hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
卵胞における果粒層細胞とマクロファージの協関

またその卵胞内には、リソゾームを豊富に含む高電子密度の卵円形の細胞が認められた。【考察】形態的に単球とみられるこの細胞は、排卵から2-3日経過したこの時期(発情後期)において、発育中の卵胞内に卵胞膜側から基底膜を破って侵入するとの可能性が考えられた。1.ヒトの卵巣において昨年度には、ヒト卵巣のパラフィン切片・H-E染色標本において、閉鎖したグラーフ卵胞で核凝縮をおこした果粒層細胞を処理する大型で丸い細胞を認めた。今年度は、免疫組織化学的手法により、その細胞の同定を試みた。用いた抗体はKP1(CD68の一クローン)-ヒトのマクロファージに対するモノクローナル抗体-である。閉鎖卵胞内にあらわれた大型の細胞は、この抗体に粗大果粒状の陽性反応をその細胞質に示した。H-E染色標本における形態的特徴とあわせて、それはマクロファージであると考えられた。ヒトの卵巣でも、死滅した果粒層細胞の処理にマクロファージが関与することが、明らかとなった。2.モルモットの卵巣においてさきにわれわれは、凍結切片の免疫組織化学ないしは透過電顕観察により、モルモットの卵胞内にあらわれるマクロファージの存在を報告した。今年度は、パラフィン包埋された材料よりの切片にH-E染色および免疫染色を施すことにより、さらに検索をすすめた。用いた抗体はMAC387である。これはKP1と同様にヒトのマクロファージに対するモノクローナル抗体であるが、モルモットにも交差反応を有する。(1)閉鎖卵胞:H-E染色標本にて、核凝縮をおこした果粒層細胞を、それらに混在する大型で丸い細胞がさかんにたべこんでいる像が観察された。この大型の細胞はMAC387に陽性を示した。(2)発育中の卵胞:果粒層細胞に細胞死の徴候の認められない発育中(閉鎖していない)と考えられるグラーフ卵胞の内にも、ごく少数(一切片でせいぜい2-3個)の大型で丸い細胞が、H-E染色標本にて観察された。MAC387にそれは陽性であった。パラフィン包埋切片によっても、閉鎖卵胞内および発育中の卵胞内にマクロファージが存在することが、明らかとなった。卵胞の動態、すなわち発育や閉鎖に対して、果粒層細胞とマクロファージとがいかなる役割を果たすのかを解明することが本研究の主たる目的であった。1、卵胞の閉鎖過程でアポトーシスに陥った果粒層細胞の処理機構さきにわれわれが報告したモルモットとならんで、本研究ではヒトにおいてもその卵巣の組織標本(H-E染色)で閉鎖したグラーフ卵胞内に大型でまるい細胞を認めた。そしてKP1による免疫組織化学染色によりそれがマクロファージであることを示した。アポトーシスに陥った多数の果粒層細胞をこのマクロファージがたべこみ処理をするとのヒトにおける本所見につき、2004年8月京都で開催された第16回国際解剖学会において発表し、現在論文執筆中である。2、マクロファージの卵胞内への侵入様式本研究においてわれわれはモルモットの卵巣で、閉鎖卵胞のみならず発育中の卵胞でもその卵胞洞にマクロファージが出現することを、H-E染色、免疫染色(MAC387)、および透過電顕観察によって明らかにした。しかしながら、単球/マクロファージが卵胞周囲の基底膜を通って卵胞内に侵入する像は、いまだとらえられてはいない。一方、最近われわれはヒトの卵巣において、発育中のグラーフ卵胞の果粒層細胞間に毛細血管とみられる構造を偶然発見した。
高温の粉体または高濃度固気混相流からのエクセルギー高効率回収法

種々の工業プロセスから中間製品または廃棄物として現れる高温粉粒体から熱を高効率で回収して各種用途に有効利用するために直接混合軸流サイクロン型固気熱交換器を開発した。受熱ガスは通常のサイクロン分離器の接線方向吹き込み速度に軸流成分を持たせ、一方、与熱側高温粉粒体は装置中心管から供給する。吹き込み旋回流によって得られた遠心力により供給後の粒子は壁へと向かう。この間にガスと粉体は中心部で向流型の熱交換を行う。実験および数値計算により、ガス吹き込み角度、粒子供給位置等の最適化を行い、さらに、供給直後の粒子分散状態を促進し、粒子群とガスとの良好な混合を実現するために、粒子供給口直下にコマ型拡散盤を設置した。拡散盤がない場合、粒子群は供給後サイクロン部入口付近まで高濃度状態を保ったままほぼ直線的に落下し、その後、気相旋回運動に同伴し吹き分けられ、ガス流はこの粒子高濃度領域を避けて反転する。一方、拡散盤をつけると、ガス流への粒子群の影響を押さえることができる。このことは温度場にも影響し、拡散盤がある場合、粒子は分散盤から離れて壁に到達するまでに気相上昇流と熱交換を終え、拡散盤によって生じた希薄粒子雲が気相との良好な混合・熱交換に寄与するが、拡散盤が無い場合には、気相が粒子高濃度領域を避けて反転する付近でしか熱交換が行われない。本熱交換器を、(単位時間にガスが受け取った熱量)/(単位時間に装置に流入した熱量)で定義する熱効率で評価すると、拡散盤の有無でそれぞれ86.3%、60.5%となり、拡散盤による熱交換性能の向上が確認され、また、単純混合・分離方式(50%)に優ることを示している。本熱交換器は、大規模な設備を必要とせず、粉体の供給回収に要する部分を除けば機械的駆動部も要らない簡単な構造であり、既存の工業プロセスにおける高効率エクセルギー変換、省エネルギー化を進めることが期待される。
低侵襲グラフトレス治療のためのショートインプラントと荷重負荷の相関の解明

骨にはメカニカルストレスを感知して骨量を調節し,骨強度との平衡状態を保つ生理的フィードバック機構があるというFrostのMechanostat theoryに基づき,インプラント周囲骨への応力の違いによる骨の動態の変化を解明することを目的としてラビット脛骨に埋入したインプラント体への荷重負荷による骨動態の観察を行い,骨形成,骨吸収における応力,ひずみの閾値が存在する可能性が示唆された.インプラント治療は欠損歯への補綴治療のオプションとして一般に広く用いられているが、オッセオインテグレーション獲得後の機能負荷開始後にインプラント周囲骨の吸収が起こるインプラント周囲炎が臨床上問題となっている。過度な力による骨吸収を起点として周囲骨の吸収が拡大するという報告はあるが、力を定量的に見た報告は少なく、インプラント周囲骨と応力の関係は明らかではない。そこで、本研究ではオッセオインテグレーション獲得後であってもインプラント体周囲の骨形成・骨吸収を促進する応力の閾値が存在するとの仮説のもと、以下の実験を行った。まず、雄性ニホンシロウサギの脛骨をCT撮影し、骨質の確認、埋入するインプラント体の決定、3次元有限要素解析に必要な骨モデルの作成を行った。結果、皮質骨のCT値は12001400HUと人の歯槽骨と同じ程度であることから、bicorticalな埋入が可能であると判断し、有限要素解析ソフトMechanical Finderを用いて3次元骨モデルの作成を行った本研究では,「骨にはメカニカルストレスを感知して骨量を調節し,骨強度との平衡状態を保つ生理的フィードバック機構がある」というFrostのMechanostat theoryに基づき,インプラント周囲骨への応力の違いによる骨の動態の変化を解明することを目的としてFEMによるひずみ値の解析およびラビット脛骨に埋入したインプラント体への荷重負荷による骨動態の観察というin vivo実験を行い,以下の結論を得た.FEMの結果から,今回のin vivoモデルにおける最大応力作用可能値である60N群はFrostのMechanostat Theoryにおける「pathologic overload window」の後半に属することが明らかになり,動物実験において実施する最大値として適切であると考えられた.20N群,40N群,60N群それぞれにおいて,応力に対して補償的にインプラント周囲骨の有意な増加が認められた.また,その増加は40N群で最も顕著であり,このことから骨形成,骨吸収における応力,ひずみの閾値が存在する可能性が示唆された.各荷重負荷群において,圧縮側,引張側それぞれで異なった骨の動態が観察された.圧縮側の方がより顕著な骨形成が見られ,引張側ではアバットメント部分に接触する骨の割合が有意に低かった.コントロール群においては埋入時から骨レベルの変化がほとんど見られず,臨床的に認められる第1スレッドまでの垂直的骨吸収も認められなかった.これは口腔内と上皮や細菌叢の点で条件が異なることが原因と考えられた.骨にはメカニカルストレスを感知して骨量を調節し,骨強度との平衡状態を保つ生理的フィードバック機構があるというFrostのMechanostat theoryに基づき,インプラント周囲骨への応力の違いによる骨の動態の変化を解明することを目的としてラビット脛骨に埋入したインプラント体への荷重負荷による骨動態の観察を行い,骨形成,骨吸収における応力,ひずみの閾値が存在する可能性が示唆された.インプラント埋入直後の荷重負荷がインプラント周囲骨の治癒に与える影響を検討することを目的として、イヌを対象とした基礎実験を行った。雌性ビーグル犬6頭の上下顎前臼歯部を抜去し、8週後に下顎左右前臼歯部にそれぞれ3本のインプラントを埋入した。荷重負荷装置を用いて、3本のうち1本を荷重なし(0N)、残りの2本に10Nまたは50Nの2種類の側方荷重負荷を1Hz 1800cycle/日で週2回,3週間行った.また,埋入時,1週後,2週後に蛍光ラベリング剤を投与した。3週目に屠殺し、インプラント周囲組織を組織学的および形態計測学的に評価した。0N群および10N群では、感染所見もなく、骨接触状態も良好で、インプラント表面に新生骨の直接接触が認められた。蛍光染色ではインプラントネック部先端に向かって広い範囲で骨形成がみられ、さらに、10N群では実験期間を通して蛍光強度がコントロールの0N群よりも強かった。それに対して50N群では,0N群および10N群と比較してチタン表面への新生骨の直接接触が認められる部位は少なく、骨接触が得られなかった部位に炎症性細胞の浸潤を認めた。また、蛍光染色ではインプラントネック部での骨形成は認められず、骨形成が認められる部位でもコントロールと同程度の蛍光強度であった。骨接触率および骨密度の計測を行った結果、10N群の値は他の群と比較して有意に高く、50N群の値は有意に低かった。荷重量によってインプラント周囲骨の術後の早期治癒を促進させる可能性が示唆された。大学倫理委員会の規定がかわり、当初動物への麻酔に使用していた薬品が使用できなくなり、新たに麻薬管理の免許取得を行ったため、動物実験の進行が予定よりも遅れているため、実験計画の進行は予定よりもやや遅れているが、問題はすでに解決しており、今後の進行には問題ない実験の前段階、通常の骨の状態における荷重負荷と骨形成の相関を明らかにし、適正な荷重負荷においては骨形成を促進することを明らかにしたため、今後、実験的骨欠損を作成し、骨吸収を想定した実験を行う予定である今後は上記動物を用いた実験を進めるとともに、並行して有限要素解析も行う。

動物実験では、インプラント埋入後、治癒期間を経て、4種類の荷重負荷を行い、荷重の大きさと骨への影響に関して、組織学的・形態計測学的評価を行う。さらに、同様の実験を有限要素解析でも行い、骨内応力と骨吸収の相関を明らかにする予定である予備実験を終え、今後は高度骨吸収を想定した実験的な骨欠損を作成し、同部位にインプラントを埋入して荷重負荷を行い、組織学的、形態計測学的評価を行うと共に、有限要素解析、およびCT解析を行う予定である。今年度は評価に用いるPCの購入および、有識者との意見交換のための学会参加に研究費が用いられた。翌年度以降本実験に入るため、残りの研究費用の半分以上を、使用するインプラント(1本あたり4万円程度)の購入および実験動物(ビーグル犬:9万円/1頭)の購入に当てる予定である研究費の大部分は、実験動物やインプラント体・パーツの購入、有限要素解析の費用に当てられる予定である。また、学会発表も予定しているため、一部は旅費に当てられる予定である。次年度研究費は、予定通りに実験動物およびインプラントの購入に大部分が当てられる予定である。さらに、研究成果の発表および会合のための旅費にも研究費の一部が当てられる予定である。
拡張された物理的物体の選択および操作のための複数入力モダリティの活用

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ウェクスラ-記憶検査改訂版の日本における標準化に関する研究

わが国では老人人口の激増とともに痴呆の問題がクローズアップされてきた。しかし、痴呆に関する国際的な心理検査の標準化は非常に遅れている。痴呆においては記憶が中核的な症状なので国際的な記憶検査の標準化が急務と考えられる。日本における記憶検査を確立し、国際的な比較が可能な指標の確立が急務と考え、調査を開始した。海外で使用されている検査法ならびに本邦にて使用されている記憶検査を種々検討した。その結果、国際的に評価を受けているウェックスラ-記憶検査改訂版の日本語版を作成するのが適切であるとの結論に至り、版権を獲得し、日本語版の標準化を行なった。対象とするのは脳卒中などの脳損傷の既往のない18歳から74歳までの男女である。知能テスト(ウェクスラ-成人知能検査改訂版WAIS-R)の知能指数が1標準偏差以内すなわち85-115間の被験者からデータを収集した。地域は北海道から沖縄までの10ヵ所の病院、大学、福祉施設を選び、各約20例ずつのデータをとり、現在164名のデータを集めた。統計分析は英語版にならい、5歳間隔での平均値、標準偏差、WAIS-Rとの相関等をとった。信頼性については、信頼係数、採点者間信頼性、標準誤差、記憶指標間の差、下位検査間及び記憶指標間の相関等を計算した。これらの結果は来年には出版される予定である。妥当性については因子分析、記憶指数の妥当性、下位検査得点の妥当性等を計算している。
心筋薬理学的コンディショニング修飾因子の解明：ｐＨ補正の影響と分子機序

虚血に伴う臓器障害の根本的治療は臓器の血行再建療法であるが、血流再開時に虚血再灌流障害と呼ばれる臓器障害性機構が惹起されることが知られており、その制御は患者予後に影響しうると考えられる。臓器虚血再灌流障害を制御しうる有力な手段として一過性の臓器虚血や特定の薬剤を用いたプレ・ポストコンディショニングと呼ばれる手法が知られているが、今回ラット心筋虚血再灌流モデルを用いてプレコンディショニング作用に影響を与えうる因子として、実際に臨床応用されている麻酔薬を中心としてその効果や作用機序について検討を行った。心筋に対する各種保護刺激によるプレコンディショニング/ポストコンディショニング現象について、引き続きその阻害因子を中心として検討を続けている。プレコンディショニングあるいはポストコンディショニングが、基礎実験とは対照的に臨床における検討では効果が実証されにくい傾向がある。その理由として、実際に臨床現場で治療対象となっている患者およびその臓器がおかれている、非常に複雑な内的・外的環境の影響が関与していると考えられるが、その中でもプレコンディショニング/ポストコンディショニングによる保護作用を打ち消す可能性がある阻害因子の検索と阻害機序解明に関する研究を行い、有益な臓器保護作用が臨床上できるだけ最大限に発揮されうることを目的として研究を続けている。これまでに私たちの研究グループで検討したプレコンディショニング/ポストコンディショニングの阻害因子としては、患者側の内的因子としては糖尿病(Matsumoto S.et al Cardiovasc Drugs Ther. 2009 23(4):263-70.)あるいは高血糖(Matsumoto S.et al Cardiovasc Diabetol. 2012 12;11:4.)状態がある。現在は外的な阻害因子として、周術期や集中治療において麻酔・鎮静目的に投与される各種麻酔薬が保護刺激に与える影響について検討を重ねており、国内外で随時発表を行っている(アメリカ麻酔学会・ワシントン・2012年、日本静脈麻酔学会・米子・2013年)。各種刺激による心筋プレコンディショニングの作用機序ならびにその阻害因子について実験を施行し検討を続けている。心筋プレコンディショニングを心臓手術の際などに実際に臨床応用していくにあたり、実際に阻害因子としてその保護作用に影響を与えている因子としては一つには元々の患者の有する体内環境によるもの、もう一つには周術期に加えられる外的誘因が候補として挙げられる。そのうち前者の、患者のもつ内的誘因については糖尿病・高血糖状態や加齢などが知られており過去に私たちの研究施設においてもその阻害機序について検索を行っている。一方、周術期において発生する外的因子については投与される薬剤や再灌流や臓器低灌流に伴う酸塩基平衡障害などがあり、現在これらが心筋プレコンディショニングに及ぼす影響について検討中である。現在までのところ私たちの研究施設によって検索が進められている心筋プレコンディショニングへの影響因子としては今回研究課題として取り上げている酸塩基平衡状態の他に各種麻酔薬の影響が挙げられる。現在までのところ進んでいる実験においては、各種プレコンディショニング刺激と並行して静脈麻酔薬であるプロポフォールを投与することによってプレコンディショニングによる心筋保護作用が阻害される可能性を示唆する結果が得られており、今後さらなる機序の解明や他の影響因子についても検索を予定している。このように周術期において臓器の内在性保護作用に影響しうる外的刺激や内的要因について解明が進み、具体的にその因果関係が判明することで臓器保護を目的とした各種プレコンディショニングの臨床現場における応用が推進されていくと考えている。心筋に対する様々な保護的刺激を介したプレコンディショニングおよびポストコンディショニング現象について、それらを阻害する因子について引き続き実験施行のうえで検討を重ねている。心筋に対するプレ/ポストコンディショニングは動物実験上で極めて強力な臓器保護効果が示されているが、これらを実臨床において応用していくには、それらの保護作用に影響しうる生体の内的・あるいは外的因子について把握し機序を解明した上で、プレコンディショニングによる保護作用が十分に発揮しうる生体内環境の維持を行うことでより確かな保護効果を得られるのではないかと考えている。これまでに当方の研究グループでは、心筋プレ/ポストコンディショニングの保護効果に影響しうる因子として生体の内的環境として糖尿病ならびに高血糖状態、外部由来の因子として周術期に生体に投与されうる麻酔薬について着目し検討を重ねてきており、随時学会発表や論文作成の形で結果を報告している。現在は臨床にて広く使用されている全身麻酔薬であるプロポフォールおよびセボフルランについて、その投与が臓器虚血性のプレコンディショニング作用に対してどのような影響があるのか、またその阻害機序についての検討を続けており一定の結果が得られている。その一部は学会発表を行っているが(American Society of Anesthesiologists;Annualmeeting、日本静脈麻酔学会)今後最終的にデータのまとめ、考察の上で論文作成を予定している。医歯薬学

現在は各種麻酔薬が心筋プレコンディショニングに与える作用について、ラット心筋虚血再灌流障害モデルを用いて検討しており、判明した結果については逐次学会発表を行っている。今後はさらに各種データを集計・解析の上、論文作成を検討している。実験モデルの作成および得られた標本の処理法・染色法について検討を行い、実験法としてはおおむね確立することができた。またラット心筋虚血再灌流モデルにおける、吸入麻酔薬によるAnesthetic preconditioningならびにpostconditioningについて検討し、1MACの投与による当初のプロトコールに沿った投与法にて保護効果を発揮しうることを確認している。特定臓器の一過性虚血によるプレコンディショニングに対して、各種麻酔薬の同時投与がもたらす影響について阻害メカニズムの解明も含めて引き続き検討を行っていく。得られた結果を集計し、考察の上新たに学会発表あるいは論文作成を検討していく。今後は吸入麻酔薬によるAnesthetic preconditioningやpostconditioningやその他の特定臓器の一過性虚血によるischemic preconditioningに対して、それらに影響しうると考えられる各種周術期投与薬剤の併用や、血中酸塩基平衡状態の調節を行った際の保護作用に対する影響について検索していく予定である。当該年度は実験遂行に必要な主要物品は前年度支給分によって主に賄うことが可能であった。今後、施設内で従来使用していた機器類の老朽化に伴い購入を予定している。あるいは実験動物・試薬をはじめとした消耗品、また論文作成・学会発表に必要な諸費用を賄う予定である。該当なし
数論多様体の数論コホモロジーによる研究

数論と幾何の融合である数論幾何という分野の中に、p進コホモロジーという研究対象があるが、そのp進コホモロジーにおいて、対数収束トポスの基礎理論の構築、対数収束重みフィルトレーションに関する様々な性質を証明した。また、円盤の類似である混標数離散付置体上の任意の特異点を持つ固有多様体のp進重み系列の構成とその基本性質を解明した。(1)対数収束トポスの基礎理論の構築、対数収束トポスにおけるp進純粋性とその応用を志甫淳教授(東京大学)と共同研究する。このp進純粋性を得た後、対数収束重みフィルトレーションに関する様々な性質を証明する。(2)基礎対数スキームの拡大と分岐を許した系列上の分裂単体的半安定型多様体の族に対して、アーベル層がその底空間上の有限型平坦アーベル層から来る場合にp進重み系列の構成とその基本性質を解明する。1志甫淳教授(東京大学)との対数的収束トポスの基礎理論の構築、対数的収束トポスにおけるp進純粋性とその応用を共同研究した。このp進純粋性に基づき、対数的収束重みフィルトレーションの関手性、対数的収束p進重み系列の構成、重みつき対数的収束コホモロジーと重みつき対数的クリスタルコホモロジーの比較定理を通して、対数的収束コホモロジーに対しての重み付き底変換、重み付きキュネス公式を示した。また、対数的収束p進重み系列のE2退化を、既に示していたクリスタル的p進重み系列のE2退化に帰着することによって、証明した。2正標数の完全体上の単純正規因子つきの滑らか単体的多様体に対し、重み付き消滅サイクル複体の明示公式を示した。また、重み付き対数ドラーム複体の明示公式も示し、重み付き消滅サイクル複体と重み付き対数ドラーム複体との比較定理を示した。この比較定理は兵藤-加藤の比較定理を(非自明に)一般化したものである。我々の比較定理を示すために、多様体の分解、擬大域チャートおよび擬大域チャートの完全化という新概念を導き出した。この比較定理は仮想ベッチ数および仮想傾き数に関するセールーグロタンデイークの予想の解決に決定的な役割を果たすことも示した。3対数的点の族上の単体的安定多様体のp進重み系列に関する基礎理論を構築した。すなわち、いくつかのp進重み複体の構成、p進重み複体のプルバックに関する関手性、p進重み系列の構成、p進重み系列のE2退化等を示した。3においても、多様体の分解、擬大域チャートおよび擬大域チャートの完全化の新概念を使う。これによって、従来、定数的安定多様体の場合のみ、使われていたブローアップの手法を見通しよく、一般化し、簡易化した。1.21年度は対数的点の族上の分裂単体的半安定多様体のp進重み系列に関する基礎的理論を構築した。この基礎的理論で証明した定理として次のものがある。(1)p進Steenbrink重み複体の構成、(2)p進Steenbrink重み系列の構成、(3)p進Steenbrink重み複体の引き戻しに関する関手性、(4)p進重み系列のE2退化、(5)p進Steenbrink重み複体の底変換、(6)p進重みフィルトレーションの射の引き戻しに関する狭両立性。これらを証明するのに、多様体の分解、擬大域チャートおよび擬大域チャートの完全化の概念を使う。これらを使って、「よい」埋め込み系を作り、p進Steenbrink重み複体を構成したり、その複体の階層化を計算することにより、上の結果を得た。擬大域チャートの完全化は、従来、定数的半安定多様体の場合のみ、使われていたブローアップの手法を一般化し、簡易化した手法である。また、分裂単体的半安定多様体が定数的半安定多様体のときに、p進モノドロミー作用素を定義し、p進Clemens-Schmid系列を構成し、p進モノドロミー重み予想を定式化して、一般の正標数の完全体上のp進モノドロミー重み予想を有限体上のp進モノドロミー重み予想に帰着することに成功した。2.族の底空間が正標数の完全体のとき、上の対数的点の族は対数的点になる。このとき、分裂単体的半安定多様体のp進Steenbrink-Mokrane重み複体を構成し、p進Steenbrink-Mokrane重み複体とp進Steenbrink重み複体の比較定理を証明した。分裂単体的半安定多様体が定数単体的半安定多様体のときには、筆者はMokrane重み複体をクリスタル的な複体によって、再構成をしたことになり、Mokraneが証明できなかった、p進重み系列の収束性などを示すことができた。1. 22年度は21年度の理論を拡張した。21年度は基礎対数スキームを局所的に対数的点の族として、固定していたが、22年度は一つの対数スキームに固定せず、基礎対数スキームの拡大と分岐を許した系列を考察の対象とした(系列の対数的スキームがすべて同じとすると、21年度考えた一つの基礎対数スキームになる)。

まず、系列に対して、継続的分裂単体的安定多様体の概念を定義した。この新対象に対し、p進重み系列に関する基礎理論を構築した。基礎理論の定理として、次のことを示した。(1)p進Steenbrink重み複体の構成、(2)p進Steenbrink重み系列の構成、(3)p進Steenbrink重み複体の引き戻しに関する関手性、(4)p進重み系列のE2退化、(5)p進Steenbrink重み複体の底変換、(6)p進重みフィルトレーションの射の引き戻しに関する狭両立性。2.基礎対数スキームの系列の底空間達がすべて、正標数の完全体のとき、継続的分裂単体的半安定多様体のp進Steenbrink-Mokrane重み複体を構成し、p進Steenbrink-Mokrane重み複体とp進Steenbrink重み複体の比較定理を証明した。3. 1の理論の応用として、完備離散体上の固有スキームの無限小コホモロジーに対し、p進重み系列を構成した。証明には兵藤治教授(元名古屋大)と加藤和也教授(シカゴ大)が構成した同型射を使った。さらに進んで、この重み系列から得られるp進重み重みフィルトレーションは完備離散体上の固有スキームにしかよらないこと、つまり、p進重みフィルトレーションのwell-definednessを示した。この結果は、以前に研究代表者が示した正標数の完全体上の有限分離型のスキームの剛性コホモロジーの重みフィルトレーションの構成の混標数版である。1.23年度は22年度の理論を層係数の場合に拡張した。22年度は一つの対数スキームに固定せず、基礎対数スキームの拡大と分岐を許した系列に対して、継続的分裂単体的安定多様体の概念を定義した。この新対象に対し、p進重み系列に関する基礎理論を構築したが、23年度は対数的極を持たない場合の層係数に対し、基礎理論を作った。定理として、次のことを示した。(1)p進Steenbrink複体の構成、(2)p進Steenbrink系列の構成、(3)p進Steenbrink複体の引き戻しに関する関手性、(4)p進Steenbrink重み複体の底変換。2.対数的点の族上の固有単純軍規対数スキームの層係数のp進Steenbrink重み複体上の擬モノドロミー作用素の代表に対し、その核と余核を単純正規対数スキームの用語で記述した。すなわち、核は相対的な剛性コホモロジーで表し、余核は見かけ上の特異ファイバーに台を持つ収束コホモロジーを定義し、その収束コホモロジーによって、余核が表されることを示した。単純正規対数スキーム半安定族の特異ファイバーのときは、Clemens-Schmid系列の相対化と呼ぶにふさわしい系列を作った。一般の場合は、相対Clemens-Schmid系列の対数的点の族上への拡張と見なせる。また、層係数が自明のときは、この系列がストリクトであることを示し、p進モノドロミー重み予想が成立するならば、この系列が狭完全であることを示した。3.基礎対数スキームの系列の底空間達がすべて、正標数の完全体のとき、継続的分裂単体的半安定多様体上の単数根F-クリスタルに対し、p進Steenbrink-Mokrane複体を構成し、このp進Steenbrink-Mokrane複体と1で作ったp進Steenbrink複体の間の比較定理を証明した。1. 24年度は23年度の理論の研究の続きを行った。層係数の場合に拡張した。
高機能分散ストリーム処理に基づく実時間実世界情報基盤の構築

無線センサ, RFIDタグ,ライブカメラ等を元とするストリーム情報源から絶え間なく発信されるデータを既存のデータベース等と統合処理するための基盤技術の研究開発に取り組んだ.研究の成果として,ストリーム処理のための統合システムアーキテクチャ,分散ストリーム処理,連続メディア統合技術,効率的ストリーム技術等において,研究成果が得られた.特に,複数問合せ処理やストリーム向け高性能索引については,国際的にもトップクラスの研究成果を生み出すことができた.さらに研究成果を盛り込んだストリーム処理基盤システムStreamSpinnerを開発し,公開した.無線センサ, RFIDタグ,ライブカメラ等を元とするストリーム情報源から絶え間なく発信されるデータを既存のデータベース等と統合処理するための基盤技術の研究開発に取り組んだ.研究の成果として,ストリーム処理のための統合システムアーキテクチャ,分散ストリーム処理,連続メディア統合技術,効率的ストリーム技術等において,研究成果が得られた.特に,複数問合せ処理やストリーム向け高性能索引については,国際的にもトップクラスの研究成果を生み出すことができた.さらに研究成果を盛り込んだストリーム処理基盤システムStreamSpinnerを開発し,公開した.これまでの関連研究成果を基に基盤技術の研究開発を推進した.特に,拡張可能性,連続メディア処理,分散処理を統合システム基盤にどのように組み込むかを中心に検討を行い,プロトタイプ開発やプロトタイプを用いた実験等を実施した.主な研究項目は以下の通りである.【研究項目1:ストリーム処理のための統合システムアーキテクチャの研究】ストリームデータの蓄積と再利用が可能なシステムの実現を目指し,データベースとストリーム処理エンジンを統合したシステムの設計と開発を行った.連続的問合せやデータベースへの蓄積要求の処理可能性判定処理,蓄積要求処理の最適化手法等を開発した.さらに,利用者定義関数の導入による連続的問合せの機能拡張を可能とする機構を実現した.【研究項目2:分散ストリーム処理の研究】複数サイトに配置したストリーム処理エンジンの連携による分散ストリーム処理の基本アーキテクチャを設計し,プロトタイプの開発を行った.また,分散ストリーム処理環境にイベント駆動の応用処理を組み込むための機構を実現した.【研究項目3:連続メディア統合技術の研究】映像ストリームに対するメタデータ付与や他のデータとの統合処理を実現するためのアーキテクチャに関して,基本方式の設計を行った.【研究項目4:効率的ストリーム技術の研究】複数問合せ最適化処理方式に関してより詳細な実験評価を行った.【研究項目5:応用における実証研究】センサーデータや移動体位置情報等を対象とした応用に関する検討を行った.昨年度までの研究成果を基に基盤技術の研究開発を行った.特に,拡張可能性,連続メディア処理,分散処理を統合システム基盤にどのように組み込むかを中心に検討を行った.【研究項目1:ストリーム処理のための統合システムアーキテクチャの研究】データベースとストリーム処理エンジンを統合したシステムの設計と開発を継続しより高度化を図った.特に,データベースへのストリーム格納要求を効率化するための最適化手法等をあたらに開発した.【研究項目2:分散ストリーム処理の研究】複数ストリーム処理エンジンの連携による分散ストリーム処理システムのプロトタイプ開発を継続した.特に,分散ストリーム処理環境にイベント駆動の応用処理を組み込むと共に,その出力をストリーム化した多段処理を実現するための機構を開発しプロトタイプ実装を行った.【研究項目3:連続メディア統合技術の研究】映像ストリームに対するメタデータ付与や他のデータとの統合処理を実現するためのシステムを構築し,多様な映像ストリームを扱うための新たな問合せ機構を開発した.【研究項4:効率的ストリーム技術の研究】各種応用処理を組み込んだ分散ストリーム処理のための問合せ最適化方式方式を新たに開発した.【研究項目5:実証的応用研究】センサーネットや移動体位置情報等を対象とした実証的な応用研究を実施した.実時間実世界データ応用システム構築環境の実現に向け,ストリームとして配信される大規模データの獲得,配信,蓄積,検索,統合利用のためのストリーム処理基盤技術を研究開発した.主な研究成果は以下の通りである.[成果A]イベント駆動型連続的問合せの概念を用いた情報統合モデルと,その統合処理機構を実装したストリーム処理エンジンStreamSpinnerを開発しオープンソースとして公開した.(イノベーションジャパン2008にて成果デモ展示)[成果B]複数のStreamSpinnerをネットワーク上で連携動作させた分散ストリーム処理環境とその上の応用構築支援環境,基本問合せ最適化機構を実現した.また,実際の広域分散システムInTrigger上で分散ストリーム処理が可能であることを検証した.[成果C]連続メディアとタプルベースのストリームの融合に関する研究として,StreamSpinner中でライブカメラ映像ストリームと位置情報ストリームを融合した処理を可能な機構を実現した.[成果D]イベントストリームから確率的推論に基づく状況推定を行う機構の基本機能を設計した.ベイジアンネットワークを用いた確率的推定をストリーム処理の枠組み内に統合するための機構を構築した.[成果E]ストリーム処理におけるデータ信頼性向上に対するアプローチとして,ストリーム処理における来歴管理機構の基本機能を設計し,複数の方式に関して性能評価を行った.[成果F]ストリームデータに対する効率的な索引機構を考案した.特に,位置情報等の多次元データがストリームとして到着する場合を想定し,従来の索引機構では高頻度の更新処理がネックになっていた問題を,メモリ上のバッファの活用により回避する機構を構築した,公表論文はこの分野で世界的に最も権威のある国際ジャーナルに採択された.
プロテオミクスによる遺伝情報発現の場の理解

遺伝子発現の抑制に関与するヘテロクロマチンの構成因子HP1は、抑制的なエピゲノムマークと認識結合する。本課題では、ヒトHP1結合蛋白質(HPBPs)82種類を同定し[Nature Cell Biol, 2010]、新規HPBPsであるPOGZがAurora B複合体の局在や活性を制御すること、他の新規HPBPsであるHBiX1が抑制的なエピゲノムマークと非コードRNAであるXISTと協働して凝縮したクロマチン構造の形成に寄与することを見いだした[Nature Struct. Mol. Biol., 2013]。本研究より、如何にヘテロクロマチンが形成され、機能するのか、一端が明らかとなった。遺伝情報発現制御の場を支える分子基盤、構造基盤を理解するために、染色体DNA上に形成される機能構造体の構成蛋白質をプロテオミクスにより同定し、その機能を明らかにすることを目的とした。具体的には、セントロメアやテロメアに恒常的に存在するヘテロクロマチン(constitutive heterochromatin)の構成因子であるHP1(heterochromatin protein 1)に結合する因子100種類をヒト細胞から同定しており、それらの因子の機能解析をとおして遺伝情報発現制御の場を支える分子基盤、構造基盤の解明を目指す。特に、ヘテロクロマチンが持つ常に凝縮した染色体構造、発現制御を担う機能構造体との相互作用、染色体の空間的配置、の3者間にあるクロストークを明らかにし、ヘテロクロマチンが関与する染色体の折りたたみや空間配置による遺伝子発現制御の理解を目的としている。これまでにヒトHP1結合に結合する約20種類の新規因子をプロテオミクスにより見いだしていた。20年度はそれらの中で、特異な結合様式を示すPOGOZ (SUHW5)に特に着目して解析を進めた。POGOZは、RNA干渉法により機能阻害祖行うと姉妹染色体合着、キネトコア形成、M期チェックポイント機能が欠損する。本研究計画で解析を進めるにあたっての基盤を整えるために、1) POGOZのモノクローナル抗体の作製、2) POGOZ結合因子(POGOBP1、POGOBP2)のクローニングおよび抗体作製、3) POGOZのファミリー因子(SUHW1、2、3、4)のクローニングおよび抗体作製、を行った。さらに、POGOZの染色体上での結合領域を見いだすためのchromatin免疫沈降法の検討を行った。並行して、POGOZ以外の新規HP1結合因子2種類について、クローニング、抗体作製、RNA干渉法による機能解析を行い、1種類はHP1の局在化の促進、もう1種類はX染色体の不活性化に関与することが示唆された。また、これまでHP1-alphaを中心に結合因子の探索を行ってきたが、ほかのサブタイプであるHP1-beta、-gammaについて特異的な結合因子の探索を行うための細胞株の構築を行った。さらに、染色体の核内配置を決定する新規核膜蛋白質を探索するために、既存の核膜蛋白質7種類にタグを付加したものを発現する細胞株を樹立し、可溶化、免疫沈降できる系を開発した。これまでにヒトHP1結合に結合する約20種類の新規因子をプロテオミクスにより見いだている。当該年度は、特異な結合HP1との様式を示すPOGZに特に着目して解析を進め、POGZをRNA干渉法により機能阻害を行うと姉妹染色体合着、キネトコア形成、M期チェックポイント機能が欠損することを明らかとしていた。当該年度の解析により、POGZの機能阻害によって、HP1およびAurora Bキナーゼ、INCENPがM期染色体腕部から解離しないこと、Aurora Bキナーゼの活性化が起こらないことが明らかとなった。さらに、HP1とPOGZとの相互作用の詳細な解析により、他のHP1結合因子がPxVxLモチーフを介してHP1と結合するのに対して、POGZは特殊なZnフィンガーを介してPxVxLタンパク質と競合的にHP1と結合することが明らかになった。G2期の細胞において、POGZはこの競合的な結合により、HP1と結合しているINCENPおよびHP1を染色体から解離させる役割があることが明らかとなった。また、この過程はAurora Bの活性化に必要であることを見いだした。Aurora BのM期における活性化は、キネトコア形成、チェックポイントの確立など正常な染色体分配に必要不可欠であり、その制御にPOGZがHP1を介して関与がするモデルを提案することができた。並行して、POGZ以外の新規HP1結合因子3種類について、機能解析を行った。1種類はSUMO化を介したHP1の局在化の促進に関与すること、1種類はpo1IIと直接結合して転写制御に関わること、もう1種類はX染色体の不活性化に関与する因子の局在に関与することが示唆された。

当該研究により、ヘテロクロマチンの主要な構成因子であるHP1とHP1結合タンパク質の一つであるPOGZとの結合が、M期の進行に必須なリン酸化酵素であるAuroraB複合体の局在と活性を制御していることを、明らかとしてきた。具体的には、AuroraB複合体はHP1との結合を介して分裂期前期に染色体腕部に局在し、POGZがHP1にAuroraB複合体と競合的に結合することにより、AuroraB複合体はHPIから解離して、結果として染色体腕部から解離し、活性化するという結論に至った。当該年度の解析により、HP1と結合できないAuroraB複合体も分裂期中期にセントロメアに結合することができることから、必ずしもこの複合体が腕部に結合することが分裂期中期のセントロメア局在に必要ないことが明らかとなった。また、POGZは、ハエのインシュレータータンパク質と相同性があり、AuroraBの制御で見られたメカニズムは、転写活性のヘテロクロマチンからの保護など、遺伝子発現の制御機構にも寄与していることが予想された。さらに、これまでに同定したHP1結合因子の染色体上の局在位置をChIP-seq法により解析する系を立ち上げた。タグをつけたHP1結合タンパク質安定発現株を用いた系、また、特異抗体を用いた系を用いて、10種類のHP1結合タンパク質のマッピングを行った。同時にH3K9me3、H3K27me3など、抑制的なエピゲノムマークのマッピングに成功した。これらを基盤に、当該研究で.発見したX染色体の不活性化に関与するHBiX1-SMCHD1複合体が、1)不活性X染色体に濃縮されていること、2)H3K9me3領域への局在にHBiX1がHP1を介して、H3K27me3への、局在にSMCHD1が関与していること、を明らかにした。HP1結合タンパク質として見いだした未知タンパク質の一つが、不活性化X染色体領域に局在したことから、HBiX1 (HP1 binding protein enriched in inactive X chromosome)と名付け、解析を進めた。質量分析器を用いHBiX1と結合するタンパク質を探索したところ、HP1に加え、変異マウスの表現型からX染色体の不活性化に関わると報告されていたSmcHD1のヒトホモログを同定した。そこで、HBiX1の不活性化X染色体における機能を明らかにするために、女性由来細胞でHBiX1をRNAiにより阻害したところ、バー小体が消失し、不活性化X染色体の凝縮がなくなることを見いだした。次に、バー小体形成の分子経路を明らかにするため、SMCHD1に加えて、X染色体の不活性化に関与する、H3K27のメチル化酵素PRC2、X染色体特異的な非コード長鎖RNAであるXISTを、それぞれ阻害し同様の観察を行ったところ、HBiX1-SMCHD1複合体はXISTの下流で、不活性化X染色体の凝縮(バー小体形成)に必須な役割をしている事が明らかとなった。また、HBiX1-SMCHD1によるバー小体の形成はPRC2に依存しない事から、HBiX1-SMCHD1によるバー小体形成経路とPRC2によるH3K27me
家族単位を基盤とした最重度身体障がい者の運動介入モデル化と国際的アプローチ

本年度は,在宅で生活する最重度の身体障がい者の家庭における主たる介護者の日中の活動や体力を調査した.伊豆医療福祉センター外来を受診する在宅の最重度身体障がい者の主たる介護者94名に対して問診とサルコペニアの指標の一つと考えられている握力測定を行った.障がいをもつ方がGross Motor Function Classification System (GMFCS)レベルIIIIの脳性麻痺(n=12),Duchenne型Dystrophy(n=3),二分脊椎(n=1),その他(n=8)を除くGMFCSレベルV(ほぼ寝たきり)の脳性麻痺がある方の主たる介護者(全員女性)70名を解析対象とした.得られた知見は以下の通りであった.握力は年齢が増加するにつれて減少し,有意ではあるが緩やかな負の相関があった(r=-0.33, p<0.01).60歳未満では日本人の握力基準値(*1)を下回る被験者が少なくなかったの対し,60歳以降で基準値を下回った被験者はみられなかった.また50歳以上(n=34)と50歳未満(n=36)では統計学的に差が認められなかった.被験者の属性では定期的にエクササイズをしない主婦,定期的にエクササイズをする主婦,定期的なエクササイズをしない職業を有する女性,定期的にエクササイズをする職業を有する女性の4群間で握力の差は認められなかった.これらの知見から在宅における最重度障がい者の主たる介護者の握力は経年的な低下が鈍く長期間にわたって比較的良好に保たれている可能性が高い.しかし,介護する障がい者がいない家庭の女性を対照群と定め,さらに検証する必要がある.また昨年度の反省をふまえ,通所施設で利用者,家族,および職員に車いすダンスへ関心をもってもらえるように新たなDVDを作成した.*1.日丸哲也,青山英廉,永田晟.健康体力評価・基準値事典.ぎょうせい,東京,1991.横断的調査ではあるが,主たる介護者(全員女性)の職業や身体活動の違いといった属性とはまったく無関係に在宅における最重度身体障がい者の主たる介護者の握力が年齢の増加につれた減少が鈍いという知見が得られたことは本研究の大きな成果の一つであると考えるため.また,この知見が,今後,最重度身体障がい者と主たる介護者の体力の維持更新や健康増進を考える上で参考にできるという意義を有し,今後の研究の展開に重要な意味を有すると考えるため.今年度は新たに作成したDVDで車いすダンスが通所施設のアクティビティとして取り上げてもらえるように努力する.そして週2回以上のアクティビティとして導入していただける施設があれば,利用者,家族,および職員の協力を得た上で,車いすダンスによる在宅最重度身体障がい者の呼吸循環系の持久力におよぼすトレーニング効果を検証したい.また握力については家庭に介護する家族がいない女性を被験者として握力を測定する.本年度は主に在宅で生活する最重度身体障がい者の車いすダンスを介した身体活動の機会の有無について調査した.国内では伊豆医療福祉センター(重症心身障害児者施設)のポレポレとコスモスという2つの通所部門職員に対する聞き取り調査を行った.ポレポレは保育年齢の母子が対象であり,1日の受け入れ能力は10組であったが体調不良により欠席が多いため,実際の利用者は1日3組程度とのことであった.一方,コスモスは18歳以上の人達を対象としており,親の付き添いはなく,利用者の体調は安定しており,1日の利用者は約20名とのことであった.設備的にも車いすダンスができるスペースが存在していた.作成した車いすダンス教則DVDを1枚進呈し利用者の親子に視聴を依頼した.後日,2度目の聞き取り調査を行った.車いすダンス教則DVDについては,ポレポレでは「DVDに登場する車いすダンサーの障害程度が自分たちよりも軽すぎて,参考にならない」.一方コスモスでは親が送迎の間に落ち着いてDVDを視聴することはほとんどなく,内容が「硬すぎる」「もっと楽しめるような内容が良い」といった反応が得られた.国外ではタイにおける車いすダンスキャンプと追跡調査を行った.2017年9月2526日,バンコクにおいて車いすダンスキャンプを行った.14組の親子が参加した.2018年2月19日,車いすダンスキャンプに参加した親子14組を現地に集め,アンケート調査を実施した.アンケートは12組から回収できた.6組は車いすダンスキャンプ後にも何らかの形で継続していることがわかった.アンケート後,車いすダンス講習会をおこなったが,車いすダンスのスタイルや選曲を自分達でアレンジしたものを見せてくれた.これは一度施設で車いすダンス講習会をやった後は講師が再度訪問するまでほとんど車いすダンスが行わていないのが普通である国内の状況と明らかに異なっていた.本年度は在宅で生活する最重度身体障がい者とその主たる介護者である家族が車いすダンスを介して定期的な身体活動を行うことによって共に体力を向上させる介入モデルを開発するための基礎となるきわめて有意義な情報を収集できたため.本年度は,在宅で生活する最重度の身体障がい者の家庭における主たる介護者の日中の活動や体力を調査した.伊豆医療福祉センター外来を受診する在宅の最重度身体障がい者の主たる介護者94名に対して問診とサルコペニアの指標の一つと考えられている握力測定を行った.障がいをもつ方がGross Motor Function Classification System (GMFCS)レベルIIIIの脳性麻痺(n=12),

Duchenne型Dystrophy(n=3),二分脊椎(n=1),その他(n=8)を除くGMFCSレベルV(ほぼ寝たきり)の脳性麻痺がある方の主たる介護者(全員女性)70名を解析対象とした.得られた知見は以下の通りであった.握力は年齢が増加するにつれて減少し,有意ではあるが緩やかな負の相関があった(r=-0.33, p<0.01).60歳未満では日本人の握力基準値(*1)を下回る被験者が少なくなかったの対し,60歳以降で基準値を下回った被験者はみられなかった.また50歳以上(n=34)と50歳未満(n=36)では統計学的に差が認められなかった.被験者の属性では定期的にエクササイズをしない主婦,定期的にエクササイズをする主婦,定期的なエクササイズをしない職業を有する女性,定期的にエクササイズをする職業を有する女性の4群間で握力の差は認められなかった.これらの知見から在宅における最重度障がい者の主たる介護者の握力は経年的な低下が鈍く長期間にわたって比較的良好に保たれている可能性が高い.しかし,介護する障がい者がいない家庭の女性を対照群と定め,さらに検証する必要がある.また昨年度の反省をふまえ,通所施設で利用者,家族,および職員に車いすダンスへ関心をもってもらえるように新たなDVDを作成した.*1.日丸哲也,青山英廉,永田晟.健康体力評価・基準値事典.ぎょうせい,東京,1991.横断的調査ではあるが,主たる介護者(全員女性)の職業や身体活動の違いといった属性とはまったく無関係に在宅における最重度身体障がい者の主たる介護者の握力が年齢の増加につれた減少が鈍いという知見が得られたことは本研究の大きな成果の一つであると考えるため.また,この知見が,今後,最重度身体障がい者と主たる介護者の体力の維持更新や健康増進を考える上で参考にできるという意義を有し,今後の研究の展開に重要な意味を有すると考えるため.国内では国外(タイ)に比べ社会的資源が充実しており,最重度身体障がい者の多くが何らかの通所施設を利用していることが明らかである.しかし,親子で一緒に車いすダンスを介した身体活動はほとんど行われておらず,最重度身体障がい者が日中通所施設で過ごしている間,主たる介護者である家族が日中どのような身体活動を行っているのかを明らかにする必要がある.そこで次年度は,例えば,働いているのか,エクササイズをしているのかといった具体的な状況を把握していくこととした.そして,主たる介護者である家族の体力がどのような状況なのかについても把握していくこととした.そのため,伊豆医療福祉センターの協力を得て,外来に通院する最重度身体障がい者に付き添ってくる家族を対象に聞き取り調査と簡単な体力テストを実施することとした.今後,最重度身体障がい者および家族の関心を高めるために,楽しめる要素を取り入れた車いすダンス普及用DVDを新たに作り直し,在宅で生活する最重度身体障がい者とその家族に視聴してもらい,講習会の開催に漕ぎつけたい.その講習会をテコとして日常生活で定期的に身体活動を家族で継続することが可能かどうかを検証していくこととした.国外,特にタイでは地域リハビリテーションの考え方が根付いており,一回の車いすダンス講習会によって車いすダンスが普及しやすい環境にあると考えられる.しかし,貧しい住環境や通所施設へのアクセスが車いすダンスの普及を妨げていると思われるケースを除けば,定期的な講習会を開催することで車いすダンスを介した身体活動の普及が進むと思われる.