hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電源・情報インフラが存在しない森林環境に最適化した統合型の空間情報センシング機構

また屋外設置のセンサであるため、設置・運用コストも莫大になる。そこで本研究では、A)実際の森林環境で長期・自律運用可能な必要最小限の固定型マイクセンサ機構、B)野生動物装着マイクセンサによる参加者センシング機構、C)固定型センサでの計測結果を元に、参加型センシングだけで空間情報センシングを行う校正処理手法を明らかにする。B)森林環境に生息する野生動物装着マイクセンサを用いた参加型センシング機構B1)事前研究で開発・実証したプロトタイプをさらに単純化し,前年度で構築した基盤周辺に生息する野生動物に装着する。NFCによる通信はA)で構築した電源・情報インフラを通じ行う。B2)NFC対応の動物装着型線量計の構築については事前研究で用いたマイクをB1)に接続することで実現する。計画どおり実施する29年度が最終年度であるため、記入しない。情報通信工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
高精度複雑形状の自動造形を可能とする新加工技術『溶融金属積層法』の開発

近年では様々な工業製品の開発サイクルが短くなり、航空機や自動車は軽量・高強度といった性能が求められている。そのため基板上に薄層を積み重ねることで、CADデータから金型や機械部品を迅速に直接造形するアディティブマニュファクチャリング(Additive Manufacturing)技術への期待が高まっている。申請者らは新たなアディティブマニュファクチャリングの手法として、溶接技術で用いられているアーク放電により金属を溶融、滴下、堆積させることで、三次元造形を行う溶融金属積層法を発展させている。本研究では溶融金属積層法の実用化に向けて高精度・複雑形状を造形可能にするシステムの構築を目的とする。具体的には、オーバーハング形状造形時に生じる形状誤差を低減するために、造形物の積層特性を実験により調査した。形状誤差を低減するために、目標形状によって生じる形状誤差を予測し、造形条件の一つであるトーチ送り速度を目標形状に合わせて変化させる手法を提案し、実証実験を行った。その結果、形状誤差の低減が可能であることを明らかにした。形状誤差を低減する加工経路を算出する機能をCAMに実装することで、積層経路作成プロセスの自動化も可能にした。アディティブマニュファクチャリング技術の特色として、複数種類の異種材料を用いることで複雑形状を造形可能であることが挙げられる。溶融金属積層法による異種材料を用いた造形物の機械的特性を調査し、良好な機械的特性が得られていることを明らかにした。また、造形装置および制御系の改良により、積層する金属材料を、積層箇所により使い分けることが可能となった。26年度が最終年度であるため、記入しない。近年では金型や機械部品を迅速に直接造形するアディティブ・マニュファクチャリング(3Dプリンタ)技術への期待が高まっている。そこで本研究室では、溶接技術で用いられているアーク放電により溶融させた金属を積層させることで、金属材料を用いて三次元造形を行う溶融金属積層法を発展させている。本手法には多種の汎用の金属材料が使用可能で、既存の3Dプリンタと比較して造形速度が高く、装置や材料コストが低いといった特徴がある。具体的には、積層特性を調査し、造形誤差を補正することで高付加価値を持つ造形物の高精度造形を可能にするCAMプログラムを開発した。本手法ではオーバーハング形状をサポート材なしで造形可能であり、単位時間あたりに滴下・堆積される金属の体積も大きい。しかし、オーバーハング形状造形時に、垂直に造形した場合と比較して積層高さが低くなる。これを積層高さ誤差とする。そこで本研究では積層造形物の断面形状モデルを実験から導出し、この積層造形物の断面形状モデルを用いて、オーバーハングの傾斜角度に応じて発生する積層高さ誤差量を推定する。推定した積層高さ誤差量に応じてトーチ送り速度を変化させる。トーチ送り速度が高いと単位面積当たりの金属滴下・堆積量が少なくなり、トーチ送り速度が低いと単位面積当たりの金属滴下・堆積量が多くなる。このトーチ送り速度制御により積層高さ誤差を補正するCAMプログラムを開発した。開発したCAMプログラムを用いることにより、積層高さ誤差を50%低減することができた。加えて、任意の中空形状造形への適用が可能である。当初の計画通りに積層特性を調査し、造形の高精度化を実現するCAMプログラムの開発を行うことができた。今後は様々な金属を複数種類用いた場合の造形について調査したい。また、後処理加工までを含めた加工プロセス全体の自動化に向けたシステムの構築に取り組む。
ラジカル発生機能分子と包接タンパク複合系の構造と機能

ネルカルジノスタチン(NCS)クロモフォアは、チオ-ルによって活性化されてラジカルを発生し、好気的条件下にDNAを切断するとされている。その構造と機能の関係を分子構造のレベルで解明する目的で歪みの少ない10員環モデルを合成し、チオ-ル存在下の芳香環化反応を調べた。その結果、次の事が明らかになった。(1)チオ-ル等の求核付加は、9員環の歪みやエポキシドを持たない交差共役ジエンジイン構造でも起こり、渡環・芳香環化のトリガ-となり得る。(2)共役ケトンは活性なモデル化合物になる。(3)脱離を伴うSu2'反応は、嫌気的条件下、溶媒のアルコ-ルの攻撃によっても起こる。(4)この交差共役ジエンジイン構造は、酸素分子やチイルラジカルと反応し易く、好気的条件下においてはラジカル開始型分解が重要である。(4)は、NCSクロモフォアの生体内における分解に関してもラジカル開始型反応の寄与を暗示しており、証明すべく検討中であるが、酸素存在下には嫌気的条件下とは違った分解経路も存在することが分かった。つまり、メタノ-ル中酸素雰囲気下にメチルチオグリコレ-トを加えると、チオ-ル付加体の外に12位がケトンになったインダセン化合物が生成した。一方、NCSアポタンパクとホモロジ-の高いアクチノキサンチンのX線結晶構造を基に、コンピュ-タ-グラフィクスと分子力場計算(ABER、MACROMODEL)を用いてNCS複合体の三次構造を求め、アポタンパクがクロモフォアを包接して安定化する構造と相互作用を解析した。
α-β多様性に基づく遺伝的プログラミングにおける探索バイアス制御手法の開発と応用

遺伝的プログラミング(GP)の汎用性の高い探索バイアスを開発と、解析からの知見を基にした適用指針の確立と複雑な環境制約の元での自律制御プログラムの自動生成問題への適用することが本研究の目的である。探索バイアスの開発に関しては、探索と探査のバランスの制御を実現する上位の意思決定を実現する手法を提案した。具体的には、(1)幾何学的特徴量を用いた設計解間の距離(類似性)を定義、(2)類似度ネットワークの自動クラスタリング技術を用いた多様性の制御を提案した。提案法の性能検証はベンチマーク問題と照明制御問題を用いて行い、その性能を確認した。設計解が木構造で表現される設計問題において,遺伝的プログラミングの汎用性の高い探索バイアスを開発することが本研究の目的である.これまでに設計解の評価値をもとにした高性能な探索バイアス手法であるALPSなどが開発されているが,設計解の幾何学的特徴量を取り入れた手法は重要性は指摘されながらも困難さから開発されなかった.提案手法では設計解の幾何学的特徴量とネットワーククラスタリング手法をもとに,大域的探索を重視する外向きの探索と局所探索を重視する内向きの探索のバランスを制御し,多様性を維持する手法を提案する.ベンチマーク問題を用いて提案法の性能検証を行ったところ,設計解の評価値のみを用いた個体間の類似度に基づき設計解をクラスタリングした手法より,設計解の幾何学的特徴量を用いた手法の方が高い探索性能を示すことが分かった.この結果より,設計解の幾何学的特徴量はGPにおいて重要な要素であり,それを用いる提案法は解の探索に高い性能を示すといえる.また,本年度では設計解の幾何学的特徴量として解の大きさ(木構造の大きさ)の類似度を用いた.すべての解の類似度の計算には多くの計算コストが必要であるが,それぞれの解の類似度は並列に計算できることからGPUを用いたシステムを実装した.その結果,設計解の類似度ネットワークの構築に必要な計算時間は許容範囲の増加でとどめることができ,類似度ネットワークの構築に成功した.設計解が木構造で表現される設計問題において、遺伝的プログラミング(GP)は適用のしやすさから実社会の広い分野において、設計支援が必要な分野で必要不可欠な技術手法となっている。GPの汎用性の高い探索バイアスを開発と、解析からの知見を基にした適用指針の確立と複雑な環境制約の元での自律制御プログラムの自動生成問題への適用することが本研究の目的である。具体的には、次の2点を解決する必要がある。(1)どのような幾何学的特徴量を用いて設計解間の距離(類似性)を定めるか、(2)多様性のバランスをどのように定め制御するか。提案法はIEEE CEC2015において、「A CUDA-based Self-adaptive Subpopulation Model in Genetic Programming: cuSASGP」として発表し、ベンチマーク問題を用いてその性能を検証した。(1)に関しては、解の評価値と解の大きさの類似度を用いて、(2)に関しては(1)に基づく類似度ネットワークの自動クラスタリング技術を用いて実現した。また、自律制御プログラムの自動生成問題への適用に関しては、IEEE CEC2016にて発表予定であり、照明の自動制御問題に提案法であるcuSASGPを適用し、その性能を検証した。提案法cuSASGPは対象問題に依らない手法であり、今後、設計解が木構造で表現される設計問題において、幅広く活用できると考えている。平成26年度の目標は,設計解の幾何学的特徴量とネットワーククラスタリング手法をもとに汎用性の高い探索バイアス手法を開発することである.これらを検討し,GPの性能評価において広く使われている連続関数同定問題を用いて,性能を検証したところ,非常に有効な探索性能を示した.これらの成果を国際会議に投稿し採択されており,平成27年度に発表する予定である.以上のことから平成26年度の目標はすべて達成したと考える.進化計算平成27年度においても設計解の幾何学的特徴量とネットワーククラスタリング手法をもとにしたGPにおける探索バイアス手法の更なる高性能化を目指して手法の改良を行う.特にネットワーククラスタリング手法の改良を行う予定である.また,応用として環境が変動する実設計問題に近い問題に対する提案法の有効性を検証する.木の形質から類似度ネットワークを構築する際に必要となる計算リソースとして,GPUの技術を学び安価なGPUを採用したため,計上していた予算より低く抑えることができた.そのため使用額に余りが生じた.今年度は実問題に近い対象を用いて提案法の評価を行う.その計算リソースを確保するためワークステーションを購入する予定である.
ドイツ宗教改革期の公会議政策とその法的意義の研究

本研究は、ドイツ宗教改革期の宗派対立にも関わらず、平和と帝国組織が回復・維持された要因を検討した。新旧両派が公会議開催を求めた政治的意義と、各帝国議会議決の法的意義を検討することで、対立において帝国議会議決が参照されたことにより、帝国法としての効力が具体化し、宗派対立にも関わらず、新旧両派とも帝国法の下で平和を維持する体制を既成事実化した経過が明らかとなった。2009年9月の在外調査により、プロテスタント側の公会議論について、その同盟としての公式な見解を1533年にシュパラティンが作成した文書(バイエルン州立ミュンヘン図書館蔵)から確認した。また1534年教皇パウロ3世選出による皇帝カール5世の新たな全体公会議招集計画とその公会議論について、カール5世の書簡集と自伝を入手して見解の変化の有無を目下検討中である。これに対するプロテスタント側の立場をメランヒトンの史料集に見いだした1536年の公会議招集勅書に対する文書から確認した。基本的な見解は、シュパラティンのまとめた見解を逸脱していないが、交渉の余地を示す点が注目される。ドイツ内外の政治情勢からカール5世は1539年、公会議招集を断念し、代替の信仰討論による打開をはかった。これにより1540年ハーゲナウで予備交渉が始まり、11月にウォルムスで本交渉開始、翌年早々にレーゲンスブールクに場所を移し、4月開催の同帝国議会に討議は継承された。この帝国議会開催までの交渉経過について、Neuserの史料集を入手し、現在検討中である。最終的に決裂に終わった討議であるが、現時点で確認できた特色として、次の点をあげられる。すなわち、双方は対立を避けるため直接討議をせず、取次交渉役の諸侯を通じて文書で意見交換をしていたこと、このためこの交渉役の自派への取り込みに双方が力を入れたことである。これは単に多数派工作ではなく、帝国レベルでの討議を意識していることが注目される。ただし、具体的方法は秘密交渉によったと考えられ、史料では目下確認できていない。この点は次年度以降の課題である。平成22年度は、昨年度の研究成果をふまえ、計画通り1532年のニュルンベルク休戦から1532年1541年までの帝国議会休会期の宗派形成について史料調査と収集、検討を行った。あらたに入手できた154041年の信仰討論史料集を中心に、在外調査で収集したウィーンの公文書館に所蔵帝国議会関係史料、プロテンタント側に関するシュマルカルデン同盟関係の史料集、ルター、メランヒトン等の書簡集、カトリック側の教皇大使報告集を検討し、その成果に基づいて、公会議論の法的位置づけを検討した。またその成果のうち、討論方式と調停作業に関する成果を、申請者が報告分担者となっている「中・近世ヨーロッパにおけるコミュニケーションと紛争・秩序」研究(基盤研究A・代表・服部良久)の研究会および同・成果報告書に発表した。1.昨年度までの考察において、帝国議会での討議と新旧両派の動向を調査し、公会議論が、宗教改革期当初の猶与策としての位置づけから、1530年を境に新旧両派の勢力拡大策の役割を付与されたことを明らかにし、さらに40年前後の信仰討論においては、国民教会化の方途としても議論されたことが認められた。2.23年度は、計画通り、1540年代前半の帝国議会を中心とする公会議問題について考察した。3.具体的には、ウィーン大学図書館、オーストリア国立公文書館、ドレスデン・ザクセン州立公文書館において史料の調査・収集を行い、それに基づいて、1542年45年の帝国議会を中心とする信仰問題討議の検討を行った。4.その結果、154244年の帝国議会における、皇帝による教会改革に関する非公式見解の文面を確認し、帝国議会では公会議問題が帝国の「法と平和」維持の問題と関連づけて議論されたこと、また、その法的意義について、従来のプロテスタント側の成果とする評価に対し、カトリック側の意向反映を再評価すべきとの見通しを得た。また1545年の帝国議会においては、対オスマン、フランス戦問題が中心となったため、公会議問題は前年度の再主張を超える進展を見なかったことも確かめられた。昨年度までの考察において、公会議論が、当初の猶与策としての位置づけから、1530年を境に新旧両派の勢力拡大策の役割を付与され、さらに40年以後の信仰討論においては、平和と法の維持のための枠組みとして議論されたことを明らかにした。24年度は、1542年から1555年の帝国議会における信仰問題の討議と和平交渉について、とくに公会議論に焦点をあてて検討した。その結果、1従来、公会議までプロテスタント側の信仰を黙認し安全を保証したとして、プロテスタント側の成果とされてきた1542年の皇帝側の非公式な「宣言」文は、その後もプロテスタントが帝国法上の効力を確認を求めていることから、1526年シュパイアー以上の成果とは認められないと判断できる。

2プロテスタントは、信仰の法権利を主張するにあたり、公会議までの条件付きで容認された従来の帝国議会議決を繰り返し引用し、論拠とするようになった。このことから、議決の法的効力が依然として確定していない状況を読み取ることができ、その一方で、カトリック側も言及するようになることから、この間の論争を通じて議決の効力が実質化していったことが認められる。3トレント公会議および教会改革についての論議から、カール5世は、自らの皇帝理念と普遍帝国の理念を具体化するものとして全体公会議を理解し続けていたが、フェルディナント1世を含め、ドイツ内では問題解決の場を全体公会議から国民公会議ないし帝国議会へと焦点を移行していったことが認められる。このことが、一連の議決とその効力に対する、トレント公会議決定の意義に影響したと推測できる。以上のような内容を中心に、これまでの成果を整理して、報告書にまとめた。ただし、3については、1556年以後の帝国議会での論議の検討から検証する必要があり、今後の課題とした。本計画では、ドイツ宗教改革期の帝国議会を主たる考察対象として、時期ごとに検討を進める計画を立てている。前記のように、昨年度までに1540年代までの検討を進めることができていることによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。1本年度は当初の計画にしたがい、1550年代前半の時期を考察対象とし、予定通り本研究のまとめを行う。2当初の計画立案にあたって、この課題の研究意義として、1550年代後半の公会議問題も重要であることをあげたが、これまでの史料収集から得られた見通しとして、これは今後継続して扱う研究課題とする予定である。
過分極活性化チャネル阻害薬であるイバブラジンの神経障害性痛に対する鎮痛効果

過分極活性化環状ヌクレオチド依存性(HCN)チャネル阻害薬であるイバブラジンは、血圧低下を来さず心拍数を低下させる薬剤として、欧米で臨床使用されている。本研究の目的はイバブラジンの鎮痛効果を評価することであった。ラットの脊髄くも膜下へのイバブラジン投与により、神経障害後の機械性痛覚過敏と熱性痛覚過敏は緩和された。これは、脊髄あるいは後根神経節のHCNチェネルが神経障害性の維持に関与していることを示唆する。一方、ヒトボランティアにおける皮膚電気刺激、熱刺激、機械的刺激により生じる痛みをイバブラジンは抑制しなかった。組織損傷のない生理的状態下で、HCNチャネルは鎮痛に関与していない可能性がある。イバブラジンは過分極活性化環状ヌクレオチド依存性(HCN)チャネル阻害作用を有し、心不全患者に対する心拍数抑制作用を適応として、欧米で既に臨床作用されている薬剤である。HCNチャネルは洞結節で心拍数を調節しているだけではなく、後根神経節にも存在しており、神経障害時のHCNチャネル機能亢進が神経障害性痛を増悪する可能性が示唆されており、イバブラジンは神経障害性痛治療薬としての可能性が期待されている。既に安全性が示され臨床使用されている薬剤であり、神経障害性痛に対する有効性が示されるならば、短期間で臨床応用が可能になる薬剤である。脊髄神経結紮により神経障害性痛(機械性痛覚過敏と熱性痛覚過敏)が生じたラットに対するイバブラジンの脊髄くも膜下投与で、濃度依存的に機械性痛覚過敏と熱性痛覚過敏が減弱した。イバブラジンの脊髄くも膜下投与による、歩行能力の低下はなかった。これらの結果はイバブラジンが脊髄周辺においてHCNチャネルの機能を阻害し、痛覚過敏を抑制したことを示唆する。研究計画書の予定に従って、健常ヒトボランティアにおいて、単発電気刺激、連続電気刺激、熱刺激、機械的刺激に対するイバブラジン(商品名プロコララン)の鎮痛効果の研究を実施中である。イバブラジンの内服により有意に心拍数は低下した。途中の結果では、イバブラジンの非侵害刺激の感覚を抑制する傾向はみられていない。侵害刺激に対しても、現在データを解析中である。動物実験はイバブラジンの鎮痛効果を示した。健常ヒトボランティアの研究はいまだ途中であるが、合併症の発生はなく順調に進行している。「研究の目的」過分極活性化環状ヌクレオチド依存性(HCN)チャネル阻害薬であるイバブラジン(ivabradine)は、血圧低下を来さず心拍数を低下させる薬剤として、欧米で臨床使用されている。本研究の目的はイバブラジンの神経障害性痛、および侵害受容性痛に対する鎮痛効果を明らかにすることにある。「方法・結果のまとめ」1ラット神経障害性モデルに対するイバブラジンの鎮痛効果。脊髄神経を結紮(Chung model)し、機械性痛覚過敏と熱性痛覚過敏が生じたラットに対して、イバブラジンを脊髄くも膜下に投与した。イバブラジンの量依存性に、Von Freyfilamentの刺激に対する逃避閾値が上がり、熱刺激に対する逃避潜時が延長した。これは、イバブラジンが、少なくとも一部は脊髄または後根神経節のHCNチャネルを介して、機械性痛覚過敏と熱性痛覚過敏を緩和したことを示唆する。2健常ヒトボランティアに対するイバブラジンの鎮痛効果。健常ヒトボランティアに対して、皮膚電気刺激、熱刺激、機械的刺激により生じる痛みに対するイバブラジン内服と偽薬内服のクロスオーバー試験を行った。イバブラジンは心拍数を低下させたが、電気刺激と熱刺激の痛み閾値と耐性閾値を変化させなかった。また、イバブラジンは機械性刺激に対する痛み閾値も上昇させなかった。これは、組織損傷のない生理的状態下で、HCNチャネルは鎮痛に関与していないことを示唆する。「結論」HCNチャネル阻害により、神経障害後の機械性痛覚過敏、熱性痛覚過敏が緩和される。一方、組織損傷のない生理的状態下で、HCNチャネルは鎮痛に関与していない可能性がある。健常ヒトボランティアの募集を継続し、研究を続行する。イバブラジン(商品名プロコララン)を投与し、電気刺激、熱刺激、機械刺激に対する感覚、痛覚閾値の評価を継続する。麻酔科学動物研究が順調に進んだため、消耗品が少なく実験を完遂できた。一方、健常ヒトボランティア研究が、予定より若干参加者が少なかった。それゆえ、使用薬剤の購入が少額であった。

次年度使用額は平成28年度請求額と合わせて、健常ヒトボランティア研究実施のための、薬剤や心拍数測定のためのプローブ購入のために使用予定である。
アメロブラスチン合成ペプチドによる新規骨治療薬の開発

アメロブラスチンN端合成ペプチド(16N)を新規骨治癒促進薬として用いることができるかどうかを検討した結果,以下のことが明らかとなった.1.骨芽細胞に対して最大の生物活性を示すアメロブラスチンフラグメントを決定するため,ペプチドの長さを変えてその生物活性の消長をMC3T3-E1細胞のアルカリホスファターゼ活性や石灰化能等に対する影響を指標に検討した結果,N端部の16アミノ酸部分(16N)に最大の活性があることが示された。2.骨芽細胞に対する16Nの影響が,どのような伝達系を介して作用するかを明らかにするため, ST-2ならびにMC3T3-E1細胞に対する代表的MAPKの動態を解析したところ, p38のリン酸化を示す結果が得られた。3.16Nの受容体を解析するため, MC3T3-E1細胞に16NをコードするDNAを導入した結果,細胞外分泌が可能なベクターを導入したもののみに高いALP活性がみられ,受容体が膜に存在することが示された。4.16Nに対する受容体の同定を検討した結果,受容体の決定には至らなかったが,骨芽細胞の細胞膜表面に存在するCD63がアメロブラスチンの受容体として働く可能性が示された。5.In vivoの骨欠損モデルを用いて16Nの骨治癒促進作用を検討したところ,明らかな治癒促進効果が認められた。以上の所見から,16Nを新規骨治癒促進剤として用いることができることが示された。アメロブラスチンという新しいシーズを新規骨治癒促進薬として用いることができるかどうかを検討するため,申請書にある計画にそって研究を遂行した結果,以下の成果を得た。1.骨芽細胞に対して最大の生物活性を示すアメロブラスチンフラグメントを決定するため,N端のペプチド部分にアミノ酸を付加し長くしたり,アミノ酸を削って短くしたりして,その生物活性の消長をMC3T3-E1細胞のアルカリホスファターゼ活性能に対する影響を指標に検討した結果,N端部の16アミノ酸部分(16N)に最大の活性があることが示された。2.骨芽細胞に対する16Nの影響が,どのような伝達系を介して作用するかを明らかにするため,ST-2ならびにMC3T3-E1細胞に対する代表的MAPKの動態を解析したところ,16Nの投与により著明な変化はみられなかったものの,p38のリン酸化を示す結果が得られた。3.16Nの受容体を解析するためのアプローチとして,MC3T3-E1細胞に16NをコードするDNAを導入した。その結果,細胞外分泌が可能なベクターを導入したもののみに高いアルカリホスファターゼ活性がみられ,受容体が膜に存在することが示された。そこで,この細胞を用いて膜の受容体を解析すべく検討を試みたが,タンパク収量が少なく,十分な検討をするに至らなかった。4. 16Nをラットの実験的骨折モデルに投与した際の治癒過程を予備的に観察した結果,対照群に比較して治癒促進傾向が示された。本年度の検討により,16Nに骨芽細胞の分化促進に対する活性中心があり,細胞レベルでの作用機序の一端と,16Nを用いた骨再生療法の可能性が示された。アメロブラスチンという新しいシーズを新規骨治癒促進薬として用いることができるかどうかを検討する目的で研究を遂行した結果,以下の成果を得た.1.骨欠損モデルを確立するため,ラットの腓骨をフィッシャーバーで切断し,1.6mm幅の骨折モデルを確立した.同モデルでは,術後12週までの観察でほとんどの症例において自然治癒は認められなかった.2.骨折モデルを用いてアメロブラスチン合成ペプチドの活性を最大限に引き出す担体をについて,コラーゲンゲル,コラーゲンスポンジ,ヒアルロン酸ゲルについて検討したところ,治癒には差がなかったが,コラーゲンスポンジが最も操作性が良く,対照に比べて治癒も促進した.

3.アメロブラスチンペプチドの適応による骨折の治癒促進作用がin vitroの結果から当初想定していたより小さかったことより,より持続性に同ペプチドを作用させるため徐放性ゼラチン担体を用いたが,炎症が惹起され明らかな治癒促進効果もみられなかった.4.持続的作用を期待するためアメロブラスチン合成ペプチドをコードするDNA断片を組み込んだプラスミドをコラーゲンスポンジにconjugateして,骨折モデルに適用したところ治癒促進効果がみられたが,プラスミドの濃度などの改良の余地がみられた.なお,アメロブラスチン合成ペプチドによる骨の再生促進作用を,三次元定量的に検討するためにマイクロCTによる解析を行う予定であったが,2次元の解析で十分な結果が得られたので,本年度は実施しなかった.アメロブラスチを新規骨治癒促進薬として用いることができるかどうかを検討する目的で研究を遂行した結果,以下の成果を得た.1.アメロブラスチンペプチド(AMB-16N)ならびに同ペプチドの分解をおさえたAMB-16MGを複合したコラーゲンスポンジあるいはPGAの骨治癒促進効果を骨欠損モデルにて検討したところ,対照群に比較して明らかな治癒効果が見られた.この治癒効果は,micro-CTによる解析でも明らかであった.2.アメロブラスチン合成ペプチドをコードするDNA断片を組み込んだプラスミドをコラーゲンスポンジに複合して骨折モデルに投与したところ,対照群に比べて骨治癒促進効果がみられたが,DNAを大量に準備することには技術的にも経済的にも困難であることが判明したので,プラスミドの濃度を上げての検討は断念した.3.TAP標識ベクターを用いてAMB-16Nを発現する骨芽細胞ステーブルクローンを作製し,16N結合蛋白(受容体)を同定することを検討したが成功しなかった.そこで,再度,pFLAG-CMV-3ベクターを用いてAMB-16Nを発現する細胞の抽出物からFLAG抗体で受容体を得ることを試みた.その結果,対照には見られない特異的バンドが観察された.そのうち2つについては質量分析により,Myosin IcとTropomyosin 1 alpha chainであることが明らかとなり,石灰化能との関連が注目された.4,今年度の検討の中で,アメロブラスチンを高発現するヒト由来細胞を見つけた.この細胞から分泌されるアメロブラスチンにはヒト型の糖鎖修飾がなされている可能性が高く,合成AMB-16Nより高い骨再生促進能を有する可能性があるシーズとして検討を継続している.
レコード・テープ文化財の非接触・非破壊読み取りによる保存

本研究では先人達が限られた技術環境で実現した蝋管・SPレコードやテープレコーダなどの記録システムにより記録された情報を現在の技術を駆使して傷つけることなく,非接触・非破壊で内容を細大漏らさず読み取り保存・再生する技術を確立するとともに博物館,図書館,学校等で手軽に使用する事のできる精密な複製や専用の再生装置を構築しようというものである。痛みの激しい貴重な文化財であるレコードやテープに記録された映像や音を再生し,CD,DVD等のディジタルメディアに記録保存するいわゆるディジタルアーカイブ作業が盛んに行われている。これらは多くの場合いずれもアナログのレコードプレーヤやテープレコーダを使って再生した信号をディジタル収録したうえ,信号処理技術により雑音や歪の軽減処理を施しディジタルメディアに記録しているのが現状である。本研究ではレコードプレーヤやテープレコーダで再生するのではなく,レコードやテープを超音波,レーザ,走査顕微鏡,3次元写真技術等によりレコード,蝋管は非接触でその溝の3次元形状を把握し記録・保存しようというものである。また必要に応じて研究や観賞を目的とした原本と同じ正確な複製を作成する。初年度の研究により古いレコードやテープに驚くほど質の高い音声や映像が記録されていることを確認した。次年度の研究によりレコード,蝋管をレーザ走査顕微鏡を用いて音溝全体を読み取り平均化することにより音溝全体に含まれる情報を読み取る手法を確立した。また一般化調和解析を用いることにより破壊された蝋管やレコードからの音を復元する手法を確立した。さらに肉眼では判断することの困難なくらい傷んだ蝋管からクラスタ分析を用いて音溝を特定する手法を確立した。最終年度では蝋管やレコードの読み取り,復元,保存処理を一貫して行うソフトウェアを確立した。痛みの激しい貴重な文化財であるレコードやテープに記録された映像や音を再生し,CD, DVD等のディジタルメディアに記録保存するいわゆるディジタルアーカイブ作業が盛んに行われている。本研究ではレコードプレーヤやテープレコーダで再生するのではなく,レコードやテープを超音波,レーザや核磁気共鳴,走査顕微鏡,3次元写真技術等により,レコードは非接触,テープはリールやカセットに巻いたままの状態でその溝の3次元形状やテープ上の磁化の分布を把握し記録・保存しようというものである。また必要に応じて研究や観賞を目的とした原本と同じ正確な複製を作成することも可能である。本年度は蝋管やレコードのレーザによる非接触読み出し装置を構築し、蝋管やレコードのデータ収集を実施した。読み取ったデータのクラスタ分析などによる再生を試み、質の高い音声が再生できることを確認した。痛みの激しい貴重な文化遺産であるレコードやテープに記録された映像や音を再生し,CD, DVD等のディジタルメディアに記録保存するいわゆるディジタルアーカイブ作業が盛んに行われている。

本研究は先人達が限られた技術環境で実現した蝋管,SPレコードやテープレコーダなどの記録システムにより記録された情報を現在の技術を駆使して傷つけることなく,非接触・非破壊で内容を細大漏らさず読み取り保存・再生する技術を確立するとともに博物館,図書館,学校等で手軽に使用する事のできる精密な複製や専用の再生装置を構築しようというものである。既に実施した基礎研究により古いレコードやテープに驚くほど質の高い音声や映像が記録されていることが確認されている。本年度は,レーザを用いることにより現物に触れることなく破損した蝋管型レコードの各破片に対して全面読み出しを行い,その形状情報より各破片の接する点,全体形状を予測し,破損したレコードからの音情報の再生を試みた。また表面形状の再現を試みた。レーザーを用いた読み取りでは全表面の三次元読み出しを行い,さらにクラスター分析を用いることにより音溝を確定した。実際の針では溝の底部分の読み取りは不可能であるが,本手法では音溝の谷部分を含めて溝壁面全体を加重読み取りすることにより高音質な再生音を得ることが可能である。さらに,相関を用いることによりそれぞれの破片の位置を決定し,一般化調和解析を用いて欠落部分の補間を行った。その結果,違和感のない再生音が得られた。同様の手法で蝋管表面上の傷などに対しても補間が行える処理方法を確立した。傷みの激しい貴重な文化遺産であるレコードやテープに記録された映像や音を再生し,CD,DVD等のディジタルメディアに記録保存するいわゆるディジタルアーカイブ作業が盛んに行われている。これらは多くの場合いずれもアナログのレコードプレーヤやテープレコーダを便って再生した信号をディジタル収録したうえ,信号処理技術により雑音や歪の軽減処理を施しディジタルメディアに記録しているのが現状である。本研究は先人達が限られた技術環境で実現した蝋管,SPレコードやテープレコーダなどの記録システムにより記緑された情報を現在の技術を駆使して傷つけることなく,非技触・非破壊で内容を細大漏らさず読み取り保存・再生する技術を確立するとともに博物館,図書館,学校等で手軽に使用する事のできる精密な複製や専用の再生装置を構築しようというものである。基礎研究により古い蝋管やレコードには驚くほど質の高い音声や映像が記録されていることが確認された。レーザーを用いて全表面の三次元読み出しを行い,さらにクラスター分析を用いることにより音溝を確定した。また破損した蝋管型レコードの各破片に対して全面読み出しを行い,その形状情報より各破片の接する点,全体形状を予測し,破損したレコードからの音情報の再生を試みた。また表面形状の再現に成功した。本研究の最終年度に当たる本年度は蝋管やレコードの非接触読み取りシステムを完成し、ユネスコや千葉工業大学と共に本研究で得られた成果を生かした内外の貴重な文化遺産の記録保存活動を始めている。
分裂期レプリソーム脱離機構の解明

申請者は最近、DNA複製が途中で停止した状態のままで細胞周期が分裂期へ進行すると、複製装置であるレプリソームが染色体から脱離することを見出した。本研究では、この分裂期レプリソーム脱離制御の分子機構と生理的意義について、アフリカツメガエル卵無細胞系と哺乳類培養細胞を用いて明らかにする。
細胞外分泌小胞エクソソームを介した卵巣機能の新規制御メカニズムの解明

本研究では,哺乳類の卵巣機能の制御について理解を深めるために,個体レベルで卵巣内エクソソームが卵巣機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.これまでに,卵巣の卵胞内に存在するエクソソームが卵巣機能に与える影響を明らかとするために,研究材料として卵胞が大きく食肉処理場で容易に大量の卵巣が得られるブタをモデルに,卵胞内エクソソームの存在確認と,卵巣機能に重要な役割を果たす壁顆粒膜細胞と卵丘細胞に与える影響の解析を行った.その結果,ブタの卵巣の卵胞内にエクソソームが存在すること,さらに,(1)排卵に必須の現象である卵丘膨化に促進的な影響を及ぼすこと,(2) TGF-βシグナルの関連遺伝子の発現に影響を及ぼすことを明らかとし,卵胞内のエクソソームが卵巣機能を制御する新たな因子である可能性を見出した.そこで本研究では,卵胞内エクソソームの個体レベルの生理機能を解明するため,まず,(1)卵胞でエクソソームの分泌制御に必要な遺伝子を同定すること.次に,(2)それを標的とする遺伝子改変動物を作製し,(3)その表現型を解析すること.さらに,(4)遺伝子改変動物で観察された表現型がエクソソームの欠損に起因することを解析することとした.卵胞の主たる体細胞である壁顆粒膜細胞でエクソソームの分泌に必要な遺伝子の同定を完了した.計画当初は,Cre-loxPシステムを用いた卵胞特異的に遺伝子を欠損する遺伝子改変マウスを作製する予定であったが,時間を要したため,上記システムを用いた遺伝子改変マウスの作製には取りかかれなかった.しかしながら,同定した遺伝子における全身性遺伝子改変マウスをCRISPR/Cas9システムを利用して作製し,一部の系統において,卵胞発達に異常が観察されたことから,この表現型にエクソソームが関わっている可能性を見出した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,哺乳類の卵巣機能の制御について理解を深めるために,個体レベルで卵巣内エクソソームが卵巣機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.これまでに,卵巣の卵胞内に存在するエクソソームが卵巣機能に与える影響を明らかとするために,研究材料として卵胞が大きく食肉処理場で容易に大量の卵巣が得られるブタをモデルに,卵胞内エクソソームの存在確認と,卵巣機能に重要な役割を果たす壁顆粒膜細胞と卵丘細胞に与える影響の解析を行った.その結果,ブタの卵巣の卵胞内にエクソソームが存在すること,さらに,(1)排卵に必須の現象である卵丘膨化に促進的な影響を及ぼすこと,(2)TGF-βシグナルの関連遺伝子の発現に影響を及ぼすことを明らかとし,卵胞内のエクソソームが卵巣機能を制御する新たな因子である可能性を見出した.そこで本研究では,卵胞内エクソソームの個体レベルの生理機能を解明するため、まず、1卵胞でエクソソームの分泌制御に必要な遺伝子を同定すること。次に、2それを標的とする遺伝子改変動物を作製し、3その表現型を解析すること。さらに、4遺伝子改変動物で観察された表現型がエクソソームの欠損に起因することを解析することとした。現在,卵巣の卵胞特異的にエクソソームの分泌を欠損する遺伝子改変マウスを用いて個体レベルで卵巣内エクソソームが卵巣機能に及ぼす影響を解析するために,壁顆粒膜細胞においてエクソソームの分泌を担う遺伝子の同定,その遺伝子改変マウスの作製し,その表現型解析を行っている.現在までに,卵胞の主たる体細胞である壁顆粒膜細胞でエクソソームの分泌に必要な遺伝子の同定は完了している.当初は,Cre-loxPシステムを用いた卵胞特異的に遺伝子を欠損する遺伝子改変マウスを作製する予定であったが,時間を要したため,上記システムを用いた遺伝子改変マウスの作製には取りかかれなかった.しかしながら,同定した遺伝子における全身性遺伝子改変マウスを作製したところ,一部の系統において,卵胞発達に異常が観察されたことから,この表現型にエクソソームが関わっている可能性があり,総合的にみておおむね順調に進展していると考えられる.本研究では,哺乳類の卵巣機能の制御について理解を深めるために,個体レベルで卵巣内エクソソームが卵巣機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.これまでに,卵巣の卵胞内に存在するエクソソームが卵巣機能に与える影響を明らかとするために,研究材料として卵胞が大きく食肉処理場で容易に大量の卵巣が得られるブタをモデルに,卵胞内エクソソームの存在確認と,卵巣機能に重要な役割を果たす壁顆粒膜細胞と卵丘細胞に与える影響の解析を行った.その結果,ブタの卵巣の卵胞内にエクソソームが存在すること,さらに,(1)排卵に必須の現象である卵丘膨化に促進的な影響を及ぼすこと,(2) TGF-βシグナルの関連遺伝子の発現に影響を及ぼすことを明らかとし,卵胞内のエクソソームが卵巣機能を制御する新たな因子である可能性を見出した.そこで本研究では,卵胞内エクソソームの個体レベルの生理機能を解明するため,まず,(1)卵胞でエクソソームの分泌制御に必要な遺伝子を同定すること.次に,(2)それを標的とする遺伝子改変動物を作製し,(3)その表現型を解析すること.さらに,

(4)遺伝子改変動物で観察された表現型がエクソソームの欠損に起因することを解析することとした.卵胞の主たる体細胞である壁顆粒膜細胞でエクソソームの分泌に必要な遺伝子の同定を完了した.計画当初は,Cre-loxPシステムを用いた卵胞特異的に遺伝子を欠損する遺伝子改変マウスを作製する予定であったが,時間を要したため,上記システムを用いた遺伝子改変マウスの作製には取りかかれなかった.しかしながら,同定した遺伝子における全身性遺伝子改変マウスをCRISPR/Cas9システムを利用して作製し,一部の系統において,卵胞発達に異常が観察されたことから,この表現型にエクソソームが関わっている可能性を見出した.今後は,同定した遺伝子について,卵胞特異的な遺伝子の欠損ではなくとも全身性遺伝子改変マウスにおいて卵巣に表現型が観察されたことから,この作製したマウス系統を用いてさらに詳細な解析を行う.具体的には,卵胞発達の動態,メスマウスの妊孕性の解析などを順次行っていく予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
アジアにおける国際労働移動の成否を規定する要因についての調査

国際労働移動の規定要因の調査として、本研究では主に、(1)帰国した中国人男女の元技能研修生・実習生、(2)アジアの就労先から帰国したフィリピン人女性の元家事労働者、(3)そしてシンガポールで建設労働者として働く中国・バングラデシュ・インド出身の男性労働者に対して、それぞれ質問紙調査とインタビューを実施した。結果は、(1)中国に持ち帰った金額は、1年の研修では100万円程度、3年の研修・実習では300万から400万円であり、若く、学歴も比較的高いものより、年齢的には高く、学歴は中学校程度で、子どもがある人の方が、成功と答える割合が高い。(2)フィリピンからの家事労働者の就労の成果については、次期や家族状況よりも、就労国によって強く規定されていることがわかった。シンガポールより台湾と香港で就労したほうが、収入や、就労国での生活経験の自己評価がポジティブであった。(3)就労先の住環境が、男性外国人労働者の生活の質にとって重要であることが明らかになった。今年度の主な研究実績は、大きくは次の2点である。まず、中国から日本への研修生/実習生に関する調査を実施した。当該年度前半は、量的調査の実施にむけて、関係者に協力を依頼するとともに、彼らから現地情報を入手した。そうした情報をもとに、調査の実施計画をたてた。平行して予備的調査としてインタビュー調査を行い、その結果をもとに調査票を作成した。プリテストを行って、調査項目を吟味・検討し、改定を重ねて調査票を完成した。後半は、現在は中国に帰国している研修生/実習生経験者を対象に、南部の1地域(漸江省)において、インタビュー調査を、東北部の2か所(遼寧省と吉林省)において、自計式質問紙法による調査とインタビュー調査を実施した。現在、集計・分析の作業中である。主として、労働移動の背景としての経済的要因、家族的要因、労働移動の目的、渡航前と来日後の研修の内容と日本での仕事内容、滞在中の経験、労働移動の利益とコスト、個人と家族の経済状況や家族内の人間関係などへの影響について調査した。もうひとつは、海外就労のコストとベニフィットを、シンガポールで家事労働者として就労している女性にインタビューをした。そしてフィリピンに帰国したフィリピン女性とその家族ならびにNGO、そしてフィリピン副大統領をはじめ政府関係者に聞き取り調査を実施した。このインタビュー調査を発展させ、来年度はフィリピン全土で、海外就労経験者に300400票の他計式質問紙法の調査を実施することになっており、そのアレンジも本年度、すべて終わっている。2011年度の主な研究実績は次の点である。本年度の科研の最重点計画は、海外労働移動のコストとベネフィットを規定する要因を探るべく、フィリピンで包括的な質問票調査を実施することであった。香港、台湾、シンガポールで家庭内での家事・介護労働者として就労経験をもつ女性たちに対して質問票を用いて、聞き取り調査を2011年9月後半から11月末までフィリピンのマニラとその北の地域で実施した(有効回答質問票400票)。質問項目は多岐にわたり、個人的な属性、就労動機、エージェンシへの費用、渡航経緯、給与、貯蓄、雇用者宅での就労状況、フィリピンの家族との関係などからなる。集計と分析、報告書の作成は終わろている。フィリピン調査の調査票についてHPに掲載済みで、その調査結果については2012年4月末日にHPにあげ同時に冊子を作る予定であるが、主な知見としては、同じアジアで外国人家事・ケア労働者で就労するといっても就労国により、ベネフィットが異なり、とくに台湾と香港に比べて、シンガポール就労者の主観的なコスト感が多くの側面で高いことが明らかになった。また、本調査では、マイグレーションは一度だけでなく、就労国をリピートしたり、就労国を替えて労働移動するトラジェクトリーをも浮き上がらせたが、彼女たちのほとんどは職種を変えず、リージョンも変えずに、アジアと中東で住み込み家事・ケア労働者として就労していることがわかった。2012年度はシンガポールで就労する現役男性労働者400名に対して、同様に質問票を用いたインタビュー調査を実施することになっており、そのアレンジも本年度に終えている。2012年度の主な実績は次の点である。

本調査の目的である海外就労の成否の規定要因を探るという関心のもと、2010年度は日本で技能実習生として就労した経験をもつ中国人への質問紙調査、フィリピンで2011年度に実施した香港・台湾・シンガポールで家庭内での家事・介護の労働者として就労経験をもつ女性たちに対する質問紙調査に加えて、本年度はシンガポールの建設現場で働く、外国人男性労働者に調査を行なった。これは予備調査の時点で住環境が移住労働者の主観的評価に影響する大きな要因であることが明らかになったからである。中国・バングラデシュ・インドからの男性労働者から289の有効回答票を得た。男性労働者は住み込みの家事・介護労働者よりも賃金は高いが、斡旋業者の費用が高いだけでなく、回答者の半分がダニ問題ゆえにマットレスで寝ることに拒否感があり、3分の1が工事中の現場の仮設が住居であり、3分の1が盗難被害の経験があるなど生活環境が極めて良くない。就労前に渡航者によって予測されにくいが、雇用者によって確実に改善される要因である。この中国人労働者調査は、折しもシンガポールで2012年に中国からの男性労働者のストライキが実施され、移住労働者の待遇問題が社会的にクローズアップされているなか、タイムリーな調査であったと思われる。上記以外にも、新たにインドネシアのバタムで就労するセックスワーカー(300人)への質問票調査をNGOのHOMEと協力して実施した。また、上記のフィリピン調査の結果をプレスリリースし、それにもとづきシンガポールの最大手新聞The Straits Timesから、本科研代表者上野が取材を受け、コメントが新聞に掲載された。また、このフィリピン調査の結果と、上野が2012年度から調査をはじめた「外国人家事労働者とサイバーアクティビズム」の二つを移民の国際会議であるWorld Forum on Migration(フィリピンのケソン)で報告した。当初の主な目標であった元研修生・実習生だった中国人への質問票調査も2010年に終えており、2011年にはフィリピンでの海外出稼ぎ帰国者に対して質問票調査を行った。2012年にもシンガポールで質問票調査を行うことになっているが、すでに現地のNGOと打ち合わせが終わっている。これまで実施した調査は中国については移住連(日本)、フィリピンについてはSpirit of Home ScalabriniなどNGOから協力を得ながら行ってきた。2012年度に実施予定のシンガポール調査もNGOのHOMEの協力で実施することになるので、調査結果についてはHPに掲載したり、論文にするだけでなく、2012年度は、現地でメディア・リリースを行ない、具体的な政策提言につなげていく予定である。
過敏性腸症候群のストレス応答を規定する神経免疫学的基盤の解明

本研究において過敏性腸症候群(IBS)のストレス応答を規定する神経免疫学的基盤の評価方法を確立した。すなわち、コルチコトロピン放出ホルモン(CRH)を末梢投与したときの大腸収縮反応を大腸バロスタットを利用して評価した。CRH負荷後に大腸平滑筋トーン、収縮運動の亢進が確認され、その変化は健常者よりもIBS患者で有意な増大を示した。この過大反応は、内臓痛覚過敏性と関連していたが、血中ACTH・コルチゾール濃度の変化、幼少期の親の養育行動とは独立していた。以上の結果から、IBS病態に果たすストレス応答の役割が明確になり、今後のIBS治療の開発にあたり重要な知見が得られた。未治療のIBS症例21例(女性11例、平均年齢23歳)ならびに健常者19例(女性9例、平均年齢21歳)を対象とした。最大容量600mLのバロスタットバッグが装着されたカテーテルを経肛門的に挿入し、直腸内に留置した。検査プロトコールは、バロスタット装置の制御下でバッグ内の最小伸展刺激圧を同定後、最小伸展刺激圧+2 mmHgを稼働刺激圧(intraoperation pressure: IOP)として安静時20分間のバッグ容量を測定した。その後、コルチコトロピン放出ホルモン(corticotropin-releasing hormone: CRH)2μg/kgを経静脈的に投与した後、さらに120分間のバッグ容量を測定し、平均バッグ容量、収縮刺激回数を評価した。IOP、安静時の収縮回数、平均バッグ容量はIBS群、健常群の間で有意差は認められなかった。CRH投与後、IBS患者の平均バッグ容量は健常者より有意に低下した(123±61 vs. 160±50 ml, 0-60分後, p<0.05; 117±65 vs. 169±55 ml, 60-120分後, p=0.01)。CRH投与後のIBS患者の大腸収縮回数も健常者より有意に上昇した(18.4±24.7 vs. 6.4±18.1/h, 0-60分後, p=0.10; 18.6±17.6 vs. 7.8±11.6/h, 60-120分後, p<0.05)。CRH静脈投与によって大腸運動増加が観察でき、その変化はIBSの方が健常者より大きいことが明らかになった。これらの所見は、中枢におけるCRHによる作用と同様に末梢におけるCRHもまたIBSの消化管運動機能を増悪させる作用を有する可能性が示唆された。消化管機能を調整する腸管神経叢、免疫作用に対してCRHとその受容体がIBSの病態生理に何らかの役割を果たしているかもしれない。101例の母親が慢性の腹痛症状を示した(IBS診断者71例)。腹痛を認める母親では腹痛のない母親と比較して、子どもの消化器症状スコアがより高く(p=0.01)、子どもの活動制限日数がより長かった(p<0.05)。一方、腹痛を訴える子どもの母親(104例)では腹痛のない子の母親と比べると、過保護(過干渉)スコアがより高く(p<0.05)、症状出現時の気遣いスコアがより低かった(p<0.01)。母親自身の養育態度スコアと自分の母親の養育態度スコアは有意に相関した(ケア因子、過保護因子、それぞれp<0.01)。米国の結果と同様に、IBS症状を有する母親の子どもは腹痛を訴えやすい。加えて、親の過干渉の養育態度は子どもの腹痛症状に関連する。しかし、我が国においては腹痛を訴える子どもの親は症状を強化しうる気遣い行動をあまりとらない傾向にあることが明らかになった。さらに、パイロット試験として大腸バロスタット検査によるコルチコトロピン放出ホルモン(CRH)負荷刺激に試験をIBS患者5例に施行した。本プロトコールによって、安全でかつ的確に大腸平滑筋トーンならびに大腸知覚を観察可能であることが明らかになった。未治療のIBS症例27例(女性13例、平均年齢22歳)および健常者33例(女性15例、平均22歳)を対象とした。被験者の臨床症状重症度をIBS severity index (IBSSI)を用いて評価した。生理検査では先端に最大容量600mLのバロスタットバッグが装着されたカテーテルを経肛門的に挿入し、直腸内に留置した。直腸伸展刺激圧を40 mmHgまで段階的に増加して直腸痛覚閾値を測定した。その後、少なくとも30分間以上の安静後、コルチコトロピン放出ホルモン(corticotropin-releasing hormone: CRH)2μg/kgを経静脈的に投与した。さらに120分間安静の上、CRH投与前、CRH投与15、30、60、120分後における血中コルチゾールならびにACTH濃度を測定した。IBS症状重症度スコアはIBS群が健常群よりも有意に高値を示した。IBS群では直腸痛覚閾値が有意な低下を認めた(median 28 mmHg vs. 40 mmHg, p<0.01)。CRH静脈投与によって血中コルチゾールならびにACTH濃度は投与前と比較してIBS群、健常群ともに有意な増加を認めたが、その反応性は両群間で有意な違いを認めなかった。大腸バロスタット検査を用いてIBS症例の直腸痛覚閾値を評価した。

その結果、IBS症例は健常者に比較して内臓過敏性を示した。一方、末梢CRH静脈投与によって血中コルチゾールならびにACTH濃度が上昇したが、その反応性はIBS症例と健常者で有意な違いを認めなかった。以上より、内臓知覚過敏を認めるIBS患者の視床下部ー下垂体ー副腎皮質系における刺激反応性は必ずしも亢進していないかもしれない。IBS群において、CRH投与後60-120分のバッグ容量の割合が低下する症例ほど、低い不安症状を示し、かつ痛覚閾値の低下(すなわち高い内臓痛覚過敏性)を認めた。大腸収縮反応性と抑うつ症状、自覚ストレス度、養育態度とは関連性を認めなかった。CRH負荷による大腸収縮運動の反応性を評価した結果、IBS症例では刺激に対する過大な大腸平滑筋収縮反応を示し、痛覚過敏性が大きい症例ほどその特性を示しやすいことを明らかにした。一方、不安が強いIBS症例ほどCRH負荷に対して大腸平滑筋が収縮しにくかったという所見は、刺激に対する大腸反応性の馴化が生じている可能性を示唆している。本研究において過敏性腸症候群(IBS)のストレス応答を規定する神経免疫学的基盤の評価方法を確立した。すなわち、コルチコトロピン放出ホルモン(CRH)を末梢投与したときの大腸収縮反応を大腸バロスタットを利用して評価した。CRH負荷後に大腸平滑筋トーン、収縮運動の亢進が確認され、その変化は健常者よりもIBS患者で有意な増大を示した。この過大反応は、内臓痛覚過敏性と関連していたが、血中ACTH・コルチゾール濃度の変化、幼少期の親の養育行動とは独立していた。以上の結果から、IBS病態に果たすストレス応答の役割が明確になり、今後のIBS治療の開発にあたり重要な知見が得られた。本年度は、IBS患者ならびに健常者の募集を行い、予定通りに生理検査を実行することができた。加えて、CRH負荷試験によってストレス応答に重要な役割を果たすと考えられる視床下部ー下垂体ー副腎皮質系の反応性を評価することができた。心身医学最終年度の平成27年度は、当初の計画通りIBS患者のストレス応答について詳細な解析を実行する。すなわち、IBS患者と健常者のCRH負荷刺激による消化管生理学的反応性(消化管運動ならびに内臓知覚)の変化を経時的に分析する。さらに、IBS症状重症度、血中コルチゾール/ACTH濃度、過去のストレス体験の度合い、幼少期における親の養育行動、現在の自覚ストレス度、不安・抑うつ症状がそれぞれどのようにIBSのストレス応答の病態に寄与しているかについて多変量解析を用いて分析する。本年度は、多くのIBS症例ならびに健常者の募集ができた。そのため、当初の計画より多くの消化管生理検査を実施することができた。平成24年度は、親の養育行動とその子どもの消化器症状の関連性を評価する質問票調査において計画以上の対象親子の募集ができたため、データ解析まで遂行することができた。平成25年度はさらなる対象者を募集して、データ解析の精度を高める。さらに、大腸バロスタット検査によるCRH負荷刺激試験のプロトコールの確立がパイロット試験によって確認された。従って、当初の計画通りに平成25年度から実施予定の消化管生理検査である大腸バロスタット検査の信頼性が担保された。平成26年度は、当初の計画通り引き続き大腸バロスタット検査によるCRH負荷刺激試験を行う。大腸バロスタット検査によるCRH負荷刺激試験では、5例のIBS患者と5例の健常者を募集する。大腸生理検査前に、系統的問診によって主症状、病悩期間、幼少期の虐待歴、家族状況、現在のストレス事項、発症・症状増悪因子を聴取する。