hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実験動物の顔表情・姿勢による悪心解析用システムの構築

悪心は「上腹部に感じる不快感」と定義されるため、人間が「気持ち悪い」「しんどい」と感じた場合に自身のレベルを記入する方法で判定する。しかし、この方法では個人の主観が入るため客観評価が難しい。また、言葉を発しない動物では判定が不可能である。しかし、ラットの顔をモニターしていると抗悪性腫瘍剤投与によりラットは活動期にもかかわらず閉眼するようになり、悪心・嘔吐の治療薬をあらかじめ投与しておくと、この閉眼状態が抑制された。これらの結果はラットの「顔表情」を画像情報としてモニターし、特徴的な条件(今回の場合は閉眼状態)を抽出することで実験動物の悪心客観評価法を開発するための端緒を開く結果となった。人間が悪心を感じた場合は自分自身でその強度を記入してもらうことで重症度を判定するが、この方法では個人の主観が入り客観評価できない。また、言葉を発しない動物ではこの方法を用いることができないため、客観的だけでなく、他覚的判定すらできない。ところで、催吐刺激後のラットを観察していると、つらそうな表情を示す。これらは「眠さ」や「痛み」を示すものとは違い、何かを耐えているようだと感じた。そこで、ラットの「顔表情」を画像情報としてモニターし、特徴的な条件を抽出することで悪心を認識できるのではないかと考えた。今回の研究では「眼の形状」に着目した。ラットは夜行性であるため、夜間(暗期)には目を大きく見開き、周囲環境の観察や摂餌行動をおこなうが、悪心を感じると眼形状をひずませることが多かった。アクリル製ケージにラットを入れ、実験環境に馴化させた。馴化期間中から顔面を赤外線カメラにて撮影し、記録した映像から開眼頻度と閉眼頻度を求めた。馴化期間終了後、ラットに抗がん剤のシスプラチンを3mg/kgを投与した。シスプラチンは子宮・卵巣・睾丸・肺がんの治療に用いられる白金製剤系抗がん剤で、投与された患者さんの8割が悪心や嘔吐を惹起するなど強度の催吐作用を有する。その結果、シスプラチン投与後6-12時間の間に閉眼頻度が高くなった。次に治療介入した場合にラット表情にどのような影響が現れるかを検討するため、抗がん剤による悪心・嘔吐の治療薬として第1選択される5-HT3受容体遮断薬のグラニセトロンを前投与した。その結果、グラニセトロンの前投与はシスプラチンによる閉眼頻度の増加を抑制できた。以上の結果から、ラットの開眼・閉眼頻度をモニターすることで悪心を評価できることが示唆された。上腹部の不快感で定義される悪心は一般的に実験動物で評価することは不可能である。つまり新規開発薬の薬効評価で、副作用たる悪心は非臨床安全試験では検出できず、臨床試験でなければ確認できない症状であった。申請者は平成26年度の研究においてラットの表情変化をモニターすることで悪心を評価できることを見いだした。ところで、平成26年度の研究には抗悪性腫瘍薬のシスプラチンを使用した。シスプラチンは初期検討としては最も有用な催悪心刺激である。しかし、悪心の原因は消化器疾患のみならず、薬物中毒、妊娠中毒症、乗物酔い、全身麻酔薬など多岐にわたる。そこで、平成27年度は全身麻酔薬による催悪心作用の至適条件を検討するため、ラットのパイカ行動を指標とした実験を行った。パイカ行動とは齧歯類動物が悪心を感じるとカオリンなど通常の餌としては異常なものに対して食欲を示す行動である。ラットに吸入麻酔薬セボフルラン(1.5% 6時間)を吸入させ、その24時間後のパイカ行動によるカオリン摂取量を測定した。また、5-HT3受容体、D2受容体、NK1受容体、H1受容体の各遮断薬、副腎皮質ステロイドを前処置することで、麻酔薬によるパイカ行動が抑制されるか検討した。その結果、セボフルランによってラットはパイカ行動を惹起し、このパイカ行動は5-HT3受容体ならびにD2受容体遮断薬で顕著な抑制が見られた。以上の結果から、ラットのパイカ行動によって麻酔薬による悪心が評価する方法が確立できた。現在、この病態モデルを用いて術後悪心嘔吐の評価として表情モニターによる方法が応用可能か否か検討している。また、遺伝子改変動物の入手が容易であるマウスで開眼・閉眼頻度をモニターできるシステムが構築できればさらに有用性が増すと考えるため、マウスでの実験計画率に向けた条件設定を併せて実施し、良好な結果が得られた。当初予定していた抗悪性腫瘍薬以外の悪心を惹起させる刺激で検討するため、全身麻酔薬による実験条件を検討した。その結果、セボフルランやプロポフォールと言った臨床で全身麻酔薬として使用されている薬剤による悪心評価がおおむね構築できた。またマウスでの検討を行うための実験条件を確認できた。以上のことから、本研究課題の研究目的と照らし合わせると、平成27年度に行った研究は順調に進展していると思われる。申請者は刻々と変化するラットの表情変化をモニターすることで悪心を評価できるのではないかと発案し、そのシステムを構築する研究を実施した。ラット顔面を赤外線カメラにて撮影し、撮影した画像データから閉眼程度を求めた。

その結果、パイカ行動を惹起するより少量の抗悪性腫瘍剤(シスプラチン)によって、ラットは活動期に閉眼することがわかった。一方、抗悪性腫瘍薬の悪心嘔吐を治療するための制吐剤である5-HT3受容体、NK1受容体遮断薬で前処置すると閉眼の増加を改善することができた。このことから、ラットの閉眼頻度をモニターすることで悪心を評価できる可能性が示された。ところで、悪心の原因は消化器疾患のみならず、薬物中毒、妊娠中毒症、乗物酔い、全身麻酔薬など多岐にわたる。そこで、全身麻酔薬による催悪心作用を検討するため、ラットにおける麻酔薬の至適実験条件を探索した。催悪心作用を検討するためパイカ行動を指標とした。パイカ行動とは齧歯類動物が悪心を感じるとカオリンなど通常の餌としては異常なものに対して食欲を示す行動である。ラットにセボフルランを吸入させ、その24時間後のパイカ行動によるカオリン摂取量を測定した。また、5-HT3受容体、D2受容体、NK1受容体、H1受容体の各遮断薬、副腎皮質ステロイドを前処置することで、麻酔薬によるパイカ行動が抑制できるか検討した。その結果、吸入麻酔薬によってラットはパイカ行動を惹起し、このパイカ行動は5-HT3受容体ならびにD2受容体遮断薬で顕著な抑制が見られた。以上の結果から、ラットのパイカ行動によって麻酔薬による悪心が評価する方法が確立できた。悪心は「上腹部に感じる不快感」と定義されるため、人間が「気持ち悪い」「しんどい」と感じた場合に自身のレベルを記入する方法で判定する。しかし、この方法では個人の主観が入るため客観評価が難しい。また、言葉を発しない動物では判定が不可能である。しかし、ラットの顔をモニターしていると抗悪性腫瘍剤投与によりラットは活動期にもかかわらず閉眼するようになり、悪心・嘔吐の治療薬をあらかじめ投与しておくと、この閉眼状態が抑制された。これらの結果はラットの「顔表情」を画像情報としてモニターし、特徴的な条件(今回の場合は閉眼状態)を抽出することで実験動物の悪心客観評価法を開発するための端緒を開く結果となった。当初予定していた悪心モデルの作成、顔表情記録システムの構築、ならびに悪心の評価システムをおおむね構築できたことから、「研究の目的」と照らし合わせると、平成26年度に行った研究は順調に伸展していると思われる。マウスでの悪心実験条件が確立できたことから、マウスによる顔表情・姿勢データの取得、クラス分け・悪心スコア化システム構築を進めていく。ラットより眼球が小さいため、認識が困難であるかもしれないが、これまでのラットで得られたノウハウがあれば、短期間でシステム構築が可能と考えられる。このシステムが可能となれば、悪心発症に関連する受容体欠損マウスを用いた実験を試みる。さらに、嘔吐の研究に頻繁に用いられているスンクス(ジャコウネズミ)を用いることで、悪心と嘔吐を1匹の動物で解析するためのシステム構築を試みることも検討している。薬理学悪心を感じれば閉眼頻度は増加するが、外見だけでは睡眠状態である可能性も否定できない。このため、脳波活動パターンを記録・解析し、ラットが睡眠しているものではないことを証明する必要がある。このための計測システムが必要であると考えている。また、ラットでのシステム構築に成功できれば、マウスにおいても同様に顔表情・姿勢データの取得、クラス分け・悪心スコア化システム構築を進めていく。
バクテリア界における生物時計の進化

1)単細胞性藍色細菌Synecocystis sp.PCC6803の全ゲノム配列(Cyano Base,1996、かずさDNA研究所)を探索し、時計オペロンを構成する三つの遺伝子D、E、Fに対して、Dの相同遺伝子を一つ、E、Fの相同遺伝子をそれぞれ三つ見つけた。一組のD、E、F遺伝子は、Synechococcusと同様にD、E、Fの順に並んでおり、時計オペロンを構成しているように思われる。これらの遺伝子の相同性は非常に高く、アミノ酸配列レベルでの同一性は70-80%であった。今回見つけた時計オペロンを構成しない相同遺伝子が主時計で副次的な機能を担っているのか、あるいは主時計に従属する副時計を構成しているのかは非常に興味深い問題である。今後この点を先ず明らかにしたい。2)Synechococcusの生物時計遺伝子をプローブにして、繊維状藍色細菌Anabaena sp.PCC7120と好熱性単細胞性藍色細菌Synechococcus vulcanusからプラークハイブリダイゼーションで時計遺伝子ホモローグをクローニングした。D、E、F遺伝子がセットになってオペロンを構成していると思われる遺伝子の塩基配列をvulcanusで決定し、Anabaenaでも決定中である。vulcanusの遺伝子はアミノ酸配列レベルでは分類上同じSynechococcusに属するSynechoeoccus sp.PCC7942よりもSynechocystisの遺伝子に近かった。vulcanusは温泉で見つかった藍色細菌で、50°Cが至適生育温度である。このような高温度条件下で生物時計がどのように機能しているか、周期の温度補償性とも関連して興味がもたれる。今後機能解析を行う予定である。
脳梗塞の危険因子の解明と予防に関するゲノム疫学研究

1.第4集団の追跡調査、症例検討、データセットの整備2002年に福岡県久山町の循環器健診を受診し、遺伝子解析研究への参加同意を得た40歳以上の住民3,196名(第4集団)を対象とした。この集団の追跡調査の一環として本年度は循環器健診を実施し、脳卒中発症のスクリーニング調査を行った。また、健診未受診者および町外転出者に対してはアンケート調査、電話調査、訪問調査を実施した。これらの調査を通じて脳卒中発症および死亡が疑われた症例に対しては、研究代表者を含む九州大学大学院医学研究員環境医学の所属医師による詳細な症例検討を実施し、脳卒中の診断および分類を行った。その結果、2002年から2007年までの5年間に46名の脳梗塞の新規発症を確認した。この追跡調査の結果をもとに統計解析用のコンピュータ・データベースを整備した。2.遺伝子多型のタイピングおよび統計解析上記の3,196名を対象に、研究代表者が過去に同定した脳梗塞関連遺伝子PRKCHのVal374Ile多型(rs2230500)およびとAGTRL1の-154G/A多型(rs9943582)のタイピングを行い、結果を統計解析用のコンピュータに登録した。さらに、これらの遺伝子多型と脳梗塞の主要危険因子との関連を検討した。PRKCH rs2230500と高血圧,糖尿病,脂質異常症,肥満との間には明らかな関連はなかったが、脂質異常症治療者を除いた解析では,rs2230500とHDLコレステロールおよびLDLコレステロールとの間に相関が見られた.一方,AGTRL1 rs9943582と高血圧,糖尿病,脂質異常症,肥満との間に,明らかな関連はなかった.1.第4集団の追跡調査、症例検討、データセットの整備2002年に福岡県久山町の循環器健診を受診し、遺伝子解析研究への参加同意を得た40歳以上の住民3,196名(第4集団)を対象とした。PRKCH rs2230500と高血圧,糖尿病,脂質異常症,肥満との間には明らかな関連はなかったが、脂質異常症治療者を除いた解析では,rs2230500とHDLコレステロールおよびLDLコレステロールとの間に相関が見られた.一方,AGTRL1 rs9943582と高血圧,糖尿病,脂質異常症,肥満との間に,明らかな関連はなかった.
自然言語処理技術を応用した英語学習者の誤用に関する包括的かつ体系的分析

本研究では、書きことばと話しことばに関する英語学習者の産出データを大量に収集し、各文に英語母語話者による「書き換え文」を付けた上で、自然言語処理技術を応用し「誤り」や「不自然な表現」をコンピューターを使い自動的に抽出・解析・分類し、その特徴を英語教育の専門家が分析することで、英語学習者の中間言語体系全般にわたるエラーの全体像を明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでの分析のまとめと、研究成果および開発したプログラムとデータを公開するための環境整備を行った。(1)英語学習者の誤りに関する体系的な分析:話しことぱと書きことばに関する分析を統合した。(1-1)誤用タグの種類と付与方法に関する知見をまとめた。(1-2)話しことばに関する誤用の傾向をまとめた。(1-3)書きことばに関する誤用の傾向をまとめた。(1-4)話しことばと書きことばの誤用の相違点をまとめた。(1-5)英語学習者の言語習得プロセスを誤用データの分析から把握できるような指標の開発を試みた。(2)開発したプログラムの公開:本研究で開発した誤り表現の自動抽出プログラムをWWW上に公開できるようにした。本プロジェクトで得られた知見のみならず、開発したプログラムも広くフリーで使用できるようにする。(3)データベースの公開:本研究で作成した誤りデータベースをWWW上で検索可能にし公開できるようにした。本プロジェクトで得られたデータをまとめ、今後、本格的に誤用研究を行う際に、さまざまな観点から誤用分析を試せるような検索システムを開発した。本研究により、自然言語処理技術の応用による誤用分析の可能性を追求できたとともに、その限界や問題点も把握でき、今後、本格的な誤用分析研究を行うための基礎となる有益な知見を得ることができた。1.データの整備研究分担者の井佐原が中心となって構築した日本人英語学習者の話し言葉コーパスであるNICTコーパスのうち、167ファイルをテキストファイルで入手しサーバー上に保存し、作業環境を整備した。データの整形プログラムを開発し、機械的なデータの整形を行なった後に、大学院生3名による目視による確認と修正作業を行なった。(途中で、大本のNICTコーパスに修正が加えられたため、本プロジェクトのデータ整形作業も、途中でやり直しをせざるを得なくなり、プロジェクトの進行が、予定よりも若干遅れることになった。)2.英語母語話者による書き換え文の付与学習者の発話のすべてを英語母語話者に添削を依頼し、間違っている部分や不自然な部分を含む文を、単語や構文はできるだけもとのままで自然な英文に書き換え、コーパスに加える作業を行なった。本年度は、167ファイルのうち、事前に作業が終っていた20ファイルのほかに、80ファイルについて書き換え文の付与作業を行ない、合計100ファイルに書き換え文の付与作業を行なった。3.「誤り」表現の抽出プログラムの開発研究分担者の大名により開発された学習者の文と英語母語話者の文のパラレルデータを比較し違っている部分を明示的に表示するプログラムの仕様を検討し、本プロジェクトが目指している「誤り」表現の抽出プログラムの開発に必要な条件を検討した。本プロジェクトの進行が若干遅れたため、実際の「誤り」表現の抽出プログラムの開発は次年度に行なうこととした。4.「誤り」データベースの分析「誤り」データベースの分析に必要な誤用分析の手法と誤用の類系に関する先行研究を調査し、「誤り」データベースの分析の枠組を検討した。「誤り」表現抽出プログラムの開発が遅れたため、実際の「誤り」データベースの分析自体は、次年度に行なうこととした。本年度は、以下のとおり、データの整備、「誤り」表現の抽出プログラムの開発、「誤り」に関する分析・分類方法の研究、「誤り」データベースの構築、「誤り」表現の分析、を行なった。1.データの整備初年度の話し言葉データの整備に引き続き、書き言葉データの整備を行なった。英語学習者の作文データを基礎データとして使用し、母語話者による書き換え文の付与作業を行なった。2.「誤り」表現の抽出プログラムの開発初年度に整備した学習者の発話文と母語話者による書き換え文とが併記されたデータから「誤り」と想定される表現部分を抽出するプログラムを完成させた。3.「誤り」に関する分析・分類方法の研究誤用分析に関する先行研究をまとめ、データベース構築の基礎となる誤用の分析・分類方法を研究した。4.「誤り」データベースの構築プログラムにより抽出された表現を誤用分析研究の分類に基づき分析し、データベースの構築を試みたが、誤用の分類方法に改善が必要なことがわかったため、次年度継続課題とする。5.「誤り」表現の分析データベースのデータをもとに、英語学習者の誤りを多変量解析の手法を使い分析することを試みたが、誤用の分類方法に改善が必要なことがわかったため、次年度継続課題とする。

本研究では、書きことばと話しことばに関する英語学習者の産出データを大量に収集し、各文に英語母語話者による「書き換え文」を付けた上で、自然言語処理技術を応用し「誤り」や「不自然な表現」をコンピューターを使い自動的に抽出・解析・分類し、その特徴を英語教育の専門家が分析することで、英語学習者の中間言語体系全般にわたるエラーの全体像を明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでの分析のまとめと、研究成果および開発したプログラムとデータを公開するための環境整備を行った。(1)英語学習者の誤りに関する体系的な分析:話しことぱと書きことばに関する分析を統合した。(1-1)誤用タグの種類と付与方法に関する知見をまとめた。(1-2)話しことばに関する誤用の傾向をまとめた。(1-3)書きことばに関する誤用の傾向をまとめた。(1-4)話しことばと書きことばの誤用の相違点をまとめた。(1-5)英語学習者の言語習得プロセスを誤用データの分析から把握できるような指標の開発を試みた。(2)開発したプログラムの公開:本研究で開発した誤り表現の自動抽出プログラムをWWW上に公開できるようにした。本プロジェクトで得られた知見のみならず、開発したプログラムも広くフリーで使用できるようにする。(3)データベースの公開:本研究で作成した誤りデータベースをWWW上で検索可能にし公開できるようにした。本プロジェクトで得られたデータをまとめ、今後、本格的に誤用研究を行う際に、さまざまな観点から誤用分析を試せるような検索システムを開発した。本研究により、自然言語処理技術の応用による誤用分析の可能性を追求できたとともに、その限界や問題点も把握でき、今後、本格的な誤用分析研究を行うための基礎となる有益な知見を得ることができた。
教員評価システムの導入が教員集団力に及ぼす影響に関する実証的研究

平成19年度におけては、本研究の目的「教員評価システムの導入が教員集団力に及ぼす影響を実証的に明らかにし、教員集団力を維持・向上させ得るシステム設計及び運用のあり方を探求する」に沿って以下の研究を行った。1)教員評価制度導入後の経年比較を行うために、中国地方の3県(岡山県、広島県、山口県)の小中高の教員を対象とする質問紙調査を実施した。調査票については、平成17年度に実施した調査とほぼ同内容とした。3県を対象として理由は、本制度導入後、広島県は5年目、岡山県は2年目、山口県は1年目を迎えており、各県の経年比較の異動について、自治体ごとの特徴等を抽出するためである。調査は平成19年の年末に実施したばかりであり、現在は基礎集計にとどまっている。今後は、より詳細な分析を行う予定である。ただ、全体傾向として、本制度に対する教員の評価はポジティブな変化は見せていない。本制度に対する理解・認識のまだ深まっていないこと、本制度の設計及び運用のあり方について課題が多いことがうかがえる。また、教員集団力に及ぼす影響については、今回の調査によって、あまり影響を受けていない実態がうかがえる。本制度に対する批判点の一つは、協働性・同僚性の破壊であるが、教員はそれらと本制度は別ものと認識している可能性が高い。しかしながら、本制度が経済的処遇とリンクするようになると事態が変わる可能性もあるだろう。2)A県の教員評価制度試行校であるB小学校におけるエスノグラフィーを継続的に実施した。校長のリーダーシップ(教員を信頼すること、教員グループのプロジェクト活動を積極的に採用すること等)の重要性等が確認された。3)6月に国際学会にて研究成果を発表した。今後は国内学会で発表する予定である。平成17年度においては、以下のような研究を行った。1.一般企業の人事評価システムや諸外国の教員評価システムにおける組織力・教員集団力の観点からのメリット・デメリットに関する研究及びわが国における本システムに対する評価研究のレビューを行った。評価システムの受容及び影響に関しては、個人特性及び組織・集団特性による差異があること等が明らかになった。以上のレビューを通して、評価システムの導入において、教員集団の特性による影響の差異等を明らかにし得る調査の枠組みを構築した。2.1において開発した調査票をもとに、第一次調査として、中国地方5県の小中高の教員を対象とした、郵送による質問紙調査を実施した。本システムの導入に関する各県の内訳は、本格導入:1件、試行中:1県、平成18年度試行:3件である。約2800の配布に対して、回収率が50%を超えた。現在、データ入力を進めており、データ分析に着手し、6月に開催される日本教育経営学会、8月に開催される日本学校教育学会にて研究成果を発表する予定である。なお、第二次調査が、約2年後に予定されており、評価システムの影響の程度及び内容の異同に関する比較分析を行う予定である。3.平成16年度から週12ペースで実施しているA小学校におけるエスノグラフィーを継続して実施した。校長の評価行動・教員個々の評価認知・教員集団(力)の様態を詳細に観察した。現在、データの整理、分析を行っている。平成18年度においては、以下のような研究を行った。1)前年度に実施した質問紙調査のデータをより詳細に分析し、システム導入前の意識や評価の実態を明らかにした.具体的には、システムに対する教員の評価にっいて、学校段階別・基本属性別(性、教職通算経験年数、主任担当の有無等)・個人特性及び所属集団特性(一般的価値意識、教職観、バーンアウト傾向、同僚関係、組織文化等)との関連性を分析した.2)A小学校におけるエスノグラフィーを継続実施した.特に、校長の評価行動及び教員の評価認知・教員集団(力)の様態に焦点を当て,評価システムの課題、特に校長の評価行動の受容要因と教員集団力の実際を分析した3)教員に対するインタビューを実施し、1)2)の内容に関するさらなる定性的データを収集し、内容を分析した。なお,2)と3)については,新たなラポールが形成されたB小学校において調査を実施することができた.4)第一次調査の詳細な分析を通して、第二次調査に向けての調査票の開発を行った。5)以上の研究内容以外では、各県の評価システムの実施における行政情報を可能な限り収集し、各県の評価システム運用の実態を明らかにした。

本制度に対する理解・認識のまだ深まっていないこと、本制度の設計及び運用のあり方について課題が多いことがうかがえる。また、教員集団力に及ぼす影響については、今回の調査によって、あまり影響を受けていない実態がうかがえる。本制度に対する批判点の一つは、協働性・同僚性の破壊であるが、教員はそれらと本制度は別ものと認識している可能性が高い。しかしながら、本制度が経済的処遇とリンクするようになると事態が変わる可能性もあるだろう。2)A県の教員評価制度試行校であるB小学校におけるエスノグラフィーを継続的に実施した。校長のリーダーシップ(教員を信頼すること、教員グループのプロジェクト活動を積極的に採用すること等)の重要性等が確認された。3)6月に国際学会にて研究成果を発表した。今後は国内学会で発表する予定である。
ドーパミン輸送蛋白多型性のドーパミン神経細胞死防御に関する研究

パーキンソン病の発症にドーパミントランスポーター(DAT)の関わっていることが多くの研究結果より推定さる。われわれはDAT遺伝子の全コーディング領域の多型を検索し,パーキンソン病群と正常対照群での頻度を比較した。その結果,エクソン内に2つの多型を同定し,そのうちエクソン9に存在する1215A/GがGである多型がパーキンソン病群で有意に少ないことが示された。しかし,この多型はアミノ酸配列を変化させないため,パーキンソン病の発症に関係する機序として別の多型が連鎖不平衡にあり直接的に働く可能性を考えた。今年度は,パーキンソン病のプロモーター領域に注目して,その領域での多型の検索した。多型の検索にあたり,検体として孤発性パーキンソン病患者24名から研究に関する十分な説明を行った上で同意を得て採血した血液中の白血球から精製したゲノムを用いた。多型の同定には直接塩基配列決定法を用いて,DNA遺伝子のプロモーター領域約1000bpを検索した。結果としては前述の領域から10個の多型を同定し,そのうちの3つは転写調節に関与するSp-1サイトの中や近傍に存在していた。以上の結果より,これらの多型がDATの転写調節に関与しシナプスに発現するDAT量を変化させることによって神経毒によるドーパミン作動性ニューロンの脱落に影響を及ぼすことが考えられた。今後これらの多型の頻度がパーキンソン病群と正常対照群で有意に差があるかどうか,エクソン9に存在する1215A/Gと連鎖不平衡の関係にあるかについて検討していく予定である。
超微量蛋白質アミノ酸配列分析用マルチ気相化学反応装置の開発

本試作装置は、現在汎用されているマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-TOFMS)との組み合わせで用い、質量分析から得られる分子量情報を有効に構造解析へ利用するための微量化学反応装置である。本装置の特徴は、気相で試薬と反応を行うので、試料を汚染あるいはロスすることなく1つの反応プレート上で数種の化学反応が連続して行え、さらに、複数の異なる試料を一度に処理することができる。また、試料に応じて反応の最適化や新規反応の開発を行うことが可能である。以下に装置の概要を列挙する。1)試薬は最大6種類までガス圧よりシーケンシャルに反応槽へ導入でき、試薬ループにて計量の後、予め真空ポンプにより減圧にした反応槽の引圧を利用して、ループ内の試薬を反応槽に導入する方式を新たに考案した。2)系内の全てのライン、電磁バルブ、反応槽は耐酸、耐食性。3)反応槽の容積は180cm^3とし、加熱ヒーターにより槽内の温度は110°Cまで制御可能で、減圧及び加圧下で高い気密性を保持できる。4)試料プレート(46×48mmのサイズとし、金めっき後、試料を塗布する面を厚さ50μmでテフロンコート)には最大60種類の試料溶液が塗布可能で、また、質量分析計の試料導入用プローブに直接装着できるので試料の汚染やロスがない。5)試薬は2段階で真空ポンプにて除去され、ピラニ-ゲージにて槽内の真空度の経時変化を記録できる。6)試薬の選択、導入、温度コントロール、ガス導入、真空ポンプによる減圧等などの一連の動作を任意に制御するためのインターフェース、及びMS-DOSソフトエア-(パーソナルコンピューター)を備えており、時間プログラムによる自動運動が可能である。上記装置を用いて、気相中でのメチオニン残基特異的切断(臭化シアン分解)、及び、簡易エドマン分解反応を標準蛋白質で検討した結果、ピコモルレベルのペプチド、蛋白質への応用が可能であることがわかった。多数の微量蛋白質を汚染することなく一度に化学分解するために、強酸及び有機溶媒を気相で反応槽に導入、反応終了後に真空ポンプにより除去ができ、またこの一連の動作が繰り返し行なえる装置を設計、試作した。まず、反応装置の基礎になる部分(試薬供給、反応槽)を試作し、検討した結果、試薬の反応槽への供給はガス圧によりループ内に一旦デリバリー、計量の後、予め真空ポンプにより粗引きした反応槽の印圧を利用して、ループ内の試薬を反応槽に導入する方式を考案した。これを基本に装置全体の構成を立案、試作した。概要を以下に列挙する。1)5種類の試薬と洗浄液をシーケンシャルに導入可能。2)系内のライン、電磁バルブ、6方バルブ、反応槽は耐酸、耐蝕性。3)反応槽は最高100°C迄(時間)制御可能で耐圧性。また、反応槽内の様子は覗き窓から観察できる。4)質量分析用試料プレート(46×48mmのサイズで試作、一枚のプレート上に最大60種の試料を塗布可能)を最大4枚まで反応槽内に導入可能。5)ピラニ-ゲージによる反応槽内の真空度の経時変化を記録できる。6)試薬の選択、導入、温度コントロール、不活性ガスの導入、真空ポンプによる減圧等の一連の動作を自由に制御するためのインターフェースボードを備えている。(→時間プログラムによる自動運転)

本装置を用いて行う化学反応として種々検討した結果、蛋白質由来のペプチド断片を特異的に産生させる化学分解として、2%酢酸水にる部分加水分解、及びギ酸雰囲気下で行うブロムシアン分解(メチオニン特異的切断)が、また、蛋白質の逐次アミノ末端アミノ酸配列分析を行うための試薬としては、メチルイソチオシアネート(カップリング試薬)、トリフルオロ酢酸(切断試薬)の組合わせが最も適していることがわかった。平成8年度設計、試作した装置を用いて微量蛋白質、ペプチド構造解析のための種々の化学反応を検討した。主なものを以下に列挙する。また、反応プレートは試料を塗布する側をテフロンコート(50μm厚)とし、反応槽は容積を180cm^3に縮小したものを今年度改良、試作して以下の反応に用いた。1)メチオニン残基特異的切断:気相中での蛋白質のBrCN分解を検討した結果、1%BrCNを含む70%ぎ酸中、50°C、4時間反応させる方法により最も効率のよい切断が観測された。チトクロームC(20ピコモル)の反応産物を質量分析により直接調べたところ、この条件により全てのメチオニン残基での切断が観測され、ピコモルレベルの微量蛋白質への応用が可能であることがわかった。2)蛋白質の部分酸加水分解による断片化:20%酢酸及びトリフルオロ酢酸を用いて、100°C、10分間処理し、断片化について検討した。ミオグロビン及びチトクロームCの反応産物を質量分析により調べた結果、分子量1000から3000のペプチド断片が複数観測されたが、期待される酸性アミノ酸残基前後での特異的切断は困難であることがわかった。3)エドマン分解:気相中でのペプチドのエドマン分解によるアミノ末端アミノ酸配列決定について種々検討した。その結果、1)10%N-メチルモルフォリン/ピリジン溶液(200μl)と40%イソチオシアン酸メチル/2-プロパノール(200μl)を各々反応槽に導入し、60°C、30分間カップリング反応を行う。2)反応終了後、減圧下で試薬を除去し、さらに、2-プロパノール(200μl)により系内を洗浄、留去する。3)50%トリフルオロ酢酸/2-プロパノール(200μl)により、60°C、20分間処理するという一連の反応により、N末端アミノ酸を効率よく切断する。また1)-3)の反応を繰り返し行うことにより、ペプチドのN末端アミノ酸配列を順次決定できることがわかった。10-13個のアミノ酸からなる3種のペプチド(各々1ピコモル使用)を例に、この一連の反応を繰り返し行い、最終反応産物の質量分析を行った結果、N末端より3残基のアミノ酸配列が1回の質量測定から同定できた。
プラズマ有機薄膜の機能設計とエレクトロニックノースへの応用

その結果以下のような成果を挙げることができた。(1)SPR味センサを用いて、甘辛口の異なる約0種類の日本酒を選定し、それぞれの日本酒に対するセンサの応答を測定した。その結果、センサの応答が甘口と辛口の日本酒で全く異なることを確認すると共に、本センサの出力を解析することで、日本酒の甘辛口を認識できるセンサシステムを実現した。(2)また同様な日本酒を試料に用い、有機分子認識膜を有するQCMにおいセンサの応答を測定したところ、匂いセンサは、日本酒のアルコール度に対応して応答することを明らかにできた。また、アルコール度が、日本酒の甘辛口には影響を与えないことも確認できた。(3)以上のように、SPR味センサおよびQCM匂いセンサを用いることにより、上に述べたように、例えば、日本酒の甘辛口のような、いわゆる[感性量]の測定が可能であることが明らかにできた。(4)SPRセンサの金膜上に有機高分子を用いた分子認識膜をプラズマCVD法で堆積させることで、匂いに応答するSPRセンサを作製することができた。以上のように、本建久の最終ゴールであるプラズマ有機薄膜をエレクトロニックノースへ応用できたばかりでなく、「感性計測」へ応用できる匂いおよび味センサシステムも開発できた。今後は、エレクトロニックノースの実用化に向けて、更に研究を推進する予定である。本研究では、センサ材料として主に有機薄膜に着目し、これまでにない新しい機能、例えば、種々の「におい」を識別・検知できるエレクトロニックノーズを実現することを目的に研究を推進し、本年度は、以下のような成果を得た。(1)プラズマ重合法を用いて種々の有機材量を薄膜化する技術を確立した。(2)分子認識膜材料としてアクリル酸系の高分子材料、ポリアミドおよびスチレンなどの材料を用いて作成したセンサが、アンモニアガス、酢酸ガス、クロロホルムガスなどの悪臭ガスに優れた選択性と高い感度を示すことを明らかにできた。(3)上述のセンサを組み合わせて、それぞれのセンサの各種ガスに対する応答を多変量解析(主成分分析やニューラルネットワーク)することで、約11種類のガスを識別・検知できるセンサシステムを構築することができた。本年度は、昨年度の研究で確立した水晶振動子式「におい」センサの分子認識膜作成技術を基盤にして、実際にセンサ素子を作製し、そのガス応答特性を評価したところ、以下の成果を得た。(1)分子認識膜材料として、アクリル酸及びメタクリル酸を採用し、それぞれの材料の官能基を一部変えた12種類の分子認識膜を堆積させたセンサを作製し、「におい」センサの分子認識膜材料の官能基依存性を評価したところ、官能基を変えることで、センサの選択性が影響を受けることを明らかにできた。これは、センサの機能設計をするうえで、重要な知見となる.(2)ディッピング法、プラズマ重合法および電子ビーム蒸着法で同種の分子認識膜材料を堆積させたセンサを作製し、分子認識膜の作製方法によるセンサのガス応答特性に及ぼす影響を調べたところ、作製法の違いがセンサの特性に影響を与えることを明らかにできた。(3)水晶振動子式ガスセンサおよび半導体式ガスセンサを用いたエレクトロニックノースシステムを構築し、実際に7種類の酢から発生する「におい」をこれらのセンサで検知し、その出力から酢の種類の認識を試みたところ、6種類の酢について認識が可能であることを明らかにできた.その結果以下の成果を挙げることができた。(1)SPR味センサを用いて、甘辛口の異なる約10種類の日本酒を選定し、それぞれの日本酒に対する本センサの応答を測定した。(2)また同様に日本酒を試料に用いて、有機分子認識膜を有するQCM匂いセンサの応答を測定したところ、匂いセンサは、日本酒のアルコール度に対応して応答することを明らかにできた。

(3)以上のように、SPR味センサおよびQCM匂いセンサを用いることにより、上に述べたように、例えば日本酒の甘辛口のような、いわゆる「感性量」の測定が可能であることが明らかにできた。(4)SPRセンサの金膜上に有機高分子を用いた分子認識膜をプラズマCVD法で堆積させることで、匂いに応答するSPRセンサを作製することができた。以上のように、本研究の最終ゴールであるプラズマ有機薄膜をエレクトロニックノースへ応用できたばかりではなく、[感性計測]へ応用できる匂いおよび味センサも開発できた。今後は、エレクトロニックノースの実用化に向けて更に研究を推進する予定である。
介入研究による在宅要支援・介護高齢者のQOLを高める包括的環境支援プログラム開発

本研究の目的は,包括的環境要因調査票を利用した環境的介入の効果を事前事後のQOL評価によつて検討し,効果が認められた介入方法を集約して,在宅要支援・介護高齢者のQOLを高める包括的環境支援プログラムを作成することである。そこで,介護保険の居宅サービスを利用する対象者12名に最大3か月間の環境的支援を晃供した結果,生活満足感とADL能力に有意な変化が認められた。また,QOLが向上した11名の介入方法を集約することで,包括的環境支援プログラムを作成可能となつた。本研究の目的は,包括的環境要因調査票(以下, CEQ)を利用した介入研究を全国的に実施して,効果が認められた介入方法を調査票の環境要因別に集約し,在宅要支援・介護高齢者のQOLを高める包括的環境支援プログラムを開発することである.今年度は全国の介護保険居宅サービス事業所7施設に研究協力を依頼し,それらの施設を利用中の環境的支援が必要な高齢者を対象に, CEQの実施を通して介入研究を開始した.介入研究の手順として,対象者はCEQにおける3因子14項目の環境要因を「全くない(1点)」「少しある(2点)」「ある(3点)」「十分ある(4点)」のリカートスケールで自己評価し,それらの中から満足した生活を送るために「今よりも変えたい環境」について考えることが要求された.結果は調査者とクライエント,および関係者間で検討し,介入が必要と判断された環境要因について, CEQに準拠した環境的介入記録シートを用いて介入方針が決定された.同時に介入のアウトカム指標として, WHO/QOL-26等のQOL評価を実施した.現在,全ての対象者について介入を継続中であるが,先行して実施した通所リハビリテーションを利用中の女性2名に対する介入研究では,事例本人が今より変えたいと考える環境要因に直接対応する介入方針が決定された.したがってCEQを使用することで,クライエントの意志を尊重し,リーズニングが明確な介入方法の立案が可能になると考えられる.さらに,次年度の研究の進展を通して,在宅要支援・介護高齢者のQOL向上にきわめて効果的な包括的環境支援プログラムの開発が期待される.本研究では,研究代表者が開発した包括的環境要因調査票(CEQ)を用いた環境的介入の効果を事前事後のQOL・ADL評価によって検討する.また,QOLに対して効果が認められた介入方法を環境要因別に集約し,在宅要支援・介護高齢者のQOLを高める包括的環境支援プログラムを開発することを研究目的とする.対象は,介護保険の居宅サービスを利用する在宅要支援・介護高齢者で,環境的支援が必要な者12名(平均年齢78.6歳)とした.これらの対象者に最大3か月間の環境的支援を提供し,QOL評価であるWHO/QOL-26と満足度100点法(LS-100),ADL評価(N-ADL)を介入前後で実施した.結果として,CEQの実施により,対象者平均2.25(最小1,最大4)項目の環境要因に対して介入方針を決定し,環境的支援を提供した.最も多かった支援は,相互交流環境の「外出しやすい環境」に対するもので8名,以下,安心生活環境の「快適で使いやすい住居環境」に対して7名,同じ環境の「安全な住居環境」に対して5名と続いた.対象者のQOLとADLの変化について,介入前後のLS-100得点における符号検定でp<.05の有意な差が認められ,N-ADL得点では,符号検定でp<.01, Wilcoxonの順位和検定でp<.05の有意な差が認められたことから,CEQを用いた環境的介入の効果が示唆された.また,介入前後でWH0/QOL-26の平均QOL値が向上した者は9名,LS-100の得点が向上した者は8名であり,どちらも向上しなかった者は1名しかいなかった,したがって,QOLが向上した11名の介入方法を集約することで,8項目36種類の在宅要支援・介護高齢者のQOLを高める包括的環境支援プログラムが作成されたが,CEQに含まれる3因子14項目の環境要因全てを網羅することはできなかったため,今後のさらなる検討が必要とされた.
人工血管新生内皮細胞のNitric Oxide産生放出機構に関する研究

人工血管を生体内に移植した後に形成される新生内皮細胞が生体の正常内皮細胞と比較していかなる活性特性を持ち、人工血管の開存性や器質化、遠隔期の吻合部内膜肥厚にいかなる関連性を有するかをNitric Oxide産生放出反応の面から検討した。雑種成犬の頚動脈、門脈、腹部大動脈に移植しePTFE、Dacron人工血管を移植後4週から6カ月後に摘出して、重ね合せcomposte graftを作成して、アセチルコリン(ACH)による収縮弛緩反応を測定した。吻合部近傍(中枢および末梢)、中央部の3点について、コントロ一ルとして正常動脈をとり、Norepinephrine(3X10^<-7>M)による収縮を行った後、Achを累積的に投与、弛緩反応からNO産生能を比較した。移植後4週では近傍の正常動脈と比べ中枢0.22±0.14、中央部0、末梢0.11±0.07であり、6ヵ月では中枢0.44±0.28、中央部0.14±0.04、末梢0.40±0.18であった。新生内皮細胞機能としては経時的にNO産生能が上昇するも生体血管に比べ生産能は長期経過しても低下した。部位的な特徴としては中枢が末梢、中央部に比べ高く、人工血管の器質化に応じた内皮細胞機能が明らかになった。人工血管の器質化、内皮化の指標としてNO産生放出反応の測定が有用であることが示され、今後の新しい人工血管開発の有力な評価法となり得ることが示唆された。人工血管を生体内に植えこんだ後に、人工血管内面に形成される新生内皮細胞の機能をNitric Oxide(NO)産生放出反応に注目して測定して、人工血管の器質化と抗血栓性獲得や遠隔期における吻合部内膜肥厚などに関与するNOの役割を検索し、人工血管の閉塞機序の解明や開存性向上の資とすることを目的とし、雑種成犬の頸動脈に植えこんだ人工血管(ePTFE)を植え込み後3か月以上経過した時点で摘出して新生内皮細胞の形成状態を走査電顕で観察するとともに、新生内皮細胞のNO産生放出機能を下記のモデルにて測定した。現在まで人工血管の新生内皮細胞のNO産生放出反応を測定するため、生体血管とのcomposite modelを作成して至適測定条件を検討した。NO放出反応の測定は従来、生体血管で行われている内皮細胞刺激によるNO放出を生体血管の平滑筋弛緩反応として捉え、弛緩による血管径変化をマイクロゲージで測定しているが、人工血管では弛緩反応が起こらないことから、生体血管と人工血管を合体したcomposite graftを作成して、生体血管部分の弛緩反応を測定することによって人工血管新生内皮細胞の機能を推定した。合体方法は直列型、短冊上重ね合せ、リング状重ね合せの三種類について検討した。三種類のAch誘発弛緩反応を比較すると、短冊状重ね合せが最も鋭敏な弛緩反応を示したことから、このモデルが至適なものと考えられた。また、人工血管の新生内皮細胞のNO放出反応には、形成された内皮の部位によってその反応が異なることが示唆され、現在検討中である。人工血管を生体内に移植した後に形成される新生内皮細胞が生体の正常内皮細胞と比較していかなる活性特性を持ち、人工血管の開存性や器質化、遠隔期の吻合部内膜肥厚にいかなる関連性を有するかをnitric oxide(NO)産生放出反応の面から検討した。生体血管と人工血管とのcomposite graftを作成し、生体血管部分の弛緩反応を測定することにより人工血管の新生内皮細胞のNO放出を推定した。

平成7年度の検討より、生体血管と人工血管とのcompositeの方法は短冊状重ね合せが最も鋭敏な弛緩反応を示したことから、平成8年度は本法によって新生内皮細胞のNO産生放出反応を測定した。雑種犬の頚動脈、門脈、腹部大動脈に移植したePTFE、Dacron人工血管を移植後4週から6ヵ月後に摘出し、重ね合せcomposite graftを作成し、アセチルコリン(Ach)による収縮・弛緩反応を測定した。吻合部近傍(中枢および末梢)、中央部の3点について、コントロールとして摘出正常血管をとり、Norepinephrine(3×10^<-7>M)による収縮を行ったのち、Achを累積的に投与、弛緩反応からNO産生能を比較した。結果:移植後4週では中枢0.22±0.14、中央部0、末梢0.11±0.70であり、6ヵ月では中枢0.44±0.28、中央部0.14±0.07、末梢0.40±0.18であった。新生内皮細胞機能として経時的NO産生能が上昇するも生体血管に比し産生能は長期経過しても低下した。部位的な特徴としては中枢が末梢、中央に比べ高かった。
歯科保健指導が生活習慣病改善に及ぼす影響に関する研究

就業年齢層を対象とした医療費分析の結果、現在喫煙者は非喫煙者と比較して5年間で14%高い歯科医療費を示した。また、糖尿病は入院および外来医療費の増加と関連していたが、歯科医療費との関連は認められなかった。職場でグループオリエンテーション、個別歯科保健指導、通信アドバイスからなる歯科保健増進プログラムの効果を検討するため介入研究を実施したところ、歯科保健行動および口腔内状況が改善し、歯科関連QOLの向上が示唆された。○喫煙習慣と歯科医療費に関する職域コホート研究喫煙習慣と口腔内状況との関連については多くの研究が蓄積されているが,歯科医療費との関連についての研究はほとんど見当たらない。今回,喫煙以外の歯科保健行動および糖尿病の既往を考慮して,喫煙習慣がその後の歯科医療費に与える影響について検討した。【対象および方法】某自治体職員(20-59歳)男性5,712名を解析対象とした。対象者を,2000年歯科検診時の自記式質問票の情報から,非喫煙者,過去喫煙者,現在喫煙者の3群に分け,追跡期間中の利用率(%),多重ロジスティック回帰分析により利用率のオッズ比,および分散分析により調整済み一人あたり平均年間歯科医療費を算出した。【結果】喫煙率は50.5%であった。5年間の歯科医院の利用率は喫煙歴がある群で高い傾向が認められたが統計学的に有意な差ではなかった。歯科受診回数(日数)は,現在喫煙者は非喫煙者と比較して多かった(p=0.004)。現在喫煙者は非喫煙者(p<0.0001)および過去喫煙者(p=0.048)と比較して高い歯科医療費を示した。【考察】喫煙習慣は,歯科保健行動および糖尿病の既往を調整しても,歯科医療費の増加に影響を及ぼしていた。喫煙状況により利用率は大きな違いがなかったことから,歯科医療費の増加は疾患の重症度により引き起こされていることが示唆された。○介入研究(歯科保健指導)デザイン金属製品製造業を主業とする事業所を対象に(1)全職員約600名を対象とした平成20年と21年の自記式質問紙および一般健康診断データを用いた繰り返し断面調査による経時的研究,(2)約70名を対象とした介入研究を行う。介入効果の評価は,歯科健診は(2)の70名のみ行うので歯科指標については前後比較,質問紙および一般健康診断データについては(1)のデータを用いて非介入群を設定し介入群と非介入群を比較する。○縦断研究-糖尿病と医療費:歯科の視点からの検討【対象および方法】某自治体職員4,100名(40-54歳)を解析対象とした。対象者を、2000年の糖尿病の既往歴および健康診断時の空腹時血糖の情報から、「糖尿病既往あり」「糖尿病」「境界域」「非糖尿病」の4群に分けた。入院、外来、歯科の医療費について、追跡期間中の利用率(%)、多重ロジスティック回帰分析により利用率のオッズ比、および分散分析により一人あたり調整済み平均年間医療費を算出した。【結果】入院については、非糖尿病群と比較して、糖尿病群と既往あり群で、医療費は3.0倍、3.8倍高かった(p<0.001)。外来については、既往あり群で医療費が3.0倍高かった(p<0.001)。歯科について統計学的に有意な差が認められた項目はなかったが、糖尿病群と既往あり群で歯科医療が高い傾向を示す一方、受診率は非糖尿病群が最も高かった。【考察】歯科受診は健康志向を反映しているようである。受診勧奨だけではなく糖尿病を有する就業者への職域における歯科のアプローチはさらに工夫することが必要であろう。○介入研究(1)ベースライン調査:研究対象事業所の全従業員を対象とした質問紙調査を実施。質問項目には、歯科保健行動・口腔の自覚症状・食事頻度調査・食行動・既往歴を含む。回収数は519(回収率95%)であった。(2)3部署(78名)を介入群として選定、歯科医師による口腔内診査および歯肉溝バイオマーカー検査を行った。(3)6-7名のグループ単位での説明会、歯科衛生士による個別アドバイス、アドバイスシートによる参加者とのやりとりなど、セルフケア支援を重点とした継続的な介入を実施。(4)10月に介入群に対して実施した質問紙調査から、歯間ブラシ利用の増加、甘味飲料およびあめガムの摂取の減少、歯肉出血と食片圧入の自覚症状の有訴者が減少していることが確認された。○縦断研究-歯周病と糖尿病の罹患:7年間の前向き研究歯周病が糖尿病発症のリスクファクターであるか否かについてのコホート研究はあまり多くない。30-59歳の健康診断と歯科健診を受けた5848名のベースライン時に糖尿病でない対象者について解析を実施した。

解析対象者は、歯周ポケットなし、中等度歯周炎、重度歯周炎の3カテゴリーに区分された。糖尿病リスクに関係する因子(年齢、性別、喫煙、肥満、中性脂肪、高血圧、HDLコレステロール、γGTP)が、調整された。中等度と重度歯周炎は未調整の場合は有意なリスクの増加が認められたが、調整後は有意ではなくなった(中等度歯周病ハザード比(HR)=0.99、95%CI 0.77-1.29、重度歯周病HR=1.25、95%CI 0.87-1.81)。歯周病は中年期の日本人において歯周病発症の独立したリスク因子とは認められなかった。○介入研究-歯科保健増進プログラムの労働生活の質的向上(QoWL)の視点での評価【目的】歯科保健増進プログラムのQoWLへの影響を評価するために介入研究が実施された。【方法】自動車用部品・材料の製造を主業とする企業の3つの部署が介入群として選定された。介入群には、グループオリエンテーション、個別歯科保健指導、通信アドバイスが実施された。74名の介入群(IG)と350名のコントロール群(CG)は開始時と1年後に質問紙に回答した。【結果】1年後には、口腔関連QOL指標の総合スコア、機能的な問題、困りごと&ハンディキャップの下位尺度スコアに両群間で有意な差が認められ、介入群がより良好な歯科関連のQoLであることが示された。1年間の歯科医院の通院状況に差はなかった。介入群では上司・同僚からのサポートの認知がやや良好な方向に変化していた。【結論】職場における歯科保健増進プログラムは労働生活の質的向上に寄与する可能性が示唆された。
深層学習と3Dクラスタリングによる培養神経回路網の活動パターン識別

外界の情報が神経活動の時空間パターンに表象される様式を詳細に明らかにするため細胞外電位多点計測皿上に培養した神経回路網の神経活動を解析する.神経活動の時空間パターンを3D多層クラスタリングにより抽出し,得られた時空間パターンを深層学習により識別することを試みる.独立した2電極からの刺激により誘発された2誘発応答パターンと自発性電気活動の3種の活動パターンを識別できるように学習を行い,学習後のディープニューラルネットワークに保持された識別に有用な特徴量を抽出する.得られた特徴を考察し,結果から<自発性活動は神経活動の内部状態を形成し,誘発性応答パターンのソースになっている>とする仮説を検証する.外界の情報が神経活動の時空間パターンに表象される様式を詳細に明らかにするため細胞外電位多点計測皿上に培養した神経回路網の神経活動を解析する.神経活動の時空間パターンを3D多層クラスタリングにより抽出し,得られた時空間パターンを深層学習により識別することを試みる.独立した2電極からの刺激により誘発された2誘発応答パターンと自発性電気活動の3種の活動パターンを識別できるように学習を行い,学習後のディープニューラルネットワークに保持された識別に有用な特徴量を抽出する.得られた特徴を考察し,結果から<自発性活動は神経活動の内部状態を形成し,誘発性応答パターンのソースになっている>とする仮説を検証する.
膵島におけるO-GlcNAc修飾の生理学的役割の解明と新規糖尿病治療標的の探索

1膵α細胞におけるO-GlcNAc修飾の糖代謝における役割の解明大阪大学よりGlucagon-Creマウスを入手しOgt-floxマウスとの交配を行ない、Ogt-floxマウスならびに膵α細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスを得た。現在これらのマウスを用いて、O-GlcNAc修飾欠損の確認をこれらマウスの膵島のImmunofluorescenceならびにTd-tomato reportermouseを用いて評価中である。またOgt-floxマウスを対照群とし膵α細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスとの表現系の差異を評価しているところである。現時点では体重、随時、空腹時血糖値ならびに随時、空腹時の血中グルカゴン値に一部さは認められているものの有意な差は認めていない。また、絶食試験における血糖値ならびに血中グルカゴン値にも現時点では有意な差は認めていない。2膵β細胞におけるO-GlcNAc修飾の糖代謝における役割の解明以前より作成しているタモキシフェン誘導性膵β細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスを用いて、同マウスが示す血糖ならびに体重の2相性の変化についての詳細な解析を進めている。具体的には、血糖値が低下する早期相に関してはタモキシフェン投与後5週のマウスの膵島を単離しmicroarray法にて遺伝子変化を網羅的に解析した。現時点でいくつか変化している遺伝子を抽出・解析しているところである。また、表現型に変化が現れる以前の時期(タモキシフェン投与後3-4週前後)での膵島の遺伝子変化に関しても単離膵島を用いて網羅的に評価、解析する予定である。一方で、後期相に関しては、ER stressならびに酸化ストレスが惹起されていることが示唆されている。現時点で膵α細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスの作成を完了し、Knock outの確認ならびに表現系の評価を行なっているところである。また、β細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスにおいては単離膵島を用いた詳細な検討を進めているところである。よって現時点ではある程度の進捗を認めているものの、しかしながら、実験に必要なマウスの準備に時間を要したため、全体的には予定よりやや遅れていると考える。現時点では研究実績の概要にも記載した通り、膵α細胞におけるO-GlcNAc修飾の役割に関する研究はα細胞特異的な遺伝子欠損の確認、ならびに表現型の評価を継続する。さらに表現型に差が認められない場合にはよりグルカゴン分泌に影響を与えるような環境下(例えば、STZを用いた1型糖尿病モデルなど)での検討を追加する予定である。β細胞のO-GlcNAc修飾の役割に関する検討では現在までに得られた網羅的解析のデータならびに、タモキシフェン投与後3-4週程度のOgt-floxマウスならびにβ細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスの膵島を用いてmicroarrayをによって得られるデータを詳細に種々の解析法を用いて解析していく予定である。

β細胞のO-GlcNAc修飾の役割に関する検討では現在までに得られた網羅的解析のデータならびに、タモキシフェン投与後3-4週程度のOgt-floxマウスならびにβ細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウスの膵島を用いてmicroarrayをによって得られるデータを詳細に種々の解析法を用いて解析していく予定である。