hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小脳の長期抑圧発現における特異的グルタミン酸受容体サブユニットの役割

小脳のプルキンエ細胞が、顆粒細胞と下オリーブ核からのシナプス入力を同時に何回か続けて受けると、顆粒細胞・プルキンエ細胞間のシナプス伝達は長期間抑圧される(長期抑圧)。この小脳長期抑圧現象は、運動学習の細胞レベルでの一基礎過程と考えられている。これまで、私たちは小脳培養系を中心に長期抑圧発現機構を解析し、IP3、Caイオン、mGluR1サブタイプのメタボトロピックグルタミン酸受容体、イオノトロピックグルタミン酸受容体δ2サブユニットが長期抑圧に関与することを明らかにしてきた。本研究では、mGluR1とδ2サブユニットがどのような機構で長期抑圧を発現させているかを明らかにすることをめざした。今回、私たちはMAPキナーゼが長期抑圧の発現に関与していることを新たに見い出した。長期抑圧を引き起こす刺激によってMAPキナーゼは活性化され、またMAPキナーゼ活性化酵素であるMAPKKの阻害剤であるPD98059により長期抑圧の発現が抑えられた。私たちは、このMAPキナーゼ阻害による長期抑圧発現の抑制に、MAPキナーゼによるmGluR1のリン酸化が抑えられることが関与していることを示唆するデータ得て、現在さらなる解析を進めている。また私たちは、長期抑圧を1日以上の長期間にわたって解析する方法の開発に成功し、長期抑圧に2-3時間の初期相と1-2日続く後期相があることを見い出した。初期相は弱い刺激でも引き起こせ、mRNA・蛋白質合成に依存しないが、後期相は強い刺激で始めて引き起こされmRNA・蛋白質合成に依存していること、も明らかにした。δ2サブユニットの長期抑圧発現の役割の解析については、δ2サブユニットを欠損させたマウスからニューロンの培養を行い、それらにδ2サブユニット分子のミュータントを発現させ、δ2サブユニットの長期抑圧発現に関わる機能ドメインを決定する実験等が現在進行中である。本研究では、δ2サブユニット等がどのような機構で長期抑圧を発現させているかを明らかにすることをめざしている。ところで、これまでの長期抑圧の解析は、一つのプルキンエ細胞からシナプス電流またはグルタミン酸投与により引き起こされる電流を記録し続けるため、技術的に難しく最長でも3時間程度しか長期抑圧を記録できなかった。今回、私たちは、培養プルキンエ細胞を高カリウム・グルタミン酸含有液で処理し、その前後でプルキンエ細胞から興奮性シナプス後電流の1量子(mEPSC)の振幅を測定する、という手法を用いることにより、比較的容易に長期抑圧を1日以上解析することに成功した。このmEPSCの長期抑圧発現には、これまでの手法で調べた長期抑圧と同様に、Caイオン・メタボトロピックグルタミン酸受容体・イオノトロピックグルタミン酸受容体が必要であった。今後は、この長期抑圧のアッセイ手法を用いて、長期抑圧発現の分子機構の解明を効率よく行っていく。

小脳のプルキンエ細胞が、顆粒細胞と下オリーブ核からのシナプス入力を同時に何回か続けて受けると、顆粒細胞・プルキンエ細胞間のシナプス伝達は長期間抑圧される(長期抑圧)。この小脳長期抑圧現象は、運動学習の細胞レベルでの一基礎過程と考えられている。これまで、私たちは小脳培養系を中心に長期抑圧発現機構を解析し、IP3、Caイオン、mGluR1サブタイプのメタボトロピックグルタミン酸受容体、イオノトロピックグルタミン酸受容体δ2サブユニットが長期抑圧に関与することを明らかにしてきた。本研究では、mGluR1とδ2サブユニットがどのような機構で長期抑圧を発現させているかを明らかにすることをめざした。今回、私たちはMAPキナーゼが長期抑圧の発現に関与していることを新たに見い出した。長期抑圧を引き起こす刺激によってMAPキナーゼは活性化され、またMAPキナーゼ活性化酵素であるMAPKKの阻害剤であるPD98059により長期抑圧の発現が抑えられた。私たちは、このMAPキナーゼ阻害による長期抑圧発現の抑制に、MAPキナーゼによるmGluR1のリン酸化が抑えられることが関与していることを示唆するデータ得て、現在さらなる解析を進めている。δ2サブユニットの役割については、δ2サブユニットを欠損させたマウスからニューロンの培養を行い、その生理学的解析を行ってきたが、現時点ではδ2サブユニットを欠損させたマウスで長期抑圧が起らないこと以外には、ミュータントマウスと野性型マウスのプルキンエ細胞ではっきりした違いが認められていない。δ2サズユニット分子のミュータントを培養細胞に発現させδ2サブユニットの機能ドメインを決定する実験等も行っているが、現時点では明確な結論は得られていない。また私たちは、長期抑圧を1日以上の長期間にわたって解析する方法の開発に成功し、長期抑圧に初期相と後期相があることを見い出した。
日本経済の構造調整が周辺地域に及ぼすインパクトに関する経済・社会的研究

本研究は、日本経済の構造調整が周辺地域にいかなる影響を及ぼしたかを明らかにするため、かつての「辺境」地域である北海道オホーツク経済圏を典型事例として取り上げ、実態分析を行ない、当該地域の自立的な経済的・社会的発展の方向を展望したものである。北海道オホーツク経済圏の経済地域上の特徴としては、経済発展の初発段階から、製造工業部門を欠落させた、鉱業・水産業・林業・農業の四部門を中心とした原料供給基地として位置付けられ、反対に消費市場としては本州からの一方的な商品供給市場として推移して、いわゆる「北海道価格」としての割高な価格形成を行って来た点に特徴があるといえる。こうしたなかでの産業的特性は、第1次産業の比重が道内の他地域に比して高く、さらにこれよりも第3次産業のウエイトが高く、一見都市的に見えるが伝統型のサービス労働と公務労働の比重が高いという独自の構成を示しており、また農業では、専業率がきわめて高く、畑作3品の麦・馬鈴薯.甜系への集中度が高い。観光関連産業は、地域の他の産業との内部循環としての有機的連関が低く、商業では北見地域への商圏流出が問題となっており、林業・漁業では資源枯満・環境・自然保護問題などが生じてきている。雇用問題では、労働人口が微減のなかで,建設・水産加工業、観光関連産業で労働力不足が生じ、雇用形態では季節・パート・臨時雇用の需要が多いという実態である.こうした、産業構造実態を踏まえて自立的な経済・社会発展の方向を展望するためには、グローバルエコノミー時代を迎えた、新たな時代の“環オホーツク海圏構想"のもとでのオホーツク海・北太平洋における生活・経済交流の推進が強く求められているといえよう。環境問題にも視点を当てながら、「特続的可能な発展」を踏まえた世界への発信機能の拡大としての「新オホーツク型文化形成」を最終的に提言した。網走地域の産業構成は、なお第一次産業の比重が北海道の他の地域に比べて高い。しかし、網走市域は今日、第三次産業が圧到的な大きさを示し、第一次産業の比重が小さい。一見した所では、都市的であり、現代的であるが、これは伝統的な産業構造にサ-ビス業が大きくつけ加わったものと見ることができる。公務労働の多さは支庁所在地等行政中心地であることによる。以下産業の特質をみてみよう。農業の動向は、専業率は極めて高く、畑作3品の麦・馬鈴薯・甜菜への集中度が高い。観光関連産業は、地域の他の産業との結びつきが弱く地域の文化・社会との関連が濃いとはいえない。網走市の消費市場について食料品を中心としてみると、生鮮品の価格高が最大の問題となっている。情報化の進展は、農業簿記プログラムによるパソコン研究グル-プが生まれて、美幌・北見にはネット局が設けられている。雇用問題では、網走市全体として労働人口が微減のなかで、建設・水産加工業、観光関連産業で労働力不足が生じている。しかし求人は不安定就労に対して多い。網走市域の金融は、資金の地元からの調達・融資でも比較的活発で、産業活動と対照的である。市財政は、収入・経費支出とも弾力性がない。本研究は、2年度において得られた知見を基礎としながら,問題の枠組みに沿って、諸産業の経営の内実、商流・物流のチャネルに関係する企業・機関の内容・情報化の実際、雇用の現場、財政機関・金融機関の実態に、さらに立ち入って問題の具体的な分析を進め、経済・社会構造の総体としての問題の可能性について考察を進め、3年度の総括に向けて研究の内実を深める予定である。

本年度は、前年度の研究成果を踏まえて、さらに実態分析を深めるため、重点課題項目に従って各種プロジェクトチ-ムを設定して社会調査を実施した。実施した調査を挙げると、(1)営農集団における農家経営調査、(2).魚価動向聴き取り調査、(3)紋別・北見・網走における価格(物価)動向調査、(4)婦人労働力需給調査、(5)紋別市企業経営実態調査の5項目である。これらから明らかになった点を列記すると、(1)農業部門では、網走地地では、畑作三作を中心とした土地利用型農業が行なわれて、経営規模は約20haにまで拡大し、大型機械化と営農集団の形成が進展してきている反面、農家労働力は高齢化が進み弱体化してきている。また3作の作付制限から新規作目として野菜作や肉牛の導入が進んで来ていることが明らかになった。(2)、魚価でも当地方の主要魚種である鮭は、1970年代後半から80年代前半にかけて832円(1978年84年の加重平均)に対し、80年代後半は487円(85年90年の加重平均)へと半落し、付加価値を高めた商品開発を行うことが求められている。(3)、網走市の商品販売額は1.150億円で北見市の5分の1で、食料品以外の衣類・家電を始めとした生活用品の北見への購買流出が顕著である。卸売業は産地出荷問屋的性格が強いため小売業が主体で市外の卸売を経た再還流商品が少なくないので、小売価格の割高感を醸成し、アンケ-ト調査(3市)でもそのことが実証された。(4)、労働力の需給構造では、全国的な新規求人の増加傾向を受けて、増加傾向にあるが、網走地域においては常雇ではなく、季節・パ-ト・臨時雇用の需要が多く、観光・水産業などでは女子労働に対する需要が強いにもかかわらず、需給は逼迫状況にあることがわかった。次年度は、総括年であるため、地域産業連関表作成を展望したこれらの調査の総合検討を加えながら全体の総括を行う予定である。本年度は、1年次・2年次の成果を踏まえて総合的研究会の開催と、総括を行なった。その検討結果を略記すると下記のごとくなる。日本経済の構造調整は、現在の世界経済の構造的要因に大きく規制されたものであるが、今日の世界的動向は、大きな歴史的転換点にさしかかっているといえる。こうしたなかで、現在わが国には「地球と共存する生活大国」の役割が担わされるとされ、平成4年度『建設白書』においても、(1).自然と共生した人間活動のための国土づくり、(2).地球規模の環境問題への取り組みが望まれる、とされており、政策的には「四全総」、交流ネットワークづくり、多極分散型国土形成法、国会等移転法案、地方拠点都市地域整備法などが策定され、一極集中から多極分散を行うことが「地方の自立的成長」を促し、また、「地方生活圏地域振興計画(STEPP計画)」では、「地方の戦略的整備」が重点として掲げられている。歴史的転換期の諸相としては、第1にME革命・情報化革命及び輸送・通信手段の飛躍的発展が挙げられ、第2には国際化・ホーダーレスエコノミー、経済社会のグローバリゼーションの進展、第3には東欧諸国・国家社会主義の崩壊と市場経済化の促進とそのことによる冷戦構造の解体、第4には地球生態系の危機と地球環境問題の重大化、第5には経済第一主義とそれによる量的拡大志向の見直し、などが考えられるが、こうしたインパクトを踏まえて、環オホーツク海・北太平洋生活・経済圏構想の構築が望まれるとした。
液胞型H^+-ピロホスファターゼを対象とした抗マラリア薬の探索と展開研究

マラリアは、マラリア病原虫プラスモディウム属がハマダラカを媒体として伝染し、ヒトの肝細胞・赤血球に寄生することによる疾患である。本研究は、マラリア原虫がもつH^+輸送性ピロホスファーターゼ(H^+-PPase)に焦点をあて、この酵素に対する特異的阻害剤の探索を通して、抗マラリア特効薬を見出し開発することを目的とした。1.阻害剤に関する研究成果(新規阻害剤の発見)沖縄の海洋に生息する生物のうち,軟サンゴから得られた成分がもっとも強い阻害活性示した。その成分の化学構造を決定したところ分岐したアシル基をもつアシルスペルミジン類縁化合物であることが判明した。基質加水分解・プロトン輸送活性を強く阻害した(50%阻害濃度1μM)。さらに生きた植物細胞においてもH^+-PPaseを阻害し,その生理機能を強く抑制することが証明された。2.H+-PPaseに闘する研究成果・新知見(1)植物H^+-PPaseの遺伝子破壊株の解析により遺伝子欠損は生育の著しい抑制をもたらすこと,すなわち本酵素が植物体の正常な生育に不可欠であることを明らかにした。(2)ヤエナリH^+-PPaseの構造・機能協関の解析により,少なくとも2つの細胞質側親水性ループが基質結合・触媒部位を形成し,その中の保存性の高いアミノ酸残基が基質加水分解を司っていることを明らかにした。(3)変異導入とそれに引き続く機能検定のやりやすい大腸菌発現系の確立を目的に,放線菌H^+-PPaseを対象に解析を進めた。実験系の確立に成功し,放線菌H^+-PPaseの固有の性質を明らかにした。(4)H^+-PPase機能の直接測定のためのパッチクランプ法を世界に先駆けて開発し,H^+-PPaseの特質,分子活性をもっとも精度の高い方法で明らかにした。液胞型H^+輸送性ピロホスファターゼ(H^+-Ppase)は、植物、光合成細菌の他に、マラリア病原虫を含む原生動物にも存在する。マラリア病原虫ではacidocalcisomeと呼ばれるオルガネラ膜に局在する。動物には存在しない利点を考慮し、寄生病原虫に対する薬剤開発のターゲットと考えた。本年度は、カイメン、サンゴ、紅藻、ホヤなど計239種の海洋性生物由来の抽出液を出発物質として、H^+-Ppase阻害剤を検索した。その結果、とくに阻害活性の高い物質として、5種のアシルスペルミジンを同定した。精製阻害物質は、酵素:阻害物質=1:35で完全に阻害した。これらのうち3種は未知物質であった。いずれもH^+-Ppaseの加水分解活性を阻害するのみでなく、H^+輸送活性も強く阻害する。今後、抗マラリア薬としての有効性を検証するためには、阻害の特異性についての検討が必要である。また、有機化合物以外に、金属イオンによる阻害作用についても検討した。ニッケル、マンガン、コバルト、銅、鉛、2価鉄、カドニウム、ストロンチウムは0.1mMの濃度で強く阻害することを見出した。いずれもMg^<2+>を必須とするH^+-PpaseのMg^<2+>と競合するものと思われる。液胞型H^+輸送性ピロホスファターゼ(H^+-PPase)は植物をはじめ、古細菌と光合成細菌の一部、そしてマラリア原虫を含む原生動物にも存在する。マラリア原虫では酸性カルシソームと呼ばれるオルガネラ膜に局在する。

動物には存在しない利点を活かし、寄生病原虫に対する薬剤開発のターゲットと考えた。カイメン、サンゴ、紅藻、ホヤなど計239種の海洋性生物由来の抽出液を出発物質として、H^+-PPase阻害剤を検索した。その結果、とくに阻害活性の高い物質としてアシルスペルミジン類縁化合物5種を同定した。いずれもメチル化されたスペルミジン骨格と分岐のあるアシル基をもつ。いずれもH^+-PPaseの加水分解活性を阻害するのみでなく、H^+輸送活性も強く阻害する。精製阻害物質のH^+輸送活性に対する50%阻害濃度は1.0μMであった。これらアシルスペルミジン類縁化合物は、P型、F型、V型ATPaseに対する阻害作用は示さなかった。したがって、特異性の高い阻害剤と期待される。生きた細胞での阻害効果を検定するために、双子葉植物ヤエナリの胚軸からプロトプラストを単離し、これに阻害剤を与えたところ確かに液胞の酸性化が抑制された。その度合は、液胞膜H^+-ATPase阻害剤であるバフィロマイシンと同様であった。これらの研究成果を、論文としてまとめ投稿した。現在、他の阻害物質の探索をしつつ、より効果的な阻害剤開発のために上記アシルスペルミジン誘導化合物の合成を検討している。マラリアは、マラリア病原虫プラスモディウム属がハマダラカを媒体として伝染し、ヒト肝細胞・赤血球に寄生することによる疾患である。本研究は、マラリア原虫がもつH^+輸送性ピロホスファターゼ(H^+-PPase)に焦点をあて、この酵素に対する特異的阻害剤の探索を通して、抗マラリア特効薬を見出し開発することを目的とした。1.阻害剤に関する研究成果(新規阻害剤の発見)沖縄の海洋に生息する生物のうち,軟サンゴから得られた成分がもっとも強い阻害活性示した。その成分の化学構造を決定したところ分岐したアシル基をもつアシルスペルミジン類縁化合物であることが判明した。基質加水分解・プロトン輸送活性を強く阻害した(50%阻害濃度1μM)。さらに生きた植物細胞においてもH^+-PPaseを阻害し,その生理機能を強く抑制することが証明された。2.H^+-PPaseに関する研究成果・新知見(1)植物H^+-PPaseの遺伝子破壊株の解析により遺伝子欠損は生育の著しい抑制をもたらすこと,ずなわち本酵素が植物体の正常な生育に不可欠であることを明らかにした。(2)ヤエナリH^+-PPaseの構造・機能協関の解析により,少なくとも2つの細胞質側親水性ループが基質結合・触媒部位を形成し,その中の保存性の高いアミノ酸残基が基質加水分解を司っていることを明らかにした。(3)変異導入とそれに引き続く機能検定のやりやすい大腸菌発現系の確立を目的に,放線菌H^+-PPaseを対象に解析を進めた。実験系の確立に成功し,放線菌H^+-PPaseの固有の性質を明らかにした。(4)H^+-PPase機能の直接測定のためのパッチクランプ法を世界に先駆けて開発し,H^+-PPaseの特質,分子活性をもっとも精度の高い方法で明らかにした。
進出色・後退色研究の新たな展開:軸上色収差説を修正して複活させる

色立体における我々の修正軸上色収差説あるいは重心説を証明するための研究の一環として、視距離と色の進出・後退の関係を調べた。その結果、まず、背景が黒の時、赤が手前に見える標準的な見えをした被験者が20人中16名(80%)、青が手前に見える非標準的な見え方をした被験者が20名中4名であった(20%)。後者のような見え方をする人がいることは時々報告されてきたが、軸外収差説には不利なためか(軸外色収差説では、視軸と光学軸の不一致を色立体視の論拠とするため、赤が手前に見える被験者の見えしか説明できない)、注目されてこなかった。しかし、青が手前に見える非標準的な見え方をする被験者は決して無視できるほどの少数ではないことがわかった。この知見は、軸上色収差説の説明には矛盾しない。軸上色収差説では、各スペクトル(色)が網膜上で広がった重心をその色の位置とするというだけなので、なぜ青の重心が耳側に寄るのかという説明としては、眼球の各部位のスペクトルごとの透過率やスタイルズ・クロフォード効果を仮定すればよいだけだからである。視距離と錯視量(進出の度合い)の関係は単純な比例関係であった。すなわち、赤が手前に見える被験者でも、青が手前に見える被験者でも、視距離が増すと錯視量は増大した。今回の研究では図形の大きさは同じままなので、網膜像は視距離が大きいほど小さくなるのであるが、別の予備的観察では、対象が小さいほど錯視量が大きいということは認められなかった。したがって、視距離と相関した光学系の何らかの変化がこの現象に寄与すると考えられた。そのほか、眼鏡依存色錯視、色依存の静止画が動いて見える錯視、色依存の線がずれて見える錯視などを発見し、その性質を調べた。その結果、我々の重心説がこれらの現象を最もよく説明できることがわかった。進出色・後退色という色知覚に特有な立体視現象がある。この色立体視の誤解すなわち「進出色は赤であり、後退色は青である」という誤解を定量化した。背景が黒の場合、赤が進出(手前に見える)、青が後退(奥に見える)ということが起こるのは、観察者の70%程度に現れた。背景が白の場合は逆あるいは色立体視は起きなかった。ただし、視距離によってもその傾向が変わり、1メートルよりも近くで見ると、黒背景で赤が手前・青が奥に見える観察者の割合は50%程度に減少した。これは近見3要素のうち、調節の変化と瞳孔の変化のどちらか、あるいは両方が効いていると考えた。ただし、この時点では眼球運動測定装置は納入されていなかったので、本格的な測定は平成16年度に行なうこととなった。本研究では、色立体視を説明する考え方として軸外色収差(transverse chromatic aberration)説ではなく、軸上色収差(longitudinal chromatic aberration)説を採用するという点がユニークであるが、この説を積極的にサポートするために提案した簡便な方法(例えば青を手前に見えるようにするには、左目は左視野を右目は右視野を制限する方法)では、すべての被験者が仮説通りに見えた。この点の定量化は、実際に入射する光自体をコントロールする装置が完成する平成16年度に行なわれる。そのほか、距離が近いと色の同化となるが、離れると色の対比が起きるという新しい発見があった。

この定量化の実験は開始しており、平成16年度の前半にはデータが揃う見通しである。色立体視における我々の修正軸上色収差説を証明するための研究の一環として、視距離と色の進出・後退の関係を調べた(山内、卒業論文2004)。その結果、まず、背景が黒の時、赤が手前に見える標準的な見えをした被験者が20人中16名(80%)、青が手前に見える非標準的な見え方をした被験者が20名中4名であった(20%)。後者のような見え方をする人がいることは時々報告されてきたが、軸外収差説には不利なためか(軸外色収差説では、視軸と光学軸の不一致を色立体視の論拠とするため、赤が手前に見える被験者の見えしか説明できない)、注目されてこなかった。しかし、青が手前に見える非標準的な見え方をする被験者は決して無視できるほどの少数ではないことがわかった。この知見は、軸上色収差説の説明には矛盾しない。軸上色収差説では、各スペクトル(色)が網膜上で広がった重心をその色の位置とするというだけなので、なぜ青の重心が耳側に寄るのかという説明としては、眼球の各部位のスペクトルごとの透過率やスタイルズ・クロフォード効果を仮定すればよいだけだからである。視距離と錯視量(進出の度合い)の関係は単純な比例関係であった。すなわち、赤が手前に見える被験者でも、青が手前に見える被験者でも、視距離が増すと錯視量は増大した。今回の研究では図形の大きさは同じままなので、網膜像は視距離が大きいほど小さくなるのであるが、別の予備的観察では、対象が小さいほど錯視量が大きいということは認められなかった。したがって、視距離と関係する水晶体の厚さ(近距離では水晶体が厚くなる)か瞳孔の大きさ(近距離では瞳孔が縮小する)あるいは両方がこの現象に寄与すると考えられた。軸上色収差説としては、瞳孔の大きさ説が都合が良い。瞳孔が小さくなると、網膜上に広がるスペクトルの面積が狭くなるので、重心の位置が各スペクトルで揃ってしまうと考えられるからである。また、これは暗順応した眼(瞳孔が大きい)の方が錯視量が大きいという観察知見とも合う。現在、この瞳孔説を検証するための実験を計画中である。色立体視における我々の修正軸上色収差説を証明するための研究の一環として、関連する錯視の研究を行った。(1)眼鏡依存色収差錯視たとえばマゼンタ色の光は赤と青の光からできているわけであるが、マゼンタ色の刺激を見ても、色収差があるはずなのに赤や青がはみ出して見えることはない。知覚上それに気が付かないのは、脳が補正しているためと考えるのが妥当である。その脳の補正を出し抜いた錯視として、眼鏡依存色収差錯視を発見した(当研究の研究成果報告書の図12)。近眼で眼鏡をかけている人は、顔を右に向けて目は左でこの図を見ると、上半分のそれぞれの黒の正方形の左側は鮮やかな水色、右側は黄色(あるいはオレンジ色)に見える。この時、下半分の正方形の両側は緑色に見える。顔を左に向けた場合は、下半分のそれぞれの黒の正方形の左側は鮮やかな黄色(あるいはオレンジ色)、右側は水色に見える。この時、上半分の正方形の両側は緑色に見える。遠視あるいは老視の眼鏡をかけている人は、これらが逆に見える。これは眼鏡の端は光学的にはプリズムと同じであることから、脳の補正範囲を超えた色ズレを起こしたものと考えられる。眼鏡をかけていない人は、普通のプリズムを使って、同じ効果を見ることができる。(2)線がずれて見える錯視色収差を見るのに簡単な方法を発見した。当研究の研究成果報告書の図14のような刺激図がそれで、色収差に応じて一直線上に描かれた線がずれて見える。
悪性水腫及び気腫疽の発症に関わるガス壊疽菌群産生壊死毒の病原性発現機構の解明

悪性水腫を引き起こすClostridium septicumの主要な病原因子であるα毒素の心停止機構を自立拍動するラット胎児の初代心筋細胞を用いて分子レベルで解析した。α毒素添加後に誘導される心筋細胞の急激な収縮停止はα毒素が細胞に結合し、oligomerとなりpore(孔)を形成することにより誘導されることが明らかとなった。気腫疽の原因菌であるC. chauvoeiの主要な病原因子と考えられているhemolysinはα毒素に比べて細胞致死活性が弱いが、温度感受性は低くα毒素と異なる機構によって細胞を傷害し病原性を発揮すると考えられる。自立拍動するラット胎児の初代心筋細胞を用いてClostridium septicumα毒素の心停止機構の分子レベルでの解析を行った。α毒素の細胞内αアクチンへの結合と心筋細胞の急激な自立拍動停止との関連を証明するため、α毒素とアミノ酸の相同性が高く、細胞への受容体が同じであるがαアクチンとは結合しないAeromonas hydrophilaの溶血毒素(Aerolysin)の自立性拍動への作用について調べた。Aerolysinはα毒素と比較して低濃度で、短時間に自立性拍動を停止させた。このことはα毒素の心筋細胞αアクチンとの結合が拍動停止における必須の条件ではないということを示している。そこで、心停止時における細胞膜上でのオリゴマー形成について、α毒素処理した心筋細胞を可溶化し、抗α毒素抗体を用いたイムノブロッティングにより解析した。その結果、拍動停止時にα毒素はすでにオリゴマーを形成していることが明らかになった。この結果は、心停止が受容体への結合によるシグナル伝達によって引き起こされるのではなく、細胞膜上での孔形成が引き金になっている可能性が高いと考えられる。来年度は孔形成時の細胞内イオン動態について詳細に解析することにより心停止機構を明らかにする予定である。気腫疽の原因菌であるC.chauvoeiが産生する細胞壊死毒素の毒性発現機構を分子レベルで解析するため、哺乳動物由来株化細胞の感受性を調べた。赤血球においては齧歯類やイヌ、ウマではほとんど感受性がなかったが、イヌ腎臓由来MDCK細胞およびマウス結合織由来L929細胞、に対して本毒素は細胞壊死を引き起こした。しかしながら感受性は牛腎臓由来MDBK細胞においてもC.septicum由来α毒素と比較して10倍程度低かった。今後はこの細胞壊死機構を明らかにするため細胞への結合から孔形成にいたる毒素の動態を分子レベルで解析する予定である。昨年に続いて自立拍動するラット胎児の初代心筋細胞を用いてClostridium septicumα毒素の心停止機構を分子レベルで解析した。α毒素を心筋細胞に添加すると、まず心筋細胞の拍動リズムが速くなり、細胞死が起こる前に急速に拍動停止に至った。拍動停止直後の心筋細胞膜上においてα毒素のoligomer形成が確認された。そこで心拍動停止へのα毒素oligomer形成の関わりについて調べた。Vero細胞など種々の株化細胞において、α毒素のoligomer形成にはコレステロールが必須であったが、心筋細胞においてはコレステロールを除去した場合もα毒素添加により拍動が停止し、拍動停止直後の細胞からoligomer形成毒素が検出された。パルミチン酸処理によりα毒素のpore形成を阻害させた時、拍動停止時間の大幅な延長がみられた、oligomer形成が維持されていたことから心筋細胞の拍動停止はpore形成が引き金となって誘導されるということが明らかとなった。気腫疽の原因菌であるC. chauvoeiが産生する細胞壊死毒素(α毒素)の赤血球膜上でのoligomer形成における温度の影響について解析した。C. septicumのα毒素は低温状態ではコレステロールの流動性が弱まるためoligomer形成が減少したが、C. chauvoeiのα毒素は4°Cでの反応においてもoligomer形成は37°Cの時と比較して50%程度の減少に留まった。このことは、C. chauvoeiのα毒素のoligomer形成にはコレステロールが関与していない可能性を示唆している。
関数空間と非有界微分の研究

コンパクト・ハウスドルフ空間K上の連続関数空間で定義された非有界微分は、(ある種の微分構造とみなされる)構造をK上に引き起こすと考えられ、その定義空間は、この微分構造に関する可微分関数空間と考えられる。本研究では、これをR上の古典的可微分関数空間の一般化・拡張として捉え、その上の作用素の構造と非有界微分の構造との関連について研究を行った。非有界微分に関連する問題は難しいが、関連する文献を詳細に調べるとともに、全国の関連する研究者と情報交換を密接に行いながら研究を進め、いくつかの新しい結果が得られた。我々は、以前に非有界微分の定義域のシグマノルムをはじめとする種々のグラフノルムに関する等距離同型作用素の構造を研究したが、本研究では、2階微分の定義空間について、この問題を研究して、シグマノルムの場合に、Kが第一可算公理を満たすとき、そのような同型作用素が、K上の(可微分構造に関する微分同相写像とみなされる)同相写像による荷重合成作用素となることを示すことができた。第一可算公理の仮定は不要であると予想されるが、現在のところまだ未解決である。また、他のグラフノルムについても未解決である。次に、等距離でない同型作用素によって、下の位相空間がどこまで決定されるかにっいて研究した。KがRのコンパクト集合の場合、Gelfand-Mazur距離が充分小さいとき、それらのコンパクト集合が同相になるというJunとLeeの結果を非有界微分の場合に拡張することができた。しかしながら、これにはかなり強い条件を付けているので、これをいかにして緩めるかが今後の課題である。また、本研究の過程で、古典的なCl-空間上の縮小作用素に関するコロフキン定理についての以前の我々の結果を改良することが出来た。以上の結果は、いずれも論文として発表または発表予定である。コンパクト・ハウスドルフ空間K上の非有界微分はK上に何らかの微分構造を引き起こすと考えられ、その定義域は、この微分構造に関する可微分関数空間と考えられる。我々は、以前に非有界微分の定義域のシグマノルムをはじめとする種々のグラフノルムに関する等距離同型作用素の構造を研究したが、本研究では、2階微分の定義域について、この問題を研究して、シグマノルムで、Kが第一可算公理を満たす場合に、そのような同型作用素が、K上の可微分構造に関する微分同相写像による荷重合成作用素となることを示すことができた。次に、等距離でない同型作用素によって、下の位相空間がどこまで決定されるかについて研究した。以上の結果は、いずれも論文として準備中である。

非有界微分に関連する問題は難しいが、関連する文献を詳細に調べるとともに、全国の関連する研究者と情報交換を密接に行いながら研究を進め、いくつかの新しい結果が得られた。我々は、以前に非有界微分の定義域のシグマノルムをはじめとする種々のグラフノルムに関する等距離同型作用素の構造を研究したが、本研究では、2階微分の定義空間について、この問題を研究して、シグマノルムの場合に、Kが第一可算公理を満たすとき、そのような同型作用素が、K上の(可微分構造に関する微分同相写像とみなされる)同相写像による荷重合成作用素となることを示すことができた。第一可算公理の仮定は不要であると予想されるが、現在のところまだ未解決である。また、他のグラフノルムについても未解決である。次に、等距離でない同型作用素によって、下の位相空間がどこまで決定されるかについて研究した。KがRのコンパクト集合の場合、Gelfand-Mazur距離が充分小さいとき、それらのコンパクト集合が同相になるというJunとLeeの結果を非有界微分の場合に拡張することができた。しかしながら、これにはかなり強い条件を付けているので、これをいかにして緩めるかが今後の課題である。また、本研究の過程で、古典的なCI-空間上の縮小作用素に関するコロフキン定理についての以前の我々の結果を改良することが出来た。以上の結果は、いずれも論文として発表または発表予定である。
骨芽細胞の増殖分化過程における副甲状腺ホルモン関連ペプチドの生理的意義の解明

1.ヒトPTHRP cDNAをセンスおよびアンチセンスの方向に組み込んだ発現ベクター(pRc/CMV)を作成した。2.CaPO4法によりヒト骨芽細胞様細胞株であるSaOS-2にtransfectionを行った後、geneticin存在下でstable transfectantを選択した。3.ヒトPTHRPに特異的なimmunoassayを開発し、これを用いて培養液中のPTHRP濃度のスクリーニングを行い、mock transfectantよりも過剰にPTHRPを産生する細胞株およびブロックした種々の細胞株を同定した。4.PTHRPを過剰発現する細胞株、内因性PTHRPを抑制した細胞株で細胞増殖速度を検討したところ、PTHRPの発現による大きな影響は認められなかった。5.内因性PTHRPの発現を最も抑制した細胞株で、骨芽細胞の分化マーカーの一つであるalkaline phosphatase(Al-P)が著明に上昇し、培養後約4-5週間で石灰化と思われる結節を形成することが観察された。以上の成績から、PTHRPが骨芽細胞の分化過程に何らかの役割を果たしていることが示唆される。6.今後は、他の骨芽細胞のマーカーであるコラーゲン産生やosteocalcin産生、さらにエストロゲン受容体、PTH/PTHRP受容体、ビタミンD受容体の発現などを評価する。また、もう一つの骨芽細胞株として知られるMC3T3-E1細胞にもPTHRPセンスおよびアンチセンス発現ベクターを組み込んでおり、この系を用いてさらに骨芽細胞の分化・増殖過程におけるPTHRP遺伝子の役割を明らかにしていく予定である。
外国語学習歴を加味した小学生における英語音声の産出能力の発達についての実証研究

3年間のべ約400名の小学校第36学年の児童を対象に、小学生の英語運用能力について定量的にデータ収集を行い学習効果について検討した。韻律面のスキルについて、習熟度の高いグループでは「対話相手」など情報処理のより高次レベルに関心を置いたりコミュニケーションの相手を意識したりする反応が多く見られた半面、習熟度の低いグループでは特に傾向が見られなかった。音韻面のスキルについては、習熟度の高いグループでは傾向が見られなかったのに対し、習熟度が低いグループでは「区別がわからない」「音が難しい」など情報処理のより低次レベルで困難を感じているということが伺える反応と強く結びついていることが明らかになった。本研究課題では、小学生における英語音声面の学習について、理解と産出(発話)の能力を習得・向上させるための教材開発と教授法の整備を行うことを目標として、実証的データに基づいて検討を進めている。定期的に指導助言や実践支援に携わる小学校において学習ログやアンケート調査を行い、授業内外での学習歴・学習体験のデータを含めた児童の個人的外国語接触経験プロフィールを定量的に収集してきた。実践支援においては、申請者のこれまでの研究から、文字への曝露機会の増加や音声的特徴に注意させた集中的かつ継続的な活動を行うと音声知覚能力が向上することが確認されたため、これを基本方針として踏襲しながら改善を加えた。初年度の到達目標としていたうち、データベース構築については概ね計画通りに定期的にログの蓄積および成果の解釈を行うことができた。授業外での学習データを収集・集計するためのツール等の開発については、初年度の研究の終了時点においてプロトタイプの制作途上であり、教育現場での試用は2年目以降に実施することとした。本研究課題の目標は、小学生における英語音声面の学習について、理解と産出(発話)の能力を習得・向上させるための教材開発と教授法の整備を行うことである。定期的に指導助言や実践支援に携わってきた小学校において学習ログの収集やアンケート調査の実施を行い、実証的なデータに基づいて検討を進めてきた。研究期間を通じ、小学校での英語活動の授業内外での学習歴・学習体験のデータを含めた児童の個人的な外国語接触経験のプロフィールを定量的に収集し、解析を進めてきた。これまでの調査結果としては、音声知覚能力の向上に対して、文字への暴露機会の増加と音声的特徴に注意させた集中的かつ継続的な学習の確保が影響を与えるという可能性を、もっぱら技能面のテストスコアの分析に基づいて明らかにしてきた。実践支援においてはこの成果に基づいて方針を策定し、改善を加えた。データベース構築については計画どおりに進行し、予定していたデータの収集はほぼ終息している。当年度は特に、アンケート調査の自由記述部分の分析に着手した。今後はテストスコアなどからのスキル面の変化と、自由記述のテキストデータなどからの態度面の変化・特徴との関係性について検討を加えたい。研究実施に際して3つのサブテーマを設定した。サブテーマごとに進捗状況を評価する。【サブテーマ1:データベース構築】児童の英語能力データの定量的な収集、外国語学習の進展に影響する諸要因に関するデータベースの増強、研究のための基礎資料の拡充を計画どおり進行させた。時間的余裕があった場合に実施を計画していた、過年度のデータベースの整備については年度終盤に着手し始めた。大幅な繰り上げとはいかなかったが、おおむね順調に進展している。【サブテーマ2:ツール開発】初年度に計画どおり到達していなかった実験用・教育用ツール開発の遅れを取り戻し、当初計画で2年目に取り組むとしていた学習教材開発に取り掛かることができた。ツール開発を本研究課題のテーマの一つを成すものとして設定しており、他のサブテーマの成否や教育効果の検証に影響を与えるため、進捗の遅れは懸案となっていたが、当年度中に当初計画どおりの進捗を回復した。【サブテーマ3:実践支援・小学生における英語音声能力の発達要因検討】実験協力校での授業実践支援も軌道に乗り、当年度の終盤頃からはサブテーマ1で整備中のデータの解析に基づいて技能面の発達と認知・態度面の変化の関係性の検討に入った。当初計画で立案の進捗にしたがっており、おおむね順調に進展していると評価できる。本研究課題の目標は、小学生における英語音声面の学習について、理解(知覚)と産出(発話)の能力を習得・向上させるための教材開発と教授法の整備を行うことである。定期的に指導助言や実践支援に携わってきた小学校において収集した学習ログやアンケート調査結果の分析に基づいて検討を進めてきた。教育現場におけるデータ収集を行い、実証的データに基づいて分析を行うことにより、研究成果の現場への還元を考えやすくしていることは意義深い。小学校での英語活動の授業内外での学習体験の有無を含め、児童の個人的な外国語接触経験のプロフィールを定量的に収集すると同時に、一人1台のコンピュータを用い、各自に割り当てられた固有のIDでログインして英語音声学習を行った学習ログ(Learning Management Systemを備えたComputer-Assisted Language Learning教材を使用)とも照らし合わせて解析した。研究実施に際して3つのサブテーマ(データベース構築、ツール開発、実践支援及び小学生における英語音声能力の発達要因の検討)を設定し、相互に成果を還流しながら改善・開発を進めてきた。

これまでに得られた結果(音声知覚能力の向上に対して、文字への曝露機会の増加と音声的特徴に注意を向けさせた集中的かつ継続的な学習の確保が影響を与えるという可能性)は、もっぱら技能面のテストスコア分析に基づいたものであったが、昨年度末より着手し始めていた質的データ(アンケート調査用紙の自由記述部分)をも加えた分析から、英語学習を通して、スキルの向上、自尊感情の高まり、学習動機の増大にそれぞれ影響する因子が明らかになった。3年間のべ約400名の小学校第36学年の児童を対象に、小学生の英語運用能力について定量的にデータ収集を行い学習効果について検討した。韻律面のスキルについて、習熟度の高いグループでは「対話相手」など情報処理のより高次レベルに関心を置いたりコミュニケーションの相手を意識したりする反応が多く見られた半面、習熟度の低いグループでは特に傾向が見られなかった。音韻面のスキルについては、習熟度の高いグループでは傾向が見られなかったのに対し、習熟度が低いグループでは「区別がわからない」「音が難しい」など情報処理のより低次レベルで困難を感じているということが伺える反応と強く結びついていることが明らかになった。上記「研究実績の概要」にて言及したとおり、初年度の到達目標として掲げていた点の一つである、授業外での学習データを収集・集計するためのツール等の開発については、初年度の研究の終了時点においてプロトタイプの制作途上となっており、教育現場での試用は2年目以降に実施することとした。これ以外の点については概ね計画通りに進捗してはいるが、実験用・教育用ツールの開発は本研究課題のテーマの一つを成し、他のサブテーマの成否や教育効果の検証にも影響を与えるため、2年目の研究期間の早い段階において遅れを取り戻せるようにする。最終年度には、影響要因の提案、学習教材開発が完成するよう、研究が当初計画どおり進まない場合は、開発ツールの種類を適度に調整する。【サブテーマ1:データベース構築】年度前半までにデータベースの構築を完了する。【サブテーマ2:ツール開発】教材(授業時使用/家庭学習用)として用いるためのツール(iOSアプリ)の開発を継続する。不断の動作検証や実践中の積極的な使用を通して、開発したツールの有効性の検討・改良も同時に実施する。開発したツールは、AppStoreへ無料で公開し、研究成果を還元する。【サブテーマ3:小学生における英語音声能力の発達要因検討】サブテーマ1での収集データを分析し、問題点の洗い出し、実践方法の改良を重ねながら、データ分析を踏まえて小学生の英語音声能力の発達に影響を及ぼす要因の検討を行う。研究期間全体を通じ、学会発表、論文投稿、教員養成および教員研修の機会などにおいて、研究成果の還元を積極的に行う。加えて、研究及び実践の推進のために、学習データの蓄積・整理に活用できる簡便なツール(iOSアプリ)開発も副次的に行うが、こうしたツールの中には、研究者のみならず教員養成課程学生や現場教員にも日々の実践の中で活用して頂けるものがあると思われるため、ツール公開後は大学での授業や公開講座等で紹介し成果を還元したい。第二言語習得基礎データは充分に蓄積できるよう注力する。データ取集と分析および分析結果を受けての教育方法の改善、ツール開発と試行およびフィードバックを受けての改善というように、実践と研究、開発と検証をスパイラルに進める。
自己収縮を考慮した高強度コンクリートの収縮ひずみの予測法に関する研究

(1)コンクリートの自己収縮ひずみの実測値は、複合側としての直列モデルと並列モデルによる予測値の間にあった。また、乾燥収縮を対象にして開発されたHobbsモデルを用いてコンクリートの自己収縮ひずみをほぼ予測できることが明らかになった。(2)普通コンクリートの場合は全収縮ひずみに閉める乾燥収縮ひずみの割合が大きいのに対し、高強度コンクリートでは自己収縮ひずみの割合が大きくなった。水セメント比20%の場合は相対湿度80%90%程度の高湿度域で膨張ひずみが認められた。(3)高強度コンクリートが乾燥を受ける場合、乾燥開始材齢が終局ひずみに及ぼす影響は比較的小さい。また、乾燥開始前に水中養生を行うと水中養生中に膨張が生じるか、またはシール養生に比べて収縮が減少するが、乾燥開始後の収縮がシール養生した場合と比べて大きいため全収縮はシール養生した場合と同程度となる。(4)供試体寸法が大きいほど凝結直後の自己収縮速度が大きいが、材齢7日程度では供試体寸法の影響は小さくなる。供試体寸法が大きいほど相対湿度が収縮ひずみの及ぼす影響は小さくなり、また相対湿度が高いほど供試体寸法の影響は小さくなる傾向が認められた。(5)本研究で得られた収縮ひずみの実測値と既往の予測式から求めた計算値を比較検討した。その結果、従来の収縮ひずみの予測式(土木学会式、RILEM French Chapter式)をそのまま高強度コンクリートに用いると、乾燥開始後の収縮ひずみを精度良く予測できないことが明らかとなった。(6)以上のことから本研究では、高強度コンクリートの収縮ひずみを予測するために体積変化を生じない相対湿度という概念を導入し、これを水セメント比毎にその相対湿度を設定することにより収縮ひずみを比較的精度良く推定できる可能性があることを示した。種々の配合のコンクリートについて、自己収縮試験および乾燥収縮試験を行い、高強度コンクリートの収縮ひずみの予測式を構築するための基礎データを収集した。初年度で得られた知見は以下の通りである。セメントペーストの自己収縮ひずみを基に、任意の骨材量を有するコンクリートの自己収縮ひずみを推定する方法について検討した。水セメント比20%、30%および50%のいずれのコンクリートの場合についても、自己収縮ひずみの実測値は、概ね直列モデルと並列モデルによる予測値の間にあることが明らかになった。また、骨材およびセメントペーストのヤング係数を正確に求めれば、Hobbsモデルによりコンクリートの自己収縮ひずみをほぼ予測できることが明らかになった。高強度コンクリートの収縮に及ぼす乾燥条件すなわち乾燥開始材齢および相対湿度の影響について実験により検討した。水セメント比50%の普通コンクリートの場合は、全収縮ひずみに占める乾燥収縮ひずみの割合が大きいのに対し、水セメント比20%の高強度コンクリートでは、全収縮ひずみに対する自己収縮ひずみの割合が大きくなった。また、普通コンクリートでは相対湿度90%程度までの高湿度域で収縮が認められたのに対し、高強度コンクリートでは、相対湿度80%程度以上の高湿度域で、膨張ひじみが認められた。また、乾燥開始材齢が全収縮に及ぼす影響については、さらに長期材齢におけるひずみの計測が必要である。水セメント比の小さい高強度コンクリートでは、セメントの水和反応に起因する自己収縮が大きくなるとともに、乾燥の影響を受け難くなる傾向がある。このように高強度コンクリートの収縮特性は普通コンクリートの場合と比べて著しく異なる。本研究では、高強度コンクリートの収縮ひずみの予測式を構築するための基礎資料を得ることを目的とし,水セメント比2060%のコンクリートの収縮ひずみに及ぼす乾燥開始材齢および相対湿度の影響について実験により検討した。

水セメント比が小さいほど全収縮に占める自己収縮の割合が大きくなりること、乾燥開始材齢が終局ひずみに及ぼす影響は比較的小さいこと、水中養生中は膨張が生じるかもしくは収縮が減少するが、乾燥開始後の収縮が大きいため全収縮はシール養生した場合と同程度となることなどが明らかとなった。高強度コンクリートは若材齢で自己収縮を生じた後,高湿度環境下では膨張ひずみに転じる場合があることも明らかとなった。さらに、得られた実測値と既往の予測式から求めた計算値を比較検討した。その結果、従来の収縮ひずみの予測式(土木学会式、RILEM French Chapter式)をそのまま高強度コンクリートに用いると,乾燥開始後の収縮ひずみを精度良く予測できないことが明らかとなった。以上のことから、本研究では、体積変化を生じない相対湿度という概念を導入し、これを水セメント比毎に設定することにより収縮ひずみを比較的精度良く推定することができることを提案した。高強度コンクリートの収縮ひずみに及ぼす供試体寸法の影響および相対湿度の影響について実験により検討した。水セメント比20%のコンクリートを用いて寸法が異なる3種類の供試体(50×100×400mm,150×300×900mm,250×500×1500mm)を作製し、7日のシール養生の後,温度20±1°Cで相対湿度が40±2%,60±2%および80±2%の異なる3種類の室内に静置し,収縮ひすみの測定を行なった。本研究の範囲内で明らかになった事項は以下の通りである。(1)供試体寸法が大きいほど凝結直後の自己収縮速度が大きいが、材齢7日程度で供試体寸法による収縮の差は小さくなる。(2)部材寸法が大きいほど相対湿度が収縮ひずみに及ぼす影響は少なくなる。(3)相対湿度が高いほど供試体寸法が収縮ひずみに及ぼす影響は少なくなる。(4)高強度コンクリートの収縮ひずみに及ぼす相対湿度の影響は、相対湿度4060%において普通コンクリートの場合と比較して小さい。(5)高強度コンクリートはいずれの寸法の供試体についても相対湿度80%程度の高湿度域では初期に若干収縮した後,膨張に転じる。(6)既存の収縮ひずみの予測式をそのまま高強度コンクリートに用いて,乾燥開始後の収縮ひずみを精度良く予測することは困難である。
回復期片麻痺者の歩行改善の分析ー下肢装具と理学療法が歩行に及ぼす影響ー

歩行補助のための短下肢装具(以下、装具)の機能の違いが片麻痺者の歩行に及ぼす影響を明らかにすることが本研究の目的である。回復期片麻痺者40名をランダムに2群に割り当て、足関節の底屈をとめた装具と底屈を制動しながら動かす装具を使用した理学療法士による歩行練習を実施した。歩行練習前の装具なし歩行と練習後の装具歩行を三次元動作分析装置で計測して両群間で比較した結果、底屈を止めた装具は歩行時の骨盤を前傾させ、底屈を許す装具は胸郭を伸展させることが明らかになった。回復期片麻痺者を対象として、底屈を制動する装具と底屈を止めた装具による歩行練習が歩行の回復に及ぼす影響を調べることが平成26年度の目的である。研究実施施設である中伊豆リハビリテーションセンターにおいて8回の打ち合わせを実施して、詳細な計測条件について検討を行った。その結果、対象者の選定条件は平行棒なしで歩行が可能となった片麻痺者とし、3次元動作分析装置による計測は歩行が可能となった時点とその2週間後とした。使用する装具は、金属支柱型短下肢装具の足継手外側に油圧ダンパーつき制動装置を組み込み、内側に底屈を止めるストッパーを組み込んだものとした。これにより、同一の装具で底屈制動と底屈制限の2つの条件を設定することが可能となった。歩行条件は装具なしと、2条件のいずれかの装具を使用した歩行とし、2週間の間はいずれかの装具で理学療法士による歩行練習を実施することとした。計測条件の選定および計測用装具など必要な機材の準備終了後、26年12月から計測を実施した。平成26年度中の計測は15名と当初予定の50名より少なかったが、計測が軌道に乗りつつあるため、今後は計画通り実施できる予定である。得られたデータに対して一連のデータ処理プログラムを作成した。15名のうち7名については2週間の計測後も継続して等間隔の計測を実施して、歩行回復の過程についての分析を実施する予定である。このほか、27年度からの計画で使用する油圧抗力・表示装置のデータを3次元動作分析装置と同期して計測するためのハードウェア、ソフトウェアの準備を行った。回復期片麻痺者を対象として、足関節の底屈を制動する装具と底屈を止めた装具による2週間の歩行練習を実施し、練習前後の歩行を3次元動作分析装置で計測して比較することが本研究の目的である。平成26年度に引き続き、対象者の選定と計測を実施し底屈制動群17名、制限群17名の計34名の計測を完了した。そのうち、30名についてデータ処理済みである。当初予定していた3次元動作動作計測と合わせて筋電図の計測も実施した。結果より、底屈制動群と制限群では歩行中の体幹と骨盤の動きに違いがあり、制動群で体幹伸展が有意に増加、制限群では骨盤前傾が有意に増加することが明らかになった。歩行の時間距離因子や下肢の運動学的、運動力学的結果には両群の違いが見られなかった。違いが見られなかった理由は、2週間の歩行練習期間が短いことが考えられた。結果の一部を、2015年6月にフランス・リヨンで開催された国際義肢装具連盟学術大会で発表した。これまでの結果をまとめて、国際義肢具学会誌(Prosthetics and Orthotics Internatinal)に論文を投稿した。さらに2016年6月開催の日本リハビリテーション医学会、11月に開催予定のアジア国際義肢装具学会のシンポジウムにエントリーし、ともに採択された。対象者の選定にさまざまな問題があるものの、研究実施機関である中伊豆リハビリテーションセンターのセラピストの協力を得て計測はおおむね順調に進んでいる。回復期片麻痺者の歩行に対する短下肢装具(AFO)の底屈方向の機能の影響を明らかにすることが本研究の目的である。片麻痺者40名をランダムに、底屈制動機能つきAFO(AFO-OD)群と底屈をとめたAFO(AFO-PS)群に割り付け、それぞれの装具を使用した2週間の理学療法士による歩行練習を実施した。どちらのAFOも背屈方向には遊動である。歩行練習の前後に3次元動作分析装置を使用して歩行を計測し、練習前の装具なし歩行と練習後の装具歩行の比較を行った。結果より、両群に共通した歩行の変化は、歩行速度の増加、歩幅の増加、歩行周期、両脚支持期の短縮であった。AFOの違いによる違いは、AFO-PS群では歩行立脚期を通じて骨盤前傾の増加がみられ、AFO-OD群では立脚期を通じて胸郭前傾の減少で有意差が見られた。これらの結果から、AFOの底屈制動方向の機能の違いは回復期片麻痺者の歩行中の姿勢に影響することが明らかになった。AFOの機能を比較した従来の研究では、AFOが直接的に影響する足関節、膝関節への影響を述べたものがほとんどであるが、本研究によって歩行のリハビリテーションに重要な身体全体の姿勢に及ぼす影響を明らかすることができたことは意義があると考える。本研究の第一の目的である装具の機能の違いが歩行に及ぼす影響を明らかにすることは終了したが、当初の目的の1つである身体機能と歩行改善についての分析が継続中である。本研究の目的は、短下肢装具の底屈方向の機能についてブレーキをかけながら動く制動と動きをとめる制限の違いが、回復期片麻痺者の歩行に及ぼす影響を明らかにすることである。