hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身体全体への力触覚提示装置による人間身体拡張の可能性に関する研究

本研究では,人間身体拡張を具現化するための手段として人間の身体全体に対し,力触覚を提示可能なシステムの実現を目的とした.従来の視覚による教示とは異なる,力覚による教示が、ストリートダンス訓練に有効であると考え,ストリートダンス訓練のための等身大力覚提示システムの提案と開発を行った.特に初心者にとって難しいとされるアップ動作の訓練を行うために,経験者と未経験者の動作を計測・比較し,その特徴から訓練時に提示する力の決定に必要な要素のモデル化を行った.評価実験の結果より,主観軸からも客観軸からも提案システムによる力覚提示を伴う訓練が有効であることが確かめられた.人間の自由な行動を計測し力触覚を提示するには,関節の位置(姿勢)の計測および力触覚提示が必要である.ある関節の位置(3自由度)の計測および力触覚提示を行うには4本のワイヤが最低必要である.さらに位置・姿勢の6自由度では7本のワイヤが最低必要であり,これは提示自由度に対し冗長である.本研究では人間の自由な行動に対しワイヤどうしの干渉やワイヤと人間との干渉が発生しても位置・姿勢計測や力触覚提示を可能にするため,ワイヤの接続本数をより冗長にし,人間がどのように行動してもワイヤが他の物体を干渉していない駆動可能なワイヤを用いて関節の位置計測と力触覚提示を行うシステムを実現するためのアルゴリズムの開発に取り組んだ.特に,ワイヤ駆動型力覚提示装置のための設計開発環境の構築が進んだため,アルゴリズムの開発がより迅速に行える環境が整った.また,同時に多数の(最大256本の)ワイヤを1kHzの更新周波数で張力の協調制御を行うシステムの設計を行った.身体全体への力触覚提示を行うため、モータの配置を含めたフレームの設計を行った。全身を覆う直方体のフレームにアクチュエータを固定。アクチュエータのモータにプーリを取り付けプーリにまかれたワイヤを人間の各関節に接続する装置を開発した。この時、人間の自由な行動を極力遮ることがないようにまた、精度よく計測および力提示可能なように配置することを試みた。前年度に設計した計測および力覚提示アルゴリズムを各関節に適応するため、それぞれの研究成果を統合した。PC上で1kHz以上の更新周波数で全身のワイヤ長から各関節すべての位置・姿勢を計算するシステムを構築した。ストリートダンスにおけるリズム動作の訓練を対象としてシステムの評価実験を行った。ストリートダンスの動作は多岐に渡るが、その中でも基本的な動作である、リズム取りを訓練対象とした。力覚提示によるリズム取り、その中でも特に初心者にとって難しいとされるアップ動作の訓練を行うために、ストリートダンス経験者と未経験者の動作を計測・比較し、その特徴から訓練時に提示する力の決定に必要なエンドエフェクタの目標の位置のモデル化を行った。評価実験の結果より、主観軸からも客観軸からも提案システムによる力覚提示を伴う訓練がストリートダンス習得に有効であることが確かめられた。本研究では,人間身体拡張を具現化するための手段として人間の身体全体に対し,力触覚を提示可能なシステムの実現を目的とした.従来の視覚による教示とは異なる,力覚による教示が、ストリートダンス訓練に有効であると考え,ストリートダンス訓練のための等身大力覚提示システムの提案と開発を行った.特に初心者にとって難しいとされるアップ動作の訓練を行うために,経験者と未経験者の動作を計測・比較し,その特徴から訓練時に提示する力の決定に必要な要素のモデル化を行った.評価実験の結果より,主観軸からも客観軸からも提案システムによる力覚提示を伴う訓練が有効であることが確かめられた.力覚提示のためのアルゴリズムの構築を目指しワイヤ駆動型力覚提示装置のための開発設計ツールが概ね開発できたため.また,駆動用の基板設計においてもユニットごとの設計と試作が順調に進んでいることから,研究は概ね順調に進展している.ヒューマンインタフェース身体全体への力触覚提示を行うため,モータの配置を含めたフレームの設計を行う.全身を覆う直方体のフレームに最大256個のモータを固定する.モータにプーリを取り付けプーリにまかれたワイヤを人間の各関節に接続する.この時,人間の自由な行動を極力遮ることがないようにまた,精度よく計測および力提示可能なように配置する.前年度に設計した計測および力覚提示アルゴリズムを各関節に適応するため,それぞれの研究成果を統合する.PC上で1kHz以上の更新周波数で全身のワイヤ長から各関節すべての位置・姿勢を計算する.提案するアルゴリズムにより人間のある姿勢において最も効率の良いワイヤを選択する.同時にその関節に対して最も効率よく力触覚提示できるワイヤを駆動し人間の身体全体へ提示するシステムを構築する.システムの評価実験を行う.
ナノスケール熱制御に向けたナノ粒子超格子構造のプログラマブル融合化

本研究の目的は、DNAを用いたナノ粒子のプログラマブル結晶融合化により、ナノスケール熱制御のためのフォノニック結晶を作成することである。具体的には、DNAのプログラマブル自己集合能力を利用したボトムアップ手法により、高精度にデザインされたナノ粒子超格子構造を作成する。更に、その構造を保ったままナノ粒子同士を融合し、ナノスケール熱制御のための周期性の良いフォノニック結晶を作成する。研究計画当初は、多結晶体であっても熱伝導率が測定できる程の大きさで作成することを計画していたが、平成28年度、本手法で欠損の少ないマイクロサイズの単結晶を作ることに成功したため、単結晶作成に拘って研究を進めた。DNA配列設計により、体心立方格子及び面心立方格子の超格子構造をデザインし、作成した。SEM及びTEMにより、結晶構造を反映したウルフ多面体型の超格子構造が作成されていることが確認され、X線小角散乱では回折ピークが鋭く観測された。回折ピークを解析することにより、設計通りの体心立方格子及び面心立方格子であることが確認された。また、イオン濃度調整により、対称性を維持したまま格子を収縮させることにも成功した。実験計画に変更はあったもの、申請当初には予想もつかなかった良い成果が出ているため。DNAを用いたナノ粒子のプログラマブル結晶化において、平成28年度にマイクロサイズの単結晶を作製することに成功したため、今後も単結晶に拘って研究を進める。単結晶の方が、ナノ構造に対する物性値(具体的には熱伝導率)の評価が正確にでき、ナノスケールの熱輸送の理解に繋がるためである。単結晶を大きく作成する手法を開発し、熱伝導率を測定する。本課題は、二元系超格子構造を作成する期間後半部分で試薬代がかさむため、次年度使用額をこれに充てる予定である。本年度は、他の課題で使用したナノ粒子及びDNAが余っており、それを使用することができたため。また、共通研究施設を利用したこと、機器使用料の補助が受けられたことで次年度使用額が生じた。
頭部搭載型デバイスによる視覚提示の安定化に関する研究

通常のバーチャルリアリティ(VR)システムでは,人間運動計測・画像生成・提示という情報のループが構成され,計測システム,グラフィックスシステムおよびシステム間通信のそれぞれにおいて遅延が蓄積するため,全体では無視できない遅延が存在する。このようなシステムで頭部搭載型ディスプレイ(HMD)を使用した視覚提示を行うと,人間の頭部回転運動(特に運動開始時と停止時)に世界が揺れるように観察され,HMD装着者の酔いを引き起こす原因となる.また,コンピュータグラフィックス画像を提示する際には,画像更新頻度(フレームレート)が不十分だと画像変化が不連続だったり物体の境界がぶれて観察されるなどの問題が存在する.これらの問題に対し,通常の情報ループ(グローバルループ)での処理はそのままに,画像提示段階でローカルセンサと実時間画像補正サブシステムから成る高速なローカルループを構成し,装着者の頭部回転運動に対応してビデオレートで画像提示位置を補正しながら提示を行うことにより適切なオブティカルフローの提示を可能とする手法を提案した.提案手法における画像補正手段としては,単純画像シフトから三次元的なテクスチャマッピングまでいくつかの方法が考えられるが,本年度はすべての画像補正方式に対応するため,汎用パーソナルコンピュータを用いた自由度の高い実時間画像補正システムを構築した.その際,ビデオ信号の入出力機能を持つグラフィックスボードを使用し,画像補正をグラフィックスボード上で行うことにより遅延を最小に保つように構築を行った.通常のバーチャルリアリティ(VR)システムでは,人間運動計測・画像生成・提示という情報のループが構成され,計測システム,グラフィックスシステムおよびシステム間通信のそれぞれにおいて遅延が蓄積するため,全体では無視できない遅延が存在する。このようなシステムで頭部搭載型ディスプレイ(HMD)を使用した視覚提示を行うと,人間の頭部回転運動(特に運動開始時と停止時)に世界が揺れるように観察され,HMD装着者の酔いを引き起こす原因となる.また,コンピュータグラフィックス画像を提示する際には,画像更新頻度(フレームレート)が不十分だと画像変化が不連続だったり物体の境界がぶれて観察されるなどの問題が存在する.これらの問題に対し,通常の情報ループ(グローバルループ)での処理はそのままに,画像提示段階でローカルセンサと実時間画像補正サブシステムから成る高速なローカルループを構成し,装着者の頭部回転運動に対応してビデオレートで画像提示位置を補正しながら提示を行うことにより適切なオブティカルフローの提示を可能とする手法を提案した.提案手法における画像補正手段としては,単純画像シフトから三次元的なテクスチャマッピングまでいくつかの方法が考えられるが,本年度はすべての画像補正方式に対応するため,汎用パーソナルコンピュータを用いた自由度の高い実時間画像補正システムを構築した.その際,ビデオ信号の入出力機能を持つグラフィックスボードを使用し,画像補正をグラフィックスボード上で行うことにより遅延を最小に保つように構築を行った.
歯周病における生体応答での歯肉上皮細胞の役割

歯周病における生体応答での歯肉上皮細胞の関与について検索するために、1)培養歯肉上皮細胞からのprostaglandinの産生と、2)in vitroでの歯肉上皮細胞とT細胞との相互作用について近交系ラットの正常上皮細胞(口蓋歯肉explant)とそのT細胞クローンの共培養システムを用いて検討した。その結果、1)歯肉上皮細胞は、IL-1α、βやTNFαの刺激下ではPGE_2を産生せず、血清の存在下で有意な産生が認められた。さらに、その産生には、cyclooxygenase-2が関与していることが明らかとなった。2)ラットの正常上皮細胞から分離培養したRPGK-1は、ランゲルハンス細胞の混入がなく、ケラチンを発現していることを確認した。さらに、interferon-γ刺激によりMHC class IIを発現し、CD80は、interferon-γ刺激に関係なく強い発現を認めたが、CD86の発現は、全く認められなかった。このcell lineは、interferon-γ刺激、A.actinomycetemcomitansを供与したときのみT cell clone(G23クローン)を有意に増殖させた。その増殖は、CTLA4Igで60%抑制され、抗MHC class II抗体により80%の抑制が観察された。RPGK-1による増殖は、spleen cellより減少していた。一方、対照として用いた内皮細胞によるG23クローンの増殖は全く認められなかった。これらの結果から、歯肉上皮細胞は、AaをG23クローンに抗原提示し、かつB7依存的にG23クローンに二つのシグナルを提供する能力、すなわちaccessory cellとしての機能を持っていることが示唆された。歯周病おける免疫応答での歯肉上皮細胞の関与について検索するために、1)歯周病患者から採取した歯肉上皮組織のMHC class II、CD80、CD86の免疫組織化学的発現、2)in vitroでの歯肉上皮細胞とT細胞との相互作用について近交系ラットの正常上皮細胞(口蓋歯肉explant)とそのT細胞クローンの共培養システムを用いて検討した。その結果、1)MHC class IIの発現に関しては、ポケット上皮および炎症の存在する辺縁歯肉上皮ならびにその周辺の口腔上皮に発現が認められた。CD80に関しては、ポケット上皮の一部に発現が認められたが、CD86については、発現が認められなかった。その増殖は、CTLA 4 Igで60%抑制され、抗MHC class II抗体により80%の抑制が観察された。これらの結果から、歯肉上皮細胞は、A.aをG23クローンに抗原提示し、かつB7依存的にG23クローンに二つのシグナルを提供する能力、すなわちaccessory cellとしての機能を持っていることが示唆された。歯周病における生体応答での歯肉上皮細胞の関与について検索するために、1)培養歯肉上皮細胞からのprostagrandinの産生と、2)in vitroでの歯肉上皮細胞とT細胞との相互作用について近交系ラットの正常

上皮細胞(口蓋歯肉explant)とそのT細胞クローンの共培養システムを用いて検討した。その結果、1)歯肉上皮細胞は、1L-1α、βやTNFαの刺激下ではPGE_2を産生せず、血清の存在下で有意な産生が認められた。さらに、その産生には、cyclooxygenase-2が関与していることが明らかとなった。2)ラットの正常上皮細胞から分離培養したRPGK-1は、ランゲルハンス細胞の混入がなく、ケラチンを発現していることを確認した。さらに、interferon-γ刺激によりMHCclassIIを発現し、CD80は、interfero-γ刺激に関係なく強い発現を認めたが、CD86の発現は、全く認められなかった。このcell lineは、interferon-γ刺激、A. actionomycetemcomitansを供与したときのみT cell clone(G23クローン)を有意に増殖させた。その増殖は、CTLA41Igで60%抑制され、抗MHCclassII抗体により80%の抑制が観察された。RPGK-1による増殖は、spleen cellより減少していた。一方、対照として用いた内皮細胞によるG23クローンの増殖は全く認められなかった。これらの結果から、歯肉上皮細胞は、A.aをG23クローンに抗原提示し、かつB7依存的にG23クローンに二つのシグナルを提供する能力、すなわちaccessory cellとしての機能を持っていることが示唆された。
ウェットＧＡ型高度並列進化計算による人工遺伝子回路および微生物ネットワークの設計

生命にアイデアを得た進化計算の応用を通じて培われた探索戦略を、分子上に実装したウェットGAを提案し、タンパク質工学に応用してきた。タンパク質tyrRSの基質改変をテストベッドとして、12世代の理想的な集団分布の推移を実現した。改変されたタンパク質の活性は実用に耐えるレベルに達している。さらに、生物学実装を理想化して高度並列進化計算を提案し、その基本的性質を解析した。本研究はこれらの成果を踏まえ、スパイラルの次の段階として計算モデルの応用を考え、合成生物学における人工遺伝子回路、および多種の微生物からなる生態系ネットワークの設計を試みた。まず、人工遺伝子回路は対象として発振回路を選び、回路のカスケード接続における後段遺伝子回路の前段に与える影響を解析した。上流遺伝子として振動子を用い、下流遺伝子としてGFPの有無による挙動の違いを比較することにより下流レポーター遺伝子が与える影響を評価した。その結果、細胞内の様々な分子競合が上流遺伝子の挙動に影響を与えていることを示した。その主原因にはDNA結合サイトの奪い合いとタンパク質分解酵素の奪い合いの2種類あることを示した。人工遺伝子回路の接続には電気回路の接続における入出力インピーダンスと同様の配慮が必要である。次に、微生物ネットワークは対象として温泉微生物マットを選び、フィールドにおいて環境条件を変えて成長させたマットのメタゲノム解析を実施した。環境要因として光刺激を考え、温泉マットへの外界からの光を遮断する装置を中房温泉に設置した。メタゲノムの属分布の変化を測定した結果、それぞれの光波長によって3種の光合成細菌の増加が確認され、微生物ネットワークの制御が可能であることを示した。人工遺伝子回路の設計では、発振回路の下流にレポーターを加えたカスケード接続に関する分析結果をlife誌に公表した。微生物ネットワークの解析では、当初の予想に反し、微生物ネットワークにおいても外部からの制御が可能であることが明らかとなった。研究遂行上、この現象の本質を見極めることが不可欠であることから、微生物ネットワークの解析を3ヶ月延長し、新たに微生物ネットワークの実験をフィールド実験により検証したうえで、人工遺伝子回路の実験を実施し、これらを総合して微生物ネットワークの制御の検討を追加した。温泉微生物マットへの光遮断実験によって光合成細菌の組成をコントロールした結果をPLoSOne誌に公表した。理論的側面では、発振回路をベンチマークとして、遺伝子数を5、7、10と次第に増やして回路設計を試みる。規模拡大のどこかで、導入予定の計算サーバーでは計算量的に手に負えなくなる事態が予想される。TSUBAME 2.5での計算により、並列度、計算量と得られる解の質の関係を調査する。実験的側面では、現実の相互作用ネットワークの設計を試みる。具体的には、概日周期的な振動現象を要求仕様とする。太陽光に相当する、周期的だが天候によってランダムに間歇しうる光刺激を与えて、よりロバストなネットワーク設計ができるかどうかまでを課題とする。

太陽光に相当する、周期的だが天候によってランダムに間歇しうる光刺激を与えて、よりロバストなネットワーク設計ができるかどうかまでを課題とする。
光情報による陸上植物生長相転換制御メカニズムの研究

植物は周囲の環境(温度、光など)を感知して、栄養生長から生殖生長への移行、つまり花など生殖器官の形成時期を決定する。本研究では、陸上植物進化の基部に位置するゼニゴケにおいて、赤色光/遠赤色光受容体フィトクロムが生長相転換を制御する鍵因子であることを示した。またフィトクロムが光環境に応じて核へ移行し、細胞分裂を間接的あるいは直接的に制御することで形態形成に関与する可能性を示唆した。動くことの出来ない植物は、異なる個体間での交配を可能にするため、適切な生殖生長相移行時期を認識する精巧な制御機構を進化させてきた。中でも日長と光質は、生殖生長相への転換時期を決定する上で、重要な環境因子である。本研究は、陸上植物における、光情報による成長相調節の基本プログラムの解明を目的とし、現存する種の中で、陸上植物の祖先に極めて近いと考えられる"苔類ゼニゴケ"をモデルとし研究を行った。ゼニゴケにおいて生殖成長相移行の鍵となる環境因子については近年まで全く手がかりがなかった。近年、我々の研究室において、赤色光/遠赤色光の受容体であるフィトクロムが、ゼニゴケの生殖成長相移行に関与する鍵因子であることが示唆されていた。そこで今年度、ゼニゴケのフィトクロム遺伝子(MpPHY)の単離と機能解析を行った。まず恒常的Pfr型MpPHY遺伝子発現コンストラクトをゼニゴケに導入し、生長相転換制御を観察したところ、野生株で生殖生長相転換が見られる遠赤色光補光条件下においても生殖生長へと移行しないことが分かった。さらにMpPHY遺伝子の発現抑制のためRNAiコンストラクトを作製し、ゼニゴケに形質転換したところ、野生株では生殖生長への移行が観察されない恒常的蛍光灯照射下においても生殖生長に移行する株が得られた。以上の成果より、生理学的な知見と合わせて、Pfr型フィトクロムがゼニゴケの栄養生長から生殖生長への移行を抑制しているという、「生殖生長移行制御モデル」が確立された。20年度は、赤色光/遠赤色光の受容体であるフィトクロムに着目し、Pfr型フィトクロムがゼニゴケの栄養生長から生殖生長への移行を抑制していることを示唆する結果を得た。21年度は、20年度に得られた結果について再現性を取るとともに、ゼニゴケ形態形成におけるフィトクロムの機能について解析した。まずMpPHY-Citrine発現株、MpPHY^<Y241H>-Citrine発現株を用いて細胞内局在解析を行い、活性型Mpphyが核において顆粒状構造体を形成することを見出した。次にヒストンH2BサブユニットにtdTomatoを融合させて染色体動態を可視化した。その結果、葉状体切断面からの再生過程において細胞分裂頻度が赤色光依存的に増加し、その効果が遠赤色光により打ち消されることを確認した。さらにMpPHY^<Y241H>発現株について、フローサイトメトリーにより核DNA量を評価した。その結果、ゼニゴケの成長後期においては細胞が核相2Cである細胞周期G2期で停止すること、活性型MpphyがG2期からM期の以降を正に制御している可能性が考えられた。前年度得られた結果とあわせて、苔類ゼニゴケのフィトクロムが主として核で機能し、細胞分裂の間接的/直接的制御を行うことで、ゼニゴケの生長相転換を制御することが示唆された。
人為起源難分解性物質に対する生物分解能の開発と環境浄化への応用

n-アルカン分解遺伝子のサブクローン化に成功し、アルカン及びハロアルカン資化能への関与を確かめた。また、BHC分解産物の同定を行い、初発段階に働く遺伝子のクローン化に成功した。(矢野)三、及び四塩化フェノールの分解菌を検索し、246三塩化フェノール分解菌のうち3株をPseudomonas属と同定した。脱塩素遺伝子のクローンを得るための簡単な検出培地を考案した。(浄原)トリクレンを効率よく分解する培養系を確立した。この培養系はメタン資化菌の存在が大きく関与していると考えられる。(矢木)塩化アニリンの細菌によるオルト分解産物を同定した。複数の微生物を用いて完全分解系とすることができる。また、メタ分解による資化菌を分離した。(青木)3-クロロプロピルアミン分解菌をCandidahumicolaと同定した。分解にはアミンオキシダーゼの関与が強く示唆された。これは新しい知見である。(山田)リグニン基本骨格のモデル5,5'デビドロジバニリン酸分解菌Pseudomonas paucimobilisのプロトカテク酸開裂酵素遺伝子をクローン化し、塩基配列を決定した。(山崎)リグニンの主たる単位間結合様式βーoー4型エーテル結合を開裂し、分解物を同定した。結合開裂により蛍光を発する気質を選出し、高感度の検出方法を考案した。(原口)1-クロロブタン資化菌Rhodococcusのハロアルカンデハロゲナーゼの遺伝子をブタノール資化性E. coliを宿主とすることによってクローン化に成功した。(児玉)ポリエチレングリコール(PEG)の混合培養系の安定化にFe^<3+>が関与することを認めた。分解菌Flavobacteriumの資化能はプラスミド支配であることを見出した。(河合)昭和63年7月1日、平成元年2月27日に班会議を公募研究者を含めて開催した。
ひきこもり経験者と支援者の語りからみる支援連続性の現状と課題

ひきこもり支援の時間的連続性の現状と課題を明らかにすることを目的に、A県内の当事者、家族、支援者(学校関係者、地域若者サポートステーション、行政専門相談センター)、定時制卒業生を対象に個別あるいはグループインタビューを実施し8つの調査研究から支援連続性の課題について15のキーワードを抽出、それらを基に3つの課題、1早期対応、長期支援を可能にする地域ごとの仕組みづくり210代後半の教育と就労の狭間を埋める取り組みの工夫3発達ステージ毎の課題に対応できる重層的な多機関連携を明らかにした。その後、3つの課題に取り組んでいる3自治体を訪問調査し、県行政、町行政、NPOの役割と課題を明らかにした。2年目の目的は、ひきこもりと関連の深い不登校支援に取り組む学校関係者への聞き取りから、学校間(中学校と高校)、及び学校と社会(就労および就労支援機関等)との連携の現状と課題、教育機関内での多職種連携の現状と課題について明らかにすることである。対象は、県内を南北に2区分し、中学校・高校の管理職及び教諭、スクールソーシャルワーカー(SSW)、管内の地域若者サポートステーションの責任者合計16人にインタビューを実施した。インタビューは、管理職は個別に、他の職種はグループインタビュ形式であった。教員の種別は、各エリアとも中学と高校の管理職、教諭(定時制高校教諭、養護教諭含む)、SSW,若者サポートステーション責任者である。実施時期は平成25年7月9月であった。結果、学校を取り巻く環境の変化と支援に関する具体的な対応の2点に分けて内容が整理された。前者は課題を抱える生徒たちの背景が複雑化し、課題も複数化してきていること。一方で、SSWやSCの配置も進んできているが雇用形態が不安定で十分機能しているとは言い難いことなどが明らかになった。後者については、保護者との関係、人と人・機関と機関の連携、障害理解、支援者のかかわりなどに課題が見いだされた。本年度の目的は、不登校又はひきこもりを体験した若者及び家族、支援機関を対象に聞き取りを行い、これまでの経験からの支援連続性の課題について三者の立場から明らかにする事であった。対象は、11539歳で半年以上自宅にひきこもった経験のある人、2ひきこもりの子ども(1に該当する)をもった経験のある親、3支援機関の担当者の3種を対象とした。対象者は県南・県央・県北にある若者サポートステーション(以下サポステとする)、熊本県精神保健福祉センター、熊本市内でひきこもり者支援を行っているNPO、計5か所の利用者、または過去に利用し回復した人(その親)とし、対象数は当事者3人/箇所(計15人)、親3人/箇所(計15人)、支援者1人/箇所(計5人)とした。調査場所は各若者サポートステーション、熊本県精神保健福祉センター、NPO等で実施した。その結果、9名の当事者、8名の家族、4か所の支援機関から協力を得ることが出来た。それぞれの録音した語りを原稿化し、研究チームでその内容を検討し、ケースごとの課題と社会への要望を抽出した。さらに再調査の必要なケースにはその手続きを行い、平成24年度調査報告書「ひきこもり経験者と支援者の声に耳を傾ける」を作成。データの詳細な分析は25年度の教育関係者の聞き取りと重ねて再度実施予定。本研究の目的は、長期に渡る「ひきこもり」支援の連続性の課題を明らかにすることである。24年調査、25年調査に加え26年度はA県立定時制高校1高に依頼し、卒業生へのインタビューを実施した。事前に郵便にて協力依頼を行い、承諾の得られた卒業生4名を対象にA高校で実施した。時期は26年10月である。質問内容は「卒業できた要因と就労して思うこと」で、許可を得て語られた内容を録音し、作成した逐語録の内容分析を行った。結果は以下の通りである。24年調査(当事者、家族、NPO,地域若者サポートステーション)、25年調査(中学、高校教員)、26年調査(定時制卒業生)を3つに分類し、それぞれの語りからキーワードを抽出した。支援利用者(当事者・家族・定時制卒業生):1不適応発生時の早期対応2関係性の再構築を一緒にする身近な支援者3家族支援4子ども・若者の特性にあう学習の場5段階的な就労体験の5つ、教育関係者:1支援に必要な情報の受渡しシステム2支援親和性を維持し本人と家族の孤立化を防ぐための学校と地域の連携3学習と就労の往還を可能にする教育システム4家庭や学校以外の居場所5積極的アウトリーチ6継続的支援体制の整備の6つ、地域の支援機関:1学校・地域と連携した就労支援2総合相談窓口の設置3複合的な問題を抱えた事例検討の場4関係者の緩やかなネットワークの4つであった。

合計15のキーワードから「1.早期対応により支援親和性を育てる関わり」「2.10代後半の教育と就労の連携」「3.ライフステージ特有の課題に長期対応できる関係機関のネットワーク」の3課題に整理した。その後、27年1月に3課題に取り組む先進地、熊本県玉東町、高知県、佐賀県を視察し、2月に3県の関係者を招きA県にてシンポジウムを開催、出席者は80名であった取り組みの全経過は報告書にて関係機関、協力者に配布した。地域福祉理由:当初の計画も、「不登校生徒を社会に送り出す教育機関の支援の実態と支援上の悩みから支援継続性の課題を明らかにする」が目標だった。県内を3区分して実施する予定が、協力者確保上の問題もあり2区分に変更し実施した。その結果、支援が継続できない背景には、複数の要因があることを明らかにできた。報告書は、3年目に総括したものを出版予定である。初年度、予定していた調査は倫理審査委員会にかけて予定通り実施できた。ケースごとの調査の回数を見ると複数回の調査までできておらず、現時点では内容に限界があるが、ほぼ予定通りの結果を得ることができた。(今後の推進方策)3年目はK県内の定時制・通信制在籍者及び教員を対象に、ひきこもり支援専門職や学外支援機関に関する認識を量的調査から明らかにする予定であった。しかし予定を一部変更し、26年度は過去2年間のデータを総合した複数の立場からの分析や、その結果を対外的に発表する学会活動に力を入れる予定である。背景に、5年前より定時制高校(1校)に対して、「定時制生徒の社会的自立を支援する事業」を高校と共同で実施している経緯がある。26年度も実施予定である。関係性のある定時制高校に研究協力を求めて2425年度の結果への共同分析を一部依頼である。25年度は教育関係者の調査を実施予定。方法は以下の通りである。日時:平成25年8月場所:K県内対象:中学・高校の養護教諭、SSW、SC、若者サポートステーション、校長各45名方法:校長とそれ以外のグループに二分し、グループインタビューを複数回実施する。校長以外のグループは多職種の混合グループとする。分析方法:質的機能的方法平成25年6月の倫理審査を目指す。理由は以下の3点である。1.2年目の教育関係者へのインタビューを当初県内を3区部して実施予定であったが、学校関係者の協力を得ることが難しく、2ブロックで実施した。2.平成25年度は研究代表者に他大学への移動予定(平成26年3月に移動)があり、分担者も学内での新たなプロジェクト等の業務が増え、学会活動ができず、旅費等の支出が少なかった。3.活動の減少に合わせて物品購入費も支出が減じた。消耗品185000旅費300000人件費77000その他26000合計588000の計画であったが、24年度の実績より、消耗品10万、旅費20万、人件費25万その他38000と、人件費の割合を増やす予定。
言語音の認知が難しい高次脳機能障がい者もそうでない人も共に分かる放送方法の研究

生涯学習施設はあらゆる人に開かれた施設であるべきだが、これまでは言語音がわかりにくい聴覚失認者への配慮自体が難しかった。三谷雅純は高次脳機能障がい者の協力を得て情報アクセスのための視聴覚実験を行った結果、一般にさまざまな障がい者に理解しやすく工夫された視聴覚メディアでも、高次脳機能障がい者の一部には理解が難しいことがわかった。このことは緊急避難放送などを聞いても、聞こえるが理解できない状態にあることを示す。この解決を図り、聴覚失認者の情報アクセスを保障する放送法をさらなる視聴覚実験を通して工夫する。またその成果を利用して、聴覚失認者だけでなく万人にとって理解しやすい放送のあり方を探る。
地域母子保健における産後うつ予備群への予防的支援のためのアセスメントツールの開発

近年、妊産婦のメンタルヘルスは国内外で課題とされている。我が国ではスクリーニング法の一つとして「日本語版エジンバラ産後うつ病質問票(以下、EPDS)」を実施している。「EPDS」は9点以上が産後うつ病の可能性が高いと判断されるため、地域母子保健では9点以上の場合は継続支援ケースとして看護職は支援を行う。しかし9点未満の場合でも、今後産後うつ病が発症する可能性があると捉えた場合、市町村の看護職は継続支援を行っているのが現状である。看護職は、面接時のケースの特性や精神状態を即時に判断し、今後の支援の方向性を査定する必要があるが、9点未満の継続支援の判断基準が明らかになっていない。そのため看護職の感覚に委ねられ、この判断は看護職のキャリアやスキルによってばらつきが発生する可能性がある。そこで地域母子保健に従事する看護職が同様の視点で査定できるようなアセスメントツールの開発が必要と考えた。本年度は研究1「地域母子保健に従事する看護職のEPDS 9点未満のケースに対する継続支援の実態調査」として、「EPDS」9点未満ではあるが、地域母子保健に従事する看護職が継続支援を必要と判断しているケースの実態を明らかにすることを目的に、無記名自記式質問紙調査を行う準備を進め、岡山県立大学倫理委員会に申請し承認を得た。研究対象者は全国の市町村において、母子の家庭訪問(新生児訪問事業、こんにちは赤ちゃん訪問事業等)や個別相談に1年以上従事している、保健師、助産師、看護師とし、本研究への協力に同意した者960名程度を予定している。現在、質問紙調査配布に向けて準備を進め、2019年4月に科研会議の開催を予定している。また研究1と並行して、研究2「産後うつ病予備群に対しての看護職の視点(仮)」を進めていく予定である。当初の予定では、本年度は研究1「地域母子保健に従事する看護職のEPDS 9点未満のケースに対する継続支援の実態調査」の質問紙調査の配布・回収まで予定していたが、文献検討に時間がかかったこと、研究代表者を含め研究者が所属する大学の所在地が大規模な自然災害に見舞われ混乱が生じたことなどから、今年度は倫理委員会承認までとなった。研究1「地域母子保健に従事する看護職のEPDS 9点未満のケースに対する継続支援の実態調査」は倫理委員会の承認を得ることができたので、早急に無記名自記式調査を開始し、集計及び分析を進めていく。分析の方向性については研究者間で検討していく。同時進行で、研究2「産後うつ病予備群に対しての看護職の視点(仮)」を進めていく。研究2は、EPDS9点未満の産後うつ病予備群に対して看護職はどのような視点で予防的支援のためのアセスメントしていたのかを明らかにすることを目的に、6ー7人程度(計20人程度)によるフォーカス・グループ・インタビューを用いた質的研究を行っていく。研究対象者は大阪・兵庫・岡山の3か所の保健師を対象とし、調査はメンバー2人、研究補助員1人の計3人で行う予定である。

分析の方向性については研究者間で検討していく。同時進行で、研究2「産後うつ病予備群に対しての看護職の視点(仮)」を進めていく。研究2は、EPDS9点未満の産後うつ病予備群に対して看護職はどのような視点で予防的支援のためのアセスメントしていたのかを明らかにすることを目的に、6ー7人程度(計20人程度)によるフォーカス・グループ・インタビューを用いた質的研究を行っていく。研究対象者は大阪・兵庫・岡山の3か所の保健師を対象とし、調査はメンバー2人、研究補助員1人の計3人で行う予定である。研究の進捗がやや遅れたために、研究1の無記名自記式質問紙調査の配布や回収、また国内外での研究成果を発表することができなかった。そのため次年度使用額が生じた。次年度は本年度の予定を繰り越すため、次年度使用額を用いて質問紙印刷費や郵送料、研究協力者への謝礼品、学会参加費に充てていく。
生体膜類似の糖鎖／ペプチドナノクラスターの構築と病原体の検出デバイスの開発

糖鎖クラスターは、病原体に対する受容体としての親和性に影響している。そこで、脂質膜のラフトの構成成分と病原体との相互作用を検討した。脂質単分子膜を固体基板上に累積した脂質二分子膜を用いて糖脂質膜の構造と機能の解析を行なった。GM3などのガングリオシド含有膜におけるラフト構造の形成におけるコレステロールの影響をAFMで観察した。その結果、コレステロールの増加に伴い、ガングリオシドが局在化して糖脂質集合体を形成していた。また2種類のガングリオシドを共存させた場合には、ラフト内に複数の糖脂質が共存していることが示唆された。また、ガングリオシドと中性の糖脂質が共存することで、ガングリオシドの糖鎖認識能が向上することも見いだした。脂質膜での糖鎖認識に加えて新たな糖鎖アレイの開発も行なった。糖鎖アレイの開発においては、固定化する糖鎖の入手方法が困難である場合も多い。そこで、糖鎖アレイに固定化する糖鎖を糖鎖プライマー法により作製した。アジド基を有する糖鎖プライマーを動物細胞に投与して得られるオリゴ糖鎖を用いることで、固体基板上にクリック反応で固定化する手法を開発した。MDCK細胞では、糖鎖プライマー法により硫酸基やシアル酸の結合した生成物が主成分として観察され、これら生成物をクリック反応の条件を最適化して固体基板への固定化を行ない、糖鎖認識の検出を行なった。インフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)を用いた実験では、酸性糖鎖への強い相互作用が見られた。以上の様に、糖鎖の集合状態を制御した界面での糖鎖認識は、疾病に関わる分子との相互作用を検出するのに有用であることが示された。界面へのと糖鎖提示方法を工学的に改善することで診断などの分野に展開できることが期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。神経組織から膜脂質成分を単離する。まず、薄層クロマトグラフィーおよび液体クロマトグラフィー-質量分析装置(LC-MS)を用いて、リン脂質、糖脂質およびコレステロールなど脂質成分の種類および含有量を求めた。化学構造の明らかな脂質を用いて、生体膜類似の糖鎖クラスターを形成する人工脂質膜を作製した。用いる脂質の種類としては、糖脂質、リン脂質およびコレステロールなど脂質組成を考慮した。ラングミュアー型の単分子膜作製装置を用いて気-水界面に展開し、累積操作により再構成二分子膜を作製した。マイカ板に累積した膜は原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、ナノスケールでの脂質ドメインの形成を観察した。これにより、糖鎖ナノクラスター形成に寄与している成分を明らかにした。また、スフィンゴ糖脂質の局在を確認するために、レクチンや独自に開発したシアリルガラクトース結合性ペプチドを用い解析を行なった。AFMでの結合状態の観察を行なった。さらに、表面プラズモン共鳴装置(SPR)を用いて糖鎖認識の定量的な評価を行なった。これにより、シナプトゾーム膜と非シナプトゾーム膜での違いが見いだされた。次に、糖鎖ナノクラスターの形成と動力学的パラメーターとの関係を解析するために、オリゴ糖鎖を固定した糖鎖チップの作製を行った。固定化糖鎖へのレクチンやヘマグルチニンの結合を検出する手法を確立し、糖鎖クラスターへのレクチンの結合性の動力学的な解析を行なった。想定した実験の殆どは実施することができた。

遺伝子組み換えタンパク質の作製では、計画した方法の改良は必要であったことから、評価が遅れているが、他のタンパク質の解析を実施しており、当初の目的を達成する事ができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。2年目は糖鎖クラスターに加えて、ペプチドクラスターについての検討を行う。ペプチドを固定した表面を作製して、インフルエンザウイルスやヘマグルチニンの結合性について定量的な解析を行なう。実験に使用するペプチドはすでに準備ができており、固定法については初年度に一部開始しているので、遅滞なく2年目の研究を実施できる見通しである。研究計画を変更する必要はなく、予定通りに研究を実施する。
ESRイメージングによる歯のラジカル分布の決定

放射線照射されたヒトの歯に生じるラジカル量を測定することにより個人の被曝線量が推定できると言われている.その際生じるラジカル密度の空間分布に関する知見は歯を線量計として利用するために不可欠である.ラジカル検出の優れた手段である電子スピン共鳴(ESR)とコンピュータ・トモグラフィ(CT)の手法を組み合わせるとラジカル分布が画像化できる.そこで本研究では,特殊な磁場勾配コイルとキャビティを備えたESRスペクトロメータ(JEOL JES-RE-3X)を用いて歯のラジカル密度分布を測定した.試料として,抜去したヒトの大臼歯の歯冠部分をダイヤモンドディスクにより歯軸に水平な方向と垂直な方向にそれぞれ厚さ1mmで切り出し,水分を含んだまま切片を両側からアクリルで挟んで3MVX線により均等に100Gy照射したものを用いた.測定の結果,均等照射したどの歯の切片でもエナメル質と象牙質の一部に強いESR信号が観察された.歯冠部に近い切片では近心の頬舌両側で同等にエナメル質の厚い部分に強い信号が観測されたが,歯頚部に近い切片では頬側の近心に強い信号が観測され,両者の中間の切片では頬側遠心に強い信号が観測された.また垂直に切断した歯の切片ではどれも咬頭に近いエナメル質の部分に強い信号が観測された.室温で長期に安定して観測されたESR信号のスペクトルは歯の放射線照射により生じる既知のラジカル種のスペクトルと一致することから,これらの信号は歯のハイドロキシアパタイト中に不純物として微量存在する炭酸カルシウムに由来するものと考えられた.以上のことからX線やγ線によって口腔内で均等に照射された歯についてエナメル質はESR線量計としてほぼ一様な感度を有するが,象牙質の感度は場所により著しく差異のあることが明らかになった.歯のESR線量計測ではこのような感度分布の相違を十分に考慮すべきである.放射線照射されたヒトの歯に生じるラジカル量を測定することにより個人の被曝線量が推定できると言われている.その際生じるラジカル密度の空間分布に関する知見は歯を線量計として利用するために不可欠である.ラジカル検出の優れた手段である電子スピン共鳴(ESR)とコンピュータ・トモグラフィ(CT)の手法を組み合わせるとラジカル分布が画像化できる.そこで本研究では,特殊な磁場勾配コイルとキャビティを備えたESRスペクトロメータ(JEOL JES-RE-3X)を用いて歯のラジカル密度分布を測定した.試料として,抜去したヒトの大臼歯の歯冠部分をダイヤモンドディスクにより歯軸に水平な方向と垂直な方向にそれぞれ厚さ1mmで切り出し,水分を含んだまま切片を両側からアクリルで挟んで3MVX線により均等に100Gy照射したものを用いた.測定の結果,均等照射したどの歯の切片でもエナメル質と象牙質の一部に強いESR信号が観察された.歯冠部に近い切片では近心の頬舌両側で同等にエナメル質の厚い部分に強い信号が観測されたが,歯頚部に近い切片では頬側の近心に強い信号が観測され,両者の中間の切片では頬側遠心に強い信号が観測された.また垂直に切断した歯の切片ではどれも咬頭に近いエナメル質の部分に強い信号が観測された.室温で長期に安定して観測されたESR信号のスペクトルは歯の放射線照射により生じる既知のラジカル種のスペクトルと一致することから,これらの信号は歯のハイドロキシアパタイト中に不純物として微量存在する炭酸カルシウムに由来するものと考えられた.以上のことからX線やγ線によって口腔内で均等に照射された歯についてエナメル質はESR線量計としてほぼ一様な感度を有するが,象牙質の感度は場所により著しく差異のあることが明らかになった.歯のESR線量計測ではこのような感度分布の相違を十分に考慮すべきである.
高分解能レーダー干渉計とICCDカメラによる流星の電離と発光に関する研究

本研究では、最近導入された超多チャンネルの受信系で高性能な電波干渉計が構成できる大型大気レーダー「MUレーダー」に、超高感度のICCDカメラを組み合わせて、電波および光学の高感度・高精度同時観測で、流星物質の大気との相互作用、とくに電離発光時のフラグメンテーションの物理を定量的に明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度に引き続き毎月24時間の光学および電波によるキャンペーン観測を行ない、多くの光学・レーダーの同時流星のデータを取得できた。また、10月にはオリオン座流星群の観測キャンペーンを国立天文台・渡部潤一氏らのグループとも共同で長時間にわたって行った。データ解析ではICCDビデオ画像の解析方法を改良して1/60秒のフィールド毎のデータ解析を行い、研究員の開発してきたフラグメンテーションモデルとの比較を進め、2体に分離する流星の干渉および減速の様子を詳細に検討した。また、研究協力者の上田、藤原らの多点でのビデオ観測との同時観測も進めることができた。また、EISCATレーダーとの比較では、とくにMUレーダーの広いビームを活かした散乱断面積の長時間にわたる変化の観測で、VHFレーダーの優位性を示すことができた。以上のように、本年度はこれまでのデータに加えて観測データを拡張しその同時データ数は170例を超えこの種の観測では世界最高であり、さらにデータ解析を進めることで他に類をみない高精度のデータベースを得ることに成功し、その成果は国際会議で発表し好評を得た。現在論文を投稿中(改訂中)でありさらに数編を執筆中である。地球外からの流星物質は、元素の流入、ダストの形成と化学反応、飛翔体へのハザードなど、我々の地球への影響が大であるが、大気突入時の物理過程の詳細が未解明であり、観測から正確な質量フラックスを求めたり、大気中での微小ダストの高度分布を推定したりすることが困難である。本研究では、超多チャンネルの電波干渉計が構成できる大型大気レーダー「MUレーダー」に、超高感度のICCDカメラを組み合わせて、電波および光学の高感度・高精度同時観測で、流星物質の大気との相互作用、とくに電離発光時のフラグメンテーションの物理を定量的に明らかにすることを目的とした。本年は、以下の研究を行なった。1)25ch電波干渉計用流星ヘッドエコー解析ソフトウェアの構築KeroがこれまでEISCATレーダーの解析に用いてきた解析ソフトウェアを活用し、MUレーダーヘッドエユーデータを詳細に解析するためのソフトウェアを新たに構築した。また、MUレエダーで用いられている種々のイメージング手法についてその適用を検討した。さらに、信楽MU観測所のMUレーダーでのヘッドエコー観測時に2晩に亘りICCDカメラとの同時観測データを取得し、そのデータ解析を始めた。現在干渉計のオフセットと精度を比較データで検討中である。2)ヘッドエコー観測モードの最適化MUレーダーヘッドエコーモードはこれまでの旧受信機系で4chの干渉計受信が行なわれていた。現在受信系統は25チャンネルと大幅に干渉計の性能が向上したが、データ量が飛躍的に増大するため、高度・速度分解能やサンプル距離範囲などデータ転送能力を考慮した観測モードの最適化が必要である。そこで、種々の試験観測を行い、流星データを解析して現在観測法の最適化をはかっている。観測方法の議論については、東京工業大学、東京大学、国立極地研、コロラド研究所(CoRA)などと協力して行なっている。以上のように本研究は大型設備であるMUレーダーを活用して順調に進展している。本年度は下記のように予想以上に順調に計画が進展した。1)光学観測機器の整備MUレーダーと高感度ICCDカメラの同時観測を、前年度に進めたが、これまでのデータ初期解析で複雑なレーダー断面積の高度(時間)変化が見られた。この現象を解明するために、大口径対物レンズによる光学系をICCDに適用したほか、ICCDカメラの分光化を行なう検討を行った。2)観測キャンペーン前年度に試験観測を行なったデータを詳細解析して観測モードを最適化した。またMUレーダーのキャンペーン観測の割り当てを獲得して、毎月24時間のヘッドエコーモード観測を実現し、晴天時にはICCDカメラとの同時観測を行って多数の同時観測データを取得することに成功した。3)同時観測データの解析前年度から開発をすすめている25ch用の干渉計ヘッドエコー解析ソフトウェアシステムについて、パルス間の位相の情報を利用した新しい高精度での解析法を開発した。これにより観測精度が40-50倍向上した。この方法では速度の詳細な変動(加速度)の解析やフラグメンテーションの詳細の解析が可能になった。その結果、これまで組成分離蒸発が起こっていると言われた信号強度変化もフラグメンテーションで説明できることや、見かけの加速がフラグメンテーションでできることの実例を発見した。これらは同分野の知見を塗り替える発見である。現在、大量のデータの解析を効率よく進めている。

本年度は、前年度に引き続き毎月24時間の光学および電波によるキャンペーン観測を行ない、多くの光学・レーダーの同時流星のデータを取得できた。また、10月にはオリオン座流星群の観測キャンペーンを国立天文台・渡部潤一氏らのグループとも共同で長時間にわたって行った。データ解析ではICCDビデオ画像の解析方法を改良して1/60秒のフィールド毎のデータ解析を行い、研究員の開発してきたフラグメンテーションモデルとの比較を進め、2体に分離する流星の干渉および減速の様子を詳細に検討した。また、研究協力者の上田、藤原らの多点でのビデオ観測との同時観測も進めることができた。また、EISCATレーダーとの比較では、とくにMUレーダーの広いビームを活かした散乱断面積の長時間にわたる変化の観測で、VHFレーダーの優位性を示すことができた。以上のように、本年度はこれまでのデータに加えて観測データを拡張しその同時データ数は170例を超えこの種の観測では世界最高であり、さらにデータ解析を進めることで他に類をみない高精度のデータベースを得ることに成功し、その成果は国際会議で発表し好評を得た。現在論文を投稿中(改訂中)でありさらに数編を執筆中である。
ＨＩＶ治療薬を指向した核酸アプタマーの開発

エイズは、HIVによるウイルス感染症であり、免疫不全による日和見感染や悪性腫瘍などを発症してくる症候群である。また、HIVは突然変異を起こしやすいため、薬剤耐性ウイルスの出現が問題となっており、別の観点からの治療薬(阻害剤)開発が求められている。そこで本研究では、HIVプロテアーゼと特異的に結合する核酸アプタマーを開発し、これを抗HIV治療薬として適応することを目的とした。本研究において、野生型および2種類の変異型HIVプロテアーゼが作製でき、また、これらを用いたSELEX法によってHIVプロテアーゼに親和性を有するアプタマーの開発の可能性が示唆された。HIV感染症の治療薬として、ウイルス酵素を標的にした阻害剤が開発され、臨床現場では、これらを組み合わせた多剤併用療法が行われている。しかし、HIVゲノムは変異を起こしやすいため、別の観点からの治療薬開発が求められている。このような新規の治療薬を開発するために、標的酵素であるHIVプロテアーゼ(HIV-PR)のクローニングと精製を行なった。HIV-PR遺伝子をPCRによりクローニングし、発現ベクターに組み込んだ後、大腸菌を形質転換した。このとき、発現酵素の精製を容易にするために、HIV-PRをマルトース結合タンパク質(MBP)との融合タンパク質(MBP-HIV-PR)として発現するようにした。その結果、HIV-PR遺伝子を組み込んだ大腸菌において、MBP-HIV-PRと推定される大きさのタンパク質が発現した。この形質転換体を大量培養後、アミロース樹脂によるアフィニティーカラムクロマトグラフィーにより精製を行なったところ、ほぼ単一にMBP-HIV-PRを精製することができた。このMBP-HIV-PRを用いて、酵素学的性質を調べたところ、プロテアーゼ活性を示し、この活性は、リトナビル(HIV感染治療薬)によって特異的に阻害された。また、抗HIV-PR抗体によって認識されたことから、今回作製したHIV-PRは、野生型の酵素と同様の性質を保持していることが確認できた。エイズは、HIVによって発症する感染症であり、その治療には、HIVプロテアーゼ(HIV-PR)などの酵素に対する阻害剤を組み合わせた多剤併用療法が行われている。しかし、HIVゲノムは変異を起こしやすいため、HIV感染を完治するまでには至っていない。特に、HIV-PR遺伝子における変異は、薬剤耐性と密接に関係しており、別の観点からの治療薬開発が求められている。そこで申請者は、エイズの新たな治療薬として、HIV-PRに対する核酸アプタマーの開発を試みた。まず、HIV-PR遺伝子を3種類の発現ベクターに組み込み、大腸菌でHIV-PRを発現させた。これらの大腸菌抽出液を作製し、Ac-SGIFLETSを基質として酵素活性を測定したところ、発現ベクターとしてpMal c2xを用いた場合にのみ、活性が見られた。他の2つのベクターを使用した場合では、酵素活性が検出できなかったことから、HIV-PRの活性発現には、HIV-PRのN末側に、HIVの成熟過程で自己消化される配列(SFSF)を付加する必要があることが分かった。数種類の基質を用いて、大腸菌で発現させたHIV-PRと、市販のHIV-PRの基質特異性を比較したところ、両者は同じ基質特異性を示した。また、抗HIV-PR抗体を用いた免疫検出においても、両者は同じように検出できたことから、大腸菌で発現させたHIV-PRは、野生型の酵素と同様の性質を保持していることが確認できた。HIV-PRのアプタマーを開発するにあたり、まず、HIV-PRの代わりに、HIV-PRとほぼ分子量が等しいヘモグロビンを用いて、10^6種類の一本鎖DNAの中からヘモグロビンに親和性を持つ核酸が得られるか試みた。その結果・相同性のある配列を持つ数種類のDNAが得られた。今後、HIV-PRに親和性を持つ核酸のスクリーニングを行う予定である。エイズは、HIV感染によって発症する感染症である。HIVは、HIVプロテアーゼ(HIV-PR)や逆転写酵素など、ウイルス特有の酵素を持ち、これらの酵素はウイルスの複製に必要である。そのため、これら酵素の阻害剤が、エイズ治療薬として使用されている。しかし、HIVは遺伝子変異を起こしやすく、これら酵素遺伝子の変異は、薬剤耐性と密接に関わっている。そのため、薬剤耐性ウイルスにも効果がある、これまでとは別の観点からのエイズ治療薬の開発が求められており、本研究では、HIV-PRを認識する核酸アプタマーのエイズ治療薬への応用を目的としている。まず、HIV-PRを大腸菌で発現させ、アフィニティークロマトグラフィーによってHIV-PRを精製した。次に、変異型HIV-PRを作製するために、HIV-PR遺伝子を鋳型に、MnCl2存在下PCRを行い、増幅されたDNA断片の塩基配列を決定した。その結果、様々な変異を持つHIV-PRが得られた。しかし、これらの活性を調べたところ、活性を有する変異型HIV-PRは得られなかった。