hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラインスキャン法による脳内自由水拡散係数マップ撮像法の確立

MRIによるひずみの少ない拡散係数分布図を作成すること、詳細な自由水拡散係数の測定をおこなうことを目的として、Line Scan Diffusion Image(LSDI)法のパルス列を作成した。また、プログラムはGE SIGNAMRI scanner(General Electric Medical Systems)における開発ツールをもちいた。このパルス列では、x,y,z方向の拡散係数を任意に測定することができるようにプログラムした。LSDI法およびEPI法によるイメージひずみを検討する目的で、同一スライス面での比較をおこなった。この結果、副鼻腔のようなAir-Tissue interface近傍の撮像面において、Gradient EchoをもちいたEPI法では、T_2^*の影響が大きく現れイメージにひずみをもたらすことが確認された。この結果は昨年5月にPhiladelphiaで開催された国際磁気共鳴医学会(International Society for Magnetic Resonance in Medicine 7^<th> Scientific Meeting)において発表した。今回、作成したLSDIパルス列では、multi-exponentialの信号変化にたいする測定を出来るだけ可能にするようにした。ここでは一度の測定で、任意部位の信号の減衰過程を、最大20ポイントの異なる磁場勾配を設定することで観測することができる。これにより、制限拡散などの遅い拡散係数成分をフィッティングによって分離し、より詳細な拡散係数の分布図を作ることができると期待している。MRIによる、詳細な自由水拡散係数の測定をおこなうことを目的として、Line Scan Diffusion Image(LSDI)法のパルス列を作成し、multi-exponentialの信号変化にたいする測定を可能にした。パルスプログラムはGE SIGNA MRI scanner(General Electric Medical Systems)における開発ツールをもちいた。このパルス列では、x,y,z方向の拡散係数を任意に測定することができるようにプログラムし、最大で20ポイントの異なる拡散係数測定用の磁場強度を設定することができる。昨年度に引き続き、LSDI法およびEPI法によるイメージひずみを検討し、平成12年10月、第28回日本磁気共鳴医学会において発表した。また、multi-exponentialの信号変化と拡散係数の計算におけるフィッティングのデータポイント数の違いによる計算精度について検討した。この結果、SN比が同じであれば、ポイント数の多い程、精度は高くなることを示すことができた。しかし、磁化の減衰が単一指数関数的である場合には、SN比をあげることでフィッティングのデータポイント数を少なくすることができることも確認できた。脳内自由水拡散係数測定において、multi-exponentialの信号変化の測定を試みたが、LSDI法ではSN比が低いために遅い拡散成分の信号変化を明確に捉えることができなかった。今後は、LSDI法におけるSN比の向上と、拡散測定のb-valueを大きくすることがな向上させることが課題として残された。また、脳の拍動が原因と考えられる信号強度の変動が観測された。この結果をもとに、脳拍動の描出が可能であることが示唆された。
フィヒテ晩年における「存在」と「自覚」

本研究において、フィヒテ晩年における「存在」と「自覚」との連関について次の諸点を明らかにした。1.フィヒテの哲学はおよそ1800年を境にして、前期と後期の二つの時期に分けられ、前期は自我の哲学、後期は存在の哲学と称される。後期の頂点をなすのは1804年の知識学である。これにおいて、まず「存在」の基本構造が追究され、次いで「存在」が「自我」と「世界」へ展開する経過が明らかにされる。前者は「存在論」、後者は「現象論」と名づけられる。そして晩年の哲学は「現象論」を完結するものである。2.1810年の知識学において「存在ー現象ー世界」という三重構造の体系が提示されて、晩年の哲学の基礎が置かれる、これ以後ベルリン大学におけるフィヒテの講義は、知識学において現象論の根本原理をいっそう深く追究し、『意識の事実』『知識学入門講義』その他において意識と存在との関係を解明して現象論への導入を与え、『学者の使命』『道徳論の体系』その他において現象論の現実界への適用を示す。3.晩年の知識学の頂点をなす1812年の知識学においては、存在と現象の連関を追究して両者の表裏構造を明らかにする。すなわち存在はそのあるがままに自らを現象し、現象は存在の現象であるゆえんを自知するとされる。ここに存在の本質が「明」であり、これに「現象の明」が対応する構造が看取される。4.晩年の応用哲学においては、現象が世界に具現される作用が示される。この作用は結局は存在が世界を創造するゆえんにほかならず、フィヒテにおいてはこれに「明」の観点が相即することによって、存在が世界に光被する作用として主張されている。存在と自我の「明」の観点に自覚の真相があると考えられる。フィヒテ晩年の哲学の基礎をなすものは「現象論」である.まず「現象論」の本質をフィヒテ哲学全体から明らかにする.フィヒテは1790年代には「自我」を根本原理としてその上に哲学体系を構築し, 1801年には「自我」の根底に「存在」を求め, 1804年にはこの「存在」を一切の根本原理とすることによって「自我」をそれの現象として位置づけた.「自我」はさらに「世界」を構築することにらって,ここに「存在」,「自我」,「世界」という三重構造の体系が成立し,この立場は「存在」の現象を明らかにするものとして「現象論」と名づけられる.フィヒテは晩年においてはこの「現象論」を追求し,なかんずく「存在」と「自我」との連関の問題を解明しようとする. 1810年の知識学では,まず三重構造の体系を示した上で,「自我」を「存在」の「映像」,「図式」と名づけ,これを「存在の意識」と規定する.これは「存在」が自らを意識することと,「自我」が「存在」を意識することが相表裏する構造を考えたものであって,それがことばの厳密な意味における「自覚」の本質である.「自覚」は単に自我のものでないのはもとより,単に存在のものでもなく,両者の相表裏する接点を意味する.

「存在」の「自覚」と「自我」の「自覚」と接するところは,「自覚」そのものの明惺惺たる場面である. 1812年の知識学はこの点をきわめて詳細にかつ深く追求していくのである.本年度は,フィヒテ晩年における「存在」と「自覚」の問題を知識学の探究を通じて以上のような形で把握した.これを「自我」の観点にしぼって明らかにしたものが"Uber die Klarheit des Ich in der Wissenschoftslekre J.G. Fililes"という論文である.本研究はフィヒテ晩年における「存在」と「自覚」との連関を両者の表裏構造において明らかにしようとするものである。昭和62年度には主としてフィヒテ晩年の知識学の探究を通じてこの点を追究したが、本年度は知識学への導入としての『意識の事実』『知識学入門講義』その他と、知識学の応用としての『学者の使命』『道徳論の体系』を取り上げて、この中に上記の観点を確証しようとした。もともとフィヒテの哲学は、その前期においては自我から存在へ上りゆき(自我論)、後期においてはまず「存在」を確立し(存在論)、これから「自我」と「世界」へ下る(現象論)という経過をたどる。ここから、晩年の哲学は現象論であって、「存在-自我-世界」という三重構造の体系をなす。知識学においては主として「存在」と「自我」との連関が追究され、応用哲学においては「自我」と「世界」との連関が明らかにされる。かつこの体系が「明」の観点をもって貫かれているということを、この度の研究で捉えることができた。すなわち、第一に「存在」が自我として現象するということは、存在の本質たる「明」が「自我」の本質を構成するとともに、「自我」はこのことを自知するということであり、ここに存在の「明」と自我の「明」とが相表裏する。第二に「自我」が「世界」において自己を実現するということは、一面「自我」の理想を世界に具現することであるとともに、他面世界を自我の明の中に摂取するということを意味する。こうして結局は存在の明が自我を通じて世界に光被するのである。この観点は『学者の使命』においては、存在の映像を世界に実現するところに学者の使命があるとされ、『道徳論』の体系においては、存在の映像を概念と言いかえて、概念はこの点を自知して世界を形成するところに道徳の本質があるとする。晩年にはこのような形で「存在」と「自覚」とが表裏的に連関する。
腹腔鏡拡大視効果による手術解剖を中心とした直腸局所解剖と生理学的機能評価

直腸癌術後の排尿機能、性機能、排便機能に関して、多施設共同研究を実施し、100例を超えるアンケート調査の結果を、集計した。これまで短期間の成績しか報告されてきていなかったが、2年間というこれまでにない長期のデータを解析することで、直腸癌の治療戦略の決定に寄与することが期待される。アンケートは術前から前向きに行っており、術後の変化を経時的に評価を行った。2018年の日本外科学会で、排尿機能及び排便機能の報告を行い、2019年外科学会で性機能の報告を行い、現在論文作成を行っている。また、直腸癌の予後に関しては、局所再発の因子に関して解析を行い、韓国との国際共同研究として研究結果を報告した。下部直腸癌のみに限定した解析を行い、局所再発予測モデルを作成した。この局所再発予測モデルを用いて、別集団によるvalidationを行い、予測モデルの有用性を示し、論文報告を行った。大腸癌の多施設共同データベースに関しては、九つの施設と共同して、共通のデータベースを使用して、統合データを作成した。3年間のデータ統合を行い、2800例の大腸癌の臨床データを集計、データクリーニングを行った。データベースの効率化をはかるため、REDCapを利用したWEBデータベースを構築し、匿名化データのクラウド管理を開始した。1年間で約1000例のデータ集積を行い、現在追跡を行っている。骨盤のMRIに関してはその診断能に関してシステマティックレビューを行い、感度と特異度の関係について考察を行った。解剖に関しては、直腸癌症例の画像データや解剖データを利用して筋肉の3次元構築を行い、複雑な構造を可視化できるようなシステムを考案、現在論文投稿を行っている。またそのほか大腸癌に関して、化学療法の副作用軽減に関して牛車腎気丸の有用性についてレビューを報告し、ステージ別のサーベイランスの有用性に関しても報告を行った。直腸癌の治療に関し、これまで行っていた研究の継続を行った。直腸癌術後の排尿機能、性機能に関しては、多施設共同研究を実施し、100例を超えるアンケート調査の結果を、現在集計してデータクリーニングを行っている。アンケートは術前から前向きに行っており、術後の変化を経時的に評価することとしている。また、この研究においては、直腸癌手術および摘出標本の画像収集を行っており、その評価と機能との関係についての解析も行っていく予定としている。また、直腸癌の予後に関しては、局所再発の因子に関して解析を行い、共同研究として研究結果を報告した。上部直腸も含めた検討を行っていたが、これをさらに下部直腸癌のみに限定した解析を行い、局所再発予測モデルを作成した。この局所再発予測モデルを用いて、別集団によるvalidationを行い、予測モデルの有用性を示した。現在論文報告を行っている。今回は3年間のデータ統合を行い、2800例の大腸癌の臨床データを集計、データクリーニング、解析準備を行っている。今後、データベースの効率化を目指し、匿名化データのクラウド管理を検討している。これにより、データ精度の上昇、データ入力の簡略化、解析までの時間の短縮につながることが期待される。大腸癌の中でも特に直腸癌に関して、手術とその治療成績を評価していく。その中で、画像診断との関係、排尿および性機能との関係を多施設共同データベースを利用して行っていくことを研究の目標としている。この中で、まず最初の課題として、手術と排尿機能・排便機能・性機能との関係を明らかにしていくため、前向き研究で多施設から集計されたデータについて現在解析準備を行っている。このデータを用いて、さらに予後との関係や、詳細な術式による層別解析、術前治療の有無による評価など多くの臨床的疑問が解明されていくことが期待される。また、手術術式の評価である術野の画像評価や、摘出標本の画像評価を検討していくことが今後の課題となっている。術前の画像評価と病理結果の対比や、予後との関係、また生理機能との関係に関してはこれからの課題であり現時点ではまだ評価には至っていないが、直腸周辺の正確なMRI画像による評価を始めており、腫瘍の周囲浸潤の有無や側方リンパ節転移の有無などについて、これから症例を蓄積していき、解析検討を行っていきたいと考えている。また、データベースに関しては、これまで各施設でそれぞれ共通のデータベースへの入力を行い、ある時点でそれらを集計して、統合データベースとしてデータの管理を行ってきたが、データ管理に要するエフォートが増大してきており、WEB化による効率化を目指している。特に、データの入力、集計に関しては即時に行えることとなり、データベースにクエリを入れることにより、ロジカルチェックも可能になると考えられる。現在、データベースのWEB化に向けて、準備を行っている段階である。2018年の日本外科学会で、排尿機能及び排便機能の報告を行い、現在論文作成を行っている。

また、直腸癌の予後に関しては、局所再発の因子に関して解析を行い、共同研究として研究結果を報告した。下部直腸癌のみに限定した解析を行い、局所再発予測モデルを作成した。この局所再発予測モデルを用いて、別集団によるvalidationを行い、予測モデルの有用性を示し、論文報告を行った。大腸癌の多施設共同データベースに関しては、九つの施設と共同して、共通のデータベースを使用して、統合データを作成した。今回は3年間のデータ統合を行い、2800例の大腸癌の臨床データを集計、データクリーニングを行った。データベースの効率化をはかるため、REDCapを利用したWEBデータベースを構築し、匿名化データのクラウド管理を開始した。これにより、データ精度の上昇、データ入力の簡略化、解析までの時間の短縮につながることが期待されるまたそのほかに大腸癌に関して、化学療法の副作用軽減について牛車腎気丸の有用性についてレビューを報告し、ステージ別のサーベイランスの有用性に関しても報告を行った。大腸癌の中でも特に直腸癌に関して、手術とその治療成績を評価していく。その中で、画像診断との関係、排尿および性機能との関係を多施設共同データベースを利用して行っていくことを研究の目標としている。この中で、まず最初の課題として、手術と排尿機能・排便機能・性機能との関係を明らかにしていくため、前向き研究で多施設から集計されたデータについて解析を行っている。このデータを用いて、さらに予後との関係や、詳細な術式による層別解析、術前治療の有無による評価など多くの臨床的疑問が解明されていくことが期待される。また、手術術式の評価である術野の画像評価や、摘出標本の画像評価を検討していくことが今後の課題となっている。術前の画像評価と病理結果の対比や、予後との関係、また生理機能との関係に関してはこれからの課題であり現時点ではまだ評価には至っていないが、直腸周辺の正確なMRI画像による評価を始めており、腫瘍の周囲浸潤の有無や側方リンパ節転移の有無などについて、これから症例を蓄積していき、解析検討を行っていきたいと考えている。また、データベースに関しては、これまで各施設でそれぞれ共通のデータベースへの入力を行い、ある時点でそれらを集計して、統合データベースとしてデータの管理を行ってきたが、データ管理に要するエフォートが増大してきており、WEB化をスタートした。現在、これまでのデータベースと統合・解析を行うための準備を行っている。直腸癌術後の排尿機能、性機能、排便機能に関して、多施設共同研究を実施し、100例を超えるアンケート調査の結果を、集計した。これまで短期間の成績しか報告されてきていなかったが、2年間というこれまでにない長期のデータを解析することで、直腸癌の治療戦略の決定に寄与することが期待される。アンケートは術前から前向きに行っており、術後の変化を経時的に評価を行った。2018年の日本外科学会で、排尿機能及び排便機能の報告を行い、2019年外科学会で性機能の報告を行い、現在論文作成を行っている。
表面増強ラマン分光法による膵液解析-新しい膵癌診断機器の開発へ向けて

九州大学臨床・腫瘍外科で採取される膵疾患患者の膵液を対象として、ラマン分光解析を行った。正常膵液と膵癌患者膵液を採取し、2つの試料間に異なるラマンスペクトルを検出できるか検討した。通常のラマン解析では正常膵液と膵癌膵液は類似のスペクトルを示し、両者は判別できなかった。一方、表面増強ラマンでは、正常膵液にはみられない特異的なバンドが膵癌膵液で観察された。また、このバンドは造影剤によるバンドとは明らかに異なるスペクトルであった。この結果から、表面増強ラマンを用いると膵液中の膵癌特異的分子を捉え得ることが強く示唆された。シグナルの増強の程度は、金属ナノ粒子もしくはナノ加工のサイズ、形状、金属種(金、銀など)により大きく左右されるため、金属ナノ粒子(ナノ加工)上にモレキュラーインプリンティングポリマーを結合し、特異的な分子と相互作用させ、より高感度な測定法を検討した。その対象サンプルとして、癌細胞株と正常膵管細胞株(HPDE)を用いたラマン解析を行っている。臨床検査材料としては、正常膵液、膵炎膵液、膵腺腫膵液、膵癌膵液を収集し、一部の検体については、測定を実施した。しかしながら、その後の解析では、膵癌細胞と正常膵管細胞を明確に区別できる再現性のある結果が得られず、再現性確保のための工夫が必要であることが判明した。シグナルの増強の程度は、金属ナノ粒子もしくはナノ加工のサイズ、形状、金属種(金、銀など)により大きく左右されるため、金属ナノ粒子(ナノ加工)上にモレキュラーインプリンティングポリマーを結合し、特異的な分子と相互作用させ、より高感度な測定法を検討している。臨床検査材料としては、正常膵液、膵炎膵液、膵腺腫膵液、膵癌膵液を収集し、一部の検体については、測定を実施している。ラマン分光法により得られた膵癌膵液スペクトルに寄与する膵癌特異的な物質を同定するために、HPLC-MS、GC-MS、MALDI-TOF-MSなどの化学分析法のほか、ELISA法やブロッティング法などの生物工学的手法について準備をしている。
化学進化における不斉認識と不斉転写の気相クラスター研究

糖とアミノ酸のキラリティーに着目し、TrpとD-糖が水素結合した低温孤立状態の気相クラスターを星間分子雲のモデルとして紫外光励起実験を行ない、糖とアミノ酸のキラル認識と光化学反応の関係を検討した。(1)D-Glcが水素結合すると、プロトン化クラスターでは水素原子移動によるCα-Cβ結合開裂、Na+付加クラスターではプロトン化によるNH3脱離でL-Trpが解離することが明らかになった。(2)プロトン化クラスターにおいて、L-TrpとD-maltoseの水素結合錯体ではL-Trpが解離し、D-TrpとD-maltoseではD-maltoseが解離するというアミノ酸と二糖のエナンチオマー選択的な光解離反応が見出された。以上より、質量選択した低温孤立状態の気相クラスターの紫外光励起によって、アミノ酸と糖のエナンチオマー選択的な反応性が観測された。気相クラスターを模擬星間分子雲とする実験的研究は、分子雲におけるキラル認識と化学進化の関係を分子レベルで検討する方法として有効であることが示された。生体分子はD-糖とL-アミノ酸から構成されており、隕石や彗星によって地球外から運ばれたとする説が現在では有力となっている。本研究では、単糖や糖鎖、アミノ酸、ペプチドが水素結合した錯体を模擬星間分子雲とした紫外光解離実験を行うことで、構造異性体や立体異性体の認識と光化学反応の関係を検討した。この情報を基に質量分析感度での定量分析法を提案・検証した。(1)光励起したプロトン化錯体では、単糖の立体異性体を識別した解離反応が観測された。本研究で作成した検量線を用いると、未知のD/L比の試料に対して1つの光解離質量スペクトルの強度比から鏡像体過剰率が求められることを示した。また、この定量分析法が六単糖の構造異性体に対しても適用できることを検証した。(2)低温孤立状態の模擬星間分子雲では、ロイシンやイソロイシンといったアミノ酸の構造異性体も異なる反応性を示すことが明らかになった。(3)ペプチドの分子認識能を衝突誘起解離によって検討した。トリペプチドがプロトンを用いてアミノ酸鏡像異性体を分子認識していることが明らかになった。また、スペクトルの解析から、芳香族アミノ酸をキラル認識するトリペプチドのアミノ酸配列を決定した。(4)星間分子雲における糖鎖とアミノ酸のキラル認識の光励起実験では、マルトースとトリプトファンのエナンチオマー選択的な光化学反応によって、C-結合型糖トリプトファン類似体が一段階で生成することが示唆された。質量分析法(MS)は、高い感度と選択性を持ち、生体分子の測定が可能であることから幅広い分野で用いられている。一方で、同一の分子量を持つ異性体の識別は難しいという欠点がある。様々な解析法を利用したMS/MSにより、反応性の違いから構造異性体を区別することは可能だが、鏡像異性体やLeu,Ileといった構造が類似している分子は、大きな反応性の違いがないため区別することが困難である。本研究では、アミノ酸や単糖の分子認識と紫外光解離の関係を検討し、鏡像異性体と構造異性体の識別と定量分析法への応用できることを検証できた。極低温孤立状態の気相クラスターを模擬星間分子雲とした紫外光解離から、アミノ酸や単糖が分子雲中で構造異性体を識別し、異なる反応性を示すことが明らかになった。昨年度は、これを利用した質量分析感度での定量分析法を提案・検証した。今後は、模擬分子雲の系統的な光解離分光を行い、分子雲中の生体関連分子の幾何構造と電子構造の関係を明らかにし、分子認識と化学進化の関係を分子科学的に検討していく。
外傷性高次脳機能障害における生活の変化と対処法に関する研究

関連分野におけるレファレンスを行い、受傷直後の外傷性脳損傷者の家族のニーズは非常に高く、特に情報へのニーズが求められていることが分かった。対象者4名に延べ6回、聞き取りを行い、質的研究デザインを用いて分析した。3年間の研究を通して主介護者は、脳外傷後に起こり得る人格の変化など、予後について説明を聞いた者とそうでない者とではその後の対処方法が異なっていた。説明を聞いた介護者は、予期せぬ出来事が突然出現したことに困惑しながらも、医療者が発した「意識状態の改善」の言葉を支えに患者の介護を行っていた。一方、説明を聞いていない介護者は、予期せぬ出来事が突然出現したことに困惑しながらも、身体状況が改善すれば意識状態や人格の変化が元に戻ると思いそのことに希望を見出していた。本研究は、外傷性高次脳機能障害者とその家族が経験した性格の変化や感情のコントロールの困難さから生じた家族の生活の変化の様相を明らかにすることを目的とした。具体的には、半構成的個別面接法において、患者の性格の変化および感情のコントロール困難な状況、そのような状況の時の患者の行動などについて、質的記述的研究デザインを用いて分析することであった。コントロール困難な時期には、何とか生活を続けながら、専門家への対応を願望しながらも方策が見つからず、自分達で対応を試みていた。その結果、対応を学び、納得したり、自信を得ていた。また、患者の症状が落ち着いたり、治療法が見つかることで、それまでどう対応していいか分からず生活していたのが生活を立て直すことができたと感じていた。家族が体験した患者の様子としては、誰彼構わず話をする、怒りを家族にぶつける、同じことを繰り返すなどであり、家族は、その時の状況を『戦い』と表現したり『耐えられない』と感じていた。対応を学ぶきっかけとしては、患者会につながることができたことや新聞や書籍などで似た状況について紹介されている記事を見つけたことなどであった。受傷後早期に具体的な対処法がわかっていれば、あるいは、相談できる場所があれば、状況が変わっていた可能性があり、受傷後早期からの関わりの必要性が考えられた。本研究の研究に先立ち、研究代表者所属の倫理委員会に研究計画書を提出し承認を受けた。本年度は、高次脳機能障害が家庭生活を営む上での家族への影響と家族の生活の変化に焦点をあて、データ収集を行う予定であった。しかし、焦点を変更し、受傷した後家族がどのような情報や支援を受け、その後の見通しをどのように立てて過ごしているのか明らかにすることとした。変更の理由は、継続して行っていた文献レビューの結果、同様の報告(Ishikawa, Suzukiら、2011)がなされていたためである。以上の経過を踏まえ、研究者の所属する倫理審査委員会による審査を受けた後(承認番号:0010-0022)、近畿地区の患者・家族会の代表者に説明を行い研究に関する同意を得、患者・家族会の月例会に参加していた家族に対して説明を行った。同意が得られた9名のうち1名の協力者のデータを個室にて約50分の半構成個別面接法で収集した。対象者の了解が得られたため、録音し、逐語録化した。内容のコード化および分類等に関しては、今後行う予定である。語られた内容については、受傷から自宅で介護するまでの経過及びその間の家族の生活の内容、医療関係者や福祉関係者などからどのような支援を得て現在すごしているのかという内容が主であったが、受傷した際に感じた気持ちとその後の変化、受傷したばかりの患者・家族への支援なども含まれていた。今年度の目的は、外傷性高次脳機能障害者を介護している主介護者の聞き取りを行い、受傷直後から在宅ケアを行っている現在に至るまで、どのような経験をしてきたのか、家族側はどのような支援を医療者から受けてきたのか、その結果、見通しをどのように立てて過ごしているかを検討することだった。これまでに3名の家族を対象に延べ5回にわたって聞き取りを行い、分析した。主介護者は、受傷直後は入院施設の医師や看護師、在宅移行期には、理学療法士や作業療法士などセラピストから受けた支援について語った。また、受傷後に脳損傷後の後遺症について説明を聞き、自分(家族)がどのような関わりをすればいいのか、早期に自覚した場合と、後遺症について説明を聞いていないため、どのような関わりをすればいいのかわからず困惑した場合があった。後遺症について説明を聞き、急性期からケアに参加した主介護者は、医療者から支援をしてもらっていると感じ、自分が行えることを見出し、在宅での介護に向けて気持ちを立て直していた。

一方、後遺症について説明を聞いていないと話した主介護者は、なぜ自分の家族だけが・・・という思いを持ち続け、受傷後の人格の変化に戸惑い、障害に関するネーミングを獲得するまで「暗い毎日」を過ごしていた。さらに、医療者から紹介された患者家族会に参加することで、自分と同じ立場にある「少し先行く経験者」の姿を見て、近い将来自分もこんな風になれるという心の準備や覚悟ができていた。これらの結果から、受傷直後からの医療者の支援は、主介護者の気持ちや生活の立て直しにおいて在宅介護を開始した後も影響を及ぼしていることが考えられた。この研究の成果の一部は、世界脳神経看護学会(2013.9)で発表する予定である。本年度は、高次脳機能障害が家族に及ぼした影響と家族の生活の変化に焦点化し、データ収集を行う予定であった。文献検索を昨年度より継続して行った結果、Ishikawa F,Suzuki S(2011)らが行った研究の目的と重複していることが判明したため、研究の目的を家族が受傷した後どのような情報や支援を受け、その後の見通しを立てて過ごしているのか明らかにすることに変更した。よって、研究内容を若干変更し、倫理審査を再申請(承認番号:0010-0022)する必要があったため当初の予定より若干遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在のデータを分析し、既に研究協力が得られている研究協力者に順次インタビューを行う予定である。インタビュー内容の逐語録を業者に依頼するなどスピードアップ化を図ることを考えている。日本国内および海外での文献検索はすでに終わり、家族がどのような情報や支援を受けその後の見通しを立てて過ごしているのかについて障害の段階で明らかにしたものがなかったため、本目的で研究を進めていく予定である。
分子シミュレーションによる膜タンパク質の機能的ダイナミクスの研究

SRII-HtrII(2:2)複合体は高度好塩菌の細胞膜にあり、光受容体SRIIとその情報を下流に伝え、最終的には負の走光性をもたらす伝達タンパク質HtrIIの2x2の複合体である。その複合体の基底状態の結晶構造(1H2S ; Natronomonas pharaonis)は、多くの欠失部分を含む。SRIIでC端226-239、HtrIIでN端1-22、C端83-114は結晶中でモデルが存在しない。まず、膜中で安定なシミュレーションを行う基盤を作るために、SRII 226-239、HtrII 1-22、83-101のモデリングを行った。ここで、実験情報として、常磁性共鳴分光の距離情報等を拘束条件として用いた。このモデル部分はフレキシプルであることが予想されるので、複数のモデルを構築し、それらを初期構造として脂質2重膜中環境下での10nsの分子動力学シミュレーションを複数回行った。その結果、膜貫通部位における結晶構造からのずれが、2-10nsの間安定的に、1Åを切り、モデル部分に関しても常磁性共鳴分光の実験結果を満たす良好なモデル得ることに成功した。その後、HtrIIについて、単純にコイルドコイル構造を延長することでHAMPドメインまでを含むモデル構築を行っていたが、その間に相同なタンパク質のHAMPドメインの立体構造が解かれた(2ASW ; Af1503)。この立体構造は、単純なコイルドコイル構造の延長ではなく、長いループ部分を含む折り返し構造を持つものであった。そこで、それまでのHAMPドメインを含むモデルを破棄し、新たに2ASWに基づいたモデリングを開始した。まず、2ASW自体の水溶旅中の分子動力学シミュレーションを10ns行った。10ns後の構造のNMR構造からのずれがコア部分で1.3Å程度となり、NMR構造の信頼性が実証された。そこで、2ASWの構造をもとに、コイルドコイル構造の制約の下でAfl5QSとNatronomonas PharaonisのHAMPドメイン部分の配列アラインメントを行い、ホモロジーモデリングを行った。Aquaporinは、浸透圧に従って受動的に細胞内外で水を輸送することによって、細胞の浸透圧を調節する膜タンパク質である。ここでは、上記の計8種類のタンパク質について、脂質2重膜環境下で分子動力学計算をそれぞれ10ns(5nsを2回)行い、水透過係数pfを求めた。計算の結果、野生型のp_f値は、10±4(AQP1)、7.5±3(AQP4)、16±5(AQPZ)、0.2±0.2(AQP0)、16±3(GlpF)が得られた。それらの値は、GlpFを除き、実験値と良好な一致を示した。GlpFでは、計算と実験の条件・構造が本質的に異なることが予想される。さらに、AQPZとGlpFは、前者がはるかにチャンネル半径が小さいにもかかわらず同程度のp_f値を与えるのは、輸送の協同性がAQPZではるかに高いためであることが分かった。また、ほぼ同一のチャンネル形状を持つAQP1とAQPZの比較から、AQPZのL170とN182が、そのような高効率をあたえている2つの重要なアミノ酸であると推定し、AQPZのAQP1型変異体であるL170V、N182G、L170V/N182Gの分子動力学計算を行うことで、その推定の検証を行った。

そこで、2ASWの構造をもとに、コイルドコイル構造の制約の下でAfl5QSとNatronomonas PharaonisのHAMPドメイン部分の配列アラインメントを行い、ホモロジーモデリングを行った。
古第三紀本州弧伸張テクトニクスの研究

本研究の目的は,日本海の拡大期のテクトニクスを再検討することである.そのため古第三紀の拡大初期から中新世の終了時までの本州弧のテクトニクスを4つの観点から検討した.小断層解析法の再検討小断層解析法は過去の地殻応力を推定する有力な手段だが,その方法論には近年著しい進展があった。そこで房総半島であらたに小断層データを取得し,方法論の再検討をおこなった(三野・山路,印刷中).層序と地質構造からみた久万層群堆積期の造構運動第三紀の西南日本弧を考える上で,瀬戸内区はデータが乏しい.そこで愛媛県の久万層群の層序と地質構造を再検討した.その結果,年代対比の改訂が必要なことがわかった(成田ほか,印刷中).また,従来曖昧にされていた久万層群と上位の石鎚層群とのあいだが傾斜不整合であり,久万層群が断層運動をともなってできた堆積盆を埋積したものであることがわかった.古地磁気によるブロック回転の研究日本海拡大時に東北日本弧は反時計まわり回転をおこなった.ところが新潟県最北部からは,反対回転をしめすデータが得られており,その詳細を地質構造とのあわせて理解する必要があった.そこで同地域で高密度の古地磁気用サンプリングおよび地質踏査をおこなった.その結果,時計まわりと反時計まわりをしめす岩体の分布を明らかにし(Yamaji et al.,1999),回転ブロックの境界に大規模な横ズレ断層を発見した.日本海拡大時における日本弧周辺のプレート運動上記の知見と従来のデータを総合し,日本海拡大時のプレート運動を復元した(Yamaji and Yoshida,1998).当時の日本弧は,いくつもの劇的事件を経験した.海洋性リソフエアからなるマイクロプレートが前期中新世に太平洋プレートから分離し,それが15Maに西南日本弧下に沈み込んで消滅したと仮定すれば,それらのテクトニック事件を説明できることを示した.1今年度おこなった研究で得られた新たな知見本年は短い予算執行期間で一定の成果をあげるため,過去の地殻歪み推定法の再検討をおこなった.いわゆる小断層解析法の再検討である.(1)房総の第四紀地殻歪み計測方法自体をチェックするのが目的なので,まず小断層が多数観察できる房総半島でデータを収集した.その結果わかったのは,たとえ変位量が1メートル以下の小断層であっても,再活動したものが少なからずある事である.それは,断層擦痕が一条の断層に幾組も記録されていることからわかる.小断層であっても再活動しうるとなると,これまでわが国でひろく行われていた共役セットから応力を復元する方法には無理があることになる.そこで再活動可能性を前提にした小断層解析をあらたにおこなったところ,上総一ノ宮附近ではブリュンヌ松山境界より上位の,ごく新しい地層でさえ複数の応力ステージを経験していることが判明した.(2)古第三系における適用可能性この方法を古第三系に適用可能か探るため,北九州の漸新統下部第三系の地層を観察した.この地域は日本海拡大のときに伸張テクトニクスを被ったと考えられているからである.この結果,この地域の変形量は微小で,小断層解析に適さないことがわかった.2今後の研究の展開(1)小断層解析で直接わかるのは応力ではなく歪みである.小断層をつかった新たな歪み解析法をほかの古第三系中新世適用する.(2)テクトニクスの回転成分はこうした方法では把握できないので,古地磁気をつかってそれをチェックする.対象地域としては,岩手県久慈地域を予定している.本研究の目的は,日本海の拡大期のテクトニクスを再検討することである.そのため古第三紀の拡大初期から中新世の終了時までの本州弧のテクトニクスを4つの観点から検討した.小断層解析法の再検討小断層解析法は過去の地殻応力を推定する有力な手段だが,その方法論には近年著しい進展があった。そこで房総半島であらたに小断層データを取得し,方法論の再検討をおこなった(三野・山路,印刷中).層序と地質構造からみた久万層群堆積期の造構運動第三紀の西南日本弧を考える上で,瀬戸内区はデータが乏しい.そこで愛媛県の久万層群の層序と地質構造を再検討した.その結果,年代対比の改訂が必要なことがわかった(成田ほか,印刷中).また,従来曖昧にされていた久万層群と上位の石鎚層群とのあいだが傾斜不整合であり,久万層群が断層運動をともなってできた堆積盆を埋積したものであることがわかった.古地磁気によるブロック回転の研究日本海拡大時に東北日本弧は反時計まわり回転をおこなった.ところが新潟県最北部からは,反対回転をしめすデータが得られており,その詳細を地質構造とのあわせて理解する必要があった.そこで同地域で高密度の古地磁気用サンプリングおよび地質踏査をおこなった.その結果,時計まわりと反時計まわりをしめす岩体の分布を明らかにし(Yamaji et al.,1999),回転ブロックの境界に大規模な横ズレ断層を発見した.日本海拡大時における日本弧周辺のプレート運動上記の知見と従来のデータを総合し,日本海拡大時のプレート運動を復元した(Yamaji and Yoshida,1998).当時の日本弧は,いくつもの劇的事件を経験した.

海洋性リソフエアからなるマイクロプレートが前期中新世に太平洋プレートから分離し,それが15Maに西南日本弧下に沈み込んで消滅したと仮定すれば,それらのテクトニック事件を説明できることを示した.本研究の目的は,古第三紀から中期中新世にかけて起こった日本海の形成を,古地磁気学と構造地質学の両面から明らかにすることである.今年度の成果として次の3つを挙げることができる.(1)新潟山形県境域(羽越地域)の古地磁気を測定した.下部中新統以下の古地磁気データに基づいて,東北地方は日本海拡大時に単一ブロックとして回転したと考えられていたが,羽越地域ではそれとは反対まわりのブロック回転が検出された.ブロック境界の変位量,回転量から約50kmていどと見積もられた.(2)岩手県久慈地域の古地磁気,上述の知見から,東北地方においてどれだけの領域でブロック回転がおこったのかが新たな問題として浮かび上がってきた.そこで岩手県久慈地域の白亜系・古第三系において地質調査を行うとともに採取した試料で古地磁気の測定を行った.その結果わかったことは,本地域が東北地方の他の地域と変わらないということである.(3)日本海拡大時における西南日本の動きを見るため,三重県加太地域の下部中新統地質調査を行った.その結果,同地域の堆積盆が基盤由来の崖錐性堆積物で埋積されており,したがって堆積時に活発な断層運動があったことが推定された.なお,羽越地域については,来年度も引き続き古地磁気用試料の採取・測定および地質構造調査を行う予定である.このほか来年度は日本海拡大時の西南日本孤の運動を解明することを目標とする.本研究の目的は,日本海の拡大期のテクトニクスを再検討することである.そのため古第三紀の拡大初期から中新世の終了時までの本州弧のテクトニクスを堆積物から検討した.下記の4項目について研究を行った.1小断層解析法の再検討本研究が対象とする第三紀のテクトニクスを明らかにする上で,小断層解析は有用な手段である.房総半島であらたに小断層データを取得し,方法論の再検討をおこなった.2久万層群堆積期のテクトニズム山陰・北陸地域と四万十帯の間では第三紀テクトニクスのデータが乏しい.そこで久万層群を再検討した.微化石年代とフィッショントラック年代が新たに得られ,同層群の大部分が下部中新統であることが判明した.また,従来曖昧にされていた久万層群と上位の石鎚層群とのあいだは傾斜不整合であり,久万層群が断層運動を伴ってできた堆積盆を埋積したものであることがわかった.小断層解析の新手法を適用した結果,久万層群および石鎚層群の堆積時に,それぞれ東西一軸圧縮,北北東-南南西三軸伸張応力が作用していたことが推定できた.3古地磁気によるブロック回転の研究日本海拡大時に羽越地域には,東北本州弧主部とは反対の回転運動をしめす岩体がある.そこでまず同地域で高密度の古地磁気用サンプリングをおこない,時計まわりと反時計まわりをしめす岩体の分布を明らかにした.また,回転ブロック境界に大規模な右横ずれ断層帯を発見し,ブロック回転時に活動した断層の可能性が高いことが分かった.4日本海拡大時における日本弧周辺のプレート運動上記の知見と従来のデータを総合し,日本海拡大時のプレート運動を復元した.当時の日本弧は,いくつもの劇的事件を経験したが,海洋性リソフエアからなるマイクロプレートが前期中新世に太平洋プレートから分離し,それが15Maに西南日本弧下に沈み込んで消滅したと仮定すれば,それらの事件を合理的に説明できることを明らかにした.
高解像度多次元医用動画像の撮像とその時空間4および5次元画像処理法の研究

高解像度4次元胸部MRデータを取得するため,レトロスペクティブ心・呼吸の同時同期撮像法やFOV限定法,k空間における時系列処理などの様々な検討を行ない,結果として多数の高解像度画像データを取得して100データセットを越えるデータベースを作成した(非公開).また,5次元濃度超曲面解析や等値面解析に基づく手法を開発し,4次元心筋MRタギング画像からのタグ領域抽出や可視化・解析を行なった高解像度4次元胸部MRデータを取得するため,レトロスペクティブ心・呼吸の同時同期撮像法やFOV限定法,k空間における時系列処理などの様々な検討を行ない,結果として多数の高解像度画像データを取得して100データセットを越えるデータベースを作成した(非公開).また,5次元濃度超曲面解析や等値面解析に基づく手法を開発し,4次元心筋MRタギング画像からのタグ領域抽出や可視化・解析を行なった1.画像取得方法とデータベース(1)呼吸モニタリングシステムをより実用的なものとするために,フォトダイオードを用いた小型位置計測システムに関する基礎的検討を行ない,光強度と位置情報の相関を確認した.(2)電磁波シールドメッシュを用いたFOVの絞り込みとそれによる撮像高速化について検討し,有効性を確認した.アーティファクトを発生させずにFOVを絞り込むことに成功し,結果として高速撮像が可能であった.(3)準備研究にて撮像してきた,大量の4次元データの整備を進めた.この結果,約100データセットの4次元画像についてその諸元を整理し,画像処理研究で利用する際の利便性が向上した.2.時空間画像処理手法について(1)5次元濃度超曲面解析によるタグ抽出法について,前処理として用いる平滑化パラメータの違いによるタグ抽出能の違いを調査し,最適なパラメータを定めた.これにより,タグ抽出精度の向上が期待できた.また,4次元空間内でのタグの連続性の解析に着手し,領域抽出だけでなく,タグ追跡も可能であることを示唆する結果を得た.(2)拍動する心臓を表わすドーナツ状の簡便な時空間モデルを作成し,診断支援への有効性を確認した.今後,領域抽出などの画像処理に,下記のモデルを用いない方法に加えてこの簡便なモデルを利用する方法も検討してゆく予定である.(3)Watershed Lake Treeに基づく領域抽出とインタラクティブな処理による領域抽出システムを作成し,4次元MRIデータから左心室,左心房,および大動脈の領域の抽出を行なった.時系列的にこれら領域が得られ,体積変化などの有用な情報を抽出することができた.1.画像取得方法とデータベース(1)雷磁波シールドメッシュを用いたFOVリダクションと,その結果による高速撮像にういて撮像例を増やしその有効性をより確実なものとして確認した.また,高速撮像以外にも多くのアプリケーションが考えられることを示した.(2)多次元高解像度画像の例としてMR顕微鏡画像の取得を行ない,そのデータ蓄積を開始した.また,MR顕微鏡周辺機器(コイルなど)開発により高解像度画像取得のためのハードウェア面での技術蓄積を行なった.(3)心臓タギング画像だけではなく,MRA時系列画像をデータとして追加した.また,高解像度腎動脈MRA画像を得るための準備段階として,呼吸による腎動脈の動き解析を行なった.動き解析処理の自動化については目途を得た(未発表).2.時空間画像処理手法(1)濃度曲面解析によるタグ抽出について,タグ追跡をも同時に行なう方法を考案して2次元時系列画像を対象とした4次元濃度曲面空間においてその有効性を確認した(未発表).今後本手法を3次元時系列画像(5次元濃度曲面空間)対象に拡張する.(2)タグ抽出漏れやタグの過抽出を,抽出されたタグ領域の時空間形状解析により検出および補正できることを確認した.これを利用することにより,タグ抽出と解析の高精度化が期待できる(未発表).(3)Region Based Contour Treeは徒来から多次元画像の等値面構造の記述とそれを用いた解析に用いられてきた.これをMRIタギング時空間画像上での時空間等値面構造解析に利用することを試みた.モデルに頼らず画像が持つ情報のみから多次元時空間画像解析を行なうための手法としての可能性が示唆される結果を得た(発表予定).1.高解像度画像取得方法とデータベース化(a)MRI画質改善のためのハードウェアの例として,MRI顕微鏡用に傾斜磁場コイルとRFコイルが一体となった強化プラスティック製プローブを新たに作製した.新プローブでは傾斜磁場コイル電流を20Aから40Aとし,傾斜磁場線形領域の増加を図った.(b)高画質データ取得のためにMRI用造影剤を用いた撮像法とその臨床応用について,また造影剤自身の開発についても検討をおこなった.(c)高解像度胸部4次元画像データとMRI顕微鏡で撮像した超高解像度3次元画像データを後の研究でも利用できるように整理・蓄積した.(未発表,一般公開予定なし)2.時空間画像処理手法の開発(a)Region Based Contour Treeによる多次元画像の等値面構造記述を利用し,多次元動画像の等値面構造を可視化するためにContour Structure Mapの多次元化と時間軸を持った画像への対処法を開発した.人工画像系列および4次元MRタギング画像に対して開発手法を適用し,多次元動画像の新しい観察・解析法への可能性を示した.(タギング画像への適用例は未発表)(b)5次元濃度超曲面の曲率とその連続性を利用して,5次元空間内での領域抽出と追跡を同時に行なう方法を開発した.

同手法を4次元心筋MRタギング画像に適用し,タグ領域の抽出と追跡,その結果を用いた心筋機能画像の作成を行なった.また,タグ領域を4次元空間内での曲面と捉え,その形状特徴を利用した処理を開発し,抽出精度の向上を実現した.(c)上記のアプローチとは全く異なる方法での4次元心筋MRタギング画像の解析を試みた.ここでは撮像法に工夫を加え,通常は画像面内に垂直に印加するタグを斜め方向とすることにより精度の向上を目指した.
高血圧及び低血圧領域における動脈圧反射の過渡応答に関する研究

動脈圧反射系は血圧入力から遠心性交感神経活動までの中枢弓と、遠心性交感神経活動から血圧応答までの末梢弓に分けて記述できる。血圧調節の高速性や安定性を評価する上で、中枢弓及び末梢弓の過渡応答を定量化し、モデル化することが重要である。これまで、動脈圧反射系の過渡応答は正常血圧領域については詳しく研究されてきたが、高血圧及び低血圧領域での過渡応答は不明であったので、すべての血圧レベルにおける動脈圧反射の機能を1つのモデルで包括的に記述することが不可能であった。そこで、本研究では麻酔ウサギにおいて、動脈圧受容器にかける平均圧を70、100、130、160mmHgに変化させた条件下で、2値白色雑音入力を行い、動脈圧反射の中枢弓及び末梢弓の伝達関数を推定した。その結果、中枢弓の伝達関数において、入力平均圧が70及び160mmHgの状態(0.61±0.26及び0.60±0.25)では、100及び130mmHgの状態(1.32±0.42及び1.36±0.45)に比べて、低周波数領域のゲインが有意に低下した。また、入力平均圧が70及び160mmHgの状態(17.6±3.5及び14.1±4.2dB/decade)では、100及び130mmHgの状態(8.0±4.4及び7.4±5.5dB/decade)に比べて、微分特性が有意に増強した。このような現象は、微分要素に続いてS字曲線状の非線形要素を入れた数学的モデルを考えるとうまく説明できた。以上のことから、動脈圧反射の中枢弓は微分特性及び非線形特性で簡単にモデル化でき、種々の血圧異常をこのモデルを使って定量的に記述することが、血圧異常の病態の解明や治療法の開発に役立つと考えられる。これまで、動脈圧反射系の過渡応答は正常血圧領域については詳しく研究されてきたが、高血圧及び低血圧領域での過渡応答は不明であり、すべての血圧レベルにおける動脈圧反射の機能を1つのモデルで包括的に記述することが不可能であった。そこで、本研究では麻酔ウサギにおいて、動脈圧受容器にかける平均圧を100、130、70mmHgに変化させた条件下で、2値白色雑音入力を行い、動脈圧反射の中枢弓及び末梢弓の伝達関数を推定した。その結果、入力平均圧が低い状態では正常血圧と比べて、中枢弓の伝達関数のゲインが低下したが(0.96±0.17 vs. 0.56±0.21,P<0.01,n=9)、入力平均圧が高い状態では有意な変化がなかった。末梢弓の伝達関数は中枢弓に比べて入力平均圧の依存性が小さかった。以上のことから動脈圧反射の末梢弓は中枢弓に比べて動作範囲が広いことが判明した。これに対して動脈圧反射の中枢弓は動作範囲が正常血圧から高血圧側に偏っており、低血圧領域では十分に機能しないことが判明した。次年度に動脈圧反射の入力振幅依存性を明らかにするとともに、本年度の知見と合わせて、すべての血圧レベルにおいて動脈圧反射の過渡応答をできるだけ少ないパラメータで記述できるような数学モデルを作成する。動脈圧反射の過渡応答に関わるこのような基礎データは、血圧異常の病態の解明や治療法の開発に役立つと期待される。

以上のことから、動脈圧反射の中枢弓は微分特性及び非線形特性で簡単にモデル化でき、種々の血圧異常をこのモデルを使って定量的に記述することが、血圧異常の病態の解明や治療法の開発に役立つと考えられる。
分子機能に立脚した熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補抗原の探索

新規赤血球期マラリアワクチン候補タンパク質を同定するため、メロゾイトタンパク質の赤血球表面への結合を機能的指標として候補分子を探索した。その結果、合成した142種類ものタンパク質の内、34種類が赤血球に結合した。それらの内、PfRipr、PfRALP1、PfGAMAおよびPfMSPDBL1に着目し抗原多型解析を行った。その結果、PfRiprは最も多型が少なかった。次に抗原多型のワクチン活性に及ぼす影響を検討した。その結果、抗PfRipr抗体は、抗原多型のある原虫株に対しても強い増殖阻害活性を示した。したがって、PfRiprが多型の少ない新規マラリアワクチン候補抗原であることが明らかとなった。未だマラリアワクチンは実用化から遠く、唯一の第3相臨床試験虫のワクチン候補もその効果は十分ではない。そこで、新規マラリアワクチン候補抗原の探索が吃緊の課題となっている。そこで本研究は、新規熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補抗原の機能解析、および機能に立脚してワクチン効果を増強できる抗原の組合せを同定することにより、マラリアコンビネーションワクチン開発の基盤を確立することを目的とする。平成26年度は、新規ワクチン候補抗原を同定できる可能性を高めるため、研究開始当初に同定していた22種類の新規熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補抗原タンパク質に加えて、赤血球侵入に関わる可能性のあるメロゾイト期にのみ発現が予想される熱帯熱マラリア原虫タンパク質を新たに120種類マラリアゲノムデータベースから同定した。これらを、マラリア原虫タンパク質の合成に適したコムギ胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて、Hisタグ及びGSTタグ付き組換えタンパク質として合成し、アフィニティー精製することに成功した。また、研究開始当初既に確立していたフローサイトメトリーによる組換えタンパク質の赤血球結合アッセイの感度を上げることが出来れば、より多くの赤血球結合タンパク質を同定することが出来ると考え、チラミドシグナル増幅法を応用したフローサイトメトリーによる赤血球結合アッセイを確立した。この改良した赤血球結合アッセイを用いて、陰性対照のHis-GSTおよび陽性対照として用いるGST=Rh5の赤血球結合活性を測定したところ、原法と比較してS/N比が大幅に改善した。未だマラリアワクチンは実用化から遠く、唯一の第3相臨床試験虫のワクチン候補もその効果は十分ではなく、新規マラリアワクチン候補抗原の探索が吃緊の課題となっている。そこで本研究は、新規熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補抗原の同定、それらの機能解析、および機能に立脚してワクチン効果を増強できる抗原の組合せを同定することにより、マラリアコンビネーションワクチン開発の基盤を確立することを目的とする。平成26年度に新たに確立した増感型赤血球結合アッセイ系と平成26年度に大幅に拡大した熱帯熱マラリア原虫メロゾイト特異的タンパク質セット142種類とを用いて、平成27年度は各組換えタンパク質の赤血球結合活性を測定した。その結果、陽性対照として用いている既知赤血球結合タンパク質Rh5の赤血球結合活性よりも強い結合を示すメロゾイトタンパク質を34種同定した。それらの内訳は、メロゾイト表面タンパク質に加えて、原虫の赤血球への侵入時に重要な役割を果たしていると予想されているメロゾイトの先端部小器官であるマイクロネーム及びロプトリータンパク質、さらに機能が全く知られていない熱帯熱マラリア原虫タンパク質も多数含まれていた。それらの中で、これまで我々が世界に先駆けてマラリアワクチン候補タンパク質として同定していた分子に着目して検討したところ、メロゾイト表面タンパク質MSPDBL1、ロプトリータンパク質RALP1、マイクロネームタンパク質GAMAがいずれもこのアッセイ系でRh5を上回るか同等の結合を示していた。したがって、本年度同定された赤血球結合タンパク質セットの中に、これら以外の新たなマラリアワクチン候補タンパク質が含まれている可能性が高いと考えられた。当初の予定よりも赤血球結合活性測定のタンパク質数を大幅に増加させたため、赤血球レセプターの性状解析までは着手できなかったが、赤血球結合タンパク質を34種類も同定することが出来たため、おおむね順調に進展していると考えられる。研究の目的:未だマラリアワクチンは実用化から遠く、唯一の第3相臨床試験中のワクチン候補もその効果は十分でない。申請者は、既にゲノムワイドなマラリアワクチン候補抗原の探索を行う技術的基盤を確立した。本研究では、新規熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補抗原の機能解析、および機能に立脚して防御効果を増強できる抗原の組合せを同定することにより、新世代マラリアコンビネーションワクチン開発の基盤を確立することを目的とする。研究実績の概要:平成27年度までの研究により、赤血球期ワクチン候補抗原の探索における重要な条件として、抗原多型の有無を解析しておくことが必須と考えられた。そこで、これまでの申請者らの研究から、新規熱帯熱マラリア赤血球期ワクチン候補タンパク質として有望と考えている抗原、Ripr, RALP1, GAMA, MSPDBL1の4種類選択し、ウガンダの約60人から得られた熱帯熱マラリア原虫流行地分離株を用いて、抗原多型を解析した。その結果、RiprとRALP1が多型の少ないワクチン候補抗原であることが判明した。つぎに、抗原多型がワクチン効果に及ぼす影響を検討するため、熱帯熱マラリア原虫3D7株由来の組換えタンパク質で作製した抗体を、多型の大きいFVO株に対して殖阻害活性を測定した。RiprおよびRALP1に対する抗体は、遺伝子多型の存在するFVO株に対しても増殖阻害活性を示した。