hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性腎臓病から腎不全に至る不可逆的形質変化の分子機構解明

異なった原因の腎疾患が最終的には糸球体硬化という共通のプロセスに至り、不可逆的に腎不全へ進行し、透析治療を要するに至るという過程を分子レベルで明らかにするために、糸球体構成細胞が不可逆的な形質変化をきたすことを見出してきた。(1)軟骨細胞の形質を有するうえで必須のマスター遺伝子Sox9の活性化にBMP4がもっとも重要であることを確認した。高インスリン血症や高リン血症は特に腎機能低下患者で認めやすく、骨・軟骨関連分子群の発現の誘導が腎機能低下に特徴的な変化であることを明らかにした。(2)STZマウス・ネフローゼマウスを作成し、腎組織・血液・尿などのサンプルを解析した。Sox9誘導に重要なBMP4は血中・尿中でともに有意に増加しており、糸球体内のBMP4の発現の増加と平行していた。さらに、BMP4に特異的な中和抗体を作成し、上記モデルマウスに投与すると、組織の硬化性変化の進展が抑制され、糸球体内のSox9の発現もまた抑制されており、新たな治療のアプローチとして、手がかりが得られた。(3)BMP4およびSmad1コンディショナルトランスジェニックマウスの糸球体病変の定量的な解析を行った。糸球体内のBMP4の発現量は、活性型Smad1の発現量・Sox9の発現量・尿中BMP4分泌量と高い相関を示し、間葉系細胞由来の糸球体構成細胞が最終的に骨芽・軟骨細胞様形質変化をきたす機序では、BMP4が最上位でその変化を規定していることがあきらかになった。また、尿中BMP4の測定は糸球体構成細胞の骨芽・軟骨細胞様形質変化を反映するバイオマーカーになりうることが示された。(4)硬化が著明なiNOSトランスジェニックマウスでは、末期腎不全の進行に伴い、糸球体毛細血管が閉塞により血流不全をきたし、hypoxiaの状態にあった。Sox9はもともと軟骨というavascularな環境に適応する形質を司どっており、硬化部位に一致して発現が増強するSox9は、糸球体のhypoxic stressに反応して発現誘導されてきたことが明らかとなった。
タンニンおよびフラボノイドによる脂質過酸化抑制・促進機構のESRによる研究

1).アゾビスイソブチロニトリル(AlBN)の光分解で開始されるリノ-ル酸メチルの過酸化反応がタンニン類により効率よく抑制され、タンニンが連鎖担体であるパ-オキシラジカルを、自らは比較的安定なタンニンラジカルになることで除去することを速度論的に結論した(Ref.1).そこで、反応溶液のESRキャビティ内直接光照射でタンニンラジカルの検出を試み、反応条件下でタンニンラジカルの生成を確認し、抑制機構の正当性を確かめた(Ref.1).2).フラボノイドは脂質過酸化に対して抑制作用を示すことは良く知られているが(Ref.2)、Fe(III)、Cu(II)などの重金属イオンが存在すると脂質過酸化を促進すると云う二面性を有することを明らかにし、その機構を詳細に検討した。脂質過酸化促進反応は、反応系に存在するフラボノイド、金属イオン、過酸化物による三元錯体が形成され、錯体内で速やかな電子移行が起こり、錯体が分解して生成する強い連鎖開始ラジカルによって過酸化が促進されることを、反応速度、スペクトル、錯安定度定数、及び電気化学的測定などによる多方面からの検討により明らかにした。なお、この反応条件下における開始ラジカルの検出及び同定の研究を続行中である。生体内では、金属イオンが蛋白質などと強く結合していると考えられているが、金属とヒスチジンとの錯体をその結合モデルとして、フラボノイド錯体との比較検討を行った。フラボノイド錯体の安定度定数がヒスチヂンのそれに比べて約千倍程度大きく、生体内に取り込まれたフラボノイドによる脂質過酸化促進の可能性の大きいことを示した。このことは、一時問題とされたフラボノイドの変異原性、発ガン性との関連性について重要な示唆を与えるものと考えられ、その方面の研究を続行中である。[Ref:1)Y.Fujita et al .,Yakugaku Zasshi,108,528-537(1988).2)Y.Fujita et al.,Yakugaku Zasshi,107,17-22(1987).].1).アゾビスイソブチロニトリル(AlBN)の光分解で開始されるリノ-ル酸メチルの過酸化反応がタンニン類により効率よく抑制され、タンニンが連鎖担体であるパ-オキシラジカルを、自らは比較的安定なタンニンラジカルになることで除去することを速度論的に結論した(Ref.1).そこで、反応溶液のESRキャビティ内直接光照射でタンニンラジカルの検出を試み、反応条件下でタンニンラジカルの生成を確認し、抑制機構の正当性を確かめた(Ref.1).2).フラボノイドは脂質過酸化に対して抑制作用を示すことは良く知られているが(Ref.2)、Fe(III)、Cu(II)などの重金属イオンが存在すると脂質過酸化を促進すると云う二面性を有することを明らかにし、その機構を詳細に検討した。[Ref:1)Y.Fujita et al .,Yakugaku Zasshi,108,528-537(1988).2)Y.Fujita et al.,Yakugaku Zasshi,107,17-22(1987).].
Ferroic glassの新規物性

最近、strain glassは重要な新しいが概念として注目され、科学的に重要な意味を持っている。(本研究では、上記の研究から得られた新しい知見に基づいて、強磁性体のcluster spin glass、誘電体のrelaxor及び強弾性体のstrain glassにおける新規物性を探ることを目的とする。更に、これらの新規物性を利用して、新機能材料及び新アクチュエータなどの創出の可能性も提案する。今年度では、高いガラス変態温度を持つGum合金におけるstrain glassの存在する可能性及びGum合金の特異な挙動の起源について研究し、Ti-Ni二元系及びTi-Ni-X三元系においてStrain glassの共通特徴を探索した。具体的に以下の成果が得られた。1.Ti-Nb及びGum Metalはstrain glass合金であることをDMAお呼びTEM実験で証明した。Gum合金の特異な挙動はStrain glassに関係していることが分かった。2.Ti-Ni及びTi-Ni-X合金系のStrain glass状態図が驚異的な類似性を発見した。つまり、添加元素濃度或いは点欠陥濃度がある臨界濃度を超えると、マルテンサイト変態が消失し、strain glassが現れる。Landau-Ginzburgモデル及びPhase fieldシミュレーションでstrain glass転移の再現に成功した。今年度ではstrain glassの定量評価及び応力による減衰能の変化について系統的に研究し、以下の重要結果が得られた。2)Strain glassの減衰ピークの大きさはマルテンサイトのナノドメインの可動性に関係している。応力を加えると、ドメインのサイズなどが変わり、減衰も大きく変化すると期待される。したがって、我々は減衰に及ぼす応力の効果を研究した。大変興味深い結果が得られた。応力の増加と共に、減衰も大きく増加することが観察され、これはインテリジェント減衰と呼ばれる新しい現象である。この新規現象は新しい応用の可能性に繋がると期待される。今年度では、Ti-Nb合金と重点において、歪ガラスの可能性を検討する。また、strain glassの減衰への応用および緩和関数の定量的な評価も行った。以下の成果を得られた。Ti-Nb合金は従来マルテンサイト変態しか知られていなかった。我々はNb濃度の高い組成領域においてDMAなど実験手法を用いて歪ガラスの存在を確認できた。減衰効果は従来材料の固有効果として知られている。Ti-Nistrain glassにおいて外部応力で減衰効果を大幅に変えることを発見し、この効果を利用するスマートな減衰機能材料を創出することが期待される。
HTLV-1 Taxによる恒常的TAK1活性化の生理機能解析

本研究は、申請者が既に報告しているHTLV-1 Taxによる恒常的TAK1活性化(J. Biol. Chem. 2007)の生理機能を明確にし、ATL発症機構の一端を明らかにしようとするものである。解析にあたり、HuT-102(Tax陽性HTLV-1感染細胞)にshRNA発現ベクターを導入し、TAK1ノックダウン細胞を樹立した。DNAマイクロアレイ解析の結果、luciferaseに対するshRNA発現ベクターを用いて樹立したコントロール細胞と比較して、1.5倍以上の発現変動がみられた遺伝子が582種類見つかり、CXCL10やCCL5といったインターフェロン応答関連遺伝子が多数含まれていた。主要な遺伝子については、Taxノックダウンによっても発現変動することをRT-PCRにて確認した。シグナル伝達系を解析した結果、IRF3(Ser-396)およびSTAT3(Ser-727)リン酸化が低下していた。特に、IRF3リン酸化はTax陽性細胞において特異的に認められ、Taxのノックダウンによって抑制された。また、IRF3のkinaseとして知られるTBK1のノックダウンは、IRF3リン酸化およびCXCL10,CCL5S遺伝子発現を抑制した。一方、HTLV-1感染細胞での発現亢進が知られるIRF4との関連性を調べた結果、IRF4のノックダウンはCXCL10,CCL5遺伝子発現を亢進し、IRF3とのダブルノックダウンではこの亢進は抑制された。現在、TAK1ノックダウン細胞にTAK1遺伝子を導入し、上記機能抑制の回復がみられるか検討を行っている。以上の結果は、TAK1を介したTaxとIRF3との関連性を示しており、他にこのような報告はない。今後、IRF3を介した生理機能が明らかになれば、Taxによる病態制御について、有用な情報を与えることが期待される。
子どもとロボットとのコミュニケーションを促進する要因の検討

今日,ロボットを教育や療育ツールとして応用することが注目されている。生活のなかにロボットを導入するうえで,ロボットの見た目や動きを人らしく擬人的に作り込むことで,ユーザーと自然なコミュニケーションを取ることが期待されている。しかし,実際に擬人的に作り込まれたロボットを教育現場に導入しても,子どもがロボットを怖がったり,飽きるといった問題が挙げられている。このように本来の設計の意図とは逆に,見た目や動きの機能を充実させロボットに人らしさを与えることは,ユーザーとの自然なコミュニケーションを阻害している。そこで本研究では,見た目や動きによってロボットに人らしさを与えるのではなく,ロボットの人らしさを引き出す「関わり方」に焦点を当て,下記の2点について明らかにする。(1)ロボットとどのような関わり方をすることが,ロボットに対する擬人化を引き出すかを検証する。(2)他者とコミュニケーションを取ることが苦手な自閉スペクトラム症児においても,実験1で明らかとなった関わり方を持つことで,ロボットに対する人らしさ擬人化を引き出すことが出来るか検証する。2018年度は,3歳から6歳までの幼児約60名を対象に,(1)ロボットとどのような関わり方をすることが,ロボットに対する擬人化を引き出すかについて,実験室における検証を行った。なお,ロボットと関わる前後でロボットを描画した際に,目のような人に近い特徴を付与したか」を擬人化を引き出したかの指標とした。現在までに約60名の幼児を対象に,(1)ロボットとどのような関わり方をすることが,ロボットに対する擬人化を引き出すかについて,実験室における実験に参加してもらった。その結果,ロボットとのリズム相互作用を行った群は,リズム相互作用を行わなかった群と比較して,ロボットの描画を行った際に,ロボットに対する擬人化が生じることが示された。つまり,これまでの実験結果より,リズム相互作用が擬人化を引き出す可能性が示唆された。今後は,擬人化を引き出す要因を明確にするうえで,リズム相互作用群の幼児の行動について詳細な分析を行う。また,(2)他者とコミュニケーションを取ることが苦手な自閉スペクトラム症児においても,実験1で明らかとなった関わり方を持つことで,ロボットに対する人らしさ擬人化を引き出すことが出来るかについても,併せて検証を行う。幼児の行動の詳細な分析を行う際に,分析ソフトを購入予定であったが,2019年度に分析を行うことになったため,その分の予算,ならびに分析にかかる謝金を次年度に繰り越した。
眼ヘルペス感染症の免疫学的制御について

1.gDヘルペスワクチンの角膜ヘルペスに対する効果DNA投与と蛋白投与単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)のenvelopeに表現されているglycoprotein D (gD)とヒトインターロイキン-2(IL-2)を融合させたgD-IL-2の蛋白ワクチンおよびプラスミドDNAワクチンのヘルペス性角膜炎に対する感染防御効果の評価をおこなった。方法としては、遺伝子工学的にgD-IL-2発現プラスミドおよびgD-IL-2蛋白を作製し,BALB/cマウスに対して、gD-IL-2蛋白については皮下もしくは結膜下注射で1μg/0.1mlを3週おきに2回ワクチン投与し、gD-IL-2プラスミド(DNAワクチン)の場合は、結膜下に90μg/0.05mlを2回投与した。gD-IL-2蛋白ワクチネーション後の感染防御効果の検討のため、ワクチン後のマウスにHSV-1のCHR3株を経角膜感染させ角膜炎の程度(上皮型、実質型)をスコア化した。gD-IL-2 DNAワクチンにおいても同様の臨床病変のスコア化をおこなった。その結果、gD-IL-2蛋白免疫群およびgD-IL-2 DNA免疫群のいずれにおいても実質病変の進展が有意に抑制されていたが、上皮病変は抑制されなかった。gD-IL-2 DNAはgD-IL-2蛋白に劣らない効果を有していることが示されたが、それでも上皮病変の抑制は困難であった。gD-IL-2 DNAによる免疫については点眼の形でも有効で、点眼後数週間で、抗ヘルペス中和抗体価をはじめとする液性免疫、遅延型過敏反応・細胞傷害性T細胞をはじめとする抗ヘルペス細胞性免疫が誘発され、実質型角膜炎への進展を阻止することが可能であった。2.その他角膜ヘルペスにおける免疫組織学的検討・アトピー性皮膚炎患者における角膜ヘルペス・角膜ヘルペス患者由来ウイルス株の疫学的研究などをおこなった。1.ヘルペスワクチンの作製ヘルペスウイルスのenvelopeに表現されているgDのうちsignal peptideを除いた部分をコードしているDNAをベクターに組み込んでgD DNAワクチンを作製した。また,これと平行して,ワクチンの効果を更に増強するためにgDとサイトカインのIL-2を融合させたキメラ蛋白を発現するgD-IL-2 DNAワクチンを作製した。両ワクチンを十分量作製可能なシステムを確立した。2.細胞内サイトカイン染色法の確立T細胞の細胞内サイトカインを染色し、これをFACSにてsortingする系を確立するためにT細胞をionomycin,PMAで非特異的に刺激したものをpositive controlとしたが、CD4細胞がdown-regulateされてしまうため、更にmonensinを加えることによってこのdown-regulateを抑制することができた。そして、この状況でIL-2の抗体で染色してFACSにてsortingすることによって、60%以上の細胞がIL-2陽性となることを確認することができた。このFACSを用いた各種サイトカイン陽性細胞の検出は角膜ヘルペス患者の角膜内や末梢血中のT細胞のヘルペスに対する反応性の解析にも有用である。

3.角膜ヘルペス患者角膜よりのT細胞の分離角膜ヘルペスにおけるT細胞の役割を解析するために壊死性角膜炎患者に角膜移植を施行した際に得られた角膜片よりT細胞を分離することに成功した。また、同患者の末梢血から得られたB細胞をEBウイルスにて不死化したものを抗原提示細胞として用いて、このT細胞をHSV抗原によって刺激することができた。その後、上記の細胞内サイトカイン染色法に供し、2.3%の細胞がIL-2を産生することが判明した。このT細胞は現在クローニング中であり、クローン化された状況で更に詳細な解析が可能となる。1.ヘルペスワクチンの点眼治療ヘルペスウイルスのenvelopeに表現されているgDのうちsignal peptideを除いた部分をコードしているDNAとサイトカインのIL-2をコードしているDNAをtandemに組み込んだプラスミドを作製し、これを点眼の形でBALB/cマウスにワクチンとして投与した。点眼後数週間で、抗ヘルペス中和抗体価をはじめとする液性免疫、遅延型過敏反応・細胞傷害性T細胞をはじめとする抗ヘルペス細胞性免疫が誘発された。また、ワクチン投与マウスにおいては単純ヘルペスウィルス経角膜初感染マウスモデルにおいて初期の上皮型角膜ヘルペスの発症を抑制することはできなかったが、実質型角膜炎への進展を阻止した。2.角膜ヘルペスにおける免疫組織学的検討角膜ヘルペスにおける免疫反応のメカニズムを理解するにあたって、マウスのヘルペスウイルス経角膜初感染モデルにおいて浸潤細胞やサイトカインの動態を免疫組織化学的に検討した。その結果、好中球とNK細胞が感染後1日ですでに角膜内に侵入し、2日目にピークに達した。また、γδT細胞が感染後1-8日に認められた。CD4陽性細胞、CD8陽性細胞は3日目より認められ、4-6日でピークに達した。サイトカインについてはTh1サイトカイン(IL-2,IFN-γ)が細胞浸潤を認めた領域で陽性所見を認めたが、Th2サイトカイン(IL-2)は陰性であった。3.アトピー性皮膚炎患者における角膜ヘルペスアトピー性皮膚炎患者はTh2優位の疾患として知られているが、角膜ヘルペスを合併する例が多い。今回はウイルス分離・PCRなどの手法を用いてその臨床的特徴を検討した。実質型に比較して上皮型の再発が多く、両眼発症の例も多々認められること、皮膚で単純庖疹が広汎に発症するカポジ水痘様発疹に合併した角膜ヘルペスがあること、アトピー性角結膜炎にともなうshield ulcerとウイルス性の潰瘍の鑑別が困難であること、アシクロビル耐性株発生の可能性があることなどが挙げられる。1.gDヘルペスワクチンの角膜ヘルペスに対する効果DNA投与と蛋白投与単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)のenvelopeに表現されているglycoprotein D(gD)とヒトインターロイキン-2(IL-2)を融合させたgD-IL-2の蛋白ワクチンおよびプラスミドDNAワクチンのヘルペス性角膜炎に対する感染防御効果の評価をおこなった。方法としては、遺伝子工学的にgD-IL-2発現プラスミドおよびgD-IL-2蛋白を作製し,BALB/cマウスに対して、gD-IL-2蛋白については皮下もしくは結膜下注射で1μg/0.1mlを3週おきに2回ワクチン投与し、gD-IL-
歯髄幹細胞の全身投与による末梢神経障害に対する根治的治療法の開発

今年度は、昨年度行った研究をより詳細に解析することを目的に研究を進めた。まず、ラット坐骨神経10mm切除モデルを用いた末梢神経再生を目的としたI型コラーゲン製配向性チューブの開発に関しては、再生した坐骨神経をより詳細に観察するために透過型電子顕微鏡を用いて微細構造学的に解析を行った。この結果は第18回日本再生医療学会総会にて演題名「I型コラーゲン製配向性中空性担体を使用したラット坐骨神経の再生第II報」として発表を行った。また、昨年度はコラーゲンチューブ移植後の機能評価としてvon Frey testを行い知覚機能を解析していたが、今年度はGAIT(株式会社ノベルテック製)を用いてラットの歩行解析を行い、運動機能の回復についても解析を行った。コラーゲンチューブの構造に関しても、中空性のものだけでなく、内部に配向性を有したコラーゲンフィラメントの束を挿入したものを開発し、ラット坐骨神経10mm切除モデルに移植実験を行った。下歯槽神経切除モデルに関しては、より臨床で起こりうる下歯槽神経への障害を再現できるように下顎の第一大臼歯の抜歯窩より下顎管にアプローチを行い下歯槽神経を圧挫し障害を加える方法を確立した。このモデルについては、障害を与えたのちに下歯槽神経支配領域に知覚麻痺が起こることもvon Freytestにて確認することができた。また、同モデルに対して、凍結保存していたラット坐骨神経より採取したシュワン細胞を抜歯窩へ直接移植することにより、von Frey testで知覚回復が促進していることが明らかになった。この結果は第18回日本再生医療学会総会にて演題名「臨床症例に即したラット下歯槽神経損傷モデルへの細胞投与方法の開発」として発表を行った。昨年度に行った研究をより深く追求する内容の研究を行うことができていると考えている。ラット坐骨神経10mm切除モデルへのI型コラーゲン性配向性チューブの移植実験では、透過型電子顕微鏡での解析の結果、移植後2週間で無髄軸索の再生、移植後4週間で有髄軸索の再生を認めることができた。この結果より末梢神経切除後に神経欠損部にI型コラーゲン性配向性チューブを移植することが神経の再生に有用であるということが示唆された。また、昨年度は中空性のチューブのみを使用していたが、今年度はチューブ内に配向性を有するコラーゲンフィラメントの束を挿入したものを作製し、移植実験を行った。このチューブの有用性については現在、移植したラットに対し、GAIT(株式会社ノベルテック製)を用いた運動機能評価を行っており中空性の配向性を有するコラーゲンチューブおよび配向性を有さないコラーゲンチューブとの比較を行っている。下歯槽神経圧挫モデルについては、組織学的解析においても凍結保存したシュワン細胞を移植することで下歯槽神経の治癒が促進していることが確認できた。また、凍結せずに継代を続けたシュワン細胞を同モデルへ移植してvon Freytestを行ったところ、凍結保存したシュワン細胞を使用した際と有意な差は認めなかった。組織学的解析においても、凍結保存したシュワン細胞を使用した場合と継代を続けたシュワン細胞を使用した場合で治癒過程に大きな差は認めなかった。よって臨床での使用を想定して、今後は凍結保存したシュワン細胞を移植用細胞として用いる方針とした。今後はラット坐骨神経切除モデルおよびラット下歯槽神経挫滅モデルへのヒト歯髄幹細胞の全身投与実験を行い、神経回復への有用性を検討する予定である。ヒト歯髄幹細胞の全身投与の方法としては、ラットの尾静脈より頻回投与を予定している。またコントロール群として、シュワン細胞の全身投与も行う必要があると考えている。まず凍結保存したGFPラットの坐骨神経より採取したシュワン細胞をラットの尾静脈より投与し、損傷部位への細胞の到達と治癒過程について確認を行う予定である。この結果を基に、ヒト歯髄幹細胞を尾静脈投与する場合の細胞数や投与回数等の詳細な条件を検討することとした。ラット坐骨神経10mm切除モデルの場合、神経切除範囲が大きいため細胞投与のみでの神経の再生は困難であると考える。そのためコラーゲンチューブ移植と併用して細胞移植を行う予定である。現在行っている、様々な種類のコラーゲンチューブの中から、組織学的および機能的解析の結果をもとにヒト歯髄幹細胞全身投与と併用するチューブを選択することとした。初年度は、三つの動物実験モデル、1.坐骨神経挫滅モデル、2.坐骨神経切除モデル、3.下歯槽神経切除モデルの作製を計画し、前半にそれらのモデルの作製に成功した。坐骨神経挫滅モデルについては、動脈クリップを使用し、神経を圧挫させた。坐骨神経切除モデルは、坐骨神経を剖出後10mmの神経を切除した。また10mm切除モデルでは切除部位が自然に架橋しないことも確認した。下歯槽神経切除モデルは、下顎皮膚を切開し、下顎骨を明示した後、下顎骨を歯科用回転切削器具にて切削して下歯槽神経を剖出し、切除を行った。次に、移植する細胞の準備を行った。倫理委員会の承認後、本大学附属病院歯科口腔外科外来で同意を得られた患者さんから得た抜去歯より歯髄を摘出し、ヒト歯髄幹細胞を採取・培養した。また、共同研究の契約を行った株式会社セルテクノロジーよりヒト歯髄細胞を提供していただき、移植に適した継代数、移植する細胞数を検討した。

今年度の後半には、動脈クリップを用いて挫滅させた坐骨神経に培養増殖させたヒト歯髄幹細胞を局所投与する実験を行った。担体には酸化セルロースを用いた。実験の結果、運動機能・組織学的解析・免疫組織学的解析により、神経挫滅部位へヒト歯髄幹細胞を移植することの有用性を確認した。本研究については、Journal of Oral Scienceに掲載される。次に、坐骨神経切除後の神経再生に有効な神経チューブの開発に着手した。神経チューブはコラーゲン線維で作製し、そのコラーゲン線維に配向性をもたせることによる、神経再生の有効性を確認中である。また中空性のチューブとチューブ内をコラーゲン製のフィラメントで満たしたチューブでの神経再生能の違いも検討中である。初年度は、本研究の目的となる「歯髄細胞の有用性」を確認するため、動物実験モデルの作製に着手した。動物実験モデルとしてラットの坐骨神経挫滅モデル、ラットの坐骨神経切除モデル、ラットの下歯槽神経切除モデルの確立はほぼできたと考えている。その理由としては、坐骨神経挫滅後の運動機能と組織学的解析において、運動機能の低下、筋肉の重量の低下、神経線維の空砲変性などを確認できたことにある。坐骨神経切除モデルにおいては、切除後、神経が再生して、繋がらないことを肉眼的に確認した。下歯槽神経切除モデルにおいても、神経線維の連続性が遮断されることを肉眼的に確認した。移植用のヒト歯髄幹細胞については採取方法と移植に必要な細胞数を確保することができているため、現在移植に使用できる状況にある。すでに、坐骨神経挫滅モデルにおいては、ヒト歯髄幹細胞を局所投与して、運動機能等が回復することを確認できた。この実験モデルにはついては、計画通りに進んでいると考えている。坐骨神経と下歯槽神経の切除モデルでは、細胞の移植だけでは、神経線維の連続性が回復できないことが考えられるので、神経チューブを併用することになる。そこで、コラーゲン線維を配向させた神経チューブの作製を共同研究先に依頼し、その神経チューブを移植したところ、留置後2週間で神経線維の連続性が回復することを確認した。また同時期におけるvon Freytestでも、健側とほぼ同程度の知覚の回復が確認できた。次年度は、早期に神経線維が回復するようチューブの改良を行う計画を考えている。ヒト歯髄幹細胞の培養については株式会社セルテクノロジーより供給していただいたヒト歯髄幹細胞を適切に培養する手技を習得した。現在、抜去歯からの歯髄採取および歯髄幹細胞の培養につき適切な手技を習得中である。次年度は歯髄幹細胞の全身投与方法について検討する予定である。今年度は、昨年度行った研究をより詳細に解析することを目的に研究を進めた。まず、ラット坐骨神経10mm切除モデルを用いた末梢神経再生を目的としたI型コラーゲン製配向性チューブの開発に関しては、再生した坐骨神経をより詳細に観察するために透過型電子顕微鏡を用いて微細構造学的に解析を行った。この結果は第18回日本再生医療学会総会にて演題名「I型コラーゲン製配向性中空性担体を使用したラット坐骨神経の再生第II報」として発表を行った。
4族遷移金属-シリレン錯体の創製とそれを触媒とする新規重合反応の開発

前年度においては、ケイ素ジアニオン種であるジリチオシラン(1)を鍵反応剤とし、ハフノセンジクロリドとのカップリング反応、次いで求核剤であるトリメチルホスフィンの添加から初めての安定なSchrock型シリレン錯体(2)の合成・単離に成功し、その分子構造ならびに理論計算からケイ素-ハフニウム二重結合の本質を明らかにした。この成功を基に、今年度ではケイ素と同族の高周期元素であるゲルマニウムの系においてジリチオゲルマン(3)を用いた同様のカップリング反応を検討したところ、対応するゲルミレン錯体(4)を熱的に安定な18電子錯体としての合成・単離に成功した。錯体4は空気や湿気に対し極めて不安定な赤色結晶であるが、Schrock型ゲルミレン錯体としては初めての単離例である。また錯体4の構造は各種NMRスペクトルならびにX線結晶構造解析により決定し、ゲルマニウムーハフニウム間距離は2.6705(5)Åを示し、これまでに報告されている値の中で最も短い値であるとともに、二重結合性を有することが明らかとなった。また錯体4のゲルマニウムーハフニウム間における不飽和結合の性質を解明するため、理論計算による電荷分布を見積もったところ、ゲルマニウム上に陰電荷が、ハフニウム上に陽電荷がそれぞれ極在化しており、Schrock型ゲルミレン錯体の性質を有することが明らかとなった。さらに紫外可視吸収スペクトルおよび分子軌道計算からもゲルマニウムーハフニウム二重結合を示すπ-π*遷移に帰属される吸収が確認された。カルベン錯体のケイ素類縁体であるシリレン錯体(L_nM=SiR_2)は、これまでに様々な6-10族遷移金属を含むシリレン錯体が開発され、それらの構造や反応性のみならず触媒効果について報告されている。しかしながら、いずれのシリレン錯体もケイ素上が高い求電子性を示すFischer型錯体であり、Schrock型シリレン錯体、即ち中心金属が高酸化状態となる前周期遷移金属シリレン錯体についてはこれまで全く報告例はなく、未踏の領域であった。本研究では、ケイ素ジアニオン種であるジリチオシラン(1)を鍵反応剤とし、4族遷移金属メタロセンジクロリドとの反応から4族遷移金属-シリレン錯体の合成を検討したところ、ハフニウムの系において暗緑色を呈する16電子錯体(2)の発生に初めて成功した。しかしながら、錯体2は熱的に極めて不安定であり、容易に分子内環化反応を起こしてしまうため、求核剤としてトリメチルホスフィンを添加したところ、熱的に安定な18電子シリレン錯体(3)としての単離に初めて成功した。各種NMRスペクトルならびにX線結晶構造解析により、錯体3の分子構造を決定した。ケイ素-ハフニウム間距離は2.6159(9)Åを示し、これまでに報告されている値の中で最も短い値であるとともに、二重結合性を有することが明らかとなった。また錯体3のケイ素-ハフニウム間における不飽和結合の性質を解明するため、理論計算による電荷分布を見積もったところ、ケイ素上に陰電荷が、ハフニウム上に陽電荷がそれぞれ極在化しており、Schrock型シリレン錯体の性質を有することが明らかとなった。
好酸球性気道炎症における選択的アセチルコリン受容体の機序解明と新しい治療薬の開発

喘息を伴った好酸球性副鼻腔炎は、難病に指定されており、社会的な問題となっている。上気道の炎症と下気道間の炎症において、コリン作動性の神経学的な経路が存在すると考えられている。しかし、神経末端由来コリンによる気道炎症の誘導に関しての研究は全く行われていなかった。そこで、好酸球に発現するコリン受容体の機能的役割を検討することで、新しい治療戦略の開発につながる事が期待される。
細胞分化機構解明のための新しいin situ hybridization法の開発

先づ正常雄ラット下垂体の凍結切片上で、ACTH,プロラクチンのmRNAを検出するための新しいin situ hybridization法を確立した。ラット下垂体の凍結切片を0.5%グルタールアルデヒドで30分間固定、洗浄後1μg/mlのプロティナーゼKで37°C30分間消化する。ニックトランスレーションでラベルした【^3H】-cDNAを30°C48時間作用させ高塩濃度の緩衝液で洗浄、乳剤でコートし露光する。この方法で標本を処理すると約3週間露光するだけで、プロラクチン,ACTHのmRNA検出が可能である。本法を基本としてさらにmRNA検出感度を上げるため以下の改良を試みた。(1)下垂体を摘出後常法によりパラフィンに包埋し、その切片についてhybridizationを行なった所、感度はむしろ低下した。これは包埋過程での熱処理がmRNAを破壊するためと考えられる。そこで37°Cで包埋できる特殊なパラフィンを用いることにより感度の低下を防ぐことに成功した。(2) hybridizationを行なう際の緩衝液の組成のうち、ホルムアミドとデキストラン硫酸の割合を増加させた。これにより一本鎖DNAが安定となり検出感度即ち、細胞当りの銀粒子数が増加した。(3)より高比活性の【^3H】-cDNAを作成するため、【^3H】一核酸を種々の濃度のDNAと反応させて、DNAの至適濃度を明らかにした。cDNAの比活性は従来の約1.5倍(1×【10^7】cpm/μgDNA)に増加した。(4)反応系全体について、溶液中のRNase活性を低下させる自的で実験に用いるすべての試薬作成には、ジェチルピロカーボネートで処理した水を使用した。これにより検出される銀粒子数は明らかに増加した。これらの改良により、胎生後期の下垂体にACTH,とGHのmRNAを証明,プロラクチン遺伝子発現はその後起る事が推定された。
QFT-Plusによる結核診断能評価および新規結核バイオマーカーの探索

方法:当院通院中の活動性結核83症例、健常人70人のQFT-GIT、QFT-Plus、を収集し、上清中のサイトカイン値をMagpix systemで測定した。今年度は、健常人と活動性結核の間で、QFT-GITおよびQFT-plusの残血漿中サイトカイン値を比較し得た。症例数がかなり獲得できたため、事前の予定より早く解析まで進めることができ、得られた成果を英文誌に投稿中である。活動性結核患者、健常人以外にも、潜在性結核感染症患者、結核既往者の症例登録を引き続き行なっている。これらの群は母数が少ないため、さらに時間を要す。症例数が蓄積すれば、その段階でサイトカイン値を測定し、比較する予定である。また、活動性結核の診断能をQFT-GIT、QFT-plus間で比較するため、さらに症例数を蓄積し、解析を進めたい。サイトカイン測定に必要な経費として、ほぼ計画通りに研究費を使用していたが、予想以上にデータが順調に揃ったため、未使用分が生じた。しかしながら、次年度は症例数をさらに増やす予定であるため、これまで以上に測定用試薬が必要になると考えている。したがって、残金も試薬代等として、次年度に用いる予定としている。
リコンビナントウイルスの網羅的解析とその役割

世界各国、即ちヨーロッパ地方の西ユーラシア地方、中国そして日本を含めた東ユーラシア地方からカブモザイクウイルス(TuMV)を採集し、それらの中から地理的分布を考慮して、約150分離株のゲノム一部構造及び数十分離株の全ゲノム構造について解析した。まず、東ユーラシア地方の分離株について、得られた塩基配列情報を基にバイオインフォマティクスを用いて組換え部位を解析した結果、TuMV集団には組換え体が当たり前のように存在し、それらは同一リネージ内、或いは異なるリネージ間の組換え体であった。ゲノムの様々な場所に組換え部位が見られたが、例えば第1タンパク質(P1)遺伝子に多くの組換え部位が見られたが、それらは複数の組換えの出来事により集積した組換えのホットスポットと言うよりも、一回の組換えの出来事により、それらが東ユーラシア地方に拡散し、結果として多く組換え体がTuMV集団に見られると思われた。以上の結果から、組換え部位も分子系統学的な分離株の関係と同様、本ウイルスの拡散追跡に有効に利用できると思われた。さらに、西と東ユーラシア地方のTuMV集団について比較した。西ユーラシア大陸の分離株の多くは、Brassica宿主型であるのに対して、東ユーラシア大陸の分離株は、Brassica-Raphanus宿主型であった。それらの組換え部位を解析した結果、P1遺伝子に最も多くの組換え部位が見られたが、東西ユーラシア大陸の分離株間では、ゲノムの異なる位置に見られた。塩基レベルでの多様性は、西ユーラシア大陸で大きく、東アジアのサブ集団での選択圧は、幾つかの遺伝子領域で大きかったことから、西と東ユーラシア地方の集団は、起源地から独立して進化したように思われた。またそれらの遺伝構造には、創始者効果が反映しているように思われた。世界各国、即ちヨーロッパ、中国、ネパール、韓国そして日本を含めたアジア地方からカブモザイクウイルス(TuMV)を約600分離株採集し、それらの中から地理的分布を考慮して、約80分離株の全ゲノム構造について決定した。さらにそれらの構造について分子進化的コンピュータプログラムを用いて組換え、突然変異等を解析してきた。さらにそれらの分離株の病原性や宿主域についても検討してきた。その結果、Brassica-Raphanus(BR)の病原性を有する東アジア産TuMVには明瞭な組換え体がみられるのに対して、ヨーロッパを含んだ旧世界の分離株には明瞭な組換え体がみられなかった。また、組換え体を除いた分子系統学的な解析から、ヨーロッパを含んだユーラシア大陸が起源地とみられ、起源地と思われる地方には明瞭な組換え体がみられず、その理由としては、変異が蓄積して明瞭な組換えを検出できなくなったと推測された。以上の結果を総合的に考察すると、BR系統の東アジア産のTuMVは、最近出現してきたように思われた。これらの結果の一部は、Molecular Ecologyに掲載された。その他に、300分離株についてゲノムの末端に位置するP1及びCP遺伝子、さらに中央部に位置する6K1、NIa-VPgおよびNIa-Proについて構造を決定してきた。それらの分離株について組換え部位を解析すると、特に東アジアの分離株で、幾つかの遺伝子領域に組換えの集積領域がみられた。これらは、東アジアにおけるTuMVの拡散の足跡に思える。今後、さらに残りの遺伝子領域を解析し、本邦への拡散、本邦内の拡散について考察する予定である。世界各国、即ちヨーロッパ地方の西ユーラシア地方、中国そして日本を含めた東ユーラシア地方からカブモザイクウイルス(TuMV)を採集し、それらの中から地理的分布を考慮して、約150分離株のゲノム一部構造について解析した。

ゲノムの様々な場所に組換え部位が見られたが、例えば第1タンパク質(P1)遺伝子に多くの組換え部位が見られたが、それらは複数の組換えの出来事により集積した組換えのホットスポットと言うよりも、一回の組換えの出来事により、それらが東ユーラシア地方に拡散し、結果として多く組換え体がTuMV集団に見られると思われた。以上の結果から、組換え部位も分子系統学的な分離株の関係と同様、本ウイルスの拡散追跡に有効に利用できると思われた。さらに、西と東ユーラシア地方のTuMV集団について比較した。西ユーラシア大陸の分離株の多くは、Brassica宿主型であるのに対して、東ユーラシア大陸の分離株は、Brassica-Raphanus宿主型であった。それらの組換え部位を解析した結果、P1遺伝子に最も多くの組換え部位が見られたが、東西ユーラシア大陸の分離株間では、ゲノムの異なる位置に見られた。塩基レベルでの多様性は、西ユーラシア大陸で大きく、東アジアのサブ集団での選択圧は、幾つかの遺伝子領域で大きかったことから、西と東ユーラシア地方の集団は、起源地から独立して進化したように思われた。またそれらの遺伝構造には、創始者効果が反映しているように思われた。
メダカの秋季感知機構の解明

近年の研究から季節繁殖の制御機構は明らかになってきたものの、行動の季節変化などの動物の季節適応機構の分子基盤はほとんど明らかにされていない。短日条件から長日条件へと移行した際の脳の時系列サンプルを用いて、DNAマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析が実施されたところ、多数の転写産物やシグナル伝達経路が長日刺激によって変動していることが明らかとなった。その中には長日条件移行後にほかの転写産物に先駆けて誘導される機能未知な長鎖ノンコーディングRNAであるLDAIRが含まれていた。LDAIRノックアウト(KO)メダカを用いたトランスクリプトーム解析を行ったところ、LDAIRはストレス反応に関与するコルチコトロピン放出ホルモン受容体2(CRHR2)を含む近傍遺伝子の発現を制御していることが明らかとなった。LDAIR KOメダカを作製し、ストレス応答を評価したところ、長日条件で飼育された野生型のメダカはLDAIR KOメダカと比べてストレスに敏感であり、危険な状況を避けることが明らかとなった。以上の結果より、LDAIRによるCRHR2の日長制御は繁殖期における自己防衛行動を制御していることが明らかとなった。メダカは春に繁殖を開始し、秋に繁殖を停止する長日繁殖動物であるが、動物がどのように秋を感知し、繁殖を停止しているかについては依然として明らかとなっていない。これまでの長日条件から短日条件へと移行した際の脳の時系列サンプルを用いたDNAマイクロアレイ解析により短日刺激に応じて様々な遺伝子の発現が変動することが明らかとなっていた。また、新たにRNA-seq解析からメダカは短日刺激によりいくつかの遺伝子のスプライシングパターンを変化させていることも明らかとなった。RNA-seqによるゲノムワイドなスプライシングパターン解析から、メダカは短日刺激により多数の遺伝子のスプライシングパターンを変化させていることを明らかにした。加えて、短日刺激によりスプライシングパターンが変化する遺伝子も多数同定することができた。今後はRNA-seqによるゲノムワイドなスプライシングパターン解析を進め、秋季適応に特に重要な遺伝子の絞り込みおよび、RT-PCRにより日長により変化するアイソフォームの構造決定を行う予定である。
植民地台湾における社会教育・初等教育の国語教科書研究

旧植民地における日本語教育に関する研究は現在までに多数がある。しかしながら、その対象とする地域や時期は多岐に亙り、また日本語教育史が比較的新しい分野であることもあり、植民地日本語教育の全体像は未だ解明の途中にあるといえよう。本研究は、日本最初の植民地であり、その経験が朝鮮、満州等他の植民地へも影響を与えたとしばしば指摘される台湾を取り上げ、植民地日本語教育の実態解明の一助としようとするものである。研究対象は、初等教育及び社会教育用の国語教科書を取り上げ、その性格を分析する。台湾総督府は同化主義政策の下、半世紀にわたる統治を通じて一貫して日本語教育を統治政策の中心に置いた。殊に1930年代以降盛んになった社会教育(主に国語講習所)は学校に通わない多くの民衆を引きつけ、台湾社会における日本語普及に大きな役割を果たした。社会教育用教科書の研究は、日本語教育史のみならず植民統治史を検討する上でも意義があると思われる。最終年度である本年度は、先行研究の追加検討及び関連文献資料の補足的収集を国内、台湾にて行い、同時に本題である教科書の内容を検討した。研究状況は当初の計画より遅れたが、1930年代台湾の社会教育用教科書『新国語教本』を中心に、同時期の台湾公学校用『国語読本』、朝鮮普通学校用『国語読本』、日本「内地」の『小学国語読本』を比較検討し、目下論文の執筆準備中である。『新国語教本』は分量、難易度ともに初等教育用低学年程度であるが、受講者が成人であることを意識したと思われる内容も見られた。教科内容は昔話や天皇制に関する課などが複数の教科書に共通して見られるなど、統治側の植民地をまとめる意図が伺える一方で、台湾や朝鮮固有の生活等を扱った課や近代技術や国家のしくみを説いた課もあり、日本精神の涵養を教育の主目的としつつも、郷土化や近代化に結びつく内容があることが明らかになった。しかしながら、その対象とする地域や時期は多岐にわたり、また日本語教育史が比較的新しい分野であることもあり、植民地日本語教育の全体像はいまだ解明の途中にあるといえよう。研究対象は、初等教育、そして社会教育用の国語教科書を取り上げ、その性格を分析する。殊に1930年代以降盛んになった社会教育は学校に通わない多くの民衆を引きつけ、その結果台湾社会における日本語普及に大きな役割を果たした。第一年目の本年度は、主に先行研究の検討および植民地で使用されていた教科書等の文献資料の収集を研究活動の中心に据えた。先行研究は国内外の日本語教育史や旧植民地史研究を中心に検討した。この時期の研究に対する研究者の視角は、初期には為政者の差別的な政策に重点を置いたものが比較的多く見られるのに対し、近年は政策面と同時に植民地社会の側にも視点を据え、豊富な一次資料から実態をつかもうとするものが見られるようになっているのが特徴的な傾向のように思われる。文献収集は、日本国内の他に台湾や韓国において主に旧帝国大学や関連資料を所蔵している機関にて行った。今年度は新たな関連文献の復刻版も出版され、収集の手間が一部省けたのは幸運であった。教科書の詳しい分析は次年度の研究課題とする。

教科内容は昔話や天皇制に関する課などが複数の教科書に共通して見られるなど、統治側の植民地をまとめる意図が伺える一方で、台湾や朝鮮固有の生活等を扱った課や近代技術や国家のしくみを説いた課もあり、日本精神の涵養を教育の主目的としつつも、郷土化や近代化に結びつく内容があることが明らかになった。
蛍光性核酸塩基検出試薬を利用した簡素な一塩基多型検出法の開発と応用

本年度は、疎水場蛍光プローブであるDBD(7-N, N-Dimethylaminosulfonylbenzo-2-oxa-1,3-diazole)をAMND(2-Amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)に導入したリガンドを新規に開発した。このリガンドとAP site含有DNA二重鎖との相互作用を評価したところ、ターゲット塩基がシトシン、チミンの場合にDBDが著しい蛍光発光応答を示した。またこれにピリミジン塩基に対して蛍光消光応答を示すAMND部位の応答を組み合わせ、蛍光強度に応じた擬似カラー表示による蛍光レシオ検出を行ったところ、ピリミジン塩基とプリン塩基の明瞭な視覚的判別が可能であった。このDBDの発蛍光応答は、DBD部位周辺の疎水性の増加によるものと考えられる。すなわち、ターゲット塩基がピリミジン塩基の場合には、AMND部位がAP site内で塩基を認識するのに伴い、DBD部位がDNA二重鎖の疎水場である副溝に位置するという仕組みである。そこで、DBDの蛍光ストークスシフトの変化からLippert-Matagaの式等を利用してこの場合のリガンドのDBD部位周辺の誘電率を調べた結果、副溝に位置していることを示唆する値を示した。さらに、DNA二重鎖に比べて副溝の疎水性が低いDNA-RNA二重鎖にこのリガンドを適用したところ、DBDの発光応答は減少し、DBD部位が副溝側に位置していることを示す結果を得た。また、表面プラズモン共鳴を利用する検出法について、最適な測定条件を検討し、PCR産物に対する検出への応用を行った。その結果、107merDNA中の一塩基変異の明瞭な検出を達成した。DNA中の一塩基多型(SNPs)は疾患や薬剤応答等の個人差の原因であり、その迅速かつ簡便な検出法の開発が、テーラーメイド医療の実現に向けて課題となっている。当研究室では蛍光性有機小分子リガンドと脱塩基部位(AP site)含有DNAプローブを併用する蛍光検出法を提案し、PCR産物の迅速かつ簡便な解析が可能であることを示してきたが、開発されたリガンドはいずれもターゲット塩基に対し蛍光消光応答を示し、次世代リガンドの開発には蛍光応答特性の改善が重要な研究課題となっていた。そこで本年度は、疎水場蛍光プローブであるNBD(7-Nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazole)をAMND(2-Amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)にリンカーを介して連結した新規SNPs蛍光レシオ検出リガンドAMND-NBDを開発した。AMND-NBDとAP site含有DNA二重鎖の相互作用を評価したところ、ターゲット塩基がシトシンの場合にのみNBDが蛍光発光応答を示した。また、AMND-NBDは一つの励起波長で異なる二波長の蛍光を観測可能であったことから、擬似カラー表示による蛍光レシオ検出を行ったところ、色調、明るさの変化によりシトシンの明瞭な検出に成功した。さらに、シトシンに対するAMND-NBDの結合親和性は、PCR産物の解析が可能な強さを示した。またリンカーの比較的長いAMND-1-NBDも開発した。このAP site含有DNA二重鎖との相互作用を評価したところ、AMNDはAMND-NBDの場合と同じくシトシン、チミン蛍光消光選択性を示したのに対し、NBDはほとんど選択性を示さなかった。従って蛍光レシオ検出を行ったところ、ピリミジン塩基、プリン塩基の明瞭な判別に成功した。またシトシン、チミンに対する結合親和性は単独のAMNDに匹敵する強力なものとなった。DNA中の一塩基多型の新たな検出方法として、所属研究グループでは脱塩基部位(AP site)含有DNAプローブと蛍光性小分子リガンドを併用する検出法を提案している。
視覚障害者用ボウリング投球フォーム学習支援システム

視覚障害者ボウリングを楽しむ当事者らのニーズをもとに、「投球フォーム検出と提示」「残ピン状況の読み上げ」「ボール軌跡の読み上げ」を目的とするシステム開発と検証を行った。フォーム検出に関しては、腕に装着した加速度センサから投球タイミングの検出が可能なことが分かった。また残ピン読み上げに関しては画像処理を利用してほぼ完璧な認識が可能であり、実際の練習に役立つシステムを構築できた。ボール軌跡については、深度センサで実現可能なことが分かった。さらにスポーツにおける状況の音声化は,プレーヤー自身だけではなく,応援や観戦をしている視覚障害者にとって重要なエンターテインメント要素になることが分かった.平成25年度は,ゲーム用デバイスとして普及しているKinectを利用して投球フォームを計測することからスタートした.視覚障害者ボウリング協会の方々にご協力頂き,隣接レーンでの計測,前方足下からの計測,後方からの計測などを実施したところ,残念ながら投球者によって計測結果が安定せず,研究前に想定していた有用な値が得られないことが明らかとなった.理由として,Kinectのソフトウェアの原理上,正面からの撮像でないと安定した検出ができないこと,視覚障害者プレーヤーの投げ方がガイドバーの影響などにより特殊なフォームになることなどが考えられた.その後,より遠くからの検出が可能なライブラリも試したが,期待される安定度は得られなかった.一方,コーチやプレーヤーへのインタビューを通して,一投目後に残ったピン(残ピン)に関する情報やボールの軌跡に関する情報を,支援者の手を介さずにプレーヤーに渡すということが非常に重要だということが改めて示された.そこで25年度は,主に残ピン読み上げシステムの作成に注力した.まずマニュアル操作による残ピン位置読み上げシステムを簡単な画像処理プログラムを利用して作成し,5名の全盲の方に試用して頂き,コメントを得た.次に,そのフィードバックを受けて,スイープバーが降りてくるタイミングを自動で検出し,その後に残ピンをカウントして読み上げる自動読み上げシステムを作成した.同システムは,視覚障害者プレーヤーが支援者の手を借りることなく,残ピンの位置を理解して,2投目にスペアを取りに行くことが出来るものとなり,投球練習に有効であることが示された.平成26年度は、実際にシステムを使った視覚障害者プレーヤーのコメントを受け、平成25年度に開発した残ピン読み上げシステムの改良を主に進めた。まず読み上げる内容について、平成25年度はすべての残ピンを読んでいたが、倒したピンが4本以下の場合は倒れたピン番号を読み上げるようにした。また2投目に変化がなかった場合は当たらなかった旨を伝えるようにした。そして最後に合計の倒したピン数についても伝えるようにした。ハードウェアに関しても、従来ヘッドセットを着けたプレーヤーのみに音声を与える構成だったが、スピーカーとヘッドセットの両方に無線で送信できるシステムに変更し、他のプレーヤーや支援者も音声が聞こえるように改良した。これにより、システムのエンターテイメント性が向上した。更にカメラの設置位置に関して、これまでは隣のレーンで投球できない位置にセットしていたが、位置を後方にシフトして隣のレーンでもゲームが可能なようにした。ソフトウェアのユーザーインタフェースに関しても、スイープバーのパターンマッチングに用いる閾値をスライダーで変更可能な仕様に変更し、細かいセッティングがリアルタイムで可能なようにした。このように改良したシステムを世界大会が開催される予定の韓国のボウリング場に持ち込み、想定通りの動作が可能であることを確認した。平成27年度は、平成26年度までに作成した残ピン読み上げシステムの改良およびボール軌跡検出システムの開発を進めた。残ピン読み上げについては、合成音声を従来のスクリーンリーダーからオペレーティングシステムに備わっているTTSを用いる方法に変更することで安定性を増した。ボール軌跡検出については、深度センサをレーンにまたがらせることで直接計測する手法を試した。その結果、ボールスピードが早すぎない場合に十分な精度で検出できることが分かった。ボールが早い場合には検出ラインを越してしまうことが1ゲーム中に数回起こったが、これは今後のソフトウェアの改良で十分対応可能であると思われる。さらに加速度センサを右手首に装着し投球時の腕の動作を記録する実験を行い、投球前のセットアップ状態を検出したり,投球時の腕の振りを数値の変動から読み取ることができたりする可能性を示した。さらにスポーツにおける状況の音声化は,プレーヤー自身だけではなく,応援や観戦をしている視覚障害者にとって重要なエンターテインメント要素になることが分かった.平成25年度にプレーヤー自身に好評であった残ピン読み上げシステムについて、参加者全員で音声を共有することができたり隣のレーンでの投球が可能になったりするなど、実用的な面が強化されたため一定の成果が得られたと考えている。しかしフォーム検出についてはまだ実用的な解が得られていないため、やや遅れていると評価した。福祉工学フォーム検出については当初予定していたKinectでの検出が難しいことが判明しているため、加速度センサを装着する方向で検討する予定である。当初の計画であるフォーム検出については,ハードウェアの制限という理由もあって,期待される結果が得られなかった.

しかし,残ピン読み上げに関するニーズを掘り起こすことができ,その解決については,試作と当事者による試用,そのフィードバックを受けての改良と改良品の評価というサイクルを経たので,一定の成果が得られたと考えている.予定していた米国学会への出張を日本代表チームの韓国練習合宿に変更したことが主な理由である。今後はフォーム検出について引き続きハードウェア・ソフトウエア両面での解決方法を検討し,並行して実現可能性の高いボール軌跡の提示に関して研究を進めて行く予定である.評価実験の消耗品等に使用する予定である。予定していた情報収集目的の国際会議参加が実現できなかったことが大きな理由である.26年度に海外の視覚障害者が集うイベントに参加することで,ボウリングに関する情報収集を実施する予定である.また25年度に明らかになった新たなニーズに対応するシステムを構築する予定である.次年度使用分を含む助成金は,これらに使用する予定である.