hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性アスリートの方向転換能力向上要因分析と年代別トレーニングプログラム構築

尚、方向転換能力向上のトレーニングとして減速から停止局面での重心変移量軽減のためのコアトレーニング(フロントベンチ、サイドベンチ)、トリプルフレクションのトレーニング(クロスジャンプ、ハックサイドランジ、ツイストスプリットジャンプ)を16週間実施した。トレーニング前後に10m×5走、40m走(10m、40m地点での測定)、5段跳び、スクワットジャンプ(SJ)、カウンタームーブメントジャンプ(CMJ)の測定を行い、変化量を算出した。その結果、介入群の10m×5走タイムは0.47秒の向上を示し、コントロール群の0.18秒よりも有意(p<0.05)に大きな向上を示した。尚、平成25年および26年度に行った横断的、縦断的研究結果から、高校生年代の年間変化量が0.19秒であることから、コントロール群の変化量は成長過程における妥当な変化であり、トレーニング介入によってその変化を有意に上回る方向転換能力の改善が見込めることが明らかとなった。一方、スプリントおよびジャンプパフォーマンスには期間中の有意な向上は見られず、両群間の変化量にも有意差は認められなかった。このことは、方向転換能力はスプリントやジャンプ能力からは独立した運動能力要素であり、特異的なトレーニングが必須であることを示唆する。アスレティックトレーニング現在までに女子サッカー選手の方向転換能力の横断的、縦断的変化を明らかにした。また、横断的検討においては、方向転換能力向上に対してスピードやパワーの貢献度が大きいことが推察されたが、縦断的検討ではそれぞれの年間変化量間で相関が認められず、方向転換能力は独立して発達することが推察された点は特筆すべきである。一方、方向転換能力に関わる技術因子として、減速期から停止期の重心変移量が低いことが、速度の向上に貢献する可能性が示された。現在データは取得済であるため、解析を進めている。これらの現状を鑑みると、仮説と反する結果が得られてはいるが、研究進行は概ね予定通りである。ただし、当初は3ヶ月ごとに測定し、変化を追うことを計画していた。しかしながら、本研究の測定対象である体力要素の多くが体調にも影響さえるためか、短期間の変化に個人内の変動が大きいことが明らかとなった。そのため、当初の計画を変更し、1年ごとの変化を検討することとした。この点は大きな変更であるため、当初の計画を上回る成果が得られていないと判断する理由である。概ね計画どおりに進んでいる。本研究は1)方向転換能力(スピード)と各種体力要素およびスキルに関する横断的検討、2)方向転換能力(スピード)と各種体力要素およびスキルの縦断的変化の関係、3)方向転換能力向上のためのトレーニングプログラム立案と効果検証の3つで構成されている。初年度は1)を明らかにすること、また2)のベースラインデータを収集することを目的とした。現在まで1)に関するデータ収集は概ね終了し、解析を実施している段階である。ここまでの結果から、横断的には成長期女子サッカー選手では筋力や筋量が方向転換時のスピードに影響しておらず、10mスプリント能力のみが若干の関係をもつことが示された。
水産加工製品の生産プロセスにおける現状フロー解析とゼロエミッション化の検討

研究目的水産加工製品製造に伴う外向きフラックスの内、固形廃棄物に着目し処理形態の違いに伴う成分の違いについて検討した。現行では廃棄固形物の最終受入先である農地を経由して河川から海へと物質循環していく過程を考慮し、最終的に水産加工物由来の廃棄物が海の生産に貢献するために、最適な処分形態について考察した。結果と考察石巻市の水産加工廃水処理場は、活性汚泥処理を中心とした生物処理と浮上分離を組み合わせ各々から出た廃棄物は肥料業者に引き取られていく。発生する汚泥の種類が農地を経由した物質フローの中でどのような意味を持つか調べるため、以下のような調査と分析を行った。一つは浮上分離のon/offが生物処理汚泥性状(N/P比)に与える影響と、(未利用な例もある)スクリーン滓と骨、ウロコと汚泥の成分分析を行い、これを農地組成や河川下流ヘドロ組成、湖沼底質と比較した。二つめは農地経由で河川に流下し海へと向かう流れの中で、河川成分の変動と生物生産に関与する要因の特徴を把握する為の基礎的考察を行った。対象は北上川で春から冬にかけての連続的な水質測定である。水産加工製品の製造過程で発星する廃棄物の割合は、たら、吉次など約80%とハモなどで約50%と異なり、残りは骨、肉、水溶性タンパク、血水などである。前者2つはスクリーンなどで分離され、後者は廃水として処理される。廃水処理が活性汚泥処理だけの時、浮上分離が全段に入っている時で生物処理汚泥のN/Pは約1.8から約1.3へと減少する。また、浮上分離汚泥、スクリーン滓、骨、ウロコのN/Pは,各々およそ0.7、0.3、0.2、0.17となっていた。一方、余剰汚泥やスクリーン滓には、Si,K,Ca,Mg,Mn,FeといったN,P以外の必須成分をもバランスよく含んでいる,これは、現在未利用な例もあるスクリーン滓に最も顕著であった。しかし、一方で、北上川の河口に近い岸辺のヘドロに比べそれぞれ約10000倍、3800倍以上のCdが、また2001900倍程度のPbが含まれていた。この影響が水産加工廃水処理汚泥の連続使用などで問題無いかどうか検討する必要もあるだろう。北上川のT-P、T-Nは鉄のような流量に連動するような挙動や、CaやNa,MgなどのようにpHに似た挙動を示すものでは無い。人為的な影響を受けているとも考えられ、河川を通して海の生態系への影響を考える必要もあるだろう。北上川ではN/P比が、24:1から40:1程度と窒素過剰の傾向を示していた。今後以上のような点も考え、水産系廃棄物に相応しい展開を考えていきたい。

北上川のT-P、T-Nは鉄のような流量に連動するような挙動や、CaやNa,MgなどのようにpHに似た挙動を示すものでは無い。人為的な影響を受けているとも考えられ、河川を通して海の生態系への影響を考える必要もあるだろう。北上川ではN/P比が、24:1から40:1程度と窒素過剰の傾向を示していた。今後以上のような点も考え、水産系廃棄物に相応しい展開を考えていきたい。
動脈硬化進展とプラーク破綻におけるMMP-1の役割：遺伝子改変ウサギを用いた研究

マトリックスメタロプロテアーゼ-1(MMP-1)の高発現は動脈硬化や動脈瘤の発生に関連すると考えらえているが、マクロファージ由来のMMP-1の直接的な関与については明かでない。我々はマクロファージ特異的にヒトMMP-1を発現する遺伝子改変(Tg)ウサギを作製し、これらの解明を試みた。コレステロール食により動脈硬化を誘発したところ、MMP-1 Tgウサギは対照に比べて動脈硬化病変中の血管中膜の弾性線維の破綻が増加した。また、大動脈瘤モデルにおいて、MMP-1 Tgウサギは大動脈の拡張が促進した。これらの結果はマクロファージ由来のMMP-1が血管病変に重要な役割を果たしていることを示唆している。平成26年度の達成目標はMMP-1 Tgウサギを用い、マクロファージ特異的MMP-1が動脈硬化病変の進展及びプラーク破綻に及ぼす影響を明らかにすることである。研究分担者(西島)によるMMP-1 Tgウサギの繁殖は順調に進み、計26羽(同腹対照:11羽、Tg:15羽)のウサギを動脈硬化誘発実験に供した。高コレステロール食餌にて16週間飼育し動脈硬化を誘発し、コレステロール負荷期間中の血漿脂質の解析を行った。解剖時に肺胞マクロファージを採取し、Tgウサギにおけるマクロファージ中のヒトMMP-1 mRNA発現をRT-PCRにより確認した。大動脈の病理学的評価としてSudanIVによる脂質染色陽性面積率及びEVG染色を施したミクロ標本による内膜肥厚面積の定量を行った。今後、動脈硬化病変中の細胞成分の評価、病変の質の評価、MMP免疫染色などの結果を併せてMMP-1の高発現が動脈硬化の進展に及ぼす影響を判断する予定である。平成27年度は昨年度に実施した高コレステロール食餌誘発動脈硬化モデルの大動脈病変の詳細な解析を行った。動脈硬化病変中のマクロファージ免疫染色陽性部の定量およびMMP-1免疫染色により蛋白発現の解析を行った。また、本年度は動脈硬化進展に及ぼす作用に加えて、重要な動脈硬化性疾患の一つである腹部大動脈瘤に対するMMP-1の関与を検討した。検討に先立ち、野生型ウサギを用いてエラスターゼ、塩化カルシウムを用いた腹部大動脈瘤誘発モデルの最適化を行い、腹部エコーによる大動脈瘤モニタリング及び病理学的評価法を確立した。続いて、4週間のコレステロール負荷食により高脂血症を誘発したMMP-1 Tgウサギ及び同腹対照の左腎動脈分岐部直下の腹部大動脈にエラスターゼ及び塩化カルシウムを塗布し大動脈瘤を誘発し2週間及び4週間後に安楽死させ大動脈を採取した。今後、これらの組織を解析予定である。動脈硬化誘発実験に加え、腹部大動脈瘤に及ぼす影響の検討を追加したため。平成28年度は高コレステロール食餌誘発動脈硬化モデル及び腹部大動脈瘤モデルの病理学的解析を行った。詳細は以下の通り。1.高コレステロール食餌誘発動脈硬化モデルこれまでの大動脈の病理学的解析の所見より、動脈硬化病変を有する箇所に弾性線維の断裂が散見されたことから、大動脈中膜弾性線維の断裂の定量化を試みた。方法としては3層以上の弾性線維の断裂がある箇所を同定し、動脈硬化病変部の内弾性板の長に占める弾性線維断裂箇所の長さを定量した。その結果、MMP-1Tgウサギは対照ウサギに比べて大動脈弓部の弾性線維の断裂が多く認められた。2.腹部大動脈瘤モデル右腎動脈直下から腸骨動脈分岐部までの腹部大動脈をホルマリンにて固定し、3 mm間隔で切り分け、パラフィン包埋ブロックを作製した。パラフィン切片をHE、EVG(Elastica van Gieson)及びマクロファージ免疫染色を行った。大動脈瘤形成部分には著明な弾性線維の断裂が観察されるとともに、外膜及び中膜を中心にマクロファージの集簇が認められた。補助事業期間(平成2628年度)を通して、マクロファージ特異的にヒトMMP-1を発現するTgウサギを作製し、MMP-1の動脈硬化性疾患における役割を2つの疾患モデル「食餌誘発動脈硬化モデル」「腹部大動脈瘤モデル」を用いて解明を試みた。今後、これらの結果を学術集会で発表予定である(演題採択決定済み)。また、現在論文を作成中であり国際誌への投稿を予定している。コレステロール16週負荷による動脈硬化誘発実験が完了し、主要な評価項目である動脈硬化病変面積についての解析は終了したが、一部の解析が未達成のため。MMP-1が大動脈瘤進展に及ぼす影響を解析し、動脈硬化進展に及ぼす影響と併せて結果の総括を行う。実験病理学MMP-1が動脈硬化病変の進展に及ぼす影響を見極め、それらの結果次第でMMP-1 Tgウサギを用いた病態評価モデルの最適化を行う。

動脈硬化誘発実験に加え、腹部大動脈瘤に及ぼす影響の検討を追加したことから実験進捗にやや遅れが生じたため。MMP-1の大動脈瘤進展と動脈硬化進展に及ぼす影響を併せた、結果の総括のために使用する。
高度側弯形状に対する健常形状復元と三次元変形および左右非対称性の定量化手法の構築

本研究では,高度脊椎側弯症における幾何学的に厳密な左右非対称性の定量化手法の構築を行った.薄板スプライン法を用いることで,側弯形状から本来あるべき左右対称な形状を復元し,これに基づき,脊椎形状を覆う空間のひずみの分布を評価した.ひずみの分布をGreen-Lagrangeひずみを用いて評価したところ,圧縮・伸張・せん断ひずみが複雑に分布していることを明らかになった.本手法により,側弯症のような複雑な変形を示す疾患に対し,3次元的な変形分布の定量化が可能となった.高度脊椎側弯症の外科的治療では,治療後であっても胸郭全体としては依然として強度の左右非対称性が残存するため,胸郭を含む脊椎形状の左右対称性の定量化手法が必要とされていた.しかしながら,脊椎および肋骨形状は3次元的で不均一な変形分布を示しており,平面的な断層画像診断では定量的で精密な評価は困難であった.そこで本研究は,高度脊椎側弯症における幾何学的に厳密な左右非対称性の定量化手法の構築を行った.具体的には,まず,対象となる側弯形状を直方格子で覆い,各格子点の移動に伴い内部の側弯形状を薄板スプライン法で変形した.あらかじめ抽出しておいた「正中矢状面に存在すべき特徴点」と「左右対称となるべき特徴点」の矢状面からの位置,方向を評価関数とした.さらに,不適切な変形を抑制するために,各格子形状の変形ひずみが最小となることも評価関数に加えた.数値最適化により評価関数を最小とする格子点を探索した.次に,得られた復元形状に改めて直方格子を当てはめ,内部の復元形状と元の側弯形状の特徴点が一致するように薄板スプライン法にて周囲の直方格子を変形した.この変形した直方格子は,入力とした側弯形状を表しており,直方格子を基準としてゆがんだ格子形状の空間ひずみを評価した.本研究では,Green-Lagrangeひずみを用いて評価したところ,入力した側弯形状においては,頂椎では縦方向の圧縮ひずみが,そのすぐ下部では伸張ひずみが生じており,頂椎を挟んで凹側と凸側とでは左右方向の圧縮・伸張ひずみおよびせん断ひずみの正負が逆転していた.横断面においては,頂椎の後方で前後方向への引っ張りひずみが,頂椎と肋骨で囲まれた空間は正のせん断ひずみが生じていた.以上のことより,本研究では個体差まで含めた3次元的な変形分布を定量化でき,複数の骨によって構成される複雑な変形疾患を定量化可能な新たな評価手法を開発できた.本研究では,高度脊椎側弯症における幾何学的に厳密な左右非対称性の定量化手法の構築を行った.薄板スプライン法を用いることで,側弯形状から本来あるべき左右対称な形状を復元し,これに基づき,脊椎形状を覆う空間のひずみの分布を評価した.ひずみの分布をGreen-Lagrangeひずみを用いて評価したところ,圧縮・伸張・せん断ひずみが複雑に分布していることを明らかになった.本手法により,側弯症のような複雑な変形を示す疾患に対し,3次元的な変形分布の定量化が可能となった.本研究の中核となる側弯変形形状から,本来あるべき左右対称な正常形状への復元手法を実現した.まず,変形を表現する点として,正中矢状面に存在すべき点と左右対称であるべき点を抽出した.側弯形状が含まれる空間を直方格子で覆い,薄板スプライン法を用いることで直方格子の格子点の移動に伴って側弯変形の特徴点も移動させた.格子の位置は,数値最適化によって求めることとし,正中矢状面にあるべき点は矢状面からの距離のずれを評価した.左右対称となるべき点は,その方向が矢状面と垂直になること,およびその中点と矢状面との距離を評価した.また,過度の変形を抑制するために,格子の変形によって生じるひずみエネルギをGreen-Lagrangeひずみとして算出し評価した.これらの重みつき線形和を,数値最適化の目的関数とした.この結果,Cobb角35度の側弯形状を7度まで減少した対象形状を復元現することができた.当該年度では,計算機サーバを購入予定であったが,当初予定していたものと同等の性能を有する計算機サーバを半額程度で購入することができた.また,当初予定していた消耗品についても効率的な物品調達を行うことができたため,未使用額が発生した.この未使用額については,翌年度の消耗品購入に充てる予定である.当該年度では,基本的な解析手法を構築し,それに準じたソフトウェアを作成することを計画した.解析手法については,特徴点の候補として正中矢状面および左右対称であるべき点という一般化された情報を導くことができ,これを解剖学的特徴に準じて,実際の医用画像から選択できることを確認した.また,左右対称な形状を復元するにあたっても,実際の問題点を明らかにすることができ,この結果,過度の変形を抑制する仕組みを組み込むなど,新たなアイデアを盛り込むことができた.こうした機能を組み込んだソフトウェアを作成し,実際に解析を行ったところ,側弯形状の指標であるCobb角を大幅に減少し,おおむね左右対称と見なすことができる形状を復元できた.こうした結果は,学術会議でも発表できる段階までの進捗をみせており,公にも評価されることになった.

現在は,基本的な手法を日本語論文としてまとめ投稿中である.以上のことから,本研究は当初の予定の通り進んでいると判断した.初年度に構築したソフトウェアの問題点を克服し,基本的ツールとしての完成を目指す.次に,このソフトウェアを利用し,疾患部の医用画像を左右対称な形状へと復元し,復元次の左右対称性の評価を元に,疾患時における左右対称性の歪みを定量的に明らかにする.本研究では,治療用に撮像されたCT画像を用いるため,CT画像のデータ形式であるdicomフォーマット全体を左右対称な形状に復元することも可能である.これにより,任意の断面での画像を取得することも可能となる.こうした側弯症における,左右対称な形状の評価は,疾患の重症度を幾何学的な視点から定量的に評価するだけでなく,手術における治療目標をも定量的に提示することも可能である.このため当該年度では,同意の得られた側弯患者の医用画像を利用し,手法の問題を明らかにするのみならず,疾患自身の有する特徴をも明らかにする.基本的手法は完成しているため,生体力学および整形外科学領域における国際会議にて結果を公開する.このため,本研究の一部は国際会議への参加費として利用する.これと同時に,英文および邦文投稿を進め,本研究の成果を積極的に公開していく.また,疾患データは極めて機密性の高い個人情報であるため,通常のデータ保存とは分けて保存し,セキュリティが高く暗号化の可能なデータサーバに保存する必要があり,この購入費に本研究の一部を利用する.また,現在は基礎研究として左右対称性の復元を行っているが,臨床診断ツールとしてもちいるためには,汎用的な計算機においてより高速に結果が得られる必要がある.このため,現在のソフトウェアの構成を見直し,本研究費を利用してより安価で汎用性の高いツールを試用し評価も行う予定である.平成24年度は,計算機サーバを購入予定であったが,当初予定していたものと同等の性能を有する計算機サーバを半額程度で購入することができた.また,当初予定していた消耗品についても効率的な物品調達を行うことができたため,未使用額が発生した.平成25年度においては,この未使用額を翌年度の消耗品購入に充てる予定である.また,当該分野における権威的国際学会に採択されたため,未使用額の一部を旅費に利用する.
カエルの合唱法則に基づく群知能アルゴリズムの創出

カエルの合唱法則を対象にした基礎研究および応用研究に取り組んだ。日本の広範囲に生息するニホンアマガエルは、オスがメスを呼ぶために集団で鳴き声を発する。この行動を計測すると、短時間スケールでは鳴くタイミングをずらし、長時間スケールでは発声状態と休止状態を協調的に切り替えることがわかってきた。本研究では、これらの現象をカエルが内部状態と相互作用に応じて自身の状態を時間離散的に切り替えるハイブリッド力学モデルとして記述した。そのうえで、提案モデルを拡張し無線センサネットワーク上で自律分散的に動作する通信方式を提案した。さらに、提案モデルを用いた数値シミュレーションを行い、その有効性を検証した。カエルの合唱法則の数理モデリングおよび無線センサーネットワークへの応用に関する研究を進めた。カエルの数理モデリングについては、特に長時間スケールでの合唱構造に着目し、エネルギーや疲労度といった内部自由度に応じて確率的に状態を切り替える数理モデルを提案した。また、短時間ダイナミクスについては、先行研究を拡張し、パルス結合型の位相モデルを仮定した。この提案モデルを用いた数値シミュレーションにより、カエルの合唱に関する短時間ダイナミクスと長時間ダイナミクスの両方を定性的に再現した。その上で、提案モデルの相互作用関数および数値計算方法の改良をおこない、無線センサネットワークの制御に関する数値シミュレーションを行った。相互作用関数については、同期状態への収束が早まるよう、関数の形を工夫した。その結果、多数の無線端末が存在する状況において、情報収集に有効と思われる時空間パターンが生じることを見いだした。具体的には、ネットワーク上で次々と情報を送っていく位相波状態、近傍の端末同士が通信タイミングをずらす現象をパラメータ値に応じて実現した。これらの振る舞いは、無線センサネットワーク上での消費エネルギーの削減、およびパケット衝突の回避に有効な機能と期待できる。以上の研究成果は、国内での研究会で発表した他、投稿論文を現在準備中である。今後は、合唱モデルの改良、そして無線センサネットワークへの応用を意識した数値シミュレーションを重点的に行っていく計画である。カエルの合唱法則の数理モデリングに関しては、計画通りに進んでいる。また、無線センサネットワークの通信に関しても、予備的な成果が得られつつある。最終年度は研究成果の論文化に向けて、研究成果の洗練化と詳細な解析に取り組んだ。昨年度、カエルの合唱法則のモデル化として、位相、疲労度、体力を定義し、発声状態と休止状態を確率的に遷移させるハイブリッドな力学モデルを提案した。このモデルを用いて、短時間スケールではカエルが交互に鳴く現象、そして長時間スケールでは協調的にモードを切り替える現象を定性的に再現した。しかし、数値シミュレーションの際に設定したパラメータ値については、根拠があいまいなものが複数残されていた。そこで、ニホンアマガエルの鳴き声の長時間データを複数解析し(4時間分の音声データを4セット)、発声間隔、総発声回数などを定量化し、その結果に基づいて数値シミュレーションをやり直した。その結果、パラメータ値に用いたもの以外の実験結果についても、うまく再現できることがわかった。また、実験結果については、オーストラリアに生息するアカメアメガエルのデータも解析し、種が変わっても長時間ダイナミクスに関してはある程度共通した傾向を示すことを確認した。次に、無線センサネットワークへの応用について分担者の小南らと繰り返し議論し、現実的な設定を模索した。その結果、昨年度よりも実際のネットワークに近い状況で、パケット衝突を効率的に回避したり、ネットワーク全体の接続性を維持できることを示した。さらに、実際の調査への応用として、無線センサネットワーク型のマイクロフォンアレイを構築し、マイクロフォンアレイごとの計測データを統合することで野外環境での音源定位を実現した。今後は、このような実際の計測システムの制御に提案モデルを応用することで、その有効性を検証していく必要がある。以上の研究成果は、学術論文3編(査読あり1編、査読なし2編)として公表したほか、学会にて口頭発表1件を行なった。次年度は、特に無線センサネットワークへの応用を意識した数値シミュレーションを重点的に進めていく。また、これまでの成果を査読付き学術論文として公表するための執筆作業を進める。数理生物学おおむね予定通りの支出だったが、出張回数の実施状況から差額が生じた。成果発表に向けて密な議論をおこなうための旅費に使用する予定である。
新しいメタラサイクル中間体を経る触媒的脱水素クロスカップリング反応の開発

炭素-水素結合は有機化合物に普遍的に見られる化学結合である。この結合を選択的に切断し、新たな化学結合形成に利用する研究は、天然資源に乏しいわが国において効率的な化学合成プロセスの構築につながる重要な研究である。これまでに金属触媒に対して配位可能なヘテロ原子を有する配向基を利用した、ベンゼン誘導体とプロモアセチレンの直接クロスカップリング反応がパラジウム触媒により進行することを見出している。今回、複数の配位点を持つ配向基として、8-アミノキノリンや2-ピリジニルメチルアミン由来のアミド基を用いた直接アルキニル化反応を前年度に引き続き検討した。その結果、添加剤として酢酸セシウムを用いると、良好な収率で芳香族オルト位炭素-水素結合の直接アルキニル化が進行した。また、これまで適用が困難であった電子不足性置換基を有する安息香酸アミドであっても効率良く反応が進行した。さらに、同じ配向基を利用してより反応性の乏しい炭素-水素結合を有する脂肪族カルボン酸アミドのアルキニル化反応を検討したところ、添加剤に酢酸銀と塩化リチウムを用いることでアミドのβ-位の直接アルキニル化が良好な収率で進行した。アミノ酸誘導体や胆汁酸などの生物由来のカルボン酸アミドのアルキニル化に対してもが可能であり、生体内分子の修飾に有効であることがわかった。一方、パラジウム触媒では適用が困難であった含窒素複素環を配向基とする芳香族化合物の直接アルキニル化が、ルテニウム触媒により進行することがわかった。本触媒系ではピバル酸セシウムが効果的な添加剤であり、ピリジンやピリミジン、ピラジンなど様々な窒素配向基が適用可能であった。また、活性水素を持つイミダゾールを有する基質でも良好な収率でアルキニル化体を与えた。したがって、配向基と金属触媒を適切に選択することで新たな反応性を見出すことが期待できる。この結合を選択的に切断し、さまざまな新しい結合形成に利用する研究は、天然資源に乏しいわが国において効率的な化学合成プロセスの構築につながる重要な研究である。通常不活性とされるこの結合を選択的に切断・変換するため、金属触媒との相互作用が可能なヘテロ原子を複数有する配向基に着目し、その開発を行った。触媒量の酢酸パラジウム存在下、複数の配位点を持つさまざまな配向基を基質とし、アセチレン源としてブロモアセチレンを用いた直接アルキニル化反応を検討した。その結果、窒素原子を複数有する配向基が本反応の進行を促進することがわかった。特に、8-位にアミノ基を有するキノリン骨格が配向基として効果的であり、安息香酸アミド誘導体を用いた場合、良好な収率で芳香族オルト位炭素-水素結合の直接アルキニル化が進行した。反応条件の検討を行った結果、酢酸銀および酢酸リチウムの添加により反応が促進されることがわ。かった本反応の基質適用範囲は広く、クロロ基やエステル基のような反応性の高い置換基であっても損なわれることなくアルキニル化が進行する。つづいて、同じ配向基を利用して脂肪族カルボン酸アミドのアルキニル化反応を検討したところ、添加剤に塩化リチウムを用いると、同様の触媒条件下で脂肪族カルボン酸アミドのβ-位の直接アルキニル化が良好な収率で進行した。官能基許容性は高く、アミノ酸誘導体や胆汁酸などの生物由来のカルボン酸アミドのアルキニル化が可能であり生体内分子の修飾に有効であることがわかった。今後カップリングパートナーを末端アルキンなどの活性水素を有する化合物に替えて脱水素クロスカップリングへの展開を進める。さらに、脂肪族炭素-水素結合の変換にも本手法は有効であることから、配向基の構造を改良して不斉アルキニル化の実現に向けた検討を進める。

また、活性水素を持つイミダゾールを有する基質でも良好な収率でアルキニル化体を与えた。したがって、配向基と金属触媒を適切に選択することで新たな反応性を見出すことが期待できる。
アクチン調節タンパク質ゲルソリンの機能抑制変異体によるアポトーシス誘導の分子機構解明

アクチン調節タンパク質ゲルソリンは、重合核形成によるアクチン線維伸長の促進(Nucleating)、アクチン線維の切断(Severing)およびその末端の保護(Capping)という3つのアクチン重合調節機能を持ち、これらの両面性の機能を通じて重合-脱重合という両局面を制御し、細胞運動において重要な役割を担っている。ゲルソリンは、1次構造上、類似性のある6つの機能ドメイン(G1-G6)からなるが、我々はアクチン線維の切断(Severing)活性に必須であるG1ドメインを欠失したG2-6変異体は、Severing活性をin vitroで抑制し、さらに、発光オワンクラゲ由来の蛍光タンパク質GFP(Green Fluorescence Protein)との融合タンパク質として、Cos7細胞で一過性に発現したところ、接着性細胞のアポトーシスに特有な形態変化を引き起こし、細胞死が起こることを見い出した。本研究では、アクチン調節タンパク質ゲルソリンの機能抑制変異体によるアポトーシス誘導の分子機構解明することを目的とする。平成12年度は、昨年度に得た、G2-6機能抑制変異体を含む様々なゲルソリン欠失変異体のアデノウイルス・ベクター用いて、1)これまでに知られている、p53により発現誘導される細胞死誘導タンパク質Baxのプロモーターを有するルシフェラーゼ・プラスミドをレポーターとして、G2-6変異体を含む様々なゲルソリン欠失変異体によりBaxプロモーターが活性化されるかどうが、2)細胞死を抑制するBcl-2を共発現することで、G2-6変異体による細胞死が回避されるかどうかを検討した。その結果、1)G2-6変異体を含む様々なゲルソリン欠失変異体によりBaxプロモーターは活性化されず、ゲルソリン欠失変異体による細胞死においてp53を介する情報伝達経路は関与しないことが示唆された。2)細胞死抑制タンパク質Bcl-2の共発現によってもG2-6変異体による細胞死が回避されなかった。したがって、Bcl-2が関与する細胞死の情報伝達経路もG2-6変異体によるアポトーシス誘導に関与しないことが示唆された。アクチン調節タンパク質ゲルソリンは、重合核形成によるアクチン線維伸長の促進(Nucleating)、アクチン線維の切断(Severing)およびその末端の保護(Capping)という3つのアクチン重合調節機能を持つ。ゲルソリンはこれらの両面性の機能を通じて重合-脱重合という両局面を制御し、細胞運動において重要な役割を担っている。ゲルソリンは、1次構造上、類似性のある6つの機能ドメイン(G1-G6)からなるが、我我アクチン線維の切断(Severing)活性に必須であるG1ドメインを欠失したG2-6変異体は、ゲルソリンのSevering活性をin vitroで抑制し、発光オワンクラゲ由来の蛍光タンパク質GFP(Green Fluorescence Protein)との融合タンパク質としてG2-6機能抑制変異体をCos7細胞で一過性に発現したところ、接着性細胞のアポトーシスに特有な形態変化が認められ、細胞死が起こることを見い出した。本研究は、アクチン調節タンパク質ゲルソリンの機能抑制変異体によるアポト-シス誘導の分子機構解明することを目的とする。平成11年度は、第一段階として、テトラサイクリンによる発現制御システムを用いてG2-6機能抑制変異体の発現誘導可能な細胞株の樹立を進めた。しかしながら、現段階でG2-6機能抑制変異体の発現がうまく誘導されるクローンの樹立に至っていない。そこで、多くの細胞系で効率に遺伝子導入が可能なアデノウイルスの発現システムを使用する方向性を考え、G2-6機能抑制変異体を含む様々なゲルソリンの欠失変異体を、アデノウイルス・ペクターに組み込み、現在、ゲルソリン欠失変異体のアデノウイルス・ペクターを得ることができた。今後、これらのペクターを用いて、1)これまでに知られている細胞死の情報伝達経路が関与するかどうか、2)G2-6変異体の発現した時に、どの様な遺伝子発現の変化があるかをディファレンシャル・ディスプレイ法により検索していく予定である。

その結果、1)G2-6変異体を含む様々なゲルソリン欠失変異体によりBaxプロモーターは活性化されず、ゲルソリン欠失変異体による細胞死においてp53を介する情報伝達経路は関与しないことが示唆された。2)細胞死抑制タンパク質Bcl-2の共発現によってもG2-6変異体による細胞死が回避されなかった。したがって、Bcl-2が関与する細胞死の情報伝達経路もG2-6変異体によるアポトーシス誘導に関与しないことが示唆された。
自閉症児の言語学習における中枢統御機能の診断と治療教育への適用

1言語の認知学習過程における脳波のスペクトル応答の検討:健常児および自閉症児の言語認知・学習行動中に、脳波パワ・スペクトルのどの周波数成分が応答するか、脳の部位による差があるか、認知内容によって応答成分が異なるか、等について検討した。その結果、(1)認知行動時には【α_2】帯域に属する1011Hzの帯域成分が主な応答成分であること,(2)言語性および視空間性認知課題によって発動される大脳半球機能の選択的動員機構を、脳波パワ量の左右指数のスペクトルで検討したところ、同様に1011Hzの成分が最も有効であること,(3)これらの脳波応答は後頭部では乏しく、頭頂部で明瞭という部位差があること、等が明らかになった。2大脳半球機能の分化と統合の機構の検討:中枢機能の局在機構診断の観点から、言語的教材(単語構成課題)および非言語的教材(模様構成課題)を用いた認知学習過程における脳波応答の左右差の継時的変動と、行動表出の空間的方向性について検討した。各課題の試行開始時にα波が減弱し、試行終了時に回復するという傾向が自閉症児でも健常児と同様に認められたが、α波減弱の左右差に関しては、課題差によるシフトの方向が一定でなく、また継時的変動にも一貫性がなかった。行動表出の空間的方向性では、自閉症児は健常児より左方優位の傾向が見出された。以上のことは、自閉症児の大脳半球機能の分化と統合の障害を示唆するが、自閉症児の言語情報処理が右半球優位とする従来の説を支持するものとは異なるデータを得た。3中枢機能の知見の言語学習指導への適用に関する検討:ことばのない自閉症児への視覚記号を用いた言語学習指導には、漢字を導入することが効果的な場合があることが明らかにされた。また、かな文字の導入は、自閉症児の語音の聴覚弁別を支援し、構音を定着させるひとつの手だてとなることが示された。
住民の生存権を護る保健師活動に関する研究-教育教材の開発と検証-

本研究は、保健師による生存権を衛る保健師活動に関する保健師の活動技術を向上させる学習教材を開発し、それを用いた教育方法を検討し、その効果を検証することである。教育教材は、「森永ヒ素ミルク中毒事件」に関わった保健師らの活動に関するDVDを開発した。本教材を用い、保健師基礎教育学生、保健師らを対象に、その効果検証を行った。学生206名への調査の結果、岩本が作成した「生存権を衛保健師活動に関する指標」項目すべてに、DVD視聴前後で有意な上昇がみられた。保健師へのた調査では、29名から回答を得、全ての者から、いずれも「生存権を衛る保健師活動」を理解する教材としては有用であるという回答を得た。【目的と計画】本研究は、住民の生存権を守る保健師活動に理解し活動技術を身に付けるための教育教材・教育プログラムを開発し、その効果を検証することである。H25年度は、保健師を目指す学部学生および修士課程学生、現場保健師に向けた、「生存権を護る保健師活動」の活動事例が分かる視覚的教育教材の作成と、ケースメソッドを用いた教育方法の検討を行う計画であった。【実施内容】1平成25年7月に研究者会議を持ち、研究の方向性および役割分担を確認した結果、当初考えていた教育手法としてケースメソッド法を用いる必要性について議論があり、ケースメソッド法にこだわらない手法を用いることとなった。2視覚的教材の作成については、これまで収集した資料の中から「森永ヒ素ミルク中毒事件への保健師の活動」事例を取り上げることとなった。研究代表者を中心に、保健師の映像等を使用するため作成にあたって神戸市看護大学倫理委員会へ申請し承認を受けた。そさらに関係機関および関係者への映像使用の同意を得るとともに、追加資料を収集やシナリオ作成等を行い、映像編集業者への委託を行っている途中である。シナリオ作成段階では、研究者間で何度もメールにての確認と修正作業を行い、また保健師等の関係者に内容についての事実確認を行った。ケースメソッド法を用いないために、DVD教材の構成やナレーション等に配慮し、1活動事例の紹介を入れること、さらに2自分が担当する地域に類似する健康被害・問題が生じたらどのように対応するか、を考えさせる語りを入れる、などの工夫を凝らしている。3DVD教材の副読本ともなりうる関連書籍の執筆を、教材の取材に応じてくれた保健師等とともに行い、出版に至った。これは、当初の計画になかったこである。現在映像編集の最終段階である。平成26年度は、昨年度の持ち越しであった教育教材を完成させ、さらにその効果検証のための調査を実施した。調査は所属大学の倫理委員会の承認を受けた。効果検証の調査は、1.保健師を学ぶ学部学生の授業に試行的に用い、学生に対する効果を検証すること(調査内容は、DVD視聴前後に著者らが作成した生存権を護る保健師活動に関する活動指標の調査実施、DVD視聴に関する自由記載調査実施、グループワーク時の記録による学びの分析)、2.専門職からの効果に関する意見収集(学術経験者が集合する研究会でのDVDの視聴と意見収集、公衆衛生学会における自由集会および公衆衛生看護学会におけるワークショップを企画し参加者に対してDVDの視聴と効果の意見収集)を実施した。調査結果:学生への調査は、2大学合計約80名を対象に調査協力の同意が得られた学生へ調査を実施した。DVD視聴前後での「生存権を護る保健師活動に関する活動指標」の回答の変化は、DVD視聴前後に変化が大きかった項目は、「関係者に健康被害・問題の実態について公表する」4.2点→4.97点、健康被害・問題の解決に向けた協力者を巻き込む」4.32点→4.91点などであった。また学生がDV視聴による学びの分析から「家庭訪問の大切さ」「自分で現場に行き事実をみることの大切さ」「対象者の生活、暮らしの実際を理解することの大切さ」などが抽出された。また、保健師ら専門職からの意見では、DVD教材が保健師を学ぶ学生の教育教材として適切であると回答したものは)93%であり、学生のみならず新人期等の保健師への研修教材として有効ではないか、という意見が収集された。本結果ら、作成したDVDは、保健師活動を学ぶ学生にとって有効な教材であることが明らかになった。また、現場で保健師として働くものにとっても一定の効果があることが示唆されたが、この点は今後の検討課題である。平成27年度では、作成DVDを活用した教育プログラムを用いた介入調査の継続実施、これまでの調査結果の公表を行った。継続調査では、日本地域看護学会(8月)で学生への調査結果(量的データ)の公表、日本公衆衛生学会(10月)で学生の調査結果(質的データ)の公表を行うとともに、当学術集会への参加者の学識経験者・保健師へDVDと調査用紙の配布により調査協力依頼をした。また、主研究者・共同研究者の所属大学学生への介入調査を継続して実施している。学生への介入調査は十分なデータが収集できたが、学識経験者・現場保健師からの郵送による回収率が非常に低い状況があり、再度の集合調査が必要な状況である。これまでの実施した学生へのDVDを用いた教育プログラムの効果についてデータを分析したところ、「1生活の場に出向く中で、潜在的健康被害・問題を察知する」視聴前4.78→視聴後4.97、「2現状の保健事業や保健政策では対応が困難な健康被害・問題が生じていることとその背景を明らかにする」

視聴前4.90→視聴後4.91、「3共通する健康被害・問題を持つ対象者や家族をエンパワーする」視聴前4.73→視聴後4.88、「4健康被害・問題が生じた状況について正しい知識を提供し二次被害や偏見を取り除く」視聴前4.90→4.90など、多くの評価項目で有意な変化を生じていることが明らかになっている。また質的データ分析でも「家庭訪問の大切さ」「対象者の生活,暮らしの実際を理解することの大切さ」,「健康問題・被害に気づく力」「探求心を持つこと,事実を究明すること」「「対象者の話を傾聴し,寄り添うこと」などの学びが明らかである。これまでの結果により本研究で作成したDVD教材を用いたプログラムは、学生の生存権を護る保健活動の理解を高める上で有意なプログラムであるといえる。今後、保健師の現任教育への活用についても検討していく。研究代表者が研究開始1年後に所属大学の移動による業務多忙により1年目後半から2年目にかけての研究の遂行の遅れが生じた。とくに本研究の主であるDVD教材の作成と教育プログラム構築が2年目後半となってしまったため、それ以降の介入調査の遅れが生じている。しかしながら、学生への介入調査については順調であったが、構築プログラムの現任教育への活用検討のため実施していた現場保健師の調査用紙の回収数が非常に少ない状況が生じていたため、新たな調査の実施が必要であることと、そのデータ分析も含めが公表が必要である。本研究の目的は、「人々の生存権を護る保健師活動」に関する保健師の活動技術を向上させる学習教材を開発し、それを用いた教育方法を検討し,その効果を検証することである。具体的には、1.保健師ついて学ぶ者が「住民の生存権を護る保健師活動」を理解し実施することができるための教育教材(DVDによる視覚的教材と教育方法)を開発すること、2の教育教材を用いた教育方法を構築し、その効果を検証することであった。1については、森永ヒ素ミルク中毒事件」に関わった保健師らを対象としたインタビューの録画および資料に基づいたDVD教材を作成した。2については、(1)保健師を学ぶ学生への教育プログラムの実施と評価、(2)保健師・教育者へのDVD教育教材の評価を実施した。(1)については、期間は2014年ー2106年であり、2大学の保健師課程学生を対象とし、DVDの視聴と前後の質問紙調査を実施した。計231名を対象として回答者206名(回答率89.2%)から回答を得られた。DVD視聴前後において「生存権を衛保健師課都度指標」項目は、すべて有意に重要性の認識が上昇していた。調査(2)については、保健師および保健師教育者を対象に、DVD視聴とその後の質問紙調査を行った。その結果、合計29人から回答が得られ、DVDが「生存権を衛保健師活動】を理解するために有用性である、まあ有用であると回答したのが21名(100%)であった。その理由の記述として「見本的な事例であり、このテーマは他の課題にも活用(応用)できると思う」などがあった。これらの2つの調査により、作成したDVD教材は、保健師基礎教育および現任教育の教育教材としての活用することが有用である検証された。また、作成したDVDおよび生存権を衛る保健師活動の啓発のためのワークショップを複数回開催した。
希薄磁性半導体界面の核スピン制御

(In,Mn)AsなどのIII-V族希薄磁性半導体とAISb等のヘテロ接合を考え、界面付近に不純物(例えばアンチサイトAs)を導入し、その超微細場に着目する。接合部分にバイアス電圧を加えると界面付近でAISb側から(In,Mn)As側への電子注入がわずかに生じ、アンチサイトAsのs状態の占有数が変化し超微細場に大きな変化が生じる。このように超微細場を制御することによって核スピンを操作することが可能であると考えられる。本研究では密度汎関数法に基づくKKR-CPA法を用いて超微細場の変化を検証した。その結果数ボルトのバイアス電圧によってアンチサイトAsの超微細場が大きく変化することがわかった。このような超微細場の変化は磁性半導体やベースとなる半導体の種類を変えても同様におこる。ただし超微細場が変化するバイアス電圧の値はベースによって大きく異なる。これはベースによってアンチサイトAsのエネルギー準位が変化するためである。超微細場のふるまいはMn濃度にも依存し、Mn濃度が高いほど超微細場が変化するバイアス電圧の値が大きくなり、超微細場の変化は大きくなることがわかった。前者は(In,Mn)Asのキャリアホールが増加すること、後者はアンチサイトAsの状態の交換分裂が大きくなることから説明できる。また、超微細磁場の変化のふるまいはベース半導体のドーピングによっても変化する。例えば、ドナーを供給するとフェルミレベルがシフトして超微細場が変化するバイアス電圧の値が低くなる。これらのことから現実的なバイアス電圧で超微細場を制御できる系を設計することが可能であると言える。II-VI族化合物半導体についても同様の計算を試みたが、大きな超微細場の変化は見られなかった。これはバンドギャップ中に磁性イオンによるバンドが生じて、不純物状態がこの磁性イオンによるバンドと強く混成し広がってしまうためである。本年度は主に電子状態計算手法の整備を行った。まず、研究代表者の開発したフルポテンシャルKKRグリーン関数法コードに超微細場の計算を組み込んだ。ここでは超微細場(フェルミ接触相互作用項)はただ単に原子核位置での上向き、下向きスピンの電子状態密度の差ではなく、ブライト相互作用を考慮したものである。さらに、超微細場を計算には原子核位置付近で特異なふるまいをする非正則波動関数をどのように取り扱うかが問題となる。このとき、正則、非正則波動関数のロンスキアンが厳密に一定に保たれるような解を求めなければ正しい超微細場を求めることができないということを見出し、またそのような解を精度よく求めるアルゴリズムを整備した。さらに、磁性を詳細に議論するために、スピン-軌道相互作用を考慮した計算も行えるようにコードの整備を行った。ここではスカラー相対論近似にスピン-軌道相互作用を変分的に導入している。この手法を用いて鉄化合物やウラン化合物の超微細場の計算を行ったが、実験に一致するよい結果を出している。また、フルポテンシャルKKRコードにCPA(Coherent Potential Approximation)を導入した。この手法を用いればランダムに不純物が配置した系の計算が可能である。そのため希薄不純物をシミュレートする場合に有効であり、希薄磁性半導体の計算によく用いられているが、これまでの計算は球対称ポテンシャル近似を用いたものであり、フルポテンシャル計算コードに導入したことで今後様々な系の計算が期待される。さらに、今後の大規模系の計算に備えて、計算の高速化、コンパクト化を計った。昨年度に引き続き、フルポテンシャルKKRグリーン関数法コードにCPA (Coherent Potental Approximation)を導入した。KKR-CPA法はランダムに不純物が配置したような系を取り扱うことができる。昨年度はテスト段階だったものを、計算が不安定なところを改善し、実用的に使えるレベルまで持って行った。ペロフスカイト型およびパイライト型化合物の計算を行い、実験をうまく再現することを確認した。また、本年度は具体的な核スピン制御の計算として、InAsにMnをドープした磁性半導体とAlSbのヘテロ構造についてKKR-CPA法を用いて電子状態計算を行い、超微細相互作用を計算した。スーパーセル法を用いて周期的な電場をかけることによって電場下の界面をシミュレートし、超微細相互作用への影響を調べた。非磁性イオンAsのサイトは電場なしでは超微細磁場はほとんどないが、電場をかけるとAsサイトでの超微細場の大きさは急激に増加し、ある程度までかけると飽和してこれ以上変化しない。これらのことを様々なサイズのスーパーセルを用いて比較し、構造による違いなどを検証した。本年度は上記の手法に加えて、非平衡グリーン関数の導入を試みた。これまでの手法ではスーパーセル法を用いて周期的な電場をかけているが、非平衡グリーン関数を用いれば電流を流した定常非平衡状態における電子状態を知ることができる。非平衡グリーン関数を求める手法の確立に向けて、基礎を築いた。

本研究では密度汎関数法に基づくKKR-CPA法を用いて超微細場の変化を検証した。その結果数ボルトのバイアス電圧によってアンチサイトAsの超微細場が大きく変化することがわかった。このような超微細場の変化は磁性半導体やベースとなる半導体の種類を変えても同様におこる。ただし超微細場が変化するバイアス電圧の値はベースによって大きく異なる。これはベースによってアンチサイトAsのエネルギー準位が変化するためである。超微細場のふるまいはMn濃度にも依存し、Mn濃度が高いほど超微細場が変化するバイアス電圧の値が大きくなり、超微細場の変化は大きくなることがわかった。前者は(In,Mn)Asのキャリアホールが増加すること、後者はアンチサイトAsの状態の交換分裂が大きくなることから説明できる。また、超微細磁場の変化のふるまいはベース半導体のドーピングによっても変化する。例えば、ドナーを供給するとフェルミレベルがシフトして超微細場が変化するバイアス電圧の値が低くなる。これらのことから現実的なバイアス電圧で超微細場を制御できる系を設計することが可能であると言える。II-VI族化合物半導体についても同様の計算を試みたが、大きな超微細場の変化は見られなかった。これはバンドギャップ中に磁性イオンによるバンドが生じて、不純物状態がこの磁性イオンによるバンドと強く混成し広がってしまうためである。
miRNAによるセロトニン神経機能調節およびその精神疾患における意義に関する研究

統合失調症等の精神疾患は病態機序が未解明で、生物学的理解の進展が焦眉の課題である。本研究では、精神疾患においてその重要性が示されているセロトニン神経に高発現することを見出したmiRNAに着目し、その機能についてin vitro、in vivoにおいて検討を行った。その結果、(1)神経系の発達過程において一部のmiRNAが、セロトニン神経の分化に関わる転写因子や、セロトニン神経機能の制御に重要な受容体の発現に影響を与え得ること、(2)成体期のセロトニン神経において一部のmiRNAが、セロトニン神経機能に重要な転写因子の発現を減少させるとともにセロトニンの代謝物量を減少させることを見出した。我々はこれまで、精神機能調節に重要なセロトニン(5-HT)神経の分化・機能調節機構を研究してきた。その中で、マウスES細胞から分化させた5-HT神経において豊富に発現するmiRNA数種を同定している。本研究は、これらmiRNAの精神疾患における役割を、その5-HT神経における機能解析を通じて解明することを目指すものであり、平成26年度においては、以下の検討を行った。1. 5-HT神経に豊富に発現するmiRNAを発現するレンチウイルスベクターを作製し、ES細胞の5-HT神経分化系における各miRNAの役割について検討した。その結果、一部のmiRNAの過剰発現により、5-HT神経発生に重要な遺伝子の発現が減少することを見出した。2. 5-HT神経様の細胞株であるRN46A細胞において、各miRNAの過剰発現が、5-HT神経機能制御に関わる遺伝子の発現に与える影響について解析した。その結果、一部のmiRNAの発現により、5-HT神経機能に関わる遺伝子発現量が減少する傾向が見られた。さらに、当該遺伝子を豊富に発現するマウス初代培養海馬神経細胞において、同miRNAの過剰発現により当該遺伝子の発現が有意に低下することを見出した。3.個体動物における各miRNAの機能解明に必要となる濃縮レンチウイルスベクターを作製し、一部のウイルスベクターについて、脳内局所注入による過剰発現を実施し、局所的な遺伝子導入を行う技術的基盤を整備した。本研究は、これらmiRNAの精神疾患における役割を、その5-HT神経における機能解析を通じて解明することを目指すものであり、平成27年度においては、以下の検討を行った。1.前年度に見出した、一部のmiRNAの過剰発現による、5-HT神経発生に重要な遺伝子発現の減少の詳細な分子機構について解析を行った。その結果、5-HT神経を含む中脳領域の正常な形態形成に必須である遺伝子群の発現量が、上記miRNAの過剰発現によって変化していることを見出した。2.各miRNAの個体での機能解明に必要となる濃縮レンチウイルスベクターを、上記miRNAすべてに対して作製した。また、各miRNAと特異的に結合することでその機能を阻害するdecoy配列の機能確認を、ルシフェラーゼアッセイにより確認した後、これらdecoy配列を過剰発現するレンチウイルスベクターを作製した。3.マウス初代培養海馬神経細胞において、一部のmiRNAの発現により、5-HT神経機能に関わる遺伝子発現量が減少することを、前年度に見出している。そこで、前項で作製した、このmiRNAを過剰発現するウイルスベクターを海馬に局所注入して、個体における当該miRNAの機能について検討を行ったが、感染後1週間においては当該遺伝子に有意な影響は見られなかった。4.ヒト神経系の発生における各miRNAの役割を明らかにするため、ヒトiPS細胞を神経幹細胞へと分化させる際に、各miRNAの過剰発現を行ったが、分化後の神経幹細胞の腹側化や背側化は観察されなかった。当初予定通り、各miRNAの過剰発現および機能阻害を実施し、ES細胞の5-HT神経分化系等における影響について明らかにしつつあるものの、脳定位装置の故障により、個体での評価に遅れが発生した。本研究は、これらmiRNAの精神疾患における役割を、その5-HT神経における機能解析を通じて解明することを目指すものであり、平成28年度においては、機器の故障により前年度に実施ができなかった個体での検討を行った。前年度に作製した各miRNAを発現させる濃縮レンチウイルスベクターを用いて、各miRNA過剰発現が5-HT神経細胞機能に与える影響について解析した。その結果、一部のmiRNAを5-HT神経核である背側縫線核で過剰発現させることで、5-HT神経の機能維持に必要な遺伝子の発現が減少することを見出した。さらに、5-HTおよびその代謝産物である5-HIAAの組織含有量を、当該miRNA過剰発現マウスの背側縫線核組織を用いて測定したところ、5-HT含有量については影響が見られなかった一方で、5-HIAA含有量の有意な減少が観察された。