hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
振動子ニューラルネットワークによる動的な情報処理

動的な素子として最も単純な位相振動子を用い、それらの相互引込みの結果生じるクラスタリングパターンによって入力を表現・分類するニューラルネットワークを構成し、教師なしで入力信号のみからその分類・判別を行った。ここでは特に、初期視覚及び多脚歩行における認識モデルを提案した。今年度の研究では、視覚系については、大脳皮質野の細胞に対応するIntegrate-and-fire型の位相振動子を用い、視覚パターンの切り出し・分類、両眼立体視の各モデルについて、計算機シミュレーションにより、その特性を評価した。また、多脚歩行については、まず実機の四脚ロボットを製作した。各脚は3関節からなり、腰関節を含めて、全13関節を持つが、ここでは各関節に周期的運動を仮定し、その引込みにより歩行を実現する。即ち、一脚の運動はその3関節の引込みにより、ロボットの歩行は4脚と腰関節の引込みにより実現される。今年度は、実機の製作と、スタティックなモデルによる歩行学習を確認した。同時に、従来型の静的素子によるニューラルネットワークとの性能比較のために、階層型ネットワークやホップフィールドネットワークを実用課題に適用し、数値シミュレーションにより評価した。課題の一つは、組合せ最適化としてのスケジューリング問題である。ここでは、複雑な制約条件を有する射出成型工程のスケジューリング問題に対し、シミュレーテッドアニーリングの他、遺伝的アルゴリズムとタブーサーチを適用し、併せて評価した。別の課題として、自律移動ロボットの行動学習を行った。階層型ネットワークでの教師なし学習により、障害物回避と餌獲得行動の獲得を確認した。
次世代ULSIに向けた希土類系高誘電率ゲート絶縁膜/伸張歪ゲルマニウム構造の構築

高性能かつ低消費電力なCMOSデバイスの実現に向け、金属/希土類系高誘電率(high-k)ゲート絶縁膜/歪ゲルマニウム(Ge)ゲートスタック構造が着目されている。High-k絶縁膜/歪Ge界面においては、界面反応抑制および歪に与える影響の低減のため、低温での膜形成プロセスが重要である。一方、低温での希土類酸化膜や金属膜の形成プロセスが、希土類材料物性および材料界面特性に与える影響の理解は十分ではない。本研究では、高誘電率かつ低リーク電流の両立が期待されるプラセオジム(Pr)酸化膜の物性制御、および、金属/希土類酸化膜/半導体積層構造における異種材料界面構造制御を目指した。有機金属化学気相堆積法による300°Cでの低温希土類酸化膜形成では、膜形成時の酸化剤分圧が、希土類材料の価数制御に有効であることを見出した。酸化剤分圧の低減により、4価と比較して3価のPr酸化膜の割合が増大し、誘電率の増大が実証された。GeもしくはSi上にPr酸化膜を堆積したところ、Pr酸化膜中および表面への半導体材料の拡散が見られた。絶縁膜中へのIV族材料の添加は酸化膜の結晶構造変化を導き、高誘電率六方晶Pr_2O_3の形成には、半導体材料の拡散の抑制が重要であることが明らかとなった。High-k絶縁膜/Ge上への金属膜形成の影響を調べたところ、還元性の高い金属(Al,W)を形成した試料ではGe酸化物量が減少し、一方、還元性の低いAuやPtの場合では増大した。これらの金属種による違いは、金属酸化物形成の熱力学的安定性により説明可能であり、還元性の高い金属膜にはPr酸化膜/Ge構造内の酸素が供給されたと考えられる。酸素拡散に伴い低酸素分圧状態のPr酸化膜/Ge界面では、Ge酸化物の還元反応が支配的となる。そのため、Alを電極に用いた試料においては、Au電極試料と比較して、界面準位密度の増大が認められた。次世代の高速動作金属-絶縁膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の実現に向け、金属/希土類系高誘電率(high-k)ゲート絶縁膜/歪ゲルマニウム(Ge)ゲートスタック構造が着目されている。本研究においては、high-k絶縁膜/Ge界面構造制御、および、熱プロセスに伴う歪Geの歪緩和抑制の両立に向け、低温プラズマプロセスを用いた界面構造制御技術の構築を行った。また、複数の価数を有する希土類系金属であるプラセオジム(Pr)の価数制御に向け、金属電極の酸化・還元性がPr酸化膜およびPr酸化膜/Ge界面の化学結合状態に与える影響を明らかにした。Al2O3/Ge構造に対する酸素プラズマ照射により、Al2O3/Ge界面に酸素が直接供給され、界面準位密度の低減が達成された。酸素プラズマによる界面への酸素供給はプロセス温度50°Cにおいても可能であり、低温における界面構造制御技術として有望であることが明らかとなった。さらに、Al2O3/Ge構造に対する窒素プラズマ照射においては、照射された窒素原子とAl2O3膜中の酸素原子との置換による、界面への二次的な酸素供給が可能であることを見出し、界面への酸素供給量のより精密な制御が可能となった。還元性を有するAlやW金属膜をPr酸化膜/Ge上に形成した場合、Pr酸化膜中のPrは還元され、4価から3価へと減少した。この時、Prの価数の減少に伴い六方晶Pr2O3が形成され、高誘電率Pr酸化膜の実現が示唆された。また、Al膜を形成した試料においては、Pr酸化膜/Ge界面におけるGe酸化物界面層の還元も確認された。よって、酸化膜中の酸素濃度の制御および酸化膜/Ge界面反応の制御においては、酸化・還元性に基づいた金属種の選択が重要であることが明らかとなった。

これらの金属種による違いは、金属酸化物形成の熱力学的安定性により説明可能であり、還元性の高い金属膜にはPr酸化膜/Ge構造内の酸素が供給されたと考えられる。酸素拡散に伴い低酸素分圧状態のPr酸化膜/Ge界面では、Ge酸化物の還元反応が支配的となる。そのため、Alを電極に用いた試料においては、Au電極試料と比較して、界面準位密度の増大が認められた。本年度の研究においては、プラズマを用いたhigh-k絶縁膜/Ge界面構造制御技術を確立しており、これは、低温プロセスが求められる希土類系高誘電率ゲート絶縁膜/歪ゲルマニウム構造構築において、非常に重要な知見である。また、金属の酸化・還元性がPr酸化膜/Ge構造の化学結合状態に与える影響の解明は、良好な電気的特性を有するゲートスタック構造における材料選択において大きな進展である。同時に、Pr酸化膜中の酸素濃度制御技術の一つとして非常に有用である。今後の研究においては、本年度の研究において得られた材料選択における知見を元に、高誘電率な結晶構造を有するPr酸化膜の形成をGe基板上において行う。その際、Pr酸化膜中の酸素濃度の制御は、Pr酸化膜の結晶構造の制御と同時に、界面反応抑制および界面構造制御においても非常に重要である。一方、低温ラジカルプロセスによる絶縁膜/歪Ge界面特性の向上を実証し、良好な電気的特性を有する金属/希土類系high-kゲート絶縁膜/歪Geゲートスタック構造の実現を目指す。
骨格系の経年的形態変化の計量評価とそのパターン解析

(1)一般住民1058名の頸椎および胸椎のX線検診(2)成人病検診時に撮影された5000例の腰椎X線像の調査(3)5年間以上の経過を追跡できた頸椎後縦靱帯骨化症578例の胸腰椎のX線像の検討(4)10年間の自然経過を観察しえた45例の腰椎X線像の観察(5)30体の晒骨標本の肉眼的観察およびX線像の観察などにより、脊椎の加齢変化に関して次の知見をえた。滑膜関節と椎間板・椎体結合との間には類似性がある。すなわち椎間板の髄核は滑膜関節の関節腔に対応し、椎体の軟骨性終板は関節軟骨に対応する。この系列における加齢変化として椎間板狭小化を特徴とする椎間骨軟骨症と滑膜関節の変形性関節症とを対応させることができる。次に椎間板の線維輪は滑膜関節の関節包に相当し、脊柱の縦走靱体は滑膜関節の補強靱帯に相当する。この系列の加齢変化として、脊柱の前縦靱帯骨化など骨増殖性の変化を主徴とする強直性脊椎骨増殖症が挙げられ、滑膜関節においても関節裂隙狭小化を伴なわない関節周囲の靱帯骨化像に対応させることが可能である。前者の系列は容積減少を主徴とし、後者の系列は容積増加を主徴とする骨格系の加齢変化である。これらの変化量を数値として計量評価することを試みたが、単なる数値の羅列になってしまい、まだ実用性のある評価とする段階に達していない。しかし、脊椎の加齢変化については、椎間板狭小化を主徴とする変化と、骨棘や靱帯骨化を主徴とする変化の2つの加齢変化のパターンがある。個々の症例ではこの両パターンが混在していることが多いものの、この2つのパターンに分けて観察評価することが重要である。強直性脊椎骨増殖症の傾向の強い個体においては、骨盤、股関節周囲、膝関節、足関節、肩峰肩関節、肘関節、指の末節骨など全身にわたる関節周囲の骨化所見が観察され、この加齢変化は全身的素因によって規制されているものであり、常染色体優性遺伝の可能性が高いことが示された。1.20体の晒骨標本を用いて加齢による骨格系の形態変化を研究した。骨の容積減少を示す変化としてはオステオポローシスによる脊椎の圧迫骨折がもっとも顕著であり、次で膝関節関節面の骨摩耗であった。容積増加を示す変化としてはまず脊柱の前縦靭帯骨化であり、次に脊柱および関節端の骨棘形成であった。さらに黄色靭帯骨化、棘上、棘間靭帯骨化、骨盤の関節周辺の骨化などが観察された。これら靭帯の骨化所見は同一個体に多発性に認められる傾向があり、骨格系の加齢変化の一つのパターンになることが示された。2.ヒトの脊柱の発生学的研究により、滑膜関節と椎間板・椎体結合との類似性を明らかにした。

この系列における加齢変化として脊椎の椎間骨軟骨症と滑膜関節の変形性関節症とを対応させることができる。椎間板の線維輪は滑膜関節の関節包に対応し、脊柱の縦走靭帯は滑膜関節の補強靭体に対応させることができる。この系列の加齢変化として脊柱の前縦靭帯骨化などを主徴とする強直性脊椎症と滑膜関節においては関節裂隙狭小化を伴なわない関節周囲の骨化像とを対応させることが可能である。前者の系列は容積減少を主徴とし、後者の系列は容積増加を主徴とする骨格系の加齢変化としてとらえられ、脊柱と滑膜関節とを共通の基盤でその加齢変化を整理することが可能な見通しがついた。3.剖検時に採取した脊椎および関節の大切片組織標本を作成し、加齢変化の計量評価を行っているが、まだ資料が少なく、結論を出せる段階でない。4.成人病検診時に撮影された8000例の頸椎および腰椎のX線写眞を集めることができた。椎間板狭小化、骨棘、前縦靭帯骨化、後縦靭体骨化、オステオポローシスなど加齢に伴って出現する変化をコード化し、解析するプログラムを作成した。1.30体の晒骨標本を資料として加齢による骨格系の形態変化を研究した.骨の容積減少を示す変化としてオステオポローシスによる脊椎の圧迫骨折,関節荷重面の骨摩耗があり,容積増加を示す変化として,脊椎や関節の骨棘形成,靭帯骨化が認められた.これらの諸変化は同一個体に合併して認められるので,個体の骨容積総量は骨格系の経年変化のパラメーターとはなりえず,容積減少量と増加量とを別々に評価する必要があることが示された.脊椎に巨大な骨増殖性の変化を認める例は70才以降で頻度が高くなるが,骨棘であるか靭帯骨化であるかの区別は必らずしも容易でないことも示された.2.ヒトの背柱の組織学的研究により,髄核が変性し,椎間板の容積減少をきたし,臨床的には椎間板狭小化をきたす一型と,線維輪に連続して線維軟骨組織が増殖し,臨床的には椎間板狭小化をきたさない一型があることがわかった.椎間板狭小化をきたす群では脊椎の軟骨性終板の変性と軟骨下骨組織の硬化を伴ない,滑膜関節における変形性関節症の類似のパターンであることが示唆された.線維軟骨組織の増殖を示す群ではそれに近接する脊椎の補強靭帯の骨化がおこり,強直性脊椎骨増殖症の初期変化であると考えられる.3.成人検診時に撮影された3000例の脊椎X線像について,椎間板狭小化と脊柱靭帯骨化の頻度について検討した.椎間板狭小化はすでに20才代に始まり, 50才前後を界にして急速に頻度を高まり,程度も進行するが, 60才以降はこの上昇曲線はゆるやかになる.一方,靭帯骨化の程度と頻度は40才以降一定の比率で上昇し,前者のような鈍化傾向はみられない.よって両者は異なったパターンを示す骨格系の加齢変化の可能性があると考えられる.4.後縦靭帯骨化症患者を発端者として家系調査を行った結果,脊柱靭帯骨化は単純優性遺伝の可能性が高い.1.成人検診時に撮影された5000例の脊椎X線像について、椎間板狭小化と脊柱靱帯骨化の頻度について検討した。椎間板狭小化はすでに20才代に始まり、50才前後を界にして急速に頻度も高まり、程度も進行するが、60才以降はこの上昇曲線はゆるやかになる。一方靱帯骨化の程度と頻度は40才以降一定の比率で上昇し、前者のような鈍化傾向はみられない。よって両者は異なったパターンを示す骨格系の加齢変化と考えられる。2.30体の晒骨標本を資料として加齢による骨格系の形態変化を研究した。脊椎に巨大な骨棘や靱帯骨化などの骨増殖性の変化を認める例は70才以降の男性でとくに頻度が高くなるが、骨棘であるか靱帯骨化であるかの区別は必ずしも容易でなく、両者の混在が多いと考えられた。椎体終板の破壊像も加齢ともに増加し、大きな骨棘を合併するものが多かったが、大きな骨棘や靱帯骨化があっても椎体終板に変化のみられないものもあった。このことから椎間板狭小化と靱帯骨化は平行関係をもつ加齢変化と断定できない。肉眼的所見とX線所見を対比すると肉眼的所見が常に高度であり、X線像は実際の変化を過小評価していることが明らかとなった。
日米の比較を通した図画工作・美術科における「学力」の研究

1990年代の学力論争以後、美術教育における「学力」の問題は、「能力」観の検討へと進んだ。その背景にはPISAの評価フレームワークとしての「コンピテンシー」、学校教育法に示された、知識・技能の習得、それらの活用、意欲(探究)という「学力の3つの要素」などがある。美術教育における能力観の考察から、美術教育で育成すべき能力のとしてのコンピテンシーが、共生、コミュニケーションの能力に通ずることを確認した。わが国での「コンピテンシー」のとらえ方には、米国流の競争原理を勝ち抜くために知識・技能を活用する実践的遂行能力と、PISAでの知識・技能の活用だけでなく自律や共生、コミュニケーション力を含む能力との二つが混在し、それらが「生きる力」に基づく「学力」とされている。後者のPISA型のコンピテンシーが美術教育の教科の目標にある「感性」とも合致する。美術教育で養うべき能力に関する日米の意識調査の比較からは、日米ともに美術学習における「努力」と「学校教育」の役割を重視することがわかった。米国人は一般に努力よりも才能を重視するといわれるが、今回の調査では学習の成功要因として才能(talent)を挙げた米国人はごく少数であった。教科目標については、米国では、美術の活動を楽しむ以外には視覚文化に関わるコミュニケーションを大切にすること、日本では、感性、創造力、活動を楽しむことの3点を重視する傾向が強い。日本人のこの目標観は、現在の学習指導要領の目標が反映されたものといえる。「生きる力」、「学力」そして「コンピテンシー」の3つの教育理念を、子どもが学習する場面で統合するのが、図画工作・美術科の教科目標に掲げられている「感性」である。本年度の計画は,関連資料の収集と,海外共同研究者の招聘などであった。資料収集については,美術教育評価に関する文献,米国教育省刊行のCD-ROMなどを入手した。NAEP(全米教育評価委員会)による全米共通テスト実施の経緯と実際のテスト問題に関して分析し考察した論文を学会誌に発表した。また,収集した資料に基づき,全米学力調査用テスト問題を復元して,大学の授業で,日本語化して出題し,採点などを試行した結果,公表された資料だけからは,特に,創作活動を含む採点の客観性に問題があることがわかった。日本の小学校図画工作科教科書のカリキュラムについて英語で論文をまとめ,国際会議(InSEAアジア地区会議・北京,米国からも5人が参加)で発表し,意見交換をした。教科書研究は,そこに「学力観」の典型が表されるという意味で重要である。海外共同研究者の一人である徳博士は,日本の教科書と米国の教科書との比較研究の成果をNAEA(全米美術教育学会)で発表した。平成17年3月には,海外共同研究者であるオハイオ州立大学名誉教授,エフランド博士を招聘し,愛知教育大学及び大阪教育大学の附属小・中学校での美術授業を観察し,授業者との意見交換を行った。授業はビデオ撮影され,現在,DVDに編集中である。指導案などを一部,英訳して添付資料とすべく翻訳作業にとりかかっている。本年度の主な計画は,アンケートの作成とその実施であった。平成16年10月に来にした海外共同研究者であるカリフォルニア州立大学の徳博士と具体的な項目策定とその実施方法について検討した。項目の設定については,図工・美術科での「学力観」の検討以前に,教科を超えた「学力観」について日米に共通する概念の分析をする必要があろうという結論を得た。実施方法については,郵送する場合の外国での諸経費の扱いなどの問題もあり,米国では徳博士のホームページのサイトで,日本では藤江のサイトに試行的なフォームを載せていくことが確認された。

日米に共通する学力観の分析では,今次の学習指導要領改訂のキーワードである「能力」について,その対応語であるAbility, Capacity, Competencyなどの,米国の学術論文などでの用例を検討し,特にSkill, Knowledge, Competencyと「知識・技能・感性」などの関連を考察した。その成果の一部を,平成18年3月の第25回美術科教育学会全国大会(京都教育大学)において発表した。この「能力観」の分析をもとに,図工・美術科において養われる資質・能力について検討をしていく。調査分析用のビデオ作成は,既に撮影した愛知教育大学,大阪教育大学の附属校に加えて筑波大学附属小学校などで許可を得て撮影をした。短時間に編集しても,なお,学力観が見えてくるように編集する作業に難航している。本年度は,アンケートのフィールド・テストを実施した。アンケート(questionnaires)の作成に関しては,日本語の原文を作成し,研究力者の徳博士や彼女の同僚から,アメリカの実状と合わない質問(教科書の使用等)についてアドバイスを受け一部を訂正し,英語版を作成した。そのアンケート用紙をもって,2007年3月1418日にニューヨークで開催された全米美術教育学会(NAEA)に参加し,機会をとらえて参加者へのアンケートを依頼し,回答をもらった。その大会では,いくつかの発表資料や教材関連資料を入手した。また,その日本語版を作成して,2007年3月2526日に金沢で開催された美術科教育学会全国大会で,参加者へのアンケートを依頼し回答を得た。また,同じ大会で,日米比較を通した学力観の研究成果の一部として,特に「感性」としての「能力」について口頭発表をした。「能力」と学力との関係については,学会誌に投稿し,審査を経て掲載された。アンケートの集計と項目,質問文の見直しなどは現在,検討中であるが,フォーム形式でインターネットに載せて回答を集計する方法を試験的に行っていくために,情報機器管理者と交渉中である。また,米国の関連サイトにある授業実践事例をいくつか翻訳し,同じような題材を扱っている日本での指導事例と比較して,文献面からも比較を行っている。また,米国で刊行された小学校用美術教科書(Art Everywhere)を科研費で購入し,その教材事例について,日本の教科書教材との比較研究を行った。本年度は最終年であり,収集した文献の整理やアンケートをしたデータの集計、分析を行った。日米比較アンケートの結果を集計しグラフ化し分析をした。一部,カイ二乗検定などを行った。データの分析からは,美術教育で養うべき能力に関する日米の意識調査の比較からは,日米ともに美術学習における「努力」と「学校教育」の役割を重視することがわかった。米国人は一般に努力よりも才能を重視するといわれるが,今回の調査では学習の成功要因として才能(talent)を挙げた米国人はごく少数であることもわかった。また,教科目標に関わる意識については,米国では,美術の活動を楽しむ以外には視覚文化に関わるコミュニケーションを大切にすること,日本では,感性,創造力,活動を楽しむことの3点を重視する傾向が強い。日本人のこの目標観は,現在の学習指導要領の目標が反映されたものといえる。最終報告者は現在作成中である。
リーダーシップの質的研究

本研究は、インタビュー調査を中心とする質的調査方法でコンテキストを重視したリーダーシップ研究を実施した。調査対象としては、エーザイ株式会社アルツハイマー型認知症治療薬「アリセプト」探索研究チームの事例、ランプ・メーカーであるフェニックス電機株式会社の再建事例、神戸洋菓子産業の阪神淡路大震災の復興事例、複合素材の研究開発を主とする株式会社I.S.Tにおいてフィールド・ワークを実施した。株式会社I.S.Tの事例は現在データの分析中であるが、それ以外の事例では成果が出ている。エーザイの事例では、リーダーシップの役割分担という新たな概念を導きだすことができた。この事例におけるリーダーシップの役割分担というのは、専門領域の異なる研究者を統率するには、リーダーが自らの影響力の範囲を自覚し、専門領域の異なる部下に対してはその分野に精通したサブ・リーダーを選び、彼等とリーダーシップを役割分担するというものである。フェニックス電機の事例では、企業再建における再建請負人のリーダーシップで重要なのは、リーダーの意向に従うだけの受動的なフォロワーではなく、リーダーと問題意識を共有し、いつでもリーダーになれるだけの能動的なフォロワーを育成することにあるという結果が得られた。フォロワーの能動性を喚起するリーダーシップとは、リーダーが有能性を示しフォロワーからの信頼を得たのちに、組織のビジョンをフォロワーとの意見のすり合わせという一見すると遠回りに見えるような粘り強い相互作用を通じて、彼らの意識変革を促すというものである。フェニックス電機は、倒産後7年目に再上場を果たし、その後当時の経営幹部に社長のポストが継承されたことから、このリーダーシップの有効性が実証されている。研究実績としては、3つの事例に基づき研究を進めている。1つ目の事例研究は、エーザイ株式会社アルツハイマー認知症治療薬「アリセプト」探索研究チームにおける杉本チームリーダーのリーダーシップに関する研究である。この研究では、創薬研究チームのような高度な専門性が求められるチームにおいてリーダーシップを発揮するには、従来のリーダーシップ論で主張しているような指示、命令に基づく課題関連のリーダーシップ行動とフォロワーに対する人間的な配慮に関連する人間関係関連のリーダーシップ行動の両次元を同時に満たす行動ではなく、チーム全体の役割分担をデザインする課題関連のリーダーシップ行動が先行することが明らかになった。その理由としては、この場合のフォロワーはプロフェッショナルであり、リーダーよりも特定の分野では知識や経験が上回っていた。このような場合、リーダーは指示や配慮といった行動ではなく、目的を達成する手段を明確にすることで課題を円滑に遂行する行動を取った方がフォロワーは意欲的に仕事に取り組み、結果としてパフォーマンスが向上したと結論づけることができる。なお、この研究成果は、『日本経営学会誌』へ投稿し2007年3月28日に採択された。2つ目の事例研究は、フェニックス電機株式会社の企業再建の事例研究である。この研究では、倒産したフェニックス電機に再建請負人として赴任した斉藤会長のリーダーシップに関する研究である。企業再建へ導く斉藤会長のリーダーシップは、フォロワーである経営幹部の態度の変化を促したことである。リーダーシップといえば、リーダーに喜んでついてくるフォロワーが理想とされてきたが、喜んでついてくるだけで、リーダーの言いなりというフォロワーでは意味が無い。倒産前のフェニックス電機の幹部は、まさに創業者についていくだけのフォロワーであった。このような受動的態度からリーダーとビジョンを共有する能動的な態度を涵養することがリーダーシップにとって不可欠であるということがこの研究を通じて明らかになった。フォロワーの能動性を喚起するために取られた方策は、フォロワー間で倒産に至った認識を討議する場をもうけてコミュニケーションの場を設けたことと、リーダーと意見をすり合わせて再建への戦略を構築するという言わば参加型のリーダーシップを取ったことである。能動的な態度を涵養されたフォロワーは、結果として次世代の経営者としてのトレーニングも同時につんでいたといえる。その証拠に、現代のフェニックス電機の田原社長は、この時の幹部出身である。リーダーの円滑な交代が実現したのも、フォロワーの能動性を喚起するリーダーシップの成果と言える。なお、この研究成果は、『組織科学』へ投稿し2007年2月13日に採択された。3つ目の事例研究は、製薬会社A(匿名)における中途採用の管理者とA者の生え抜きの管理者との比較を通じてA社の組織文化が管理職の行動に与える影響についての調査である。この調査は、現在も進行しており、具体的な研究成果は本年度にまとめる。

フォロワーの能動性を喚起するリーダーシップとは、リーダーが有能性を示しフォロワーからの信頼を得たのちに、組織のビジョンをフォロワーとの意見のすり合わせという一見すると遠回りに見えるような粘り強い相互作用を通じて、彼らの意識変革を促すというものである。フェニックス電機は、倒産後7年目に再上場を果たし、その後当時の経営幹部に社長のポストが継承されたことから、このリーダーシップの有効性が実証されている。
試験管ES細胞分化システムを用いたHOX関連白血病遺伝子の生物学機能の検討

難治性白血病・リンパ腫の関連遺伝子と考えられているHOX関連白血病遺伝子およびイムノグロブリンにおけるクラススウィッチ、体細胞突然変異のマスター遺伝子であるAID,および両遺伝子にかかわるmicro RNAの働きについて、発生分化、腫瘍進化といった観点より、包括的に解析することを本研究の目的としたが、昨年度は、EmucmycトランスジェニックマウスをAIDノックアウトマウスと交配することにより、AIDがBリンパ腫の発症、腫瘍進化に深く関わることを見出し、報告した。また、HOX関連遺伝子であるMLLが発症に関わる白血病、MLL-AF4急性リンパ性白血病においてmicro RNAのひとつであるmiR-128bが治療に対する感受性を制御することを、米国ホワイトヘッド研究所Dr.Lodishの協力のもと発見し、平成19年度日本血液学会総会で発表予定である。白血病、悪性リンパ腫には病型特異的な染色体異常、特に染色体転座が存在する。今までの分子生物学的解析により、白血病では転座によって新たに融合型白血病関連遺伝子が形成され、融合遺伝子を形成するそれぞれの遺伝子は細胞の分化、増殖、細胞死といった基本的機能と深く関わっていることが明らかとなった。また、悪性リンパ腫では、転座によって高発現プロモーターの下流に転座パートナー遺伝子が結合することによってパートナー遺伝子の発現が亢進し、その事が病態形成に深く関わることが報告されている。本研究では、ES細胞の試験管内分化システムと誘導遺伝子発現システムを用いて、MLL関連白血病遺伝子についてモデルシステムを樹立し、ES細胞からの発生分化過程で、細胞生物学的機能解析を行うことと、悪性リンパ腫における、転座のきっかけになり得る突然変異の役割を解析することを目的とした。白血病遺伝子に関しては、MLLAF9 cDNAをテトラサイクリン反応性プロモーターの下流につないだコンストラクトを作成し、既に樹立されている親株ES細胞に導入し、stable cloneを樹立した。また、悪性リンパ腫における突然変異に関しては、T細胞リンパ腫を発症するAIDトランスジェニックマウスを用い、突然変異をもつ遺伝子のスクリーニングを行った結果、ある種の遺伝子に突然変異が見つかった。また、AIDはB細胞においてクラススイッチと体細胞変異に不可欠であるが、過剰発現させた場合、体細胞変異のみでリンパ腫を発症するか否かを検討するため、体細胞変異のみを起こすAID変異体に対するトランスジェニックマウスを作成した。今後解析予定である。難治性白血病・リンパ腫の関連遺伝子と考えられているHOX関連白血病遺伝子及びイムノグロブリンにおけるクラススイッチ、体細胞突然変異のマスター遺伝子であるAIDについて、発生分化、腫瘍進化といった観点より、包括的に解析することを本研究の目的としたが、昨年度は、AIDノックアウトマウスとB細胞リンパ腫モデルマウスであるEmucmycトランスジェニックマウスを交配することによって、AIDがBリンパ腫の発症、腫瘍進化に関わるか否かを検討した。その結果、AIDがBリンパ腫の腫瘍進化に深く関わることを見出した。本研究はAIDがヒト難治性白血病・リンパ腫に対して、治療のターゲットになる可能性を示した。更に、RNA editing enzymeである,AIDのターゲット候補であるmiRNAについて、MIT Whitehead Institute Dr.,Lodishの協力を得て、腫瘍進化に関わるものを同定するスクリーニングを患者由来白血病細胞を中心に用いて、開始した。MiRNAの発現プロファイルについては、ヒト検体についてもデータが蓄積してきており、今後は米国Broad Instituteが公開しているヒトがん細胞に関するデータベースも含めて、腫瘍進化に関わるmiRNAを同定、解析していく予定である。
血管内皮細胞間接着を標的とした動脈硬化治療戦略開発のための基盤研究

免疫グロブリン様分子Necl-5とアクチン結合蛋白質アファディンは、血管内皮増殖因子による低分子量G蛋白質Rap1-Aktシグナル伝達経路の活性化を調節して、血管内皮細胞の管腔形成、遊走、増殖、生存を制御した。Necl-5欠損マウスや血管内皮特異的アファディン欠損マウスでは大腿動脈結紮後の血管新生が減弱した。したがって、血管内皮のNecl-5とアファディンは血管新生を制御していることが明らかとなった。低分子量G蛋白質のRap1は、その活性制御蛋白質や標的蛋白質の細胞内局在に基づいて細胞内の局所で活性化されて作用することにより、細胞の接着、増殖、分化、極性形成、運動、神経細胞の軸索形成など多彩な機能を制御している。培養ヒト血管内皮細胞において,血管内皮増殖因子(VEGF)やスフィンゴシン-1-リン酸(S1P)によりRap1は運動先導端において活性化され、活性化されたRap1はアクチン結合蛋白質のアファディンと結合して、細胞間接着、マトリゲル上での管腔形成、遊走、増殖、生存に重要な役割を果たしていた。Rap1-アファディン系はホスファチジルイノシトール3キナーゼ-Aktシグナル伝達経路の活性化を調節していた。血管内皮特異的アファディンノックアウトマウスを作製したところ、ほとんどのマウスが胎生致死となったが、胎生致死に至らなかったマウスでは、対照マウスに比べて生後の網膜血管網の発育は遅延し、VEGFやS1Pにより誘導される血管新生が抑制されていることをマトリゲルプラグアッセイにより確認した。大腿動脈結紮による下肢慢性虚血モデルにおいて、血管内皮特異的アファディンノックアウトマウスでは、対照マウスに比べて下肢血流の回復が遅延しており、血管新生が減弱していた。このようにRap1-アファディン系は、下流のホスファチジルイノシトール3キナーゼ-Aktの活性化を調節して様々な血管内皮細胞機能を制御しており、細胞レベルのみならず、個体レベルにおいても血管新生に重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、接着分子のNecl-5がVEGFによる細胞内シグナルの活性化を制御しており、血管内皮細胞の管腔形成、遊走、増殖、生存に重要な役割を果たしていることを見出した。動脈硬化は慢性の血管炎症であり、血管内皮細胞間に発現する細胞接着分子は炎症細胞の内皮下への浸潤に重要な役割を果たしている。血管内皮細胞は、細胞膜に発現する受容体やインテグリンなどの細胞接着分子を介して、シグナルを細胞内へ伝達するとともに、隣接する血管内皮細胞や炎症細胞と接着して相互にシグナルの授受を行い、血管炎症や血管新生を調節している。私どもは、血管新生における免疫グロブリン様分子Necl-5の役割について検討した。Necl-5は毛細血管の内皮細胞に発現していた。大腿動脈結紮による下肢慢性虚血モデルにおいて、Necl-5ノックアウトマウスでは、対照マウスに比べて下肢血流の回復が遅延しており、血管新生が減弱していた。Necl-5は、血管内皮増殖因子(VEGF)に応答したVEGF受容体とインテグリンalphaV beta3との相互作用を制御して、細胞内シグナルのRap1-ホスファチジルイノシトール3キナーゼ-Aktシグナル伝達経路の活性化を調節していた。Necl-5は、VEGFに応答した血管内皮細胞の管腔形成、遊走、増殖、生存を制御していた。さらに、Necl-5は、動脈においては平滑筋細胞に発現しており、総頸動脈結紮後の肥厚した新生内膜において、その発現が上昇していた。また、FGD5という分子が血管内皮細胞に特異的に発現しており、VEGFに応答したCdc42やMAPキナーゼ(extracellular signal-regulated kinase)の活性化を制御し、血管内皮細胞の管腔形成や遊走、増殖、透過性を調節していることも見出した。細胞接着分子ネクチンとその関連分子は細胞の接着、極性形成、運動、増殖、生存、分化などの高次機能を制御している。当該年度においては、動脈硬化の初期病変である内膜肥厚におけるネクチン様分子の一つであるNecl-5の役割について検討した。マウスにおいて頸動脈結紮後に形成される内膜肥厚を伴う血管では、Necl-5 mRNAの発現が増加しており、免疫染色では合成型に脱分化した内膜や中膜の血管平滑筋細胞においてNecl-5は強く染色された。Necl-5ノックアウトマウスでは内膜肥厚の形成が減弱しており、Necl-5ノックアウトマウスから初代培養した血管平滑筋細胞では運動と増殖が減弱していた。ところで、進行した動脈硬化病変部でしばしば見られる血管石灰化は血管平滑筋細胞の骨芽細胞様細胞への形質転換が原因と考えられている。BMPERという分子がこの形質転換に深く関わっていることも見出した。

すなわち、BMPERは培養ヒト冠動脈平滑筋細胞から分泌され、平滑筋細胞に作用するとalphaSMAなどの平滑筋細胞の分化マーカーの発現は減少し、骨芽細胞マーカーである転写因子Runx2やアルカリホスファターゼの発現が増加した。その結果、カルシウム沈着が促進された。反対に、培養ヒト冠動脈平滑筋細胞においてBMPERをsiRNAによりノックダウンすると、alphaSMAなどの平滑筋細胞の分化マーカーの発現は増加し、骨芽細胞マーカーである転写因子Runx2やアルカリホスファターゼの発現が減少した。その結果、カルシウム沈着が抑制された。BMPERは形質転換を制御するNF-kappaBを活性化し、NF-kappaBを介するシグナル伝達により形質転換を促進していた。これまでに、血管新生におけるアファディン、Necl-5、FGD5の役割を解明し、その研究成果を論文発表することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、残っている課題である動脈硬化におけるNecl-5の役割に関する研究を推進する。
難加工材料の超音波振動付加圧延の研究

超音波振動を付加する研究は切削,打抜き,引抜きなどの加工分野で一部進められてきているが,板圧延への利用はほとんどない.SUS304,430,Ti, Al, Cuと極低炭素鋼(ULCS),80キロ高張力鋼(HT80)を対象に超音波による加振圧延法を開発し,荷重特性と表面性状の変化を明らかにした.1.板への超音波振動付加(以下加振)2段ロール・ドライ冷間圧延の特性(1)設定振幅(振幅)3.3μmでSUS304,430,Ti, Al, HT80の荷重低減効果を確認した.(2)Cu, ULCSでは振幅3.3μmで変らず,むしろ荷重増加の傾向を示し,4.95μmではやや減少した.(3)荷重低減効果を示す材料では圧下率の増大で傾向が顕著になる.(4)条件変更による荷重低減の大小:SUS304,430で板厚2と1mmでは厚い方が大,SUS304で圧延速度1.4と2m/minでは低速の方が大,サイドガイドの有無ではなしの方が大.2段ロール・潤滑冷間圧延の特性(5)潤滑自体による荷重低減が主体で加振による相乗効果はみられない.材料の表層分析結果(6)加振前後の表層部の断面ミクロ組織や板厚方向硬度分布には差異はみられなかった.粗さ,光沢度,表面凹凸像で各条件での変動は把握できたが,明瞭な傾向は現れてはいない.2.ワークロールへの加振2段ロール・ドライ冷間圧延の特性振幅3.3μmでULCSでは板加振時と同程度の荷重増加を示し,HT80ではほとんど変化がみられなかった.むしろロール粗さの変化が大きく,設備損傷の懸念もあり更に調査が必要である.3.板振幅の計測設定3.3μmの時のレーザ変位計による圧延前の計測結果ではAl, Cu, ULCSで振動数,振幅共に高くSUSで中位,Ti, HTで低位であった.軟・硬質材料による傾向の違いが大きいようである.超音波振動を付加する研究は切削,打抜き,引抜きなどの加工分野で一部進められてきているが,板圧延への利用はほとんどない.SUS304,430,Ti, Al, Cuと極低炭素鋼(ULCS),80キロ高張力鋼(HT80)を対象に超音波による加振圧延法を開発し,荷重特性と表面性状の変化を明らかにした.1.板への超音波振動付加(以下加振)2段ロール・ドライ冷間圧延の特性(1)設定振幅(振幅)3.3μmでSUS304,430,Ti, Al, HT80の荷重低減効果を確認した.(2)Cu, ULCSでは振幅3.3μmで変らず,むしろ荷重増加の傾向を示し,4.95μmではやや減少した.(3)荷重低減効果を示す材料では圧下率の増大で傾向が顕著になる.(4)条件変更による荷重低減の大小:SUS304,430で板厚2と1mmでは厚い方が大,SUS304で圧延速度1.4と2m/minでは低速の方が大,サイドガイドの有無ではなしの方が大.2段ロール・潤滑冷間圧延の特性(5)潤滑自体による荷重低減が主体で加振による相乗効果はみられない.材料の表層分析結果(6)加振前後の表層部の断面ミクロ組織や板厚方向硬度分布には差異はみられなかった.粗さ,光沢度,表面凹凸像で各条件での変動は把握できたが,明瞭な傾向は現れてはいない.2.ワークロールへの加振2段ロール・ドライ冷間圧延の特性振幅3.3μmでULCSでは板加振時と同程度の荷重増加を示し,HT80ではほとんど変化がみられなかった.むしろロール粗さの変化が大きく,設備損傷の懸念もあり更に調査が必要である.3.板振幅の計測設定3.3μmの時のレーザ変位計による圧延前の計測結果ではAl, Cu, ULCSで振動数,振幅共に高くSUSで中位,Ti, HTで低位であった.軟・硬質材料による傾向の違いが大きいようである.超音波振動を付与して加工を行う研究は切削,研削,打ち抜き,引き抜きなどの分野で一部進められてきている,しかし,板圧延への超音波の利用はほとんどないのが現状である.最終的には金属間化合物等の難加工材料を自在に圧延加工することを目的とするが今回の実験ではステンレス304,430,純チタン,純アルミニウム,純銅を対象として超音波を利用した高効率な板加振圧延法の開発を行った.1.超音波振動付加圧延の特性-2段ロール冷間圧延,ドライ(試験片寸法mm:2t×50w×2001)での荷重低減効果-(1)超音波振動付加圧延により振幅3.3μmで,ステンレス304,430,純チタン,純アルミの圧延荷重低減効果が確認できた.(2)超音波振動付加により振幅4.95μmで,純銅の圧延荷重低減効果が確認できた.(振幅3.3μmでは効果が見られなかった.)(3)超音波振動付加の有無による圧延荷重の低減は,圧下率の増大により,その差が顕著になる.

(4)ステンレス304,430で板厚(2mmと1mm)の違いにより超音波付加による圧延荷重の特性が変化し,荷重低減効果は2mmの方が大きい.(5)ステンレス304でロール速度(1.4m/minと2.0m/min)を変化させると超音波付加による圧延荷重の特性が変化し荷重低減効果は低速の方が大きい.(6)純銅でロール粗さを細く(0.5μm→0.1μm)すると,超音波付加による圧延荷重の特性が変化し,上述(2)を加えると,一段と荷重低減効果が大きくなる.-2段ロール冷間圧延,潤滑油使用での荷重低減効果-(7)板表面へ潤滑塗布圧延時の超音波による荷重低減効果はステンレス304以外は現れなかった.(8)純銅でロール表面への潤滑塗布と板表面への潤滑塗布では,超音波付加による圧延荷重の特性が変化し,ロール表面への潤滑塗布で超音波と潤滑油の相乗効果による荷重低減効果が確認できた.2.超音波加振装置の適用法の改善(1)板振幅を計測するため超高精度レーザ変位計(キーエンスLC-2400,-2430型)をロールバイト直前に設置した.(2)板温を計測するため赤外放射温度計(キーエンスIT2-01)をロール出口に設置した.共に圧延板の有効入力および加工発熱量の測定に今後威力を発揮するものと思われる.超音波振動付加による圧延荷重の低減効果はすでにステンレス,チタン,アルミニウムで確認されたが,銅では設定振幅が低い場合荷重が増加することが判明した.本年度は極低炭素鋼板と80K高張力銅板を対象に荷重特性と表面および表層部の解析を行った.1.極低炭素銅板の超音波振動付加.(以下加振)時の圧延特性(2段ロール冷間圧延,ドライおよびウエット)(1)ドライの設定振幅(以下振幅)3.3,4.95μmでは共に荷重が同程度増加する.ウエットの振幅3.3μmでは変らず,4.95μmでやや荷重が減少するが,共に潤滑の効果は大きい.(2)ドライ,ウエットの加振時,板表面粗さは圧下率の上昇と共に通常材と同様に低下し,光沢は向上する.また表面起状が減少し,平坦な部分が増加する.(3)ドライ,ウエットで加振の有無による断面ミクロ組織,板厚方向硬度分布に差違はみられない.2.高張力鋼板の加振時の圧延特性(2段ロール冷間圧延,ドライおよびウエット)(1)ドライの振幅3.3μmから4.95μmと次第に圧延荷重が減少する.ウエットの振幅3.3μmでやや増加し,4.95μmでは通常材とほぼ同等となり,共に潤滑の効果は小さい.(2)ドライ,ウエットの加振時,板表面粗さは圧下率と共に通常材と同様に低下し,光沢は向上する.また板表面の線状痕は減少する.(3)ドライ,ウエットで加振の有無による断面ミクロ組織,板厚方向硬度分布に差違はみられない.3.極低炭素鋼板,高張力鋼板のワークロール加振時の圧延特性(2段ロール冷間圧延,ドライ,振幅3.3μm)極低炭素鋼板は板加振時と同程度の荷重増加を示し高張力鋼板はほとんど変化がみられなかった.共にロール粗さが増加し,表面粗さは高い値に達した.4.板加振時の実際振幅レーザ変位計での測定値は,設定値3.3,4.95μmに対して極低炭素鋼板は46,40%,高張力鋼板では35,26%を示し,振動数は前者が極めて密で後者は粗であった.
簡易的歩行分析システムを用いた高齢者の転倒スクリーニングシステムの構築

平成30年度は、4月に信州大学医学部医倫理委員会の承認を得て、平成30年8月から平成31年3月にかけて東御市にある身体教育医学研究所にて、転倒経験の有無による歩行特性の相違に関するフィールド調査を実施した。対象は、過去1年以内に転倒経験のある、または、転倒経験のない65歳以上の地域在住高齢者とし、歩行補助具を使用せずに歩行が自立している者とした。また、脳卒中、パーキンソン病、リウマチの診断がある者や、股関節や膝関節の手術後の者は除外した。フィールド調査にあたっては、身体教育医学研究所の介護予防事業参加者に募集を行い、結果として60名の測定を行った。測定は、過去1年間の転倒の有無を確認した後、歩行機能を測定するRehaGait(キッセイコムテック製)を着用して、通常速度での10m歩行を2回実施した。RehaGaitの測定エラーが生じた10名を除外し、50名(平均年齢82.6歳±6.1歳)のデータをもとに、転倒有り群(16名)と転倒無し群(34名)における歩行の時間的・空間的パラメータの違いを統計解析した。結果、転倒あり群は、転倒なし群と比較して、有意に歩行速度が遅く、左右ヒールコンタクト時の床面に対する足底角度が小さいことが分かった。ROC曲線を作成してAUCをもとめると、左ヒールコンタクト時の足底角度は、0.722(カットオフ値15.8度、感度79%、特異度63%)、右ヒールコンタクト時の足底角度は0.691(カットオフ値16.5度、感度68%、特異度69%)、歩行速度は、0.69(カットオフ値0.83m/秒、感度85%、特異度56%)となり、左ヒールコンタクト時の足底角度の精度が最も高かった。以上より、転倒経験の有無によろ歩行の時間的・空間的なパラメータの相違から、転倒リスクのスクリーニングを行うためには、ヒールコンタクト時の足底角度が有用な指標になる可能性が示唆された。平成28年度は、フィールド調査に向けての準備的作業として、転倒リスク・スクリーニングに関する先行文献のレビューや簡易歩行分析システムであるRehaGaitを用いたデータ測定の予備実験を進めてきた。転倒リスクに関する先行文献では、域在住高齢者を対象とした33の研究結果を多変量解析して算出したリスク因子の相対危険度は、転倒歴、バランス障害、筋力低下、視覚障害、歩行障害が高い値であったとされていることを確認した。また,アメリカ老年医学会が2001年に発表したリスク因子の相対危険度は、筋力低下、転倒歴、歩行障害、バランス障害が高いことを示しており、これらのリスク因子は,転倒リスク・スクリーニングを進めるうえで測定すべき評価項目であると捉えることができた。そして、歩行の時間的・空間的パラメータと転倒に関するシステマティックレビュー(Mortaza,2014)では、転倒者は非転倒者に比べて、スタンス時間の変動性が大きく、歩行速度が遅く、ストライド長とステップ長が短いことが示されているが、転倒者と非転倒者における歩行時の空間的・時間的パラメータを比較した研究では、差があると差が無いという報告が両方含まれており、統一した見解が示されてはいないのが現状であるため、今後,対象者の取り込み基準と転倒者と非転倒者の分類方法を明確にして研究結果を積み重ねることが必要と判断した。平成28年度は、このように先行研究の動向を整理しながら、転倒調査表の検討,RehaGaitを用いた健常者の歩行解析における安定した測定方法の検討と再現性の確認に関する予備実験を通した歩行機能測定方法の設定,体力測定方法の設定についての検討を実施した。平成28年度は、フィールド調査の準備段階として、転倒歴の聴取方法、歩行機能やバランスの妥当性・信頼性について、それぞれ先行研究を抄読しながら検討してきた。転倒歴の聴取方法は、歩行の時間的・空間的パラメータと転倒に関するシステマティックレビュー(Mortaza,2014)では、転倒者と非転倒者の分類方法は、過去の研究で「1年間に1回以上転倒したかどうか」を想起して答えてもらう方法が最も多く用いられていた。さらに、転倒者は非転倒者に比べて、スタンス時間の変動性が大きく、歩行速度が遅く、ストライド長とステップ長が短いことが示されているが、差があると差が無いという報告が両方含まれており,統一した見解が示されてはいないのが現状であった。本研究で用いるRehaGaitは、歩行速度、歩幅、ケイデンス、立脚時間、遊脚時間に加えて、股関節・膝関節・足関節角度、トゥクリアランス高も計測できるため、これら複数の歩行パラメータの中で転倒リスクのスクリーニングにつながるものは何かを吟味していくこととした。バランス評価に関しては、地域在住高齢者の転倒スクリーニングとして感度、特異度が高いとされているPerformance oriented mobility assessmentとThe Mini-Balance Evaluation Systems Testの二つの内容を検討した。平成28年度は、このように先行研究の動向を整理しながら、転倒調査表の検討,RehaGaitを用いた健常者の歩行解析における安定した測定方法の検討と再現性の確認に関する予備実験を通した歩行機能測定方法の設定,体力測定方法の設定についての検討を進めることができたことから,おおむね順調に進展していると判断した。平成28年度に行った転倒リスク・スクリーニングに関する先行文献のレビューの結果、転倒リスクのなかで、特に転倒歴、バランス障害、筋力低下、歩行障害が重要であるとされていた。

そこで、本研究の目的は、転倒経験者と転倒非経験者を含む地域在住高齢者の歩行機能、バランス能力、筋力を定量的に測定し、高齢者の転倒リスク・スクリーニングを行うための歩行の時間的・空間的パラメータ、バランス、筋力のカットオフ値としての妥当性と信頼性を検証することとした。平成29年度は、フィールド調査に向けての準備的作業として、研究方法を具体的に立案し,予備実験を行いながら検討した。研究計画の概要を以下に示す。転倒歴は、Mortaza(2014)のシステマティック・レビューで最も多く用いられていた「過去1年間に1回以上転倒したかどうか」を想起法にて答えてもらうこととする。バランス障害の評価は、米国疾病予防管理センター(Centers for Disease Control and Prevention)が、転倒リスクスクリーニングとして実施することを推奨しているTimed Up and Goと30 Second Chair Standの2つを測定していくこととする。筋力低下は、膝関節伸展の最大筋力に加えて、Nicola(2016)が転倒と関連があるとする膝伸展筋力の立ち上がり率(Rate of Force Developmet)を測定することとする。歩行機能は、歩行の時間的・空間的パラメータとして、歩行速度、歩幅、ケイデンス、立脚時間、遊脚時間、股関節・膝関節・足関節角度、クリアランス高を測定することとする。作成した研究計画は、データ測定施設へ説明するとともに、信州大学医倫理委員会への申請を進め、承認を得た(承認番号4004)。平成29年6月21日に、東御市にある身体教育医学研究所にて、本研究の趣旨、内容を説明したうえで、対象となる高齢者のデータ測定に対する協力依頼をした。身体教育医学研究所からは、データ測定の場所の利用と、被験者募集を行うことについて了承していただいた。平成30年2月28日には、信州大学医倫理委員会に本研究の倫理審査を申請し、平成30年4月3日付けで承認された(承認番号4004)。各データの測定は、健常者を対象とした予備実験を行うことで確認してきた。歩行機能を測定するRehaGaitを使用した予備実験では、販売しているキッセイコムテックの担当者とバージョンアップの実施やエラーの少ない測定方法についての確認を行った。膝伸展の立ち上がり率と最大筋力の測定は、脚筋力測定台、張力センサーを用いて行い、パソコンに取り込んでデータ解析をすることで、データを測定することとした。また、測定施設において、実際にデータ測定を行うことを想定して、被験者募集ポスター、被験者への説明文書の作成を行ってきた。平成30年度は、4月に信州大学医学部医倫理委員会の承認を得て、平成30年8月から平成31年3月にかけて東御市にある身体教育医学研究所にて、転倒経験の有無による歩行特性の相違に関するフィールド調査を実施した。対象は、過去1年以内に転倒経験のある、または、転倒経験のない65歳以上の地域在住高齢者とし、歩行補助具を使用せずに歩行が自立している者とした。また、脳卒中、パーキンソン病、リウマチの診断がある者や、股関節や膝関節の手術後の者は除外した。フィールド調査にあたっては、身体教育医学研究所の介護予防事業参加者に募集を行い、結果として60名の測定を行った。
アルツハイマー病の病変初期の脳にたまるβアミロイド蛋白の蛋白化学的解析

1.多数例の剖検脳をtwo-siteELISAと免疫組織化学的手法を用いて比較検討した結果、脳内では加齢に伴ってβアミロイド蛋白(Aβ)が急激に蓄積すること、その蓄積の程度は免疫組織学的に検出されるAβの蓄積(老人斑)の程度と非常に良く相関することがわかった。さらに、Aβの蓄積が免疫組織学的に検出されるよりも以前に、脳内にAβがたまってくることがELISAにより生化学的に検出できることが明らかになった。2. Aβの性質をWestern blot法により調べていく過程で、現在用いているELISA系はSDS処理に安定なAβ二量体を認識しないことが明らかになった。そこで、ELISAによりAβが検出できない沈着の最初期段階と考えられる脳をWestem blot法で解析した結果、多数の例でAβ二量体のみが検出された。従って、脳内では非常に初期からAβの二量体が蓄積していると考えられ、これがAβの沈着に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。3.初期沈着Aβの分子密度をセシウム密度勾配遠心法で調べたところ、その一部は脂質と同様の比重の軽い画分に分画された。しかし、電気泳動上の移動度、抗体の反応性、正常高齢者脳とアルツハイマー病脳での分布の比較などから、正常高齢者脳で初期に蓄積するAβは、Down症候群患者脳で報告されている脂質結合性Aβとは異なることが示唆された。4.ヒト神経芽細胞を用いた解析から、Aβが正常細胞においても不溶性画分に存在し、そこにはSDS安定性の二量体と思われる分子種が見られることが明らかになった。また不溶性画分のAβの約半分は、カベオラ様の低密度の軽い膜両分に局在していた。そこで、同様のショ糖密度勾配遠心法を用いてヒト脳を解析することにより、ヒト脳においてもAβが低密度膜画分に局在することがわかった。5.今後は、この膜画分のAβと脳内でのAβ沈着との関わりを明らかにし、膜画分のAβと二量体との関係の検討、および二量体の蛋白化学的な解析を行う予定である。正常加齢脳及びアルツハイマー病脳を含む多数例の剖検脳を用いて、two-site-ELISAによりトリス生理食塩水可溶性画分と不溶性画分に含まれるβアミロイド蛋白の量を測定した。同時に各脳の隣接部位の組織切片を抗βアミロイド蛋白抗体で免疫染色を行った。得られた結果を比較対応させ解析した結果、脳内では加齢に伴ってβアミロイド蛋白が急激に蓄積すること、その蓄積の程度は免疫組織学的に検出されるβアミロイドの蓄積(老人斑)の程度と非常に良く相関することがわかった。さらに、免疫組織学的にβアミロイドの蓄積が検出されるよりも以前に、脳内にβアミロイド蛋白が溜まっていることが明らかになった。次に病理変化の比較的少ない正常高齢者脳よりWestern blot法によるβアミロイド蛋白の検出を行った。病変の比較的初期に脳内に蓄積する分子種はΑβ42であり、種々のdetergentに不溶性を示した。この分子種の分子密度を調べるためにセシウム密度勾配遠心法で分画を行ったところ、βアミロイド蛋白の一部は脂質と同様の比重の軽い画分に分画された。