hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高精細映像受容時のオクルージョン知覚機構に関わる視覚情報処理の分析

オクルージョンは3D映像の知覚の研究領域だけではなく,コンピュータビジョンの研究領域において,ステレオ非対応領域という負の側面から,モデルとして詳細な検討は行われていない.しかし,人はオクルージョンを積極的に利用して,奥行き知覚や3次元物体の再構成に役立てている可能性がある.本研究で実施する分析を行うことにより,人が脳内でどのようにしてオクルージョンを知覚して,奥行き知覚に活かしているかを明らかにし,2D映像のもたらす奥行き感,3D映像におけるオクルージョンの役割の解明,等輝度知覚条件に基づいた色情報に基づいたオクルージョン知覚処理過程の解明を行う.オクルージョンは3D映像の知覚の研究領域だけではなく,コンピュータビジョンの研究領域において,ステレオ非対応領域という負の側面から,モデルとして詳細な検討は行われていない.しかし,人はオクルージョンを積極的に利用して,奥行き知覚や3次元物体の再構成に役立てている可能性がある.本研究で実施する分析を行うことにより,人が脳内でどのようにしてオクルージョンを知覚して,奥行き知覚に活かしているかを明らかにし,2D映像のもたらす奥行き感,3D映像におけるオクルージョンの役割の解明,等輝度知覚条件に基づいた色情報に基づいたオクルージョン知覚処理過程の解明を行う.
組合せ剛性理論に基づく形態デザイン手法の開発

本年度は、panel-hingeフレームワークに関する成果として次の成果を得た。奈良が考案した切頂八面体から面を取り除いた状態で空間充填した立体は、平坦に折り畳むことが可能で柔軟なpanel-hingeフレームワークであり、この立体を効率よく作成する展開図を明らかにした。奈良が提案した面の取り除き方は、昨年度、本研究で発表した方法とは異なるものであり、平坦化可能な興味深い立体であった。さらに昨年度まで検討していた立体と同様に剛にする方法について検討し、この場合には一つの切頂八面体を追加すろことでは全体を剛にすることはできないことを明らかにした。そして、柱状またはある間隔で切頂八面体を追加することで剛にできると予想を立てた。また、Overveldeらが提案した柔軟な一様ブロック積みに基づく立体を剛にする方法についても検討した。panel-hingeフレームワーク以外のフレームワークに関しては、body-barフレームワークについて次の成果を得た。k-pintchingと呼ばれる極小剛なbody-barグラフを生成する操作に基づいたbody-barフレームワークを生成する手法と剛なbody-barフレームワークを逐次的に生成する手法を提案した。一層の立方体で充填するようにbody-barフレームワークを生成する方法を示すことで、建築分野などでの活用を目的とした形態生成手法として有用であることを示した。panel-hingeフレームワークに関しては、昨年度までは切頂八面体に基づいた空間充填立体で、平坦化可能な柔軟な立体を作ることはできなかったが、研究発表を行うことで、奈良が考案していたことがわかったり、その立体を作成する展開図を検討し、さらに剛にすることについても検討することができた。panel-hingeフレームワーク以外であるbody-barフレームワークに関しても、形態デザインへの応用の可能性を示すことができた。このように研究は順調に推移している。Overveldeらが提案した柔軟な立体を剛体を追加することにより、剛にする方法を明らかにする。これまでに開発した手法を用いた形態デザインへの応用例についても引き続き、検討を行う。本年度は,panel-hingeフレームワークに関する成果として,次の成果を得た.空間を2等分するCoxeterの3つのねじれ正多面体のうち,立方体を基本形とした立体に対して一つの立方体を追加することのみで,フレームワーク全体を剛にできることを明らかにした.この時,立方体を基本形としたCoxeterのねじれ正多面体は,立体の各面がヒンジで繋がれているpanel-hingeフレームワークとして捉えた時,平坦に折りたたむことができる柔軟なpanel-hingeフレームワークである.また,切頂八面体を基本形とする立体,正四面体と切頂四面体を基本形とする立体である剛な2つのねじれ正多面体に関しては,基本形とする多面体からねじれ正多面体とは異なる面の取り除き方を,組合せ剛性理論に基づいて提案することで,柔軟な立体を生成することに成功した.panel-hingeフレームワーク以外のフレームワークに関しては,bar-jointフレームワークについて次の成果を得た.空間充填立体のbar-jointフレームワークに対して,最小本数の筋交いを追加することで,どの棒材を取り除いた場合においてもフレームワークが柔軟となる極小剛な構造物とする手法を,回転は行わず平行移動のみを許した場合に,一種類の多面体で空間充填可能である5種類の空間充填立体に対して明らかにした.さらに開発した操作を拡張し,内部空間や開口部を想定した構造物に対しても,極小剛とする生成手法を提案した.panel-hingeフレームワークに関しては,自由度1ではないが柔軟なCoxeterのねじれ正多面体について剛にする手法を明らかにすることができた.panel-hingeフレームワーク以外であるbar-jointフレームワークに関しても,建築利用を目的とした形態デザインへの応用の可能性を示すことができた.このように,研究は順調に推移している.本年度は、panel-hingeフレームワークに関する成果として次の成果を得た。panel-

hingeフレームワークに関しては、昨年度までは切頂八面体に基づいた空間充填立体で、平坦化可能な柔軟な立体を作ることはできなかったが、研究発表を行うことで、奈良が考案していたことがわかったり、その立体を作成する展開図を検討し、さらに剛にすることについても検討することができた。panel-hingeフレームワーク以外であるbody-barフレームワークに関しても、形態デザインへの応用の可能性を示すことができた。このように研究は順調に推移している。panel-hingeフレームワークについては,空間充填立体に基づいた柔軟なフレームワークを剛にする手法について引き続き取り組む.開発した手法を用いた形態デザインへの応用例についても検討を行う.さらに,panel-hingeフレームワーク以外の構造物であるbody-barフレームワークについても形態生成手法の検討を試みる.Overveldeらが提案した柔軟な立体を剛体を追加することにより、剛にする方法を明らかにする。これまでに開発した手法を用いた形態デザインへの応用例についても引き続き、検討を行う。
モルヒナン関連化合物の非麻薬性鎮痛作用に関する研究

防己はツヅラフジ科を基原とし、リウマチなどの痛みに有効性を示すが、その作用機序は未解明である。防己黄耆湯およびこれに含まれるシノメニンは、熱刺激や化学刺激による痛みに鎮痛作用を示すとともに坐骨神経を結紮した臨床に近い痛みに対しても効果があった。シノメニンは麻薬性鎮痛薬のモルヒネに構造が類似するが、痛みを抑える機序はモルヒネとは異なることも分かった。さらに詳細な検討を加えた結果、炎症性を抑えるメカニズムが関与している一部に関与している可能性が考えられた。防己黄耆湯および主成分のシノメニンは、麻薬性鎮痛薬とは異なるタイプの痛み止めになり、慢性的な痛みに対して有効である可能性が考えられた。当該研究は、防己黄耆湯およびその構成生薬の防已から得られる非麻薬性の天然化合物である防已由来アルカロイドのシノメニンについてその鎮痛効果と難治性疼痛のアロディニアに効果があるかを検証する研究である。初年度は防已および防己黄耆湯のマウスに経口投与し、熱板法により鎮痛効果を評価した。その結果、防已および防己黄耆湯抽出エキスは弱いながら鎮痛効果を示し、その主成分であるシノメニンは、強い鎮痛効果を示した。シノメニンによる鎮痛効果はモルヒネが示すそれの約1/5であったが、用量依存的で有意な鎮痛活性が得られた。モルヒネの鎮痛効果はナロキソンにより拮抗されるのに対して、シノメニンによる鎮痛効果はナロキソンで拮抗しなかった。このことにより、シノメニンは、モルヒネと異なる作用機序により鎮痛効果を示すことが明らかになった。これとは別に防已のエタノール抽出エキスについて、シリカゲル、アルミナ、およびODSカラムを用いてアルカロイド画分を得、これよろシノメニン関連アルカロイド化合物を5種を抽出し、現在、シノメニンとの鎮痛効果を比較している。当該研究は、防己黄耆湯とその構成生薬である防已の主アルカロイドのシノメニンについて抗侵害刺激作用を評価し、非麻薬性の天然由来鎮痛薬の開発に結び付ける基礎薬学的な研究である。昨年度に引き続き、防己黄耆湯および防已由来成分でモルヒナン型アルカロイドであるシノメニンについて、熱板法における再現性を評価するとともに、オピオイド拮抗薬であるナロキソンとの併用で作用が拮抗するかを実験した。その結果、防己黄耆湯もシノメニンも用量依存的に熱刺激による回避行動を有意に抑制したが、この作用はいずれもナロキソンで拮抗されず、オピオイド受容体を介さない鎮痛活性を示すことが再確認できた。当該年度はさらに、新規な神経障害性疼痛モデルを用いて防己黄耆湯、シノメニン、および新規に活性を見出した、華岡青洲処方の麻佛散について評価した。神経障害性疼痛モデルはマウスの坐骨神経を結紮して作製するSeltzerモデルであり、当該モデルを用いて防己黄耆湯、シノメニンおよび麻佛散の抗侵害刺激作用をvon Freyfilamentで調べた。その結果、防己黄耆湯は有意な抑制活性を示さないが、シノメニンは30 mg/kg/dayの3日間前投与で強いフィラメント刺激回避行動閾値の上昇を認めるとともに、今回、新たに試験した麻佛散については強力、かつ有意な抑制活性が認められた。なお、当該モデルにおいて、モルヒネは有効性を示さなかった。このことは、シノメニンおよび麻佛散には神経遮断性麻酔(NLA麻酔)と類似した鎮痛作用があることを示すものであり、神経障害性疼痛に対して効果がある可能性が高いことが分かった。今後、再現性を含めて評価を進めるとともに、シノメニン以外の有効成分の単離も試みる。昨年度は、再現性をとるための繰り返し実験の回数が多くなったため、やや遅れ気味に実験が推移した。そのため、公表論文の作成が未完であるが、当該関連の研究成果を学会に3題発表することができた。当該研究は、防己黄耆湯および構成生薬の防已から得られる非麻薬性のモルヒナン型アルカロイドのシノメニンについて、それらの鎮痛効果と神経障害性疼痛モデルに対する有効性を評価する研究である。初年度から2年目に至るまで、防己黄耆湯およびシノメニンには鎮痛効果があることが、マウス熱板法とホルマリン疼痛試験法から明らかにできた。さらに、シノメニンはホルマリン疼痛試験法においてモルヒネと同様の鎮痛活性を示すがナロキソンで拮抗されないことを明らかにすることができた。なお、防己黄耆湯による鎮痛活性は、ナロキソンで拮抗されず、エキス剤そのものの活性はシノメニンだけの作用ではないことも新たに判明した。また、防己黄耆湯による鎮痛活性は、防已以外ににも黄耆が防已と同程度の鎮痛活性を示すことが判明した。なお、シノメニンおよび関連アルカロイドによる鎮痛作用活性を熱板法で評価しているが、ばらつきが大きく再現性実験を実施している。上記の防己黄耆湯およびシノメニンの鎮痛活性に関する成果については、論文として投稿することができた。当該研究の初年度から3年目まで、再現性に関する実験が多くなり、当初計画よりもやや遅れて研究が推移していたが、今年度に入ってデータがそろい始め、論文作成・掲載および学会発表での成果報告にまで達成することができた。

研究代表者はこれまでに、防己黄耆湯およびその主たる構成生薬の防已について、中枢性の痛みと神経障害性疼痛に及ぼす効果について検討し、方剤および防已に含まれる非麻薬性モルヒナンアルカロイドのシノメニンには、それぞれの痛みに対して効果があることを明らかにすることができた。さらに、その作用機序にはモルヒネが結合するオピオイド受容体を介さないことが、ナロキソンなどのオピオイドアンタゴニストを用いる実験で明らかにすることができた。昨年度は、その研究成果をまとめて投稿し、論文化するこに成功した。さらに、研究代表者らは、シノメニンおよび防己黄耆湯の詳細な作用機序を明らかにする目的で、坐骨神経結紮モデルにおける生体内炎症誘発物質である腫瘍壊死因子αの寄与とシノメニンおよび防己黄耆湯の作用をそれぞれ検討した。坐骨神経結紮における血中の腫瘍壊死因子濃度を測定したが、上昇傾向が認めらるものの、個体間のバラつきが大きく、発痛への明白な関与は明らかにできていない。しかし、防己黄耆湯やシノメニンを投与したマウスでは、腫瘍壊死因子αやインターロイキン-1βの産生が抑制される傾向が認められた。このことから、防己黄耆湯やシノメニンは、腫瘍壊死因子αをはじめとする炎症性物質の産生を制御することによる間接的な機序を介して鎮痛活性を示す可能性が推測された。目下、マウス個々における数値のバラつきを少なくするために、マウスの個体数を多くして実験するとともに、再現性や抗炎症作用の寄与がどの程度あるのかを、腫瘍壊死因子αに対する抗体等を用いて検討する。有意性が認められる結果が出た時点で学会発表を行うとともに、成果を論文にまとめる。防己はツヅラフジ科を基原とし、リウマチなどの痛みに有効性を示すが、その作用機序は未解明である。防己黄耆湯およびこれに含まれるシノメニンは、熱刺激や化学刺激による痛みに鎮痛作用を示すとともに坐骨神経を結紮した臨床に近い痛みに対しても効果があった。シノメニンは麻薬性鎮痛薬のモルヒネに構造が類似するが、痛みを抑える機序はモルヒネとは異なることも分かった。さらに詳細な検討を加えた結果、炎症性を抑えるメカニズムが関与している一部に関与している可能性が考えられた。防己黄耆湯および主成分のシノメニンは、麻薬性鎮痛薬とは異なるタイプの痛み止めになり、慢性的な痛みに対して有効である可能性が考えられた。当該研究の初年度における、研究成果の達成状況は、当初計画した通りに実行できており、期待される成果が得られていることから、実験はおおむね順調に推移していると判断できるが、研究成果発表が未完であり、平成27年度に発表予定である。平成28年度は、神経障害性疼痛(Seltzer)モデルで有効性を示したシノメニンおよび麻佛散について、メカニズムを含めたさらに詳細な鎮痛活性評価を行う。すなわち、Seltzerモデルを作製したマウスにシノメニン、麻佛散を投与し、併せてオピオイド受容体拮抗薬のナロキソンを作用させて鎮痛活性への影響を調べる。さらに、坐骨神経結紮モデルを自己免疫疾患自然誘発モデルマウスに作り、炎症応答と神経障害性疼痛に及ぼす影響を調べるとともに、シノメニンおよび麻佛散がどのような作用を示すのかを検討する。さらに、麻佛散に含まれる有効成分のうち、特にアルカロイド化合物群についてHPLCを用いて精査する。最終年度は、アルカロイドのシノメニンの作用機序解明のための研究と防己黄耆湯を構成する黄耆の鎮痛活性について評価し、それらの成果を報告する。また昨年度、当該研究の予備実験から新たに見出すことができた華岡青洲処方の麻佛散について、正向反射消失を伴わない神経遮断性麻酔作用と鎮痛活性について論文として成果を報告する。
災害多発県における災害時看護指針の作成と看護支援ネットワークに関する研究

1.「災害時の看護の役割」の洗練化災害時の具体的な看護の役割は動的であり、時間の流れの中で情報を得たり、資源を活用しながらその役割が発揮されていると考えた。それによりシステム思考を導入し、役割と役割の関係性を動的に捉えようと、IDEF法(ワークフロー分析法)を用いて災害時の看護の役割の洗練化を試みた。2.望ましい災害看護支援ネットワーク体制のあり方の模索アンケートを災害看護支援ネットワークの視点から分析し直した。その結果、各職場では災害や非常事態に備えた組織作りに取り組んではいるが、自組織内での活動に留まり、地域の他組織や各種団体との連携にまで至っていないことが明らかとなった。災害に備えた地域内の組織間ネットワークの形成が必要であることが示唆された。3.災害看護支援ネットワークの構造の検討『災害看護支援ネットワーク』は、「災害看護活動支援ネットワーク」により看護職を中心とした連携体制(ネットワーク)を構築し、構築されたネットワークを維持していく「災害看護メンテナンスネットワーク」の両者の交互作用により、実効あるものに変化して行くものと考えた。4.災害看護活動支援ネットワークの構築「情報の提供と共有」を災害におけるネットワーク機能の基幹機能と位置付け、この機能を通して「マンパワーの提供」、「物資の提供」、「意志決定の支援」の全てのネットワーク機能が発揮されると考えた。よって、『災害看護支援ネットワーク』を構築するためには、その要件として「情報の提供と共有」というネットワーク機能を定義する必要があると考えた。従って、災害における看護の役割を具体的に発揮するために、どこに連絡し相談したらよいかという「情報の共有と提供」という窓口を整理し、「災害看護活動支援ネットワーク」を構築した。5.災害看護メンテナンスネットワークの構想の提案災害看護活動支援ネットワークをたよりに災害看護活動を展開すると、「災害看護支援ネットワーク」が構築されるが、その存在は時間と共に薄れて行くものと考えられる。構築されたネットワークを維持していくためには、それを維持する災害看護メンテナンスネットワークを構築する必要があり、その構想を提案した。6.ホームページ開設による災害看護に関する情報交換の場の提供ホームページ「災害時看護支援ネットワーク研究血高知」を開設し、広く看護職との災害看護に関する情報交換の場を提供した。本研究の平成12年度の目標およびその研究実績は以下の4点である。1.「災害時の看護の役割」の洗練化平成11年度の実績をベースとして、本年度は「災害時の看護の役割」の信頼性と妥当性の向上を目的とした。災害時の具体的な看護の役割は動的であり、時間の流れの中で情報を得たり、資源を活用しながらその役割が発揮されていることに着目し、システム思考を導入し、役割と役割の関係性を動的に捉えようとIDEF法(ワークフロー分析法)を用いて災害時の看護の役割の洗練化を試みた。例えば、「救護/救援システムの構築と運用」が、現場の役割を支援するサポートシステムのため、現場の役割に対応してこの機能が必要であることが、役割の関係性の分析を通して明らかになり、「組織作り」から「組織作りのための人員確保」というように役割が具体化され、より現実的な視点を踏まえての役割が分析できた。

このように、IDEF法によるワークフローの分析が、災害時の看護の役割を洗練化するために有効であることが明らかとなり、役割の整理・統合が実現した。2.望ましい災害看護支援ネットワーク体制のあり方の模索平成11年度に実施したアンケートを災害看護支援ネットワークの視点から分析し直した。その結果、災害看護への取り組みが管理者層に留まっている傾向があり、今後はスタッフ層へと実践を広めていくための動機づけと教育訓練が必要であることが明らかとなった。また実際体験に基づいた必要性の認識やノウハウを伝え、これらの体験を掘り起こし体系化していくことが重要であると示唆された。更には、訓練参加への経験は、日常の業務の中での取り組みに影響しており、平常時の訓練への参加が重要であること、各職場では災害や非常事態に備えた組織作りに取り組んではいるが、自組織内での活動に留まり、地域の他組織や各種団体との連携にまで至っていないことが明らかとなり、今後は災害に備えた地域内の組織間ネットワークの形成が必要であることがわかった。3.ホームページ開設による災害看護に関する情報交換の場の提供ホームページ「災害時看護支援ネットワーク研究in高知」を開設し、広く看護職との災害看護に関する情報交換の場を提供した。4.高知県情報スーパーハイウェイへの接続高知県の総合防災情報システムと接続し、看護の視点から災害情報体系のあり方を模索した。本研究の平成13年度の目標およびその研究実績は以下の4点である。1.現状の課題の明確化と望ましい災害看護支援ネットワーク体制のあり方の模索アンケートの分析から、災害看護への取り組みが管理者層に留まっている傾向があり、今後はスタッフ層へと実践を広めていくための動機づけと教育訓練が必要であることが明らかとなった。また実際体験に基づいた必要性の認識やノウハウを伝え、これらの体験を掘り起こし体系化していくことが重要であり、訓練参加への経験は日常の業務の中での取り組みに影響しており、平常時の訓練への参加が必要である。また各職場では、災害や非常事態に備えた組織作りに取り組んではいるが、自組織内での活動に留まり、地域の他組織や各種団体との連携にまで至っておらず、今後は、災害に備えた地域内の組織間ネットワークの形成が必要であることが示唆された。2.災害看護支援ネットワークの構造の検討本研究が目指す『災害看護支援ネットワーク』は「災害看護活動支援ネットワーク」により看護職を中心とした連携体制(ネットワーク)を構築し、構築されたネットワークを維持していく「災害看護メンテナンスネットワーク」の両者の交互作用により、実効あるものに変化して行くものと考えた。3.災害看護活動支援ネットワークの構築本研究では「情報の提供と共有」を災害におけるネットワーク機能の基幹機能と位置付け、この機能を通して「マンパワーの提供」、「物資の提供」、「意志決定の支援」の全てのネットワーク機能が発揮されると考えた。
PIGA遺伝子変異造血幹細胞の選択的増殖におけるCD109分子とTGF-βの役割

TGF-β副受容体であるGPIアンカー膜蛋白CD109が、PIGA遺伝子変異造血幹前駆細胞(HSPC)の優先的活性化に関与しているか否かを明らかにするため、白血病細胞株TF-1のCD109をノックアウト(KO)し、野生型との間で、TGF-βに対する感受性を比較した。その結果、CD109KO TF-1細胞では野生型TF-1細胞に比べてTGF-βによるリン酸化SMAD2の誘導が低下し、TGF-βによる細胞増殖の抑制が起こりにくいことが明らかになった。PIGA遺伝子変異HSPCは、TGF-βの作用増強を担うCD109の欠失によりTGF-βによる抑制を免れて造血に寄与しやすくなることが示唆された。再生不良性貧血のような自己免疫性の造血不全患者では、GPIアンカー膜蛋白が欠失したPNH形質の血球がしばしば検出される。この機序として、PIGA遺伝子変異造血幹細胞の造血抑制因子に対する感受性が、GPIアンカー膜蛋白欠失のため低下していることが考えられる。この仮説を検証するため、TGF-βのco-receptorであるCD109分子の役割を検討した。CD109はヒトCD34陽性細胞の一部に発現しているが、今回、ヒト臍帯血を用いて、CMP、GMP、MEPの各造血前駆細胞にも発現していることを確認した。また、臍帯血由来のCD34陽性細胞をTGF-βで刺激することにより、リン酸化SMAD2の発現増強がPhospho Flowで検出できることを確認した。GM-CSF依存性の骨髄性白血病細胞株TF-1は、TGF-βによって増殖が抑制されることから、この細胞におけるCD109分子のノックダウンを試みた。当初siRNAを用いたところ、CD109の部分的な発現低下は認められたが、完全欠失細胞は得られなかった。このためCRISPR/Cas9システムを用いたところ、CD109の完全欠失細胞が得られた。また、in vivoにおけるCD109の役割を明らかにするため、C57BL/6Jslc野生型マウスの造血幹細胞分画におけるCD109発現を検討した。マウスのCD109をフローサイトメトリーで検出するためのよい抗体が入手できなかったため、野生型およびCD109 KOマウスの骨髄からLSK、CD34(-)LSK、CD34(+)LSK、GMP、MEPにおけるCD109発現をRT-PCR法により検討した。その結果、CD109遺伝子発現は成熟血液細胞では認められたが、造血幹細胞および造血前駆細胞ではみられなかった。このため、CD109はマウス造血幹細胞の静止期維持には関わっていないことが示唆された。臍帯血由来のCD34陽性細胞を用いた予備実験で、TGF-β刺激によって誘導されるリン酸化SMAD2を安定して検出できるPhospho Flowアッセイを確立した。CRISPR/Cas9システムにより、CD109KO TF-1細胞が樹立できることを確認した。ただし、同時に作成したmock-transfected TF-1の増殖が得られなかったため、TGF-βに対する感受性やリン酸化SMAD2の誘導を正確に評価することは困難であった。このため、再度野生型TF-1細胞からtransfectionを行っている。一方、in vivo実験については、マウスの造血幹・前駆細胞にCD109発現を確認できなかったため、当初計画していたCD109KOマウスにおける造血能を野生型マウスと比較する実験は断念した。当初計画したマウス造血前駆細胞を用いるコロニーアッセイや造血幹細胞移植実験も行わない予定である。また、ヒトiPS細胞から、CD34陽性細胞を約50%含む造血前駆細胞分画を誘導する系を確立した。これらのiPS細胞由来造血前駆細胞におけるCD109発現とその機能も今後解析する予定である。まず、TGF-βによって増殖が抑制されるGM-CSF依存性の骨髄性白血病細胞株TF-1をベースとして、CRISPR/Cas9システムにより、CD109KO TF-1細胞と、コントロールとして比較するためのmock-transfected TF-1細胞を樹立した。次に、MTTアッセイを用いて、両細胞の増殖能を比較した。造血抑制因子であるTGF-βの刺激により、mock-transfected TF-1細胞の増殖は56%±2%抑制されたが、CD109KO TF-1細胞では37%±2%しか抑制されず、CD109をノックアウトすることによって、TGF-β刺激による細胞増殖抑制効果を減弱させ得ることが示された。更に、両細胞を用いて、昨年度に確立したPhospho Flowによるリン酸化SMAD2発現レベル(MFI)の比較を行った。Mock-transfected TF-1細胞ではTGF-β刺激後のリン酸化SMAD2の誘導が9.8±2.4みられたが、CD109KO TF-1細胞では7.6±1.7まで低下しており、CD109をノックアウトすることによって、TGF-β刺激後のリン酸化SMAD2発現が低下することが示された。以上から、CD109の欠損は、造血抑制因子であるTGF-βの感受性を低下させることが示唆された。

まず、健常人の骨髄細胞を用いて、CD34陽性細胞サブセット(CD34+ subset)におけるCD109の発現を評価した。フローサイトメトリー法により、顆粒球・マクロファージ前駆細胞において、CD109が発現していることを確認した。また、TF-1はGM-CSF依存性の骨髄性白血病細胞株であり、TGF-βによって増殖が抑制される。我々は昨年度、CRISPR/Cas9システムを用いてCD109KO TF-1細胞を樹立し、限界希釈法を用いて純化に成功した。TF-1はδ-アミノレブリン酸(ALA)により分化誘導され、ヘモグロビンを産生することが知られている。TF-1にδ-ALAを投与することでglycophorin A (GPA)の発現も誘導されることをフローサイトメトリー法により確認した。一方、CD109KO TF-1細胞ではδ-ALAを投与することなくGPAを発現していることを確認した。同時期に樹立したmock-transfected TF-1細胞ではGPAの発現を認めなかったことから、CD109欠損と血球分化との関連性が示唆された。TGF-β副受容体であるGPIアンカー膜蛋白CD109が、PIGA遺伝子変異造血幹前駆細胞(HSPC)の優先的活性化に関与しているか否かを明らかにするため、白血病細胞株TF-1のCD109をノックアウト(KO)し、野生型との間で、TGF-βに対する感受性を比較した。その結果、CD109KO TF-1細胞では野生型TF-1細胞に比べてTGF-βによるリン酸化SMAD2の誘導が低下し、TGF-βによる細胞増殖の抑制が起こりにくいことが明らかになった。PIGA遺伝子変異HSPCは、TGF-βの作用増強を担うCD109の欠失によりTGF-βによる抑制を免れて造血に寄与しやすくなることが示唆された。CD109KO TF-1細胞が得られることが分かったため、mock-transfected TF-1細胞を含めた新しいトランスフェクタントが得られ次第、当初の計画通り、TGF-β刺激後のリン酸化SMAD2誘導、細胞増殖抑制効果、細胞周期抑制効果などを、KO細胞と対照細胞との間で比較する。iPS細胞から誘導した造血前駆細胞におけるリン酸化SMAD2誘導を、CD109陽性細胞と陰性細胞との間で比較する。新規のPNH患者を対象として、PNH型および非PNH型(正常)CD34陽性細胞およびCD34陽性細胞サブセットにおけるリン酸化SMAD2誘導を、Phospho Flowを用いて比較する。CRISPER/Cas9システムでCD109をノックダウンさせたTF-1細胞はTGF-β刺激による細胞増殖抑制効果が減弱していたので、この細胞にCD109をノックインすることで細胞増殖抑制効果が回復するか否かを確認する。iPS細胞から誘導した造血前駆細胞におけるリン酸化SMAD2誘導を、CD109陽性細胞と、CD109をノックダウンした陰性細胞との間で比較する。CD109を介したTGF-β刺激が、TF-1細胞、およびiPS細胞由来CD34細胞のアクチン重合に影響を及ぼすか否かを、ファロイジン染色によって評価する。
女性の就業率上昇に向けた健康に働ける社会づくりのための実証研究

平成30年度は、厚生労働省から得た統計情報の中でも、21世紀成年者縦断調査と中高年者縦断調査の個票の分析を進めることができた。特に21世紀成年者縦断調査では、20代30代の若年層を対象にして10年間追跡した労働者の雇用形態と10年後の心理的ストレス状況を比較分析した。その主たる結果によると、観察開始時点で2030代の男性を対象にした分析では、非正規雇用から正規雇用への移行群と非正規雇用を継続した群で心理的ストレスの高さがみられた。この世代は新しい職場で仕事をはじめるなど環境の変化があるが、非正規雇用者でその繰り返しをすることが精神的な健康に影響を及ぼす可能性がある。また、正規雇用への移行群でストレスが高くなっており、長い労働時間や仕事量増加、質の異なる仕事からのストレスが考えられた。同調査の2030代の女性では、雇用形態の変化で各群に心理的ストレスの差がみられなかった。他方、短時間雇用の非正規雇用継続者で高いストレスが示された。パート労働で育児を担う女性、単身親世帯など、雇用の変化以外の女性特有の特徴がストレスの原因になる可能性がある。以上のような性別による雇用形態の選択と心理的ストレスの状況をコホート研究の結果として分析して、男女特有の雇用と健康状況を把握することと、女性の就労率上昇に関連する要因を分析することができた。女性では就労していたが結婚を機に仕事をやめた者と結婚後も働き続けた者についての要因と健康に関する分析を行い、本研究の目的である女性の就労を後押しする、あるいは妨げる要因についてデータ分析を行うことができた。本研究の成果は、平成30年度の第77回日本公衆衛生学会(福島)、第91回日本産業衛生学会(熊本)で報告しており、国際学術誌での発表も予定している。平成27年度は研究初年度であったため、主に1)追加の文献検索、2)研究に関連する政策や国の方針に関する情報収集、3)厚生労働省への公的統計の目的外利用申請の3つを行った。文献検索については、和文は医学中央雑誌、英文はPubMedを用いて文献検索を行った。検索に用いたキーワードとしては、「女性の就労」「雇用形態多様化」「ワークライフバランス」などについての既存の研究を検索・選定して整理した。2番目に、ここ数年、女性の就労に関しては国の方針、政策などにも変化がみられている。本研究の課題を知る上でも、そしてデータ分析結果を解釈する際に必要になることから、社会的背景となる国の労働政策や女性労働者に対する施策について情報をとりまとめた。さらに、本研究の分析に使用する公的統計「国民生活基礎調査」「21世紀成年者縦断調査(平成14年成年者)」「中高年者縦断調査」について厚生労働省への申請連絡を開始した。現在、担当部局との連絡を行っており、データを取得しだい今年度の前半には分析に取りかかる予定である。第1と第2の実績である文献検索や国の政策などの情報をもとに、総説論文を執筆した。特に雇用形態多様化する時代においての女性労働者のストレス、非正規雇用労働者の中でも特に壮年期の労働者の現状についてであり、研究成果の項目で具体的に示す。また、平成27年度にはこれまでの研究や活動の実績として、第29回日本医学会総会、第88回日本産業衛生学会での招待講演の機会も得た。今後は労働者(特に女性)が雇用形態を問わずに健康に働く社会づくりをするかという研究成果を継続して報告すると共に、その成果を社会にはたらきかけることに貢献したいと考えている。文献検索等の基本情報収取については概ね順調に進み、研究の準備が整ってきている。他方、申請手続きを行っている公的統計の個別票目的外利用申請が初年度中に終えられなかったことで若干進捗に遅れが生じているが、平成28年度前半には取得見込みであり、大きな支障をきたさないと考えている。平成28年度は研究2年目を迎え、主に次の3つの作業を行った。1)関連する文献の調査、2)研究に関連する国の政策などの情報整理、3)厚生労働省に目的外使用申請とその受理であった。まず、関連する文献については、1年とはいえ海外も含めるといくつかの関連する研究成果があり、多様な雇用形態で働く女性の健康についての文献の収集を行った。そしてテーマは異なるものの、研究で利用する公的統計である、国民生活基礎調査や21世紀成年者縦断調査、中高年者縦断調査を用いた研究論文もあったため、それらについて文献を収集した。こうした情報を読み込んで整理する作業を行った。次に、現在日本では政府主導の働き方改革の実現のための準備が進んでおり、労働に関する制度が変革期にある。そのような変化についても情報を収集し、今後の労働政策の方針と産業衛生と関連しうる内容について整理を行った。このような時代と社会背景に伴い、様々な労働関連の出版が続いているため、必要な資料について入手して読み込み、異なる分野の著者らの書籍や文献から、雇用形態多様化や女性の就労に関する現状や問題点の理解に努めた。さらに、本研究では厚生労働省にを行った公的統計「国民生活基礎調査」「21世紀成年者縦断調査」「中高年者縦断調査」の個別票を分析することになっており、入手可能な年度分のデータについて申請を行ってきた。担当部門との申請書類修正や追加書類提出などを行った結果、データ利用許可がおりて分析が行えるようになった。

既存の研究の文献整理や、現在変化が進む働き方改革など政府の取組に関する社会的な情報収集については、順調に研究に関わる作業を順調に進めることができた。他方、厚生労働省に申請していたデータは、3つの公的統計を複数年次分を同時に申請してきたため時間を要した。申請に関わる事前審査おいて書類の修正や追加書類の提出、ならびに、研究者の教育等の仕事の理由もあり、データの受理や分析準備が当初の予定より遅れてしまった。しかし、最終的には厚生労働省でのデータ申請も受理されており、今後の分析を共同研究者らとの協力のもとに進めることで進展が期待される。平成29年度は、厚生労働省から得た統計情報の中でも、21世紀成年者縦断調査と中高年者縦断調査の個票の分析を進めることができた。特に21世紀成年者縦断調査では、20代30代の若年層を対象に、性別による雇用形態の選択と心理的ストレスの状況をコホート研究の結果として分析することができた。特に女性では就労していたが結婚を機に仕事をやめた者と結婚後も働き続けた者についての要因と健康に関する分析を行い、本研究の目的である女性の就労を後押しするデータ分析を行うことができた。現在は、就労の継続に関連するより具体的な社会経済的要因についてデータ分析を行っている。今年の成果は、平成30年度の公衆衛生ならびに産業保健に関する学会で報告予定であり、国際学術誌にも論文として執筆投稿予定である。また、これまでの研究成果をもとに、共同研究者らと日本の女性の就労に関する総説論文を執筆した。ほかにも女性の就労に関わる米国の国際シンポジウムで報告する機会を得た。研究期間中を通じて、労働者に関わる社会制度に変化が生じていたことから、法律や政策の情報収集に努めた。研究テーマに関連している新たな研究論文を収集して読み、最新の情報を整理した。こうした基礎的な文献等の情報収集についてもレビュー論文として投稿準備を行っている。研究期間は延長することになったが、データ分析については計画通りに進展している。厚生労働省から得た21世紀成年者縦断調査、中高年者縦断調査、国民生活基礎調査の個票データの分析を行っている。得られた結果について、平成30年度に開催予定の学会で報告を予定しており、論文執筆と進めることができた。平成30年度は、厚生労働省から得た統計情報の中でも、21世紀成年者縦断調査と中高年者縦断調査の個票の分析を進めることができた。特に21世紀成年者縦断調査では、20代30代の若年層を対象にして10年間追跡した労働者の雇用形態と10年後の心理的ストレス状況を比較分析した。その主たる結果によると、観察開始時点で2030代の男性を対象にした分析では、非正規雇用から正規雇用への移行群と非正規雇用を継続した群で心理的ストレスの高さがみられた。この世代は新しい職場で仕事をはじめるなど環境の変化があるが、非正規雇用者でその繰り返しをすることが精神的な健康に影響を及ぼす可能性がある。また、正規雇用への移行群でストレスが高くなっており、長い労働時間や仕事量増加、質の異なる仕事からのストレスが考えられた。同調査の2030代の女性では、雇用形態の変化で各群に心理的ストレスの差がみられなかった。他方、短時間雇用の非正規雇用継続者で高いストレスが示された。パート労働で育児を担う女性、単身親世帯など、雇用の変化以外の女性特有の特徴がストレスの原因になる可能性がある。
２２ｑ１１．２欠失症候群の内耳形成異常におけるＦＧＦファミリーシグナルの機能解析

内耳の発生過程はOtic placode(内耳原基)に始まり、その後発生とともに内部へ陥入し耳胞を形成する。その中で前後、背側、内外側に沿った三次元的なパターン形成や増殖、細胞死、分化からなる複雑なプロセスを経て高度に分化した器官が構築される。内耳形態形成がFGF(Fibroblast growth factor)シグナルに関与していることがこれまでに報告されているがまだまだ不明な点が多いのが現状である。今回我々はSpry遺伝子改変マウスにおいて内耳蝸牛回転の異常と三半規管の一部欠損を確認し、FGFの過剰発現が内耳形態形成に関与するTBX1活性を阻害することを発見した。22q11.2欠失症候群は染色体欠失を原因とし複数の臓器の発生異常や奇形を特徴とする症候群で、その多くが難聴をきたし約1030%程度に感音難聴が存在する。これまでの我々の研究成果からFGFシグナルの抑制因子であるSprouty遺伝子が本症の内耳形態異常に関与している可能性が高いと考えている。難聴モデルマウス(Spry1-/-;Spry2-/-;Tbx1+/-)の表現型をさらに追及することにより内耳形態形成に関与するさまざまな遺伝子シグナルのネットワークを知ることができ、さらに新しい治療のアプローチとして分子標的薬を用いた治療の可能性につながることを期待できる。まずSprouty1;2dko及びSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの表現型を詳細に解析を行う為にSprouty1;2dkoマウス作製を開始した。まずpaintfill法にてSprouty1;2dkoマウスではコントロールと比較して蝸牛が低形成であり、半規管の欠損も認めた。さらに卵形嚢、球形嚢を含めた前庭系は著明に拡大していた。さらに本年度はSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの作製に成功し、形態的により重篤な表現型を認めることを発見した。E8.5, 9.5, 10.5においてPax2, Dlx5, NeuroD, Erm,を用いてIn situ hybridizationを施行した。Sprouty1;2dkoマウスではPax2の発現は前方と後方に分離し背側の発現は消失していた。Dlx5はコントロールに比較し耳胞後方で発現が増強、拡大していた。sprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスではDlx5は耳胞後方でさらに発現が増強し、Pax2の発現は現弱していた。これらの結果から過剰なFGFシグナル及びTbx1のinteractionが耳胞上皮に影響を与えている可能性があると考えられた。難聴モデルマウス(Spry1-/-;Spry2-/-;Tbx1+/-)の表現型をさらに追及することにより内耳形態形成に関与するさまざまな遺伝子シグナルのネットワークを知ることができ、さらに新しい治療の可能性につながることが期待できる。まずSprouty1;2dko及びSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの表現型を詳細に解析を行う為に、Sprouty1;2dkoマウス作製を開始した。paintfill法にてSprouty1;2dkoマウスではコントロールと比較して蝸牛が低形成であり、半規管の欠損も認めた。さらSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの作製に成功し、形態的により重篤な表現型を認めることを発見した。Sprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスではDlx5は耳胞後方でさらに発現が増強し、Pax2の発現は現弱していた。これらの結果、過剰なFGFシグナル及びTbx1のinteractionが耳胞上皮に影響を与えている可能性があると考えられた。また3次元再構築ソフトAmiraを使用して様々な解析を行った結果、胚を前額断で切片を作製して再構築する方法がもっとも適切であることがわかり、二次元では捉えることが出来なかった領域も詳細に解析が可能となった。Amiraを用いることでより正確な内耳発生遺伝子の三次元発現パターンを理解することが可能となり、今後の内耳発生研究に更なる応用が期待される。

22q11.2欠失症候群は染色体欠失を原因とし複数の臓器の発生異常や奇形を特徴とする症候群で、その多くが難聴をきたし約1030%程度に感音難聴が存在する。これまでの我々の研究成果からFGFシグナルの抑制因子であるSprouty遺伝子が本症の内耳形態異常に関与している可能性が高いと考えている。難聴モデルマウス(Spry1-/-;Spry2-/-;Tbx1+/-)の表現型をさらに追及することにより内耳形態形成に関与するさまざまな遺伝子シグナルのネットワークを知ることができる。まずSprouty1;2dko及びSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの表現型を詳細に解析を行う為にSprouty1;2dkoマウス作製を開始した。Cre/loxpシステムを利用しβアクチンプロモーターを有するβcre2spry1;2+/-マウスとSpry1;2flox/flox(Spry1;2f/f)マウスを交配し、これにより得られるSpry1;2+/-マウスをコントロールとしSpry1;2dkoマウスと比較検討を行った。まずpaintfill法にてSprouty1;2dkoマウスではコントロールと比較して蝸牛が低形成であり、半規管の欠損も認めた。さらに卵形嚢、球形嚢を含めた前庭系は著明に拡大していた。またE8.5, 9.5, 10.5において矢状断切片を作成し耳胞マーカーであるPax2, Dlx5, NeuroD, Ermを用いてIn situ hybridizationを施行した。Sprouty1;2dkoマウスではPax2の発現は前方と後方に分離し背側の発現は消失していた。Dlx5はコントロールに比較し耳胞後方で発現が増強、拡大していた。これらの結果から過剰なFGFシグナルが耳胞上皮に影響を与えている可能性があると考えられた。まずは最も重要である難聴モデルマウスの作製に成功した。βcre2spry1;2+/-マウスSpry1;2flox/flox(Spry1;2f/f)マウスを交配し、これにより得られるSpry1;2+/-マウスをコントロールとしSpry1;2dkoマウスとの比較検討を行うことができた。さらにSprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの作製に成功し、徐々にではあるが上記に示したように結果が得られてきている。まずは一番重要である難聴モデルマウスの作製に成功した。βcre2spry1;2+/-マウスとSpry1;2flox/flox(Spry1;2f/f)マウスを交配し、これにより得られるSpry1;2+/-マウスをコントロールとしSpry1;2dkoマウスとの比較検討を行うことができた。詳細な検討はこれから行う予定であるが上記に示したように順調に結果が得られてきている。これまでのところ順調に進展しており,引き続き当初の計画通進めていく予定である。Sprouty1;2dkoマウスに続いて、Sprou ty1;2dko;Tbx1+/-マウス作製を成功させることができたので、Sprouty1;2dko;Tbx1+/-マウスの解析を進める中でFGFシグナル下流因子の関与に加え、もう一つのポイントでもあるSHHシグナルとの関連をさらに追求していきたいと考えている。
ペルオキシダーゼの反応過程における構造変化の結晶学的追跡

ペルオキシダーゼは生体内で生じた過酸化水素を除去するだけでなく、反応過程で生じる活性種を用いて様々な生体物質の代謝に関与している。この酵素は過酸化水素を用いて、ヨウ素イオンなどの無機化合物だけでなくフェノール類などの有機化合物の酸化をも触媒する。この酵素反応は、過酸化水素が分解され酵素自身がcompoundIとよばれる分子種になる過程と、compoundIが還元剤により元の酵素に戻る過程からなる。本研究では真菌Arthromyces ramosusが分泌するペルオキシダーゼ(ARP)をとりあげ、一酸化炭素やヨウ素イオンがARPにどのように結合し、また酵素の構造が変化するかを調べた。1.一酸化炭素の結合様式アンモニアがヘム鉄に結合しないよう、沈殿剤を硫安から硫酸ナトリウム(50mM Tris HCI,pH7.5)に置換した。これにジチオナイトを加え、さらに窒素ガス、続いてCOガスを吹き込んだ溶液に、ARP結晶を一晩soakした。この結晶の回析強度をCukα線を用いて2.06Å分解能まで測定した。(2F_o-F_c)map上に、COと考えられる電子密度がヘム鉄の第6配位子座に表れた。本解析からCOのヘム面に対する配向は決まらなかった。なお蛋白部分の構造はほとんど変化しなかった。2.ヨウ素イオンの結合部位ARP結晶を30mMKIを含む緩衝液(pH5.5)にsoakし、ヨウ素イオン結合型を調製した。この結晶の2.06Å4分解能の回析強度を測定し、D合成およびバイフット差フーリエ合成から、I^-の結合部位を決定した(I^-占有率は約30%)。I^-はヘムの遠位側へ通じるチャネルの入口上部に結合していた。I^-はARP表面の小さなくぼみにあり、特定の残基・原子と強い結合はないようである。I^-が接しているIle153の側鎖の内側には活性残基のHis56があり、I^-とヘム鉄との距離は12.8Åである。
新たに開発した運動器障害性慢性痛モデル動物の病態のシステム・分子レベルからの解析

これまでに我々が開発した2種の運動器障害性慢性痛モデル動物(筋侵害性モデル、ギプス固定モデル)を用いた。両モデルともに障害部の脊髄分節を越えた痛み行動の拡がりを示し、痛み行動の慢性期では障害部位からの入力をブロック(坐骨神経ブロック)しても他部位の痛み行動は減弱を示さず、痛み行動が中枢性に起こっている可能性が示唆された。中枢の関与として脊髄グリア細胞の活性を解析した。痛み行動の急性期と慢性期に異なる活性を示し、痛みの拡がりを示す部位においても活性が認められた。今後は様々な時相の標本を用い、痛み行動の拡がりと各脊髄分節におけるグリア細胞の活性をさらに詳細に解析し、シグナル物質の染色等とあわせて、痛み行動の拡がりの機序を探る。分子生物学的解析の予備実験として、脊髄および筋におけるBDNFとIL-6のmRNA発現を調べている。体内留置式血圧プローベを用いた自律系の解析では、ギプス固定中に交感神経活動が亢進し、痛み行動が始まるギプス除去後に低下し始め、慢性期にはその低下した状態が続いた。自律系の変調を伴うCRPS患者では、病態初期に交感神経活動が亢進し、慢性期には低下しているケースが多く、本モデルはその病態と類似している。冷環境刺激に対する反応結果から、固定中では交感神経系の賦活化が大きく、慢性期では血管におけるアドレナリン受容体の感受性が亢進している可能性が示唆された。今後は自律神経系作動薬および拮抗薬を用い、さらなる解析をすすめる。痛みを抑制する方法として、ミノサイクリン投与、またトレッドミルを用いた運動を行なった。いずれも痛み行動を抑制する傾向の結果が得られたが、個体差がみられため、投与法や運動方法を再検討する必要があった。筋侵害性モデルにおいて、若齢処置では慢性的な痛み行動が発症せず、神経系・免疫系の発達に関する因子が発症に関与していることが明らかになった。開発した2種類の運動器障害性の慢性痛症モデルラットを用いて研究を実施した。1)病態のシステム面からの解析筋複合刺激モデル(片側腓腹筋へLPS2μg/kg+高張食塩水処置)において3週齡の若齢ラット群では長期の痛覚増強を起こさなかった。このことから慢性痛症発症には、成熟に伴って発達してくる神経系の要素が関与していることが示唆された。筋複合刺激モデルにおいて急性期の坐骨神経ブロックが長期の痛覚増強を減弱させたが、筋不動化モデル(片側下肢を2週間ギプス固定)では減弱群と非減弱群に分かれたため、ブロック処置の時期に着目し、時期を振り分けて現在検討している。両モデルで急性期にminocycline(マイクログリア活性阻害薬)処置、エダラボン(活性酸素スカベンジャー)処置を行ない、現在検討をすすめている。また、予備実験において急性期の運動(トレッドミル)処置がその後の痛覚増強を減弱させる傾向にあった。これらのことから、障害後の短期間に慢性痛症発症に関わるイベントが起こっていることが確実に予想できた。病態と自律機能の検討として、筋不動化モデルにおいて体内留置式血圧プローベを埋め込み、経時的および刺激に対する反応を記録し、正常群との比較を行なった。ギプス固定中に交感神経活動の亢進状態が見られ、固定除去後に交感神経活動が低下していることが示唆された。2)形態学的および分子レベルからの解析筋複合刺激モデルにおいて慢性期の痛み亢進群と抑制群の間に局所傷害筋には差がなかった。

急性期および若齢ラットにおいて、さらなる検討をすすめている。筋不動化モデルで各時相におけるグリアの活性を免疫組織学的に測定・解析した。現在、痛み行動の変化とグリアの活性を詳細に比較検討している。また、脊髄におけるERK活性も測定した。今年度は開発した2種類の運動器障害性慢性痛モデルラットのうち、1側下肢2週間ギプス固定で作製する筋不動化モデルの解析に的を絞った。病態の自律系反応の解析として、体内留置式血圧プローベを埋め込んだ後にモデルを作製し、痛み行動の測定と共に覚醒下血圧を経時的に記録し、さらに各病態時相で冷環境刺激に対する反応を記録した。週齡をあわせた正常群を作製し比較を行なった。安静時血圧は、ギプス固定後23日をかけて上昇し、固定中の2週間はその上昇を保ったままだった。ギプス除去後2時間程度で痛みが発生し出すが、安静時血圧はギプス除去後より低下を始め、数日かけて正常群より有意に低い値まで低下し、その後10週間以上に渡って低い値で安定し続けた。血圧変動の周波数解析から、固定中には交感神経活動の亢進状態が見られ、ギプス除去後には交感神経活動が低下していることが示唆された。一方、冷環境刺激に対する反応性は、固定中および除去後ともに正常群より高かった。慢性の痛みを起こしている状態では、安静時の交感神経活動は低下しているが、刺激に対する反応が正常よりも高くなっていることが示唆された。免疫組織学的解析として、痛みが発生するギプス除去後1日目、足底の痛みが最も強い6週目、その痛みが減弱傾向を示す13週目における脊髄グリア細胞の活性を調べ、正常群と比較した。脊髄サンプルは、両側性に痛みを発する足底および遅れて痛みを発する尾に的を絞り、L4と尾髄とした。ミクログリアは、L4において除去後1日目に活性が高く、尾髄では6週目に高かった。アストロサイトは、L4において6週目で両側性に活性がみられ、痛みの維持に関与していると考えられた。分子生物学的解析として、障害部である筋と脊髄のIL-6およびBDNFのmRNA発現の定量(PCR)を予備的に行なった。
細胞集団の応答とトポロジカル欠陥の非平衡ダイナミクス

多細胞生物の発生などにおける細胞集団運動の理解は、非平衡統計物理学の重要な課題である。本研究課題では、自己駆動する要素の集団を記述するアクティブマター理論を実験により深化させることで、この問題に迫る。細胞の集団運動が示す外場への応答を、その細胞配向場中のトポロジカル欠陥の非平衡ダイナミクスに着目しつつ実験的に調べることで、細胞集団に代表されるアクティブマターの集団運動における秩序・ゆらぎ・応答を結ぶ関係を解明する。