hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
摂食中の誤嚥スクリーニング法の確立-頸部聴診法の普遍的判定基準の確立-

嚥下障害の臨床評価法として広く普及している頸部聴診法は呼吸音と嚥下音を聴診することにより健常者と嚥下障害を判別する方法である。今回の研究は頸部聴診の精度を検討する目的で行った。今までの研究の問題点としては加速度ピックアップにより嚥下時産生音を検出していたため、検出音の音質が実際の聴診音とは異なることであった。そこで今回はマイクロフォンを用いた嚥下時産生音検出システムを構築した。同意の得られた頭頸部癌術後患者30名を対象とし、嚥下造影検査中にマイクロホンを用いて呼吸音と嚥下音を検出し、嚥下造影画像とともにDVレコーダに記録した。編集した30サンプル音を8名の評価者にヘッドフォンを通じて提示した。なお各サンプル音は嚥下前呼気音、5mlバリウム溶液嚥下時の嚥下音、嚥下直後の呼気音で構成した。嚥下造影画像を提示せずに、各評価者にサンプル音を聴取させ、健常嚥下か嚥下障害かを判定させた。頸部聴診の判定精度を評価するため、聴覚的判定と嚥下像画像所見の一致率を検討した。判定一致率は80%以上であり、頸部聴診の信頼性が示された。本年度の研究では指示に従えない嚥下害患者を対象として、要介護高齢者など全ての嚥下障害患者に適用しうる頸部聴診法の普遍的判定基準を確立することを目標に、経鼻的に挿入した軟性内視鏡を用いて行う嚥下内視鏡検査における試料嚥下時に産生される嚥下音と嚥下前後の呼吸音を記録するシステムの構築に努めた。まず音響検出システムとして新生児用の聴診器(502-004-24 MMI-608GR)の接触子にマイクロフォン(Sanken Cos-11DBPC)を連結させ、嚥下時産生音検出器を作製した。嚥下時産生音の記録の対象は嚥下内視鏡検査を行う必要のある指示に従えない嚥下障害患者とし、Takahashiの方法(Takahashi K, Groher ME, et al : Methodology for Detecting Swallowing Sounds.Dysphagia9:54-62,1994 Takahashi K, Groher ME, et al : Symmetry and Reproducibility of Swallowing Sounds.Dysphagia9:168-173,1994)に従って、被検者の輪状軟骨直下気管外側皮膚上に作製した嚥下時産生音検出器を両面接着テープで固定し、試料嚥下時に産生される嚥下音と嚥下前後の呼吸音を検出した。検出した音響信号はアンプ(Audiotechnica Amplifier)にて音を増幅させた上で、鼻咽腔ファイバースコープ(オリンパスENF-P4)を用いて撮像した嚥下および呼気時の画像とともにDVレコーダ(Sony GV-HD700現有)に同時記録した。本年度の研究では嚥下障害患者を対象者として、要介護高齢者など全ての嚥下障害患者に適用しうる頸部聴診法の普遍的判定基準を確立することを目標に研究を進めた。対象は嚥下造影検査もしくは嚥下内視鏡検査を行う必要のある嚥下障害患者とした。新たに口腔期に障害がある嚥下障害患者の対象者へは、スクリーニング検査として舌圧測定を行い、経時的変化を検討した。

また、経鼻的に挿入した軟性内視鏡を用いて行う嚥下内視鏡検査と嚥下造影検査では、Takahashiの方法に従って、試料嚥下時に産生される嚥下音と嚥下前後の呼吸音を被検者の輪状軟骨直下気管外側皮膚上に設置したマイクロフォン(Sanken Cos-11DBPC)を用いて検出し、透視装置(TOSHIBA GAW 10A現有)もしくは鼻咽腔ファイバースコープ(オリンパスENF-P4)を用いて撮像した嚥下および呼気時の画像とともにDVレコーダ(SonyGV-HD700現有)に同時記録した。記録した嚥下音・呼吸音より聴覚印象検査用サンプルを編集し、検者にサンプルを呈示し、嚥下音ならびに嚥下前後の呼吸音の聴覚的特徴の判定ならびに聴覚印象による嚥下障害の診断を行わせた。これらの結果と嚥下造影画像所見を比較することにより頸部聴診法の診断基準ならびに診断精度を検討した。嚥下音・呼吸音の聴覚的特徴の判定結果、聴覚的な嚥下障害の診断結果および嚥下造影画像所見および嚥下内視鏡画像を比較検討し、頸部聴診法の普遍的な診断基準と判定精度を前年度に引き続き検討した。
増幅型液体アルゴン検出器検討のための基礎的研究

液体アルゴン検出器の課題を解決する一つのアイデアとしての「液体アルゴン中の希ガスマイクロバブルによるガス増幅」の可能性確認のために、簡易装置による宇宙線実験とシミュレーションを計画し、基礎的な開発をおこなった。実験装置は、冷却装置を持たない簡易な構成であるが、液体窒素の補充などにより、24時間程度の稼働可能性を示すことができた。ネオンガス循環の問題などから、実際の実験を実施することができなかったが、システムの各部分の設計・製作及び機能を確認することができた。この過程で、アルゴン中のネオンガス混在の方法について新しいアイデアを見い出した。「液体アルゴン中にマイクロバブル(極小バブル)によるネオンガスの疑似溶解状態を実現し、結果的に10数10倍程度の増幅をおこなう」という液体アルゴン中での増幅の可能性を検証する研究を実施した。検証は、液体アルゴンとネオンガスが混在した状態での、簡単な宇宙線実験とモンテカルロシミュレーションでおこなう予定であり、その準備的研究として、宇宙線実験のための「装置全体の設計」,「バブル発生ノズルの設計・製作」とシミュレーションソフトの開発をすすめた。装置全体の設計においては、数時間間程度の実験を想定し冷却装置を持たず液体窒素での低温維持を実現するために、液体窒素・液体アルゴン及びネオンガスの充てんや循環方法を中心に検討し装置全体の設計をおこなった。熱の流入の確認などのために、一部、マルチフィジックスシミュレータによるシミュレーションを利用した。市販の断熱容器と組合せた実験装置とし、その一部の製作をおこなった。また、読み出しエレクトロニクスについて、基本的回路の検討と動作確認をおこなった。バブル発生については、全体の進捗から、ネオン気体のバブルの大きさにこだわらず、簡単なノズルで実現する方法で実施することとした。シミュレーションについては、素粒子実験分野で広く使われているGEANTの利用を想定し、液体アルゴン検出器を利用した実験グループのシミューレション開発環境についての情報収集などもおこない、開発システムの構築準備をおこなった。新しく研究を開始しため活動においてその研究環境の整備も必要であったこと、及び、所属機関の業務との関係などから、十分な時間とスピードを確保できなかった。装置細部の決定に時間がかかった。装置のサイズは、宇宙線の反応頻度と関係するため、断熱容器をある程度余裕をもって設計したが、液体窒素による冷却に相当の量・時間が必要なことから実験実施方法での改良が必要と認識された。また、マンパワーの関係からシミュレーションソフトの開発が遅れた。液体アルゴン中にマイクロ・ナノバブル(超極小バブル)によるネオンガスの疑似溶解状態を実現し、極小バブル中で、電離電子とネオン原子の2次衝突を起こさせ、結果的に10数10倍程度の増幅をおこなうという新しいタイプの増幅型液体アルゴン検出器の開発を目指した研究として、その実現性を簡単な宇宙線実験とモンテカルロシミュレーションにより確認する研究を実施した。宇宙線実験のための簡便・簡易な装置の開発では、前年度開発した低温槽の問題解決のため、冷却用の液体窒素の必要量を抑えたうえで冷却効果を維持できように断熱材の利用や装置の構造変更などの装置改良を中心に研究をおこなった。また、シンチレーションカウンターなどのトリガー系装置や信号読み出しエレクトロニクスなどのシステムについて、既存の装置を改良するなどし開発をおこなった。マイクロバブル発生装置についても検討をおこない、現時点では極小バブル化した装置は簡単に実現することは研究期間ないでの開発は難しいと考え、宇宙線による確認実験が可能な範囲内で想定していた最も簡便な方法で実現することとした。モンテカルロシミュレーションでは、液体アルゴン検出器の開発研究ICARUS・WA105研究で開発・公開されているQscanソフトによる改良を検討して、その環境の構築と開発研究を実施した。ソフトウェアの基本的構成やアルゴリズムの確認と、ネオンガスの疑似溶解状態の設定方法等の検討を中心に研究を実施した。装置冷却の問題が生じ実験方法の変更したこ。シミュレーション環境の整備に想定以上の時間を要したことにより研究全体が遅延した。また、所属機関の業務が予想以上に増え、研究時間の確保が行えず、遅延を回復することができなかった。液体アルゴン検出器の課題を解決する一つのアイデアとして「液体アルゴン中の希ガスマイクロバブルによるガス増幅」の可能性の研究を実施した。方法としは、このアイデアの実現性を確認するために、簡易装置による宇宙線実験とシミュレーションを計画し、予定よりは大幅におくれたがその基礎的な開発研究をおこなった。簡易実験装置は、冷却装置を持たず24時間程度の稼働を目標に設計と製作をおこなった。断熱箱の中で、液体窒素の容器の2重化により、液体窒素の補充と併せ24時間程度の稼働の可能性を示すことができた。また、トリガーを含め各システム部分の設計・製作・確認をおこなった。稼働時間確保とのトレードオフのためネオンガス循環との整合性を取るところまでいかず、実際の実験を実施することができなかった。しかし、マイクロバブルを含んだ状態でのアルゴンの固体化などを組み合わせた装置の可能性などが見いだされた。シミュレーションにおいては、液体アルゴン実験グループが開発したしミューレションソフトウェアの利用を検討し、本研究の実験装置への適用を試みた。実験に即した最終的なシミュレーションの実施には至らなかったが、シミュレーションの枠組みの検討と実験装置適用の基本事項の研究を実施した。現在、主に2種類のシミュらーションソフトウェアが存在するが、増幅型液体アルゴン装置の基本的特徴を確認するために、特殊性はあるがR&D的に実績のあるソフトウェアの利用を考え、マイクロバブルの存在など既存の装置では想定されていない事項の組み込み方法の研究を実施した。

液体アルゴン検出器の課題を解決する一つのアイデアとしての「液体アルゴン中の希ガスマイクロバブルによるガス増幅」の可能性確認のために、簡易装置による宇宙線実験とシミュレーションを計画し、基礎的な開発をおこなった。実験装置は、冷却装置を持たない簡易な構成であるが、液体窒素の補充などにより、24時間程度の稼働可能性を示すことができた。ネオンガス循環の問題などから、実際の実験を実施することができなかったが、システムの各部分の設計・製作及び機能を確認することができた。この過程で、アルゴン中のネオンガス混在の方法について新しいアイデアを見い出した。基本的には、研究計画に沿って研究を実施するが、進捗の遅れを取り戻すために一部研究の実施方法を検討する。装置の冷却に方法については、実験に適した環境が整った他実験施設での実施なども含めて検討する。また、シミュレーションソフトの開発では、他の液体アルゴン検出器の研究グループの成果も取り入れるなどを検討する。平成29年度に補助事業期間を延長して、予定した研究を実施する。簡易実験については、低温槽を2重化するなどの対策と合わせ、周辺装置の充実した他研所での実験などを検討する。シミュレーショを中心に研究をすすめる。素粒子・原子核実験年度後半において、市販の断熱容器の購入等をおこなうために、前倒し配分をおこなった。装置全体の設計・作成においては、不確定要素も多く、差額が生じた。また、性能確認の予備テストをおこなうことも考え、経費を確保していたが、予備テストを実施できなかったため、差額が生じた。所属機関での業務により研究時間の確保が難しかったこと、装置の冷却問題等による実験方法の変更などにより、研究全体に遅延が生じたため。差額は、研究実施の組み換などによるためのもので、経費全体に大きな変更が生じたものではない。そのため、全体として今年度の研究実施で使用をおこなえる。実験装置開発の部品や、実験実施のための液体窒素・アルゴンの購入に使用予定。
プロテアソーム不全と炎症疾患：細胞ストレスによる新たな発症機序の解明

不要なタンパク質を分解するプロテアソームのサブユニットをコードするPSMB8遺伝子の変異は自己炎症性疾患、中條ー西村症候群(NNS)を引き起こす。本研究では、変異(G201V)を導入したモデルマウスの作製・解析を行った。加えて原因不明の自己炎症性疾患の変異解析を行った。モデルマウスは、細胞内のユビキチン化タンパク質の過剰な蓄積や過剰なリン酸化p38の核内移行は確認されたが、NNS様の病態は示さなかった。しかし雌マウスは出産後に子宮頸部と指に炎症を起こし、脂肪の消失を伴って死亡する。また次世代型シーケンサーを用いた解析で、別のプロテアソームサブユニット遺伝子にde novo変異が同定された。Nakajo-Nishimura syndrome (NNS,中条-西村症候群)は、本邦から報告された上染色体劣性遺伝形式の自己炎症性疾患の一つである。報告者は、その原因遺伝子が、免疫プロテアソームのサブユニットβ5iをコードするPSMB8であることを2011年に発表した。不要なタンパク質(例えばミスフォールディングされたタンパク質)の細胞内での蓄積は、細胞にストレスを引き起こす。これを防ぐために細胞内では、不要なタンパク質はユビキチン化され、選択的かつ積極的にプロテアソームで分解されている。プロテアソームはトリプシン様活性、カスペース様活性、そしてキモトリプシン活性をもつサブユニットとそれ以外の多くのサブユニットで構成される巨大タンパク複合体で、その組み立ては厳密にコントロールされている。NNS患者では、PSMB8の突然変異(201番目のグリシンがバリンに変異)により、プロテアソームの機能が低下している。(1)β5iはキモトリプシン様活性を担っているが、それ以外のトリプシン様活性とカスパーゼ様活性もが低下している。(2)変異により免疫プロテアソームの組み立てに異常が起り、成熟型プロテアソームができにくい。(3)これらの結果、NNS患者由来細胞では細胞内に分解されないユビキチン化タンパク質が蓄積し、正確な経路はまだ不明だが、リン酸化p38が正常細胞と比較して多量に核内に移行する。(4)(3)が引き金となり、インターロイキン6(IL-6)が正常細胞よりも多く分泌される。また、患者血清中でもIL-6が有為に高く検出された。中條-西村症候群(NNS)は常染色体劣性遺伝形式の稀な自己炎症性疾患である。我々は、免疫型プロテアソームサブユニットβ5iをコードするPSMB8遺伝子のミスセンス変異(G201V)でNNSの発症することを報告した。本研究では、Psmb8遺伝子にG201V変異をノックインしたNNSモデルマウスの解析から、より詳細な発症機序を明らかにする事を目的としている。ES細胞を用いたジーンターゲッティング法でキメラマウスとヘテロマウスを作製し、へテロマウス同士の交配で変異ホモマウスがメンデル比に従い誕生した。しかし予想に反し、これらのマウスはNNS様の病態を示さなかった。ヒトとマウスでの病態の差異が何故発生するのか?を明らかにするために以下の研究を行った。in vitro解析:マウス細胞からタンパク質を回収し、グリセロール濃度勾配超遠心法で分画した。各分画はプロテアソームのアッセンブルの状態を反映しており、ホモマウスでは20Sおよび26Sプロテアソームの活性低下がヒトと比べて軽微である事が分かった。これはヒトと異なり、(i)免疫プロテアソームサブユニットがIFN-γで強烈に誘導されること、(ii)ヒトとマウスでは共に変異β5iは成熟型になれない。ヒトではこの変異型はプロテアソームに取り込まれないが、マウスでは取り込まれた。これは表現型の差異の原因の1つと考えられる。in vivo解析:(i)変異マウスではユビキチン化タンパク質が細胞内に蓄積していた。(ii)NNS患者と同様に、マウス血清中でもIL-6濃度が有為に高かった。(iii)NNS患者と同じく、核内のリン酸化p38の過剰な蓄積が観察された。モデルマウスはin vitroレベルでは患者と異なるが、in vivoレベルでは一致する。今後は、このモデルマウスを用いて本研究を行っていく。中條ー西村症候群(NNS)は、常染色体劣性遺伝形式の希少な自己炎症性疾患である.我々は、homozygosity mapping法により、その責任遺伝子が免疫プロテアソームのサブユニットβ5iをコードするPSMB8遺伝子であることを同定した.加えてNNS患者で同定されたG201V変異により、(i)プロテアソームの形成不全と機能低下が起こり、(ii)

ユビキチン化タンパク質の蓄積する、(iii)リン酸化p38の過剰な核内移行が引き起こすインターロイキン6の産生亢進が、NNSの発症機序の一部であることを報告した.本研究では、G201V変異を導入したNNSモデルマウスの作製・解析を行った。加えて次世代型シーケンサーによる原因不明の自己炎症性疾患の変異解析を行っている.NNSモデルマウスでは、NNS患者と同じく細胞内のユビキチン化タンパク質の蓄積や過剰なリン酸化p38の核内移行は観察されたが、NNS様の病態は示さなかった.細胞から抽出した総タンパク質をグリセロール密度勾配超遠心法で分画し、プロテアソームの活性を測定したが、NNS患者のような顕著な活性低下は確認されなかった.これは、ヒトとマウスのβ5iの発現パターンが異なることが原因でないかと考えている.IFN-γによる誘導がマウスでは強烈にかかり、β5iの機能低下を量で補填している可能性がある.しかし雌マウスは出産後に子宮頸部と指に炎症を起こし、脂肪の消失を伴って1ヶ月以内に死亡する.また次世代型シーケンサーを用いた変異解析により、自己炎症性疾患が疑われる患者で、別のプロテアソームサブユニット遺伝子にde novo変異が同定された.人類遺伝学本研究では、Nakajo-Nishimura syndrome (NNS)患者で同定されたPSMB8遺伝子のG210V変異(201番目のグリシンがバリンに変異)をノックインした遺伝子改変マウスを作製し、その表現系解析からNNSの発症機序の詳細を明らかにすることが本研究課題の目的である。しかし、NNSモデルマウスは、ヒト患者様の症状を示さない。しかもIFN-γ等の腹腔内投与も効果がない。マウスの免疫プロテアソームサブユニットβ5iの誘導パターンがヒトと異なることがわかった。ヒト線維芽細胞ではIFN-γでの誘導が弱いが、マウス線維芽細胞ではRNAレベルでは100倍以上の誘導がかかる。また、ヒトプロテアソームでおこるプロテアソームのアッセンブル異常とそれに伴う活性低下がマウスでは観察されない。しかし、NNS患者で観察されるIL-6の分泌亢進とリン酸化p38の核内移行の亢進は観察された。細胞レベルでは、NNSモデルとして使えることは判明した。G201V/G201Vマウスでは、ヒトでは観察されない表現系が観察された。G201V/G201Vマウスは出産直後は正常だが、離乳期を過ぎた頃から外性器や子宮頸部に炎症が生じ、その後脂肪が減少し最終的に死亡する。また、正常なマウスでは生後3週目以降から胸腺が退縮し、脂肪へと置き換わってゆくが、G201V変異を持つマウスでは、ヘテロ・ホモを問わず胸腺の退縮がみられない。本年度は作製したモデルマウスが中條-西村症候群(NNS)の疾患モデルとして、適切であるか?を確認した。NNS患者では、生後間もなく病態が観察されるが、マウスES細胞を用いて誕生した変異ホモマウスはNNS様病態は示さなかった。報告者はこの原因をin vitroおよびin vivoレベルで検討した。その結果、マウスのプロテアソームはヒトプロテアソームとin vitroレベルでは、動態が異なる事が分かった。
戦後沖縄の近代建築における地域性の表出

本研究は、戦後沖縄に導入され、短期間のうちに全島に普及した近代的建設技術によるコンクリート建築について、民間住宅から公共建築に至る多様な建築を対象に調査研究を行い、その普及と展開過程において見られる地域性の表出について考察を試みたものである。1章「コンクリート建築の普及と設計技術」では、沖縄のコンクリート建築が急速に普及し、今日の建築生産の基盤を形成した本土復帰以前の状況に注目し、米国式近代建築生産方式の導入に伴う地元建築のコンクリート化の過程を辿った。その過程においては、大量な建築生産において設計技術の標準化と単純化が盛んに行われ、先進技術の地元建築事情への適応形態が解明された。2章「コンクリート造住宅の展開」では、今日の沖縄コンクリート住宅の標準的造りを表している沖縄県住宅供給公社の戸建て住宅に着目し、コンクリート造住宅の約半世紀に及ぶ地元への定着過程から、数世代にわたる居住体験によってコンクリート造住宅がどのように進化し、いかなる部分が改変され、地域の事情に適応していったのかについて調査分析した.その結果、コンクリート造の設計内容は、気候風土への対応、及び生活様式の変化に対して試行錯誤を経て今日の姿が形成されている事が明らかにされた。3章「公共建築における地域性の表現」では、沖縄の本土復帰前に起こった所謂「沖縄らしさ」への関心の盛り上がりの基礎を形成した琉球政府立博物館と那覇市公会堂の計画案をめぐる問題について焦点をあて、前者については、計画案の変遷過程では米軍統治下における軍当局と地元行政当局及び設計担当者との三者の主張の相違の中で最終案に至った経緯を明らかにした.そして、後者では、前者の経緯を基に地元行政当局と建築界が一体となって沖縄に相応しい近代建築の在り方と新しい表現手法を模索した経緯を明らかにした。本年度は,研究の初年度として以下の二点について成果を得ることができた。1.沖縄の近代建築形成における主要建築物件のリストアップとデータ作成今年度は、戦後米軍統治によって普及したコンクリート造公共建築の地元での生産状況について、現存する物件とともに消失した多くのデータを得ることができた。取り分けコンクリート造普及の初期である1950年代の物件については、公民館、ホール、銀行等、現在すでに消失しているものが多いが、当時の関係者や関係各機関での直接インタビューによりオリジナルな研究の一次資料を多数入手することができた。また、現在高齢化している当時の関係者にも建設内容の具体的状況を聞き取ることができた。当時の建築状況については、建設新聞などの各種出版物から関連記事の収集を行い、現在も継続中である。これら関連資料を基に、関係者へのインタビューでは文字に表れなかった背景をも明確にすることができた点は今年度の大きな成果となった。2.地域性を表出する主要要素の分析民間住宅のコンクリート化を促進した主要な要素の一つとしてコンクリートブロックの民間企業での生産が挙げられるが、今年度はその品質保全に関する官民一体の活動過程を解明することができ、その成果の一部は日本建築学会九州支部の研究報告として発表した。報告では、コンクリートブロックの民間での生産は品質の格差を伴い、その結果、住宅の建築様式の形成にも大きな影響を与える結果となった様子が解明された。本年度の研究を通して、沖縄のコンクリートブロック生産は、地域性表出の分析要素として研究計画であげた、近代意匠の形成、伝統意匠の保持、気候風土への対応、そして生産基盤の解明という4要素に深く関わっており、本研究の主題である地域性表出の重要な役割を果たしていたことが解明された点は本研究の意義を一層高めるものである。

本年度は,昨年度に引き続いて建築のデータベースの作成と,主に住宅建築及び公共建築の計画における地域性の表出について調査分析を行い,併せて内外の近代建築における地域主義運動の内容比較により,戦後沖縄の近代建築における展開の特色をクローズアップした.住宅建築においては,コンクリート造住宅の約半世紀に及ぶ地元への定着過程から,数世代にわたる居住体験によってコンクリート造住宅がどのように進化し,いかなる部分が改変され,地域の事情に適応していったのかについて,地元の代表的コンクリート造住宅の一つとして知られる沖縄県住宅供給公社住宅の計画内容を基に調査分析した.その結果,コンクリート造の設計内容は,気候風土への対応,及び生活様式の変化に対して試行錯誤を経て今日の姿が形成されている点を解明した.公共建築においては,沖縄の本土復帰前に起こった所謂「沖縄らしさ」への関心の盛り上がりの基礎を形成した琉球政府立博物館の計画案をめぐる問題について焦点をあて,多くの文献・資料及び関係者へのインタビューを行なった.その結果,計画案の変遷過程では米軍統治下における軍当局と地元行政当局及び設計担当者との三者の主張の相違の中で最終案に至った経緯を明らかにした.ここでは,戦後沖縄における近代建築の展開が当時の国際建築運動の流れの一環に位置付けられると共に,他地域にない独自の内容を有しているという知見が得られた.さらに,地元におけるコンクリート造普及の特質として注目される全域にわたる急速なコンクリート化の要因についても,計画手法の単純化が主要な要因の一つとして指摘される事を,各種建築の設計事例を基に解明した.本年度は本研究の最終年度にあたり、これ迄の研究成果に基づいて調査研究を進めると共に、不足部分について補足調査を行うことで全体のまとめを行った。戦後沖縄の近代建築運動の過程において地域のアイデンティティへの追求は、建築のみならず文芸全般における主要テーマとなっており、加えて当時の地域社会における政治経済までをも含めた幅広い分野が関連している。したがって、多様な複合領域にまたがる文献資料の収集を補足する事により、建築的アイデンティティ形成における様々な関連要素を理解する事ができた。取り分け、琉球政府立博物館の設計過程においては、当時の沖縄占領政策を主導した米国民政府の琉球政府への影響の仕方がその内容を大きく左右し、両政府間の役割の相違点と設計運営の在り方は博物館の評価に大きく影響している。本年度は占領政策の内容について法律関係の文献調査からさらに理解を深め,占領下故の特殊事情による設計変更の過程が解明された。また、戦後急速に普及したコンクリート技術の定着過程についても、その基盤となる地元技術者の具体的教育内容にまで視野を拡大し、高等教育機関が無かった当時の建設技術知識の修得状況について関係者へのインタビューを主体として各種文献の検索により補足的資料の収集を行った。以上の補足調査を併せて戦後沖縄の近代建築における地域性の表出について全体像をまとめた。
幼児の自己認知発達における視覚触覚情報の機能の解明

自己に関わる様々な感覚情報を認知処理するプロセスは、自己という存在をとらえたり他者との関わりやコミュニケーションをとる上で不可欠である。本研究では、自己顔の視覚情報と触覚情報の統合処理に着目する。幼児を対象に、参加児の自己顔を含む顔画像刺激や顔への触覚刺激を提示するタイミングを操作することにより、幼児の自己顔表象や他者への社会的評価に与える影響を検討する。本研究は、自己認知の発達における視覚触覚情報の統合処理の位置付けを明らかにする一助となる。
精子発生過程における精細管上皮周期の形成機構と精巣生殖細胞の分化制御

齧歯類精巣では、精細管精上皮ステージが精細管長軸方向に周期的に繰り返される、精上皮の波"the wave of the seminiferous epithelium"の存在が知られる。今週齢および30週齢マウス精巣を材料とし、連続切片(PAS染色)の立体再構築法を用い、精上皮の波の進行パターンについて検討した。10週齢精巣では、精巣網から始まる精細管に沿って、観察される精上皮周期ステージが若くなっていく、従来記載されているパターンが観察された。一方、30、60週齢精巣では、精上皮の波は、蛇行する精細管の反転部位毎に分断され、分断部位の両側では波の方向が逆転する現象が高頻度に観察された。また、この逆転に伴い、精細管の反転部位間の各部分の波の方向は、空間的には同じ向き、すなわち精巣の頭側から尾側方向にステージが若くなる向きに揃っていた。また、10、30週齢精巣において、特定のステージの精細管が有意に高頻度で集合するという現象が観察された。これらの現象は、精上皮周期の進行が、10週齢精巣では精細管内を伝わる情報によって決定されるのに対し、30週齢では、隣接する精細管、間質細胞を含む精細管周囲の情報の影響をより受けていることを示唆する。研究代表者らは、精細管の精上皮周期ステージが異なると、(1)隣接している間質Leydig細胞の水酸化ステロイド脱水素酵素活性、および、(2)精細管上皮のアンドロゲン受容体レベルが変動すること見い出しており,これと合わせて考えると、アンドロゲンが"paracrine factor"として精細管周期の調節に機能している可能性があるものと思われる。今年度は、10週齢および30週齢マウス精巣を材料とし、連続切片(PAS染色)の立体再構築法を用い、精上皮の波の進行パターンについて検討した。一方、30週齢精巣では、精上皮の波は、蛇行する精細管の反転部位毎に分断され、分断部位の両側では波の方向が逆転する現象が高頻度に観察された。この現象は、精上皮周期の進行が、10週齢精巣では精細管内を伝わる情報によって決定されるのに対し、30週齢では、隣接する精細管、間質細胞を含む精細管周囲の情報の影響をより受けていることを示唆する。既に研究代表者らは、精細管の精上皮周期ステージが異なると、(1)隣接している間質Leydig細胞の水酸化ステロイド脱水素酵素活性、および、(2)精細管上皮のアンドロゲン受容体レベルが変動すること見い出しており,これと合わせて考えると、アンドロゲンが"paracrine factor"として精細管周期の調節に機能している可能性があるものと思われる。
VHFレーダーを用いた中間圏界面付近の夏季低温領域の変動の観測的研究

本研究課題では、過去10年間に亘るMUレーダー中間圏観測データの大量のデータを、本センターの計算機ネットワーク上のハードディスクにデータベース化し、多年度に亘る観測データを短時間で効率的に解析することのできる解析環境を開発した。また、しばしば強い西風のためにレーダーエコーのスペクトルがエリアジングをおこして、解析に誤りを生じることを見出し、これを回避する解析法を開発した。これらをもとに、北半球中低緯度で初めて60-100kmの平均風の年周変化を明らかにし、これまでのモデルの問題点を指摘した。また、このデータベースを用いて中間圏乱流散乱エコーの高度季節変化を詳細に調べた結果、高緯度のPMSEに相当するような強い夏季エコーの存在は確認されず、中緯度域での中間圏界面の温度は、高緯度ほど低くならないことを示した。一方、中間圏界面温度の短期的な時間変動は、レーダーの流星散乱エコーの減衰時定数から温度を推定する方法を用いて調べられ、1日内での温度変化が50度前後に至ることを示す結果を得た。これを大気夜光のOH回転温度と比較観測することで、夜光観測の可能な夜間についてはほぼ流星飛跡からの温度とOH温度が一致することが示され、流星により昼夜連続した中間圏界面温度観測が可能であることを示した今後は、現在開発中のMUレーダーの付設電波干渉計の稼動により、流星飛跡の半定常的モニターで中間圏界面温度のより長期の監視が可能になる。また、今後のMUレーダー観測の継続により、今回のデータ内では検出されなかった中間圏界面の温度の長期的変動が解明され、また短期的な変動と他の大気現象との関連が解明されるものと期待出来る。本研究では、このような将来的研究を可能にする中間圏界面の温度変動観測の基本的手法を確立することができた。
離散可積分系の背後にある幾何学的構造の解明

本研究では,方程式の背後にある幾何学的構造を用いて,可積分な2次元偏差分方程式の分類を行う.このような分類については,Adler-Bobenko-Suris (ABS)による立方体上のコンシステンシーを用いた研究が知られている.申請者のこれまでの研究によって,立方体上のコンシステンシーではあるがABSの分類で用いられたものとは異なる性質のコンシステンシーを持つ2次元偏差分方程式,および,立方八面体上のコンシステンシーを持つ2次元偏差分方程式が見つかっている.本研究では,それらのコンシステンシーを用いた2次元偏差分方程式の分類に関する研究を行う.本研究では,方程式の背後にある幾何学的構造を用いて,可積分な2次元偏差分方程式の分類を行う.このような分類については,Adler-Bobenko-Suris (ABS)による立方体上のコンシステンシーを用いた研究が知られている.申請者のこれまでの研究によって,立方体上のコンシステンシーではあるがABSの分類で用いられたものとは異なる性質のコンシステンシーを持つ2次元偏差分方程式,および,立方八面体上のコンシステンシーを持つ2次元偏差分方程式が見つかっている.本研究では,それらのコンシステンシーを用いた2次元偏差分方程式の分類に関する研究を行う.
ハイブリッドロケットの燃焼不安定性の数値解析

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
脱ユビキチン化酵素ＯＴＵＢ２によるＤＮＡ修復経路選択機構の解明

本年度は、OTUB2やRNF4が相同組換え修復に及ぼす影響について解析を行った。まず、OTUB1/OTUB2がRPA2 S4/S8リン酸化に生理的に関与するかを確認した。OTUB1をノックダウンしてもカンプトテシン処理後のRPA2 S4/S8リン酸化に影響はなく、OTUB1の生理的な関与は認められなかった。一方で、OTUB2ノックダウンによりRPA2 S4/S8リン酸化が低下したが、RPA2の損傷部位へのリクルートそのものが低下していた。この結果からは、OTUB2ノックダウンによりDNA end resectionが抑制されることが考えられた。続けて、RNF4に着目して解析を行った。RNF4存在下でユビキチン鎖形成が可能なE2結合酵素としては、UBCH5ファミリー,UBE2W,UBC13が報告されている。そこで、これらのE2酵素がRPA2 S4/S8リン酸化に必要か検討したところ、UBCH5CおよびUBC13が必要だった。この結果は、RPA2 S4/S8リン酸化には複数のユビキチン化経路が必要となることを示唆している。次に、カンプトテシンへの抵抗性におけるRPA2 S4/S8リン酸化の重要性を評価するために、RPA2 S4A/S8A安定発現細胞を作製した。この細胞でのRAD51 foci形成を観察したところ、foci形成に変化は認められなかった。しかし、foci解消については遅延しており、RPA2 S4/S8リン酸化が相同組換えに必要であることが示された。以上の研究により、脱ユビキチン化酵素OTUB2がS期における相同組換えをRPAのDNA損傷部位への局在を誘導することで促進することが示された。また、RNF4によるユビキチン化はRPA2 S4/S8のリン酸化を間接的に促進しており、このRPAのリン酸化が相同組換えに必要であることが示された。28年度が最終年度であるため、記入しない。脱ユビキチン化酵素OTUB2は、DNA2本鎖切断部位において相同組換えによる修復が選択されやすくなるよう制御を行う。しかし、OTUB2が相同組換えの下流で必要とされているかはこれまでに分かっていないため、検討を行った。まず、U2OS細胞をカンプトテシン処理することで相同組換えによる修復が必要とされる複製依存的なDNA2本鎖切断を発生させ、相同組換えに関わる蛋白質の集積を免疫染色法で確認した。その結果、OTUB2の過剰発現はRPA2のDNA2本鎖切断部位へのリクルートに影響を与えないがRPA2 S4/S8リン酸化については抑制することが分かり、RPA2のリン酸化制御にユビキチン化が関わることが示唆された。さらにRPA2と結合することが報告されているE3ユビキチンリガーゼであるRNF4をノックダウンした細胞でも、RPA2のDNA2本鎖切断部位へのリクルートに変化はないがRPA2 S4/S8リン酸化が抑制されることを確認した。RNF4ノックダウン細胞ではRAD51がコントロール細胞に比べて素早くDNA2本鎖切断部位へ集積するが損傷修復期になっても留まり続けることも確認され、相同組換えが途中で停止していると考えられた。これらの結果は、ユビキチン化による制御が相同組換えのRAD51リクルート以降の過程において重要であることを示唆しており、未だ不明な点の多い相同組換え後期を制御する分子メカニズム解明の足掛かりとなりうる。DNA損傷修復経路の選択機構解明という研究内容から外れてきているが、OTUB2が修復経路選択以降の過程においても相同組換えを制御していることを示唆する結果を得ることができた。RNF4のノックダウン実験からも、ユビキチン化による制御が相同組換えのRAD51リクルート以降の過程で重要であることを示す結果を得ることができている。

しかし、foci解消については遅延しており、RPA2 S4/S8リン酸化が相同組換えに必要であることが示された。以上の研究により、脱ユビキチン化酵素OTUB2がS期における相同組換えをRPAのDNA損傷部位への局在を誘導することで促進することが示された。また、RNF4によるユビキチン化はRPA2 S4/S8のリン酸化を間接的に促進しており、このRPAのリン酸化が相同組換えに必要であることが示された。今後はRPA2 S4/S8がリン酸化されない変異体を発現する細胞を作製し、RPA2リン酸化の相同組換えにおける重要性を確認する。さらに、ユビキチン化がRPA2リン酸化を制御する分子機構を明らかにするためにRNF4やOTUB2の基質蛋白質を明らかしていく。まずはRPA複合体やRAD51のユビキチン化をOTUB2過剰発現細胞やRNF4ノックダウン細胞で確認する。RPAやRAD51のユビキチン化修飾の変化を確認できなかった場合は、RPA複合体に結合している蛋白質に着目し、ユビキチン化修飾の確認を行っていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。
咬合が全身の筋力に与える影響

目的:スプリントの装着が上肢肘関節屈曲筋群の筋力に与える影響を正常咬合と叢生について調査する.対象:鹿児島大学の男子学生のうち,顎口腔機能に異常のない正常咬合14名(N群),叢生15名(C群),計29名を対象とした.年齢は22歳から32歳(平均26.5歳)である.方法:オクルーザル・スプリントとプラセボ・スプリントの2種類を製作した.オクルーザル・スプリント装着時(OS),中心咬合位(CO),プラセボ・スプリント装着時(PS)3条件下で,利き腕の上肢肘関節屈曲筋群の等尺性運動時のAverage Torque(AT),Peak Torque(PT)を測定した.室温は一定に保ち,二重盲検法を実施した.測定はそれぞれの条件で3秒間ずつ3回行った.1つの条件での測定が終了するごとに5分間休憩させた.測定直前に20%,50%,80%,100%の力でそれぞれ1回づつ練習させた.結果:測定値から,N群,C群のAT,PTはいずれも3条件間に差がなかった.百分率値から,N群のAT,PTはいずれも3条件間に有意差はなかったが,C群のAT,PTのOSの値は他の2条件に比べ有意に大きかった.考察:C群のAT,PTのOSの百分率値は他の2条件に比べ有意に大きく,上肢肘関節屈曲筋群の筋力はオクルーザル・スプリント装着時に増加した.噛みしめによりヒトヒラメ筋H反射は著しく促通を受けてその促通量は噛みしめ強度と正の相関を示す(宮原ら,'91).オクルーザル・スプリントの装着により咬合力は分散され歯列弓内で均等化する(前田ら,'90).叢生では咬合接触面積が正常咬合に比べて小さいので(粥川,'95),オクルーザル・スプリント装着時の咬合力は正常咬合に比べてより均等化され,これが噛みしめ強度の変化に影響して上肢肘関節屈曲筋群の筋力が増加したと考えられる.目的:スプリントの装着が上肢肘関節屈曲筋群の筋力に与える影響を正常咬合と叢生について調査する.対象:鹿児島大学の男子学生のうち,顎口腔機能に異常のない正常咬合14名(N群),叢生15名(C群),計29名を対象とした.年齢は22歳から32歳(平均26.5歳)である.方法:オクルーザル・スプリントとプラセボ・スプリントの2種類を製作した.オクルーザル・スプリント装着時(OS),中心咬合位(CO),プラセボ・スプリント装着時(PS)3条件下で,利き腕の上肢肘関節屈曲筋群の等尺性運動時のAverage Torque(AT),Peak Torque(PT)を測定した.室温は一定に保ち,二重盲検法を実施した.測定はそれぞれの条件で3秒間ずつ3回行った.1つの条件での測定が終了するごとに5分間休憩させた.測定直前に20%,50%,80%,100%の力でそれぞれ1回づつ練習させた.結果:測定値から,N群,C群のAT,PTはいずれも3条件間に差がなかった.百分率値から,N群のAT,PTはいずれも3条件間に有意差はなかったが,C群のAT,PTのOSの値は他の2条件に比べ有意に大きかった.考察:C群のAT,PTのOSの百分率値は他の2条件に比べ有意に大きく,上肢肘関節屈曲筋群の筋力はオクルーザル・スプリント装着時に増加した.噛みしめによりヒトヒラメ筋H反射は著しく促通を受けてその促通量は噛みしめ強度と正の相関を示す(宮原ら,'91).オクルーザル・スプリントの装着により咬合力は分散され歯列弓内で均等化する(前田ら,'90).叢生では咬合接触面積が正常咬合に比べて小さいので(粥川,'95),オクルーザル・スプリント装着時の咬合力は正常咬合に比べてより均等化され,これが噛みしめ強度の変化に影響して上肢肘関節屈曲筋群の筋力が増加したと考えられる.本研究では,咬合と全身の筋力との関係を解析することによって,(1)筋力発揮時に咬合がどのように関わっているのか,(2)咬合のアンバランスは単に咀嚼力だけでなく全身の筋力にも影響を及ぼしているのか,(3)咬合の機能的形態的アンバランスを改善することによって咀嚼能力と同時に全身の筋力も改善される可能性があるのか,を解明することを目的とした.本年度は,以下の内容で研究方法を確立し,基礎データの採取を行った.1.対象鹿児島大学歯学部の男子学生で,不正咬合者15名,正常咬合者15名,計30名とした.2.方法1)基礎資料の採得:咬合と口腔機能を評価する基礎資料として,歯列模型,頭部X線規格写真,デンタルプレスケールによる咬合力を採得した.2)スプリントの製作:咬合の違いが運動能力に及ぼす影響を確認する目的で,上顎歯列を覆う約2mm厚のソフトタイプスプリントを製作した.またスプリントのプラセボ効果を判定する目的で,スプリントの咬合面を削除して下顎歯列と咬合可能にしたプラセボスプリントを製作した.3)筋力の評価:運動能力の評価は,下肢の等速性運動の筋力をスプリント装着時,プラセボ装着時,咬頭嵌合時の3条件のもとで3回,一人計9回の測定によって行った.

筋力測定装置は,鹿児島大学医療技術短期大学部所有,筋力測定装置KIMCOM500H(ジャパンチャタヌガ社製)である.前年度までに,鹿児島大学の男子学生のうち顎口腔機能に異常のない正常咬合14名(N群),叢生15名(C群).計29名を対象にオクルーザル・スプリント装着時(OS),咬頭嵌合位(ICO),ブラセボ・スプリント装着時(PS)の3条件下で,利き腕の上肢肘関節屈曲筋群の等尺性運動時のAverag Torque(AT),Peak Torque(PT)を測定した.今年度は,その測定値をもとに分析を行い,以下の結果を得た.分折:筋力値としてAT,PTの2値を用いた.また筋力は個人間による差が大きいと考えられるため,上記の3条件のうちNCの値を100としたときの他の2群の割合(百分率値)を算出した.測定値,百分率値のそれぞれの値について,OS,NS,PSの3条件間の平均値の差の有意性を一元配置分散分析で検定した.結果:測定値から,N群,C群のAT,PTはいずれも3条件間に差がなかった.百分率値から,N群のAT,PTはいずれも3条件間に有意差はなかったが.C群のAT,PTのOSの値は他の2条件に比べ有意に大きかった.考察:C群のAT,PTのOSの百分率値は他の2条件に比べ有意に大きく,上肢肘関節屈曲筋群の筋力はオクルーザル・スプリント装着時に増加した.噛みしめによりヒトヒラメ筋H反射は著しく促通を受けてその促通量は噛みしめ強度と正の相関を示す(宮原ら,'91).叢生では咬合接触面積が正常咬合に比べて小さいが(粥川,'95).オクルーザル・スプリントの装着により咬合力は分散され歯列弓内で均等化する(前田ら,'90)ことから,これが噛みしめ強度の変化に影響して上肢肘関節屈曲筋群の筋力が増加したと考えられる.
SCM時代の需給対応マネジメントに関する理論的研究

最近のマネジメントでは、市場志向でフレキシブルなスピードが求められており、新しい需給対応マネジメントの理論が必要と考える。近年、サプライ・チェーンマネジメント(SCM)が普及しつつあるが、本研究ではこの理論とは別な独自の発想から、SCM時代における需給対応マネジメント問題の理論的研究を行った。本研究では、両方の特徴を生かしながら体系的研究を行って、そのSCM時代のマネジメント理論を明らかにして、それをもとにしたマネジメント戦略論を提案している。そのために、2センターからなる単純マネジメント・ゲームモデル(MGM)とともに、その連鎖からなるSCMモデルを中心に展開した。これは、TOC(制約条件理論)を超えている。MGM研究の成果として、ペア行列表(戦略マップ)における楕円形理論があげられる。この楕円形は、収益最大値と費用最小値の2極点からなり、利益最大値はその中間にあるとする。この理論は、ジョブ・ショップ企業やフレキシブル生産企業でも示された。SCM研究は、2連鎖MGMとしてのアプローチを行い、Win-Win方略と統合最適化を議論した。これらの研究をもとに需給対応マネジメント研究を行い、その理論体系として新需給経済理論体系を検討した。また、経済性の楕円形理論の発展として、信頼性の楕円形を含めた楕円交叉理論が提出され、経営戦略理論、バランス・スコアカード(BSC)との対応を示した。これにより、ペア行列表はマネジメントのコンパスとしての利用価値が生まれた。近年、サプライ・チェーンマネジメント(SCM)が普及しつつあるが、小生はこの理論とは別な発想からSCM時代における需給対応マネジメント問題の理論的研究を行う計画である。本研究では、両方の特徴を生かしながら体系的研究を行って、そのSCM時代のマネジメント理論を明らかにして、それをもとにした設計手順を提案したい。研究期間は、今年度から4年間が予定されている。今年度は、需給対応マネジメントの基本となる単純マネジメントのゲームモデリング(MGM)をまとめて、その展開を始めた。その準備として、9月のPCM2000(デトロイト)国際会議への参加、発表での渡米の折、カリフォルニア大学バークレー校とインディアナ州立パデュー大学に立ち寄って、これまでの研究成果と今後の研究計画について議論を行った。その結果、研究計画への評価が得られるとともに、パデュー大学とは新たな共同研究計画も進めることになった。今年度の研究成果としては、学術論文4編の他に、国際会議発表2件、国内学会発表5件である。分野別では、需給対応マネジメントの理論的研究2件と、各生産システムへ展開されたMGMの2段階設計法による研究として、コンベヤ生産5件、個別生産4件である。これらにより、本研究の今後の見通しを得ることが出来た。最近のマネジメン.トでは、市場志向でフレキシブルなスピードが求められており、新しい需給対応マネジメントの理論が必要と考える。近年、このようなサプライ・チェーンマネジメント(SCM)が普及しつつある。我々はこの理論とは別な発想から、SCM時代における需給対応マネジメント問題の理論的研究を行っている。研究では、両方の特徴を生かしながら需給対応モデルの体系的なモデリングをして、マネジメント理論を明らかにしていく予定である。今年度は、4年計画である本研究の2年目であり、需給マネジメント理論の基本となるマネジメント・ゲームモデル(MGM)を確立するとともに、引き続き各種生産MGMタイプについての2段階設計法を研究して、多くを発表した。国外においては、経営工学国際会議(ICPR)に参加、発表するとともに、併せてオランダのTijms教授、米国のNof教授を訪問して、これまでの研究成果について意見を聞いたところ、高い評価を受けることができた。研究成果としては、学術論文7編(印刷中5件)の他に、国際会議発表4件、国内学会発表6件である。分野別では、MGM関係4件、その連鎖のSCM関係2件、生産MGMタイプ関係5件、性能評価関係6件、である。これまでの2年間の研究により、MGMの基本モデルをまとめ、その生産MGMタイプの種々のモデルを展開した。

今後は、MGMのより一般化を考えるとともに、その連鎖としてのSCMモデルの研究を発展させたい。本年度は、研究計画の3年目であった。今年度は、2センターからなる単純マネジメント・ゲームモデル(MGM)の発展とともに、その連鎖からなるサプライチェーンマネジメント(SCM)への展開を始めた。単純MGMの発展としては、その基本となる英文論文を出版し、その発展や各種生産システムへの適用も順次行った。MGMの事例論文の出版のほか、国際会議「工学設計と自動化」ではFMS型MGMモデルの研究発表を行い、情報交換を行った。また、需給マネジメントの発展のために、従来の研究をまとめてeラーニング教材として開発するとともに、SCMへのモデリング・アプローチを行った。生産系サプライチェーンのモデリングとして、MGMの連鎖モデルを提案して、その総合最適化ロジックを検討した結果、統合最適化概念を提出した。その結果、SCMにWin-Win方略の成立することがわかった。またこれによって、一見分割不可能な問題においても、各エージェントが非協力的独自に最適化を振舞うことによって協力解に至る例を示した。研究成果としては、学術論文6編(印刷中2件)のほかに、国際会議発表1件、国内学会発表8件などである。分野別では、需給マネジメント関係2件、MGM関係2件、SCM関係4件、生産MGM関係6件、性能評価関係1件である。来年度は4年計画の最終年度であり、需給マネジメントの理論体系を明らかにするとともに、生産MGMタイプの論文を集めた英文モノグラフ(暫定版)を完成させたい。今年度は、4年計画の最終年度として、これまでのMGMとSCM研究のまとめとともに、需給対応マネジメントの理論的体系の検討を行った。MGM研究の成果として、ペア行列表(戦略マップ)における楕円形理論があげられる。この楕円形は、収益最大値と費用最小値の2点からなり、利益最大点はその中間にあるとする。この理論は、ジョブ・ショップ企業やフレキシブル生産企業でも示された。SCM研究は、2連鎖MGMとしてのアプローチを続けてまとめた。また、需給対応マネジメントの理論体系は、9月の秋田県立大学での国際会議における招待講演として発表された。そこで、経済性の楕円形理論の発展として、信頼性の楕円形も含めた楕円交叉理論が提出され、経営戦略理論、バランス・スコアカード(BSC)との対応が示された。これにより、ペア行列表はマネジメントのコンパスとしての利用価値が生まれた。今年度の国際会議として、米国で開催された経営工学国際会議(ICPR'03)に参加して、2件の発表を行った。1件はSCM関係、もう1件は3センター・モデル関係であった。両方とも、ICPR編集号として、それぞれ国際的なIJPE誌、IJPR誌の候補論文として選択された。
熱性疼痛の末梢機構解明にむけた高温感受性一次感覚ニューロンの同定と単離手法の確立

侵害受容器でみられる熱依存的なERKリン酸化反応を利用して、50°C以上の高温感受性をもつ一次感覚ニューロンの同定を試みた。TRPV1欠損マウスのDRGでは、pERK陽性細胞は概ね50°C以上の熱刺激により出現したことから、これらが高温特異的なニューロンだと考えられた。その多くはCGRP陽性のペプチド作動性ニューロンであり、IB4陰性であった。さらに、培養DRGニューロンを用いて、50°C以上に温度閾値を持つ細胞を調べたところ、すべてが抗TRPV2抗体に陰性であった。以上より、pERKを指標に特定の刺激感受性を持つ侵害受容性ニューロンの同定に成功し、未知の高温感受性ニューロンの特徴が明らかとなった。本研究は、一次感覚ニューロンにおける神経活動依存的タンパク質リン酸化反応や蛍光色素の取り込みという現象を利用して、高温熱痛覚に関与する感覚ニューロンを同定し、その発現分子と生理機能の解析から、熱痛覚のメカニズムの理解を目指すものである。平成27年度は、以下の実験により、新たな高温感受性一次感覚ニューロンの特定を試みた。1,既知の熱感受性イオンチャネルであるTRPV1の欠損マウスの後肢に熱刺激を与え、その直後にホルムアルデヒドの灌流により組織の急速固定を行ない、脊髄後根神経節(DRG)の組織試料を作成した。その後、免疫組織化学的に抗リン酸化ERK(pERK)抗体への陽性を指標に高温感受性細胞を特定し、さらに多重免疫染色を実施した。その結果、高温依存的にpERK陽性を示す細胞の多くは、TRPV1およびV2に陰性であることが明らかとなった。また、これらの高温感受性細胞には、CGRP(カルシトニン遺伝子関連ペプチド)陽性細胞の割合が高く、組織化学的にも侵害受容器であることが示唆された。当初計画していたTRPV2欠損マウスでの実験は、今年度動物の供給元施設の事情により動物が利用できなかったため、実施していない。2,イオンチャネルの活動依存的な色素取り込み現象を利用して、高温感受性細胞の選別が可能かどうか検討した。一次感覚ニューロンの温度感受性分子TRPV1およびTRPV2をHEK293細胞で一過的に発現させ、スチリル系色素を含む溶液中で高温刺激を与えて温度依存的な色素取り込みを調べたが、これまでのところ、これらの分子に依存した色素取り込みは観察されていない。3,また、次年度の実施を予定している培養一次感覚ニューロンの高温応答記録に際して、熱による細胞へのダメージを低減するため、50°C以上の高温刺激を約1秒で与えることが可能な温度刺激装置を自作した。研究遂行に必要な人員確保が計画通りに進まなかったこと、また、使用を予定していた遺伝子改変マウスについて、その供給元の動物飼育施設の改修工事があり、動物の供給が行えなかったことが要因である。一次感覚ニューロンに発現する温度受容体タンパク質が幾つか同定されているが、既知の温度受容体だけでは哺乳類の熱痛覚を説明できず、50°Cを超える高温での痛覚を担う一次感覚ニューロン(熱侵害受容器)とその情報変換機構は不明である。本研究では、高温感受性の一次感覚ニューロンをモデルケースとして、一次感覚神経というヘテロな細胞集団から特定の生理機能を担う神経細胞を特定する手法を構築することを目的とする。具体的には、高温感受性一次感覚ニューロンにおける神経活動依存的タンパク質リン酸化反応や蛍光色素の取り込みという現象を、熱痛覚に関わる細胞と分子の同定に適用することが可能かどうかを検討する。これにより、熱痛覚に関与する細胞の種類を特定し、その発現分子と生理機能を解析して熱痛覚のメカニズムの解明を目指した。28年度は、特に培養ニューロンからの高温応答記録に際して、熱による細胞へのダメージを低減するため、50°C以上の高温刺激を極めて短時間(1秒程度)で与えることが可能な温度刺激装置を自作し、細胞の高温刺激による電流応答の記録を実施した。また、高温応答を示す細胞の発現分子を解析し、細胞タイプを確認した。さらに、この単離細胞での高温依存的な蛍光標識を利用した細胞の単離を試みた。2年間の実験により、一次感覚ニューロンというヘテロな細胞集団から特定の生理機能を担う神経細胞を特定する新たな手法の実践を試み、熱痛覚に関わる未知の細胞・分子メカニズムに関する知見を得た。平成28年度は、本研究に携わる連携研究員として大学院生1名を確保した。昨年度に引き続き、脊髄後根神経節での高温依存的pERK陽性標識と他の神経マーカー分子の多重免疫染色を実施し、高温感受性細胞の特定を進める。新たなマーカー分子としては、各種神経栄養因子受容体、IB4(アイソレクチンB4)、NF200(ニューロフィラメント200), peripherin,他の熱感受性イオンチャネルを計画している。