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地域気候パラメータを考慮した降雨時伝搬特性の世界的推定法の研究

電波伝搬の研究は,無線通信回線設計の基本である.信頼性がありかつ経済的な無線通信回線を設計するには,事前に当該地域の気候などを考慮して伝搬特性を推定する必要がある.本研究では,特に降雨時の伝搬特性につき,全世界的に入手可能な地域気候パラメータを用い世界的に適用できる精度良い推定法の作成を目指し,熱帯降雨観測衛星(TRMM)搭載降雨レーダデータを用いた解析を行い,全世界的に入手可能な雷雨率が,降雨時伝搬特性推定法に用いる有望なパラメータであることを明確にした.電波伝搬の研究は,無線通信回線設計の基本である.信頼性がありかつ経済的な無線通信回線を設計するには,事前に当該地域の気候などを考慮して伝搬特性を推定する必要がある.本研究では,特に降雨時の伝搬特性につき,全世界的に入手可能な地域気候パラメータを用い世界的に適用できる精度良い推定法の作成を目指し,熱帯降雨観測衛星(TRMM)搭載降雨レーダデータを用いた解析を行い,全世界的に入手可能な雷雨率が,降雨時伝搬特性推定法に用いる有望なパラメータであることを明確にした.1.降雨時伝搬特性や、雷雨率を含む地域気候パラメータなどに関する文献調査を行い、降雨時伝搬特性データ(衛星回線降雨減衰、地上回線降雨減衰、異積分時間降雨強度、衛星回線交差偏波識別度劣化、地上回線交差偏波識別度劣化、サイトダイバーシチ改善効果、最悪月)と雷雨率データに関する、世界各地約200地点のデータベースを作成した。2.TRMMの降雨レーダデータを検討し、3A25/降雨パラメータの統計値、および2A23/降雨タイプの分類とブライドバンドの高さに的をしぼり、リモートセンシング技術センター(RESTEC)から購入し、また解析システムを購入したが、同システムの最新CPUとソフトのミスマッチが発生したため、解析が遅れている。これについては解決の目途がついたので次年度以降に積極的に解析を進める。3.WMO(世界気象機構)が発表している平均年雨量・雷日数・30年間月最大雨量から計算されるDuttonの雷雨率、あるいはRiceが提案している雷雨率やBaptista and Salonenが提案している雷雨率の比較検討を行った。これらは全て雷雨率を間接的に推定したものであるが、場所によっては大きな不一致がみられた。TRMMデータからは雷雨率が直接求められる(ただし緯度40度以下に限られる)ので、次年度以降に総合的に評価を行い、伝搬特性推定法の改善を進める。4.雷雨率を考慮した世界的に適用できる「異積分時間降雨強度分布変換法」と「衛星回線サイトダイバーシチ改善効果推定法」について、既存推定法よりも推定精度の向上が得られることが明確になったので、それぞれ国際シンポジウムにおいて発表した。1.昨年度に引き続き、降雨時伝搬特性や雷雨率を含む地域気候パラメータなどに関する文献調査を行い、降雨時伝搬特性データ(衛星回線降雨減衰、地上回線降雨減衰、異積分時間降雨強度、衛星回線交差偏波識別度劣化、地上回線交差偏波識別度劣化、サイトダイバーシチ改善効果、最悪月)と雷雨率データに関する、世界各地約200地点のデータベースを更新した。2.昨年度発生した最新CPUとソフトのミスマッチの問題を解決し、遅れていたTRMMの降雨レーダデータ(3A25/降雨パラメータの統計値、および2A23/降雨タイプの分類)の解析を進めた。また、最新1年間の3A25データを新たに購入し、TRMMデータ情報を更新した。3.WMO(世界気象機構)が発表している平均年雨量・雷日数・30年間月最大雨量から計算されるDuttonの雷雨率、あるいはRiceが提案している雷雨率やBaptista and Salonenが提案している雷雨率(ITU-R勧告837)は全て雷雨率を間接的に推定したものであるが、TRMMデータからは雷雨率が直接求められる(ただし緯度40度以下に限られる)。これらの雷雨率の比較検討を行い、Baptista and Salonenによる雷雨率とTRMM雷雨率が同様の傾向を持つことが分かった。また、主に海洋部においては両者の間に大きな不一致が見られた。これらの結果を国内の研究会にて発表した。次年度に総合的評価を行い、伝搬特性推定法の改善を進める。(1)降雨時伝搬特性に影の大きい雷雨率(対流性降雨年総雨量/全降雨年総雨量)について、実測値であるTRMM(熱帯降雨観測衛星)データと、6時間雨量数値情予報に基づくITU-R勧告P.837の推定値との比較を行い、P.837-3推定値(15年間予報値に基づく)とP.837-5推定値(40年間予報値に基づく)とでは、前者がより実測値に近いことを明らかにした。統計期間が長いのに誤差が大きいのは、過去にさかのぼってデータ解析したために、予報アルゴリズム欠陥による予測誤差が大きいと想定される古い予測データを使用したためと思われる。これは、現在のITU-R(国際電気通信連合無線通信部門)の研究方針の不備を示したものである(2) ITU-R勧告P-837を用いて、伝搬特性推定法に用いる降雨強度分布を検討し、降雨減衰が問題になる熱帯/温帯地域においては、現在提案されている対数正規分布・Weibull分布・M分布の中でM分布が最適であることを明らかにした。

(3)異積分時間降雨強度分布変換に関する簡便な方法としてITU-Rが推奨している勧告P.837について検討し、現勧告で考慮されていない雷雨率などの地域気候パラメータを用いると推定精度が向上することを明らかにした。また降雨強度0.1%値で正規化するDamosso法と組合せることにより、変換精度がさらに向上することを明らかにした。(4)異積分時間降雨強度分布変換に関するITU-R勧告P.837法は簡便だが理論的根拠のない実験式である。これに対し雨滴落下時間間隔に関する確率過程モデルから導出され、任意の積分時間に対する変換が可能なLavergnat-Goleモデルの全世界への拡張を目指した研究を行い、雷雨率や降雨強度分布勾配をどの地域気候パラメータを取り込むことにより、既存の変換法と同程度以上の変換精度が達成できることを明らかにした。
自民党体制の成立-自民党・官僚制・経済団体の相互関係の分析

本年度は、前年度に引き続いて、資料の収集に努めると同時に論文を執筆し、それを公刊した。まず資料収集については、国立国会図書館憲政資料室、外務省外交史料館、東京大学法学部附属近代日本法政史料センターのほか、アメリカの国立公文書館(メリーランド州カレッジパーク)を訪問した。アメリカでの資料収集は、日本で入手できる資料(マイクロフィルム)の補完であったが、ことのほか成果が大きかった。このほか、新生活運動の開始などにみられる1955年体制のジェンダー的側面を検討するため、関連文献の収集を行った。論文執筆には必ずしもつながらなかったが、今後分析を深めていきたい課題である。資料収集に加えて、論文の執筆を進め、「一九五五年体制の成立」というタイトルの3回連載の論文を大阪市立大学法学部の紀要『法学雑誌』に掲載することができた。この論文は、対外関係(特に日米関係)・政党政治・労使関係(主に経済団体と労働組合)の3つのレヴェルを関連づけて、自民党の結成を中心とする一九五五年体制を分析するものであり、とりわけ朝鮮戦争の休戦による熱戦の冷戦化という国際的背景を重視するものである。従来、政党政治の側面に偏って理解されてきた一九五五年体制の成立過程を広い視野から、かつ実証的に分析することができたと考える。本年度は、まず、資料の収集に努めた。具体的には、国立国会図書館憲政資料室、外務省外交史料館、東京大学法学部附属近代日本法政史料センターなどを訪問し、多数の資料を収集した。また、アメリカ国務省文書など、マイクロ・フィルム化された資料については、プリント・アウトと整理を行い、活字化された資料および研究文献も、購入その他の方法により入手した。全体として、基礎的な資料の収集を、ほぼ完了することができたといえる。資料収集と並行して、論文の執筆を積極的に進めた。分量としては、400字で800枚程度を予定しており、時期としては、1953年5月の第五次吉田内閣の成立から、1955年11月の自由民主党の結成までを扱う予定であるが、現時点において、分量では、全体のおよそ3分の1、時期的には、1954年3月の緒方竹虎副総理による保守合同の提唱に至るまで、進んでいる。ただし、当初は、自民党・官僚制・経済団体の三者の相互関係として、自民党体制の成立が解明できるのではないかと考えていたが、研究を進めるにつれ、アメリカとの対外関係が極めて大きな影響を及ぼしていることが認識された。論文の執筆それ自体は比較的順調に進んでいるが、アメリカを組み込むことで相互関係が非常に複雑となり、論旨を明快にすることが非常に難しくなっている。この点を改善しながら、来年度も論文の執筆を継続していきたいと考えている。
画像通信がイメージの生成及び変容に果たす役割

(1)東京工芸大学の厚木キャンパスと中野キャンパスを結ぶ「バーチャル・キャンパス」として、パソコン通信ネットワークCampus MAGICを開設し、画像通信の機能を持つネットワークの企画運営を実施した。このネットワーク上で、作品のオンライン展示、グラフィックインタフェースを用いた季節ごとの企画などを実施し、その成果を分析した。(2)Campus MAGICと他の研究教育機関のネットワークとの相互接続を行い、ネットワークを連結したアートプロジェクトを実施した。(3)Campus MAGICとインターネットとの併用による画像生成に関するプロジェクトを多地点を結んで実施した。これにより、インターネットに限定しない複層的なネットワークの有効性を確認した。(4)「連画」プロジェクトは発展を続け、画像通信のアートへの応用と文化との関連性について、さらに多くの考察が得られた。またNTT Inter Communication Centerではこれ以外にも画像通信を応用したいくつかの企画が実施された。これらの分析から日本文化におけるイメージの伝統がディジタル表現と仮想空間においてどのように展開してきたかに関する分析を行い、これを国際学会などの場で発表した。上記の分析に関わり、また他の研究者との意見交換の中から、仮想空間における協同作業や身体への意識、画像を通じたコミュニケーションにおける空間感覚の変化など、研究の今後の展開に向けての新たなテーマが浮上した。(1)-(4)は東京工芸大学芸術学部草原研究室における学生の創造的な活動と密接にかかわり、この中から画像通信によって創造性を触発された作品がいくつも出現した。これは今回の研究の直接的な成果であると同時に、メディアアートの創造のためにネットワーク、特に画像通信の適切な応用が持つ可能性を実証したものである。1)NTT Inter Communication CenterおよびNTT情報通信研究所の技術者と共同研究を始めたことで、ア-ティスト、技術者・ネットワーク管理者との幅広い意見交換および実験が可能になり、連画プロジェクトの多様な展開、連画ホームページの構築など、コンテンツと形式の相関関係について多くの知見が得られた。また、9月にはカナダとの間でパソコンネットとインターネットの2層構造による画像伝送を用いて国際連画を行った。2)モトローラ主催のInteractive Media Festival(5月)およびMIT Media Lab主催のコンテスト“Portraits in Cyberspace"(10月)の審査過程においてネットワーク上の斬新なアイディアや優れた運用方法に触れることができた。また、画像を活用したインターネット上のリアルタイム会議、VRMLの使用などを試み、初期の目標であった動画像の伝送だけでなく、VR伝送についても最新の技術とその応用を検証できた。3)TV会議システムを応用した展示・パフォーマンスを通じ(11月、主催NTT)、遠隔通信によるバーチャルな身体的接触の及ぼす心理的影響について知見を得た。VRML、Hot JAVAのアート作品への応用についても具体的成果が得られた。4)1)の成果を踏まえ、学生が使いやすいキャンパス間画像通信の実験として、First ClassとMacintoshをサーバーに用いたネットワークの試験運用を厚木キャンパスで開始し、(12月)これとインターネットとのTCP-IP接続を始めた(3月)。5)アート系ネットワークへのリンク及び画像作品自体を含む研究代表者のホームページをNTTのサ-パ-内に開設、ネットワーク上の総合的な画像伝達の手法について実験を開始した(1月)。6)学会、国際シンポジウム等において研究テーマに関連した発表を行った。1.ネットワークを協調作業空間として扱うアート・プロジェクトや、ネットワーク上の著作権に対する考え方における日本の文化的伝統の反映とその意識的展開についての興味ある知見が得られ、海外の学会・シンポジウムで発表した。(ARTE NO SECULO-AHUMANIZACAO DASTECNOLOGIAS,Sao Paulo,1995.11など)2.ネットワーク上の感性表現に関して、共同作業によるインタラクティブなストーリー制作の概念について研究し、成果をGeneral Assembly of Interactive Writing (Paris,1996.10)などのシンポジウムで口頭発表した。3.当研究の最も大きな成果として、学内BBS "Campus MAGIC

" (Campus Media for Audio-Graphical Interactive Communication)をネットワーク上のバーチャル・キャンバスという概念のもとに開設し、学内の広範な利用はもとより、学外のメディアアート関連施設、教育機関(NTT/ICC、岐阜県立国際科学芸術アカデミーなど)との共同プロジェクト運用を開始した。コミュニケーションのツールとしての参加型のネットワーク・アート・プロジェクトの企画立案を学生が積極的に行う中で、このような場の存在と運営、他のネットとの交流が教育上めざましい効果を上げることが確認された。当プロジェクトは現在も拡大中で、インターネットとの複層的構造を持つインターキャンバス・ネットワークの開発をめざしている。
東北地方における漁業都市の歴史的展開に関する実証的研究

本研究は、東北地方の漁業都市の明治以降の歴史的展開を社会学的に明らかにすることを目的とした。その場合、漁業都市の展開を周辺漁村との関連から把握することを試みた。研究対象地とに、宮城県石巻市と気仙沼市を選定している。この地域においても、明治末期の漁船の動力化によって近代漁業が急速にすすんだ。しかし、それは同時に少数の動力船所有者と大量の漁業労働者を創出する契機ともなった。両都市とも三陸沖漁場に近く、漁業都市としての立地条件には恵まれていた。しかし、両都市が置かれていた地理的条件は、鉄道が敷設され、道路網が整備される昭和初期までは、内陸の消費地とは隔絶された都市としてあった。石巻市の場合、北上川沿岸の物資や牡鹿半島に点在する漁村の水産物を、遠く東京大阪にまで運び出す商業都市であったが、物資の運輸が鉄道を利用することによって、商業都市としての役割を喪失し、漁業都市の転換を迫られた。そして第二次大戦後、国の地域開発政策ともあいまって、工業港の整備を推進し、工業都市へのさらに性格を変え、今日にいたっている。一方気仙沼市は、むしろ、周辺漁村が漁業生産を著るしく発展させていったことによって、気仙沼市団体は、これらの周辺漁村を商圏とする商業都市としての性格をもった。同時に、三陸沖漁業の根拠地としての性格を強めていった。漁港が整備され、水産市場も設置されることによって、やがて、周辺漁村の漁業経営者は次々と事務所を市場周辺に移した。気仙沼は、こうして、漁業都市としての性格をもう続けている。本年度(平成6年度)は、宮城県気仙沼市に研究の主力を注ぎ、あわせて鶴岡市の研究に従事した。気仙沼市は宮城県における漁業の中心地であり、とくに遠洋漁業の根拠地としては、東北最大の漁業都市である。しかし、近年の漁業をめぐる環境の厳しさにともない、都市そのものも低滞しているといってよい。しかし、歴史的には、周辺漁村の漁業生産の展開と関わりながら発展してきたことは事実である。本年度は気仙沼市、およびその周辺、とりわけ唐桑町に赴き、漁業生産に関する文献、史料、資料の収集と、気仙沼市に当地する漁業協同組合、魚種別組合、事業所等の資料等の収集と聴き取り調査を主として行った。鶴岡市の調査においては、漁業集落である加茂、小波路の二つの地区における資料収集と聴き取り調査を実施した。本年度は、宮城県石巻市を主たる研究対象地とし、あわせて平成6年度の研究対象地・宮城県気仙沼市の補充調査を実施した。石巻市の調査においては、市役所関係各課,および市立図書館での資・史料の収集に務め、また聴き取り調査を実施した。更に、石巻市周辺の女川町、牡鹿町においても資史料の収集を、漁業関係者を対象に聴き取り調査を実施した。石巻市は藩政期に北上川の流路を直流下させ、河口を北上町の追波湾から現在地に変え、開設することによって、その河口周辺に発達した町であり、伊達藩の貿易港・商港として発達してきた。したがって漁業の中心は、石巻市よりも、仙台藩に東南方向に突き出した牡鹿半島と、さらに半島の北部の内湾をとりまく二つの町、牡鹿町、女川町の各漁村であった。石巻市自体の漁業について言えば、少なくとも明治末期から大正初期にかけての動力漁船の導入期までは、ごく少数の漁家による近海漁業が中心であり、大規模経営漁家は見られなかった。石巻市は周辺漁村の漁家の漁獲物の集積地であり、加工地であり、そして消費地であった。漁船の動力化後、そして漁船の大型化、遠洋漁業への進出といった。この地方の近代漁業の展開にともなって、石巻市は大きく姿を変えるが、その過程では、近海への魚群の回遊が減少にともなう周辺漁村の業の衰退、そして、石巻市への一極集中が見られた。

具体的には、漁獲物の集積地としての発展だけでなく、仲介業者(問屋)の成立・発展・加工業の拡大、大型経営漁家の成立、漁業(遠洋漁業)産地化、さらに造船業の成立と拡大等々である。本研究は、東北地方の漁業都市の明治以降の歴史的展開を社会学的に明らかにすることを目的とした。その場合.漁業都市の展開を周辺の漁村との関連で把握することを試みた.研究対象地として.宮城県石巻市と気仙沼市を選定した。この地方においても明治末期の漁船の動力化によって近代漁業が開始された。しかし.それは同時に少数の動力漁船所有者と大量の漁業労働者を創出した。両都市とも,三陸沖漁場に近く.漁業都市としての立地条件には恵まれていた。しかし.両都市が置かれていた地理的条件は.鉄道が敷設され.道路網が整備される昭和初期までは,内陸の消費地とは隔絶された都市として存在した。石巻市の場合.北上川沿岸の物資や牡鹿半島に点在する漁村の水産物を遠く東京.大阪にまで運び出す商業都市であったが.物資の運輸が鉄道を利用することによって.商業都市としての役割を喪失し.漁業都市への転換を迫られた。そして.第二次対戦後.国の地域政策とも関わり.工業港の整備をすすめることによって.工業都市へのさらに性格を変えた.一方.気仙沼市は,むしろ.周辺漁村が漁業生産を著しく発展させていく過程で.周辺漁村を商圏とする商業都市としての性格を明らかにしていった。同時に三陸沖漁業の根拠地としての性格を強めていった。漁港が整備され.水産市場が設置されることによって.周辺漁村の漁業経営者は次々と事務所を市場周辺に移している。気仙沼は一貫に,漁業都市としての性格をもち続けている。
沖縄島亜熱帯常緑広葉樹林における生物多様性の保全に関する基礎研究

1)沖縄島北部亜熱帯常緑広葉樹林における森林構造と地形の関係樹木の分布は地形の凹凸や傾斜に依存し、その依存性は種やサイズにより異なった。これらは攪乱体制との関係が大きいと考えられた。尾根や斜面上部では台風や季節風などの風による影響を強く受け、谷や斜面下部では氾濫や表土の移動などの影響を強く受ける。これらの攪乱の強度、頻度、規模の違いにより形成される環境条件の違いが、生物にとって多様な住み場所を形成することで、沖縄島北部亜熱帯常緑広葉樹林における樹木群集の高い生物多様性に大きく寄与していると考えられた。各種の異なる地形への対応として、樹種による樹幹の形状の違いが考えられた。2)固定試験地調査による林分構造に関するデータの整理1980年から2000年まで5年ごとに行われた毎木調査のデータの電子化を行い、5年ごとの林分ベースでの現存量の変化枯死(枯死量、成長量)を解析した。しかしこれらは1995年までは林分ベースのデータであるため、詳細な森林動態の解析ができない。そこで2000年のデータを個体ベースで扱えるように調査プロットを整備した。2003年6月、9月、2004年1月、4月にIBOYマニュアルに準じて地上無脊椎動物の収集を行った。試料は目レベルまでの同定が完了し、現在、琉球大学農学部昆虫学研究室に保管され、種レベルまでの同定作業が継続されている。土壌動物については2003年9月と2004年3月にサンプリングが行われ、横浜国立大学土壌動物研究室で保管、同定作業が行われている。樹木群集は既存のデータの整理と草本層の調査及び現存種のリストアップが行われた。琉球大学農学部附属亜熱フィールド科学教育研究センター与那フィールドにおいて、生物の多様性についてのモニタリングおよび、既存データの整理を行った。このモニタリングはInternational Biodiversity Observation Year (IBOY)の一環として当フィールドの亜熱帯性常緑広葉樹林で行われ、植物については、胸高直径10cm以上の樹木の毎木調査、稚樹、草本、シダ植物の種リストが作成が行われた。無脊椎動物については、マレーゼ、ウインドウ、ライト、ピットフォールトラップによる採取を2003年6、9月、2004年1月に行い、土壌動物については2003年9月と2004年3月に採取した土壌サンプルからmacrofounaのハンドソーティングを行った。これらは種の同定作業が継続中であるが、目レベルでは概ねデータ化されている。気象データは自動観測装置による継続測定、土壌、リターフォール、林床の有機物蓄積量については既存のデータの整理を行った。また、与那フィールド内にある69ヶ所の固定試験地において1980年から5年ごとに測定されている樹木の毎木調査データについては資料の整理および電子化をおこなった。2)固定試験地調査による林分構造に関するデータの整理1980年から200年まで5年ごとに行われた毎木調査のデータの電子化を行い、5年ごとの林分ベースでの現存量の変化枯死(枯死量、成長量)を解析した。

しかしこれらは1995年までは林分ベースのデータであるため、詳細な森林動態の解析ができない。そこで2000年のデータを個体ベースで扱えるように調査プロットを整備した。2003年6月、9月、2004年1月、4月にIBOYマニュアルに準じて地上無脊椎動物の収集を行った。試料は目レベルまでの同定が完了し、現在、琉球大学農学部昆虫学研究室に保管され、種レベルまでの同定作業が継続されている。土壌動物については2003年9月と2004年3月にサンプリングが行われ、横浜国立大学土壌動物研究室で保管、同定作業が行われている。樹木群集は既存のデータの整理と草本層の調査及び現存種のリストアップが行われた。
有限要素法による手関節内応力分布の解析

(研究方法)手関節の接触応力分布を測定する際の、感圧紙やタクタイルセンサーの精度の問題や、測定方法、個体差に加え、感圧紙とタクタイルセンサー両者の結果の相関とそれぞれの機器の信頼性を検討した。さらに、コンピューターシミュレーションのモデル作成の基礎となる画像処理法を完成させた。屍体標本を用いた手関節の接触応力分布を測定する実験を、タクタイルセンサーシステム(ニッタ社製I-SCAN)および感圧フィルム(富士フィルム社製超低圧用プレスケール)を用いて行った。その結果は有限要素法を用いたシミュレーションと比較し、コンピューターモデルの信頼性を検討した。本研究の最終目標であるKienbock病への応用を、セラミックインプラント置換術の手関節応力と接触圧分布により有効性を検討した。それについてはKienbock病に対する、六脚体のセラミックコアおよび月状骨形状のセラミックインプラントを開発し、置換術における手関節応力と接触圧分布の解析を行った。正常手関節、月状骨全摘出、腱球置換、セラミックコア入腱球置換、腱被覆セラミックインプラント置換の5モデルを設定し、応力分布の解析、接触圧分布の解析、接触圧測定の3方法で実験した。応力分布の解析は2次元有限要素法モデルを用いてコンピューターシミュレーションを行った。荷重負荷実験は解剖用屍体5体5手を用いて荷重変換器に接続し手関節部に力を加えた。手関節における接触圧分布の解析は感圧紙を使用し、NIHイメージにて画像処理した。同様に感圧センサーを使用し最大圧を計算した。(研究結果および考察)2次元有限要素法モデル、タクタイルセンサーシステムおよび感圧フィルムのいずれにおいても腱被覆セラミックインプラント置換において正常手関節に近い応力の分散が認められた。解析の結果、腱被覆セラミックインプラント置換は腱球置換,セラミックコア入鍵球に比べ,より正常手関節に近い圧分布を示し、手根部の短縮防止が期待できる。(研究方法)平成8年度は有限要素法を用いたシミュレーションの前段階として、コンピューターモデルの信頼性の検討のために、屍体標本による実験を行った。形状が単純で以下の実験が行いやすい肘関節を用い、タクタイルセンサーシステム(ニッタ社製I-SCAN)および感圧フィルム(富士フイルム社製超低圧用プレスケール)を用いて接触応力分布を測定した。さらに、それぞれの結果を比較した。15肘を対象に、前腕回内、回外、中間位の測定に各5肘ずつ用いた。3肢位でそれぞれ肘屈曲角度0、15、30、45、60度における圧分布様式を前腕長軸方向に最大50Kgまでの負荷をかけ測定した。関節は骨軟骨、靭帯および関節包のみとし、上腕骨、前腕骨を独自に作製した圧負荷装置に固定した。腕橈関節に感圧紙およびタクタイルセンサーを前方肘関節包に切開を加え挿入し測定した。感圧紙の濃度変化はコンピューターで解析し色調の変化で表した。タクタイルセンサーではコンピューター解析で圧負荷の増加はグラワの高さで表した。(研究結果)圧分布は肘関節伸展位では、回外位で外側に、回内位で内側に集中していた。中間位でもやや内側への集中への傾向がみられた。さらに屈曲角度の増加にしたがい接触面積の拡大を認めた。すなわち、関節運動の角度によりが関節適合性が変化していることが分かった。圧力の最大値は伸展位に比較し軽度屈曲位では減少が見られたが、屈曲角度の増加にしたがい最大値が増加するものも見られ、一定の傾向は認められなかった。(考察)

今年度の研究では、感圧紙やタクタイルセンサーの精度の問題や、測定方法、個体差などに注意を要するが、感圧紙とタクタイルセンサー両者の結果は良く一致しており、それぞれの機器の信頼性がある程度確認された。感圧紙の方が接触応力の分布とその差を比較的正確に表現でき、タクタイルセンサーは精度は劣るが絶対値が分かることが確認された。(研究方法)平成9年度は、手関節の接触応力分布を測定する際の、感圧紙やタクタイルセンサーの精度の問題や、測定方法、個体差に加え、感圧紙とタクタイルセンサー両者の結果の相関とそれぞれの機器の信頼性を検討した。さらに、コンピューターシミュレーションのモデル作成の基礎となる画像処理法を完成させた。屍体標本を用いた手関節の接触応力分布を測定する実験を、タクタイルセンサーシステム(ニッタ社製I-SCAN)および感圧フィルム(富士フィルム社製超低圧用プレスケール)を用いて行った。その結果は有限要素法を用いたシミュレーションと比較し、コンピューターモデルの信頼性を検討した。そして、本研究の最終目標であるKienbock病への応用を、セラミックインプラント置換術の手関節応力と接着圧分布により有効性を検討した。それについてはKienbock病に対する、六脚体のセラミックコアおよび月状骨形状のセラミックインプラントを開発し、置換術における手関節応力と接触圧分布の解析を行った。正常手関節、月状骨全摘出、腱球置換、セラミックコア入腱球置換、腱被覆セラミックインプラント置換の5モデルを設定し、応力分布の解析、接触圧分布の解析、接触圧測定の3方法で実験した。応力分布の解析は2次元有限要素法モデルを用いてコンピューターシミュレーションを行った。荷重負荷実験は解剖用屍体5体5手を用いて荷重変換器に接続し手関節部に力を加えた。手関節における接触圧分布の解析は感圧紙を使用し、NIHイメージにて画像処理した。同様に感圧センサーを使用し最大圧を計算した。(研究結果)2次元有限要素法モデル、タクタイルセンサーシステムおよび感圧フィルムのいずれにおいても腱被覆セラミックインプラント置換において正常手関節に近い応力の分散が認められた。(考察)今回の解析の結果,腱被覆セラミックインプラント置換は腱球置換,セラミックコア入腱球に比べ,より正常手関節に近い圧分布を示し,手根部の短縮防止が期待できる.(研究方法)平成10年度は、Kienbock病治療のための独自のインプラントを開発し、9年度までに行ってきた、感圧紙、タクタイルセンサーおよびコンピュータシュミレーションでさらに詳しく検討した。すなわち、l)正常手関節、2)月状骨全摘出、3)腱球置換、4)セラミックコア入腱球置換、5)腱被覆セラミックインプラント置換の5モデルについて2次元有限要素法を用いた応力分布の解析と荷重負荷実験による接触圧分布の解析および接触圧測定を行った。(研究結果)2次元有限要素法では腱被覆セラミックインプラント置換において正常手関節に近い応力の分散が認められたが、月状骨全摘出、腱球置換及びセラミックコア入腱球置換では橈骨舟状骨関節に応力が集中していた。
院内LANを利用した電子カルテを中心とした診療支援システムの開発

【1.研究用ネットワーク基盤の敷設と既存ネットワーク基盤の再構築】平成8年度には10BASE-Tケーブルで敷設したICUにおける電子ケルテのプロトタイプを実施するための電子カルテ用の専用LANを敷設した.平成9年度は医療情報部にある患者基本情報,検査情報,感染情報などのデータベースサーバーである病歴サーバーと接続した.また放射線部および検査部とのコンピュータとも病歴LANを経由して接続した.【2.電子カルテネットワーク環境の整備】サーバー機を設置しWINDOWS NT4.0を導入した.このサーバー機に主要クライアント機であるWINDOWS95マシンおよびMachintoshマシンをそれぞれプロトコルで接続した.【3.他のネットワークとの接続による効用】1)医療情報部病歴サアーバーとの接続:マイクロソフトアクセルベーシックで開発した検査処方閲覧ソフトを利用して,医療情報部にある病歴サーバーを中央診療部門であるICUで利用できるようにした.2)検査部,輸血部コンピュータとの接続:パラメディカルスタッフがカルテサーバーにアクセス可能にし,ICUに入室している患者のカルテが閲覧できる環境にし,検査および輸血を受ける人の病態が把握できるようにした.3)放射線部コンピュータとの接続:放射線部のファイルメーカープロに蓄積されているCT,MRの画像で-たべ-すに患者ID番号で電子カルテ端末よりアクセスを可能とし,その所見の閲覧やカアルテへの引用を可能とした.4)各診療科,手術室との接続:病棟,医局,手術室や総合治療センターにある病歴ネットワーククライアントカラ,病歴サーバーにアクセスしマイクロソフトアクセスの申し込み書テンプレートに書き込むことで申し込みが完了できるようにした.【4.電子カルテソフトの充実】1)疾患別連プレートの作成:MachintoshおよびWINDOWS95用共通ワープロソフトであるマイクロソフトワードにより既存のコンピュータで電子カルテの一般業務を従来通り行った.これによりワープロで実際にカルテを作製しつつ,患者基本後方,必要テキスト情報をどのような入力形態にするのかの検討をし,疾患別テンプレートを作成した.2)入力方式の検討:マクロソフトワードの入力支援機能を利用し,治療内容,検査内容などのテンプレートを作成し電子カルテへの入力を簡素化した.3)メニュー形式:電子カルテに必要な機能をメニュー形式で選べ実行できるようにするWINDOWS用開発ソフトをマイクロソフトアクセス,オフィスとの連携を容易にするためVisual basicで作成した.【5.本研究の結果と意義】厚生省の電子カルテ開発プロジェクトの目標は診療情報の共有化と記録の標準化を目的としているが,集中治療などチーム医療が重要となる中央診療部門では診療情報の共有化により多くのメリットがある.本研究にゆおり構築されたシステムは患者治療に関係している医者,看護婦,パラメティカルが自由にアクセス可能である.これにより患者情報が医療スタッフで共通となり,治療方針,検査結果などが医療スタッフ全員に徹底でき,チーム医療が円滑になった.電子カルテ情報を医師以外の医療スタッフ間に開示することでコミュニケーションが非常に円滑となったと言える.またカルテの記載の統一化が可能となり,カルテ記録法の改善も容易となった.研修医の臨床研修にもテンプレートを使用したカルテ記載により教育効果が上がったように考えられる.さらに診断書,紹介状の作成が楽になり,高額医療用レセプトの作成が容易となった.電子カルテ使用により将来は質の高い多施設臨床研究が可能になると期待している.以上,特に複数の医者多くの医者が介在する中央診療部門では電子カルテは非常に有用な診療支援システムとなると考えられた.【1.研究用ネットワーク基盤の敷設と既存ネットワーク基盤の再構築】平成8年度には10BASE-Tケーブルで敷設したICUにおける電子ケルテのプロトタイプを実施するための電子カルテ用の専用LANを敷設した.平成9年度は医療情報部にある患者基本情報,検査情報,感染情報などのデータベースサーバーである病歴サーバーと接続した.また放射線部および検査部とのコンピュータとも病歴LANを経由して接続した.【2.電子カルテネットワーク環境の整備】サーバー機を設置しWINDOWS NT4.0を導入した.このサーバー機に主要クライアント機であるWINDOWS95マシンおよびMachintoshマシンをそれぞれプロトコルで接続した.【3.他のネットワークとの接続による効用】1)医療情報部病歴サアーバーとの接続:マイクロソフトアクセルベーシックで開発した検査処方閲覧ソフトを利用して,医療情報部にある病歴サーバーを中央診療部門であるICUで利用できるようにした.2)検査部,輸血部コンピュータとの接続:パラメディカルスタッフがカルテサーバーにアクセス可能にし,ICUに入室している患者のカルテが閲覧できる環境にし,検査および輸血を受ける人の病態が把握できるようにした.3)放射線部コンピュータとの接続:放射線部のファイルメーカープロに蓄積されているCT,MRの画像で-たべ-すに患者ID番号で電子カルテ端末よりアクセスを可能とし,その所見の閲覧やカアルテへの引用を可能とした.4)各診療科,手術室との接続:病棟,医局,手術室や総合治療センターにある病歴ネットワーククライアントカラ,病歴サーバーにアクセスしマイクロソフトアクセスの申し込み書テンプレートに書き込むことで申し込みが完了できるようにした.【4.電子カルテソフトの充実】1)疾患別連プレートの作成:MachintoshおよびWINDOWS95用共通ワープロソフトであるマイクロソフトワードにより既存のコンピュータで電子カルテの一般業務を従来通り行った.これによりワープロで実際にカルテを作製しつつ,患者基本後方,必要テキスト情報をどのような入力形態にするのかの検討をし,疾患別テンプレートを作成した.2)入力方式の検討:マクロソフトワードの入力支援機能を利用し,治療内容,検査内容などのテンプレートを作成し電子カルテへの入力を簡素化した.

3)メニュー形式:電子カルテに必要な機能をメニュー形式で選べ実行できるようにするWINDOWS用開発ソフトをマイクロソフトアクセス,オフィスとの連携を容易にするためVisual basicで作成した.【5.本研究の結果と意義】厚生省の電子カルテ開発プロジェクトの目標は診療情報の共有化と記録の標準化を目的としているが,集中治療などチーム医療が重要となる中央診療部門では診療情報の共有化により多くのメリットがある.本研究にゆおり構築されたシステムは患者治療に関係している医者,看護婦,パラメティカルが自由にアクセス可能である.これにより患者情報が医療スタッフで共通となり,治療方針,検査結果などが医療スタッフ全員に徹底でき,チーム医療が円滑になった.電子カルテ情報を医師以外の医療スタッフ間に開示することでコミュニケーションが非常に円滑となったと言える.またカルテの記載の統一化が可能となり,カルテ記録法の改善も容易となった.研修医の臨床研修にもテンプレートを使用したカルテ記載により教育効果が上がったように考えられる.さらに診断書,紹介状の作成が楽になり,高額医療用レセプトの作成が容易となった.電子カルテ使用により将来は質の高い多施設臨床研究が可能になると期待している.以上,特に複数の医者多くの医者が介在する中央診療部門では電子カルテは非常に有用な診療支援システムとなると考えられた.1.研究用ネットワーク基盤の敷設と既存ネットワーク基盤の再構築本年度ではICUにおける電子カルテのプロトタイプを実施するため,機密保護のため院内LANとは別に,電子カルテ用の専用LANを10BASE-T.ケーブルで敷設した.敷設場所はサーバーコンピュータ敷設場所であるコンピュータルーム,治療室および医局とした.来年以降は機密保持に留意しながらこの開発用ネットワークを院内ネットワークに接続予定である.2.電子カルテネットワーク環境の整備1)サーバー機の設置予算どおりサーバーコンピュータとしてPentium機を設備備品費で購入し,WINDOWS NT3.5サーバーを購入しインストールしサーバー機とした.その後VERSION,UPによりWINDOWS NT4.0を導入した.このサーバー機に主要クライアント機でありWINDOWS95マシンおよびMachintoshマシンをそれぞれプロトコールで接続した.2)テスト用クライアント機の設置クライアントコンピュータを設備備品費で購入,このコンピュータを使用して電子カルテ専用ソフトの開発をWINDOWS用開発ソフトDelphiで開発中である.
非電化製品のセンサ化による住宅住人管理・制御システムの構築

ユビキタス技術の発展により,環境にセンサを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場してきており,環境内の人物や動作の認識技術の重要性が高まっている.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別及び使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的とする.画像認識や音声処理を用いず,また機器の携帯や装着も必須としないため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さく,子供から高齢者までを対象とした持続可能性の高いシステムである.平成30年度は各個別システムの問題点抽出および方式改善を引き続き行うとともに,個別システムを統合したシステムの構築に向けての取組みを推進した.センサの設置には電源とネットワークの配線が障壁となるため,Arduinoなどのマイクロコントローラ基板,無線コントローラを用いて,情報コンセントがない場所でも容易に設置可能かつデータ採取可能なセンサデバイスを実装した.設置撤去が容易なシステムを構築し,高齢者の住宅で実際にセンシングを行った.本研究での提案機構は住宅内で完結するものを想定しているが,将来的には大規模な知識データベースを保持する遠隔地と住宅を接続した,より高度な住宅の実現を考えている.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。ユビキタス技術の発展により,環境にセンサを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場してきており,環境内の人物や動作の認識技術の重要性が高まっている.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的とする.画像認識や音声処理を用いず,また機器の携帯や装着も必須としないため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さく,子供から高齢者までを対象とした持続可能性の高いシステムである.平成27年度は個別の空間におけるシステム(以下,個別システム)に関して目標を定め,個々のシステムの目標を達成するために1.および2.に取組んだ.1.個別の空間における人物識別および状態推定個別システムに関しては便所,浴室,玄関,台所,寝室,給湯室,談話室等,住宅やオフィスの構成要素である小規模な空間において,各空間に通常設置されていると考えられる備品や設備から採取可能なデータを調査した.その後,空間からデータを採取するためのセンサハードウェアの決定および個人識別と状態推定を行うデータ処理方式の決定を行った.2.情報統合による住人情報データベースの構築平成27年度は,各個別システムが出力する人物識別・状態推定情報および赤外線人感センサのシステムが出力する人物移動情報から構成されるデータベースの構築を行った.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的としている.平成27年度は個別の空間におけるシステム(以下,個別システム)に関して目標を定め,トイレットペーパホルダ,冷蔵庫,ダイニングテーブルにおける使用者識別および使用者状態推定システムを構築した.また,実際の生活において収集したデータを解析して住人情報データベースを構築した.当初の計画ではデバイス設計・実装およびアルゴリズム開発・実装を行うことを目標としていたが,既に個別システムのβ版は完成しており,当初の予定では平成28年度第3Qに行う予定であったシステムの改良・デバッグおよび性能試験の段階に入っており,これらのことからも本研究課題は当初の計画以上に進展しているといえる.ユビキタス技術の発展により,環境にセンサを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場してきており,環境内の人物や動作の認識技術の重要性が高まっている.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的とする.画像認識や音声処理を用いず,また機器の携帯や装着も必須としないため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さく,子供から高齢者までを対象とした持続可能性の高いシステムである.平成28年度は個別の空間におけるシステム(以下,個別システム)の問題点抽出および方式改善を行なうとともに,個別システムを統合したシステムの構築に向けて1,2および3に取り組んだ.1.個別の空間における人物識別および状態推定個別システムの完成に向けて,動作特徴量および識別アルゴリズムを確立する.具体的には,動作が行われている区間のデータを抽出し,区間全体あるいは一部から特徴量に変換して,事前に取得した教師データから作成した識別モデルを用いて個人識別を行った.2.情報統合による住人情報データベースの構築各個別システムから得られる個人識別情報および個人状態情報と,若手研究Bの成果である赤外線センサから得られる移動情報を統合し,住人のトラッキングおよび近い将来の行動予測を行う機構を構築した.3.住人情報に基づく機器制御および情報提示消費電力と住人のQoLの両面を考慮した機器の制御手法および住人にとって有益な情報提示内容・提示手法を検討した.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムを構築を目的としている.

平成28年度は個別の空間におけるシステム(以下,個別システム)のトイレットペーパホルダ,冷蔵庫,ダイニングテーブルにおける使用者識別および使用者状態推定システムの問題点抽出および方式改善を行なった.平成27年度に構築した個別システムに加えて,シャワーヘッドや扉冷蔵庫などの個別システムを構築した.また,構築した個別システムは市民向けイベントにおいてデモンストレーションを行うなどの性能試験や実証実験を行っており,これは当初の予定では平成29年度第2Qに行う予定であった段階に入っており,これらのことからも本研究課題はおおむね順調に進展しているといえる.ユビキタス技術の発展により,環境にセンサを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場してきており,環境内の人物や動作の認識技術の重要性が高まっている.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的とする.画像認識や音声処理を用いず,また機器の携帯や装着も必須としないため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さく,子供から高齢者までを対象とした持続可能性の高いシステムである.平成29年度は各個別システムの問題点抽出および方式改善を行うとともに,個別システムを統合したシステムの構築に向けての取組みを推進した.すべての個別システムを1つの住宅やオフィスに組込むには配線工事などを含めて多大な時間と費用を要するため,組込み前に統合システムのベータ版を構築した.ベータ版構築には実験住宅に既に組み込まれている機材や研究室内を改良した擬似住宅を用いた.また,本研究の基盤となる現在推進中の若手研究Bの経験から,センサの設置には電源とネットワークの配線が障壁となるため,Arduinoなどのマイクロコントローラ基板やRaspberryPiなどのシングルボードコンピュータ,モバイルバッテリ,無線コントローラを用いて,電源や情報コンセントがない場所でも容易に設置可能かつデータ採取可能なセンサデバイスを実装した.本研究では,トイレットペーパーホルダ,シャワーヘッド,ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し,多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い,住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目標としている.平成29年度は個別の空間におけるシステム(以下,個別システム)のトイレットペーパーホルダ,便座,冷蔵庫,扉,シャワーヘッド,ダイニングテーブルおける使用者識別および使用者状態推定システムの問題点抽出および方式改善を行った.
新規免疫関連因子を足場とした細胞内シグナル制御の新解明

LRBAはBEACH(Beige and Chediak-Higashi)ファミリーに属する約320kDaの巨大タンパク質で、B細胞機能異常を伴う免疫不全症の一つであるCVID(分類不能型免疫不全症)の原因遺伝子としても報告される。本研究では、申請者が独自に見出したLRBAの生理機能として「IFN経路の制御」に着目して解析を進め、ウイルス感染実験によりLRBAによるIFN経路制御について精査し、新規結合因子を同定した。今後、これらの知見をさらにブラッシュアップさせ、研究論文の発表へと繋げて行きたい。LRBAはBEACH(Beige and Chediak-Higashi)ファミリーに属する約320kDaの巨大タンパク質で、過去にLPS誘導性や免疫細胞での発現が報告されたことから、新規の免疫因子と想定される。2012年には、LRBAがB細胞機能異常を伴う免疫不全症の一つであるCVID(分類不能型免疫不全症)の原因遺伝子としても報告されたことから、疾患発症機序の解明、並びにLRBAの生理機能の解明が急務となっている。しかしながら、その本質的な生理機能は全く分かっていない。申請者はこれまで、LRBAを新規LUBAC結合因子として同定し、複数の細胞シグナルと関連することを見出してきた。これを受け本研究では、特に疾患発症・進展との密接な関連が想定されるNF-κB経路、細胞死、B細胞分化の3経路に着目し、LRBAとの分子連関・動的制御の分子機構解明を進めることを計画した。具体的な実施項目としては、(i)LRBAによるNF-κB制御の分子機構解析、(ii)LRBAによる細胞死制御の分子機構解析、(iii)B細胞成熟過程におけるLRBAの生理機能解析と結合因子スクリーニング、の3点を挙げていた。(i)に関してルシフェラーゼアッセイ等によりNF-κB経路との関連性を評価したが、大きな影響は見られなかった。しかしながら、IFN経路に対しては抑制的な影響が見られため、今後、詳細な解析が必要であると考えている。(ii)、(iii)に関しても実験を進めており、現状、大きな結果は得られていないが、より詳細な解析が必要と考えている。上記実施項目(i)に関して、ルシフェラーゼアッセイ等によりNF-κB経路との関連性を評価したが、大きな影響は見られなかった。しかしながら、IFN経路に対しては抑制的な影響が見られため、現在、そのシグナル制御の分子機構に関して詳細な研究を進めるため、KOマウス由来の各種細胞株の取得や入れ戻し細胞の構築などの準備を進めている。項目(ii)に関しては、培養細胞レベルで大きな影響が見られてなかったため、それ以上の解析は実施していない。項目(iii)については、KOマウスを用いて生理条件下での免疫グロブリン産生量や脾臓組織の形成、B細胞の発達段階を確認したが、野生型と比べて大きな差は見られ無かった。本年度までの解析から、LRBAが一部エンドソームと共局在する細胞質性のドット状の細胞内局在を示すこと、また、NF-κB経路には大きな影響を与えないものの、IFN-β経路を抑制することをCRISPR/Cas9法により構築したLRBA遺伝子破壊細胞の解析から明らかにし、さらに、オートファジーに対しては促進的な働きをする可能性を見出している。また、CRISPR/Cas9法により構築したLRBA遺伝子破壊マウスは、ヒトで報告された血中IgG、IgA、IgM量の低下は示さないものの、やはり、IFN-β経路の活性が亢進し、加えて多尿と関連した表現型を示すことから、LRBA遺伝子の単独破壊によってCVID様の表現型は惹起されないものの、特にIFN-β経路の制御において重要な生理機能を有すると考えられる。本年度までの解析から、LRBAがIFN-β経路の活性制御に関わる事を培養細胞レベル及び動物個体レベルの解析から示す事ができ、当初の目的である「LRBAの生理機能を明らかにする」という目標に向けて、順調に進んでいると考える。LRBAはBEACH(Beige and Chediak-Higashi)ファミリーに属する約320kDaの巨大タンパク質で、B細胞機能異常を伴う免疫不全症の一つであるCVID(分類不能型免疫不全症; Common variable immunodeficiency)の原因遺伝子として報告され、さらには、CTLA4タンパク質を制御しアバタセプト(CTLA4-Ig)に対する治療効果に影響を示すことが明らかにされるなど、現在、大きな注目を集める新規の免疫制御因子である。本研究では、申請者が独自に見出したLRBAの生理機能として「IFN経路の制御」に着目して解析を進めている。申請者のこれまでの研究から、LRBAがIFN経路を抑制的に制御することが示唆されていた。しかしながら、その実験の多くがpolyI:CやpolyA:Tなどのモデル基質を用いたものであり、実際にRNAウイルスやDNAウイルスを感染させた際の応答性の評価が必要であった。そこで最終年度、広島大学との共同研究により、LRBA-KO細胞にRNAウイルスの一種であるセンダイウイルス(SeV)を感染させ、IFN経路の応答性を評価した。その結果、SeV感染に伴うIFNbの分泌が、LRBA-KO細胞において大きく亢進することが新たに見出された。また、免疫沈降法などによりLRBAの新規結合因子の同定に成功し、さらに、それらに脱リン酸化酵素をリクルートすることで、シグナル伝達を負に制御する可能性を見出した。また、LRBAと非常によく似たドメイン構造を有し、脳特異的に発現しているNBEA (Neurobeachin)も、同様の機能を有する可能性を見出した。

今後、これらの知見を精査しさらにブラッシュアップさせ、研究論文の発表へと繋げて行きたい。LRBAはBEACH(Beige and Chediak-Higashi)ファミリーに属する約320kDaの巨大タンパク質で、B細胞機能異常を伴う免疫不全症の一つであるCVID(分類不能型免疫不全症)の原因遺伝子としても報告される。本研究では、申請者が独自に見出したLRBAの生理機能として「IFN経路の制御」に着目して解析を進め、ウイルス感染実験によりLRBAによるIFN経路制御について精査し、新規結合因子を同定した。今後、これらの知見をさらにブラッシュアップさせ、研究論文の発表へと繋げて行きたい。今後は、項目(i)に関連して新たに見出した、IFN経路との関連性を、その制御機構から明らかにするとともに、項目(iii)とも連関して、生理条件下におけるLRBAの動物個体レベルでの生理機能、あるいは、ウイルス感染モデルなどでの機能解析を進めていく。本年度までの解析から、LRBAがIFN-β経路の活性制御に関わる事を見出しているが、その詳細な分子機構については未だに明らかに出来ていない。LRBAは約320kDaと巨大な分子であることから、様々なタンパク質相互作用の足場となる「ハブ」として機能する可能性が考えられ、本現象においても抑制因子をリクルートすることで、IFN-β活性を抑制する事が想定される。この仮説に基づき、LRBAに結合する抑制性因子の探索と同定、及び同定した候補因子のIFN-β経路に対する影響を精査する。現在までに、LRBAがpolyICなどの認識に関わるRLRs(RIG-I-like receptors)やその関連因子など、複数の抑制性因子と結合することを見出しており、これらの点について精査を進める。細胞生物学当初、H28年度に計画していた解析実験の一部が、H29年度に引き続いたため、その実施に伴う費用(物品費)をH29年度に繰り越した。繰り越し分の費用は、該当する解析実験の実施に使用する予定であり、H29年度の物品費として計上する計画である。その他の、旅費、人件費・謝金、その他の費用については当初の計画通り計上する予定である。