hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
世界の代表的高リスク集団におけるメタボリック症候群の予知・予防栄養学の開発研究

WHOの協力で実施した61地域での循環器疾患と栄養の国際共同研究と新たに調査した世界の高リスク集団で、マグネシウム、タウリンの摂取不足が遺伝的背景を越えリスクの増加に寄与し、食塩過剰摂取による血圧上昇は心拍増加と関係し、魚食摂取に影響され、野菜の栄養吸収は遺伝子型によりリスクと関係し、激増する脂質異常症のリスクを大豆食が改善する事等を明らかにし、生活習慣病の栄養による予知・予防に貢献する知見を得た世界61地域で実施し生活習慣病リスクの最新の分析結果からタウリンとマグネシウムが民族の遺伝的差異以上に影響することを見出した。高リスク集団として倹約遺伝子の有無の推定から(1)オーストラリア先住民、(2)インドネシア住民、(3)ブラジル在住白人の生活習慣病のリスクの環境遺伝因子を分析し、其々が有する伝統食がリスク軽減に貢献する可能性を示した。WHOの協力で実施した61地域での循環器疾患と栄養の国際共同研究と新たに調査した世界の高リスク集団で、マグネシウム、タウリンの摂取不足が遺伝的背景を越えリスクの増加に寄与し、食塩過剰摂取による血圧上昇は心拍増加と関係し、魚食摂取に影響され、野菜の栄養吸収は遺伝子型によりリスクと関係し、激増する脂質異常症のリスクを大豆食が改善する事等を明らかにし、生活習慣病の栄養による予知・予防に貢献する知見を得た本年度は、インドネシアMajarengkaの住民を対象として、現地で伝統的に食用とされる果物メリンジョが生活習慣病の指標を改善する事、また爪遺伝子分析が血管疾患リスクの高い集団を見出し発症予防対策に有効である可能性を示した。メリンジョは、プリン誘導体を多く含むため痛風の原因になることが予想されるが、その疫学的データは得られていない。そこで我々は、アンケートによる調査とCARDIAC方式による健診を実施し、メリンジョ摂取の健康への影響を解析した。その結果、予想に反しメリンジョは、痛風の原因となる尿酸値(p<0.05)、動脈硬化の原因となる高血圧(p<0.01)、高感度C反応性蛋白(p<0.01)を有意に抑制し、生活習慣病の予防に効果がある可能性を示した。爪遺伝子分析は、爪からDNAを抽出後、血管疾患との関係が指摘されている葉酸代謝関連酵素MTHFRのC677T遺伝子多型を同定し、健診データと比較する事で遺伝的リスクを解析した。今回の被験者では、C677Tの遺伝子頻度はCC、CT、TT型がそれぞれ71.1%、24.7%、3.1%であった。一方、各遺伝子型において、血管疾患のリスクを高める事が知られているホモシステイン濃度の平均値は、CC、CT、TT型それぞれ13.5、14.9、60.0(・mol/1)でありCCおよびCTに対しTTはいずれも有意(p<0.0001)に増加し、日本や他の国における調査と比較しても顕著な上昇であった。この結果は、ホモシステイン濃度に対し、C677Tの遺伝子変異が、地域特有の食環境リスク、特に葉酸の欠乏とともに相乗的に作用している可能性を示唆した。このように爪遺伝子解析を用いる事で、生活習慣病のリスクを低減するために、葉酸の摂取など地域にあったプログラムによる栄養改善の食育を実施する必要性を明らかにした。本年度は、オーストラリアのヴィクトリア州に居住し、これまで疫学的データが十分に得られていないアボリジニーを対象にCARDIAC方式による健診を実施した。10から70才代の84名の健診結果から明らかになったリスク者の割合は肥満26.2%、高血圧29.8%、脂質代謝異常48.8%と高値を示した。また血管疾患との関係が指摘されている葉酸代謝関連酵素MTHFRのC677T遺伝子多型を解析したところ、CC、CT、TT型の遺伝子頻度は56.1%、35.4%、8.5%であり、循環器疾患のリスクを高める事が報告されているホモシステイン濃度はTT型が25.5(μmol/l)でCC型14.1およびCT型18.1に対し有意に高い。さらに血中葉酸濃度が低いグループのみでTT型がCC、CT型に対しホモシステインは有意に高値を示すことから、C677Tの遺伝子変異が、地域特有の食環境リスク、特に葉酸の欠乏とともに相乗的に作用している可能性を示唆した。TT型のホモシステイン高値はインドネシアの初年度の研究成果とも一致し、遺伝的背景がリスクに与える詳細な影響を明らかにするため、生活習慣病に関わる遺伝子の網羅的解析が必要でありその準備を進めた。また前年度に健診を実施したインドネシアのマジャレンガ村を再訪して報告会を行い、現地では循環器疾患のリスクが極めて高い対象に対し食習慣の改善のための指導を行うとともに、生活習慣病に関わる遺伝子の解析をさらに詳細に実施するため参加者に同意を得てDNA分析用の血液の採取を行った。このように倹約遺伝子を保有していると考えられるオーストラリアとインドネシアの両地域の人々の健診により、生活習慣病のリスクが非常に高いことを明らかにし、早急に食生活を含む生活習慣を改善しメタボリックシンドローム関連疾患発症予防対策に取り組むべきであり、食育と食環境改善による予防の可能性と重要性を示した。世界25ケ国60地域を超える地域で24時間尿を採取し栄養のバイオマーカーと生活習慣病のリスクとの関係を分析した結果、食生活の都市化、工業化によるグローバリゼーションが生活習慣病のリスク、即ちメタボリック症候群(メタボ)を増加させていることが明らかになった。

とりわけリスクの増加が顕著なアジア地域住民に注目し、アフリカで生まれた人類の祖先がオーストラリアのアボリジニに到るまでの広がりの中で保有したと想定される倹約遺伝子と環境因子との関係を分析し、生活習慣病の予知・予防の栄養学を開発するのが本研究の目的である。第1、2年度のアボリジニとインドネシア山間部マジャレンガ(M)村に続き、第3年度はインドネシアの都市バンドン(B)市の住民と倹約遺伝子の人類史の上では異なる背景を有し、メタボの増加が明らかになっているブラジル住民の中でも最も長寿になったベラノポリス(V)村とカチョエリーナ(C)市で健診を実施した。その結果、B市住民の食塩感受性遺伝子、GNB3の多型は、ヨーロッパ人と異なり、CC,CT,TT型で血圧には影響しないが、食塩摂取量が1日8g以下の群に比べ10g以上の群ではTT型でLDLコレステロール、中性脂肪が有意に高いことを証明した。実験的にも高食塩摂取が高脂血症の原因となることを確かめており、食塩感受性がその発症に遺伝的にも関与することを示唆している。さらに、VはC集団と比較し、動脈硬化のリスク低減につながるHDLの高値、動脈硬化指数LDL/HDLの低値、中性脂肪、ホモシテイン(HC)、血糖値が低値、肥満度も低く、血圧値は高いにも拘わらず心拍数は明らかに低いことなどが明らかになり、ブラジル住民における長寿因子として脂質、糖質代謝の影響が大きく、HCの低値などからVにおける野菜・果物の充分に摂取がリスクの低減に貢献している事が明らかになった。栄養のバイオマーカー分析のため24時間尿を世界の61地域から集め、食事因子を分析した成果、食生活環境の急速な変化で疾患のリスクが増加しているアジア地域に注目し、インドネシア2地域、オーストラリアアボリジニ、さらに日系移住者のリスクが急増した食環境に住むブラジル白人の2地域の栄養とリスクの関係の分析に加え、今年度はアジアの国でも糖尿病などのリスクが急増しているインド1地域、スリランカ2地域の調査を実施した。南インド、チダンバラム市在住の30,40,50代の男女各30人、計180人を健診した結果血圧、肥満度は世界61地域の同年齢層より高く、収縮期/拡張期血圧、140/90mmHg以上と以下とで栄養マーカーを精査したところ、高血圧者ではマグネシウム(Mg)が有意に低く、菜食主義者におけるMgの摂取不足が高血圧のリスクとなる可能性を明らかにした。同じく菜食主義者が多いスリランカの都市、農村部でもそれぞれ180人を健診した結果、インドと比較し24時間尿のナトリウム(Na),Na/カリウム比は低く、血圧値が低い原因であると分かったが、Mgも低く、これが低い都市部若年層では農村地域に比べ肥満度や空腹時血糖値、脈拍は有意に高く、血圧も高めであり都市化により"メタボ"のリスクが上昇していた。大豆と魚介類の摂取マーカーであるイソフラボン、タウリンはアジアの長寿集団である日本人と比較して極めて低かった。今年度は更に倹約遺伝子をアジア系住民と異なり有していないとされる高リクス集団のスコットランドで血液カロテノイド(Ct)を分析し、日本人と比べて野菜摂取量が3分の1と低い集団で肥満や血圧などリスクの増加がCtの摂取不足と関係し、抗動脈硬化性に仂くHDLコレステロールは各Ctや総Ctと相関し、西ヨーロッパーの心筋梗塞の多発集団で動脈硬化性疾患のリスクとして野菜からのCtの摂取不足がクローズアップされた。本科研費基盤研究Aでは、アジアの国々で生活習慣病が激増している事実を確認して、その対策を示すことである。
低酸素性肺血管攣縮に対する各種麻酔薬及び血管作動薬の影響の検討

肺胞が低酸素に暴露されたときに生ずる低酸素性肺血管れん縮(以下HPV)は、その発現機序が不明であるが、血液の酸素化を維持するための生体の防禦反応と考えられ、麻酔中の低酸素血症の原因のひとつとしてこのHPVの麻酔薬による抑制作用が示唆されている。一方HPVは、急性及び慢性の呼吸不全における肺高血圧症や肺性心の発生に関与するとも考えられている。そこで本研究では、1)吸入麻酔薬のハロセンのHPVに及ぼす影響、2)麻酔中の酸素化能の低下に麻酔薬によるHPVの抑制が関与しているか、3)HPVに対する各種血管作動薬の影響、4)呼吸管理中の肺高血圧症に対していかなる血管作動薬が有効に作用するかを検索することを目的とした。イヌの左下葉分離換気モデルを作成し、肺動脈幹と左下葉肺動脈の血流量を電磁血流計で測定した。低酸素負荷は左下葉肺の換気を純酸素から窒素ガスに代えることによって行った。まずモデルの安定性と恒常性を検定したあと、ハロセン吸入下でのHPVの抑制を調べた。。臨床使用濃度での抑制は明かではなかったが、より高濃度のハロセンを左下葉肺に局所投与したところHPVの用量依存性がみられ、全身麻酔中の低酸素血症の原因としての吸入麻酔薬によるHPVの抑制効果が示唆された。また、HPVに対するカルシウム拮抗薬のニフェジピンとニカルジピンのHPVに対する作用を調べたところこれらの薬剤には顕著な用量依存性のHPVの抑制効果が認められた。この結果、低酸素血症患者へのこれらの薬剤投与は肺高血圧には有効であるが、低酸素血症の増悪の危険性もあることが明かとなった。この他、プロスタグランディン【I_2】がHPVを抑制する効果を有し、この抑制が、用量依存性であること、近年、低酸素血症患者での酸素化を改善するといわれるアルミトリンが、HPVを増強することによって動脈血酸素分圧を上昇させることが明かとなった。。
平面内細胞極性の機構解明と再構成系の樹立―マウス卵管を用いて―

マウス卵管での卵輸送においてPCP(平面内細胞極性)因子が、絨毛運動が示す細胞極性を制御する可能性を見いだした。そこで卵管上皮細胞におけるPCP因子の機能解析を通して、今まで明らかにされてこなかった哺乳類動物の平面内細胞極性の形成機構について明らかにすることを本研究の目的とした。昨年度までの結果では、卵管上皮の初代培養細胞では繊毛は形成されるが、PCPを司る因子の細胞内の偏ったタンパク質局在は見られず、PCP形成が行われていない。今年度も引き続き、細胞外基質や物理的刺激によってPCPが形成される培養条件を探ったが、そのような条件はまだ見つかっておらず、今後更に検討を要する。卵管上皮での極性形成においてPCP因子が役割を果たす機構について研究を進めた。PCP因子を欠損したマウス卵管上皮では、細胞形態が乱れていた。細胞形態を制御する仕組みとして、モータータンパク質などの関与を解析したが、有意な結果は得られなかった。一方、PCP因子を欠損したES細胞を用いたモザイク解析などにより、極性形成におけるPCP因子が果たす細胞自律的な役割が明らかになった。これらの結果は細胞形態制御の新たな機構として、PCP因子が一次的にかかわることを示唆する重要な結果である。時期特異的にPCP因子を欠損させることを試みた。恒常的に活性誘導可能なCre-ERtmを発現するマウスに4-ヒドロキシタモキシフェンを投与することで、PCP因子の欠損誘導を行ったが、組み換え効率が悪く、欠損細胞の表現型を調べることができなかった。また、昨年度に作出した卵管特異的にCreを発現するトランスジェニックマウスを用いて卵管における組み換え効率を調べたが、いずれも卵管上皮でPCP因子の欠損実験を行うに足る組み換え効率は得られなかった。更に別のプロモーターを用いた実験を計画している。(抄録なし)マウス卵管の上皮細胞において、平面内細胞極性(PCP)を司る因子がどのような動態を示すかを調べるため、ユビキタスに発現するRosa26プロモータ下で、PCP因子に蛍光タンパク質タグをつけた融合タンパク質を発現させるトランスジェニックマウスを作出した。このマウスでは卵管の上皮細胞のみならず、様々な器官で融合タンパク質の細胞膜上での非対称な局在がみられた。卵管上皮においては、内在の分子と同様の局在パターンを示すことが確かめられた。これらから、PCP因子の動態を観察するのに適したマウスの作出に成功したことがわかった。次に、作出したトランスジェニックマウスの卵管を器官培養し、細胞膜上での非対称な局在がどのように形成されるのかについて調べた。光槌色後蛍光回復法(FRAP)を用いて融合タンパク質の細胞膜ドメインごとの拡散性の違いを測ったところ、器官の軸に応じて、各細胞の細胞膜ドメイン間で拡散性の違いがあることが分かった。これは非対称な局在を生み出す原因の一つであると考えられる。また、卵管上皮から得られた細胞を使った初代培養において、培養条件の検討を行った。その結果、繊毛をもった上皮細胞のシートができる培養条件を見出した。細胞膜を可視化して観察したところ、初代培養細胞は卵管上皮のような多角形の形をとり、卵管上皮に近い細胞接着であることが示唆された。また、EdUを用いた取り込み実験によって、繊毛細胞の中には培養後に増殖した細胞も含まれることが分かった。PCP因子のノックアウトマウスについても解析を行った。卵管の輸送能を管に沿って開いた卵管で調べたところ、ノックアウトマウスの卵管では蛍光ビーズやマウスの卵が正しく運ばれなくなることが分かった。これらのことから、PCP因子が卵管の軸性形成に寄与することが示唆された。昨年度の結果より、卵管上皮の初代培養細胞では繊毛形成は行われたものの、平面内細胞極性(PCP)を司る因子の細胞内の偏ったタンパク質局在は見られず、PCP形成が行われていないことがわかった。遺伝子発現解析を行ったところ、PCP因子の発現の低下が、初代培養細胞においてPCPが形成されない原因の一つである可能性が示唆された。また、PCPが形成される培養条件を探ったが、そのような条件はまだ見つかっていない。あるPCP因子のノックアウトマウスでは、卵管上皮の3次元の形態形成が損なわれた。そこで、PCPと形態形成をつなぐ機構を明らかにするため、力学的観点から解析を加えた。力学的シミュレーションや細胞辺にかかる力測定するためのレーザアブレーション実験から、PCP因子が細胞形態を制御し、それに基づいた上皮シートの力学特性に沿って、3次元の形態形成が行われるモデルを検討中である。次に、時期特異的、あるいは組織特異的にPCP因子を欠損させるために、DNA組換え酵素Creを発現するマウスのライン選定あるいは作出を行った。まず、卵管上皮での組み換え効率を調べるため、恒常的にCreERtmを発現するそれぞれのラインと、組み換えが起こると核が蛍光で標識されるマウスを掛け合わせ、卵管の発生が進む生後に4-ヒドロキシタモキシフェンを投与して組み換えを誘導したのち、成体になった後の卵管を観察した。1つのラインでは遺伝子欠損実験に用いるのに必要な組み換え効率の条件を満たしていたことから、今後の実験を進める上で有用なツールを確保できたといえる。また、BACを用いて、組織特異的にCreを発現するトランスジェニックマウスを複数ライン作出した。

これらのラインに関しては、現在卵管上皮での組み換え効率を調べることで選定しており、今後の実験で活かされることが期待される。マウス卵管での卵輸送においてPCP(平面内細胞極性)因子が、絨毛運動が示す細胞極性を制御する可能性を見いだした。そこで卵管上皮細胞におけるPCP因子の機能解析を通して、今まで明らかにされてこなかった哺乳類動物の平面内細胞極性の形成機構について明らかにすることを本研究の目的とした。昨年度までの結果では、卵管上皮の初代培養細胞では繊毛は形成されるが、PCPを司る因子の細胞内の偏ったタンパク質局在は見られず、PCP形成が行われていない。今年度も引き続き、細胞外基質や物理的刺激によってPCPが形成される培養条件を探ったが、そのような条件はまだ見つかっておらず、今後更に検討を要する。卵管上皮での極性形成においてPCP因子が役割を果たす機構について研究を進めた。PCP因子を欠損したマウス卵管上皮では、細胞形態が乱れていた。細胞形態を制御する仕組みとして、モータータンパク質などの関与を解析したが、有意な結果は得られなかった。一方、PCP因子を欠損したES細胞を用いたモザイク解析などにより、極性形成におけるPCP因子が果たす細胞自律的な役割が明らかになった。これらの結果は細胞形態制御の新たな機構として、PCP因子が一次的にかかわることを示唆する重要な結果である。時期特異的にPCP因子を欠損させることを試みた。恒常的に活性誘導可能なCre-ERtmを発現するマウスに4-ヒドロキシタモキシフェンを投与することで、PCP因子の欠損誘導を行ったが、組み換え効率が悪く、欠損細胞の表現型を調べることができなかった。また、昨年度に作出した卵管特異的にCreを発現するトランスジェニックマウスを用いて卵管における組み換え効率を調べたが、いずれも卵管上皮でPCP因子の欠損実験を行うに足る組み換え効率は得られなかった。更に別のプロモーターを用いた実験を計画している。当初の研究計画で述べた実験は滞りなく予定通りに進められているから。当初の研究計画で述べた実験は滞りなく予定通りに進められているため。実験系の立ち上げがほぼ完了できたので、今後は機構の解明と再構成系の樹立へ向けて、一つ一つの事象について細かく調べていきたい。概ね当初の計画通りに系研究を邁進していく。再構成系の樹立へ向けて、まだ試していない条件があるので、優先順位をつけて、一つ一つ着実に調べていきたい。コンディショナルノックアウトマウスの観察では、組み換え効率が低いことが問題だったが、他のラインを用いることで対応できる見込みである。概ね当初の計画通りに研究を邁進していく。(抄録なし)
無菌動物かしたヒトG-CSF遺伝子導入マウスを用いたH.pyloriの病態解析

科学研究費補助金に関して、下記の研究を行い成果を得た。1.無菌マウスへの各種細菌の定着と血液性状:マウスへのHelicobacter pyloriの定着が正常細菌叢によって干渉されることから、あらかじめ胃をはじめとする臓器への各種細菌の定着について無菌マウス動物を用いて検討した。消化管由来の11菌種を無菌動物に投与したところ、全ての菌が胃を含む消化管に定着した。しかし、消化管の部位によって定着しやすい菌種としにくい菌種があった。H.pyloriは下部消化管では検出されたが、唾液中からは検出されなかった。2.TG動物を用いた感染実験:マウス胃内に定着可能であることが分かっているH.pyloriシドニー株(SS1)をG-CSFトランスジェニックマウス(TGマウス)に投与し、菌の定着および炎症の惹起について検討した。SS1株はTGマウスおよび対照マウス共に定着したが、TGマウスではおよそ10週間で胃内の菌数が激減した。また、胃の炎症レベルはTGマウスでは投与後2週で上皮の変性や炎症細胞の浸潤が顕著に出現した。3.その他、関連研究として、下記の研究成果を得た。H.pylori由来のリポ多糖による好中球と内皮細胞への影響を検討し、サイトカイン産生の誘導能を明らかにし、炎症の発現に関与することを示した。H.pyloriの病原因子の一つと考えれれる。Vac1遺伝子型と病原性の関係を検討し、特定の型と病気の型の間に関係が深いことを示した。血清および胃粘液中のIgAレベルと胃粘膜の炎症レベルの相関を検討し、胃炎の程度とIgAレベルの関係を明らかにした。新しい抗潰瘍剤であるレバミピドがH.pyloriによる上皮細胞への付着を阻害することを示した。ヒトG-CSF遺伝子導入動物を用いて、H.pyloriの感染実験を行い、血掖を用いた活性酸素放出の検討、臓器組織からのH.pyloriの回収の検討、組織学的な病変の検索について行った。H.pylori SS1株は豪州のDr.Leeから提供を受けた。感染実験には10^9/mouseの濃度でG-CSF(Tg)マウスおよびG-CSF TgのLitter mateに経口接種をした。感染7日目と14日目にマウスを殺処分し、血液と胃を含む各種臓器を採取した。血液を用いたケミルミネッセンス反応は、本補助金で購入したMini Lumat LB9506を用いて検討した。H.pylori感染G-CSF TgマウスはH.pylori刺激に対して、極めて高い活性酸素放出をした。その反応の高さは、対照に用いたチモーザン刺激に比較して数倍強い反応であった。一方、G-CSF遺伝子を導入されていないLitter mateでは、H.pyloriによる刺激もチモーザンによる刺激もG-CSF Tgマウスよりも著名に低かった。この結果は、本マウスを使用することでH.Pylori感染状態を強調して観察できることを示した。感染マウスの胃および唾掖中のH.pyloriの培養では、G-CSF TgおよびLitter mateで高率に菌が回収された。一方、唾液を使用した今回の実験では口腔内からのH.pyloriの回収は認められず、感染経路としての唾液については、感染初期では認められないことが分かった。組織学的には、胃の粘膜上皮にH.pylori感染に特有な空砲形成がみられ、粘液中にはH.pyloriが観察された。

今後の展望としては、胃内細菌叢をより詳細に検討することと、IL8,IL6,G-CSFなどを定量する事で、感染個体における防御系の動態を検討する計画である。さらに感染期間を延長して慢性胃炎をつくりだし、その病態を検討する計画もある。科学研究費補助金に関して、下記の研究を行い成果を得た。1.無菌マウスへの各種細菌の定着と血液性状:マウスへのHelicobacter pyloriの定着が正常細菌叢によって干渉されることから、あらかじめ胃をはじめとする臓器への各種細菌の定着について無菌マウス動物を用いて検討した。消化管由来の11菌種を無菌動物に投与したところ、全ての菌が胃を含む消化管に定着した。しかし、消化管の部位によって定着しやすい菌種としにくい菌種があった。H.pyloriは下部消化管では検出されたが、唾液中からは検出されなかった。2.TG動物を用いた感染実験:マウス胃内に定着可能であることが分かっているH.pyloriシドニー株(SS1)をG-CSFトランスジェニックマウス(TGマウス)に投与し、菌の定着および炎症の惹起について検討した。SS1株はTGマウスおよび対照マウス共に定着したが、TGマウスではおよそ10週間で胃内の菌数が激減した。また、胃の炎症のレベルはTGマウスでは投与後2週で上皮の変性や炎症細胞の浸潤が顕著に出現した。3.その他、関連研究として、下記の研究成果を得た。H.pylori由来のリポ多糖による好中球と内皮細胞への影響を検討し、サイトカイン産生の誘導能を明らかにし、炎症の発現に関与することを示した。H.pyloriの病原因子の一つと考えられるVac1遺伝子型と病原性の関係を検討し、特定の型と病気の型の間に関係が深いことを示した。血清および胃粘液中のIgAレベルと胃粘膜の炎症レベルの相関を検討し、胃炎の程度とIgAレベルの関係を明らかにした。新しい抗潰瘍剤であるレバミピドがH.pyloriによる上皮細胞への付着を阻害することを示した。
市町村教育計画に関する研究-計画策定と行政評価の新たな展開を中心に-

地方分権改革の第2段階である三位一体改革下での市町村教育計画に関する新たな動向を分析した。市町村教育計画の分析視点を明らかにした上で、今後相当の長期間にわたって成し遂げられるであろう地域主権のもとでの市町村教育の計画化の見通しを得ることを目的に、次の2点を研究の中心においた。1.市町村教育計画に関わりが深い都道府県知事、県教育長、各県町村会長、各県教員団体責任者に対する教育施策の将来性に関する意識調査を実施し、計画を策定する際の基礎的な要件を明らかにした。これら4者は教育計画が実現すべき課題について、意見が一致する程度は必ずしも高くはない。しかし、教育施策の将来性について、教育団体責任者を除いて確かな見通しを共有していること、教育への地域住民の参加のみ4者共通して支持していることなど、教育施策をめぐる意識構造の特徴が明らかとなったことは重要な成果である。計画策定の際、今後の検討が望まれる。2.義務教育費の交付税交付金への財源委譲の問題は、三位一体改革期の論争のなかで最大規模のものであり、これを詳細に分析することをめざした。交付税化推進は政府、地方6団体の一致した見解であった。このことの真意が論争の時系列的な分析から浮かび上がって来た。これに対して、文部科学省の主張する機会均等の維持ということは地方団体側の真意と矛盾するものであるのか。交付税か補助金か、が地方自治体の教育予算の安定性(教員給与の安定性)の維持から議論され、地方団体の真意である将来の地方自治体教育のあり方を自治体自身が決定する方向への大きな改革であることを踏まえた議論が弱いまま、一定の結論に達し議論は終了した。これからの議論はどう続くのだろうか。市町村教育計画とは、地方自治法に規定される自治体計画のうち、市町村の教育領域の計画の総称である。第2次大戦後の教育改革により、市町村教育の自主性、自律性の付与がなされ地域教育計画の名称によってその策定の事実は今日に伝わっている。しかし、1990年代に進んだ地方分権改革のなかで、市町村の教育分野への権限の委譲は、それ程大きな規模で進んだ訳ではなく、市町村教育計画の復活といえるまでのケーズ多くは生まれなかった。ところが、政府による規制改革は、「教育特区」などの試みを都道府県を経ず、直接に市町村に認めることとなった。これによって90年代には活性化されなかった市町村教育計画は、200年代の半ばの今日、急速に教育政策・教育行政研究の主要課題となったのである。今年度の研究は、以上にまとめた理論的課題を政策文書、先行研究等の検討を通じて明らかにしたと同時に、埼玉県志木市、愛知県犬山市、鳥取県内市町のケースステディを行ない分析を行なった。海外調査として、韓国における状況のヒアリング資料収集を行なった。来年度(最終粘土)に研究のとりまとめをすることとしたい。1.地方分権改革と規制緩和による改革とが、同時に進行する2000年代前半の地方自治体における教育を、教育計画の策定に重点をおいて、現地調査を行い、その状況を明らかにした。具体的には、北海道、宮城、埼玉、鳥取、福岡である。2.教育計画の策定に関する新しい動向をアンケート調査によって明らかにした。アンケートの対象は、都道府県知事、各都道府県の市長会長を務める市長、同町村会長を務める町村長、都道府県教育長、教職員組合委員長の計300名である。3.日本の教育政策の状況を外国との比較による研究によって明らかにするため、外国として韓国、フィリピンを選び、文献調査と現地調査(韓国)を行った。フィリピンの現地調査は、当初行う予定であったが、現地の状況により今後の課題とした。4.埼玉県志木市においては、本研究のテーマとして関わり、実際に教育委員会関係者と同市の教育計画についての研究、討議を重ねた。

5.市町村における教育計画の当面する問題について、以上により明らかにしたことをもとに、関連学会で報告し、また、4で述べた埼玉県志木市教育政策研究会代表を務め、できる限り、実際的な展開のなかで問題を考えるようにしてきた。この点も本研究の特徴といえる。6.義務教育費国庫負担制度に関する議論が、2004年度に盛んとなったが、これについては、関係資料を収集し、分析に努めた。これにより、2で述べた調査に含むことができた。結果の分析は、今後速やかに行いたいと考える。今後の都道府県、市町村教育計画の焦点である。
ジーゲル型アイゼンシュタイン級数と付随するケッヒャー・マース級数の研究

ケッヒャー・マース級数の明示公式とその応用という視点から、これまでの研究を拡張し、さらに新たな現象を発見できた。以下に述べる成果を得た。1.Roland Matthes氏との共同研究においてガウス数体上の次数2のエルミート保型形式に対する斉藤・黒川リフトの解析的証明を与え、さらにレベル付エルミート・アイゼンシュタイン級数のフーリエ係数を決定した。この研究は以前からプレプリントにしていたものであったが、関連する合同部分群の指標についての定式化をより自然な形に変更した。これらの研究成果をハイデルベルグ大学、マンハイム大学、アーヘン工科大学のセミナーで発表した。2.菊田俊之氏との共同研究において2通りで次数2のp進エルミート・アイゼンジュタイン級数を定義し、どちらの場合もp進極限として得られたフーリエ級数が次数2でレベルpのエルミート保型形式になることを示した。特に指標がルジャンドル指標の場合、それが次数2でレベルpのエルミート・アイゼンジュタイン級数になることがわかった。1で得られた結果の算術的応用である。菊田俊之氏が第16回整数論サマースクールにおいて、この研究成果の中間報告を行った。3.桂田英典氏との共同研究によりジーゲル保型形式fが次数2で斉藤・黒川リフトとなっている場合には、fに付随する原始的ディリクレ指標で捻ったケッヒャー・マース級数の明示公式が得られることがわかった。すなわち原始的ディリクレ指標で捻ったケッヒャー・マース級数が、コーネン空間の保型形式とディリクレ指標で捻ったザギエ・アイゼンシュタイン級数から決まるランキン・セルバーグ合成積の線形和で表されることを示した。この研究成果を京都大学数理解析研究所研究集会「保型表現と保型L-函数の数論的研究」で発表した(但し発表者は桂田英典氏)。4.投稿中であった4つのプレプリントが改訂の後、受理あるいは掲載された。
p27/Kip1ノックアウトマウスの卵巣の解析

p27/Kiplノックアウトマウスの卵巣では、卵胞が正常マウスより多数存在し、顆粒膜細胞数も増加しているのに関わらず排卵が起きず、したがって黄体化しないことが知られている。そこで本研究ではこの卵巣の病態生理を明らかにすると共に、顆粒膜細胞のcell lineが得られないかどうかを検討した。その結果、以下のような成績が得られた。(1) tunnel法にて卵巣の切片を染色したところ、ほとんどの卵胞で顆粒膜細胞は染色されなかった。したがって多くの卵胞がviableな卵胞であると思われる。(2) ^<125>Iで標識した卵胞刺激ホルモン(FSH)にて卵巣切片のオートラジオグラフィーを行ったところ、胞状卵胞はもちろん多くの前胞状卵胞でも、顆粒膜細胞に金粒子が確認された。(3)顆粒膜細胞を培養し種々の濃度の黄体化ホルモンとFSHを添加して培養後、培養上清中のestradiolとprogesteroneを測定した。その結果、非刺激下でも顆粒膜細胞はprogesteroneを産生し、さらにゴナドト口ピンに用量依存性に反応してprogesteroneを産生した。ただ培養上清中のestradiolは、対照の顆粒膜細胞と同様に、培養日数が経つにしたがって著減した。(4)顆粒膜細胞を培養し、FSH添加後の細胞周期の変化をflow cytometryにて検討した。その結果対照群の正常顆粒膜細胞と同様のパターンが得られた。以上の結果より、in vivoでは排卵が起こらず、したがって黄体化しない原因の一つは、多数の卵胞からestradiolが非生理的に多量に分泌されるために、estradiolによるposi-tive feedbackが作動しないことにあると推測された。細胞が増殖する際にはいわゆる細胞周期の過程を経る。すなわち細胞はG1からS期、さらにG2期からM期へと進むが、この際には種々のcyclinとcyclin dependent kinase(cdk)が発現し、そのうち特にG1 cyclinに関する研究が進んでいる。一方cdk/G1 cyclin complexの作用を抑制するp27/Kip1が発見された。我々はこのp27/Kiplノックアウトマウスの提供を受け、それを用いて本年度はまず以下の検討を行った。1.ヘテロの雄と雌2対の提供を受けたので、まずこれらを用いて仔を得た。そして尾の一部よりDNAを抽出し、我々の作成したプライマーを用いてPCRを行い、それぞれの仔のp27/Kip1に関するgenotypeの判別を行った。現在までそれぞれ3回仔を産み、計59匹の産仔を得た。その内雄が37匹、雌が22匹であった。またノックアウトマウス(ホモ)は雄7匹、雌6匹を得ることができた。なお、その後は当大学医学部動物室の改築工事のため、breedingを続行してはいるが、genotypeの判別は行っていない。いずれにしろ仔が小さいので、もっと大きな仔に至ってから今後の研究を行う予定である。また今後はノックアウトマウスを得る確立を高めるために、ノックアウトの雄とヘテロの雌から仔を得ていくことを計画している。2.予備実験として、第1回目の産仔の雌マウス8匹より卵巣を摘出し、一方は病理組織研究用にフォルマリン固定し、残りの卵巣より顆粒膜細胞を圧出し、培養皿に植えた。そのうち3匹の卵巣から採取した卵巣より細胞が培養でき、本報告書を記載している日まで順調に培養されている。今後はこの細胞からDNAを採取し、再度genotypeを確認し、今後の研究に使用する予定である。
脂肪細胞の分化およびインスリン抵抗性の発現におけるPPAR-γの役割

1)これまでの結果PPAR-γのDNA結合領域を含んだN末端とCoR-boxを含んだTRのリガンド結合領域のキメラ遺伝子を作製し、野生型のPPAR-γに対してドミナントネガティブ作用を確認した。また、このキメラ蛋白およびインスリン抵抗性患者に認められたPPAR-γのドミナントネガティブ変異体P467Lにおいて、N端欠失によるドミナントネガティブ効果の増強を見いだした。PPAR-γとTRのキメラ遺伝子において、TRのCoR-boxの変異体でドミナントネガティブ作用が消失したことより、ドミナントネガティブ作用にはCoR-boxが必須と考えられた。また、PPAR-γとTRのキメラ蛋白、およびPPAR-γのドミナントネガティブ変異体ともに、N端欠失によりコリプレッサーとの結合が増強することを、ゲルシフトアッセイおよびtwo hybridアッセイ法により確認した。2)これからの課題現在、PPAR-γとTRのキメラ蛋白、あるいはドミナントネガティブ変異体のPPAR-γをCre/lox P遺伝子に組み込んだプラスミドを作製中である。今後、このプフスミドを3T3-L1細胞あるいはマウスに導入し、脂肪細胞への分化の途中でCre遺伝子を発現させ、分化の各段階でPPAR-γの機能を減弱させ脂肪細胞の形態および機能の変化を確認する。以上により脂肪細胞の分化の各段階でのPPAR-γの果たす役割を確認し、インスリン抵抗性に関与する機序を検討する予定である。以前、我々はPPAR-γのDNA結合領域を含んだN末端を持ったものとCoR-boxを含んだTRのリガンド結合領域のキメラ遺伝子を作製し、野生型のPPAR-γに対してドミナントネガティブ作用を確認した。今年度は、このキメラ蛋白において、N端欠失によりドミナントネガティブ効果はさらに増強することを見いだした。また、インスリン抵抗性患者に認められたPPAR-γのドミナントネガティブ変異体P467Lにおいても、N端の欠失により同様にドミナントネガティブ作用の増強が確認された。一方、TRのドミナントネガティブ変異体では、N端欠失による増強効果は認めずPPAR-γに特異的な効果と考えられた。PPAR-γとTRのキメラ遺伝子において、TRのCoR-boxの変異体でドミナントネガティブ作用が消失したことより、このキメラ蛋白のドミナントネガティブ作用にはCoR-boxが必須と考えられた。3)来年度の展望今後、PPAR-γとTRのキメラ蛋白、あるいはドミナントネガティブ変異体のPPAR-γをCre/lox P遺伝子に組み込んだプラスミドを作製し、3T3-L1細胞に導入する。脂肪細胞への分化の途中でCre遺伝子を発現させ、分化の各段階でPPAR-γの機能を減弱させ脂肪細胞の形態および機能の変化を確認する。以上により脂肪細胞の分化の各段階でのPPAR-γの果たす役割を確認し、インスリン抵抗性にどのように関与するかを検討する予定である。1)平成14年度までの結果以前、我々はPPAR-γのDNA結合領域を含んだN末端を持ったものとCoR-boxを含んだTRのリガンド結合領域のキメラ遺伝子を作製し、野生型のPPAR-γに対してドミナントネガティブ作用を確認した。昨年度は、このキメラ蛋白およびインスリン抵抗性患者に認められたPPAR-γのドミナントネガティブ変異体P467において、N端欠失によリドミナントネガティブ効果はさらに増強することを見いだした。現在、PPAR-γのコレプレッサーとの結合部位について検討中である。2)現在の課題

現在PPAR-γとTRのキメラ蛋白、あるいはドミナントネガティブ変異体のPPAR-γをCre/lox P遺伝子に組み込んだプラスミドを作製中である。今後このプラスミドを3T3-L1細胞に導入し、脂肪細胞への分化の途中でCre遺伝子を発現させ、分化の各段階でPPAR-γの構能を減弱させ脂肪細胞の形熊および機能の変化を確認する。以上により脂肪細胞の分化の各段階でのPPAR-γの果たす役割を確認し、インスリン抵抗性にどのように関与するかを検討する予定である。
３つのアクティブ化導入による理解力向上を目指した電磁気学授業の効果検証

本研究は3つの新しいアクティブ・ラーニング手法について取り組んだ.1つは,アクティブ・ノートテイキング(A-note)と名付けた,授業時のノート取りを能動的に行う方法である.その講義には,アクティブ・イメージ(A-img)と呼ばれる,写真や動画をふんだんに用いたスライド形式の資料を用いて教授する.また,学生サイドは,アクティブ・テキスト(A-txt)と名付けられた,一般的な紙の教科書と携帯電子端末を用いて,教科書にデジタルコンテンツを追加することで自学を促すことができる.以上の手法は,講義から自習に至るまで,学生が積極的に学ぶ姿勢をサポートすることが可能である.電磁気学授業の理解力向上を目的とした本研究において,研究初年度である今年度は主に以下の2つの課題について取り組んだ.1.アクティブ・ノートテイキング(A-nt)用配布資料の作成ただ書き写すだけのノート取りではなく,理解しながら自分の言葉でまとめることを目的とした資料作りを行った.本手法により,筆記速度が遅い学生であっても,授業理解の時間を確保することが可能となる.当初は,教員の授業用ノートをベースに修正テープ等で虫食い状態にした白黒印刷資料を想定していたが,手書きでは図が不鮮明であることやメモ取りのスペースを十分に確保できないことから,授業内容の提示に用いるスライド資料を編集したものを織り交ぜた.初年度については第3学年の資料作成を予定しており,予定通りの範囲の資料を作成した.また,効果的なノート取りの定量的評価として,学生が書き込みを行った資料を回収し,スキャンすることで画像データとし,画像処理のソフトウェアを利用することで,学生の書き込み面積と色使いのヒストグラム化を行うことで,好成績の学生のノート取りの傾向をある程度つかむことができた.その成果を3月の電子情報通信学会総合大会にて発表した.2.授業用スライドおよびアクティブ・イメージ(A-img)用コンテンツの制作本授業は教員の板書時間を減らし,学生間の巡回による質問受付時間を確保するために,スライド提示による授業を実施している.そのスライド内容は電磁気学における諸現象を,アニメーションを織り交ぜて説明できるものとなっている.今年度に関しては予定通り,静電界の範囲(授業回数:30回分)を解説する資料を作成した.また,電磁気学は抽象的な内容を多く扱うことから,極力電気回路などの具体例を織り交ぜた内容となることを意識した.また,本スライド資料の一部は,高専機構が企画する教材コンテンツ開発収集プロジェクトにも提供した.年度当初に申請した交付申請書に記載した内容をほぼ達成しているため,概ね順調に進んでいる.ただし,授業用スライドのコンテンツとして,実験動画やシミュレーションについては,アニメーションよりも理解しやすいコンテンツとならなかったため,コンテンツ内容としての採用を見送っている.その点は次年度のスライド内容の充実に再検討したうえで盛り込む予定である.電磁気学授業の理解力向上を目的とした本研究において,今年度は主に以下の2つの課題について取り組んだ.1.アクティブ・ノートテイキング(A-nt)実践用配布資料および授業用スライドの作成初年度に作成した第3学年用資料の再検証を行うとともに,第4学年用資料を作成し,本校における電磁気学の講義全てに対する資料作成が終了した.配布資料については,後述の画像処理の作業効率化のためにA4版両面刷りに変更し,学生が使いやすいものとなるよう心がけた.授業用スライドについては,より効果的な動画・アニメーション等の導入を試みた.アンケート調査により,受講学生の印象を確認したところ,概ね高評価を得た.効果的なノート作成の指標づくりとして,初年度実施した学生ノートの画像処理解析を引き続き実施し,サンプル数を増やした.昨年度同様,成績と書込量の間にある程度の相関が見られた一方,成績上位の学生には一部相関が見られなかった.その理由としてノート取りの方法を縛られ授業が受けにくいといった意見があった.2.アクティブ・テキストシステム(A-txt)の開発当年度から,既存書籍にデジタル端末による追加情報を付加することで,書籍内容の充実を図るアクティブ・テキスト(A-txt)用システムの開発に着手した.当初予定していたフリーソフトが,提供側の都合により利用不可能となったため独自開発し,ソフトウェア開発の技量を補うため,合同会社コベリンとの共同開発を行った.その際,OSに対するハードが統一されているiOS機器向けのソフトとした.結果として,サーバにはapple社のmac miniを採用し,アプリケーションには,AR開発ライブラリであるARToolKit for Mobile(株式会社エム・ソフト)を基に,統合開発環境Xcode(Apple)を用いてサーバおよび端末用専用アプリケーションを実現した.年度当初に申請した交付申請書に記載した内容をほぼ達成しているため,概ね順調に進んでいる.ただし,昨年度と同様,授業用スライドのコンテンツとして,実験動画やシミュレーションの導入については,学習内容や学生の理解度の観点から,コンテンツ内容としての採用を引き続き検討中である.最終年度に総合的な評価を行う.A-txtシステムについては引き続き,合同会社コベリンの協力を仰ぎ,共同開発を行う予定である.電磁気学授業の理解力向上を目的とした本研究において,今年度は主に以下の課題について取り組んだ.1.アクティブ・ノートテイキング(A-note)実践用配布資料および授業用スライドの検証:これまでに作成した3,4年生用資料の再検証を行い,本校における電磁気学の講義全てに対する資料作成が終了した.授業用スライドについては,アクティブ・イメージ(A-img)と名付けた,より効果的な動画・アニメーションを導入した.アンケート調査により受講学生からの授業評価を受けた結果,概ね高評価を得た.

2.アクティブ・テキストシステム(A-txt)の改良:昨年度に基本システムが完成した,既存書籍にデジタル端末による追加情報を付加することで,書籍内容の充実を図るアクティブ・テキスト(A-txt)用システムの改良を行った.A-txtは,本校OBによるベンチャー企業Covelline(コベリン)と共同開発しており,具体的なA-txtのアップグレード内容としては,コンテンツ登録のフルGUI化と,コンテンツのURLダウンロード機能に加えて,コンテンツ表示サイズの調整機能と,ユーザーからのフィードバック機能(質問機能)を追加し,A-txtに必要と思われる機能をほぼすべて満たすことに成功した.3.アクティブ・ラーニング・モデルの構想:A-note, A-img, A-txtを包括的に利用し,授業から自学までをアクティブ・ラーニング化するモデル提言を行った.その成果を平成30年度からの科研費に申請し,採択された.本研究は3つの新しいアクティブ・ラーニング手法について取り組んだ.1つは,アクティブ・ノートテイキング(A-note)と名付けた,授業時のノート取りを能動的に行う方法である.その講義には,アクティブ・イメージ(A-img)と呼ばれる,写真や動画をふんだんに用いたスライド形式の資料を用いて教授する.また,学生サイドは,アクティブ・テキスト(A-txt)と名付けられた,一般的な紙の教科書と携帯電子端末を用いて,教科書にデジタルコンテンツを追加することで自学を促すことができる.以上の手法は,講義から自習に至るまで,学生が積極的に学ぶ姿勢をサポートすることが可能である.次年度は,初年度に作成した第3学年用の配布資料とスライド資料の修正・再検証を行うとともに,第4学年用の資料作成を行う.その際,前述したような前年度に不十分であったコンテンツ種類の効果的な導入についても検討する.効果的なノート作成の指標づくりとして,昨年度実施した学生ノートのスキャン画像を,画像処理解析を行う手法を引き続き実施する.これまでは学生への配布をより簡単にするためにA3サイズでの配布を行い,また,資料回収のタイミングも毎回ではなかったため,サンプル数の確保が不十分であった.
岩佐又兵衛の作品と伝記に関する総合的研究

本研究は、次の方法によって進められる。まずは、画家の伝記研究である。近年疑義が呈されている彼の出自を史料から再検討する。また併せて、彼の自筆の紀行文『廻国道の記』を精査して、彼の文学的素養を解き明かす。次に、作品の再検討を行う。彼の作品の中には、雑種画題と呼ばれてきた、和漢の故事からいくつかの題材を選び、それらを一つの屏風や絵巻のなかに並立させた作品群が存在する。これらの作品の制作背景について、雅俗の融和という新たな規範の形成という観点から明らかにする。こうした研究を通じて、文学世界の動向と又兵衛の作品との結びつきを明らかにし、時代の動向から見た新たな又兵衛像を提示することを目指す。
大腿切断者における階段上昇動作の解析と歩行訓練への応用

日本には概ね1万人の大腿切断者が存在しており,その多くが階段を歩けない点に不自由を感じている.そのため,大腿切断者は健常者とは異なる身体技法によって階段をゆっくりと昇る.結果として,昇段が可能にはなるものの,見た目の不自然さから,こうした動きは切断者が劣等感を抱くきっかけになっている.また,大腿切断者が両脚交互の昇段を行うためには,バッテリー駆動型の動力義足の開発がある.しかしながら,こうした最新の義足は既存の製品に比べると価格・重量・性能の面で課題が山積している.そこで本研究の目的は,片側大腿切断者における階段上昇能力改善・再獲得を目的としたリハビリテーション法開発ならびに義足制作にとって有用な情報を提供することである.本年度は以前に取得した三次元動作解析データをもとに,大腿義足ユーザーが階段上昇時のつまずき回避動作について検証を行った.被験者は両脚で交互に階段を昇れる大腿切断者1名とし,データは実験室内に設置した階段を利用し,一足一段法による昇段を行わせた際の全身を毎秒60コマで三次元動作解析装置によって定量化した.その結果,この大腿切断者は,遊脚初期に義足肢を一度後方へと振り上げてから股関節を屈曲させ,義足肢のつまずきを防いでいることが明らかとなった.また,義足肢の巧みな制御に加え,健側肢の足関節を底屈位に保持していることが確認された.こうした両脚間の協調は,自ら膝継手を屈曲させることができない大腿切断者にとって昇段時のクリアランスを獲得するのに有効な方略となりうる(Prosthetics and Orthotics Internationalに投稿中).加えて,上記の動きを元にした動画を作成し,他の大腿義足ユーザーに対し視覚フィードバックを用いた歩行訓練を実施し,両脚交互での昇段を行えることが確認した。しかしながら,熟練した切断者のようなスムースな交互昇段の実現や,日常生活への応用に関してはまだ課題があるため,今後も継続した取り組みが必要であると考えている.日本には概ね1万人の大腿切断者が存在しており,その多くが階段を歩けない点に不自由を感じている.そのため,大腿切断者は健常者とは異なる身体技法によって階段をゆっくりと昇る.結果として,昇段が可能にはなるものの,見た目の不自然さから,こうした動きは切断者が劣等感を抱くきっかけになっている.また,大腿切断者が両脚交互の昇段を行うためには,バッテリー駆動型の動力義足の開発がある.しかしながら,こうした最新の義足は既存の製品に比べると価格・重量・性能の面で課題が山積している.そこで本研究の目的は,片側大腿切断者における階段上昇能力改善・再獲得を目的としたリハビリテーション法の開発を行うことであった。本年度は都内近郊に居住する大腿切断者25名を対象に,日常的な階段移動の方法をヒアリングし,Buellら(2004)が作成したStair Assessment Index(SAI;14段階評価スケール)によってそのスコアを分類した.また,SAIと個々人の身体特性(身長,年齢,体重,切断年数,断端長,使用している膝継手)との関係を調べ,階段上昇動作と関連のある要素を探ることを目的とした研究を行った.その結果,年齢が高い切断者ほどSAIが低くなる傾向にあること,そして切断歴が長くなるほどSAIが高くなるという傾向が得られた.これらの結果は,大腿義足ユーザーが階段歩行リハビリテーションを行う上で考慮すべき因子として有用な情報になりうる.また,健側肢の動的筋力指標(Leg stiffness)を片脚連続跳躍動作で推定し,SAIとの関連を見たところ,両者には正の相関関係が確認された。興味深いことに,上述したLeg stiffnessは大腿切断者の疾走速度との間に有意な相関関係が認められた.これらの結果は,リハビリテーションの過程で,定期的に片脚連続跳躍動作によるLeg stiffnessを評価することによって,義足ユーザーの体力適性や耐えうる日常生活強度レベルを推定できる可能性を示唆している.日本には概ね1万人の大腿切断者が存在しており,その多くが階段を歩けない点に不自由を感じている.そのため,大腿切断者は健常者とは異なる身体技法によって階段をゆっくりと昇る.結果として,昇段が可能にはなるものの,見た目の不自然さから,こうした動きは切断者が劣等感を抱くきっかけになっている.また,大腿切断者が両脚交互の昇段を行うためには,バッテリー駆動型の動力義足の開発がある.しかしながら,こうした最新の義足は既存の製品に比べると価格・重量・性能の面で課題が山積している.そこで本研究の目的は,片側大腿切断者における階段上昇能力改善・再獲得を目的としたリハビリテーション法開発ならびに義足制作にとって有用な情報を提供することである.本年度は以前に取得した三次元動作解析データをもとに,大腿義足ユーザーが階段上昇時のつまずき回避動作について検証を行った.被験者は両脚で交互に階段を昇れる大腿切断者1名とし,データは実験室内に設置した階段を利用し,一足一段法による昇段を行わせた際の全身を毎秒60コマで三次元動作解析装置によって定量化した.その結果,この大腿切断者は,遊脚初期に義足肢を一度後方へと振り上げてから股関節を屈曲させ,義足肢のつまずきを防いでいることが明らかとなった.また,義足肢の巧みな制御に加え,健側肢の足関節を底屈位に保持していることが確認された.

こうした両脚間の協調は,自ら膝継手を屈曲させることができない大腿切断者にとって昇段時のクリアランスを獲得するのに有効な方略となりうる(Prosthetics and Orthotics Internationalに投稿中).加えて,上記の動きを元にした動画を作成し,他の大腿義足ユーザーに対し視覚フィードバックを用いた歩行訓練を実施し,両脚交互での昇段を行えることが確認した。しかしながら,熟練した切断者のようなスムースな交互昇段の実現や,日常生活への応用に関してはまだ課題があるため,今後も継続した取り組みが必要であると考えている.平成23年度は大腿切断者が階段上昇動作を行う上で必要な身体要素・動作特性を明らかにするべく,SAIという階段歩行スケールと身体特性との関係を明らかにした.このような階段歩行の規定因子を探るという研究は,義足歩行のリハビリテーション現場にとっても実用的な研究といえる.また,片脚連続跳躍動作による健側肢の動的筋力指標(Leg stiffness)が大腿切断者のSAIや疾走速度との間に有意な相関関係にあるという研究成果は,より活動的な生活を望む義足ユーザーにとって,リハビリテーションの目標値になりうるものである.本研究課題を遂行するには,(1)大腿切断者が階段上昇動作を行う上で必要な身体要素・動作特性を明らかにすること,と(2)すでに階段歩行を実現している大腿切断者の歩行解析を詳細に検討することが必要不可欠である.来年度以降も,上述した2点を軸に研究を展開していく予定である.しかしながら,上述した(1)に関しては,結論を導くためにはある一定数の被験者数を確保する必要があるため,来年度以降は特に精力的に取り組んでいく予定である.