hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヴァーチャルな核膜崩壊をもたらす核膜機能調節メカニズムの研究

分裂酵母の減数分裂では核膜や核膜孔の構造を維持しながらも核膜透過性が増大し、機能的に核膜崩壊と同じ効果をもたらす現象が起こる(ヴァーチャルな核膜崩壊:V-NEBD)。本研究はV-NEBDに対する核膜孔複合体の役割を明らかにすることを目的として、分裂酵母の核膜孔複合体を構成する約30種類のタンパク質について局在と発現量を網羅的に解析し、分裂酵母の核膜孔複合体が特異な構成をとることを明らかにした。さらに核膜孔複合体の遺伝子破壊実験の結果、V-NEBDのタイミングを調節すると考えられる核膜孔複合体の遺伝子を同定することができた。高等真核生物では分裂期に起こる核膜崩壊によって核膜と核膜孔複合体(NPC)が分散し、核と細胞質が均一化する。分裂酵母では核膜やNPCの構造を維持しながらも核膜透過性が増大し、機能的に核膜崩壊と同じ効果をもたらす現象が起きる(ヴァーチャルな核膜崩壊:V-NEBD)。V-NEBDを促進する機構として核膜孔を構成するNPCの機能が関与する可能性を検討した。NPCを形成する蛋白質(ヌクレオポリン)のうち、nup132遺伝子を欠損した細胞ではV-NEBDが通常とは異なるタイミングで起こることがわかった。分裂酵母にはNup131という別のNup132パラログが存在するが、nup131遺伝子を欠損した細胞ではV-NEBDの異常は見られなかった。Nup132蛋白質は進化的に保存されたヌクレオポリンの一種であるがV-NEBDとの関係だけでなく分裂酵母における機能も明らかではないことから、Nup132についての解析を進めた。その結果、nup132遺伝子破壊株では微小管重合阻害剤TBZやdNTP合成阻害剤HUの存在下で増殖抑制が見られること、nup132遺伝子破壊株の減数分裂では第一分裂の完了に遅延がみられることがわかった。これらの結果は、Nup132がゲノムの安定保持にも重要な機能をもつことを示唆している。また、Nup132遺伝子破壊株の表現型は、Nup132のパラログとされているNup131の発現では相補されず、nup131遺伝子の破壊株はTBZやHUの存在下でも野生型株と同様に増殖できたことから、パラログとされるNup132とNup131には機能に違いがあることが示唆された。同様の実験でNup132以外のヌクレオポリン欠損変異体でもゲノムの安定保持に異常が見られることを見いだしていることから、NPCが核-細胞質間輸送だけではなく細胞核の機能や構造を維持するのに必須である可能性が示唆された。V-NEBDを促進する機構としてRanGAP1蛋白質が核へ移行することが明らかになっているが、その機構は明らかではない。本研究では、核膜孔を構成するNPCの機能がRanGAP1の核移行に関与する可能性を検討した。NPCを形成する約30種類の蛋白質(ヌクレオポリン)のうち、細胞の生育に必須ではないものについて遺伝子欠失変異体を作製し、減数分裂過程を生細胞観察した。核蛋白質のマーカーとして、核移行シグナルを付加したGFP(GFP-NLS)の挙動を観察した結果、nup132遺伝子を欠損した細胞ではV-NEBDが通常とは異なるタイミングで起こることがわかった。Nup132蛋白質は進化的に保存されたヌクレオポリンの一種であるがV-NEBDとの関係だけでなく分裂酵母における機能も明らかではないことから、Nup132についての解析を進め、以下の結果を得た。1)野生型細胞でのNup132の発現量が他のヌクレオポリンと比べて顕著に高いことがわかった。2)V-NEBDは胞子形成と強い関連があるが、Nup132欠損株では胞子形成過程の異常が見られた。3)野生型では核膜上に均一に分布するNPCが、Nup132欠損細胞では栄養源の枯渇とともに偏った分布を示すことがわかった。これらの結果はNup132が核ー細胞質間輸送に関する機能だけではなく、核の構造を維持する何らかの機能をもち、その調節がV-NEBDや胞子形成にも重要な役割を果たす可能性を示唆している。V-NEBDの分子機構を知る手がかりとしてNPCに注目し、NPCを構成するヌクレオポリンの一つがV-NEBDに関与する可能性を見いだした点で、大きな進展があった。本研究で見いだしたヌクレオポリンは核構造構築にも関わる重要な因子であり、今後の研究の発展が期待できる。

RanGAP1を中心とした解析は成果がなかったものの、総合的に見て研究は順調に進捗している。引き続きNup132の機能解析を進め、V-NEBDとの関係を明らかにする。具体的には、Nup132と相互作用する因子を検索する。また、V-NEBDに前後してNup132自身が翻訳後修飾を受ける可能性を生化学的に調べる。遺伝子破壊株では核膜孔複合体の分布に異常が見られることから、Nup132の機能調節によって核構造が変化した結果V-NEBDが起きる可能性があることから、Nup132破壊株でどのような核構造関連蛋白質の局在や動態が影響を受けるのかを調べる。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込額と執行額が異なったが、研究計画に変更はない。繰越金はすべて次年度の物品費に追加し、試薬・プラスチック器具・ガラス器具の購入に充てる。新たな設備備品は購入しない。旅費、人件費、その他の費用については、研究計画調書の通りとする。
加齢および脳障害が語彙意味機能に及ぼす影響に関する基礎研究

加齢および認知症が語彙意味機能に与える影響について検討した。健常若年群、健常高齢群および認知症群を対象に語彙判断課題と属性産性課題の反応を分析した。その結果、実在語判断課題では、認知症群は他群に比べて有意に反応時間が延長しており、さらに個々人の反応もきわめて多様であった。属性産生課題では認知症群は産生語数が他群より有意に少なかった。高齢者や認知症者では感情や個人的・内省語が占める比率が有意に高く、特に認知症群で顕著であった。以上より、加齢や認知症によって語彙意味機能に変容が生じることが示唆された。高齢者・認知症者のコミュニケーション支援やケアに役立つ示唆を得た。認知症者の自らの意思決定やコミュニケーション能力の確保は、高齢化社会を迎えるにあたり、重要な課題と思われる。加齢や認知機能の低下が語彙意味機能におよぼす影響を明らかにするため、H26年度は以下の検討を行った。1)健常高齢者や認知症者に適した言語検査の作成と実験環境の整備:対象の年齢層の違いによる影響が少ない刺激語の選択や、その線画の作成、刺激呈示方法と測定条件の決定、反応検出装置とコンピューター上で刺激を制御するための心理実験プログラム構築を行なった。2)刺激語の選出作業:健常学生ボランティア約20名にアンケートを実施し、検査に用いる単語をリストアップした。アンケートでは刺激語に関連する連想語を自由に記述させ、その中から多くの被験者が一致したものを選出し、それらを表記・文字数・語彙特性や所属カテゴリーのバランスを調整して最適な単語ペアを選択した。3)健常群(若年群および高齢群)に対する試用:人材派遣機関や医療機関への協力を得て実験参加者の募集を行った。各群9名に対して、作成した実験方法の確認を行った。刺激提示時間や順序などの調整を経て、健常若年者だけでなく高齢者でも十分に課題で安定した反応が得られる精度のプログラムが作成できた。4)部分的にではあるが、実際に本実験としてデータ収集を開始している。コミュニケーションは人が社会生活を営むうえで欠くことのできない活動である。しかし、コミュニケーションの基本となる語彙や意味機能は、脳損傷や認知症によって容易に障害を受けやすい機能でもある。少子高齢化社会にある我が国にとって、高齢者や言語障害者が生涯を通じて安定したコミュニケーション能力を維持できることは、介護予防や個々の人生の尊厳に関わる重要な研究課題であると思われる。本研究の目標は、加齢および認知症が語彙意味機能におよぼす影響の有無とそのメカニズムを明らかにすることである。平成27年度は、前年までに作成した高齢者向けの「語彙意味機能評価システム」を用いて、健常ボランティアおよび認知症者を対象にした本実験を開始した。具体的には以下の項目を実施した。1)語彙意味機能評価システムの試用と調整:心理実験プログラムをパソコン上に構築し、刺激提示と反応検知精度の確認を行った。問題がある場合は装置を再調整した。また、実際にデータを収集する実験室の環境を調整し、データ収集協力者との打ち合わせを行った。2)健常群(若年群および高齢群)へのデータ収集:人材派遣機関の協力を得て、本実験に協力してもらえる被験者を募集した。3)認知症者のデータ収集:医療機関の協力を得て、実験参加者の募集を行った。4)データの分析:得られたデータをもとに統計的解析を実施した。5)研究成果の整理:現在までに概ね予定していた被験者データを回収し、成果のまとめの準備を行っている状況である。平成27年度は前年度までに完成していた実験課題を被験者に実施し、必要なデータを回収することに終始した。概ね、予定していたデータ数を回収できた。加齢や認知症がコミュニケーションの基礎となる語彙・意味機能に及ぼす影響について、それらの機能が簡便に評価できる方法を開発し、高齢者および認知症高齢者の特徴を解析した。この結果、以下の結果を得た。健常若年者、健常高齢者および認知症者に対し、モニター上にランダムに提示される語に対して、その語が実在するかどうかを判断する実在語判断課題を実施した。この結果、健常群に比べて認知症群では、反応時間が有意に延長するとともに、反応がきわめて多彩であった。この結果は、認知症による語彙・意味機能の低下が示されるとともに、その個人差が極めて大きいことを示すと考えた。これらの点について検討を加えるため、ある目標語から想起される語句を口頭で述べる語産生リスト課題を実施し、各群ごとにその産生語の内訳を比較した。この結果、若年群は目標語のカテゴリーや属性・機能に関する産生語が占める比率が高かったが、高齢群ではその目標語の使用状況や文脈に関する産生語が多く、認知症群では目標語から内省的に想起される感情や個人的経験に基づく産生語が有意に多くを占めた。これらの結果は、加齢や認知症により語彙・意味機能の変容が生じるとともに、加齢によって一般的知識の利用から文脈情報の利用が優位となり、認知症によって個人の経験や感情による知識の利用が優位となること、もしくはそれらの知識が保存されやすい傾向を示していると考えた。高齢者や認知症者へのコミュニケーション援助やケア方法について有用な示唆を得た。

その結果、実在語判断課題では、認知症群は他群に比べて有意に反応時間が延長しており、さらに個々人の反応もきわめて多様であった。属性産生課題では認知症群は産生語数が他群より有意に少なかった。高齢者や認知症者では感情や個人的・内省語が占める比率が有意に高く、特に認知症群で顕著であった。以上より、加齢や認知症によって語彙意味機能に変容が生じることが示唆された。高齢者・認知症者のコミュニケーション支援やケアに役立つ示唆を得た。高齢者・認知症者向けの実験用のテスト課題を作成できたことと、試作課題で安定した反応が得られたこと。すでに本実験の参加者からデータ収集を開始できていることがあげられる。平成28年度はこれまでに得られた研究成果をまとめ公表していく。コミュニケーションや認知症を研究対象とする専門会議への参加や、有識者を招いての研究会やシンポジウムなどを通じて検討を深め、学術論文や学会発表を積極的に行っていく予定である。言語聴覚障害学引き続き、被験者からのデータ収集を継続する。一定数のデータが集まった時点で解析作業を開始し、高齢者や認知障害者の語彙意味機能について検討を加えるとともに、認知症状の早期発見やリハビリテーションの観点から提案をしていく。軽度認知障害の可能性のあるものについては経時的な分析も加える必要があると考える。平成27年度は本実験の実施とデータの解析作業を中心に行なった。当初予定していた時期にすべての必要なデータが回収できず、当該年度において研究成果の公表のための旅費などは使用しなかった。また研究協力者の募集のためにシルバー人材派遣センターの協力を得た。そのため個々人ごとでなく、登録者に一括で募集と協力依頼ができ、直接申請者らの所属する機関に被験者を派遣していただいた。そのため被験者の交通費や謝金も当初の予定よりも大幅に抑えられた。H26年度は実験環境の整備および実験素材の収集が主な実施内容であった。そのため、研究成果の公表のための旅費は使用しなかった。また、研究調査機関の協力により、研究代表者の研究室まで直接、被験者を派遣していただき、こちらから出向してのデータ収集は行う必要がなかったため、当初予定していた移動のための旅費は使用しなかった。実験刺激提示モニターを新たに導入し視認性を高めた実験環境を整備する。また、平成27年度までに得られたデータを積極的に専門会議や学会を中心に公表していく。そのため平成27年度の予算を次年度に持ち越して充てていく予定である。次年度以降はH26年度に得られた研究成果を国内外での会議や研究会などで公表する予定である。そのため、平成26年度の予算を次年度に持ち越して充てていく。
大気圧プラズマによる高密度ラジカル反応を用いた超精密加工に関する研究

本研究の目的は、大気圧プラズマによって発生させた高密度ラジカルを利用する新しい加工法であるプラズマCVM(Chemical vaporization Machining)を実用化して、X線ミラー等の超精密光学素子を高能率に作製するために必要な基礎的な加工特性データを取得することにある。本年度はこれまでに開発した数値制御プラズマCVM加工装置を用いて形状加工を行い、以下の成果を得た。(1)加工の空間分解能を向上させるために、プラズマを発生させる電極として小径(直径1mm)のパイプ状電極を適用することにより、約2mmの空間波長成分までを修正可能とした。(これまでの回転電極を用いた場合では約10mmの空間波長までが限界)(2)硬X線を集光するための非球面(楕円面)ミラーを作製し、形状誤差3mp-v以下を実現した。作製したミラーの集光性能を、SPring-8における放射光を用いて言平価したところ、ミラーを用いた集光系としては世界最小の集光径(0. 2×0. 3μm)を達成することができた。(1)長さ100mmの単結晶シリコン製平面ミラーの加工を行った。機械研磨によって得られたミラーの平面度は105nm(p-v)であったが、数値制御プラズマCVMにより修正加工を行った結果8.8nm(p-v)を達成し、本加工法によりナノメータオーダの形状精度を実現する目処を得た。(2)次世代半導体基板であるSOI(Silicon On Insulator)ウエハにおけるシリコン層(SOI層)の薄膜化を行った。従来技術により作製されたSOI層の膜厚は0.2μm(200nm)であったが、数値制御プラズマCVMによりさらなる薄膜化を行った結果、0.013μm(13nm)まで薄膜化することに成功し、超低消費電力、超高速動作デバイスを構築する基板作製技術の目処を得た。今後の展開としては、既存の機械加工法では作製が困難な非球面形状を有する超精密光学素子の加工に取り組んでいく予定である。
ナイトライド系化合物半導体の立方晶構造変換ヘテロエピタキシー機構の研究

本年度は、GaAsないしGaP上への立方晶GaNおよび関連の混晶のMOVPE成長と結晶評価を行い、以下の成果を得た。1)GaAs上の不純物添加のない立方晶GaNにおいて、従来困難とされていたp型電気伝導特性を見い出した。再現性およびp型伝導の起源についての検討を進め、結晶粒界などの結晶性状に由来するものとの見通しを得た。2)SiO_2をマスクとして用いたGaAs上の5μm平方の微小領域への立方晶GaNのMOVPE成長において、単結晶領域のサイズが基板全面への通常の成長の場合に比べて数倍程度大きくなることを見い出した。3)立方晶GaN/GaAs界面の高分解能透過型電子顕微鏡による直接観察により、界面が(100)B面より成ること、また界面に直接接してほとんど無歪みの立方晶GaNが形成されているなどの界面微構造を明らかにした。4)GaAsおよびGaP上にGaAsNおよびGaPN混晶のMOVPE成長を行い、GaAsNにおいて最大N濃度0.5%、GaPNにおいて同2.9%の混晶を得ることに成功した。またフォトルミネッセンスにより発光ピークエネルギーがN濃度の増加により長波長化することを見い出した。またラマン分光により混晶の結晶性評価を行い、混晶化によるラマンシフトを見い出した。以上によりGaNにおける立方晶構造変換ヘテロエピタキシーの基本的特性が明らかになり、結晶成長機構を解明する上での有力な知見を得た。
ソーシャルネットワークを利用した地域特性に応じた自動車排出ガス削減施策の提案

本研究では自動車排出ガス削減政策の検討に資する情報を提供する立場から,自動車保有・利用行動を構成する購入段階,走行段階,保有段階の3つの段階に着目し,3段階の行動を総合的に分析できる統合型モデルの開発を行った.本提案手法によって,自動車保有・利用特性の変化と,自動車関連施策の実施に対する多様な世帯の反応が分析可能となり,有効な自動車排出ガス削減施策の評価が可能となった.本研究では自動車排出ガス削減政策の検討に資する情報を提供する立場から,自動車保有・利用行動を構成する購入段階,走行段階,保有段階の3つの段階に着目し,3段階の行動を総合的に分析できる統合型モデルの開発を行った.本提案手法によって,自動車保有・利用特性の変化と,自動車関連施策の実施に対する多様な世帯の反応が分析可能となり,有効な自動車排出ガス削減施策の評価が可能となった.本年度は,地域特性や世帯のライフステージの違いによる政策反応の違いを考慮して,車種選択から,利用行動,保有期間に至るまでの一連の行動を同時に取り扱うことができる統合モデルの開発を目的に,以下の通り実施した.1.交通システムの整備水準や土地利用などの地域特性とライフサイクルステージなどの世帯の社会人口学的特性により,世帯の自動車利用行動が異なるという仮説のもと,それらの影響を考慮した世帯の自動車利用ポテンシャルの算出手法の提案を行った.分析の結果,公共交通網や幹線道路網の整備状況,世帯属性が,世帯の自動車利用ポテンシャルに有意に影響を及ぼすことを検証した.2.複数の意思決定ルールを同時に取り入れた新たな世帯離散選択モデルの開発を試みた.意思決定ルールとして,加法型, max-min型とmax-max型を取り上げ,各世帯がどの意思決定ルールをどの程度適用しうるかを潜在クラスモデリング手法の帰属確率より表現した.車種選択行動を対象に行った実証分析の結果,加法型とmax-max型の意思決定ルールを組み合わせたモデルの適合度がより高いことが明らかとなった.そして,世帯の属性やライフステージの違いにより意思決定ルールが異なることも明らかにした.3.保有期間と年間走行距離の相互依存性を考慮するために, 2変量間の非線形な相互依存性を取り扱うことができるコピュラ関数を用いた多変量生存時間モデルを構築し,保有期間と年間走行距離の同時決定モデルの開発を行った.実証分析の結果,利用行動と保有行動の間に負の相互依存性が存在することを明らかにした.また,開発したモデルの現況再現性は従来の分析手法よりも高く,その有効性が実証された.本研究では,自動車保有・利用行動を構成する購入段階,走行段階,保有段階の3つの段階に着目し,これらの行動を捕捉するのに適した調査手法の提案を行うとともに,集団意思決定理論に基づくソーシャルネットワークの影響を考慮した車種選択モデル,およびコピュラ関数を用いた走行段階と保有段階の同時決定モデルをそれぞれ開発したうえで,3段階の行動を総合的に分析できる統合型モデルの開発を行った.統合型モデルの開発にあたっては,世帯行動の多様性が考慮できるようにモデルフレームを設計した.観測データには異なる自動車保有・利用特性を持つ世帯が混じり合っているので,潜在クラス手法を用いて,同質なクラスに内生的に分類したうえで,クラス別の自動車保有・利用特性を明らかにした.その結果,世帯行動の多様性は,世帯のライフサイクルステージや自宅から生活関連施設までの距離などの地域特性と密接に関係することが明らかとなった.すなわち「若年世帯」と「中高年世帯」,「都市部居住世帯」と「郊外居住世帯」では,車種選択行動における世帯の意思決定ルール,保有期間と年間走行距離のそれぞれの分布特性,および保有期間と年間走行距離の相互依存性が,大きく異なる.これは,自動車保有・利用行動の予測に関して,今後さらに進行すると予想されている少子高齢社会を,世帯のライフサイクルステージの変化や居住地選択と関連付けた政策判断が必要なことを意味する.将来のライフサイクルステージの変化を与件とすれば,本研究の提案手法によって,自動車保有・利用特性の変化と,自動車関連政策の実施に対する多様な世帯の反応が分析可能であり,有効な政策評価を行うことができる.
新しく発見された呼吸器感染ウイルス(ヒト・ボカウイルス)に関する臨床的研究

1. HBoVが気道から検出された患者のHBoVに対する液性免疫反応の解析HBoVのVP1蛋白、VP2蛋白、NS1蛋白、NP-1蛋白を産生するバキュロウイルスをそれぞれ遺伝子組み換えにより作成し、Tn5細胞に感染させた。この感染細胞を抗原とした蛍光抗体間接法により、それぞれのウイルス蛋白に対するIgG抗体価を6組の患者ペア血清で測定した。抗VP1、抗VP2抗体価は、6例全例で回復期に抗体価の上昇がみられた。これに対して、回復期に有意な抗NS1、抗NP-1抗体価の上昇がみられたものは、それぞれ6例中2例のみであった。IgM抗体はIgG抗体よりも検出感度が低く、非特異反応が多くみられた。HBoVに対する液性免疫反応の解析には、VP1、VP2蛋白を用いる方法がより適していると考えられた。2.高感度のHBoVゲノム検出方法の開発HBoVのNS1遺伝子をターゲットとして、Rea1-time PCR法による高感度HBoVゲノム検出法を確立した。検出感度を検討したところ、1反応あたり10コピー程度のHBoVゲノムの検出が可能であった。3. HBoVウイルス血症の検討鼻咽頭からHBoVのゲノムが検出された患者の血清で、Real-time PCR法によるHBoVゲノム検出法を用いて血清中のHBoVコピー数を測定した。ペア血清6組に加えて、急性期のみの血清も3検体得られた。急性期の血清では、9例中7例で10^3/ml以上のウイルス血症がみられた。HBoVのゲノムのコピー数は10^3/mlから10^5/ml程度であった。急性期から2週間以上経過した回復期血清でも6例中3例で10^3/mlから10^4/ml程度のHBoVのゲノムが検出された。HBoVの感染時には、ウイルス血症が比較的長期間持続している可能性が示唆された。1.目的ヒト・ボカウイルス(HBoV)が検出された患者の血清免疫反応を解析し、同ウイルスが呼吸器感染症の原因となっているか否かを臨床像と合わせて検討する。各年齢層の抗体保有率を調査し、初感染の時期を推定する。HBoV VP1以外のウイルス蛋白に対する抗体測定系を新たに確立する。2.方法(1)HBoVが検出された患者のペア血清を収集し、抗HBoV VP1抗体価を測定する。(2)無作為に抽出した各年齢層の血清で、抗HBoV VP1抗体価を測定する。(3)HBoVVP2蛋白を産生するバキュロウイルスを遺伝子組み換えにより作成し、このウイルスを感染させた細胞を抗原とした蛍光抗体間接法により抗HBoV VP2抗体を測定する。3.結果・考察(1)患者ペア血清が4組得られた。急性期血清では全例抗体価は40倍以下であったが、回復期血清ではそれぞれ640倍(1例)、1280倍(2例)、2560倍(1例)と抗体価の上昇がみられた。HBoVが実際にヒトに感染して免疫反応を引き起こしていることが判明した。(2)0歳から41歳までのヒト血清204検体の抗HBoVVP1抗体価は、40倍以上を陽性とすると145例(71.1%)が陽性であった。抗体保有率は6か月から8か月にかけて低下し、以後漸増して23歳以降80%以上、6歳以降ほぼ100%となり、成人でも90%を越えていた。母親から移行したHBoVに対する抗体は6ヶ月頃にはほぼ消失し、その後23歳頃までに多くの小児がHBoVの初感染を受けることが推測された。(3)Western Blot法により、HBoV VP2を産生するバキュロウイルスを感染させたTn5細胞にHBoV VP2蛋白が発現していることが確認できた。ヒト血清で抗HBoV VP2抗体の有無を確認したところ、12検体中6検体で抗体が検出された。3. HBoVウイルス血症の検討鼻咽頭からHBoVのゲノムが検出された患者の血清で、Real-time PCR法によるHBoV

ゲノム検出法を用いて血清中のHBoVコピー数を測定した。ペア血清6組に加えて、急性期のみの血清も3検体得られた。急性期の血清では、9例中7例で10^3/ml以上のウイルス血症がみられた。HBoVのゲノムのコピー数は10^3/mlから10^5/ml程度であった。急性期から2週間以上経過した回復期血清でも6例中3例で10^3/mlから10^4/ml程度のHBoVのゲノムが検出された。HBoVの感染時には、ウイルス血症が比較的長期間持続している可能性が示唆された。
ジャミング・ガラス転移における協同運動と非線形レオロジーの解析

ジャミング転移は粉体の流動・固化を記述する相転移的概念である。ランダムな構造が凍結され剛性が発現するという意味でガラス転移との関係が示唆されているが、そもそも動的性質を含めた現象論自体よく分かっていない。そこで本研究では高密度粉体の大規模な粒子シミュレーションによって、ジャミング転移の動的側面、とくに粒子の協同運動の発達と緩和時間の増大について定量化を行い、さまざまな物理量の指数的発散を同定した。本研究課題の目的は、高密度粉体の非線形レオロジーおよびその微視的機構(粒子ダイナミクス)の解明である。とくに粒子ダイナミクスに関しては新奇な協同現象が観察されている。この協同現象は粉体だけでなく過冷却液体・コロイド・泡など非晶質系一般における構造緩和ダイナミクスにおいて普遍的に観察されているため非常に重要である(「動的不均一性」と呼ばれる)。とくに粉体では協同運動を特徴づける長さスケールと時間スケールがある密度(降伏応力発生点、ジャミング転移点と呼ばれる)で発散することが示唆されているため、臨界現象とのアナロジーにより統一的にレオロジーを記述できる可能性がある。とくに21年度においてはジャミング転移における粒子ダイナミクスの協同性を特徴づけるために系統的なシミュレーションを行った。まず、協同運動の時間スケールと長さスケールがジャミング転移点へむけてベキ的に増大していくことを確かめ、その指数を数値的に評価した。ここで特筆すべきことは、協同運動の長さスケールと緩和時間を結びつける指数(動的臨界指数)が、過冷却液体系のシミュレーションで知られている値と一致したことである。この事実は、ジャミング転移が過冷却液体などの構造凍結と密接に関係することを示唆している。さらに、粒子の速度相関関数における特性時間(速度緩和時間)を定義し、その時間スケールが臨界現象的なスケーリング則に従うことを発見した。この速度緩和時間は拡散過程のみならずレオロジーも支配する重要な量である。拡散過程が速度緩和時間と粉体温度を用いてスケールされることはもちろん、せん断応力が速度緩和時間の-2乗に比例することが発見された。粉体などのマクロ粒子系は静止している状態から突如として流動を始めることがしばしばある。このようなドラスティックな変化は相転移を思い起こさせるが、粉体粒子はマクロな存在であって熱力学には従わないゆえに、平衡熱力学的な相転移とは異なる数理が現象を支配していることが予想される。このようなマクロ構成要素の示す相転移的挙動はジャミング転移と呼ばれ、その特異な集団的挙動に注目が集まっている。とくに擬二次元的状況では様々な実験やシミュレーションがなされ、粒子の協同的集団運動の発達が明らかになってきている。いずれの研究でも、相関距離や緩和時間がジャミング転移点にむけて発散していくことから、何らかの中立安定モードが支配する臨界現象類似の相転移であることが明らかになってきている。我々はこれらの先行研究を念頭においたうえで、三次元粒子系で系統的なシミュレーションを実行し、協同運動の三次元的特性を解明することを目指した。まず、流体的相における応力緩和過程のシミュレーションを行い、相関距離の発散を記述する指数が2次元と共通であることを発見した。他方、緩和時間の発散を記述する指数は2次元と3次元では異なることも発見した。とくに3次元での動的臨界指数が、過冷却液体の協同運動のものときわめて近いことを発見した。次に、本研究者自身によって確かめられた定常状態レオロジーを支配する臨界現象的スケーリング則のより系統的なシミュレーションを行い、スケーリング指数をより高精度に求めた。これらの指数に関する結果はあくまで数値的な評価にとどまるものだが、来るべき3次元粒子系の理論を検証するためのデータベースとして役立つことが期待される。
ＤＮＡ二重鎖切断修復からアポトーシスへのシグナル変換における５３ＢＰ１の機能解析

アポトーシス細胞において、カスパーゼ依存性に切断され残った53BP1断片が、アポトーシス細胞表層に露出することを明らかにした。53BP1が、マクロファージに対するfind-me signalやeat-me-signalとして働く可能性が示唆された。一方、53BP1の発現を抑制すると、X線照射後のp53標的遺伝子の転写が抑制された。しかし、53BP1発現抑制は、プロモーター領域へのp53結合に影響を与えなかった。53BP1は、プロモーター領域に結合したp53に起こる何らかの修飾を制御することで、p53の転写活性化能を制御している可能性が示唆された。p53結合蛋白質として見出された核蛋白質53BP1は、ヌクレオソームとの結合を介してDNA二重鎖切断部位に集積し、DNA損傷の修復に関与する。DNA損傷を負った細胞がアポトーシスへ移行するか否かを決める要因については、これまで漠然と「DNA損傷の程度が大きすぎて修復できない時」としか述べられていない。53BP1は、アポトーシス誘導因子p53に結合することからアポトーシスへの関与が予想されるが、アポトーシスにおける53BP1の機能についての解析はみられない。申請者は、staurosporineにより誘導されたアポトーシスにおいて、53BP1がカスパーゼにより切断され、ヌクレオソーム結合ドメインTudorを含むC末断片化されることを見出した。本研究は、53BPIC末断片のアポトーシスにおける役割を明らかにすること、さらには53BP1のC末断片化を指標に、X線照射後の細胞が生存か死かの運命決定を下す時期、運命を決定づける要因(DNA損傷数なのか、損傷の質なのか、損傷を受けた細胞周期なのかなど)を明らかにすることを目的とする。本年度は、(1)リンパ球系腫瘍細胞株(Molt4、Nalm6)を用いて、X線照射で誘導されるアポトーシスにおいても53BP1がC末断片化されること、(2)アポトーシスの誘導にともない、核内に存在していた53BP1が細胞質に移行すること、(3)siRNAによる53BP1発現抑制により、staurosporineにより誘導されるアポトーシスが抑制されることを見出した。今後は、機能ドメインとの結合蛋白質の同定も含めて、アポトーシスにおける53BP1の機能ドメインの役割を明らかにする。さらに、最終的に生存した細胞とアポトーシスへ移行した細胞で、X線照射後の53BP1の挙動にどのような差があるかを調べる。核蛋白質53BP1は、クロマチンとの結合を介してDNA二重鎖切断部位に集積し、DNA損傷の修復に関与する。53BP1は、アポトーシス誘導因子p53に結合することからアポトーシスへの関与が予想されるが、アポトーシスにおける53BP1の機能についての解析は少ない。昨年度までに申請者は、siRNAによる53BP1発現抑制により、staurosporineにより誘導されるアポトーシスが抑制されることを見出した。本年度は、細胞へのX線照射後に、53BP1がp53の転写因子機能を調節することにより、アポトーシスを制御している可能性を調べた。siRNAを用いて53BP1の発現を抑制すると、X線照射後の細胞周期G1停止において中心的な役割を果たしているp21蛋白質の増加が強く抑制され、アポトーシス誘導において重要な役割を果たしているBax、Puma蛋白質についても増加の遅延がみられた。X線照射後のp21蛋白質増加が抑制される事に合致して、53BP1発現抑制細胞ではX線照射後のG1期停止が障害されていた。さらに53BP1発現抑制により、X線照射後のp21、Bax、PumaそれぞれのmRNAの増加が抑制された。このp53標的遺伝子mRNAの増加抑制の機序を明らかにするために、これらの遺伝子のプロモーター領域へのp53結合をクロマチン免疫沈降法(ChIPアッセイ)で調べたところ、プロモーター領域へのp53の結合は、53BP1発現抑制の有無にかかわらず、X線照射後同程度に増加した。一方、53BP1はX線照射前にもp21プロモーター領域に結合していたが、その結合量はX線照射後に変化することはなかった。以上より53BP1は、X線照射後プロモーター領域に結合したp53に起こる、何らかの修飾を制御することで、p53の転写活性化能を制御している可能性が示唆された。

申請者は、Jurkat細胞をstaurosporine処理することで誘導されるDNA損傷非依存性アポトーシスにおいて、53BP1がカスパーゼにより切断され、ヌクレオソーム結合ドメインTudorを含むC末断片化されることを見出した。この現象は、X線照射で誘導されるDNA損傷依存性アポトーシスにおいてもみられた。本研究は、53BP1C末断片のアポトーシスにおける役割を明らかにすること、さらには53BP1のC末断片化を指標に、X線照射後の細胞が生存か死かの運命決定を下す時期、運命を決定づける要因(DNA損傷数なのか、損傷の質なのか、損傷を受けた細胞周期なのかなど)を明らかにすることを目的とする。本年度は、Jurkat以外の細胞株においても1アポトーシスの誘導にともない、核内に存在していた53BP1C末断片が、細胞質から細胞膜へ移行し、さらに細胞表層に露出すること、2同時に、二本鎖DNA断片、ヒストンH3、H4も細胞表面へ露出すること、3二本鎖DNA断片の細胞表面への露出が、部分的に53BP1依存性であることを明らかにした。これらのことから、アポトーシス細胞表面に露出した53BP1やヌクレオソームが、マクロファージによるアポトーシス細胞の貪食において、マクロファージに対するeat-me-signalあるいはfind-me-signalとして働く可能性が示唆された。当初予定していた、53BP1C末断片と結合する蛋白質の同定と、既に同定されているいくつかの結合蛋白質のアポトーシスにおける機能解析がやや遅れているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。X線照射後の細胞が生存か死かの運命決定を下す時期、運命を決定づける要因(DNA損傷数なのか、損傷の質なのか、損傷を受けた細胞周期なのかなど)を明らかにする計画が進行していないから。53BP1C末断片のアポトーシスにおける役割を明らかにするために、アポトーシス細胞において53BP1C末断片と結合する蛋白質を、免疫沈降法と質量分析法により同定する。C末にEGFPを融合させた53BP1を発現させたNalm6細胞株を樹立する。この細胞株にX線を照射し、照射後の細胞をタイムラプス蛍光顕微鏡で観察することで、最終的に生存した細胞とアポトーシスへ移行した細胞で、照射後の53BP1の挙動に差があるか否かを調べる。C末にEGFPを融合させた53BP1を発現させた細胞株を樹立する。二本鎖DNA断片、ヒストンH3、H4のアポトーシス細胞表面への露出が、53BP1のヌクレオソーム結合ドメインであるTudor domainと、ヒストンH3、H4との結合依存性であるか否かを明らかにする。
光合成単元学習における地域性を生かした実験植物による教材開発と学習効果の分析

本研究では、高校生物の光合成単元において、地域性を生かした実験植物(ヒマワリ・落花生・サツマイモ)を活用し、生徒の興味関心を喚起することで、光合成単元学習の理解促進を図ることを目的とした。まず、学校敷地内に実験農園(5m×6m、日照量の違いが明確な二カ所を選定)を作製し、光合成学習用実験植物としてヒマワリ(油脂用)、落花生、サツマイモを栽培した。実験植物の選定は勤務校の地域性を生かした。ヒマワリは勤務校のシンボルフラワーであり、落花生とサツマイモは千葉県名産品として生徒になじみ深い実験植物である。そして実験・実習として以下15に取り組んだ。1サツマイモ葉での薄層クロマトグラフィーによる光合成色素分離。2サツマイモ葉での光照射量と葉内デンプン合成量の関係調査。3サツマイモ重量とデンプン含量測定から一株当たりの見かけの光合成生産量の粗見積もり算定)。4簡易圧搾機を使用してヒマワリ、落花生種子からの植物油脂作製。5光合成の二次代謝生産物の代謝経路に関する調べ学習。学習の効果を評価するにあたり、実験・実習に参加したクラスと参加していないクラスとで、2学期期末テストの該当単元の正答率を統計的に評価したところ、以下の15の5点で実験群の生徒の正答率が対象群の生徒より高く、かつ有意に差があるという結果を得た。1光合成反応の反応物の理解。2光合成産物と転流の理解。3二次同化と貯蔵に関する知識4植物体の栄養貯蔵器官の理解。5光合成色素に関する知識と理解。また、質問紙調査からは、学習対象への身体的な働きかけを伴う作業、学習対象の鑑賞や玩味等の体験が、この単元の学習意欲と学習効果に有益な影響を与えたことを示唆する結果を得た。
予後や治療法選択に有用な下垂体腫瘍の病理組織診断基準の確立

下垂体腫瘍の半数は機能性内分泌腫瘍で、クッシング病、巨人症や先端巨大症など、重篤な内分泌異常症状を呈する疾患の原因となる。残り半数は非機能性で周囲圧排、浸潤性増殖により重篤な神経症状を呈する。下垂体腫瘍が稀な疾患であるが、当院に多数症例の集積があるため、臨床所見と病理診断、遺伝子解析の検討を継続的に行っている。本研究期間では、1)ホルモン染色陰性非機能性腺腫の再分類と臨床所見、予後の差異、2)Cushing病を呈する下垂体腺腫の分子病理学的検討を行った。下垂体腫瘍の過半数は機能性内分泌腫瘍で、クッシング病、巨人症など、重篤な疾患の原因となる。電子顕微鏡所見を中心とした煩雑な分類を軸に、ホルモン等に対する免疫染色を加え診断されるが、稀な疾患で臨床情報を含めた多数例の検討がなく、未だ治療法選択に有用ではない。1.下垂体腫瘍は生検が容易でない。ある種の薬剤では免疫染色結果と治療効果の相関がある程度示唆されているが、手術後の摘出検体を使ってのみ検索可能であり、治療法選択に直接関与できない。今までの蓄積症例を用い、手術前に検索可能な因子を抽出するため、ミスマッチ修復タンパクであるMSH6、転写酵素MGMT、ソマトスタチンやドパミンの受容体、シグナル伝達物質であるmTORなど、いずれも薬物治療に直結した免疫染色を追加検討し、臨床データとともに現在データ解析中である。また、新たに腺腫標本を287症例新規に蓄積することができた。2.非機能性下垂体腺腫のうち、今までホルモン染色陰性からnull cell adenomaと呼ばれた群に対し、転写因子染色と電顕を含めた追加検討を行った。1000例の連続下垂体腺腫のうちホルモン陰性腺腫は16%、転写因子染色により3例のみが真の意味でnull cell adenomaと分類される群であることが示された。サイトケラチン染色で、染色パターン、細胞内局在の違いを細分化し、電顕所見との比較を行ったところ、ホルモン陰性腺腫についてもそれぞれに特徴的な染色パターンを認識することができ、通常の病理検査室にある染色でも、多くの場合分類可能であることが示唆された。予後や治療法選択に有用な下垂体腺腫の病理組織診断基準の確立のため、再発例、難治例、切除困難例などを中心に、新規抗体の導入などを行い、追加検討を行った。過去の症例を検討するとともに、新たに約300症例を加えることができた。昨年度主に行った検討では、1内分泌腫瘍や粘液腫が多発するCarney症候群に関わるGH産生腺腫を4例抽出した。疾患の原因とされるPRKAR1染色導入により、HE染色で判別困難な小型病変などの検出が可能となった。2非機能性腺腫のうち、下垂体前葉ホルモンに全て陰性の群に対し、転写因子染色を導入中であるが、これにより臨床所見の差異が明らかとなった。3アクロメガリーを呈する腺腫多数例に対しソマトスタチンレセプター染色を追加し、ホルモン産生性や細胞骨格パターン、臨床的感受性試験との相関性について検討し、細胞骨格パターンとの相関が強いことが明らかとなった。この結果は治療法選択に有用となった。4最近、海外のグループがCushing病を呈する腺腫の原因遺伝子の一つであるUSP8の変異を報告したが、これら異常の有無による腺腫の臨床的差異について検討した。USP8変異が認められるACTH産生腺腫は再発などを認めない、手術による全摘、完治可能な予後良好群であることがわかった。この違いについては病理所見の立場からの追加検討中である。5ACTH産生腺腫において今まで報告のない、細胞内構造物を見出した。現在、術前治療の有無、内容や、症状の変化などとの関わりについて検討中である。下垂体腺腫は臨床的に機能性腺腫と非機能性腺腫の2つに大別される。このうち機能性腺腫は既知の前葉ホルモンを産生しているため、これら免疫染色でに陽性となるが、非機能性腺腫の一部はごくわずかにホルモン染色に陽性、また一部はホルモン陰性腺腫となる。この非機能性腺腫516例に対し転写因子発現まで含めた免疫染色検討を行った結果、今までnull cell adenomaと判断されたホルモンに対する免疫染色に陰性の腫瘍が全下垂体腺腫のおよそ12%であったのに対し、転写因子陰性HNAの真のnullcell adenomaは0.6%と、発表した。ホルモン陰性腺腫のうち、転写因子SF-1陽性とT pit陽性に分けられた腺腫は、男女比、周囲への浸潤性、ホルモン前駆物質発現量などで臨床的差異が有意差をもって明らかとなり、かつ転写因子が同系統の非機能性ホルモン陽性腺腫と同一の特徴を示した。この研究が病理学的に寄与したことは、0.1%程度の細胞数に微弱な染色性でホルモン産生の確定が困難だった免疫染色結果を積極的に評価可能と明示したことでもある。また、Cushingv病を呈する下垂体腺腫のUSP8やCarney症候群のPRKAR1などの遺伝子異常と臨床所見、病理組織型の関係を検討した。USP8変異は、再発を繰り返す症例にはほとんど見られないことがわかり、また通常型densely type microadenomaであることを明らかとした。

残り半数は非機能性で周囲圧排、浸潤性増殖により重篤な神経症状を呈する。下垂体腫瘍が稀な疾患であるが、当院に多数症例の集積があるため、臨床所見と病理診断、遺伝子解析の検討を継続的に行っている。本研究期間では、1)ホルモン染色陰性非機能性腺腫の再分類と臨床所見、予後の差異、2)Cushing病を呈する下垂体腺腫の分子病理学的検討を行った。症例の蓄積は十分行うことができたと考える。各病理組織学的特徴を明らかにするための検討は、研究結果を構築するためにもう少し追加する必要がある。また研究会や学会を通して、検討結果については、国内外の学会で報告するとともに、講習会やシンポジウムを通して広く国民に伝えることができた。しかし、やや検討を広げて行ったために、論文化がいまだ十分にできていない。内分泌病理学本研究課題において必要な症例はおおむね十分と考えるが、病理組織検討についてはさらに追加実験を行う。次年度はこれら結果を整理し追加検討する一方、英語論文を複数作成することを優先する。また、国内外の学会において発表を行う。25年度については、1.下垂体腺腫の新たな因子を用いた詳細な検討については、薬物治療効果との相関が示唆される新たな抗体の導入、検討ができたこと、症例の蓄積が進んだことなどから、1年目として検討は十分すすめられたと考える。2.今までnull cell adenomaといわれてきたホルモン陰性腺腫について転写因子を検索に加えたことで、分化マーカーを用いた分類を可能とし、これらをHE染色主体の病院で検索可能な病理診断に応用する準備が整ってきた。これらを国内外のシンポジウムなどで提示することができた。以上より、おおむね順調に進展していると考える。前年度内に勤務研究施設を移動した。このため短期間であるが研究が十分に行えなかったこと、倫理的申請を新たに行う必要が出たこと、自身で研究補助員を雇用する必要が出たこと、そのため一時的に研究費の使用を抑えたことなどがあり、やや研究が遅れ、次年度使用額が生じてしまった。1.25年度に検討した項目(null cell adenomaの再分類など)につき、論文として報告するとともに、国内外の学会において広く周知する。2.今まで形態学的に分類してきた下垂体腺腫の各組織亜型について、miRNAを用いた分子生物学的手法を取り入れ、腫瘍発生系統の確認を行い、形態学的に認められた所見が腫瘍発生後の修飾、化生であるのか、発生時より異なる腫瘍であるのかの確認を行う。具体的にはACTH産生腺腫のうち、Crooke cell adenomaやoncocytic adenomaについて、特に早急に検索をする予定である。本年度からは新たな施設での環境も整い、現在は順調に研究を行っている。やや遅れてしまった、追加免疫染色や電子顕微鏡学的検討を早急に行うことに、次年度繰越分を最優先で使用する。さらに最終的な結果をまとめるが、英文論文の作成と国内外の学会での発表なども積極的に行う予定であり、これらに次年度繰り越し分の一部を使用する。25年度の研究では、今まで蓄積された症例、病理組織標本の再検討を主体としたため、また論文発表が間に合わなかったため、支出が少なく終わりました。26年度には、25年度に得られたデータの論文発表を行う。また分子生物学的手法を用いた検討を進めており(miRNAの検討など)、高額試薬、キットの購入がある。
環境汚染物質による肺の障害機構とマクロファージの役割の解明

重金属による呼吸器障害の発症メカニズムを明らかにすることを目的として、肺胞中の細胞の機能に対する重金属の影響をin vitroで検討した。まず、肺胞に常在し、異物除去に中心的役割を果たしていると考えられる肺胞マクロファージの機能について調べた。殺菌作用を持つ活性酸素の放出について調べたところ、1x10^<-4>MのCdCl_2を添加することによって産生量が約2倍に増加した。亜鉛や水銀ではこのような現象は観察されなかった。カドミウムは単独で肺胞マクロファージの活性酸素産生を増加させる作用を示すことが明かとなった。つぎに肺胞マクロファージのアラキドン酸代謝について検討した。肺の炎症過程においては肺胞マクロファージの産生するLTB_4が炎症部位への好中球の浸潤に重要であると考えられる。カドミウムを添加して培養した肺胞マクロファージではA23187刺激時のLTB_4産生が約2倍に上昇した。これはカドミウムのlipoxygenaseへの直接作用ではないかと考えられた。一方、無機水銀を培地中に添加するとそれだけで肺胞マクロファージのLTB_4産生が数十倍に増加した。これはマクロファージに多量に含まれる特殊なリン脂質、アルケニル型エタノールアミンリン脂質が水銀の触媒によって分解され、さらにマクロファージのリゾホスホリパーゼ作用によってアラキドン酸が遊離してくるためであることを突き止めた。亜鉛やニッケルなど他の重金属は高濃度を添加することによって阻害作用を示した。これらの重金属は肺実質細胞に対しても細胞障害を起こすことが知られている。これらの作用が複雑に組合わさって炎症が進行して行くものと考えられるが、今回の結果から一部の重金属ではマクロファージの生理活性物質の産生を増加させることによって炎症の進行と深く関わっていることが明かとなった。
非接触・非拘束の生体組織光学定数測定法と筋疲労モニタリング

腱鞘炎などの蓄積外傷性障害においては,血流状態が重要な要因であり,近赤外分光法(NIRS)を利用すれば血行動態や組織性状を把握し簡便に作業管理や診断するシステムができる可能性がある。第一の目的は,実用性,簡便性向上のために筋肉や腱の状態を非接触で計測するための基礎を確立することであり,非接触で光学定数測定の定量性を確保するための理論・実測での検討を行う。弟二の目的は,非拘束的に血液量と酸素濃度をモニタリングできるよう,小型化・ワイヤレス化を推進し,非接触と非拘束で幅広い用途へ適用できる可能性を示すことである。前年度の理論解析(モンテカルロシミュレーション)により,光源から数cmの光強度分布を調べること(空間分解法)により,非接触でも深部の組織の吸収係数の絶対値を算出できる可能性が示されている。今年度は,主にワイヤレス式の非拘束計測装置の試作と定量性の検証を行った。装置の試作:装置は現有の非接触計測も可能な組織酸素モニタを基本とし,表面実装化した送受光回路とBlue-tooth通信回路を4×2.5×1.5cmの樹脂に組込み,非拘束での酸素濃度計測が可能となった。定量性の検証:理論解析データをもとにして空間分解法で筋・腱組織の酸素濃度を定量化する演算式を求めた。試作した装置と演算式を用いてヒト血液を用いた模擬試料実験を行った結果,有線式以上の良好なSN比で高精度測定できることが明らかとなった。また,ヒトを対象とした実測でも,安静時の組織酸素飽和度は70%程度と妥当な測定結果を得た。2年の研究を通して,非接触計測と非拘束計測の基礎を確立することができた。腱鞘炎などの蓄積外傷性障害においては,血流状態が重要な要因であり,近赤外分光法(NIRS)を利用すれば血行動態や組織性状を把握し簡便に作業管理や診断するシステムができる可能性がある.第一の目的は,実用性,簡便性向上のために筋肉や腱の状態を非接触で計測するための基礎を確立することであり,弟二の目的は,非拘束的に血液量と酸素濃度をモニタリングできるよう,腕時計程度まで小型化するとともにワイヤレス化を推進し,非接触と非拘束で幅広い用途へ適用できる可能性を示すことである.今期間には以下の成果を得た.1.理論解析モンテカルロ法によるコンピュータシミュレーションを行い,非接触にともなう誤差要因の影響を解析した.その結果,光源から数cmの光強度分布を調べること(空間分解法)により,深部の組織の吸収係数の絶対値を算出できる可能性が示された.2.装置の試作装置は現有の非接触計測も可能な組織酸素モニタを大幅に小型化し,4×2.5×1.5cm程度の大きさを実現した.Bluetooth規格による無線化を行い,非拘束的に測定が可能となった.3.定量性の検証理論解析データをもとに,空間分解NIRSと連続光NIRSで筋・腱組織の酸素濃度を定量化する演算式を求めた.動静脈阻血試験を行って酸素消費量を測定したところ,非接触計測でも妥当な値を得られることが示された.測定原理の基礎検討と装置開発を完了することができ,定量性・精度の向上のためのヒト実測へと繋げる成果を得た.腱鞘炎などの蓄積外傷性障害においては,血流状態が重要な要因であり,近赤外分光法(NIRS)を利用すれば血行動態や組織性状を把握し簡便に作業管理や診断するシステムができる可能性がある。
DIFを用いた日本語テスト改善に向けての基盤的研究

本研究は日本語能力を測定する試験において、はじめて本格的に中国語母語話者グループと韓国語母語話者グループを取り上げて、テストで測ろうとしている能力において、同等の水準にあるにもかかわらず、属する集団等の要因によって項目に対する正答確率に差が見られるかを調べるDIF分析を行った。本研究から、日本語能力を測定する試験において、漢字が関わる項目が大きなDIFを生じさせていることが明らかになった。一方、韓国語母語話者グループは、もともとは漢字を使用していた言語グループだが、現在では、その歴史的性格はデータからはうかがえない。また、本研究では、文化的背景の違いによるDIFが検出された本研究は日本語能力を測定する試験において、はじめて本格的に中国語母語話者グループと韓国語母語話者グループを取り上げて、テストで測ろうとしている能力において、同等の水準にあるにもかかわらず、属する集団等の要因によって項目に対する正答確率に差が見られるかを調べるDIF分析を行った。また、本研究では、文化的背景の違いによるDIFが検出されたテストで測定される能力において同等の受験者同士を比べているにもかかわらず、受験者の属する集団の違いによって、特定の項目への正答率に差が観察されるとき、その項目はDIF(Differential Item Functioning)を持つという。DIFを示す項目が含まれるテストは、特定の集団に不利益をもたらす不公平な測定道具となっている可能性があるため、欧米のHigh-stakes test(利害関係の高いテスト)では、テストの公正性を保証する手段の一つとして、DIF項目を検出するための分析を行うのが普通となっている。本研究は、外国語としての日本語能力を測定する試験においてDIF分析を実施するためのパイロット・スタディとしての意味を持つ。平成18年度は、予備調査として、筑波大学留学生センターで実施したプレースメントテストの結果を対象とし、DIF分析を行った。テストは計200項目で、被験者は全部で576名であった。分析の結果、中国語母語話者の日本語学習上の問題点と考えられることがらがいくつか明らかになった。しかしながら、今回の調査ではテストの被験者が日本国内の特定の大学へめ留学生に限られていることや、人数が必ずしも多くはないこと、などの限界もあり、得られた結果をどの程度一般的な知見とできるのかについては、今後の検討が必要である。なお、この予備調査の分析結果については、2007年5月に開催される日本語教育学会春期大会での口頭発表に採択された。上記のほかに、平成18年度はDIF研究の情報収集のために、オーストラリア、オランダ、英国のテスト機関等を訪ねた。また、平成19年度の本調査に向けて、シンガポールと香港において、本調査の問題項目を用いた予備調査をあわせて行った。これまで集めたデータの中から、日本語学習者の多い中国語母語話者と韓国語母語話者を取り上げDIF分析を行った。その結果、中国語母語話者にとって、漢字に関わる項目が大きなDIFを生じさせていることが明らかになった。漢字の既有知識がDIFとして検出されることは当初から予想されたが、中国語母語話者は、たとえその漢字を知らなくても、選択肢や課題文の漢字を手がかりに正答に至っており、日本語の学習に漢字が有利に作用していることが今回の結果から裏付けられた。また、文化的背景の違いによるDIFが検出された。語学学習に文化的背景への理解が必要となる場合もあろうが、出題者が意図的に出題したと思われる問題項目以外でもDIFが検出され、DIF研究をする意義が認められた。これらの結果については、香港の学会で発表を行った。また、当初の2年間では予定のデータ数に至らなかった英語圏のデータ収集を行うため、オーストラリアと英国で調査を行い、あわせて、ベトナムでの調査も行った。