hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブーム装着形式の伐木造材装置の運動に関する研究

ブームの先端に伐木・造材装置を装置する形式をとる車両系林業機械は、主としてわが国林地の地形的要因から、その導入が欧米の先進国に比しかなり遅れた。この研究ではこの種機械の導入に対し、わが国の森林の諸条件に対応するための基礎的資料をうることを目的として以下の検討を行った。1.試用段階にあるハーベスタおよびプロセッサを対象として、ブーム先端の作業機または作業機に保持された伐倒木の重心位置を目的点としてその作業中の運動状況を購入測定機器により現地に記録し、後研究室において電算機による画像処理すなわち、目的点の座標変化による速度、加速度を演算表示させながら解析を行った。2.上記解析の結果を参考にして、目的点の加速度を、それと一致する運動座標系上の加速度、運動座標系に相対的な加速度、コリオリの加速度の3成分に分けて求める算定式を立て、これによっては各種条件の変動に対するシミュレーションを行った。3.シミュレーションの結果から求めた加速度に対し、運動方程式より目的点に作用する諸種の力の大きなならびにそれらに方向を算定した。以上本年度に計画した事項のうち、直接作業機に加わる力およびモーメントの算定までを終えたが、予算の関係などから測定機の選定・購入に手間どり、車両形式の機体全体への上記算定に係わる諸力の影響については検討できなかった。今後作業機の運動に原因する機体全体への安定性への影響のうえから、車体部と作業機の基本的な構成・配置の問題作業方法などについての問題について検討を続ける予定である。
ワークステーションによる新しい睡眠生体現象自動解析システムの開発

睡眠の総合的な研究や睡眠の診断と治療効果等の評価を、高精度で効率よく遂行するための一助として、ワークステーション(HP VISUALIZEモデル160)を使った睡眠生理現象の自動解析システムを開発した。このシステムは今までミニコンピュータ(19771985年)とスーパーミニコンピュータ(19851996年)を使って開発し、基礎と応用の試験を実施してきた内容に、改良と拡張を加えて移植したものである。システムの良否は、睡眠の最大の指標である脳波の分析法によってほぼ決定される。そこでまず、独自に開発して採用してきた脳波の簡易的な周波数分析法であるinterval histogram法の再検証を行い、実用上全く問題ないことを確認した。ワークステーションへの移植に際し、睡眠研究者が視察的に睡眠記録を判読して行く過程に、出来るだけ従って自動化することを構築の基本とした。システムの主な特徴は、GUIによる操作性と処理速度の大幅な向上である。研究者は任意な分析項目の選択や生理現象波形の観察、分析結果の妥当性の検討等を、ウィンドウ上のグラッフィック表示をマウス操作するだけでほとんど達成できる。処理に最も時間を要するのは波形分析に関してであるが、これは数十倍の改善がなされ、現実には1分程度で可能となった。睡眠段階の自動判定をはじめとする他の分析項目にはほどんど時間を必要としない。従って、再分析や今後の一層の改善が容易に行えるようになった。試験的に複数の実験データを分析したところ良好な結果が得られ、初期の目的は達成された。本年度の日本睡眠学会学術集会におけるワークショップと学術展示、日本脳波・筋田図学会学術大会における学術展示で、実際にシステムを稼働して成果の一部を報告し、一応の評価を受けた。この際、価格面で有利なパーソナルコンピュータへの移植とシステムの社会的還元を強く要望され、平成9年度に実現すべき緊急な課題であると認識した。
大規模分子系に対する相対論的分子理論の開発

超分子の構造決定をする際に固体NMRは強力な実験法となる.しかしながら,固体NMRは幅広く複雑な形状のスペクトルをもつため,同定に曖昧さが残るのが現状である.この実験に伴う曖昧さを補うためには,固体NMRに対する理論的アプローチが必要となってくる.本年度は,NMR計算に対する量子化学的なアプローチと固体物理的なアプローチを融合させ,両者の欠点を補い,長所を活かすことにより,固体NMRに対する信頼性の高い理論的計算スキームを提案した.そして,その精度を検証することで有用性を示すことができた.量子化学と固体物理のアプローチを融合させるために,ONIOM法を用いた.ONIOM法では,ターゲットにするのは現実系に対する高レベルの計算で,この計算は現実的には困難であると仮定する.それに対し,現実系に対する低レベルの計算とモデル系に対する高レベルの計算は可能であるとする.これらの計算可能な結果を使ってターゲットの結果を外挿的に得る.ONIOM法の長所は,現実系の高レベル計算のエネルギー微分を簡単に見積もることができる点にある.NMR化学シフト計算に必要な核磁気遮蔽定数は核磁気モーメントと磁場に関するエネルギーの2階微分で定義されるが,ゆえにONIOM法をNMR化学シフト計算に容易に適用することができる.本アプローチの特徴をまとめると以下のようになる.(1)低レベルに使う擬ポテンシャルや汎関数の違いによる影響は小さい.平面波の数の影響も小さい.低レベルで荒い計算をすることが可能で効率的であるといえる.(2)内殻電子の寄与も考慮することができ,重原子のNMR計算が可能である.これまでわれわれが独自に開発をすすめてきた大規模分子理論をさらに発展させ展開することで,次世代スーパーコンピュータの性能を十分発揮できるような大規模分子理論とそのプログラムパッケージを開発している.目標は,数千原子から数万原子を含む分子系という大規模な分子系の第一原理計算を可能にすることである.大規模な分子計算の実現には,計算機の並列化計算が必要となってくる.われわれが開発してきた大規模分子理論は,系のサイズの増加に対しリニアなスケーリングを示す理論である.それと同時に並列化効率が悪い直接対角化などの計算が不要であるため,理論上計算機の並列化効率が非常によいものになっている,例えば,現在のところGFC法はSMP計算機に対するQpen MPによる並列化しか実装していないが,得られている結果から外挿すると, 600残基のタンパク質であるインスリンの12量体(9522原子)のDFT計算を32CPUの並列化により2日, 512CPUの並列化では3時間で計算することが可能になる.この大きさの分子計算は,これまでに第一原理計算されたもっとも大きな分子の2倍にあたり,その計算が32CPUで3週間程度かかっていることを考えると大規模分子のシミュレーションに大きな進歩をもたらすことになる, massiveな並列計算機に対するGFC法およびDual-1evel DFT法の並列アルゴリズムを完成させ,プログラムに実装することで,数万原子系の第一原理計算という未踏の理論計算を実現したい.超分子の構造決定をする際に固体NMRは強力な実験法となる.しかしながら,固体NMRは幅広く複雑な形状のスペクトルをもつため,同定に曖昧さが残るのが現状である.この実験に伴う曖昧さを補うためには,固体NMRに対する理論的アプローチが必要となってくる.本年度は,NMR計算に対する量子化学的なアプローチと固体物理的なアプローチを融合させ,両者の欠点を補い,長所を活かすことにより,固体NMRに対する信頼性の高い理論的計算スキームを提案した.そして,その精度を検証することで有用性を示すことができた.量子化学と固体物理のアプローチを融合させるために,ONIOM法を用いた.ONIOM法では,ターゲットにするのは現実系に対する高レベルの計算で,この計算は現実的には困難であると仮定する.それに対し,現実系に対する低レベルの計算とモデル系に対する高レベルの計算は可能であるとする.これらの計算可能な結果を使ってターゲットの結果を外挿的に得る.ONIOM法の長所は,現実系の高レベル計算のエネルギー微分を簡単に見積もることができる点にある.NMR化学シフト計算に必要な核磁気遮蔽定数は核磁気モーメントと磁場に関するエネルギーの2階微分で定義されるが,ゆえにONIOM法をNMR化学シフト計算に容易に適用することができる.本アプローチの特徴をまとめると以下のようになる.(1)低レベルに使う擬ポテンシャルや汎関数の違いによる影響は小さい.平面波の数の影響も小さい.低レベルで荒い計算をすることが可能で効率的であるといえる.(2)内殻電子の寄与も考慮することができ,重原子のNMR計算が可能である.
東南アジアの現代住居における住まい方の伝統性と現代性

実地調査をベトナム・ハノイのGiang Vo団地において行った。調査を行った住棟は調査団地内で最も早く建て替えられた住棟であり、ハノイ市内の集合住宅での最も早い時期の建て替え事例の一つである。平面構成としては、大きく2つのタイプがあることが分かった。1つは、居間を中心としてその周囲に個室が配置されるもので、ファミリー向けとして計画されている。このタイプは、その後に建てられて事例において最も一般的と思われる平面構成であり、早い時期からこの平面構成のタイプが出現していたことが分かる。もう1つのタイプは、2室が玄関から直線状に配列されるものであり、初めのタイプに比べて面積も小さく、小世帯向けに計画されたものである。住まい方調査からは、1つ目のタイプについては満足度も高く、丁寧な住まい方がされている事例が多く見られた。また、隣接する2住戸を連繋させて3世代が居住するなど、伝統的な大家族での生活を行っている事例も確認できた。2つ目のタイプについては、夫婦世帯など少人数でそのコンパクトさを生かした住まい方が見られるとともに、2つの居室のどちらを寝室として用いるかに違いがあり、居住者に合わせた柔軟性があることが分かった。一方で、ファミリー世帯も入居しており、世帯人数が3人を超えると面積的な問題がある事例が多かった。現地共同研究者との議論を通して、これまで調査した住戸の平面構成をいくつかのタイプに整理するとともに特徴をまとめた。住戸内で行われる生活行為と室との関連を分析し、ファミリー向け住戸の平面構成についての計画的要件をまとめた。特に、居間と玄関および共用廊下との関係について注意が必要なことが分かり、住戸内だけでなく、共用廊下も含めた基準階平面についても検討する必要が見いだされた。既往研究データベースは事例の収集を完了したが、セキュリティの問題があり公開を一旦停止している。ベトナム・ハノイにおいて、竣工したばかりのタワー型の高層集合住宅で住まい方調査を行った。その結果、以下の様な事項を確認することができた。(1)住戸の大型化、(2)私室の確立、(3)水廻りの充実、(4)公室の肥大化、(5)方位へのこだわりの少なさ、(6)インテリアデザインの充実、(7)居住階へのこだわりの差異、(8)共用空間の貧弱化、などである。玄関から居間へ直接入り、居間を通って私室へアプローチする平面構成はベトナム伝統的住居の平面構成と類似している。また、公室が大きな面積を占めるのも共通している。しかし、調査した集合住宅においては、公室が生活行為に対し大きすぎる傾向が見られ、居住者自身によるインテリアの改造や家具の設えにより公室を2つの領域(居間と食堂)に区分けする事例が多く見られた。また、伝統的住居の私室で行われる行為はほぼ就寝に限られるのに対して、調査した集合住宅においては、家事、勉強、仕事など多くの生活行為が私室で行われることも大きな違いと言える。さらには、調査対象の集合住宅においては、伝統的住居で見られる玄関前の軒下空間にあたる、住戸内外の緩衝領域がまったく存在せず、公私の生活行為の調整や良好なコミュニティの醸成に問題が出てくることも考えられる。現地共同研究者とのこれまでの研究成果の検討の中で、現在急速に建替えが進む、1960年代から70年代にかけて建設された集合住宅の従前・従後の比較調査が必要なことが指摘された。既往研究の概要をまとめたデータベース作成については、そのひな形を構築し、ローカルなネットワーク環境での動作を確認する作業を開始した。今後、データ量の充実と公開に向けて作業を進める。ベトナム・ハノイでの最初期の集合住宅団地であるKim Lien団地において入居が始まったばかりの建替え住棟を対象に調査を行った。前年度調査を行ったTrung Hoa-Nhanh Chinh団地(以下、前年度調査団地とする)は高層のタワー型住棟であるのに対し、当団地は板状高層住棟であり、住戸の平面形状が異なっていることと前年度調査団地よりやや住戸規模が小さいことによる比較を行うことが本年度調査の主な目的である。また、戻り入居者用の非常に規模の小さい住戸もあり、これについても住まい方の調査を行った。新規入居者用の住戸は面積が80m^2程度の矩形2面開口の住戸であるが、前年度調査団地において前年度の調査で得られたのと同様の住まい方の傾向が確認できた。すなわち、(1)私室の確立、(2)公室中心の平面計画(3)インテリアデザインの充実、(4)家具だけでなく床面を利用した生活行為、(5)方位へのこだわりの少なさ、等である。一方で、共用空間は広く用意され、外気に開放されているために、共用空間での生活活動が確認できたことが前年度調査団地との大きな違いである。ベトナムの様な高温多湿な気候においては室外の共用空間も貴重な生活空間であるとともに、コミュニティの醸成にとって欠かす事のできない場であることを示唆している。また、戻り入居者用の住戸は35m^2と従前住戸と変わらない小規模にも関わらず小さな室に区分けしてしまったために、各室の面積が不足し、特に公室においては生活に大きな支障が出ていることが見いだされた。これは現在急速に進んでいる'60年代、'70年代の集合住宅の建て替えにおいて戻り入居者用の住戸に大きな問題が起こりうる可能性を示している。既往研究データベースについては既往研究の収集を続け、公開への準備を進めた。

実地調査をベトナム・ハノイのGiang Vo団地において行った。調査を行った住棟は調査団地内で最も早く建て替えられた住棟であり、ハノイ市内の集合住宅での最も早い時期の建て替え事例の一つである。平面構成としては、大きく2つのタイプがあることが分かった。1つは、居間を中心としてその周囲に個室が配置されるもので、ファミリー向けとして計画されている。このタイプは、その後に建てられて事例において最も一般的と思われる平面構成であり、早い時期からこの平面構成のタイプが出現していたことが分かる。もう1つのタイプは、2室が玄関から直線状に配列されるものであり、初めのタイプに比べて面積も小さく、小世帯向けに計画されたものである。住まい方調査からは、1つ目のタイプについては満足度も高く、丁寧な住まい方がされている事例が多く見られた。また、隣接する2住戸を連繋させて3世代が居住するなど、伝統的な大家族での生活を行っている事例も確認できた。2つ目のタイプについては、夫婦世帯など少人数でそのコンパクトさを生かした住まい方が見られるとともに、2つの居室のどちらを寝室として用いるかに違いがあり、居住者に合わせた柔軟性があることが分かった。一方で、ファミリー世帯も入居しており、世帯人数が3人を超えると面積的な問題がある事例が多かった。現地共同研究者との議論を通して、これまで調査した住戸の平面構成をいくつかのタイプに整理するとともに特徴をまとめた。住戸内で行われる生活行為と室との関連を分析し、ファミリー向け住戸の平面構成についての計画的要件をまとめた。特に、居間と玄関および共用廊下との関係について注意が必要なことが分かり、住戸内だけでなく、共用廊下も含めた基準階平面についても検討する必要が見いだされた。既往研究データベースは事例の収集を完了したが、セキュリティの問題があり公開を一旦停止している。
地域社会の権力構造とその歴史的変遷過程-鳥取県を事例として-

この研究では、鳥取県を事例として、一方でその地域社会の権力にあずかる人々(彼らをここでは「地域エリート」と称することにする)がどのような社会的背景をもっているのか、またとりわけ政治的権力へのアクセスがいかなる事情にあるのかをアンケートによって調査した。また、他方で地域エリートの歴史的変遷を知るための文献資料などを収集した。ここで地域エリートとして選定した『鳥取県人名事典』に記載された政治家や県の公職者を除く財界人・文化人など、またこれとは別に県と市町村の教育委員・小中高の校長・県と市町村の課長級以上の役職者ならびに農業委員など合計2700名余りのうち(なお、当然地方政治家を入れるべきであるが、この調査に先立って鳥取県を含めた別の地方政治家調査が行なわれたため、ここでは対象から外した)、アンケートに回答を寄せた1500名についてみると、彼らと父親の学歴・職歴・各種団体での活動歴などといった社会的背景には、やはり一般に指摘されているような高学歴で専門的な職業につき、各種団体で幅広く活動しているといった傾向が示された。しかも、彼らの政治権力へのアクセスの一ステップと考えられる生活上のさまざまな問題解決に政治家がどのようにかゝわっているのか、また近親者に政治家がいたり、現在もいるのか・候補者から選挙へ協力依頼を受けているのかといったことについても、ある程度極立った特徴のあることが分った。もちろん、これらの結果は他に比較できるデータがあって始めて鳥取県といった地域社会の特質を把握できるのであり、そのため、今後より広範な地域での比較調査を計画している。さらに、地方政治家調査のデータを利用することによって、ここで集められたデータと共に、それらをより詳細に分析すると同時に鳥取県における権力構造の歴史的な変遷過程を文献資料によって裏付けていく予定である。
バンコマイシン耐性腸球菌VREの新たな高頻度接合伝達性プラスミドの研究

日本の臨床分離VRE株(E, faecium)加ら新たに分離したpMG1型ハンコマイシン耐性高頻度接合伝達性プラスミドpHTβは、バンコマイシン耐性を他の腸球菌へ高頻度で伝達させると同時に宿主菌に凝集性を与える。pHTβはpMG1と遺伝子配列上高い相同性を示し、構造的に非常に近縁の伝達性プラスミドであることが示された。pHTβのトランスポゾンTn917-lacを用いた挿入変異プラスミドの作製分離とその解析から、プラスミド上の接合伝達に関与する3つの領域(Tra I, Tra II, Tra III)を同定した。さらにpHTβにコードされる凝集領域の解析を行った。凝集領域のクローン化、及びその遺伝学的解析から、凝集に必要な領域を決定した。凝集にはTra I内上流域に存在するORF9ORF13の5個のORFが関与していた。この領域の転写を調べたところ、ORF9上流の高いプロモーター活性領域から始まる長い転写産物が検出され、これらのORFはオペロン構造を形成していた。またTra II領域内のORF56のトランスポゾン挿入変異あるいは欠失変異は伝達性と凝集性を失っており、同時にORF10、ORF13の転写活性も著しく低下していた。それらの形質はクローン化したORF56により相補されたことから、ORF56はプラスミドの伝達性、凝集性を転写活性レベルで正に調節する遺伝子であることが示され、traBとした。traB上流には恒常的な活性を示すプロモーターが存在し、traB下流に位置するtraAとオペロン構造をとっていた。pMG1にコードされ、traBと同等の遺伝子である710RF1のプラスミドを作成し解析した。予想に反し、pMG1のtraB同等変異プラスミドは伝達性を完全には失わず、野生型と比べその伝達頻度は十分の一程度の低下であった。この結果はtraBがTra Iの凝集遺伝子領域および接合伝達遺伝子領域の転写活性を別め因子を介し、おそらく間接的にORF9上流のプロモーター領域に働くことにより調節していることを示唆している。日本の臨床分離VRE株から分離したpMG1型バンコマイシン耐性高頻度接合伝達性プラスミドpHTβの接合伝達領域と凝集領域の解析を行った。トランスポゾンを用いた挿入変異プラスミドを分離解析した結果、接合伝達に関与する3つの領域(TraIIII)を同定した。このうちTraI内の上流域とTraII領域が凝集能に関与していた。得られた凝集発現クローンの解析からTraI上流域に存在する5個のORF(ORF913)が凝集に関与していることが明らかとなった。TraII内に存在する2つのORF(ORF56、ORF57)のそれぞれの欠失変異プラスミドを作製し解析したところ、ORF56が凝集能と伝達性の両方に必須であった。ORF56の変異プラスミドにおいて、TraI領域内の凝集遺伝子群の転写活性は野生型プラスミドと比較し著しく低下しており、その活性低下はクローン化したORF56によってトランス位に相補された。これらの結果からORF56はpHTβプラスミドの伝達遺伝子と凝集遺伝子の転写活性を正に調節しているは重要な調節遺伝子でありtraBと名付けた。traBと同一の遺伝子はpMG1プラスミドにも保存されていたが(710RF1)、他の既知の遺伝子とは相同性を示さず、pMG1型プラスミド特異的な遺伝子であると考えられた。中国本土で初めて臨床分離されたVRE株を含む19株のVanA型E.faecium株を収集し、分子疫学的解析を行った。全ての株でバンコマイシン耐性遺伝子はプラスミド上にコードされていた。このうち2株から分離したバンコマイシン耐性プラスミドpZB18(200kbp)とpZB22(67kbp)はそれぞれ液体培地中で伝達可能な高頻度接合伝達性プラスミドであった。PCR法を用いた解析からこれらはpMG1型プラスミド特異的遺伝子traA、traBを持たず、pMG1とは異なることが推測された。

またTra II領域内のORF56のトランスポゾン挿入変異あるいは欠失変異は伝達性と凝集性を失っており、同時にORF10、ORF13の転写活性も著しく低下していた。それらの形質はクローン化したORF56により相補されたことから、ORF56はプラスミドの伝達性、凝集性を転写活性レベルで正に調節する遺伝子であることが示され、traBとした。traB上流には恒常的な活性を示すプロモーターが存在し、traB下流に位置するtraAとオペロン構造をとっていた。pMG1にコードされ、traBと同等の遺伝子である710RF1のプラスミドを作成し解析した。予想に反し、pMG1のtraB同等変異プラスミドは伝達性を完全には失わず、野生型と比べその伝達頻度は十分の一程度の低下であった。この結果はtraBがTra Iの凝集遺伝子領域および接合伝達遺伝子領域の転写活性を別め因子を介し、おそらく間接的にORF9上流のプロモーター領域に働くことにより調節していることを示唆している。
地域包括支援センターを対象とした認知症が疑われる高齢者への受診援助に関する研究

平成29年度は,平成27年度(初年度目)に実施したインタビュー調査ならびに,平成28年度(2年度目)に実施したアンケート調査の両調査結果を統合し,研究成果の一般化を図るため,再度アンケート調査を実施した。全国47都道府県内に設置されている地域包括支援センター全5,036箇所(一部のブランチ・サブセンター・サテライトを除く)を対象に,インターネットを活用したWebアンケート調査を行った。調査内容は,インタビュー調査により明らかとなった地域包括支援センターの専門職による認知症が疑われる高齢者の鑑別診断に向けた受診援助の実践状況ならびに,それらの促進・阻害要因とし,平成28年度に実施した調査を踏まえ,より詳細な検討を行うこととした。回答は当該機関に勤務する1,200人の専門職(社会福祉士,保健師,看護師,主任介護支援専門員,認知症地域支援推進員など)から得られた。本調査の結果,認知症が疑われる高齢者ならびに家族に対する援助には「専門職としての価値観」が,かかりつけ医や認知症専門医のいる医療機関との連携には「専門職としての価値観」などの個人要因に併せて,「地域包括支援センター周辺の医療資源状況」などの環境要因が関係している可能性が示唆された。なお,これらの成果については2018年9月の日本社会福祉学会秋季大会においてポスター発表を予定している。加えて今後は,本調査のデータを用いたより詳細な分析を行い,地域包括支援センターの専門職を対象とした認知症が疑われる高齢者への適切な受診援助を円滑に進めるための具体的な研修内容の立案、社会環境資源の整備等の検討に有用な資料を提示していきたいと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、地域包括支援センターの専門職における認知症が疑われる高齢者への鑑別診断等の実現に向けた受診援助の具体的内容とそれらを促進・阻害する要因を明らかにすることを目的とした。平成27年度は、次年度に予定しているアンケート調査に先立ち、認知症が疑われる高齢者の早期発見・早期受診に関連する既存の研究の文献レビューおよび地域包括支援センターの専門職に対してインタビュー調査を実施した。前者については、以下の3つの段階を経て、研究を実施した。具体的には、第一に認知症が疑われる高齢者の鑑別診断等の実現に向けた受診の過程において携わることが推測される専門職・非専門職を選定した。第二に、選定した人・機関が果たすべき役割をインボランタリー・クライエントへのアプローチに関する理論研究を参考に検討を行い、第三に、認知症受診における当事者主体の専門職・非専門職による受診連携システムの理論モデルの構築を行った。後者については、調査時点において過去1年以内に認知症が疑われる高齢者への受診援助を実践した経験を有し、かつ認知症の受診援助における先駆的モデル事業等を実施している地域包括支援センターの専門職を選定し、大阪府、岡山県等の5県10センター、13人の専門職(社会福祉士、保健師、主任介護支援専門員、認知症地域支援推進員ほか)を対象に調査を実施した。その結果、地域包括支援センターの専門職が認知症が疑われる高齢者やその家族へ実践している「直接援助」、医療機関等との連携行為等の「間接援助」の具体的内容が明らかになり、それらを促進・阻害する要因についても把握できた。現在は、上記により得られた知見等を整理しながら、次年度実施予定であるアンケート調査の実施に向けた体制を整えているところである。当初の研究計画では、平成27年度中に「文献レビュー」と「インタビュー調査」に合わせて、次年度実施予定である「アンケート調査」に向けた体制を整えている予定であったが、アンケート調査実施に係る倫理審査会の開催日の関係もあり、平成27年度中に調査票の印刷のみを完了することができなかったことから、当初想定した研究計画よりもやや遅れている状況にあるといえる。しかしながら、当初よりアンケート調査の実施については余裕をもって計画を立てていたことから、次年度中に当初の研究計画通りに研究を進展できるものと考えている。なお「文献レビュー」ならびに「インタビュー調査」に係る研究成果については、学術雑誌への掲載ならびに学会発表が決定しており、おおむね順調に進展しているものと考えている。平成28年度は当初の研究計画どおり、平成27年度に実施した「インタビュー調査」による研究結果に基づき、地域包括支援センターの専門職による認知症が疑われる高齢者への受診援助の実践を促進・阻害する要因を明らかにすることを目的に「アンケート調査」を実施した。35都道府県内に設置されている地域包括支援センターのうち、2,000か所を無作為抽出し、各センターに3通ずつ、計6,000人を対象にアンケート調査を実施した。その結果、地域包括支援センターの専門職が認知症が疑われる高齢者を発見するために構築しているネットワークの構造が明らかになった。また、認知症が疑われる高齢者の鑑別診断のための受診援助における「かかりつけ医との連携」「認知症専門医のいる医療機関との連携」といった各々の実践に関連する要因が確認された。なおこれらの研究成果の一部については、日本老年精神医学会の学術誌「老年精神医学雑誌」に論文投稿を行い、28巻1号に掲載されるとともに、第18回日本認知症ケア学会大会(沖縄県)ならびに第32回日本老年精神医学会(愛知県)にて学会発表をすべく、準備を進めているところである。また平成27年度の「インタビュー調査」による研究成果についても、第17回日本認知症ケア学会大会(神戸国際展示場)で学会発表を行い、現在論文投稿中である。

現在は「インタビュー調査」ならびに「アンケート調査」により収集されたデータを詳細に分析するとともに、平成29年度に実施予定の調査に向けた準備を行っているところである。平成28年度の研究計画どおり、地域包括支援センターの専門職を対象とした「アンケート調査」を実施しすることができた。また「インタビュー調査」「アンケート調査」による研究成果は、報告書の配付、学会発表、学術誌への論文掲載などを通して随時公表できており、おおむね順調に進展していると考えられる。平成29年度は,平成27年度(初年度目)に実施したインタビュー調査ならびに,平成28年度(2年度目)に実施したアンケート調査の両調査結果を統合し,研究成果の一般化を図るため,再度アンケート調査を実施した。全国47都道府県内に設置されている地域包括支援センター全5,036箇所(一部のブランチ・サブセンター・サテライトを除く)を対象に,インターネットを活用したWebアンケート調査を行った。調査内容は,インタビュー調査により明らかとなった地域包括支援センターの専門職による認知症が疑われる高齢者の鑑別診断に向けた受診援助の実践状況ならびに,それらの促進・阻害要因とし,平成28年度に実施した調査を踏まえ,より詳細な検討を行うこととした。回答は当該機関に勤務する1,200人の専門職(社会福祉士,保健師,看護師,主任介護支援専門員,認知症地域支援推進員など)から得られた。本調査の結果,認知症が疑われる高齢者ならびに家族に対する援助には「専門職としての価値観」が,かかりつけ医や認知症専門医のいる医療機関との連携には「専門職としての価値観」などの個人要因に併せて,「地域包括支援センター周辺の医療資源状況」などの環境要因が関係している可能性が示唆された。なお,これらの成果については2018年9月の日本社会福祉学会秋季大会においてポスター発表を予定している。加えて今後は,本調査のデータを用いたより詳細な分析を行い,地域包括支援センターの専門職を対象とした認知症が疑われる高齢者への適切な受診援助を円滑に進めるための具体的な研修内容の立案、社会環境資源の整備等の検討に有用な資料を提示していきたいと考えている。次年度は国内における地域包括支援センターの専門職を対象にアンケート調査を実施する。地域包括支援センターの専門職における認知症が疑われる高齢者の鑑別診断等の実現に向けた受診援助の実践状況とそれらの促進・阻害要因について、詳細に検討していく予定である。加えて、インタビュー調査によって得られたデータに関しても、今後より詳細な分析・検討を行い、広く社会に発信すべく論文投稿等していく予定である。平成28年度に実施したアンケート調査では、熊本県ならびに大分県で震度7を観測した震災による影響を鑑み、九州地方ならびに四国地方をその調査対象とする地域から除外した。また調査対象者への負担軽減のため、インタビュー調査において明らかとなった受診援助に関連するであろう要因について、十分な検討が難しかった。そのため平成29年度は、平成27年度、平成28年度に実施した調査結果を踏まえ、より実証的な知見を得るため、全国47都道府県の地域包括支援センターを対象にアンケート調査を実施する。
変形性関節症モデル動物における歩行の高速度３次元解析による関節痛治療評価法の開発

変形性関節症の中心的な症状は関節の痛みであるが、マウスモデルでの評価は組織学的なものがほとんどであり、痛みについては不明な点が多かった。本研究では動作解析により変形性関節症モデルマウスの関節痛がどのような歩行の異常をもたらすかを検討した。変形性関節症モデルマウスを用意し、十分に変形性関節症が進行するのを待った。その後、トレッドミルでマウスを歩行させ、3台の高速度カメラで記録し、マーカーの動きを計算した。それぞれのマーカーの高さ、各関節の角度がどのように推移するかを調べ、接地時の膝の踏み込む角度と、けりだす角度に変化がみられることなどが分かった。変形性関節症は高齢者の健康寿命を脅かす代表的な運動器変性疾患であるが、いまだに本質的な治療法は存在しない。10年前にマウス変形性膝関節症モデルが開発され、軟骨変性の分子メカニズムは飛躍的に解明されてきたが、関節軟骨の摩耗などが組織学的に評価されるばかりで、変形性関節症の最も重要な症状である痛みについてはほとんど評価されて来なかった。本研究は、マウスでのモーションキャプチャーを用いた高速度3次元歩行解析に多大な実績のある研究室と共同研究チームを立ち上げ、マウス変形性関節症モデルをベースに、詳細な歩行解析によって変形性膝関節症に伴う痛みをより正確に評価する方法を確立することを目指す。まずマウス変形性関節症モデルを作成し、時系列でモーションキャプチャーシステムによる歩行解析を行った。腸骨稜、大転子、足関節、中足骨先端、足趾先端にマーカーを設置し、強制歩行の速度としては8、16,24 m/minを施行した。8 m/minでは歩行動作が安定せず、また24 m/minでは脱落するマウスが多かったが、16 m/minで最も歩行動作が安定したことから、この速度で解析を進めた。変形性関節症初期では目立ったパラメーターの変化はみられなかったが、末期では大転子の高位が低くなり、膝の伸展が有意に制限されることが分かった。股関節、足関節には有意な変化は認めなかった。今後は鎮痛剤などを使用することによって、痛みの影響を解析していく計画である。主たる実験動物をラットからマウスに変更したが、変形性関節症の進行とともに変化するパラメーターを見出すことに成功した。変形性関節症の中心的な症状は関節の痛みであり、関節の痛みは画像上の関節の変形の程度と統計学的に相関することは知られているが、一方で個々の事例を見ると、関節の変形が著しくとも痛みの少ない症例も多い。変形性関節症の分子メカニズムについては、2005年以降マウスモデルを用いた研究が盛んとなり、これまで多くの報告がなされてきた。しかしながら、マウスモデルでの評価は組織学的なものがほとんどであり、マウスがどれほど痛がっているかについては誘発試験などがわずかに行われてきただけであった。本研究ではモーションキャプチャーの手法を用いた動作解析をマウスに行い、変形性関節症モデルマウスの関節の痛みがどのような歩行の異常をもたらすかを検討した。変形性関節症モデル手術として片膝の内側半月板と内側側副靱帯の切除を行った野生型オスマウスを10匹用意し、術後半年飼育して十分に変形性関節症が進行するのを待った。その後、トレッドミル歩行に馴化させたのち、さまざまな速度でマウスを歩行させ、3台の高速度カメラで記録し、骨盤、大転子、足関節、足部にとりつけたマーカーの動きを計算した。膝関節については皮膚の動きによるノイズを避けるため、大腿骨と脛骨の長さから計算して位置を割り出した。それぞれのマーカーの高さ、各関節の角度がどのように推移するかを調べたところ、変形性関節症マウスではSham手術マウスと比べて、接地時の膝の踏み込む角度と、けりだす角度が有意に低下することが分かった。これらの変化が痛みによるものであるかを検証するため、マウスに鎮痛剤セレコキシブを内服させてから再び計測したところ、これらの角度の変化は解消された。これらの検証より、変形性関節症による痛みが、踏み込みとけりだしにおける膝関節の屈曲を低下させることが分かった。鎮痛剤や炎症惹起薬を用いることでパラメーターがどのように変化するかを検証するとともに、一定量の力学不可時の膝の可動域を調べて、関節拘縮の程度も検証する。また軟骨誘導性化合物TD-19896などの投与によってパラメーターの変化を検証する。整形外科学
プロトン性イオン液体を利用した二酸化炭素/炭化水素分離回収プロセスの構築

地球温暖化対策技術の一つとして、二酸化炭素を分離回収し、地中に隔離貯留するCCS技術の開発が進められているが、現状の技術では、吸収液再生時におけるエネルギー消費が著しい。一方、天然ガス採掘の井戸元で炭化水素を分離回収する際、不要な二酸化炭素と同時に、天然ガス液中のエタンやプロパン、イソブタンなどの大半が回収され、分離も困難である。本研究では、新規ガス吸収液(プロトン性イオン液体)の二酸化炭素及び炭化水素の溶解メカニズムや選択性を解明するとともに、平衡物性・輸送物性・熱物性との関連性を解明する。また、プロトン性イオン液体を利用した二酸化炭素/炭化水素分離回収プロセスの実現を目指す。
アルツハイマー病脳におけるB/A4の産生とアミロイド線継形成に関する研究

ADおよびDS脳をリン酸緩衝液でホモゲナイズして得たPB画分、沈殿をリン酸/Triton X-100緩衝液でホモゲナイズして得たPB/T画分、その後の沈殿をさらに8DS/DTT溶液でホモゲナイズして得たSDS画分に分画した。それぞれの画分について、各種タロマトグラフィーをもちいてAPP精製を行った。APPの分析には、APPの各部分に対する抗体、抗T97抗体(APP-695 18-38残基)、抗R98抗体(APP-770 325-337)、抗R36抗体(APP-695 527-540)、抗Z31抗体(APP-695 577-596)、抗R757抗体(β/A4 1-10)、抗R37抗体(APP-695 681-695)を用いた。ADおよびDS脳のPB画分から93-123KDaの分泌型APPを精製した。123KDaおよび105-112KDaは抗T97、抗R98、抗R36抗体と反応し、93-97KDaは抗T97、抗R36抗体と反応し、抗R98抗体とは反応しなかった、また抗Z31、抗757抗体は123、105-112KDaの成分と反応し、抗r37抗体はどの成分とも反応しなかった。これらのAPPの各部に対する抗体の反応性から、93-97KDaの成分はAPP-695に由来する分泌型APPであることが推定された。PB/Tのヘパリン非結合画分からは、抗R37抗体と反応する分子量10-15KDaのC末端断片、またヘパリン結合画分からは105-13KDaの膜結合型APPが得られた。10-15KDaのC末端断片の一部成分(15KDa)は、抗757(β/A4 1-10)抗体と反応した。SDS画分からは、トライトンでは抽出できなかったと考えられる105-130KDaの膜結合型APPが得られた。10-15KDaのC末端断片は抗37抗体と反応し、一部成分は抗757抗体と反応した。また105-130KDaの膜結合型APPは抗R17抗体を除く全ての抗体と反応した。精製した分泌APPのうちAPP-695由来の93-97KDaが抗Z31、抗R757抗体と反応しなかったこと、また、PB/T画分に得られたC末端断片のうち一部成分が抗757抗体と反応したことから、APP-695では、通常のプロセシングとは異なる切断が起き、膜上にアミロイド原性のある断片を生じる可能性を示唆している。精製した分泌APPのうちAPP-695

由来の93-97KDaが抗Z31、抗R757抗体と反応しなかったこと、また、PB/T画分に得られたC末端断片のうち一部成分が抗757抗体と反応したことから、APP-695では、通常のプロセシングとは異なる切断が起き、膜上にアミロイド原性のある断片を生じる可能性を示唆している。
フレキシブルマイクロメカニズムの基盤技術の確立と応用展開

これまでの多くの機構(メカニズム)では、硬い材料が用いられていた。本研究では柔らかいゴム材料のみで構成され、かつ機能性を有する新たなマイクロメカニズムの開発に関して基盤技術の構築と実際のメカニズムの具現化という2つの側面から実施した。基盤技術として、高精度なゴムの成型法や接着法を確立し、機能性ラバーシート、内視鏡用アクチュエータ、マイクロチェックバルブ、大湾曲アクチュエータといった新たなメカニズムを実現した。医療等において,生体と直接接する機器では,ソフトマイクロメカニズムの重要性が高い.1mm1cm程度の大きさのゴム製の微細構造体を作ることにより,従来の機械とは大きく異なった性質や機能を持つフレキシブルマイクロメカニズムが実現できる.本研究は,(1)その基盤技術を確立するとともに,(2)数種類のフレキシブルマイクロメカニズムを設計試作し,その可能性を具体的に実証することを目指して進めた.具体的には,(1)に関しては,(1)ゴムの慣性および粘弾性特性を考慮した有限要素解析に基づいたフレキシブルマイクロメカニズムの設計手法の確立,(2)数μmレベルの精度を持った安定したモールドゴム成形プロセスの実現,(3)エキシマ光源を用いたオゾン処理によるゴムの接合技術の確立,および,(4)数10μmレベルの精度を持ったマイクロ押し出し成形プロセスの確立,(5)ゴム表面の変形動作の3次元計測技術の確立,の5点を実現することを目指した.(2)に関しては,マイクロバルブ,大腸内移動マイクロメカニズム,マイクロ受動歩行メカニズムの3つを具体的なターゲットとして設計,試作,評価した.これまでの多くの機構(メカニズム)では、硬い材料が用いられていた。フレキシブルマイクロメカニズムを実現する基盤技術について特に注力し,1)ゴムの粘弾性特性を考慮した動的解析に基づく設計法,2)エキシマ光を用いたゴムの接合技術,3)マーカトラッカシステムを用いたゴム構造体の運動解析,4)導電性/圧電性ゴム材料を用いたマイクロセンサについて研究を進めた.1)については,有限要素法による動解析手法について,ゴムの粘性や慣性を考慮した解析法を確立し,フレキシブルマイクロメカニズムの設計が行えるようになった.2)については,研究室で所有するエキシマ光源を用いた接合技術について,その接合条件の中でも特に加圧圧力が重要であることを突き詰め,その方法を考案し,微細構造体を強固に接着できるようになった.3)ゴム表面に微小マーカをうち,それぞれのマーカの動きを導入する設備を用いて自走型ゴムチューブアクチュエータや機能性ゴムシートの運動を解析する技術を確立した.上記の設計手法を利用して,具体的なフレキシブルマイクロメカニズムとして,1)受動歩行型機能性ゴムシートと,2)マイクロラバーアクチュエータを対象に研究を進めた.1)の機能性ゴムシートについては,その第一歩として,受動歩行を行うマイクロ脚構造を設計,試作し,斜面の走行実験を行った.その結果,良好に受動歩行が行えることを確認した.各脚には微小マーカをうち,運動の解析を行った.2)のマイクロラバーアクチュエータについては,ジャバラ状のゴム半円筒チューブを2つ接合することにより,湾曲動作可能な指型アクチュエータの実現に成功した.フレキシブルマイクロメカニズムに関して,基盤技術の確立と,応用の両面から研究を進めている.基盤技術については,今年度は精密押し出し成形加工について研究を進め,外形5mm程度以下で異形押し出しシリコーンゴムチューブの成形が可能となった.フレキシブルマイクロメカニズムの実現に関しては,これまでに築き上げた基盤技術を適用し,平成19年度に引き続き,1)マイクロ一方向バルブ2)自走型ゴムチューブアクチュエータ,3)機能性ゴムシート,4)大変形湾曲動作細径アクチュエータの試作研究を進めた.1)マイクロ一方向弁については,カンチレバー型や心臓弁型等,各種の立体形状を持つマイクロ弁体を成形し,実験を行い,大幅な性能特性向上に成功した.2)自走型ゴムチューブアクチュエータに関しては,平成19年度に設計,試作した自走型ゴムチューブアクチュエータの形状をベースにして,押し出し成形を行った.4つの空気圧室を持つ"品"字型ゴムチューブを押し出し加工で製作し,これを内視鏡の外周に巻きつけ,4つの部屋に順に空気を送り込むことで表面に弾性進行波を生成し,自走に成功した.3)機能性ゴムシートについては,ゴムの表面に二次元状に複数の微小受動歩行脚を形成したシートの製作に成功し,坂道を滑り落ちてゆくゴムシートの実現に成功した.4)大変形湾曲動作細径アクチュエータについては,昨年までに確立した大変形有限要素法を活用してゴム形状の設計を行うとともに,マイクロゴム転写,ならびに,エキシマ光を用いたマイクロ接合技術を適用することにより,外径2mmと外径0.4mmのアクチュエータをそれぞれ試作した.前者は動作に成功し,魚卵等のハンドリングに成功した.

後者は空気漏れが発生し,引き続きプロセス改造により開発を続ける.本研究には,フレキシブルマイクロメカニズムに関して,基盤技術の確立と,実際のメカニズムの実現による可能性実証の2つの目的がある基盤技術については,21年度は,1)ゴム表面のオゾンガス処理によるゴムの表面改質プロセスを確立した.これにより,10ミクロン以下の微細ゴム構造の接合が安定して行えるようになり,成形できるフレキシブルマイクロメカニズムの範囲を大きく広げた.また,今後,機能性ゴムシートにおける摩擦状態制御,ならびに流体制御デバイスにおける親水/疎水性制御にも適用できる.また,2)20ミクロンワイヤカットによる金型成形とゴム転写技術を碓立し,高アスペクト比の数10ミクロンオーダのゴム構造体を構成できるようになった.特に,21年度は,これまでに確立した基盤技術を活用して,様々なフレキシブルマイクロメカニズムを設計,試作し,フレキシブルマイクロメカニズムの可能性実証に力を注いだ.具体的には,1)マイクロ受動歩行型低摩擦ゴムシート,2)能動大腸内視鏡,3)マイクロ湾曲アクチュエータ,4)マイクロチェックバルブに関し,研究を進めた.1)については,昨年マイクロ受動歩行の基礎モデルの実現に成功したので,これに基づいて,改造,小型化,集積化を進め,マイクロ光造形法により成形した精密型の利用により,120脚のマイクロ受動脚を有するゴムシートを実現し,受動歩行に成功した.2)については,多段の新型構造のアクチュエータを実現した.従来の物に比べて極めて有意な走行性能を示し,ファントム試験において,S状結腸の形状を保ったまま,横行結腸まで侵入できるようになった.3)については,外径2mmの湾曲型ラバーハンドを実現し,魚卵等の安定した把持が行えることを示した.4)については,マイクロ流体制御デバイス用のゴム製マイクロ一方向弁を設計,試作し,マイクロポンプに組み込んで評価を行った.その結果,従来のモデルに比べて2倍流量特性が向上した
超高倍率濃縮システムの開発と環境分析への応用

本研究は,高速・高倍率濃縮分離システムを構築し,これによって環境中に存在する外因性内分泌撹乱物質(環境ホルモン)の微量計測を行うものである。従来法の固相抽出法や溶媒抽出法などの濃縮法では,濃縮後の体積が520ミリリットル(mL)レベルとなる。しかしながら,分析機器の注入量は,1100マイクロリットルレベルであるため,99%以上の濃縮試料が機器に注入されず,感度的なロスを生じていた。そこで本年度は,この問題を解決するために,水/水溶性有機溶媒/非水溶性有機溶媒の溶解度差に基づいた相分離現象の検討を行った。その結果,この相分離現象は,均一液液抽出として,水溶性有機溶媒に存在するPAHsを微小体積中への濃縮することができた。この現象(均一液液抽出)を固相抽出法後の溶出液の濃縮へ応用した。その結果,1.固相抽出法[L→mL],2.均一液液抽出法[mL→μL]と効率よく迅速に濃縮することができ,濃縮試料の全量を分析機器へ注入することができた。得られた濃縮倍率は5万倍程度であったが,ベンゾ[a]ピレンの定量範囲は7.6×10^<-4>0.76ppqであった。他のPAHsに関しても同等の検出感度であった。濃縮倍率だけを考慮すると,前年度に開発したトリプレックス法の方が,遥かに高倍率濃縮が可能であったが,本法は分析過程におけるすべての無駄を省き,蛍光検出器を備えているため,トリプレックス法よりも微量分析が可能であった。また,様々な試料に適応出来ることを示すために,社会的ニーズの大きなアルキルフェノール類の分析やレスベラトロールの回収などを試みた。均一液液抽出法を中核とする濃縮の融合は,環境分析のみならず,組み合わせる濃縮法,その組み合わせ方,各種機器分析等によって,多種多様な超微量化合物に対応できると考えられる。本濃縮分離システムは,3種類の濃縮分離法の融合したものであり,具体的には,固相抽出/均一液液抽出法/オンライン濃縮法で構成されている。特に,二段目の均一液液抽出法は,フッ素系界面活性剤を使用することで極性有機溶媒中からの新しい均一液液抽出法を創出することができた。その結果,濃縮倍率10,000,000倍(1千万倍)の濃縮を,1時間以内の操作時間で達成でき,同時に,原理的な感度不足が指摘されている吸光検出/キャピラリー電気泳動法(UV/CE)を用いて,環境水中の変異原物質である多環芳香族化合物を310pptレベルで計測することができた。本法は,一般的な分析法である蛍光検出-HPLC法と比較して14300倍の感度を有することが分かった。(Proceeding of ICASS'2003)。次年度は,申請当初の計画に従い,本法を用いる分析システムによって,茨城県内の複数のポイントで,湖水,河川水,雨水,地下水などの実サンプル分析を行う。また同時に,多環芳香族化合物のみならず,広範な試料に適応出来ることを示すために,現在,社会的に分析ニーズの大きなアルキルフェノール類やダイオキシン類縁体などの様々な物質の分析を試みる。以上の研究計画に基づき,研究目的を達成する。
音像定位による仮想音響スクリーンの構築とその視覚障害者用GUIへの応用

糖尿病や交通事故などにより、中途失明者が増加する傾向にあるが、中高年齢者は点字を習得することが困難で、読み書きを補助する情報機器の開発が望まれている。ところで、Windows 95やMac OSに代表されるような優れたGUI環境により、今日のコンピュータの操作性は格段に進歩している。しかし反面、視覚障害者をコンピュータ弱者としていることも事実である。そこで、実空間の音像定位機能を模擬した仮想音響スクリーンを用いた筆記支援システムおよびWindowsの環境下で使用するスクリーンリーダの可能性について検討を重ねている。本システムでは、タブレット上およびディスプレイ上に仮想音響スクリーンに対応する適当な大きさの窓が設定されている。この窓に文字や図形を筆記すると、ペン先の位置やカ-ソルの位置は音響信号に変換されヘッドホンを通して盲人に伝えられる。本年度は正中面の音像定位のメカニズムを探りながら、音像定位を模擬した仮想音響スクリーンを構築し、視覚障害者用GUIへの応用の可能性について基礎的な検討を行うことを目的とした。実施項目は次の通りで、有用な知見を得ると共に次年度への足掛かりとした。1.正中面の音像定位の要因およびヘッドホン受聴における音像の模擬の可能性について検討した。耳介レプリカによる耳介音響伝達関数およびダミ-ヘッドによる頭部音響伝達関数の測定を行い、音響伝達関数の振幅特性に存在する谷の周波数や深さと音源方向の関係を詳細に検討して、音像定位の効果的な模擬方法の知見を得た。2.上記の知見を基に、パーソナルコンピュータのWindows環境下で動作する仮想音響スクリーンを構築して、マウスおよびペンによるカ-ソルの所定位置への誘導、簡単な図形の描画等の可能性について検討した。
肝癌発生過程におけるAIDによる遺伝子変異の標的領域および標的細胞の同定

近年、"幹細胞の特徴としての多分化能と強い増殖活性を持つ癌幹細胞(cancer initiation cell)"が、癌細胞を供給する源泉であると想定されるようになってきた。しかし、癌幹細胞の由来が正常な幹細胞なのか、成熟した細胞なのかは不明であった。肝臓は自己再生能の非常に高い臓器であるが、肝細胞自身の自己増殖能で対応できないような重度の肝障害では、わずかに肝組織に存在する幹・前駆細胞が活性化し、肝再生に関与すると考えられている。しかし、肝障害時に活性化された肝幹・前駆細胞が肝発癌に果たす役割は不明である。そこで、申請者は肝幹・前駆細胞の活性化と肝発癌を一連の病態として解析可能なモデルマウスの樹立を行った。申請者が注目したのは、E3ユビキチンリガーゼ複合体を形成するDNA damage binding protein 1 (DDB1)である。p21、p27、Cdt1などの細胞周期、DNA複製に関与する基質の分解に関わる分子である。肝細胞特異的にDDB1を欠失させるマウス(DDB1F/F;Alb-Cre+/+)を作製し、肝臓の表現型の解析を行った。すると、DDBIF/F;Alb-Cre+/+マウスの肝組織ではp21蛋白の蓄積を認め、肝細胞の増殖が停止し、その結果肝再生が促され、肝前駆細胞の著しい増生を認めることが分かった。興味深いことに、48週齢を経過したDDBIF/F;Alb-Cre+/+マウスには高率に肝癌が発生することが明らかとなった。このモデルの肝組織では幹・前駆細胞の活性化を介して肝発癌を認めており、論文報告を行った(論文発表1)。現在は幹細胞から前駆細胞を経て成熟細胞へと分化する過程のどの段階の細胞で遺伝子異常が生じることが、発癌につながるのかを次世代シークセンサーを用いて網羅的に解析している。すでに一部の結果については論文発表しており、研究の目的の達成はできていると考える。さらに、この研究は肝癌幹細胞研究にさらに応用できると考えている。この研究に用いたモデルマウスは、肝幹・前駆細胞の活性化と肝発癌を一連の病態として解析可能であると考える。そこで、現在の所属先である京都大学医学部消化器内科にマウスを米国より移送し、今後は肝障害時に活性化された肝幹・前駆細胞が肝発癌に果たす役割についての検討を行う予定ある。ヒトの肝発癌過程において、種々の癌関連遺伝子に生じた変異の生成・蓄積が重要な役割を果たしていることが広く知られている。我々は、DNAやRNAに変異を導入する活性を有する一群の分子(遺伝子編集酵素)に属するActivation-induced cytidine deaminase(AID)に着目した。AIDはヒト自身のDNA配列に遺伝子変異を導入することが明らかとなっており、生理的条件下では免疫グロブリン遺伝子の可変領域の体細胞突然変異に必須である。我々はAIDが、炎症や感染症の結果、ヒト肝細胞に異所性に発現誘導され、体細胞遺伝子に変異を導入することが肝癌の発生に重要な役割を果たしていることをすでに明らかにしている。ヒト肝癌由来の培養細胞株にAIDを持続発現させた結果、c-mycやp53遺伝子に変異が生じることをすでに報告しているが、正常なヒト肝細胞に炎症刺激により発現したAIDが標的とする遺伝子については全くわかっていない。各臓器や細胞に特異的なAIDの標的遺伝子が存在すると考えており、臓器特異的な発癌機序の成立に関与している可能性が示唆される。そこで、正常ヒト肝細胞におけるAIDによる遺伝子変異の標的分子を同定することにより、肝癌の発生過程に中心的な役割を果たす発癌関連遺伝子の探求を行うことを目的とし、採用第一年度目の研究を行った。まずAID発現レンチウイルスを用いて、ヒト初代肝培養細胞にAIDを持続発現させ、経時的に細胞を回収し、核酸抽出を行った。各々のサンプルは次世代シーケンサーを用いて、網羅的に塩基配列の決定を行い、コントロール群と比較することにより、AIDの恒常的な活性化の結果生じた遺伝子変異生成の全体像をとらえるとともに、AIDによる臓器特異的な標的遺伝子の探索を現在行っている。平成22年度は、留学先であるSan Diegoのバーナム研究所にて、申請書に記載した研究の目的「癌幹細胞からの肝発癌の同定」についての研究を主に行った。癌組織中の数パーセントに正常な幹細胞と極めて類似した未分化な性格を有する癌幹細胞が含まれており、癌の発生源となっているものと想定されるようになってきたが、癌幹細胞の由来が正常な幹細胞なのか、成熟した細胞なのかは不明である。幹細胞から前駆細胞を経て成熟肝細胞への分化の過程のどの段階の細胞に遺伝子異常が生じることが、発癌の要因となっているかを明らかにする目的で、同研究所で保有しているDDB1 (Damaged DNA binding protein1)を肝細胞特異的にノックアウトしたマウス(DDB1^<F/F> ; Alb-Cre^<+/->)を用いて実験を行った。このモデルマウスは、肝細胞においてALBプロモーターによってDDB1が消失するにも関わらず、生後3週間目から肝細胞ではDDB1が陽性となってくる。