hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神薄弱者居住施設の生活の質に関する研究

本研究は、一.精神薄弱者グル-プホ-ムにおける生活の質について、二.精神薄弱者居住施設、特に収容施設と地域のグル-プホ-ムに対する親の意見調査の二つの研究を実施した。グル-プホ-ムの生活の研究では、グル-プホ-ムを訪れそこで生活している人々から直接問題を聞いた。グル-プホ-ムの次のような問題点が明らかにされた。1.日常生活については、特に個室でないところプライヴァシ-が守られない2.余暇の過ごし方については、単調である3.地域生活では積極的な交流、関係はない4.会社、作業所の様子では、超過勤務などで断われない5.金銭管理では、浪費かけちかになる6.友人、異性とのつきあいでは異性との交際が少ない7.前の住まいとの比較では収容施設ではうるさい8.困ったときの相談相手では、親施設の職員が多い。これらの問題の解決に関係する要因として、建物、世話人への援助、世話人を支える体制が検討された。第二の精神薄弱者の保護者を対象としたグル-プホ-ムと従来の更生、授産人所施設の意見調査の研究は郵送法で行い、63.4%の回収率を得た。調査の結果、1.世話が出来なくなった時「兄弟、親戚にみてもらう」では、否定的選択の理由が多く、その理由は、「兄弟・親戚にはそれぞれの生活があるから」が圧倒的に多い。2.収容施設にいれるという可能性の選択では、肯定の選択(44.5%)が、否定の選択(32.7%)より多い。肯定の理由は専門的な指導、訓練ができるからと、他に方法が無いからとに集中している。否定の理由は、家族的な生活が出来ないからが最も多い。3.グル-プホ-ムで生活させるという可能性についての選択では、「可能なら」という条件付きが多く、その理由としては「世話をしてくれる人がいて安心だから」が58.5%と多く、否定の理由では、「そこでずっと生活できるかどうか不安」が多い。本研究の目的は規模の大きな精神薄弱者の居住施設と小さな居住施設(グル-プホ-ム)が、精神薄弱者の生活の質に与える影響をあきらかにすることである。本年度は、特に精神薄弱者入所授産施設から自立して地域の住まいに移ろうとしている人、また精神薄弱者通勤寮から移った人、を中心にして大施設での生活と小施設での生活との違いを精神薄弱者本人の叙述によりあきらかにした。本研究の方法は、あらかじめ作成された評価記録用紙を用いて、数人の自由会話の中から本人の意識的な生活のよさ、不便さについて聴衆した。結果は、1.日常生活については、食事に関する叙述で多く、それらは大施設では食事がつめたく、選択できず、TVや会話をしながらゆっくりと食べれない。などの一点が、小施設では作るのが大変しかし料理をする過程で材料の購入、作成の段階での一緒に住んでいる人の助け合いなどで自立への成長が見られる。次に、個室をもつことの利点があげられ、それは夜間の睡眠の時に、電灯をつける、うるさいなどがあり、自分の持物をもてる、余暇に好きなTVが見れる、となる。その他、風呂などでは、大施設では広い、数人で入れる風呂が楽しい、などの表現が小施設に移行した時点では一人で入るのがつまらない、などと一時的に叙述されるがその後、快適な風呂に変わっていく。

2.対人関係については、大施設では、いい職員と話せるという機会は、小施設では、特定の職員としか人間関係をもたないといけない、他の住人との人間関係も密接になつにつれ問題がでてくるなど必らずしも小施設へ移行したから、といっていい生活には近付けない。このことは、3.地域社会資源の利用についても言える。周囲に食堂や余暇施設があっても、その利用方法の学習をする余裕が小施設の残員にはない。4.人権の尊重、これについては、大施設では、プライヴァシ-等について学習する機会が少なく小施設での学習に数年を要する。本年度は、昨年度精神薄弱者グル-プホ-ム訪問調査から得られた知見をもとに精神薄弱者の保護者を対象として居住施設のうちのグル-プホ-ムと従来の更生、授受入所施設の意見調査を行なった。対象は、春日井市在住の12才以上の精神薄弱者(児)の保護者である。調査内容は、精神薄弱者本人についての年齢、性、生活場所、療育手帳、日常生活の介護度、家庭について家族の年齢、職業、居住環境、精神薄弱者本人の生活場所について家庭内の役割、生活場所の変更希望、卒業後の変更希望、将来の生活場所について成人後は親から離れたほうがよいか、どうか、世話が出来なくなったときの生活場所の選択(兄弟・親戚にみてもらう、入所施設にいれる、グル-プホ-ムで生活させる)、生活場所について施設的生活か、地域生活かの選択)である。これらを郵送法で行い、63.4%の回収率を得た。調査結果を特に、居住施設への期待と関連するものから、報告すると、1.世話が出来なくなった時の生活場所の選択で、「兄弟、親戚にみてもらう」では否定の意見の方が多く、肯定の場合でも可能ならという消極的あるいは、条件付きの肯定が多い。肯定的選択をした人の理由では、「親身になって面倒を見てくれるから」やや多く、否定的選択の理由では、「兄弟・親戚にはそれぞれの生活があるから」が圧倒的に多い。2.収容施設にいれるという可能性の選択では、肯定の選択(44.5%)が、否定の選択(32.7%)より多い。肯定の理由は専門的な指導、訓練ができるからと、他に方法が無いからとに集中している。否定の理由は、家族的な生活が出来ないからが最も多い。3.グル-プホ-ムで生活させるという可能性について選択では、「可能なら」という条件付きが多く、その理由としては「世話をしてくれる人がいて安心だから」が58.5%と多く、否定の理由では、「そこでずっと生活できるかどうか不安」が多い。
集積反応場の多元的機能の開発

1.研究目的-化学的安定性に欠ける生体組織材料にかわって実用性に富んだ機能性材料を開発し、その複合組織化により構成された集積反応場の機能を評価し、その理解にもとづいて特異的物質変換、分子識別、選択的分子輸送など化学システムについて集積反応場を多面的に利用する方策を見出し、新しい応用化学の基礎を築くことを目的として、特定研究として昭和6163年度にわたり研究を推進してきた。このため、(1)集積反応場の機能設計、(2)集積反応場による分子識別、(3)人工酵素、(4)選択的分子輸送の4研究班を組織した。最終年度である昭和63年度には総計41名の研究者により研究が展開され、多大の顕著な成果をあげることができた。従って、特定研究領域の設置についての趣旨は十分に生かされたものと確信する。本総合研究(A)は過去3年間の研究成果を取りまとめて印刷・刊行し、その内容を国内のみならず国際的にも公表するとともに、特定研究班員の全体会議を開催し、あわせて国際ミニシンポジウムを催すことによりこの新しい学問分野について広く国際的理解を得て、研究の一層の活性化をはかるものである。2.国際ミニシンポジウムの開催-アメリカからWhitesided,Atwood,Gokelの各教授、西ドイツからFuhrhop教授を招待し、班員から田中渥夫、後藤俊夫、高木誠、青山安宏の教授を加えて講演会を開催し、特定研究班員の参加により活発な討議を行った。3.研究成果報告書の印刷・刊行-和文報告書は班員のみならず我が国の大学各学部の化学関連学科に配布し、研究成果に関して認識をうるとともに評価を求めることとした。また、英文報告書は班員のみならず諸外国の主な化学関連学科に送付し、この新しい学問分野についての理解を得るとともに、我が国の研究活動を紹介することとした。
NF-κBデコイ型核酸医薬を用いたショックの治療と予防

各種ショック時にはライソゾーム膜が破壊され、種々の蛋白分解酵素が血中に放出され、循環系の異常だけでなく、組織の微小循環障害ならびに各種代謝異常を伴う全身反応が起こる。微小循環とは細動脈、毛細血管、細静脈を含めた血管床であり、血管系の90%以上を占め体内の物質交換と新陳代謝を営む重要な場である。ショック時の微小循環を維持することによって死亡率を低下することができる。まず、家兎の出血性ショックモデルを作成し、微小循環動態を観察し、輸液蘇生での変化を検討した。対象は耳介に透明窓を装着した家兎を用いた。透明窓を生体顕微鏡下に固定し、血管径20-100μmの細動脈を選び顕微鏡用ビデオカメラで記録、観察した。脱血量は循環血液量の40-50%を目標とした。晶質液としてLactate Ringer (LS)を膠質液としてHydroxyethyl starch (HES)を投与した。HESはLRに比し有意に、血圧回復効果は速く血圧保持作用が強く、中心静脈圧は速く回復し、尿量は多く、血漿膠質浸透圧は保たれ、細動脈の血管径、血流速度、血流量は保たれた、という知見が得られた。次に家兎にLPSを投与し、敗血症性ショックモデルを作成し、微小循環動態を観察した。敗血症性ショックにおいて炎症性サイトカイン発現の鍵となる転写因子NF-κBはSIRSの中心的な役割を果たしている。NF-κBを阻害するUrinary Trypsin Inhibitor (UTI)を投与し、その有効性を検討したところ、微小循環は良好に保たれ、生存率も上昇した。現在NF-κBの機能を特異的に阻害できるデコイ型核酸医薬およびフリーラジカルスカベンジャーであるエダラボンを用いて、敗血症の微小循環障害に有効であるか検討している。ショックの治療の開発のためにこの研究をさらに進めたい。晶質液としてLactate Ringer(LS)を膠質液としてHydroxyethyl starch(HES)を投与した。次にLPSを投与し、蛋白分解酵素の阻害作用を有し抗ショック作用のあるUrinary Trypsin Inhibitor(UTI)を投与し、その有効性を検討している。

さらに抗ショック薬であるNF-κBの機能を特異的に阻害できるデコイ型核酸医薬(NF-κBデコイオリゴヌクレオチド)を用いて、敗血症に有効であるかを検討する予定である。ショックの治療の開発のためにこの研究をさらに進めたい。各種ショック時にはライソゾーム膜が破壊され、種々の蛋白分解酵素が血中に放出され、循環系の異常だけでなく、組織の微小循環障害ならびに各種代謝異常を伴う全身反応が起こる。微小循環とは細動脈、毛細血管、細静脈を含めた血管床であり、血管系の90%以上を占め体内の物質交換と新陳代謝を営む重要な場である。ショック時の微小循環を維持することによって死亡率を低下することができる。まず、家兎の出血性ショックモデルを作成し、微小循環動態を観察し、輸液蘇生での変化を検討した。対象は耳介に透明窓を装着した家兎を用いた。透明窓を生体顕微鏡下に固定し、血管径20-100μmの細動脈を選び顕微鏡用ビデオカメラで記録、観察した。脱血量は循環血液量の40-50%を目標とした。晶質液としてLactate Ringer (LS)を膠質液としてHydroxyethyl tarch (HES)を投与した。HESはLRに比し有意に、血圧回復効果は速く血圧保持作用が強く、中心静脈圧は速く回復し、尿量は多く、血漿膠質浸透圧は保たれ、細動脈の血管径、血流速度、血流量は保たれた、という知見が得られた。次に家兎にLPSを投与し、敗血症性ショックモデルを作成し、微小循環動態を観察した。敗血症性ショックにおいて炎症性サイトカイン発現の鍵となる転写因子NF-κBはSIRSの中心的な役割を果たしている。NF-κBを阻害するUrinary Trypsin Inhibitor (UTI)を投与し、その有効性を検討したところ、微小循環は良好に保たれ、生存率も上昇した。現在NF-κBの機能を特異的に阻害できるデコイ型核酸医薬およびフリーラジカルスカベンジャーであるエダラボンを用いて、敗血症の微小循環障害に有効であるか検討している。
単繊維の異方性力学特性・熱伝達特性と被服材料の性能との関係

被服材料の性能に基本的にかかわる単繊維の異方性力学特性の中で繊維の軸方向の性質、繊維軸と直交する方向の性質およびねじり特性の直接測定を行ない以下の点を明らかにした。衣料用繊維として、従来からの天然繊維ならびに合成繊維をとりあげ、比較試料として近年開発されたアラミド繊維などの高性能繊維についても、異方性力学定数を明らかにし、衣料用繊維のもつ異方性力学定数の範囲とその特長ならびに繊維の分子配向度との関係を見出した。また、被服の実用的立場から、繊維の破壊特性における異方性、異方性力学定数におよぼす水分の影響についても明らかにした。さらに、羊毛繊維については、紡織工程中における異方性力学定数の変化について追跡調査を行ない、せん断弾性率の低下と横圧縮弾性率の低下傾向を捉え、これらは繊維の疲労現象と対応づけられた。次いで、単繊維の異方性力学特性が繊維集合体の繊維間摩擦に及ぼす影響についても考察した。特に、単繊維の異方性力学特性が交差糸の交差角変化に伴なう抵抗トルク特性、糸の横圧縮特性、なかでもそれらのヒステリシス特性に関係することを見出した。そして、高配向した繊維ほど繊維集合構造をとらせたときの横圧縮による圧縮弾性率の低下、繊維間摩擦の増大することを実験的に明らかにした。他方、糸の構造と単繊維の異方性力学特性から、糸の基本変形特性を半理論的に誘導し、糸のこれらの力学特性が布のせん断変形、引張り変形等の基本変形におけるヒステリシス挙動に及ぼす影響についても、従来開発された理論を適用して予測計算し、単繊維の横圧縮特性、ねじり特性が被服材料の性能に大きく関わることを明らかにした。これらの成果は単繊維の性質から高品質な被服材料の性能設計の可能性を示唆するものである。衣料用単繊維の熱伝達特性の異方性に関しては現段階で精度のよい測定結果を得ることができなかった。(1)被服材料の性能を決める基本になる單繊維の異方性力学特性の中で,繊維の軸方向の性質,繊維軸と直交する方向の性質およびねじり特性の測定を單繊維の断面形状が円形の代表的な衣料用繊維として,ポリエステル,ナイロン,アクリル,羊毛について行なった。さらに高性能繊維としてのアラミド,カ-ボン,セラミック,ガラス繊維についても異方性彈性定数を測定し,その大略を捉えた。また、綿、絹、麻などの繊維の断面形状が円形でない繊維についても顕微鏡によって断面積を測定して、單位断面積当りの伸長およびねじり特性を精密に測定することにより、綿、羊毛、絹は等方性に近く、化学繊維はこれらに比べて異方性の大きいことを明らかにした。しかし、天然繊維のなかでも麻は異方性の大きい特徴をもつことも判明し、多数の衣料用繊維のもつ異方性力学特性の範囲ならびに繊維の分子配向度との関係を見出した。(2)代表的な衣料用繊維について、標準空気条件下における異方性力学定数に対する湿潤時の同特性を測定して、異方性力学定数におよぼす水分の影響を明らかにしようとした。その結果、ポリエステルやアクリル繊維の水分の影響による変化は、ナイロンや羊毛繊維に比らべて小さく、これらの繊維では、特に繊維軸を直交する方向の彈性率やねじり特性において水分の影響が顕著にみられることを明らかにした。(3)單繊維の異方性力学特性が交差糸の交差角変化に伴う抵抗トルク特性に関係することを明らかにし、さらに布のせん断変形特性,なかでもせん断ヒステリシス特性との関連づけを行なった。

高配向したポリエステル繊維は軸方向の彈性率は大きく彈力に富むが、繊維集合構造をとらせひときの横圧縮による圧縮彈性率の低さのため、繊維間摩擦が大きく、糸の曲げ、ねじり変形におけるヒステリシスの増大、さらには布の曲げ、せん断変形においても大きなヒステリシスを生むことを考察した。(1)、單繊維の異方性力学特性と被服材料の本質性能を決定する糸の曲げ特性,引張り特性,摩擦特性,交差糸の交差角変化に伴なう抵抗トルク特性との関係を理論的に明らかにし,実験によって確証した。さらに,糸のこれらの特性が布の基本力学特性ならびにそのヒステリシス特性に及ぼす影響について考察し、繊維特性と関連づけた。(2)、單繊維の熱伝達特性の異方性を与えられた条件とし,糸及び布の繊維集合構造とから布の熱抵抗を理論的に誘導した。理論の妥当性を検証するために、予備的実験によって求めたPET,Wool,Cottonの單繊維の軸方向と、それと直交方向の熱伝導率を用いて理論計算した布の熱抵抗と実測値との関に良好な一致が得られ、單繊維の異方性熱伝達特性と衣服の温熱的快適性能を支配する布の熱移動特性との関係を見出した。(3)單繊維の異方性力学特性が、紡績、製織工程中にどのように変化するかを明らかにするため、平均直径17,19,22mmのWool繊維について原毛から洗毛,洗色直後から最終の染色化上布に至るまでの10段階、さらに力学的に大きな負荷のかかるトップから双糸に紡績されるまでの工程8段階における繊維を各工程から採取して單繊維の異方性力学特性の変化挙動を実測した。その結果、繊維軸方向の彈性率はほとんど変化しないが、工程中で大きく延伸される工程では軸と直交方向の彈性率の低下がみられ、これらはスチ-ミング工程でほぼ初期値に回復すること、ねじり変形によるせん断彈性率はプロセスに従って下降し、スチ-ミング工程においても回復を示さず、繊維表面の損傷に基づくせん断彈性率の低下を表面処理剤による表皮の破壊試験によって裏付けた。(4)被服材料として繰返し着用、洗たくした布の疲労現象に及ぼす單繊維の異方性力学特性の影響についても(3)の成果と同傾向が認められ單繊維の疲労と被服材料の疲労との関係が促えられた。被服材料の性能に基本的にかかわる単繊維の異方性力学特性の中で、繊維の軸方向の性質、繊維軸と直交する方向の性質およびねじり特性の直接測定を行ない以下の点を明らかにした。衣料用繊維として、従来からの天然繊維ならびに合成繊維をとりあげ、比較試料として近年開発されたアラミド繊維などの高性能繊維についても、異方性力学定数を明らかにし、衣料用繊維のもつ異方性力学定数の範囲とその特長ならびに繊維の分子配向度との関係を見出した。また、被服の実用的立場から、繊維の破壊特性における異方性、異方性力学定数におよぼす水分の影響についても明らかにした。さらに、羊毛繊維については、紡織工程中における異方性力学定数の変化について追跡調査を行ない、せん断弾性率の低下と横圧縮弾性率の低下傾向を捉え、これらは繊維の疲労現象と対応づけられた。次いで、単繊維の異方性力学特性が繊維集合体の繊維間摩擦に及ぼす影響についても考察した。特に、単繊維の異方性力学特性が交差糸の交差角変化に伴なう抵抗トルク特性、糸の横圧縮特性、なかでもそれらのヒステリシス特性に関係することを見出した。そして、高配向した繊維ほど繊維集合構造をとらせたときの横圧縮による圧縮弾性率の低下、繊維間摩擦の増大することを実験的に明らかにした。
ES細胞由来の樹状細胞を用いた抗原特異的免疫制御療法の開発

マウスES細胞からの樹状細胞分化誘導法の開発、これを用いた遺伝子改変法の開発、さらに、遺伝子改変樹状細胞によるマウス個体の免疫応答制御についての検討を行い、次のような成果を得た。1.マウスES細胞をin vitroで樹状細胞へ分化させる培養法を開発した。マウスES細胞より分化誘導した樹状細胞(ES-DC)は、生理的な樹状細胞と同様の、抗原提示、T細胞刺激、in vivoにおける遊走などの機能を有することを確認した。さらに、樹状細胞の遺伝子改変法として、マウスのES細胞において遺伝子改変を行い、これをin vitroにおいて樹状細胞へ分化誘導するという方法を確立した。2.卵白アルブミン(OVA)を腫瘍抗原のモデルとし、OVAとケモカイン(Mig, SLC,あるいはLptn)遺伝子を同時に発現するES-DCを作成した。このような遺伝子改変樹状細胞をマウス腹腔内投与し、OVAを発現する腫瘍細胞のin vivoにおける拒絶を誘導できるか否かを検討した。その結果、上記3種類のケモカインのうちでは、SLCを共発現したES-DCにより、OVA特異的T細胞を最も効率良く活性化でき、さらに、腫瘍拒絶能を最も強力に活性化できることが明らかとなった。臓器特異的な自己免疫疾患を治療する方法として、自己免疫現象の標的となっている自己抗原に反応するT細胞の機能を特異的に抑制する手法を開発することを試みた。ミエリン鞘の構成蛋白であるMOG(ミエリンオリゴデンドロサィト糖タンパク)抗原などを用いてマウスを免疫することにより、EAE(実験的自己免疫性脳脊髄炎)が惹起される。この疾患は、ヒトの多発性硬化症の動物モデルとして広く研究に用いられている。本研究において、MOG抗原と同時にT細胞機能抑制分子をES-DCに発現させ、これをマウスに投与することにより、EAEの発症を抑制できることを見いだした。自己免疫疾患およびアレルギー疾患の根本的な治療のためには、個体の免疫応答を抗原特異的に制御する手法の開発が望まれる。近年、生体内における主要な抗原提示細胞である樹状細胞が、免疫応答を正負の両方向へ制御する機能を有していることが明らかにされている。本研究は、遺伝子改変により樹状細胞に抗原と種々の免疫制御分子を発現させ、これを生体内に移入することにより、免疫応答を抗原特異的に制御する方法の開発を目的としている。我々は、昨年度までの研究により、マウスES細胞をin vitroにおいて樹状細胞に分化させる方法を開発している。本年度の研究では、このES細胞からの樹状細胞誘導法を応用しES細胞の段階で遺伝子導入を行ない、これを樹状細胞へ分化させた後に導入遺伝子を発現させ機能解析を行なった。エピトープ提示ベクターを用いた抗原特異的T細胞の効率的な活性化:申請者らは、以前にインバリアント鎖(Ii鎖)のCLIP部分を抗原ペプチドに置換するエピトープ提示ベクターを開発している。本年度は、このベクターにモデル抗原としてマウスのMHCクラスII分子1-E^k上に提示されるPCC(pigeon cytochrome C)エピトープを組み込んだベクターを作製した。ES細胞の段階で遺伝子導入によりこのベクターを導入したES細胞由来樹状細胞が、PCC特異的T細胞株を強力に刺激できることをin vitroの実験で確認した。抗原発現樹状細胞の生体内投与によるT細胞のプライミング:遺伝子導入により、OVA(ニワトリ卵白アルブミン)抗原を発現させた樹状細胞を作製した。これをマウスに投与することにより、OVA抗原特異的な細胞傷害性T細胞をin vitroならびにin vivoにおいて強力に感作できることを確認した。

現在、ES細胞由来樹状細胞に抗原と同時にFas-LやPDL-1などの免疫抑制分子を発現させ、これを用いて免疫応答を抗原特異的に抑制することを試みている。1.樹状細胞を用いた抗原特異的免疫抑制によるEAE(実験的自己免疫性脳脊髄炎)の発症予防EAEは、多発性硬化症の動物モデルであり、自己反応性T細胞の活性化が疾患発症の原因となっていることが知られている。マウスでは、MOG(ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク)由来のペプチドを免疫することにより、EAEを惹起することが可能である。遺伝子導入により、MOGペプチドをMHCクラスII分子上に提示すると同時に、T細胞の細胞死を誘導するTRAIL(TNF-related apoptosis-inducing ligand)、あるいは、T細胞の抗原刺激に対する反応を抑制するPD-L1(PD1 ligand1)を発現するES細胞由来の樹状細胞(ES-DC)を作製した。このような樹状細胞をマウスに投与することにより、EAEの発症予防が可能であることを明らかにした。さらに、この遺伝子改変ES-DCによる免疫抑制の機序として、自己抗原特異的T細胞の不活性化または細胞死に加えて、免疫制御性T細胞の誘導あるいは機能増強も関与していることを強く示唆する実験結果が得られた。2.サルのES細胞からの樹状細胞分化誘導の試みマウスのシステムにおいて確立しているES細胞からの樹状細胞の分化誘導法と、これを用いた遺伝子改変法の臨床応用を目指すためには、ヒトのES細胞からの樹状細胞の分化誘導法を開発する必要がある。ヒトを含む霊長類のES細胞は、その増殖速度や未分化状態を維持するための培養条件など、種々の点でマウスのES細胞とは異なることが知られている。貴重なヒトのES細胞を用いる研究の前段階として、ヒトES細胞と類似した性質を有する霊長類のES細胞からの樹状細胞の分化誘導法と遺伝子改変法の開発を試みた。現在、カニクイザルES細胞から樹状細胞への分化誘導法のプロトタイプを確立し、これに改良を加える段階に入っている。
分子プロファイルに基づく骨肉腫の薬剤感受性マーカーの探索

骨発生の悪性腫瘍である骨肉腫の予後は、その抗がん剤の効き具合(薬剤感受性)に大きく左右される。もしそれぞれの患者において薬剤感受性が予測できるのであれば、それぞれに合わせた治療が可能となる。我々は過去に治療を行った22名の小児骨肉腫患者の腫瘍組織検体を用い、3群に分類した薬剤感受性ごとの遺伝子学的プロファイルを見つけ出し、これらを用いた薬剤感受性予測システムを構築を目指し研究を行った。その結果、ゲノム解析により8個の遺伝子マーカーが抽出され、これを用いた予測システムは新規の8名の骨肉腫患者の薬剤感受性を予測することに成功した。今後本システムの有用性をさらに多くの患者で検証していく予定である。1)骨肉腫のゲノムコピー数異常解析と遺伝子発現解析これまでの当院バイオバンクに保存されている小児骨肉腫腫瘍凍結検体22症例に加え、さらに8症例のbackgroundが同質である症例よりDNAを抽出し、解析を行った。いずれもCGH解析に耐えうる高品質のDNAが抽出可能であった。また当該の試料より抽出されたRNAを用い、骨形成および骨肉腫発生に関与すると目される遺伝子群(RUNX2など)の発現解析を行った。2)治療感受性関連ゲノム領域の限局と候補遺伝子の抽出と検証前年度までに解析を行った、learning series22症例のArray CGHによるゲノムコピー数解析の結果、Differential analysisにより化学療法奏効性を予測する8個のgenomic markerが特定され、その中には既知の骨肉腫関連遺伝子が内包されていた。またこれらを用いたscoringsystemを策定し、独立した8例のvalidation groupによる検証を行ったところ、高い精度をもって各グループに症例群を判別可能であった。3)次世代シークエンサーを用いた癌関連遺伝子の変異検索上記より抽出された、特に化学療法に強い抵抗性を示す症例を中心に、次世代シーケンシングの手法を用い、407癌関連遺伝子の変異検索を進めている。1)骨肉腫のゲノムコピー数異常解析と遺伝子発現解析当院バイオバンクに保存されている、臨床的背景が同一である小児骨肉腫腫瘍凍結検体30症例分よりDNAおよびRNAを抽出し、arrayCGHによるゲノム解析および骨肉腫関連遺伝子候補の発現解析を行った。2)化学療法感受性を予測しうるgenomic markerとしてのゲノム領域および候補遺伝子の抽出と検証Learning series22症例のArray CGHによるゲノムコピー数解析により化学療法感受性を予測しうる8個のgenomic markerが特定され、その中には既知の骨肉腫関連遺伝子が内包されていた。さらにこのmarkerを用いたscoring systemを作成し、独立した8例のvalidation groupによる検証を行ったところ、高い精度をもって各グループに症例群を判別可能であった。3)次世代シーケンサーを用いた薬剤感受性関連遺伝子の変異検索薬剤低感受性症例を中心とした小児骨肉腫腫瘍凍結検体11症例分より抽出されたDNAとその正常コントロールとしての末梢血由来DNAを比較することで、腫瘍特異的変異の検索を行い、これまでに3つのSNVを同定した。1)骨肉腫のゲノムコピー数異常解析と遺伝子発現解析当院バイオバンクに保存されている小児骨肉腫腫瘍凍結検体より22症例分をピックアップし、ゲノムコピー数異常解析を行った。解析によって得られるデータのbackground noiseを出来るだけ低減させるため、全ての検体は化学療法施行前の生検組織とし、また初診時転移無しの四肢原発通常型骨肉腫で、同一の化学療法及び手術療法が施行された症例に限定した。アレイCGH解析は44k Whole Human GenomeoligoDNA microarray (Agilent Technologies)を用いて行われた。コントロールは正常ヒト胎盤組織を用いた。全例においてCGH解析に耐えうる高品質のDNAが抽出可能であった。2)治療感受性関連ゲノム領域の限局と候補遺伝子の抽出と検証全症例をその薬剤奏効性より3群に分類し(MAP療法に奏効した群、IFO療法に奏効した群、いずれの薬剤プロトコールも不奏効であった群)、各群におけるsignatureとなりうるゲノムコピー数異常領域を統計学的に抽出した。その結果、8か所のゲノムコピー数異常領域が3群を分類しうるmarkerとして抽出された。特に薬剤不奏効群のpredictive markerとなる領域には、これまでに骨肉腫のtumorigenesisや他の癌腫での薬剤抵抗性に関与することが報告されている遺伝子群が内包されており、これらの遺伝子が骨肉腫においても重要な機能を司っている可能性が示唆された。(平成24年度研究計画より)・ゲノム異常および遺伝子発現解析に基づく予測マーカーの抽出と薬剤感受性予測システムの構築・新規症例を用いた薬剤感受性予測システムの検証前年度までに抽出した、薬剤感受性予測のためのgenomic markerを検証するため、新規症例で独立した解析を行い、これらのマーカーの高い信頼性を得ることが出来た。

興味深いことに、これらのゲノム領域には、ERBB4やLSAMPなどの、過去に骨肉腫の予後のマーカーの可能性が報告されている遺伝子群ばかりか、他の癌腫における薬剤感受性の指標となる遺伝子をも内包しており、その重要性が示唆される結果であった。以上より、この項目に関する今年度の目的はほぼ達せられていると判断できる。・候補遺伝子の発現解析と骨肉腫での臨床的意義の検証骨肉腫細胞株8種および上記解析対象症例16種より抽出されたRNAを用い、アレイCGH解析で強い増幅を認めた領域の癌関連遺伝子群(CDK4など)および過去の論文より骨肉腫においてその重要性が認識されつつある骨関連遺伝子群(RUNX2など)の発現解析を行った。その結果、薬剤感受性との相関を認める遺伝子群を同定した。(平成23年度研究計画より)1)治療感受性の異なる骨肉腫のゲノムコピー数異常解析これまでのところ、22症例の検体を用いてのゲノムコピー数異常解析が終了しており、その詳細なデータが得られている。当初の予定では化学療法奏効群と不奏効群に二分する予定であったが、より臨床へのfeed backとして有用であると思われる、二つの化学療法レジメンの奏効性をもとにした三群に分類することに変更した。ゲノムコピー数異常解析の結果、すでにそれぞれの化学療法感受性を予測するゲノム領域が特定されており、また各群の予後解析でも薬剤奏効性に関連する結果が得られている。2)候補遺伝子の発現解析と骨肉腫での臨床的意義の検証上記ゲノムコピー数異常解析の結果から候補遺伝子を抽出し、発現解析をおこなうための準備としてのRNA調整、パネル化およびPCR用のプライマー作成を行った。実際の発現解析は次年度の予定である。これまでの研究結果をもとに、現在peer-reviewed journalへの論文投稿中である。また研究結果を各専門学会で報告する予定である。・次世代シークエンサーを用いた癌関連遺伝子の変異検索難治例である薬剤抵抗性症例における本質的な問題点を探るため、薬剤抵抗性症例で上記のマーカーの頻度の少ない症例を対象に、次世代シーケンシングの手法を用い、新規癌関連遺伝子の変異検索を開始した。来年度は本テーマをより深く掘り下げることで、骨肉腫の薬剤耐性に関わる遺伝子の解明の研究を進めて行くこととする。1)ゲノム異常および遺伝子発現解析に基づく予測マーカーの抽出と薬剤感受性予測システムの構築初年度に抽出した、化学療法感受性を予測する8か所のゲノム領域を調査し、これらに内包される候補遺伝子群の発現量解析を行う。具体的には、各検体よりRNAを抽出し、マイクロアレイを用いた遺伝子発現プロファイリングを行い、網羅的に発現データを取得する。
都市圏における固形廃棄物の動態とその管理

本研究は,固形廃棄物の発生構造,再利用,環境影響とモニターおよび費用負担公平化の立場から,固形廃棄物処理の将来計画を策定する手法を探ることに目的がある.神山は,再利用の立場から紙類を4つのランクに分類し,紙類と製紙原料として回収する際,家庭において分別することを前提とすると,回収可能量は紙生産量の62.5%になることを示した.沖野は,都市を生態系として把え,都市への各種物質の流入量,通過・循環量,流出量および都市内現存量を調べることを研究の基本において,各種物質の中でも,指標的役割を果たす物質を探索しつつある.平岡は,エネルギー回収を中心とした廃棄物の処理処分システムについて研究し,種々の代替案について概念設計を行った.これにより,都市圏全体の廃棄物の処理とそれによって得られるエネルギーの関係を明確にできる.藤田は,下水汚泥を取扱う際に衛生上重要なウィルスを取上げ,コリファージは,ポリマー脱水汚泥には検出されるが,石灰脱水汚泥には検出されないこと,コンポスト処理過程の高温度に曝せば不活化することを確かめた.後藤は,固形廃棄物の処理が環境に直接・間接に与える影響を論じ,とりわけ,事業系ごみは量が急増しつつあるだけでなく,有害物成分を含むなど処理計画策定上,問題が多いことを指摘している.石井は,排水中の水銀濃度を連続的に測定する装置を開発し,検出下限値,追従時間,妨害塩分濃度の点から,十分に実用に供しうることを示した.植田は,廃棄物処理を考慮しない生産は,資源の非効率的利用と環境資源の破壊という二重の意味での資源浪費を生み出すとし,消費者あるいはごみ処理側の要求が,品の生産に直接反映される製品の事前評価制度の重要性を指摘している.本研究は,固形廃棄物の発生構造,再利用,環境影響とモニターおよび費用負担公平化の立場から,固形廃棄物処理の将来計画を策定する手法を探ることに目的がある.神山は,再利用の立場から紙類を4つのランクに分類し,紙類と製紙原料として回収する際,家庭において分別することを前提とすると,回収可能量は紙生産量の62.5%になることを示した.沖野は,都市を生態系として把え,都市への各種物質の流入量,通過・循環量,流出量および都市内現存量を調べることを研究の基本において,各種物質の中でも,指標的役割を果たす物質を探索しつつある.平岡は,エネルギー回収を中心とした廃棄物の処理処分システムについて研究し,種々の代替案について概念設計を行った.これにより,都市圏全体の廃棄物の処理とそれによって得られるエネルギーの関係を明確にできる.藤田は,下水汚泥を取扱う際に衛生上重要なウィルスを取上げ,コリファージは,ポリマー脱水汚泥には検出されるが,石灰脱水汚泥には検出されないこと,コンポスト処理過程の高温度に曝せば不活化することを確かめた.後藤は,固形廃棄物の処理が環境に直接・間接に与える影響を論じ,とりわけ,事業系ごみは量が急増しつつあるだけでなく,有害物成分を含むなど処理計画策定上,問題が多いことを指摘している.石井は,排水中の水銀濃度を連続的に測定する装置を開発し,検出下限値,追従時間,妨害塩分濃度の点から,十分に実用に供しうることを示した.植田は,廃棄物処理を考慮しない生産は,資源の非効率的利用と環境資源の破壊という二重の意味での資源浪費を生み出すとし,消費者あるいはごみ処理側の要求が,品の生産に直接反映される製品の事前評価制度の重要性を指摘している.
孤発性筋萎縮性側索硬化症ラットモデルの確立

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は進行性の運動性麻痺を呈し,死に至る悲惨な神経変性疾患の1つである.近年孤発性ALSの原因蛋白として新たにTDP-43が同定されたが,その役割はよく分かっていない.我々はラットの頸髄前角にアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターで野生型ヒトTDP-43蛋白を過剰発現させるという手法で,孤発性ALSのラットモデル作製に成功した.サルモデルと合わせ,この世界初の孤発性ALS動物モデルにより,今後孤発性ALSの病態解明を目指したい.筋萎縮性側索硬化症(ALS)は進行性の運動性麻痺を呈し,死に至る悲惨な神経変性疾患の1つである.近年孤発性ALSの原因蛋白として新たにTDP-43が同定されたが,その役割はよく分かっていない.我々はラットの頸髄前角にアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターで野生型ヒトTDP-43蛋白を過剰発現させるという手法で,孤発性ALSのラットモデル作製に成功した.サルモデルと合わせ,この世界初の孤発性ALS動物モデルにより,今後孤発性ALSの病態解明を目指したい.我々はカニクイザルの頸髄前角にアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターで野生型TDP-43を過剰発現させることにより、孤発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)のサルモデル作製に成功した。同様の手法でSALSラットモデルを構築し、SALSにおけるTDP-43蛋白の病的意義を明らかにすることを目的とする。方法としては、フィッシャーラット(10週齢オス)にて片側椎弓切除術を施行し、第4、6頸髄左側の前角付近にAAVベクターを用いてflag標識したヒト野生型TDP-43を注入し(3×10^<12>vg/ml、1.5μl)、ラットの神経症状、電気生理検査、病理組織学的検索およびWestern-blotによる蛋白解析を行った。ヒト野生型TDP-43 AAVを注入したラットは、術後約3週後から注入側の左前肢に進行性運動麻痺を生じ始め、4週後には完全麻痺となった。電気生理学的には左前肢に脱神経電位を認め、病理組織学的には注入部に明らかな炎症所見はなく、前角細胞の大部分にflag-TDP-43の発現を確認し、そのほとんどが常に核に局在していた。Western-blotでは注入した外因性TDP-43のみが一部リン酸化されており、25kDaのC末断片は認めなかった。以上の結果から、脊髄前角に野生型TDP-43を過剰発現させることにより、進行性の前肢運動麻痺というSALS類似の神経症状を再現することに成功した。SALSの病初期においては、病的とされるTDP-43蛋白のC末断片化やリン酸化は必要ない可能性があり、重要な知見が得られたと考えている。我々はラットの頸髄前角にアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターで野生型ヒトTDP-43蛋白を過剰発現させるという手法で、孤発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)のラットモデル作製に成功し、サルモデルと合わせ、世界初のSALS動物モデルとして学会発表および論文発表、プレスリリースを行った(Brain2012)。本年度は主にラットモデルの病理組織学的検索を進めた。前角の神経細胞におけるflag標識した外因性ヒトTDP-43蛋白の発現は90%以上が核に局在しており、これは前角神経細胞の内側核群および外側核群においてほぼ均一な所見であり、分布に差は認めなかった。これは、内側核群ではTDP-43が主に核に局在し、外側核群では細胞質に異常局在するサルモデルとは異なる所見であり、同じphenotypeを示す動物モデルでありながら種差を反映しているものと考えられた。また、ユビキチン化やリン酸化は発症後期に認められ、昨年のウエスタンブロットの結果でも、リン酸化は発症早期において注入した外因性TDP-43の一部で認められるだけであり、病的とされるTDP-43蛋白のリン酸化は病初期には必須でない可能性があると考えられた。
肥満に伴う慢性炎症におけるRP105/MD-1の制御機構の解明

血球系のRP105/MD-1発現細胞が、高脂肪食誘発性の内臓脂肪組織炎症に重要であることがわかった。また、高脂肪食摂餌によりマウス血中の可溶型MD-1が増加することを見出した。内臓脂肪組織あたりの可溶型MD-1の産生量は、高脂肪食摂餌により顕著に増加し、主に内臓脂肪組織の間質細胞から産生されることがわかった。更に可溶型MD-1は、脂肪細胞と相互作用し、マクロファージから産生されることが示唆された。また脂質ライブラリーから、MD-1と相互作用する候補分子を見出した。病原体を察知する自然免疫センサーは、その内因性リガンドよって非感染性の慢性炎症に関与し、肥満やメタボリック症候群の進展に重要な役割をもつことがわかってきた。我々は、Toll様受容体RP105とその会合分子MD-1の欠損マウスにおいて、高脂肪食誘発性の肥満や脂肪組織炎症が緩和することを見出した。本研究では脂肪組織の慢性炎症におけるRP105/MD-1の機能を明らかにする。1)RP105/MD-1の内因性リガンドの探索:肥満マウスの内臓脂肪組織の溶解物から、RP105/MD-1と相互作用する候補分子をプロテオーム解析ならびにメタボローム解析から見出した。現在、RP105/MD-1に特異的に相互作用するのかRP105欠損マウスの脂肪組織を用いて検証中である。2)脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞の解析:血球系と非血球系のいずれのRP105/MD-1発現細胞が、脂肪組織炎症に関与するのか明らかにするため、RP105と野生型マウスの骨髄細胞を相互に移植した骨髄キメラマウスの作出に成功した。現在、高脂肪食を摂餌させ脂肪組織炎症を解析中である。3)RP105/MD-1の発現を制御するメカニズムの解明:脂肪細胞とマクロファージの接触性相互作用により、RP105/MD-1の発現が増加することを見出した。また、既知の糖尿病治療薬ピオグリタゾンで脂肪細胞を前処理することによって、マクロファージとの接触性相互作用が抑制され、RP105/MD-1の発現増加が抑制されることがわかった。我々は、Toll様受容体RP105とその会合分子MD-1の欠損マウスにおいて、高脂肪食誘発性の肥満や脂肪組織炎症が緩和していることを見出した。1)RP105/MD-1の発現を制御するメカニズムの解明RP105の細胞表面への発現には、MD-1との相互作用が重要であることが報告されている。一方MD-1は、RP105と相互作用していない可溶型が存在し、高脂肪食摂餌によりマウス血中の可溶型MD-1が増加することを見出した。更に可溶型MD-1が、内臓脂肪組織の脂肪細胞以外の細胞から産生されることがわかった。肥満に伴いマクロファージが内臓脂肪組織に浸潤することから、脂肪細胞株とマクロファージ細胞株の共培養をおこない、可溶型MD-1の産生が増加することを見出した。脂肪細胞株では、MD-1のmRNAが検出できないことから、マクロファージが脂肪細胞と相互作用することによって、可溶型MD-1を産生することが示唆された。2)脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞の解析血球系と非血球系のいずれのRP105/MD-1発現細胞が、脂肪組織炎症に関与するのか明らかにするため、RP105と野生型マウスの骨髄細胞を相互に移植した骨髄キメラマウスの作出し、高脂肪食を摂餌させ脂肪組織炎症を解析中である。また、マクロファージ特異的なコンディショナルノックアウトマウスの作出をおこなっている。病原体を察知する自然免疫センサーは、内因性リガンドを認識し非感染性の慢性炎症に関与し、肥満に伴う内臓脂肪組織の炎症やメタボリックシンドロームの進展に重要な役割を持つことが明らかになってきた。研究代表者らは、Toll様受容体RP105とその会合分子MD-1の欠損マウスにおいて、高脂肪食誘発性の肥満や内臓脂肪組織炎症が緩和することを見出した。本研究では、内臓脂肪組織炎症におけるRP105/MD-1の機能を明らかにする。1)RP105/MD-1の内因性リガンドの探索:プレートに固定化した脂質ライブラリーから、MD-1と相互作用する候補分子を見出した。2)内臓脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞の解析:RP105欠損マウスと野生型マウスの骨髄細胞を相互に移植した骨髄キメラマウスを作出し、高脂肪食を摂餌させ体重の増加と内臓脂肪組織炎症を解析した。RP105欠損マウスの骨髄を野生型マウスに移植したマウスで、高脂肪食摂餌による体重の増加や内臓脂肪組織炎症が軽度であることから、血球系のRP105発現細胞が内臓脂肪組織炎症に重要な役割を果たすことが示唆された。

高脂肪食を摂餌することにより、内臓脂肪組織のマクロファージでRP105の発現増加することから、現在マクロファージ特異的なRP105欠損マウスを作出しマクロファージのRP105が、高脂肪誘発性の内臓脂肪組織炎症に関与するのか解析を行っている。血球系のRP105/MD-1発現細胞が、高脂肪食誘発性の内臓脂肪組織炎症に重要であることがわかった。また、高脂肪食摂餌によりマウス血中の可溶型MD-1が増加することを見出した。内臓脂肪組織あたりの可溶型MD-1の産生量は、高脂肪食摂餌により顕著に増加し、主に内臓脂肪組織の間質細胞から産生されることがわかった。更に可溶型MD-1は、脂肪細胞と相互作用し、マクロファージから産生されることが示唆された。また脂質ライブラリーから、MD-1と相互作用する候補分子を見出した。昨年度の本大学の動物施設の改修工事によるマウスの飼育数の制限やマウスの飼育環境の変化により、正確な肥満に伴う脂肪組織炎症の解析が困難であったことから、マウスの個体数が必要になった。更に、X線照射装置の使用制限により、研究計画が遅延した。免疫学1)RP105/MD-1の内因性リガンドの探索市販の各種脂質ライブラリーをプレートに固定化し、組換えMD-1と抗MD-1抗体を用いて、MD-1と相互作用する脂質を探索する。2)脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞の解析脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞ならびに可溶型MD-1産生細胞の同定を行うため、野生型マウスとRP105またはMD-1欠損マウスの骨髄細胞を相互に移植した骨髄キメラマウスやマクロファージ特異的なコンディショナルノックアウトマウスに高脂肪食を摂餌させ、体重の経時変化と共に内臓脂肪組織炎症の解析を行う。3)RP105/MD-1の発現を制御するメカニズムの解明。脂肪細胞とマクロファージの相互作用による可溶型MD-1の増加が、直接的な相互作用によるのか、または液性因子によるのかトランスウェルを用いて明らかにする。本大学動物施設の改修工事により、マウスの飼育環境の変化に伴って摂餌量が変化し、正確な肥満に伴う脂肪組織炎症の解析が困難であった。また、マウスの飼育数が制限されたことから、研究計画の遅延に繋がった。現在は改修工事が終了したことで、飼育環境が安定し、また飼育数も十分に確保できている。骨髄キメラマウスやコンディショナルノックアウトマウスの作出が遅延しているため、マウスの解析に必要な試薬等の購入費が少なくなった。1)RP105/MD-1の内因性リガンドの探索肥満により肥大化した脂肪組織中にRP105/MD-1と相互作用する候補分子をいくつか見出したが、RP105/MD-1に特異的に相互作用しているのか未検証のままである。RP105欠損マウスの脂肪組織を用いて、プロテオーム解析ならびにメタボローム解析を再度行いRP105/MD-1と相互作用する分子を絞り込む。2)脂肪組織炎症に関与するRP105/MD-1発現細胞の解析野生型マウスの骨髄細胞を相互に移植した骨髄キメラマウスに高脂肪食を摂餌させ、脂肪組織炎症の解析を継続しておこなう。また、マクロファージ特異的なコンディショナルノックアウトマウスの作出に着手する。脂肪細胞とマクロファージの接触性の共培養と個別に培養したもの、また脂肪細胞をピオグリタゾンで処理した細胞からRNAを抽出し、マイクロアレイで比較解析することによって、脂肪細胞とマクロファージの接触性相互作用に関与し、RP105/MD-1の発現を誘導する分子を探索する。
焼結法による強磁性形状記憶複合材料の開発

1.NiTi焼結体を放電プラズマ焼結法(SPS法)により作製した。その結果、焼結温度900°Cで相対密度94%の良好な焼結体を得ることに成功した。2.NiTi焼結体の変態特性をDSCにより測定した結果、原料粉末のものと比較して焼結体の変態特性は著しく悪くなることが確かめられた。しかし、焼結後に熱処理を施すことにより、変態特性が回復可能であることを明らかにした。3.SPS法により作製したNiTi焼結体の曲げ試験を行ったところ、NiTi焼結体は、応力-ひずみ線図上、弾性領域で、超弾性特性を示すことなく破断してしまった。そこで上述と同じ熱処理を施したところ、応力-ひずみ線図に変化が見られ、超弾性領域(擬弾性領域)での変形および回復ひずみが得られ、超弾性特性を発現していることが確かめられた。しかし、熱処理を施した場合でも、NiTi焼結体の破断応力および破断ひずみはNiTi溶製材と比較して非常に小さくなってしまった。これは、破断面および試験片断面の観察結果から、SPSにより作製した焼結体の密度が一定ではなく、曲げ試験片の中央部が両端に較べて非常にポーラスになってしまったためであると考えられる。大きな回復ひずみを得るために、今後、HIP処理等により焼結体のさらなる緻密化を図る予定である。4.NiTi-Fe焼結複合材料を放電プラズマ焼結法により作製した。組織観察の結果、NiTi/Fe界面には反応相、NiTi内には析出相が生成していた。そこでXRD、EPMAによりこれらの相の同定を行った。しかし、これらの相は微量であり、VSMによりNiTi-Fe焼結複合材料の磁気特性を評価したところ、複合材料の最大磁化は、強磁性材料である鉄の含有量に比例し、これらの反応相や析出相は影響を及ぼしていないことを明らかにした。
大脳基底核コリン作用を高め運動学習を促進する浸水ニューロモデュレーションの開発

2018年度の前半には,本研究課題に関する実験について所属機関の倫理委員会での承認を得た.その後,大脳基底核のコリン作動系を評価するための指標を開発することを目指して,磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)を用いて大脳基底核,一次運動野および一次体性感覚野のコリン濃度および経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いた求心性抑制の計測手法を確立した.確立した手法を用いて,大脳基底核のコリン濃度と求心性抑制との関連性を検証した結果,電気刺激とTMSの刺激間隔の短い求心性抑制は一次体性感覚野のコリン濃度と,刺激間隔の長い求心性抑制は大脳基底核のコリン濃度と正の相関関係にある可能性が示唆された.現状では,16名分のデータでの解析に留まっているため,本年度は14名のデータを加える予定である.また,2019年度に実施予定である大脳基底核コリン作動系を賦活させる至適浸水条件の探索に関する実験の倫理申請,対象者のリクルート,予備実験を実施した.概ね,申請内容通りの実験設定で実施することを決定した.具体的には,健常成人男女15名を対象に,浸水中および前後のコリン作動系をTMSを用いた求心性抑制で評価し,一次体性感覚野および大脳基底核のコリン作動系への影響を明らかにする.介入条件は,5条件とし,浸水をしないコントロール条件,水温(35°Cおよび42°C)と浸水範囲(腋下および臍下)を組み合わせた4条件とした.それぞれ別日に測定をするため,求心性抑制計測におけるICCを調べた結果,0.7-0.9であり,再現性を確認することができた.2018年度の目標であった大脳基底核コリン作動系の評価指標の確立は概ね順調に進行しているが,対象者数が十分ではないため,2019年度の前半期に14名分を加える予定である.2019年度に計画している大脳基底核のコリン作動系を活性化させる至適な浸水条件の検証についても,倫理委員会の承認および対象者の同意を含めたリクルート,ならびに予備実験も完了しており,直ぐにでも実験を開始できる状況にある.2018年度に目標としていた大脳基底核コリン作動系の評価指標開発は順調に進んでおり,2019年度内には30名のデータが整うため,国際誌への投稿を進める.また,2019年度に予定しているコリン作動系を賦活する至適浸水条件の探索については,既に予備実験・対象者のリクルートなどが完了しているため,早急に本実験に入る予定である.これらの実験と並行して,浸水が運動学習へ及ぼす影響に関する実験の準備に入り,2020年1月には,前倒しで実験を開始する予定である.2018年度の前半には,本研究課題に関する実験について所属機関の倫理委員会での承認を得た.その後,大脳基底核のコリン作動系を評価するための指標を開発することを目指して,磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)を用いて大脳基底核,一次運動野および一次体性感覚野のコリン濃度および経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いた求心性抑制の計測手法を確立した.確立した手法を用いて,大脳基底核のコリン濃度と求心性抑制との関連性を検証した結果,電気刺激とTMSの刺激間隔の短い求心性抑制は一次体性感覚野のコリン濃度と,刺激間隔の長い求心性抑制は大脳基底核のコリン濃度と正の相関関係にある可能性が示唆された.現状では,16名分のデータでの解析に留まっているため,本年度は14名のデータを加える予定である.また,2019年度に実施予定である大脳基底核コリン作動系を賦活させる至適浸水条件の探索に関する実験の倫理申請,対象者のリクルート,予備実験を実施した.概ね,申請内容通りの実験設定で実施することを決定した.具体的には,健常成人男女15名を対象に,浸水中および前後のコリン作動系をTMSを用いた求心性抑制で評価し,一次体性感覚野および大脳基底核のコリン作動系への影響を明らかにする.介入条件は,5条件とし,浸水をしないコントロール条件,水温(35°Cおよび42°C)と浸水範囲(腋下および臍下)を組み合わせた4条件とした.それぞれ別日に測定をするため,求心性抑制計測におけるICCを調べた結果,0.7-0.9であり,再現性を確認することができた.2018年度の目標であった大脳基底核コリン作動系の評価指標の確立は概ね順調に進行しているが,対象者数が十分ではないため,2019年度の前半期に14名分を加える予定である.2019年度に計画している大脳基底核のコリン作動系を活性化させる至適な浸水条件の検証についても,倫理委員会の承認および対象者の同意を含めたリクルート,ならびに予備実験も完了しており,直ぐにでも実験を開始できる状況にある.2018年度に目標としていた大脳基底核コリン作動系の評価指標開発は順調に進んでおり,2019年度内には30名のデータが整うため,国際誌への投稿を進める.また,2019年度に予定しているコリン作動系を賦活する至適浸水条件の探索については,既に予備実験・対象者のリクルートなどが完了しているため,早急に本実験に入る予定である.これらの実験と並行して,浸水が運動学習へ及ぼす影響に関する実験の準備に入り,2020年1月には,前倒しで実験を開始する予定である.