hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リモートセンシング・カラー画像による高次生体機能解析システムの開発

この判別関数を用い、入力された顕微画像を2値化し梗塞領域、正常領域を画像として表現した。本法による鑑別は病理医による判断とほぼ一致した。更に肉眼では判別困難な低倍率でも鑑別可能であり、梗塞領域のマーキング、梗塞領域と正常領域の比等と瞬時に得られる等有用であった。現在他の染色法における判別関数、鑑別能の向上に関しさらに研究を進めている。2.生体機能画像データベース:生体機能画像ではX線画像等構造画像と異なり患者情報、撮影条件のみならず診断に至る画像処理の過程をもデータベース化する必要がある。そこでまずコンピュータ上でインタラクティブに行われる画像処理過程をマン・マシン・インターフェースに知識獲得、データベース作成機能を付加することにより知識ベースシステムとする手法を開発した。本手法により操作者に負担をかけることなく画像診断の過程を明確に記録することが可能になった。同時に診断過程を順方向あるいは逆方向に自由に辿れることから、診断過程の検証、初学者の学習に有効であった。現在、鑑別診断機能を実現すべく研究中である。3.臨床評価:現在、脈管外科,整形外科,麻酔科,ペインクリニック,神経内科等においてサーモグラフィ画像処理システムの臨床応用がすすめられている。すでに機能性,器質性末梢血管障害の鑑別,脊椎脊髄疾患の診断,有痛性疾患の検出,脳幹障害の診断等の成果が得られている。
がん患者に適応した包括的呼吸困難インパクト評価スケールの開発

本研究の目的は、がん患者の呼吸困難感による影響を包括的に測定するための尺度を作成することである。呼吸困難を抱える治療期進行肺がん患者の体験を明らかにした先行研究およびその他の呼吸困難感に関連する先行研究、既存尺度、がん患者の呼吸困難感の概念分析結果等のレビューから抽出した内容を基にアイテムプールを作成し、スーパーバイズやプレテストによる尺度項目案の検討過程を経て原案となる暫定版尺度を作成した。がんやがん治療により発生した呼吸困難症状を経験したことのあるがん患者を対象に暫定版尺度を用いた本調査を実施し、尺度の項目分析および探索的因子分析により尺度構造について検討した。平成25年度においては、産前産後の休暇および育児休暇による中断(平成24年7月13日平成25年8月31日)のため、文献検討および概念枠組みの検討にとどまった。現在、がん患者の呼吸困難について概念分析を進めており、関連概念の定義の確認を行っている段階である。平成24年度においては、産前産後の休暇および育児休業による中断(平成24年07月13日平成25年08月31日)のため、文献検討および研究枠組みの検討にとどまった。具体的な研究成果としての実績については大きな進捗がなかった。本研究の目的は、がん患者の呼吸困難を症状とその身体的苦痛による多側面への影響を含めた包括的な視点で捉え、アセスメントするための評価尺度を開発することである。平成26年度は、研究の第一段階である質問票の構成基盤となる質問項目の検討を行うために先行研究や関連文献の精読および検討と、主要概念に関する概念分析および概念枠組みの検討を主に実施した。1.先行研究と関連文献の精読および検討検索ツールとして医中誌Web(Ver.4)およびCINAHLを用いて最大検索範囲におけるがん患者の呼吸困難に関する国内外の先行研究を検索した。入手した文献内容を概観した結果、呼吸困難を訴えるがん終末期患者に対する看護介入時の看護師の困難など看護師に焦点が当てられた研究が数件あり、患者に焦点が当てられた研究は稀少だった。また、呼吸困難のあるがん患者の経験を内容分析したものや呼吸困難によるQOLへの影響などについて考察しているものがあった。その他、呼吸困難の緩和に向けた薬物療法の効果検証や呼吸困難マネジメントプログラムの導入の効果検証、エクササイズによる介入の効果検証が散見されたが、対象者をがん患者に限定しておらずCOPD・心疾患患者とした検証であり、呼吸困難を抱えるがん患者への適応に向けては課題が残った。2.主要概念に関する概念分析および概念枠組みの検討主要概念に関する概念分析を行った結果、属性として9カテゴリー、先行要件として5カテゴリー、帰結として3カテゴリーが明らかとなった。それらにより主要概念が説明され、さらに概念枠組みの基盤となる見解を得た。また、先行研究「呼吸困難を抱える治療期進行肺がん患者の体験」の結果として示された内容にさらに追加すべき項目内容に関する視点と示唆を得た。このため、以上の結果を踏まえ、平成27年度は尺度の具体的な質問項目案の作成に入る予定である。本研究の目的は、がん患者の呼吸困難を症状による身体的苦痛だけでなく他側面への影響を含めた包括的な視点で捉えたアセスメントツールとして活用が可能な評価尺度を開発することである。平成27年度は、尺度の構成基盤となる主要概念の概念分析と研究の概念枠組みの検討の段階に取り組み、下記の成果を得た。1.主要概念の概念分析:概念分析の手法により対象文献から概念の属性、先行要件、帰結を抽出した。その結果、9の属性、5の先行要件、3の帰結が抽出された。また概念分析の結果から、主要概念の定義に関する見解を得た。また、概念分析の結果について論文を作成し、学会発表および学会誌上発表による公表に向けた準備を現在進めている途上である。2.研究における概念枠組みの作成:概念分析の結果や先行研究における研究成果・文献の検討等の総合的な思考を経て、がん患者の呼吸困難感を構成する構成要素を明確化し、論理的説明を記述し図式化した。また研究の主要概念と既存の関連概念や理論等との照合を行い、構成概念、概念間の関係性や強度等についての検討を重ね、本研究における概念枠組みを完成させた。3.先行研究より得られた具体的な対象者の体験内容や知見、既存の尺度項目、先行研究に関する文献検討等の内容から尺度項目原案の素案となるアイテムプールを作成した。4.尺度項目案の検討に生かすことを目的として、がん患者の呼吸困難感による影響の様相について、国内外の先行研究を対象とした文献検討を行い、日本と海外との文化的な相違の有無・内容・特徴等について検討した。この検討内容に関連する成果の一部を学会発表により公表した。以上の経過を経て、現在は尺度の質問項目案を作成中である。また、これと並行してプレテストおよび本調査における協力施設や対象者の確保について検討・調整を進めている。概念分析の過程において対象となる海外文献の精読、分析結果の検討、論文作成と成果発表のための準備に計画以上の時間を要した。また、既存の先行研究数の不足により、質問項目アイテムの増幅や絞り込みに時間を要し、尺度項目案の素案となるアイテムプールの作成が計画通り進められなかった。がん患者が抱える呼吸困難感は、身体・心理・社会・実存的側面の多側面に影響を及ぼし、Total Dyspneaの視点による包括的な支援が求められる。

本研究の目的は、がん患者の呼吸困難感の多側面性を包括的な視点でとらえ、呼吸困難感によりどのような影響がどの程度生じているのかというインパクトを測定するための評価尺度を開発することである。平成28年度は、尺度の質問項目案を作成し、試作版尺度を完成させた。また、本調査に入る準備段階として、倫理審査受審とフィールド調整を行った。さらに、前年度に取り組んだ概念分析の結果の公表を行った。概念枠組みの基盤となる「がん患者の呼吸困難感」の概念分析の結果に関する研究内容を学会発表および誌上発表により公表した。(誌上発表については、採択済・近日掲載予定)1.尺度項目案の作成1先行研究より得られた具体的な対象者の体験内容や知見、既存の関連尺度の質問項目、先行研究に関する文献・論文の内容の検討等により尺度項目のアイテムプールを作成した。2作成したアイテムプールの内容分析とがん患者の呼吸困難感の特性に関する示唆に基づき、尺度項目案を作成した。3がん医学やがん看護に精通した医師や専門看護師9名に尺度項目案に対するスーパーバイズを依頼した。スーパーバイズの結果に基づき尺度項目の精選と再検討を行い、試作版尺度を完成させた。2.フィールド調整および本調査以降の予定尺度の妥当性の検証に必要なサンプル数を確保するため、数か所の施設でデータ収集を行う予定である。現在は所属研究機関の倫理審査承認を受け、各施設における倫理審査受審およびフィールド調整を行っている。調整がつき次第本調査を開始し、質問紙への回答データを収集する。また、本調査により収集した回答データについては因子分析および信頼性・妥当性に関する統計分析を行い、尺度の完成を目指す。倫理審査の承認までに計画以上の時間を要したため、予定よりも本調査に入るのが若干遅れている。本研究の目的は、がん患者の呼吸困難感による影響を包括的に測定するための尺度を作成することである。呼吸困難を抱える治療期進行肺がん患者の体験を明らかにした先行研究およびその他の呼吸困難感に関連する先行研究、既存尺度、がん患者の呼吸困難感の概念分析結果等のレビューから抽出した内容を基にアイテムプールを作成し、スーパーバイズやプレテストによる尺度項目案の検討過程を経て原案となる暫定版尺度を作成した。がんやがん治療により発生した呼吸困難症状を経験したことのあるがん患者を対象に暫定版尺度を用いた本調査を実施し、尺度の項目分析および探索的因子分析により尺度構造について検討した。本研究の目的は、がん患者の呼吸困難感による多側面に及ぶ影響を包括的な視点でとらえ、呼吸困難感によりどのような影響がどの程度生じているのかというインパクトについて評価するための評価尺度を開発することである。平成28年度までに、呼吸困難感に関連する先行研究、既存尺度、概念分析の結果等の内容に基づき抽出した身体面への影響、心理面への影響、社会面への影響など各側面のカテゴリに分類した尺度項目案のアイテムプールを作成した。次に、アイテムプールを概観し、重複して抽出された内容やがん患者特有の内容を重要視して抜粋したの質問項目案を作成した。この質問項目案に対しがん医療およびがん看護領域の専門家よりスーパーバイズを受け、一致率の算出と研究者間の検討により削除項目や修正項目を決定し、暫定版尺度を完成させた。
難防除双翅目衛生害虫に有効な昆虫病原細菌のδ内毒素に関する研究

グラム陽性細菌Bacillus thuringiensisが産生するδ内毒素は、特定の昆虫幼虫に強い殺虫活性を示すことが知られている。この特性を利用したB.thuringiensis微生物農薬は、農業・衛生害虫の防除に世界中で利用され、大きな成果を挙げている。2000年に沖縄県の土壌から分離されたB.thuringiensis serovar sotto沖縄株は、難防除衛生害虫であるネッタイシマカ幼虫に強い殺虫性を示す。本研究では、この沖縄株に着目し、そのδ内毒素をコードするcry遺伝子のクローニングと全塩基配列の決定を行った。沖縄株の産生するParasporal inclusionを精製、可溶化し、イオン交換クロマトグラフィーを行った。その結果、5つの溶出ピークが確認され、各画分をネッタイシマカ2齢幼虫に供試したところ、第一ピークにあたる非吸着画分にのみ殺虫活性が認められた。この画分をSDS-PAGEで解析すると、66-kDaおよび62-kDaにあたる2種の蛋白質が含まれていることがわかった。それぞれのN末端アミノ酸配列を解析したところ、66-kDa蛋白質のそれは双翅目殺虫蛋白質として知られるCry4Aのそれと60%の相同性を示し、毒素活性の本体を担う可能性が認められた。この66-kDa蛋白質のN末端配列および双翅目殺虫性Cryタンパク質の保存領域であるBlock3の配列をもとにプライマーを作製し、degenerate PCRを行った結果、200bpsの増幅産物が認められ、その塩基配列は既存のデータベースに存在しなかった。この増幅産物をプローブDNAとして、沖縄株のplasmid DNAに対してサザン解析したところ、ClaI切断した7.2kbs断片と強い反応が認められた。この7.2kbs ClaI断片をpBluescript SK II(+)にクローニングし、全塩基配列を決定した結果、2.1kbsのcry遺伝子が座乗しており、その配列は既存のcry遺伝子のそれとは異なる新規性の高いものであった。グラム陽性細菌Bacillus thuringiensisは特定の昆虫に殺虫活性を示すδ内毒素を産生する。本研究では、難防除双翅目昆虫、特にネッタイシマカおよびハマダラカ幼虫に特異的な殺虫活性を示すB. thuringiensis 96-OK-85-24株に着目し、そのδ内毒素をコードするcry遺伝子について調査した。先ず、本菌株の殺虫スペクトルと類似する既知のδ内毒素遺伝子cry4をプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、EcoRIで消化した7kbsのplasmid DNA断片と強い反応が見られた。これをpBluescript SK(+)にクローニングし、全塩基配列を決定した結果、cry遺伝子の部分配列および挿入配列IS231様遺伝子を同定した。相同性解析の結果、既存のIS231遺伝子群の塩基配列とは異なっていたため、新規挿入配列IS231Iとして日本DNAデータバンク(DDBJ)に登録した。また、上記cry遺伝子の部分配列をプローブとして、その上流領域を調査したところ、新規δ内毒素遺伝子cry24Bおよびslorf2を発見した。両遺伝子をB.thuringiensisδ内毒素非産生株に形質転換したところ、76および65kDa蛋白質の発現が認められた。さらに、これら発現蛋白質をネッタイシマカ2齢幼虫に供試したが、顕著な殺虫活性は認められなかった。以上の結果から、cry24Bおよびslorf2両遺伝子は共在するδ内毒素の安定化およびその毒素活性の増強に関わる可能性が示唆された。また、その下流に座位するIS231Iはcry遺伝子の種内伝播に関与するものと考えられる。以上の結果を第37回国際無脊椎動物病理学会および第4回生物農薬国際会議において発表し、さらに米国のCurrent Microbiology誌に投稿、受理され、掲載される予定である。

この7.2kbs ClaI断片をpBluescript SK II(+)にクローニングし、全塩基配列を決定した結果、2.1kbsのcry遺伝子が座乗しており、その配列は既存のcry遺伝子のそれとは異なる新規性の高いものであった。
造血におけるニッチ間の造血幹細胞・前駆細胞の時間空間的挙動の解明

細胞周期が特に長いdormant HSC(dHSC)の局在は世界的に明らかでないが、私たちは、その局在を検討するためのBrdU投与後の免疫染色による可視化に成功したので、ヒストンH2Bを標識する方法についてマウスの準備を進めた。また、細胞周期を抑制する可能性のあるサイトカインの発現頻度をCAR細胞一細胞ごとのRT-PCRによるmRNAの定量により解析し、発現細胞を可視化するための蛍光蛋白遺伝子ノックインマウスの作製を進めた。2、赤血球前駆細胞、Bリンパ球前駆細胞の可視化と特異的ニッチ間の挙動の解明。私たちは、造血幹細胞の分化による血球系列決定や分化の進行の調節と細胞の局在・移動との相関を解析した。赤血球とBリンパ球前駆細胞特異的マーカー遺伝子座にGFP蛍光色素遺伝子を挿入したマウスを用いた免疫染色により系列決定直後から各分化段階の赤血球前駆細胞とBリンパ球前駆細胞を区別して可視化することができたので、CAR細胞を中心にニッチとの相互作用についての解析を進めた。3、造血幹細胞・前駆細胞のニッチ間の挙動を再現する培養系の樹立。世界的に骨髄の造血ニッチ細胞は培養できておらず、主要なニッチ細胞であるCAR細胞も、フローサイトメトリーで純化・分離すると従来の骨髄細胞の試験管内培養法では培養できない。私たちは、増殖するCAR細胞の頻度を上げることに成功したが、未だ培養系の樹立には至っていないので培養条件の検討を進めた。1、dHSC、aHSCの可視化と特異的ニッチ間の挙動の解明。細胞周期が特に長いdormant HSC(dHSC)の局在は世界的に明らかでないが、私たちは、その局在を検討するためのBrdU投与後の免疫染色による可視化に成功した。ヒストンH2Bを標識する方法についてはマウスの準備を進めた。赤血球とBリンパ球前駆細胞特異的マーカー遺伝子座にGFP蛍光色素遺伝子を挿入したマウスを用いた免疫染色により系列決定直後から各分化段階の赤血球前駆細胞とBリンパ球前駆細胞を区別して可視化することができた。私たちは、培養条件を検討することにより増殖するCAR細胞の頻度を上げることに成功したが未だ培養系の樹立には至っていない。造血幹細胞・前駆細胞の可視化が確認され、造血におけるニッチ間の造血幹細胞・前駆細胞の時間空間的挙動の解明に向けた変異マウスの作製など研究が順調に進展しているため。現在の研究を継続することにより、骨髄での造血に伴う造血幹細胞・前駆細胞のニッチ間の時間空間的な動きとその制御機構を解明することをめざす。
ラッフル膜形成をモデルとしたアクチンとアクチン調節蛋白質の分子機構の解析

ラッフル膜形成の分子機構を明らかにするべく、主に培養線維芽細胞(Swiss3T3細胞)及びヒトあるいはブタの好中球を用いて実験を行った。コンフルエントにした後血清濃度を下げて静止期に同調させた線維芽細胞に、蛍光標識したコフィリンとアクチンを同時にマイクロインジョエクションにより導入したところ、両者は既存の細胞骨格に組み込まれることなく細胞質中に分散して存在した。しかし、インジェクションした細胞のまわりに存在する細胞をはぎ取ることによって再活性化すると、細胞は速やかにラッフル膜を形成し移動し始めるようになる。このとき導入された蛍光標識コフィリン及びアクチンはどちらもラッフル膜に移行し、非常によく一致した局在を示すことが見出された。また、培養液中にNa-H-ポンプの阻害剤であるアミロライドを加えておくとラッフル膜の形成が阻害され、同時にアクチンとコフィリンの局在化も見られなくなった。この結果からラッフル膜の形成には細胞内pHの上昇が必要であることが示唆された。一方、好中球をfMLPやTPAで活性化すると、非常に速やかに細胞の変形が起こり、ラッフル膜を形成する。この時、コフィリンの著しい脱リン酸化が起こりラッフル膜へ局在するようになる。リン酸化されたコフィリンはアクチンへの結合能を失うことに既に見出しており、ラッフル膜の形成には活性のあるコフィリンが必要であることが示唆される。そこでフォスファターゼの阻害剤であるオカダ酸やカリキュリンAを加えたところ、これらの添加のみでコフィリオンの脱リン酸化が誘導された。しかしそのレベルはTPA処理によるそれとは異なり、完全な脱リン酸化には至らず、TPAなどにより活性化するとさらに脱リン酸化が起こった。このTPAによる脱リン酸化は10μMのオカダ酸を加えた時にのみ抑制されたことから、コフィリンの脱リン酸化を行っているのはタイプBのフォスファターゼであり、タイプ1や2Aはコフィリンをリン酸化するキナーゼの活性繊維に働いていると考えられる。
Hes因子による分子発現のオシレーションのメカニズムの解明

生物は、発生過程においてさまざまな現象が正確なタイミングでおこる結果、正確にかたちづくられる。しかし発生過程の時間的制御機構は、これまでほとんど明らかにされていない。脊椎動物の胚の繰り返し構造である体節は、体節原基が一定時間ごとに分節化することで一定の大きさに形成される。すなわち体節形成は、発生過程において時間的制御を受ける現象の代表例であり、時間的周期性を利用した形態形成である。これまでの研究により、体節原基細胞内でおこっている分子発現のオシレーションが、分子時計として分節化の周期性を制御していることが明らかになっている。本研究は、体節形成時におこる分子発現のオシレーションをモデル系として、生体が時間を計るメカニズムを解明することを目的として行われた。これまでに我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、その発現が体節形成周期に一致してオシレーションしていることを明らかにした。さらにノックアウトマウスなどの解析から、Hes7が体節形成を支配する分子時計に必須の因子であることを明らかにした。これらの結果に基づいて、本研究では、分子時計のメカニズムを明らかにすることに焦点を絞った。我々は、Hes7をはじめとするオシレーション分子はHes7による周期的なネガティブフィードバックを受けることによってオシレーションしていることを解明し、これが分子時計の中心的なメカニズムであることを明らかにした。さらに安定化したHes7タンパクをもつノックインマウスを作製し、Hes7タンパクの不安定性が分子時計に必須であることを証明した。また、数学的シミュレーションを行ってこのモデルの妥当性を検討した。これらのことから体節形成を支配する分子時計は、転写因子Hes7のネガティブフィードバックループと速やかなタンパク分解を基本的なメカニズムとしていることを明らかにした。脊椎動物の前後軸パターンは、体節に由来する繰り返し構造が基本になっている。体節は未分節中胚葉が2時間周期で分節化して形成される。そこでいくつかの遺伝子の発現が体節形成周期と一致して、2時間周期でオシレーションし、それが分節時計として体節形成の周期性を規定していると考えられている。我々はこれまでに、オシレーション分子Hes7がネガティブフィードバックループを形成することとHes7が速やかに分解されること、すなわちHes7が自身の発現を周期的に抑制することが体節形成を支配する分子時計の中心的なメカニズムであることを示した。本研究ではHes7の安定性を変化させて分子時計がどのように影響を受けるか解析した。Hes7タンパクはユビキチン化されプロテアソーム系の分解をうけるため不安定であり、その半減期は約23分であった。ユビキチン化されることが予想されるリジン残基をアルギニン残基に置き換えることによって、Hes7タンパクを安定化することを試み、半減期が約30分の変異を同定した。このときHes7の転写活性は変化していなかった。この変異を用いてノックインマウスを作製し、体節形成に対する影響を観察した。安定化されたHes7を発現するノックインマウスでは初期の体節(3-5個まで)はほぼ正常に形成され、それ以降の体節はHes7ノックアウトマウスと同様に分節化の周期性が失われていた。Hes7が安定化されたためにHes7の発現のオシレーションが維持されないため、中期以降の体節の分節化がうまくいかないと考えられる。これらの結果から、Hes7タンパクの適切な不安定性は分子時計に必須であることが明らかになった。

脊椎動物の胚の繰り返し構造である体節は、体節原基が一定時間ごとに分節化することで一定の大きさに形成される。すなわち体節形成は、発生過程において時間的制御を受ける現象の代表例であり、時間的周期性を利用した形態形成である。これまでの研究により、体節原基細胞内でおこっている分子発現のオシレーションが、分子時計として分節化の周期性を制御していることが明らかになっている。本研究は、体節形成時におこる分子発現のオシレーションをモデル系として、生体が時間を計るメカニズムを解明することを目的として行われた。これまでに我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、その発現が体節形成周期に一致してオシレーションしていることを明らかにした。さらにノックアウトマウスなどの解析から、Hes7が体節形成を支配する分子時計に必須の因子であることを明らかにした。これらの結果に基づいて、本研究では、分子時計のメカニズムを明らかにすることに焦点を絞った。我々は、Hes7をはじめとするオシレーション分子はHes7による周期的なネガティブフィードバックループを受けることによってオシレーションしていることを解明し、これが分子時計の中心的なメカニズムであることを明らかにした。さらにHes7タンパクの安定化したノックインマウスを作製し、Hes7タンパクの不安定性が分子時計に必須であることを証明した。すなわち体節形成を支配する分子時計は、転写因子Hes7のネガティブフィードバックループと速やかなタンパク分解を基本的なメカニズムとしていることを明らかにした。
ポーラス型フォトクロミック液晶高分子の創出と光運動材料の自在スケーリングへの展開

従来の架橋フォトクロミック液晶高分子は高密度クロモフォア系であり,光吸収が試料表層のみで起こるため力発生部位が表面近傍に限られていた。このため光運動材料では厚さの限界が生じ,大スケール化が困難であった。光運動材料に空間構造を導入すれば剛性の制御のみならず光侵入長の大幅な向上が期待でき,光アクチュエーターの大型化・自在スケーリングへの道が拓ける。さらに,厚さの増大により光ファイバーを用いたバルク内部からの光駆動が可能になり,試料外部からの光照射とは異なる新規運動様式の発現が期待できる。本研究では,ポーラス型フォトクロミック液晶高分子を創出し,空間構造と光応答性・力学特性との相関を探究する。
卵巣癌播種性転移におけるE-カドヘリン発現抑制の低酸素環境と分子機序の解析

卵巣癌播種性転移は原発巣からの離脱、酸素供給を欠いた状態での生存、腹膜への接着および増殖という過程からなることから、我々は低酸素環境に注目した。卵巣癌細胞を低酸素下で培養するとHIF-1α発現が誘導され、それに相関してE-cadherin発現低下および浸潤能が亢進することを見出した。そこで、低酸素環境における卵巣癌細胞の浸潤能亢進機序を解析する目的で、E-cadherin転写抑制因子の発現調節機構を解析した。まず、卵巣癌細胞株SKOV3を正常酸素濃度(20%O_2)と低酸素環境下(1%O_2)で培養し、HIF-1α, HIF-2α, E-cadherinおよびE-cadherinの転写抑制因子であるSnail, SIP1, TWISTの発現を検討したところ、低酸素下においてSKOV3細胞のE-cadherin発現は減弱し、HIF-1αおよびHIF-2αの発現が誘導され、それと同時にE-cadherin転写抑制因子のなかでSnailの発現は増加した。Snail遺伝子のprmoter領域には転写因子HIFが結合するhypoxia responsive element(HRE)のDNA配列が存在していることから、プロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、レポーターアッセイを行ったところ、低酸素下ではSnailの転写活性は正常酸素下と比べて増加した。siRNAにてHIF-1αおよびHIF-2αを抑制すると低酸素環境下でのSnailの発現亢進が抑制された。同時に卵巣癌細胞の浸潤能も抑制された。このことから、卵巣癌細胞の低酸素下における、浸潤能促進においてSnailが重要な働きをしている可能性が示唆された。低酸素環境は、Snail発現を誘導し卵巣癌細胞を上皮性性質から中皮性性質へ転換させている可能性が示唆された。低酸素環境における卵巣癌細胞の浸潤能亢進機序を解析する目的で、E-cadherin転写抑制因子の発現調節機構を解析した。まず、卵巣癌細胞株SKOV3を正常酸素濃度(20%O_2)と低酸素環境下(1%O_2)で培養し、HIF-1α,HIF-2α,E-cadherinおよびE-cadherinの転写抑制因子であるSnail, SIP1,TWISTの発現を検討したところ、低酸素下においてSKOV3細胞のE-cadherin発現は減弱し、HIF-1αおよびHIF-2αの発現が誘導され、それと同時にE-cadherin転写抑制因子のなかでSnailの発現は増加した。Snail遺伝子のpromoter領域には転写因子HIFによる転写誘導に不可欠なhypoxia responsive element(HRE)のコンセンサス配列が存在していることから、プロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、レポーターアッセイを行ったところ、低酸素下ではSnailの転写活性は正常酸素下と比べて増加した。このことから、卵巣癌細胞の低酸素下における、浸潤能が促進過程においてSnailが重要な働きをしている可能性が示唆された。

そこで、低酸素環境における卵巣癌細胞の浸潤能亢進機序を解析する目的で、E-cadherin転写抑制因子の発現調節機構を解析した。まず、卵巣癌細胞株SKOV3を正常酸素濃度(20%O_2)と低酸素環境下(1%O_2)で培養し、HIF-1α,HIF-2α,E-cadherinおよびE-cadherinの転写抑制因子であるSnail, SIP1, TWISTの発現を検討したところ、低酸素下においてSKOV3細胞のE-cadherin発現は減弱し、HIF-1αおよびHIF-2αの発現が誘導され、それと同時にE-cadherin転写抑制因子のなかでSnailの発現は増加した。Snail遺伝子のprmoter領域には転写因子HIFが結合するhypoxia responsive element(HRE)のDNA配列が存在していることから、プロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、レポーターアッセイを行ったところ、低酸素下ではSnailの転写活性は正常酸素下と比べて増加した。siRNAにてHIF-1αおよびHIF-2αを抑制すると低酸素環境下でのSnailの発現亢進が抑制された。同時に卵巣癌細胞の浸潤能も抑制された。このことから、卵巣癌細胞の低酸素下における、浸潤能促進においてSnailが重要な働きをしている可能性が示唆された。低酸素環境は、Snail発現を誘導し卵巣癌細胞を上皮性性質から中皮性性質へ転換させている可能性が示唆された。
先天性代謝異常疾患の診断マーカーと新規治療ターゲットの創出

副腎白質ジストロフィー(X-ALD)は、ABCトランスポーターの一つであるATP-bindingcassette protein subfamily D1 (ABCD1)の機能異常を原因とする、脱髄を含む進行性の神経症状と副腎機能の障害が生じるX連鎖劣性の遺伝子疾患である。主に炭素数24以上の極長鎖脂肪酸は、ペルオキシソームにおいてβ酸化によって分解されるが、細胞質からペルオキシソーム内に極長鎖脂肪酸を取り込む役割をABCD1は担う。従って、X-ALD患者では、細胞内外で極長鎖脂肪酸が蓄積する。しかしながら、極長鎖脂肪酸は遊離脂肪酸ではなく、主に、脂肪酸補酵素A (CoA)として、あるいは、リン脂質をはじめとする様々な脂質分子の一部にとりこまれた状態で存在する。我々は脂肪酸CoAを測定する液体クロマトグラフィー・質量分析法を開発し、極長鎖脂肪酸CoAの代謝に影響を及ぼす薬剤を之までに見出した。本最終年度では、脂肪酸の同位体標識体を用いて、ABCD1の機能異常によって、脂肪酸代謝がどのように変化するかを、経時的に測定した。その結果、脂肪酸分子種別の時間変動がそもそも異なること、およびそれぞれの脂肪酸別に時間変動に及ぼすABCD1の影響が、各脂肪酸分子種別に異なることを見出した。副腎白質ジストロフィー(X-ALD)は、脱髄を含む神経症状と副腎の障害を特徴とするX連鎖劣性の遺伝子疾患である。X-ALDの原因遺伝子はABCD1である。本疾患の生化学的特徴として、通常の生体にはほとんど検出されない極長鎖脂肪酸が脳神経系や副腎白質などに蓄積していることが知られており、疾患マーカーとして臨床上利用されている。この極長鎖脂肪酸は、病態の発症や重篤化に大きく関与するものと考えられているが、その分子機序は殆ど明らかにされていない。我々は、X-ALD患者血漿由来脂質に関して、網羅的MRMおよび定性分析を用いて、患者特異的に増加又は減少しているリン脂質を解析した。さらに、X-ALDモデル動物であるAbcd1 KOマウスの脳中のグリセロリン脂質を解析し、KOマウス特異的に増加又は減少している脂質分子種を解析した。また、脳脂質の主要構成成分の一つであるスフィンゴミエリン(SM)についても、MS/MS/MSを用いることで、脂肪酸情報を含む脂質分子種の解析を行った。また、Abcd1の異常によって生じる脂肪酸代謝異常をin vitroで解析するため、CRISPR/Cas9システムを用いて、ヒト癌細胞株において、Abcd1ノックアウト細胞を作出した。現在までに、X-ALD患者血漿由来脂質に関して、網羅的MRMおよび定性分析を用いて、患者特異的に増加又は減少しているリン脂質を解析した。なお、血漿脂質は、採血時の状態によって大きく変動する。特に、血小板の活性化は、脂質組成を大きく変動するので、血小板活性化を反映するマーカーなどの測定を行い、得られた脂質変動が、採血時の状態を反映するものではないことを確認する必要が有る。X-ALDモデル動物であるAbcd1 KOマウスの脳中のグリセロリン脂質を解析し、KOマウス特異的に増加又は減少している脂質分子種を解析した。また、脳脂質の主要構成成分の一つであるスフィンゴミエリン(SM)については従来、スフィンゴイド長鎖塩基を中心とするフラグメントイオン情報に基づき構造が推定されていた。我々は、MS/MS/MSを用いることで、フラグメントイオン情報を効率良く取得することにより、スフィンゴイド長鎖塩基と脂肪酸情報の両方に基づいてスフィンゴミエリン分子種の決定を行った。従来、Abcd1およびX-ALDに関するin vitroの細胞は患者線維芽細胞が主に用いられていたが、増殖能に限界があり、生化学的な解析に制限があった。本ノックアウト細胞により、これらの制限を克服できるようになった。副腎白質ジストロフィー(X-ALD)は、ABCD1を原因遺伝子とする進行性の脱髄疾患である。ABCD1は極長鎖脂肪酸をペルオキシソーム内へ輸送するが、X-ALD患者ではこの輸送過程に異常が生じる結果、ペルオキシソーム内における極長鎖脂肪酸代謝のβ酸化が低下し、極長鎖脂肪酸が細胞内および細胞外に蓄積する。分解されない極長鎖脂肪酸は極長鎖脂肪酸CoAを介して、リン脂質等の様々な脂質に取り込まれる。しかし、ABCD1の異常による極長鎖脂肪酸CoA量の変化は不明である。ところで、LC-MSを用いた脂肪酸CoAの定量では一般的にイオンペア試薬を含む移動相が用いられるが、保持時間の再現性等含めて分析条件に不安定な要素が見られた。今回我々は、イオンペア試薬を用いないHPLC条件を検討し、LC-MSを用いた各種脂肪酸CoAの定量系を構築した。当該定量系を用いて、前年度までに作出したABCD1ノックアウト細胞内の各種脂肪酸CoAを定量したところ、ABCD1依存的な変動が観察された。現在までに、イオンペア試薬を用いずに、各種脂肪酸CoAを分離する条件を見出した。また、安定同位体標識した内部標準を合成し、これを定量時に添加することにより、要求される正確度および精度をクリアするLC-MSを用いた定量系を構築することに成功した。

前年度までに作出したABCD1ノックアウト細胞内の各種脂肪酸CoAを定量したところ、ABCD1依存的な変動が観察された。副腎白質ジストロフィー(X-ALD)は、ABCトランスポーターの一つであるABCD1遺伝子に異常が生じることで、脱髄を含む進行性の神経症状と副腎機能の障害が生じるX連鎖劣性の遺伝子疾患である。ABCD1は極長鎖脂肪酸をペルオキシソーム内へ輸送するが、X-ALD患者ではこの輸送過程に異常が生じる結果、ペルオキシソーム内における極長鎖脂肪酸代謝が低下し、極長鎖脂肪酸が蓄積する。この極長鎖脂肪酸はCoA化されて、他の脂質に取り込まれると考えられる。我々は細胞内の極長鎖脂肪酸CoAを含む様々な脂肪酸CoAをLC-MSを用いて簡便に定量する方法を前年度までに開発した。本年は本法を用いてABCD1欠損条件下において、薬物などの各種条件下における極長鎖脂肪酸CoAの変化を解析し、極長鎖脂肪酸CoA抑制に寄与する薬物を評価した。前年度までに確立された、ABCD1ノックアウト細胞に対して、Lorenzo's oil等の現在までに極長鎖脂肪酸の蓄積を抑制する効果が報告されている薬物を添加し、極長鎖脂肪酸CoAの変動を解析した。その結果、一部の薬物について、予想外に極長鎖脂肪酸CoAの蓄積が増強される薬物が見出された。同様に極長鎖脂肪酸を含有するリン脂質も増加していたことから、当該薬物は、細胞によってその作用が大きく異なることが予想された。副腎白質ジストロフィー(X-ALD)は、ABCトランスポーターの一つであるATP-bindingcassette protein subfamily D1 (ABCD1)の機能異常を原因とする、脱髄を含む進行性の神経症状と副腎機能の障害が生じるX連鎖劣性の遺伝子疾患である。主に炭素数24以上の極長鎖脂肪酸は、ペルオキシソームにおいてβ酸化によって分解されるが、細胞質からペルオキシソーム内に極長鎖脂肪酸を取り込む役割をABCD1は担う。従って、X-ALD患者では、細胞内外で極長鎖脂肪酸が蓄積する。しかしながら、極長鎖脂肪酸は遊離脂肪酸ではなく、主に、脂肪酸補酵素A (CoA)として、あるいは、リン脂質をはじめとする様々な脂質分子の一部にとりこまれた状態で存在する。我々は脂肪酸CoAを測定する液体クロマトグラフィー・質量分析法を開発し、極長鎖脂肪酸CoAの代謝に影響を及ぼす薬剤を之までに見出した。本最終年度では、脂肪酸の同位体標識体を用いて、ABCD1の機能異常によって、脂肪酸代謝がどのように変化するかを、経時的に測定した。その結果、脂肪酸分子種別の時間変動がそもそも異なること、およびそれぞれの脂肪酸別に時間変動に及ぼすABCD1の影響が、各脂肪酸分子種別に異なることを見出した。今後は、X-ALD患者の血漿脂質解析によって得られた候補分子について、さらに他の患者血漿も解析することで、X-ALD患者の病態進展との相関性を解析する予定である。Abcd1KOマウス脳脂質解析では、極長鎖脂肪酸含有脂質のみならず、他の様々な脂質においても、変動が見られた。
健康な子供および成人から分離される市中型MRSAの分子疫学的解析とその動向

2008年から2010年までの3年間に健康な子供(のべ384人)、大学生(278人)、感染管理看護師(58人)について鼻腔に存在するブドウ球菌の調査を行った。健康な子供および成人ではメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の保有率はおおよそ1%であった。一方耐性のコアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRC-NS)の保有率はそれぞれ38.5%,38.9%,77.5%であった。特に市中のMRSAの増加傾向は見られなかった。目的世界各地で多くの市中獲得型MRSAが報告されているが、健康な子供および成人からMRSAおよびメチシリン耐性遺伝子mecAを持つブドウ球菌(MRC-NS)がどの程度分離されるのか、調査を行った。対象都内のK保育園に通う園児91名、医学部学生97名、看護師30名方法サンプルは、鼻腔から採取し、マンニット食塩培地、およびセフチゾキシム10μg/ml含むマンニット食塩培地に塗布し、48時間培養した。分離された菌種の同定にはスタフィオグラムおよび塩基配列をおこなった。各種薬剤に対する感受性試験は、平板希釈法で行った。メチシリン耐性遺伝子カセットクロモゾーム(SCCmec)のタイプ、PFGE、およびMLST等分子遺伝学的検討を行った。結果及び考察臨床経験の無い医学部学生からは、MRSA1名(1%)、MRC-NS31名(32%)が保有していた。看護師では、MRSAは分離されなかったが、MRC-NSを保有する人が70%も存在した。いずれもType-IV型のSCCmecを持つ表皮ブドウ球菌が最も多く分離された。9月に行った保育園児の調査では、MSSAは33%、MRSAを保有していた人は一人の1%であり、MRC-NSは48.1%であった。検出されたMRSA株は、コアグラーゼ3型、SCCmecタイプはIV型、毒素産生は無く、MLST解析では、ST88に属していた。このタイプの菌は、2002年に仙台および京都の保育園児から分離されたMRSAと同じであることから、日本特有の市中獲得型MRSAの一っと示唆された。また、1月に調査した結果と比較すると、感受性黄色ブドウ球菌の保有率が上がり、MRC-NSの保有率も上がっていた。また、2回とも調査に参加した58人の鼻腔には、長期間同-のMRC-NSが定着していたというケースは見られなかった。目的健康な子供および成人からMRSAおよびメチシリン耐性遺伝子mecAを持つブドウ球菌(MRC-NS)がどの程度分離されるのか、鼻腔内の菌の調査を行った。対象都内のK保育園に通う園児101名、その職員19名、医学部学生94名、看護師28名方法サンプルは、鼻腔から採取し、マンニット食塩培地、およびセフチゾキシム10μg/ml含むマンニット食塩培地に塗布し、48時間培養した。メチシリン耐性遺伝子カセットクロモゾーム(SCCmeco)のタイプ、PFGE、およびMLST等分子遺伝学的検討を行った。結果及び考察臨床経験の無い医学部学生からは、MRSA2名(2%)、MRC-NS48名(51.1%)が保有していた。看護師では、MRSAは分離されなかったが、MRC-NSを保有する人が28人中23人で82.1%も存在した。いずれもTypeIV型のSCCmecを持つ表皮ブドウ球菌が最も多く分離され、次に多かったものがtypeV型のSCCmecを持つCNSであった。9月に行った保育園の調査では、MRSAを保有していた人は園児一人の1%であり、MRC-NSは33.6%であった。検出されたMRSA株は、コアグラーゼ1型、SCCmecタイプはIIb型、毒素産生は無く、MLST解析では、ST89に属していた。このタイプの菌は、2002年に仙台の保育園児から初めて分離されたtypeのMRSAと同じであり、全国に広がっていることが示唆された。また、3回とも調査に参加した36人のうち、3回とも耐性菌が検出された人は1人のみであった。よって、健康な子供鼻腔には、長期間同一のMRC-NSが定着することはないと考えられた。目的:世界各地で多くの市中獲得型MRSAが、健康な子供および成人からMRSAおよびメチシリン耐性遺伝子mecAを持つコアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRC-NS)がどの程度分離されるか、調査を行った。

対象:都内のK保育園に通う園児98名、職員27名、医学部学生87名方法:サンプルは鼻腔から採取し、マンニット食塩培地、およびセフチソキシム10μg/mlを含むマンニット食塩培地に塗布し、48時間培養した。分離された菌種の同定にはスタフィログラムおよび塩基配列を行った。各種薬剤に対する感受性試験は、平板希釈法で行った。メチシリン耐性遺伝子カセットクロモゾーム(SCCmec)のタイプ、PFGEおよびMLST等分子遺伝学検討を行った。結果および考察:臨床経験の無い医学部学生のうちMRSAを分離した者は1名(1%)。MRC-NSは、31名(32%)であった。保育園児の調査では、MSSAは32%,MRSAを保有していた人は、1名の1%であり、この3年間でMRSAが分離された人は、3名であった。連続して保持していた人は存在しなかった。しかし検出されたMRSA株のgenotypeは、2002年に仙台、京都の保育園児から分離されたMRSAと同じSCCmec type IV, ST88が検出された。このタイプは日本各地に広く生存し続けているMRSAの一つと示唆された。MRC-NSの分離率は48.1%であった。昨年とも連続して参加した園児69名のうち、連続してMRC-NSが検出された人は7名であった。MRC-NSも一時通過菌が多く、定着していると考えられるのは、約10%程度と示唆された。
Q熱リケッチアの感染防御抗原の分子設計と構築

Q熱の新しい動物モデルであるSCIDマウスC.burnetii感染モデルによりC.burnetii株間の差異を調べた.その結果,いわゆる慢性株のSCIDマウス感染動態は昨年の急性株における動態とは全く異なっていた。慢性標準株であるPriscilla株感染SCIDマウスでは立毛および腹部膨満が認められたが体重の著しい減少はなく斃死した。最長生存日数は119日間であった。慢性標準株は急性標準株よりも病原性が弱く,症状,生存日数および組織像において株間に相違が認められた。このように、病原体因子もQ熱の病態の多様性に関与していることをはじめて明らかにした。次いで,日本での分離菌72株を対照に急性および慢性株の型別の指標となるicd遺伝子およびプラスミド非保有慢性株の指標となるcom1遺伝子についてPCR産物制限酵素切断像(PCR-RFLP)解析を行った。icd遺伝子では49株が既報の日本分離株と異なり,海外慢性株と同じ型であった。これら菌株についてPCR産物の塩基配列を解析した結果,既報の海外および日本分離株の塩基配列とは異なっていたが,推定アミノ酸配列はプラスミド非保有慢性株群と一致した。しかし,com1遺伝子の遺伝子型には適合しなかった。日本には海外分離株と異なる性状の菌株が存在することが示唆された。本研究によりSCIDマウスがQ熱の新しいモデル動物として有用であることを明らかにした。簡易抗体および抗原検出法としてLatex凝集法を開発した.分子生物学的相違の一端が明らかになり,日本におけるQ熱は海外と異なる可能性を示唆した。C.burnetiiは、ヒトに急性および慢性の多彩な病態を呈するが、病原性発現機序および宿主の免疫修復機序は解明されていない。SCID(重症複合型免疫不全)マウスはC.burnetiiに対する感受性が極めて高く、分離株の病原性判定モデルや病原体分離などに有用であることが示唆された。また、ヒトQ熱の病態を解明する動物モデルにもなると考えられた。Coxiella burnetiiの相変異をリポ多糖体(LPS)認識モノクローナル抗体(Mab)により解析した結果、本菌は相変異中、4つの抗原型を示すことが明らかになり、また、本菌の型別にも有効であると考えられた。Coxiella burnetiiの抗原相異をLPSのO糖鎖および外部コアに対するMabを用いて解析した結果、O糖鎖に対するMabsは全ての株に反応したが、外部コアに対するMabsは慢性Q熱由来株でQpRSプラスミド保有3株およびプラスミド非保有3株全てに反応しなかった。この抗原性の相異は本菌株間のプラスミド型や病原性の相異に関係する可能性がある。C.burnetiiは急性および慢性Q熱由来株の24kDa外膜蛋白質は抗原性が異なり、この外膜蛋白質支配遺伝子が両由来株を識別できるマーカーとなる可能性を示唆し、解析した結果、24kDa外膜蛋白質支配遺伝子は急性Q熱由来株の特異的な遺伝子である可能性が示唆され、本菌の病原性に重要な役割を担うことが考えられた。C.burnetiiの新しい外膜蛋白質34KDa支配する遺伝子の性状および機能を解析している。C.burnetiiの新しい53kDa糖蛋白質支配遺伝子は診断用の新しい遺伝学的マーカーになる可能性が示唆され、また、急性および慢性Q熱の早期鑑別遺伝子診断法の開発も期待された。この新しい抗原性蛋白質はC.burnetiiの感染および免疫防御に関わる可能性が推測され、Q熱の病態や本菌の抗原性などを理解する上で興味ある。目的の第1は,遺伝子組換え技法により,菌体感染防御抗原や合成ペプチドなど副作用のない画期的なワクチンを開発することである.第2は,診断用抗原の作出やDNAプローブによる新しい遺伝子検出法など早期確定診断法を開発し実用化することである.

第3は,本菌の病原性支配遺伝子の解析を行なって,ヒトや動物に感染・発症されるQ熱リケッチアは,どのような遺伝子配列を持つのかを分子レベルで明らかにし,分子設計による弱毒化ワクチンの開発をすることである.公衆衛生および家畜衛生の面から,また,比較医学の立場から国際的に貢献することである.Q熱の新しい動物モデル開発では,SCIDマウスは,C. burnetii感染に極めて感受性が高く,Q熱の新しいモデル動物として有用であることを明らかにした.動物で初めて慢性の心臓病変が認められ,分離株の病原性判定モデルとしての可能性も示唆された.さらに,培養細胞よりも検出感度が高いことから,生物学的定量や分離などにも有用である.C. burnetii抗原および抗体検出ラテックス凝集法(LA)の開発に関する研究では,抗C. burnetii抗体感作ラテックスを用いた抗原検出LAを開発した.量産可能である特異的MAbを用いることにより,ポリクローナル抗体を上回る検出感度が得られた.さらに,NaOH可溶化C. burnetii抗原感作ラテックスを用いた抗体検出LAを開発した.今回開発したLAは,感度および特異性が高く,本小の簡便かつ,迅速な診断に応用できる.病院や検査施設などにおいても利用可能であり,早期診断および発生状況の解明に有用である.C. burnetiiの感染防御抗原の解析に関する研究に先立ち,りぽ多糖体(LPS)O糖鎖,LPS外部コア,外膜蛋白質(OMPs),ペプチドグリカン蛋白質複合体および熱ショック蛋白質60を認識するモノクローナル抗体(MAbs)を38種作出した.また,LPS外部コアの抗原性は株間で異なることが明らかとなり,その相違はプラスミド型と関わる可能性が示唆された.加えてLPS外部コアおよびOMPsは本菌特異的抗原であり,Q熱の血清診断法は使用抗原により特異性が異なると推察された.この成績は病原性解析,診断と疫学的研究などに有用である.今年度は最終年度として動物モデル開発の継続ならびに日本分離株の分子生物学的解析および総括を行った。昨年度,開発したQ熱の新しい動物モデルであるSCIDマウスC.burnetii感染モデルによりC.burnetii株間の差異を調べた.その結果,いわゆる慢性株のSCIDマウス感染動態は昨年の急性株における動態とは全く異なっていた。慢性標準株であるPriscilla株感染SCIDマウスでは立毛および腹部膨満が認められたが体重の著しい減少はなく斃死した。最長生存日数は119日間であった。慢性標準株は急性標準株よりも病原性が弱く,症状,生存日数および組織像において株間に相違が認められた。このように、病原体因子もQ熱の病態の多様性に関与していることをはじめて明らかにした。次いで,日本での分離菌72株を対照に急性および慢性株の型別の指標となるicd遺伝子およびプラスミド非保有慢性株の指標となるcoml遺伝子についてPCR産物制限酵素切断像(PCR-RFLP)解析を行った。icd遺伝子では49株が既報の日本分離株と異なり,海外慢性株と同じ型であった。
知的創造性を高めうつ症候群の発症を低減するオフィスの光・温熱環境制御手法の開発

執務者の知的創造性の向上とうつ症候群の発症抑止・低減効果を有する室内環境制御を実現することを目的とし、(1)環境により変動する知的創造性評価手法の開発、(2)知的創造性を高めうつ症候群の発症を抑止・低減するオフィスの光環境の省エネルギー制御手法の開発、(3)知的創造性を高めうつ症候群の発症を抑止・低減するオフィスの温熱環境の省エネルギー制御手法の開発を行った。(1)では、前年度に作成した評価手法の妥当性を、fMRIを用いた被験者実験により検証し、新奇性、適切性、魅力と関連のある脳の賦活部位を検証した。創造性(新奇性・適切性)に関連する脳の賦活部位と、魅力に関連するそれは強く重なっていなかったものの、魅力が思考と強く結びついていることを示す結果を得、作成した評価手法が室内環境実験における知的創造性評価に用いることができるものとした。(2)では、色温度の異なる2種のLBD光源切替えと自己選択による被験者心理・生理への影響を確認した。光環境が心理に与える影響については個人差が非常に大きかった一方で、意識下にあらわれない変化を確認できる生理指標では、特にメラトニン濃度が日中や夜間の光量に影響を受けていることが確認され、自己選択の自由との両立を設計レベルで図るための、タスクライト使用の制限や、光源の切り替えなどの重要性を示唆する結果を得られた。(3)では、概日リズムを考慮した温熱環境制御手法の影響を被験者実験で検証した。一部の被験者の深部体温および自律神経系のリズム振幅増大には寄与する可能性が確認された。また、温熱環境条件に対応して深部体温の振幅が変化する人は、全身温冷感も変化しやすく、ストレスも受けやすい傾向があること、個別送風機を多用する傾向があることがわかった。同じ温熱環境を提供しても、その影響は温熱環境の感受性により大きく異なる可能性があり、感受性に合わせた環境制御が、今後求められると考える。執務者の知的創造性の向上とうつ症候群の発症抑止・低減効果を有する室内環境制御を実現することを目的とし、(1)環境により変動する知的創造性評価手法の開発、(2)知的創造性を高めうつ症候群の発症を抑止・低減するオフィスの光環境の省エネルギー制御手法の開発、(3)知的創造性を高めうつ症候群の発症を抑止・低減するオフィスの温熱環境の省エネルギー制御手法の開発を行う。このうち、当該年度は、(1)環境により変動する知的創造性評価手法の開発を行った。これより、既存の手法では困難な、建築環境が知的創造性のパフォーマンスに与える影響を定量化できるようになる。まず、心理学分野の創造性検査で採用されている「生産力テスト」を参考に、評価ツールを作成した。ツールは、問題への回答と回答に対する自己評価(回答の魅力・創造性の評価)から成り、回答数と自己評価内容から、受検時の創造性のパフォーマンスを定量的に評価可能なものとして開発された。次に、被験者を採用しての心理実験およびfMRI実験により、評価ツールの有効性・妥当性を検討した。心理実験では、回答の魅力と創造性の高さに相関があることを確認した。魅力の評価は脳内の情動を司る領野と関係があるとされることから、創造性と情動に何らかの関係性がある可能性があると考えられる。この関係性が明らかになることで、情動の時間的変化による創造性のパフォーマンスの時間変化を、開発したツールで評価が可能だと言えることになると考える。そこでfMRI実験では、創造性と情動の関係を脳機能的に明らかにすることを目的とし、評価ツール(生産力テスト)の回答中および回答の自己評価中の脳活動を測定した。当該年度中は、結果を得るまでは至っていないものの、既に実験は終了し脳画像の分析に着手しているため、次年度初頭に分析結果を得る予定である。

また、温熱環境条件に対応して深部体温の振幅が変化する人は、全身温冷感も変化しやすく、ストレスも受けやすい傾向があること、個別送風機を多用する傾向があることがわかった。同じ温熱環境を提供しても、その影響は温熱環境の感受性により大きく異なる可能性があり、感受性に合わせた環境制御が、今後求められると考える。