hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
質量分析法とキャビティオミクス解析を用いた蛋白質の「揺らぎの震源地」 の解析

(1)ホモロジー群を用いたT-キャビティの生成元の解析課題は「代表元を種にして真のキャビティに対応する最小生成元を見いだす」ことである。しかし一般にComputational Topologyの問題として代数的厳密解を求めることは困難であることが知られている為,代数的に解を厳密に求めるのではなく,高精度な近似解を高速に求めることをめざす立場をとる。蛋白質の幾何モデル上で最小生成元を双曲安定定常解に持つような偏微分方程式モデルを導入し,ホモロジー群計算で定まる代表元を初期値にして解の時間発展を追うことで最小生成元を近似的に求める。そのメリットは,数学的には時間無限大の極限で到達可能な最小生成元ではあるが,双曲性を積極的に利用することで解の収束を早め,有限時間で良い近似解を得ることを可能とした。(2)揺らぎの空間的伝播とT-キャビティの生成元との相関蛋白質のH/D交換位置を決定するために,我々が開発したペプシンとMALDIイオン化を組み合わせた手法を用いて,ペプシンフラグメントのH/D交換速度とその位置を観測。得られた揺らぎの空間的伝播情報から「揺らぎの震源」を明らかにする。この震源地が求めた位相幾何学的な生成元とどのように相関するのかを調べる。特に,ある特徴的な大きさのT・キャビティがあることが,揺らぎを伝播させる要因かどうかを,求めたキャビティ・スペクトルと関連させながら解析した。タンパク質の質量分析を用いた構造解析前年度までの研究を深化・発展させながら,以下の研究を推進する。(1)蛋白質の揺らぎの速度は,T-キャビティとどのように相関しているか?蛋白質のT-キャビティを位相幾何学的に定義する。次に,蛋白質内のすべての原子のファンデルワールス半径を一定割合で大きくし,その際のT-キャビティ数をプロットする。蛋白質の構造情報が同じであれば,キャビティ・スペクトルは各蛋白質によって固有の形を与える。一方で各蛋白質におけるH/D交換速度を質量分析によって求め,これらの速度定数と強い相関を持つキャビティ・スペクトル上の新たな指標を見いだし,蛋白質の揺らぎの速度との相関を調べる。(2)「揺らぎの震源地」はT-キャビティの生成元とどのように相関しているか?蛋白質の揺らぎは一様ではなく,1つの分子の中にも揺らぎやすい部分と揺らぎにくい部分がある。これらの部分はペプシンフラグメントのH/D交換率を観測することによって決定することができ,この時間発展を調べることで「揺らぎの震源地」を特定することができる。一方,T-キャビティの生成元はホモロジー群計算で定まる代表元を初期値として,解の時間発展として求めることができる。この「揺らぎの震源地」とT-キャビティの生成元との相関を調べることによって,蛋白質が揺らぐための共通のT-キャビティの構造を提示する。(1)球状蛋白質を用いて,適切な幾何モデルの導出とそれに対するホモロジー群を用いた蛋白質内のキャビティの位相幾何学的定量化を行う。ここでは基本データとして蛋白質のX線結晶解析像を用い,幾何モデルとしてCech複体,Rips複体それぞれのモデルに対応するPersistence Diagramを作成する。
Cut遺伝子の発現制御に関わる転写因子の同定と感覚器特異化の遺伝解析

これまで、感覚器特異的bHLH型転写因子をコードするAS-C遺伝子群とatona遺伝子はそれぞれの感覚器の特異化と前駆細胞の運命決定の両方を行っていると考えられていた。しかしながら、研究代表者はこれらの突然変異体の表現型が、すべての感覚器前駆細胞に共通に発現するbHLH型転写因子Asenseを発現させることにより救済されることを明らかにした。このことは、発現させるbHLH型転写因子の種類にかかわらず、bHLH型転写因子を発現する領域が感覚器を特異化する別の情報を持っていることを示唆している。本研究では、機械刺激受容器を伸展受容器間の形質転換を示すcut突然変異体に注目し、cut遺伝子の発現を制御する体節内位置情報を明らかにすることに着想した。機械刺激受容器前駆細胞の発現に十分なcut遺伝子のcis調節領域は、転写開始点から-30kbに存在する2.8kbのゲノム領域(A3)に存在することがすでに報告されている。我々はこれまでに、A3領域にレポーターとしてlacZ遺伝子を結合させた遺伝子組換えショウジョウバエ(A3-lacZ)を用いて、cut欠失変異体におけるA3領域の機能解析を行い、このA3領域の活性がcut遺伝子のautoregulationに依存したものではないことを確認した。A3領域の全塩基配列を明らかにしたところ、この中にbHLH転写因子の結合配列であるE-box(CAGGTG)が3箇所存在することを明らかになった。さらに、A3領域を細分化してlacZレポーターと融合させたDNAコンストラクトを構築し、遺伝子組換えショウジョウバエの作成を行い、cut遺伝子の発現に十分なcis調節領域を狭めることを試みた。これまでにcut遺伝子の発現にはA3領域の上流側400bpで十分であることが明らかとなった。上記の3箇所のE-boxは全て上流側400bp内に存在する。
タンパクアレイを指向した新規タンパク固定化センサを用いるタンパク機能評価システム

ゲノム解析により多くのタンパクをコードする遺伝子が解明されつつあるが、今後は未知のタンパクの機能や変異が生命システムに及ぼす影響を迅速かつ簡便に評価することが必要になる。本研究では、多くのタンパクを基板上に固定化し、一度に評価できるシステムの開発を目指した。まず、代表的な核内転写因子であり、内分泌撹乱物質の標的タンパク質としても知られているヒトエストロゲンレセプター(hER)を固定化した電気化学素子の開発を行った。遺伝子組み換え技術によってN末端にヒスチジンタグを導入したhERリガンド結合ドメイン(hER-LBD)を大量合成した。これを末端チオール化ニトリロトリ酢酸(NTA)誘導体と金属イオンを介して結合、さらに金-チオール間の化学吸着現象を利用することによって、hER-LBD三元複合体を金薄膜上へ固定化した。レセプタータンパク質の最も重要な機能がタンパク質-タンパク質間相互作用である。そこで我々は固体電極上に固定化したレセプターのリガンド誘導的なタンパク質複合体の形成を水晶振動子(QCM)法によって観察することを試みた。hER-LBD固定化電極を測定溶液に浸積し、これに所定の濃度の天然女性ホルモン17β-エストラジオールとhERのコアクチベーターSRC-1を加えたところ17β-エストラジオール依存的に水晶振動子の重量増加が観察された。これは振動子上に固定化されたhER-LBDがリガンド結合によってコンホメーション変化しSRC-1と複合体を形成したためである。周波数変化から換算すると、水晶振動子上に固定化された5pmolのhER-LBDに、10nMという極めて低濃度の17β-エストラジオールを作用させたところ、およそ1.8pmolのSRC-1が結合したことが明らかとなった。QCM法はラベル化反応等の煩雑な操作が不要であり、タンパク質間相互作用の新しいツールとして有効である。
繊維強化複合材料における共鳴散乱理論に基づく非線形弾性波伝搬挙動の解明

複合材料中には微細な構造が存在するため,弾性波はこれらの界面での反射・散乱の影響を強く受ける.非線形性に基づいた繊維ー母材界面の評価のためには,これらの影響を定量的に考慮する必要がある.本課題では複合材料中の繊維ー母材界面による反射・散乱が非線形弾性波伝搬挙動に与える影響を解明する.このために円柱における共鳴散乱理論をもとにした解析による理論的なアプローチを行う.特に繊維ー母材間のはく離の検出を目的として,はく離によって繊維ー母材界面で生じる高調波の発生・伝搬挙動に着目する.複合材料中には微細な構造が存在するため,弾性波はこれらの界面での反射・散乱の影響を強く受ける.非線形性に基づいた繊維ー母材界面の評価のためには,これらの影響を定量的に考慮する必要がある.本課題では複合材料中の繊維ー母材界面による反射・散乱が非線形弾性波伝搬挙動に与える影響を解明する.このために円柱における共鳴散乱理論をもとにした解析による理論的なアプローチを行う.特に繊維ー母材間のはく離の検出を目的として,はく離によって繊維ー母材界面で生じる高調波の発生・伝搬挙動に着目する.
鉄鋼材料の結晶粒微細化強化に関する合金設計の見直し

鉄鋼材料の結晶粒微細化強化に関する真のデータベース構築を目的に、以下の2つの研究を実施した。(1)結晶粒微細化強化に及ぼす炭素と窒素の効果を調査し、粒界偏析の観点から、両者の違いを検討する。(2)炭素や窒素をTi(C,N)として完全に固定したIF鋼を用いて各種合金元素が鉄の結晶粒微細化強化係数に及ぼす影響を系統的に調査する。その結果、(1)粒界偏析量に依存して、窒素よりも炭素の方が、結晶粒微細化強化係数を増加させるが、熱処理によって窒素でも十分な結晶粒微細化強化を発現できることを明らかにし、(2)結晶粒微細化強化に及ぼすCr、P、Niの単独効果を評価することができた。(1)供試材の製造ならびに結晶粒径の調整本年度では0.25%Tiを添加して固溶炭素と固溶窒素を完全に除去したFe-Cr系、Fe-Ni系の各合金、ならびにFe-C系とFe-N系の合金を、それぞれ真空溶解によって作製した。適切な均質化焼鈍と熱間加工を施したのち、各種プロセスを経て結晶粒の調整を行ったところ、すべての合金系で様々な結晶粒径を有する等軸な再結晶フェライト粒が得られることが判明した。(2)降伏強度と結晶粒径の関係についての調査様々な結晶粒径に調整した各種合金を引張試験に供し、降伏応力と結晶粒の関係を調査したところ、添加した元素により結晶粒微細化強化の強化係数に及ぼす影響が異なることが判明した。Fe-Cr系合金では強化係数をほぼ変化させず、Fe-Ni系合金では強化係数を増大させる結果となった。またFe-Cr系に関してTiを排除し、数ppm程度のCを添加すると強化係数が大きく増加した。これは以前申請者が指摘した強化係数に及ぼすCの影響によるものであり、今回各種合金元素の影響を調査する当たり、Tiを添加しCの影響を完全に排除することの重要性が改めて確認された。(3)三次元アトムプローブに供するサンプルの試作及び粒界偏析の観察炭素や窒素の粒界偏析観察のための三次元アトムプローブに関しては新日鐵(株)において研究に着手しており、既にそのサンプルの作成に成功しており、粒界近傍での炭素・窒素の偏析を観察している。今後はこの観察結果を基に、粒界偏析の詳細な解析や他の合金元素での測定を行っていく予定である。昨年度は特に炭素・窒素の結晶粒微細化強化係数への影響を粒界偏析の観点から、定量的な調査を試みた。その結果、再結晶焼鈍直後において炭素が窒素に比べ粒界偏析量が多く、その後低温での時効処理に伴い窒素の粒界偏析量も増加することが判明した。また結晶粒微細化強化係数は、炭素と窒素の合計粒界偏析量の増加に伴い増加しており、強化係数と粒界偏析には相関性があることが判明した。本年度では置換型合金元素の強化係数に及ぼす影響を粒界偏析の観点より調査し、結晶粒微細化強化のメカニズムについてより深い理解を試みた。昨年度、強化係数の増加が認められたFe-Ni系合金に対し、九州大学の保有するエネルギー分散型分光法(EDS)を搭載した収差補正電子顕微鏡を用いて粒界近傍を詳細な分析を行ったところ、Niの粒界偏析が観察された。さらにこの結果から粒界偏析量と強化係数の相関を算出すると、侵入型元素であるCやNに比べ、Niの強化係数に及ぼす寄与は小さいことが判明した。また同様に置換型合金元素であるCrに関しては、強化係数にほとんど寄与しておらず、極微量の炭素をFe-Cr系合金に添加した際に、強化係数が著しく増大する結果が得られた。本研究により、従来考慮されていなかった極微量に固溶している侵入型合金元素が材料の結晶粒微細化強化係数を大きく左右しており、材料強度の予測を行う上で降伏強度のバラツキをもたらす要因になっていることが判明した。昨年度では様々な添加元素の結晶粒微細化強化の強化係数の影響を調査した。その中では特にFe-C系合金が顕著に強化係数を上昇させることが判明し、また置換型合金ではFe-Ni系合金が寄与していることが判明した。本年度はそのメカニズムを解明する足掛かりとして特に「粒界偏析」に着目して、その直接観察と粒界偏析量の定量評価について調査することを目的とした。粒界偏析の観察手法としては3次元アトムプローブを用いており、新日鐵住金(株)(元新日鐵(株))において炭素・窒素の粒界偏析を直接観察することに成功している。その結果再結晶焼鈍直後の試料においては炭素の方が窒素よりも粒界偏析が顕著である事が判明した。この結果はFe-C系合金の方がFe-N系合金に比べ、結晶粒微細化強化への影響が大きいという引張試験からのデータとよく一致している。

本年度では再結晶焼鈍後更に100°C程度で時効を施すことで、Nの粒界偏析量が増加するという結果を得た。併せて行った引張試験により、時効したFe-N系合金において強化係数が上昇していることも判明した。また炭素と窒素を合わせた粒界偏析量と強化係数には相関性があることが判明した。このことは炭素と窒素の結晶粒微細化強化係数への影響はほぼ同等であると理解することができる。H23年度交付申請書においてはFe-Si系、Fe-Mn系合金の溶製を検討していたが、今回11月からの採択となり時期的な面を考慮してFe-Cr系およびFe-Ni系の2種類の置換型合金元素の影響を調査した。ただ、三次元アトムプローブに関しては試作までを予定していたが、今回粒界偏析の直接観察を捉える事が出来、当初の計画以上の成果を得ることが出来た。その為、研究の進展を考えると(2)おおむね順調に進展しているが妥当であると判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。前年度においては3次元アトムプローブにより炭素と窒素の時効に伴う粒界偏析挙動の変化について定量的な結果を得ることができ、またその粒界偏析量は強化係数に強い相関性を有していることが判明した。この結果は当初の計画において予想通りの成果であると言える。その為、研究の進展を考えると2おおむね順調に進展しているが妥当であると判断した。H24年度以降は、H23年度に行ったFe-Cr系、Fe-Ni系に加えて他の合金元素(例えばSi、Mn、B等)に関して結晶粒微細化強化係数に及ぼす影響を調査することで、各種添加元素の固溶強化能と結晶粒微細化強化係数に関するデータベースを構築することを最終目標とする。また、三次元アトムプローブにより、各種元素の粒界偏析の定量評価やナノインデンテーションによる粒界強度の評価に焦点を当て、合金元素と結晶粒界の相互作用に着目して解析を推進していく予定である。H25年度は炭素・窒素以外の各種合金元素(Si、Mn、B等)の強化係数に及ぼす影響を、粒界偏析にも着目しつつ調査する。また、ナノインデンテーションを用いた粒界近傍の硬さ測定を行い、粒界強度を実測することで、粒界偏析による粒界強化機構の詳細な調査を行う。以上の結果を踏まえ、各種合金元素の固溶強化能と結晶粒微細化強化係数に関するデータベースの構築を最終目標とする。
折り紙工学支援のための折り紙の数理的研究

四辺形から変形鶴を折ることができるのは、四辺形が内接円を持つ場合であり、またその場合に限る。このとき、鶴の中心は向かい合う頂点を焦点とし、残りの2頂点を通る双曲線上にある。これが研究分担者とジュスタン(仏)が独立に得た結果である。本研究では、この折り鶴変形理論の様々な方向への拡張を中心に、以下の結果を得た。1.多角形への拡張:ジュスタンが提唱した多角形鶴の完全基本形に対して、双曲線を用いることによって多角形を特徴づけることに成功した。これにより、与えられた多角形から鶴の完全基本形を折ることができるかどうかを判定できるようになった。さらに、鶴の中心は各頂点を通る双曲線の中心になることを示した。2.非有界な四辺形への拡張:非有界な四辺形からも変形鶴を折ることができる。その場合は、鶴の中心を決定するには、双曲線以外に楕円と放物線が必要になることを証明した。さらに、その結果を基に、変形鶴の相互関係を整理し、変形鶴の世界地図を立体的に表現することに成功した。その地図の形状が水晶を連想させることから、分担者はそれをクリスタルマップと命名した。3.球面鶴への拡張:球面上でも変形鶴を折ることができる。その統一的な考察をおこない、球面2次曲線との関係を明らかにした。4.糊しろを貼って作るペーハークラフトの折紙化から派生して、AB=DCなる四角形ABCDを折って2辺を重ねる問題がある。この際にできる折り目の幾何学的性質を研究した。以上の結果を、日本折紙学会第7回関西コンベンション、第12回折紙学会コンベンションでそれぞれ1件、カリフォルニア工科大学で開催された第4回折り紙の科学、数学、教育国際会議で2件発表し、2編の論文を投稿済みである。また、分担者はこの国際会議の実行委員として企画運営に当った。1.折り紙の数理と工学に関する国内外の研究結果を把握するため、関連書籍・雑誌を収集し分析した。これをまとめ、日本折紙学会誌に発表した。さらに、国際シンポジウムThe 10th International Origami Conventionにおいて最新の研究について討論をおこなった。2.球面上での折り紙理論を構築すべく、変形折鶴の対角曲線と球面2次曲線の関係を解明し、その成果を研究分担者がThe 10th International Origami Conventionにおいて発表した。3.複雑な折りを実現するための手法「折り紙設計」において「角の折り出し」、即ち、角の折り目の配置とその接続が極めて重要であるが、これが境界値問題として定式化できることを見いだした。この研究は平坦折りの大域的研究と関連する。4.日本折紙協会第10回九州コンベンションにおいて「折り紙の幾何学」を講演した。5.折り紙工学では素材の開発も重要である。通常の和紙は本藍染めの強塩基性に対する耐性が著しく劣る。研究分担者は和紙の本藍染めに成功した。さらに、絞り染め技法の開発に着手した。6.紙の特性により、折り紙は時間が経つとその形状が変化する。形状保存のための紙の化学処理技術を開発した。現在、特許出願を準備している。7.研究分担者は平織りを数学的に系統立てて構成する方法を2通り提示した。しかしながら、それらの方法により作り出される平織りは特異な形状をしているものが多かった。今年度の研究によりその理由を解明することができた。この結果を2月に最適化セミナーにおいて発表する。1.初年度に引き続き、折り紙の数理と工学に関する研究の全体像を把握するために、関連書籍、雑誌を収集分析した。特に、Lang氏が考案した木構造と扇形を用いた折り図作成法の解析をおこなった。さらに、円筒状折り紙の座屈の研究をおこなっている広島大学工学部の有尾氏を訪問し、研究テーマに関する情報を収集するとともに討論をおこなった。3.折紙設計とは目的の形状を折るために基本となる折り線を作図するための技術であり、これまでは工学的視点から研究がなされてきた。本研究では、これを数学理論として構築することを目指している。理論の中心に境界値問題を据え、折り線が4本以下の場合について解析を完了した。即ち、与えられた閉曲線に枕木状に交差する4本以下の折り線が局所平坦条件を満たすとき、それらを矛盾無く内部に延長してつなぐことができることを証明した。4.第3回折り紙の科学国際会議論文集の翻訳をおこない、「折り紙の数理と科学」(森北出版)と題して出版した。これにより、最先端の折り紙研究の全体像を把握できた。6.東洋大学で開催された日本折紙学会第11回コンベンションにおいて、「折り紙の数理に関するいくつかの話題」と題して研究発表をおこなった。

さらに、鶴の中心は各頂点を通る双曲線の中心になることを示した。2.非有界な四辺形への拡張:非有界な四辺形からも変形鶴を折ることができる。その場合は、鶴の中心を決定するには、双曲線以外に楕円と放物線が必要になることを証明した。さらに、その結果を基に、変形鶴の相互関係を整理し、変形鶴の世界地図を立体的に表現することに成功した。その地図の形状が水晶を連想させることから、分担者はそれをクリスタルマップと命名した。3.球面鶴への拡張:球面上でも変形鶴を折ることができる。その統一的な考察をおこない、球面2次曲線との関係を明らかにした。4.糊しろを貼って作るペーハークラフトの折紙化から派生して、AB=DCなる四角形ABCDを折って2辺を重ねる問題がある。この際にできる折り目の幾何学的性質を研究した。以上の結果を、日本折紙学会第7回関西コンベンション、第12回折紙学会コンベンションでそれぞれ1件、カリフォルニア工科大学で開催された第4回折り紙の科学、数学、教育国際会議で2件発表し、2編の論文を投稿済みである。また、分担者はこの国際会議の実行委員として企画運営に当った。
看護シミュレーション教育の充実を目指したファシリテータ育成プログラム構築

本研究の目的は、シミュレーション教育における質の高いファシリテーターの育成プログラムの構築である。シミュレーション教育においては、その教育効果を最大限に引き出すために指導者の育成が欠かせないことがアメリカの調査でも知られている。我々はファシリテーターの育成に取り組むことと並行し、20152017年度はシミュレーション教育におけるファシリテーター育成プログラムの構築に向けてフォーカスグループインタビューを行ってきた。対象は、20代40代のファシリテーター16名(計6施設)、35名ずつの4グループに分けて行った。その結果、ファシリテーターとして活躍する人々は、5つの困難を抱えていることが明らかとなった(1ファシリテーターのスキルとマインドの違いがもたらすジレンマ、2求められる高い理想と研修が活かされない現場、3普段の関係性が及ぼす影響、4ファシリテーションスキルを実践する難しさ、5ファシリテーターの評価)。また、ファシリテーターは困難を抱えながらも効果的なシミュレーション教育の実践を目指して、7領域における取り組みを行っていた。7領域とは、3つの時間軸(シミュレーション前、シミュレーション中、シミュレーション後)と指導者の2軸(スキル、マインド)にて分類される6領域と、時間軸を超えて一貫してファシリテーターがもつマインドの1領域から構成されていた。研究結果をもとに本プログラムをブラッシュアップさせるとともに、ハワイ大学にて開催されたファカルティのためのシミュレーション教育に参加し、国内外から集まったシミュレーション教育の専門家らと意見交換することなどを通してプログラムの更なる改善を図った。2018年度は、国内外における学会発表のほか、シミュレーション教育におけるファシリテーターの育成プログラムを広く提供するために院内外で32回開催し、合計531名の受講者が得られた。本研究の目的は、シミュレーション教育における質の高いファシリテータの育成プログラムの構築である。平成27年度は、当初予定していたスキル&チップスの収集に向けて指導者の育成を推進するとともに、指導者の質向上に重点を置き取り組んだ。指導者育成コースについては計15回開催し、院内外から計138名の受講者が参加した。育成コースは指導者間の交流の場にもなっており、施設を越えたネットワークの構築にも繋がっていた。また、コース終了後の振り返りでは、具体的な事例を交えながらディスカッションができたため、お互いのスキル&チップスを共有することができ、各指導者が内省を図り、次へのアクションプランを獲得できる場にもなっていた。平成28年度は、グループインタビューを通してスキル&チップスを可視化できるよう研究を進めていく。ファシリテータのネットワークについては、SNSや無料の情報交換サイト(サイボウズ)を活用し、情報交換の場を設けている。平成28年度は、新規性のある取組みとしてe-learning教材等のコンテンツを手持ちのPC等から作成・編集できるクラウドコンピューティングシステムである「Knowledge-Drive 4.0」を活用し、Cloud環境を利用した次世代型のWebサイト構築に向け取り組んでいく。平成27年度は、スキル&チップスの収集から開始しようとしたが、指導者のレベルにバラツキがあることが認められたため、指導者の質の担保を図るべく、研修後の振り返りに力を注いだ。また、他の事業にて開催したシミュレーション教育FDに育成中の指導者を多く参加させ、さらなるブラッシュアップの機会とした。指導者育成コースについては、徐々に口コミでも情報が広がっており、平成27年度は計138名の参加が得られ順調な指導者の育成が進んでいる。平成28年度は、前年度に引き続きスキル&チップスの収集に向けて指導者の育成を推進するとともに、指導者の質向上に重点を置き取り組んだ。指導者育成コースについては計54回開催し、院内外から計192名の受講者が参加した。平成28年度は現場につなぐシミュレーション教育を目指し、全部署において急変対応シミュレーション研修を実施した。事前に指導者と打ち合わせを行い、現場のニーズや環境を共有しシナリオをアレンジするとともに、指導ポイントについても指導者と対話を通して共通理解を図り、より実践につなぐディブリーフィング内容になるよう取り組んだ。その結果、各部署の特徴を捉えたシミュレーション研修の実践が可能となった。平成28年度は、シミュレーション教育における指導者のスキル&チップスの収集を目的に、4グループ計16名に対しフォーカスグループインタビューを実施した。指導者から得られたスキル&チップスを分析するとともに、指導者育成コース後の振り返りのなかで得られた情報をふまえ、指導者が困難と感じる指導場面やその際の具体的な対応スキルを習得するための教材を現在開発中である。開発した教材については、順次クラウドコンピューティングシステム「Knowledge-Drive 4.0」を活用し、Webサイトにアップしていく予定である。その他、研究者自身のスキルアップと現在研究代表者が使用しているシミュレーション教育におけるファシリテーター育成プログラムへの指導・助言を目的に、ハワイ大学のシミュレーションセンターにて開催されたSimulation Facilitator Workshop-Advancedに参加し情報収集を行うとともに、プログラム改善に向けた示唆を得た。平成28年度も引き続き、指導者の育成に重点を置き取り組んだ。ハワイ大学での研修においては、現在使用しているシミュレーション教育における指導者育成コースの見直しを図るための大変良い機会となった。概ね、方向性としては間違っておらず、今後はフォーカスグループインタビューの分析結果、自国の国民性や文化、医療や教育制度などの背景もふまえながらプログラムを完成させていく予定である。指導者育成コースについては、今年度は全部署においてOJTコースを開催することができた。

事前に各部署の指導者と綿密な打ち合わせを行うことで、それぞれの部署の特徴を捉えたシナリオの作成と実践につなぐための的を絞った具体的な振り返りを実施することができた。本研究の目的は、シミュレーション教育における質の高いファシリテーターの育成プログラムの構築である。時代の変遷とともに、求められる指導者像にも変化が生じている。価値観が多様化する現代においては、寄り添い学びを支援する支援型の指導者が求められている。また、教育の世界においては「21世紀型スキル」が注目されており、単に知識を有するだけでなく、その知識を活用して価値観や考え方の異なる他者と協働し、課題を発見しながら解決していく能力の重要性が高まっている。そして、これらの能力を引き出す手法として脚光を浴びているのがアクティブラーニングであり、主体的な学び、対話的な学び、深い学びを具現化するために求められているのが、ファシリテーションスキルである。指導的立場にある現代の教員や指導者らに求められる重要なスキルの一つとなっている。平成29年度は、前年度に引き続きスキル&チップスの収集に向けて指導者の育成を推進するとともに、指導者の質向上に重点を置き取り組んだ。指導者育成コースについては計48回開催し、院内外から計227名の受講者が参加した。その他、学会や講演などの機会を通して、総計400名以上の方にシミュレーション教育およびファシリテーションに関する知識とスキルを提供することができた。指導者に求められる知識やスキルについては教材化し、クラウドコンピューティングシステム「Knowledge-Drive 4.0」にアップするとともに、順次新たな教材を追加している。また、ハワイ大学のシミュレーションセンターにて開催されたファカルティのためのシミュレーション教育に参加し、国内外から集まったシミュレーション教育の専門家らと意見交換をしたほか、指導者育成コースの一部を提供することができた。平成29年度は、前年度のハワイ研修での学びをふまえコースをブラッシュアップするとともに、引き続き指導者の育成に重点を置き取り組んだ。予想以上の反響があり、全国から開催を求める声が多く、数多くのコースを提供することはできたが、学会発表するには至らなかった。シミュレーション教育においては、その教育効果を最大限に引き出すために指導者の育成が欠かせないことがアメリカの調査でも知られている。我々はファシリテーターの育成に取り組むことと並行し、20152017年度はシミュレーション教育におけるファシリテーター育成プログラムの構築に向けてフォーカスグループインタビューを行ってきた。
側頭葉てんかんにおけるAMPA受容体の役割に関する分子生物学的研究

1.キンドリングモデルの作成雄性SD系ラット3極の慢性深部電極を左扁桃核に挿入,同時に右側脳室にアンチセンス・オリゴヌクレオチド投与用のガイドカニューレ(23G)を挿入.1週間の回復期間後キンドリング刺激を開始.電気刺激は100Hz,2秒間,パルス幅1ミリ秒の二相性矩形波で左扁桃核を後発射誘発閾値強度で1日2回反復刺激.全般化発作が5回連続して誘発された時点でキンドリング完成とした.2.アンチセンス・オリゴヌクレオチドおよび特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)の投与キンドリング完成後,カニューレより左側脳室にGluR1およびGluR3サブユニットに対するアンチセンス・オリゴヌクレオチド5nmol/5μlを1日3回,3日間投与.その後GST刺激を24時間毎に10日間行い,経時的に発作発現に対するアンチセンス・オリゴヌクレオチドの効果を発作段階および持続時間を指標に判定.対照としてはタンパク発現抑制効果を持たないランダムセンス・オリゴヌクレオチドを同条件で投与したものとした.また,特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)についても同様の条件で投与し,アンチセンス法と比較検討した.その結果,GluR1アンチセンス投与群では投与後4日後に発作段階の抑制および持続時間の短縮がみられた.しかしながらコントロール群においても副作用と思われる発作の抑制がみられた.NBQX-Na投与においては有意な用量依存的な発作抑制効果が,対照群と比べてみられた.副作用の軽減を目的に焦点局所に直接ガイドカニューレを挿入し,NBQX-Na投与およびGluR1アンチセンス投与を行った.NBQX-Na投与では有意な発作抑制効果が,対照群と比べてみられた.一方GluR1アンチセンス投与投与群でも抑制効果が見られる群もあったが,個体間での差があり有意な結果には至っていない.今後,対象数を増やすと共に各サブユニットに対するアンチセンスの効果を順次評価し,その後タンパクレベルでの評価を行っていく予定である.1.キンドリングモデルの作成雄性SD系ラット(体重250-300g)を用い,pentobarbital麻酔下で脳定位固定装置に固定し,脳図譜に従って3極の慢性深部電極を左扁桃核に挿入,同時に右側脳室にアンチセンス・オリゴヌクレオチド投与用のガイドカニューレ(23G)を挿入.手術後少なくとも1週間の回復期間後キンドリング刺激を開始.電気刺激には定電流発生装置を用い,100Hz,2秒間,パルス幅1ミリ秒の二相性矩形波で左扁桃核を後発射誘発閾値強度で1日2回反復刺激.全般化発作が5回連続して誘発された時点でキンドリング完成とし,完成後,25μA刻みで全般化発作誘発閾値(GST)を決定した.2.アンチセンス・オリゴヌクレオチドおよび特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)の投与キンドリング完成後,カニューレより左側脳室にGluR1サブユニットに対するアンチセンス・オリゴヌクレオチド5nmol/5μlを1日3回,3日間投与.その後GST刺激を24時間毎に10日間行い,経時的に発作発現に対するアンチセンス・オリゴヌクレオチドの効果を発作段階および持続時間を指標に判定.対照としてはタンパク発現抑制効果を持たないランダムセンス・オリゴヌクレオチドを同条件で投与したものとした.また,特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)についても同様の条件で投与し,アンチセンス法と比較検討した.その結果,GluR1アンチセンス投与群では投与後4日後に発作段階の抑制および持続時間の短縮がみられた.しかしながらコントロール群においても副作用と思われる発作の抑制がみられた.NBQX-Na投与においては有意な用量依存的な発作抑制効果が,対照群と比べてみられた.1.キンドリングモデルの作成雄性SD系ラット3極の慢性深部電極を左扁桃核に挿入,同時に右側脳室にアンチセンス・オリゴヌクレオチド投与用のガイドカニューレ(23G)を挿入.1週間の回復期間後キンドリング刺激を開始.電気刺激は100Hz,2秒間,パルス幅1ミリ秒の二相性矩形波で左扁桃核を後発射誘発閾値強度で1日2回反復刺激.全般化発作が5回連続して誘発された時点でキンドリング完成とした.2.アンチセンス・オリゴヌクレオチドおよび特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)の投与キンドリング完成後,カニューレより左側脳室にGluR1およびGluR3サブユニットに対するアンチセンス・オリゴヌクレオチド5nmol/5μlを1日3回,3日間投与.その後GST刺激を24時間毎に10日間行い,経時的に発作発現に対するアンチセンス・オリゴヌクレオチドの効果を発作段階および持続時間を指標に判定.対照としてはタンパク発現抑制効果を持たないランダムセンス・オリゴヌクレオチドを同条件で投与したものとした.また,特異的AMPA型受容体拮抗薬(NBQX-Na)についても同様の条件で投与し,アンチセンス法と比較検討した.その結果,GluR1アンチセンス投与群では投与後4日後に発作段階の抑制および持続時間の短縮がみられた.しかしながらコントロール群においても副作用と思われる発作の抑制がみられた.NBQX-Na投与においては有意な用量依存的な発作抑制効果が,対照群と比べてみられた.副作用の軽減を目的に焦点局所に直接ガイドカニューレを挿入し,NBQX-Na投与およびGluR1アンチセンス投与を行った.

NBQX-Na投与では有意な発作抑制効果が,対照群と比べてみられた.一方GluR1アンチセンス投与投与群でも抑制効果が見られる群もあったが,個体間での差があり有意な結果には至っていない.今後,対象数を増やすと共に各サブユニットに対するアンチセンスの効果を順次評価し,その後タンパクレベルでの評価を行っていく予定である.
統合失調症の脳構造異常進行のパターンとそれに促進的・保護的に関与する因子の探索

統合失調症において微細な脳構造異常が指摘されている。しかし、その異常は患者個人個人によりばらつきがあり、異常が重度な患者もいれば軽度な患者もいる。今回、統合失調症患者個人個人における脳構造異常のばらつきが、どのような臨床的要因に関連するのかを調査した。脳構造異常の程度には、高用量の抗精神病薬、喫煙習慣や精神症状の重症度などが関与していることが明らかとなった。また、今回の調査ではこれまで指摘されていた自己免疫性脳炎の関与は認められなかった。統合失調症の脳を保護する要因のさらなる研究が求められる。統合失調症の脳構造異常のばらつきが、どのような臨床的要因に関連するのかを調査することが本研究の目的である。脳構造はMagnetic Resonance Imaging (MRI)を用いて継時的に評価し、その変化は自己組織化マップとk平均法を用いてパターンを見出す。こうして得られた脳構造変化のパターンとスキャン間の臨床症状、抗精神病薬内服量、日常生活活動などとの関連を探索する。初年度は、臨床的な要因の評価法の確立とMRI撮像の継続を行っている。具体的には、生活活動を自己記入式の評価に加え、客観的指標の導入を行い、生活活動評価法の検証を行っている。また、健常被験者は17名、統合失調症被験者は29名のMRIデータが得られている。評価すべき臨床症状などの変数が多いため、解析を行うためにはさらにサンプル数を増やす必要がある。これまでの我々の研究から、高用量の抗精神病薬が脳構造異常に促進的に関与する可能性が示されている。同じように異常促進的に作用する可能性のあるものとして、免疫異常があり、また、同疾患の脳に保護的に作用する可能性のあるものとして、運動や社会参加など高い日常生活活動が挙げられる。現在、脳画像の継時的な撮像を継続するとともに、こうした情報も収集し、統合失調症の「脳を守る」科学的根拠の探索を行っている。本研究により、統合失調症患者の脳に保護的に作用する要因の同定が可能となることが期待される。サンプル数が不足しているため、脳画像の解析が開始できていない。これまでの統合失調症の脳画像病態研究により、同疾患における進行性の脳構造異常が明らかとなってきた。近年、この進行性の脳構造異常には抗精神病薬や精神病症状の重症度が関与している可能性が指摘されている。一方、抗精神病薬を内服しているにも関わらず、健常者と有意な差のない脳構造をもち進行性の脳構造異常が目立たない統合失調症患者もいる。本研究では、統合失調症における脳構造異常の継時的変化のパターンを新規脳画像解析法によりクラスタリングし、それぞれのクラスターの臨床情報(薬物療法や精神症状、社会機能など)を調査することで、同疾患の脳構造異常の継時的変化に関与する要因を明らかにすることを目的とする。これまで生活活動に関連するデータ収集及びMRI撮像を行なっている。具体的には、生活活動記録など複数の質問紙やウェアラブルデバイスによる活動量計測の確立、データ収集、及び構造・安静時機能MRIの撮像を健常被験者を対象に行なった。健常被験者を対象としたデータは40名以上の収集を終えており、その解析手法の確立を目指している。健常被験者を対象としたデータは40名以上の収集を終えており、その解析手法も予備的な結果が得られるほど進展している。また、統合失調症患者のデータ収集も進んでおり、当初の計画通りに進展している。統合失調症の診断は臨床症状とその経過によってなされる。しかし、その背景にある病態は均一ではなく、異なる病態生理が関与しているとされる。すなわち、統合失調症は異種性を持つ。これまでの多くの研究では統合失調症は単一の群として扱われており、その異種性に着目した研究は多くない。本研究では、統合失調症の背景にある病態の異種性について多面的に検討を行う。すなわち、脳画像を用いた層別化、自己免疫に関連する一群の検出、喫煙など生活習慣に関連した臨床症状の特徴などである。脳画像を用いた層別化では、教師なし機械学習を用いたデータ駆動型アプローチにより統合失調症の灰白質の菲薄化に複数の異なるパターンがあることを見出した。菲薄化がもっとも顕著だった群は抗精神病薬を高容量内服している傾向があった。また、菲薄化が目立たない群では統合失調症の陰性症状が軽度である傾向が示された。自己免疫に関連する一群に関する検討では、統合失調症様症状に関連する抗N-methyl-D-aspartate (NMDA)受容体抗体に着目し、100名を超える統合失調症患者の血液サンプルを用い、同抗体を調査した。過去の研究では、統合失調症患者における抗NMDA受容体抗体陽性の割合は7%ほどと報告されているが、我々のサンプルには同抗体陽性の患者は認めなかった。これまでの研究において、その陽性の割合が過度に高く見積もられている可能性が示唆された。統合失調症に関連する新規自己抗体に関する研究が求められる。

また、今回の調査ではこれまで指摘されていた自己免疫性脳炎の関与は認められなかった。統合失調症の脳を保護する要因のさらなる研究が求められる。MRIスキャンと臨床評価の継続を行う。データ収集を継続し、臨床的に意義のあるデータ検出方法を含めた解析方法の確立する。また、結果は論文化し関係学会や専門誌に発表する予定である。精神医学予定よりサンプル数が少なく、解析を開始できなかったため。MRI維持費及び被験者謝金に計上していた金額が予定より少なくなったため。データ取得を続けるとともに解析を開始する。MRI維持費及び被験者謝金などに使用予定である。
地域在住高齢者における痛みの数と侵害受容性疼痛および神経障害性疼痛との関連性

これまでの研究は,局所的な痛みがもたらす身体的・心理的な機能への影響についてのみ焦点が向けられ,他の部位の痛みは二次的症状として扱われることが多かった.さらに,慢性疼痛には侵害受容性疼痛と神経障害性疼痛の2つの病態が混在している可能性があるが、それらを区別して関連性をみた検討はなかった.本研究の目的は,慢性疼痛のタイプ別に痛みの数が身体的・心理的機能へもたらす影響を検討することである.本研究の結果,痛みの数をスクリーニングすることが疼痛メカニズムに応じた治療選択に繋がり,慢性疼痛者の介護予防対策の一助となることが期待される.これまでの研究は,局所的な痛みがもたらす身体的・心理的な機能への影響についてのみ焦点が向けられ,他の部位の痛みは二次的症状として扱われることが多かった.さらに,慢性疼痛には侵害受容性疼痛と神経障害性疼痛の2つの病態が混在している可能性があるが、それらを区別して関連性をみた検討はなかった.本研究の目的は,慢性疼痛のタイプ別に痛みの数が身体的・心理的機能へもたらす影響を検討することである.本研究の結果,痛みの数をスクリーニングすることが疼痛メカニズムに応じた治療選択に繋がり,慢性疼痛者の介護予防対策の一助となることが期待される.
日中戦争下の学術調査と人的交流を探るプロジェクト－興亜留学生小川貫弌の記録より

初年度となる2018年度の研究成果は以下の2点に集約できる。1点目は、「小川貫弌資料」の基礎調査を行い、データベースを作成したことである。「小川貫弌資料」については、日中戦争下の学術調査の実情を具体的に解明しうる資料として科研採択前から数点を抽出して考察を進めてきたが、今年度は資料全体(約1200点)を分析対象とし、形状や内容等のデータをとり、それらを整理して簡易データベースを作成するとともに、一部資料のテスト撮影を行い、今後の資料の撮影計画を練った。本研究課題の目的は、日中戦争下で中国調査に携わった研究者の遺稿類を近代戦争という政治的文脈のなかで捉え直すことで、これらに史料的価値を見出そうとする点にあり、「小川貫弌資料」を歴史史料として公開するための重要なツールとして資料画像を加えた公開用データベースの構築を目指しているが、この簡易データベースはその土台となる。2点目は、調査研究の経過報告(調査概要・論文・資料リスト)の執筆と展覧会の実施である。基礎調査に基づいて「小川貫弌資料」を年代順に整理した上で、今年度は小川の中国滞在の前半期にあたる南京逗留時代の資料に着目し、先行研究や関連資料等の文献調査を行って当該資料の史料性について論じたものを、調査報告として『同朋大学仏教文化研究所紀要』第38号(2019年3月発行)に掲載した。また、本研究課題では「小川貫弌資料」を補完する同種資料の発掘も視野に入れており、今年度は関係者の協力のもと、中国仏教史学者の小笠原宣秀、本願寺派開教使の亀谷法城が残した資料の比較研究にも着手し、前者については同朋大学のギャラリーで「小川貫弌資料」と併せて紹介する展覧会を開催し、図録を作成して、資料の歴史的重要性を広く一般に発信したほか、後者についても上記紀要の調査報告にその概要を掲載し、これら資料群の歴史的意義について問題提起を試みた。本研究課題の進捗状況を非常に良好だと考える、その理由は以下の3点に基づく。1点目は、研究課題のベースとなる「小川貫弌資料」の所蔵者(西厳寺/小川貫弌遺族)が、資料の全面的公開を含めて、一連の調査研究に対して非常に深い理解を示している点である。特に、資料をWeb上で広く公開していくことについては所蔵者が公開を躊躇するケースも多いが、本研究課題ではその懸念がなく、自由な資料調査が可能となり、それが迅速なデータベース構築作業に結びついているだけでなく、基礎調査のサポートなど、所蔵者が研究協力者として積極的に関わっていることが、よりスムーズな調査環境の実現を可能にしている。2点目は、先行研究の充実が挙げられる。本研究課題では、小川貫弌という中国仏教史学者が日中戦争時に作成した資料を、(1)外交戦略の道具、(2)政治的思惑を超えた人的交流の場という2つの側面から分析し、戦争下の学術調査の歴史的意義を探ることを研究目的の一つに掲げているが、調査に着手してみると、小川は学者であると同時に、本願寺派所属の僧侶でもあり、本山である西本願寺の意向をうけて、日中戦争時の宣撫工作の一環として日本の仏教各派が力を入れた中国開教事業に関わっていたこともわかってきた。近代の海外開教事業については、浄土真宗(西本願寺・東本願寺)関係の先行研究が特に進んでおり、当該方面を専門とする研究者の諸教示により、関連資料・比較資料の蒐集が効率的に行えることとなった。3点目は、研究協力者として人材を確保できたことが挙げられる。具体的には、同朋大学仏教文化研究所の若手研究員(中川剛・日比野洋文)が研究協力者として積極的に基礎調査に参加し、資料概要の執筆やテスト撮影などに携わり、調査現場をスキルアップの場と捉えて独自に工夫を重ねる姿勢を見せていることが、本研究課題の大きな推進力につながっている。本研究課題においては、次年度以降も大きな計画変更はない。ひきつづき「小川貫弌資料」の基礎調査を行い、資料内容の分析を進めていくほか、それらを用いて公開用データベースを構築する作業にも着手していく。その一方で、国内外での文献調査と実地調査を進めて、資料情報を補足・充実させつつ、本研究課題の最終目的である「小川貫弌資料」の史料的価値の考究に向けて考察材料を蓄積する予定である。2019年度の基礎調査は、資料撮影をメインとし、撮影と画像データベース構築の両作業を通して資料を再観察し、調査データをブラッシュアップしていくことを心がけるが、資料点数が多いため、場合によっては全資料の撮影は断念し、公開用データベースにもテキストのみの掲載資料が混在するケースを想定しておく必要があるかもしれない。また、資料内容に基づいて、中国での実地調査を数回行い(山西省・河南省、南京・北京・上海)、記録が作成された当時の環境を確認する。ただし、中国の場合、文化大革命時に仏教弾圧が行われており、小川が調査した頃とは大きく様変わりしていることが予想される。この点に関しては、中国社会科学院の研究者の協力を仰ぐほか、時代や状況は異なるものの、浄土真宗の布教拠点の建物が文化財として保存されている韓国の関連史跡を、現地研究者の協力を得て、本年度に実地調査しており、中国調査に向けて比較材料の蒐集につとめている。最終年度となる2020年は本研究課題の統括として報告書を作成する。報告書の構成は、学術論文、全資料リストのほか、関連年表なども掲載する予定である。また、全資料を掲載した公開用データベースの完成に注力する。

なお、課題となるのは発掘に努めた同種資料の扱いで、「小川貫弌資料」と同様にデータベースをWeb上で公開する場合、時間・労力に限界があり、所蔵者の承諾も必ずしも簡単ではないため、報告書内での概要紹介に留めたい。初年度となる2018年度の研究成果は以下の2点に集約できる。1点目は、「小川貫弌資料」の基礎調査を行い、データベースを作成したことである。「小川貫弌資料」については、日中戦争下の学術調査の実情を具体的に解明しうる資料として科研採択前から数点を抽出して考察を進めてきたが、今年度は資料全体(約1200点)を分析対象とし、形状や内容等のデータをとり、それらを整理して簡易データベースを作成するとともに、一部資料のテスト撮影を行い、今後の資料の撮影計画を練った。本研究課題の目的は、日中戦争下で中国調査に携わった研究者の遺稿類を近代戦争という政治的文脈のなかで捉え直すことで、これらに史料的価値を見出そうとする点にあり、「小川貫弌資料」を歴史史料として公開するための重要なツールとして資料画像を加えた公開用データベースの構築を目指しているが、この簡易データベースはその土台となる。2点目は、調査研究の経過報告(調査概要・論文・資料リスト)の執筆と展覧会の実施である。基礎調査に基づいて「小川貫弌資料」を年代順に整理した上で、今年度は小川の中国滞在の前半期にあたる南京逗留時代の資料に着目し、先行研究や関連資料等の文献調査を行って当該資料の史料性について論じたものを、調査報告として『同朋大学仏教文化研究所紀要』第38号(2019年3月発行)に掲載した。また、本研究課題では「小川貫弌資料」を補完する同種資料の発掘も視野に入れており、今年度は関係者の協力のもと、中国仏教史学者の小笠原宣秀、本願寺派開教使の亀谷法城が残した資料の比較研究にも着手し、前者については同朋大学のギャラリーで「小川貫弌資料」と併せて紹介する展覧会を開催し、図録を作成して、資料の歴史的重要性を広く一般に発信したほか、後者についても上記紀要の調査報告にその概要を掲載し、これら資料群の歴史的意義について問題提起を試みた。本研究課題の進捗状況を非常に良好だと考える、その理由は以下の3点に基づく。1点目は、研究課題のベースとなる「小川貫弌資料」の所蔵者(西厳寺/小川貫弌遺族)が、資料の全面的公開を含めて、一連の調査研究に対して非常に深い理解を示している点である。特に、資料をWeb上で広く公開していくことについては所蔵者が公開を躊躇するケースも多いが、本研究課題ではその懸念がなく、自由な資料調査が可能となり、それが迅速なデータベース構築作業に結びついているだけでなく、基礎調査のサポートなど、所蔵者が研究協力者として積極的に関わっていることが、よりスムーズな調査環境の実現を可能にしている。2点目は、先行研究の充実が挙げられる。本研究課題では、小川貫弌という中国仏教史学者が日中戦争時に作成した資料を、(1)外交戦略の道具、(2)政治的思惑を超えた人的交流の場という2つの側面から分析し、戦争下の学術調査の歴史的意義を探ることを研究目的の一つに掲げているが、調査に着手してみると、小川は学者であると同時に、本願寺派所属の僧侶でもあり、本山である西本願寺の意向をうけて、日中戦争時の宣撫工作の一環として日本の仏教各派が力を入れた中国開教事業に関わっていたこともわかってきた。近代の海外開教事業については、浄土真宗(西本願寺・東本願寺)関係の先行研究が特に進んでおり、当該方面を専門とする研究者の諸教示により、関連資料・比較資料の蒐集が効率的に行えることとなった。
周術期脳虚血モデルに対するデルタオピオイド受容体アゴニストの効果

2019年度は,主に周術期脳虚血モデルの記憶力の評価,および脳のサンプルから炎症とアポトーシスの評価を行い,それに対するDORアゴニスト(SNC80)の効果について調べる。2020年度以降は,主に培養細胞を用いた実験を行う。OGDにおける培養ミクログリア(MG6)の炎症およびアポトーシスに関わる反応と,それに対するSNC80の効果を調べる。また,SNC80の抗炎症および抗アポトーシスに関わる細胞内シグナル伝達の機序を,cAMP合成抑制とリン酸化を中心として解明する。
デンタルプラーク細菌に由来するモデュリンの性状と感染制御システムとの関連性

近年、Peptostreptococcus microsは歯周病関連細菌として注目を集めている。予備実験において、同菌がヒト歯肉線維芽細胞(HGF)に作用してサイトカインを産生することから、細菌性モデュリンの存在が示唆された。P.micros菌体には、プロテアーゼ活性を有することが知られているため、各種プロテアーゼ阻害剤を用いて調べた結果、P.micros菌体によるIL-6、IL-8の誘導をTLCK、Leupeptin、Pepstainは強く阻害した。また、菌体の加熱処理によりIL-6、IL-8の誘導は減弱した。これらの結果から、細菌性モデュリンとしてP.microsの有する酵素が関与していると考えられた。一方、我々は、歯周病関連細菌由来GroELがHGFやヒト歯肉上皮細胞に作用してIL-6やIL-8を誘導するなど、モデュリンとしての生物活性を有することを報告している。唾液を検体として歯周病原細菌由来GroELに対する唾液IgA抗体の反応性をWestern immunoblottingにより調べた結果、Campylobacter rectus GroELおよびPorphyromonas gingivalis GroELは健常人と比較して、歯周病患者の唾液IgA抗体と有意に強く反応した。更に抗C.rectus GroEL IgA抗体を有する者の唾液から分泌型IgAを精製し、C.rectus GroELのHGFからのIL-6産生誘導能に対する影響を調べた。その結果、精製した分泌型IgAはIL-6の産生を抑制した。以上の結果から歯周病患者の唾液中に認められる抗GroEL IgA抗体は細菌性モデュリン(GroEL)に対する生体防御因子としての役割が示唆された。
短時間虚血-再潅流刺激の心筋保護作用における百日咳毒素感受性G蛋白の役割

【目的】短時間虚血-再潅流刺激(preconditioning)は、ひき続く長時間の虚血による心筋障害を軽減する。その機序に虚血心筋から放出されるアデノシンの役割が注目されている。そのA1受容体は百日咳毒素感受性G蛋白を介し1)アデニレートシクラーゼ活性(ACA)を抑制、2)ATP感受性カリウムチャネルを開口、3)Na/Ca交換機構を活性化(Na流入Ca除去)するが、どの作用がpreconditioningの心筋保護作用に重要であるかは不明である。申請者らは、家兎を用いた実験的検討から、20分までの虚血によるアデニレートシクラーゼ活性の低下がpreconditioningにより改善すること、したがってACAの抑制はpreconditioningの主要な機序でないことを証明した。本研究ではpreconditioning時のアデノシンA1体刺激の作用ターゲットがATP感受性カリウムチャネルの開口にあるか否かを検討したが、特にこのチャネルの開口の制御機構における百日咳毒素感受性G蛋白の役割に焦点をあてた。【方法】麻酔下に家兎を開胸、冠動脈を結索、2回の5分間虚血-5分間再潅流の有(P群)無(C群)、それぞれ、ATP感受性カリウムチャネル阻害薬glibencramide前投与(P+G群及びC+G群)による20分間虚血モデルを作成、虚血部と非虚血部で心筋膜分画を調製、イソプロテレノール、NaF、フォルスコリン刺激によるACAを測定した。さらに百日咳毒素で48時間処理した家兎を作成、同様の検討を行なった。【結果】C群では20分虚血によりACAが58-68%低下、P群ではその低下が改善された。C+G群ではACAの低下に変化はみられず、P+G群でもACAの低下の改善に変化はみられなかった。百日咳毒素処理家兎では、P群、P+G群ともpreconditioningによるACAの低下の改善が消失した。以上より、preconditioningの心筋保護効果は百日咳毒素感受性G蛋白を介するものであるが、その作用ターゲットはATP感受性カリウムチャネルの開口にあるのではないことが解った。