hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊柱彎曲に着目した人体座位モデル構築による腰痛防止のための姿勢制御システムの開発

これまでの問題点は、座位姿勢において腰部への負担の少ない理想的な椎骨の配置と骨盤の傾斜角が導出されていないこと、姿勢の崩れの検知において動的変化に対応できない、リアルタイム性がない、身体への負担が大きいなどの理由から自然な状態での座位姿勢を常時センシングすることができないことなどが挙げられる。これらを鑑み本年度は、座位姿勢における理想値をカメラシステムによる実測から導出、人体モデルの最適化、腰部への負担の定量的指標の検討、姿勢制御システムの機構の提案を行った。1.立位姿勢と様々な座位姿勢における椎骨を実測し、3次元位置を算出した結果、立位に比べ座位の腰椎彎曲半径の増加を確認した。更なる検討が必要ではあるが、座位における理想値のおおよその見当を付けることが可能となった。2.前年度作成したシミュレーション用人体モデルにおいて、各椎骨の位置の調整、椎骨を連結させる拘束条件となる椎間板と筋肉を模擬したバネとダンパーの係数値の調整を行った。3.腰部への負荷の定量的な評価として、各椎骨を拘束するバネの伸縮量に着目し、妥当性を検討した。具体的手法は、様々な座位姿勢における頚椎、腰椎、骨盤の計13の椎骨の位置の動的変化を連続的に実測し、得られたデータから回転角度を算出、入体座位毛デルに入力した。結果、脊柱彎曲の形状において理想的な配置からのずれの大きい姿勢と、第5腰椎と骨盤を拘束するバネの伸縮量の対応関係や、第2腰椎と第3腰椎を拘束するバネの伸縮量に変動が小さいことなどを見出せた。4.人体座位モデルを用いてリアルタイムでセンシングしながら、姿勢のずれを補正する機構について検討した。これまでのところ、背もたれに可動式のサポートを設けることや、背もたれと座面の角度調整により姿勢を制御できると考えている。今後、さらにこれらの可動域や駆動方法に関する検討が必要になると考えられる。腰痛の9割は姿勢の悪さからの背骨の歪みによる神経圧迫であるため,本研究では,姿勢変化を定量的に把握する一手法として,人体の筋骨格構造をコンピュータ内で再現し脊柱彎曲(背骨のS字カーブ)の形をシミュレーションすることで骨の位置を常時センシングし,姿勢が理想形から外れた場合に正しい位置に導くことのできるシステムの構築を目指している.これにより,車椅子利用者の悩みである腰痛の未然防止を行う.姿勢を決める大きな要素は,頚椎・胸椎・腰椎からなる脊柱彎曲と骨盤傾斜角であり,負荷の少ない理想的な各椎骨の位置が存在する.本年度は,マルチボディシステムとしての人体の姿勢が崩れる因果関係を明らかにした.股関節が骨盤に対し重力線よりも前方に位置するために座位において骨盤が前後方回転し,これに伴い腰椎の彎曲,続いて胸椎の彎曲が崩れる.さらに,これらと頭部の重みによって頚椎の彎曲が理想値から外れていく.この動作を反映させるために椎骨,筋,椎間板を基本機械要素で表した人体モデルの係数値の最適値を検討した.また,腰痛を定量的に評価する一手法として,脊柱彎曲半径を提案し,人体モデルにおける椎骨の位置からこれを算出する計算式の導出を行った.次に,製造メーカ等で試みられている背もたれや座面の形状による面圧分散の効果を検討するため,理想値の脊柱彎曲の形に添った背もたれを持つ車椅子モデルと,平らな背もたれを持つ車椅子モデルを構築し,それぞれに人体モデルを追加して自重による姿勢変化を比較した.結果,面圧分散した方が姿勢の崩れにかかる時間が長かったため腰痛軽減の可能性を得られたが,理想値を維持することはできなかったことから腰痛防止には不十分であると考えられる.今後,脊柱彎曲を理想値に導くための機構の追加検討が必要である.これまでの問題点は、座位姿勢において腰部への負担の少ない理想的な椎骨の配置と骨盤の傾斜角が導出されていないこと、姿勢の崩れの検知において動的変化に対応できない、リアルタイム性がない、身体への負担が大きいなどの理由から自然な状態での座位姿勢を常時センシングすることができないことなどが挙げられる。

結果、脊柱彎曲の形状において理想的な配置からのずれの大きい姿勢と、第5腰椎と骨盤を拘束するバネの伸縮量の対応関係や、第2腰椎と第3腰椎を拘束するバネの伸縮量に変動が小さいことなどを見出せた。4.人体座位モデルを用いてリアルタイムでセンシングしながら、姿勢のずれを補正する機構について検討した。これまでのところ、背もたれに可動式のサポートを設けることや、背もたれと座面の角度調整により姿勢を制御できると考えている。今後、さらにこれらの可動域や駆動方法に関する検討が必要になると考えられる。
次世代シーケンサーによる脳動脈瘤の多発性嚢胞腎遺伝子ターゲットリシーケンス解析

常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD)は、脳動脈瘤を高率に(約10%)合併する遺伝性疾患である。既に、PKD1遺伝子とPKD2遺伝子の原因遺伝子が同定されている。我々は、家族性脳動脈瘤患者を対象に次世代シーケンサーを用いて、PKD1遺伝子とPKD2遺伝子のエクソン領域のターゲットリシーケンスを行った。その結果、家族性脳動脈瘤群に有意に多くのPKD遺伝子変異を認めた。特にPKD1遺伝子の細胞外ドメインに多数集積する傾向も認められた。以上からPKD1遺伝子、PKD2遺伝子は脳動脈瘤の有力な疾患候補遺伝子であることが示唆された。単一遺伝性疾患の中では最も頻度が高く(400人-1000人に1人)、既にPKD1遺伝子(16p13.3)とPKD2遺伝子(4q21) 2つの原因遺伝子が同定され、有力な脳動脈瘤候補遺伝子と考えられている。本年度は遺伝的背景が濃厚な家族性脳動脈瘤患者93例を対象にIon PGMシーケンサー(Life Technologies社)を用いてPKD1遺伝子とPKD2遺伝子のエクソン領域のターゲットリシーケンスを行った。得られたデータの平均カバレッジは120であった。VariantCaller v4.0(LifeTechnologies)を用いてバリアントを抽出したところ、PKD1遺伝子では、1塩基置換(single nucleotide variant, SNV)が374個、Indelが92個、PKD2遺伝子ではSNVが215個、Indelが8個が抽出された。このうちコーディング領域以外のもの、公共データベースに登録されている多形を除外した。また抽出されたバリアントはサンガー法によるシーケンスにより確認作業をおこなった。wANNOVA(http://wannovar.usc.edu/)を用いて機能推定を行い、機能的に意味のある変異を抽出するとPKD1遺伝子では8個,PKD2遺伝子では4個のバリアントが抽出できた。脳動脈瘤患者群の中にもPKD遺伝子変異キャリアが潜んでいるのではないかという当初の仮説に矛盾しない結果がえられた。現在、家系内でのバリアントの検証、またコントロールサンプルとの比較検証を進めているところである。本年度は、昨年に引き続き遺伝背景が濃厚な家族性脳動脈瘤患者55例を追加し、Ion PGMシーケンサー( Life Technologies社)を用いてPKD1遺伝子とPKD2遺伝子のエクソン領域のターゲットリシーケンスを行った。日本人特有のrare variantを抽出するために、国際1000人ゲノムプロジェクト(http://browser.1000genomes.org/i-ndex.html)にある日本人89人のデータより頻度1%以下のrare variantsを抽出した。次に、コンピューターによる変異機能解析を行うため、wANNOVAR (http://wannovar.usc.edu/)を用いて、変異機能解析ツールであるCADD (http://cadd.gs.washington.edu/home)によるスコアリングを行いC-scoreが10点以上のvariantsを抽出した。また得られたvariantsが、人種特異的な遺伝多形であることを否定するため、我々が保有している非脳動脈瘤患者96例を用いて上記variantsのサンガーシーケンス法を行い、日本人特有のvariantsであることを確認した。結果、家族性脳動脈瘤148人を検討し、12箇所、19人(12.8%)にrare variants(PKD1: 14人, PKD2: 5人)を認めた。このうち、公共のデータベースにない新規変異を6人で認めた。特にPKD1遺伝子の細胞外ドメインに多数集積する傾向も認められ、多発性嚢胞腎が発症せず脳動脈瘤を発症した背景のひとつとも考えられる。PKD1遺伝子とPKD2遺伝子は脳動脈瘤の有力な疾患感受性遺伝子と考えられ、今後この研究成果を論文で発表する予定である。脳神経外科学本研究の主要な部分である、次世代シーケンサーによるPKD1遺伝子,PKD2遺伝子のエクソン領域の解析およびサンガー法によるヴァリデーション作業は概ね完了しているので、研究計画どおりに進行している。さらなるサンプル追加し、次世代シーケンサーによるシーケンシングおよびサンガー法によるバリエーション作業を行い、疾患遺伝子としての裏付けをより強固なものにしていく。また検出された変異について家系内での検証、脳動脈瘤がないコントロールサンプルとの比較解析を行っていく。
オンチップ・テザードマイクロツールによる生体膜輸送体の動的計測と評価

研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使し,局所限定空間を有するマイクロ流体チップを製作し,その内部で細胞や機能性マイクロツールを操作し,チップ内の環境制御で生じる細胞変化を計測可能な,単一細胞レベルの操作・観察・計測システムに関する研究を推進した.本システムを用いて,高浸透圧ストレスによる細胞の体積変化の計測により,従来誰も調べることができなかった生体膜輸送体の機能の定量評価を実現した.研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使し,局所限定空間を有するマイクロ流体チップを製作し,その内部で細胞や機能性マイクロツールを操作し,チップ内の環境制御で生じる細胞変化を計測可能な,単一細胞レベルの操作・観察・計測システムに関する研究を推進した.本システムを用いて,高浸透圧ストレスによる細胞の体積変化の計測により,従来誰も調べることができなかった生体膜輸送体の機能の定量評価を実現した.本研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使して,マイクロ流路と流体制御機能を有するマイクロ.流体チップと,その内部にテザードマイクロツールを製作し,多点光トラップと高速レーザ走査により個々の細胞を操作し,バイオチップ内部の環境を制御することで生じる細胞の変化をナノオーダーの空間分解能で計測することが可能な単一細胞レベルの操作・観察・計測システムの基礎を構築した.これを用いて環境変化に伴う細胞の容積,剛性を動的に計測し,分子生物学的手法に基づいて生体膜輸送体の特性,機能と仕組みを解明することを目的として,以下の研究を行った.(1)単一細胞評価のための局所限定空間の形成と環境制御:細胞が置かれている環境条件を制御し,単一細胞の変化を動的に長時間観察するための局所限定空間を形成した.本研究では,マイクロ流路内に半透膜を垂直に形成した.(2)単一細胞評価のための局所環境計測:バイオチップの底面に光硬化性のハイドロゲルをパターンニングした.(3)テザードマイクロツールの加工とオンチップ化:微細加工によりテザードマイクロツールを製作した.(4)テザードマイクロツールのレーザ駆動制御:レーザの位相制御と1本のレーザを時分割にスキャニング制御し,連続した軌道制御を実現する方法を融合した操作システムを構築した.(5)浸透圧変化による細胞の容量変化の計測と評価:ラン藻の野生株(WT),水チャネル過剰発現株(aqpZ)等の変異株を用意し,マイクロチャンバーに細胞を投入し,浸透圧変化たよる細胞の容量変化を計測し,外部環境変化に対する容積の時間変化を評価した.本研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使して,マイクロ流路と流体制御機能を有するマイクロ流体チップを製作し,この内部で多点光トラップと高速レーザ走査により個々の細胞や機能性マイクロツールを操作し,チップ内部の環境を制御することで生じる細胞の変化をナノオーダーの空間分解能で計測することが可能な単一細胞レベルの操作・観察・計測システムの基盤技術に関する研究を推進した.具体的には,(1)チップ内のpH,温度を計測するための機能性マイクロツールを均一サイズで造形する機能を有するマイクロ流体チップを設計,製作した.大きさの異なるマイクロツールをサイズごとに分離することが可能となった.(2)マイクロツールのサイズをナノオーダーに小型化して,空間分解能の向上を実現した.また,画像処理システム,キャリブレーションシステムを構築してセンサの評価を行った.(3)フォトファブリケーションにより,テザードマイクロツールの加工を実現した.また,マイクロビーズのアセンブリ手法を提案し,チップ内部で複数のマイクロビーズを連結することに成功した.(4)光ピンセットによる操作システムの制御系を構築し,光トラップされた対象物の安定な軌道制御,力制御系を構築した.また,画像処理システムと組み合わせて,バイラテラルな操作システムを組み込み,リアルタイムで力計測ができる機能を実現した.(5)さらに,上記システムでナノサイズのツール操作に成功した.(6)浸透圧変化による細胞の容量変化の計測と評価実験を行い,評価結果をまとめた.(7)浸透圧変化による細胞の計測・評価として,チップ内のマイクロチャンバーにサンプル細胞を投入し,浸透圧変化による細胞の変化を画像計測した.また,狭い流路に細胞を流して細胞に加わるストレスの影響を調査するためのチップを設計試作した.本研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使して,マイクロ流路と流体制御機能を有するマイクロ流体チップを製作し,この内部で個々の細胞や機能性マイクロツールを操作し,チップ内部の環境を制御することで生じる細胞の変化をナノオーダーの空間分解能で計測することが可能な単一細胞レベルの操作・観察・計測システムの基盤技術に関する研究を推進した.具体的には,(1)単一細胞評価を目的とし,バイオチップ内のpH,温度,酸素濃度を調整し,マイクロツールを均一サイズで造形して投入する機能を有する機能性バイオチップを改良設計,製作した.硬い細胞壁を有する細胞の評価に適した駆動方式の基礎検討を行った.また,局所環境計測と融合したシステムを設計した.(2)局所環境計測での空間分解能をナノオーダーに向上するため,センサヘッドのサイズを小型化した.また,リアルタイム計測に適した画像処理システムを構築し,局所環境制御が可能なシステムに組み込んだ.(3)マイクロツールの駆動制御方法を改良し,力出力を増大し,安定な軌道制御系を構築した.また,単一細胞の剛性計測ができる機能を実現し,局所環境制御・計測と融合した統合システムを設計した.(4)マイクロツールのセンサヘッドを小型化し,単一細胞の計測システムに統合し,細胞の剛性を計測する機能を実現した.(7)マイクロチャンバーに遺伝子操作したサンプル細胞を投入し,マイクロツールを用いて浸透圧変化による細胞の形状変化を計測した.
細胞周期解析によるＩＦＮα／５－ＦＵ療法の機序解明

インターフェロンの効果を増強した場合の細胞周期に与える影響を検討するために、インターフェロンレセプター(IFNAR2)を強制発現させた細胞株を作成した。Fucciシステムを導入し細胞周期を可視化した。72時間のtime lapse imagingの解析によりIFNαはG0/G1期を、5FUはS/G 2/M期で細胞死を誘導し、異なる細胞周期で効果を発現することがわかった。さらに、細胞周期を同調させた後にIFNαを投与することで、いずれの細胞周期にIFNαを投与してもS/G2/M期を経た後のG0/G1期で細胞死を迎える頻度が最も高くIFNαはS/G2/M期に作用点を持つことが観察された。ヒト肝癌細胞株(HuH7)にインターフェロンレセプターを遺伝子導入し、Fucciシステムを用いて細胞周期が可視化できる細胞にインターフェロン(IFN-α)もしくは5-FUを投与することで、IFN-αがインターフェロンレセプター依存的にG0/G1期での細胞死を、5-FUはインターフェロンレセプター非依存的にS/G2/M期での細胞死を誘導することを前年度中に示した。がん幹細胞はG0期に存在すると考えられるため、IFN-αの細胞周期上での作用点を解析するためにAphidicolinを用いて、細胞周期をそれぞれ早期S期もしくは、G0/G1に同調させた後にIFN-αを投与しtime-lapse imagingを行い、細胞周期の変化と細胞死の関連を解析した。この結果、細胞死の発生頻度はS/G2/M期で細胞死を迎えた群(8.3±4.7%)、S/G2/M期よりG0/G1期に移行した後に細胞死を迎えた群(57.1±25.6%)、再度S/G2/M期に突入後細胞死を迎えた群(4.5±2.2%)で、G0/G1期へのIFN-α投与群では、G0/G1期で細胞死を迎えた群(10.0±3.7%)、G0/G1期よりS/G2/M期に移行した後に細胞死を迎えた群(6.0±4.5%)、再度G0/G1期に突入後細胞死を迎えた群(29.4±4.8%)であり、いずれの細胞周期にIFN-αを投与してもS/G2/M期を経た後のG0/G1期で細胞死を迎える頻度が最も高くIFN-αはS/G2/M期に作用点を持つことが観察された。ヒト肝癌細胞株(HuH7)にFucciシステムを導入し、FACSを用いてmKO2、mAGの細胞周期毎における発現、消退がHoechst33342染色による細胞周期解析と一致することを確認した。このFucci導入株を用いて72時間のtime-lapse imaginを行い個々の細胞の細胞周期変化をトラッキングシステムを用いて解析した。この結果、細胞周期の変化は個々の細胞により異なり、僅かではあるが細胞周期が変化しない細胞が存在することが確認され、このような細胞が抗癌剤耐性に関与している可能性が示唆された。次に、インターフェロンの効果を増強した場合の細胞周期に与える影響を検討するために、インターフェロンレセプター(IFNAR2)を強制発現させた細胞株を作成した。IFNα投与72時間後のIC70はコントロール群:1966.2 IU/ml、IFNAR2強制発現群:83.3 IU/mlとIFNAR2の強制発現によりIFNαの感受性が増加していた。72時間のtime lapse imagingの解析ではIFNα1000 IU/mlの投与下では個々の細胞においてmKO2を強く発現する時間、すなわちG0/G1期の滞在時間が長くなり、かつG0/G1期での細胞死の発生頻度は81.8%と高くなっていた。一方、5FU 1mMの投与下ではG0/G1期の滞在時間は短くなり、G0/G1期での細胞死の発現頻度も4.6%と少なかった。これらの結果より、IFNαはG0/G1期を、5FUはS/G2/M期で細胞死を誘導し、異なる細胞周期で効果を発現することがわかった。Fucci安定株の樹立に成功し、Fucciが細胞周期と一致することを確認した。薬剤投与下での共焦点レーザー顕微鏡を用いて72時間のtime-lapse imagingを行い、薬剤投与が細胞周期に影響を与えることが観察できた。また、インターフェロンレセプターの強制発現株はMTTアッセイでインターフェロンの感受性が増強されており、time-lapse imagingではG1期が延長されていた。細胞周期を自動解析するトラッキングシステムは現時点で10%程度の誤差があり、開発途上である。

1)インターフェロン、5-FU併用化学療法が癌幹細胞に与える影響の検討肝癌幹細胞マーカーとしてCD13,CD24,CD90,CD133の各抗体を用いる。FACSにてFucci発現株を細胞周期で展開し、肝癌幹細胞マーカー陽性細胞の分画を解析する。また、幹細胞マーカー陽性細胞をsortingし、通常細胞との細胞周期の比較、薬剤投与による周期変化を解析する。2)インターフェロンにより活性化された肝癌幹細胞の遺伝子発現解析インターフェロンにより活性化された肝癌幹細胞、すなわち肝癌幹細胞のマーカーを発現しG0期からG1,S期以降に変化があった細胞と、インターフェロンにより活性化される前の肝癌幹細胞をsortingする。両者に対して網羅的遺伝子発現解析を行い、発現遺伝子の違いを解析することで肝癌幹細胞を活性化させる因子を解明する。このことで肝癌幹細胞に対しての新しい分子標的治療の確立を目指すインターフェロンが休止期にある肝癌幹細胞を細胞周期誘導するかの解明と、肝癌幹細胞に対する新しい分子標的治療の確立。
加害者家族への差別・偏見を生み出す神経基盤の解明

本研究は機能的磁気共鳴画像法(functional Magnetic Resonance Imaging : fMRI)を用いて、加害者家族への差別・偏見を生み出す神経基盤について研究する。検証には脳活動パターンに基づく(1)心の状態の予測や(2)各刺激に対する脳内表象の類似度の検討が可能な多ボクセルパターン解析(multi-voxel pattern analysis:MVPA)を活用する。最終的に、アジア圏の文化において加害者家族への差別や偏見が生じやすい文化・神経科学的メカニズムの解明を目指す。
無限次元空間の測度とその応用

無限次元空間の測度とその応用について、研究代表者と研究分担者の協力のもとに、また、九州工大岡崎教授、加藤教授との共同研究によって、数多くの成果を得た。バナッハ空間上の測度を研究するためには、バナッハ空間の構造を解析すること、及び、これらの空間上の種々の作用素の性質を詳細に調べる必要がある。我々の主たる目的は、無限次元測度に関連したバナッハ空間Xの構造解析、及び、X値確率変数のなすバナッハ空間L_p(X)の性質を調べ、確率論等に応用することである。以下、主要結果を述べる。1。バナッハ空間上の測度、特に、ガウス測度、p-stable測度に関連して、様々なバナッハ空間のclassが知られている。バナッハ空間のタイプ、コタイプとクラークソン不等式、ハンナー不等式、ノイマン・ジョルダン定数等との関連を詳細に調べ、従来知られていた結果を一般化すると共に、数多くの新しい結果が得られた。主な結果としては、タイプ定数が1の空間に対しランダムクラークソン不等式が成立すること(Hiroshima Math.J.)、ノイマン・ジョルダン定数とタイプ、コタイプ、超回帰性、一様凸性との関連を与えたこと(Proc,Amer.Math.Soc.,数理解析研究所講究録)、ハンナー不等式の一般化及びルベ-グ・ボホナ-空間L_p(X)における一般クラークソン不等式を得たこと(Bull.Kyushu Inst.Tech.Math.Natur.Sci.)等がある。他の関連した結果も学術論文等で発表した(発表予定を含む。)2。バナッハ空間の特殊なものとして、可換バナッハ環についていくつかの成果を得た。ノルムの性質、及び、これらの空間上の種々の作用素について研究し、その成果を共著論文及び口頭発表で、日本数学会、北海道大学数学講究録、Tohoku Math.J.、J.Approx.Theory等で発表した(発表予定を含む。)無限次元空間の測度とその応用について、研究代表者と研究分担者の協力のもとに、また、九州工大岡崎教授、加藤教授との共同研究によって、数多くの成果を得た。1。)2。)
『八幡愚童訓』の生成と展開に関する基礎的研究

今年度は研究課題である『八幡愚童訓』の生成と展開を検討するため、まず『八幡愚童訓』甲の諸本の紙焼写真を収集した。次に七月に、フランス・パリで行われた「八幡縁起」をめぐる国際ワークショップにおいて、八幡縁起絵巻と『八幡愚童訓』甲本の関連に関した研究発表を行った。この発表では、本研究課題でもある『八幡愚童訓』甲本の古態本文を問題とした。そこで、甲本の本文を引用し、なおかつ、成立年代が明らかな山口県山口市秋穂正八幡宮本に引用される『愚童訓』の本文系統を検討し、その本文系統を明らかにした。また、『愚童訓』甲を参照して成立した、足利義教奉納の絵巻の『愚童訓』甲の本文についても、私見を提示した。この発表に際して、収集した諸本の紙焼写真を用いた。さらに国内調査として、奈良県吉野の龍門文庫にて資料調査を行い、八幡信仰に関わる資料の原本調査を行った。龍門文庫所蔵の資料については、目録では内容が不明な資料があったため、原本調査により、その内容を確認した。前年度より引き続いて、『八幡愚童訓』の関連資料の紹介、翻刻を行った。(1)石清水八幡宮本『八幡宮寺巡拝記』後半部の翻刻、(2)熊本県熊本市藤崎八旛宮所蔵加藤家奉納「八幡縁起絵巻」下巻部の翻刻、影印を刊行した。(1)の『八幡宮寺巡拝記』は、『愚童訓』甲本・乙本との共通説話を多数含んだ説話集で、今後、『愚童訓』の成立を考察する上で、必須となる基礎資料である。また、(2)の八幡縁起絵巻は、詞書に『愚童訓』甲本の本文を引用しており、『愚童訓』甲の展開を検討する上で、重要な意義を持った伝本である。これらの資料の翻刻、紹介により、今年度は本研究課題の基礎資料を提供できた。今年度は、当初予定になかった国際ワークショップでの口頭発表があったが、この口頭発表により、本研究課題の方向性や、今後の課題を定めることができた。また、本課題の基礎資料である『八幡宮寺巡拝記』、八幡縁起絵巻の翻刻、紹介を刊行できた。ただし、撮影機材の購入が遅れたため、当初予定していた関連資料の調査日程を組むことが出来なかった。次年度には、当初予定していた資料の収集を行えるようにしたい。国際ワークショップでの発表に対する質疑応答を通して、本研究課題の方向性が、より明確になった。具体的には、研究史における代表的活字本文である、岩波思想大系の翻刻本文の検討である。これまでの『八幡愚童訓』甲本の諸本系統の検討は、思想大系本の翻刻本文に拠って考察されており、研究史的に問題があると認められる。今後は、その問題点を学界に向けて指摘した上で、『愚童訓』の本文系統の研究の基礎としたい。また引き続き、『愚童訓』原本の資料調査と合わせて、関連資料の調査、収集を行い、『愚童訓』本文の生成に関する研究を進めていきたい。

次年度には、当初予定していた資料の収集を行えるようにしたい。国際ワークショップでの発表に対する質疑応答を通して、本研究課題の方向性が、より明確になった。具体的には、研究史における代表的活字本文である、岩波思想大系の翻刻本文の検討である。これまでの『八幡愚童訓』甲本の諸本系統の検討は、思想大系本の翻刻本文に拠って考察されており、研究史的に問題があると認められる。今後は、その問題点を学界に向けて指摘した上で、『愚童訓』の本文系統の研究の基礎としたい。また引き続き、『愚童訓』原本の資料調査と合わせて、関連資料の調査、収集を行い、『愚童訓』本文の生成に関する研究を進めていきたい。今年度は、撮影機材(カメラ本体・レンズ)の購入が遅れた。この撮影機材の経費が不確定だったため、今年度の経費配分が見通せなかった。また、撮影機材(カメラ本体・レンズ)の購入の遅れにより、資料調査の日程も組めなかったため、次年度使用額が発生した。次年度使用額については、撮影機材の購入(三脚等)や、今年度行えなかった原本調査の旅費に使用する予定である。
下肢スポーツ障害における骨盤アライメント(alignment)の影響と評価

本年度は昨年(健常若年者を対象)、一昨年(ダンス競技者を対象)の研究結果を踏まえ、各群の症例数の追加と新たな対照群として健常高齢者・および運動療法を受けた変形性膝関節症患者を対象として、従来と同様の計測・検討を行った。また、研究成果の英語論文作成、投稿作業を行った。【対象と方法】健常高齢者(HO群;平均年齢70.9歳)17名、運動療法指導を受けた変形性膝関節症患者(EOA群;平均年齢62.9歳)15名を対象として、通常歩行時、形状の異なる3種類の足底板装用歩行時時の下肢関節(膝・距骨下関節)におけるモーメント、および歩行動態を三次元動作解析装置(VICON)を用いて計測を行った。この計測によって得られたデータを一昨年度に行った一般健常若年者(HA群)のデータと併せて比較、検討した。【結果と考察】結果I:「通常歩行時における各群の膝関節内反モーメント」は、若年健常者(HA)群:健常高齢者群(HO群):運動療法施行後の変形性膝関節症患者(EOA群)の3群間で統計学的な有意差は見られなかった。結果II:「通常歩行時における各群の距骨下関節外反モーメント」でも統計学的な有意差は見られなかった。結果III:「各群における足底挿板装用による膝関節内反モーメントの変化」ではHA群のみ外側楔状型足底挿板(LW)、アーチサポート付き外側楔状足底挿板(LWAS)装用により有意な膝関節内反モーメントの有意な減少が見られた。HO群、EOA群も減少傾向は見られたが、統計学的な有意差は検出できなかった。結果IV:「各群における足底挿板装用による距骨下関節外反モーメントの変化」においてもHA群のみLW、LWAS装用により有意な距骨下関節外反モーメントの有意な増大が見られた。【結論】下肢の運動療法を施された膝関節症患者の膝関節内反モーメントは健常若年者、健常高齢者と同様な下肢関節荷重動態を示し、運動療法の効果によるものと推測される。但し、足底挿板の効果は健常若年者には有意であるが、高齢者や膝OA患者ではその効果が不十分な場合が有ると考えられる。平成17年度は研究実施に向けた設備の調達と予備計測を行い、評価項目、計測方法の再検討を行った。1.計測および評価方法1)一般若年健常者(平均年齢28.7歳)17名(男性10名、女性7名)を対象として、赤外線ビデオカメラ(13台)と三次元動作解析装置(VICON)、床反力計を用いた通常歩行時の下肢の動的アライメント(足関節(距骨下関節)・膝関節・股関節)の評価を行った。本計測では歩行時における各関節の矢状面、前額面での関節角度の変化、足関節、股関節における内反・外反モーメント、および各関節におけるモーメントアームが算出可能であり、この他、足部の形態計測、立位単純X-pによる足部、膝関節、足関節の2次元的なアライメント評価を行った。2)下肢のスポーツ障害の既往のある被験者2名(平均年齢30歳、女性2名)に対しても同様の計測を行い。上記1)の対象者と各パラメータの比較を行った。3)上記1)、2)の被験者全例を対象に、形状の異なる足底挿板(6種類;(1)平坦型、(2)低アーチサポート型、(3)高アーチサポート型、(4)外側楔状型、(5)外側楔状+低アーチサポート型、(6)外側楔状+高アーチサポート型)を作成し、各足底挿板を装用した状態での1)と同様の計測条件で下肢の動的アライメントの評価を行った。2.結果1)上記パラメータの内、現行(本研究)で行った計測では、股関節の内・外反モーメントは個人間の変動が大きく、正当な評価が困難であった。このため、本年度は足関節、膝関節に関するパラメータを中心に評価を行った。2)健常者と下肢障害既往者との間では、膝関節の内反モーメントの波形に差が認められ、後者では波形に乱れがあることが判明した。3)全被験者を対象とした足底挿板の装用による影響は、(1)型足底挿板装用時に比較して、足関節(距骨下関節)の外反モーメントでは(2)有意差無し、(3)有意減少、(4)有意増加、(5)有意増加、(6)有意差なしが確認され、膝関節の内反モーメントでは、(2)有意差なし、(3)有意増加、(4)有意減少、(5)有意減少(6)有意無しという結果が確認された。また、(4)と(5)との比較では、足関節(距骨下関節)外反モーメントでは有意差は無かったが、膝関節内反モーメントでは有意な減少が見られた。3.本研究により、健常者、下肢障害既往者において足底挿板の形状が下肢の動的アライメントに影響を及ぼすことが確認され、特に従来の研究で報告されている(4)外側楔状足底挿板の装用による膝関節の内反モーメントの減少効果以上に(5)外側楔状+低アーチサポート型足底挿板装用は減少効果を有し、将来的な内側型変形性膝関節症の発症予防に有用な可能性が示唆された。

4.本年度研究成果物は現在論文執筆中であり、平成18年5月、6月の国内学会で発表が決定している。本年度以降は、股関節、骨盤の動的評価が可能な評価方法、項目を再度検討する必要がある。本年度は昨年度の研究結果を受けて対象競技をダンス競技に絞り、代表的な下肢スポーツ障害である陳旧性足関節捻挫に起因する足関節不安定性の歩容動態特性、及び足底挿板の介入による下肢の運動学的アライメントの変化を知ることを目的として検討を行った。【対象】大学生および大学院生の女子ダンス競技者8名(平均年齢:22.1歳)を対象とした。また、このうち足関節捻挫の既往を有し、かつ徒手的およびX線評価にて足関節不安定性を呈したもの3名を下肢障害群(1群)と健常群(H群)5名とに分けて検討した。【方法】各被験者に対し、3種類の足底挿板1)平坦型足底挿板(Flat)、2)外側模状足底挿板(LW)、3)LW+アーチサポート足底挿板(LWAS)を装用した状態での通常歩行を3次元動作解析装置(VICON)にて計測、a)鉛直成分床反力、b)膝関節内反モーメント、c)距骨下関節外反モーメント、d)股関節外転角度、e)股関節外転モーメント、f)股関節内旋モーメントの6項目で比較を行った。検討I : Flat装用時における上記a)e)のI群とH群の比較。検討II:3種類の足底挿板装用による上記a)e)の変化の比較。【結果と考察】検討I : Flat装用時におけるI群とH群との比較で統計学的に有意差の見られた項目は、a)鉛直成分の床反力(I<H)、b)膝関節内反モーメント(I>H)、c)距骨下関節外反モーメント(H>I)の3項目であった。検討II:一方、これらの被験者に足底挿板の介入を行うと、a)鉛直成分床反力(Flat>LW〓LWAS)、b)膝内反モーメント(Flat>LW〓LWAS)、c)距骨下関節外反モーメント(Flat<LW〓LWAS)、d)股関節外転モーメント(Flat>LW〓LWAS)で有意な変化が見られ、各々H群の値に近似する傾向が見られた。【結論】陳旧性足関節捻挫で足関節の外反不安定性を伴う症例は、将来内側型変形性膝関節症に発展する危険性が高いと考えられるが、適切な足底挿板を使用することでそのリスクを抑えられる可能性が示唆された。今回の計測では股関節に関するパラメーターでは有意な変化が確認しづらい印象があった。今後は症例数の増大と評価方法の再検討を行いながら研究を継続していく予定である。本年度は昨年(健常若年者を対象)、一昨年(ダンス競技者を対象)の研究結果を踏まえ、各群の症例数の追加と新たな対照群として健常高齢者・および運動療法を受けた変形性膝関節症患者を対象として、従来と同様の計測・検討を行った。また、研究成果の英語論文作成、投稿作業を行った。【対象と方法】健常高齢者(HO群;平均年齢70.9歳)17名、運動療法指導を受けた変形性膝関節症患者(EOA群;平均年齢62.9歳)15名を対象として、通常歩行時、形状の異なる3種類の足底板装用歩行時時の下肢関節(膝・距骨下関節)におけるモーメント、および歩行動態を三次元動作解析装置(VICON)を用いて計測を行った。この計測によって得られたデータを一昨年度に行った一般健常若年者(HA群)のデータと併せて比較、検討した。【結果と考察】結果I:「通常歩行時における各群の膝関節内反モーメント」は、若年健常者(HA)群:健常高齢者群(HO群):運動療法施行後の変形性膝関節症患者(EOA群)の3群間で統計学的な有意差は見られなかった。
合成2本鎖DNAによる放射線増感剤・遺伝子治療法の開発

放射線は様々なDNA損傷を作るが、細胞の生死を決定するのはDNA2本鎖切断とその修復である。1Gyにより生じるDNA2本鎖切断の数は細胞1個当たり約40個程度と考えられている。DNA2本鎖切断の修復を阻害すれば、細胞の放射線感受性が高められることをすでに報告した(Hosoi et al., Int.J.Cancer 1998)。細胞はわずか40個のDNA2本鎖切断を完全に修復できないということから、細胞外より2本鎖DNAが細胞内に入れば、それに修復酵素が消費され、DNA2本鎖切断の修復の効率は低下するものと予想される。我々はヒトの細胞では、放射線によって生ずる2本鎖切断の修復は主にDNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)によって行われることを明らかにした(Yoshida, Hosoi et al., Int.J.Radiat.Biol.2002)。さらに、DNA-PKに1本鎖DNAが結合し、DNA-PK活性を抑制することを見出した(Hosoi et al., Brit.J.Cancer 2002)。合成2本鎖DNAによるDNA-PK活性抑制・放射線増感の予備的実験として、1本鎖DNA類似物質を細胞上清に加えることにより、DNA-PK活性が抑制されるかどうかと、放射線増感が得られるかどうかを検討した。その結果、1本鎖DNA類似物質によりDNA-PK活性が抑制されること、放射線により生じるDNA2本鎖切断の修復が遅延すること、放射線感受性が高められることが明らかになった。これらのことから、合成2本鎖DNAが細胞内に取り込まれれば放射線感受性が高められることの可能性が示唆された。22bpの合成2本鎖DNAを合成し、リポフェクションにより細胞内に取り込まれるかどうかを検討した。その結果、細胞内に合成2本鎖DNAが取り込まれていることが明らかになった。現在は放射線とbleomycinに対する細胞の感受性に及ぼす影響を検討中である。DNA2本鎖切断の修復を阻害すれば、細胞の放射線感受性が高められることをすでに報告した(Hosoi et al., Int. J. Cancer 1998)。我々はヒトの細胞では、放射線によって生ずる2本鎖切断の修復は主にDNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)によって行われることを明らかにした(Yoshida, Hosoi et al., Int. J. Radiat. Biol. in press)。さらに、DNA-PKに1本鎖DNAが結合し、DNA-PK活性を抑制することを見出した(Hosoi et al., Brit. J. Cancer in press)。これらのことから、合成2本鎖DNAが綱胞内に取り込まれれば放射線感受性が高められることの可能性が示唆された。
コードクローンに特化した自動リファクタリング手法の提案と実装

本年度はまず、コードクローンに対するリファクタリングの有効性を確認するために、リファクタリングがソフトウェアの保守に与える効果を調査した。具体的には、ソフトウェアに対して修正が加わる過程においてどのようにコードクローンが変化しているか、およびリファクタリングにより複雑度メトリクスの値がどのように変化するかを調べた。調査の結果、コードクローンに対するリファクタリングは複雑度メトリクスの値は改善するとは限らないが、一度修正が加えられたコードクローンには、その後も引き続き修正が加えられる傾向であることが判明した。このため一度修正が加わったコードクローンに対してリファクタリングを行うことにより、その後の保守コストを削減することができるといえる。また、コードクローンに対するより効率的な分析作業を実現するために、調査の対象とならないコードクローンのフィルタリングを行う手法を提案した。これまでの経験により、ツールによるコードクローン自動検出では、連続した変数宣言やswitch文のcaseエントリなど、調査を行う必要のないコードクローンを多数検出してしまうことがわかっている。このようなコードクローンをフィルタリングすることにより、より効率的に分析作業を行うことができる。このようなコードクローンのフィルタリング方法をメトリクスRNRとして提案し、昨年度実装したツールGeminiに追加実装した。また、オープンソースのソフトウェアに対して実験を行い、調査すべきコードクローンを誤ってフィルタリングすることなく、調査の必要のないコードクローンの約2/3のフィルタリングができていることを確認した。まず実際のソフトウェアに含まれるコードクローンの特徴を調査するため,さまざまなソフトウェアに対してコードクローン検出を行った.その結果,リファクタリング適用の可否とその方法に密接に関わっているのが"コードクローンとその周囲との関連度"および"コードクローン間の位置関係"であることが判明した.このことから,これらを定量的に計測するためのコードクローンメトリクスを提案した.また,特定のコードクローンに対するリファクタリング方法は一般に複数存在し,状況に応じて選択することが重要であることをふまえて,コードクローンメトリクスの計測値からリファクタリング方法を選択する手法を提案した.リファクタリング方法としては既存のリファクタリングパターンのうち8種類を応用したものを用意した.次に、本手法を,リファクタリング支援システムAriesとして実装した.現段階では,本システムはJavaプログラムを対象としている.本システムを用いて,いくつかのオープンソースソフトウェアに対して適用実験を行った結果,提案手法が大規模なソフトウェアに対しても非常に高速に解析を行うことが確認できた.同時に,解析により得られたコードクローンの多くに対して,本システムにより提示されたリファクタリング方法を適用することで,効率的にリファクタリングを行うことができた.以上の結果は,本システムがリファクタリング過程において,特に手間のかかる"リファクタリング箇所の特定"および"リファクタリング方法の決定"という2つの作業の支援を効果的に行うことができたことを示しており,本手法はリファクタリング作業の改善において非常に有益であることを確認した.1年目に引続き、コードクローンに特化したリファクタリングパターンの提案を行った。前年度に作成したリファクタリング支援システムを用いて、企業において開発された商用ソフトウェアに対して適用実験を行った。その結果、コードクローンに対するリファクタリングを有益なものと有益でないものに分類することができた。また、コードクローンに対するより汎用的なサポートを行うため、コードクローンの可視化手法の提案を行った。これまでにコードクローンの可視化手法はいくつか提案されているが、それらは検出したコードクローンを全て同様に扱っている。それに対して代表者の提案した手法は検出したコードクローンを、ユーザが目で確認を行う必要のあるものとそうでないものに分類した上で可視化を行う。これにより、ユーザが目で確認する必要の無いコードクローンに対して無駄な時間を使うことなく効率的に分析を行うことができると思われる。さらに、この可視化手法をコードクローン分析ツールGeminiとして実装した。現段階ではGeminiはコードクローン検出ツールCCFinderが検出したコードクローンを対象としている。また、Geminiはコードクローンの可視化だけでなく、メトリクスを用いて定量的に特徴付けを行う。この特徴付けにより、ユーザは、興味のある特徴を持ったコードクローンを効率的に特定し、調査することができる。
学校教育質保証とその評価手法開発に関する日独比較研究

日本及びドイツにおける学校教育の質保証のためには、学校評価に基づいた改善プロセスが重要である。日本における学校評価は、2008年1月に、学校の自己評価、学校関係者評価及び第三者評価の3つに区分された。日本の学校の第三者評価は、イギリスのOFSTED等による市場モデル型が参考にされている。しかし学校への国家関与の度合いが高い日本においては、イギリス型の学校査察よりも、ドイツやオランダ等の行政評価モデル型の方が改善に資することを示した。1.米英型の学校評価理論研究をおこなった。2.ドイツの学校評価研究とオランダ型学校評価モデルの研究オランダ型モデルの有効性について、日本での研究は少ない(結城忠「季刊教育法」連載論文等)。そこで、ドイツにおけるオランダ型モデルの分析を中心に整理を行った。ニーダーザクセン州は、オランダ型モデルを参照しつつも、学校評価と学校支援の組織的分離を行っている(2005年の学校法改正)。その後このモデルは他の州にも影響を与えていることが確認できた。とりわけ、ベルリン市(都市州)においては、財政状況が厳しい中で、学校第三者評価を試行していることが判明した。また、バイエルン州においても、学校評価及び教育政策評価を進めていることが明らかになった。バイエルン州は専門家の立場を重視しており、日本への汎用性が高いとの仮説を立てた。3.ドイツにおける聞き取り調査オランダ型学校評価の導入を進めている、ベルリン市並びに専門家中心に学校評価システムを構築しているバイエルン州ニュルンベルク市において、学校評価の功罪を中心として、学校等関連機関での聞き取り調査を実施した。4.日本における学校評価研究日本でも学校外部評価システムの参画型モデルを試みている品川区の小学校、学校運営協議会で権限を持たせた学校評価を行っている杉並区の中学校、さらには学校独自の質保証システムを開発しつつある学校(上越市立高志小学校)を調査した。評価後の外部支援組織の重要性が明らかになった。1.日本における学校評価の実態調査を行った。新潟県、京都市、秋田県等の事例が参考となった。2.ドイツにおける学校の質保証に関する実態調査を行った。学校評価後に評価機関が学校に評価内容を丁寧に説明していることが理解できた。ベルリン、ハンブルク、ノルトライン・ヴエストファーレン、ニーダーザクセン、ラインラント・プファルツの5州において、調査を行った。3.日本における学力を中心とした質保証について、文研研究を行った。学力調査、学校評価、教員評価に関する研究等の関連文献を収集し、その内容を分析・整理した。4.ドイツ及び欧米における学校の質保証について、文献研究を行った。ドイツでは、各州の学校の第三者評価に関する規程が改訂され、また、実施状況についてまとめるものが増加傾向にある。5.日本教育経営学会及び日本比較教育学会において成果の一部を発表した。いずれも、ドイツにおける学校の第三者評価について整理し、発表したものである。6.以上の研究の結果、学校教育質保証のためには、評価により市場からの退場を意図するイギリス型の学校評価よりも、事後支援を丁寧に行うオランダ型学校評価の方が、ドイツでは馴染みやすいことが判明した。日本でもオランダ型の学校評価手法が望ましいと考えられる。ただし、日本では人事異動、とりわけ校長の異動により、成果の継続が困難になりやすい。しかし、一方では、人事異動による学校の活性化が期待でき、人事異動が学校教育質保証に良い影響、悪い影響を与えるとは断定できない。
シャペロンとオートファジーによるペルオキシソームの品質管理システムの解明

植物における新規のオートファジー因子を発見することを期待し、ペルオキシソームの増加を示す変異体(peup変異体:peroxisome unusual positioning)20ラインを解析対象とした。これらのラインにおいて、暗所飢餓における枯死、および液胞内プロテアーゼ阻害剤処理による液胞内小胞蓄積を認めた。よって、これらpeup変異体は、オートファジーが欠損している変異体であると考えられる。原因遺伝子を明らかにするために、peup10, 13, 15, 17についてマッピングを行い大まかな原因遺伝子の位置を決定した。次世代シークエンサー(NGS)を用いて網羅的に変異箇所を特定し、その中から非同義置換を引き起こす変異を抽出した。これらをマッピングのデータと照らし合わせ、候補となる原因遺伝子の絞り込みを行った。peup10について、候補遺伝子の欠損株を入手し、peup10変異体と交配を行い、アレリズムテストのためのF1を取得したが、F1ではpeup10の表現型が回復しなかった。すなわちこの候補遺伝子がpeup10変異体の原因遺伝子である可能性が高い。候補遺伝子はprotein kinaseであり、酵母および動物細胞のにおいて液胞輸送およびオートファジーの根冠に関わる重要な因子であることが報告されている。しかしながら、この因子を欠損した植物は致死となるため、植物での機能解析はほとんどなされていない。peup10変異体の研究は、植物におけるオートファジーのメカニズム解明に大きく貢献できると期待できる。peup13, 15は既知のオートファジー関連因子が原因遺伝子である可能性が高いことが明らかになったが、peup17はマッピングにより決められた領域内に既知のオートファジー関連遺伝子は存在しない。よってpeup17は植物における新規オートファジー関連因子であると期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。ペルオキシソームは常に酸化的ダーメジに晒されている。酸化されたペルオキシソームはオートファジーによって選択的に除去されるが、その具体的な制御機構は不明である。これまでに申請者は、「LONプロテアーゼ2(LON2)がオートファジーによるペルオキシソーム分解を抑制する」ことを明らかにした。これに基づき、本研究ではLON2タンパク質およびその欠損変異体解析を行うことで、ペルオキシソームの品質管理システムの理解を目指すものである。今年度は下記に示す知見を得た。LON2タンパク質はシャペロンとペプチダーゼの二つのドメインから構成されており、ペルオキシソームに局在する。これまでの解析で、オートファジーの抑制にはシャペロンドメインが、ペルオキシソームタンパク質の分解にはペプチダーゼドメインが必要であることが明らかにした。LON2の作用機序を明らかにするために行ったIP/MS解析により、LON2相互作用候補因子を同定している。大部分の候補タンパク質はペルオキシソームマトリクスタンパク質であった。このことは、LON2がペルオキシソームタンパク質の分解に関与するというこれまでの結果と一致する。一方で、局在が不明とされる候補タンパク質の中に、動物細胞においてオートファジーの調節に関与すると報告のある因子のホモログが含まれていた。この因子(以下LON2 Interacting Protein 1: LIP1)の細胞内局在を確認したところ、GFP-LIP1はサイトゾルと微小な顆粒状構造に局在することが明らかとなった。生化学的解析から、LON2はペルオキシソームの内側に局在するペリフェラル膜タンパク質である。オートファジーがいかにして異常なペルオキシソームを認識するのかについては最大の課題であるが、ペルオキシソーム膜のLON2とサイトゾル側のLIP1との相互作用が選別機構の鍵となる可能性が示唆された。予定通りLON2相互作用候補因子のクローニングおよび解析を行った。また、次年度以降の解析に用いる植物材料の準備を行った。

よってpeup17は植物における新規オートファジー関連因子であると期待できる。継続して相互作用因子の解析を進めると共に、本年度に準備した変異体および形質転換体の解析を開始する。これに加えて、LON2欠損時にオートファジーのターゲットとなる因子を明らかにするために、lon2 atg2変異体よりペルオキシソームを単離し、プロテオーム解析を行う。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
摂食不能宿主における咀嚼運動の免疫能に与える効果

摂食不能宿主における免疫能として臨床的に重要な活性として、宿主好中球のCandida albicans発育阻止活性に注目して本研究を実施した。健常人の末梢血中の好中球は、in vitroでCandidaの発育を強く阻止する。それに対し、禁食状態で中心静脈栄養(IVH)を実施した患者の同活性は低下する場合があることは認められたが、患者の基礎疾患による差かもしれないが、強い抗Candida活性を示す場合もあり一定の結論は導き出せなかった。一方、IVHに用いる高カロリー輸液の作用を調べた結果、輸液中のグルコース(12%)が、in vitroで好中球の抗Candida活性を、著しく低下させることを見いだした。更に、その低下は、アミノ酸混液(特にシステイン)の共存により防止しうることを明らかにした。これより、好中球の機能低下をひきおこさない高カロリー輸液の開発の可能性を提示した。咀嚼の効果をマウスモデルを用い検討するため、マウスを禁食状態にする試みをしたが、同条件では、ストレス反応が強く、グルココルチコイドの血中濃度の上昇が疑われた。高濃度コルチコステロンは、マウス好中球の抗Candida活性を低下させた。なお、その低下は、拮抗薬ミフェプリスタンで防止された。咀嚼によって生ずる生理的条件の変化は、大量の唾液の分泌と摂取であることを考慮し、唾液成分の好中球及びCandida発育に対する効果を調べた。唾液成分の中でラクトフェリンが好中球の抗Candida活性を増強する作用があること、またラクトフェリンやリゾチームは、アゾール系抗真菌薬と共同して強い抗Candida活性を示すことを見いだした。更に、免疫抑制状態のマウスに、ラクトフェリンを経口投与すると、そのマウスは、Candida感染に対し、抵抗性を示す傾向があっか。これらは、咀嚼運動が唾液分泌を介して免疫能を回復させる可能性を示している。本年度の研究実績は以下の3点にまとめられる。1.咀嚼運動の効果の測定のためマウス飼育方法の検討シクロホスファミドを200mg/kg投与することで、マクロファージ機能は低下しないが、好中球機能及び感染防御能の低下がみられた。マウスを固型飼料を与えずに通常のケージで個別飼育すると、マウスは糞食をしたり、ケージの縁などをかじり、その咀嚼運動を停止させることが難しいことがわかった。そこで、ロ-ト型で全体が曲面で縁がなく、糞が下に落ちる特殊ケージの製作をつづけている。2.禁食及び、輸液の免疫能に与える効果通常飼育マウスを用いて、固型飼料を与えず、高カロリー輸液を与えマウスの免疫能が、変化する様子を検討しているが、まだ一定の結論は得ていない。しかしながら、その研究の中で、輸液中のグルコースが、好中球機能を低下させること、その低下は、一部のアミノ酸で防止しうることを明らかにした(感染症誌投稿中)。したがって、咀嚼の効果を禁食マウスで検討するためには、輸液投与の条件に留意すべきことが明らかになった。3.唾液の免疫制御効果咀嚼運動に伴い唾液が分泌されるが、その唾液中には、リゾチーム、ラクトフェリンが含まれていた。ラクトフェリンが、好中球を活性化し、好中球の抗Candida活性を増強することを明らかにした。

咀嚼の効果として、唾液の摂取を介する免疫調節もありうることが示唆された。摂食不能宿主における免疫能として臨床的に重要な活性として、宿主好中球のCandida albicans発育阻止活性に注目して本研究を実施した。健常人の末梢血中の好中球は、in vitroでCandidaの発育を強く阻止する。それに対し、禁食状態で中心静脈栄養(IVH)を実施した患者の同活性は低下する場合があることは認められたが、患者の基礎疾患による差かもしれないが、強い抗Candida活性を示す場合もあり一定の結論は導き出せなかった。一方、IVHに用いる高カロリー輸液の作用を調べた結果、輸液中のグルコース(12%)が、in vitroで好中球の抗Candida活性を、著しく低下させることを見いだした。更に、その低下は、アミノ酸混液(特にシステイン)の共存により防止しうることを明らかにした。これより、好中球の機能低下をひきおこさない高カロリー輸液の開発の可能性を提示した。咀嚼の効果をマウスモデルを用い検討するため、マウスを禁食状態にする試みをしたが、同条件では、ストレス反応が強く、グルココルチコイドの血中濃度の上昇が疑われた。高濃度コルチコステロンは、マウス好中球の抗Candida活性を低下させた。なお、その低下は、拮抗薬ミフェプリスタンで防止された。咀嚼によって生ずる生理的条件の変化は、大量の唾液の分泌と摂取であることを考慮し、唾液成分の好中球及びCandida発育に対する効果を調べた。唾液成分の中でラクトフェリンが好中球の抗Candida活性を増強する作用があること、またラクトフェリンやリゾチームは、アゾール系抗真菌薬と共同して強い抗Candida活性を示すことを見いだした。更に、免疫抑制状態のマウスに、ラクトフェリンを経口投与すると、そのマウスは、Candida感染に対し、抵抗性を示す傾向があった。これらは、咀嚼運動が唾液分泌を介して免疫能を回復させる可能性を示している。