hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境ホルモンの迅速測定を可能にする抗体F_Vの創製に関する研究

Open SandwichELISA法による環境ホルモンの簡便・迅速な測定系のモデル系として、環境ホルモンであるビスフェノールAに対する抗体を用いて実験を行った。前年度開発を行った、Open Sandwich ELISA法に適した抗体を効率よくスクリーニングできる新規ファージディスプレイ法により選択した、内分泌撹乱化学物質ビスフェノールAに対する抗体のF_Vを用いて、より実用的な系によるOpen Sandwich ELISA法を用いたビスフェノールAの濃度測定系を構築し、評価を行った。具体的には、抗体V_H断片と、酵素アルカリフォスファターゼ(PhoA)の融合タンパク質を作製し、酵素標識法によるOpen SandwichELISA法を行った。その結果、検出限界濃度約0.1ng/mlという感度を得ることができた。コントロールとして、同じ抗体の一本鎖F_V断片とPhoAの融合タンパク質も作製し、現在ビスフェノールA濃度測定法として広く用いられている競合法による濃度測定を行ったところ、その検出限界濃度はおよそ10ng/mlであり、Open Sandwich ELISA法の方が、2桁ほど感度が良くまた検出範囲も広いという結果を得た。今後の展望として、本研究で開発を行ったOpen SandwichELISA法に適した抗体を効率よくスクリーニングできる新規ファージディスプレイ法を他の化学物質に対する抗体にも適用し、抗体をスクリーニングすることによって、様々な化学物質のOpen SandwichELISA法による簡便・高感度な濃度測定系を構築することが可能であるといえる。
フィンランドの大学における実践を核とした教師教育者育成についての探究

現在日本で提唱されている「学び続ける教員像」といえる教員像を持って、高度専門職業人としての教師教育に取り組んでいるフィンランドを対象として、そうした教師教育の育成がいかに行われているかとその特徴について、国際比較の視点から探究を進めた。国際的な動向として、教師教育者のスタンダード策定や研修制度が整備されつつある一方で、フィンランドでは大学を核としながらも、自律的に教師が成長し、学び合うことを支えるために、教師自身が教師教育者となるための育成がされていることが明らかとなった。「学び続ける教員像」の確立を目指して、教員養成の高度化に加えて養成から研修までの教師教育の核を大学が担うことが求められている現在、その教師教育を担う教師教育者の資質能力が課題となっている。日本では未開発の領域である教師教育者研究を行うに際し、本研究では30年以上にわたり修士レベルの教員養成制度を構築しており、大学を核とした教師教育者育成に取り組んでいるフィンランドに焦点を当てる。本研究は、フィンランドにおける大学を核とした教師教育者の位置づけと専門性開発のあり方の探究を通して、日本の今後の教師教育者の育成への示唆を得ることを目的としたものである。本年度は、主として国際的な動向を踏まえた教師教育者の定義についての概念整理と先行研究の整理を中心に進めた。教師教育者の定義については国内外において、養成機関の教員のみではなく、学校における実習指導教員や行政機関の研修担当者など広い概念として捉えられている傾向があることが確認された。また、以前に行ったフィンランドでの現地調査からは、教育実習生の理論と実践の往還に実習校指導教員の与える影響が高いことも明らかになっている。こうした調査結果を踏まえて、フィンランドでは教員養成制度が博士課程への進学も可能なものとなっており、こうした制度基盤によって、フィンランドでは大学が広義の教師教育者育成の場として機能している可能性があるということを論文において指摘した。教師教育者の国際的なネットワークの1つとして、ヨーロッパ教師教育学会(ATTE)では2004年から教師教育者の専門性開発を対象とした課題研究部会を発足しており、継続的な議論が進められている。この課題研究部会では、教師教育者育成に関する理論研究のみならず、教師教育者の実践コミュニティとして積極的に活動を推進している。本年度は実際にこの課題研究部会に教師教育を担う実践者の一人としても参加し、意見交流のみならず、教師教育者のライフワークについての国際的なパンフレット作成に加わった。本取組は各国の教師教育者がどのような経緯で教師教育に携わることになったかがライフストーリーとともに記述されており、教師教育者のキャリア形成における国際比較研究のための重要な資料となるだろう。また、これらに加えて、国際的な教師教育者研究の議論について、先行研究や、アメリカやオランダの教師教育者スタンダードやATTEにおける最新の動向などを手がかりとして、まずは教師教育者の定義についての概念整理をおこなうとともに、教師教育者に求められる資質能力についての論点の整理をした。そして、これらの作業を通して明らかになったことについて、現在の教師教育者育成に関する議論の到達点を論文としてまとめることにも取り組んだ。これらを踏まえた上で、次年度はフィンランドにおける教師教育者が置かれている状況について現地調査も踏まえて明らかにしていきたいと考えている。本年度は国際的な教師教育者ネットワークを構築するという当初の予定を超える研究の進展もあったが、フィンランドの教師教育者研究についてはやや遅れが見られる。前年度に引き続き、教師教育者の国際的な大きなネットワークの1つであるヨーロッパ教師教育学会(ATEE)の教師教育者の専門性開発を対象とした課題研究部会に参加し、研究交流を行った。また、これまでの国際的な教師教育者研究の動向を整理し、論文にまとめるなどした。ATEEにおける議論に参加する中で、教師教育者としてのアイデンティティの葛藤や、研究基盤の不安定さなどが課題となっており、教師教育者が行う「研究」についても考えていく必要があることが確認された。また、フィンランドで開催された教師教育の新たな課題に関する国際シンポジウム(ISNITE)にも参加し、研究交流を行った。また、以前実施した調査をもとに、フィンランドの教員が専門性開発と「研究」との関連をどのように捉えているかについて、調査結果の分析を通した学会報告を行った。報告を踏まえた意見交換では、「研究」そのものの意味合いがそれぞれの文脈において違うのでは、という指摘があった。教師教育における「研究」の位置づけについては、教師教育者にとっての「研究」の在り方も含め、引き続き研究課題として取り組んでいきたいと考えている。これまでの研究・調査の整理やそれらを基にした学会報告、国際的な課題研究部会やフィンランドでの国際シンポジウムに参加し、研究交流を行うなどを通した研究活動については順調であるが、これらの研究活動を受け、更に研究を発展させるためのフィンランドにおける現地調査が十分に行えなかったため。前年度に引き続きヨーロッパ教師教育学会(ATEE)の教師教育者の専門性開発に関する課題研究部会に参加し、意見交換を行った。課題研究部会では、教師教育者の専門性開発の在り方についての事例共有や、教師教育者として働くなかでの職務上の課題についての積極的な議論が行われた。これらの国際的な動向を踏まえ、本年度はフィンランドにおける実地調査を行った。フィンランドでは国家教育エージェンシーや学校、ユバスキュラ大学においてインタビュー調査を行った。国家教育エージェンシーのインタビューでは、修士レベルでの大学における教員養成によって、教師の児童・生徒の観察能力や分析能力が向上することにより、教師自身の研究能力が専門性開発に寄与していることを指摘していた。また、教師の研修機会については、各学校の校長や自治体に裁量があるが、学校や大学のインタビューでは新採用教員へのサポートが課題となっており、学校内や学校をまたいでメンタリング制度が導入され始めていることが明らかとなった。

こうした取組は国の政策でも注目されており、2016年の教師教育振興計画の柱の一つとなっており、全国的に大学を中心として取組を拡大させることが目指されている。こうした動向については、日本教師教育学会第27回研究大会の課題研究部会でも報告を行った。国際的な動向としては、教員養成を担う教師教育者についてのスタンダード策定や研修が行われている一方で、フィンランドでは大学を核としながらも、自律的に教師が成長し、学び合うために、教師自身が教師教育者となるための育成がされていることが明らかとなった。現在日本で提唱されている「学び続ける教員像」といえる教員像を持って、高度専門職業人としての教師教育に取り組んでいるフィンランドを対象として、そうした教師教育の育成がいかに行われているかとその特徴について、国際比較の視点から探究を進めた。国際的な動向として、教師教育者のスタンダード策定や研修制度が整備されつつある一方で、フィンランドでは大学を核としながらも、自律的に教師が成長し、学び合うことを支えるために、教師自身が教師教育者となるための育成がされていることが明らかとなった。予定していたうち、文献調査については、重要な情報を含む資料を入手し、分析することができたため、計画通りの成果が得られた。ただし、基礎調査で予定していた海外学会での最新の知見を含む研究交流が実現しなかったため、若干の課題が残った。国際的な教師教育研究の動向も踏まえながら、フィンランドの教師教育者研究について現地調査も踏まえて遂行していく。フィンランドにおける現地調査を実施し、国際的な議論におけるその位置づけを明確にし、特徴と課題を明らかにする。教師教育、比較教育これまでの調査を踏まえ、国内外の学会での動向も踏まえて更に基礎調査を充実したものとする。また、現地における調査を実施し、国内外の学会における発表や現地研究者との意見交換などを通じてフィードバックを得るとともに、さらなる研究の進展を目指す。当初予定していたフィンランド調査を十分に行えなかったため、使用額が予定より少なかった。フィンランドにおける実地調査が十分に行えなかったため、次年度使用額が生じた。当該年度に予定をしていた海外学会への参加予定を次年度に変更したため。本年度は十分な現地調査を行う予定であるため、昨年度の繰越金を加えて使用する。大学を核とした教師教育者育成を行っているフィンランドの大学を対象に、訪問調査およびインタビュー調査を実施する予定である。国外での研究動向を整理するために海外学会へ参加し、情報収集及び研究交流を行う。
西田哲学の科学論的考察

西田幾多郎の科学論は、彼が同時代人として際会した西欧における「科学の危機」に対する西田哲学の立場からする応答にほかならない。具体的には、集合論のパラドックスをめぐる数学基礎論論争と観測問題をめぐる量子力学論争を、後期西田哲学の鍵概念である「行為的直観」を基盤にして解釈し直し、ありうべき解決の方途を見いだすことが、彼の科学論上の課題であった.数学基礎論において、西田はまずラッセルの論理主義を、数学を単なる論理に還元するのは、その根底にある「直観」を無視するものだとして退ける。次にヒルベルトの形式主義にしては、それが公理系を「仮定」と見なすことによって「相対主義」に陥っていることを批判する。西田が批判的距離をとりながらも親近感を寄せるのは、ブラウアーの直観主義である。それゆえ、彼はブラウアーの「基礎的直観」を自已の「行為的直観」に引き寄せて解釈しているが、この議論は必ずしも成功していない。西田の見解は、むしろウィトゲンシュタインの「根源的規約主義」の立場と比較されるべきものであろう。他方の科学哲学の分野では、物理学が実験的操作を通じて研究対象に働きかける学問であることから、西田の行為的直観の概念が有効に機能する。西田はブリッジマンの操作主義の立場に依拠しながら、「身体的自己の作為を離れて、物理的世界というものはない」と主張し、この観点から量子力学の認識論的意味を探究する。西田によれば、物理学における「因果律」は「歴史的因果」の一形態にほかならない。この歴史的世界の中で自己同一性が保持される単位は「実体」ではなく「形」である。そこから西田はマクスウェルの形態構成の概念を援用して物理現象一般を「形から形へ」という形の変化として捉え直し、「形の存在論」ともいうべき徹底的実証主義の立場へ到達するのである。なお、研究期問中に『西田哲学選集』全7巻(燈影舎)の紀纂と校訂に携わり、第2巻「科学哲学」に西田の科学論関係の論文を集成して解説を施した。西田幾多郎の科学哲学は、彼が同時代人として際会した西欧における「科学の危機」に対する彼の立場からする応接であったと言うことができる。具体的には、集合論のパラドックスをめぐる数学基礎論論争と観測問題をめぐる量子力学論争を、後期西田哲学の鍵概念である「行為的直観」を基盤にして解釈し直し、ありうべき解決の方途を見いだすことが、彼の科学哲学上の課題であった。本年度の研究では主として「数学の哲学」に関する西田の見解に焦点を合わせて検討を行った。彼の「物理学の哲学」については次年度の課題としたい。数学基礎論において、西田はまずラッセルの論理主義の立場を、数学を単なる論理に還元するのは、数学の根底にある「直観」を無視するものであるとして拒否する。次にヒルベルトの形式主義に対しては、それが公理系を単なる「仮定」と見なすことによって「相対主義」に陥っていることを批判する。彼によれば、無矛盾性の証明の基礎にある実数の体系の根底には、やはり「行為的直観」がなければならないからである。西田が批判的距離をとりながらも、最も親近感を寄せるのは、ブラウアーの「直観主義」の立場にほかならない。

それゆえ、彼はブラウアーの「基礎的直観」の概念を自分の「行為的直観」に引き寄せて解釈しているが、この議論は必ずしも成功しているとはいえない。数学基礎論における西田の見解は、むしろウィトゲンシュタインの「根源的規約主義」の立場と比較することによって、その独自性を明らかにされるべきものである。なお、本年度の前半は『西田哲学選集』全7巻別巻2(燈影舎)の編纂と校訂に携わり、その過程で多くの知見を得ることができた(選集は昨年10月完結)。西田幾多郎の科学論は、彼が同時代人として際会した西欧における「科学の危機」に対する西田哲学の立場からする応答にほかならない。具体的には、集合論のパラドックスをめぐる数学基礎論論争と観測問題をめぐる量子力学論争を、後期西由哲学の鍵概念である「行為的直観」を基盤にして再構成することが彼の科学論上の課題であった。数学基礎論において、西田はまずラッセルの論理主義を、数学を単なる論理に還元するのは、その根底にある「直観」を無視するものだとして退ける。次にヒルベルトの形式主義に対しては、それが公理系を「仮定」と見なすことによって「相対主義」に陥っていることを批判する。西田が批判的距離をとりながらも親近感を寄せるのは、ブラウアーの直観主義である。それゆえ、彼はプラウアーの「基礎的直観」を自己の「行為的直観」に引き寄せて解釈しているが、この議論は必ずしも成功していない。西田の見解は、むしろウィトゲンシュタインの「根源的規約主義」の立場と比較されるべきものであろう。他方の科学哲学の分野では、物理学が実験的操作を通じて研究対象に働きかける学問であることから、西田の行為的直観の概念が有効に機能する。西田はブリッジマンの操作主義の立場に依拠しながら、「身体的自己の作為を離れて、物理的世界というものはない」と主張し、この観点から量子力学の認識論的意味を探究する。西田によれば、物理学における「因果律」は「歴史的因果」の一形態にほかならない。この歴史的世界の中で自己同一性が保持される単位は「実体」ではなく「形」である。そこから西田はマクスウェルの形態構成の概念を援用して物理現象一般を「形から形へ」という形の変化として捉え直し、「形の存在論」ともいうべき徹底的実証主義の立場へ到達するのである。なお、研究期間中に『西田哲学選集』全7巻(燈影舎)の編纂と校訂に携わり、第2巻「科学哲学」に西田の科学論関係の論文を集成して解説を施した。
早期胃癌範囲診断における内視鏡観察法の比較

内視鏡的粘膜下層剥離術を施行された早期胃癌316病変(299症例)のうち、除外規準に当たらない149病変(143症例)に対し割り付けして検討したところ、胃癌範囲診断の正診率は、NBI拡大観察が89.2%、色素内視鏡観察が73.0%と、NBI拡大観察が有意に正診率が高いという結果が得られた(p=0.0007)。NBI拡大観察にて行った境界マーキングの誤診率は10.8%であり、誤診に寄与する因子を単変量解析にて解析すると、腫瘍径、プレパラート所見の境界肉眼型の2つが有意な因子として抽出された。色素内視鏡観察にて行った境界マーキングの誤診率は27.0%だったが、誤診に有意な因子は認めなかった。本研究の目的は、拡大内視鏡併用の画像強調機能観察と色素内視鏡観察で認識した早期胃癌の腫瘍境界と、病理診断による腫瘍境界の一致率を調べることで、各観察法の早期胃癌の範囲診断の有効性を検討することである。本研究で使用する画像強調機能はNarrow Band Imaging(NBI)を,また色素内視鏡にはインジゴカルミンを用いている.また、各観察法によって、胃癌範囲診断の正診率が異なる病変の臨床病理学的特徴を検討することにしている。現在までに、当院で内視鏡治療を予定している患者149病変(143症例)に対して割り付けを行い、その後,拡大内視鏡併用の画像強調機能観察と色素内視鏡観察によって診断した腫瘍境界にマーキングをおき,内視鏡的粘膜下層剥離術により病変を一括切除した.切除後の検体に対して,マーキング位置を病理医によって詳細な検討をしていただき,実際の腫瘍境界と,拡大内視鏡併用の画像強調機能観察と色素内視鏡観察によって診断され,マーキングを行った部位の位置関係についてのデータをまとめている状況である。これらの症例に対しては,術前に撮影を行った内視鏡画像を見返すことで,病理診断と内視鏡診断の差について検討を行う.今後はこれらのデータを基に、各診断法の胃癌範囲診断に対する有効性や、それぞれの診断能に係わる臨床病理学的特徴について検討を行っていく.また,本研究の結果に関しては,今後データをまとめていき,論文化にむけて準備を進めていく予定である。本研究の目的は、拡大内視鏡併用の画像強調機能観察と色素内視鏡観察で認識した早期胃癌の腫瘍境界と、病理診断による腫瘍境界の一致率を求めることで、両観察法の早期胃癌範囲診断の有効性を比較することである。また拡大内視鏡併用の画像強調機能が有効である症例、色素内視鏡が有効である症例の臨床病理学的特徴も検討することとしている。これまでに計70症例の早期胃腫瘍患者を本研究に登録しており、それぞれの病変に対して内視鏡診断を行い、本研究のマーキングを行ったのちに内視鏡治療による切除を行っている。病理医との連携により、個別の症例についてはマーキングの位置と腫瘍境界の判定を行っているところではあるが、すべての一致率の成績については今後まとめて行っていく予定である。これまでのところ病理医との連携は問題なくできており、今後も密に連絡を取り合い、評価を進めることができるものと考えられる。元々の目標症例数は年間約35症例、合計100症例と定めていたが、これまで計70症例の早期胃腫瘍を集積できており、予想よりも速やかに研究を進めることができている。しかし、これまで集積してきた症例の経験で、治療難易度が高い症例などは、本研究に対して行うマーキングが、治療により認識ができずらくなったり、一括切除ができないために除外となる症例がでてくる可能性が考えられるため、今後も引き続き積極的に症例の集積が必要であると考えられる。本研究の目的は、拡大内視鏡併用の画像強調機能観察(NBI拡大観察)と色素内視鏡観察で認識した早期胃癌の腫瘍境界と、病理診断による腫瘍境界の一致率を調べることで、各観察法の早期胃癌範囲診断の有効性を検討することである。また各観察法によって、胃癌範囲診断の正診率に関わる因子についての検討を行なうことにしている。2011年12月から2013年11月までにESDを施行された316病変(299症例)のうち、除外基準に当てはまらない149病変(143症例)に対し割り付けを行い検討を行ったところ、各観察法における正診率は、NBI拡大観察が89.2%(116/130ヶ所)、色素内視鏡観察が73.0%(100/137ヶ所)と、NBI拡大観察で有意に正診率が高いという結果が得られた(P=0.0007)。

NBI拡大観察にて行った境界マーキングの誤診率は10.8%(14/130カ所)であり、誤診に寄与する因子を単変量解析にて解析すると、「腫瘍径」、「プレパラート所見での境界肉眼型(平坦で誤診が多い)」の2因子が有意な因子として抽出された。色素内視鏡観察にて行った境界マーキングの誤診率は27.0%(37/100ヶ所)だったが、誤診に寄与する有意となる因子は認めなかった。以上よりNBI拡大観察は色素内視鏡観察よりも早期胃癌の範囲診断能が高いものの、大型病変、腫瘍境界部が平坦な病変においては誤診率が高いため、色素内視鏡下で腫瘍境界の目星をつけ、その付近をNBI拡大にて観察する等の、複数のmodalityを併用した慎重かつ短時間での対応が必要と考えられた。消化器内科学元々目標症例数は計100症例と定めていたが、現在までに、149病変(143症例)に対して割り付けを行い、実際に内視鏡診断を行った後に内視鏡切除を行った。今後はこれらのデータを基に、各診断法の胃癌範囲診断に対する有効性や、それぞれの診断能に係わる臨床病理学的特徴について検討を行い,今後データをまとめて,論文化にむけて準備を進めていく予定である。元々の目標症例数は年間約35症例、合計100症例と定めていたが、これまで計70症例の早期胃腫瘍を集積できている。これは、内視鏡治療を行う早期胃腫瘍患者の症例数が多いためと考えられ、今後も同様の症例数の集積ができるものと予想される。現在までに、149病変(143症例)の集積を得ており,今後は得られたデータを基に、各画像診断の診断率等や、各診断法の特徴について検討していき、論文化を行っていく予定である。今後も引き続き症例の集積を行う。目標症例数に達した段階で、結果の集計を行う。これまで通り、病理医との連携により、評価も同時に行っていく。これまで学会活動や論文化に伴う支出が予想より少なかったことが主な理由である。これまで必要だった費用に加えて、今後得られたデータを基に、その解析やそれに伴う研究を行っていくことから、学会活動、論文化に伴う支出に対して使用していく必要が出てくるものと考える。マーキング用内視鏡ナイフ、試薬等の物品、学会発表等の旅費、人件費を予定。
津波発生時における適切な船舶退避の方法及び乗員の非常呼集計画に関する研究

東日本大震災における仙台塩竈港での船舶AISデータを利用し、船舶が津波から退避するシミュレーションを実行した。AISの搭載船舶は目視の数倍の精度で周囲の船舶の状態を監視し、事故を減少させる。一般に船舶は津波が予想される場合、港外に退避するか退避不可能な場合は岸壁に強く固縛する。シミュレーションでは船舶による被害を軽減するために、危険物の搭載船舶は津波の到達時間に関係なく、必ず港内から退避させる条件とした。その結果、危険物の搭載船舶は地震発生から30分以内に港外の安全な場所に向けて出港すべきであることを確認した。また、迅速な出港準備のために上陸した乗組員の行動指針が重要であることが分かった。マルチエージェントシミュレータを用いて、東日本大震災時の仙台塩竈港の船舶の行動を再現するプログラムを開発し、そのシミュレーション結果と第2管区海上保安本部より入手した震災当時の船舶の状況を示す船舶AIS(Automatic Identification System)データとの比較を行った。この結果、ほぼ震災時と同様の船舶行動を再現できていることが分かった。この成果は、避難船舶の速度や出港順序等の入力パラメータを変更してシミュレーションを行うことで、船舶の効率の良い避難行動の研究に利用可能であり,その意義は小さくない。また、船舶乗組員と避難住民の行動をシミュレーションするために、前年度に開発した呉市における住民の避難のプログラムを応用して、仙台塩竈港の住民の避難行動を再現するシミュレーションプログラムを設計し、そのプロトタイプを開発した。船舶乗組員が津波の被害に遭う可能性が高い港湾地区に呼集されるシミュレーションは、私たちの知る範囲で過去に例がなく、船舶による被害を防ぐ目的で非常に重要と考えている。本年度の研究成果は国際ワークショップで発表した。また、前年度に口頭発表した住民避難のシミュレーションの研究成果を論文として本学の研究報告に掲載した。さらに、船舶退避の援助を行う目的で、津波による漂流物を認識するために有効と思われるRFID(Radio Frequency Identifier)の活用方法を国際会議で発表した。研究の目標を達成するため、東日本大震災の時に発生した大規模津波が東北地方沿岸に到達した時刻のおよそ前後1時間の船舶の状況について、第2管区海上保安本部より入手した船舶の状況を示す船舶AIS(Automatic Identification System)データを用いて解析を行った。このときの船舶の行動資料を基にして、大規模津波の発生時に、積み荷の状況や船舶の大きさなど複数の条件ごとに船舶がとる行動指針をまとめることが、重要な課題であることを以下の論文にて発表した。さらに、船舶を操縦する要員を船舶に非常呼集する場合において、一般の避難者との関係を調査するため、陸上部分での避難者の行動をシミュレーションするプログラムをマルチエージェントの手法により作成した。このプログラムは東日本大震災を機に注目されている避難者の心理学のうち、正常性バイアスと同調行動を取り入れており、研究会にて「呉市における津波発生時の住民避難」というタイトルで発表している。この発表論文は加筆修正した後、平成25年度の本校の紀要として刊行する予定であり、船舶乗組員の呼集計画のシミュレーションの一部にする予定である。船舶乗組員の呼集に応じる行動と住民の避難行動は相反する行動であり、研究の一部分として発表できた意義は大きい。また、このプログラム手法を用いて、船舶退避のプログラムが一部完成し、現在実験中である。東日本大震災では、港湾内の多くの船舶が津波により陸上に流された。船舶そのものの被害もさることながら、船舶やその積み荷が凶器となり陸上の構造物を破壊した。津波の到達が予測される場合、停泊中の船舶の多くは被害を避けるため沖合に待避する。研究期間全体を通じて、第2管区海上保安本部より東日本大震災時の船舶の状況を示す船舶AIS(Automatic Identification System)データを入手して解析し、また、その他の記録の調査を実施した。当時の仙台港にはタンカー等の危険物を搭載した船舶とその他の船舶が混在していたことや、岸壁で荷役に関連する作業を実施していた者が死傷する事案があったことが分かった。したがって、最終年度は前年度までに開発したマルチエージェントシミュレータによる東日本大震災時の仙台港の船舶の動向を再現するプログラムを、危険物搭載船とその他船舶が入力できるように発展させて、シミュレーション結果と実テータの比較と検討を行った。前述したとおり、船舶が陸上施設を破壊することは避けなければならないが、乗り上げる船舶が危険物を搭載した船舶である場合に、その被害はさらに甚大なものになる。よって危険物を搭載した船舶は必ず退避する必要があると仮定してシミュレーションを実施し、危険物搭載船舶が陸上に乗り上げて周囲の施設を破壊するような被害を免れるためには、概ね津波到達時間30分前までには出港準備が完了している状態であるという結果を導いた。また、港湾周りの住民や旅行者の避難行動に心理的な要因があることも指摘されており、今後の研究への展開を図る目的で、その避難行動を組み込んだシミュレーションプログラムを開発した。

計算科学前年度に開発した津波から退避する船舶のマルチエージェントシミュレーションプログラムをさらに発展させ、シミュレーション結果と東日本大震災時の実際の船舶退避データとの比較が可能になった。さらに、制御を失った船舶自身が被害をさらに拡大する凶器となる可能性が高い危険物搭載船のように、必ず港外退避をした方が良い船舶を定義し、今後の船舶退避の指針作成を検討できる状態になりつつある。また船舶を港外退避させるために、港に船舶乗組員が集合する必要があるが、前年度に開発した呉市の住民避難プログラムを応用し、仙台塩竈港の近郊の陸上部分を住民や船舶乗組員が行動する空間と位置づけて、住民が避難行動をとるシミュレーションプログラムを設計した。研究目標について、調査分析の手法およびその必要性を国際会議で発表し、論文誌に掲載できた。津波から避難する船舶のマルチエージェントシミュレーションを用いたプログラムについては、仙台塩竈港をモデルとし、東日本大震災時に発生した津波から退避する船舶のAISデータを基にして、大型船舶と小型船舶の種別で仙台港外に退避するプログラムを作成できた。本プログラムには大型船と小型船の行動の特徴を取り入れるなどの工夫をして、津波発生時の船舶の行動を可能な限り再現できるようにしている。しかしながら、1隻毎の船舶の行動解析がまだ進行中であり、平成24年度に予定した紀要等での研究成果の先行発表を行うには至っていないが、平成25年度の本校紀要に掲載するための準備は既に整っている。平成25年度以降に開発する予定である陸上部分のシミュレーションプログラムの一部が先行して開発できており、その内容はマルチエージェントシミュレーションに特化した研究会にて発表をしている。そのため海岸や港湾から避難所に移動する住人や旅行者等の災害心理学を取り入れたシミュレーションが可能であり、船舶乗組員の非常呼集部分を今後開発し、シミュレーションをすることが現実味を帯びてきている。今後は次のように研究を推進し、津波が予想される際に、船舶の退避行動を含めた取るべき行動の指針を提案する。1.仙台塩竈港を例として、地震発生時における住民と船舶乗組員の行動をシミュレーションするプログラムを開発する。2.その後、当該船舶を運航可能な船舶乗組員の人数を呼集できた船舶からその退避行動を開始するように、前年度までのシミュレーションプログラムと合成して、船舶の避難時間と船舶乗組員の行動をシミュレーションし分析する。その際に、津波到達までの余裕時間や、避難経路の混雑具合との関係に注目して分析を進め、大規模地震が発生した時に船舶乗組員が取るべき行動の指針を提案する予定である。3.さらに、住民の避難行動と船舶乗組員の経路が重なり混雑が起きた場合の船舶乗組員の行動を分析し、住民の避難経路計画が船舶の退避行動に与える影響を考察する。
創造的な理科観察活動を支援するWebカメラを用いたビデオクリップ自動作成システム

本研究では,パソコンと安価なWebカメラを用いることにより,パソコンやネットワークの知識が十分でなくても,観察結果をビデオクリップとして残すとともに,インターネットを通じて公開することを可能するシステムの開発を行うことを目的とし,以下の構成を持つシステムの開発を行った.本システムは,Webカメラからの画像を蓄積し,ビデオクリップへの変換/ビデオ編集およびWebを通じての公開を行うためのサーバ(以下,サーバ)とネットワークを経由して接続されたWebカメラから構成される.Webカメラから一定間隔で送信されてくる画像は,カメラごとに受信され,蓄積される.蓄積された画像ファイルは,深夜に,一日分のMotion JPEG/AVI形式,およびMPEG-1形式に変換され,Webから参照できる場所に移される.変換済みの画像ファイルは,1つのファイルにアーカイブし保存される.今年度は,本システムを利用することにより,インゲンの発芽の観察,ものの溶ける様子の授業を実施し,本システムの効果についての評価を行った.さらに,実現場での利用に関する提言をまとめた.本研究では,パソコンと安価なWebカメラを用いることにより,パソコンやネットワークの知識が十分でなくても,観察結果をビデオクリップとして残すとともに,インターネットを通じて公開することを可能にするシステムの開発を行うことを目的とし,以下の構成を持つシステムの開発を行った.本システムは,Webカメラからの画像を蓄積し,ビデオクリップへの変換/ビデオ編集およびWebを通じての公開を行うためのサーバ(以下,サーバ)とネットワークを経由して接続されたWebカメラから構成される.Webカメラから一定間隔で送信されてくる画像は,カメラごとに受信され蓄積される.蓄積された画像ファイルは,深夜に,一日分のMotion JPEG/AVI形式,およびMPEG-1形式に変換され,Webから参照できる場所に移される.変換済みの画像ファイルは,1つのファイルにアーカイブし保存される.今年度は,本システムを利用することにより,授業における実践を前提としており,カイコの成長の観察,かげの観察,空の観察,桜の開花,水の蒸発の観察を対象としたビデオクリップを作成した.本研究では,パソコンと安価なWebカメラを用いることにより,パソコンやネットワークの知識が十分でなくても,観察結果をビデオクリップとして残すとともに,インターネットを通じて公開することを可能するシステムの開発を行うことを目的とし,以下の構成を持つシステムの開発を行った.本システムは,Webカメラからの画像を蓄積し,ビデオクリップへの変換/ビデオ編集およびWebを通じての公開を行うためのサーバ(以下,サーバ)とネットワークを経由して接続されたWebカメラから構成される.Webカメラから一定間隔で送信されてくる画像は,カメラごとに受信され,蓄積される.蓄積された画像ファイルは,深夜に,一日分のMotion JPEG/AVI形式,およびMPEG-1形式に変換され,Webから参照できる場所に移される.変換済みの画像ファイルは,1つのファイルにアーカイブし保存される.今年度は,本システムを利用することにより,インゲンの発芽の観察,ものの溶ける様子の授業を実施し,本システムの効果についての評価を行った.さらに,実現場での利用に関する提言をまとめた.
マイクロアレイ・プロテオミクス技術を駆使した卵巣癌の予後規定因子の網羅的探索

【予後推定遺伝子の抽出】我々は予後の判明している卵巣漿液性腺癌組織を用いて、マイクロアレイ解析を実施して悪性度を推定する遺伝子の網羅的解析を実施した結果、12遺伝子の過剰発現あるいはリン酸化が起こることを確認した。これらは癌細胞の増殖、細胞分裂、アポトーシス、浸潤能が促進された結果であることを確認した。さらにこれらの遺伝子を含めてパスウエイ解析およびGene Ontology解析を行った結果、卵巣がんの悪性度を規定する因子として上皮・間葉移行epithelial-mesenchymal transition(EMT)関連遺伝子が最重要因子として抽出された。一方、卵巣明細胞腺癌では悪性を反映する遺伝子プロファイルが漿液性腺癌とは異なっていた。明胞腺癌の予後不良因子として薬剤感受性低下関連遺伝子、解毒遺伝子、細胞周期遺伝子が予後規定因子が同定され、これらの遺伝子発現は酸化ストレスと密接に関連していることが判明した。酸化ストレス過剰の原因か結果かは不明であるが、転写因子hepatocyte nuclearfactor (HNF)-1betaが過剰発現しており、この遺伝子下流の70%に解毒遺伝子が存在していた。HNF-1betaをノックダウンすることによりアポトーシスを誘導すること、薬剤感受性が亢進すること、細胞周期停止が解除されることを確認した。【免疫染色法・血清測定法の確立】上記のマイクロアレイおよびプロテオミクス解析により過剰発現しているEMT関連蛋白およびHNF-1betaを免疫組織染色することにより、予後不良漿液性腺癌、明細胞腺癌に特異的に過剰発現していることを確認した。現在、各種因子を血中で測定するために免疫比濁法(ナノセンサー、ネットフォース株式会社製)・ELISAで測定している。我々は予後の判明している漿液性腺癌組織を用いて、マイクロアレイ解析を実施して予後を推定できる遺伝子の網羅的解析を実施し、約10種類の遺伝子の抽出に成功した。予後不良例で過剰発現した遺伝子は胎児の初期発生時に過剰発現する遺伝子群や間葉系細胞に特徴的に発現する因子であることを発見した。この現象は上皮・間葉移行epithelial-mesenchymal transition(EMT)といわれているものであり、悪性化機序として報告されているが卵巣癌では報告がなかった。現在、卵巣がん組織型別に検討し、明細胞腺癌の発癌機序の解明を計画しているが、その予備的データが得られた。明細胞腺癌の予後不良因子として薬剤感受性低下が問題になっている。そこでEMTで変動する遺伝子の中から下人遺伝子の一つとしてhepatocyte nuclear factor(HNF)-1betaを探し当てた。現在、HNF-1betaをノックダウンすることにより薬剤感受性が亢進することを確認した。その機序を調べているところである。
表面の熱ふく射現象計測のための高速スペクトル分光法の展開

工業装置や自然界の実環境下にある実在表面は、実験室の清浄な光学鏡面とは著しく異なり、表面にはミクロなあらさがあり、その表面はなんらかの被膜で覆われているのがふつうである。加えて、その表面状態は実環境下で時々刻々にも変化する。また、積極的に表面状態を変化させる表面の物理・化学プロセスも実用化されている。このような実在表面について、その熱ふく射性を伝熱の評価のためにも明らかにし、あるいは、ふく射を応用する表面状態診断法を確立するには、分光学的な手法を検討するのが望ましい。本研究では、第一に、近紫外から赤外にいたる0.3214μmの広い波長域のスペクトルを1台の装置で繰り返し測定できる高速ふく射スペクトル測定装置の開発を展開しつつある。第2に、この装置を用いて、高温大気酸化過程にある金属の表面の時々刻々に変化する表面の反射・放射スペクトルの推移を調べる実験を行った。表面酸化と表面被膜の結晶粒の成長にともなうふく射の干渉・回折現象が規則的に生起・推移することがわかった。この現象に注目して、第3に、そのような実在表面の温度と性状を時々刻々に診断する表面状態のインプロセス診断アルゴリズムを改良・提案することを試みた。そこでは、測定されたスペクトルの反転解析に耐える簡明な実在表面のふく射反射・放射モデルを示した。検証実験を行い、そのすぐれた性能を例証した。工業装置や自然界の実環境下にある実在表面は,実験室の清浄な光学鏡面とは著しく異なり,表面にはミクロなあらさがあり,その表面はなんらかの被膜で覆われているのがふつうである.加えて,その表面状態は実環境下で時々刻々にも変化する.また,積極的に表面状態を変化させる表面の物理・化学プロセスも実用化されている.このような実在表面について,その熱ふく射特性を伝熱の評価のために明らかにし,あるいは,ふく射を応用する表面状態診断法を確立するには,分光学的な手法を検討するのが望ましい.本研究では,第1に,近紫外から赤外にいたる0.355.5μmの広い波長域のスペクトルを1台の装置で繰り返し測定できる高速スペクトル測定装置の開発を展開しつつある.本年度には,どくに測定の波長域を赤外の長波長域に拡張するため,光学系と電子回路部の充実に努めた.第2に,この装置を用いて,高温大気酸化過程にある金属表面の時々刻々に変化する表面の反射・放射スペクトルの推移を調べる実験を行った.表面酸化と表面被膜の結晶粒の成長にともなうふく射の干渉・回折現象が規則的に生起・推移することがわかった.この現象に注目して,第3に,そのような実在表面の温度と性状を時々刻々に診断する表面状態のインプロセス診断アルゴリズムを改良・提案することを試みた.そこでは,測定されたスペクトルの反転解析に耐える簡明な実在表面のふく射反射・放射モデルを示した.検証実験を行い,そのすぐれた性能を例証した.さらに,第4に,可視・赤外レーザを用いる分光実験研究を行い,金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性を調べ,その特性を代表する伝熱・計測パラメータの記述法を提案した.工業装置や自然界の実環境下にある実在表面は,実験室の清浄な光学鏡面とは著しく異なり,表面にはミクロなあらさがあり,その表面はなんらかの被膜で覆われているのがふつうである.加えて,その表面状態は実環境下で時々刻々にも変化する.また,積極的に表面状態を変化させる表面の物理・化学プロセスも実用化されている.このような実在表面について,その熱ふく射特性を伝熱の評価のために明らかにし,あるいは,ふく射を応用する表面状態診断法を確立するには,分光学的な手法を検討するのが望ましい.本研究では,第1に,近紫外から赤外にいたる0.3214μmの広い波長域のスペクトルを1台の装置で繰り返し測定できる高速ふく射スペクトル測定装置の開発を展開しつつある.本年度には,とくに測定の波長域を赤外の長波長域に拡張するため,光学系と電子回路部の充実に努めた.

第2に,この装置を用いて,高温大気酸化過程にある金属表面の時々刻々に変化する表面の反射・放射スペクトルの推移を調べる実験を行った.表面酸化と表面被覆の結晶粒の成長にともなうふく射の干渉・回折現象が規則的に生起・推移することがわかった.この現象に注目して,第3に,そのような実在表面の温度と性状を時々刻々に診断する表面状態のインプロセス診断アルゴリズムを改良・提案することを試みた.そこでは,測定されたスペクトルの反転解析に耐える簡明な実在表面のふく射反射・放射モデルを示した.検証実験を行い,そのすぐれた性能を例証した.
慢性腎臓病におけるADMA代謝と微小血管障害-腎機能障害と蛋白尿に関して-

Asymmetric dimethylarginine(ADMA)は一酸化窒素(NO)の内因性合成阻害物質で、血管内皮機能障害により心血管病に密接に関わる。慢性腎臓病(CKD)では血中ADMA濃度が上昇し、このことがCKDで頻度が増加する心血管病に関わると考えられる。一方、CKDにおける腎機能障害の進行にも内皮機能は重要と思われ、CKD患者では蛋白尿、腎機能低下に伴ってADMAが増加している。本研究ではCKDモデルラットにADMAの分解酵素であるDDAHを強制発現させ、ADMAを抑制することにより、腎機能、蛋白尿および腎組織病変も著明に改善することを明らかにし、ADMA-DDAH系をターゲットにした治療がCKD治療に有望であることを示した。Asymmetricdimethylarginine(ADMA)は一酸化窒素(NO)の内因性合成阻害物質で、血管内皮機能障害により心血管病に密接に関わる。慢性腎臓病(CKD)では心血管病の合併頻度の高いことが注目されているが,その機序はまだ不明である。我々はCKDにおける内皮機能障害が重要であることに注目して研究を行ってきた。営内皮機能に重要なのは一酸化窒素(NO)_であり,内皮の修復,再生にも関与している。生体には内因性のNO合成阻害物質があり,NOと内皮機能を調節している。そのなかでもasymmetric dimethyarginine(ADMA)が重要で, CKD患者ではADMAの血中濃度は増加しており,また生命予後と相関していること力報告されている。今回我々は,CKD者で血中APMA濃度上昇は,尿中排泄が低下しているものによるのでほなく,肝臓と腎臓におけるADMA合成酵素であるproteinmethyltransferase(PRMT)の産生進と,ADMAの分解酵素であるdimethylargininedimethylaminohydrase(DDAH)の産生低下が主たる機序であることを明らかにしだ。またCKDモデルである5/6腎提ラットのDDAHの遺伝子導入を行い,ADMAの血中濃度を低下させると,血圧の低下,心臓肥大の抑制,蛋白尿の低下が認められた。まな腎機能も改善し,糸球体硬化や間質の線維化などめ組織病変も抑制された。この結果よりCKDにおけるADMAの増加は内皮機能障害を来たし,心血管病の発生頻度を高めると同時に,腎組織破壊の進農しも関与すると考えられる。慢性腎臓病(CKD)では内皮機能の障害が、微小血管障害により心血管合併症や腎組織病変にも関与すると考えられる。内皮機能に大きな役割を果たすのが一酸化窒素(NO)であり、また、NOの合成酵素阻害物質(ADMA)が体内には存在し、内皮機能障害に関与することが知られている。CKD患者では腎機能の低下にしたがって、また蛋白尿量に比例して、腎組織障害の程度に比例して血中ADMAの増加が認められた。このようなCKDにおける血中ADMA増加の機序について、動物モデルで検索したところ、ADMAの合成酵素(PRMT)の肝や腎臓での発現更新、ADMAの分解酵素(DDAH)の発現低下が認められ、尿中のADMA排泄はむしろ増加していた。このようにCKDではADMA代謝経路に異常があることが証明された。また、進行性CKDモデルにDDAHをアデノウイルスを使って遺伝子導入を行うと、血圧の低下、蛋白尿の減少に伴って、GFRの低下が阻止された。また組織学的にも糸球体硬化、間質線維化が抑制され、TGF-βなどの繊維化、硬化に関する増殖因子の発言も低下していた。糖尿病ラットモデルにおいても、DDAHの強制発現により、アルブミン尿の減少、間質尿細管の虚血が抑制され糖尿病における腎内の微小循環障害にもADMAが関与することが考えられた。蛋白尿はいずれのCKDモデルでもADMAと最も相関を示すため、尿細管上皮をアルブミンと培養するとDDAHの発現が抑制され培養液中のADMAの濃度が増加しており、蛋白尿自体がADMAの産生に関わっている可能性が示唆された。このようにADMAはCKDの内皮機能障害により微小血管障害に強く関わっていることが明らかになった。
ホルモン再燃前立腺癌をターゲットとした高線量率組織内照射治療の適応基準の確立

前立腺癌は人口の高齢化に伴い罹患率が増加しているが、放射線治療(外照射、組織内照射)あるいは外科切除術によって初発治療例に関しては、ほぼ満足できる成績が得られている。しかし、今後問題になってくるのは、ホルモン再燃症例の治療法である。ホルモン療法抵抗性増殖の機序に関する基礎的研究は各国で行われているものの実際の臨床現場では、有効な治療法もなく主治医は治療法の選択に苦慮しているのが現状である。今回我々は、ホルモン再燃症例に対して我々がこれまで実績を積んできた高線量率組織内照射(以下HDR-BT)を実施し、その適応基準、急性毒性を中心とした安全性、PSAを指標としたbNED(biochemical no evidence of disease)の率について新たなエビデンスを確立することを目的に研究を進めた。ホルモン再燃症例38例について検討した。中央観察機関は4.3年(1.1年9.8年)。【目的】限局性前立腺癌に対する治療法は、ほぼ確立している。ホルモン抵抗性機序の研究は各国で行われているものの有効な治療法はなく、主治医は治療に苦慮している。今回我々は、ホルモン再燃症例にたいして我々がこれまで実績を積んできたイリジウム高線量率組織内照射(以下HDR-BT)を実施し、その適応基準、急性毒性を中心とした安全性、PSAを指標としたbNED(PSA failure free survival rate)の率、QOL向上の可能性について検討した。【実施計画】ホルモン再燃患者に、治療内容を説明し同意を得た上で外照射(3Gy×13回:39Gy)とHDR-BT(10Gy×2回:20Gy)を施行した。効果判定は3-4ヶ月毎のPSAの連続3回の測定で上昇を認めた時をPSA failureとする。有効性の指標として5年bNEDをPrimary endpointとする。Secondary endpointとして再発部位と様式の検討、QOLスコアを評価する。【中間結果】1年以上の経過観察が可能であった31症例について検討した。全例の5年Cause specific survival rateは71%、5年bNED rateは53%であった。再燃後の本治療時PSA値を1.0ng/ml以下と以上で層別化して検討したところ各群の症例数が少ないために統計学的有意差は認められなかったが、1.0ng/ml以下の群でCause specific survival rate、bNED rateともに良好な傾向が認めた。またQOL調査で本治療をしたことで末期に出現する「膀胱症状」「直腸症状」は優位に押えられる事を確認した。症例数が少ないために生存率向上に対する効果は不明であるが、末期におけるQOLの維持に有効性を認めることが示唆された。
睡眠障害発症機構の神経生理学的基盤を解明するための動物モデルを用いた基礎的研究

睡眠障害の発症に関わる神経生理学的機構の理解を目的として、正常ラットを用いたオレキシン神経伝達系の睡眠覚醒調節への関連と摂食調節に関与するモチリンとグレリンの睡眠覚醒への役割の検証、2)遺伝子操作によるドパミン神経系に異常を持つマウスの睡眠様式を解析することで、ヒトRBD様の行動や睡眠異常について検証した。オレキシンA(0.5nmol/h)を環境の明期に5時間かけて脳室内に持続投与すると、強い覚醒作用を発現した。OX2RアンタゴニストとオレキシンAの組合せ投与実験では、OX2Rアンタゴニストの前処置によりオレキシンAの覚醒作用が抑制されることが判明した。したがって、オレキシンの覚醒作用発現にOX2Rが深く関与していることが示唆された。モチリン(1,10,50,100nmol)を環境の明期にラット第3脳室内へ5時間かけて持続投与すると、モチリンは100nmo1投与で有意な覚醒量の増加が見られた。グレリンは10nmol投与で覚醒作用を発現することがすでに判明している。また、オレキシンは5nmolの投与で覚醒作用をもつことをすでに報告している。本研究で、摂食ペプチド類が睡眠覚醒調節に関与することが明らかとなった。黒質ドパミン神経細胞が約半数に減少したα-syncreinトランスジェニックマウス(Tg)は野生型に比べて睡眠覚醒の各ステージにおける持続時間が減少していた。さらに、ヒトPD治療に使われるL-DOPAやペルゴリドに対するTgの反応性に統計的有意な変化は検出されなかった。また、RBD様の現象も確認できなかった。PD動物モデルとしての有用性についてα-syncreinマウスのさらなる検証が必要である。睡眠障害の発症にかかわる神経生理学的機構を理解することを目的として、1)正常ラットを用いたオレキシン神経伝達系の役割の検証、2)遺伝子変異による2種類の睡眠障害動物モデルを用いた睡眠解析を試みた。平成18年度の成果の概要は以下の通りである。オレキシンはナルコレプシー発症の原因とされているが、その2型受容体(OX2R)のアンタゴニストとオレキシンAの組合せ投与によるOX2Rの睡眠覚醒調節における生理的役割について検証した。脳波、筋電図用の電極、第三脳室内連続注入用カニューレを慢性的に装着した正常雄ラットを用いた。OX2RアンタゴニストはオレキシンA投与の12時間前の23:00に脳室内投与を開始し、11:00から5時間投与のオレキシンAに拮抗させた。OX2Rアンタゴニストで前処置しておくとその覚醒作用が抑制されることが判明した。ナルコレプシーマウスおよびパーキンソン病マウスを用いて睡眠障害の神経生理学的機構の解明を試みた。ナルコレプシーモデルマウスはそのワイルドタイプに比べ、覚醒・ノンレム睡眠量はほぼ同じであるが、睡眠・覚醒の分断が起こりやすく、ヒトナルコレプシーと同様にカタプレキシーが出現した。19年度は覚醒薬投与によるナルコレプシー諸症状改善について検討する。脳内ドーパミンが減少しているαシヌクレイントランスジェニックマウスは、パーキンソン病の動物モデルと考えられている。このマウスの睡眠データ解析から、夜間の覚醒持続時間の短縮が判明した。パーキンソン病で知られる睡眠障害のうち突発的睡眠やレム睡眠行動異常症の発現について、今後、ドーパミン受容体作動薬投与実験から明らかにしていく。

本研究では、睡眠障害の発症にかかわる神経生理学的基盤を理解するため、オレキシン、グレリン、NPY、モチリンなど摂食調節ペプチドの睡眠覚醒調節への関与を検証した。さらに、睡眠障害への液性および神経生理学的機構を明らかにするために、遺伝子操作によりドパミン神経系に異常を持つマウスの睡眠様式を解析した。平成19年度は以下の2つの成果を得た。1)モチリンの睡眠覚醒に及ぼす効果を脳波・筋電図電極と第3脳室に薬剤投与カニューレを慢性的に装着した正常雄ラットを用いて検証した。脳波・筋電図の連続記録から覚醒,ノンレム睡眠およびレム睡眠の3状態を判定し睡眠データとした。モチリン(1,10,50,100 nmol)を環境の明期にラット第3脳室内へ5時間かけて持続投与すると、モチリンは100 nmol投与で有意な覚醒量の増加が見られた。グレリンは10nmol投与で覚醒作用を発現することがすでに判明している。また、オレキシンは5nmolの投与で覚醒作用をもつことをすでに報告している。本研究で、摂食ペプチド類が睡眠覚醒調節に関与することが明らかとなった。3)ドパミン神経変性疾患によるヒト・パーキンソン病(PD)においても睡眠障害が知られている。レム睡眠行動異常症(RBD)がPDの症状を発症する前段階で出現することに着目した。α-syncreinトランスジェニックマウス(Tg)は野生型に比べて黒質ドパミン神経細胞が約半数に減少している。脳波・筋電図電極を慢性的に装着したTgマウスでは睡眠覚醒の各ステージにおける持続時間が減少していることが判明した。さらに、ヒトPD治療に使われるL-DOPAやペルゴリドに対するTgの反応性を検証したが、統計的有意な変化は検出されなかった。さらに、RBD様の現象は確認できなかったことから、このマウスにおいてPD動物モデルとしての有用性は今のところ不明である。