hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超広帯域レーダによる人体の歩行形態認識と異常検出技術

本研究では、レーダによる非接触計測による人体モニタリング技術の開発を行った。人体の姿勢や運動に伴うレーダ信号の特徴を機械学習により学習し、対象者の異常を自動検知する技術を開発した。まず、レーダによる人体の運動推定技術を開発した。複数人体からの反射波を信号のテクスチャ情報を用いて自動分離し、かつ各々の人体からの反射波を時間・距離・角度・速度の4次元空間で統合的に解析する手法を開発した。次に、人体数値モデルでは表現できない姿勢・運動を検出するためのイメージング技術を開発した。可逆変換とキルヒホッフ積分を併用することで周波数-波数領域での高速計算を実現し、人体イメージングの高速化と高分解能化を両立することに成功した。続いて、人体のレーダデータを機械学習で処理し、運動種別の識別を行う手法を開発した。実験参加者に複数種類の行動を繰り返し行わせて超広帯域レーダによる測定を行い、レーダデータに運動種別のラベル付けを行ったレーダ信号のデータベースを構築した。機械学習には畳み込みニューラルネットワークを用いて、人体の行動を自動識別する手法を開発した。正常時と異常時の運動種別をそれぞれ複数選択し、被験者のレーダ測定を実施した。レーダで測定された反射波からマイクロドップラ画像を生成し、多層畳込みニューラルネットワークに入力することで運動種別の識別精度を評価した。その結果、運動種別を約90%の精度で検出できることを確認し、開発手法の有効性が示された。初年度である平成27年度には、人体の異常検出に必要となる運動推定技術を開発した。レーダにより近距離の運動目標を測定する場合には、電波の反射点が目標の運動と形状の双方に依存する。しかし、測定対象である人体形状は未知であるため、運動を直接求めることはできない。この問題を解決するため、人体の運動についての数値モデルを事前情報として導入した信号処理法を開発した。また、人体の運動モデルの自由度を低減するため、トラッキングフィルタを用いて時間方向の連続性を利用した正則化手法を導入した。さらに、複数人体が存在する場合にも対応するため、複数人体から特定人体の目標エコーのみを選択的に取り出すための拡張テクスチャ法を開発し、時間・距離・速度の情報を全て独立に測定する技術を開発した。開発手法の性能を検証するため、複数の超広帯域レーダで構成されるレーダネットワーク測定システムを整備し、複数レーダによる歩行人体のレーダ測定を様々な条件で実施した。測定データに開発技術を適用することで高精度に人体の運動推定が可能であることを明らかにした。さらに、その精度や雑音耐性などを詳細に検討した。本課題の目標は、対象者の容態の急変や転倒など、人体の異常をレーダにより自動検出する技術を開発することである。対象目標を人体に特化させ、人体の形状・運動の数値モデルを用いた技術を開発し、少数アンテナのみを用いた簡易な装置により行動の異常検知を行うことを目指している。この目標を達成するためには人体の(1)運動、(2)姿勢の高精度推定技術、さらに(3)機械学習による異常検出技術を開発する必要がある。研究実績の概要に記載のとおり、平成27年度には人体の運動を高精度に推定する技術の開発を行い、上記項目の(1)を達成した。開発した技術の有効性は実測データにより検証された。開発した運動推定技術は最終目標である人体の異常検出に不可欠な技術の一つであるため、研究計画通りに順調に進捗していると判断できる。平成28年度には人体数値モデルでは表現できない例外的な姿勢や運動を検出するため、モデルに依存しないイメージング技術を開発した。本課題で提案するシステムは少数のアンテナのみを用いるため、従来の逆伝搬法などのイメージング技術では画像分解能が劣る。そこで、スカラー波動方程式の厳密な表現として知られるキルヒホッフ積分を用いて分解能改善を図った。キルヒホッフ積分処理の高速化のため、応募者らが提唱している可逆変換によりレーダ像の近似値を求め、その情報を元にキルヒホッフ積分の被積分関数を計算する手法を開発した。開発手法により人体の高分解能な立体像を従来よりも短時間で得られることを示した。開発手法の性能を定量評価するため、画像化性能の定量評価のために広く用いられる標準目標を用いた測定を実施した。標準目標のイメージング結果より空間分解能を計算し、従来のF-Kマイグレーション、従来のキルヒホッフマイグレーション、および提案法の分解能はそれぞれ1.34cm、0.88cm、0.73cmと算出された。なお、それぞれの手法の計算に要する時間はそれぞれ2.48秒、1148.8秒、4.49秒であった。これらの結果より、開発技術は従来のF-Kマイグレーションと比べて約1.8倍の計算時間が必要である一方、従来のキルヒホッフマイグレーションと比べて250倍以上の高速化を実現できたことがわかる。空間分解能については、従来のF-Kマイグレーションおよびキルヒホッフマイグレーションと比べ、開発技術により1.8倍および1.2倍の改善が得られたことがわかる。以上より、開発技術の有効性が測定により定量的に示された。

この目標を達成するためには人体の(1)運動、(2)姿勢の高精度推定技術、さらに(3)機械学習による異常検出技術を開発する必要がある。平成27年度には人体の運動推定技術をを行い、平成28年度には姿勢の高精度推定技術を開発した。これらの技術の有効性は数値計算と実測データの双方で検証されており、最終目標である人体の異常検出に不可欠な要素技術(1)および(2)の開発がすでに達成されたと考えられるため、研究計画どおりに順調に進捗していると判断できる。平成29年度には、平成27年度および28年度にそれぞれ開発した人体の運動解析手法およびイメージング手法により得られた運動・姿勢の情報を統合し、機械学習により運動識別する手法を開発した。開発手法で用いる機械学習アルゴリズムとして、画像処理分野で広く用いられる畳み込みニューラルネットワークを採用した。機械学習アルゴリズムをレーダデータから生成される時間周波数分布を表すデータ列へ適用し、人体の行動を自動識別する信号処理法を開発した。開発手法の性能を評価するため、実験参加者に指示どおり繰り返し行動させ、超広帯域レーダによる反射波の測定を行った。今回の測定で想定した行動は3種類とした。様々な姿勢や運動方向へ行動する被験者からの反射波を繰り返し測定し、レーダデータに行動種別のラベル付けを行ったレーダ信号データベースを構築した。機械学習へ入力するデータ量を削減するため、ドップラー偏移の時間変動特徴量を抽出する手法を開発した。提案する特徴量のデータを機械学習の入力として用いることで、比較的少数のニューロンで構成される畳み込みニューラルネットワークにより効率的に識別を行うことができることを確認した。今回の測定データを用いた評価により3種類の行動を98%以上の高精度で識別できることを示した。この結果により、研究計画に記載のレーダ信号および機械学習による運動識別技術が実現できたことが分かる。ただし、研究課題の最終目標である異常検出技術の実現のためには、より多くの運動に対応した測定を行い、性能評価をすることが必要である。本課題の目標は、対象者の容態の急変や転倒などの人体の異常をレーダにより自動検出する技術を開発することである。対象目標を人体に特化させ、人体の形状・運動の数値モデルを用いた技術を開発し、少数アンテナのみを用いた簡易な装置により行動の異常検知を行うことを目指している。この目標を達成するためには人体の(1)運動・(2)姿勢の高精度推定技術、さらに(3)機械学習による異常検出技術を開発する必要がある。平成27年度および28年度にはそれぞれ(1)と(2)の開発を完了している。これらに続いて平成29年度には(3)に関する機械学習による行動識別技術を実現した。平成29年度に識別技術の評価に用いた行動種別は歩行・走行・跳躍の3種類のみであり、(3)で目標とした異常検出のためにはさらに多くの行動パターンに対するデータ測定と評価を進めてゆく必要がある。ただし、平成29年度までに異常検出技術の基礎となる運動の自動識別技術の開発は済んでおり、研究全体の進捗としてはおおむね順調に進展しているといえる。本研究では、レーダによる非接触計測による人体モニタリング技術の開発を行った。
温水循環式エアヒーターを用いた省エネ型コンクリート給熱養生システムの構築

寒中施工におけるコンクリートの給熱養生は、構造体周囲に仮設の養生上屋を設置し、熱風機等によって内部空間を温度制御する方法が主流である。しかし、熱効率が低く、不要な燃焼ガスの発生に伴う労働環境の汚染やコンクリートの品質への悪影響が懸念されている。本研究は、従来型給熱養生方法の問題点を補完し、省エネ・効率化とコンクリートの品質確保を両立する新たな方策として“温水循環式エアヒーターを用いた省エネ型コンクリート給熱養生システム"の構築を目的とする。今年度は、本システムの適用部材の一つとしてRC床版をターゲットとした。まず低温実験室において内部溶液温度、外部環境条件、断熱シートの被覆条件などをパラメータとした給熱養生実験を行い、RC床版模擬試験体の打設直後から給熱養生終了に至る温度分布履歴を計測した。また、給熱養生した同試験体の圧縮強度や水和生成物の量的変化等についても検討した。さらに、当初の計画を前倒しして、厳冬期に実大RC床版を対象とした給熱養生実験も行い、従来型給熱養生方式との比較検証を行った。その結果、低温環境を再現した室内実験(ー5°Cと-10°C)においては、温水循環ホースをコンクリート表面に設置することで効果的な温度管理とともにコンクリートの良好な強度発現が得られた。また、水和生成物の生成量増加とともに硬化体組織の緻密化にも寄与しており、これによりコンクリートの強度が増進したものと考えられる。一方、日平均気温が-5°Cを下回るような厳冬期の実環境下においても、温水循環ホースをコンクリート表面に設置して給熱養生することにより、コンクリートの良好な強度増進が得られることを確認した。研究開始前年度に模擬試験体による予備的な計測を実施したことを踏まえ、実験要因を精査できたことで室内実験については当初の計画通り実施することができた。加えて、RC床版を対象とした実大養生実験にも着手できたことから、全体として当初の計画以上に進展していると自己評価した。前年度実施した実験結果を精査し、温度管理や強度発現以外の評価として、環境側面の優位性やコンクリートの耐久性に及ぼす影響を踏まえて本システムの優位性を明らかにする。一方で、現時点では比較的部材厚が薄い床版部材を対象とした給熱養生に視点を置いているが、現場汎用性を考えた場合には、桁、梁、橋脚など様々な形態の構造物への適用が期待される。そこで厚みを有するコンクリート部材への本システムの適用方法として、型枠表面への温水循環ホースの設置や部材内に温水循環ホースを埋設する手法の検討に着手する。当初予定していた学会への参加を取りやめたため、次年度使用額が生じた。翌年度は初年度の研究成果を複数の学会にて発表する予定であり、その旅費に充てたいと考えている。
バイラテラル型ウェアラブル上肢訓練装置の機構および制御に関する研究

本研究では,人間と同じ肩3自由度,肘1自由度,手首3自由度の合計7自由度を上肢用の訓練装置の機構開発およびマスタスレーブ制御システムの構築を行った.肩部屈曲・伸展動作において最大屈曲角度50[°]において飽和しているものの他の関節はマスタ装置の角度に追従していることが確認できた.肩部屈曲・伸展動作も可動域以下の範囲ではマスタの動作に追従可能であることが実験結果より確認できた.本研究では,人間と同じ肩3自由度,肘1自由度,手首3自由度の合計7自由度を上肢用の訓練装置の機構開発およびマスタスレーブ制御システムの構築を行った.肩部屈曲・伸展動作において最大屈曲角度50[°]において飽和しているものの他の関節はマスタ装置の角度に追従していることが確認できた.肩部屈曲・伸展動作も可動域以下の範囲ではマスタの動作に追従可能であることが実験結果より確認できた.研究代表者はこれまでに肘部用ウェアラブルマスタスレーブ装置,手指用パワーアシストグローブを開発している.本年度は,これらの知見に基づき機構を上肢全体に拡張したマスタスレーブ機構の開発を行った.開発する機構は肩3自由度,肘1自由度,手首3自由度を有する上肢用装具を製作・使用した.各関節の駆動には各関節の動作範囲や配置スペースを考慮し,研究代表者らがこれまでに開発した種々の人工筋を使用した.従来の直線運動を行う人工筋としてはMcKibben型空気圧ゴム人工筋が一般的であるがMcKibben型人工筋は収縮力が大きい反面,単位長さあたりの収縮量が乏しいという問題があった.本装置は身体という限られたスペースに人工筋を配置するため,より大きな収縮量が得られる人工筋が必要となるため,肩内外転にMcKibben型人工筋を使用する以外は伸長型空気圧ゴム人工筋(肘屈伸,肩内外旋,手首掌背屈,橈尺屈),積層型空気圧ソフトアクチュエータ(肩屈伸)を使用した.McKibben型空気圧ゴム人工筋とリンク機構を使用する場合,大きな収縮力を生かすことで少ない収縮量で所望のトルクならびに可動域を実現する収縮力ベース型のメカニズムとなる.しかしこの場合人工筋の大きな発生力を受け止めるフレームには高い剛性が求められるため機構の重量増加を招く.伸長型空気圧ゴム人工筋,積層型空気圧ソフトアクチュエータを使用すると大きな変位量,小さな発生力で所望のトルクならびに可動域を実現する収縮量ベース型のメカニズムとなるため,フレームの軽量化が可能となり高い自由度を有しながらも3kgという軽量な機構となった.本研究課題で開発する装置により自動介助,自動運動訓練を実現するには,被訓練者の発生力に応じてスレーブ装置の発生力の大小を調節する機能を付与することが望まれる.そこで今年度はスレーブ角度制御系にコンプライアンス制御を導入しスレーブ装置の発生力を調節する手法を実現した.また,制御系内の設定コンプライアンスを訓練状況に応じて自立的に変更することで訓練モードを自立的に調節可能な制御系を確立した.実現手法ではマスタ装置の関節角度とスレーブ装置の関節角度との差から求まる角度偏差とスレーブ装置の発生トルクの積から求まる現在のスレーブ装置が仮想的にマスタ装置の関節角度に到達するために要する仕事に着目した.制御系内の設定剛性を高めると被訓練者が関節を動かさなくてもスレーブ装置がマスタ装置の関節角度に近い角度となるよう被訓練者の関節を動作させる.そのため,この状態では他動運動訓練に近い自動介助運動訓練の状態となる.逆にこの状態から設定剛性を低く設定するとマスタ装置の関節角度に追従するためにはスレーブ装置に加え被訓練者自身も関節を動作させる必要がある.これは自動運動訓練に近い自動介助運動訓練に相当する.以上のことを考慮し,他動運動訓練時には剛性を高く,自動介助運動,自動運動訓練と訓練が進行するに従って剛性が低くなるようスレーブ装置の仮想的な仕事を入力としたニューラルネットワークを使用した.ニューラルネットワークは,制御系内で構築した仮想バネが蓄える仮想的なエネルギに着目し,仮想的なエネルギが設定値に収束するよう結合係数を調節することで剛性を変化させる.提案手法により他動ならびに自動介助運動などの徐々に装着者の発生力が増加する運動に対して剛性を徐々に低下させることができることを確認した.22,23年度の研究によって,7自由度を有する訓練装置および他動運動訓練,自動介助運動訓練,自動運動訓練などの訓練モードをニューラルネットワークにより自立的に調節可能な制御システムの構築を行った.これらの研究成果により,提案するシステムの実現可能性が確認できたが,同時に現状の装置において可動域を向上させることでさらなる性能の向上が期待できる.24年度は,外骨格構造の改良および構造の最適化を行うことで可動域の向上による性能向上を行った.また,これまでの装置では各種空気圧人工筋を使用していたが,これを電動モータによる駆動に変更し,アクチュエータの駆動方式による得失を明らかにし外骨格型のウェアラブルロボットの駆動方式に関する知見を得た.これまでの外骨格構造は,人工筋を組み込むことを想定し最適化された構造であり,人工筋の可動範囲と人間の可動範囲,装着性を考慮して構造を決定していた.そのため,コンパクトな構造ではあったものの,可動域は人工筋の可動範囲に依存していた.電動モータに切り替えることで,アクチュエータの可動範囲と装置の可動域が独立したものとなるため可動範囲が向上した.反面,電動モータの使用に伴う装置重量の増加が問題となったため,強度の影響のない範囲での機構の簡素化ならびに樹脂材料による外骨格の軽量化を行った.

この研究成果により7自由度を有する訓練装置を実現したとともに,アクチュエータの駆動方式による得失に応じて使い分けることで外骨格型のウェアラブルロボットの駆動方式に関する知見を得た.当初の研究計画では仮想的な仕事による自立調節機能の実現を予定していたが,研究の進捗に伴いそれに加えニューラルネットワークというさらに高度で知的な調節機能を付与できたため.24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度開発した7自由度機構の可動域改善に取り組む.前年度の研究成果より,装置の基盤となる外骨格については完成しているため,これに空気圧ゴム人工筋以外のアクチュエータの組み込みおよびそれに伴う外骨格の改修を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
脳卒中患者の自動車運転再開に向けて-石川県の地域特性 雨天の影響による実態調査

<目的>脳卒中患者の自動車運転支援に関する知見は蓄積されてきているが,雨天の影響は十分に考慮されていない.また,気象庁によると, 19812010年の過去30年間において石川県は全国で最も雨天日数が多いと報告されている.そのため,石川県の地域特性をふまえると雨天の影響を評価することは大変重要であると思われる.本研究の目的は,脳卒中患者の運転支援において,雨天を考慮した評価内容を模索することである.<方法>当院のリハビリ外来に通院中で自動車運転をしている脳卒中患者11名に対して,自動車運転シミュレータ(DS7000R :三菱プレシジョン株式会社)を使用し,晴天と雨天時における模擬運転を15分ずつ実施した.その後,半構造的面接を1人1回30分程度実施した.面接の質問順序は,対象者の属性に関する質問から始め,次に「シミュレータを使用しての感想」,「運転をしていて困ったこと」,「運転を再開するにあたり,入院中に練習しておいた方が良いこと」の順に行った.インタビューの内容は,筆記とICレコーダー(OLMPUS, VoiceTrec, V-822)により録音した.データ分析はBerelson, Bの内容分析の手法を用いて分析した.文脈単位は「運転をしていて困ったこと」,「運転を再開するにあたり,入院中に練習しておいた方が良いこと」を表す記述全体を文脈単位としてコード化した.また,決定された文脈単位を繰り返し読み,意味の区切れる単文を記録単位としてコード化した.カテゴリ分類は,臨床経験10年目以上の作業療法士2名と検討し,カテゴリの一致率をFleiss's K係数を用いて算出した.なお算出の際はJustus RandolphのOnline Kappa Calculatorを使用した.倫理的配慮として,調査に先立ち,当院の倫理審査の承認を得た上で,症例には研究の目的と方法,とりやめの自由,個人情報の保護についての書面を用いて説明し,書面にて同意を得る方法で実施した(倫理承認年月日: 2016年6月3日).<結果>運転を再開して困った事は, 68記録単位が抽出され,【困難さ】【精神・心理的負担】の2コアカテゴリが形成された(K=0.76).入院中に練習しておいた方が良いことは, 36記録単位が抽出され,【シミュレータでの練習】【シミュレータ以外での練習】【なし】の3コアカテゴリが形成された(K=0.70).カテゴリ内の雨天に関連する項目として,運転時のワイパー操作や駐車時の配慮,イメージ・体験の必要性などがきかれた.また,シミュレータを使用しての感想は,操作性よりも注意訓練になる等の意見がきかれた.<考察・結論>今回の結果から雨天の評価内容として,運転時のワイパー操作,駐車場所の確認,車からの乗り降り,雨天走行の体験・イメージ付け,改造に関する情報の項目を考慮する必要があると思われる.今後,症例数を重ね,項目内容の妥当性を検証していく必要がある.<目的>脳卒中患者の自動車運転支援に関する知見は蓄積されてきているが,雨天の影響は十分に考慮されていない.また,気象庁によると, 19812010年の過去30年間において石川県は全国で最も雨天日数が多いと報告されている.そのため,石川県の地域特性をふまえると雨天の影響を評価することは大変重要であると思われる.本研究の目的は,脳卒中患者の運転支援において,雨天を考慮した評価内容を模索することである.<方法>当院のリハビリ外来に通院中で自動車運転をしている脳卒中患者11名に対して,自動車運転シミュレータ(DS7000R :三菱プレシジョン株式会社)を使用し,晴天と雨天時における模擬運転を15分ずつ実施した.その後,半構造的面接を1人1回30分程度実施した.面接の質問順序は,対象者の属性に関する質問から始め,次に「シミュレータを使用しての感想」,「運転をしていて困ったこと」,「運転を再開するにあたり,入院中に練習しておいた方が良いこと」の順に行った.インタビューの内容は,筆記とICレコーダー(OLMPUS, VoiceTrec, V-822)により録音した.データ分析はBerelson, Bの内容分析の手法を用いて分析した.文脈単位は「運転をしていて困ったこと」,「運転を再開するにあたり,入院中に練習しておいた方が良いこと」を表す記述全体を文脈単位としてコード化した.また,決定された文脈単位を繰り返し読み,意味の区切れる単文を記録単位としてコード化した.カテゴリ分類は,臨床経験10年目以上の作業療法士2名と検討し,カテゴリの一致率をFleiss's K係数を用いて算出した.なお算出の際はJustus RandolphのOnline Kappa Calculatorを使用した.倫理的配慮として,調査に先立ち,当院の倫理審査の承認を得た上で,症例には研究の目的と方法,とりやめの自由,個人情報の保護についての書面を用いて説明し,書面にて同意を得る方法で実施した(倫理承認年月日: 2016年6月3日).<結果>運転を再開して困った事は, 68記録単位が抽出され,【困難さ】【精神・心理的負担】の2コアカテゴリが形成された(K=0.76).入院中に練習しておいた方が良いことは, 36記録単位が抽出され,【シミュレータでの練習】【シミュレータ以外での練習】【なし】の3コアカテゴリが形成された(K=0.70).カテゴリ内の雨天に関連する項目として,運転時のワイパー操作や駐車時の配慮,イメージ・体験の必要性などがきかれた.また,シミュレータを使用しての感想は,操作性よりも注意訓練になる等の意見がきかれた.

<考察・結論>今回の結果から雨天の評価内容として,運転時のワイパー操作,駐車場所の確認,車からの乗り降り,雨天走行の体験・イメージ付け,改造に関する情報の項目を考慮する必要があると思われる.今後,症例数を重ね,項目内容の妥当性を検証していく必要がある.
トランスウエルチャンバーを用いた小児固形腫瘍新生血管の機能的構造解析

【目的】神経芽腫における腫瘍血管内皮細胞の構造を内皮細胞の間隙の開裂という現象から捕らえ、かつ、この現象を客観的に評価すること。【方法】1)神経芽腫血管細胞を採取して、これを継代培養する。2)Trans well2槽型カルチャー・チャンバー上に腫瘍血管内皮細胞層を形成する。3)腫瘍細胞をラベリングしてチャンバー上層に入れ、血管内皮細胞層を通過して下層に浸潤した細胞数を定量する。【結果】1)マウス神経芽腫細胞(C1300)4X10^5個をA/Jマウス皮下に移植し、移植後14日目に腫瘍血管を無菌操作で採取した。またヌードマウス可移植性神経芽腫細胞NB-1・GOTO細胞をそれぞれヌードマウス皮下に移植して約1カ月後に腫瘍血管を採取した。これらの腫瘍血管細胞をトリプシン処理後、37°C、20%FCS MEN培養液で継代培養をした。また。コントロールとしてマウス脳末梢血管内皮細胞(MBE)、ヒト肝末梢血管内皮細胞(HSE)を培養した。2)Trans well2槽型カルチャー・チャンバーのMatrigel上にこれらの腫瘍血管内皮細胞層を形成した。【まとめ】本年度は方法の2)の段階まで成功した。今後の研究は方法3)の段階に移り、腫瘍細胞を〔^<125>I〕Iodo-2 deoxyuridineでラベリングし、これをチャンバー上槽に入れ、浸潤してきた腫瘍細胞数を定量化する予定である。さらにチャンバー内の培養液に抗腫瘍薬等を添加した際の変化を検討したい。また。
異種生物を利用した侵略的外来雑草の伝統的生物的防除の再構築

日本原産のイタドリが欧米諸国で大繁殖し、その被害拡大が深刻化している。そこで我が国のイタドリ群落に生息している植食性昆虫や植物病原菌類を利用した伝統的生物的防除法の開発を展開した。これまでに得られた研究成果に基づき、イタドリマダラキジラミの野外放飼実験が英国で開始された。しかしながら期待された防除効果は得られておらず、斑点病菌の撒布計画が立案されている。本研究では、斑点病についての生態学的知見を得る目的で、本病の発生状況、病原菌の接種条件の検討と分子追跡の手法の開発並びに発病に密接に関与した内生菌の探索などを行い、本病原菌を英国に導入させるための基盤を確立した日本原産のイタドリが欧米諸国で大繁殖し、その被害拡大が深刻化している。本研究では、斑点病についての生態学的知見を得る目的で、本病の発生状況、病原菌の接種条件の検討と分子追跡の手法の開発並びに発病に密接に関与した内生菌の探索などを行い、本病原菌を英国に導入させるための基盤を確立した欧米諸国で被害が急速に拡大している日本由来の難防除侵入雑草であるイタドリの侵略拡大を、寄生性菌類や植食性昆虫を利用した伝統的生物的防除法により、侵入被害地における在来植物の繁殖を回復させ生物多様性を維持することを目的としている。現在、英国では植食性昆虫であるイタドリマダラキジラミが試験的に野外に導入されているが顕著な抑制効果が認められていない。これを補完するために本研究では寄生性菌類の利用を計画立案している。これまでの研究の成果に基づき、有望な導入素材としてイタドリ斑点病菌Mycosphaerella polygoni-cuspidati並びに斑点病菌に随伴し発病を助長する同属の内生菌であるM.shimabaraensisの活用が考案さることから、今年度では両種寄生性菌類の野外散布後における環境中でのモニタリングに利用するため、菌種特異的DNAの解析に基づいた追跡分子マーカーの開発とその有効性について検討を行った。rDNA-ITS領域の塩基配列の解析により菌種特異的プライマーの設計を行いPCRにより両種菌類を迅速かつ簡便に識別出来る可能性について検討を行った。この菌種特異的プライマーを用いたPCR法により両種菌類がイタドリ葉内で密接な関係にあることが示された。即ち、斑点病菌の感染後に形成される病斑内にM.shimabaraensisが二次的に感染すること並びにM.shimabaraensisが地域特異的に生息していることが推察された。19世紀前半にシーボルトにより西欧に持ち込まれた雌1株の日本原産イタドリは,現在,欧米諸国において大繁殖し,被害が拡大している難防除性の雑草となっている.本研究ではこの外来性侵入雑草であるイタドリを在来種に寄生する植物病原糸状菌を用いた生物的防除法を開発しようとするものである.これまでの研究成果から,イタドリ斑点病菌がイタドリに特異的に高い病原性を示し,本雑草の生物的防除素材として有効であることを明らかにした.本菌はイタドリに対して宿主特異的であり,在来他種植物への安全性評価の点でも優れ,実用化が期待できる有望菌である.しかしながら,本菌は子のう胞子形成がin vivoで認められていないことから,昨年度同様,その子のう胞子形成条件について検討を行った.また,菌株の交配型を決定する交配型遺伝子座(MAT)に着目し,本菌の雌雄同株性について検討を試みた.現在までのところ,今回設計したMAT1領域を増幅するプライマー対を用いたPCRにより得た増幅産物の塩基配列解析に基づき,本菌はMAT1領域を有していることを明らかにした.現在,MAT1全領域について解析を進めているところであり,同時にMAT2領域についても同様の実験を展開中である.MAT遺伝子の存在が確認できれば、発現解析を行う予定である。国際学会では,8月にポスターで2011APS-IPPC Joint Meeting (Hawaii, USA),9月にIUMS2011(札幌),3月に第2回日韓合同シンポジウム(福岡)にて研究成果を報告した.また、3,月に第23回関東雑草研究会および第12回バイオコントロール研究会にて招待講演を行った。本研究課題の目的は、欧米諸国で被害が拡大している日本由来の侵略的外来雑草であるイタドリを伝統的生物的防除法により制御するための技術開発である。これまでに得られた研究成果に基づき、食植物性昆虫であるイタドリマダラキジラミ、さび病菌および斑点病菌などが本雑草の生物的防除素材として利用できる可能性を示してきた。これらのうち、イタドリマダラキジラミが英国で野外放飼され、その追跡調査をCABIと共同で展開している。そこで今回、本天敵の各生活環における生存温度の影響を検討したところ、英国における冬季の低温条件下でも越冬可能であることを明らかにした。実際に野外放飼育3年後も定着していることを確認している。

しかし、現在までに本天敵による顕著な生物的防除効果が得られていないため、次期候補素材として植物病原糸状菌である斑点病菌の導入が有望視された。そこで斑点病菌とイタドリマダラキジラミとの相互関係についての基礎的実験を行った。その結果、斑点病菌の感染はイタドリマダラキジラミとの共存下でも進行し、拡大することを明らかにした。またイタドリマダラキジラミは斑点病の罹病葉にも健全葉と同様に産卵することも認めている。このように、既に野外放飼されているイタドリマダラキジラミの生物的防除効果を高めるためには、斑点病菌の追加導入が有効であることを室内実験で確立しつつある。しかしながら、本病原菌の大量撒布に不可欠である、培地上での子のう胞子の形成技術が確立していないことから、本胞子の形成に密接に関与する交配型遺伝子(MAT)の単離実験を進めた。その結果、本病原菌は雌雄異化であることが明らかとなり、単離したMATの遺伝子情報に基づいた雌雄の系統識別可能となった。当初の計画通り実験を遂行した結果、おおむね順調に結果が得られている24年度が最終年度であるため、記入しない。現在まで順調に結果が得られていることから、交付申請書に記載した計画に基づき、研究を推進していく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
リン酸化プロテオーム解析によるERK及びROCKの基質の網羅的同定と機能解析

本研究では、様々な細胞内シグナル伝達で鍵となるプロテインキナーゼであるERKとROCKをモデル系とし、その細胞内基質群を網羅的に同定するための新たなリン酸化プロテオーム解析法を開発して、得られた新規基質のリン酸化による機能制御を解明することを目標としている。これまでに、IMACによる全タンパク質からのリン酸化タンパク質の精製法と蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動(2D-DIGE)技術を併用することにより、ERK/MAPキナーゼ経路に位置するリン酸化タンパク質を33種類同定することに成功した。本年度は特に、この中に含まれていた核膜孔複合体の構成因子(ヌクレオポリン)の一つであるNup50と細胞質ダイニンの中間鎖CDIC2に注目し、これらが新規ERK基質かどうか検討した後、その生理的意義を明らかにすることを目的とした。GST融合タンパク質として精製したNup50もCDIC2も活性型ERK2によりin vitroで強くリン酸化されたため、ESI-IT型質量分析計を用いた解析とアラニン残基への点変異の導入によって各々のリン酸化部位を同定した。そして各々の部位に対する抗リン酸化抗体を作製することにより、Nup50とCDIC2が細胞内でERK活性化に依存してリン酸化されることを示した。Nup50はN末端ドメイン(importin-αと結合)、中央のFGリピートドメイン(importin-βと結合)、C末端のRan結合ドメインから構成されるが、ERKによるリン酸化部位はFGリピートドメインに集中していた。そこでimportin-βに対するpull-downアッセイを行ったところ、ERKでリン酸化されたNup50ではimportin-βとの結合が減弱することが判明した。従ってimportin-α/β依存的な核内輸送がERKによるヌクレオポリンのリン酸化で制御される可能性が示唆された。本研究ではまず、固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMAC)による全細胞タンパク質からのリン酸化タンパク質の濃縮・精製法を開発した。さらにIMACと蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動(2D-DIGE : two-dimensional difference gel electrophoresis)技術を併用することにより、従来プロテオーム解析による検出が困難とされてきた、微量なシグナル伝達因子のリン酸化による変動を高感度かつ定量的に検出できることを示した。そこで活性型B-Rafをエストロゲン受容体との融合タンパク質として発現しているNIH3T3細胞を用いて、Raf-MEK-ERK経路に位置するリン酸化タンパク質を網羅的に検出し、MALDI-TOF型質量分析計でPMF解析を行った。その結果これまでに32種類のタンパク質の同定に成功し、その中にはMEK1/2やERK1/2と共にRSK2、cPLA2、caldesmon、cortactin、vinexin、hnRNP K、eIF4Eなどの既知のERK基質が10種類含まれていた。残る18種類は新規ERK基質候補と考えられた。この中の6種類に対する特異抗体を用いて、ERK経路を選択的に活性化または抑制したリン酸化タンパク質画分を別々に二次元電気泳動してイムノブロットしたところ、PMF解析で同定されたスポットの位置において各抗体との反応性が確かにERK活性化によって増加していた。さらにこの6種類を含めた幾つかをGSTとの融合タンパク質として大腸菌から精製したところ、in vitroにて活性型ERK2によって顕著にリン酸化された。そしてリン酸化基質の質量分析計を用いた解析とアラニン残基への点変異の導入により、各々のリン酸化部位を決定した。現在これら新規ERK基質の生理機能とそのERK依存的制御を解析中である。
青枯病菌のユニークな土壌潜伏機構の解明と予防薬開発

青枯病菌は、世界規模で猛威を振るう植物病原細菌である。本病はナス科を中心に、200種以上の植物に急激な萎凋・枯死を引き起こす恐ろしいものであるが、有効な化学防除法は確立されていない難防除植物病害である。現在のところ、罹った場合はなす術がないのが実情である。さらに厄介なことに、一度、青枯病菌が発生した土壌中には、菌が多く生息し続けるため、再び青枯病菌が発生するという高いリスクが伴う。しかしこれまでに、青枯病菌を含め多くの細菌が土壌に潜伏し続ける分子メカニズムはほとんど分かっていない。本申請研究では、青枯病菌の土壌潜伏機構を分子レベルで解明し、ナス科植物を本病から守るための化学的基盤を作り上げる。平成30年度では、クオラムセンシング制御下にあるralstonin類のさらなる単離・構造決定および生合成機構解明、化学合成を研究項目として進めた。新規類縁体の単離・構造決定、詳細な生合成欠損株の解析などをまとめた論文が現在リバイズ中である。生合成機構解明を目指し、生合成遺伝子クラスターのクローニング、クラスター外酵素の関与の可能性を検証した。さらに、ralstonin類の全合成達成を目指し、単純化アナログ化合物の固相合成法について大部分の反応を達成することができた。平成29年度では、クオラムセンシング制御下にあるralstonin類の単離・構造決定および生合成欠損株の作製を研究項目として進めた。Ralstonin類の単離・構造決定は平成29年度の早い時期に達成することができ、Organic Letters誌に発表した。Ralstonin類の構造は極めてユニークなリポペプチドであり、生合成研究あるいは全合成研究の対象としても大きな注目を集めているようである。また、生合成遺伝子欠損は、生合成遺伝子であるrmyAの途中に終始コドンを導入することで達成した。欠損株と野生株の様々な性質を比較すると運動性や二次代謝産生能に違いがあることが判明し、本欠損株の詳細な解析から、ralsonin類の機能についても新しい知見が得られることが期待される。平成29年度の達成目標であったralstonin類の単離・構造決定と生合成欠損株作製を全て達成できた。特に、ralstonin類はユニークかつ複雑な構造を有していたため、NMRだけの一義的な構造解析だけでは不十分で、様々な手法を組み合わせる必要があったが、立体構造を含め完全な構造決定を達成できた点は大きいと考えている。我々が論文を発表して1か月後にドイツのグループが同じ物質の構造決定を報告しており、世界で初めてを達成できた点も成果としてアピールできる点である。さらに、新規類縁体の存在も確認しており、天然物化学分野での更なる貢献が期待できる。Ralsotnin類はPKS-NRPSハイブリット酵素であるRmyABによって生合成される。全長遺伝子欠損は不可能であったが、遺伝子内部に終始コドンを導入することで欠損株作製を達成した。欠損株では、ralsotnin産生能の消失に加え、様々な性質の変化が発見され、ralstonin類の生理機能に迫るための重要なツールになることが分かった。構造決定できていない未知類縁体の構造決定を進める。多くの構造情報が蓄積しているため、平成30年度中に確実に達成できると思われる。Ralsotnin類の全合成と生合成に関する研究も新たに進める。

特に全合成は困難が予想されるので、有機化学的に重要なユニットに注力することで進めて行く予定である。Ralstonin類がどのようにカビに作用しているのかを調べるため、RNA-seqや酵母を使った薬剤ターゲットの探索を行う。特に後者は、近年大きな実績あり注目の技術である。クオラムセンシングシグナル分子の合成アナログによるralstonin類の産生阻害についても進めて行き、青枯病菌予防薬開発への道程を確立する予定である。
増殖刺激後早期の細胞内マグネシウムの動態変化

マウスSwiss3T3線維芽細胞を増殖刺激すると、早期に細胞内遊離Mg^<2+>濃度が上昇する。われわれは、世界ではじめて、蛍光色素と蛍光顕微画像解析装置を用いて細胞内のMg^<2+>濃度を測定し、遊離Mg^<2+>濃度の増加を個々の細胞について証明した。本研究ではMg応答の普遍性をみるために、この測定法が他の細胞系にも適用できることをまず確かめたのち、刺激後のMg^<2+>濃度変化を測定した。蛍光色素(mag-fura-2)を用いるためには、細胞がエステル型色素を取り込み、さらにエステラーゼによって細胞内で蛍光色素を遊離することが必要となる。ヒトの樹立株12種についてしらべたところ、いずれも充分量の蛍光色素を取り込みほぼ完全にエステルを加水分解し、本測定法が広く使用できることが示された。そこでこのうちインターフェロン致死感受性の異なる5株を選びインターフェロンαあるいはβを加えたのち約4分間Mg^<2+>濃度を測定した。その結果、致死感受性の違いに平行したMg^<2+>濃度変化はみられなかったものの、一部の細胞株では明らかなMg^<2+>濃度の変化がみられ、顕微鏡の一視野中でもMg^<2+>濃度上昇が持続するものや、いったん減少後一時的に上昇するもの、全く変動しないものなど種々の変化がみられた。したがって、Mg応答は、インターフェロンの機能発現の一義的な応答ではないものの、広くみられる応答であり、細胞活動を調節している一つの因子である可能性が示された。次に、他の早期応答との関連として、タンパク質のチロシン残基リン酸化の関与を、情報の蓄積のあるSwiss3T3細胞-ボンベシン刺激の系でしらべたところ、構造的に異なる2種のチロシンリン酸化酵素阻害剤がいずれも完全にMg応答を抑えた。これまでの結果を合わせると、Swiss3T3細胞において、ボンベシンは、チロシンリン酸化酵素および細胞外Ca^<2+>に依存して早期に細胞内プールからMg^<2+>を動員する。
介護保険制度再編にともなうケアリング関係の変容とその対処方法に関する実証的研究

地域包括支援センターのケアマネジャーに対する面接調査から、(1)ケアマネジャーは利用者のできることに焦点をあて意欲を促していること、(2)介護保険サービスの内容見直し、利用者や家族、介護保険外サービスの活用により、サービスの利用制限を補っていることが明らかになった。あわせて、介護保険サービスの利用者の面接調査から、利用者自身が効果を実感することが介護予防プログラム継続のキー要因であることが解明された。平成18年度は、介護保険再編にかかわる資料収集を行った上で、東京都近郊3自治体の地域包括支援センター、ならびに北海道1自治体の3地域包括支援センターに対して、介護保険再編後の自治体の介護保険を巡る取り組みと地域包括支援センターの実態についてヒアリングを行った。その結果、第一に、地域包括支援センターが、介護予防ケアプランの作成が業務中心となり、本来求められている利用者の生活を継続的・包括的に支援することが困難となっている。第二に、三職種(主任ケアマネジャー、保健師、社会福祉士)の分担であるが、いずれの職種の介護予防プランの作成に多くの時間を割かれ、求められる役割が果たせていない場合も聞かれている。また、地域によっては職種の確保が難しい現状にあった。その一方で、自治体によっては、介護予防プランを担当しない職員を配置したり、職員配置に工夫を凝らすことで、地域に対する支援を試みていた。第三に、地域ネットワークの構築については、いくつかの地域包括支援センターにおいて、会議などの形によってし、フォーマル、インフォーマルをも含めた取り組みが見られていた。札幌市においては、独自のブランチである「介護予防センター」を設けることで、地域包括支援センターの業務に強いサポートとなっている。第四に、特定高齢者の支援については、チェックリストの厳しさや「閉じこもり高齢者」を発見することの難しさがあるが、自治体によっては、既存のネットワークや民生委員を活用し、積極的な掘り起こしを実施しているところも見られた。以上の結果を踏まえて、各地域包括支援センターのヒアリング結果と各種資料をまとめた資料集を作成した。平成19年度は,介護保険再編がサービス事業者ならびにサービス利用者にもたらした影響身明らかにすることために,次の三つの調査を実施した。第一に,東京都H市にあるデイサービスの利用者(「要支援1,2」から「要介護1」)10名を対象に,介護保険サービスや介護予防サービスの利用状況,介護保険再編の影響について面接調査を行った。その結果,(1).「要支援」と認定された利用者においては,訪問介護サービスの制限による生活困難がある一方で,筋力トレーニングを中心としたデイサービスプログラムに対しては一定の肯定的な評価を行っていること,(2)「要支援」から「要介講」を行ききする利用者において,ケアマネジャーの交代による支援の継続の困難さが出現していること第二に,東京都近郊の民間非営利団体に対して,.介護保険制度再編の影響について面接調査を行った。介護保険に参入している団体についてほ収入減に対する対応が問題となっていること,さらにサービスの運用について,行政ごとに見解に差異があることがサービス提供やケアマネジメントに影響を及ぼしていることが示された。第三に,わが国の高齢者ケアとの比較研究を行うために,フィンランドの行政機関の高齢者ケア担当者,研究機関,ケアワーカーの教員や組合スタッフに対するヒアリング調査ならびに資料収集を行った。わが国と共通する問題として,財源の効率的な運坦やサービスの効果.供給主体の多元化が示された。他万,介護やケアに対する社会的な取組みや国民の意識の違いなども浮き彫りになった。平成20年度は、平成19年度に実施した財政破綻となったA市、都市部のB市デイサービス利用者調査、フィンランドの調査データを分析し、学会報告ならびに報告書作成を行った。A市の調査からは、(1)自治体のサービスが減少し、利用者の負担が増加していること、(2)若年層の人口流出にともない、ケアワーカーの人材が不足していること、(3)社会福祉協議会によるインフォーマルサポートの再構築が試みられ、それが新たな社会資源と成っていることが解明された。B市デイサービス利用者調査からは、介護サービスの減少部分を家族の支援や自費でのサービス利用によってカバーしていること、介護予防プログラムの利用・継続に影響する要因として、本人が介護予防プログラムの効果を認識しているかがキーとなっていることが明らかになった。フィンランドの行政機関や研究機関に対するヒアリングから、(1)フィンランドは公的なサービスが中心であったが、非営利団体や営利企業などもサービスの提供を行うケースが多くなっていること、(2)在宅で暮らす利用者の多様なニーズに対応するために、サービスの適切なコーディネーションが重要となっていることが示された。並行して実施したラヒホイタヤ(practical nurse)養成学校や職能団体のヒアリングデータを分析した結果、ラヒホイタヤの養成カリキュラムは、高齢者の介護だけではなく軽度の医療ケアや障害児を含む児童ケアなどの幅広いケアに関する科目が盛り込まれていること、そのため多様な領域での活動が可能な反面、役割や専門性の曖昧さが指摘されていることが明らかになった。
インドネシア華人の再移民と中国・香港・台湾-バンカ・ブリトゥン州を起点に-

本研究では、1950年代後半から1960年代にかけて、中国に(再)移民した後に文化大革命を経て香港に移動したバンカ・ビリトゥン州出身のインドネシア華人に焦点をあて、インドネシアと香港の双方で調査を行った。その結果、移動の主要な理由や、移動した当時の状況など移動に関する背景と事実や、現在のインドネシアとの関係、言語能力など様々なファクターが明らかになった。本研究を基盤として、今後は中国や台湾および東南アジアの他国をフィールドとする研究者を交え、共同研究としてより複合的かつ多層的に検討していきたい。本研究は、1950年代以降におけるインドネシア華人の再移民の実態を捉えることを目的としている。グローバル化が進み中国のプレゼンスが増す現代社会において、世界最多の華人人口を抱える東南アジアから中国への再移民は、中国から東南アジアへの新移民同様、中国と同地域の関係性を理解する上で重要なファクターである。本研究は、バンカ・ブリトゥン州出身者をはじめとするインドネシア華人が中国・香港・台湾へ再移民し、生活し、新たなネットワークを形成する過程を実証的に検証することで、インドネシアをはじめとする東南アジアにおける国家・制度・人の重層性と中国のプレゼンスを歴史的・地理的に解明することが最終目的である。初年度である本年度は、文献調査に加え、インドネシアへの移民を数多く送り出している中国南部の福建省の永定県および厦門市、広東省の〓州市において、移民の歴史に関する予備調査を行った。また香港にて、1950年代以降に帰国したインドネシア移民についても予備調査を行った。さらに、インドネシアから中国への帰国華人とインドネシア華人の現在の関係を調査する布石として、インドネシアにおける中国寺院や華人の宗教組織で聞取りを行い、1998年の民主化以降の両者の交流を調査した。これらの成果は、東南アジアの華人をテーマとした国際研究集会"Joint International Workshop on Chinese Identities and Inter-Ethnic Coexistence and Cooperation in Southeast Asia"における発表および、共著図書『多言語社会インドネシア』における論文「ジャカルタ言語景観における中国語使用と変化のきざし」やその他の投稿論文などに反映されているが、今後さらに深めていく予定である。本年度は、昨年度に引き続き、インドネシアにおいて文献調査およびインタビューを行った。具体的には、バンカ・ブリトゥン州のバンカ島において、1950年代・1960年代に中国への再移民を行った華人の家族や普段は香港在住である再移民者にインタビューを行った。その上でジャカルタの国立図書館にて華人系新聞Sin Po(新報)など、当時の新聞を閲覧し、事実関係の確認を開始した。今回のインタビュー対象者をはじめ、中国へ再移民を行ったいわゆる「帰国華僑」は、1998年に反共政権であったスハルト政権が退陣した後、インドネシアへ頻繁を来訪し、インドネシアを離れなかった華人の友人らと華語学校の同窓会を行うなど、文化活動に積極的に参加するケースが増えている。このような「帰国華僑」とその他のインドネシア華人のネットワークの再形成や文化活動にの再開は、スハルト政権退陣後、さまざまな形で表出してきているインドネシア華人による文化活動に影響を与えていると考えられる。本研究は、バンカ・ブリトゥン州出身者をはじめとするインドネシア華人が中国・香港・台湾へ再移民し、生活し、新たなネットワークを形成する過程を実証的に検証することで、インドネシアをはじめとする東南アジアにおける国家・制度・人の重層性と中国のプレゼンスを歴史的・地理的に解明することが可能になると考えている。本年度は、香港におけるバンカ・ブリトゥン州バンカ島出身のインドネシア華人に関して現地調査を行った。現在香港に在住するバンカ島出身のインドネシア華人の多くは、他の地域のインドネシア華人同様1959年と1960年に中国が派遣した帰国華僑向けの船に乗り、中国に「帰国」した。その後、文化大革命を経て、多くは香港へと再移動した。彼らの、香港の新界に居住し、バンカ時代の華文学校の校友会およびバンカ島出身者の同郷協会を立ち上げ、ネットワーク内の相互互助を行うと同時に、民主化を迎えた故郷とのコミュニケーションも再開している。これらの組織は基本的には、バンカ島出身者を対象としているが、マレーシアやジャワ島など他地域からの華人も含めた帰国華僑のゆるやかな互助組織となっており、再移民特有のネットワーク形成を行っていることが分かった、本年度はまた、別予算にて同時期にオランダに移動したインドネシア華人の詳細なライフヒストリー調査を行った。

今後は、これまで行ってきたインドネシア・香港・オランダ調査の結果を照らし合わせることによって、同時期におけるインドネシア華人の移動のダイナミクスとその社会的背景を明らかにし、一国のナショナルヒストリーからは明らかにできない、歴史の諸相を解明していきたい。
神経障害性疼痛と TRP チャネルおよびオキシトシンの関連メカニズムの解明

平成30年度は、8週齢雄性の野生型マウス(C57BL/6J)およびTransient receptor potential vanilloid (TRPV) 1ノックアウト(KO)マウスを用いて実験を行なった。神経障害性疼痛モデルとして坐骨神経部分結紮モデル(PSL)を使用した。PSLはSeltzerら(1990)の手法に準じ、右大腿後面に皮膚切開を加え、右坐骨神経を露出した後に、6-0絹糸で坐骨神経の1/31/2を部分結紮した。対照群は無処置群と偽手術群とし、それぞれn=56となるようにマウスを無作為に割り振った。処置前にマウスの表現形としてTRPV1が遺伝子欠損していることを確認するためにカプサイシンテスト(2分間)を行いアイワイプの回数を測定した。その結果、TRPV1KOマウスでは有意に低値だった。また、処置前後の温痛覚閾値を確認するために、処置前、処置後7日ならびに14日にvon Freyテスト、Hot plateテストを行なった。その結果、処置前のHot plateテストでは、TRPV1KOマウスで野生型マウスと比較しWithdrawal latencyが高値を示した。処置後7日、14日のvon Freyテスト、Hot plateテストでは、野生型マウスならびにTRPV1KOマウスのPSL群でそれぞれの対照群と比較しWithdrawal threshold、latencyともに有意に低値だった。しかし、TRPV1KOと野生型マウスのPSL群を比較すると、TRPV1KOマウスで温痛覚閾値が高値を示した。また、処置後15日にマウスを灌流固定して脳および脊髄を採取し、ミクロトームを用いて視床下部視索上核(SON)、室傍核(PVN)および第5腰髄(L5)レベルの脊髄後角を含む切片を作成し、今後免疫組織学的染色を行なう予定である。計画初年度(平成30年度)は、TRPV1KOマウスだけでなくTRPV4KOマウスならびにTRPV1・4ダブルKOマウスでもPSLを作成し実験をする予定となっていたが、マウスの繁殖等の遅れのためそこまで至っていない。次年度(令和元年度)においては、TRPV1KOマウスの神経障害疼痛モデルの実験を継続し、免疫組織学的染色法やin situハイブリダイゼーション法を用いて、オキシトシンニューロンやバゾプレッシンニューロンの活性動態やmRNAの発現レベルをそれぞれのマウスならびに群間で比較検討を行う。また、TRPV4KOマウスならびにTRPV1・4ダブルKOマウスを用いて同様の実験を行う予定である。本研究の成果は、日本生理学会、日本整形外科学会などの国内学会および国際学会で発表し、国際専門誌に英文論文として発表する予定である。