hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNAチップで同定した悪性黒色腫高発現分子のRNA干渉による病態解析と臨床応用

RT-PCRおよび定量PCRでmRNA発現を解析したところ、FABP7、KU-MEL-3、MMA1は悪性黒色腫組織および細胞株において、高発現しており、RNAレベルでの発現特異性が確認された。その後、二重鎖オリゴヌクレオチドRNAを用いたRNA干渉法で標的遺伝子の発現抑制を行うとともに、FABP7、MMA1については発現ベクターに挿入した組換えプラスミドを導入して強制発現実験を行い、癌形成に関わる基本形質についてのこれらの遺伝子の影響を検討した。その結果、FABP7遺伝子発現を抑制した悪性黒色腫細胞株では、細胞増殖能、遊走能が低下し、強制発現により、細胞増殖能、遊走能が亢進した。MMA1遺伝子発現を抑制した悪性黒色腫細胞株では、細胞増殖能、細胞接着能が低下し、強制発現により細胞増殖能、接着能が亢進した。KU-MEL-3の発現抑制では抑制効果が低く、そのためか細胞増殖能には変化がみられなかった。また、我々の作製したFABP7に対するウサギポリクローナル抗体は悪性黒色腫組織15検体中11検体を染色することができ、診断マーカーとして有用なことが示された。さらに、FABP7のファージ組換えタンパク、大腸菌組換えタンパクを認識する抗体が高頻度に悪性黒色腫患者血清中に検出されたことから、FABP7が免疫系に認識される免疫治療の標的として応用できる可能性も考えられる。本研究で、以上にあげた悪性黒色腫高発現遺伝子の病態解析を行った結果、FABP7、MMA1の病態への関与が明らかになり、今後の治療応用への基盤とすることができた。
低分子量GTP結合蛋白およびその調節蛋白による膜融合プロセスの制御

1)カルシウム動員受容体と膜表面電荷一般に細胞膜は負に荷電している。こうした膜表面電荷の効果は膜受容体あるいはG-蛋白・効果器複合体の性情を静電気的に修飾している。すなわち膜荷電の中和は膜内荷電蛋白の性情を静電効果により変えうる。外液イオンによる中和あるいはスクリーニング効果は外液イオン強度により変化し、イオン強度を増加させれば膜荷電による影響を軽減しうる。浸透圧を変えずにイオン強度を変えるには、二価イオンあるいは三価、多価イオンの使用が考えられる。外液一価イオンのこうしたイオンへの置き換えはカルシウム動員受容体あるいはその複合体を活性化し、イノシトール3リン酸を介した細胞内Ca濃度の上昇を来す。2)イノシトール多リン酸受容体カルシウム放出チャネルレベルでのアラキドン酸の影響アラキドン酸は細胞質に存在する脂肪酸であり、カルシウム依存性フォスフォリパーゼA2(PLA2)により生成される。細胞内局所Ca濃度の上昇はアラキドン酸の生成を促す。アラキドン酸の投与はイノシトール多リン酸(IP3あるいはIP4)によるCa動員作用を抑制し、またPLA2の抑制剤である4-BPBはイノシトール多リン酸による効果を増大させた。Ca動員反応の脱感受性の一部には、アラキドン酸生成による負のフィードバック機構が存在する。3)カルシウム放出部位の開口放出への直接関与膵腺腺房細胞は機能的あるいは形態的に分極し、開口放出は管腔側膜でのみ起こる分泌である。ムスカリン性受容体刺激にともなう分泌顆粒の膜への融合を膜容量の増加としてモニターし、また細胞内Caの局所上昇を共焦点顕微鏡にて評価すると、初発のCa上昇は分泌顆粒の存在部位(管腔側)にておこり、この上昇は開口放出を発進させるに充分であった。開口放出に到る過程には多くの細胞内因子が関与する。なかでも、細胞内カルシウム(Ca)の上昇と低分子量GTP-結合蛋白(smg)の果たす役割は大きい。しかしながら、両者の関与の形式には細胞種による差異があるらしい。膵腺腺房細胞と肥満細胞とで比較すると、細胞内Ca上昇は前者では決定的であるが、後者では反応促進の修飾的役割が強い。一方、smg(おそらくRab3)は逆に後者において決定的である。以上を踏まえ、以下の結果を得た。1)膵腺腺房細胞における細胞内Caの制御機構をアラキドン酸との関連において調べた。その結果、アラキドン酸生成を抑制した条件下ではイノシトール三および四リン酸によるCa反応が有意に増強することから、アラキドン酸はイノシトール三および四リン酸受容体Caチャネルを抑制すると考えられた。アラキドン酸生成の抑制下、同上イノシトールリン酸は一部細胞外Caの流入を促進し、また両者による協調的Ca放出作用をも示唆する結果が得られた。アラキドン酸は一方、細胞膜上のイオンチャネル、ギャップ結合チャネルをも抑制することが解り、開口放出での膜融合を制御する融合形成チャネルへの効果を検討している。2)肥満細胞にsmg刺激剤であるGTPγSを細胞内投与すると、爆発的な開口放出が起こる。それをキナクリン色素法、炭素電極法、膜容量計測法で検討した。なかでも炭素電極法は分解能および操作性に優れている。同法を用い、肥満細胞開口放出に伴うセロトニン酸化電流を指標として、その刺激放出連関の時間依存性を確率的に解析し得た。こうして膜表面電荷の効果は膜受容体あるいはG-蛋白・効果器複合体の性情を静電気的に修飾している。

外液イオンによる中和あるいはスクリーニング効果は外液イオン強度により変化し、イオン強度を増加させれば膜荷電による影響を軽減しうる。浸透圧を変えずにイオン強度を変えるには、二価イオンあるいは三価、多価イオンの使用が考えられる。外液一価イオンのこうしたイオンへの置き換えはカルシウム動員受容体あるいはその複合体を活性化し、イノシトール3リン酸を介した細胞内Ca濃度の上昇を来す。2)イノシトール多リン酸受容体カルシウム放出チャネルレベルでのアラキドン酸の影響アラキドン酸は細胞質に存在する脂肪酸であり、カルシウム依存性フォスフォリパーゼA2(PLA2)により生成される。細胞内局所Ca濃度の上昇はアラキドン酸の生成を促す。アラキドン酸の投与はイノシトール多リン酸(IP3あるいはIP4)によるCa動員作用を抑制し、またPLA2の抑制剤である4-BPBはイノシール多リン酸による効果を増大させた。Ca動員反応の脱感受性の一部には、アラキドン酸生成による負のフイードパツク機構が存在する。3)カルシウム放出部位の開口放出への直接関与膵腺腺房細胞は機能的あるいは形態的に分極し、開口放出は管腔側膜でのみ起こる分泌である。ムスカリン性受容体刺激にともなう分泌顆粒の膜へ融合を膜容量の増加としてモニターし、また細胞内Caの局所上昇を共焦点顕微鏡にて評価すると、初発のCa上昇に分泌顆粒の存在部位(管腔側)にておこり、この上昇は開口放出を発進させるに充分であった。
肝疾患局所免疫反応におけるcostimulatory分子発現とその調節機序

まず、免疫反応の方向性を決定するcostimulatory分子であるB7-1とB7-2の発現を、急性、慢性肝疾患の生検肝組織を用いて免疫組織学的に検討した。急性肝炎8例(A型2例、B型3例、C型3例)、慢性肝炎27例(B型15例、C型12例)、自己免疫性肝炎2例、原発性胆汁性肝硬変7例の計44例の肝組織を用いた。B7-1分子は、主として門脈域の浸潤細胞に発現しており、その陽性細胞数は急性肝炎で最も多かった。B型慢性肝炎とC型慢性肝炎の間では、陽性率に有意の差はなく、いずれの疾患においてもリンパ濾胞や胆管上皮細胞に陽性所見は得られなかった。B7-2分子は、門脈域の浸潤細胞だけでなく、実質内のKupffer細胞に陽性であり、特に壊死巣に局在する腫大したKupffer細胞(壊死に陥った肝細胞を処理した?)に強く染色された。同分子の発現はHLA-DRの発現分布と類似し、周囲には、CD8だけでなく、CD4陽性細胞も認めた。発現の程度はB7-1同様急性肝炎で最も強かったが、B型慢性肝炎とC型慢性肝炎との比較ではB型の方がやや強い傾向を認めた。B7-1分子と異なり、慢性肝炎やPBCの門脈域にみられるリンパ濾胞の中心部にも弱いながら発現を認めたが、胆管上皮には、いずれの疾患においても慢性所見は得られなかった。次に、5種類のヒト肝癌細胞株を用いて、flow cytometryにてその表面上のB7-1とB7-2分子の発現を調べた。5種類のヒト肝癌細胞株を用いた検討では、B7-1分子は全ての細胞株において末刺激の状態で弱いながらも発現しており、IFNやTNF-aの刺激によりその陽性率は、有意に増加した。種々のサイトカインのうち、同分子の発現を抑制したのはIL-10のみであった。B7-2分子は、B7-1と比べ、いずれの細胞においてもその陽性率は低く、種々のサイトカイン刺激後においても陽性率は10%以下であった。Two-color flow cytometryによる解析では、B7-2の殆どは、B7-1陽性細胞に発現していた。
相対論的イオン原子衝突における陽電子対生成・電荷移動の理論的研究

以前の電荷移動に対する相対論的対称アイコナ-ル近似の重大な欠陥を指摘した戸嶋・Eichlerの論文に対して、昨年Glassらが批判と受け取れる論文を発表したが、彼らの論文を検討した結果、むしろ彼らの解析に根本的な誤りがあり緊急に指摘されねばならないと結論し、7月の戸嶋の訪独の際最優先のテーマとして共同研究を行った。10月末よりのEichlerの来日を利用して、最終的な議論を行い論文ほ作成、投稿した。相対論的なディラック方程式を変分法により解くと、負のエネルギーの連続状態の存在のためいわゆる変分原理が満たされず、エネルギー固有値が底なしに落ちるvariational collapseの問題が起こる。これに対して我々は、ハミルトニアンの逆べきについての変分をとれば、非相対論的な場合と同様、有界な固有値が得られることを見いだした。この原理を利用して、ガウス基底を用いた変分コードを作成し、波動関数、エネルギー固有値とも満足のいく結果を得た。申請期間が短縮された点を考量して、期間内にまとまった成果を出せるよう計画規模の縮小を行い、とりあえずは-中心コードをハーン・マイトナー研究所のIonescu研究員の協力の下に開発を行った。真の連続状態を重ね合わせて離散化したコードと比較して、慎重にデバッグを行った。相対論的なイオン原子衝突を理論的に扱うには、クーロン境界条件を正しく満足するように定式化を行わねばならず、この点を軽視するとオーダーする正しく与えない結果を得る可能性がある。先に発表された、ドイツのグループによる-中心展開による計算では、境界条件が正しく取り込まれておらず、これが計算上の大きな障害になっていることを見いだした。
食品廃棄物の飼料利用システムにおける環境負荷評価手法の開発と実践

食品廃棄物の飼料利用に関する環境評価を行なうためには、まずその新規飼料が既存の飼料とどの程度代替が可能であり、さらに畜産物生産に及ぼす影響を把握する必要がある。本研究で対象とした緑茶殻はCP含量が約30%DMと高く、反芻家畜にとってタンパク質飼料としての価値が見込まれる。緑茶殻の家畜生産性を検討するために、育成牛の飼養体系のもとでタンパク質飼料として用いられている輸入のルーサンヘイキューブと緑茶殻サイレージをCP等量で置き換えて、育成牛の体重増加量を調査した。その結果育成牛の給与飼料に含まれるCP量の13%を緑茶殻サイレージから供給されるように給与した場合、育成牛の体重増加量は対照に用いたルーサンヘイキューブと同程度であり、ルーメン内容液性状にも影響を及ぼさなかった。従って緑茶殻サイレージはルーサンヘイキューブと同等の栄養価があり、育成牛の体重増加に必要なタンパク質飼料としての利用価値を有することがわかった。また、タンパク質要求量の高い泌乳牛用飼料として緑茶殻を位置付け、広く用いられている輸入の大豆粕とルーサン乾草の一部代替飼料としての緑茶殻サイレージの有用性を検討した。緑茶殻サイレージを乳牛のTMR原料として乾物当たり5%、CP当たり10%の範囲内で給与した結果、飼料中のタンニン含量は増加したが、乳牛による採食量やルーメン内容液性状、ルーメン内微生物体タンパク質合成量に影響はなく、乳生産量、乳質も既存のTMRと同程度であった。以上より泌乳牛に給与しているルーサン乾草と大豆粕のそれぞれ25%DMの割合での代替が可能であることが明らかとなった。
西南日本の海陸地殻変動場の空間勾配解析に基づくプレート間固着の時空間変化の検出

本研究では,陸上GNSS観測及びDONETの海底水圧観測から得られる変位速度場の空間勾配の解析に基づいて,プレート境界浅部における長期的スロースリップイベントの発生の有無を明らかにすることを目的として,データ解析を実施している.また,小繰り返し地震活動の解析から求められるすべりレートの時間変化と,変位速度の空間勾配の時間変化の比較を行うことで,プレート間の固着強度の時間変化の周期性の有無を明らかにすることも目標としている。平成30年度は,DONETの海底水圧観測から得られたデータを用いて,上下変位速度場の空間勾配の時間変化を計算するための計算コードを整備するとともに,前年度に得られた,豊後水道以南の領域における変位速度の空間勾配値の時間変化によって示唆されるプレート境界面におけるスロースリップイベントの発生時期に関して,小繰り返し地震活動の解析から求められるすべりレートの時間変化との比較を詳細に行った.その結果,宮崎県及び鹿児島県の沖合プレート境界において,スロースリップイベントが周期的に発生していることが示された.また,1996年の日向灘の地震の後,2000年頃までは,余効すべりが発生している中で,それ以後よりも短い周期でスロースリップイベントが起こっていたことが明らかになった.このような自発的な周期的スロースリップイベントや,外部擾乱がその周期に与える影響に関する知見は,プレート境界面上の摩擦特性を明らかにするうえで不可欠な情報の一つである一方,現状では,過去の発生履歴のみに依存している海溝型巨大地震の長期評価を,物理モデルに基づいたものへと高度化するに際して重要な貢献を果たすことが期待できる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は,プレート間固着強度の周期的変化と変動周期の深さ依存性を検出すべく,Iinuma [2018, GJI]で提案した,陸上GNSS観測から得られる変位速度場の空間勾配に基づく,プレート間固着強度の時空間変化のモニタリング手法を,西南日本沈み込み帯に適用した.その結果,特に豊後水道以南の領域においては,変位速度の空間勾配値の周期的変化が顕著であり,東北日本と同様,プレート境界面上においてスロースリップイベントが周期的に発生していることが示唆される.また,トラフ軸に直交する方向に取った各測線それぞれにおいて,上下変位速度の空間勾配が,水平成分の変位速度勾配よりも短い変動周期で変化していることが分かった.数値計算テストの結果から示されるように,上下変位速度の空間勾配は,水平変位速度の空間勾配よりも,プレート境界面の深い側の固着強度の変化に敏感であると言えることから,プレート境界面におけるスロースリップイベントの発生周期がプレート境界面の深度に依存していることが示唆される.また、解析手法に関する論文(前述のIinuma[2018, GJI])を執筆し出版した。平成29年度の交付申請書に記載した研究実施計画では,変位速度の空間勾配によってプレート境界面での固着の時間変化を推定する手法を南海トラフ沈み込み帯の実データに適用するとともに,数値計算テストを行って,変位速度の空間勾配値の計算のために必要な各種パラメターの最適値を考察する,としていたが,これはおおむね完了しており,順調な進捗が認められる。平成30年度は,DONETの海底水圧観測から得られたデータを用いて,上下変位速度場の空間勾配の時間変化を計算するための計算コードを整備するとともに,前年度に得られた,豊後水道以南の領域における変位速度の空間勾配値の時間変化によって示唆されるプレート境界面におけるスロースリップイベントの発生時期に関して,小繰り返し地震活動の解析から求められるすべりレートの時間変化との比較を詳細に行った.その結果,宮崎県及び鹿児島県の沖合プレート境界において,スロースリップイベントが周期的に発生していることが示された.また,1996年の日向灘の地震の後,2000年頃までは,余効すべりが発生している中で,それ以後よりも短い周期でスロースリップイベントが起こっていたことが明らかになった.

このような自発的な周期的スロースリップイベントや,外部擾乱がその周期に与える影響に関する知見は,プレート境界面上の摩擦特性を明らかにするうえで不可欠な情報の一つである一方,現状では,過去の発生履歴のみに依存している海溝型巨大地震の長期評価を,物理モデルに基づいたものへと高度化するに際して重要な貢献を果たすことが期待できる.東南海地震の震源域から南海地震の震源域東部にかけて敷設されている,地震・津波観測監視システム「DONET」の水圧計データを用いての,相対的上下変位速度の空間勾配解析を実施する,超低周波地震やスロースリップイベントなどすでに発生が報告されている現象と,変位速度の空間勾配値の変化時系列との対応関係から,今後のイベントの即時的検出のアルゴリズム構築を目指す.また,豊後水道以南において検出された変位勾配値の周期的変化が,本当にプレート境界での現象を反映しているかどうかを確認するため,小繰り返し地震の解析から示唆される準静的すべりレートの時空間変化との比較を行う.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
音声外科術後の喉頭機能に関する病態生理学的研究

本研究課題で臨床応用が可能となった超高速度声帯振動観測装置を東京大学医学部附属病院耳鼻咽喉科外来に設置し、各種症例の検討を行った。喉頭癌に対して喉頭機能を温存できる術式として行われている喉頭部分切除術の術後の音源について検討した結果、披裂喉頭蓋ひだが音源になりうることを明らかにした。この知見は日本気管食道科学会において発表された。更に声帯の振動様式を子細に観察することによって、発声障害の原因、音声外科術後のリハビリテーションのための知見が得られた。特に起声の方法と、障害及びそのリハビリテーションとの関連がある程度明らかにされた。近年、機能的発声障害が増加の傾向にあると云われている。なかでも痙攣性発声障害は難治であること、職業的音声使用者に発症することが多いことなどから注目されている。本疾患に対して声帯振動様式から病因についての検討を行った。また本疾患の評価法について検討を加えた。これにより、本疾患の治療前後の音声評価が可能となりより有効な治療法の開発の基礎となることが期待される。嚥下障害例の病態生理学的検討を行った。特に嚥下の動態と嚥下圧の同時記録によって、より正確な嚥下機能の評価が可能となり、術式の選択、術後の評価が客観的に行えるようになった。この一連の研究成果は日本気管食道科学会、日本耳鼻咽喉科学会などに順次発表の予定である。小児の音声言語障害は、教育的な見地からも看過し得ない問題である。しかし客観的な病態の記述が困難で治療法も経験的に行われているにすぎない。本研究で開発された検査法或いは評価法を小児にも適応することの可能性を検討する必要があると考え、若干の予備調査を行った。この結果は日本耳鼻咽喉科学会において発表されている。病態生理で空気力学的側面が、十分検討することが出来なかった。これは、声門下圧を計測することが困難であることに起因する。今後の課題である。今後の課題である。本研究の対象となった音声外科は主として東京大学付属病院耳鼻咽喉科音声外来受診患者である。本年度の患者総数はおよそ350名でありその内200名が音声障害を主訴としている。そのような症例に対し声帯振動の面から術後機能を検討した。声帯振動は臨床的にはストロボスコピーにより観測されているが、病的音声の評価には限界がある。本研究においては我々が開発し臨床利用をしている超高速度声帯振動観測装置を用いて検討した。痙攣性発声障害は原因不明の難治な音声障害である。この病的音声の生成機能について、声帯振動の面から検討した。その結果は第97回日本耳鼻咽喉科学会のシンポジウム「神経喉頭科学最新の展開」において発表された。反回神経麻痺による音声障害に対して披裂軟骨内転術を施行しているが、術後二重声になり、当初の予想より音声の改善が見られない場合がある。二重声の生成機構は不明な点があったが、本研究において左右の声帯の振動数が異なっていることが明らかになった。この結果は、日米合同音響学会においてRecent advances in techniques for observing speech productionとして発表された。嚥下機能も術後の重要な機能である。現在嚥下機能評価のため、食道透視ビデオ撮影と、嚥下圧及び筋電図の同時記録を行うことが出来るシステムを構築している。

現在は嚥下物の性状による嚥下動態の検討を行っている。この研究成果は、日本気管食道科学会や嚥下研究会において発表されている。音響的な面からの検討は病的音声に含まれる各種音響パラメータを計算機を用いて抽出し、術後の音声の評価を行っている。声門下圧の測定は小型圧トランスデューサーを用いて各種疾患について直接測定を行う計画であったが現在は、Vocal fry発声について測定し得たに留まっている。次年度の課題としたい。本研究課題で臨床応用が可能となった超高速度声帯振動観測装置を東京大学医学部附属病院耳鼻咽喉科外来に設置し、各種症例の検討を行った。喉頭癌に対して喉頭機能を温存できる術式として行われている喉頭部分切除術の術後の音源について検討した結果、披裂喉頭蓋ひだが音源になりうることを明らかにした。この知見は日本気管食道科学会において発表された。更に声帯の振動様式を子細に観察することによって、発声障害の原因、音声外科術後のリハビリテーションのための知見が得られた。特に起声の方法と、障害及びそのリハビリテーションとの関連がある程度明らかにされた。近年、機能的発声障害が増加の傾向にあると云われている。なかでも痙攣性発声障害は難治であること、職業的音声使用者に発症することが多いことなどから注目されている。本疾患に対して声帯振動様式から病因についての検討を行った。また本疾患の評価法について検討を加えた。これにより、本疾患の治療前後の音声評価が可能となりより有効な治療法の開発の基礎となることが期待される。嚥下障害例の病態生理学的検討を行った。特に嚥下の動態と嚥下圧の同時記録によって、より正確な嚥下機能の評価が可能となり、術式の選択、術後の評価が客観的に行えるようになった。この一連の研究成果は日本気管食道科学会、日本耳鼻咽喉科学会などに順次発表の予定である。小児の音声言語障害は、教育的な見地からも看過し得ない問題である。しかし客観的な病態の記述が困難で治療法も経験的に行われているにすぎない。本研究で開発された検査法或いは評価法を小児にも適応することの可能性を検討する必要があると考え、若干の予備調査を行った。この結果は日本耳鼻咽喉科学会において発表されている。病態生理で空気力学的側面が、十分検討することが出来なかった。これは、声門下圧を計測することが困難であることに起因する。今後の課題である。
細胞運動を調節するレドックス・センシングとシグナリングの分子機構

本研究の目的は、鞭毛運動や光合成のモデル生物である単細胞緑藻クラミドモナスを用いて、細胞内のレドックス状態の変化がどのような機序でセンスされ、細胞行動に反映されるのかを探ることである。以前我々は、クラミドモナスが示す走光性の正と負(光源に向かうか、逃げるか)が、細胞内レドックス状態の変化によって入れ替わることを示した。しかし、その調節メカニズムの分子機構は謎に包まれていた。我々は、(1)細胞内の何がレドックス状態を変えるのか(2)細胞はどのようにしてその変化を感受し、鞭毛へとシグナルを送るのか(3)鞭毛に送られたシグナルはダイニンにどのような働きかけをするのかという3つの質問に答える形で、その分子機構を明らかにすることを試みた。その結果、(1)ステート遷移に付随した光合成電子伝達様式の変化が、走光性の符号と相関を示した。(2)レドックス感受性異常による走光性異常株3種の原因遺伝子解析を行い、うち1種は色素の生合成経路の酵素の点変異であることがわかった。別の1種については、候補遺伝子を4つまで絞ることができた。(3)基質タンパク質を補足する変異を導入したダイニンサブユニット型チオレドキシンをクラミドモナスに発現させ、実際に生体内で複数のタンパク質が生体内で補足されていることを確認した。研究期間中にクラミドモナスが光感受をしてから遊泳方向転換するまでのステップをすべてつなげることはできなかったが、その過程で重要なステップにかかわる分子機構の一端を明らかにすることができた。本研究の目的は、鞭毛運動や走光性のモデル生物である単細胞緑藻クラミドモナスを用いて、鞭毛運動のレドックス(酸化還元)調節の分子機構を明らかにすることである。本年度は、実験の進行上、当初の平成23年度計画である走光性の解析を先に行った。これまでに見出した緑藻クラミドモナスの走光性符号(光源に向かう正の走光性か、逆に逃げる負の走光性か)の切り替えのレドックス調節を詳細に分析した。その結果、酸化剤処理(活性酸素種)で正の走光性、抗酸化剤(活性酸素種消去剤)処理で負の走光性を示すこと、その効果が濃度依存的かつ可逆的であることを見出した。さらに、一重項酸素(植物細胞ではそれ自体では細胞毒性がないと考えられている)は他の活性酸素種のように走光性に影響を与えないことから、それ自体で細胞毒性のある活性酸素種に限って走光性調節シグナルとして機能することがわかった。藻類の走光性は古くから知られているが、正負の符号切り替え機構を明らかにしたのはこれが初めてである。また、細胞運動にレドックス・シグナルが関わっていることを具体的に示したのもこれが初めてであり、細胞生物学の広い分野への波及効果が期待できる。これらの結果を論文としてまとめ、PNAS誌に受理された。さらに、上記の走光性レドックス調節が異常となるクラミドモナス突然変異株を新たに単離した。現在、原因遺伝子解析を行っており、平成24年度計画に記載したagg1遺伝子の解析とともに、来年度中の同定・機能解析を目指す。平成23年度繰り越しの平成24年度は、レドックス調節機構に異常のある3つの変異株の原因遺伝子同定を開始した。基礎生物学研究所分析室との共同研究により3株の全ゲノムの解読を行った。うち1株について特に良好なシーケンスデータが得られたため、現在野生株ゲノムとの比較および連鎖解析により原因遺伝子の絞り込みが進行中である。

さらに、基礎生物学研究所皆川純教授のグループとの共同研究により、光合成のステート遷移が走光性を調節する細胞内レドックス状態変化の源になっている可能性をつきとめた。光そのものがシグナルとなるのではなく、光を受けた結果葉緑体が作り出すシグナルが細胞の運動性を変化させるという、新しい調節経路を発見したことになり、光合成研究の上でも、細胞運動調節機構の研究においても意義深い。現在、この発見を確かなものにするため、ステート遷移不能株の走光性観察、レドックス感受性蛍光タンパク質によるステート1,2誘導時の細胞内レドックス状態観察実験が進行中である。本研究の目的は、鞭毛運動や光合成のモデル生物である単細胞緑藻クラミドモナスを用いて、細胞内のレドックス状態の変化がどのような機序でセンスされ、それが細胞行動に反映されるのかを探ることである。この研究の過程で、クラミドモナスが示す走光性の正と負(光源に向かうか、逃げるか)が、細胞内レドックス状態の変化によるものであることを見出した。即ち、細胞内が酸化的になると正の走光性、還元的になると負の走光性を示すのである。これは、従来「光合成のための最適光環境」に棲むための行動であると考えられてきた走光性が、「最適な細胞内レドックス状態」を維持するための行動であることを示唆しており、細胞行動の理解において重要な知見であると考えられる。さらに、その分子メカニズムを明らかにするために、クラミドモナスのミュータントの研究を行った。細胞内レドックス状態と走光性の正・負の関係が異常である3種の変異株(1種の新規変異株を含む)を見出し、そのうち1種の原因遺伝子を明らかにした。意外なことに、原因遺伝子がコードするのは色素の生合成に関わる酵素であった。既知の酸化還元酵素や運動関連のタンパク質でなかったことは、レドックス・センシングやシグナリングが予想外に広い種類のタンパク質が関わっていることを示唆しており、興味深い。この遺伝子産物の機能、さらには現在解析中の他の2種の原因遺伝子を今後明らかにすることで、細胞内レドックス状態のセンシング機構や伝達機構の解明に貢献すると考えられる。予定通りに次世代シーケンスを行うことができ、また光合成が生み出すレドックス状態変化の源を見出したことによって、到達目標であった調節経路の分子機構の一端が明らかになりつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。次世代シーケンサーを用いた、レドックス・センシングおよびシグナリングに異常をもつクラミドモナス変異株の原因遺伝子解析を第一目標とする。次に、ステート遷移と細胞内レドックス状態および走光性符号の連関をレドックス感受性タンパク質の利用によって明らかにすることを第二目標とする。
ヘリコバクター・ピロリVacA毒素の毒性発現機序

VacAとCagAは共にヘリコバクター・ピロリの主要な病原因子であり、CagAは胃癌、VacAは胃炎、胃潰瘍などの発症に密接に関連することが示されている。したがってCagAとVacAの毒性発現に至るシグナル伝達には独立した固有の経路もあれば両者類似の作用が認められるなど、必ずしも明確な区別がなされていない。我々はこれまで、培養細胞において発現させたCagAが、ピノサイトーシス経路依存性エンドサイトーシスを阻害しVacAの取り込みを抑制すること,さらにはピロリ菌と培養細胞の共培養条件下において、ピロリ菌により注入されたCagAがVacAによる細胞空胞化を低下させることを明らかにした。本年度は、CagAによるVacAの取り込み抑制のしくみを明らかにするため、細胞膜上のVacA受容体分子であるRPTPαに焦点を当ててしらべた。その結果、CagAによるVacAの取り込み抑制と続く細胞障害低下は、CagAがRPTRαのエンドサイトーシスを阻害することから引き起こされていることが示唆された。ピロリ菌CagAによる細胞膜蛋白質のエンドサイトーシス阻害は、VacAによる細胞機能の撹乱やピロリ菌の病原性発現に影響を与えている可能性が考えられた。加えて、極性上皮細胞では、CagAによるErk活性化が、グアニン・ヌクレオチド交換因子H1(GEF-H1)-RhoA-RhoA経路で引き起こされ、その結果活性化されるcMycによって生じたmicroRNA、miR-17とmiR-20aがp21(Waf1/Cip1)の発現を抑制した。しかし、このCagAの作用にはVacAは影響しないことが判明した。塩基配列の変化を伴わずに遺伝子発現を制御するエピジェネティック機構の破綻が発癌に重大な役割を担っている。microRNA(miR)は1825塩基からなるnon-coding RNAで、組織特異的に発現しており、細胞の増殖やアポトーシス、分化に重要な役割を果たしている。H.pylori感染に伴う胃粘膜のmiRの発現変動を解析することは、胃発癌の分子機構の解明に繋がる可能性があり、VacAの影響を解析した。19例のクラスター解析の結果、55種類のmiRがH.pylori感染に伴って有意に変動していた。2種類以外は全てH.pylori感染により発現低下を来していた。35種類のmiRの発現変動はrealtime PCRにより定量できた(25症例、H.pylori陽性12例-陰性13例)。また、6種類のmiRはH.pylori感染の有無を判別可能であった。シドニー分類との対比検討では、miR発現量と活動度や慢性炎症との関連性は明らかでなかったが、2種類のmiRにおいて萎縮度スコアとの有意な相関が認められた。また、菌量スコアとmiR-214発現量の間には負の相関性がみられた。次に精製VacA投与、vacA欠損株、cagPAI欠損株と野生株の比較感染実験の結果から、6種類のmiRはcagPAI依存的に有意な発現低下を来していた、また2種はVacAの存在下で有意に変動していた。cagPAIやvacA遺伝子欠損に影響されず感染自体で発現低下しているmiRもみられた。一方、VacAの新たな毒素活性としてPI3K/Akt経路を活性化し、Aktの下流であるGSK3βをリン酸化し、β-cateninの転写活性を誘導することを見出したが、この活性化経路に関わるVacA受容体は、これまで示した2種のRPTPではなくまた、細胞内Ca2+濃度に依存することが示唆された。
確率制御の新展開:レヴィ過程の制御と数理ファイナンスへの応用

さまざまな実用的な応用例をもつ、レヴィ過程の弱近似問題に対して、モンテカルロ法などの標本経路の発生を必要とせず、多項式最適化を解くことで厳密な上下界を計算する手法を提案・改良した。またこれらの結果を数理ファイナンスにおけるオプション価格付けなどに適用し、その有効性を検証した。さらに、大規模複雑系上の合意ダイナミクスの確率雑音に対する頑強性など、確率システムの解析・制御に関するいくつかの理論結果も導出した。近年、様々な分野において確定的なモデルでは表現できない確率的な挙動に対する解析・制御手法の重要性が増している。一方、物理システムの故障をはじめとして、金融工学における株価モデルなどでは、系の急激な変動の影響が大きな意味をもつが、これを理論的に捉える枠組みは十分とは言えない。本研究では、こうした現象を統一的に扱うことができるレヴィ過程を数学モデルとして採用し、その解析・制御手法を確立する。本年度は本研究課題の理論的基礎と位置づけているレヴィ過程の弱近似問題に対する最適化にもとづくアプローチを整備した。準備段階でえられていた結果を、1.パラメトリックな近似手法、2.指数減衰型多項式最適化手法を新たに提案した。まず1.の実用的な意義として、例えばオプションの価格付けに適用した場合、行使価格や行使時期などに対してパラメトリックな形で価格の上下界が得られる。この結果は計算時間を軽減することに役立つのみでなく、次年度以降のキャリブレーションへの応用においても、重要であると考えられる。また、2.を生存確率推定問題に適用し、特に生存確率が極めて大きい(1に近い)場合などモンテカルロ法では困難であることが知られている状況においても、現実的な計算時間でかつ優れた精度で所望の値が求められることを確認した。現在、両結果を幅広い分野に発信すべく、確率論・最適化という異分野の論文誌に投稿し、査読中である。本研究では、こうした現象を統一的に扱うことができるレヴィ過程(およびそれに駆動される確率過程)を数学モデルとして採用し、その解析・制御手法を確立する。本年度は本研究課題の理論的基礎と位置づけているレヴィ過程の弱近似問題に対する最適化にもとづくアプローチに関して、予定していた理論結果をすべて導き、確率論・数値計算という異分野の論文誌に投稿し受理された。また、今年度はヨーロッパ滞在の利点を生かし、多項式計画問題の代表的ソルバの開発者達や関連分野の研究者を訪問し、得られた結果を幅広く発信するとともに、改良可能な点などに関する意見を仰いだ。なお、この訪問中に得られた結果は現在、論文誌に投稿中である。また、滞在中はシステムバイオロジの研究者との継続的な議論を通して、確率モデルの役割などについて情報収集や提案を行った。この中で、本研究で焦点をあてている離散的な不確定性の重要性とともに、ミクロなノイズがマクロな挙動に及ぼす影響の理論的考察の重要性を再認識した。これを受けて、次年度以降は、こうした大規模システム的な観点も視野に入れ研究を進める予定である。本年度は昨年度までに提案していたレヴィ過程の弱近似問題に対する手法を補完する手法として、サンプル値制御理論にもとづく重み関数変換法を提案し、その有効性を検証した。また、昨年度の情報収集の結果、数理ファイナンスと並ぶもう一つの主要応用先と定めているシステムバイオロジにおいては、本研究で焦点をあてている離散的な不確定性の重要性とともに、ミクロなノイズがマクロな挙動に及ぼす影響の理論的考察、大規模動的システムにおける確率的現象の重要性を認識した。これを受け、本年度よりその具体的な理論構築に着手した。ここでは、あるクラスの振動子ネットワークが安定に振る舞うことをスケーラブルに判定する結果を導出し、心臓における拍動伝搬の簡易モデルに適用した。また生体などにおける化学反応の確率的挙動を記述するための標準的な枠組みであるChemical Master Equationを対象として、低次元化手法の提案なども並行しておこなっている。

本年度は昨年度までに提案していたレヴィ過程の弱近似問題に対する手法を改良するとともに、サンプル値制御理論にもとづく重み関数変換法を数理ファイナンスにおける確率密度関数推定問題に適用した。また、数理ファイナンスと並ぶもう一つの主要応用先と定めているシステムバイオロジにおいては、生体などにおける化学反応の確率的挙動を記述するための標準的な枠組みであるChemical Master Equationを対象として、その低次元化手法を提案した。一方で、本課題を進める中で、本研究で焦点をあてている離散的な不確定性の重要性とともに、ミクロスケールで印加されるノイズがマクロな挙動に及ぼす影響の理論的考察、大規模動的システムにおける確率的現象の重要性を認識した。これを受け、ランダムグラフを用いて相互作用構造が記述される複雑ネットワークにおいて、エージェントレベルで印加されるノイズが全体の合意を乱す度合いを、システム制御理論的手法により計算する手法を提案した。本研究の軸となるレヴィ過程の弱近似理論の構築と数理ファイナンスに関連する応用例による有効性の検討をすでにおこなった。これと並行して、システムバイオロジにおける確率モデルに関する研究にも着手している。24年度が最終年度であるため、記入しない。大規模複雑ネットワーク上の動的システムにおける確率的挙動という観点から、引き続き理論構築を目指す。またシステムバイオロジーにおける確率モデルの効率的なシミュレーション方法の構築などを通して、その実用的な有効性を検討する。またあらたに、前年度までの理論結果を反応拡散系などの時空間システムのパターン制御へ応用する研究に取り組む。
アレナウイルスの細胞侵入機構の解析と新規受容体の探索

出血熱ウイルス感染症は致死率が高く重篤な疾患を引き起こすため、ワクチン及び有効な治療法の開発が急務である。しかしながら、出血熱ウイルスの多くはバイオセーフティーレベル4病原体に指定されているために、本国はもとより世界的にも研究への取り組みが難しい状況にあり、病態やウイルスの生活環に関する知見は乏しい。本研究では、特にアレナウイルス感染症の治療・予防法の確立のために、ラッサウイルスをはじめ各種南米アレナウイルスおよび新興アレナウイルスのエンベロープ蛋白質(GP)を外套したシュードタイプVSVを作製し、GPの性状解析および細胞指向性、細胞侵入機構の解析を行った。しかしながら、出血熱ウイルスの多くはバイオセーフティレベル4病原体に指定されているために、本国はもとより世界的にも研究への取り組みが難しく、病態やウイルスの生活環に関する知見は乏しい。本研究では、特にアレナウイルス感染症の治療・予防法の確立のために、ラッサウイルスをはじめ各種南米アレナウイルスおよび新興アレナウイルスのエンベロープ蛋白質(GP)を外套したシュードタイプVSVを作製し、GPの性状解析および細胞指向性、細胞侵入機構の解析を行っている。本年度は昨年度に引き続き、新興ウイルスであるルジョウイルスの細胞侵入機構の解析を行った。このウイルスは、他のアレナウイルス種とは異なるGPの性状を示し、細胞表面にGPが発現しているにも関わらず細胞同士の膜融合が見られないことから、エボラウイルスと同様のエンドソーム内での膜融合に必須の分子の存在が考えられた。そのため、まずエボラウイルスGPを外套するシュードタイプVSVを作製し、このシュードタイプウイルスをコントロールとして解析を行った。コレステロールやリン脂質のエンドソーム内からの排除を阻害する薬剤で処理することで、エボラウイルスおよびルジョウイルスGPを外套したシュードタイプウイルスは感染性が低下した。またエボラウイルスの侵入受容体として報告されたニーマンピックC1(NPC-1)のノックアウト細胞では、ルジョウイルスGPシュードタイプウイルスの感染性が低下した。エボラウイルスGPはNPC-1と直接結合することで細胞侵入できることが明らかにされており、ルジョウイルスに関しては未だ不明ではあるが、NPC-1および脂質の蓄積が細胞侵入の際に何らかの作用を及ぼしていることが明らかとなった。しかしながら、出血熱ウイルスの多くはバイオセーフティーレベル4病原体に指定されているために、本国はもとより世界的にも研究への取り組みが難しく、病態やウイルスの生活環に関する知見は乏しい。本年度、各種アレナウイルスのGPの発現および糖鎖修飾等を共通に検出するために、タグを付加した発現プラスミドを作製し、これらを用いてシュードタイプウイルスを作製した。その結果、シュードタイプウイルス上に外套されているGPはどの種のアレナウイルスGPにおいてもハイマンノース型の糖鎖修飾を受けていることが明らかとなった。さらに、様々な哺乳類細胞への感染感受性およびpH依存的な細胞侵入を確認することができた。また、新興アレナウイルスであるルジョウイルスは他のアレナウイルス種と異なり、低pHによる細胞融合活性は認められず、このウイルスは細胞融合の際に細胞表面にはない何らかの分子を介して細胞融合が誘導されていることが推測された。さらに、このウイルスはこれまで他のアレナウイルスで用いられているような既存の受容体を利用しない細胞侵入機構を示すことも明らかとなった。今回の研究において、新たなアレナウイルス種の新規細胞侵入機構解明の手がかりを掴めたことは、今後アレナウイルスに対する治療法を考える上でも意義深いと考えられる。その結果、新興アレナウイルスであるルジョウイルスGPは細胞表面に発現しているにも関わらず、細胞同士の膜融合が観察されず、エボラウイルスやラッサウイルスで報告されているようなエンドソーム内での膜融合に関与する分子と同様の作用を持つ分子の存在が示唆された。

コレステロールやリン脂質のエンドソーム内からの排除を阻害する薬剤で処理すると、エボラウイルスGPのシュードタイプウイルスと同様にルジョウイルスGPのシュードタイプウイルスでも感染阻害が認められたことから、エボラウイルスと類似の感染機構を示す可能性が示唆された。また、プロテインキナーゼライブラリーを用いて各種シュードタイプウイルスの細胞侵入に関与する分子の探索を行った結果、いくつかの阻害剤でラッサウイルスGP外套シュードタイプウイルス特異的な感染阻害が認められ、この阻害剤は細胞内の主に、血小板由来成長因子受容体(PDGFR)をターゲットとしており、ラッサウイルスの細胞侵入の際の何らかの関与因子であることが示唆された。医学ウイルス学本年度の研究実施計画通りに実験を行うことができ、新たな知見も得られており順調に進展していると考えている。細胞侵入に関与するシグナル伝達分子の探索に関しては、スクリーニングまでは終了しており、アレナウイルス各種に効果的ないくつか候補阻害剤が得られている。これらに関しては、今後詳細な解析が必要であると思われる。本年度の研究実施計画通りに実験を行うことができ、新たな知見も得られており順調に進展していると考えている。カテプシンによるGPの解裂に関しては、実験を行ったものの予想された事象とは反する結果となり多少の実験の変更を余儀なくされてはいるが、来年度以降の実験計画に支障ないものと思われる。ルジョウイルスの細胞侵入の際にNPC-1が直接関与しているのか、ルジョウイルスのGPとNPC-1の相互作用について検討する。また、ルジョウイルスの細胞侵入を阻害できるような阻害剤の探索を進める。ルジョウイルスの細胞表面受容体の探索を行う。ルジョウイルスGPに結合するような分子を質量分析による解析で候補を探し、過剰発現もしくは発現抑制によって、シュードタイプウイルスの感染性がどう影響するかを確認し、受容体としての同定を行う。シュードタイプウイルスでの結果を元に、本来のルジョウイルスの感染性についても、海外の機関との共同研究で確認を行う。本研究により、ルジョウイルスがこれまで報告されてきたアレナウイルス受容体候補のいずれにも依存しない細胞侵入形態をとることが明らかとなった。そこで今後、このルジョウイルスの細胞侵入に関与する宿主因子の探索および同定を検討する。最近、エボラウイルスに関して細胞侵入後、エンドソーム内での膜融合に必須の分子の存在が明らかにされている。エボラウイルスのGPを発現させた細胞では、低pH処理しても巨細胞の形成が見られずこれは細胞表面に膜融合に関与する分子がないためではないかと推測される。ルジョウイルスにおいても当該実験において巨細胞の形成が見られておらず、エボラウイルスの細胞侵入と同様な分子の必要性も考えられる。そこで、膜融合に関する脂質分子の代謝や合成を阻害するような薬剤等を用いて、ルジョウイルスの感染性を評価する。
フェイスマッサージによる心身の反応と看護技術としての適用に関する研究

本研究はフェイスマッサージが及ぼす生理的・心理的影響を明らかにし、看護技術としてのフェイスマッサージ技術の確立を目指すものである。本研究ではフェイスマッサージ前後に言語流暢性課題をストレス負荷としてかけ、バイタルサインの測定、NIRSによる前頭葉oxyHb濃度の測定、および気分の変化を測定した。その結果、生理的データの有意な変化は無かったが、「緊張ー不安」「疲労」の有意な減少、リラックス度や快適度の有意な上昇がみられた。フェイスマッサージは身体に影響を及ぼすことなく、心理的に緊張の緩和をもたらすことが示唆された。本年度は,昨年度のから引き続きフェイスマッサージの圧に関する基礎的研究を実施するとともに,今後の研究予定の前頭葉脳血流を測定する機器の操作や文献検討に取り組んだ。まず,マッサージ圧に関して,20年以上のフェイシャルセラピスト講師として経験持つ1名に研究参加を依頼し,マッサージ圧の測定とその技術を分析した。マッサージの圧を口頭で確認しながら,触れる程度の「軽度圧」,心地よいと感じる「中等度圧」,不快感までには至らない「強度圧」まで力を増す行程を繰り返し,圧の範囲を求めた。額のマッサージでは,「軽度圧」が100200 g/cm2,「中等度圧」が200300g/ cm2,「強度圧」が300400 g/cm2であった。それぞれ100 g/cm2の差であるが,圧が強まるほど皮膚を圧迫している時間が長くなることが分かった。眼周囲では主に第3指でマッサージが実施されていた。「軽度圧」で300400g/ cm2,「中等度圧」が600700 g/ cm2,「強度圧」が700800 g/ cm2で,特に眉頭の部分では1000 g/cm2を超えていた。頬部のマッサージでは,「軽度圧」が200400g/ cm2,「中等度圧」が400500g/ cm2,「強度圧」が500600 g/ cm2で,どの場合も第3指と第4指で皮膚を上方向に上げるときに圧が加わり,次に力を弱めるといった一定のリズムで繰り返され,マッサージの最後で一番高い圧で押していた。さらに20歳以上の健康な女性を対象に,顔面の各部位での3つの圧の数値を測定した。今回は,今後の生理的指標のひとつとである唾液アミラーゼやバイタルサインを実験前後に測定した。データ収集の途中ではあるが,実験前後で目立った変化は見られていない。フェイスマッサージの先行研究を概観すると,マッサージの方法の記載は散見されるのみだった。一般に,フェイスマッサージは軽擦と押圧で実施されるが,どのくらいの圧で行うかは明確ではない。フェイスマッサージは,その方法が不明瞭で,生理的・心理的効果も十分には検証されていないことから,まずマッサージの圧を数値化することが,フェイスマッサージを行う上で安全性の確保や看護への適用において重要であると考えた。そこで,適切なマッサージ圧の範囲の検討するプレテストに取り組んだ。マッサージの圧を口頭で確認しながら,触れる程度の「弱」,心地よいと感じる「良」,やや強く感じる「強」まで力を増す行程を繰り返し,圧の範囲を求めた。前頭筋のマッサージでは弱良は200400 g/cm2で,500700 g/cm2では強いと感じていた。眼輪筋のマッサージでは眼の下側の痛覚の閾値が高かった。頬部のマッサージでは200400g/cm2が弱良で,500 g/cm2代では強いと感じていた。押圧では頬部や耳周囲の経穴では200 g/cm2で弱と感じ500600 g/cm2で良と感じていた。眼周囲では上側では700800 g/cm2で良,下側では500600 g/cm2が良で上側と差があった。口周囲では300600g/cm2で良と感じていた。骨のある部分の押圧では高めの圧が必要であると考える。同時に測定した心拍変動も解析した。前額部や頬部のマッサージでは,マッサージの圧に関わらずHFは平均191.81msec2,LF/HF比は平均0.63で推移した。押圧では213.24msec2,LF/HF比は平均1.07で推移した。このことから,マッサージは副交感神経を活性化し,押圧は交感神経系を活性化させる可能性が示唆された。本年度は20歳以上の健康な女性5名を対象に、前額部、眼輪筋、頬部へのマッサージ・押圧を実施し、生理的・心理的変化についてデータを収集した。マッサージ・押圧の前後で、血圧・脈拍は被験者全員がわずかに低下した。唾液アミラーゼは4名が減少し、1名が上昇した。唾液アミラーゼが減少した4名は、頬部のマッサージは中等度強度の圧の方が“筋肉がほぐれる感じ"として心地よさを感じていた。押圧は軽度では物足らなさを感じ、中等度の圧の方が心地よさを感じていた。唾液アミラーゼが上昇した1名は、前額部・眼輪筋のマッサージで“覚醒感"を感じていた。前額部や眼輪筋のマッサージ・押圧は眼精疲労の回復に効果があると考えられており、その効果が“覚醒感"につながったものと推察される。

このことから顔面へのマッサージ・押圧は部位によって、ベースにあった不快の感覚から回復した際の反応として唾液アミラーゼ値が上昇する可能性があると考えられた。またこの被験者は軽度の圧でのマッサージで“母親から撫でられた感覚"を想起し、中等度の圧よりも“撫でる"程度の軽度の圧を好んでいた。1名ではあるが、顔面に触れる刺激が想起などの思考の「活性化」に影響を及ぼす可能性が考えられた。今後、フェイスマッサージ前後の前頭葉脳血流を測定していく予定であり、さらに詳細にフェイスマッサージが及ぼす生理的・心理的影響について検証し、看護技術としての適用の可能性を探っていく。平成27年度は、フェイスマッサージがストレッサーに対しどのような影響を与えるか明らかにするため、前頭葉の脳血流の変化を測定した。今回はストレス負荷として言語流暢性課題を採用した。データ収集は、実験開始前の5分間安静後、1回目言語流暢性課題後、マッサージまたは安静後、2回目言語流暢性課題後に行った。生理的データとして、血圧、脈拍、皮膚温(手掌および頬部)、心拍変動(HF、LF、LF/HF)、前頭葉血流量、唾液アミラーゼ値を採取した。心理的データとして、リラックス度、快適度、覚醒度をVisual analog scaleにて採取した。なお、フェイスマッサージ群と安静群の両方を体験するクロスオーバー法を採用した。先にどちらの群を体験するかは、あらかじめ群を割り振った表を作成しておき、被験者としてエントリーした順番で決定した。実験の結果、両群ともに血圧、脈拍、皮膚温に関しては、実験を通して統計学的な変化は認められなかった。心理的な変化としては、リラックス度、快適度はフェイスマッサージ群の方がマッサージ後に高くなる傾向があった。覚醒度については安静群で安静後に低下する傾向があった。実験後の感想においても、フェイスマッサージ後はすっきりしたとの記載がみられた。フェイスマッサージを実施した場合、安静にするよりも活気づけたり、リフレッシュ効果が得られることが示唆された。前頭葉の血流に関しては分析中である。本研究はフェイスマッサージが及ぼす生理的・心理的影響を明らかにし、看護技術としてのフェイスマッサージ技術の確立を目指すものである。本研究ではフェイスマッサージ前後に言語流暢性課題をストレス負荷としてかけ、バイタルサインの測定、NIRSによる前頭葉oxyHb濃度の測定、および気分の変化を測定した。その結果、生理的データの有意な変化は無かったが、「緊張ー不安」「疲労」の有意な減少、リラックス度や快適度の有意な上昇がみられた。フェイスマッサージは身体に影響を及ぼすことなく、心理的に緊張の緩和をもたらすことが示唆された。プレテストを幾つか進めているが、途中、病休しているため研究が中断している。看護技術被験者の募集を行う。フェイスマッサージによる自律神経系、内分泌系、免疫系、神経内分泌系の反応、心理的変化について測定していく。平成25年度では,フェイシャルセラピストの協力を得て,研究者のフェイスマッサージの手技について洗練することが出来た。現在までフェイスマッサージの圧の数値化について実験を続けている。同時にバイタルサイン,唾液アミラーゼなどを測定し,今後の研究のベースラインにするなど,次の実験の準備に取り掛かっている。また,光イメージング脳機能測定装置による前頭葉の血流量測定について,機器の操作の習得に着手している。以上のように,平成25年度に目標に挙げていた内容について実験を進めており,おおむね順調に進行していると考える。平成24年度は,ストレスによる心身反応の理論的な検証と測定方法の決定と,フェイスマッサージの実験準備を充実することを目標に挙げた。