hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フィトケミカルの乳癌に対する抗癌作用の解明と化学予防および治療への応用

ジメチルレスベラトロールはリコペンと同様にトリプルネガティブの乳癌に効果を示し、細胞周期をG1期に停止させ、AKT-mTORのシグナルを抑制し、Baxの発現を高めアポトーシスを誘導した。またトリプルネガティブ乳癌細胞を移植した担癌ヌードマウスでは腫瘍増殖を著明に抑制したため、臨床応用できる可能性がある。現在in vitroと同様に腫瘍組織内でのアポトーシス発現の有無を見るため、TUNEL法によるアポトーシス定量を行っている。In vitroでの乳癌細胞の増殖抑制の分子機序の実験はほぼ順調に進んでおり、とくにゲニステインとエコールの相乗効果を明らかにし、その一部の成果は論文として投稿し受理された。乳癌予防実験ではほとんど相乗作用を見出せず、この原因は発癌剤のEMS濃度を高く設定したため発癌力が強く、予防効果が相殺された可能性があるため、EMS濃度を落として再実験している。リコペンによるラットでの乳癌発症抑制実験では、血中濃度を上げるため油脂の添加を行い再実験している。これらの再実験のため、結論が出るまでにまだ時間がかかると思われる。我々はフィトケミカルが乳癌発症リスクを低下させるという疫学研究のエビデンスを乳癌発症モデルラットでの検証を行うとともに、乳癌細胞を使用して単独や併用での抗癌作用の分子メカニズムを明らかにしてきた。大豆イソフラボンのエクオール(EQ)は単独での乳癌細胞の増殖抑制効果は低かったが、ゲニステイン(GEN)との併用で強い相乗的な増殖抑制作用を示し、この効果は主にBax/Bcl-xL比の上昇によるアポトーシス誘導作用によることを示した(Nutr. Cancer 69(8):1300-1307, 2017)。このことはダイゼインをEQに転換できるアジア人で乳癌発症が少ない理論的根拠になりうる可能性がある。また多くのヒト癌細胞で活性化されているSrc癌遺伝子を導入したヒト癌細胞に対してGENは強い増殖抑制能を示したが、EQ、ダイゼイン、グリシチンは殆ど抑制効果が見られず抵抗性を示した。FACS解析ではGENの増殖抑制はアポトーシス誘導ではなく細胞周期をG2/Mに停止させることが主な機序であり、分子レベルではp53とp21の発現を上昇させることが判明した(日本癌学会総会2017)。GENはSrcが活性化した癌に効く可能性がある。レスベラトロールよりバイオアベイラビリティの高いジメチルレスベラトロールはリコペンと同様にトリプルネガティブの乳癌に効果を示し、細胞周期をG1期に停止させ、AKT-mTORのシグナルを抑制し、Baxの発現を高めアポトーシスを誘導した。またトリプルネガティブ乳癌細胞を移植した担癌ヌードマウスでの経口投与では腫瘍増殖を著明に抑制した(Anticancer Res. 37(11):6153-6159, 2017)。現在、アントシアニン誘導体であるデルフィニジンの抗癌作用を乳癌細胞及び担癌マウスで解析中である。In vitroでの乳癌細胞の増殖抑制の分子機序の実験はほぼ順調に進んでおり、とくにゲニステインとエコールの相乗効果を明らかにし、その一部の成果は国際誌に発表した。
中枢神経損傷後の獲得免疫系の機能とその制御による治療

我々は、意外にも炎症性のTh1細胞投与により、脊髄損傷後の機能回復が促進されることを示した。そしてTh1細胞のインターフェロンγの発現および損傷部のミクログリア・マクロファージから上昇するインターロイキン10(IL-10)の分泌、そしてTh1細胞から分泌されるIL-10が機能回復の促進効果に必要であることを証明した。神経-免疫連関の理解と将来の中枢神経免疫制御治療への基盤となることを目的として、神経保護作用を持ったリンパ球の条件を見出すべく研究を行って来た。脊髄損傷モデルマウスにヘルパーリンパ球のサブタイプの一つで、炎症性であり、多発性硬化症などの自己免疫疾患の病原の一つと考えられているTh1細胞を投与した群では、有意に後肢の運動機能および感覚機能が改善されたことが分かった。一方で、やはり多発性硬化症や関節リウマチなどの自己免疫疾患の病原であると考えられているTh17細胞を投与した群では急性期に運動機能が悪化したことが分かった。治療効果があったTh1細胞投与群の損傷脊髄組織を解析した結果、対照群に比べて運動機能を司る皮質脊髄路と縫線核脊髄路の再構成が促されており運動機能の改善を反映するものであった。GFAP染色によるグリア瘢痕の比較においては差がなかったが、ミエリン染色により脊髄損傷後のミエリン化がTh1細胞投与により、良く保たれることが分かった。また損傷脊髄に集積する免疫細胞について特にミクログリア、マクロファージをフローサイトメトリーにより解析した結果、神経保護作用があると知られているM2型ミクログリア/マクロファージがTh1細胞投与により増加していることが分かった。ここでM2サブタイプのマーカーであり、組織保護作用を持つと言われているサイトカインであるインターロイキン10(IL-10)に対する中和抗体をTh1細胞と同時に腹腔内投与した結果運動機能回復が部分的に抑制された。このことから投与したTh1細胞および損傷脊髄から分泌されるIL-10が治療効果に寄与することが示唆された。また予備的に、Th1細胞のインターフェロンγ(ifn-γ)の発現依存的に分泌されるIL-10および損傷ミクログリア/マクロファージから分泌されるIL-10が治療効果を持つことが分かった。我々は、これまで意外にも炎症性のヘルパーTリンパ球であるTh1細胞投与により、脊髄損傷後の機能回復が促進されることを示した。そこで脊髄損傷後に集積するヘルパーTリンパ球の性状を詳細に解析して、Th1細胞投与あるいは他の方法、すなわち薬剤や抗体を用いてTh1偏向させることで治療効果があるかを検証したいと考えた。その結果、損傷脊髄には急性期、および亜急性期にヘルパーT細胞およびγδT細胞が浸潤することを確認した。しかし、マクロファージなどの単球系細胞に比べると数百ー数千と桁違いにTリンパ球は少ないため、細胞内サイトカイン染色をこころみたが、多くの細胞が死んでしまい詳細な分泌サイトカインのプロファイリングには至らなかった。現在損傷した中枢神経にて主にミクログリアから分泌されるRGMaを中和抗体で阻害すると神経細胞死が抑制されることを予備的に発見している。ここで合わせて、前述のリンパ球の分泌サイトカインの性状解析の課題を克服して、RGMaを抑制することにより、集積リンパ球の性状がどのような影響を受けるのかを検証する予定である。申請書における研究計画1脊髄損傷後のTh1細胞投与による運動を支配する神経回路への影響研究計画2/3脊髄損傷後のTh1細胞投与によるミクログリア/マクロファージへの影響免疫組織学染色とフローサイトメトリーによりTh1細胞を投与すると損傷部のミクログリア/マクロファージが活性化して、神経保護作用のあるM2というタイプのミクログリア/マクロファージが増殖することが分かった(Ishii et al., Cell Death Dis 2012)。研究計画4Th1細胞の脊髄損傷後のミクログリア/マクロファージ活性化におけるifn-γの役割25年度が最終年度であるため、記入しない。現在、順調にほぼ研究計画通り遂行できており、引き続き平成25年度研究計画に沿って進めて行く予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。
ホヤ卵細胞質に存在する表皮及び内胚葉決定因子の精製

ホヤの幼生においてアルカリ性フォスファターゼ(AP)活性が内胚葉細胞において検出されることが示されている。過去の報告では、転写阻害剤であるactinomycin Dを受精後処理し続けた場合でも幼生期にはAP活性が認められることから、AP活性の発現には、zygoticな転写は必要なく、卵内に存在するmaternalなAP mRNAの翻訳によりなされることが示唆されていた。今回、maternalなAP mRNAが卵内に存在しているのかどうかを、直接的に確かめるため、マボヤ(Halocynthia roretzi)から内胚葉特異的なAPを精製し、そのN末端アミノ酸配列を決定し、更にこの配列をもとにcDNAを単離し、全配列を決定した。単離したcCNAは完全なORFとポリA付加シグナルをもつ3017bpのクローンで、マウスのtissue-nonspecific型APと52.6%のホモロジーを持ち、マボヤの尾芽胚期において内胚葉特異的に発現することが確かめられた。Northern blotとin situ hybridizationの結果、APのmRNAは未受精卵には検出されず、神経胚期においてはじめて内胚葉前駆細胞に検出が認められた。これらの結果から、少なくともマボヤにおいては、内胚葉特異的なAP活性の発現には卵内に存在していると考えられる細胞質決定因子によるzygoticな遺伝子発現が必要であることが示された。初期発生過程において、各割球がどの組織を作る細胞になるのかを決定するしくみを解明するのが本研究の目的である。材料としては、研究上の利点に富んでいる原索動物(ホヤ)を用いた。本年度は、卵細胞質内組織決定因子によって決定がなされている内胚葉に関して、分子レベルでその決定機構を解明するべく解析を行った。予備的な試みをいくつか行った結果、oocyteから精製したRNAを、単離した予定表皮割球に顕微注入した場合、内胚葉特異的アルカリンフォスファターゼの発現を弱いながらもエクトピックに引き起こせることが判明した。その発現は、本来の内胚葉に比して弱いけれども、対照実験とは明かな差がみられた。そこで、アルカリンフォスファターゼの発現を、さらに強く引き起こせるような系を模索した。full grown oocyteではなく、卵形成中の卵巣から精製したRNAや未受精卵や受精卵からのRNAも試してみたが、これらには、アルカリンフォスファターゼの発現を引き起こす活性は見られないことがわかった。ところが、その後oocyte mRNAを注入する実験を追試しexpression cloningを始めようとしたところ、実験の再現性が著しく低下してしまった。最初に調製したサンプルには活性が再確認できるものの、その後のサンプルには活性が見られないという状況に陥った。その後の実験により最初のサンプルにはRNA以外のものが混じっている可能性が高いことが判明した。現在、他の方法を用いて、組織決定因子のアッセイ系を開発することを模索している。過去の報告では、転写阻害剤であるactinomycinDを受精後処理し続けた場合でも幼生期にはAP活性が認められることから、AP活性の発現には、zygoticな転写は必要なく、卵内に存在するmaternalなAP mRNAの翻訳によりなされることが示唆されていた。今回、maternalなAP mRNAが卵内に存在しているかどうかを、直接的に確かめるため、マボヤ(Halocynthia roretzi)から内胚葉特異的なAPを精製し、そのN末端アミノ酸配列を決定し、更にこの配列をもとにcDNAを単離し、全配列を決定した。単離したcDNAは完全なORFとポリA付加シグナルをもつ3017bpのクローンで、マウスのtissue-nonspecific型APと52.6%のホモロジーを持ち、マボヤの尾芽胚期において内胚葉特異的に発現することが確かめられた。
免疫グロブリンによる硬組織制御機構の解析

我々の研究グループは、破骨細胞前駆細胞に発現するITAM分子、DAPと免疫グロブリン受容体(FcγR)が破骨細胞を制御することを明らかにした。しかし、炎症や免疫応答においても非常に重要であるFcγRの破骨細胞分化における意義は未だ不明である。一方、関節リウマチ等の自己免疫疾患だけでなく、意義未確定単クローン性免疫グロブリン血症においても骨粗鬆症が観察され、これらの疾患に共通する特徴は免疫グロブリンの高値である。そこで、免疫グロブリンやFcγRが破骨細胞分化機能に直接的、決定的に制御することを生体レベルで証明し、そのメカニズムを分子レベルで解明する。本研究は免疫グロブリンが関与する骨疾患を理解し、治療のための分子基盤を確立する上で重要である。これまで、マウスに存在するFcγRのうち抑制型FcγRIIBと活性型FcγRIIIが破骨細胞前駆細胞に優位に発現することを見出し、FcγRIIBおよびFcγRIIIそれぞれの欠損マウスの骨組織の解析を行った。その結果、両欠損マウスとも骨量の低下が見られたことから、FcγRIIB/FcγRIIIを介して破骨細胞分化が制御されていることが考えられた。本年度は、FcγRIIBとFcγRIIIの受容体であるIgGに注目した。FcγRIIB欠損成獣マウスの血清中にIgG免疫複合体が多量に含まれることを見出した。この免疫複合体をFcγRIIB欠損細胞に添加すると、破骨細胞分化は顕著に促進したことから、FcγRIIB欠損マウスにおける破骨細胞分化促進は血清中のIgG免疫複合体の効果であることが示唆された。そこで、FcγRIIB欠損マウスにIgG免疫複合体を全身投与した結果、破骨細胞分化の促進させる炎症性サイトカインを介さず、全身性の骨量低下を示した。これらのことから、IgG免疫複合体が破骨細胞分化を直接的に促進することが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。免疫グロブリンは炎症や免疫応答に深く関与し、その受容体である免疫グロブリン受容体、FcγRと会合して細胞表面上に発現し、細胞内にシグナルを伝達する。我々の研究グループは、FcγRが破骨細胞前駆細胞に発現するITAM分子と破骨細胞を制御することを明らかにしたが、破骨細胞分化でのFcRγや免疫グロブリンの意義は不明な点が多い。一方、関節リウマチ(RA)等の自己免疫疾患だけでなく、意義未確定単クローン性免疫グロブリン血症においても骨粗鬆症が観察され、これら疾患に共通する特徴として免疫グロブリンの高値があげられる。そこで、免疫グロブリンが破骨細胞分化機能に直接的、決定的に制御することを生体レベルで証明し、そのメカニズムを分子レベルで解明していく。本年度は、マウスの破骨細胞に存在する4種類のFcγRのうち、抑制型FcγRIIBと活性型FcγRIIIが優位に発現することを見出し、FcγRIIB欠損マウスの解析に着手した。FcγRIIB欠損マウスは自己免疫疾患を自然発症することがしられている。そこで、それらにより誘発する骨への影響を回避するため、FcγRIIB欠損マウスの骨組織を経時的に解析し、自己免疫疾患と骨表現型の運関を明らかにした。FcγRIIB欠損マウスでは、IgG1抗体の上昇が12週令からみられたが、12週令ではRAや炎症といった自己免疫疾患の症状はみられなかった。IgG1抗体産生が野生型マウスと同レベルな6週齢マウスの骨組織を解析した結果、骨量に顕著な差は見られなかった。このマウスから採取した破骨細胞前駆細胞を用いたin vitro培養系では、破骨細胞分化に差は見られなかった。これらのことから、生理的条件下ではFcγRIIBの欠損は骨組織に影響を与えないことが明らかとなった。我々の研究グループは、免疫グロブリン受容体(FcγR)が破骨細胞前駆細胞に発現するITAM分子、DAPとFcRγが破骨細胞を制御することを明らかにした。しかし、炎症や免疫応答においても非常に重要であるFcγRの破骨細胞分化で意義は未だ不明である。一方、RA等の自己免疫疾患だけでなく、意義未確定単クローン性免疫グロブリン血症においても骨粗鬆症が観察され、これらの疾患に共通する特徴は免疫グロブリンの高値である。そこで、免疫グロブリンが破骨細胞分化機能に直接的、決定的に制御することを生体レベルで証明し、そのメカニズムを分子レベルで解明する。これまで、マウスに存在するFcγRのうち抑制型FcγRIIBと活性型FcγRIIIが破骨細胞前駆細胞に優位に発現することを見出し、FcγRIIB欠損マウスの骨組織の解析を行った。その結果、自己免疫疾患の症状が認められない生理的条件下、つまり、免疫グロブリンの非存在下ではFcγRIIIは活性化していないか、または活性化が破骨細胞分化を促進しない可能性が考えられた。本年度は、FcγRIIIの機能を解析するため、FcγRIII欠損マウスの骨組織の解析を実施した。

FcγRIIIはFcRγに会合するため、FcγRIII欠損マウスは破骨細胞数を減少させ、骨量増加を呈すると考えられたが、実際には、破骨細胞数を亢進させ、骨量低下を示した。そこで、FcγRIII欠損マウスの破骨細胞前駆細胞を用いてFcRγ会合性免疫受容体のタンパク質発現を解析したところ、これらのタンパク質の発現の増加が見られた。このことから、FcγRIIIの発現量は破骨細胞分化が進行するにつれ低下し、次第にFcRγが他の免疫受容体に会合し、破骨細胞分化が可能となることが明らかとなった。本年度の研究の進捗状況は順調で、着実に前に向かって進んでいる。本研究課題は、出産および育児により1年半程度、中断を余儀なくされたが、計画的に実験に取り組むことができ、少しずつではあるが、研究の成果も出始めている。本年度は、遺伝子欠損マウスの骨解析を中心に精力的に実施することができた。また、並行して免疫グロブリン/免疫グロブリン受容体による破骨細胞分化シグナルの解析も実施することができため、免疫グロブリンによる新たな破骨細胞分化シグナルを生体レベルおよび分子レベルで明らかにしつつある。また、この得られた研究成果の一部は国際学術雑誌へ投稿、発表することができた。現在さらに、免疫グロブリンによる破骨細胞分化シグナルの解析を進めると同時に論文にまとめ、学術誌への投稿の準備も進めている。我々の研究グループは、破骨細胞前駆細胞に発現するITAM分子、DAPと免疫グロブリン受容体(FcγR)が破骨細胞を制御することを明らかにした。しかし、炎症や免疫応答においても非常に重要であるFcγRの破骨細胞分化における意義は未だ不明である。一方、関節リウマチ等の自己免疫疾患だけでなく、意義未確定単クローン性免疫グロブリン血症においても骨粗鬆症が観察され、これらの疾患に共通する特徴は免疫グロブリンの高値である。そこで、免疫グロブリンやFcγRが破骨細胞分化機能に直接的、決定的に制御することを生体レベルで証明し、そのメカニズムを分子レベルで解明する。本研究は免疫グロブリンが関与する骨疾患を理解し、治療のための分子基盤を確立する上で重要である。これまで、マウスに存在するFcγRのうち抑制型FcγRIIBと活性型FcγRIIIが破骨細胞前駆細胞に優位に発現することを見出し、FcγRIIBおよびFcγRIIIそれぞれの欠損マウスの骨組織の解析を行った。その結果、両欠損マウスとも骨量の低下が見られたことから、FcγRIIB/FcγRIIIを介して破骨細胞分化が制御されていることが考えられた。本年度は、FcγRIIBとFcγRIIIの受容体であるIgGに注目した。FcγRIIB欠損成獣マウスの血清中にIgG免疫複合体が多量に含まれることを見出した。この免疫複合体をFcγRIIB欠損細胞に添加すると、破骨細胞分化は顕著に促進したことから、FcγRIIB欠損マウスにおける破骨細胞分化促進は血清中のIgG免疫複合体の効果であることが示唆された。そこで、FcγRIIB欠損マウスにIgG免疫複合体を全身投与した結果、破骨細胞分化の促進させる炎症性サイトカインを介さず、全身性の骨量低下を示した。これらのことから、IgG免疫複合体が破骨細胞分化を直接的に促進することが明らかとなった。今後の研究の推進方策は、免疫グロブリン受容体、FcγRIIB/FcγRIIIを介したシグナルがどのように破骨細胞分化に影響するかについて明らかにして行く予定である。各Fcγ受容体は免疫グロブリン(IgG)サブタイプへのアフィニティーに依存して細胞内に活性または抑制型のシグナルを伝達する。
大学の教員養成における幾何学専門科目のeラーニング教材開発

信州大学教育学部数学教育コース必修講義「ユークリッド空間内の幾何学」の内容に関連して、動的幾何ソフトウェアを用いてWeb上で使用できる自主学習教材の開発を行った。「ユークリッド空間内の幾何学」は、作図題、ユークリッド幾何学、面積等、小学校及び中学校で扱う図形の性質の背景を学ぶ科目である。また、この科目で扱う球面幾何及び双曲幾何は発展的な内容であり、地球儀や地図といった日常的な題材と抽象的な微分幾何学を結びつける等、抽象的な思考を養う際に適した題材である。動的幾何学ソフトウェアを利用し、平面幾何の作図題、面積の定義、球面幾何、双曲幾何のモデルについて、数学的背景を解説する自主学習教材を作成した。作成した教材を信州大学全学教育基盤システムeAlps上で公開するため、eAlpsのフォーマットに合わせて教材の修正を行っているが、まだ完了していない。信州大学教育学部数学教育コース必修講義「幾何学基礎」は、大学で数学を学習する際に基礎となる、集合と位相に関する内容を扱う科目である。幾何学基礎の自主学習用に、演習問題を中心とした自主学習教材を作成し、講義で活用を図った。教材開発に際し、eラーニング教材開発に関する先行研究を整理し、日本数学会年会及び幾何学に関連する研究集会で、課題に関する最新の研究動向に関する情報収集を行った。また、教育実習後の3・4年生にアンケートを行い、指導要領や教科書と照らし合わせ、重要度が高い内容を抽出した。平成三十年度の研究実施計画では、幾何学系の数学専門科目の自主学習用eラーニング教材を二科目分開発することを目標としていた。開発はおおむね計画通りに進んだが、まだ完成していないコンテンツもあり、平成三十一年度に実際に授業で使用しながら同時並行で開発を行う必要がある。また、信州大学全学教育基盤システムeAlpsに教材を掲載するにあたり、動的幾何学ソフトウェアGeogebraで作成したファイルを表示するなど、技術的な問題の解決が必要である。平成30年度に作成した自主学習教材を実際の講義で活用し、効果の検証、問題点の特定を行う。eラーニング教材をeAlps上に公開し、動的コンテンツを授業中の演習に使用する。定期試験や教材内の演習問題から学生の理解度を検証する。また、アンケートを行い、改善が必要な個所を特定する。作成した教材について、小中高での授業内容との関連の観点から、数学教育学研究者に評価・検討を依頼する予定である。
言語処理系における注意機能:事象関連脳電位を用いた検討

言語処理系における注意機能の問題を,特に単語および顔刺激に絞り,注意対象外の入力項目がどのレベルまで意味処理されるのか,事象関連脳電位(ERP)と行動測度を指標として検討した.聴覚刺激を用いた研究1.言語機能に関わるERP成分としてN400が広く知られているが,その単語直後反復に伴う減衰を利用して,非注意入力が後続する単語処理に与える影響を調べた.N400減衰は注意耳側の単語反復に限って生じ,注意対象外の単語は後続する単語処理に影響せず,意識的な制御処理に利用される形式でエピソード記憶に残らないことが示唆された.2.意味プライミング効果を利用した研究では,選択的聴取課題遂行時の注意集中をN400成分の振舞で確認したうえで,その後に施行した再認成績を調べた.そのフォルスアラーム率をみると,選択聴取時に意味関連語が注意の対象となっていた場合には,注意対象外に比べて有意に高い値を示した.本知見から,意味記憶表象へのアクセス段階ですでに注意が作用することが示唆された.視覚刺激を用いた研究3.種々の顔写真をTVスクリーンに呈示して課題で情報選択を操作したところ,顔の男女弁別でN190・P240・N320が出現し,続いて男女+職業弁別条件にのみN410が発達し,親近性の影響も受けた.このN410の振舞から「個人情報」検索以前の情報選択が示唆された.4.顔の明瞭度を徐々に下げる条件(下行系列)と明瞭度を上げていく条件(上行)でERPを記録し,頭蓋頂P170が顔の造作という物理的な特徴のみならず,顔と認識する主観的な「見え」でも影響を受けることが示唆された.今後,記録部位や後続する成分との関連について検討する必要があるが,顔認識における注意と言語処理系の関連を分析するうえで有用なパラダイムを得た.言語処理系における注意機能の問題を,特に単語および顔刺激に絞り,注意対象外の入力項目がどのレベルまで意味処理されるのか,事象関連脳電位(ERP)と行動測度を指標として検討した.聴覚刺激を用いた研究1.言語機能に関わるERP成分としてN400が広く知られているが,その単語直後反復に伴う減衰を利用して,非注意入力が後続する単語処理に与える影響を調べた.N400減衰は注意耳側の単語反復に限って生じ,注意対象外の単語は後続する単語処理に影響せず,意識的な制御処理に利用される形式でエピソード記憶に残らないことが示唆された.2.意味プライミング効果を利用した研究では,選択的聴取課題遂行時の注意集中をN400成分の振舞で確認したうえで,その後に施行した再認成績を調べた.そのフォルスアラーム率をみると,選択聴取時に意味関連語が注意の対象となっていた場合には,注意対象外に比べて有意に高い値を示した.本知見から,意味記憶表象へのアクセス段階ですでに注意が作用することが示唆された.視覚刺激を用いた研究3.種々の顔写真をTVスクリーンに呈示して課題で情報選択を操作したところ,顔の男女弁別でN190・P240・N320が出現し,続いて男女+職業弁別条件にのみN410が発達し,親近性の影響も受けた.このN410の振舞から「個人情報」検索以前の情報選択が示唆された.4.顔の明瞭度を徐々に下げる条件(下行系列)と明瞭度を上げていく条件(上行)でERPを記録し,頭蓋頂P170が顔の造作という物理的な特徴のみならず,顔と認識する主観的な「見え」でも影響を受けることが示唆された.今後,記録部位や後続する成分との関連について検討する必要があるが,顔認識における注意と言語処理系の関連を分析するうえで有用なパラダイムを得た.聴覚刺激を用いた研究1.被験者の一側の耳に単語系列,他側には小説の朗読を提示し,いずれか一側の耳に選択的に注意を集中させた.注意の対象となった単語には,N400が大きく達したのに対し,注意の焦点が朗読側に逸れるとN400はほとんど惹起されなかった.また,単語注意時に意味的に関連する単語が先行すると,N400振幅は減衰し,意味プライミング効果が観察された.こうしたN400の結果は,この数年に報告された結果に一致し,N400が多分に意識的制御処理に関与することを示した.2.ERP実験後に実施した再認課題の成績は,フォールス・アラームが注意時に提示された単語と意味的に関連する場合に最も多く,続いて非注意側提示語の意味関連語,そしていずれとも意味的に無関連な単語の順であった.本結果は注意対象外の音声語入力も語彙処理を「部分的に」受けていたことを示し,注意の方向に関わりなく語彙処理を「同等に」受けるというBentin et al(1995)と異なる.この結果の不一致を手続き的な面から検討中である.視覚刺激を用いた研究3.顔刺激に特異に誘発されるP170を記録しながら,顔の明瞭度を徐々にぼかす条件(下降)と,顔と認識できない刺激から明瞭度を上げていく条件(上昇)を比較した.上昇条件に比べ,下降条件で明瞭度の低い刺激でP170が惹起された.

P170が顔認識初期段階(構造的符号化)に応ずる電位という示唆に従うと,初期認識処理に予期図式といった注意の作用が働くことを示している.4.顔の男女弁別条件と男女+職業弁別条件を比較すると,両条件に共通してN320が出現し,続いて男女+職業弁別条件にのみN410が発達した.これらの成分から構造的符号化後の顔認識過程を分析しうると期待している.平成8年度に施行した実験結果を踏まえ,そこで問題となった点を中心に実験的な検討を加えた.聴覚刺激を用いた研究選択的聴取事態で観察されるERPのN400成分における注意効果と意味プライミング効果を利用するとともに,その後に施行した再認テストにおける行動成績を積極的に活用して,非注意入力に対する意味処理を検討した.実験方法は昨年度とほぼ同じであるが,昨年度の再認成績でBentin et al(1995)と異なる結果を得たので,今年度は彼らと同様に単語を聴覚的に提示して再認テストを行ったERPは,昨年度同様,注意の対象となった単語にのみN400が大きく発達し,意味プライミング効果も観察され,まず,課題遂行時の選択的な注意集中が教示どおりに実行されたことを確認した.続く再認テストのフォルス・アラーム率も,施行方法の違いにも関わらず昨年度同様,選択聴取時に意味関連語が注意の対象となっていた場合には,注意対象外に比べて有意に高い値を示した.本知見は,注意方向に関わりなく意味処理を「同等に」受けるというBentin et alと異なり,意味記憶表象へのアクセス段階ですでに注意が作用することを再び示唆した.視覚刺激を用いた研究昨年度同様,顔の明瞭度を徐々に下げる条件(下行系列)と明瞭度を上げていく条件(上行)で,ERPの振舞を比較した.同一の明瞭度の刺激を連続提示した昨年度と異なり,刺激提示ごとに明瞭度を段階的に移行させるとともに,ERP導出もT5・T6(鼻尖基準)に変更した.結果は顔刺激に特異に増強するN170では系列効果が明瞭ではなく,その後のN270で刺激文脈の効果が得られた.今後はこうした結果の違いの原因を探るとともに,個人情報ノードや名前の生成といった意味処理や注意の作用も含めた顔認識研究に本研究で考案されたパラダイムが有用に活用されるものと期待する.
加齢による唾液腺機能低下に対するアンチエイジング療法の構築

加齢モデルマウスにデシタビンを投与した。コントロールマウスと比較してデシタビン処理マウスの唾液腺組織におけるAQP5蛋白発現増強が認められた。また、6週齢マウスと比較して27週齢デシタビン処理マウスのAQP5蛋白発現は増強していた。唾液腺における総メチル化レベルはコントロールマウスと比較して、デシタビン処理マウスは明らかに低下していた。さらに、デシタビン処理マウスのAQP5遺伝子プロモーター領域でのメチル化レベルは、コントロールマウスと比較して明らかに低下していた。よって、DNA脱メチル化剤は高齢者の唾液分泌増加に有効であることが示唆された。6週齢(C57BL/6CrSlcマウス、雌性)を用いて、加齢(生後6週から24週までの間)に伴う唾液分泌量を計測した。加齢マウス(24週齢)の腹腔内に1mg/kgのデシタビン(DNA脱メチル化剤)を3週間投与し、デシタビン投与マウスにおける経時的唾液分泌量を測定した。また、唾液腺(顎下腺・耳下腺・舌下腺)組織の腺房細胞におけるAQP5の発現をWestern blot法と免疫組織化学染色にて検討し、唾液腺組織ゲノムDNAにおけるメチル化レベルについて解析した。その結果、マウスにおいて加齢に伴い、唾液分泌量は有意に減少した。加齢マウスにおいては、デシタビン投与により唾液分泌能の回復を認めるとともに、唾液腺組織におけるAQP5蛋白の発現はコントロール群と比較して、著しい増強が認められた。さらに、6週マウスと比較すると27週マウスではAQP5蛋白の発現は低下しており、このことにより唾液腺組織においてAQP5蛋白の発現は加齢に関連して減少することが示唆された。免疫組織化学的染色により腺房細胞の管腔側にAQP5の局在が認められ、デシタビン投与群では腺房細胞のapico-lateral側にAQP5の発現増強が確認された。唾液腺組織におけるゲノムDNAのメチル化レベルは、加齢に伴い高まることが明らかとなった。そしてこのメチル化レベルはデシタビン投与によりコントロール群と比較して低下することが確認された。加齢モデルマウス(24週齢)の腹腔内に1mg/kgのデシタビン週3回3週間投与した後、DNA脱メチル化剤(デシタビン)を投与し、唾液分泌量の測定を行った。また、唾液腺(耳下腺・顎下腺・舌下腺)、肺、腎臓、骨髄を回収し、臓器に対する有害事象について検討した。さらに唾液腺組織におけるアクアポリン5(AQP5)の発現誘導について検討した。その結果、デシタビン未投与群(コントロール群)と比較して、デシタビン投与により唾液分泌量の増加を確認した。病理組織学的検索においては、デシタビン投与群およびコントロール群ともに、単核細胞の浸潤や腺房細胞の萎縮ならびに脂肪細胞や線維組織への置換などの変化は認められなかった。免疫組織化学染色においてはコントロール群の唾液腺組織におけるAQP5の発現は弱く認められたが、デシタビン投与群においては、腺房細胞の管腔側に増強が認められた。さらに漿液性腺房細胞においては、管腔側から放射状に分泌細管においてAQP5の発現が認められた。蛋白レベルにおいては、ウエスタンブロット法により、顎下腺・舌下腺・耳下腺ともにデシタビン投与群においてコントロール群と比較して、著しい増強が認められた。6週齢(C57BL/6CrSlcマウス、雌性、n=10)を用いて、加齢(生後6週から24週までの間)に伴う唾液分泌量を計測した。加齢マウス(24週齢)の腹腔内にデシタビン(1 mg/kg)を週3回3週間計8回投与し、経時的な唾液分泌量を測定した。また、唾液腺(顎下腺、舌下腺、耳下腺)組織の腺房細胞におけるAQP5の発現をWestern blot法と免疫組織化学的手法を用いて検討した。また、デシタビン投与マウスにおける経時的唾液分泌量を計測した。そして唾液腺組織DNAにおけるメチル化レベルについて、メチル化DNA測定キットを用いて解析した。さらにAQP5遺伝子プロモーター領域におけるメチル化および非メチル化DNAをmethylation-specific PCR法にて検索した。その結果、加齢に伴い、唾液分泌量は有意に減少した。加齢マウスにおいては、デシタビン投与により唾液分泌能の回復を認めるとともに、唾液腺組織におけるAQP5発現の増強が確認された。免疫組織染色により、腺房細胞のapical側にAQP5の局在が認められた。また、デシタビン投与群では腺房細胞のapical側にAQP5の発現増強が確認された。さらに唾液腺組織におけるDNAのメチル化レベルは、加齢に伴い高まることが明らかとなった。そしてこのメチル化レベルはデシタビン投与にて低下することが確認された。さらに、AQP5遺伝子プロモーター領域でのメチル化もデシタビン投与により、非メチル化DNAの発現増強が認められた。

口腔外科学平成24年25年度の研究実施計画に基づき研究を遂行しており、結果も上記のように示される。よって、おおむね順調に進展していると考える。平成24年度の研究実施計画予定に基づき、研究を行っており、結果も上記に示すように示されている。AQP5遺伝子プロモーター領域でのDNAメチル化を確認する。Bisulfite sequenceを行い、PCRにて発現を検索する。また、肺、腎臓、骨髄など、臓器に対する有害事象についても検討する。さらに、局所投与についても検討し、至適濃度を探る。本来の研究実施計画に基づいて行う。AQP5遺伝子プロモーター領域でのDNA脱メチル化を確認する。また、DNA全体のメチル化定量についても併せて行う。さらに、全身投与および局所投与についても検討し、至適濃度を探る。研究計画に基づいて、遂行しているため、以下の目的で使用するため。AQ5遺伝子プロモーター領域でのDNAメチル化を確認するため、PCRを行う。その試薬を購入予定である。また、臓器に対しての有害事象を検討するために、標本の作製を行うための機材と試薬の購入を予定している。次年度への繰越額は、PCRを行うため、サーマルサイクラーの購入を検討する。また、それに伴うプライマーなどの試薬の購入を行う。さらに研究成果について、国内外での学会発表や論文投稿を予定している。
冷戦期ソ連外交における軍事介入決定に関する研究

本研究では、冷戦期のソ連が軍事介入決定を行った複数の事例を取り上げ、それらの事例の比較検討によって、軍事介入決定におけるソ連外交政策決定の特色を見出すことを試みた。具体的には、冷戦期ソ連が国境を接した地域への軍事介入を実施もしくは検討した事例、および、介入から転じて撤退した事例として、1950年の朝鮮戦争(スターリン期)、1968年のチェコスロバキア事件(ブレジネフ期)、1979年のアフガニスタン侵攻(ブレジネフ期),1981年のポーランド危機(ブレジネフ期)、1988年のアフガニスタン撤退(ゴルバチョフ期)を取り上げた。これらの事例の比較検討から、当時のソ連側の政策決定の要因と政策決定過程を分析した。政治学視点のみならず、一次資料の収集分析から冷戦史を再検討していくことにも留意し、冷戦期ソ連外交の軍事介入決定の特色を検討した。現在、フルシチョフ期のハンガリー動乱に関しては研究中であるが、スターリン期からゴルバチョフ期までを通じて、ソ連の軍事介入決定に共通した大きな点として、イデオロギー的要素よりも現実主義(リアリズム)的要素が介入の決定に大きく影響していた点が発見された。イデオロギーは、誰が敵で味方であるかという認識に対して影響をもったという点において影響力があったことに間違いはないが、介入決定に際してソ連は、同盟国の利益よりもソ連の国益を優先しており、「共産主義国の連帯と共存」を謳うイデオロギー要因の影響は限定的であったと言える。また、すべての事例において、米国がどのような対応に出るのかについてソ連内部で熱心に議論されており、ソ連外交における米国要因の占める割合が非常に大きかったことが再確認された。ソ連のチェコスロバキア軍事介入(1968年)、アフガン軍事介入(1979年)、ポーランド危機(1981年)、アフガン撤退開始(1988年)に関して、ソ連側がどのように考え軍事介入決定(ポーランドの場合は不介入決定)、もしくは撤退決定をおこなったのか、また、どのような政策決定過程を経たのかについて、主にソ連側機密解除資料や回想録などにもとづき分析した。さらにこれらの事例の比較分析から、ソ連外交における米国要因の比重がどれくらいのものであったかについて考察した。上記の研究から得られた主な知見としては以下である。ソ連は、チェコスロバキア介入(1968年)にあたり米国の出方を探ったが、米国はチェコスロバキア問題に関心を向けなかった。このことはソ連の介入を促進する大きな理由ともなった。ソ連のアフガン侵攻(1979年)では、米国のアフガン反政府勢力への援助は、ソ連の侵攻以前に供与されていたことが判明した。米国の影響力がアフガンで増強されることを懸念したことが、ソ連の侵攻決定の主要理由であった。また、1981年のポーランド戒厳令導入はソ連側が強く要請したものであった。これは、ソ連が米国による制裁を懸念しポ-ランドへは介入できないとしていたためであった。さらに、ソ連のアフガン撤退決定は、ゴルバチョフの言う人類的利益を優先する新思考外交の適応というよりも、ソ連の国益が優先された上での撤退決定であった。このように、ソ連外交は、とりわけ、ブレジネフ期以降においては、その政策決定においてイデオロギー的思考よりも国益とパワーを重視する現実主義的思考が支配的であった。ソ連の国境線沿いに位置したチェコスロバキア、ポーランド、アフガニスタンという小国の歴史は、米ソ超大国のパワー・ポリティックスの犠牲となった側面があった。本年度は朝鮮戦争に関する資料調査および研究を重点的におこなった。2003年6月には、米国・に出張し、議会図書館などで朝鮮戦争関連の資料を収集した。とくに、旧ソ連の歴史家ボルコゴーノフ氏(故人)が発掘していたロシア連邦大統領文書館所蔵機密文書が議会図書館に所蔵されており、同氏の朝鮮戦争関連文書を複写入手した。

11月には沖縄法政学会において、朝鮮戦争休戦50周年目にあわせて「『脅威認識』と『楽観論』からみた朝鮮半島危機-朝鮮戦争からの教訓」と題して、学術報告をおこなった。この報告は、現在の「朝鮮半島危機」について過去の事例であるソ連のアフガン侵攻(1979)や朝鮮戦争(1950-53)から何らかの歴史の教訓をひきだせないかという点を主眼に報告したものである。国家の軍事介入決定はどのような要因によって影響されるのだろうか。一例であるが、ソ連が1979年にアフガニスタンに介入した事例では、ソ連がアフガニスタンに介入する際、自国の隣国アフガニスタンにおいて親米政権が成立することへの危惧、つまり、米国から「脅威を受けているという認識(脅威認識)」がその背景にあったことが判明している。また、それと同時に、数週間程度でソ連軍がアフガニスタンを鎮圧できるという、ソ連国防相の「甘い」見通しも決定を後押ししていた。つまり介入に当たっては、「脅威認識」のみならず「楽観論」も共有されていたのである。さらに、1950年6月25日の朝鮮戦争においても上述の「脅威認識」と「楽観論」の混合から戦争が勃発していた。(詳細については『沖縄法政学会会報第16号』2004年3月発行を参照)。この点を勘案すると、朝鮮半島における紛争予防のためには、こういった「楽観論」と「脅威認識」を関係諸国から取り除くという視点から外交政策が展開されることがのぞましいといえる。
酸分泌機構の生化学的、分子生物学的研究

胃H^+,K^+-ATPaseは胃酸の分泌の最終段階に携わるプロトンポンプである。H^+,K^+-ATPaseの構成サブユニット(α、β)については、そのアミノ酸一次構造が明らかになり、そのトポロジーや高次構造についての情報も増えつつある。しかしながら、その発現系の構築が困難なことが大きな障害となって、これまでH^+,K^+-ATPaseの構造と機能との相関、とりわけイオンの認識、輸送にかかわる構造、ATPの加水分解とイオンの能動輸送の共役に携わる構造についてはほとんど研究が進んでいなかった。また、最近、胃H^+,K^+-ATPaseと同じファミリーに属するプロトンポンプが大腸、腎臓などに存在することが明らかになった。そこで本年度は、胃および大腸のH^+,K^+-ATPaseの発現系の開発を中心に研究を進めた。われわれはウサギの胃粘膜からH^+,K^+-ATPase α、βサブユニットのcDNAを単離して、その5′非翻訳領域の一部を取り除いた後、哺乳類の発現ベクターに組み込んだ。これをヒト腎臓由来の培養細胞に導入すると、H^+,K^+-ATPaseとしての機能が発現され、その特異的な阻害剤であるSCH28080やScopadulcic acid Bによって濃度依存的に阻害された。また、モルモットの大腸から得られた"腸型"のH^+,K^+-ATPaseについては、βサブユニットのcDNAのクローニングに成功していないため、大腸のH^+,K^+-ATPaseのαサブユニットと胃H^+,K^+ATPaseのβサブユニットのcDNAを細胞に導入して、ハイブリッドATPaseたんぱく質を発現させることに成功した。次年度以降は、これらの系を用いて、部位特異的変異の導入、キメラATPaseを作成するなどして、引き続きこれらATPaseの構造と機能との関連を研究する予定である。
局所平衡を大きく破る現象に対する統計理論の測定量関係式からの構築

近年、操作および観測技術の向上により、DNAやRNA、タンパク質、コロイド粒子などのマイクロメートルオーダーの系で1分子の統計性質を調べる実験が盛ん行われている。このような揺らぎの大きい小さな系で不可逆仕事から自由エネルギーを評価するJarzynski等式やエントロピー生成の関係式であるfluctuation theoremが実験で検証されてきた。これらの関係式は非平衡統計力学の代表的な揺らぎの関係式であり、近年の小さな系の実験の進歩と非平衡統計力学の進歩は切り離せない関係にある。申請者はこのような関係式を利用して、コロイド粒子や生体高分子を研究した。小さい系の代表であるコロイド粒子の運動は確率過程で記述される。申請者はコロイド粒子が外力に駆動されるというランジュバンモデルの解析を行い、非平衡定常状態の統計性質を調べてきた。例えば、強い非平衡定常状態では揺動散逸関係式が破れることが知られている。この平衡状態近傍では見られない現象である「揺動散逸関係式の破れ」を熱力学・統計力学の視点からどのように特徴づけるかを確率過程解析、摂動論および数値実験を用いて研究してきた。コロイド粒子より複雑な構造をもつタンパク質は、緩和の遅いガラスとして非平衡状態になりうる。申請者はタンパク質の数値実験を行い、タンパク質のガラス的性質を研究している。粒子が外力に駆動されるような非平衡定常状態だけでなく、緩和の遅いガラスも非平衡状態にあるので揺動散逸関係式は破れる。構造ガラスやスピングラスで有名な揺動散逸関係式の破れという現象をタンパク質モデルで報告し、ガラスとタンパク質の研究の橋渡しをした。申請者等はミオシン分子のモデルにおいて頭と尻尾で揺動散逸関係式の破れ方が異なることに注目し、この観点からミオシン分子の頭で起こる分子モーターのエネルギー貯蓄機構について議論した。私が研究の対象にしてきた系は、ブラウン運動で揺らぎながら溶媒中を浮遊するコロイド粒子である。コロイド粒子は原子や分子よりはるかに大きいため、直接荷電したコロイドに外力をかけることが可能だ。非平衡性を直接受けるため溶媒中のブラウン運動は平衡状態におけるそれとは大きく異なる。私の研究課題である局所平衡を破る系の現象はコロイド粒子から成る小さい非平衡系で観測されるというわけだ。このような小さい非平衡系の実験は技術の向上に伴い近年盛んである。私は小さい非平衡系の典型的モデルである「外力に駆動されるブラウン粒子が周期ポテンシャル中を運動する」というランジュバン確率過程モデルを対象に理論的な方法で研究を行った。拡散係数と微分易動度の比が環境の温度に一致することが、1体系のアインシュタイン関係式(線形応答関係式の一つ)であるが、外力が強くなるとこの比は環境の温度に一致しない。私は系のゆっくりした動きを摂動計算で取り出し、アインシュタイン関係式の破れを表す拡散係数と微分易動度の比が粗視化された粒子の位置の分布関数に現れる量であることを示した。つまり、拡散係数と微分易動度の比は粗視化された世界の温度の役割を果たす。ところで、上述の結果はフォッカー・プランク方程式の摂動計算によって得られたが、同じ系の粗視化を「周期ポテンシャルが粒子に及ぼす力の有限時間平均を分解する」という一風変わった視点からも研究してみた。非平衡定常状態では、この周期ポテンシャルの及ぼす力の有限時間平均(粗視化された力)は、新しく発見された力の分解条件によって「散逸力+ノイズ+駆動力」に分解されることが分かった。この研究の成果である力の分解条件はランジュバン系のエネルギー散逸を線形応答関係式の破れで表現するHarada-Sasa equiality [Phys.Rev.Lett.95,130602(2005)]の導出に貢献することが出来た。
光レオロジー: 偏光で見るバイオメカニクス

生体組織の偏光特性、血流分布、機械特性の三次元計測が可能な「Jones matrix optical coherence elastography」システムの開発に成功した。この装置は、横方向分解能20-30 um程度、深さ分解能7 um程度で上記の生体特性の三次元計測を行う。この装置を用いて、鶏皮膚および豚眼強膜の光学・機械特性の調査を行った。鶏皮膚では皮膚上層(表皮)と真皮で機械特性、複屈折特性が異なることが可視化された。また、豚眼計測からは、従来一層構造と思われていた真皮に複屈折がアバタ上のパターンを示す層と、全体的に強複屈折となる層があることが示された。本装置は筑波大学が特許を保有するPassive component based JM-OCTの原理に基づいている。また、当初の設計ではバルク光学系を用いる予定であった偏光分離計測機構としてパッケージ化された偏波計測ユニットを採用し、高い計測スループットと長期の安定性を実現した。このユニットはオプトハブ社と共同開発したものである。また、Jones matrixからのデータ処理に関しては、当初の予定になかった高感度angiographyアルゴリズムを追加的に実装した。これにより、組織の組織の機械特性に関連するコラーゲン分布だけでなく、そのコラーゲン、特に組織線維化と強い関係があると考えられる血管・血流の様子を同時に可視化することが可能となった。現在、この装置の生体計測性能を把握するために、in vivoヒト皮膚によるスタディーを行っている。現状でデータの取得が完了し、データ解析、分析を進めている。当初計画では組織の偏光特性のみを計測する予定であったが、更に一歩進めて組織内血流の可視化も可能にした。本装置は一度の光走査(6.5秒)で対象組織のJones matrixの三次元分布を計測する。このJones matrixに適切な演算を作用させることにより、生体(ヒト皮膚)の形態(トモグラフィー)、散乱特性、複屈折トモグラフィー、血流分布、メラニン分布の計測の同時計測が可能となった。特に、複屈折は2017年度に皮膚の機械特性との相関を検討する主要な光学特性であり、これを計測することは今後の研究に必須であった。また、本装置を用いたin vitro豚眼網膜の光学特性を調査し、篩板の複屈折特性を計測した。さらに、上記装置の改良を開始した。この改良では組織に機械的圧力を加えながらの偏光トモグラフィーの撮影を可能とする。これにより組織の機械特性と偏光特性の関連の検討が可能となる。現在、装置の設計、および仮組みが完了し、データの初期的な解析を開始している。当初の予定では主に眼科疾患を対象としていた。その後の社会的需要の変化から、皮膚、組織切片一般の計測まで視野いれたプロジェクト拡張を行った。その中で、眼球、in vivo皮膚の計測に成功しており、この点は当初予定以上に進捗している。一方、機械特性の直接計測手法は2016年度後半より開発を開始した。現在までに初期的なデータが得られているものの、いまだ最終確定(装置リリース)には至っておらず、多少の進捗の遅れがあると考えている。本装置のハードウェアは、本課題前半で開発した落射型JM-OCT顕微鏡のプローブ部分にPZTアクチュエーターを付加し、JM-OCT連続撮影(5秒程度)の間に、被計測組織に対して1 um程度の圧縮を加えるものである。この連続的に撮影された画像群から、圧縮度合いの異なる二つの画像を抜き出し、そこに局所相関処理(Kurokawa, Opt. Lett. 40, 2153-, 2015)を適用することにより、圧縮によって発生する組織の変形の空間分布を計測した。さらに、この装置を用いて、組織複屈折分布の同時計測を行った。この装置を用いて、複数の動物組織切片を用いた計測試験を行った。チキン皮膚サンプルを用いた試験では、表皮では圧縮に寄る組織変形は少ないのに対して、真皮に近い深さでは組織変形が大きくなることを確認した。また、組織表層(おそらく表皮とみられる)では複屈折が小さい(0.001-0.002 index)のに対し、深層では0.003 index以上の強い複屈折が観察された。変形画像、複屈折画像に現れる二層の境界は必ずしも一が一致していない。このことから、変形の特性の計測と、複屈折計測を組み合わせることで、従来弁別できなかった組織の弁別が可能になるものと考えている。また、豚眼切片の計測では、結膜が強膜に比して複屈折が低く、また、変形が大きいことが確認された。ただし、ヒトin vivoのOCT計測で知られたものよりも結膜厚が小さく、これに対しては、ヒスとロジーを用いたより詳細な検討が望まれる。

今後、一旦JM-OCT系列の開発をペンディングし、より力節的に組織の機械特性を計測する研究を行う。そこでは、Ex vivo豚眼に光凝固用のレーザーを照射し、それと同時に高速にOCTを撮影する装置の作成をおこなう。この装置を用い、光凝固中に眼底にて発生する組織の微小変位と凝固レーザーの照射条件の関連の検討を行う。この際、第一段階としてこのOCT画像を相関により解析し、ミクロンオーダーの組織の変位を計測する。次に、第二段階では、装置を改良し、OCTの位相解析に基づいたナノメートルオーダーの生体組織変位の計測を可能とする。最終的には、同一組織をこの相関・位相解析法およびJM-OCTで同時解析することにより、生体のコラーゲン特性と、より直接的な機械特性である変位特性の観察的相関分析を行う。2017年度Q1を目処に機械特性計測手法の開発を完了する予定である。当初予定では眼科疾患を主な対象としていたが、臨床応用可能性の見直しに伴い、今後は皮膚における機械特性と偏光特性の関連を調査する予定である。これは、本手法が皮膚の腫瘍のマージン決定に有効であるという予測によるものである。光計測以前の研究プロジェクトで使用していたデバイスの再利用が可能であったため、初年度はそのデバイスを用いていち早く動作する実験層を作成することを優先した。雇用予定であった大学院生の雇用が諸事情により延期されたため。今年度作成したOCTを来年度高速をする。その際2015年度に購入予定であった物品を購入・使用する。雇用を次年度に後ろ倒しする予定である。
嚥下障がい者に対する頸部聴診法の有効性を探る

2050歳代の嚥下障がいのない健常男女を対象として、水約5mlの1回嚥下時の嚥下音の性状、長さ、音圧について解析を行った。また、嚥下前後の呼吸音の性状、発生するタイミング、嚥下後の呼吸は呼気なのか、吸気なのかを検討した。その結果、嚥下障がいのない健常者の嚥下では短く明瞭な嚥下音が聴集できたが、長さ、音圧ともに、個人差が大きかった。嚥下前後の呼吸音の性状は澄んだ呼吸音が聴取され、発生するタイミングは嚥下後すみやかに呼吸が再開された。また、嚥下後の呼吸は呼気の者が多かった。嚥下後の呼吸が再開するタイミングは個人差が大きかった。頚部聴診法は聴診器を頚部にあて、嚥下音や呼吸音を聴取して嚥下障害をスクリーニングする検査法である。数多くスクリーニング検査としての有用性が報告されているが、その音の検出には加速度ピックアップを用いたものが大部分である。ここで問題となるのはこのような装置を使用した場合では、実際の聴診器から聞こえる音と相違があることである。これでは臨床において簡便に頚部聴診法を導入することに困難を生じる。そこで、実際に聴診器から聞こえる嚥下音や呼吸音を録音、解析し、スクリーニング検査としての有効性を探ることを目的として研究を進めた。・正常な嚥下音および呼吸音の解析のための基礎研究本学学生およびボランティアの正常な嚥下音および呼吸音をSONYリニアPCMレコーダーPCM-D1に記録する。交付申請書ではDATレコーダーを用いる予定であったが、DATレコーダーは製造中止となり、今後の音響解析に有効なデジタル式リニアPCMレコーダーに変更した。マイクロフォンは最も我々が聴診器を通して実際に聞こえる音に近い機種を検討する。そのため数種類のマイクロフォンを購入した。また、聴診器についても使用できる周波数が異なるため、嚥下音および呼吸音が明瞭に検出でき、かつ音響分析が可能な聴診器を検討する。そのため数種類の異なるタイプの聴診器を購入した。これらの機器から得られたデータを解析するため音響解析用ソフトDSSF3Environmental noiseも購入した。当該年度においては今後研究を進めていくための最適の機器(マイクロフォン、聴診器)およびプロトコール構築のため基礎研究を行った。その結果嚥下音および呼吸音は個人差が大きく、更なる検討が必要であることが判明した。平成21年度は前年度の継続を行い、その結果を踏まえ正常な嚥下音および呼吸音の解析を行った。1回嚥下の水を用いた解析:水約5mlを用いて以下の解析を行った(水は他の試料に比較して嚥下音が明瞭に検出できるため)。1)嚥下音の性状、長さ(時間)、音圧2)嚥下前後の呼吸音の性状、発生するタイミング、嚥下後の呼吸は呼気なのか?吸気なのか?3) 1回嚥下と連続嚥下の比較:連続嚥下の採取方法については、以下の手順で行った。一回嚥下は自発呼吸:リラックスした状態で呼吸してもらう。→嚥下音:水約5mlを一回で嚥下してもらう。→自発呼吸、連続嚥下は自発呼吸→嚥下音:水約150mlを通常の状態で連続飲みしてもらう。→自発呼吸。その結果、正常な嚥下では短く明瞭な嚥下音が聴集でき、嚥下後の呼吸音は呼気になっている者が多かった。しかし、その傾向にも個人差が大きく、再検討が必要であった。平成22年度についても継続予定である。また、1回嚥下と連続嚥下については解析していない。