイニンの種類がshootの増殖に及ぼす影響について検討した。WPM培地と1/4濃度のMS培地を比較すると、WPM培地でshootの枯死率が低く、全般的にWPM培地が基本培地として優れる傾向がみられた。母樹に対する黄化処理により、in vitroでのshootの伸長が促進された。サイトカイニンの種類の影響は、黄化処理区においてBA及び2iPの添加でshootの伸長が優れる傾向がみられたが、無処理区ではサイトカイニンの効果に大きな差異は認められなかった。つぎにin vitroで得られたshootの発根について検討した結果、発根処理としてIBA500ppmに5秒間浸漬後、ホルモンフリーのWPM培地に移植することにより比較的高い発根率が得られた。また発根処理後、再びIBA溶液をshoot基部に滴下する処理にも発根率を高める効果が認められた。2.セイヨウナシのshootの増殖、セイヨウナシのshootの増殖と伸長に及ぼす培地のサイトカイニンの種類の影響について検討した。ウィンターネリスではゼアチンでshootの増殖が優れたが、シルバーベル、ラフランスでは4ーPUでshoot数の増加がみられた。shootの伸長はラフランスではゼアチンで優れた。4ーPUでは全ての品種において、shootの伸長が抑えられた培地の寒天濃度はウィンターネリスのshootの増殖、伸長にあまり大きな影響を与えなかったが、shootの増殖は寒天濃度が低いほど優れ、伸長は寒天1%程度で優れる傾向がみられた。3.リンゴのプロトプラストの凍結耐性、凍結媒液へのグルコース、グリセリンの添加は凍結耐性を著しく向上させた。カルス細胞を糖濃度を高めた培養液またはABAを添加した培養液で前培養することによって、分離したプロトプラストの凍結後の生存率が高まった。(1)クリの茎頂や節からMultiple shootを発生させるための条件について検討した。継代培養したクリのシュ-トからのMultiple shootの発生はシュ-トまたは節をBAを1mg/l添加したWPM培地に植え付けると最も促進された。培地のBA濃度を上げたり、BAのかわりにサイトカイニンとして4PUを添加してもシュ-トの増殖は促進されなかった。クリはアルカリ性土壌では生育が劣るため、培地のpHを4と6にしてシュ-トの増殖と生長に及ぼす培地pHの影響を比較したが、培地pHの影響は認められなかった。シュ-トを培地に植え付けた後、培地上に培地と同組成の培養液を加える2相法の効果を検討したが、植え付け後すぐに培養液を加えると、シュ-トの増殖や伸長が阻害された。シュ-トの植え付ける方向を横や逆向きにすると多くのシュ-トが枯死した。
語彙拡散理論と生物変化理論-英語の史的発達に基づいて

語彙拡散理論と生物理論の類似性を,英語の史的発達からのデータに基づき,脳の進化と言語変化の共進化の観点から,(1)語義変化,(2)続語変化,(3)音韻変化について考察した。(1)Thesauras of Old English(1995),Roget's International Thesaurus(1995)に基づき,語義変化はある意味領域において,多数の同義語間の競合と選択の結果起こることを実証した。更に人間の認知能力と記憶の限界から,学習する語彙数が限られたものであることが原因であることを明らかにした。また神経ネットワークを用いて,語の出現,追加,削除される動的なシステムの構築を試みた。(2)後期古英語の動詞,目的語,目的語に後続する関係節の語順に基づき,語順変化は,関係節の生成と,認知の困難をひき起こす中央埋め込み文との関連において起こることを実証した。更に人間の脳の前頭葉前部が司る連続的関係が,語順に顕現し,知覚上,記憶上の制約が原因で,ある種の語順が避けられることを明かにした。また神経ネットワークを用いて,中央埋め込み文により生ずる回帰的非整合性が言語の習得に影響を及ぼすことを示した。(3)進化計量法を用いて,知覚的制約と生成的制約に適合しながら,ランダムな状態から母音体系がどのように進化したかを明らかにした。更に語彙共同体での発音の変異,未解決の古英語,中英語の低母音の音価についても予測可能なことを示した。語彙拡散理論と生物変化理論の類似性を、脳の進化と言語変化の共合的進化の観点から、1.語義変化、2.統語変化、3.音韻変化を考察した。1.語義変化はある意味領域において、多数の同義語間の競合と選択の結果起こることを実証した。更に人間の認知能力と記憶力の限界から、学習する語彙数が限られたものであることが原因であることを明らかにした。2.語順変化は、関係節の生成と、認知の困難をひき起こす中央埋め込み文との関連においておこることを実証した。更に人間の脳の前頭葉前部が司る連続的関係が、語順に顕現し、知覚上、記憶上の制約が、ある種の語順を避けることに対して、起因することを示唆した。3.進化計量法を用いて、知覚的制約と生成的制約に適合しながら、母音体系がどのように進化したかを明らかにした。更に言語共同体での発音の変異、未解決のOE,MEの低音の音価についても予測可能なことを示した。語彙拡散理論と生物変化理論の類似性を,英語の史的発達からのデータに基づき,脳の進化と言語変化の共進化(brain-language coevolution)の観点から,1.語義変化,2.統語変化,3.音韻変化について考察した。1に関しては,神経ネットワーク(neural network)を用いて,語義表象と概念の単なる関係から,概念と概念の関係を表わす統語法への出現の経路を明らかにした。その過程の中で,全体論的な意味から,語が出現し,語が追加されたり,削除されたりする動的なシステムを構築した。2に関しては,神経ネットワークを用いて,中央埋め込み文により生ずる回帰的非整合性が,言語の習得に直接的に影響を及ぼすことを示した。中央埋め込み文は,記憶という観点からは,理解することが困難なため,必然的に避けられ,これにより語順の出現,発達は決定されることを明らかにした。3に関しては,進化計量法(genetic algorithm)を用いて,音と音の間の知覚的距離を出来るだけ遠くする制約と,発音のし易さという生成的制約に適合しながら,ランダムな状態から,母音体系がどのように出現したかを明らかにした。更にDE,MEの低母音の音価も予測出来ることを示し,体系内に於る低母音の競合という興味深い結果もシミュレーションにより得られた。
術中脊髄モニタリングにおける新規アラームポイントの策定

【目的】2007-2011年に当脊椎脊髄病学会モニタリング委員会により全国多施設調査を施行し、胸椎OPLL手術において麻痺を呈するBr-MEPの臨界点(麻痺を来すポイント)はコントロール波形の85%低下時と報告したが、麻痺を未然に防ぐアラームポイントは未だ議論の余地がある。本研究の目的は、胸椎OPLLの術後麻痺を未然に防ぐアラームポイントを検討することである。【方法】2012-2015年に前向き全国多施設調査を再施行し集積しえた胸椎OPLL86例を対象とした。アンケートの内容は、麻痺を呈した症例の詳細(導出部位・筋数、術前・術後のMMT、モニタリング波形が低下した操作、術後麻痺の期間、術中・術後波形のコピー添付)とした。波形変化はコントロール波形の70%以上低下した時を波形変化ありとし、そのうち術後麻痺なく終えられたものをレスキュー症例、麻痺を呈したものを麻痺症例とした。検討項目は、1:麻痺を呈した症例の波形低下度、2:レスキューしえた症例の波形低下度、3:波形低下とMMT低下の関係を検討した。【結果】全86例中、波形が70%以上低下したのは16例(19%)であり、そのうち12例(14%)で麻痺を認め、4例(5%)でレスキューしえた。残り70例は麻痺を認めなかった。1:麻痺を認めた症例の波形低下度は82-100%の間で低下していた。2:レスキューしえた症例の波形低下度は4例中3例で73-77%の間で低下しており、1例のみ90%低下した。3:波形低下度とMMT低下の関係は弱い相関を示した。(r=0.56)【結語】胸椎後縦靭帯骨化症(OPLL)手術におけるBr-MEPのアラームポイントは80%低下が妥当である。
カルベンの選択的挿入反応を利用した炭素骨格の新しい合成法

昭和63年度、平成元年度の二年間にわたる研究成果は次のとおりである。昭和63年度:(1)ジハロカルベン、フェニルチオカルベン、アルキリデンカルベン等のアルコキシドαC-H結合への位置選択的挿入反応の最適化条件を検討し解明した。(2)カルベン挿入反応において高い位置選択性を示す新たな基質を探索し,エノラ-トアニオン、ニトリルカルバニオン、アルキルリチウム等を見いだした。これらはβ位のC-H結合が活性化され、位置選択的に挿入反応を行うことが明らかとなった。平成元年度:C-H挿入反応の研究を引続き発展させて新たな研究課題を開拓し、次の3つの成果を得た。(3)三員環カルベンの前駆体としてジブロモノルカランとn-ブチルリチウムとか得られるブロモリチウムカルベノイド(1)の反応において、1のみでは反応を起こさない-80°Cの低温においても、t-BuOKを系中に添加すると容易に反応が起こり、溶媒THFのα位にC-H挿入反応が高効率で進行することを見いだした。この反応促進効果は、いわゆるLICKOR試剤と類似の有機金属・t-BuOKとの錯化により1のα脱離促進効果となって現れたものであることを明らかにした。(4)シクロプロパノ-ル誘導体であるヘミアセタ-ルやシアノヒドリンをフリ-カルベンと反応させると、O-H挿入反応は起こらずに、1:1開環付加物であるプロピオン酸誘導体が生成することを見いだした。この新規反応は見かけはOH基の水素がカルベンで引き抜かれて始まる反応のように見えたが、基低一重項、三重項いずれを用いても起こることから、スピン多重度に無関係に起こる機構として、カルベンへの一電子移動に始まる開環付加反応であることを提唱した。(5)2の研究に関連して、酸素原子を含む化合物とフリ-カルベンとの反応におけるオキソニウムイリド中間体の形成とその合成への利用を検討し、環状エ-テルのオキソニウムイリドへの求核剤付加と組み合わせたone-pot反応による三成分連結型合成反応を開発した。(1)ジクロローカルベン、フェニルチオーカルベン、やアルキリデカルベンのアルコキシドαCーH結合への位置選択的挿入反応に関して、反応条件の最適化を図るため、(a)カルベンの発生方法の改良と(b)アルコキシドにおける各種金属イオンの影響、(c)溶媒効果を検討した。(2)プロパルジルメタンスルホン酸とカリウムtertーブトキシドの反応を用いる簡便なビニリデンカルベンの発生法を開発した。プロパルジルメタンスルホン酸は各種のアルデヒドとリチウムアセチリドの反応で得られるプロパルジルアルコールを経由して容易に合成できることから今回開発したビニリデンカルベンの発生法をアルコキシドへの挿入反応と組み合わせることにより、汎用性の高い炭素骨格合成法へと展開することができた。(3)カルベン挿入反応において高い位置選択性を示す新たな基質を探索する目的でエノラートアニオン、ニトリルアニオン、アルキルリチウム等との反応を検討した。この結果、ニトリルアニオンやアルキルリチウムではβ位のCーH結合に位置選択的挿入反応が進行することが明かとなった。

1.三員環カルベンの前駆体としてジブロモノルカランとnーブチルリチウムとから得られるブロモリチウムカルベノイド(1)の反応において、1のみでは反応を起こさない-80°Cの低温においても、tーBuOKを系中に添加すると容易に反応が起こり、溶媒THFのα位にCーH挿入反応が高効率で進行することを見いだした。この反応促進効果は、いわゆるLICKOR試剤と類似の有機金属・tーBuOKとの錯化により1のα脱離促進効果となって現れたものであることを明らかにした。2.シクロプロパノ-ル誘導体であるヘミアセタ-ルやシアノヒドリンをフリ-カルベンと反応させると、OーH挿入反応は起こらずに、1:1開環付加物であるプロピオン酸誘導体が生成することを見いだした。この新規反応は見かけはOH基の水素がカルベンで引き抜かれて始まる反応のように見えたが、基底一重項、三重項いずれを用いても起こることから、スピン多重度に無関係に起こる機構として、カルベンへの一電子移動に始まる開環付加反応であることを提唱した。3.2の研究に関連して、酸素原子を含む化合物とフリ-カルベンとの反応におけるオキソニウムイリド中間体の形成とその合成への利用を検討し、環状エ-テルのオキソニウムイリドへの求核剤付加と組み合わせたone-pot反応による三成分連結型合成反応を開発した。
ATP合成酵素の分子構築における遺伝子制御の分子シンクロナイゼイション機構

申請者らは,ATP合成酵素のサブユニットの転写レベルにおける制御システムを明らかにするため,Fo,stalkに属するサブユニット7種とF1のβsubunit,そして活性制御因子であるIF1(ATPase inhibitor protein)の全9種について転写物量の解析を行った.その結果,これら9種のサブユニットのmRNAは大部分心臓において最も多く発現しているが,これらmRNAの分子モル比は,脳・肝臓・心臓・腎臓の4種の臓器において全く同一の割合で発現されていることが初めて明かとなった.また,この発現パターンは,290週齢ラットにおいても一定に保持されていることが明らかとなった.これらの結果から,ATP合成酵素サブユニットを一定の割合で発現するための,転写レベルでの分子シンクロナイゼイションシステム"ジーンシンクロナイザー"の存在が強く示唆された.さらに,本研究では,心筋細胞においてミトコンドリアが異常に増殖しているJVS(juvenile visceral steatosis)マウスを用いて,蛍光Differential Display(DD)法によりJVSマウスと正常マウスで発現しているmRNAの差を解析した.その結果,現段階でミトコンドリアの増殖に関与する可能性のある新規遺伝子を6種得ることに成功した.これらの因子がミトコンドリアにどのような影響を及ぼすかを調べるために,ミトコンドリア輸送ペプチドを融合させた蛍光タンパク発現ベクターを培養細胞中にトランスフェクトして,生細胞中におけるミトコンドリアの動態変化をタイムラプスデコンボリューションCCD蛍光顕微鏡下で直接観察する実験系を確立させた.現在,この実験系を用いてDD法によって得られた遺伝子の機能の解析を行なっている.申請者らは、ATP合成酵素のサブユニットの各mRNA量の絶対量を測定する方法を開発し、FischerラットF344/DuCrjの種々の組織におけるATP合成酵素のサブユニット9種(サブユニットb,c(P1),c(P2),d,e,F6,IF1,OSCP,beta-subunit)のmRNA量の絶対量を定量した。その結果、大部分のサブユニットは、心臓で最も多く発現し、ついで、腎臓で多く、脳と肝臓では少ないという組織特異性を示した。このように、各サブユニットのmRNA量は組織で大きく異なるにもかかわらず、驚いたことに、それらの発現量をモル%で表すと、いずれの組織でも各サブユニットのmRNAは一定の化学量論比からなる発現パターンを示すことが明らかとなった。また、この発現パターンは、週齢差によっても変動しないことを明らかにした。この事実は、各サブユニットの遺伝子発現が、シンクロナイズして起こっていることを示しており、これらを制御するシンクロナイザーの存在が強く示唆された。また、この分子シンクロナイゼイション機構(装置)は、調べた全ての組織にあること、そして週齢差によっても変動しないことをはじめて明らかにした。さらに、本研究では、心筋細胞においてミトコンドリアが異常に増殖しているJVS(juvenile visceral steatosis)マウスを用いて、転写レベルにおけるATP合成酵素サブユニットの発現量の解析を行うと共に、蛍光Differential Display法により、ミトコンドリアの増殖を制御している因子の解析を行った。その結果、ミトコンドリア増殖の制御機構への関与が期待される15種のcDNAを得ることに成功しており、現在、それらの遺伝子の全構造の決定と機能の解析を行なっている。申請者らは,ATP合成酵素のサブユニットの転写レベルにおける制御システムを明らかにするため,Fo,stalkに属するサブユニット7種とF1のβsubunit,そして活性制御因子であるIF1(ATPase inhibitor protein)の全9種について転写物量の解析を行った.その結果,これら9種のサブユニットのmRNAは大部分心臓において最も多く発現しているが,これらmRNAの分子モル比は,脳・肝臓・心臓・腎臓の4種の臓器において全く同一の割合で発現されていることが初めて明かとなった.また,この発現パターンは,290週齢ラットにおいても一定に保持されていることが明らかとなった.これらの結果から,ATP合成酵素サブユニットを一定の割合で発現するための,転写レベルでの分子シンクロナイゼイションシステム"ジーンシンクロナイザー"の存在が強く示唆された.さらに,本研究では,心筋細胞においてミトコンドリアが異常に増殖しているJVS(juvenile visceral steatosis)マウスを用いて,蛍光Differential Display(DD)法によりJVSマウスと正常マウスで発現しているmRNAの差を解析した.その結果,現段階でミトコンドリアの増殖に関与する可能性のある新規遺伝子を6種得ることに成功した.これらの因子がミトコンドリアにどのような影響を及ぼすかを調べるために,ミトコンドリア輸送ペプチドを融合させた蛍光タンパク発現ベクターを培養細胞中にトランスフェクトして,生細胞中におけるミトコンドリアの動態変化をタイムラプスデコンボリューションCCD蛍光顕微鏡下で直接観察する実験系を確立させた.現在,この実験系を用いてDD法によって得られた遺伝子の機能の解析を行なっている.
個室型高齢者住居施設の空間構成に関する環境行動的研究

前年度に引き続き、個室型特別養護老人ホームを対象として、以下のような調査・分析を行った。1.個室内部の使われ方調査......各個室の図面採取調査や居住者への面接インタビュー調査などから、個室の使われ方や個室での生活行為、個室内での他者との交流および居住者の開口部に対する意識を分析し、各居住者にとっての個室の機能・意味を捉える。2.共用空間の行動調査......共用空間の観察調査や地図上へのプロット調査から、共用空間で展開されるさまざまな行動・行為や交流・集まりの様子を分析することによって、居住者にとっての各共用空間の意味とその空間構成との対応関係を捉える。3.個人の生活場面展開......居住者個人の生活を経時的に追跡調査し、施設空間に展開される生活場面を捉え、時間軸上でその様態の変化を探っていくことで、居住者が環境に馴染んでいく際の空間の意味・役割を分析する。以上の調査を行い、入居者の環境との関わり方を時間軸上の変化として捉え、入居者の生活に影響を与える環境要素について分析を行った。共用空間に多様な場所があることによって、入居者は自分なりに場所を選択し、そこにさまざまな意味付けを行っており、その結果、入居者が一人一人が独自の生活を展開し多様な生活類型が見出された。近年開設した個室型特別養護老人ホームを対象として、以下のような調査・分析を行った。3.個人の生活場面展開の作成......居住者個人の一日の生活を追跡調査し、時間軸上で生活場面の展開の仕方を追っていくことで、個人の生活を支える(あるいは規制する)施設の環境要素を抽出する。以上の調査を継続的に行うことにより、入居者の環境との関わり方を時間軸上の変化として捉え、入居者の生活に影響を与える環境要素について分析を行った。