hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経口投与可能な腎排泄性薬剤の消化管吸収機構と変動性評価

その結果、健常成人のデータ解析に当たっては、NONMEMで当初から使われてきたFirst-order(FO)法による解析では不十分であり、より精度が高いFirst-order conditional estmation(FOCE)法を使用するとこが必要であること、またCL/FとV/Fに強い正の相関が認められることが明らかとなった。一方、ミゾリビンの消化管急速度が遅い小児腎疾患患者のデータ解析に当たっては、FOCE法ではflip-flopが問題となるため、さらに精度が高いLaplacian法を使用することが必要であること、またCL/FとV/Fに強い正の相関が認められることが明らかとなった。以上の結果より、ミゾリビンのバイオアベイラビリオティの個体間変動が、患者における体内動態の変動要因となっているものと考えられた。薬物動態学本年度の研究成果を原著論文に纏め公表するとともに、学会発表を行ったことから、本年度の研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。本年度の研究成果を原著論文に纏め公表するとともに、学会発表を行ったことから、本年度の研究はおおむね順調に進展していると考えられる。腎排泄性有機カチオンの小腸吸収機構解析:本研究の直接の対象とはしていないが、申請者らの研究室では現在も新規な薬剤2種類について、小児における薬物動態試験が企画・実施中である。その一つは抗不整脈薬フレカイニドを対象としたものであるが、この薬剤も腎排泄性であるものの消化管吸収機構は未だ不明である。そこで、ビソプロロール、フレカイニド、ジソピラミドなど、複数の腎排泄性の有機カチオンの消化管吸収機構を比較・検討する予定である。また、遺伝子導入・ノックダウン細胞を用いて、未同定のH+/有機カチオン対向輸送系の実体を解明することを試みる。1.ビソプロロールの臨床薬物動態変動性評価:2005年に公表した循環器疾患患者40名におけるビソプロロールの血中濃度データを再解析したところ、経口クリアランス(CL/F)と見かけの分布容積(V/F)の間に強い正の相関があり、バイオアベイラビリティ(F)にかなりの個体間変動があるとの知見を得ている。本研究では新たに約40例の患者を募り、薬物服用前・後の2点の血中濃度を測定し、母集団薬物動態解析を行う。Fに及ぼす食事や併用薬の影響、あるいは加齢や心機能・腎機能の影響などを評価する。2.ミゾリビンの小腸吸収機構解析:これまでにATP Binding Cassette(ABC)トランスポーターが、ミゾリビンの消化管吸収障壁として機能しているとの知見を得ていることから、赤血球や培養腸上皮LS180細胞の膜ゴーストを用いてミゾリビンの細胞外排出機構を解析する。さらに、種々のABCトランスポーター発現膜ベジクルを用いて、ミゾリビンの細胞外排出輸送に対する各蛋白の寄与を評価する。今年度の研究はおおむね順調に進展したが、1,335円の次年度使用額が生じた。次年度の研究費は、薬物定量および培養細胞等を用いた基礎実験を行うための消耗品の購入に充てる予定である。今年度の研究はおおむね順調に進展したが、26円の次年度使用額が生じた。次年度の研究費は、遺伝子診断、薬物定量、および培養細胞等を用いた基礎実験を行うための消耗品の購入に充てる予定である。
呼吸鎖電子伝達系阻害作用に基づく新しい抗腫瘍性物質の創製

9-Methoxystrobilurin Kの1,5-ベンゾジオキセピン骨格から伸張するエーテル側鎖部位の構造をゲラニル基に変換した新しい誘導体を合成し、その各種生物活性について検討した。その結果、9-Methoxystrobilurin Kが有効性を示す6種類の真菌に対しては、全く抗菌活性を示さなかったが、ヒト前骨髄性白血病細胞由来のHL60細胞に対しては、9-Methoxystrobilurin Kとほぼ同等の増殖阻害活性を示すことが明らかになった。これにより、β-メトキシアクリレート抗生物質の構造活性相関研究において、抗真菌活性の分離に初めて成功するとともに、細胞種選択的な増殖阻害剤を創出するにあたっての重要な知見を得ることに成功した。9-Methoxystrobilurin Kの9-10位間に含まれるメチルエノールエーテル構造の安定化を目的として、この部位にベンゼン環を導入した誘導体を合成し、その各種生物活性について検討した。その結果、抗真菌活性および腫瘍細胞増殖阻害活性のいずれについても、9-Methoxystrobilurin Kより若干低下することが明らかになった。この活性低下の原因について計算化学的に検討したところ、ベンゼン環のオルト位の水素原子と二重結合上の水素原子との立体反発により、1,5-ベンゾジオキセピン骨格の空間配置が大きく変化することにより、標的タンパクであるCytochrome bとの結合親和性が損なわれていることを強く示唆する結果を得た。今後はオルト位に水素原子をもたないピリジン環を導入した新たな誘導体を合成し、この点について確認する予定である。本年度は9-Methoxystrobilurin K(1)の特徴的な化学構造の一つである1,5-ベンゾジオキセピン骨格と、そこから伸張する嵩高いエーテル側鎖部位を構造変換した各種誘導体の合成を行い、それらの各種生物活性について評価した。その結果、1,5-ベンゾジオキセピン骨格上の2つのメチル基を除去した新規誘導体にも、1とほぼ同等の腫瘍細胞増殖阻害活性および抗真菌活性が認められることが明らかになった。一方、1の末端エーテル側鎖部位の構造をプレニル基とした誘導体では、1を上回る強力な腫瘍細胞増殖阻害活性を示すことが明らかとなったが、各種病原性真菌に対する抗真菌活性に関しては、活性強度、活性スペクトルとも、1との大きな差違は認められなかった。これらのエーテル側鎖部位は、内在性のリガンドであるユビキノールのイソプレン側鎖に相当すると考えられるため、この部位をさらに鎖長の長いゲラニル基とした化合物を合成したところ、抗真菌活性は完全に消失したが、腫瘍細胞増殖阻害活性は上述のプレニル基をもつ誘導体とほぼ同等であった。これは、ヒト由来の細胞に対して選択的な増殖阻害作用を示すβ-メトキシアクリレート抗生物質を創出した初めての例になるものと考えられる。したがって次年度以降においては、化合物の化学的な安定性の向上を含めた構造活性相関のさらなる追求により、従来とは全く異なる作用機序をもつ新しい抗腫瘍剤の開発に繋げていきたいと考えている。
太平洋とインド洋における海面変動の比較研究

本研究の目的は、太平洋とインド洋に分布する島島と両洋に面する大陸縁辺部において地形・地質・古生態学調査を行い、完新世(最近1万年間)の海面変動の広域的な特徴を明らかにし、地球物理学的な解析と比較してマントルの粘性分布を決定することである。昨年度までの研究と現地調査により、太平洋中部とインド洋西部の島島についてはかなりのデ-タを集めることが出来たので、本年度はインドネシア中部(スンバ島)・マレ-シア西岸・フィジ-・オ-ストラリア東岸などで現地調査、資料の収集、現地研究者との研究連絡を行った。その結果、インドネシア・スンバ島では完新世中期の離水サンゴ(マイクロアト-ル)と離水ノッチ(海抜2m以下)が観察されたが、バリ島の海岸では離水地形は分布していないので、現在の海面が完新世におけるもっとも高い海面と推定される。インドネシアでは島ごとにテクトニクスに地域性があるので、今後も調査を続ける必要がある。マレ-シア西岸では広い地域にわたって海岸平野が発達し、完新世中期(約5000年前)には現在より海面が約3mほど高く、この地域が大陸縁辺部として特徴を示することがわかった。フィジ-では補足的な現地調査と試料の採取を行ない、採取試料の放射性炭素年代測定を行ない、過去8000年間における海面変化曲線を描いた。オ-ストラリア海洋科学研究所を訪問し、サンゴの年輪年代学についての共同研究を始めることを決めた。今までの現地調査と文献調査によって得られた太平洋とインド洋における完新世海面変化のデ-タに基づき、マントルの粘性分布についてのモデルを求めた。またそれに基づき、日本列島および世界各地における後氷期海面変化のシミュレ-ションを行った。本研究では太平洋とインド洋を調査地域としたが、調査範囲が非常に広いので現地調査はまだ完了していないが、HIPAC計画(Hidro Isostasy of the Pacific Project)の初期の目的はかなり果たすことが出来たので、1981年度から開始した海外学術調査による一連の現地調査は本年度で一度中断することとする。
住宅の躯体内部通気が室内空気環境に与える影響

都市環境や住生活の変化に伴う窓開放習慣の衰退,省エネルギーや新建材普及を背景としたシックハウスの対策のために,内装材料配慮や換気設備導入が行われた。本研究ではさらに,床下や天井裏で発生した汚染物質が隙間経由で室内に侵入し室内空気汚染を生ずるメカニズムを,実態調査,実験,シミュレーションで明らかにした。また,シックハウス対策による化学物質使用抑制は,カビ等の生物汚染の要因となるため,床下や壁中のカビ汚染の実態把握や室内侵入の危険性も示した。本研究では,住宅の躯体内部通気が室内空気環境に与える影響について,防腐剤・防蟻剤・カビなどの内部汚染源及び汚染物質の挙動と室内空気質への影響に注目して,実証的に取り組むために,以下の5つの研究を行う。研究1 :主要な住宅構法における内部通気ネットワークの実態調査研究2 :主要な住宅構法における内部通気ネットワークの定量化研究3 :内部通気の年間推移の数値実験研究4 :内部空間内の気流性状の数値実験研究5 :内部空間の換気・気流による内部結露とカビ発生環境の調査・実験以上により,我が国の住宅の特徴である内部通気が室内空気環境に与える影響を把握し,その対策の必要性及び対策の指針を示す。■研究1は、分担者:大澤元毅が担当した。18年度は、既往の住宅構法に関する設計施工指針等の設計図書(旧省エネルギー基準施工指針、次世代省エネルギー基準施工指針、改正建築基準法等)の文献調査を行う。また、一般住宅供給者の設計図面及びアンケート調査結果、国土交通省による2000年度からの室内空気環境に関する全国実態調査結果を活用して、構法、換気方式などに注目して内部通気に関する統計分析を行い、内部通気が室内空気環境に与える可能性に関する基礎的データを得た。■研究2は、代表者:林基哉が担当した。18年度は、在来構法による部分スライスモデルの設計・試作を行い、同圧法による通気ネットワーク自動測定システムを製作し、部分スライスモデルを用いて、測定精度、時間等の検証を行った。■研究3は、代表者:林基哉と分担者:本間義規が担当した。18年度は、内部空間を含む多数室ネットワークモデルプログラムの検証を、スライスモデル、実大モデルを用いて実施した。■研究4は、分担者:本間義規が担当した。18年度は、特に繊維系断熱材を対象とした熱・湿気・空気移動に関する流体解析シミュレーション技術を構築するための文献調査を行った。模型レベルにおける内部通気性状をトレーサーカス法による実験の計画を検討した。■研究5は、分担者:長谷川兼一が担当した。18年度は、在来構法の実在住宅10件を対象とした実測調査を行い,床下,小屋裏,壁体の内部空間における温湿度,カビ量,MVOC濃度を測定した。19年度は、18年度に引き続き一般住宅供給者の設計図面及びアンケート調査結果、国土交通省による2000年度からの室内空気環境に関する全国実態調査結果を活用して、構法、換気方式などに注目して内部通気に関する統計分析を20年度に継続して行い、内部通気が室内空気環境に与える可能性に関する検討を行った。19年度は、在来構法による部分スライスモデルの設計を行い、6体の部分スライスモデルを製作した。■研究3は、代表者:林基哉と分担者:本間義規、長谷川兼一が担当した。19年度は、内部空間内での通気性状とカビの挙動のメカニズム把握のために、部分スライスモデルと粉体を用いた実験を行い、カビの挙動のシミュレーションの可能性に関する基礎的な予備実験を行った。19年度は、内部空間内での通気と気流性状の把握の基礎検討として、気流シミュレーションプログラムの選定作業を行った。■研究5は、代表者:林基哉、分担者:長谷川兼一、本間義規が担当した。19年度は、18年度から継続して在来構法の実在住宅10件と、新たに6件を加えた対象について床下、小屋裏、壁体の内部空間におけるカビ数を測定し、年間のカビ数の推移と、室内、内部空間、外気との相関性を把握した。20年度は、19年度に引き続き一般住宅供給者の設計図面及びアンケート調査結果、国土交通省による2000年度からの室内空気環境に関する全国実態調査結果を活用して、構法、換気方式などに注目して内部通気に関する統計分析を行い、内部通気が室内空気環境に与える可能性をまとめた。19年度に製作した部分スライスモデルの隙間分布測定を実施し、隙間ネットワークを完成させた。19年度は、内部空間内での通気性状とカビの挙動のメカニズム把握のために、部分スライスモデルと粉体を用いた実験を行い、床下から室内空間への粉体の侵入性状を確認する手法を検討した。

■研究4は、分担者:本間義規が担当した。19年度は、内部空間内での通気と気流性状の把握の基礎検討として、気流シミュレーションプログラムの適応の可能性を確認した。■研究5は、代表者:林基哉、分担者:長谷川兼一、本間義規が担当した。19年度から継続して在来構法の実在住宅16件を対象に床下,小屋裏,壁体の内部空間におけるカビ数を測定し、年間のカビ数の推移と、室内、内部空間、外気との相関性を把握した。住宅の躯体内部通気が室内空気環境に与える影響について,内部汚染物質の挙動と室内空気質への影響に注目し,以下の研究を行った。主要な住宅構法における内部通気ネットワークの実態調査では,工務店などを対象にしたアンケート調査結果の分析によって,在来木造を中心に,断熱気密工法の実施状況を把握した。主要な住宅構法における内部通気ネットワークの定量化では,スライスモデルを製作して隙間量を測定し,基本的な工法に関するデータを整備した。内部通気の年間推移の数値実験では,構法及び換気方式が異なるシミュレーションによって,それぞれの場合の隙間通気及びIAQの年間特性を把握した。内部空間内の気流性状の数値実験では,シミュレーションプログラムの基礎的な検証を模型実験によって行った。内部空間の換気・気流による内部結露とカビ発生環境の調査・実験では,数十嫌の住宅における床下及び壁内のカビ数の実測を行い,これらの内部空間のカビ汚染が室内空気質(IAQ)に与える可能性関する知見を得た。以上によって,隙間ネットワークを介した内部空間(床下,壁内,天井裏)からの汚染物質の侵入によるIAQへの影響が確認され,建物設計・換気設計において考慮すべき新たな要素となった。また,生物汚染に関しては,壁内や床下からのカビの室内侵入があり,特に床下についてはカビ数が多い事例があり,注目する必要性が示された。床下のカビ汚染の憂慮すべき実態把握が行われたことから,床下からの汚染物質挙動に注目して,とりまとめを行う。また,内部空間内の気流性状の数値実験を行った。
中英語聖人伝における女性表象に関する読者論的考察－『南部英語聖人伝』を中心に－

本年度は、研究課題として挙げた『南部英語聖大伝(The South English Legendary)における女性表象の中でも、14世紀以降多く書かれるようになるイギリス自国の女性聖人に焦点を当て、前年度に行った写本の調査をもとに議論をまとめ、その成果の一部を発表した。2012年7月には、リーズ大学で開催された第19回Intenational Medieval Congressでは、Medieval Feminist Scholarshipによる'Following of Gender (or Not) in the Middle Ages'のセッションの一パネルとして発表した。後援学会とセッションの趣旨から、これまで行ってきた写本の調査に加え、ジェンダー/セクシユアリティの観点から、聖大伝テクストに描かれた中世イングランド・ウェールズの5人の聖女の表象について、古典期の処女殉教聖人と比較考察を行った。これまで中世の女性の聖性・霊性の典型とされてきた処女殉教聖人伝から、本研究課題が注目する中世イギリスの聖女であった女子修道院長聖女が、それらを下地としつついかに異なる形を描き出そうとしているか提示した。また、中世研究の分野では大規模な学会に出席・参加したため、同じ分野の海外の研究者らの助言を仰ぐことができた。7月には学会終了後に、ロンドン大学の研究者と面会し、研究課題について、具体的な資料を持参して話し合った。また大英図書館にて、本研究で主なコーパスとして挙げている,『南部英語聖人伝』写本1点とそれに関連する写本数点の調査と一部テクストの転写を行った。秋には、昨年度末より転写を行っていた慶應義塾大学図書館所蔵のHopton Hall MSの校訂版を学内の論文誌に共著で発表した。本写本は、研究課題が対象ととしている、中世後期イングランドの俗語(中英語)で書かれた宗教文学作品の読者について考える点でも、有益な視点を得たと考えている。また、本テクストは未刊行ヴァージョンでもあるため、校訂版として発表できた意義は大きいと考えている。本年度は、研究課題として挙げた『南部英語聖人伝』(The SouthEnglishLegendary)における女性表象の中でも、13世紀以降多く書かれるようになるイギリス自国の女性聖人に焦点を当て、写本の調査やテクスト分析を行った。イギリス本国で生まれた聖人が俗語で書かれた聖人伝に、古典期の聖人とともに収められているのは、『南部英語聖人伝』の大きな特徴の一つであり、近年関心が集まりつつある中世イングランドにおけるローカルな聖人崇敬の議論に、『南部英語聖人伝』という他の聖人伝テクストと比べあまり研究されてこなかった作品を通して、新たな一側面を提示することができると期待している。国内の学会や論文誌への発表を行い、来年度以降の海外での成果発表に向けて、イギリスの大学図書館で文献調査を実施した。5月に日本英文学会では、古典期の一つの聖女表象である異性装の聖女に関する研究発表を行った。また、8月に行われた西洋中世学会開催のポスターセッションにて、研究課題の経過報告をした。なお、現在中世イングランドの女性のリテラシーに関する論文を執筆し、投稿中である。9月には2週間ほどイギリスの大学図書館で、写本調査と文献収集を行った。ケンブリッジ大学図書館とロンドン大英図書館では、研究対象である『南部英語聖人伝』写本のうち、イギリスの聖人・聖女伝を含む数点を調査した。さらに、ケンブリッジ大学図書館では、『南部英語聖人伝』に収められたイギリスの聖女伝を論じる上で、比較対象となりうる未刊行テクストを収めた写本を調査することもできた。同地では、多くの画像資料を入手したため、今後未刊行テクストの転写を行い、研究の成果の一部としてまとめる予定である。イギリス滞在中には、文献収集のみならず、現地の研究者に面会し、さまざまな助言や指導を仰ぐことができた。

また、本テクストは未刊行ヴァージョンでもあるため、校訂版として発表できた意義は大きいと考えている。本年度は、未刊行テクストを多く含む『南部英語聖人伝』の写本体系を明らかにし、一次資料にあたることを目標とした。実際、本年度中にイギリスへ文献調査に行き、大英図書館・ケンブリッジ大学図書館で該当する写本を調べることができた。また、『南部英語聖人伝』のみならず、比較対象となりうる聖人伝写本の調査も進めることができ、新たな視点からテクスト分析を行うことができると期待される。平成24年度は、前年度に行った研究の成果報告として、7月に英国リーズ大学で行われる中世研究の国際学会International Medieval Congressでの発表が決定している。『南部英語聖人伝』におけるイギリス自国の聖女伝について、女性表象やジェンダー研究の視点から発表を行う予定である。また、中英語聖人伝を専門にしているイギリスの研究者のもとで研究するための準備を、長期の海外研究を視野に入れて進めている。
中国のグローバル環境負荷構造の変動と北東アジア地域の多国間環境政策のシステム分析

平成11年度では、過去2年間の研究成果を受けて、中国、日本、韓国、極東ロシアという日本海を囲む多国間の海洋環境保全の具体的な政策課題を水質汚濁に注目して、政策分析を行った。すなわち、中国を軸とする北東アジア地域の環境負荷構造の変化に対応した環境負荷評価モデルを開発し、中国、韓国、極東ロシア、日本(日本海沿岸部)における産業、農業、家計からの水質汚濁負荷量(COD)を具体的に推定した。そして、その推定された汚濁負荷量の構造的な特徴から、北東アジアにおける経済のグローバル化と越境水質汚染の増加,中国の環境管理政策特に水質管理政策,水質汚濁負荷量モデルを用いた北東アジアの水質汚濁負荷量(COD)の排出量推定及びその構造変化などを分析し、北東アジアにおける多国間の水質汚濁と資源保全の環境政策を提言した。水質汚濁負荷構造からみると、日本と韓国は産業の高度産業化とライフスタイルの変化がほぼ終了したか、あるいは,進行中で、北東アジアにおける古典的な水質汚濁負荷(有機性汚濁)の悪化への影響は漸減しているが、一方で、有害化学物質、放射性廃棄物等の増加が予想される。中国では、産業廃水と生活排水は今後も大きく増加し、河川の古典的な水質汚濁はますます深刻化することが想定される.また、極東ロシアと北朝鮮も経済の回復につれて水質汚濁負荷量の増加が予想できる.従って,北東アジアの大陸附属海の水質汚濁の防止と資源保全のためには、1)海洋汚染の状況の共通認識の育成、2)環境保全技術の移転,3)地域海洋汚染の防止への相互支援、等にむけて、海洋環境保全管理ネットワーク等による北東アジアの多国間の環境政策の協調、とりわけ、観測網と情報交換が早急に確立され、かつ、有効に機能することが最重要である。
植物病原ウイルス媒介昆虫のウイルス相互作用タンパク質の探索

作物のウイルス病の多くは植物吸汁性農業害虫によって媒介される。植物ウイルス媒介昆虫は世代時間が短く増殖率が高いため、農薬耐性を発達させやすく農業生産に甚大な被害を及ぼすことがある。吸汁性昆虫は微小で解析しづらいため、これまで媒介昆虫とウイルスの相互作用に関する知見はあまり得られていない。近年、遺伝子配列情報が整備されてきたトビイロウンカと、トビイロウンカ体内でも増殖する植物病原ウイルスを材料に用いて、酵母ツーハイブリッド法で各種ウイルスタンパク質と相互作用する昆虫側タンパク質の探索をおこなった。イネグラッシースタントウイルスの非構造タンパク質のなかに、トビイロウンカの細胞骨格関連タンパク質と相互作用すると思われるものがあるとことがわかった。さらに研究の過程でイフラウイルス科の新規ウイルスがトビイロウンカに感染していることを見出した。イネラギットスタントウイルス(Rice ragged stunt virus, RRSV,レオウイルス科・オリザウイルス属)はイネとトビイロウンカの両者で増殖できる。近年、東南アジアでトビイロウンカの発生量が増大するに伴い、RRSVによる被害が増加し問題となっている。RRSVは10本に分節した二本鎖RNAをゲノムとしている。各分節ゲノム(Seg1-Seg10)の中にウイルスタンパク質をコードするORFを持つ。ウイルスタンパク質と相互作用するトビイロウンカタンパク質の探索を行う目的で、RRSVのタンパク質をタグタンパク質(GST)に融合させたものを大腸菌で発現・精製した。それらに「トビイロウンカ磨砕液を加えてGST精製用担体で回収されたタンパク質の同定を行ったところ、Seg6,Seg7,Seg9由来のGST融合タンパク質についてはそれ自身がコードするタンパク質が結合していた。Seg9はウイルス粒子のスパイクタンパク質をコードしており、ウイルス粒子表面に突起する構造物を構成するために多量体を形成する性質を有すると考えられた。レオウイルスでは感染細胞中でウイルス複製の場となるviroplasm、あるいはウイルスの移行に関与するチューブ状の構造物を形成するため多量体を作ることが知られている。Seg6とSeg7はそれらに関連する多量体形成能をもつタンパク質をコードすると考えられた。ウイルスタンパク質自身で会合する性質を有しており、GSTプルダウン法では虫体のタンパク質の探索が困難と考えられたため、次に、yeast two hybrid法による相互作用昆虫タンパク質の探索を行うためにトビイロウンカのpoly (A) RNAを精製してcDNAライブラリーを構築した。今後はこのライブラリーを使用して、各セグメントにコードされるウイルスタンパク質をベイトとしたスクリーニングを行う予定である。イネラギッドスタントウイルス(rice ragged stunt virus,RRSV)はレオウイルスの一種でトビイロウンカが媒介する。RRSVのゲノム2本鎖RNAは10本(S1S10)に分節している。そのうちのS10,S9,S7,S6にコードされるタンパク質(P10,P9,P7,P6)のcDNAをクローニングし、酵母ツーハイブリッド法によりそれらに結合するトビイロウンカのタンパク質を探索した。トビイロウンカ幼虫からmRNAを抽出してオリゴd(T)プライマーでcDNAを合成後、常法によりライブラリを作成してClontech社のMachmaker Gold Yeast Two-Hybrid Systemでスクリーニングを行った。その結果、P10,P9をベイトに使用した場合は有効な相互作用タンパク質遺伝子は得られなかったが、P6からは27株のrpS13遺伝子を含む二倍体株が得られた。プラスミドに含まれていたcDNA配列はいずれもrpS13のC末側であり、真核生物リボソームの結晶構造からこの領域は60Sサブユニットとの境界面に位置すると考えられる。酵母ツーハイブリッドスクリーニングにおいて、リボソームタンパク質は非特異的反応を起こしやすいとも言われている。実際にRRSV P6とトビイロウンカrpS13タンパク質が結合することを確認するために、精製用MATタグ配列を付加したP6タンパク質とFLAGタグ配列を付加したrPS13タンパク質を大腸菌で発現後、精製した。MAT-P6タンパク質をビーズに付加した状態でrpS13タンパク質のプルダウン実験を行ったところ、rpS13タンパク質がRRSV P6タンパク質に結合することが確認された。界面活性剤の存在下でタンパク質間の相互作用を検出するファーウエスタンブロット法では両者の結合は検出できないことから、両者の相互作用は強いものではないと考えられる。また、P6タンパク質を精製用ビーズから溶出させると緩衝液中で不溶化し、タンパク質合成に及ぼす影響など以後の解析に用いることができないため、今後はトビイロウンカのさらに他のタンパク質の探索を行う。

イネグラッシースタントウイルス(RGSV)は6分節の一本鎖RNAゲノムで、12個のタンパク質をコードする。このうち、P1, P2, P3, P4, P5, P6, PC3, PC5の8種のタンパク質について酵母ツーハイブリット(Y2H)法にてこれらと相互作用するトビイロウンカタンパク質の探索を行った。PC1, PC2, PC4, PC6については分子量が大きい、あるいは既報論文により植物内の移行に関与することが判明しているため除外した。オリゴ(T)とランダムプライマーでそれぞれ作成したトビイロウンカcDNAライブラリーを含む酵母プレイ株を用いて、各ウイルスタンパク質により数百個から数十個の陽性株を取得した。各株からPCR増幅したcDNA断片をシーケンス後にアセンブルして得られたコンティグ配列をBLAST検索してトビイロウンカタンパク質を同定した。その結果、RGSVのタンパク質に対し計約100種類の相互作用する可能性のあるトビイロウンカタンパク質を同定できた。詳細な相互作用解析に進む前に、Y2H探索において自律活性化能をもつトビイロウンカタンパク質を排除する目的で、ウイルスタンパク質のcDNAを挿入しない状態で得られる偽陽性株を調べたところ、Lipophorin、Titin, ATP synthetase oligomycin sensitivity conferral protein, Lamininには活性化能があることが判明した。媒介ウイルスとウンカ類の相互作用については、これまで昆虫側の分子が不明なため、具体的に分子を同定してのウイルスー昆虫間相互作用解析は困難だった。本成果により、ウイルスと相互作用する可能性があるトビイロウンカタンパク質のリストを得ることができた。今後、ウイルスが媒介虫の何を利用して媒介されるのか、より具体的に解析することが可能になる。酵母ツーハイブリット実験で陽性となったトビイロウンカタンパク質とウイルスタンパク質の機能解析に進む際に、大腸菌で発現させたRRSVタンパク質の可溶分画を使用しているが、RRSVタンパク質には不溶化や自己会合する性質をもつものが多く、解析を進めるには支障も生じている。RRSVと同じくトビイロウンカ体内で増殖するイネグラッシースタントウイルス(rice grassy stunt virus,RGSV)も使用することにより、媒介ウイルスのタンパク質と相互作用するトビイロウンカタンパク質の探索はさらに進めることが出来る。24年度が最終年度であるため、記入しない。RRSVと同じくトビイロウンカにより媒介されるが、コードされるタンパク質の分子量が比較的小さいものが多いRGSVも使用して、トビイロウンカの相互作用タンパク質の探索を進める。
骨髄幹細胞(前駆脂肪細胞)の前立腺癌への影響:シグナル伝達の網羅的解析

今回、ヒト前立腺癌cell lineと前駆脂肪細胞を用い、シグナル伝達について検討した。コラーゲンゲルで前立腺細胞と成熟細胞で、液性因子作用と接触因子作用を検討する条件で3次元培養を行った。LNCaPでは液性因子と細胞接触が増殖促進に必要であること、PC-3では細胞接触作用が細胞分化に必要であること、DU145では液性因子と細胞接触が増殖促進と細胞分化に必要であるが示唆された。cDNA microarrayの結果、前立腺特異的発現PSGR2とintegrinの発現が有意であり、その関与が示唆された。我々は、すでに『研究基盤(B)(2)08457426』、研究基盤(C)(2)13671657』、『若手研究(B)(16709918)』で3次元培養の研究を行っており、間質細胞が癌細胞株に増殖と分化度の増加に関与していることと検討した。さらに当科徳田が前立腺癌と脂肪細胞との3次元培養の結果、増殖分化度の増加に、さらに増殖因子との関係を明らかにした。今回、ヒト前立腺癌cell lineと前駆脂肪細胞を用い、シグナル伝達異常について、検討した。1.平面培養下で前駆脂肪細胞3T3-L1を成熟脂肪細胞へと誘導し、その培養環境下で、前立腺癌細胞をコラーゲッゲル3次元培養を行い、液性因子作用の検討を行った。しかし、誘導した成熟細胞は、プレートより剥がれる状況となり、成果が得られなかった。ここで、誘導後、前立腺癌細胞とコラーゲンゲル3次元培養を行ったが、成熟脂肪細胞は長期に培養すると脂肪滴は減少し、成果が得られなかった。2.次にラット骨髄から得た前駆脂肪細胞も上記のごとく、成熟脂肪細胞へ誘導できたが、こちらも、上記と同様であったため、成熟細胞を用いることとした。3.コラーゲンゲルで前立腺細胞と成熟細胞で、液性因子作用と接触因子作用を検討する条件で各種3次元培養を行った。その結果、LNCaPでは、液性因子作用と細胞接触作用が増殖促進に必要であること、PC-3では、液性因子作用よりは細胞接触作用が必要であること、DU145では、液性因子作用と細胞接触作用が増殖促進と細胞分化を誘導したことが示唆された。4.混合培養したLNCaPを用いて、cDNAmicroarrayを行ったところ、有意に発現上昇した遺伝子、数種を確認した。現在、解析を行っている。5.また、脂肪細胞の宿主の問題もあり、倫理委員会の承認を得て、手術で得たヒト成熟脂肪細胞を用い、解析を行っている。平成19年度の中途報告では、ヒト前立腺癌cellineと前駆脂肪細胞を用いシグナル伝達異常について、検討した結果、液性因子作用と細胞接触作用が癌細胞増殖促進と細胞分化誘導に必要であると報告した。今回、脂肪細胞の宿主の問題もあり、倫理委員会の承認を得て、手術で得たヒト成熟脂肪細胞を用い、検討した。1.コラーゲンゲルで前立腺細胞とヒト成熟細胞で、液性因子作用と接触因子作用を検討する条件で各種3次元培養を行った。ラット骨髄から得た前駆脂肪細胞から誘導した成熟脂肪細胞を用いた結果と同様に増殖促進と細胞分化を誘導した。2.上記で得られた癌細胞をゲルより分離し、蛋白、mRNAを抽出した。Westernblot法にて、蛋白活性を検討したところ、LNCaP細胞でPSGR2とIntegrineの蛋白活性が増強し、DU145ではIntegrineの蛋白活性が増強していた。3.現在、上記遺伝子についてmRNAlevelでの解析と行っている。4.今後、液性因子についてELISE法で解析を行う予定である。5.現在、PSGR2を導入した前立腺癌細胞を作成中である。(1)平成20年度と同様にヒト脂肪細胞と前立腺癌細胞株の混合培養を引き続き施行した。(2)ラット骨髄から得た前駆脂肪細胞から誘導した成熟脂肪細胞を用いた結果と同様に増殖促進と細胞分化を誘導することを確認した。(3)混合培養より分離したLNCaPを用いて、cDNA microarrayを行った。ANGTP1(血管新生関連遺伝子)は約270倍、TXNRD1(酸化ストレス関連遺伝子)は約130倍、MTERF(ミトコンドリア転写関連因子)は約100倍と著明に上昇している遺伝子も多数確認した。中でも細胞間接着と液性因子に注目してみると有意に発現上昇した遺伝子としてIL6とIntegrin関連遺伝子を、さらに前立腺特異的発現遺伝子PSGR2をも確認した。

PSGR2はcontrol群に比べ約5倍、IL6は約4倍と上昇、Integrin関連遺伝子の中のITGB8が約4倍と上昇していた。(4)今回のcDNA microarray結果より発現レベルが上昇していた遺伝子のうち、細胞間接着と液性因子に関与する遺伝子について検討した。液性因子としてはIL6、細胞接着に関与するものとしてIntegrinについてそれぞれの蛋白レベルの検討に加え、前立腺特異的発現遺伝子PSGR2の蛋白レベルの検討を行った。LNCaP細胞ではPSGR2とIntegrinの蛋白活性が数倍増強し、DU145細胞ではIntegrinの蛋白活性僅かであるが増強していた。また、ELISA法で培養液中の液性因子の検討では、IL6が僅かであるが増加していた。Pca細胞ではいずれも未確認であり、上記に加え再度検する余地がある。(5) PSGR2遺伝子を導入した前立腺癌細胞株の作成を行う予定であったが、安定した細胞株の樹立の成功に至らなかった。こちらも更なる今後の検討が必要である。
水素ガスを用いた肺移植後虚血再灌流傷害への新たな治療法の開発

抗酸化作用を持つ水素ガスを吸入させることにより,肺移植後の虚血再灌流傷害を軽減することをラット肺移植実験モデルで証明してきた.本研究では,水素を肺移植後虚血再灌流傷害に対する新たな治療法とし人体に応用を目指すことを目的とした.施設倫理委員会の承認のもと,肺移植後患者に水素ガスを投与を開始した.現在現在データを蓄積中である.また水素の臓器保護効果の分子メカニズムを解明のために細胞実験系を用いた検討も開始した.抗酸化作用を持つ水素ガスを吸入させることにより,肺移植後の虚血再灌流傷害を軽減することをラット肺移植実験モデルで証明してきた.本研究では,水素を肺移植後虚血再灌流傷害に対する新たな治療法とし人体に応用を目指すことを目的とした.施設倫理委員会の承認のもと,肺移植後患者に水素ガスを投与を開始した.現在現在データを蓄積中である.また水素の臓器保護効果の分子メカニズムを解明のために細胞実験系を用いた検討も開始した.肺移植患者に対する水素吸入の臨床試験に向けて,水素ガス接続可能人工呼吸器システムの予備実験を行い,プロトタイプのシステムを構築した.水素4%,窒素96%の混合ガスを吸気ラインに接続するため,人工呼吸器での酸素濃度,換気量の設定が正しく反映されなくなる.そのため人工呼吸器の設定値と,実際の酸素濃度・換気量の解離を検証し,換算表を作成した.これにより臨床試験の実施が可能となったため,施設の倫理委員会へ申請し,現在承認待ちである.倫理委員会承認が得られれば,肺移植後,集中治療室にて人工呼吸管理中で,吸入酸素濃度が比較的低い状態でも呼吸状態が安定した患者に対し,1.3%の水素ガス吸入を24時間継続的に投与する臨床試験を開始する予定である.当研究室では水素が細胞内のNrf2シグナルを介して,抗酸化作用を示すことを証明した.さらなる水素分子の作用メカニズムの検証のため,Nrf2シグナル活性化が体外から検出可能なマウスを導入し,動物実験系,摘出肺からの細胞培養実験系の確立に現在務めている.昨年度より準備を進めていた,水素ガス接続可能人工呼吸器システムが完成した.当施設の倫理委員会へ申請し,承認を得られたため,肺移植後患者に対する水素ガス吸入の臨床試験を開始した.酸素濃度が70%未満で呼吸管理が可能となった肺移植直後の患者に対し,1.3%水素ガスを24時間吸入させ,臨床での水素ガス吸入が安全に施行可能であることを確認した.水素ガスの虚血再灌流傷害軽減効果については,現在症例とデータを蓄積中である.水素による臓器保護効果のメカニズムを検討するため,水素ガスを用いた細胞培養実験系を確立し,Nrf2シグナルと中心とした,細胞内シグナルへの作用の検討を開始した.また細胞内でのROS発生の中心であるミトコンドリアに対する水素の反応を検討するため,細胞外リフラックスアナライザーを用いたミトコンドリア機能評価系を確立中である.さらにin vitro実験で得られた結果を検証するため,マウス肺門クランプ虚血再灌流傷害モデルを確立し,データを蓄積を開始した.26年度が最終年度であるため、記入しない。呼吸器外科26年度が最終年度であるため、記入しない。水素接続可能人工呼吸システムの構築,検証に予想以上の時間を要した.25年度に臨床試験の開始には至らなかったが,施設の倫理委員会へ申請は終了した.また水素の抗酸化作用のメカニズムを検証するための基礎実験系の確立にも時間を要している.現在系を立ち上げるための予備実験中であり,さらにマウスを用いた動物実験系の準備もすでに開始している.集中治療室での臨床試験が安全に遂行することが確認された後,水素投与可能な麻酔器システムを構築し,移植手術中に水素投与を目指す.水素作用メカニズムの基礎実験系,動物実験系を確立すると同時に,マウス肺移植実験モデルの確立の準備を開始している.
噴流層の技術を応用した石炭のガス化装置の開発に関する基礎的研究

本研究は、流動層方式と氣流層方式の中間のガス化温度が適用可能な噴流層の技術を石炭のガス化に応用することによって、従来のガス化炉に比べて反応速度、熱効率、炉材などの点で経済的により有利なガス化装置を開発することを目的としている。本年度は、昨年度までの通常型噴流層の技術をさらに発展させた2段粒子層方式のジェット噴流層装置を新たに開発し、ガス化温度の高温化によって炭素転化率と冷ガス熱効率の向上をめざして部分酸化法による太平洋炭のガス化実験をおこない以下の結果を得た。1.炭素転化率は、ジェット噴流層温度が1200K以上で約85%となり、層上下部の温度差の減少による層平均温度の増加のため通常型噴流層で得られた転化率より約10%高い値となり、またガス化温度が約1400Kの場合でも灰の融着によるトラブルが起らないなど、所期の目的が達成された。2.生成ガスの組成は、ガス化温度が1200K以上でほぼ一定の値となり、水素が約45%、一酸化炭素が約29%、炭酸ガスが約19%、メタンが約4%で、その総発熱量は約11〔MJ/N【m^3】〕である。3.二段粒子層方式の本ガス化技置から排出する生成ガス温度は約1000Kと低く、従って約79%の高い冷ガス熱効率が得られた。4.ガス化剤中の水蒸氣分圧が高いほど生成ガス中の水素濃度が増加するが、これは上段流動層で主にシフト反応が起こるためで、水素を主製品とするガス化の場合には本方式の2段粒子層が有効であることが示唆された。5.小型固定層反応器を用いて太平洋炭のガス化反応の速度を実験的に検討し、反応速度が石炭中の炭素の未反応率に対し極大値を有することを認め、1つの極値を有する速度式を導出することによって実験結果を精度よく表現できることを示した。
黒潮親潮混合域における暖水・冷水渦の時空構造と稚仔魚の輸送生残に関する研究

初年度には、既往の海洋観測資料の統計的解析を中心に研究を進めた。その結果、(1)黒潮続流から、北側の黒潮親潮移行域に黒潮系暖水が張り出すが、その動態を指標とする等温線は、衛生画像と漁船、貨物船等による半旬週単位の表面水温分布図を用いて、必要な精度で決定可能であること、(2)黒潮続流の蛇行の第一の峰から北に張り出した黒潮系暖水の北縁の緯度変化には、2030日と50日前後に卓越周期があり、この周期は本州南方の黒潮前線波動の周期とほぼ一致することが明らかになった。また、初年度から第二年度にわたって、研究船の白鳳丸、淡青丸および東京と苫小牧間を週2往復する定期航路船による現場観測を展開し、これに加えて生態系数値シミュレーションによる解析を行った。研究船による観測の結果、(3黒潮続流の蛇行の峰付近におけるCTDとADCPによる流速の横断面には、北縁と南縁寄りに流速のダブル・ピークが見られ、(4)北上暖水の起源には、黒潮続流の流軸中の300-400m深の水がなっていること、(5)等密度面に沿う運動と、渦位保存の仮定に基いて求めた水粒子は、高気圧性曲率が増加する黒潮続流の蛇行の峰の西側と、東側の両方で、反時計回りに放出されやすく、漂流ブイの流跡の挙動とも一致すること等が明らかになった。また定期航路船による連続的な観測からは、道南、三陸、常磐沖の春季ブルーミングの発生時期およびその機構の地理的な違いが明らかになった。本年度は、気象庁発行の海洋旬報と漁業情報サービスセンター発行の5日毎(1994年よリ7日毎)の漁海況速報の表面水温分布と、函館海洋気象台発行の144゚E線における四季の南北断面観測に関する海洋速報を用いた、既往の観測資料の統計的解析と、数値シュミレーションによる解析を中心にして研究を進めた。その結果、これまでに以下のことが明らかになった。(1)黒潮続流の北縁前線から北側の混合水域に侵入する黒潮系暖水の張り出しの動態を指標する等温線を決めることが表面水温マップを用いて必要な精度で可能であることがわかった。(2)黒潮続流の準定常蛇行流路の第1の峰(144゚E付近)から北に張り出した厚さ50100mの黒潮系暖水の北縁の緯度変化には、2030日と50日前後に卓越周期があり、この周期は本州南方の黒潮前線および沿岸域における水温や流速、潮位変動の周期とほぼ一致する。(3)黒潮続流の準定常蛇行流路の第2の峰(150゚E付近)からは、年13回程度の頻度で、比較的大規模な暖水が、北西に切離され、三陸・常磐沖の暖水塊や釧路沖の暖水塊に暖水を補給したり、それ自体で小暖水塊を形成することがわかった。(4)栄養塩類と植物プランクトンの生産を入れた暖水塊の数値シュミレーションモデル実験からは、越冬して密度が重くなった暖水塊に、新しくやや密度の小さな新しい暖水が比較的大規模に補給される場合、暖水塊の周辺部に湧昇を伴う低気圧性擾乱が発生し、暖水塊周辺部での基礎生産の促進に寄与することが明らかにされた。

その結果、(1)黒潮続流から、北側の黒潮親潮移行域に黒潮系暖水が張り出すが、その動態を指標する等温線は、衛星画像と漁船、貨物船等による半旬週単位の表面水温分布図を用いて、必要な精度で決定可能であること、(2)黒潮続流の蛇行の第一の峰から北に張り出した黒潮系暖水の北縁の緯度変化には、2030日と50日前後の卓越周期があり、この周期は本州南方の黒潮前線波動の周期とほぼ一致することが明らかになった。また、初年度から第二年度にわたって、研究船の白鳳丸、淡青丸および東京と苫小牧間を週2往復する定期航路船による現場観測を展開し、これに加えて、生態系数値シミュレーションによる解析を行った。研究船による観測の結果、(3)黒潮続流の蛇行の峰付近におけるCTDとADCPによる流速の横断面には、北縁と南縁寄りに流速のダブル・ピークが見られ、(4)北上暖水の起源には、黒潮続流の流軸中の300-400m深の水がなっていること、(5)等密度面に沿う運動と、渦位保存の仮定に基いて求めた黒潮続流中の水粒子は、高気圧性曲率が増加する黒潮続流と蛇行の峰の西側と、東側の両方で、反時計回りに放出されやすく、漂流ブイの流跡の挙動とも一致すること等が明らかになった。また定期航路船による連続的な観測からは、道南、三陸、常磐沖の春季ブルーミングの発生時期およびその機構の地理的な違いが明らかになった。
腎臓および肺の線維化を左右するユビキチン制御の解明

ユビキチン依存性分解は極めて重要な細胞内の量的制御システムであり、細胞及び個体の恒常性維持に必須である。その異常や破綻は癌、神経変性疾患等の疾患と深く関係するが、慢性腎障害や間質性肺炎等の組織線維化を伴う疾患との関連は不明の点が多く、重要課題である。本研究ではそこに関与するE3リガーゼとその基質の同定と制御機構の解析を目指した。その結果腎障害で癌抑制RBファミリーのp130RB2タンパクが著明に増加する知見を得た。それの分子機構を解析するため、線維化の細胞モデル系である上皮間葉転換(EMT)の系を用いて解析した。その結果、MCF10AのTGF-beta刺激によるEMT誘導においても早い時期にp130RB2タンパクが蓄積されるがmRNAレベルでなく、p130タンパクの分解が抑制されている事がわかった。またp130と結合するE3リガーゼ数種および脱ユビキチン化酵素をIP-MS法で同定した。一方で転写因子GATA3はT細胞の分化に重要であるが、肺の線維化にも関与している。我々はSCF型E3リガーゼであるFbw7によってユビキチン依存的に認識、分解を受ける事、その認識に必要なリン酸化部位と責任キナーゼがcyclin A-CDK2であることを見いだした。26年度が最終年度であるため、記入しない。[目的、背景]ユビキチン依存性分解は極めて重要な細胞内タンパク質の量的制御システムである。さらにユビキチン研究の発展により、結合する様々なユビキチン鎖によって、分解だけでなく基質タンパク質の運命を決定することも示唆されてきた。一方でユビキチンシステムの異常が癌、神経変成疾患、免疫疾患に関与することが示唆されている。しかしながらユビキチンシステムと関係するヒト疾患の全容は明らかになっていない。慢性腎障害や間質性肺炎等の組織線維化を伴う疾患は不明の点も多く、難治疾患である。我々はこれまでの解析で慢性腎障害進行にp27/Skp2経路の関与を報告してきた。さらに癌抑制遺伝子産物p130RB2の蓄積が観察され、本研究ではp130RB2の蓄積の詳細とユビキチンシステムによる制御機構を解析することで、p130RB2の発現量制御機構と腎障害進行、線維化の関連を明らかにする。[研究方法、結果]マウスUUO腎障害モデルを用いた解析で、p130RB2のmRNAには変動がないが、p130RB2タンパク質が早期に蓄積することが確認された。この点についてSkp2KOマウスでも野生型マウスと大きな差がないことからSkp2以外のE3リガーゼの変動が関与していることが示唆された。そこで培養細胞にHA-p130を強制発現させ免疫沈降物を高感度質量分析計で解析し、結合タンパク質を同定した。その結果数種のE3リガーゼが結合タンパク質として同定された。これらのE3候補についてsiRNAを用いたノックダウンによりp130RB2が蓄積するかで評価した。その結果、E6APおよびCul4のノックダウンによりp130RB2が蓄積することが判明した。腎障害モデルにおけるp130RB2の蓄積がタンパクレベルで起こり、そのE3はSkp2以外であることがわかった。さらに質量分析計をもちいた結合タンパク質の解析基盤にp130RB2のE3候補を2種見いだした。これはほぼ計画通りで、研究はおおむね順調であると判断している。H25年度の研究により、E6APおよびCul4がp130RB2の新たなE3候補であることがわかった。今後は実際にこれらがp130RB2と結合するか、ユビキチン依存的な分解を起こすか等、さらに詳細な解析を行いp130RB2の新たなE3を同定する。さらに線維化に関与するかを解析する。
呼吸運動との協調を伴う周期的道具使用動作の「巧みさ」の発達

道具使用場面における課題の難易度と全身の協応状態との関係を明らかにするために、実験参加者の課題遂行時における「測定圧力中心分布」を、重心動揺計(ひずみゲージ式変換器:LUB-5OKB-P 4台、計装用コンディショナ:WGA-67OB-O 4台から構成)によって測定した。実験参加者の課題は「ハサミ(全長165mm,刃渡り75mm)の開閉運動」とし、ハサミの開閉運動(ヒンジ部における角度変化)を村田製作所製トリマポテンショメータ(PVS1A)によって計測した。大学生(すべて右利き)を被験者とし、楽な呼吸を行いながらもっとも好ましい速度で、しかし実際には紙を切らずに空中でハサミを開閉する条件(A条件)、および、楽な呼吸を行いながらもっとも好ましい速度で、A4版上質コピー用紙の長辺の縁を「およそ1cmの深さで、できるだけ細かく、ほぼ一定の間隔で短冊状に切り込むこと」を繰り返す条件(B条件)とに分けて実験を行った。重心動揺計から得られた波形データ(30秒間分)について、再帰性定量化分析(Recurrence Quantification Analysis)における3つの指標(%REC,%DET,MAXLINE)によって評価した。その結果、特に「%DET値」において、A条件<B条件となることがあきらかとなった。この結果は、ハサミを単に空中で開閉しているときとよりも、ハサミを使って紙を切るという注意を要する課題を遂行しているときに、全身の協調状態に関して、より決定論性の強い状態が構築されていることを示している.呼吸運動は重心の変動に影響を与える要因の一つであるが、呼吸運動を含む全身の協調状態は、道具使用場面において、課題に即して目的的に変化することが示唆された.道具使用場面での巧緻性と呼吸運動との協調関係を明らかにするための実験を行った.呼吸運動にともなう胸部の拡張/収縮をAMI製Inductotraceシステムによって,また,ハサミ(全長165mm,刃渡り75mm)の開閉運動(ヒンジにおける角度変化)を村田製作所製ポテンショメータによって計測した.サンプリング周波数は100Hzとした.10名の大学生(すべて右利き)を被験者とし,楽な呼吸を行いながらもっとも好ましい速度で,しかし実際には紙を切らずに空中でハサミを開閉する条件(A条件:6名),楽な呼吸を行いながらもっとも好ましい速度で,A4版上質コピー用紙の長辺の縁を「約10mmの深さで,できるだけ細かく,一定の間隔で,短冊状に切り込むこと」を繰り返す条件(B条件:4名)に分けて実験を行った.実験から得られた波形データ(20秒間分,2000点)について,相互再帰性定量化分析における3つの指標(%REC,%DET, MAXLINE)によって評価した.その結果,「MAXLINE値」において,A条件<B条件となることがあきらかとなった(t(8)=2.76,p<.05).これは,ハサミを単に空中で開閉しているときよりも,ハサミを使って紙を切る課題を遂行しているときの方が,呼吸運動とハサミの開閉運動との間に,より決定論性の強い協調関係が構築されていることを示している.これは,呼吸運動が,その本来の目的である換気活動だけでなく,その自律性を失わない範囲においては,課題に応じて他の活動を支持する場合があることを示唆していると考えられる.道具使用場面における課題の難易度と全身の協応状態との関係を明らかにするために、実験参加者の課題遂行時における「測定圧力中心分布」を、重心動揺計(ひずみゲージ式変換器:LUB-5OKB-P 4台、計装用コンディショナ:WGA-67OB-O 4台から構成)によって測定した。この結果は、ハサミを単に空中で開閉しているときとよりも、ハサミを使って紙を切るという注意を要する課題を遂行しているときに、全身の協調状態に関して、より決定論性の強い状態が構築されていることを示している.呼吸運動は重心の変動に影響を与える要因の一つであるが、呼吸運動を含む全身の協調状態は、道具使用場面において、課題に即して目的的に変化することが示唆された.
生体影響計測と個人差を考慮した非線形数理モデルの構築によるAR酔い原因の特定

近年、仮想現実(VR)や拡張現実(AR)の利用が拡大しつつある。しかし、AR視聴の場合、視環境がこれまでの立体映像視認時とは異なる。本年度は、AR環境下における立体映像の視認方法や制作基準に関する基礎的な知見を得ることを目的とし、AR環境下における立体映像視認時の背景映像の視野狭窄および映像を投影する現実の背景の変化が、生体にどのような影響を与えるのかについて実験的に検討を行った。透過型ヘッドマウントディスプレイを用いて、実験および測定を行った。実験で使用した立体映像は、背景映像上を球体が準周期的に往復運動をするものを用いた。また、本年度は立体映像の視認方法を評価するため、2タイプの映像を用いて、実験を行った。2つの映像間の違いは、背景映像の視野狭窄の有無のみであり、準周期的に往復運動する球体の動きは同じである。実験では、重心動揺、心電図、脳血流量の同時計測を行い、映像間の比較をすることで、背景映像の視野狭窄の有無について検証した。重心動揺の解析結果から、視野狭窄のある映像の視認時に動揺が小さくなるということが確認できた。動揺が小さくなるということは、映像酔いの危険が少ないということであり、AR環境下では、背景映像に視野狭窄のある映像の方が安全であるという可能性が示唆された。心電図の解析結果から、AR環境下における視野狭窄は自律神経系に大きな影響を及ぼさないという結果が得られた。脳血流量の解析結果から、視野狭窄が脳血流に及ぼす影響がみられた。今年度実施した実証実験を踏まえて、数理解析および統計解析を行った結果、基礎的知見が少ないAR視聴時の生体の状態について、一定の結果が得ることができた。また、次年度以降に行う予定であった実験や解析にも着手しており、いくつかの研究成果につながっている。さらに、予備実験の段階で出てきた結果から、新たな知見も出てきており、今後の研究を進める上で重要なヒントも得られている。若年健常者を対象にスマートグラスを装用させ、視野領域のサイズの影響について、実験的評価を進めて行く。今年度の実験結果についても、より詳細な解析を進めていく。また、照度の影響についても前述の実験において検討する予定である。さらに、今年度の研究結果から、AR環境下においては、背景の変化は生体に影響を及ぼさない可能性を示唆された。そのため、背景の変化については、より変化に差があるものを用いて、その際の生体に及ぼす影響を検討していく。本年度末に予定していた研究打ち合わせが中止になったため、使用額の変更が生じた。中止になった研究打ち合わせは翌年度当初に行う予定である。