hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域包括ケア病棟の看護・介護を可視化するクリニカル・ダッシュボードの開発と適用

また、これらの成果を国際学会等で報告もできていることから、研究活動は概ね順調に進行していると判断した。本年は、研究計画の最終段階に位置することから、クリニカル・ダッシュボードに表示すべき情報項目の精査を中心に研究活動を展開した。過年度までの研究では、これらの項目は生体デバイス等を経由して得られる客観的な指標を中心とすべきことを議論してきたが、本年度は本班の主なフィールドが地域包括ケア病棟であることから更に踏む込み、これらの項目が多施設の看護職はもとよりリハビリテーション職・介護職にも通用するものであるか検証することを目的に、地域連携クリティカルパスに用いられる情報項目の分析も進め、本班が提案する項目がこうした多施設連携と一定程度合致するものであるか確認作業を行った。また、クリニカル・ダッシュボードの実装に向けた技術的課題として、多数の生体デバイスメーカにより機器・情報種・その通信規格が濫立し、これを病院が十分に整理する余裕がないことによって、病棟の看護職・介護職が多種多様なデータ・情報を目の当たりにし、かえって意思決定支援システムとしての利便性を欠く事象が生じる可能性があることも明らかになった。こうした認知限界の課題については、従来より医療分野の教育で用いられているシミュレーションの技法を用いることで分析を試みているが、定量的な評価を行うにはなお理論モデルの構築が難しく達成しきれていない面もある。いずれにせよ、看護・介護職の業務実態を考えると、クリニカル・ダッシュボードに表示すべき項目はきわめてシンプルであるべきことはほぼ確証にいたっている。その情報を提供することにより安全性や効率性が向上するという定性的な分析はできつつあるが、定量評価の実現にはこれらの技術的課題を解決していくことが必要であることも明らかになった。本研究課題により確立を目指していたクリニカル・ダッシュボードの項目整備はほぼ完了している。これによる質改善の評価については定性的なものは多く、定量評価をなお行う必要があるものの、業務の効率性等については短期的な改善は難しく中長期的な評価が必要であることから、本研究期間内に可能な評価はほぼ完遂したものと判断している。平成29年度においては、クリニカル・ダッシュボードのプロトタイプ開発を進める予定である。同時に、国際学会等への報告を通じて、クリニカル・ダッシュボードに実装すべき情報項目の妥当性評価等も並行していきたい。次年度は最終年度にあたるため、ダッシュボードに取り込むべきデバイス活用に関して更なる検証研究を行い、その一部は、知的財産として確立するための準備を進めていきたい。また、臨床的検証の場を設け、本研究成果の有用性を、学会発表等を通じてアウトリーチしていきたいと考えている。研究実績で述べたように、本研究は完了段階にある。本研究ではクリニカル・ダッシュボードを運用するためには病棟デバイスを活用した自動入力が必要であることを強調しており、これを実現するためのプロトタイプを製作した。
早期胞状奇胎症例に対応した新たな診断基準の確立と有用な診断マーカーの同定

胞状奇胎を臨床的に疑われた嚢胞化絨毛様組織296例よりDNA診断により全奇胎(雄核発生)、部分奇胎(3倍体)、水腫化流産(正常2倍体)の3群に選別し、その後の続発症発生の有無について予後調査を行った。DNA診断で三倍体(部分胞状奇胎)と診断された症例および水腫化絨毛の短径が2mm未満の全奇胎症例からの続発症発症のリスクは、通常の雄核発生(全奇胎)症例と比べ極めて低い事を明らかにした。1)絨毛性疾患における続発症発症の予後調査と、続発症のリスク因子を抽出本邦の多施設より提供された嚢胞化絨毛様組織296例よりDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーを用いたDNA診断により全奇胎(1精子受精/2精子受精雄核発生)、部分奇胎(3倍体)、水腫化流産(正常2倍体)の3群に選別した。絨毛性疾患症例のサンプルを提供して頂いた約100施設から、その後の続発症発生の有無について予後調査を行った。その結果、続発症を認めた症例はすべてDNA診断で全奇胎(雄核発生)であり、部分奇胎(三倍体)と診断された症例からの続発症は認めなかった。全奇胎(雄核発生)の症例でも、水腫化絨毛の短径が2mm未満の初期の物は続発症を認めなかった。水腫化絨毛の短径が2mm以上の全奇胎は、短径が2mm未満の初期の物のと比べ、続発症の頻度が有意に高かった。以上の結果から、DNA診断で三倍体と診断された症例および水腫化絨毛の短径が2mm未満の全奇胎症例からの続発症発症のリスクは極めて低い事を明らかにした。また、今回の成果の一部とそれに関連する内容を日本医師会雑誌138巻特別号に発表した。2)胞状奇胎の診断に有用な免疫組織化学的マーカーの同定本邦の多施設より提供された嚢胞化絨毛様組織のホルマリン固定パラフィンブロックより、標本を作製し現在診断に有益なマーカーについて検索中。2)胞状奇胎の診断に有用な免疫組織化学的マーカーの同定本邦の多施設より提供された嚢胞化絨毛様組織のホルマリン固定パラフィンブロックより、標本を作製し診断に有益なマーカーと病理所見について、DNA診断と比較検討した。その結果、早期の全奇胎においてはこれまでの病理学的診断基準所見は有用でない症例が多く、絨毛間質の核破砕像が早期の全奇胎の診断において有用なことを明らかにし、その成果を2010年10月の第28回日本絨毛性疾患研究会で発表した。
低出生体重児を予防するための妊婦体重増加量ガイドラインの検証

適切な妊婦体重増加量を設定する目的で、正期産・経膣分娩した733人(初産婦391人、経産婦342人)を対象に、妊娠前体型からやせ妊婦(BMI<18.0)82人、標準体重妊婦573人(18.0≦BMI<24.0)、肥満妊婦78人(24.0≦BMI)に3区分して、それぞれの妊婦体重増加量の10、25、50、75、90パーセンタイル値を算出し、6区分毎に、SGA児(small for gestational age infants)、低出生体重児(<2,500g)、LGA児(large for gestational age infants)、巨大児(≧4,000g)、遷延分娩、過期産の出現頻度をみた。やせ妊婦では12.6kg以上でSGA児の出現が減少し(19.4%対5.0%)、14.7kg以上では過期産の危険性が高まるため12.6kg以上14.7kg未満とした。標準体重妊婦では6.0kg未満ではSGA児(21.2%対6.5%、P=0.0002)と低出生体重児(23.1%対3.6%、P<0.0001)の頻度が有意に高まるため6.0kg以上とし、また14.0kg以上では遷延分娩(2.7%対9.8%、P=0.02)の頻度が有意になるため14.0kg未満とした。肥満妊婦では7.1kgではLGA児の出現頻度(12.8%対0%)が高まるため7.1kg未満とした。以上要約すると、やせ妊婦:12.6kg≦体重増加量<14.7kg、標準体重妊婦:6.0kg≦体重増加量<14.0kg、肥満妊婦:体重増加量<7.1kgとなる。妊婦年齢、身長、経産回数、妊娠期間、妊娠前BMI、喫煙の6因子を調整したオッズ比を計算すると、基準体重増加量を下回った場合SGA児4.0倍(2.2-7.4)と低出生体重児4.9倍(2.3-10.3)の罹患率が高まり、上回ると巨大児20.1倍(1.5-275.5)で罹患率が高まる。大分大学付属病院および国立医療センター大分病院にて分娩した534人の妊婦を対象にした。日本産婦人科学会の女性を対象にした肥満度分類により、BMI18未満のやせ群60人、BMI18-24の標準群408人、BMI24以上の肥満群66人の3群に分けた。さらに全妊娠期間中の体重増加量を超低増加群(4kg未満)、低増加群(4-8kg)、中等度増加群(8-12kg)、高度増加群(12-16kg)、超高度増加群(16kg以上)に分けて、帝王切開率と新生児合併症(1分Apgar score、5分Apgar score、低出生体重児、巨大児)の有無を検討した。やせ群では、体重増加区分によって帝王切開率、1分Apgar score、5分Apgar scoreには影響なかったが、中等度増加群と高度増加群の平均出生体重量が高いことから、8-16kgが適当量と判断した。

標準群では、超低増加群、低増加群では低出生体重児の頻度が高く、他方、高度増加群、超高度増加群では巨大児の頻度が高く、中等度増加群の8-12kgがもっとも適した体重増加量と判断した。肥満群では、超高度増加群では1分Apgar score、5分Apgar scoreには差がなかったが、帝王切開率が高く、また高度増加群では巨大児の頻度が高く、超低増加群と低増加群の8kg未満が適正な増加量と判断した。以上要約すれば、妊娠前BMI18未満のやせ群は8-16kg、妊娠前BMI18-24の標準群は8-12kg、妊娠前BMI24以上の肥満群は8kg未満がそれぞれもっとも帝王切開率が低く、新生児合併症も少ない至適な母体体重増加量であると言える。適切な妊婦体重増加量を設定する目的で、正期産・経膣分娩した733人(初産婦391人、経産婦342人)を対象に、妊娠前体型からやせ妊婦(BMI<18.0)82人、標準体重妊婦573人(18.0≦BMI<24.0)、肥満妊婦78人(24.0≦BMI)に3区分して、それぞれの妊婦体重増加量の10、25、50、75、90パーセンタイル値を算出し6区分した。区分毎に、SFG児(small for gestational age infants)、低出生体重児(<2,500g)、HFG児(heavy for gest)、巨大児(≧4,000g)、遷延分娩、過期産の出現頻度を調査した。やせ妊婦では12.5kg未満でSFG児の出現が増加し(19.4%対5.0%)、14.7kg以上では過期産の危険性が高まるため12.5kg以上14.7kg未満とした。標準体重妊婦では6.0kg未満でSFG児(21.2%対6.5%、P=0.0002)と低出生体重児(23.1%対3.6%、P<0.0001)の頻度が有意に高まるため6.0kg以上とし、14.0kg以上では遷延分娩(2.7%対9.8%、P=0.02)の頻度が有意になるため14.0kg未満とした。肥満妊婦では7.1kg以上でHFG児の出現頻度(12.8%対0%)が高まるため7.1kg未満とした。適切な妊婦体重増加量は、12.5kg≦やせ妊婦<14.7kg、6.0kg≦標準体重妊婦<14.0kg、肥満妊婦<7.1kgとなった。妊婦年齢、身長、経産回数、妊娠期間、妊娠前BMI、喫煙の6因子調整オッズ比を計算すると、本基準体重増加量に達しない場合はSFG児4.0倍(2.2-7.4)、低出生体重児4.9倍(2.3-10.3)の危険率が生じ、越えた場合は巨大児20.1倍(1.5-275.5)で罹患率が高まる。
先天性心疾患の遺伝子診断法の確立--ウイリアムズ症候群と大動脈弁上狭窄--

1961年Williamsらにより報告されたWilliams症候群は,妖精様顔貌,精神発達遅延,心疾患(大動脈弁上狭窄,末梢肺動脈狭窄)などを特徴とし,染色体7番11q23にあるエラスチン遺伝子を含む辺縁遺伝子の欠失(モノソミ-)により生ずる.我々はWilliams症候群40例,大動脈弁上狭窄(SVAS)20例を対象として,Oncor社製WSCRプローブを用いてFISH法を行った結果,Williams症候群39例に染色体7番11.23の部分モノソミ-を認めたが,Williams症候群1例と大動脈弁上狭窄20例では欠失を認めなかった.本研究はWSCRプローブで染色体7番の部分欠失を認めなかった症例に関して,これらの特徴の形成に関与している責任遺伝子の1つとされているエラスチンの欠損範囲と表現型との比較検討を行うことにより,分子遺伝学的診断法を確立し,将来の遺伝子診断,遺伝子相談を役立てることを目的とした.まずWSCRプローブがエラスチンの全領域を含んでいないため,全領域を含んだプローブ,エラスチンの一部を含んだプローブの準備を行った.UCLAのKorenberg博士より2つのプローブ(1148G3:エラスチンを含む100Kb,363B4:エラスチンよりテロメア約100Kb)をもらいうけた.同時にエラスチン遺伝子の部分欠失の可能性を考え4つのプローブ(HEG1:1.5Kb,HEG2:2Kb,HEG3:2.2Kb,HEG4:7.0Kb)を作製した.これらのプローブを用いFISH法を行うことと,今まで発表された転座例でブレイクポイント部分を含むエクソン27,28の領域をPCR法で増幅しSSCP法で点変異の有無を確認することによりWilliams症候群とSVASの分子遺伝学的診断法を確立した.現在,WSCRプローブで染色体7番の部分欠失を認めなかった症例(Williams症候群1例,SVAS 20例)とその家族53名に関して確立した診断法にて検索を行っている.現在までのところでは,363B4,1148G3のプローブを用い7人にFISH法を施行しているが,これらのプローブでは欠失を認めていない.1961年Williamsらにより報告されたWilliams症候群は,妖精様顔貌,精神発達遅延,心疾患(大動脈弁上狭窄,末梢肺動脈狭窄)などを特徴とし,染色体7番11q23にあるエラスチン遺伝子を含む辺縁遺伝子の欠失(モノソミ-)により生ずる.我々はWilliams症候群40例,大動脈弁上狭窄(SVAS)20例を対象として,Oncor社製WSCRプローブを用いてFISH法を行った結果,Williams症候群39例に染色体7番11.23の部分モノソミ-を認めたが,Williams症候群1例と大動脈弁上狭窄20例では欠失を認めなかった.本研究はWSCRプローブで染色体7番の部分欠失を認めなかった症例に関して,これらの特徴の形成に関与している責任遺伝子の1つとされているエラスチンの欠損範囲と表現型との比較検討を行うことにより,分子遺伝学的診断法を確立し,将来の遺伝子診断,遺伝子相談を役立てることを目的とした.まずWSCRプローブがエラスチンの全領域を含んでいないため,全領域を含んだプローブ,エラスチンの一部を含んだプローブの準備を行った.UCLAのKorenberg博士より2つのプローブ(1148G3:エラスチンを含む100Kb,363B4:エラスチンよりテロメア約100Kb)をもらいうけた.同時にエラスチン遺伝子の部分欠失の可能性を考え4つのプローブ(HEG1:1.5Kb,HEG2:2Kb,HEG3:2.2Kb,HEG4:7.0Kb)を作製した.これらのプローブを用いFISH法を行うことと,今まで発表された転座例でブレイクポイント部分を含むエクソン27,28の領域をPCR法で増幅しSSCP法で点変異の有無を確認することによりWilliams症候群とSVASの分子遺伝学的診断法を確立した.現在,WSCRプローブで染色体7番の部分欠失を認めなかった症例(Williams症候群1例,SVAS 20例)とその家族53名に関して確立した診断法にて検索を行っている.現在までのところでは,363B4,1148G3のプローブを用い7人にFISH法を施行しているが,これらのプローブでは欠失を認めていない.
環境放射線を変動させる雷雲からの放射線の発生源の解明

雷活動により高エネルギー放射線が様々なフィールドで観測されているが、中でも分オーダー続く高エネルギー放射線の発生源を捉えるために、北陸沿岸(敦賀半島先端部)で放射線変動の測定を行った。また、モンテカルロ計算により、宇宙線やラドン子孫核種が放出するβ・γ線が雷雲中の強電場領域に存在するときの挙動を解析した。測定と解析の結果を比較することにより、雷雲の強電場領域の下部(地上高300m)で制動放射線が発生し、放射線束が増加し、一部が地上に達することを確認した。また、負電荷領域の最大電場強度が-400kV/mに達するとき、実測値とよく似たエネルギースペクトルを示すことが分かった。日本海沿岸の原子力発電所周辺に設置されている環境放射線モニタでは、冬季雷発生時に放射線量(率)が数十秒から数分程度上昇することがある。これらの放射線のエネルギーは、申請者のこれまでの研究から、320MeVと高い。その起因として2次宇宙線起源の高エネルギー電子が雷雲の強電界によって加速され、制動放射線を発生したためと考えられる。それゆえ、本研究ではこの仮説を観測および数値計算にて検証する。今年度行った研究項目は以下の通りである。(1)モンテカルロシミュレーションで冬季雷時の雷雲下部から発生する放射線の挙動計算を行った。計算結果は観測に一致し、前述の仮説を支持する結果を得た。結果は学術論文として投稿した。(2)夏季の積乱雲内の電場構造の推定を行った。夏季観測では電場観測が設置個所の制約から1点しかないが、レーダーエコーのデータを組み合わせることにより、おおむねの電場構造は見積もれた。結果は学術論文として投稿準備中である。(3)夏季時は、地表と雷雲の相対距離が短い富士山山頂で観測を行った。本年度は富士山頂の雷雲発生が当初の予測より少なく、目的とするデータ取得ができなかった。しかし、翌年に増強した観測が行えるよう新たな観測地点の調査と予備計測を行い、候補地を見つけた。(4)冬季期間中は敦賀半島の日本原子力研究開発機構「ふげん」周辺5地点で観測を行った。冬季の観測においても、設置期間に目的とするデータが検知できなかった。しかし雷雲時の大気電場のデータは多く取得ができた。それゆえ取得したデータから雷雲内電場の導出を試み、今後の観測への準備を行った。(5)本目的に特化した放射線測定機器である高時間分解能のシンチレーションファイバー型の放射線入射方向検出器の開発を行った。平成25年度は、夏期(7月8月)に富士山頂(富士山測候所内、環境省施設内)において、放射線検出器(NaIシンチレータ)と大気電気測定器(フィールドミル)を設置し、雷活動時に放射線計数率の連続的な上昇を観測(7月26日)した。この事象は、大気電場の変動と同期していること、また3Me以上のエネルギー領域でも放射線計数率の増加がみられることから、ラドン壊変生成物等の天然放射性核種が放出するγ線とは考えられず、雷活動に起因する高エネルギー放射線と推察された。これらの成果は、日本大気電気学会研究発表会、「富士山測候所を活用する会」成果報告会で報告した。また、冬期(12月3月)は、「ふげん」(福井県敦賀市)構内の3箇所に放射線測定器を、また2箇所に大気電気測定器を設置し、冬季雷活動時の放射線変動の観測を行った。その内、1箇所(ふげん南側監視所)に、γ線の入射方向とその変動・エネルギースペクトルを特定するための角形GAGG(Ce)シンチレータを組み合わせたγ線方向測定器を設置し、放射線源の特定を行う観測を実施した。しかしながら、今期、設置地域において雷活動が少なかったこともあり、特に有意な変動は観測されなかった。詳細解析はこれから行う予定である。なお、研究代表者(鳥居)は、「雷雲活動に起因した高エネルギー放射線に関する研究」により、平成25年7月に平成25年度日本大気電気学会学術研究賞を受賞した。雷活動に起因した高エネルギー放射線の発生源を明らかにするため、雷雲との距離が近く地上観測が可能な冬季雷、山岳雷に着目し、落雷が多発する北陸(日本海沿岸)と富士山頂で雷雲到来時の放射線変動の観測とその挙動解析を実施した。平成24年度は、放射線発生源の位置を把握するために4カ所に測定器を設置(夏季は富士山頂、冬季は原子力機構構内)し、放射線発生領域とその移動を雷活動の推移と併せて観測した。平成25,26年度は、前年度までの観測結果をもとに必要に応じて改造し、線源領域の可視化を目指し観測を継続した。測定は、5インチの大型NaI検出器をベースとし、雷活動とともにその変動を観測した。測定器は複数箇所に設置し、時間的な変動から線源位置の特定を試みた。

また、シンチレータを用いた放射線の入射方向検出器を用いてその変動も調査した。その結果、24年度は富士山頂で3MeV超の長時間バーストを観測しており、電場データから逃走絶縁破壊に到らない状態で放射線が発生していることを確認した。また、冬季雷観測では24,25年度は有意な観測データは得られなかったが、26年度に複数回の長時間バーストと短時間バーストを観測された。長時間バーストは稼働していた2ヵ所で観測され、その変動傾向が明らかになった。また、これまで短時間バーストはノイズとの関係性が問われていたが、有意な放射線データと考えられる事象であり、このとき、大規模な落雷は発生していないことが分かった。これらの測定結果は、雷雲内の放射線挙動を解析するモンテカルロ計算コードEGS5でその特徴を把握し、解析結果と比較検討を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。放射線計測26年度が最終年度であるため、記入しない。夏季・冬季観測ともに、天候に恵まれず目的とするデータの取得はできなかったが、それとは別にシミュレーション、装置開発、過去データの解析が順調に進んだ。夏期に富士山頂で観測したものの、γ線方向測定器測定器の開発が遅れたため、γ線の入射方向は特定できなかった。冬期は雷活動が少なかったこともあり、際だった事象は観測されなかったが、今後解析を進める。現在査読中の論文の受理および現在のシミュレーションの成果を論文として投稿する。開発した放射線測定装置のテストおよび試験観測を行う。継続して観測を行う。特に、天然核種との弁別を行い、高エネルギー放射線の入射方向とエネルギースペクトルの測定解析を行うことにより、放射線の発生源の特定を行う。富士山頂の雷雲発生が、当初の予定よりも少なかったため観測に関する経費、データ解析に関する謝金、研究打ち合わせのための旅費に主として使用する予定である。当年度の冬季において雷活動が少なかったため、旅費等の費用が計画より下回った。継続測定とともに,測定器の改造整備に充てる。
自然免疫システムの制御を用いた膵炎の新規治療法の開発

腸内細菌の全身臓器への移行は膵炎患者において、しばしば観察されるが、腸内細菌に対する免疫反応が膵炎の発症に果たす役割は不明である。本研究においては、自然免疫反応受容体であるNOD1の活性化が膵炎の発症に果たす役割について、検討した。NOD1リガンドであるFK565とcholecystokinin (CCK)アナログであるCeruleinの投与により、線維化と炎症細胞浸潤を伴う慢性膵炎の誘導が可能であった。NOD1はCCK経路と協調して、腺房細胞からのIL-33とIFN-betaの産生を誘導した。腺房細胞によるこれらの自然免疫反応はTh1とTh2反応の双方を誘導し、膵炎を惹起すると考えられた。平成25年度においては、cholecystokininアナログであるCeruleinとNOD1 ligandであるFK565の反復投与による慢性膵炎モデルの樹立に着手した。その結果、野生型C57BL6マウスに少量のCeruleinとNOD1 ligandを繰り返し投与することによって、膵臓に慢性炎症を誘導することに成功した。この慢性膵炎モデルでは膵臓に免疫細胞の浸潤(T細胞、マクロファージ)及びFibrosisが認められており、病理学的な慢性膵炎の特徴を有していた。この慢性膵炎モデルは予想通りNOD1を介する自然免疫反応の活性化により発症することを確認したが、興味深いことにI型IFN経路の活性化により発症することを見出した。また、どのような炎症性サイトカイン、ケモカインが関与しているのかについてスクリーニングを進めたところ、CXCL9、CXCL10、IL33が関与していることを明らかにした。このように、申請者らは少量のCeruleinとNOD1 ligandという組み合わせにより、慢性膵炎モデルの樹立に成功した。本モデルはCCK受容体の活性化と自然免疫経路(NOD1)の活性化の双方が関わって慢性膵炎を誘導するという新たなモデルであり、その分子機序としてNOD1-I型IFN-IL33という自然免疫経路が関与していることが示唆された。平成26年度においては自然免疫反応受容体であるNOD1の活性化とcholecystokinin受容体の活性化を用いた慢性膵炎モデルの解析を進め、以下の事実を明らかにすることができた。1) NOD1欠損マウスとI型IFN受容体欠損マウスを用いた検討により、慢性膵炎の発症にはNOD1を介するI型IFN経路の活性化が重要な役割を果たしていることが判明した。2) NOD1欠損マウスと野生型マウスを用いた骨髄キメラマウスを作成することにより、慢性膵炎の発症には膵臓腺房細胞に発現するNOD1の活性化が重要であることが判明した。3) I型IFN受容体欠損マウスと野生型マウスを用いた骨髄キメラマウスを作成することにより、慢性膵炎の発症には血球細胞あるいは非血球細胞におけるI型IFN経路の活性化が重要であることが判明した。4)慢性膵炎マウスの膵臓における液性因子を網羅的に測定することにより、NOD1の活性化とcholecystokinin受容体の活性化によって、膵臓内にIL-33、IFN-beta、TGF-beta、IL-6、CXCL10、CXCL9、IL-13の発現が上昇していることを見出した。NOD1欠損マウスとI型IFN受容体欠損マウスではこれらの液性因子の発現が低下していた。5) T細胞を欠損するRAG1欠損マウスではNOD1の活性化とcholecystokinin受容体の活性化を用いた慢性膵炎モデルが誘導されず、慢性膵炎の発症にはT細胞が必要であることを見出した。以上の解析により、膵臓腺房細胞におけるNOD1の活性化がI型IFN経路を誘導し、IL-33-IL-13経路を活性化することにより、慢性膵炎を発症させるという機序の存在が示唆された。平成27年度においては、慢性膵炎の発症に関わる免疫反応について、解析を進めた。この目的のために、cholecystokinin受容体アナログであるセルレインとNOD1 ligandであるFK565の同時投与により、誘導される新規慢性膵炎モデルを樹立し、このモデルを用いて、解析を進めた。前年度までに、膵炎の発症にNOD1の活性化を介するI型IFN経路の活性化とIL-33の産生が関与することを見出している。本年度においては、この新規膵炎モデルを用いて、以下の事実を明らかにした。1)膵臓腺房細胞が産生するIL-33をST2抗体を用いることにより、そのシグナル伝達経路を阻害することによって、慢性膵炎の発症が抑制された。2)IL-33はT細胞より産生されるIL-13を介して、膵臓のFibrosisを誘導する。3)このモデルでは、膵臓に浸潤するマクロファージがTNF-alphaを産生することにより、膵臓腺房細胞からのIL-33の産生を誘導する。以上の結果より、NOD1とcholecystokinin受容体が相乗的に作用することにより、膵臓腺房細胞からIL-33の産生が誘導されること、誘導されたIL-33に反応してT細胞がIL-13を産生し、膵臓のFibrosisを引き起こすことを明らかにした。さらに、IL-33の産生には膵臓に浸潤するマクロファージが産生する炎症性サイトカインが寄与することを見出した。このように、本研究においては、IFN-beta-IL-33-IL-13という膵炎の発症に関わるサイトカインネットワークと免疫細胞の関係を明らかにすることができたと考える。

腸内細菌の全身臓器への移行は膵炎患者において、しばしば観察されるが、腸内細菌に対する免疫反応が膵炎の発症に果たす役割は不明である。本研究においては、自然免疫反応受容体であるNOD1の活性化が膵炎の発症に果たす役割について、検討した。NOD1リガンドであるFK565とcholecystokinin (CCK)アナログであるCeruleinの投与により、線維化と炎症細胞浸潤を伴う慢性膵炎の誘導が可能であった。NOD1はCCK経路と協調して、腺房細胞からのIL-33とIFN-betaの産生を誘導した。腺房細胞によるこれらの自然免疫反応はTh1とTh2反応の双方を誘導し、膵炎を惹起すると考えられた。自然免疫反応受容体であるNOD1の活性化とcholecystokinin受容体の活性化を用いた慢性膵炎モデルの解析を進め、NOD1-IFN beta-IL-33-IL-13という膵炎の発症に関わる一連の膵炎惹起性分子の候補にたどり着くことができた。ただし、膵炎惹起性腸内細菌の同定には至っていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。消化器内化学自然免疫反応受容体であるNOD1の活性化とcholecystokinin受容体の活性化を用いた慢性膵炎モデルの樹立に成功したので、本モデルを用いて,慢性膵炎の発症に重要な役割を果たす因子の同定を目指したい。膵臓腺房細胞におけるNOD1の活性化がI型IFN経路を誘導し、IL-33-IL-13経路を活性化することにより、慢性膵炎を発症させるという機序の存在が示唆されたので、IL-33とIL-13の役割について、検討を進める。1) IL-33欠損マウスあるいはIL-33受容体であるST2抗体の投与が慢性膵炎の発症に及ぼす効果について、検討を進める。2) IL-13については腸管や肺において、線維化に重要な役割を果たすことが知られている。IL-13の中和抗体の投与が慢性膵炎における線維化にどのような効果を及ぼすのかを検討する。さらに、IL-13の産生細胞についても同定を試みる。以上の取り組みにより、NOD1-IFN beta-IL-33-IL-13という膵炎の発症に関わる一連の分子の役割を明らかにするとともに、自然免疫反応の制御を用いた膵炎の新規治療法について提案することを目指す。平成25年度においては、1) Ceruleinの少量投与とNOD1 ligandの投与によって誘導される慢性膵炎モデルの樹立を行うこと2)膵炎の発症にかかわる腸内細菌について検討を進める予定であった。慢性膵炎モデルに関しては、樹立に成功し、CeruleinとNOD1 ligandの投与により炎症細胞浸潤と膵臓の線維化を伴う慢性炎症モデルを確立することができた。さらに、この慢性膵炎の発症においてはNOD1、IL-33、I型IFNの3者が重要な役割を果たしていることを見出し、膵炎発症につながる分子機序の一端を明らかにすることができた。その反面、膵炎の発症に関わる腸内細菌の同定は予想したほどの進展が得られず、腸内細菌の培養までの到達に留まった。申請者はCeruleinの少量投与とNOD1 ligandであるFK565投与を野生型マウスに反復することにより慢性膵炎モデルの開発に成功している。
植物のROS・膜交通シグナル制御機構の解明に基づく新奇植物免疫活性化剤の創出

感染防御応答過程における膜交通系の動態の解析、膜交通系制御によるROS-Ca2+シグナル亢進機構の解明、膜交通系制御による感染防御応答の亢進機構の解明を進めた。既存剤と異なり,サリチル酸経路を介さずに植物の活性酸素種生成や防御関連遺伝子の発現等の基礎的抵抗性を高め、耐病性を亢進する新規植物免疫活性化剤候補化合物を複数見出した。各種細胞内膜交通系変異体の解析の結果、エンドソーム-液胞融合過程に重要なGタンパク質やSNAREタンパク質の変異体では、細菌病に対する基礎的抵抗性が亢進すること、エンドソーム-液胞融合過程が植物免疫経路を負に制御する可能性が明らかとなった。PI3キナーゼ阻害剤前処理により、病原菌由来の感染シグナル分子により誘導される一連の感染防御応答が亢進されることを見出した。PI3Kは、複数の細胞内膜交通系の制御に関与する。そこでシロイヌナズナ植物体を用いた実験系を構築し、エンドサイトーシスなど各種膜交通系の変異体を用いて、flg22誘導性の感染防御応答に対するPI3K阻害剤の効果を比較解析した。野生型株においてPI3K阻害剤前処理によりflg22誘導性のROS生成が亢進した。一方、一部の膜交通系変異体では、ROS生成が亢進すると共に、PI3K阻害剤による亢進効果の抑制が見られた。受容体FLS2はflg22を受容するとエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ、最終的に液胞に輸送され分解される。そこで、flg22を受容後のFLS2-GFPの細胞内動態を共焦点顕微鏡により定量的にイメージング解析し、受容体の細胞内動態とROS生成等の防御応答に対する、PI3K阻害剤の影響を解析した。病原菌由来の感染シグナル分子により誘導される活性酸素種(ROS)生成パターンと遺伝子発現や過敏感細胞死等の防御応答との相関性に基づく、ROS生成を指標とした簡便な植物免疫制御剤のスクリーニング系を用いて、ケミカルライブラリーから植物免疫活性化剤候補化合物を選抜した。各種マーカー遺伝子の発現に対する候補化合物の影響を解析すると共に、耐病性・耐虫性検定や、各種ホルモン生合成/シグナル伝達系の欠損変異体を用いた化合物の作用点の解析を進めた。一方、感染防御応答に伴うROS生成を抑制する化合物も、植物の防御応答機構解明の有用なツールとなる。そこで、構築した選抜系を改変して、ROS生成を強く抑制する化合物を選抜した。NADPHオキシダーゼ/Rbohの異種発現系解析の結果、一部の化合物はRbohの新規阻害剤と考えられた。植物免疫活性化剤の簡便な選抜系を構築し、化合物ライブラリーから複数の候補化合物を選抜し、作用機構の解析を進めた。既存剤の中から選抜した細胞内膜交通系阻害剤は、シロイヌナズナで微生物分子パターン(MAMP)誘導性の活性酸素種(ROS)生成を亢進した。化合物と膜輸送の関係を解析した結果に基づき、膜交通系が感染防御応答を負に制御するとの作業仮説を立て、分子機構の解明を試みた。エンドサイトーシス等、膜交通系の各段階の変異体を用いて、MAMP誘導性の感染防御応答に対する膜交通系阻害剤の効果を解析した結果、一部膜交通系での変異体では、野生型株と比べてROS生成が促進されていた一方、阻害剤の促進効果が顕著に抑制されていた。細胞膜上に存在する受容体FLS2はMAMPであるflg22を受容すると、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ、最終的に液胞に輸送され分解される。そこで、flg22受容後のFLS2-GFPの細胞内動態を共焦点顕微鏡により定量的にイメージング解析し、膜交通系阻害剤の影響を詳細に解析した。この阻害剤は、MAMP受容体の細胞内の輸送、分解過程を阻害することで、感染防御応答を亢進していると考えられた。実際、一部の膜輸送系の変異体では病原細菌に対する耐病性が亢進していた。免疫応答時のMAMP受容体の分解は、免疫応答の調節機構として機能している可能性が示唆された。一方、新規化合物CY15は、MAMP誘導性のROS生成及びPR1遺伝子の発現量を亢進した。SA経路の変異体に対する効果を調べた結果、CY15は既存の植物免疫活性化剤とは異なる作用機構でMAMP誘導性の防御応答を亢進している可能性が示唆された。化合物に対する感受性の異なる変異体を探索し、作用点の化学遺伝学的同定を進めている。シロイヌナズナの植物個体を用いた実験では、個体差が予想以上に大きいことが障害となっていたが、試行錯誤を繰り返し、実験系を改良できつつある。変異体におけるGFP融合タンパク質の動態解析実験系の構築も困難を極めたが、形質転換体を取得することができ、解析を開始している。タバコBY-2細胞の活性酸素種(ROS)生成を指標とした簡便なハイスループットスクリーニング系(特許登録済)を構築し、新規抵抗性誘導剤候補化合物の探索を進めた。候補化合物CY22、CY55は、抗菌活性は見られず,シロイヌナズナのトマト斑葉細菌病菌に対する耐病性、MAMP (微生物分子パターン) flg22誘導性のROS生成や応答性遺伝子発現を亢進したことから、植物の基礎的抵抗性を高める効果があると考えられた。

サリチル酸(SA)経路を介して植物の耐病性を亢進するbenzo(1,2,3)thiadiazole-7-carbothioic acid (BTH)等の既存剤と異なり、化合物単体ではPR1遺伝子の発現誘導や生育阻害がほとんど見られなかった。またBTHは、SAシグナル伝達系に欠損を持つnpr1変異体ではflg22誘導性のROS生成を亢進しなかったが、CY22, CY55はnpr1変異体においても亢進効果が見られた。このように、既存剤と異なり、SA経路を介さずに植物の病害応答を亢進する新規化合物を同定した。細胞内膜交通系阻害剤は、シロイヌナズナの感染防御応答を亢進した。各種変異体の解析の結果、エンドソーム-液胞融合過程に重要な低分子量Gタンパク質RAB7やQa-SNAREの変異体では、トマト斑葉細菌病菌に対する基礎的抵抗性や、細菌鞭毛由来のMAMPflg22誘導性の一部の防御応答(ROS生成、カロース蓄積等)が野生型に比べて亢進していた。flg22処理後のFLS2-GFPの細胞内動態を比較解析した結果、rab7変異体ではFLS2を含むエンドソームが蓄積し、液胞との融合過程が阻害/遅延していた。さらにrab7変異体ではFLS2タンパク質が野生型に比べて増加していた。エンドソーム-液胞融合過程が植物免疫系を負に制御することを見出した。感染防御応答過程における膜交通系の動態の解析、膜交通系制御によるROS-Ca2+シグナル亢進機構の解明、膜交通系制御による感染防御応答の亢進機構の解明を進めた。既存剤と異なり,サリチル酸経路を介さずに植物の活性酸素種生成や防御関連遺伝子の発現等の基礎的抵抗性を高め、耐病性を亢進する新規植物免疫活性化剤候補化合物を複数見出した。各種細胞内膜交通系変異体の解析の結果、エンドソーム-液胞融合過程に重要なGタンパク質やSNAREタンパク質の変異体では、細菌病に対する基礎的抵抗性が亢進すること、エンドソーム-液胞融合過程が植物免疫経路を負に制御する可能性が明らかとなった。シロイヌナズナの変異体を用いた実験系を構築でき、遺伝学とケミカルバイオロジーの融合研究が進展している。一方で、遺伝子発現解析については、実験毎に、当初の予想を上回るデータのばらつきが見られ、より正確なデータを得るためには、実験材料の生育条件や、処理条件、遺伝子発現解析実験法などの精査が必要となることが明らかになった。現在、それを克服すべく実験を進めている。化学遺伝学的解析を推進し、植物免疫の分子機構の解明を進めると共に、新規植物免疫活性化剤、抑制剤候補化合物の同定を推進する。候補化合物がどの植物(作物)のどの病気に対して最も効果を発揮するかの予測は難しいが、モデル植物といくつかのモデル病原菌との実験系を用いた解析を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。植物分子生理学1)感染防御応答における膜交通系の動態の解析、2)膜交通系制御によるROSシグナル・感染防御応答の亢進機構の解明を進めると共に、3) JA系を亢進する物質の探索と評価を進め、殺生菌・虫害・傷害も念頭に置いた既存の戦略とは全く発想の異なる植物免疫活性化剤の創出を目指す。遺伝子発現解析のデータの正確性の向上や大規模な網羅的解析技術の導入と解析の高度化等について検討を進める。植物個体を用いた解析実験系の構築を試みたところ、予想を上回る個体差が存在することが判明した。安定した実験系が確立できない状態で大規模な遺伝子発現解析を行うことは効率的でないと判断し、試行錯誤を繰り返し、実験系の改良を進めた。その結果、改良に成功したため、次年度に解析を進める計画である。
骨代謝における細胞間・細胞基質間の相互作用に関する細胞生学的研究

破骨細胞と骨芽細胞の相関に関する実験を行い以下の新知見を得た。1。破骨細胞内Ca濃度の変動に関する研究:1)単離破骨細胞にCa蛍光指示薬を負荷し、カルシトニン(CT)による細胞内Caの変動をオリンパスOSP3にて測定した。その結果、CTにより細胞内Ca濃度は一過性に高まるが、直ちに低下し破骨細胞の機能が回復することを明らかにした。2)骨片上に培養した破骨細胞について同様な実験を行い、オリンパスCASARUSにて2次元測定を行った。その結果、骨吸収に伴う破骨細胞内Ca移動経路とCTによりその輸送が抑制されることを明らかにした。2。破骨細胞の細胞骨格のCTによる変化に関する研究:CT添加によりアクチン線維と中間径線維の顕著な局在変化をオリンパスIMT2ー21ーCA3により明らかにした。3。破骨細胞様多核巨細胞形成に関する研究:脾細胞と骨芽細胞をビタミンDの存在化で共培養し、形成された多核巨細胞はTRACPase陽性、CTレセブタ-を持った破骨細胞様細胞であり、その形成には骨芽細胞の直接接触が必要であることを明らかにした。4。骨芽細胞におけるビタミンDレセブタ-(VDR)の局在とその細胞内移動経路に関する免疫細胞化学的研究:VDRは骨芽細胞の核、とくにヘテロクロマチンに多数局在し、細胞質内では微小管に沿って核内へ輸送されることをin vivo,in vitroで明らかにした。5。破骨細胞の分化・活性化と骨芽細胞系細胞の相互作用に関するレクチン細胞化学的・免疫細胞化学的研究:ConA,PNA,WGA,UEAー1,MPAのレクチン反応は両細胞の接する細胞膜上に強く認められ、ヘバラン硫酸プロテオグリカン(HSPC)の免疫細胞化学においても、特に両細胞が接する部位に一致してHSPCの局在が顕著であった。これらの結果は、糖鎖が両細胞の相互認識や成長因子など各種サイトカインの局所への貯蔵などに関与している可能性を示唆している。6。破骨細胞と骨細胞の相互関係に関する細胞化学的研究:骨吸収過程で骨細胞は破骨細胞と直接接触を保つことにより情報交換を行い、骨報交換を行い、骨細胞も骨吸収を補助している可能性が示唆された。1。2。3。4。5。6。破骨細胞の骨吸収過程における細胞内Ca濃度の変化を明らかにする目的で以下の実験を行った。(1)カバ-ガラス上に載取した破骨細胞にCa蛍光指示薬を負荷し、細胞内Ca濃度をOLYMPUS OSPー3にて測定、その後カルシトニン(CT)、副甲状腺ホルモン(PTH)、プロスタグランジン(PGI_2)を作用させて細胞内Caの変動を測定した。その結果、破骨細胞中のCa濃度は無添加時には1.5-2.0×10^<-7>Mで、CTの添加により1.9-2.5×10^<-7>Mにまで上昇し、1分後にはCT添加前の状態に戻った。この結果は、破骨細胞のCTレセプタ-に結合しCTにより、一過性に細胞内Caの高められるが、その効果は直ちに失われ破骨細胞機能が回復する可能性を示唆している。

一方、PTH.PGI_2では細胞内Caの変動は認められなかった。(2)骨に付着している破骨細胞について細胞内Ca濃度をOLYMPUSーCASARUSにより2次元的に測定し、次いでカルシトニンによる細胞内Caの変動も測定したその結果、破骨細胞中のCaの濃度分布には差が認められること、骨基質に面した細胞質中のCaはCTによって減少するが、反対側の細胞質中のCa濃度はかなり長い時間減少しないことが明らかにされた。この現象は破骨細胞の骨吸収により遊離したCaが細胞内に取り込まれ、血管側へ送られて行く過程を明らかにしたものと考えられる。次いで、破骨細胞の機能変化と細胞骨格の変化を蛍光抗体法により、走査型レ-ザ共焦点生物顕微鏡OLYMPUSIMT2ー21ーCA3を用いて実験を行った。材料はウサギ長管骨より採取した破骨細胞を用い、カルシトニン(CT)処理群と未処理群に分けて実験を行った。1次抗体としてファロイジン、抗ビメンチン、抗チュ-ブリン抗体を作用させ、2次抗体としてロ-ダミンラベル抗マウス1gGを使用した。その結果、CTは破骨細胞の骨基質への付着や細胞運動に関係するアクチン線維と細胞形態保持に関係する中間径フィラメントの局在に著しい変化を生じさせることが明らかにされた。破骨細胞の分化・活性化と骨芽細胞系細胞の相互作用を観察する目的で、昨年度に引き続き以下の実験を行い新知見を得た。(1)脾細胞と骨芽細胞をビタミンDの存在化で共培養し、多核巨細胞の形成過程を微細構造学的、細胞化学的、オ-トラジオグラフィ-的に検索した。その結果、形成された多核巨細胞はTRACPase陽性、カルシトニンレセプタ-を持った破骨細胞様細胞出あり、その形成には骨芽細胞の直接接触による支持が必要であることを明らかにした。(2)骨芽細胞におけるビタミンDレセプタ-(VDR)の局在とその細胞内移動経路について免疫細胞化学的に検索した。その結果、VDRは主として骨芽細胞の核、とくにヘテロクロマチンに一致して局在し、細胞質内では微小管に沿って核内へ輸送されることをin vivo,in vitroで明らかにした。(3)破骨細胞の分化・活性化と骨芽細胞系細胞の接触と細胞膜並びに細胞周辺における糖鎖の関係を検索する目的で、糖鎖の局在をレクチン細胞化学的に、また免疫細胞化学的にヘパラン硫酸プリテオグリカン(HSPG)の局在を免疫細胞化学的に観察した。その結果、ConA,PNA,WGA,UEAー1,MPAのレクチン反応は両細胞の接する細胞膜上に強く認められ、特に細胞突起を介して接している部位では被覆小窩の形成を伴った強いレクチン反応が観察された。HSPGの免疫細胞化学においても、両系列の細胞膜面、特に両細胞が薄い細胞外基質を挟んで接する部位に一致してHSPGの局在が顕著であった。これらの結果は、糖鎖が両細胞の相互認識,成長因子など各種サイトカインの局所への貯蔵などに関与している可能性を示唆している。(4)破骨細胞と骨細胞の相互関係についても検索し、骨吸収過程で骨細胞は破骨細胞と直接接触を保つこと、そこには細胞間接触構造とそこに近接して複覆小窩の形成が多いことが明らかにされた。しかも、それらの骨細胞の多くはライソソ-ム顆粒にカテプシンB,Lが局在することが免疫細胞化学的に明らかにされた。これらの結果は両細胞が接触を介して情報交換を行い、骨細胞も骨吸収を補助している可能性を示唆している。
スーパーグローバル時代の大学間連携の展開を担う安全・安心な教育連携基盤の実現

本研究課題では、スーパーグローバル時代の大学間連携の展開を担う安全・安心な教育連携基盤の実現を目的としている。その実現に向け、様々な情報システムを相互利用する際、各大学における認証方式の多様化・広域化が進む中、グローバルスタンダードとなるうるアーキテクチャを新開発し、取り扱う情報の重要度に応じた適切なレベルでの利用者認証が可能となる大学間教育連携基盤の構築を目指している。本年度は、昨年度検討・開発を行った次世代の展開を担う新しいアーキテクチャを、本学で運用を行っている金沢大学統合認証基盤に対して実際に適用し、問題点や改善点などの洗い出しを行った。そして、そこから得られた成果をもとに、利用者にとってさらに利便性の高いものになるようにユーザインターフェースまわりを中心として、本アーキテクチャの改良を行った。なお、本アーキテクチャは、国立情報学研究所(NII)が中心となって進められ、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されているShibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとした。Shibbolethをベースとすることで、将来的に多くの大学・機関が利用することが可能となるように考慮した。本アーキテクチャを導入したことにより、利用者の利便性を重視しながらもこれまでよりもさらにセキュアな認証連携基盤を提供できる環境を実現した。本年度は、昨年度検討・開発を行った次世代の展開を担う新しいアーキテクチャを金沢大学統合認証基盤に適用し、問題点や改善点の洗い出しを行った。そして、得られた結果を基に、利用者にとってさらに利便性の高いものになるようにユーザインターフェースを中心にアーキテクチャの改良を行った。また本アーキテクチャは、国立情報学研究所(NII)が中心となって進められ、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されているShibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとし、将来的に多くの大学・機関が利用できるように考慮した。本アーキテクチャにより、利用者の利便性を重視しながらもよりセキュアな認証基盤を提供できる環境を実現した。次年度は、金沢大学統合認証基盤における運用を進め、大多数の利用者が問題なく利用できるレベルまで精度を高める予定である。そして、本アーキテクチャをGakuNin参加機関が利用できるよう進めていく予定である。また、今年度遂行した研究開発の成果を、各地で開催されているフォーラムやシンポジウムなどで発表することを予定している。本研究課題では、スーパーグローバル時代の大学間連携の展開を担う安全・安心な教育連携基盤の実現を目的とする。その実現に向け、様々な情報システムを相互利用する際、各大学における認証方式の多様化・広域化が進む中、グローバルスタンダードとなるうるアーキテクチャを新開発し、取り扱う情報の重要度に応じた適切なレベルでの利用者認証が可能となる大学間教育連携基盤の構築を目指す。本年度は、本研究課題の遂行にあたり、組織間認証連携に関わるアーキテクチャの最新情報および今後の動向などについて、そして、他大学・他機関における認証に関わるシステムの開発・導入・検討状況など把握するために、先進的な統合認証基盤を主題とした各種シンポジウム・会議・研究会などに積極的に参加し、研究調査を行った。そして、得られた様々な調査結果を基として、現在の組織間認証連携や大学統合認証基盤における問題点や課題点の整理と検討を重ね、その上で次世代の展開を担う新しいアーキテクチャのプロトタイプの考案を行った。なお、プロトタイプの考案においては、国立情報学研究所(NII)が中心となって進められ、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されている、Shibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとした。今年度は、本研究課題の遂行にあたり、研究調査として先進的な統合認証基盤を主題とした各種シンポジウム・会議・研究会などに積極的に参加し、組織間認証連携に関わるアーキテクチャの最新情報および今後の動向、他大学・他機関における認証に関わるシステムの開発・導入・検討状況などを把握した。プロトタイプの考案の際には、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されている、Shibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとしたことで、将来的に多くの大学・機関が採用可能となるように考慮した。

なお、本アーキテクチャは、国立情報学研究所(NII)が中心となって進められ、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されているShibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとした。Shibbolethをベースとすることで、将来的に多くの大学・機関が利用することが可能となるように考慮した。本アーキテクチャを導入したことにより、利用者の利便性を重視しながらもこれまでよりもさらにセキュアな認証連携基盤を提供できる環境を実現した。本年度は、昨年度検討・開発を行った次世代の展開を担う新しいアーキテクチャを金沢大学統合認証基盤に適用し、問題点や改善点の洗い出しを行った。そして、得られた結果を基に、利用者にとってさらに利便性の高いものになるようにユーザインターフェースを中心にアーキテクチャの改良を行った。また本アーキテクチャは、国立情報学研究所(NII)が中心となって進められ、現在大学間認証連携の主流となっている学術認証フェデレーション(GakuNin)において採用されているShibbolethと呼ばれるオープンソースソフトウェアをベースとし、将来的に多くの大学・機関が利用できるように考慮した。本アーキテクチャにより、利用者の利便性を重視しながらもよりセキュアな認証基盤を提供できる環境を実現した。今年度は、研究調査として先進的な統合認証基盤を主題とした各種シンポジウム・会議・研究会などに積極的に参加し、組織間認証連携に関わるアーキテクチャの最新情報および今後の動向、他大学・他機関における認証に関わるシステムの開発・導入・検討状況などを把握し、得られた様々な調査結果を基として、現在の組織間認証連携や大学統合認証基盤における問題点や課題点の整理と検討を重ね、その上で次世代の展開を担う新しいアーキテクチャのプロトタイプの考案を行った。次年度は、今年度に考案したアーキテクチャのプロトタイプの研究開発をさらに進めるとともに、開発したアーキテクチャを本学の統合認証基盤へ試験導入し、実証実験を予定している。そこで見えてくる問題点・改善点を洗い出し、実運用で問題なく利用できるレベルのアーキテクチャへと精度を高めるべく改良を進めていく予定である。また、今年度遂行した研究開発の成果を、各地で開催されているフォーラムやシンポジウムなどで発表することを予定している。