hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳神経回路の形成・維持と機能におけるαキメリンの役割

RhoファミリーGTPaseはアクチン細胞骨格制御により、神経回路の形成・維持と機能において様々な局面で重要な役割を担っている。RhoファミリーGTPaseの活性はRho-GEFとRho-GAPによりそれぞれ正と負の制御を受けており、近年、Rho活性化因子(すなわちRho-GEF)による制御メカニズムが関心を集めている。一方で、Rho不活性化因子(すなわちRho-GAP)による制御はその重要性にも関わらず、ほとんどが未解明である。本研究ではαキメリンというRac-GAP(RacはRhoファミリーGTPaseの一つ)の、神経回路発達・機能における役割を解明する事を目的としている。主な研究成果は以下の通りである:(1)様々なαキヌリン変異マウスを用いた行動解析により、発達期における背側終脳でのα2キメリンの機能が成体における海馬依存的学習に影響を与えることが示唆された。(2)組織学的解析等により、海馬依存的学習の亢進が観察された、背側終脳特異的α2キメリン欠損マウスでは海馬CA1錐体細胞の樹状突起スパインのサイズと密度の増加が起こっていることを明らかにした。またこのスパイン形態の変化は発達期でのα2キメリンの欠損に起因することが示唆された。(3)電気生理学的解析により、α2キメリン欠損により、海馬のbasal synaptic transmissionの亢進が引き起こされることが示唆された。(4)海馬スライス標本を用いたスパイン退縮実験により、α2キメリンがephrinA3/EphA4フォワードシグナル下流でスパイン退縮に関与していることが示唆された。現在、これらの研究結果については、論文投稿準備中である。主な研究成果は以下の通りである:(1)全身性αキメリン欠損マウスを用いた網羅的行動解析により、αキメリンが自発活動量、情動行動、文脈学習などの脳機能に関与していることを明らかにした。(2)背側終脳特異的αキメリン欠損マウスの行動解析により、αキメリンが海馬依存的学習を負に制御している可能性が示唆された。(3)αキメリンのスプライシングアイソフォーム特異的欠損マウスの行動解析により、αキメリンアイソフォーム(α1、α2)が脳機能において別々の役割をもつことを明らかにした。(4)αキメリン変異マウスを用いた海馬神経細胞の形態解析により、αキメリンが海馬CA1領域の錐体細胞の樹状突起スパインの形態と密度を制御していることを明らかにしたRhoファミリーGTPaseはアクチン細胞骨格制御により、神経回路の形成・維持と機能において様々な局面で重要な役割を担っている。これまで運動系神経回路における軸索投射における役割以外にほとんど知られていなかった、生体内でのαキメリン役割を、αキメリン変異マウスを用いた行動解析から明らかにした。また、αキメリンが発達期の海馬スパイン形態制御に関与することを明らかにした。αキメリンは発達期から成体まで、幅広い時期で発現している。いつの時期のαキメリンが行動・神経細胞形態レベルで重要な役割を担っているのかを明らかにする目的で時期特異的αキメリン欠損マウスを作製し、行動解析・形態解析を行う。
新世代のアデノウイルスベクターの開発と臨床応用に関する研究

1)新世代のアデノウイルスベクターの開発遺伝子治療を目的とした新しい世代のアデノウイルスベクター(gutless adenovirus)をP1ファージCre/IoxPシステムを用い作製した。この新世代アデノウイルスベクターはヘルパーウイルス依存型アデノウイルスで、アデノウイルスの殆どのDNAを欠失しており、その部分に30kb以上のDNA断片をパッケージさせる事が可能であった。増幅過程を繰り返しウイルスタイターを上げ、CsCl密度勾配超遠心にて1,000倍以上の濃縮が可能であった。更に、パッケージさせるDNA構造や、ヘルパーウイルスの構造を検討し、生体でも使用出来る様な、高力価でヘルパーウイルス混入の少ないウイルスストックを得る事に成功した。この新世代アデノウイルスは第一世代アデノウイルスの問題点である免疫原性と小さなパッケージサイズを解決する手段になるものと期待される。2)アデノウイルスレセプターの強制発現による2回目以降のアデノウイルスベクターによる遺伝子導入効率の改善今回の研究の結果はAdvによってCARと治療遺伝子を共発現させることが骨格筋のAdvに対する感受性の問題を解決できる可能性があることを示し、遺伝性筋疾患の遺伝子治療の臨床応用のために新しいストラテジーを提示している。1)新世代のアデノウイルスベクターの開発遺伝子治療を目的とした新しい世代のアデノウイルスベクターをP1ファージCre/loxPシステムを用い作製した。この新世代アデノウイルスベクターはヘルパーウイルス依存型アデノウイルスで、アデノウイルスの殆どのDNAを欠失しており、その部分に約28kbのDNA断片をパッケージさせる事が可能であった。増幅過程を繰り返しウイルスタイターを上げられ、CsCl密度勾配超遠心にて1,000倍以上の濃縮が可能であった。2)アデノウイルスレセプターの強制発現による2回目以降のアデノウイルスベクターによる遺伝子導入効率の改善アデノウイルスベクターによる遺伝子導入では初回の導入効率は良いが2回目以降は低下することが知られている。そこで組み換えアデノウイルスベクターを用いアデノウイルスレセプター(human groupB coxsackie and adenovirus serotype 2 and 5 receptor;hCAR)をヌードマウス骨格筋に強制発現させ、2回目以降のアデノウイルスベクターによる遺伝子導入効率を改善した。今回の実験ではLacZを初回感染のマーカーとして、GFPを2次感染のマーカーとして用い、2つのマーカーとも多数の同一の筋線維で発現させることができた。また観察した範囲では、CARの強制発現による筋線維の膜構造への影響は認められなかった。今回の結果は、遺伝性筋疾患への遺伝子治療の展開に新しい可能性を示すものと思われる。1)新世代のアデノウイルスベクターの開発遺伝子治療を目的とした新しい世代のアデノウイルスベクター(gutless adenovirus)をP1ファージCre/loxPシステムを用い作製した。2)アデノウイルスレセプターの強制発現による2回目以降のアデノウイルスベクターによる遺伝子導入効率の改善マウス筋芽細胞株C2C12に比較的高い力価(MOI250)のヒトCAR(hCAR)cDNAとマーカーとしてLacZを同時に発現するAdvを感染させた。ひき続き行ったGreen fluorescence protein(GFP)を組み込んだAdvの感染では比較的少量(MOI25)でも十分に遺伝子導入が可能であった。さらにマウスの骨格筋に直接投与した場合でも同様の効果が見られ、かつCARの強制発現によって筋形質膜の構築には明らかな影響はみられなかった。今回の研究の結果はAdvによってCARと治療遺伝子を共発現させることが骨格筋のAdvに対する感受性の問題を解決できる可能性があることを示し、遺伝性筋疾患の遺伝子治療の臨床応用のために新しいストラテジーを提示している。
貨幣の価値尺度の機能からみた最適通貨圏の決定メカニズム

本研究の目的は、二つある。一つ目は、既存の最適通貨圏の議論では捉えられてこなかった共通通貨を採用することのデメリットを貨幣の価値尺度の観点から明らかにし、最適通貨圏に関する新たな理論を提唱することである。二つ目は、この理論分析で導出した結論を用いて、近年のユーロ圏が抱えている経済格差を実証研究によって示すことである。以上の二点を遂行することで、最適通貨圏に関する研究に貢献するだけでなく、今後の共通通貨のあり方に対しても有益な政策的含意を導くことを目指す。
生物教育における生命尊重についての指導観と指導法に関する調査研究

平成17年度に実施した高等学校生物教育に関する全国調査と平成18年度実施の中学校生物教育に関する全国調査の結果の分析及び生命尊重の指導に関わる学習プログラムの開発と実践研究を行い,生物教育における生命尊重についての指導観と指導法に関して以下の点などを明らかにした。1.生物教育における生命尊重の指導に関する教材構成は「生物から学ぶ」,「生物について学ぶ」,「生物のために学ぶ」の視点で整理することが必要である。2.どの生物もうまく生きている,環境に適応した結果素晴らしい能力を持っている,という生物の特徴を科学的に学ばせる必要がある。しかし,国語の教科書や児童書に見られる一方的な動物観の教え込みに対しては生物への誤解を生じないような指導が必要である。3.動物飼育活動の体験が子どもたちの向社会的行動を向上させる。学校で飼われている動物は適切に飼育し,子どもたちの教育に効果的に活用する必要がある。そのためには学習指導要領に飼育活動の教育的意義を明記することが必要である。4.解剖実習は,生命の大切さを実感させ,生命尊重の態度を育成するために必要である。小・中・高校及び大学で生物に関わる豊かな体験をした教員ほど観察実験の実施や研修会参加に積極的である。5.解剖実習を成功に導くには,ドライラボの活用を含む徹底した事前指導ときめ細かな個別指導及び事後指導が大切である。6.小学校教員免許状は,理科や生活科の観察実験に関する科目を学ばなくても取得できる。小学校教員養成段階で理科の観察実験を必修化させるための法令整備が必要である。動物観や生命観及び生命尊重の指導観の比較研究のための資料収集及び解剖実習等に用いられる生物教材についての資料収集を行った。さらには,高等学校の生物教育担当者に対する全国的なアンケート調査を行い,生命尊重に関する指導観や観察実験の実施状況及び生物教育の改善についての意見収集などを行い,中間報告書としてまとめた。主な結果は以下のとおりである。・生物担当教師が行う観察,実験の回数については,教師自身の高校時代や大学時代の実験・野外調査の経験との相関関係が明らかになり,経験の多い集団は年間の実験回数912回が最も多く(46%),経験の少ない集団は実験回数06回が最も多い(51%)。・植物細胞の観察(81%),原形質流動の観察(65%),体細胞分裂の観察(63%),浸透圧の実験(62%)などは,実施率が高い。一方,生物IIの内容に関する実験の実施率は低く,課題研究は実施率20%であり,今後の課題である。・解剖実習の実施の有無は高校時代の観察実験の経験・大学時代の野外調査経験・教員研修の積極的参加の有無との関連が高い。実施したことのない者は,自分自身の知識や技能のなさ・生徒の実態による不安感・視聴覚教材で代用できることをより多くあげている。これまでに解剖実習を実施したことのある者は,上記とは逆の傾向があり,解剖実習により体のしくみや働きを理解させることができる・解剖実施の意義を指導してから実施すべきであると多くが思っている。今年度の研究成果の一部を1月に行われた日本生物教育学会で発表した。生物教育における生命尊重についての指導観と指導法に関する研究会を4回開催し,資料収集,情報交換,アンケート調査の実施検討,指導事例の収集及び研究協議を行った。主な成果等は以下のとおりである。・フランク・R・アシオーン氏を招き「子どもの発達を促し,問題行動を減らすための人道教育の役割」と題しての講演を行うとともに鳩貝,中川からわが国の学校動物飼育教育の現状と成果についての報告を行い,両国ともに動物を学校教育に活用することの重要性を確認し合った。・昨年度実施した高等学校の生物教育調査の分析結果及び研究会員の研究成果を日本理科教育学会(8月:奈良教育大学)及び日本生物教育学会(1月:東京学芸大学)で合計14件発表した。

・11月に韓国で開催されたアジア生物学教育協議会第21回隔年会議でわが国の高校生物教育について梅埜,鳩貝で発表した。・全国の中学校1000校に対して理科の生物領域の教育に関するアンケート調査を行い,678名から回答を得た。それらの結果を集計し,分析を行っている。平成19年度にはその結果について日本理科教育学会,日本生物教育学会で発表する準備を進めている。・解剖に関する調査研究及び授業実践研究を行った。平成17年度に実施した高等学校生物教育に関する全国調査と平成18年度実施の中学校生物教育に関する全国調査の結果の分析及び生命尊重の指導に関わる学習プログラムの開発と実践研究を行い,生物教育における生命尊重についての指導観と指導法に関して以下の点などを明らかにした。1,生物教育における生命尊重の指導に関する教材構成は「生物から学ぶ」,「生物について学ぶ」,「生物のために学ぶ」の視点で整理することが必要である。2,どの生物もうまく生きている,環境に適応した結果素晴らしい能力を持っている,という生物の特徴を科学的に学ばせる必要がある。しかし,国語の教科書や児童書に見られる一方的な動物観の教え込みに対しては生物への誤解を生じないような指導が必要である。3,動物飼育活動の体験が子どもたちの向社会的行動を向上させる。学校で飼われている動物は適切に飼育し,子どもたちの教育に効果的に活用する必要がある。そのためには学習指導要領に飼育活動の教育的意義を明記することが必要である。5,解剖実習は,生命の大切さを実感させ,生命尊重の態度を育成するために必要である。小・中・高校及び大学で生物に関わる豊かな体験をした教員ほど観察実験の実施や研修会参加に積極的である。6,解剖実習を成功に導くには,ドライラボの活用を含む徹底した事前指導ときめ細かな個別指導及び事後指導が大切である。7,小学校教員免許状は,理科や生活科の観察実験に関する科目を学ばなくても取得できる。小学校教員養成段階で理科の観察実験を必修化させるための法令整備が必要である。
触媒化学気相成長法を用いたカーボンナノチューブの合成と評価および生成機構の解明

本年では以下の2つにテーマに取り組んだ。1)アルコールを用いた触媒化学気相成長法(CVD)による単層カーボンナノチューブ(SWNT)合成におけるさらなる詳細解析昨年に続いて、合成物の詳細構造を透過型電子顕微鏡(TEM)により解析し、構造制御のカギとなる触媒の粒子径とSWNTの直径との間に相関があることが判明した。我々の合成手法では、触媒は反応中に微粒子となりSWNTの束構造の隙間に付着するため、サイズをTEMによって測定することが可能である。昨年の結果より、SWNTの直径を反応圧力の変化により制御できることが判明しているため、各反応圧力(200、400、600Torr)における触媒粒子径を測定した。平均粒子径およびSWNTの平均直径はそれぞれ(6.9,9.9,12.5nm)、(1.08,1.29,1.67nm)となり、触媒粒子径の方がSWNTの平均直径より大きい傾向があった。また、SWNTが触媒粒子から成長している様子をTEMにより観測できた。およそ23倍程度の粒子径から成長しているSWNTが最も多く、それ以外はほとんど観察されなかった。つまり、SWNTは触媒の粒子径と同一のものから必ずしも成長しているわけではないことが明らかになった。今後、もっと大きいサイズの粒子径を抑制するよう合成手法を改良すれば、ランニングコストを考えても十分に大量合成が可能になると考えられる。次に、平均直径が1.67nmのSWNTを使ったフラーレンとのハイブリッド物質ピーポッドの合成を行い、SWNTの内部空間におけるフラーレンの構造を観察した。ピーポッドは単純な大気中熱処理と真空加熱処理により作られ、直径1.4nmのSWNTでは1次元配列、1.6nmでは2次元的配列、2.0nmでは3次元的(らせん構造)配列を見ることができた。これらの性質はバルク状態のものとは異なると予想される。今後、このサイズのみのSWNTの直径を合成することが可能になれば、ナノ空間内に制御された物質の新規な特性の発見につながると考えられる。(なお、この結果は"Carbon"に投稿した)2)産業技術総合研究所との共同研究におけるスーパーグロース手法により合成したSWNTの開口処理評価CVD反応中に水を微量に混入することにより超高効率(長さ1mm:成長時間10min)でSWNTが合成できる手法スーパーグロースにより合成した試料は通常よりも太い直径のSWNTを作ることが可能である。この太い直径のSWNTは理想的なグラファイトシートに近い構造をしており、理想的な吸着材またはエネルギー貯蔵材料として非常に期待できる。スーパーグロースSWNTを大気中熱処理により穴を空け、内外の表面構造を吸着およびTEMなどの解析から始めて捉えることに成功した。生成直後のスーパーグロースSWNTsは1000m2/gの比表面積を持っており、過去最高の値を示した。また開口処理後にはその倍程度の値となり、コンベンショナルな活性炭よりも大きい比表面積値を持っていた(現在執筆中)。今後このスーパーグロースSWNTを使用した電池材料の開発を行い、SWNTを世の中に流通できるような大量合成の開発を同時に行う。触媒化学気相成長(CCVD)法において、カーボンナノチューブ(CNT)の合成触媒としてフェロセンを使用し、エタノールを炭素源として、低コストで高純度な単層のCNTを合成することに成功した。また、フェロセンの昇華温度、合成温度および流速を制御することで単層CNTの直径分布を制御することが可能になった。一般的に、触媒をサポート材料に担持しない触媒浮遊CVD法では、触媒粒子の粒径を制御することが困難とされており、直径分布は合成温度のみに依存するという結果が報告されている。しかしながら、本研究の手法では触媒の供給量つまりはフェロセンの昇華温度そして流速という新たなパラメータが合成された単層CNTの直径分布に影響を及ぼすということを見出した。流速が速いほど、昇華温度が低い(触媒の供給量が少ない)ほど直径分布が狭くなり、およそ1.2nmの直径を持つ単層CNTが選択的に合成された。また、逆の条件では直径分布が広くなり、およそ0.81.8nmであった。これらの結果は、流速そして昇華温度が、CNTを合成する触媒粒子のサイズを左右するパラメータであることを示唆している。今後、これらの実験事実をつきつめていくことで、さらなるCNTの制御合成を目指す。また、単層CNTの内部空間を利用する実験として、C_<60>フラーレンをドーピングした単層CNTを高真空中高温熱処理し、内部のC_<60>の融合過程を観察する実験を行った。800°Cで168時間加熱した場合、内部のC60は直径0.7nmの単層CNTに変化しており、1200°Cで48時間の場合は0.70.8nmまで様々な直径の単層CNTに変化していた。これらの実験事実から、C_<60>は一度、隣同士で融合をして、その直径サイズである0.7nmの単層CNTに変化した後、外側の単層CNTの相互作用を受け、それに適したサイズにそれぞれ変化していくことが明らかになった。本研究では、カーボンナノチューブ(CNT)の実用化に向けて、触媒浮遊CVD法を用いてCNT構造制御合成を目的として課題に取り組んだ。触媒浮遊CVD法では、反応温度9001000°C、触媒供給温度90°C、反応雰囲気としてアルゴンおよびエタノール混合ガス雰囲気50600Torrで、良質な単層CNTが得られることが明らかになった。

この単層CNTの直径は、高分解能透過型電子顕微鏡およびラマン分光から0.82.5nmと見積もることができた。この手法では、反応管(石英ガラス)内の圧力が重要であり、圧力を制御することで単層CNTの直径の分布を制御することが可能である。反応圧力を低くすることで、反応管内の流速を大きくなり触媒粒子の加熱時間が短くなる。したがって触媒粒子の熱凝集が起こりにくくなり、小さい粒子でCNT合成の触媒として機能するため、細い単層CNTが合成される傾向にあった。また逆に、反応圧力を高くすれば、様々な粒子径の触媒からCNTが合成されるため、幅広い直径分布を持つ単層CNTが合成された。次に、上記の直径分布の広いCNTを用いて、フラーレン(C_<60>)のドーピング(ピーポッドの合成)を試みた。本研究の手法で合成した直径分布の広い単層CNTを用いることで、ドーピングされたフラーレンは2、3次元的な配列をとることが期待される。またドーピングを行う際にCNTを精製する必要がある。塩酸処理および大気中加熱処理(300400°C)をすることによりCNTの精製を行った。この際、直径の小さい単層CNTは、曲率が大きいため破壊されてしまう。広い直径分布を持っていた単層CNTの中から、太い(1.2nm以上)ものだけを選択的に残すことが可能である。この精製した単層CNTを用いて合成したピーポッドを高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、広い内部空間にフラーレンが3次元的に配列しているのが観察された。さらなる純度の向上と直径の均一化を目指すことで、フラーレン以外(例えば金属内包フラーレンやその他有機物質もしくはDNA等)の物質をドーピングできる可能性が広がると考えられる。本年では以下の2つにテーマに取り組んだ。1)アルコールを用いた触媒化学気相成長法(CVD)による単層カーボンナノチューブ(SWNT)合成におけるさらなる詳細解析昨年に続いて、合成物の詳細構造を透過型電子顕微鏡(TEM)により解析し、構造制御のカギとなる触媒の粒子径とSWNTの直径との間に相関があることが判明した。我々の合成手法では、触媒は反応中に微粒子となりSWNTの束構造の隙間に付着するため、サイズをTEMによって測定することが可能である。昨年の結果より、SWNTの直径を反応圧力の変化により制御できることが判明しているため、各反応圧力(200、400、600Torr)における触媒粒子径を測定した。平均粒子径およびSWNTの平均直径はそれぞれ(6.9,9.9,12.5nm)、(1.08,1.29,1.67nm)となり、触媒粒子径の方がSWNTの平均直径より大きい傾向があった。また、SWNTが触媒粒子から成長している様子をTEMにより観測できた。およそ23倍程度の粒子径から成長しているSWNTが最も多く、それ以外はほとんど観察されなかった。つまり、SWNTは触媒の粒子径と同一のものから必ずしも成長しているわけではないことが明らかになった。今後、もっと大きいサイズの粒子径を抑制するよう合成手法を改良すれば、ランニングコストを考えても十分に大量合成が可能になると考えられる。
多細胞システムの動作原理に関する研究

1.背景我々の長期的な研究目標は,近年提案された第一原理手法である細胞動力学理論を人体の臓器器官に応用し,臓器の形態形成メカニズムや細胞の集団戦略を理論的に解明することである.特に,糖尿病との関連から実験的知見が豊富である膵臓細胞の組織形成をターゲットとする.その為にまず,細胞内エネルギーが一定に保たれるメカニズムを解明し,堅牢なエネルギー論に基づいたミトコンドリアのモデルを構築する.次に組織形成に向けた細胞間相互作用を担う情報伝達物資の,膵臓細胞における分泌・受容機構のモデル化を行う.2.結果(1)ミトコンドリアが細胞内ATP濃度を一定に保つメカニズムの有力な仮説のひとつであった"feedback control theory"は,激しく変わるATP需要に十分に耐えられないことが近年の理論研究から示されている.そこで我々はATP-ADP交換体の熱力学的平衡により細胞内ATP濃度が一定に保たれるという新しい仮設を提唱した.本仮説に基づいたモデルは,100倍以上変化するATP消費速度においてもATP濃度が一定に保たれ,かつミトコンドリア数の変動に対してもロバストであることが理論研究から認められた.本論文はJournal of Theoretical Biologyに投稿され,現在審査中である.(2)膵臓細胞の情報伝達物質の分泌・受容機構のモデル化として,フィックの法則を細胞膜の境界条件に応用した情報伝達物質分泌の新しい空間モデルを構築した.本モデルをテストケースとしてGnRH分泌細胞に応用したところ,情報伝達物質の拡散性が小さい方がより遠くまで情報を伝達できるという画期的な現象を発見した.これは拡散性が小さい程,分泌細胞の近くに情報伝達物質が滞留し,より細胞発火の閾値に近い状態を維持する為,僅かしか情報達物質が伝わらなくても細胞の発火を引き起こす為に起こる.本研究成果によりSociety for Mathematical Biologyからポスター賞が授与された.1.背景我々の長期的な研究目標は,近年提案された第一原理手法である細胞動力学理論を人体の臓器器官に応用し,臓器の形態形成メカニズムや細胞の集団戦略を理論的に解明することである.特に,糖尿病との関連から実験的知見が豊富である膵臓細胞の組織形成をターゲットとする.その為にまず,細胞内エネルギーが一定に保たれるメカニズムを解明し,堅牢なエネルギー論に基づいたミトコンドリアのモデルを構築する.次に組織形成に向けた細胞間相互作用を担う情報伝達物資の,膵臓細胞における分泌・受容機構のモデル化を行う.2.結果(1)ミトコンドリアが細胞内ATP濃度を一定に保つメカニズムの有力な仮説のひとつであった"feedback control theory"は,激しく変わるATP需要に十分に耐えられないことが近年の理論研究から示されている.そこで我々はATP-ADP交換体の熱力学的平衡により細胞内ATP濃度が一定に保たれるという新しい仮設を提唱した.本仮説に基づいたモデルは,100倍以上変化するATP消費速度においてもATP濃度が一定に保たれ,かつミトコンドリア数の変動に対してもロバストであることが理論研究から認められた.本論文はJournal of Theoretical Biologyに投稿され,現在審査中である.(2)膵臓細胞の情報伝達物質の分泌・受容機構のモデル化として,フィックの法則を細胞膜の境界条件に応用した情報伝達物質分泌の新しい空間モデルを構築した.本モデルをテストケースとしてGnRH分泌細胞に応用したところ,情報伝達物質の拡散性が小さい方がより遠くまで情報を伝達できるという画期的な現象を発見した.これは拡散性が小さい程,分泌細胞の近くに情報伝達物質が滞留し,より細胞発火の閾値に近い状態を維持する為,僅かしか情報達物質が伝わらなくても細胞の発火を引き起こす為に起こる.本研究成果によりSociety for Mathematical Biologyからポスター賞が授与された.
幼児の食育に向けた基本的生活習慣形成についての保健指導を通じての保育と子育て支援

研究目的は、幼稚園教育における食育を保護者と連携して行うことで、幼児の食育に向けた基本的生活習慣形成と子育て支援に影響があるかを解明しようとした。そのための研究方法として、静岡大学食物学教授に食育を目的として作成依頼した献立を、業者に委託した給食弁当として年15回会食する試みを継続した。さらに、幼児と保護者の意識の変容をアンケート調査から探った。また、デジタルカメラで幼児の椅座位と椅座位での食事中の姿勢を撮影し、シルエット解析ソフトによって姿勢と摂食との関係を明らかにした。成果一つめは、食育弁当は、地産地消と旬、日本の食文化と食体験の拡大と味覚形成を促進する食育指導の教材として有効であることが明らかになった。あわせて、食育弁当によって幼児が変容する姿を通して保護者の意識の変容が可能であることが解った。その結果、家庭で食育をいかに進めるか具体的な情報を保護者に伝えることで、保護者参加型の食育教材としても有効であることが明らかになった。さらに、業者が地域の幼稚園や保育園にこの献立による弁当を提供することで本研究成果による地域貢献が可能なことも明らかになった。成果の二つめは、デジタルカメラで姿勢を撮影しシルエットを解析し特徴を捉えることで、例えば姿勢が左右に傾く傾向の場合は摂食時間がかかるとか、食事中の姿勢が摂食の背景要因にあることが示唆された。写真による測定方法の導入によって、子どもに負担がかかることなく姿勢のシルエットを量的に捉えられると共に視覚的にも捉えることができた。その結果、保護者や担任、子どもが改善すべきシルエットを視覚的に知ることができ、食事の姿勢改善・矯正に取り組むことができることが解った。
汎用性をもつホールスラスタの放電振動制御手法の確立

本研究では、円筒型構造を持つ電気推進機ホールスラスタの放電領域において、一般に一様と仮定される周方向次元に起こりえる非一様性に着目し、周方向プラズマ諸量が推進機放電電流振動に与える影響を調べる.・人工的に非一様に与えた推進剤により周方向に自己誘導されるプラズマ計測のため3軸プローブ測定系を構築した。静電プローブにより、軸-円周面2次元上でのプラズマ計測を行った.プラズマ電位・密度・電子温度の構造を明らかにし、軸方向-周方向における電離領域が空間的非一様に分布しているのが分かった.その空間スケールはインプットの中性粒子の空間スケールに沿っているのが分かった.また、計測したプラズマ構造からホールスラスタにおける磁場を横切る電子電流密度項の評価を行うことができ、電子輸送における構造の影響も実験的に評価することができた.・従来提案されていた電離振動モデルに、測定から観測されたような物理諸量の周方向非一様性を新たに考慮し、モデルの改良を行った.その際、推進機作動におけるインプットパラメーターだけで評価できる電離振動モデルを立てるほか、従来モデルで評価できる電離振動の周波数と電離振動の振幅が中性粒子の速度により結びつかられていることに着目し、モデルから放電振動の振幅が評価できるようになった.改良モデルより実験で観測された電離振動挙動が定性的に再現できることを確認した.概要に記述した通り,今まで観測例がなかった周方向で非一様なプラズマ諸量の測定に成功し、推進機の放電振動に強く関係があるプラズマ物理諸量の詳細な分布を分かることができた.プラズマ物理諸量の空間的非一様な分布から,電離に強く関係がある推進剤の枯渇・補充が周方向次元において同時に起こりえないことが示唆されたのは、電離振動現象を理解するにおいて大事な発見だと判断する.従来モデルに周方向非一様性を考慮し、概ね実験で観測された電離振動挙動が再現できたものの,まだ幾何学的な特徴まで考慮はされておらず、よりモデルを改良する余地がある.以上の観点から,「おおむね順調に進展している」と自己評価する.・当初予想していた周方向の非一様な分布に加え、軸方向にも非一様が生じることが分かり、その影響を考慮した電離振動モデルへの改良を行う。・周方向幾何学的な特徴を考慮し、周方向次元における幾何学的絶対長さが推進機の放電へ与える影響を解明する。・実験的に得られたプラズマ物理諸量の分布に基づき、推進機放電領域での電離特性を評価するほか、改良電離モデルを利用し、放電安定手法を構築していく。
らせん構造の磁場誘起と左右性の磁場制御の試み

らせん構造の左右性の磁場制御を行うために,磁気異方性の大きい鋳型分子を添加して磁場印加し,メソポーラスシリカ前駆体(有機/無機ハイブリッド)を合成した。ヘリックス構造を振動分光とX線回折とによって検出する方法を検討した。左右性をこれらの方法で有為に区別することは検出できなかった。静磁場中で調製したヘリカルシリカのSEM観察から,6T以下では昨年度の結果と同様に左巻きと右巻きのシリカハイブリッドの量に有為な差はみられなかった。強磁場によって有為に右巻きらせんが増加したという昨年度の最も重要な結果を検討するために速度論的検討を行った。調製時間毎にサンプリングして長時間生成物の構造やモルフォロジーを観測したが,左右性の偏りを強く主張できる結論を得るには至らず,継続して検討が必要である。磁場印加によって,ヘリカルシリカが長く,細く成長することは追試できた。膜面に垂直磁場配向したラセミ体の膜内フラストレーションによる左右性制御を検証するために,テトラエトキシシラン/界面活性剤/添加物水溶液から沈殿するヘリカルハイブリッド表面を観測し,どのようにヘリックスが成長するかを,超伝導マグネット中でマイクロスコープ/ビデオカメラシステムによって観測し,ロッドが成長したあと捩れが発生することは確かめることができた。膜面に垂直に磁場を印加するとロッドは垂直配向したが,ロッドの融合は観測されず,「融合に伴うフラストレーションを通じての左右性の制御」という仮説は検証できなかった。らせん構造の左右性の磁場制御について,鋳型分子含有メソポーラスシリカを用いて試みた。また,ヘリックス構造を振動分光とX線回折とによって検出する方法を検討した。ヘリカルシリカを静磁場中で調製したところ,6T以下では左巻きと右巻きのシリカハイブリッドの量に有為な差はみられなかったが,強磁場では有為に右巻きらせんが増加した。また,磁場印加によって,長く,細く成長した。おそらく,速度論的な効果と考えられるので,長時間成長実験が必要である。膜面に垂直磁場配向したラセミ体の膜内フラストレーションによる左右性制御を検証するための準備として,テトラエトキシシラン/界面活性剤(SDS)/添加物水溶液から沈殿するヘリカルハイブリッド表面を観測し,どのようにヘリックスが成長するかを,超伝導マグネット中でマイクロスコープ/ビデオカメラシステムによって観測した。系が小さいため観測できなかったのでその場測定は断念し,取り出して透過電子顕微鏡観察によって成長過程を追跡した。その結果,膜から分離してロッドが成長したあと,捩れが発生することがわかった。膜面に垂直に磁場を印加すると,ロッドは垂直配向したが,ロッドの融合は観測されなかったので,現在のところ,螺旋の左右性を薄膜を利用して磁場制御するという初期の目的は達していない。磁石用電気炉を製作したので,炭素コイルやナノチューブを磁場中合成する準備はほぼ整った。ヘリックス内の構造を振動分光とX線回折とによって調べる。
階段昇降ならびに健常者に近い平地歩行が可能な無動力大腿義足

前年度において、考案した無動力油圧管路を搭載した試験機を用いた歩行実験を行い、所与の性能が満足されることを確認した。2018年度においては、この成果を踏まえて、より健常足に近い形状と重量を目指した試験機を開発した。ただし、油圧管路はいくつかの配管パターンを試すため、一般油圧ホースと市販の流量調節弁およびアキュムレータを使用した。歩行実験(平地歩行、階段昇降)を行い、平地歩行および階段降り歩行において満足できる結果を得たが、階段昇り歩行においては、2つのシリンダ径のバランスが不適切で満足のいく結果が得られなかった。新実験機の基本設計を行い、基本的な歩行実験まで行うことができた。ただし、いくつかの問題点が出てきており、2019年度に解決しなければならない。昨年度の実験結果を基にして、新実験機の完成をまず目指す。開発の目標は、足形状のコスメティックラバーを装着した場合、健常足とほぼ同じ外観を呈するものを開発することであり、本年度の前半において完成させる。後半には歩行実験を行い、問題点を析出し、改良、再実験を行い、改良をする。試作機の開発が若干遅れ、歩行実験も遅れたため、部品を改良し再製作する時間的余裕がとれなかったため。
次世代フローサイトメーターを用いた膵癌特異的免疫応答の網羅的解析と臨床意義の検討

本研究では、膵癌患者の様々な時相における血液中の血球(主にTリンパ球)の分布を最大50種類のパラメーターを同時に解析可能な世界最先端の次世代フローサイトメトリー技術を用いて解析することにより、膵癌における担癌状態での癌特異的免疫応答反応をProfilingする。これを臨床情報とlinkさせることで、膵癌特異的免疫応答反応のメカニズムを解明し、新規診断マーカーや予後予測マーカー、新規治療戦略の構築を目指す。
金融リスク計測における統計学的モデルとストレステストの融合に関する研究

Hull and White(2006)のimplied copula modelとKijima and Muromachi (2000)の時価評価型リスク計測フレームワークを理論的に結合した,新たなリスク計測モデルを構築し,その成果を論文にまとめて学会等で発表した.モデルは予想通りの機能を持ち,価格に織り込まれた巨大損失の発生確率を反映したリスク量を算出した.モデルの結果によると,発生する巨大損失の大半は証券化商品の市場価格の大幅下落に起因し,デフォルトの発生による損失はそれほど大きくなかったが,これは金融危機時の実際の状況と整合的であった.また,関連研究でも多くの成果が得られた.昨年度投稿したリスク計測モデルの論文は,査読レポートに沿って改訂し,再投稿した.この投稿論文は離散時間離散状態モデルを扱ったが,現在は連続時間モデルについて考察し,英語論文として執筆中である.また,実務でリスク管理によく使われる主成分分析を用いた金利モデルと整合的な無裁定金利モデルについて理論的に考察し,整合的であるための条件を導出した.この成果は英語学術論文として投稿し,受理された.一方,リスク計測の基礎となる価格付けモデルでも成果が得られた.まず,取引相手の信用リスクの証券価格への影響について考察し,特にエネルギーデリバティブの価格付けモデルを提案した論文が国内学術雑誌に掲載された.この論文では,取引相手と自社の信用リスクの相関関係だけでなく,それぞれのデフォルト確率と損失額の相関関係の価格への影響も考慮している.RMBS(住宅ローン債権担保証券)の価格付けの論文も国内学術雑誌に掲載された.この論文では,将来金利が負にならず,かつ現在の金利期間構造を再現できる確率金利モデルを使用し,期限前償還率は金利の一次関数で,償還率の金利依存度は時刻とともに変化しうることにしていた.ところがこのモデルでは,将来時点でかなり高金利になると期限前償還率が負になるため,RMBS理論価格が現実と異なる振る舞いをすることがあった.そこで,期限前償還率が負にならないモデルを考案し,RMBS価格の近似解を求めたところ,将来高金利になっても現実のRMBS価格と同様の振る舞いをするようになった.また,金利モデルを若干修正したところ,スワップションの市場価格と理論価格の整合性が飛躍的に向上した.そこで,これらの成果を論文にまとめ,国内学術雑誌に投稿した.また,2012年度に開催した国際ワークショップの予稿集出版の編集にエディターとして携わり,海外学術出版社より査読付論文集として刊行した.Hull and White(2006)のimplied copula modelとKijima and Muromachi (2000)の時価評価型リスク計測フレームワークを理論的に結合した,新たなリスク計測モデルを構築し,その成果を論文にまとめて学会等で発表した.モデルは予想通りの機能を持ち,価格に織り込まれた巨大損失の発生確率を反映したリスク量を算出した.モデルの結果によると,発生する巨大損失の大半は証券化商品の市場価格の大幅下落に起因し,デフォルトの発生による損失はそれほど大きくなかったが,これは金融危機時の実際の状況と整合的であった.また,関連研究でも多くの成果が得られた.「モデルの一般化」と「実務向けモデルの提案と検証」の二方向から研究を進めた.Hull and White(2006)とKijima and Muromachi(2000)を参考に,サブ・フィルトレーション・アプローチを用いて一期間有限状態空間におけるポートフォリオの信用リスク計測モデルについて考察し,パラメータ推定や計算が容易な実務的モデルを提案し,英語論文にまとめた.そこで行った数値例では,金融危機時に実際に見られた損失発生パターン,すなわち,実際のデフォルトはそれほど多くないが,証券化商品の価格は暴落して大損失を引き起こすという興味深いパターンが見られた.この論文はワーキングペーパーとして刊行し,さらに修正を加えて学術雑誌に投稿した.他にも,取引相手の信用リスクの価格への影響について考察し,特にエネルギーデリバティブの価格付けモデルを提案した.ここでは取引相手と自社の信用リスクの相関関係だけでなく,それぞれのデフォルト確率と損失額の相関関係(Right/Wrong-Way Riskと呼ばれる)の影響も考慮した.この成果は日本語論文として学術雑誌に投稿した.さらに,CDOと並んで巨大な市場を持つRMBS(住宅ローン債権担保証券)の価格付けモデルも提案した.RMBSのリスク評価では期限前償還の影響が重要なので,期限前償還率が金利に依存して確率的に変動することの価格への影響を調べた.具体的に使用したのはQuadratic Gaussian++モデルという将来の金利が負にならず,しかも現在の金利期間構造を再現できる確率金利モデルであり,期限前償還率は金利の一次関数で,償還率の金利依存度は時刻とともに確定的に変化しうるとした.この設定のもとでRMBS価格の解析解を導出し,価格の金利依存特性(ネガティブコンベキシティ)について議論した.成果は論文にまとめて学術雑誌に投稿した.本年度は,本研究計画当初に設定した課題そのものに対する成果ではなく,途中から新たな課題として取り組んだ関連課題の成果が中心となった.まず,ポートフォリオのリスク推定後には,そのリスクへの部分ポートフォリオの寄与を推定することがリスク管理上重要になるが,寄与の推定手法に関する論文が英文学術雑誌に採択された.ここで提案した手法は本研究課題で検討しているモデルにも適用可能であるため,モデルの拡張時に役立つ成果と位置付けられる.また,観測確率下における主成分分析型金利モデルと,リスク中立確率下における無裁定確率金利モデルを統一的に扱う金利リスク計測モデルについて検討したところ,ある条件のもとでは存在しうることがわかり,その条件を示した論文が査読付英語論文集に掲載された.

現在は,実務で使い易くするためにマルチファクター化を行い,現在はデータを用いた実証分析を進めている.このモデルも,経済環境を意味する複数の潜在変数を導入することで本研究計画の当初からの課題と連結させることができる.さらに,前年度の成果であるRMBS価格付けモデルの改良を検討し,日本語論文にまとめて投稿した.昨年度投稿したリスク管理モデルの英語投稿論文に関しては,返却時の査読レポートに沿って改訂中である.また,連続時間モデルへの拡張に関しては,レジームスイッチングに基づくリスク計測モデルとなるため類似の前例がない.そこで,その場合の価格付け理論から調べたところ,近年ようやく成果が出始めたばかりで,現在はそれらを基礎にモデル全体を構築し直し,論文として執筆中である.また,リスク管理上今後有望と思われる理論と実務上の重要課題についてまとめた書籍に編著者として携わり,2014年度に刊行した.その中で,本研究課題と密接に関連するレジームスイッチングモデルを有望な理論の一つとして取り上げた.金融リスク管理ポートフォリオのリスク計測モデルに関しては,離散時間離散状態モデルによって金融危機時の状況(一種のストレス事象とみなされる)と整合的な数値計算例を示すことができた.統計学的モデルでこのような結果が得られたことの意義は大きい.しかし,連続時間モデルの開発は予定よりやや遅れている.一方で,昔から金利モデルの課題の一つとされていた,主成分分析による金利モデルと無裁定金利期間構造モデルの理論的整合性に関する研究では有益な成果が得られた.この結果は更なる発展性も内包しており,本研究課題を超えて,広くリスク計測理論全体の進展にも繋がり得る.また,リスク計測モデルの基礎となる価格付けモデルでも成果が挙げられたことも評価に値する.一つは,最近のホットな研究テーマの一つであるカウンターパーティーリスクに関しての成果であり,もう一つはRMBSの価格付けに関する成果である.特に後者は,RMBSという証券化商品の一種を対象としたモデルであるが,そこで使われている手法は期間構造を持つ変数の確率的挙動のモデルとして一般的に適用可能であり,応用範囲は広い.また,金利モデルの修正によるカリブレーション結果の劇的な向上は,実務的にインパクトのある成果である.さらに,エディターとして参加した海外学術出版社からの査読付予稿集の出版は社会的な貢献にもなった.総合的にみると,本年度は連続時間モデルの検討が遅れたものの,それを補って余りある成果が得られたと判断できる.初年度は「モデルの一般化」と「実務向けモデルの提案と検証」の二方向から研究を進めたが,およそ想定していた成果が得られたほか,金融危機時に実際に具現化した損失発生パターンを暗示する興味深い計算例も得られた.
がん細胞浸潤運動に呼応する腫瘍血管伸長の解明

抗血管新生療法は腫瘍組織に酸素や栄養を供給する血管新生の抑制を目的としているが、ヒト臨床試験において際だった効果が認めらないことが多い。そのため申請者は、腫瘍組織に供給される血管新生の在り方について、生体イメージング解析による再検証を進めてきた。その結果、組織内における局所的な腫瘍細胞の運動・浸潤方向が、血管新生に強く関わることを発見した。本研究では、申請者が発見した「腫瘍細胞運動に追従する血管伸長」モデルによる血管形成に着目し、その重要性を明示するとともに分子機構の解明を目指す。腫瘍血管形成を完全に制御できる方法論の確立は、画期的な癌治療薬の開発に結びつくと期待できる。
妊婦の骨盤周囲痛に対する動作評価デバイスを用いた疼痛改善プロトコールの構築

本研究目的は妊娠期女性の骨盤周囲痛軽減であり、疼痛のリスク因子となりうる動作を客観的に評価し、動作改善による疼痛軽減を目指していた。平成27年度は、妊婦を対象に骨盤周囲痛を引き起こす動作を調査し、当初、骨盤周囲痛と関連が深いとされていた歩行に加え、椅子の立ち座りに代表される日常生活動作が疼痛を引き起こす可能性が示された。これを受け平成28年度は、妊婦の体幹下部後面に慣性センサを装着し、椅子の立ち座りにおける骨盤周囲痛有訴妊婦特有の動作を調査した。これより、骨盤周囲痛有訴妊婦は非有訴妊婦と比較して、椅子の立ち上がりにおける体幹ピッチ角速度が大きいことを確認した。平成29年度の研究を遂行するにあたり、妊娠期の骨盤周囲痛改善のために、疼痛有訴妊婦特有の動作特性を確認することはできたが、疼痛発症の直接的な因子になりうる筋負荷等の介在因子の情報が考慮できていない点が課題であると考えた。そこで研究計画を見直し、動作中の筋トルクを推定する手法である筋骨格モデルに着目し、妊婦の筋骨格モデルを構成し、椅子の立ち座り動作中の体幹動作により生じる脊柱起立筋の筋トルクを調査した。なお、骨盤周囲痛のリスク因子として脊柱起立筋に、筋負荷の指標の一つとして筋トルクに着目した。具体的には、妊娠後期妊婦11名に対して椅子の立ち座り動作実験を実施し、動作中の疼痛有訴妊婦と非有訴妊婦における脊柱起立筋筋トルクの違いを比較した。さらに、椅子からの立ち上がり時における疼痛程度を聴取し、筋トルクと疼痛程度の関連性を調査した。この結果、平成28年度研究にて提案した評価指標のうち、体幹ピッチ角速度の大きさと脊柱起立筋筋活動の大きさ、同筋筋活動の大きさと腰背部痛程度のそれぞれに正の相関関係を認めた。これより、慣性センサを用いることで、腰背部痛誘発の可能性のある体幹の動作特性および腰背部の筋活動も評価できる可能性を確認した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、妊婦の骨盤周囲痛軽減を目的とし、疼痛のリスク因子となりうる動作を客観的に評価し、さらに動作改善の実施を目指している。平成27年度は、妊娠時期ごとの骨盤周囲痛とそれを引き起こす動作を調査するために、275名の妊婦を対象として妊娠期から産後にかけての縦断研究を実施した。これにより、今後着目するべき動作として歩行に加えて椅子の立ち座りのような日常生活動作が抽出され、妊娠時期と疼痛部位ごとの疼痛誘発動作が分かり、この問題に関する基礎資料を作成することができた。また、動作評価デバイスに関して、健常成人を対象として慣性センサを使用した屈曲や回旋等の複合動作について計測実験を行った。このデータを用いて、計測が想定される環境も考慮しながら、動作評価の最適な方法を考案している。慣性センサにて動作を評価するためには、まず、センサから得られる加速度、角速度および地磁気データから、動作評価に必要な角度情報を得る必要がある。特に、静止状態での姿勢角の算出には加速度、角速度、地磁気データの組み合わせにより複数の算出方法があり、その各々に特性がある。これより、計測実験のデータを用いて、各特性と日常生活動作における身体の動的範囲やスピード特性とを照らし合わせる作業を行った。また同時に、センサから得られるデータや、角度等の必要な情報に変換した際にデータ情報に入るノイズを除去する過程の考慮も必須となる。これに関しては、特に動作が加わった際の動的角度への影響が大きく、適切なフィルター処理方法を検討している。さらに、この慣性センサを用いて妊婦26名を対象とした動作計測実験を実施した。この際、質問紙による骨盤周囲痛の調査および骨盤アライメントの計測も行っており、これを用いることで、妊娠女性における疼痛誘発動作の動作特性を明らかにすることができる。当初の計画では、初めにデバイスの開発を行い、その後妊婦対象の調査へと進行していく予定であった。しかし、妊婦の骨盤周囲痛と疼痛誘発動作に着目したリスク因子に関しては、解明されていない点が多い。デバイス開発のためには、具体的なセンサの装着位置や計測環境、データの取り扱い方法を考案するために、ある程度の計測対象動作の抽出が必要である。そこで本年度は、縦断研究により妊娠時期と疼痛部位ごとの疼痛誘発動作の調査を行った。これにより、妊娠女性における疼痛が誘発されやすい歩行中の骨盤の動作特性の具体的な抽出を終えることはできなかったものの、その後の調査時に行う予定であった歩行以外の疼痛誘発動作の調査を先行して行うことができた。また、これに付随して、健常成人を対象とした動作実験に関しても歩行のみならず、その他の日常生活動作を考慮した複合動作実験を行った。これをもとに、デバイス開発後に行う予定であった、歩行以外の動作への応用も視野に入れたうえでのデバイス開発を行っている。さらに、妊婦を対象とした動作実験および疼痛情報・骨盤アライメントに関する調査に関しても、より実践に即した複数の動作に関して計測を行うことができた。平成28年度は、まず、前年度までに得られた妊娠中の骨盤アライメントと骨盤周囲痛、および歩行動作と骨盤周囲痛の関連性に関する研究成果を2編の論文にまとめ、国際学会誌での掲載が決定した。

また、妊婦29名を対象として動作計測実験を行い、骨盤周囲痛との関連性を調査した。具体的には、骨盤の後方中心位置に慣性センサを装着し、前年度の調査で骨盤周囲痛との関連が強かった椅子の立ち座り動作を計測し、角速度データから動作評価指標を提案した。また、妊娠中に重要である体重増加量を考慮した指標も算出した。これより、妊娠中の立ち座り動作戦略の差異が骨盤周囲痛に関連していることが分かり、提案指標が妊婦の立ち座り動作評価に有益である可能性を示した。次に、より実践に即した動作評価システムを実現するため、スイス連邦工科大学チューリッヒ校にて、慣性センサを用いて体節の角度情報を算出するアルゴリズムの構築を検討した。同校ではまず、センサから得られる加速度、角速度、地磁気データから、動作評価に必要な静止角度も含めた角度情報を得る手法を学んだ。次に、センサを体節の最適な位置に装着することで、体節の姿勢角を求めることを考案し、骨盤周囲痛の発症に関連すると考えられる体節および関節の動きの取得を考慮しながら慣性センサの装着位置を選択した。これより、センサの装着された体節に加え、各センサ間の角度情報の差異から関節角度情報を得ることを提案した。このシステムの検証実験として、健常者を対象とした椅子の立ち座り動作計測を行い、3次元動作解析装置OptiTrackの結果と比較を行った。これより、特に対象とした関節の屈曲伸展方向の角度変化量に関して提案手法とOptiTrackの結果の間に高い相関を認めた。今年度は、前年度までの研究結果をもとに、研究計画通り、妊婦を対象として慣性センサを用いた椅子の立ち座り動作計測実験を行い、動作評価指標を提案したうえで骨盤周囲痛との関連性を示した。この解析結果については、その途中経過も踏まえて、査読付き国内会議および国際会議において発表し、機械系学会および医療系学会の両分野にて専門家と議論を行った。その中で、研究の限界点として、視覚的な体節の姿勢角が理解できないことと、体幹の動作特長のみでは動作と疼痛との因果関係の解明が困難であることが挙げられた。これより、研究計画では、本年度は妊婦を対象とした介入研究を開始する予定であったが、より実践に即した慣性センサによる動作評価システムの構築を優先することとした。これにより、実際に妊婦を対象として骨盤周囲痛改善の介入を実施した際に、限界点として挙がってきたであろう、セラピスト側の動作評価結果の解釈や動作練習時の対象者側の学習のやりやすさといった点を前もって解決することができると考える。これにより、当初から目標としていた動作の可視化という点の向上を測ることができた。本研究目的は妊娠期女性の骨盤周囲痛軽減であり、疼痛のリスク因子となりうる動作を客観的に評価し、動作改善による疼痛軽減を目指していた。平成27年度は、妊婦を対象に骨盤周囲痛を引き起こす動作を調査し、当初、骨盤周囲痛と関連が深いとされていた歩行に加え、椅子の立ち座りに代表される日常生活動作が疼痛を引き起こす可能性が示された。これを受け平成28年度は、妊婦の体幹下部後面に慣性センサを装着し、椅子の立ち座りにおける骨盤周囲痛有訴妊婦特有の動作を調査した。これより、骨盤周囲痛有訴妊婦は非有訴妊婦と比較して、椅子の立ち上がりにおける体幹ピッチ角速度が大きいことを確認した。
大腸菌により産生された抗体分子およびその融合蛋白質の熱力学パラメータの解析

本年度の成果により、速度論敵パラメータおよび熱力学的パラメータの評価が「人工抗体ライブラリー」実用化に必須であることがわかった。3.現在投稿中の成果ではあるが、論文1で示したentropy-entharpy compensationが抗原抗体反応の活性化複合体形成過程の主に脱水和反応に由来することを解明している。これはアミノ酸変異の結果としての△_G変化は活性化複合体形成以後の側鎖間の非共有結合形成過程に由来することを意味している。同じく投稿中の成果として、PhageDisplayAntibodyLibraryの内、実際に抗体分子を発現しているのは10%以下であり、かつ、抗体分子を発現しているファージのかなりの部分が抗体分子を多価で発現していることをバイオセンサーによる速度論的パラメータ解析により初めて証明している。これらの多価性がファージライブラリーのセレクションにおいて悪い影響をあたえるのは明らかである。この問題も「マイルドな界面活性剤により多価ファージを1価ファージに変換する方法」により解決した。
多発性内分泌腫瘍症2型家系のRET遺伝子変異の検索と発症前診断

多発性内分泌腫瘍症2A,2B型(MEN2A,2B),家族性甲状腺髄様癌(FMTC)はクロモゾーム10911.2でRET遺伝子の変異に関連している。今回,MEN2,FMTC家系39,揮発性MTC33家系のRET proto-oncoperoを調べた.変異は32家系のうち31MEN2A家系に認められた.すでに臨床的にも有用となり発症前診断も行われつつある。1.方法1)検体: MEN2A11家系、FMTC3家系の86名と家族性の明らかでない甲状腺髄様癌(MTC)4名、MEN2B6名を対象とした。末梢血10mlを用いた。2)RET癌遺伝子エクソン10, 11の点突然変異の解析;エクソン10,11を挟むように制限酵素EcoRIsiteを含むプライマーを設定した。エクソン10はFEとLEプライマーを,エクソン11はJEとHEプライマーを用いて,アニーリング62°Cで35サイクルPCRを行った。3)制限酵素を用いた家系解析; PCR産物をエタノール沈殿で精製後、制限酵素で消化し、電気泳動を行った。ハンドパターンを確認し、制限酵素siteの有無を確認した。多発性内分泌腫瘍症2A,2B型(NEN2A,2B),家族性甲状腺髄撲癌(FMTC)はクロモゾーム10911.2,でRET遺伝子の変異に関連している。今回、MEN2,FMTC家系39,散発性MTCδ3家系のRETproteoncopereを調べた。変異は32家系のJS31MEN2A家系に認められた。すでに臨床的にも有用となり発症前診断も行われつつある。