hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顎顔面形態に着目した睡眠時無呼吸スクリーニングの開発

本研究は、閉塞性睡眠時無呼吸(Obstructive Sleep Apnea; OSA)の発症に顎顔面口腔領域の形態的異常が深く関与することから、OSAに特有な形態的アンバランスを客観的に評価する指標を取り入れたスクリーニング法を新規に考案し、その実用性を前向きに検証するものである。平成30年度は、前年度に引き続き、協力施設において夜間のいびきや無呼吸を主訴として睡眠外来を受診し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による確定診断を実施した患者の、マランパチ分類、首周囲径、顎下部距離、高血圧や心疾患などの合併症の有無、日中の眠気や疲労感などの自覚症状のデータ収集を行い、本研究で考案された顎顔面形態を含むOSAの新規スクリーニング指標が異なる地域の睡眠医療機関においても有用か、その妥当性の検証をおこなった。さらに、女性のOSA患者は男性患者と身体的特徴が異なるため、女性独自のOSA指標が必要と考えられるが、女性に照準を絞ったスクリーニング手法の報告は少ないことから、OSAを疑い睡眠外来を受診し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)検査を受けた女性患者の、初診時の年齢、BMI、首周囲径、ウエスト周囲径、顎下部距離、マランパチ分類、ESS、合併症の有無から有意な因子を抽出し、OSAを予測する身体指標のカットオフ値を決定し、女性の中等症以上のOSAの予測因子として有効な指標とその基準値を独自に検討した。閉塞性睡眠時無呼吸症候群(Obstructive Sleep Apnea Syndrome; OSAS)の発症に顎顔面口腔領域の形態的異常が深く関与することが国内外で明らかとなってきていることから、歯科領域を舞台にして、OSASを早期発見して適切な治療へ誘導することは十分可能と考えられる。本研究は、OSASに特有な形態的アンバランスを客観的に評価する指標を取り入れたスクリーニング法を新規に考案し、その実用性を前向きに検証するものである。平成27年度は、夜間のいびきや無呼吸を主訴として睡眠外来を受診した患者に対し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)検査を施行してOSASの確定診断をおこなった。また初診来院時に、「箱」と「肉」のバランスを簡便に評価可能なマランパチ分類、首周囲径、オトガイと輪状軟骨を結ぶ直線から顎下部軟組織への最大距離である顎下部距離計測などの身体指標の計測や、高血圧や心疾患などの既往および合併症の有無の確認、日中の眠気や疲労感などの自覚症状等を調査し、新規スクリーニング指標の候補となる項目のデータ収集を行った。さらに、作成された新規スクリーニング法と従来型のスクリーニング法との精度を比較検討するため、パルスオキシメータによる検査の実施と得られたデータの蓄積を行った。平成27年度は、OSASの新規スクリーニング指標を考案する為、研究被験者のデータ収集とデータベース構築の期間とした。平成28年3月末時点で約250名の研究データが蓄積され、研究計画当初に予定していた、顎顔面形態指標を含めた新規スクリーニング項目の選定(目標症例数100名)と睡眠外来受診患者における新規スクリーニング項目の妥当性の評価ならびにパルスオキシメータによるスクリーニング成績との比較(目標症例数100名)の解析を実施するために必要な症例数を収集することができた。さらに、平成28年度後半から予定されている、健診受診者を対象とする新規スクリーニング法を用いた前向き調査のOSAS確定診断であるPSG検査を在宅でも実施できる可能性を探るため、携帯型PSG装置を用いたOSASの診断精度の検証を行った。45名の被験者に対し、OSAS診断の標準検査である監視下におけるPSG検査と簡易型PSG装置の同時測定を行い、無呼吸や低呼吸の検出能力を評価したところ、携帯型PSG装置は正常群及び軽症症例から重症症例まで高い精度を有することから、本装置は、健診受診者を対象とした前向き研究においてOSASの診断に使用できることが検証された。平成28年度は、前年度より蓄積された、夜間のいびきや無呼吸を主訴として睡眠外来を受診した患者の終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による確定診断の結果と、マランパチ分類、首周囲径、顎下部距離、高血圧や心疾患などの合併症の有無、日中の眠気や疲労感などの自覚症状との関係性を調べ、OSAを予測する有効な指標となった項目のカットオフ基準を算出した。次に、感度/特異度を目安に、これらの指標の至適組み合わせとカットオフ項目数を算出し、新規スクリーニング法を作成した。開発群において、BMI、首周囲径、顎下部距離、マランパチ分類はOSAの予測因子であったが、日中の眠気や疲労などの自覚症状や合併症は予測因子とならなかった。AHI≧15/hを予測する身体指標のカットオフ値を決定し、多重ロジスティック回帰分析を行ったところ、BMI≧25kg/m2(OR:2.77)と顎下部距離≦8mm(OR:2.59)の2項目のみが有意なOSA予測因子であった。上記2項目のうちいずれかが陽性である場合、開発群において、検出精度は、感度80.6%、特異度51.2%、陽性的中率68.5%、陰性的中率66.7%であった。現時点で得られたデータは、平成29年6月のSLEEP 2017 in Bostonと、平成29年6月の第41回日本睡眠学会定期学術集会で発表予定である。

当初、前向き調査を予定していた企業において、OSAスクリーニングを用いた健康診断の実施が困難となったため、調査を行う施設を再選定することとなった。それにより、前向き調査の開始に遅れが生じている。本研究は、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の発症に顎顔面口腔領域の形態的異常が深く関与することから、OSAに特有な形態的アンバランスを客観的に評価する指標を取り入れたスクリーニング法を新規に考案し、その実用性を前向きに検証するものである。平成29年度は、前年度に開発したOSAスクリーニング指標の精度検証を目的とした前向き研究を行うため、地域の異なる医療機関のうち本研究に協力可能な施設の選定、協力施設と研究に関する業務内容の調整や研究の手順の確認作業を上半期に実施した。さらに下半期から、協力施設において夜間のいびきや無呼吸を主訴として睡眠外来を受診し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による確定診断を実施した患者の、マランパチ分類、首周囲径、顎下部距離、高血圧や心疾患などの合併症の有無、日中の眠気や疲労感などの自覚症状のデータ収集を開始した。また、前年度に開発したOSAスクリーニング指標である顎下部距離が顎顔面形態の指標であるセファロメトリの代用になりうるのか、当施設においてOSASを疑い終夜睡眠ポリグラフ(PSG)検査を受けた60歳未満の男性患者を対象として検証をおこなった。顎下部距離計測によるOSAスクリーニングの精度は、セファロメトリの指標を用いたスクリーニングと同等であり、患者や術者の主観に依存しない顎下部距離の計測値を用いた指標を用いることで、OSAの早期発見や適切な診断・治療へ誘導する方法として有益であることが示唆された。新規開発したスクリーニング指標の前向き研究を予定していた検診施設の体制が変わり、計画の見直しが生じたため、研究の見直しが生じた。前向き研究の対象を一般検診受診者から地域の異なる医療機関へ変更し、計画書の変更や研究施設との実務調整に時間を要したため、本研究の実施に遅延が生じた。本研究は、閉塞性睡眠時無呼吸(Obstructive Sleep Apnea; OSA)の発症に顎顔面口腔領域の形態的異常が深く関与することから、OSAに特有な形態的アンバランスを客観的に評価する指標を取り入れたスクリーニング法を新規に考案し、その実用性を前向きに検証するものである。平成30年度は、前年度に引き続き、協力施設において夜間のいびきや無呼吸を主訴として睡眠外来を受診し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)による確定診断を実施した患者の、マランパチ分類、首周囲径、顎下部距離、高血圧や心疾患などの合併症の有無、日中の眠気や疲労感などの自覚症状のデータ収集を行い、本研究で考案された顎顔面形態を含むOSAの新規スクリーニング指標が異なる地域の睡眠医療機関においても有用か、その妥当性の検証をおこなった。さらに、女性のOSA患者は男性患者と身体的特徴が異なるため、女性独自のOSA指標が必要と考えられるが、女性に照準を絞ったスクリーニング手法の報告は少ないことから、OSAを疑い睡眠外来を受診し、終夜睡眠ポリグラフ(PSG)検査を受けた女性患者の、初診時の年齢、BMI、首周囲径、ウエスト周囲径、顎下部距離、マランパチ分類、ESS、合併症の有無から有意な因子を抽出し、OSAを予測する身体指標のカットオフ値を決定し、女性の中等症以上のOSAの予測因子として有効な指標とその基準値を独自に検討した。
生存原爆被爆者の生活実態についての社会学的研究

1.昭和52年におこなわれたNGO(国連非政府組織)による被爆者調査の原資料について電算処理をおこない、その統計結果をはじめて集計することができた。2.当時の調査対象になった被爆者のうち、爆心地より1.5km以内で被害をうけた者で広島市居住の者(80才未満)159名を抽出して、そのうちの44名に面接調査をおこなうことができた。追跡調査としては、わが国で数少ないものの一つである。過去約10年間の被爆者の健康・生活状態、精神の傷痕について研究を継続中である。3.原爆被爆者の生活実態を社会学的に調査する方法について、先行する諸調査を檢討し、われわれ独自の調査計画をつくり、また実施した。4.現行の原爆二法の施行状態、行政機関の対応について調査をおこない、それが被爆者の切実な生活要求に十分にこたえていない実態を解明した。5.被爆者の家族関係について、法社会学的な見地から研究をおこなった。從来論じられなかった側面である。6.原爆被爆双生児に関する医学的・社会医学的調査をおこない、その家族関係の災害回復過程について新しい知見をえた。7.被爆者についてのこれまでの社会学的研究(R.I.リフトン、石田忠、浜谷正晴らによる)の成果と問題点について、包括的な研究をおこなった。生活史調査の方法論について研究をふかめた。8.原爆被害の全体像についての先行する研究を検討するとともに、それを克服し、くりかえさせない運動としての被爆者運動、原水爆禁止運動の実態について社会学的調査をおこない、また被爆者団体の実態についても広島を中心に解明した。
大腸腫瘍におけるmicroRNAの発現profile

大腸癌症例において数種のmiRNAの発現の増加もしくは低下がmicroRNAarray解析によって認められた。miR-143の発現は大腸癌45/62例(72.6%)、大腸腺腫10/15例(66.7%)で低下していた。miR-145の発現は大腸癌49/62例(79.0%),大腸腺腫11/15例(73.3%)で低下していた。miR-34aの発現は大腸癌41/62例(66.1%),大腸腺腫7/15例(46.7%)で低下していた。miR-7の発現は大腸癌43/62例(69。4%),大腸腺腫4/15例(26.7%)で増加していた。すべての大腸癌培養細胞株でmiR-143,-145は低発現で,miR-7は高発現であった。DLD-1細胞に成熟型miR-143,-145,-34aやmiR-7のantisenceRNAを単独で導入すると細胞増殖が抑制され,miR-143,-145,-34aの低発現やmiR-7の高発現が発癌に関与している可能性が示唆された。またmiR-143とmiR-34aやmiR-143とmiR-145の成熟型miRNAを併用投与すると相加もしくは相乗的な細胞増殖抑制がみられた。さらにmiR-143の標的遺伝子として我々はこれまでに増殖に関わるMAP kinaseであるERK5を指摘してきたが,ルシフェラーゼ法を用いてmiR-143のERK 5mRNAにおける結合部位を決定した。さらにDLD-1細胞にαマンゴスチン等,いくつかのアポトーシス導入試薬の投与によりアポトーシスを誘導すると,miR-143およびmiR-145の発現は時間依存的に増加した。その際にもERK5の発現を翻訳レベルで抑制していることが判明した。このことはmiR-143およびmiR-145が細胞死に関わっていることを強く示唆している。またDLD-1細胞が増殖する際に培養液中のmiR-7が認められ,時間を追って増加することが観察された。このことはmiR-7が細胞外での機能を有することを疑うものである。以上の結果より,miRNAが新しい腫瘍マーカー及びRNA医薬への可能性を示唆している。このうち大腸癌症例6例中5例でmiR-143およびmiR-145の著明な発現低下が観察された。正常臓器ではmiR-143およびmiR-145の発現量は臓器によって多寡はみられるものの、すべての臓器で発現が認められたが、癌培養細胞株では全例で著明に低下していた。ゲノムPCRにおいてmiR-143およびmiR-145をコードする領域は、すべての細胞株においてPCR産物を認めた。また大腸癌培養細胞株SW480およびDLD-1細胞において5-Aza-2'-deoxycytidine処理を行い、メチル化を解除たうえでmiR-143、miR-145の発現を調べたが変化がなかった。miR-143およびmiR-145が低発現のDLD-1細胞やSW480細胞に両miRNAのprecursor miRNAをそれぞれ導入したところ、導入した細胞では正常対照に比べて有意に増殖抑制が認められた。miR-143のprecursorを導入した細胞におけるERK5およびそのシグナル伝達下流にあるc-mycの蛋白発現を調べたところmiR-143のprecursorを導入したDLD-1細胞では対照細胞に比べ、これらの蛋白発現は低下していた。しかしながらERK5およびc-MycのmRNAレベルは対照細胞と比較しても変化が見られなかった。よってmiR-143がERK5の発現を翻訳レベルで抑制していることが明らかになり、ERK5がmiR-143の標的遺伝子であることが示された。DLD-1細胞にいくつかのアポトーシス導入試薬の投与によりアポトーシスを誘導すると、miR-143およびmiR-145の発現は時間依存的に増加した。その際にもERK5やc-Mycの発現を翻訳レベルで抑制していることが判明した。DLD-1細胞に成熟型miR-143,

-145,-34aやmiR-7のantisenceRNAを単独で導入すると細胞増殖が抑制され,miR-143,-145,-34aの低発現やmiR-7の高発現が発癌に関与している可能性が示唆された。またmiR-143とmiR-34aやmiR-143とmiR-145の成熟型miRNAを併用投与すると相加もしくは相乗的な細胞増殖抑制がみられた。さらにmiR-143の標的遺伝子として我々はこれまでに増殖に関わるMAP kinaseであるERK5を指摘してきたが,ルシフェラーゼ法を用いてmiR-143のERK 5mRNAにおける結合部位を決定した。さらにDLD-1細胞にαマンゴスチン等,いくつかのアポトーシス導入試薬の投与によりアポトーシスを誘導すると,miR-143およびmiR-145の発現は時間依存的に増加した。その際にもERK5の発現を翻訳レベルで抑制していることが判明した。このことはmiR-143およびmiR-145が細胞死に関わっていることを強く示唆している。またDLD-1細胞が増殖する際に培養液中のmiR-7が認められ,時間を追って増加することが観察された。このことはmiR-7が細胞外での機能を有することを疑うものである。以上の結果より,miRNAが新しい腫瘍マーカー及びRNA医薬への可能性を示唆している。
20世紀初頭ドイツ、オーストリアにおけるミュージアム建築計画に見られる伝統と近代の相克

本研究では、20世紀初頭のドイツ、オーストリアにおけるミュージアム建築計画の状況を、この施設にとって重要な歴史・伝統に対する意識と、この時代の建築一般において高まる近代化の意識とのせめぎ合いに着目しつつ、調査・考察した。その内容は、全体像の整理と3つのケーススタディーからなり、後者では、ウィーンの分離派館、ミュンヘンのドイツ博物館、既存建築のミュージアムへの転用事例、を扱った。本研究は、20世紀初頭のドイツ、オーストリアにおけるミュージアム建築計画を、その全体像と各論の両面から調査・考察するものである。本年度の課題は、「1.1900-1910年代を中心としたミュージアム建築計画の全体像の整理」と「2.ウィーン分離派館を中心とした展示建築に関するケーススタディー」の二点であり、初年度ということで、資料収集とその分析に重点を置いた。1.ミュージアム建築計画の全体像を把握するために、まず国内において入手可能な関連資料の取り寄せと読み込みを進め、夏期の現地調査では、ウィーン、ミュンヘンの公立図書館にて包括的な資料収集を行った。また、同時代に建設されたミュージアム建築の主要例をウィーン、シュトゥットガルト、マンハイム、ヴィースバーデンなどおもに南ドイツ諸都市に訪ね、建築を実地に観察し、写真撮影と関連資料の収集を行うことで、その展開過程の把握に努めた。現在は、各プロジェクトについてのデータ整理と分析を進めており、次年度以降の調査結果と合わせて、全体像の整理に考察を加えた成果を発表する予定である。2.夏の現地調査において、ウィーン分離派館史料室を訪問し、史料調査を行った。建築家J.M.オルブリヒのオリジナル図面を閲覧・撮影するとともに、非公開のトップライト部分など、建築細部を観察した。また、オーストリア国立図書館等で関連資料の収集を行い、分離派館の成立過程とその背景について補足した。さらにダルムシュタットの芸術家コロニーの建築群を視察し、オルブリヒの展示建築の展開を考察した。これらの調査を通して、分離派館では建築の造形面と並んで、トップライトなど、展示のための技術的側面も建築史的重要性をもつことを再認識した。後者についてはこれまで十分に論じられておらず、まずは2008年度の日本建築学会大会で、同テーマに関連した発表を行う予定である。二年目の本年度の課題は、「1. 1900-1910年代を中心としたミュージアム建築計画の全体像の整理(継続調査)」と「2.ミュンヘンのドイツ博物館に関するケーススタディー」の二点であった。1.ミュージアム建築計画の全体像を把握するために、国内において入手可能な関連資料の取り寄せと読み込みを継続し、夏期のドイツ調査ではミュンヘンの公立図書館にて包括的な資料収集を実施した。また、対象とする時代に建設されたミュージアム建築の主要例をハレ、ライプツィヒ、ドレスデン、ニュルンベルクなど東・南ドイツ諸都市に訪ね、建築を実地に観察し、写真撮影と関連資料の収集を行った。現在は、各プロジェクトについてのデータ整理と分析を継続中で、最終年度の調査結果と合わせて、全体像の整理に考察を加えた成果を発表する予定である。2.夏のドイツ調査において、ドイツ博物館史料室を訪問し、史料調査を実施した。成立期の同博物館の管理報告書を閲覧し、写真や図面などの所蔵史料を複写した。あわせて建築を実地に観察し、史料との比較を行うことで、成立期のドイツ博物館についての復元的考察を進めた。調査の結果、ドイツ博物館の計画は、19世紀末の同じ建築家によるプロジェクトとの間で造形面では大きな変化が見られるものの、展示計画などでは連続性があることがわかった。この点に同プロジェクトの歴史的意義が指摘できると考えており、2009年夏の日本建築学会大会では同テーマについて発表を行う予定である。3.前年度のケーススタディーのテーマであった「ウィーン分離派館の成立とトップライト」については、2008年度日本建築学会大会で学術講演した。さらにその内容に加筆した論文を論文集に投稿し、現在出版準備中である。最終年度の課題は、「1.1900-1910年代を中心としたミュージアム建築計画の全体像の整理(継続調査)」と「2.歴史的建造物のミュージアムへの転用事例の調査」の二点であった。1.ミュージアム建築計画の全体像を把握するために、国内において入手可能な関連資料の取り寄せと読み込みを継続し、夏期のドイツ調査ではミュンヘン美術史中央研究所にて資料収集を補足した。また20世紀初頭に建設されたミュージアム建築の実例をハンブルク、デュッセルドルフ、シュパイヤー、バーデン・バーデンなど北・西部ドイツ諸都市に訪ね、建築を実地に観察し、写真撮影と関連資料の収集を実施した。現在は各プロジェクトについてのデータ整理と分析を継続中であり、全体像の整理に考察を加えた成果を近年中に発表したい。2.夏のドイツ調査において、リューベック、フライブルク、ハイデルベルク、アウクスブルクに残る歴史的建造物のミュージアムへの転用事例を訪れ、実地での建築の観察と写真撮影、関連資料の収集を行った。

さらに当時の雑誌記事等、各事例に関する基本資料を、ミュンヘン美術史中央研究所等で補足収集した。20世紀初頭には、歴史的建造物をミュージアムヘ転用する事例が目立つようになる。各事例を解説した当時の文章を分析すると、その根拠として歴史的建造物保護への意識や、歴史的な建築空間に対する評価が読みとれた。それと同時に資金の軽減や立地の利点といった実利面も考慮されていたことがわかった。同テーマについては、2010年度の日本建築学会大会で発表予定である。3.前年度のテーマ、ドイツ博物館については、2009年度日本建築学会大会で学術講演した。2007年度の調査テーマ、ウィーン分離派館については、2009年10月出版の論文集『建築史攷』に論文として発表した。
ADL維持回復のための人の内外複合モデルと力制御型生活支援機器（ITR）の開発

欧米や日本を中心に,ロボットの社会システムへの実応用が盛んに取り上げられている.特に,健康寿命引き上げのための実生活の支援機器として,ロボットが大きな変革をもたらすもの考えられている.本研究課題ではこうした現状を改善するため,人間支援機器のための人の内的外的状態を複合的に表現可能なモデルを構築し,そのモデルに基づいた支援機器(Intelligent Tension Rod: ITR)の設計・製作およびモード変換に基づいた支援機器制御アルゴリズムの開発を行った.提案システムの有効性については,シミュレーションおよび製作した実機による実験により示した.平成27度では,歩行動作および座位動作における身体運動状態のモデル化を行うため,運動状態計測システムの構築を行った.同システムを用いて,椅子の座位状態からの立ち上がり動作に着目し,胸部および脚部に1つずつ設置した加速度センサ応答に基づき,若年層を被験者として動作の解析とフェーズ分解を行った.ここでは,人の動作を阻害しないようにブルートゥースを利用した加速度応答データ転送を行った.最終的には立ち上がり動作において重要となる動作フェーズを特定化し,立ち上がり動作支援機器のための機構設計ならびに有効な機器制御手法について明らかにした.一方で,床での座位状態からの立ち上がり動作についても骨格モデルに基づいた発生力ならびにエネルギーの変化量解析を行い,立ち上がり動作において負担を抑えられる姿勢や外部からの適切な力支援の加え方についての検証を行った.また,移動動作における支援機器となる知的突っ張り棒(Intelligent Tension Rod: ITR)のプロトタイプの製作を行ない,人の力の計測と同時に加速度応答を計測することによって,人の動作に準じたITRの同期制御手法の提案を行った.提案手法により,人によるITRの操作性を改善できることを実験的な検証によって示した.ただし,ITRの構造については実験結果より改良が必要であることも判明し,平成28年度において改良型のITR製作を行う予定である.上記に述べた立ち上がり動作の解析と併行して,スポーツ動作(テニスにおけるフォアハンド動作)の骨格モデルに基づいた解析も行った.これは,ITR制御において基礎となる骨格モデルの構築を狙いとして行っているが,加速度センサによる加速度応答の不確定性(ノイズの影響)を適切に考慮することが必要であることが判明し,本年度はノイズを考慮した動作解析手法提案のための数学モデルの構築に留まっている.平成27年度の進捗において,最も目標達成率が高かったものは知的突っ張り棒(Intelligent Tension Rod: ITR)のプロトタイプ製作および人とITRの同期制御手法の確立にある.ただし,ITRの構造について,その軽量化やアクチュエータシステムのコンパクト化は達成できておらず,構造(安定性,安全性の確保)についての改良の必要性があることが明確になっている.また,人とITRの制御において重要となる人の骨格モデルについては,リンク構造に基づいた解析手法の提案を行うことはできたが,モデルの妥当性についての検証をより厳密に行う必要がある.基本的には骨格モデルに基づいて危険状態(躓き,転倒)の予測を行い,ITRによるその防止支援を行うことが一つの制御目標となる.その際,人の動作状態の把握が重要となり,本年度は加速度センサ情報に基づいた人の動作解析手法の明確化をある程度行ったが,その汎用性は必ずしも高いものではなくより柔軟性の高い解析手法の確立が望まれる.ADL(Activities of Daily Living)動作の一つと考えれれる椅子の座位状態からの立ち上がり動作については,本年度において動作のフェーズ分解による解析とその支援動作に関するアルゴリズムは提案できており,ITRを立ち上がり支援動作に利用する際の制御アルゴリズムへの拡張が期待できる.また,床の座位状態での負担軽減のための動作支援については,支援機器にある程度の自由度が必要となるため,解析結果をそのままITRの制御へ拡張応用することは難しい.この点に関しては,得られた研究成果を汎用的な骨格モデルの構築に繋げたいと考えている.上記に示したとおり,各目標に対してある程度の成果を示すことができているが,同時にその問題点も明確化しており「おおむね順調に進展している」と判断している.平成28年度では,平成27年度に引き続き日常生活動作の身体運動モデルに対して,身体内的状態モデル構築のための状態計測システムの構築と計測データに基づいた解析を行った.基本的には,加速度センサ情報に基づいた人の動作状態解析(歩行,小走,階段の乗降等)によるモデル化を中心に研究を遂行した.また,歩行動作時の安定性向上のためのITR(知的突っ張り棒)を用いたモード分解型の動作支援制御アルゴリズムの構築を行った.平成28年度に開発したITRの機構では,主に起立,着座支援のみに用いられる突っ張り棒型手すりの上下端に車輪を付加することで歩行支援も可能としている.ITRは突っ張り棒型手すりの下端に2つ,上端に1つの駆動輪を付加することで床と天井に突っ張りながらの移動を可能にした支援機器であり,ピッチ角方向に受動関節を持つことによってITPの所望の傾きを実現することができ,さらに傾斜や段差環境下での利用が可能となっている.

また,垂直方向への伸縮機構としてボールねじを取り付けることにより,ITRの傾きに応じた長さ調節による持続的な床と天井との突っ張りや,突っ張り力の調節による安定性向上,さらに長さを短くすることによる未利用時の小型化などの実現が可能となる.加速度センサ情報を用いた動作解析では,歩行ロボットの解析で利用されてきたZMP(Zero Moment Point)およびCOG(Center of Gravity)について,加速度情報と身体の簡易モデルから算出するアルゴリズムを構築し,ZMPについては提案アルゴリズムによる計算値と足底に設置した力センサによる実測値との比較を行い,アルゴリズムの妥当性についての評価も行った.現状ではITRのプロトタイプの製作を終了し,その制御アルゴリズムの構築と実験的検証も行えている.ITRでは突っ張り棒型手すりの下端に2つ,上端に1つの駆動輪を付加することで床と天井に突っ張りながらの移動を可能としている.下車輪を二輪機構にすることの利点として,足元の省スペース化により利用者がより身体をITRに近づけることができ,掴まりながら歩行する際により安心かつ安定した動作を行えることが挙げられる.さらに,二輪機構にすることでピッチ角方向に受動関節を持つことになり,ITRの所望の傾きの実現や,傾斜や段差環境下での利用が可能となる.一方で,受動関節を持つことによってITRのピッチ角方向への安定性が損なわれる欠点も有することになる.そこで床と天井を突っ張ることによる安定性向上を実現するために,伸縮機構としてボールねじを付加している.ボールねじを使用することで,ITRの傾きに応じた長さ調節による持続的な床と天井との突っ張り,天井への突っ張り力の調節,さらに長さを短くすることによる未利用時の小型化の実現が可能となっている.こうした機構上の工夫を反映した実機製作については計画通りの研究遂行が行えている.動作システム制御に関しては,Inertial Measurement Unit (IMU)を利用した人の動作検出と制御は実験的に検証が行えているが,人の状態測定を網羅したものとはなっていない.特に,研究目標の一つとしている身体の運動状態モデルおよび内的状態モデルについて,その構造化による確定的モデル(人の内外複合モデル)の提示は行えておらず,その進捗状況は芳しくない.ただ,歩行動作をはじめとする動作解析による動作の分類と安定性評価についてはある程度の進捗が見られ,来年度において,さらなる進展を目指している.上記より,「おおむね順調に進展している」と評価している.平成29年度では,動作支援システムにおける人の内外モデルの統括構築とその検証を行った.内部モデルについては,カメラ情報及び生体信号を用いた人の内部状態推定アルゴリズムの統括を行い,また外部モデルについては加速度センサ及び力センサ情報を用いた外部状態推定アルゴリズムの統括を行った.残念ながら当初目指していた内部モデルと外部モデルの融合には至らなかったが,人の状態に応じた外部モデルによる動作支援制御に関しては,1人の転倒防止システムの構築と実験的検証,2加速度情報を用いた把持動作支援システムの構築と実験的検証,の2つの事例について具体的な目標を達成することができた.1については,2台のITR(Intelligent Tension Rod)を用いた人の歩行動作支援制御の検証が具体的に行えた.平成28年度に1台のITRの制御アルゴリズムを構築し,人の動作状態に準じたITRの動作モードを設定し,モード分解による制御システムの設計法を確立しているが,2台のITRでもこの概念を拡張している.
弱酸性次亜塩素酸水を用いた新規歯牙漂白材の開発とその評価

高濃度の過酸化水素を用いるウォーキングブリーチや生活歯のOfficeBleachingはエナメル質脱灰や歯周組織傷害性が問題視され,より安全性の高い漂白材が望まれている.カンファスイのバイタルブリーチングへの臨床応用を検討するために有効塩素濃度および歯周組織に対する細胞障害性を検討した。細胞障害性試験供試液としてカンファスイ(pH6.5)を使用し、歯肉上皮細胞と歯肉線維芽細胞に対する細胞障害性を測定した結果、歯周組織に対する障害性は認められなかった。増粘材による有効塩素濃度維持の検討を行った結果、アルミナおよびガラスでは残留塩素濃度の低下は認められなかったものの経時的に沈殿が認められた。HAPはカンファスイとの混和によりクリーム状となり、180分経過後も残留有効塩素濃度の低下は認められなかった。これらの結果より、カンファスイは安全で、かつHAPを添加することにより臨床応用が可能であることが示唆された。漂白材が歯面に対する影響を検討するため、カンファスイおよび35%H_2O_2のエナメル質および象牙質の微小硬さ試験を行った結果、カンファスイは象牙質表面の硬さを減少させるがエナメル質にはなんら影響を及ぼさないことが示唆され、これよりカンファスイはウォーキングブリーチ法への適応は適切でなく、vital bleachingに適した漂白材といえる。また、根面が露出した状態での漂白にも不適切であると言える。また漂白効果については以前表面の着色に対して確実に漂白効果が認められたが、変色歯に対しての漂白効果はさほど効果が認められなかった。これより象牙質の変色が強いもの、および細管の走行が不規則になっている歯に対してあまり効果は期待できないと思われる。ただ、入手が困難であるため今回は新鮮抜去歯を用いての漂白実験が出来なかった。今後臨床を見据えたヒト新鮮抜去歯での実験が必要であると思われる。高濃度の過酸化水素を用いるウォーキングブリーチや生活歯のOfficeBleachingはエナメル質脱灰や歯周組織傷害性が問題視され,より安全性の高い漂白材が望まれている。カンファスイのバイタルブリーチングへの臨床応用を検討するために有効塩素濃度および歯周組織に対する細胞障害性を検討した。細胞障害性試験供試液としてカンファスイ(pH6.5)を使用し、歯肉上皮細胞と歯肉線維芽細胞に対する細胞障害性を測定した。細胞障害性の測定は調整した歯肉線維芽細胞および歯肉上皮細胞を播種し、48時間培養後カンファスイを添加し、さらに24時間培養後細胞生存率の指標となる生細胞中の酵素活性を測定し、細胞生存率を求めた。結果、カンファスイのヒト歯肉線維芽細胞およびヒト歯肉線維芽細胞に対する細胞障害性はカンファスイ未添加群との間に有意差はなく歯周組織に対する障害性は認められなかった。増粘材による有効塩素濃度維持の検討アルミナ系シリカ(松風)、ガラスビーズ(松風)、ハイドロキシアパタイトを選択し、カンファスイに適度な粘性を有するまで混和した。調整した試作漂白材は混和後各々の時間の残留塩素濃度を測定した。結果、アルミナおよびガラスでは残留塩素濃度の低下は認められなかったものの経時的に沈殿が認められた。

また、二酸化チタンを用いたピレーネ(モリタ)と高濃度過酸化水素を用いたハイライト(松風)との漂白によるエナメル質表面に与える影響を再度比較検討したところ、ピレーネは歯面になんら悪影響を及ぼさないことが明らかとなった。漂白材が歯面に対する影響を検討するため、カンファスイおよび35%H_2O_2のエナメル質および象牙質の微小硬さ試験を行い、処理前後の微小硬さの変化を評価した。処理時間はエナメル質がvital bleachingを想定して1時間、象牙質はwalking bleachを想定して24時間とした。結果、エナメル質はvital bleachingを想定して1時間の処理後の計測を行った結果、35%H_2O_2群では微小硬さの低下率が約20%であるのに対しカンファスイは有意に低い低下率を示した。象牙質はwalking bleachを想定して24時間処置後の計測を行った結果、両群ともに50%を超える高い値であった。35%H_2O_2群の低下率と比較してカンファスイが有意に低い低下率を示した。カンファスイは象牙質表面の硬さを減少させるがエナメル質にはなんら影響を及ぼさないことが示唆され、この結果を考慮するとカンファスイはウォーキングブリーチ法への適応は適切でなく、vital bleachingに適した漂白材といえる。また、根面が露出した状態での漂白にも不適切であると言える。また漂白効果については以前表面の着色に対して確実に漂白効果が認められたが、変色歯に対しての漂白効果はさほど効果が認められなかった。これより象牙質の変色が強いもの、および細管の走行が不規則になっている歯に対してあまり効果は期待できないと思われる。ただ、入手が困難であるため今回は新鮮抜去歯を用いての漂白実験が出来なかった。今後臨床を見据えたヒト新鮮抜去歯での実験が必要であると思われる。
不整脈トリガー間クロストークの機能的・計算科学的アプローチによる統合的解析

性ホルモン、交感神経刺激、薬物という3つの不整脈トリガー因子について調べ、不整脈発生の男女差のメカニズムを解析した。性ホルモン受容体を介した非ゲノム経路によるNO産生が心電図QT間隔の性差に関与し、交感神経刺激により調節機構が変化するというクロストークを見出した。また、NOによるカリウムチャネル調節の新しい機構と、催不整脈作用があるQT延長薬物の感受性を増大するエストロゲン特有の作用も見出した。これらの結果を基に、QT延長薬物による不整脈発生が男女で異なることをin silicoモデルでシミュレートし、発表した。不整脈の予防・薬物安全性における性差医療の土台作りに貢献することが期待される。(A)交感神経と性ホルモン非ゲノム経路のクロストークの検討:モルモット心室筋細胞において,性ホルモン急性作用(非ゲノム経路)を介したNO産生により,basal状態ではI_<Ks>、チャネル増大,cAMP刺激状態ではL型Ca^<2+>チャネル抑制が見られることをパッチクランプ法により示されCirculationに発表した.このcAMPとcGMPシグナルのクロストークにおいて,ホスホジエステラーゼの関与を示唆するデータを得た.(B)性ホルモンと薬物のクロストークの検討:エストロゲンによるHERG抑制作用には,HERG薬物結合部位のうちF656の側鎖の芳香族が重要であることを示した.エストロゲンはHERGブロッカーであるE4031の感受性を増大することを見出し,JPhysiologyに発表をした.HERGブロッカーの結合にはF656の疎水性が重要であることと,エストロゲンはゲーティングに作用することから,アロステリックな相互作用が示唆される.臨床で報告されているエストロゲンによる薬物誘発性致死性不整脈の増悪作用の新たな分子メカニズムになることが期待される.(C)統合的心臓シミュレーションモデル構築への準備:プロゲステロンの作用を導入したキデルをもとに、非ゲノム作用による抗不整脈作用を検討した.不整脈のモデルとして,交感神経優位時のLQT5症候群(頻拍,I_<Ks>ブロック&cAMP不応答),副交感神経優位時のLQT2症候群(徐脈,HERGブロック)を採用した.プロゲステロンは,どちらのモデルに対しても保護的に作用することが,単一細胞,多細胞モデルのどちらにおいても示された.性周期における血漿プロゲステロンレベルの変動の範囲内での活動電位の変動が実験結果と定量的に一致し,不整脈の保護効果に差が見られたことから,プロゲステロンによる非ゲノム作用が性周期による不整脈リスクの変動に大きく寄与している可能性が示唆された.(A)交感神経と性ホルモン非ゲノム経路のクロストークの検討:モルモット心室筋細胞において,性ホルモン急性作用(非ゲノム経路)を介したNO産生により, cAMP刺激状態においてのみL型Ca^<2+>チャネル抑制が見られるという前年に発表した結果について関与する分子を探索した.cAMPとcGMPシグナルがクロストークをしていると仮説して薬理学的に検討したところ,ホスポジエステラーゼタイプ2が関与することが示唆された.(B)性ホルモンと薬物のクロストークの検討:エストロゲンによるHERG抑制作用には, HERG薬物結合部位のうちF656の側鎖の芳香族が重要であることを示した.エストロゲンはHERGプロッカーであるE4031の感受性を増大することを見出し, J Physiolに発表した.さらにエストロンサルフェートが強い効力でHERG電流を抑制することも見出し, JPSに発表した.臨床で報告されているエストロゲンによる薬物誘発性致死性不整脈の増悪作用の新たな分子メカニズムになることが期待される.(C)統合的心臓シミュレーションモデル構築への準備:昨年度に発表したプロゲステロンの作用を導入したコンピューターシミュレーションモデルをもとに、本年度の実験結果であるエストロゲンのデータを導入して,ホルモンレベルに応じた催不整脈性について検討した.女性ホルモンのうち主な2つのホルモンの結果を導入することにより,性周期による催不整脈性の周期的変化をシミュレートすることができた.不整脈の予防・薬物安全性におけるオーダーメイド医療の土台作りを長期的目標とし、複数の不整脈トリガー因子による統合的心筋イオンチャネル制御の分子機構を解明すること、得られたデータを基にして高精度かつ高予測性の統合的心臓電気活動シミュレーションモデルを構築すること、の2点の達成を目指した。交感神経刺激と性ホルモンという不整脈トリガー因子のクロストークについて解析したところ、性ホルモン受容体の非ゲノム経路刺激によるNO産生から惹起されるcGMP濃度上昇が、ホスホジエステラーゼ2(PDE2)を介して、交感神経刺激によるcAMP濃度上昇を抑制しL型カルシウムチャネルを調節することを見出した。一方、そのシグナルクロストークの影響は受けず、産生されたNOが直接カリウムチャネルの蛋白ニトロソ化して制御する機構も見出した。

さらに、エストロゲンが性ホルモン受容体を介さずにQT延長をもたらす分子機構を、性ホルモンとチャネルの結合性を調べる実験により明らかにした。以上の性ホルモンの急性作用における定量的データをシミュレーションに取り入れたモデルを作成した。このモデルを用いて、男性に比べて女性の方が、臨床的に不整脈のトリガーとなりうるペーシングと薬物により不整脈が起こりやすい状態になることを示すことに成功し、国際誌に発表した。以上結果は薬物の不整脈毒性を予測するモデルとしての利用が期待され、動物実験、細胞実験レベルで明らかとなったメカニズムと得られた定量的データをin silico解析することに成功したという点も意義深い。さらに、QT延長症候群をはじめ明らかに性差があることが臨床上指摘されている不整脈疾患の一部をこのモデルを使用して評価することが可能となり、生物学的性差を考慮した心臓毒性評価系の基盤となることが期待される。
微弱発光計測技術を応用した遅延蛍光のオンサイト計測による樹木の活力診断手法の開発

樹木の活力診断は,樹木の健全な育成や安全管理に欠かせない。遅延蛍光は,光合成の逆反応によって微弱な発光が生じる現象であり,遅延蛍光の計測によって植物のストレスを高感度に評価することができると言われている。そこで,本研究は,微弱発光計測技術を応用し,遅延蛍光に基づいて樹木の活力度を現場で評価するための手法を開発することを目的とした。オンサイト型微弱発光計測装置を試作して,野外植栽のサクラ類を対象に遅延蛍光の計測を行い,活力度評価の可能性を検討した。その結果,サクラ類の生育状態(良好・不良の傾向)を8割程度の正答率で予測可能であるとの示唆が得られた。現在,樹木の活力度は外観により経験的に判定されることが多く,客観性の面で問題がある。遅延蛍光は光合成の異なるプロセスからの逆反応の結果,光化学系IIより微弱な発光が生じる現象で,光合成の情報を直接的に得られる利点をもつ。本研究は遅延蛍光の計測により,光合成のプロセスと関連づけた実用的な樹木の活力診断手法を開発することを目的とする。今年度はオンサイト型微弱発光計測システムを新たに作成して,試験的に計測を行った。暗処理の方法や時間,光照射の面積や波長,強度,時間など安定したデータの取得が可能な遅延蛍光計測条件の検討を行った結果,計測されたデータはシグナルに比べてノイズの少ないデータであり,良好な遅延蛍光データを得ることができた。ただし,フィールドでの計測のために改良した方が良い点も明らかとなったため,来年度も引き続き遅延蛍光計測条件の検討を行う計画である。上記の状況のため,今年度に研究実施予定であった本計測システムによる葉の脱水による渇水ストレス負荷試験は完了しなかった。鉢植え苗を用いた渇水ストレス負荷試験の準備については,冬期に苗を購入し,鉢に植え替える計画であったが,大雪によりビニールハウスが倒壊するという予期せぬ事象のため,ビニールハウスの再建後,新年度早々に実施することになった。なお,本計測システムによる樹木の活力診断手法の開発を視野に入れて,遅延蛍光データと渇水ストレス状態の関連性を分析した結果を国際会議で発表し,遅延蛍光がクロロフィル蛍光よりも優位な評価手法となる可能性について議論を行った。今年度は,昨年度に明らかになったオンサイト型微弱発光計測システムにおいて改良が必要となった部品について,形状や素材の変更を行って改良を進めた。その結果,軽量で,外光の影響を受けにくく,暗処理を効率的に行うことのできるオンサイト型微弱発光計測システムに改良することができた。また,暗処理の方法や時間,光照射の面積や波長,強度,時間など安定したデータの取得が可能な遅延蛍光計測条件についても検討を行い,実験室において有効な計測条件を得た。さらに,今年度はオンサイト型微弱発光計測システムへの適用を視野に入れて,葉を脱水して乾燥ストレスを負荷する試験において取得した遅延蛍光データの解析を進めた。解析の結果,樹木の乾燥ストレス評価のために有効な遅延蛍光の計測時間帯や指標の形を明らかにした。また,遅延蛍光とは発生機構の異なるクロロフィル蛍光から得られる指標との比較により,遅延蛍光の優位性を示唆する結果を得た。来年度は改良型の微弱発光計測システムを使用して,実際に野外に植栽されている樹木を対象に遅延蛍光データを取得し,樹木の活力診断のためにオンサイト型微弱発光計測システムが有効に利用可能であるかを検討する。今年度の目標であったオンサイト型微弱発光計測システムの改良を進め,軽量で,外光の影響を受けにくく,効率的に計測を行うことのできるシステムを構築することができた。また,遅延蛍光の計測条件についても検討を進め,実験室レベルにおいて有効な計測条件を得ることができた。さらに,葉の脱水試験から得た遅延蛍光データの解析を進めて,樹木の乾燥ストレス評価のために有効な計測時間帯や指標の形を明らかにした。以上のことから,研究はおおむね順調に進展していると評価することができる。今年度は改良型の微弱発光計測システムを用いて,実際に野外に植栽されている樹木を対象にデータを取得し,樹木活力診断の実践的な場面において,本計測システムから得られる遅延蛍光データが有効であるかを検討した。サクラ類が多数植栽されている現場において,約30本の生育良好・不良個体を対象に計測を行い,次のような成果を得た。まず,励起光照射時間を複数段階設定し,生育良好・不良の違いを判別するために最適と思われる励起光照射時間を見出した。

同一個体内の複数の葉の遅延蛍光データから,個体の生育状態を判定する統計モデルを構築し,モデル構築に利用しなかった独立データを使って当モデルの判別能力を検証した結果,当モデルによって個体の生育状態(生育良好または生育不良)を高い精度で判別できることが明らかとなった。構築された統計モデルにおいては,判定基準として特定の時間帯の遅延蛍光量や,2時点の遅延蛍光量の比が選択されていた。今後はこれらの遅延蛍光の情報が,光合成のどのような状態を反映しているのか,より詳細な検討が必要とされる。年度当初の計画通りに,改良型の微弱発光計測システムを用いて,野外に植栽されている樹木を対象にデータを取得し,樹木活力診断の実践的な場面において,本計測システムから得られる遅延蛍光データの有効性を検討した。生育良好・不良の違いを判別するために最適な励起光照射時間を見出したほか,同一個体内の複数の葉の遅延蛍光データから個体の生育状態を高い精度で判定する統計モデルを構築することができた。以上のことから,研究はおおむね順調に進展していると評価することができる。現在,樹木の活力度は外観により経験的に判定されることが多く,客観性の面で問題がある。遅延蛍光は光合成の異なるプロセスからの逆反応の結果,光化学系IIより微弱な発光が生じる現象で,光合成の情報を直接的に得られる利点をもつ。本研究は遅延蛍光の計測により,光合成のプロセスと関連づけた実用的な樹木の活力診断手法を開発することを目的として実施した。今年度は改良型の微弱発光計測システムを用いて,実際に野外に植栽されている樹木を対象に取得されたデータをより詳細に解析し,樹木活力診断の実践的な場面において,本計測システムから得られる遅延蛍光データが有効であるかを検討した。計測条件を精査して解析対象を27本に絞り,同一個体内の3枚の葉の遅延蛍光(DF)から,個体の生育状態(生育良好または生育不良)を判定する分類木モデルを構築した。分類木モデルの分岐条件は,第1分岐に10.0秒のDFが,第2分岐に9.0秒のDFと8.0秒のDFの比が,第3分岐に3.0秒のDFと2.0秒のDFの比が選択された。モデルの葉レベルの正答率は82.7 %,個体レベルの正答率は85.1 %であった。ROC曲線のAUCは葉レベルで0.853であり中程度の正確さ,個体レベルで0.932であり高い正確さを有していると評価された。Kappa係数は葉レベルで0.653,個体レベルで0.702であり,いずれも十分な正確さを有していると評価された。以上の結果から,微弱発光計測装置を用いて,暗処理後に10秒間の遅延蛍光を計測することによって,サクラ類の生育状態(良好・不良の傾向)を約80 %の正答率で予測可能であることが示唆された。樹木の活力診断は,樹木の健全な育成や安全管理に欠かせない。遅延蛍光は,光合成の逆反応によって微弱な発光が生じる現象であり,遅延蛍光の計測によって植物のストレスを高感度に評価することができると言われている。そこで,本研究は,微弱発光計測技術を応用し,遅延蛍光に基づいて樹木の活力度を現場で評価するための手法を開発することを目的とした。オンサイト型微弱発光計測装置を試作して,野外植栽のサクラ類を対象に遅延蛍光の計測を行い,活力度評価の可能性を検討した。その結果,サクラ類の生育状態(良好・不良の傾向)を8割程度の正答率で予測可能であるとの示唆が得られた。
ラット脳の性分化の際にエストロゲンにより駆動される制御分子の同定と機能解析

本研究計画は、生殖内分泌調節や行動パターンに見られる性差の神経学的基盤となっている脳の性分化に関わる分子メカニズムの解明を目的として実施した。ラットの脳は周産期におけるエストロゲンの作用で雄型化するので、この時期にエストロゲンにより制御される遺伝子の同定、転写・翻訳ならびにその結果生じる脳機能の表現型である伝達物質、受容体、トランスポータ分子、チャネルを、分子生物学・電気生理学・行動学的手法を用いて研究を進めた。MCF-7細胞におけるエストロゲン反応性を指標に作成したfocused cDNAmicroarrayを使用して、雌が多数の細胞を擁する前腹側室周核と雄が多数の細胞を擁する内側視索前夜の性的二型核のそれぞれで、出生直後からの脳の性分化の起こる時期に賦活・抑制される遺伝子をスクリーニングし、選択的細胞死と細胞移動に関わる遺伝子群がエストロゲンに反応すること、さらにreal time PCR、ウエスタンブロットによるタンパク同定により、実際にこれらの機構により二つの部位の性差が成立することを解明した。ニューロンへのBrdU取り込みはエストロゲン感受性期には起こらないことから、エストロゲン依存性性分化に細胞新生が関与する可能性は考えにくいと結論した。雌雄の脳にはニューロン数の相違やニューロンの細胞体体積、シナプス数など顕著な性差の存在する部位がある。脳の性差は性分化の臨界期と呼ばれる個体発生の特定の時期に内分泌環境をはじめとする環境条件によって成立する。齧歯類ではこの時期が周産期から出生直後にあり、精巣の分泌するテストステロンが脳内でCYP19アロマターゼによる酵素反応により芳香化され、エストラジオールとなってエストロゲン受容体に作用することで、性行動や生殖内分泌調節に関わる脳内神経回路が雄型化するという「アロマターゼ仮説」が提唱されている。しかし、エストロゲン受容体以降の活性化以後、どのような遺伝子カスケードの動作により、ニューロンの移動や選択的死滅に変化が起こり、最終的にニューロン数などに性差が生じるかは皆目不明である。さらに、脳内には内側視索前野の性的二型核(SDN-POA)のように雄で発達し多数のニューロンを含んでいる部位と、われわれが2002年に報告し大きな反響を呼んだ前腹側室周囲核(AVPV)(PNAS 99:3306,2002)のように雌で発達している部位があり、「アロマターゼ仮説」で提唱されている機構が一様に、同一の時期に作用するとは考えにくい。実際、われわれは嗅覚を手がかりとする雄ラットの性的指向性が性成熟後の去勢や性ホルモンで変化することを観察している。形態学的にも嗅覚の中継核である扁桃体背内側核のニューロンの細胞体の大きさは血中テストステロン濃度の消長に応じて変化する。そこで、計画研究初年度の本年においては、雌雄ラットの脳で明確な形態学的性差が存在する部位に注目し、性分化の臨界期前後で部位特異的に発現する遺伝子を特定することとした。予備実験により、SDN-POAとAVPVから解析に十分な量のtotal RNAが採取できることを確認し、これまでにラット遺伝子のエストロゲンによる遺伝子発現の変化を評価することを目的に、産総研との共同で開発したマイクロアレイシステム「エストロアレイ」を用いて解析を開始した。これにより雌雄で発現が異なる遺伝子を見いだし、そのカスケードの同定から、神経細胞死・神経細胞の移動の過程を明らかにする。すでに本実験計画の予備の段階で、性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロンの内側視索前野への定着とGnRH合成の開始に新規Gタンパク共役受容体Gpr54が関わることを発見し、報告した(Endocrinology 145:3613,2004).初年度に引き続き、雄が雌より多数のニューロンを擁する内側視索前野の性的二型核(SDN-POA)と逆に雌が雄より細胞数の多い前腹側室周核(AVPV)の成立機転を明らかにする目的で、性分化の臨界期前後で部位特異的に発現する遺伝子を特定する実験を進めた。生後2日令と5日令のエストロゲン処置雌と無処置雌の脳から両部位をパンチアウトし、total RNAを分離して、産総研との共同で開発したマイクロアレイシステム「エストロアレイ」により遺伝子発現の変化の評価を進めた。