hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高解像度画像システム用撮像素子の研究

そこでCCDセンサの出力を直ちに計算機に取り込み、ディジタル信号処理を行うことによって雑音を少なくともアナログ処理のレベルまで減少できる可能性を示した。平成8年度科学研究補助金による研究実績は次の通りである。(1)増幅型撮像素子に関する事項:撮像素子では、セルが小さくなると映像信号となる蓄積可能な電荷量の減少は避けられない。従って、セルが小さくなった時の電荷量の減少を最小限に押さえる事が重要である。そこで、従来から提案されてきた増幅型撮像素子のセルの蓄積領域の外周を薄い(0.2μm)のN^+層で取り囲む事に依って、電荷を蓄える蓄積井戸の体積を増大させる事を試みた。その結果、三次元数値解析に依って、直径3μmのセルでは、蓄積電荷量が従来の二倍程度まで向上した。この傾向は、セル径が小さいほど顕著で、セルの高密度化、微細化に於いて、多大な効果をもたらすものと考えられる。(2)表面駆動CCD撮像素子に関する事項:CCD撮像素子に於いても、セルが微細化すると、蓄積電荷量が減少する事は(1)の場合と全く同じである。そこでVOD(Vertical Overflow Dorein)付きIL(インタライン)型CCDの光電変換セルに(1)で述べた原理を適用し、三次元数値解析を行ったところ、直径3μmのセルで従来構造の約三倍の電荷量が蓄えられる事が分かった。(1),(2)に於ける電荷量増大の原因は、電荷を蓄える電位井戸が蓄積領域の端から急激に深くなり、電荷を蓄える体積が増大するためと考えられる。(3)裏面駆動CCDに関する事項:裏面駆動CCDでは、表面の受光層を任意に厚く出来るため、高い光電変換効率が得られる事が特徴である。そこで、基本的に裏面駆動可能なCCDを三種類提案し、一次元のポテンシャル解析をおこなった。今後、三次元数値解析を行って、取り扱い可能信号量、転送効率、さらに電極間リ-クなどの問題を詰めて行く予定である。平成9年度科学研究費補助金による研究実績は次ぎの通りである。(1)増幅型撮像素子に関する事項:増幅型撮像セルの蓄積領域の外周をN^+層で囲むことによって、実効的に信号電荷蓄積体積を増大できる(平成8年度に一部報告)。本年度はセル構造を改良し、セルサイズやN^+層の濃度を変えた場合の蓄積電荷量を計算した。その結果、N^+層を設けることの効果は、セルが小さいほど大きく、特に半径が2.5μmの場合には従来の6.5倍にも達することがわかった。(2)VOD(Vertical Overflow Drain)付きホトダイオードにおける蓄積電荷量増大に関する事項:(1)の結果はCCDイメージセンサのVOC付きホトダイオードにもほぼそのまま適用できる。従って,CCDイメージセンサの蓄積電荷量を数倍増加させることが可能であることがわかった。(3)CCD撮像素子における基板不純物密度の揺らぎに基ずく固定パターン雑音に関する事項:VOD付きホトダイオードを用いたCCD撮像素子では、飽和信号レベルが基板不純物密度の揺らぎによって大きく変動する。従って、この揺らぎによって最大信号レベルが小さくなる。基板不純物密度の揺らぎと固定パターン雑音の関係を、基板濃度や駆動条件をパラメータとして解析した。
カクテルパーティ効果による音の認識に周波数毎の両耳間時間差が与える影響の解明

周波数毎の両耳間時間差がカクテルパーティ効果による音の認識にどのように影響を与えるかを明らかにするために、各周波数の時間情報だけを操作して音を呈示する手法を確立し、この手法で呈示された音がどのように分離・統合されるかを聴取実験によって調べた。その結果、一つの刺激音の各周波数の両耳間時間差を操作し、各周波数間の両耳間差の差異によって、一つの刺激音が二つ以上に分離される条件、すなわち、元々一つであるにも関わらず統合されない条件が明らかになった。周波数ごとの両耳間時間差がカクテルパーティ効果による音の認識にどのように影響を与えるかを明らかにするために、各周波数の時間情報だけを操作して音を呈示する手法を確立し、この手法で呈示された音が心理的に実環境と同じであることを確認した。具体的な実績は以下の通りである。まず、各周波数の時間情報だけを操作して音を呈示させる手法を、HRTFを周波数ごとに組み合わせるという概念を用いて実現するとともに、単純な球のモデルによる両耳間時間差を用いて両耳間時間差情報のみを操作して音を呈示する手法についても検討した。その結果、両手法が十分に実験に利用可能であることを確認できた。また、球のモデルによる両耳間時間差情報のみを操作して音を呈示した場合に頭部運動を行うと、音像の分離知覚が生じること、その分離傾向は両耳間音圧差情報のみを操作して音を呈示し、頭部運動を行った場合と異なることを明らかにした。1.各周波数の時間情報だけを操作して音を呈示する手法の確立、2.手法によって呈示された刺激音の確認、の達成を27年度の目標としていた。そして、手法を確立し、手法によって呈示された刺激音が有用であることを確認した。2つの達成目標について当初の計画通り目標をほぼ達成できたため、おおむね順調に進展していると判断した。周波数毎の両耳間時間差がカクテルパーティ効果による音の認識にどのように影響を与えるかを明らかにすために、各周波数の時間情報だけを操作して音を呈示する手法を確立し、この手法で呈示された音がどのように分離・統合されるかについて検討した。一つの刺激音の各周波数の両耳間時間差を操作し、各周波数間の両耳間差の差異によって、一つの刺激音が二つ以上に分離される条件、すなわち、元々一つであるにも関わらず統合されない条件を明らかにした。また、同じ音色の二つの刺激音の各周波数の両耳間時間差を操作し、各周波数間の両耳間時間差の差異によって、二つの刺激音が一つに統合される条件について調査し、統合が生じにくいことを明らかにした。さらに、単耳受聴において刺激音の分離が生じた際のそれぞれの音色についても調査を行った。一つの刺激音の分離に関する実験、二つの刺激音の統合に関する実験を28年度の目標としていた。そして、実験を行いそれぞれの傾向を明らかにした。当初の計画をほぼ達成できたため、おおむね順調に進展していると判断した。確立した手法を用いて、各周波数の両耳間時間差を操作して聴取実験を行い、その変化が音を一つの塊として認識するメカニズムに与える影響を系統的に明らかにする。そして、得られた知見を元に、各周波数間の両耳間時間差の差異が音を一つの音の塊として認識するメカニズムに与える影響をモデル化する。動的な条件でも聴取実験を行い、音の分離・統合のメカニズムを系統的に明らかにする。そして、得られた知見を元に各周波数間の両耳間時間差の差異が音の分離・統合を行うメカニズムに与える影響をモデル化する。音響工学
女性尿失禁改善のための定期的なフォローアップをおこなう骨盤底ケアプログラムの構築

本研究の目的は以下の3点である。1)女性尿失禁の改善のための骨盤底ケアプログラムの構築:女性のライフサイクルに添ったケアを提供できる助産師(研究代表者)と産婦人科医および骨盤底筋の評価が可能なリハビリテーションのプロフェッショナルである理学療法士が共同してプログラムを構築する。2)尿失禁症状の改善効果を検証:骨盤底筋を正しく収縮させることができているかの評価(骨盤底筋の評価)を盛り込んだ骨盤底ケアプログラムに、そのコンプライアンスを高めるために我々が開発した骨盤底筋訓練支援アプリケーションソフトを併用して、その効果を検証する。3)骨盤底ケアプログラムを医療職者に提示:1日の実施回数や継続期間などの画一された方法がない骨盤底筋訓練のスタンダードを医療職者に提示することができる。本年度は、研究実施の内諾の取れた4施設と研究打合せとプロトコルの擦り合わせを行い、我々が開発した骨盤底筋訓練支援アプリケーションソフトの改良をおこなった。倫理審査も条件付きで承認され、追加資料の作成を進めている。また、着衣のまま骨盤底筋力を評価するデバイスの信頼性と妥当性の検証が進行中である。次年度以降に、尿失禁女性が望む骨盤底ケアプログラムのニーズ調査と尿失禁改善のための骨盤底ケアプログラム(試作)の作成をを行う。研究実施説との調整や倫理審査の承認手続きが、おおむね終了しており、研究を開始できる準備が整っているため。本年度は骨盤底ケアプログラムの構築を目指し、パイロットテストにて実現可能性を検証する。我々が開発した骨盤底筋訓練支援アプリケーションソフトの改良の費用が見積額より多くなったため、前倒し請求をした。しかし、不足した額は少額であり、前倒し請求をした額をほぼ繰り越すこととなった。
変形性関節症診断のための近赤外線水分計による関節軟骨の含水量測定法の開発

ヒト正常関節軟骨(以下,正常軟骨)およびヒト変形性関節症軟骨(以下,OA軟骨)に押込み試験を行い,押し込み試験後の経時的な近赤外線吸光度(以下,吸光度)の回復を測定した.吸光度は試料に照射した近赤外線の減水率であり,この吸光度を含水率の指標とした.試料はヒト正常大腿骨頭関節軟骨およびヒトOA膝関節軟骨を使用した.各試料をOuterbridge肉眼分類によってGrade 14に分類した後,直径8mmの骨軟骨柱とし,それぞれに対して約200Nの荷重で押込み試験を行った.その後,試料の周辺から水を再吸収させ,負荷前および押込み荷重除荷直後からの吸光度の経時的変化を近赤外線水分計で測定した.さらに,各試料の変性の程度と組織学的評価指標(Mankinスコア)を用いてランク付けし,吸光度の経時的変化とMankinスコアとの対応関係を調べた.正常軟骨(Grade 1)の吸光度は押込み荷重除荷後もしばらく吸光度が減少し,その後増加して23分でほぼ一定になった.OA軟骨では変性が進むにつれ吸光度が一定になるまでの時間は短くなり,最も変性の進んだ試料(Grade 4)では,押込み荷重除荷後2分で吸光度が一定となった.また,吸光度が減少から増加に転ずるまでの時間とMankinスコアの値に負の相関が認められた.正常軟骨の吸光度は比較的長時間かけて回復したのに対し,OA軟骨では,変性の進行とともに吸光度が迅速に回復した.変形性関節症における軟骨変性では,軟骨基質の構造は破壊され透水率が増大する.そのため,変性の進んだ軟骨では押込み荷重除荷後の水の回復が迅速になったと考えられる.また,正常に近い軟骨組織では,押込み試験によって水分が一旦組織外に流出し,その後組織のひずみのみが先に回復するものの水分の供給が追いつかないと考えられる.その結果,見かけの含水量が低下するために吸光度の減少が起こる.ヒト正常関節軟骨(以下,正常軟骨)およびヒト変形性関節症軟骨(以下,OA軟骨)に押込み試験を行い,押し込み試験後の経時的な近赤外線吸光度(以下,吸光度)の回復を測定した.吸光度は試料に照射した近赤外線の減水率であり,この吸光度を含水率の指標とした.試料はヒト正常大腿骨頭関節軟骨およびヒトOA膝関節軟骨を使用した.各試料をOuterbridge肉眼分類によってGrade 14に分類した後,直径8mmの骨軟骨柱とし,それぞれに対して約200Nの荷重で押込み試験を行った.その後,試料の周辺から水を再吸収させ,負荷前および押込み荷重除荷直後からの吸光度の経時的変化を近赤外線水分計で測定した.さらに,各試料の変性の程度と組織学的評価指標(Mankinスコア)を用いてランク付けし,吸光度の経時的変化とMankinスコアとの対応関係を調べた.正常軟骨(Grade 1)の吸光度は押込み荷重除荷後もしばらく吸光度が減少し,その後増加して23分でほぼ一定になった.OA軟骨では変性が進むにつれ吸光度が一定になるまでの時間は短くなり,最も変性の進んだ試料(Grade 4)では,押込み荷重除荷後2分で吸光度が一定となった.また,吸光度が減少から増加に転ずるまでの時間とMankinスコアの値に負の相関が認められた.正常軟骨の吸光度は比較的長時間かけて回復したのに対し,OA軟骨では,変性の進行とともに吸光度が迅速に回復した.変形性関節症における軟骨変性では,軟骨基質の構造は破壊され透水率が増大する.そのため,変性の進んだ軟骨では押込み荷重除荷後の水の回復が迅速になったと考えられる.また,正常に近い軟骨組織では,押込み試験によって水分が一旦組織外に流出し,その後組織のひずみのみが先に回復するものの水分の供給が追いつかないと考えられる.その結果,見かけの含水量が低下するために吸光度の減少が起こる.ヒト正常関節軟骨(以下,正常軟骨)およびヒト変形性関節症軟骨(以下,OA軟骨)に押込み試験を行い,押込み試験後の経時的な近赤外線吸光度(以下,吸光度)の回復を測定した.吸光度は,試料に照射した近赤外線の減衰率であり,本研究ではこの吸光度を含水量の指標とした.試料はヒト正常大腿骨頭関節軟骨およびヒトOA膝関節軟骨を使用した.各試料をOuter Bridge肉眼分類によってGrade 14に分類した後,直径8mmの骨軟骨柱とし,それぞれに対して約200Nの荷重で押込み試験を行った.その後試料の周辺から水を再吸収させ,負荷前および押込み荷重除荷直後からの吸光度の経時的変化を近赤外線水分計で測定した.さらに各試料の変成度を組織学的評価指標(Mankin Score)を用いてランク付けし,吸光度の経時的変化とMankin Scoreとの対応関係を調べた.正常軟骨(Grade 1)の吸光度は押込み荷重除荷後もしばらく吸光度が減少し,その後増加して23分でほぼ一定になった.OA軟骨では変性が進むにつれ吸光度が一定になるまでの時間は短くなり,最も変性の進んだ試料(Grade 4)では,押込み荷重除荷後2分で吸光度が一定となった.また,吸光度が減少から増加に転ずるまでの時間とMankin Scoreに負の相関が認められた.

正常軟骨の吸光度は比較的長時間かけて回復したのに対し,OA軟骨では変性の進行とともに吸光度が迅速に回復した.変形性関節症における軟骨変性では,軟骨基質の構造は破壊され透水率が増大する.そのため,変性の進んだ軟骨では押込み荷重除荷後の水の回復が迅速となったと考えられる.一方,正常軟骨では,押込み試験によって水分が一旦組織外に流出し,その後組織のひずみのみが先に回復するものの水分の供給が追いつかない.その結果,見かけの含水量が低下し,吸光度が減少したものと考えられる.軟骨内の含水率を定量的に測定することを目的として,ヒト正常関節軟骨について吸光度と含水率を測定し,吸光度と含水率の関係を与える検量線を作成した.また,圧縮クリープ荷重下における軟骨の変形量と近赤外線吸光度変化の関係を同時に測定し,両者の間の関係を調べた.検量線作成実験の試料として,大腿骨頚部骨折手術時に摘出されたヒト大腿骨頭より採取した軟骨円柱を使用した.吸光度の測定には近赤外線水分計を用い,吸光度の他に試料の厚さ,湿・乾燥重量を測定した.その後,試料の湿,乾燥重量から吸光度測定時の含水率を算出し,吸光度との関係を調べた.また,厚さと吸光度,単位厚さ当りの含水率と吸光度の各関係も調べた.圧縮荷重下における軟骨の変形量と吸光度の関係を調べる実験では,試料として大腿骨頚部骨折手術時に摘出されたヒト大腿骨頭を使用し,近赤外線水分計のプローブと一体になったIndenterで0.06MPa,0.3MPa,1.8MPaの圧縮静荷重を1hr付与し,吸光度変化を近赤外線水分計で,軟骨の変形量をレーザー変位計で各々測定した.軟骨の単位厚さ当りの含水率と吸光度の間に高い正の相関が認められた.また,試料厚さと吸光度の間に高い負の相関が認められた.吸光度の値から測定した単位厚さ当りの含水率と試料厚さをかけることによって,試料全体の含水率が算出可能である.そこで,吸光度から算出した含水率(推定値)と実際の重量測定によって求めた含水率(実測値)を比較したところ,実測値と推定値の差は0.55%であった.このことから,近赤外線水分計で軟骨の含水率および厚さを高精度で測定することが可能である.軟骨の圧縮変形量と吸光度の関係では,吸光度が約25minでほぼ一定になるのに対し,変位は1hr経過しても上昇し続けた.このことから,吸光度は軟骨の厚さの変化だけでなく含水率の変化も捉えていると考えられる.関節軟骨の力学特性は含水率に大きく依存する。したがって関節軟骨の含水率を定量的に評価することが出来れば,初期OAに見られる関節軟骨変性を評価することが可能であると考えられる。そこで本研究では,近赤外線分光法を応用した近赤外線水分計を用いてゼラチン,ヒト正常関節軟骨の吸光度を測定し,別に測定した含水率と比較検討を行った。また近赤外線水分計による吸光度測定の妥当性を確かめるため,モンテカルロ法による数値シミュレーションを行い,実験値と比較検討を行った。試料にはゼラチンおよびヒト正常関節軟骨を用いた。ゼラチンは含水率(6080%)と厚さ(15mm)が異なるものを作製した。ヒト正常関節軟骨は大腿骨頚部骨折手術時に摘出された大腿骨頭(91歳,女性)から採取した(試料数n=11)。近赤外線水分計は本研究で試作したもので,参照波長1.3μmと水の吸収波長1.46μmにおける反射光強度が測定できる。含水率と近赤外線吸光度の関係を測定し,また,数値シミュレーションを行って,含水率が試料の厚さ方向で変化する場合の吸光度について検討した。その結果,以下の結論を得た。(1)近赤外線水分計で測定される吸光度の値は,厚さによって反射光強度が変化する参照波長の影響が含まれているため,軟骨のように含水率が厚さ方向で変化する試料では,吸収波長のみのデータに基づいて検討する必要がある。
UDPーグルクロン酸転移酵素精製のための高時能アフィニティ-担体の開発

この研究では、UDPーグルクロン酸転移酵素(UDPーGT)の分離精製に有効な新しいアフィニティ-担体ゲルの調製について検討を行なった。初年度は、6ーsuccinylmorphineをωーaminooctyl Sepharose 4Bに結合させた担体がUDPーGTイソ酵素の分離に優れた性能を示すことを明らかにした。その末端のmorphine部分は加水分解されやすく、解離してしまうことから、ωーaminooctyl Sepharose 4Bのsuccinic acid誘導体が高分離能を示す本体であると推定されたので、ωーcarboxylpropionylaminooctyl Sepharose 4Bを調製したところ、よい分離能を示すことが明らかになった。初年度には、この担体を使用し、そのあとにUDPーhexanolamine Sepharose 4Bゲルを用いて、ラットのmorphineに特異性の高い新しいUDPーGTを精製した。次年度、ラット肝ミクロソ-ムから4ーnitrophenolと4ーhydroxybiphenylに特異性の高いほぼ均一な標品が得られた。さらに、このゲルを用いてモルモットとビ-グル犬の肝ミクロソ-ムのUDPーGTを行なった。これまでモルモットやイヌのUDPーGTの精製の報告はなされていない。モルモットからはフェノ-ル類に高い活性を示すイソ酵素が得られた。そのモノマ-分子量は54,000であり、Nー末端アミノ酸配はラットのtestosterone UDPーGTおよびウサギのestrone UDPーGTの配列と同一であった。また、イヌからも2つのUDPーGT精製標品が得られた。分子量50,000のイソ酵素はmorphineに高い活性を示すことから、morphine UDPーGTと名付けた。もう1つの広い基質特異性を示す分子量52,000の酵素はUDPーGT_<dogー1>と名付けた。後者のNー末端アミノ酸配列はラットの4ーmethylumbelliferone UDPーGTと同一であった。以上のように本研究において開発した新しいアフィニティ-担体ゲルによって4つのUDPーGTの単離精製に成功した。本研究は多くのアイソザイムが存在するUDP-グルクロン酸転移酵素(UDP-GT)を精製するため、この酵素の分離能の高い新しいアフィニティ-担体を開発することを目的とした。この研究は当初オピオイドμ-レセプタ-の精製に使用されるモルヒネ-6-サクニシル-ω-アミノオクチルセファロ-ス4B担体がモルヒネUDP-GTのみでなく、種々の化合物を基質とするUDP-GTをもよく分離することを見いだしたことが端緒となった。しかし、この担体のリガンド部分のモルヒネとコハク酸のエステル結合は容易に水解されることから、モルヒネの脱離した置換基がこの酵素の分離に有効であろうと推定した。いくつかのゲルを調製して種々の検討を行なった結果、ω-アミノオクチルセファロ-ス4Bゲルに水溶性カルボジイミドを用いてコハク酸モノメチルエステルを結合させ、アルカリ処理したゲルがよい分離能を示すことが明らかになった。溶出した分画をさらにクロマトフォ-カシングに付すと必ずしも等電点の順に分離されてはいなかったことから、このゲルによる分解は、主に疎水性結合が関与した1種のアフィニティ-クロマトグラフィ-であるものと推定される。このゲルを用いて未処理ラット肝UDP-GTの精製を試みた。

ミクロソ-ムをEmulgen911で可溶化し、このゲルに付すとモルヒネに対する活性は4つのピ-クに分離された。1つの分画をさらにUDP-ヘキサノ-ルアミンセファロ-ス4Bカラムに付して精製した。この酵素はモルヒネに高い特異性を示し、4-ヒドロキシビフェニ-ルにも低い活性を有するが、4-ニトロフェノ-ル、アンドロステロンあるいはテストステロンに対する活性は認められなかった。SDS-PAGEにおいて単一バンドを示し、モノマ-の分子量は52,000であった。これらの性質から、精製した酵素はラット肝のモルヒネに特異性の高い新たなUDP-GTアイソザイムであると考えられる。前年度の研究では、UDPーグルクロン酸転移酵素(UDPーGT)の分離精製に有効な新しいアフィニティ-担体ゲルの調製方法について検討を行った。本年度はこの担体を使用して、ラット、モルモット、イヌ肝のUDPーGTの精製を行なった。なお、本年度の実施計画として挙げていた高速液体クロマトグラフィ用カラムによる、本酵素の分離精製を試みたがよい結果を得ることはできなかった。そのため、前年度開発したωーcarboxypropionylaminooctyl Sepharose 4Bゲルカラムのあとのステップにクロマトフォ-カシングあるいはさらにUDPーhexanolamine Sepharose 4Bゲルカラムを用いて分離精製を行なった。その結果、ラット肝ミクロソ-ムから4ーnitrophenolと4ーhydroxybiphenylに特異性の高いほぼ均一な標品が得られた。前年度ラット肝ミクロソ-ムからmorphineに特異性の高いUDPーGTをすでに精製しているが、本年度部分精製したラットの酵素は別の分子種であった。モルモット肝ミクロソ-ムについても、同様の方法により分離精製を行なった。モルモットは他の動物種とは違い、ヒトと同様にmorphineのグルクロン酸抱合において、主代謝物であるmorphineー3ーglucuronideの他に副代謝物として活性代謝物であるmorphineー6ーglucuronideを生成する。モルモット肝にはmorphineの3位と6位に活性を示すUDPーGTと6位にはほとんど活性のない2種のUDPーGTの存在を明らかにし、morphine3位に特異性を示し、4ーhydroxybiphenylにも高い活性を示すUDPーGTの均一標品を得て、15個のNー末端アミノ酸配列を決定した。また、イヌ肝ミクロソ-ムからも同様な方法によって分離精製を行ない、2つのmorphineに活性を示すUDPーGT精製標品が得られ、1つの分子種の15個のNー末端アミノ酸配列を決定した。以上のように本研究において開発した担体ゲルによって4つのUDPーGTを精製することができた。
老化指標のＤＨＥＡＳと認知機能、睡眠との疫学調査

「健康で長生き」というテーマは日本人だけでなく世界中の願いであり、永遠のテーマである。本研究ではDHEASというホルモンに着目し、DHEAS値が高値であることは長生きだけでなく認知機能を維持する作用をもつかを疫学的に検討した。2009年の住民検診をもとにDHEAS値と認知機能の関連を解析し、DHEAS値が高値であれば認知機能が高く、認知機能が低下しにくい傾向がみられた。健康で長生きということは日本人だけでなく世界中の願いであり、永遠のテーマである。DHEAS (Dehydroepiandrosterone Sulfate)は生体の恒常性維持に欠かせない役割を担っていることが明らかになってきており、抗糖尿病作用(耐糖能改善作用)、抗肥満作用、抗動脈硬化作用(血小板凝集抑制作用・平滑筋増殖抑制作用・泡沫化抑制作用など)、免疫賦活作用、抗骨粗鬆症作用など多彩な作用が報告されている。“若返り"の特効薬として脚光を集めているが、その作用については不明な点が多く、人体の恒常性維持や老化予防に好影響を与えるステロイドであるかどうかについては未だ論議を呼んでいる。以前、DHEAS値は長寿を示すホルモンであることを報告しており、本研究ではこのホルモンに着目し、DHEAS値が高値であることは長生きだけでなく認知機能を維持する作用をもつかを疫学的に解明する。この結果により、DHEASを測定することにより医療現場で予防医学の面から臨床応用へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。このことより、長寿としての意義のみではなく抗認知機能を伴いかつ抗老化作用を持つことが、予測される。精度の高い世界七カ国共同研究からうまれた、平成21年(2009年)の住民検診をもとにDHEASと認知機能との関連を疫学的に検討し、十分な睡眠をとることでDHEAS値を維持でき、認知機能低下を予防できるかを、保存血清によるDHEAS値の測定を行い、データベース化を行った。「健康で長生きである」ことは日本だけでなく世界中の願いであり、永遠のテーマである。DHEAS(dehydroepiandrosterone sulfate)は生体の恒常性に欠かせない役割を担っていることが明らかになってきており、抗糖尿病作用、抗肥満作用、抗動脈硬化作用(血小板凝集抑制作用・平滑筋増殖抑制作用・泡沫化抑制作用など)、免疫賦活作用、抗骨粗鬆症作用など多彩な作用が報告されている。「若返り」の特効薬として脚光を集めているが、その作用については不明な点が多く、人体の恒常性維持や老化予防に好影響を与えるステロイドであるかどうかについては未だ論議を呼んでいる。以前、DHEAS値は長寿を示すホルモンであることを報告しており、本研究ではこのホルモンに着目し、DHEASが高値であることは長生きだけでなく認知機能を維持する作用をもつかを疫学的に解明し、この結果より、DHEASを測定することにより医療現場で予防医学の面から臨床応用へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。このことより、長寿としての意義のみではなく抗認知機能作用をもつことが予測される。精度の高い世界七カ国共同研究から派生した平成21年(2009年)の住民検診をもとにDHEASと認知機能の関連を疫学的に検討し、十分な睡眠をとることでDHEAS値を維持でき、認知機能低下を予防できるかを、保存血清によるDHEAS測定を行い、データベース化を行った。さらに、予後調査を行い脳血管疾患の発症、再度認知機能検査の実施を行った。DHEAS値が高値であれば認知機能が高く、認知機能が低下しにくい傾向が認められた。近年米国では、サプリメントとしてDHEASを入手・摂取することが認可されており、若返りの特効薬として脚光を集めているが、その作用については不明な点が多く、人体の恒常性維持や老化予防に好影響を与えるステロイドであるかどうかについては未だ論議を呼んでいる。そこで、これまでのこの研究の実績として、DHEASは以下の特徴を持つことが明らかとなった。(1)副腎皮質より分泌され、C19ステロイド骨格を有し、性腺や末梢組織で必要な時にテストステロンやエストロゲンに転化される。(2)血中のDHEAS値は思春期をピークにして加齢とともに減少していく。(3)男性ではDHEAS値が高値なグループほど生存率が高い。以上より、約27年間におよぶ長期前向き研究で男性においてDHEAS値が高値であるほど長生きであることを報告した。

このことより、長寿としての意義のみでなく抗老化作用の一つとして認知機能の維持も併せ持つことが考えられ、精度の高い2009年度住民検診をもとにDHEASと認知機能との関連を疫学的に検討し、DHEAS値を維持することで認知機能低下を予防できるかを、保存血清によるDHEAS値の測定を進めている段階である。久留米市田主丸町にて平成21年(2009年)に1943名の一般住民検診をすでに行っている。また、全員の血清を保存している。平成24年度計画上、「凍結保存をしている血清を1943名全員分溶解し、RIA法にてDHEAS測定を行う」と示しており、今年度すべての血清でDHEAS測定が行えた。また、検診データとともに、DHEAS値もデータベース化を終え、解析が行えるまでに到達した。久留米市田主丸町にて平成21年度に1943名の一般住民検診をすでに行っており、全員の血清を凍結保存している。平成23年度計画上、「凍結保存をしている血清を溶解し、DHEAS測定に必要な血清以外はさらに分注し、凍結保存する。DHEAS測定はRIA法にて行う。DHEASはホルモンであるが、カテコラミンや成長ホルモン等にみられるような日内変動や体位による変動を認めないため、空腹時一般採血時と同時に採血可能であり、保存血で測定に支障はないと考える。2000名に及ぶためできる限り測定するが、残った場合は24年度以降でも測定する。」と示したが、凍結保存の解凍および測定が現在およそ1000名分にまでしか測定できていない。サンプルの蓄積ができていないことが原因である。本研究では、DHEASと睡眠時間や認知機能との関連を疫学的に検討することである。研究計画は以下のとおりである。i:平成21年度に行った検診のデータサンプルを整理し、解析用に保存する。ii:検診で収集した保存血清を溶解し、DHEASを測定する。iii:測定結果はiで整理したデータとともに保存する。iv:DHEASと睡眠時間、認知機能とおの関係を統計的に解説する。v:解析結果をもとにDHEAS値が高値であるほど認知機能の維持が認められ、その背景に十分な睡眠がとれているかを検討する。久留米市田主丸町にて平成21年度に1943名の一般住民健診をすでに行っており、全員の血清を凍結保存している。その保存血清により、DHEASの測定を今年度終了した。また、これらはすべてデータベース化できた状態となった。iv:DHEASと睡眠時間、認知機能との関係を統計学的に解析する。v:解析結果をもとに、DHEAS値が高値であるほど認知機能の維持が認められ、その背景に十分な睡眠がとれているかを検討する。現在、保存血清のDHEAS測定は1000名分終了したが、やや遅れているため速やかに残り1000名のDHEAS測定を進め、その結果を解析可能なようにデータ整理を行い分析を行う予定である。
自動収集した大量のシラバス情報を用いたカリキュラムの定量的分析とその応用

平成29年度は、最初にカリキュラム分析のためのサーバの導入など研究環境の構築を行った。当初プロバイダ事業者が提供するレンタルサーバを用い、順調にウェブクローリングを実行した。しかし、取得したウェブページがシラバスか否かを判定する処理を実装するに当たり、レンタルサーバでは想定よりも長時間を要することが明らかになったため、年度途中に別途導入したサーバ機器を用いることに変更した。クローリングについては、オープンソースのウェブクローラであるScrapy (https://scrapy.org)を用い、1大学当たり数日から数週間程度を掛けて、概ね3万ページ程度を取得している。ウェブページのシラバス判定については、我々がこれまで取得してきた約50大学の計算機科学分野カリキュラムのシラバスを掲載したウェブページを「正解データ」として、またある大学のウェブサイトから取得したページ全てを目視で確認して、シラバスとは関係ないページを「不正解データ」として、それぞれ用いることで、シラバス判定のための訓練データを設定した。この訓練データを用いてSVM (Support Vector Machine)でシラバスページであるか否かの判定を行った上で、シラバスらしき情報を含むウェブページのURLのパターンを抽出する枠組みを構築した。以上のシラバス判定の枠組みを、THE2018 World University Rankings2018のComputer Scienceの上位300大学のウェブサイトに対して適用することでシラバスを取得することを試みており、平成29年度末の時点で概ね上位100大学に対して作業を開始或いはシラバスらしきページの取得まで完了している。なお、国際会議で本科研に関わる研究発表(査読有り)を2件行っている。当初の計画では、クローリングしたページからシラバスらしきページの抽出する処理をなるべく自動化することで、大量のシラバスを取得する予定であった。しかし、シラバスの判定処理に時間を要するためにサーバ環境を別途構築したことや、そもそもシラバスか否かの判定に人手を要するのが避けがたいなどの理由で、実際にシラバスページを取得している大学の数が100大学程度であり、大量のシラバスを取得しているとは言えず、計画よりはやや遅れていると言わざるを得ない。現在までの進捗状況で書いたように、シラバスの判定に人手を要することから、大学院生の協力を募るという人海戦術的なアプローチを実施する予定である。既に申し出てくれた学生がおり、その点だけでも平成29年度に比べれば2-3倍程度の速度でシラバスらしきページを取得できることが期待される。また、並行してシラバス判定処理の改良についても検討中である。具体的には、判定処理の精度を向上させるべく、シラバスらしきページのURLの特徴を活用できないかを検討する。更に、シラバス判定までの一連の作業を支援するツールも開発する予定である。これらの取り組みによって、我々が過去に取得したシラバス(約50大学)の10倍程度のシラバスを取得することを目指す。
核酸と蛋白の同時二重染色による白血病関連酵素遺伝子およびmRNAの動態解析

今年度は、小児悪性腫瘍特に神経芽腫について現実の症例において、染色体、N-myc等のoncogene、予防との関連について検討した。染色体数に関しては下記の通り4群に分類した。(1)、(4)の両群には1番のマーカー染色体の他double minutesやhomogenouslystainingregionを持つものも見られた。年令は1才以上が殆んどであった。(2)、(3)群には染色体の構造異常を有するものは殆どなかった。症例の多くは1才以下で病期は進行しておらず、長期生存例であった。N-mycのAamplificationは、(1)、(4)群には見られたが、(3)、(4)群には見られなかった。染色体については、double minutesとhomogeneously stainingregionの有無は予防と無関係であったが、マーカー染色体を有する症例は予後不良であった。一般的に予後良好なグループと考えられているstageIV-Sにおいても(1)、(4)群と(2)、(3)群とは全く異なった病像を呈したので、神経芽細胞腫の予後を予測するためには非常に有用な手段であると考えられる。フローサイトメトリー(FCM)は一連の細胞周期の経時的な断面を,定性的かつ定量的にDNA量を測定し,解析することにより知ること可能にする手法である.1.従来は信号のpeak heightを90°相対的蛍光量として測定しDNA分析を行ってきたのであるが,我々は1977年van Dillaによる蛍光信号の種分処理により時間のdimensionを消去し, 90°測光でDNA量に比例する蛍光信号が算出できることに着目し,信号処理回路に種分回路を用いてDNA分析を行ない,損軸1000チャンネルのhigh resolution分析に成功した.なお使用したRCMはスペシャルチューニングを加えたサイトフルオログラフで, 480nmのアルコンレーザーにて250mWで励起し, PI染色で処理して解析した.2.白血病ではサイトグラムのパターンより,2つのliniageすなわち, G1SG2MをもつlineageとSG2Mのみよりなるlineageの存在が多くの症例で見出された.従来の手法ではこれらのlineageの分離は殆ど不可能であった.これは白血病細胞のpolyclonalな性格を示すものであると考えられた.また神経芽細胞腫においても同様V-2つ以上のlineageが確認された.これらの所見,特にV-SG2Mのみよりなるsobpopuletraonの存在はS期におけるtraversedisturbanceと考えられる.本来S期はDNA合成の場であるが,これらのSG2Mはその后G0/G1を形成しておらず,最近elsnalevo-lutranやoncogeneの活性化の場として注目されているsilent Sの存在を示すものと考えられた.3.今后は特にsilint Sについて分子逆性法〓的系手法を加えて解析を行っていく予定である.今年度は、小児悪性腫瘍特に神経芽腫について現実の症例において、染色体、Nーmyc等のoncogene、予後との関連について検討した。年令は1才以上が殆どであった。Nーmycのamplificationは、(1)、(4)群には見られたが、(3)、(4)群には見られなかった。染色体については、double minutesとhomogeneously stainingregionの有無は予後と無関係であったが、マーカー染色体を有する症例は予後不良であった。一般的に予後良好なグループと考えられているstageIVーSにおいても(1)、(4)群と(2)、(3)群とは全く異なった病像を呈した。フローサイトメトリーにより比較的容易に染色体数を算出できるので、神経芽細胞腫の予後を予測するためには非常に有用な手段であると考えられる。
多様な大学環境における英語eラーニングの効果とラーニングマネージメントの研究

学習環境の異なる様々な大学環境において同一の英語eラーニングシステムを用い、それぞれの学習環境や導入形態の違いがどのように学習結果や学習効果に影響するかについて研究を行った。その結果、学習環境や導入形態(自学習型、ブレンディング型など)の違いに関わらず、成績が向上している学習者の特徴として、「学習量が多いこと」、「コンスタントに学習を行っていること」、そして「まじめに学習していること」がみられた。逆に言えば、成績が向上しない学習者については、十分な学習量をこなしておらず、そしてコンスタントに学習を行わず、締め切り間際の駆け込み消化が多いことから、英文をしっかり読まないあるいは音声をしっかり聞いていないなどの不真面目な学習がみられることが明らかになった。2006年7月21日(金)に、研究代表校である広島市立大学において、広島大学、九州大学、比治山大学、松山大学の共同研究校すべてが集まり、第1回研究会を開催した。その中で、科研申請書に基づき、2006年度後期における各大学における英語eラーニングの仕様や事前事後アンケートについて打ち合わせを行った。そして、その結果については、後期が終わった時点で、第2回研究会を開催し、報告することとした。2007年3月7日には、共同研究校のひとつである松山大学において、第2回研究会を開催した。共同研究校の5校のほか、同様の英語eラーニングシステムを利用している立命館大学、広島修道大学も交えて、それぞれの大学での実施結果や、その分析を報告した。事後テストの結果が出揃っていない大学もあったが、事前事後と右肩上がりの大学がある一方で、ほとんど変化のみられなかった大学もみられた。特に教材量が多いだけに、いかに学生の動機を維持するかという点について、それぞれの大学が腐心していることが報告された。とりわけ、プログラム終了間際の駆け込み学習が大きな課題となることが明らかになった。それは、約8週間から12週間におけるプログラムで、最後の1週間に大量に消化する学生が多く存在するという問題である。この点については、広島市立大学が、2週間ごとにテストをeラーニングに組み入れるなどの工夫を行っているとの報告があり、その結果、同大学の学生については、右肩上がりの結果となっているとのことであった。また、教師と学生とのメ-ル等でのやりとりが、直接英語力の向上には結びつかなくとも、動機づけにつながり、それがアクセス率や消化率に影響するとの報告が、広島大学や比治山大学からなされた。そのほか、ログインの際に最終ログイン日時を表示する機能や、学習者側にアクセスログと学習時間に関する作業記録を示す機能をつければ動機の維持につながるなどの、システム改善に関する提案もあった。また、このeラーニングをきっかけに、その後、どの程度、継続して学習をおこなっているかや、eラーニングによる学習を終えた後、どのように学力が低下していくかについても追跡調査が必要との声があった。平成19年度は、まず広島市立大学で開発したeラーニングシステムIntensive English Training on the Web(IETW)を用いた授業を各大学の前期及び後期において実践し、履修者の学習データや事前・事後に実施したTOEICデータを収集した。その上で、平成20年1月14目にデータ分析会議を開催し、各大学の学習環境の確認、データ分析対象クラスの決定、データ分析対象除外者の検討、データ分析項目の検討、データ分析方法の検討、考察の視点の検討、研究結果の発表方法の検討を行った。データ分析会議の検討結果にもとづき、各大学で収集した学習データ及び事前・事後のTOEICデータを同じ切り口でラフな統計処理を行った。その統計結果を平成20年3月29日に開催したデータ分析会議において詳細に検討し、全体としてどのような学習効果が見て取れるのか、また学習環境の違いが学習効果にどのような影響を与えていると考えられるのかを考察した。その結果、学習環境の違いに関わらず、教材の消化率が高い学習者がより大きな学習効果を上げていることが明らかになった。平成18年度のデータ分析は各大学が独自に行ったため、分析の視点がそれぞれに異なり、学習効果を同じ尺度で比較・評価することが難しかったが、平成19年度は各大学のデータを同じ条件で分析したことにより、学習環境や教材消化率と学習効果との関係がかなり明らかになった。この点が平成19年度の研究における最も重要な研究成果であり、最も意義深い点である。また平成19年8月9日には、名古屋外国語大学で開催された外国語教育メディア学会第47回全国研究大会の公募シンポジウムにおいて、本研究に参加している5大学が平成18年度の研究成果について報告を行った。平成20年度は、広島市立大学で開発したeラーニングシステムIntensive English Training on the Web (IETW)を用いた授業を各大学の前期及び後期において再び実践し、履修者の学習データや事前・事後に実施したTOEICデータを収集した。

平成19年度のデータ分析により、学習環境の違いに関わらず、教材の消化率が高い学習者がより大きな学習効果を上げているということが明らかになったことから、教材消化率ごとに学習成果(標準テストの結果)がどのように異なるのかを分析に含めることとした。その結果、教材消化率だけでなく、学習時間も学習効果に大きな影響を与えていることも明らかになった。教材消化率が高く、学習時間も多い学習者の学習成果が最も大きく、逆に、教材消化率が低く、学習時間も短い学習者の学習成果が小さいことが判明した。さらに、教材消化率は高いが、学習時間が短い学習者の学習成果も、教材消化率が低く学習時間も短い学習者と同様に小さいこともわかった。このような学習者は、「クリック&ゴー」を繰り返して教材消化ノルマをこなすことのみに終始しているようであり、本当の意味の学習が行われていないものと思われる。eラーニングでは、ラーニングマネージメントシステム(LMS)に残る学習ログのみが、学習者の学習の様子を知る手がかりとなるが、学習者がどの程度真面目に学習に取り組んだかを知るには、教材消化率だけでは不十分であることが改めて明らかになった。この点が平成20年度の研究における最も重要な研究成果であり、最も意義深い点である。
地盤振動における火山ガスおよび地下ガスの組成変化に関する研究

御岳の噴気孔ガス,噴気孔週辺の地表ガスおよび御岳近辺の温泉について研究した。1.御岳の噴気孔ガスについて噴気孔温度は,爆発('79,10.28)から1,2年は,大きく変動したが,その後は,低下傾向を示しており,本年もその傾向にあった。ガスの組成については,長野県西部地震(M=6.7,'84.10.14)の前に,H_2/Ar,He/Ar,CH_4/Ar等の値が大きくなり,その後低下していた。本年は,これらの値は小さくなり,'83年当時の値に似た値を示した。So_2/H_2S比は,地震の前に大きくなったが,その後は上記の比とは異なり,小さくなった後再び大きくなっていた。しかし本年はまた小さくなった。その他噴気孔ガスから得られた知見としては,ガスに空気が混入し易くなっていることがある。これは噴気力の低下を意味するものと思われる。2.噴気孔週辺の地表ガスについて火山活動の状況を知るため,噴気孔週辺の地表ガスを調べたところ,噴気孔から100m程離れた何の変哲もない斜面から多量の水素が検出された。これは,御岳の火山活動エネルギ-はまだかなり大きいことを意味する。3.御岳近辺の温泉について濁河温泉では,温泉水の化学成分濃度が噴火後と比べ,徐々に地下水で希釈されて薄くなっているが,他の温泉水に関しては,温泉水の水量が減少している傾向は窺えるものの,成分的には変りがないように思われる。研究成果は,噴火メカニズムと災害・火山災害の規模と特性に発表した。
先進複合材料を用いた新しい成形法

本年度は,成形試験および性能評価を行った.成形試験では,本年度製作した軸変位・内圧負荷制御試験機を用い,外径40mmと60mm,それぞれ肉厚0.3mmと0.4mmのSUS304パイプの成形を行った.フィラメントワインディング機によるGFRPの巻き付けは,熱硬化性樹脂+ガラス繊維,光硬化性樹脂+ガラス繊維の組合せで行った.初期に内圧のみ負荷し,中期に内圧と軸変位を同時に負荷し,後期に内圧を一定に保持しなから軸変位のみを増加する.3段階の成形経路を採用した.ベローズの波高さの80%が前期・中期の負荷により形成され,40mmのパイプでは約7mm,60mmのものでは約10mmの波を成形できた.また,本試験では4山のべローズを試作したが,それぞれの山が安定した変形を示し,波の山部がトロイダル形状のべローズが得られた.マトリクスとしては熱硬化性樹脂,光硬化性樹脂の両方が使用可能であるが,熱処理行程を必要としない光硬化性樹脂を用いる方が,ベローズの生産性は良い.GFRP層のひずみを計測したところ,周方向ひずみの最大値は約0.2%であり,加工後は十分に補強リングとしての機能を有することを確認した.また,ベローズの伸縮性能を確認するために,圧縮試験によりバネ定数を求めた.その結果,本研究にて作製したべローズは,従来ベローズと同等のバネ定数を有していることを確認した.本年度は主として、設備の導入および予備成形試験を中心に行った。供試パイプに軸方向圧縮を行うためのジグを設計・製作した。このジグを現有の25Tオートグラフに取り付け軸方向加圧機とした。また、供試材として板厚0.5mmと0.8mm、内径22mmのステンレス鋼の薄肉パイプを用い、両端にジグに取り付け可能なフランジを溶接した。片側のフランジには内圧ポンプに接続するためのジャックを埋め込んだ。フィラメントワインディング機によるFRPの巻き付けは、熱可塑性樹脂含浸炭素繊維、熱硬化性樹脂+炭素繊維、熱硬化性樹脂+ガラス繊維熱硬化性樹脂+炭素繊維の3種類の組み合わせで行う。本年度の目標はまず内圧負荷により、パイプが変形するかどうかを確認することであるので、中央に8mmの無繊維強化部(ステンレスパイプまま)を作った。上記のように準備したステンレスパイプのうちまず熱硬化性樹脂+炭素繊維で製作した試験片を成形試験に供した。供試パイプを25Tオートグラフに取り付け変位を固定した後、ポンプで内圧を徐々に負荷していき、無繊維強化部、繊維強化層でのひずみの挙動、軸方向荷重、内圧をコンピュータに取り込んだ。その結果、板厚0.5mmのパイプにおいてわずかの径の増加が見られたが、板厚0.8mmのパイプでは変形が見られなかった。板厚0.5mmのパイプにおいても変形量は微小で、引き続く軸方向変位に移行する事ができなかったので、次年度はさらに薄肉(0.2mm、0.3mm)パイプでの成形試験を行う予定である。本年度は,成形試験および性能評価を行った.成形試験では,本年度製作した軸変位・内圧負荷制御試験機を用い,外径40mmと60mm,それぞれ肉厚0.3mmと0.4mmのSUS304パイプの成形を行った.フィラメントワインディング機によるGFRPの巻き付けは,熱硬化性樹脂+ガラス繊維,光硬化性樹脂+ガラス繊維の組合せで行った.初期に内圧のみ負荷し,中期に内圧と軸変位を同時に負荷し,後期に内圧を一定に保持しなから軸変位のみを増加する.3段階の成形経路を採用した.ベローズの波高さの80%が前期・中期の負荷により形成され,40mmのパイプでは約7mm,60mmのものでは約10mmの波を成形できた.また,本試験では4山のべローズを試作したが,それぞれの山が安定した変形を示し,波の山部がトロイダル形状のべローズが得られた.マトリクスとしては熱硬化性樹脂,光硬化性樹脂の両方が使用可能であるが,熱処理行程を必要としない光硬化性樹脂を用いる方が,ベローズの生産性は良い.GFRP層のひずみを計測したところ,周方向ひずみの最大値は約0.2%であり,加工後は十分に補強リングとしての機能を有することを確認した.また,ベローズの伸縮性能を確認するために,圧縮試験によりバネ定数を求めた.その結果,本研究にて作製したべローズは,従来ベローズと同等のバネ定数を有していることを確認した.
足細胞機能に関わる形態制御分子の解明

足細胞におけるミオシンIIA重鎖(NMMHCIIA)の局在をin vivoおよび培養足細胞において解析し、NMMHCIIAが突起形成に伴い細胞膜周囲のアクチン線維から突起に沿って束状化したビメンチン線維上に再分布すること、さらに両者の結合にプレクチンが介在することを明らかにした。Epstein症候群の原因となるR702C変異NMMHCIIAでは、ビメンチンとの結合能が低下し、突起形成が抑制された。以上の結果から、NMMHCIIAは足細胞において足細胞の突起形成とその維持に重要な役割を演じており、R702変異により中間径線維の結合能が低下することで足細胞の形態変化が起こる可能性が示唆された。本年度は以下のような成果を得た。1.非筋ミオシンIIA重鎖の点変異により腎障害が起こることが知られているが、そのメカニズムは不明である。我々は糸球体においてミオシンIIAが足細胞に特異的に発現し、その局在が中間径線維と一致していることを見いだした。ミオシンIIAと中間径線維の関係を詳細に調べる目的で、R702C変異を持った非筋ミオシンIIの重鎖を発現するポドサイト培養系POD7を作成してその解析を行い、変異ミオシン発現細胞ではビメンチンとの結合が低下していることを明らかにした。また、R702C変異を持った非筋ミオシンIIの重鎖を全身性に発現するマウスの解析を行い、足細胞においてビメンチンとミオシンの乖離があることを見いだした。2.熊本大学との共同研究でiPS細胞により作成した腎糸球体を解析し、ポドサイトの分化を確認、スリット膜構造が形成されていることを電子顕微鏡とスリット膜分子ネフリンの発現で確認した。3.微小管モーター蛋白であるKIF11がネフロンのタイト結合に高発現していることを見いだし、タイト結合形成にKIF11が重要な役割を演じていることを明らかにし、米国細胞生物学会で報告した。当該研究は概ね予定通りに進行している。本年度は非筋ミオシンIIAの変異がなぜ腎障害を引き起こすのかという大きな問題について、in vivoモデルと独自に確立した培養細胞系を用いて、そのメカニズムの一端を明らかにすることができたことは大きな成果である。濾過機能に重要な役割を持つ足細胞は、その特徴的な形態の保持が機能を維持するために重要である。その形態形成に関わる分子として見いだした非筋ミオシンIIAがどのような分子と相互作用を行うかが今後の重要な課題となる。そのための研究に必要な実験系はすでに確立しており、新たな成果が期待できる。また、iPS細胞により成熟した腎糸球体を構築できることが分かり、今後は疾患の発生機序の解明にも役立つことが期待できる。非筋ミオシン変異をもつiPS細胞での実験も計画している。1.非筋ミオシンIIA重鎖(Myh9)の点突然変異は腎障害を引き起こすことが知られているが、そのメカニズムは不明である。研究代表者らは非筋ミオシンIIAが腎糸球体足細胞においてビメンチン中間径フィラメントに結合すること、さらにR702C変異Myh9は中間径フィラメントとの結合能が低下していることを明らかにした。さらに、足細胞に発現する中間径フィラメント結合蛋白とミオシンIIAの関係を調べたところ、プレクチンがミオシンIIAとビメンチンの結合部位に局在しており、プレクチンsiRNA処理により、ミオシンIIAとビメンチンの結合が抑制されることが判明した。これらのことから、ミオシンIIAはプレクチンを介して、ビメンチンと結合していることが分かった。R702C変異が足細胞の形態にどのような変化を及ぼすかについて詳細にin vivo解析を行うため、国立医薬品食品衛生研究所との共同研究により4-hydroxytamoxifen (4-OHT)腹腔内投与(0.5mg/匹、3日連続投与)で足細胞特異的にR702C変異Myh9の発現誘導可能なノックインマウスの作製に成功した。形態学的解析から変異Myh9ノックインマウスでは足細胞足突起の消失と細胞底部におけるアクチン線維の集合が認められた。また、足細胞の尿腔側の細胞膜で、bleb形成が顕著であった。Myh9は細胞底部のアクチン線維束とbleb内に局在しており、これらの形態変化に変異Myh9が関わることが示唆された。この研究における一部の成果はH29年度日本腎臓学会にて報告予定である。2.新たに作製したモノクローナルのうち、足細胞を特異的に認識するD24クローンの抗原を解析し、中間径フィラメント結合蛋白であるβーsynemin分子(150kd)を候補分子として同定した。この結果を日本解剖学会総会で報告した。本年度は足細胞の形態形成に関わる重要な分子のうち、非筋ミオシンIIA重鎖についてR702C点突然変異ミオシンを足細胞特異的に発現誘導できるノックインマクスの系を新たに作製することができたのは大きな進歩である。このノックインマクスは、生後正常に成長したマウスにおいて時期を選ばず変異分子を足細胞特異的に誘導できることから、変異分子の発現がどのように足細胞の形態に影響を及ぼすかを詳細に解析することが可能である。この系を用いて形態学的な解析を進めており、これまで知られていない変異分子の挙動を電子顕微鏡レベルで追跡することができた。その他、足細胞の突起形成に重要な中間径フィラメント結合蛋白としてβーシネミンを同定することができたことも大きな進歩である。