hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨軟部悪性腫瘍における原因遺伝子の解析とその臨床応用に関する研究

昨年度までの研究成果に加え、今年度は下記の点で成果がみられた。1.昭和63年より行われている手術時摘出腫瘍標本のDNA、RNA抽出及びヌ-ドマウスを用いた腫瘍の移植継代は順調に続いている。特に、確立された細胞株の小ない軟骨肉腫について現在、約20代までpassageされた軟骨形質を保った肉腫細胞及び腫瘍株が移植継代されている。この腫瘍細胞株で染色体解析による異常は同定されていないが、今後さらに各種のProbeを用い、軟骨肉腫の発症に関する遺伝子異常の同定に用いることが可能である。また、軟骨肉腫のモデルとしても非常に利用価値の高いものである。2.臨床デ-タとの相関についてはfos gene expreisonの強さと悪性度との関与及び肺転移を生じるまでの期間において相関がみられた。さらに症例を増す必要がある。3.今年度よりPCRを用いた遺伝子異常の検索も始めている。PCRはTargetとなるDNA、RNAが少量ですむことより微小な量しか得られないbiopsy時のsampleでも解析可能で今後当分野においては活用が期待される。現在p53 geneについて解析中であるがhot spot regionにおいて正常Targetに比し、少し長いrearrangementのある症例が発見された。さらに他の領域をcoverするPrimerも用いて検討する。さらにPCR法はReverse Transcriptaseと組み合わせることにより少量のsampleからのRNAでも目的のgeneの発現の有無を検索できる。このRTーPCR法は、現在はまだ条件設定中であるが、今後大いに活用できる見込である。昭和63年度における本研究の成果は下記の通りである。1.当大学病院及び関連施設における骨軟部腫瘍症例より、DNA約70検体、RNA約30検体、腫瘍細胞約10検体、ヌードマウス移植約5検体を得た。2.上記の検体を用いて、まずRb(Retinobastoma)遺伝子(Dr.Friend,S.H.より入手)の異常の有無を検討した。その結果、骨肉腫23例中DNAレベルでは8例、35%に構造異常を認めた。うち5例はhomozygous、3例はheterozygousなdeletionであった。また8例中7例は47kb Hind III断片の欠失であり、同部位がhot spotであると考えられた。異常の見られなかった残りの15例のうち、5例ではRNAレベルで正常なTrans criptionが見られなかった。以上の結果より、骨肉腫においては、Rb遺伝子の異常が発症に強く関与していることが実証された。3.骨肉腫におけるRb遺伝子の異常と、臨床経過との相関に関しては、年令、性、悪性度等で特に明らかな相関は見られなかった。より多くの症例で検討する必要があると考えられた。4.骨肉腫以外の骨軟部腫瘍に関しては、MFHの3例中2例において同遺伝子の構造異常が見られた。このことは、MHFの発症にも、Rb遺伝子が関与している可能性が高いことを示している。6.今後の研究の展開に関しては、まず、より症例数を増やすこと、特にRNAレベルの解析を進めることが必要である。またその上で、より詳細に転移や化学療法と臨床経過との相関を検討する必要がある。さらに現在、他の癌関連遺伝子との関与を検索中であり、複雑ではあるが、より具体的な発癌機構の解明を行う予定である。平成元年度における本研究の成果は下記の通りである。1.当大学病院及び関連施設における骨軟部腫瘍症例により、DNA約100検体、RNA約50検体、腫瘍細胞10検体、ヌ-ドハウス移植5検体を得た。2.上記の検体を用いて、昨年にひき続き、Rb(Retinoblostonia)遺伝子の異常の有無を検索した。昨年度に確認されたものに、さらにDNAレベルで1検体、RNAレベルで3検体に異常が同定できた。骨肉腫における、この遺伝子の異常の関与を追確認することができた。3.さらに、骨肉腫に関与すると考えられる癌遺伝子のひとつとして、マウス骨肉腫由来の癌遺伝子であるCーfosに注目し、これをprobeとして、計23例の骨軟部悪性腫瘍において、その発現をRNAレベルで解析した。その結果、骨肉腫11例中全例、他の骨腫瘍8例中7例でfosの発現がみられたが、軟部肉腫4例及び正常骨髄組織では、longerexposureにても発現はみられなかった。骨腫瘍のうち、発現が認められなかったのは、BenignGCTのみであり、そのX線像はosteolyticであった。また、fosの発現量をdensitormeterを用いて計測した結果骨肉腫、軟骨肉腫では、他の腫瘍に比し、より強い傾向がみられ、悪性腫瘍において高い発現がみられることが明らかとなった。5.今後はさらにP53及びCーmyc,mdr,組織特異蛋白等について解析を進め、より具体的な発症因子の解明と臨床的応用を試みたい。

また、軟骨肉腫のモデルとしても非常に利用価値の高いものである。2.臨床デ-タとの相関についてはfos gene expreisonの強さと悪性度との関与及び肺転移を生じるまでの期間において相関がみられた。さらに症例を増す必要がある。3.今年度よりPCRを用いた遺伝子異常の検索も始めている。PCRはTargetとなるDNA、RNAが少量ですむことより微小な量しか得られないbiopsy時のsampleでも解析可能で今後当分野においては活用が期待される。現在p53 geneについて解析中であるがhot spot regionにおいて正常Targetに比し、少し長いrearrangementのある症例が発見された。さらに他の領域をcoverするPrimerも用いて検討する。さらにPCR法はReverse Transcriptaseと組み合わせることにより少量のsampleからのRNAでも目的のgeneの発現の有無を検索できる。このRTーPCR法は、現在はまだ条件設定中であるが、今後大いに活用できる見込である。
屈折透過型CTによる遺跡探査法の開発

電磁波が伝搬しにくいが音波はよく伝搬する含水率の高い土中や泥土中での遺跡探査に有効な音波探査法の開発を意図し、本年度は音礎的検討を行った。音波を用いて従来より用いられているCT(computed tomography)の手法を行おうとすると、測定対象である土中内部での音速分布により音波が屈折し、よい結果が得られない。本研究では不均質媒質である土中の音速分布により引き起こされる音波の屈折を積極的に考慮し、土中の音速構造を映象化する屈折透過型CTの開発を目的としている。音速分布と音波屈折の関係について順方向に検討し基礎的知見を得た。基波到達距離と伝搬時間の関係、音波到達距離と到達深度の関係の検討から、表面の音速が300m/s程度で深さ数mで千数百m/sの音速に達するような含水率の高い土中の状況では、十数mの距離を1030msの伝搬時間で音波が到達し、音波の到達深度は数mであることがわかった。また従来の音線理論を拡張したshell function法を開発し、さらに詳細な検討が行えるようにした。本手法は従来評価の困難であった音線交差点の音の強度評価が正確に行うことができる非常に有用な計算法でさまざまな応用が考えられる。さらに、これらの検討とフィールドでの実験データの比較検討を行い、測定装置、送受波器配置、データ収集法について検討するとともに解析方法の妥当性についても確認を行った。本年度の研究により、屈折透過型CTによる遺跡探査法の基礎を与えたと考えている。
誤差覚知RTによる知覚と運動の再組織化と脳賦活化効果の検証

これまで開発したRTや訓練プロトコールを実臨床で活用する過程において,運動麻痺が強い片麻痺者への適応が課題となっていたことを踏まえ,本研究では運動補助RTを活用しつつ,知覚支援RTや誤差覚知RTによる知覚支援技術により運動学習を効果的に進める方法論を構築した.この知見は,脳神経学的な有効性を有し,かつ実臨床にも活用できるニューロ・RTリハビリテーションの基礎理論になり得るため,その意義は非常に高い.本年度は主に二点の研究を行った:A)誤学習を抑制する誤差覚知RTの開発と効能検証;B)運動補助RT利用時の脳賦活解析に基づく急性期リハ運動訓練法の導出.A)では,訓練中に注意低下要因が存在する場合,能動/受動によらず,運動の精度が有意に低下することを科学的に明らかとした.B)では,手指リハRTを用いて,健側の手から患側の手をマスター・スレーブ方式で左右同期運動をさせた際の脳活動をfMRIで計測したところ,両手を能動的に運動させたときの脳活動と差異がないことを初めて立証した.B)に関して概説する.脳卒中急性期リハでは,麻痺側の筋肉が弛緩し,能動的な麻痺側の運動訓練ができない.そこで健側の手の運動を計測し,マスタ・スレーブ(M/S)方式で患側に両側同期運動を行わせる手指リハ支援RTを開発すると共に,RTによる両側同期運動と自ら両手を同期させた能動運動の脳賦活状態をfMRIで比較・検証し,その有用性を脳神経学的に評価した.健常成人8名を対象に,MRIガントリ内で手指リハビリロボットを非利き手(左手)に装着した状態で,中指で以下の3つのタスクを行わせた時の脳活動をfMRIで計測した.タスク1:受動モード(ロボットで左手をプリプログラム駆動),タスク2:ミラーモード(データグローブを装着した右手から左手をM/Sで動作),タスク3:両手アクティブモード(被験者自身で両側同期運動).その結果,ミラーモード2と両手アクティブモード3では,賦活化領域に差異はなく(右前帯状,左下前頭),これらの訓練モードでは同様の効果が見込めることがわかった.本成果を踏まえれば,筋肉が弛緩して患側を動かせない急性期リハにおいて,M/S方式の運動補助RTを用いて両側同期運動を行えば,自ら能動的に患側を動作させる場合と同様のリハビリ効果が見込まれ得ることを脳神経学的に明らかにする世界初の成果が得られた.本年度は,リハ病院において臨床研究を実施できる体制が整ったことから,計画を変更し,主に以下の二つの研究を行った:A)知覚モデル・逆モデルを独立に再構する運動学習スキームの構築;B)療法士・片麻痺者間で患側接地状態を背部で共有可能な知覚共感ウェアによる誤差覚知手法の構築A)逆モデルおよび自己受容覚モデルを独立に更新する訓練プロトコールを発症から約3ヶ月経過した回復期片麻痺者二名(感覚障碍:軽度,軽度中等度)に適用した.訓練タスクとして,左右対称運動を選定した.1日約40分の訓練を5日間連続して実施した上で,一週間を空けた後,訓練効果が維持されているのかを検証した.その結果,訓練前の左右対称運動では515度の角度差が生じていたのに対し,訓練後には左右の傾斜角度差が有意に小さくなっており(例えば,被験者Aの自己受容覚に基づく運動では,1日目7.0度,5日目2.2度,1週間後は1.9度を維持),片麻痺者においても上記の訓練プロトコールで両モデルを同時更新可能なことが示された.B)片麻痺者は,感覚障害に伴い歩行時における接地状態を知覚できず,異常接地の正確な認識および蹴り出しのタイミングの適切な制御が困難となる.そこで,療法士と片麻痺者の双方の背部に接地箇所を振動(患側足圧に基づく5点独立振動制御)で与えることで,踵接地の欠落や内反状態の継続など,患者が見逃し得る不適切な接地状態を療法士が感知し,患者に気づかせる新たな誤差覚知の仕組みを案出した.なお,健常歩行と異常歩行の差異は,拇指球と踵部内側の接地の有無であることから,「内反接地/非内反接地」,「前足部接地/踵部接地」を振動パターンで識別させることとした(立位⇒歩行).評価のため,回復期BRSIIIVIの片麻痺者7名を対象に,15分×1日の介入を行った結果,介入前後で麻痺側重複歩距離の有意な増加が確認された(p<0.05).当初設定していた課題は以下の二点である.このうち,2は昨年度の研究において本質的な成果が得られている.1誤学習を抑制する誤差覚知RTの開発と効能検証2誤差覚知RTによるBF効能の脳神経生理学的検証他方,本研究課題では,運動イメージと実際の運動との間に齟齬が生じ得る片麻痺者に対し,RT等を用いて誤差覚知を行う具体的方法論を構築し,その有効性を片麻痺者において検証することをメイン・ターゲットに据えている.リハビリテーションの運動学習において重要となる逆モデルと知覚モデルを更新させる訓練プロトコールに関して,片麻痺者での臨床評価を実施し,有意な運動改善効果を検証できた意義は大きい.また,リハ病院の療法士との連携体制も深まり,研究計画や開発装置に対する療法士からのフィードバックが得やすくなったことに加え,実臨床の場で実際に利活用可能な誤差覚知RTや訓練

プロトコールを着実に開発できていることから,上記の1に関しても,当初以上の成果が得られていると考えられる.本年度は主に,急性期リハにおける下肢随意運動の誘発・拡張を目指したマスタスレーブ式両足協調運動デバイスの開発を行った.脳卒中急性期リハでは,麻痺側の筋肉が弛緩し,能動的な麻痺側の運動訓練ができない.この問題に対し本研究では,健側の手の運動を計測し,マスタ・スレーブ(M/S)方式で患側に両側同期運動を行わせる手指リハ支援RTを開発した上で,M/S方式による両側同期運動と自ら両手を同期させた能動運動の脳賦活状態をfMRIで比較・検証した.結果,M/S方式による両側同期運動と能動運動では脳賦活化領域に差異がなく,同様の効果が見込めることがわかった.この知見に基づき本年度は,これまで困難であった急性期リハにおける効果的な下肢訓練の実現を目指し,下肢随意運動の誘発・拡張を目指したマスタスレーブ式両足協調運動デバイスの開発を行った.まず,急性期に片麻痺者がベッド上で仰臥位にて下肢運動リハビリを行えるよう,2本のレール上に可動ペダルを取り付け頭尾方向に両足を可動できる構造とした.さらに,変位センサで計測された健側の頭尾方向の動きに基づき,患側のモータを駆動させ同期/対称運動を可能とすると共に,患側の能動性を阻害しないよう,可動ペダルとレールの間に機械ばねを組み入れ,ばね変位から患側の能動性を検出できる構造を案出した.評価のため,健常成人を対象に,1下肢両側の同期・対称運動の成立性,2(疑似)患側の能動性の検知に関する検証試験を行った.結果,同期運動では,両側の運動の相関係数が0.998,対称運動では-0.999となり,高い精度でマスタスレーブ式協調運動を行えることが示された(1).また,同期運動における(疑似)患側の能動性を大小2段階に設定したところ(大腿二頭筋の積分筋電位(25%IEMGと50%IEMG)),能動性の差異に応じて機械ばねの挙動が有意に異なることが確認された(2).これまで開発したRTや訓練プロトコールを実臨床で活用する過程において,運動麻痺が強い片麻痺者への適応が課題となっていたことを踏まえ,本研究では運動補助RTを活用しつつ,知覚支援RTや誤差覚知RTによる知覚支援技術により運動学習を効果的に進める方法論を構築した.この知見は,脳神経学的な有効性を有し,かつ実臨床にも活用できるニューロ・RTリハビリテーションの基礎理論になり得るため,その意義は非常に高い.当初設定していた以下の課題に関して,片麻痺患者では未検証ではあるものの,健常成人を対象とした試験は予定通り実施できている.1誤学習を抑制する誤差覚知RTの開発と効能検証2誤差覚知RTによるBF効能の脳神経生理学的検証1に関しては想定通りの結果が得られた.また,2に関しては,手指の両側同期運動において,マスター・スレーブ駆動方式を取り入れた運動補助RTは,自ら両手を同期させた能動運動と同等の脳賦活状態を生じさせられることを世界で初めて脳神経学的に明らかにする成果が得られている.以上より,片麻痺患者に適用する前段階として,脳神経学的な観点から学理の裏付けを図れたことから,研究は順調に進展していると考えている.当初設定していた以下の課題に関して,2年間の研究を通じて,2では本質的な成果が,1では片麻痺者における有効性の検証まで達成できていることから,当初計画の主要要素は達成できた次第である.1誤学習を抑制する誤差覚知RTの開発と効能検証2誤差覚知RTによるBF効能の脳神経生理学的検証これまで開発したRTや訓練プロトコールを実臨床で活用する過程において,運動麻痺が強い片麻痺者への適応が課題となっていたことから,最終年度は,運動補助RTを活用しつつ,知覚支援RTや誤差覚知RTによる知覚支援技術により運動学習を効果的に進める方法論を模索してゆく予定である.
ポルフィロモナス・ジンジバリスの宿主細胞に多々慰する接着・障害機構の解明

本年度は、Porphyromonas gingivalis ATCC 33277及びその血球凝集活性欠損株であるM2株、M3株の外膜小胞(OM-V)を用いてヒト歯肉線維芽細胞(HGF)に対する細胞毒性を調べた。細胞のViabilityを調べるために行ったWST-1 assayの結果、5μg/mlのOM-Vを作用させたHGFの脱水素酵素活性は、ATCC 33277株でコントロールに比べて50%程度、M3株では約30%の活性低下を認めたが、M2株では活性低下を全く認めなかった。トリパンブルー色素排除試験および形態学的変化の評価は25、50μg/mlのOM-Vを作用させて行った。その結果、ATCC 33277株では生細胞率が各々86.4%、63.3%にまで低下したが、M2株では各々94.8%、91.4%とわずかな低下しか認められなかった。また、M3株はATCC 33277株とほぼ同じ数値を示した。形態学的変化は、ATCC 33277株で両濃度ともHGFの半数以上が球状化し、M3株では一部の細胞が球状化し、M2株では全く影響しなかった。以上のことから昨年度に報告したDNA断片化や細胞凝集活性と同様、細胞毒性活性もATCC 33277株では強く認められるもののM2株では殆ど認められないことが明らかとなった。各OM-V標品についてP.gingivalisのトリプシン様酵素の1つであるPase-Cの存在をウエスタンブロッティング法を用いて調べたところ、M2株にはPase-Cが検出されなかった。予備実験の結果、本菌の産生するトリプシン様酵素には細胞凝集活性を示すものがあり、本研究においてもトリプシン様酵素活性と細胞凝集活性、細胞毒性活性の間には強い関連が示唆されたことから、本菌の細胞接着、障害作用の主役をなすのは例えばPase-Cのようなトリプシン様酵素ではないかと考え、現在検索を進めている。本年度は、Porphyromonas gingivalis ATCC 33277及びその血球凝集活性欠損株であるM2株、M3株の菌体及び外膜小砲(0M-V)を用いてヒト歯肉線維芽細胞(HGF)に対する細胞毒性を調べた。菌体のBApNA分解活性はM3株が最も強く、33277、M2株は比較的弱い活性を示した。一方、BLpNA分解活性は33277株では確認できたが、他の2株では検出できなかった。菌体によるHGFのDNA断片化について調べた結果、3株ともコントロールに比べて1821倍のDNA断片量が検出された。HGFに対する細胞凝集活性は、M3、M2、33277株の順に強かった。OM-V標品のBApNA分解活性はM3、33277株で強く、M2株では非常に弱い活性しか認められなかった。BLPNA分解活性は、33277、M3株の順で強く、M2株てはほとんど認められなかった。OM-VによるHGFのDNA断片化は、M3、33277株の順に強く認められ、M2株ではほとんど認められなかった。また、HGFに対する細胞凝集活性は33277、M3株の順に強く、M2株では全く検出できなかった。以上の結果から、M2株は菌体でもOM-Vでも非常に弱いトリプシン様酵素活性しか認められず、菌体ではHGFに対してDNA断片化も細胞凝集活性も明らかに認められたものの、OM-Vでは両作用とも認められなかったことから、M2株の菌体には存在するがOM-Vには含まれない細胞毒性因子と細胞接着因子が存在することが示唆された。今後は菌体標品とOM-V標品について生化学的あるいは形態学的解析を加え、これらの因子についてその作用機序とともに検索を進めていく予定である。

各OM-V標品についてP.gingivalisのトリプシン様酵素の1つであるPase-Cの存在をウエスタンブロッティング法を用いて調べたところ、M2株にはPase-Cが検出されなかった。予備実験の結果、本菌の産生するトリプシン様酵素には細胞凝集活性を示すものがあり、本研究においてもトリプシン様酵素活性と細胞凝集活性、細胞毒性活性の間には強い関連が示唆されたことから、本菌の細胞接着、障害作用の主役をなすのは例えばPase-Cのようなトリプシン様酵素ではないかと考え、現在検索を進めている。
光誘起テラヘルツ帯左手系物質の探索

前年度作製したフェムト秒光パルスを用いたテラヘルツ帯時間領域分光システム(測定帯域0.13THz)を用いて紫外線照射反強磁性体(NiO)の複素屈折率スペクトルを測定した.紫外線照射によって複素屈折率はわずかに変化したが,導出した複素誘電率及び複素透磁率もわずかに変化するのみで,反強磁性共鳴周波数(1.1THz)においてもこれらの実部が負(左手系物質の必要条件)になることはなかった,これは十分な低温(5K)でも同じであった.今回用いたランプ照射(連続光)では励起強度が十分でなかった可能性がある.NiOの紫外線透過及び反射スペクトルを測定したところ,バンドギャップ以下の波長でも大きな吸収が観測された.そこで試みに波長800nmの光パルスの第2高調波(波長400nm)の光パルスを照射しながら,テラヘルツ波応答を測定したがほとんど変化はなかった.この実験の過程で波長800nmの光パルスを照射すると,周波数が1THz程度の電磁波が放射されることを見出した.放射電磁波周波数の温度変化を測定したところ,波数ゼロの反強磁性マグノンの温度変化と一致した.すなわち光パルス励起により何らかのプロセスで波数ゼロのマグノンが励起され,そのマグノンから電磁波が放射されていると考えられる,放射電磁波電場の励起光強度依存性から,光パルスによるマグノンの励起プロセスとしてはコヒーレントアンチストークスラマン散乱過程が考えられる.計画に基づき測定システムを構築した.システムはフェムト秒光パルスを用いたテラヘルツ帯時間領域分光システム(測定帯域0.13THz)に紫外線発生機構を組み合わせた.試料は5Kまで到達する低振動型冷凍機にて冷却できるようにした.テラヘルツ帯時間領域分光システムによりテラヘルツ波パルスの電場波形を測定する.これにより試料を透過するテラヘルツ波の振幅と位相の情報が得られる.振幅と位相情報から材料の複素屈折率を導出できる.さらに試料のテラヘルツ帯複素誘電率及び複素透磁率を求める解析方法を検討した.一般的には振幅(透過率)及び位相シフト測定では複素透磁率及び複素誘電率のそれぞれの実部と虚部を独立に求めることはできない.しかしながら今回用いた試料は絶縁体であるため,反強磁性共鳴近傍の周波数では複素誘電率に急激な分散はないと考えることができる.この仮定のもとで透過率及び位相シフトスペクトルから複素誘電率スペクトルを導出する.次に複素誘電率スペクトル及び透過率・位相シフトスペクトルを用いて複素透磁率スペクトルを導出することができる.試みに反強磁性体NiOの透過測定(室温)から,NiOの反強磁性共鳴周波数(1.1THz付近)における複素誘電率及び複素透磁率を導出した.反強磁性共鳴周波数で複素透磁率は減少していることがわかった.しかし透磁率は正のままで左手系物質に必要な負透磁率は実現していないことがわかった.次年度は十分低温においてNiO及びMnOの反強磁性体の複素透磁率を調べる.また試料への紫外線照射実験は当初計画通り次年度に行う.前年度作製したフェムト秒光パルスを用いたテラヘルツ帯時間領域分光システム(測定帯域0.13THz)を用いて紫外線照射反強磁性体(NiO)の複素屈折率スペクトルを測定した.紫外線照射によって複素屈折率はわずかに変化したが,導出した複素誘電率及び複素透磁率もわずかに変化するのみで,反強磁性共鳴周波数(1.1THz)においてもこれらの実部が負(左手系物質の必要条件)になることはなかった,これは十分な低温(5K)でも同じであった.今回用いたランプ照射(連続光)では励起強度が十分でなかった可能性がある.NiOの紫外線透過及び反射スペクトルを測定したところ,バンドギャップ以下の波長でも大きな吸収が観測された.そこで試みに波長800nmの光パルスの第2高調波(波長400nm)の光パルスを照射しながら,テラヘルツ波応答を測定したがほとんど変化はなかった.この実験の過程で波長800nmの光パルスを照射すると,周波数が1THz程度の電磁波が放射されることを見出した.放射電磁波周波数の温度変化を測定したところ,波数ゼロの反強磁性マグノンの温度変化と一致した.すなわち光パルス励起により何らかのプロセスで波数ゼロのマグノンが励起され,そのマグノンから電磁波が放射されていると考えられる,放射電磁波電場の励起光強度依存性から,光パルスによるマグノンの励起プロセスとしてはコヒーレントアンチストークスラマン散乱過程が考えられる.
大学入試センター試験の視覚障害受験生に対する特別措置と問題作成の改善に関する研究

大学入試センター試験における視覚障害者への対応では、試験時間のさらなる延長、点字触読の特質を踏まえた問題量の適正化、図やグラフが多用される教科・科日への出題内容の見直し、また問題の読み上げやカセットテープによる音声出題、回答方法としてのコンピュータ入力の導入などが要望されている。本研究はこれら要望をふまえ、試験問題量の適正化、試験問題の質的妥当性、出題方法の多様化等について多面的に検討した。これらの検討に先立ち、外国の実情とその課題等について現地調査を行った。1外国における視覚障害者と大学入学試験に関する実情試験問題作成の妥当性や公平性はこれらの国の多くでは必ずしも議論の対象ではなく、入試が大学進学適性タイプと後期中等教育終了タイプでは細部で異なるものの、一般入試の枠内での比較的緩やかな対応や障害者優先入試など特別措置が焦点となる。また、中国では視覚障害者の特別措置や点字問題作成に関する問題状況が関係者に意識されていない実態もある。2試験問題量の適正化に関する研究過去のセンター試験を中心とした問題で、科目別の解答所要時間と問題量の関係を点字問題群と印刷文字試験による対照群と比較検討した。これらのテスト・データから、問題削減が解答過程に及ぼす効果を分析した。その結果、2群の解答曲線の比較から、問題量を削減した場合にも試験の公平性に影響しないことを検証した。3問題作成の質的妥当性に関する研究本研究では、試験問題に図表を含む教科について、その代替化(図表を文章で説明・別問題の差し替え)の妥当性、さらに、触図に関しては、原図から触図への変換の公式化のための研究が行われた。触図の構成要素をキャプション、図形要素、グラフ要素などに分類し、それぞれの最適化のための実験により、点字に比べ自動化が難しかった触図作成のためのガイドラインづくりの基礎作業が確立した。4試験様式の多様化に関する研究本研究では、視覚障害者にデジタル音声問題・カセットテープ音声問題・点字問題の3つのテスト・メディアによる試験を健常受験生にデジタル音声問題・カセットテープ音声問題・墨字問題の3つのテスト・メデイアによる試験をそれぞれ実施し、解答所要時間や得点等、テスト・メディアが解答過程に及ぼす効果を分析した。その結果音声問題も実施可能の道筋が見えてきた。1試験問題の量的適正化の研究視覚障害受験生の試験時間延長は現状では1.5倍である。この延長率では受験生に不利であるが、更なる延長は健康上好ましくない。したがって、この問題の対応は間題量の削減しかない。藤芳は代替試験用コンピュータベースト・テストの試作実験により国語・数学・英語の過去問題をデジタル化し、難易度、IRTにより項目パラメーターを推定し、問題プールを構築した。これによって大幅な試験時間の延長を必要としない方策を提言した(雑誌論文1,2)。2試験問題の質的妥当性の研究試験問題に含まれる図表の代替化(図表を文章で説明、別問題の差し替え等)の妥当性を探るため、触図の構成要素をキャプション、図形要素、グラフ要素などに分類し、それぞれの最適化を図るための実験を行った。その結果を整理し、最適化のガイドラインの試案を提示した(加藤論文)。

3外国の大学入試における視覚障害受験生への特別措置や問題作成の実情を把握するため、ドイツ(藤井聰尚)、イギリス(山口洋史)、スェーデン(加藤宏)、中国(藤芳衛)を訪問し、取り組みの実情とその課題について調査した。これらの国では、多くの場合点字試験問題の妥当性や公平性についてはほとんど議論がなく、障害者優先入試が焦点となっている。たとえば、ドイツの大学では原則として各大学の学籍定員の2%が障害者優先枠として確保され、一般入試における学籍配分から除かれている。これの法的基盤はいわゆる「不利益調整」であるが、その理念、経過、仕組み、問題点などを整理分析した。他のヨーロッパ諸国も大同小異であり、一般入試問題と点字入試問題の異同やその要因等はほとんど問題となっていない。中国では点字環境も整備されておらず、かつ大学に進学する視覚障害者も少ないことから問題が顕在化していない(図書1)。本年度の研究実施計画に記した順序で研究実績を示す。1試験問題の量的適正化の研究視覚障害者の試験では、音声出題に関しては過去個別対応で行われた例はあるものの、組織的対応については実証的研究すらも行われてこなかった。この問題に対応するため、藤芳は法科大学院の入学適性試験の試行テストに合わせて,点字問題と音声問題の比較実験をおこなった。その結果点字問題と並んで音声問題の作成が可能であるが、両者ともに読む必要のある試験問題の文章量に配慮した出題が不可欠であること指摘した。(雑誌論文1,2)2試験問題の質的妥当性の研究試験問題に図表を含む教科について、その代替化(図表を文章で説明あるいは別問題の差し替え)の妥当性をさぐるため、触図の構成要素をキャプション、図形要素、グラフ要素などに分類し、それぞれの最適化の実験を行った。加藤はその結果を整理し、最適化のガイドラインの試案を昨年度提示したが、本年度はそれに修正を加えて、国際学会で発表した。志村もこれに関連する研究を公表した(雑誌論文4、5)3外国における視覚障害受験生の実情調査諸外国の特別措置の内容や試験問題の作成状況については昨年度に引き続いて主要国への訪問調査、及び調査の終了した国々については資料の整理点検を行った。本年度は新しくフィンランド(加藤)が調査国に加わるとともに、イギリスについても再度訪問して資料の収集を行った。それらを整理すれば、試験問題作成の妥当性や公平性はこれらの国の多くでは必ずしも議論の対象ではなく、一般入試の枠内での比較的緩やかな対応や障害者優先入試など、特別措置が焦点となる。また、中国では点字環境も十分整備されていないことや、視覚障害者の大学進学率も低いことなどにより、視覚障害者の特別措置や点字問題作成に関する問題状況が関係者に意識されていない実態もある。(雑誌論文5、図書1)本年度の研究実施計画に記した順序で研究実績を示す。11試験問題の量的適正化の研究視覚障害者の試験では、音声出題に関しては過去個別対応で行われた例はあるものの、組織的対応については実証的研究すらも行われてこなかった。
アワビ筋萎縮症をモデルとした貝類の宿主病原体相互作用の解明と防除技術の確立

クロアワビとメガイアワビにおける原因ウイルスの動態解析と、ウイルスのドラフトゲノム解析を行った。ウイルスの動態解析では、20°Cで発病した病貝の飼育水温を25°Cまで上昇させることで、体内のウイルス量が有意に減少することが明らかとなった。また、筋萎縮症はメガイアワビでは発症しないと考えられていたが、メガイにおいても本ウイルスが増殖することを定量PCRにより明らかにした。クロアワビと比較して死亡率は低いものの、メガイにおいても死亡が発生した。本ウイルスのmajor capsid protein遺伝子に対する定量PCRにより、クロアワビ病貝における本ウイルスの体内分布を調査したところ、ウイルス遺伝子は血リンパ液、血球および中腸腺に少なく、その他の組織では概ね同程度に分布していた。同遺伝子に対するin situハイブリダイゼーションにおいても、同様の傾向が認められた。本病は、神経幹の周辺に形成される異常細胞塊が特徴的だが、ウイルス遺伝子は神経幹には存在しなかった。ウイルス感染細胞は筋肉および結合組織に散在し、全身に分布していた。ドラフトゲノム解析では、粗精製したウイルス分画を次世代シーケンサーにより解読し、リードをアセンブルしたところ本ウイルスを由来とすると考えられる9つのScaffoldが得られた。各Scaffoldの外側に向けてプライマーを設計し、PCRによってギャップを増幅することで、ほぼ全長の配列を決定することができた。現時点では、本ウイルスのゲノムサイズは約210kbpと推定された。1年目の研究として、1ウイルスの動態解析、2ウイルスに対する宿主の遺伝子発現応答、3ウイルスの全ゲノム解析を予定していた。1ウイルスの動態解析では、クロアワビおよびメガイにおけるウイルスの増減を調査し、本病に罹患しないと考えられていたメガイも本ウイルスに感染することを明らかにした。申請時の予想とは異なる結果であるが、順調に進捗している。2ウイルスに対する宿主の遺伝子発現応答解析では、本病に罹患したクロアワビについて網羅的なトランスクリプトームを取得し、現在データを精査している。また、ウイルスが減少する高水温化で飼育した病貝について解析を進めている。全体として順調に進展している。3ウイルスの全ゲノム解析では、ほぼ全長配列が解読できており、順調に進捗している。今年度は、以下の通り1発病と関係する遺伝子応答の解析、2RNA干渉と外来遺伝子発現の条件検討、3ウイルス株間の多型解析、4免疫組織科学染色によるウイルスの動態解析を行う。1:ウイルスが増殖する低水温と増殖しない高水温で飼育した病貝について、遺伝子発現解析を実施し、発病と関係する宿主およびウイルスの遺伝子をスクリーニングする。2:RNA干渉あるいは発現ベクターの導入により宿主のウイルスに対する応答を人為的に操作することで、本ウイルスに対する抵抗性を操作する実験では、dsRNA等を用いたRNA干渉と、アワビで効率的に外来遺伝子を発現させるための方法について条件検討を行う。RNA干渉では、dsRNA等をアワビに接種し、遺伝子発現の抑制作用を解析する。外来遺伝子の発現では、種々のプロモーター下にGFP遺伝子を連結したベクターをアワビに投与し、蛍光色素の産生を指標に効率的な方法を探索する。3:ウイルス株間の多型解析では、日本各地で発生した本病について、ウイルスのゲノムを次世代シーケンスにより解析し、変異箇所を探索する。4:免疫組織科学染色によるウイルスの動態解析では、本ウイルスのmajor capsid proteinの組換タンパク質に対して作成した抗血清を用いて、自然発症アワビや実験感染アワビを染色し、ウイルス抗原の組織分布を解析する。

また、ウイルスが減少する高水温化で飼育した病貝について解析を進めている。全体として順調に進展している。3ウイルスの全ゲノム解析では、ほぼ全長配列が解読できており、順調に進捗している。今年度は、以下の通り1発病と関係する遺伝子応答の解析、2RNA干渉と外来遺伝子発現の条件検討、3ウイルス株間の多型解析、4免疫組織科学染色によるウイルスの動態解析を行う。1:ウイルスが増殖する低水温と増殖しない高水温で飼育した病貝について、遺伝子発現解析を実施し、発病と関係する宿主およびウイルスの遺伝子をスクリーニングする。2:RNA干渉あるいは発現ベクターの導入により宿主のウイルスに対する応答を人為的に操作することで、本ウイルスに対する抵抗性を操作する実験では、dsRNA等を用いたRNA干渉と、アワビで効率的に外来遺伝子を発現させるための方法について条件検討を行う。RNA干渉では、dsRNA等をアワビに接種し、遺伝子発現の抑制作用を解析する。外来遺伝子の発現では、種々のプロモーター下にGFP遺伝子を連結したベクターをアワビに投与し、蛍光色素の産生を指標に効率的な方法を探索する。3:ウイルス株間の多型解析では、日本各地で発生した本病について、ウイルスのゲノムを次世代シーケンスにより解析し、変異箇所を探索する。4:免疫組織科学染色によるウイルスの動態解析では、本ウイルスのmajor capsid proteinの組換タンパク質に対して作成した抗血清を用いて、自然発症アワビや実験感染アワビを染色し、ウイルス抗原の組織分布を解析する。
IgG4関連の心血管病変の実態および臨床経過に関する検討

心臓血管手術によって得られた組織サンプルを用いた先行研究から、大動脈狭窄症の大動脈弁、大動脈瘤(解離を含む)の大動脈壁において、IgG4陽性の形質細胞浸潤が認められることが明らかになった。今回の、大動脈弁と大動脈壁にターゲットを絞って、IgG4陽性細胞浸潤の有無について、対象を絞った検討を行った。大動脈弁、あるいは、大動脈壁の合計282サンプルの免疫組織学的検討により、IgG4陽性細胞浸潤を認めたのは70サンプル、30/HPF以上の浸潤に限ると、18サンプル(6.4%)であった。大動脈弁に限ると、139サンプル中24サンプルでIgG4陽性細胞浸潤をみとめ、そのうち2サンプル(1.4%)では、30/HPF以上であった。大動脈弁狭窄症患者のうち、29例で術前の血清IgG4が測定されていた。弁組織にIgG4陽性細胞浸潤を認める症例の血清IgG4(中央値)は55.5mg/dL(n=6)であり、IgG4陽性細胞浸潤を認めない症例のIgG4(中央値)24.5mg/dL(n=23)より高値の傾向があった。しかし、血清IgG4値が135mg/dLを超えるものは、いずれのグループにも存在しなかった。血管病変のみでは、血清IgG4高値を伴わないケースも多いことから、IgG4関連の循環器病変の診断においては、血清IgG4値の有用度は、他の臓器病変に比較して低い可能性がある。また、大動脈弁狭窄症+冠動脈狭窄症の患者において、組織が採取された狭窄大動脈弁、大動脈壁、心膜サンプルのいずれの部位においてもIgG4陽性細胞浸潤が認められたケースも経験した。さまざまな心血管臓器において、同時的にIgG4陽性細胞浸潤が生じる可能性があることを意味しており、IgG4を含むなんらかの免疫学的機序が、動脈硬化と大動脈弁狭窄症の共通の疾患背景として存在する可能性については、今後の検討課題である。本科研費においては、心血管領域におけるIgG4関連疾患に対して適切な診断治療を行うために、いくつかのアプローチにより、包括的な検討を試みている。膵疾患においてはIgG4関連疾患である自己免疫性膵炎の診断にあたり、血清IgG4高値は、感度、特異度ともに90%を超えている。「循環器疾患を有する症例に対する、血清IgG4の網羅的測定」では、循環器内科入院症例や、CTによる冠動脈評価を行った600例超の症例を対象に、網羅的な血清IgG4測定を行い、IgG4高値は、約4-5%に認められる、特異度の低い情報であることを明らかにし、日本脈管学会総会での発表と、脈管学会誌への投稿(採択)を行った。心血管は、生検による組織学的な検討が困難な部位である。「さまざまな心血管疾患の手術標本に対する網羅的なIgG4染色」では、手術により得られた組織標本に対して、網羅的なIgG4染色を行い、IgG4陽性形質細胞浸潤がどのような疾患、病態で存在するかを検討した。その結果、程度の軽度なものも含めると、大動脈弁狭窄症と大動脈瘤の症例の約2割にIgG4陽性の形質細胞浸潤を認めることが明らかになり、論文により報告した(BMC Cardiovasc Disord)。これらの知見は、心血管におけるIgG4関連疾患の診断のために、他の臓器の診断とは異なる基準をセットアップする必要を示唆している。そのため、他の臓器においてIgG4関連疾患と診断され、それに動脈周囲炎や後腹膜線維症を合併してきた症例について、他領域の専門医から、厚労省の班会議などを通じて症例を集積して、臨床像や画像や臨床検査上の特徴などについて解析を進めた。循環器症例の血清IgG4の測定や、心臓血管病に対する手術サンプルのIgG4染色については、サンプルのセットアップが順調に進み、また、測定や染色の結果も得られており、血清IgG4高値の陽性的中度の低さや、大動脈弁狭窄症におけるIgG4陽性細胞浸潤など、新規知見を得られ、それにより、学会報告、および論文発表にこぎつけることができた。これらの課題については、順調に進められたと考えている。消化器、呼吸器、眼科、腎臓など、他臓器のサブスペシャルティで、かつ、IgG4関連疾患の分野におけるエキスパートの先生方により、IgG4関連疾患と診断され、また、動脈病変が合併している、と判断された症例については、99症例を集積することができた。この、99例については、血管(周囲)組織などの病理学的検討の存在するものや、存在しないものなど、エキスパートが診断に至った経緯により分類し、臨床像や、病態の特徴について論文作成を開始した。多施設から集められた99例の中には、包括診断基準ではIgG4関連の動脈病変とは診断できないものや、病理学的な検討を欠いているものも存在しており、現状では、包括基準による診断と、エキスパートによる診断には隔たりがあることが確認された。IgG4関連疾患が2015年7月に難病指定されたことを考慮すると、この点をとっても、今後、IgG4関連の動脈疾患などについても、診断の指針の策定が必要であることが改めて認識された。この点については、多施設、多分野の研究者との密接な連携の元の作業になるため、調整事案が多く存在するが、診断指針の策定のための情報収集は、おおむね順調に進んだと判断している。

心臓血管手術により取得された大動脈壁と大動脈弁サンプルに網羅的なIgG4染色を施行し、IgG4陽性形質細胞浸潤が10/HPF以上かつIgG4/CD138比が40%以上認められるものの頻度について検討している。トータルで282サンプルの評価が予定通り終了している。大動脈壁143サンプルのうち、19サンプル(14%)で、大動脈弁では、4/143(2.3%)で上記の条件を満たすものは満たしていた。これらの症例の中で、血清IgG4値が評価できたサブグループを対象として、IgG4陽性細胞浸潤を認めるケースと認めないケースにおける血清IgG4値を比較検討している。もう一つの目標として、IgG4関連の大型血管炎について、臓器特異的な診断基準の策定がある。こちらについては、厚生労働省研究班と日本循環器学会から参加されたメンバーにより、複数回のミーティングを経て、「IgG4関連大動脈周囲炎/動脈周囲炎および後腹膜線維症」の診断基準策定を行い、関連領域を含む日本腎臓学会理事会にても承認されている。実臨床では、手術後の評価でIgG4関連疾患が疑われても、術前の血清IgG4測定が行われていないなどの状況に対応すべく、組織学的な所見からの診断、および、他臓器で確診がついている場合における診断などにポイントをおいた診断経路を設定している。上記のように、当面の目標については、おおよそ計画通りに進んでいる。心臓血管手術によって得られた組織サンプルを用いた先行研究から、大動脈狭窄症の大動脈弁、大動脈瘤(解離を含む)の大動脈壁において、IgG4陽性の形質細胞浸潤が認められることが明らかになった。今回の、大動脈弁と大動脈壁にターゲットを絞って、IgG4陽性細胞浸潤の有無について、対象を絞った検討を行った。大動脈弁、あるいは、大動脈壁の合計282サンプルの免疫組織学的検討により、IgG4陽性細胞浸潤を認めたのは70サンプル、30/HPF以上の浸潤に限ると、18サンプル(6.4%)であった。大動脈弁に限ると、139サンプル中24サンプルでIgG4陽性細胞浸潤をみとめ、そのうち2サンプル(1.4%)では、30/HPF以上であった。大動脈弁狭窄症患者のうち、29例で術前の血清IgG4が測定されていた。弁組織にIgG4陽性細胞浸潤を認める症例の血清IgG4(中央値)は55.5mg/dL(n=6)であり、IgG4陽性細胞浸潤を認めない症例のIgG4(中央値)24.5mg/dL(n=23)より高値の傾向があった。しかし、血清IgG4値が135mg/dLを超えるものは、いずれのグループにも存在しなかった。血管病変のみでは、血清IgG4高値を伴わないケースも多いことから、IgG4関連の循環器病変の診断においては、血清IgG4値の有用度は、他の臓器病変に比較して低い可能性がある。また、大動脈弁狭窄症+冠動脈狭窄症の患者において、組織が採取された狭窄大動脈弁、大動脈壁、心膜サンプルのいずれの部位においてもIgG4陽性細胞浸潤が認められたケースも経験した。さまざまな心血管臓器において、同時的にIgG4陽性細胞浸潤が生じる可能性があることを意味しており、IgG4を含むなんらかの免疫学的機序が、動脈硬化と大動脈弁狭窄症の共通の疾患背景として存在する可能性については、今後の検討課題である。多施設のさまざまな診療領域の研究者と、IgG4関連の動脈周囲炎について、その特徴や、エキスパートによる診断の経緯についてデータを収集し、解析してきたことは、上述した。これにより、IgG4関連疾患の心血管表現型の特徴は明らかになりつつあり、次のステップとして、本研究の目標の一つである、IgG4関連の動脈周囲炎の診断指針策定に進んでいく予定である。
没入型平和学習のための多言語コンテンツの開発と共感性による評価

(1)VR環境の共感性検討:文献や視察等をもとに,VR環境の共感性について調査・検討を行った。日本語音声による基本形コンテンツが提供する共感性について,追悼記念館での視聴と研究討論を通じて,要素を大まかに抉り出すことができた。共感性は,言語文化が異なる民族であっても,共通に持つ感覚であるが,平和学習に関する共感性については,その情報の種類と共感の程度は,異なる可能性が否定できない。そのため,コンテンツのデザインと開発に際しては,言語文化の違いを超えて人類に共通すると考えられる,母が子を想う心情への共感に着目した。すなわち,我が娘を探して原子野を彷徨う母親の心情への共感を対象とすることとした。(2)共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込み:基本形コンテンツについて,日本語音声を日本語テロップにしてVR視聴時に字幕表示を行う日本語版と,音声は日本語のままだがテロップを英語で字幕表示する英語版,音声は日本語のままだがテロップを中国語で字幕表示する中国語版,そして,音声は日本語のままだがテロップを韓国語で字幕表示する韓国語版のコンテンツを開発した。コンテンツの開発は,既存のVR環境開発と同様に,専門業者へ委託した。これは,開発のクオリティが極めて高いため,品質維持のための措置である。そして,開発したコンテンツを,既存システムへ組み込んだ。(3)没入型平和学習のデザインと共感性評価:開発コンテンツを用いて,没入型平和学習と共感性の評価を行うための学習のデザインを行った。VR酔いの観点から,学習時間は30分以内とした。学習そのものは,追悼記念館(既に,連携体制は整っている)で実践することとし,実践に向けた準備体制の検討を行った。なお,共感性を評価する質問紙調査の項目について,文献等をもとに準備を進め,大枠は目途がたったが,細部の検討と全体のブラッシュアップが必要となった。(1)VR環境の共感性検討は,概ね目途がたった。(2)共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込みは,終了した。(3)没入型平和学習のデザインと共感性評価は,概ね目途がたったが,共感性調査項目の精度を上げるのに時間を要している。以上の状況から,研究全体の進捗状況としては,概ね順調に進展していると判断した。当初の研究計画に沿って,次のように進める予定である。(1)VR環境の共感性検討:文献や視察等をもとに,VR環境の共感性について引き続き調査・検討を行う。日本語音声の基本形コンテンツが提供する共感性について,要素を抉り出すとともに,文献や視察等を通じて,共感性の国際比較を行う。(2)共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込み:基本形コンテンツについて,日本語音声を日本語テロップにしてVR視聴時に字幕表示を行う日本語版と,音声は日本語のままだがテロップを英語で字幕表示する英語版,音声は日本語のままだがテロップを中国語で字幕表示する中国語版,そして,音声は日本語のままだがテロップを韓国語で字幕表示する韓国語版のコンテンツが,共感性評価のために安定的に動作するよう,VRマシンの整備を行う。(3)没入型平和学習のデザインと共感性評価:開発コンテンツを用いた没入型平和学習と共感性の評価を行うために,学習のデザインを引き続き行う。VR酔いの観点から,適切な学習時間に整える必要がある。また,VR環境の共感性検討の成果をもとに,共感性評価のための質問紙を作成する。学習そのものは,追悼記念館(既に,連携体制は整っている)で実践することとし,実践に向けた日程等の調整などが必要となる。学習が終了すると,質問紙調査等の結果をもとに,効果の検証を行う。1.VR環境の共感性検討・文献や視察等をもとに,VR環境の共感性に関係する調査・検討を行った。既存のコンテンツは日本語音声であるため,これを基本形と考え,基本形コンテンツが提供する共感性について,追悼記念館での視聴や研究討論,国立博物館等でのVR視察等を通じて,VR環境の共感性は,その没入感の高さから,情動的共感性に大きく働きかけることが中心的な働きであることがつかめてきた。この情動的共感性への働きかけについては,VR環境における画面サイズの大きさやコンテンツCGの質,効果音の存在等が,その要因と思われる。これらの向上は,文字等による認知的情報量の影響は無く,情動的情報量の拡大に寄与していると考えられるからである。・共感性の国際比較のために,日本語での基本コンテンツに,日本語,英語,中国語,韓国語のテロップを取り上げることとした。2.共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込み・基本形コンテンツについて,日本語音声を日本語テロップにしてVR視聴時に字幕表示を行う日本語版と,音声は日本語のまま,日本語及び英語,中国語,韓国語のテロップを入れるコンテンツの開発に取り組んだ。内容的には,各国語のテロップのデータとしての書き出し等を行った。これをもとに,次年度は,組込み作業等を行うこととなる。なお,専門業者への発注により開発経費がかさむことが明らかとなったため,当初の計画に上げた追加コンテンツの開発については,今後,検討が必要となる。当初の計画が1.VR環境における共感性に関する調査や検討と,2.共感性を高める多言語VR平和学習コンテンツの開発と組込みであった。平成29年度は,この計画に沿ってほぼ進めることができたため,「おおむね順調に進展している」と判断した。

日本語音声による基本形コンテンツが提供する共感性について,追悼記念館での視聴と研究討論を通じて,要素を大まかに抉り出すことができた。共感性は,言語文化が異なる民族であっても,共通に持つ感覚であるが,平和学習に関する共感性については,その情報の種類と共感の程度は,異なる可能性が否定できない。そのため,コンテンツのデザインと開発に際しては,言語文化の違いを超えて人類に共通すると考えられる,母が子を想う心情への共感に着目した。すなわち,我が娘を探して原子野を彷徨う母親の心情への共感を対象とすることとした。(2)共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込み:基本形コンテンツについて,日本語音声を日本語テロップにしてVR視聴時に字幕表示を行う日本語版と,音声は日本語のままだがテロップを英語で字幕表示する英語版,音声は日本語のままだがテロップを中国語で字幕表示する中国語版,そして,音声は日本語のままだがテロップを韓国語で字幕表示する韓国語版のコンテンツを開発した。コンテンツの開発は,既存のVR環境開発と同様に,専門業者へ委託した。これは,開発のクオリティが極めて高いため,品質維持のための措置である。そして,開発したコンテンツを,既存システムへ組み込んだ。(3)没入型平和学習のデザインと共感性評価:開発コンテンツを用いて,没入型平和学習と共感性の評価を行うための学習のデザインを行った。VR酔いの観点から,学習時間は30分以内とした。学習そのものは,追悼記念館(既に,連携体制は整っている)で実践することとし,実践に向けた準備体制の検討を行った。なお,共感性を評価する質問紙調査の項目について,文献等をもとに準備を進め,大枠は目途がたったが,細部の検討と全体のブラッシュアップが必要となった。(1)VR環境の共感性検討は,概ね目途がたった。(2)共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込みは,終了した。(3)没入型平和学習のデザインと共感性評価は,概ね目途がたったが,共感性調査項目の精度を上げるのに時間を要している。以上の状況から,研究全体の進捗状況としては,概ね順調に進展していると判断した。平成30年度については,1.VR環境の共感性検討,2.共感性を高める多言語VRコンテンツの開発と組込み,そして3.没入型平和学習のデザインと共感性評価の内容を推進する予定である。3.の平和学習のデザインと評価は今年度からスタートする内容であり,可能であれば,試行的に実践を行いデータを収集するところまで進めたい。当初の研究計画に沿って,次のように進める予定である。(1)VR環境の共感性検討:文献や視察等をもとに,VR環境の共感性について引き続き調査・検討を行う。日本語音声の基本形コンテンツが提供する共感性について,要素を抉り出すとともに,文献や視察等を通じて,共感性の国際比較を行う。
相互相関法を用いた高感度CMOS放射線検出センサーの研究

本研究では、放射線を照射するとPET材が紫外発光する現象を利用し、その紫外光をCMOSセンサーで読み出す放射線センサーの研究を行う。SPAD高感度化のため、バイアス電圧をCMOS集積回路内部で発生させるが、その際のバイアス電圧の自己補正を可能とした。チップ内においても正確な時間基準が必要であり、携帯性を考慮すると低消費電力かつ低雑音なクロック源が必要である。バラクタバイアス抵抗の最適化による方法と、スタンダードセルのみで実現可能な低消費電力な発振器方式について検討を行い、低消費電力においても低雑音化が可能であることを明らかにした。従来は、高感度化のため時間平均をとることで精度向上を図っていたが、測定時間が長くなることが問題であった。本研究では、高周波測定装置などで用いられる相互相関法を応用し、短時間で高感度測定を実現する方法を検討した。実際にCMOS化するにあたり、標準CMOSプロセスによるSPADの高精度化、SPADのための昇圧回路、SPADの自己補正的バイアス回路について検討を行った。SPADに必要なバイアス電圧(15V程度)は内蔵のDC-DCコンバータとLDOにより生成する。SPADは誤検出にあたるDark countが発生するが、SPAD自体の個体差とバイアス電圧との関係は製造前にはuncertainである。この問題の解決のため、バイアス電圧とDark countrateには密接に関係があるが、校正時にDark count rateを規定値に揃えるように制御ループでバイアス電圧を自己補正する回路方式を考案した。カウンタと基準電圧生成用のDACで実現可能である。また、バイアス電圧設定時に、誤検出を起こしやすいSPADをあらかじめ特定し、マスク処理を行うことで多数の検出器を並べた際に特定のSPADのみがバースト状に誤検出を起こす現象を回避することも可能である。こららの自己補正において、チップ内においても正確な時間基準が必要であり、携帯性を考慮すると低消費電力かつ低雑音なクロック源が必要である。