hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アフリカでの皮膚症状を有する「顧みられない熱帯病」の疫学的調査と新規疾病対策構築

皮膚疾患は、特殊で高価な機器に頼る検査ではなく、皮膚症状そのものの観察がその診断のために最重要である。また、「皮膚に異常がある」という観察は、特に専門的な知識を持たずとも可能である。他の疾患よりも簡便な方法で探知あるいは診断できるにも関わらず、アフリカにおける皮膚疾患を対象とした体系だった統計は未だとられておらず、その分布およびdisease burdenについて不明である。本研究では、特に世界的な疾病対策対象疾患である「顧みられない熱帯病neglected tropical diseases (以下、NTDs)」に重点をおき、アフリカにおいて1学童皮膚検診、2スマートフォンを用いた遠隔皮膚診療teledermatologyのシステム構築を行い、その皮膚疾患の実態を明らかすることを目的としている。さらに、2つの介入法の疾病対策としての有用性の検証を目的としている。H29年度は、西アフリカ・コートジボワールのGagnoa地域の3つの村において、学童皮膚検診と集団皮膚検診を通して、ハンセン病やブルーリ潰瘍といった皮膚症状を特徴とするNTDsを診断した。H30年度は、スマートフォンによる経過観察、および、必要時に遠隔診療を実施した。さらに、地域看護師による地域住民への定期的な啓発活動を通して、NTDs症例を受動受診で診断に至ることができ、複数のアプローチから成るNTDsのための新規疾病対策構築を達成することができた。学童の時点で早期診断・早期治療することは、NTDsの最大の問題である後遺症率を低下させることが可能となる。結果、個々の患者の「生活の質」とともに「日常生活動作」を向上し、彼らの能力を発揮できる将来的基盤を築くことが本研究の長期アウトカムであり、今回の成果がより広い地域に広まることで達成が期待できる。平成28度は、学童皮膚検診の導入をコートジボワールの西北部に位置するGagnoa地域において実施した。1)過去3年におけるハンセン病あるいはブルーリ潰瘍の発症報告地域、および2)分布が均等になる2条件をもとに計38のサブ地域を選択し、さらに各サブ地域から1校を選択した。結果、計9,930人の検診(Gagnoa全学童数の9.2%)を、2チーム(各チーム:皮膚科医、パスツール研究所医師、検査技師、地域クリニック看護師、データマネジャー、ロジスティシャン等の約10名)を構成し実施した。調査期間は、12月12-16日および1月30日2月17日であった。重症例や診断困難例について、スマートフォンでの写真撮影を患者同意のもと行った。疾患名の他、衛生習慣などの皮膚病罹患のリスクファクターも評価項目とした。まずは、地域看護師がスクリーニングを行い、1,781名の児童がリストアップされた。さらに、医療チームによる検診の前に啓発活動を行い、883名の児童の追加検診を実施した。結果、2例のハンセン病、3例のブルーリ潰瘍がみつかった。いずれも3つの村からの症例で、症例の集中がみられた。神経障害による変形(ハンセン病)や潰瘍の拡大化/関節の硬直等(ブルーリ潰瘍)出現前に早期発見でき、治療を開始している。現在、地域クリニック看護師によりフォローアップ中である。その他、1,220名が白癬症(54%)、1,055名が癜風(47%)といずれも真菌皮膚感染症が皮膚疾患診断の大部分を占めた(重複例あり)。データについては、現在さらに解析を進めている。-学童皮膚検診のシステム構築は、当初の予定通りに順調に進んでいる。-検診を受ける学童の数が多く、スマートフォンでの皮膚症状の撮影による記録は当初は全ての学童に実施する予定だったが、一部の学童にのみ実施可能であった。また、データベースの整理が今年度中にはできずに、データ収集の遅れの要因のひとつとなった。-学校にいっていない子供も多く、症例の集中を認めた村では、この対象群にどうアプローチをするかの検討が必要である。-3年で3つの地域をカバーする計画で、今回1年間で1地域をカバーできたので、予定通りである。ただし、現地のニーズが変わり、当初の予定の3地域(Adzope, Oume;, Tiassale)ではなく、今回Gagnoaを対象とした。Gagnoa周囲の地域はブルーリ潰瘍の多発地域として知られるが、Gagnoaではブルーリ潰瘍対策はアクティブに活動しておらず、その実態の把握がされていない。今回のプロジェクトから得られるデータは、特に、同地域の今後のブルーリ潰瘍対策の計画補助となる。

H29年度は、西アフリカ・コートジボワールのGagnoa地域の3つの村において学童皮膚検診と集団皮膚検診を実施し、ハンセン病やブルーリ潰瘍といった皮膚症状を特徴とするNTDsの早期診断に至ることができている。さらに、前年度は実施をしなかった地域看護師へのトレーニングや地域住民への検診前の啓発活動を通して、学童皮膚検診のシステム構築は完成型に近づいて来ている。学童の時点で早期診断・早期治療することは、NTDsの最大の問題である後遺症率を低下させることが可能となる。結果、個々の患者の「生活の質」とともに「日常生活動作」を向上し、彼らの能力を発揮できる将来的基盤を築くことを本研究の長期アウトカムとして期待している。また、皮膚疾患の電子データの蓄積を本プロジェクトでは実施しており、肉眼的所見で疾患のスクリーニングができる標準プロトコール作製などのシステム構築を、今後可能としていきたい。H28年度に実施した学童皮膚検診を通し、Gagnoa地域において、ハンセン病やブルーリ潰瘍などの皮膚NTDsの蔓延地域として、3つの村が同定された。H29年度はGagnoa地域のこれら3つの村において、学童皮膚検診(school skin survey)および集団皮膚検診(community skin survey)を実施した。3つの村の総人口は、13,650人であった。方法:検診前に、15人の地域看護師に対して、2日間皮膚科医による皮膚病についてのトレーニング、2地域住民を対象とした啓発活動を実施した。これは、前年度からの教訓から、今年度より実施開始した。この後、2チーム構成で(各チーム:現地皮膚科医、パスツール研究所医師、検査技師、地域クリニック看護師、データマネジャー、ロジスティシャン等の約10名)各村の検診を実施した。調査期間は、H30年1月22日29日であった。重症例や診断困難例について、スマートフォンでの写真撮影を患者同意のもと行った。疾患名の他、衛生習慣などの皮膚病罹患のリスクファクターも評価項目とした。学童皮膚検診では、地域看護師がスクリーニングを行い、942名の児童が「皮膚症状あり」とリストアップされた。集団検診では、啓発活動を通して、452名の住民が診断ブースでの診察を受けた。計1394名の皮膚診察の結果、実際に皮膚疾患に罹患していたものは887名(63.6%)であった。皮膚NTDsとしては、4例のハンセン病、0例のブルーリ潰瘍、1例のyaws、1例のリンパ系フィラリア症、8例の疥癬がみつかった。データについては、現在さらに解析を進めている。皮膚疾患は、特殊で高価な機器に頼る検査ではなく、皮膚症状そのものの観察がその診断のために最重要である。また、「皮膚に異常がある」という観察は、特に専門的な知識を持たずとも可能である。他の疾患よりも簡便な方法で探知あるいは診断できるにも関わらず、アフリカにおける皮膚疾患を対象とした体系だった統計は未だとられておらず、その分布およびdisease burdenについて不明である。
B型肝炎ウイルス増殖抑制に関与する宿主遺伝子の検討

慢性B型肝炎の治療として今日では核酸アナログのラミブジンがウイルス増殖を確実に抑制しうる有効な薬剤として長期投与が行われるようになっているが、長期使:用により耐性株が出現することが臨床上の問題となっている。ラミブジンを短期間投与し投与を、中断するとしばしばシューブを起こした後にウイルス増殖の停止とセロコンバージョンを起こすことがしばしば経験される。今回はラミブジン中断後にHBVの増殖に対して生じる免疫応答を経時的cDNAマイクロアレイを用いて経時的に解析して、ウイルス増殖抑制に関与する宿主遺伝子を網羅的に検討した。成績HBV増殖の抑制されたケースで上昇している遺伝子が10個、発現の低下している遺伝子が10個認められた。発現の上昇している遺伝子のうち4つはインターフェロン関連遺伝子であり、一方発現の低下しているものはPROINFLA融TORY CYTOKINEであった。この中でも2倍以上発現の上昇した遺伝子と1/2以下に発現の低下した遺伝子はそれぞれHLA-DQA1、2.65(M34996)とCCR-3、041(U28694)であった。慢性肝炎3例に遺伝子発環のpatternに共通する特徴が認められた。まず3TC中断後にウイルス増殖と同時にインターフェロン系の遺伝子の発現レベルが一過性に上昇する。一方CTLのメディエーターであるグランザイムBは観察期間中一貫して高い発現レベルを示した。またインターフェロン系が作動してもウイルスCTL関連の遺伝子発現の動かないケースでは、ウイルスの再増殖が起こった。HBVのようなDNAウイルスでも、その増殖は自然免疫系を介して認識されてインターフェロン系を誘導する可能性が今回の検討により示され、自然免疫系から獲得免疫まで有効に作動した場合に初めてウイルス増殖が抑えられる可能性も併せて示された。慢性B型肝炎患者では、ウイルスが排除されなくともウイルス増殖が停止して肝炎が鎮静化している患者と、ウイルス増殖が持続して肝炎が持続している患者が存在しこの両群比較すると、ウイルス増殖が停止して肝炎が鎮静化している患者群でCTLの働きが強いと考えられている。この際のリンパ球と肝細胞の中でおこる遺伝子の量的質的な変化はこれまで検討されてこなかった。そこで我々は以下の実験計画を立てて、その詳細を明らかにして新たな治療の開発を行うべく、本年は基礎的検討とサンプルの採取を行った。慢性B型肝炎でウイルス増殖が停止し肝炎が鎮静化している患者群(A群)と慢性B型肝炎患者でウイルス増殖と肝炎が持続している患者群(B群)の2群間で、患者から得たリンパ球と肝組織におけるその結果よりHBVの増殖制御に関与する可能性のある遺伝子の候補を検討する目的で患者からリンパ球と可能な場合は肝組織を採取した。まずこれを用いて基礎的な検討を現在行っている。さらに肝炎の活動性の強い患者において治療前に肝生検とリンパ球を採取したのちに、独自に開発した3TC投与後のステロイド中断療法を行う。この治療により高率に肝炎を鎮静化させて一定期間以上、肝炎が鎮静化してウイルス増殖も抑制されたケースを対象に再度肝生検とリンパ球採取を行って、肝炎の活動性、ウイルス増殖と発現しているmRNAとの関連を見る予定でいる。現在サンプルを採取している。またこれらの検討に用いるDNA chipに乗せる遺伝子の検討も同時に行っており現在いくつかの遺伝子をすでにクローニングした。B型慢性肝炎の患者にステロイド中断または3TC中断療法を行う前にまず肝生検とリンパ球の採取を行い、RNAlaterかPaxgeneで固定した後でAGPC法でRNAを抽出する目的で組織またはリンパ球をグアニジンに溶解した。更に3TCまたはステロイド中断療法を行って、肝機能が正常化しかつウイルス増殖が抑制された例に対しては、再度肝生検とリンパ球の採取を行い、同様の方法で組織とリンパ球をグアニジンに溶解した。

同時に炎症関連の遺伝子とインターフェロン関連の遣伝子をのせたgene tipの開発を行い、そのチップを用いて発現パターンの解析を行った。その結果HBVの増殖レベルと相関または逆相関する遺伝子の候補をスクリーニングした。さらにその中の主要なものをTaqMan chcmistryによる定量系を構築して、発現量を詳細に検討した。同時にこれらの遺伝子の発現がHBVの増殖に影響を与えうるかどうかを検討する目的で、in vitroの増殖系としてHBVの全長をクローニングしてHuh-7にトランスフェクションして、培養上清中のウイルス量をHBVDNAで測定し細胞内のウイルスの複製状態をサザンブロットにて確認し、十分に増殖能を示したクローンを選択した。その上でこれらのクローンとHBVの増殖に有意な影響を与える可能性のある遺伝子を同時にトランスフェクションさせてウイルス増殖に対する影響を検討した。現在までの検討では増殖レベルを10倍以上変化させる宿主遺伝子は見つかってきていない。数倍レベルの影響を与える遺伝子は幾つか見つかっているが、これがHBVの増殖制御にCRITICALなものであるかどうかは、さらなる検討が必要である。
PTSDの発症機構に即した予防法と神経活動操作による新規治療法の開発

心的外傷後ストレス障害(PTSD)の病態は不明な点も多く、現行の標準的な治療を行っても症状が遷延する患者も多く存在する。このため、本研究では疾患モデルラットを用いて1PTSDの詳細な脳内発症機序の解明とこれを基盤とした新規予防法の開発、2治療抵抗性PTSDの主要症状(恐怖記憶の消去障害)の神経回路の解明とその神経活動操作による新規治療法の開発、を目的としている。平成30年度に、1に関しては、PTSDの病態形成過程において、心的外傷後のグルココルチコイド受容体系の亢進(核内への移行)が外傷体験の2時間において最も増加し、同時点でアポトーシス抑制因子であるBcl-2遺伝子のプロモーター領域へのグルココルチコイド受容体結合が亢進し、Bcl-2 mRNAの発現が低下することを見出した。このような変化は、アポトーシス促進因子であるBax遺伝子に関しては認めず、促進/抑制のバランスの破綻によるアポトーシスの促進が起こっていることが示唆された。2に関しては、通常飼育ラットの恐怖記憶の消去に関わる神経回路を化学遺伝学的手法を用いて検証した。その結果、内側前頭前野皮質の中の下辺縁皮質領域の神経活動の亢進が恐怖記憶の消去を促進させることを見出し、近接する前辺縁皮質の賦活ではこの促進効果は認めなかった。恐怖記憶の消去障害を持つPTSDモデルラットでは、下辺縁皮質の賦活で恐怖記憶の消去の促進を認めたものの、その促進の程度は通常飼育ラットに比して有意に小さく、PTSDにおける恐怖記憶の消去障害には同脳部位の神経活動の異常が関与していることが示唆された。「PTSDの脳内発症機序の解明とこれを基盤とした新規予防法の開発」においては、脳内発症機序の一端を見出し、「治療抵抗性PTSDの主要症状(恐怖記憶の消去障害)の神経回路の解明とその神経活動操作による新規治療法の開発」においては、恐怖記憶の消去障害に関わる異常な神経回路を見出している。上記2つの目的に関して、平成30年度に目標としていた計画が遂行できているため。「PTSDの脳内発症機序の解明とこれを基盤とした新規予防法の開発」においては、心的外傷後の脳内でのアポトーシス増加を検証すると共に、グルココルチコイド受容体阻害薬による発症の予防効果を検証する。「治療抵抗性PTSDの主要症状(恐怖記憶の消去障害)の神経回路の解明とその神経活動操作による新規治療法の開発」においては、通常飼育ラットとPTSDモデルラットの両群で、化学遺伝的賦活を行った際の下辺縁皮質領域の神経活動を測定する。当該年度に予定していた生化学実験や電気生理実験よりも、行動薬理実験を優先したため。計画していた分子生物学的実験は翌年度に施行し、これに繰越金を使用する。
アクチビン・フォリスタチン系を標的とする腎不全治療法の確立

1)腎間質由来の線維芽細胞を用いた試験管内の研究アクチビンは腎間質由来の線維芽細胞の増殖を促進するとともにα平滑筋アクチンの発現やタイプIコラーゲンの産生を誘導すること、アクチビンの阻害因子であるフォリスタチンの投与により上記のアクチビンの作用が抑制できること、変異アクチビン受容体を強制発現させてアクチビンの刺激伝達を阻害しても上記のアクチビン作用を抑制できること、TGF-・の刺激により腎間質線維芽細胞のアクチビン産生が誘導され、TGF-・刺激によるタイプIコラーゲンの発現はフォリ木スタチンで部分的に抑制できること、を明らかにした。これらの成績はアクチビンが腎間質由来の線維芽細胞に働いて筋線維芽細胞への形質転換を誘導することを意味する。2)一側尿管結紮ラットを用いたin vitroの研究アクチビンのアンタゴニストであるフォリスタチンを尿細管間質障害モデルである一側尿管結紮ラットに投与することにより、フォリスタチン投与が腎間質の線維化を抑制することを明らかにした。以上のことより、アクチビンは内因性の腎線維化因子として機能している可能性が高く、腎線維化治療の新たな標的分子になりうると考えられた。3)尿細管前駆細胞の同定組織幹細胞には「分裂速度が非常に遅い」という特徴を利用して、成体腎におけるSlow Cycling Cellすなわち尿細管前駆細胞の同定を試みた。さらに虚血・再還流障害後の回復過程のごく初期からこのSlow Cycling CellはDNA合成を開始し、その後分裂を繰り返して成熟した尿細管上皮へ分化するという、腎幹細胞的な役割を果たす細胞集団であることを明らかにした。さらに、2)で用いたUUOのモデルにおいては、この尿細管前駆細胞が間質線維芽細胞への前駆細胞としても機能する可能性を明らかにした。本研究は腎臓の分化誘導因子であるアクチビン・フォリスタチン系が慢性腎不全治療の分子標的として考えられないかを検証するものである。我々がこれまで得た成果は以下の通りである。腎間質の線維化モデルである一側尿管結紮ラットの尿細管においてアクチビンの発現が増強していること、試験管内でアクチビンは腎間質由来の線維芽細胞の増殖を促進するとともにα平滑筋アクチンの発現やタイプIコラーゲンの産生を誘導すること、アクチビンの阻害因子であるフォリスタチンの投与により上記のアクチビンの作用が抑制できること、変異アクチビン受容体を強制発現させてアクチビンの刺激伝達を阻害しても上記のアクチビン作用を抑制できること、TGF-βの刺激により腎間質線維芽細胞のアクチビン産生が誘導され、TGF-β刺激によるタイプIコラーゲンの発現はフォリ木スタチンで部分的に抑制できること、を明らかにした。筋線維芽細胞は腎線経化に重要な役割を果たすことがしられており、これらの結果はアクチビンがTGF-βに匹敵する腎線経化促進因子であり、TGF-βの繊維化作用は一部アクチビンを介することを示唆するものである。以上の成果はJ Am Soc Nephrol(15:91-101,2004)に発表された。

このことから腎線維化モデルに対するフォリスタチン投与は、内因性アクチビン作用を中和することによって一部TGF-βの線維化作用も抑制する可能性が高いと思われ、腎繊維化のモデルラットを用いたフォリスタチン投与の実験が進行中である。本研究は腎臓の分化誘導因子であるアクチビン・フォリスタチン系が慢性腎不全治療の分子標的として考えられないかを検証するものである。我々がこれまで得た成果は以下の通りである。腎間質の線維化モデルである一側尿管結紮ラットの尿細管においてアクチビンの発現が増強していること、試験管内でアクチビンは腎間質由来の線維芽細胞の増殖を促進するとともにα平滑筋アクチンの発現やタイプIコラーゲンの産生を誘導すること、アクチビンの阻害因子であるフォリスタチンの投与により上記のアクチビンの作用が抑制できること、変異アクチビン受容体を強制発現させてアクチビンの刺激伝達を阻害しても上記のアクチビン作用を抑制できること、TGF-βの刺激により腎間質線維芽細胞のアクチビン産生が誘導され、TGF-β刺激によるタイプIコラーゲンの発現はフォリスタチンで部分的に抑制できること、を明らかにした。これらの成績はアクチビンが腎間質由来の線維芽細胞に働いて筋線維芽細胞への形質転換を誘導することを意味する。筋線維芽細胞は腎線維化に重要な役割を果たすことがしられており、これらの結果はアクチビンがTGF-βに匹敵する腎線維化促進因子であり、TGF-βの線維化作用は一部アクチビンを介することを示唆するものである。以上の成果はJ Am Soc Nephrol (15:91-101,2004)に発表された。このことから腎線維化モデルに対するフォリスタチン投与は、内因性アクチビン作用を中和することによって一部TGF-βの線維化作用も抑制する可能性が高いと思われる。さらにこのことを確認するために、腎線維化のモデルラットを用いたフォリスタチン投与の実験が行われた。予想したごとく、一側尿管結紮ラットの間質の線維化をフォリスタチンが抑制する実験結果が得られた。
膵ベータ細胞の増殖機転におけるGabファミリーの役割

膵β細胞にはGabファミリーに属するGab1およびGab2が発現し、EGF刺激により数分のうちにチロシンリン酸化をうける。このことから、Gabファミリーアダプター蛋白質はEGFによる増殖シグナルに関与することが示唆された。そこで、膵β細胞においてGab1およびGab2をダブルに欠損したマウスを作製して膵β細胞機能および増殖におけるGab familyの役割を明らかにしようとした。目的のダブル欠損マウスは得られたが、耐糖能および膵β細胞量に関してコントロールマウスとの差異は認められなかった。このことより、膵β細胞量調節にGab familyは関与していないか、もしくは他のfamily memberが代償している可能性が示唆された。平成22年度においては、膵β細胞におけるGabファミリー蛋白質の役割を明らかにすべく以下の研究を行なった。(1)膵β細胞においてGab1,Gab2を活性化するシグナルの同定。Gab1,Gab2はEGF受容体の下流でチロシンリン酸化をうけてそのシグナル伝達に関与するアダプター蛋白質である。β細胞において、どのようなシグナルに応答してその機能を発揮するのかを明らかにすべく、INS-1細胞を用いてGab1,Gab2の活性化(チロシンリン酸化)について解析をおこなった。Gab1,Gab2は現存のところ、EGFおよびGLP-1刺激に応答してINS-1細胞にて刺激後5分から一過性のチロシンリン酸化をうけることが明らかとなった。これらの下流でGabファミリー蛋白質が何らかの機能を発揮する可能性が示唆された。(2)膵β細胞において、Gab1,Gab2の両者を欠損するマウスの作製これまでGab1f/+;Gab2+/-;Rip-CreのオスとGab1f/+;Gab2+/-のメスのマウスを相当数作製した。現在これらを交配し、目的のdouble KOマウスの作出に着手している。このように交配は順調に進んでおり、平成23年度中には解析に必要な十分な匹数のGab1f/f;Gab2-/-;Rip-Creマウスが得られるものと予想している。これらのマウスを用いて、耐糖能、膵β細胞量等の解析を行うことにより、Gabファミリー蛋白質のβ細胞増殖・分化・インスリン分泌における役割を明らかにできると考える。2型糖尿病では、経年的に膵β細胞容積が低下することで病態が進展し、血糖コントロールが困難となっていくことが知られる。本申請にあたっては、膵β細胞容積決定因子としてGab familyに着目し、Gab family蛋白質の膵β細胞における活性化機構と増殖・分化促進機構における役割をIn vivoにおいて検討した。膵β細胞においてGab1,Gab2の両者を欠損するマウスを作製し、そのマウスの膵β細胞量と機能を評価した。具体的には、double KOマウス...Gab1 flox/flox:Gab2-/-:Rip(rat insulin promoter)-Creを作製し、また、そのコントロール群と考えられるマウスを作製し、以下に述べるような項目について比較検討した。すなわち、(ii)週齢ごとの膵β細胞容積(膵β細胞量)を定量化した。(iii)糖負荷試験を施行し、膵島機能を評価した。その結果、Gab1,Gab2 double KOマウスにおいては膵β細胞におけるGab1,Gab2の発現量が、それぞれコントロールマウスの80%以上の低下が認められたにもかかわらず、膵β細胞容積はコントロールマウスと差が認められず、耐糖能についても有意差が認められなかった。以上に示したようなIn vivoのモデルにおいて、Gab1,Gab2の膵β細胞増殖における役割を示すことに、現在のところ到達していない。
若年層教員のキャリア発達についてのパネルデータ分析

〇リエゾンオフィスの設定と運営:愛媛県総合教育センター及び松山市教育研修センターとの間に、リエゾンオフィス(大学連携室)を設置し、本格的な運営が開始された。〇愛媛県総合教育センター・松山市教育研修センターとの連携によって、愛媛県内すべての小中学校の初任者教員を対象とする質問紙調査を実施した。初任者研修等の機会を通して、227名からの回答が得られた。まお、松山市教育研修センターで初任者研修を受講している63名については、5月から2月の間、毎月1回計10回の質問紙調査を実施した。調査データは職員番号で紐つけされており、今後、10年間の追跡調査が実施可能なシステムが確立した。また、県内初任者教員6名を選出し、3月にインタビュー調査を実施した。〇愛媛県内初任者教員の教職キャリア適応状況を、ワーク・エンゲージメント、主観的幸福感、抑鬱傾向、時間外勤務時間の4観点から定期的に測定する方法を開発した。〇2018年度調査では、主として、以下の3点の知見が得られた。すなわち、1初任者教員のキャリア適応は、学年組織の信頼関係によって極めて強く規程されている。2キャリア適応は、学部卒業者、大学院卒業者、講師経験者の間で、差異が認められた。3ワーク・エンゲージメントと幸福感は、勤務時間の長さと逆U字の関係にある。抑鬱傾向は、勤務時間が長いほど抑鬱傾向となりやすい。〇2019年度は、2018年度就任の第Iコーホートに加え、2019年度就任の第2コーホートを対象に加える。本年度より本格的なパネルデータとなり、さらに発展的なデータ分析を実施する。愛媛県総合教育センターと松山市教育研修センターとの連携を通して、初任者教員の教職適応についての量的・質的パネルデータを生成するシステムが整備された。データ収集が着実に実施されている。また、研究成果の一部を、日本教育経営学会において発表することができた。本年度は、8月に愛媛県内の全小中学校の2018年度就任教員(2年目教員)及び2019年度就任教員(1年目教員)を対象とする質問紙調査を実施する。また、3月に、10名程度の教員を対象とするインタビュー調査を実施する。2年間の時系列データを分析し、その結果を複数の学会において発表する。本研究の目的は、若年層教員が保有するソーシャル・キャピタルとキャリア発達との影響関係を、養成・採用・研修に関わる諸変数及び属性変数との関連を視野に入れた上で、マルチパネルデータ(量的・質的なパネルデータ)を活用して解明することにある。1年目は、マルチパネルデータを作成するにあたっての試行調査を実施した。平成29年8月末に愛媛県内において初任者研修を受講している208名を対象とする質問紙調査を実施した。また、平成29年12月に、初任者教員4名を対象とするインタビュー調査を実施した。1年目の量的データを分析したところ、8月に調査を実施することの不適切性が明らかにされた。ほとんどの回答者が、つながり「高」、教職適応「高」で評定してしまい、他の月に認められるであろう回答のバラツキが消失していた。回答者の月ごとの特徴を確認するために、平成30年度は、B市教育センターにて初任者研修を受講する約60名の教員を対象として、月ごとの質問紙調査を実施する。また、質的データについては、サンプルが4名とやや少なかった。平成30年度は、愛媛県総合教育センター及び松山市教育研修センターとの連携により、10名以上のサンプル確保を目指す。なお、調査実施基盤である愛媛県総合教育センターの大学共同研究室、松山市教育研修センターの大学連携室、そして、愛媛大学大学院教育学研究の三者による15年間の調査実施体制は整備することができた。1月に実施したセミナーでは、これら三者の関係者に加え、他県から有名な講師を招聘し、教員養成、研修、社会関係資本をキーワードとする討議を行い、参加者の学びを深めることができた。愛媛県総合教育センターに大学共同研究室、松山市教育研修センター内に大学連携室を、それぞれ設置し、15年間にわたる継続的調査実施の基盤が確立できた。こうした三者連携体制のもと、8月に研修に参加しているすべての初任者教員を対象とする質問紙調査を実施し、12月にはインタビュー調査の実施に至った。インタビュー調査のサンプル数が少ない点が課題であるが、1年目のデータ分析にょって、調査方法の改善についての新たな知見を得ることができた。

すなわち、1初任者教員のキャリア適応は、学年組織の信頼関係によって極めて強く規程されている。2キャリア適応は、学部卒業者、大学院卒業者、講師経験者の間で、差異が認められた。3ワーク・エンゲージメントと幸福感は、勤務時間の長さと逆U字の関係にある。抑鬱傾向は、勤務時間が長いほど抑鬱傾向となりやすい。〇2019年度は、2018年度就任の第Iコーホートに加え、2019年度就任の第2コーホートを対象に加える。本年度より本格的なパネルデータとなり、さらに発展的なデータ分析を実施する。愛媛県総合教育センターと松山市教育研修センターとの連携を通して、初任者教員の教職適応についての量的・質的パネルデータを生成するシステムが整備された。データ収集が着実に実施されている。また、研究成果の一部を、日本教育経営学会において発表することができた。平成30年度は、全体で実施する調査の時期を再検討する。また、松山市教育研修センターとの連携により、毎月、教職適応状況の調査を実施し、調査時期の探求を行う。インタビュー調査については、10月頃の初任者研修にて我々が直接説明を行い、サンプル数の増加を目指す。本年度は、8月に愛媛県内の全小中学校の2018年度就任教員(2年目教員)及び2019年度就任教員(1年目教員)を対象とする質問紙調査を実施する。また、3月に、10名程度の教員を対象とするインタビュー調査を実施する。2年間の時系列データを分析し、その結果を複数の学会において発表する。インタビューの参加者が少なかったため、インタビュー書き起こしの作業が安価であった。次年度は参加者を多めに集めるため、次年度の謝金にあてたい。American Educational Research Associationへのエントリーがリジェクトされたため、米国での学会発表が叶わなかった。次年度使用額分は、2019年度の論文エントリー際の論文校正や、2019年度の共同研究者の米国渡航費用にあてる予定である。
超音波技術を基盤としたシーケンシャル細胞培養システム

近年注目される再生医療などの細胞療法において,細胞培養技術は極めて重要な基盤技術である.一般的には培養技術者の手作業によって行われている細胞培養の自動化,高効率化無くして再生医療などの普及は達成できない.これに対して,本研究では,超音波技術を援用することによって細胞培養過程における自動化のボトルネックであった剥離,回収および組織化の過程を自動化し,自動細胞培養システムを実現することを目的としている.平成29年度は細胞の剥離過程に対して,培養技術者の手技に頼らずに活性の高い細胞を培養面から剥離する手法を開発した.細胞剥離過程では一般的にタンパク質分解酵素を用いて細胞接着を弱め,培養技術者による培養ディッシュの振とうなどによって細胞を剥離するが,タンパク質分解酵素の作用による細胞活性の低下が指摘されている.これに対して,低温刺激が細胞接着を弱めることに注目し,培養面の温度制御と超音波域の共振を組み合わせることによって,タンパク質分解酵素と手作業による振とうによる従来手法と同等の細胞剥離が達成できることを明らかにした.なお,この方法では細胞剥離後に細胞表面のタンパク質が優位に残存しているため,剥離回収された細胞のその後の増殖性が優位に高いことが明らかとなった.また,細胞を増殖培養したのちに実際の治療などに利用するには複数の細胞からなる組織の生成が重要である.このため,超音波技術を用いた細胞の組織化にも取り組んだ.この結果,細胞懸濁液への超音波照射によって引き起こされる音響流を用いて細胞塊を生成する技術を開発し,直径0.5 mm程度の細胞塊を従来よりも効率的に生成できることを明らかにした.前述のように,本研究では細胞培養過程の自動化,高効率化を目指した細胞培養技術の具現化を目指している.こうした目的に対する従来の取り組みでは,培養技術者の主義をロボットなどで忠実に模倣する提案がほとんどであるが,本研究では超音波技術の援用によって全く新しい細胞培養システムの実現を目指している.平成28年度および平成29年度の研究によって,細胞培養基材の超音波域の共振と低温刺激を用いて,培養面からの細胞の剥離,回収を実現し,音響流の生成によって細胞の組織化を達成した.以上のように,これまでの2年間の研究によって超音波技術を援用した全く新しい細胞培養法の基盤技術の有効性を明らかにした.これらは,本研究の目的に対する重要な要素技術であり,必要な知見を獲得できたと言える.今後はこれらを統合したシーケンシャルな培養システムを実現する必要があるものの,当初計画通りに順調に推移していると判断している.自動細胞培養システムの具現化に対して,これまでに培養基材からの細胞の剥離,回収と組織化の基盤技術に関する知見を得た.ただし,細胞の剥離,回収を達成した装置は独自に開発した金属製培養基材によるものである.このため,今後は細胞培養基材として,一般的に広く使用されているディスポーザブルな細胞培養ディッシュを用いることを目指す.ディスポーザブルな細胞培養ディッシュは一般に高分子プラスチック製であり,本研究で用いてきたステンレス製培養面とは機械的特性が大きく異なる.このため,例えば固有振動数が異なる.しかし,高分子プラスチックは超音波を透過することが可能であることに鑑みれば,ディッシュ下方から細胞に超音波を照射し,これまでの研究結果と同様に細胞を培養面から剥離することは可能と考えられる.こうしたコンセプトは平成29年度に予備実験によって達成できることを確認している.また,超音波の照射による細胞への影響も今後検討が必要な項目である.これまでにタンパク発現などを評価してきたが,今後は分化能なども評価項目に加え,提案手法の有効性,妥当性を確認する予定である.平成28年度は培養基材に適切な固有振動モードを選択的に励振できる細胞培養器を開発した.はじめに,有限要素法による固有値解析を用いて細胞への機械的刺激の付与,剥離およびポンピング方向の力が発生できる固有振動モードを決定した.また、振動モードを励振するための圧電素子および電極の形状を設計し,固有振動モードを選択的に励振することが可能な細胞培養基材を製作した.なお,培養基材の振動特性はレーザドップラ振動計を用いて評価し,設計通りに固有振動モードを励振できることを確認した.さらに,培養基材上にシリコーンゴム製の壁を設けることで培養チャンバを形成し,細胞培養器を具現化した.つぎに,開発した細胞培養器を用いて選択的に細胞を剥離した継続的な細胞培養法を提案した.すなわち,励振する振動モードの振幅を適切に制御し,培養基材上から一部の細胞のみを剥離することで継代作業を簡略化した.ただし,実験にはマウス由来の筋芽細胞株C2C12(接着性細胞)を使用した.この結果,培養基材に励振する振幅の大きさに応じて培養基材に残存する細胞数が変化し,細胞を基材上に適切に残存させれば継代作業を行うことなく連続的に培養を継続できることが明らかとなった.これにより、継代作業における剥離・回収・再播種の過程が不要となり,72時間の培養において培養細胞数が20%以上向上することが明らかとなった.さらに,本細胞培養器を用いて,超音波ポンピングの原理を応用して培養チャンバ中に満たされた細胞懸濁液を回収する方法を提案した.すなわち,培養基材上に適切な隙間をもってパイプを配置し,培養基材の固有振動を励振することで,細胞懸濁液が吸引され回収できることを明らかにした.なお,この時に回収される細胞懸濁液中には単離された細胞のみが存在することも明らかとなった.

本研究課題は、再生医療などの細胞療法の普及に向けて,細胞を大量に培養できる小型で簡便な細胞培養技術を具現化することを目的としている.こうした目的に対して,これまでの研究では,培養技術者の手技をロボットで模倣して再現することで細胞培養の自動化を目指しているものが多い.しかし,ヒトの巧みな手技を忠実に再現することは難しいのが現状であった.このため,本研究では,培養基材の固有振動に着目し,従来の培養方法とは全く異なる細胞培養システムを提案している.すなわち,基材に複数の固有振動モードを選択的に励振することによって,基材上での細胞の培養,基材からの細胞の剥離,培養液中に浮遊した細胞の回収,といった細胞培養の一連の操作を選択的に切り替えることができる細胞培養システムの具現化を目指している.この細胞培養システムは単一の培養器に対する入力信号の変更だけで上記の機能を切り替えられるため,培養,剥離,回収を連続的に繰り返すことができ,小型で簡便な細胞培養システムとして,細胞療法の発展・普及に寄与すると考えられる.これに対して,1年目となる平成28年度では,培養基材の固有振動モードを検討して,細胞に対して適切な機械的刺激を付与できる固有振動モードを決定するとともに、これらの振動モードを励振できる細胞培養基材を開発した.また、開発した細胞培養基材を用いて,培養基材から細胞を適切に剥離できることを確認し,これによって連続的な細胞培養が可能であることを明らかにしている.さらに,培養チャンバに満たされた細胞懸濁液を培養基材の固有振動のみによって吸引し回収できることも明らかにした.以上のように、平成28年度の研究によって,本研究課題で目指している小型で簡便な細胞培養システムの具現化に向けて,細胞の剥離と回収の基礎技術の実現性を示すことができた.このため,概ね順調に推移していると判断している.近年注目される再生医療などの細胞療法において,細胞培養技術は極めて重要な基盤技術である.一般的には培養技術者の手作業によって行われている細胞培養の自動化,高効率化無くして再生医療などの普及は達成できない.これに対して,本研究では,超音波技術を援用することによって細胞培養過程における自動化のボトルネックであった剥離,回収および組織化の過程を自動化し,自動細胞培養システムを実現することを目的としている.平成29年度は細胞の剥離過程に対して,培養技術者の手技に頼らずに活性の高い細胞を培養面から剥離する手法を開発した.細胞剥離過程では一般的にタンパク質分解酵素を用いて細胞接着を弱め,培養技術者による培養ディッシュの振とうなどによって細胞を剥離するが,タンパク質分解酵素の作用による細胞活性の低下が指摘されている.これに対して,低温刺激が細胞接着を弱めることに注目し,培養面の温度制御と超音波域の共振を組み合わせることによって,タンパク質分解酵素と手作業による振とうによる従来手法と同等の細胞剥離が達成できることを明らかにした.なお,この方法では細胞剥離後に細胞表面のタンパク質が優位に残存しているため,剥離回収された細胞のその後の増殖性が優位に高いことが明らかとなった.また,細胞を増殖培養したのちに実際の治療などに利用するには複数の細胞からなる組織の生成が重要である.このため,超音波技術を用いた細胞の組織化にも取り組んだ.
International Corpus of Spoken Engineering English (ICSEE)

本研究に必要な多種多様なデータソースは、日本・英国・シンガポール・ベトナム・バングラデシュ・香港からの収集することにより、日本人の英語の話し手による講演を含む建設業界におけるコミュニケーションの分析を行うことが出来た。学術出版物にいくつかの雑誌記事や書籍の章を公開し、関連企業への調査結果をより広い産業へフィードバックすることが可能であった。また、建設業界における文化的背景からの役割を分析するという観点からも分析を進め、本問題解決方法は国際的な枠組みで関連業界の中であちらこちらで構成されていると分析される。
高機能性ナノカプセルの創製と応用

SV40メジャ-カプシドタンパク質であるVP1五量体の自己組織化によるナノカプセル形成技術を開発し、それを基盤として、カプセル内への多様な生理活性物質の内包技術およびカプセル表面の修飾・加工による細胞・組織指向性の改変技術を世界に先駆けて開発した。これにより、従来には無い革新的なDDSキャリヤの作製システムが構築できた。SV40外殻タンパク質であるVP1五量体の自己集合化によるナノカプセル形成を誘導する因子をいくつか見出した。(1)誘導因子の一つであるVP2/VP3の最小領域を決めて、その領域と蛍光タンパク質およびシトシンデアミナーゼなどの酵素との融合タンパク質をナノカプセル中に内包できた。そのナノカプセルはSV40と同様に宿主細胞に感染し、内包したタンパク質の細胞内導入に成功した。蛍光タンパク質の導入細胞では確かに蛍光が観察され、熱耐性のシトシンデアミナーゼが導入された細胞の培養液にプロドラッグである5-FUを添加すると、酵素活性によって5-FCに変換されて、細胞が死に至ることを示すことができた(Inoue, et. al., J. Biotechnol., 134, 181-192, 2008)。(2)2本鎖naked DNAをナノカプセル中に内包し、感染によりDNAを細胞内に導入し、遺伝子発現させることに成功した(Genes Cells, 12, 1267-1279, 2007)。内包できるDNAの長さが未だ不十分なので、今後の技術開発が必要である。(3)サイズの異なるマグネタイトを合成し、それをナノカプセル中に内包する技術開発に成功した。約10、20、30nmのサイズのマグネタイト一個をナノカプセル中に内包する技術開発に成功した。現在、その応用展開に向けた研究を行っている。(4)ナノカプセル表面を遺伝子工学的あるいは化学的手法により改変する技術開発に成功し、多彩な機能をカプセル表面に付加し、その評価を行なっている。SV40メジャーカプシドタンパク質であるVP1五量体の自己組織化によるナノカプセル形成を誘導するいくつかの因子を同定し、カプセル表面の改変・修飾やカプセル中への物質内包に関する基盤技術を開発した。(1)マイナーカプシドタンパク質VP2/VP3が、VP1五量体によるナノカプセル形成の誘導能を持つことを見出し、誘導に必要な最小領域を決定した。その領域と蛍光タンパク質やシトシンデアミナーゼなどの酵素との融合タンパク質を作製し、それらを用いてナノカプセル形成と、その中へ融合タンパク質を内包する技術を開発した。融合タンパク質を内包したナノカプセルはSV40と同様に宿主細胞への感染能を有し、融合タンパク質をその活性を保持した状態で感染細胞内に導入できることを示した。蛍光タンパク質を導入した細胞では、細胞内での蛍光が確かに観察され、また、熱耐性のシトシンデアミナーゼ酵素の導入細胞では、培養液中にプロドラッグである5-FUを添加すると、導入された酵素の活性によって5-FCが合成され、細胞が死に至ることを示した(J.Biotechnol.,134,181-192,2008)。(2) 2本鎖DNAもナノカプセル誘導能を持つことを見出した。しかも、DNAはナノカプセル中に内包され、感染によって細胞核内に導入され、低頻度ではあるが遺伝子発現が起こること見出した(Genes Cells,12,1267-1279,2007)。その際、ナノカプセルの中に完全に内包できるDNA長は約2,000塩基対であったが、近年、その制約を解除でき、約5,000塩基対長のDNAを内包する技術を開発した。(3) 8nm30nmの粒径を持つマグネタイトの一個をナノカプセルの中に内包する技術を開発し、現在、そのMRI造影剤としての評価を実験マウスを用いて行っている。(4)ナノカプセル表面を遺伝子工学的手法や化学的手法によって改変・修飾し、細胞指向性や抗原性を改変する技術を開発した(J.Biotechnol.,135,385-392,2008)。これまで開発した技術を組み合わせることにより、目的物質を内包し、標的細胞指向性を有する高機能性ナノカプセルの構築システムが確立された。
「色彩転換メガネ」の着用による色彩への順応及び色彩のクオリアの研究

自分に赤く見える物が他人には青く見えていてもそれは決してわからないのではないかという問題は、古くから哲学上の難問として知られている。本研究では、色彩を実際に入れ替える「色彩転換メガネ」を作成しこの問題を調べた。参加者は赤が青、青が緑、緑が赤(あるいは、青が赤、赤が緑、緑が青)に変換された光景を見ながら一日四時間、四日間過ごし、その影響を調べられた。結果として、参加者はその状態に慣れていくこと、例えば青色は温度が低いイメージがあるが実験後にはそのイメージが弱まることなどが示された。これらの結果は日本視覚学会2015年冬季大会で発表され、また英文の科学雑誌に発表するため現在論文を作成中である。1、「色彩転換メガネ」を発注、作成した。本装置はそれ自体がこの実験のために新奇に考案されたものであり、この作成自体が本研究の重要な一歩である。作成業者との打ち合わせを複数回行い、どのような機能が必要か、研究上何が求められているのかを入念に確認した。使用する装置の種類、バッテリーの持続時間、操作性等について技術的な問題があったが、作成業者との打ち合わせの上で解決し、装置を完成した。/2、大学内の倫理審査機関の要請により、「色彩転換メガネ」を装着して行動する予備実験を行った。装着しての歩行、階段の昇降などを第三者の立ち会いの下で行い、その安全性を確認した。これにより、倫理審査機関より、本実験を遂行する認可を得た。/3、実験において参加者に対して行うテストを考案し、そのための装置、備品を購入した。PC上で行うテストについては、必要なプログラムを作成した。/4、本体部分の電力をカメラが大きく消費することが判明したため、カメラについては本体とは独立のバッテリーを使うこととした。カメラ部分のバッテリーの持続時間が不足であったため、追加のカメラを購入し、バッテリー切れに応じて交換しながら使うこととした。/5、日本心理学会の大会に参加し、本実験に関係する分野についての最新の知見を収集した。/6、本実験を開始した。本実験は継続中であり、26年度に於いても引き続き行うものである。/7、「色彩転換メガネ」の装置に、バッテリーの不具合、内部の回線の接触不良による不具合が生じ、それぞれ業者に連絡して修理を行った。本実験は「色彩転換メガネ」を用いて、色彩のクオリアの意味合いを探るものである。色彩転換メガネはデジタルカメラとヘッドマウントディスプレイを用いて作製され、デジタル画像がRGBであることを利用して、赤が青に、青が緑に、緑が赤にと、入れ替わった光景を装着者に与える。本研究の参加者は色彩転換メガネの着用後に、変換された光景に対しての順応、色彩の分解能、色彩の持つ明度、彩度への感受性、色彩から感じる主観的なイメージについて、どのような影響があったかを調べられた。当初の予定では一週間の終日これを装着することを計画していたが、乗物酔いの様になる場合があること、装置の重量が終日の装着には重すぎること、バッテリーの持続時間に問題があることなどより、4日間、一日あたり4時間の着用という実験計画に修正された。当初の予定よりは影響が弱まったものと思われるが、結論を先に述べれば、4日間4時間でも有意な影響があることが確認された。装置には幾度か不具合が生じた。接触不良が発生した他、当初使用していた鉛蓄電池が特に夏場の気温において消耗が激しいことが判明し、業者に依頼して新たにリチウム鉄電池を発注し、また外部バッテリー方式に改造する必要があった。平成26年度には、のべ20人の実験参加者(実験者自身も含む)についてそれぞれ4日間の装着実験が行われた。これに加えて、体調不良により途中で実験を中止した参加者が2人あった。集められたデータは、日本視覚学会2015年冬季大会において、『「色彩転換メガネ」の着用による色彩への順応及び色彩のクオリアの研究』というタイトルで発表された、多くの観覧者から活発に質問を受け、評判は良かったものであると考える。結果はさらに英文で科学雑誌に投稿することを予定しており、現在投稿論文を執筆中である。人間科学進展度は当初の予定より「やや遅れている」といえる。その理由は「色彩転換メガネ」の作成に、業者が見積もり以上に手間取ったこと、加えて本装置はいわば「手作り」であるため、装置に予想以上に不具合が多かったことによる。一つには、内部のバッテリーの消耗が予想以上に激しく、充電不能となったため、業者に送付して交換修理する必要があった。また、内部の回線に接触不良が生じ、やはり業者に送付して交換修理する必要があった。

とはいえ、遅れは大きいものではなく、また不具合についてはすでに把握されているため、26年度は本実験を重ねていけるものと見込んでいる。26年度は被験者をさらに募集し、本実験を重ねていくことを予定している。年度の後半に於いては英文の論文を作成し、校閲業者の監修を経た上で海外の学術雑誌に送付することを予定している。本実験に於いては、備品は数万数十万円単位、参加者への謝金は45万円である。未使用金額は約2万円であり、この金額が残ることは不自然ではないと考える。次年度の支出は主に実験参加者への謝金となる。次年度使用額も謝金として使われると考える。
木質バイオマスを利用した金属・炭素複合材料調製における金属粒子形成過程の解明

目的:針葉樹に金属化合物を担持して炭化を行うことで,粒子径および形状の揃った金属微粒子が仮道管内に生成する。ここでは木質バイオマスへの金属担持量をコントロールするため,半炭化処理による影響を確認する。また担持金属として銅,亜鉛を用い,それぞれの単一担持による生成金属粒子と,銅と亜鉛の二成分混合担持ヒノキの炭化による生成粒子を比較することで,それぞれの成分がおよぼす影響の確認を併せて行う。実験方法:木質バイオマスとしてヒノキを用いた。担持する金属化合物は銅と亜鉛の塩化物および硝酸塩を使用した。半炭化処理には管状電気炉を用いた。ヒノキチップを280320°Cで30min処理することで半炭化物を得た。ヒノキチップまたは半炭化物1gに対し0.051.5mol/Lに調製した金属塩水溶液を20mL添加した。含浸処理を行ったヒノキチップを60°Cで乾燥し実験試料とした。試料の炭化処理は熱天秤を用い,温度300700°C,昇温速度250°C/min,高純度窒素を20mL/min通気して行った。炭化物中の金属粒子形態をSEMにより観察し, EDSを用いて粒子の組成分析を行った。また担持した金属量は,試料を燃焼して得られる灰分の重量から評価した。実験結果:木質バイオマスの半炭化処理を行うことで半炭化物中の酸性官能基が増加する。0.1mol/L塩化銅水溶液を用いて担持処理を行った場合, 280°C-30min処理では銅の担持量は無処理のヒノキと変わらなかったが, 300°C-30minでは約2倍, 320°C-30minでは約5倍の担持量増加が確認できた。酸性官能基量の増加に伴い銅イオン補足量が増加したためと考えられる。また銅および亜鉛の二成分担持ヒノキの炭化処理により生成した金属微粒子は,単一成分担持により得られる粒子と比較して1)塩化物では不揃いな酸化亜鉛粒子,銅粒子が独立して形成され, 2)硝酸塩では500°Cにおいて均一な大きさの銅・亜鉛が混合した球形微粒子が生成し,炭化温度が高温になるに従いウイスカー状粒子へと変化していく様子が観察できた。