hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コーパスを活用した接続表現研究の可能性に関する探索的研究

最終年度は、接続表現の文体的特徴及び複合的接続表現のコーパス(特に『現代日本語書き言葉均衡コーパス』(BCCWJ))における検索方法について検討を加えた。接続表現の文体的特徴に関しては『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』のアノテーションデータを用いた文体差を示す指標を新たに創出し、この指標が有効であることを示すことができた。また、複合的接続表現の検索方法については、BCCWJの検索ツールである「中納言」を用いて、実際の検索結果に基づいて、特に助詞及び助動詞で始まる複合的接続表現の検索の際に「文境界情報」を用いる得失を示すことができた。研究期間全体を通じて、コーパスを用いた接続表現の研究の可能性を広げることを目的として、探索的に接続表現に関する次の主な3点の調査分析を行い、コーパスを活用した接続表現の新たな研究成果を示すことができた。(1)コーパスを活用した接続詞・接続表現研究の問題点・留意点、(2)コーパスを用いた接続表現の文体的特徴の分析、(3)複合的接続表現の効率的な検索方法の検討。(1)については、接続詞研究においてBCCWJの品詞情報の検索結果をそのまま利用する際の具体的な課題を明らかにした。(2)については、各教科教科書に使用される接続表現の文体的特徴及び助詞・助動詞で始まる複合的接続表現の文体的特徴を明らかにした。また、『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』のアノテーションデータを用いた文体差を示す指標を新たに創出した。(3)については、特にBCCWJの「文境界情報」を用いる利点と欠点とを明らかにした。本年度は、まず、コーパスを活用した接続詞研究の問題点・留意点を明らかにするために、現代日本語の研究において多く用いられる『現代日本語書き言葉均衡コーパス』(BCCWJ)の形態論情報(特に品詞「接続詞」の情報)の信頼性の検討を行うために、『現代日本語書き言葉均衡コーパス』(BCCWJ)の短単位の品詞情報「接続詞」(非コアデータ)の解析精度の調査を行った。調査対象は「接続詞」の使用頻度上位20位までの語であり用例を抽出して行った。調査の結果、短単位「接続詞」全体の解析精度は高いが、特に「で」(61%)、「唯」(76%)は極めて低く、「又」「更に」「猶」は80%台で低くなっていることが明らかとなり、接続詞研究においてBCCWJの品詞情報の検索結果をそのまま利用する際に留意する必要があることが分かった。この成果は論文として発表した。さらに、文章構造・文体分析と接続表現との関連に関する先行研究の整理を行うとともに、文体と接続詞の使用に関する試行的な調査として、BCCWJの「特定目的・教科書」データを用いて、学年段階別別及び教科別の接続詞の特徴を分析し、特に国語教科書は他の教科の教科書に比べ極めて多様な接続詞や話し言葉的な接続詞が使われること、社会科教科書は叙述的な接続詞が使われやすく、数学教科書は因果的な論理関係を表す接続詞が使われやすいなど教科により特徴があることなどが分かった。この調査は中間報告として口頭発表を行った。コーパスを活用した接続詞研究の問題点・留意点に関する調査結果を論文で発表するとともに、文体と接続詞の使用に関する試行的な調査を行い口頭発表を行った。研究目的、実施計画に沿って、研究が進んでいる。前年度に引き続き、文章構造・文体分析と接続表現との関連に関する先行研究の整理を行った。その成果の一部を『接続詞関係研究文献一覧』に追加するとともに、論文「接続詞の文体差の計量的分析の試み」の一部で接続詞の文体差に関する先行研究の検討を行いこれまでの文体差の研究の問題点の指摘を行った。また、前年度に口頭発表を行ったBCCWJ「特定目的・教科書」データ等を用いた教科書の接続詞使用の特徴に関する分析調査を再検討し、論文「教科書の接続詞ーBCCWJ教科書データを用いた分析ー」として発表した。特に国語は他教科に比べ接続詞の種類が多く話し言葉的な接続詞も多く用いられていること、教科ごとに用いられる連接類型の傾向が異なることなど各教科の接続表現の使用の特徴を分析した。個別の接続表現に関する補足的研究として、コーパスを用いて「だからか」「だからこそ」「だからといって」の特徴に関する調査を行い、論文「「か」「こそ」「といって」が付く接続詞及び接続表現ー「だからか」「だからこそ」「だからといって」をめぐってー」に発表した。さらに、接続表現の文体差に関する探索的研究として、『現代日本語書き言葉均衡コーパス』「図書館サブコーパス」の全サンプルに対する文体情報のアノテーションデータである『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』を利用して、接続詞の文体差を数値化する試みを行い、論文「接続詞の文体差の計量的分析の試みー『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』を用いてー」として発表(掲載予定)した。主に『現代日本語書き言葉均衡コーパス』を活用して接続表現の文章構造・文体差に関わる探索的分析を行い、論文発表を行った。研究目的、実施計画におおよそ沿って、研究が進んでいる。

また、複合的接続表現の検索方法については、BCCWJの検索ツールである「中納言」を用いて、実際の検索結果に基づいて、特に助詞及び助動詞で始まる複合的接続表現の検索の際に「文境界情報」を用いる得失を示すことができた。研究期間全体を通じて、コーパスを用いた接続表現の研究の可能性を広げることを目的として、探索的に接続表現に関する次の主な3点の調査分析を行い、コーパスを活用した接続表現の新たな研究成果を示すことができた。(1)コーパスを活用した接続詞・接続表現研究の問題点・留意点、(2)コーパスを用いた接続表現の文体的特徴の分析、(3)複合的接続表現の効率的な検索方法の検討。(1)については、接続詞研究においてBCCWJの品詞情報の検索結果をそのまま利用する際の具体的な課題を明らかにした。(2)については、各教科教科書に使用される接続表現の文体的特徴及び助詞・助動詞で始まる複合的接続表現の文体的特徴を明らかにした。また、『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』のアノテーションデータを用いた文体差を示す指標を新たに創出した。(3)については、特にBCCWJの「文境界情報」を用いる利点と欠点とを明らかにした。今後は、文章構造・文体分析と接続表現との関連に関する先行研究の整理及び文体(ジャンル)との関連に関する調査分析を継続して行うとともに、複合的な接続表現に関する分析など、コーパスを活用した接続表現の計量的分析の可能性をさらに深めて研究を行う。今後は、コーパス及びアノテーションデータ等を用いて接続表現の文体差に関する探索的分析をさらに進める。特に、『BCCWJ図書館サブコーパスの文体情報』のアノテーションデータは文体差の分析に有効であり、本データをさらに活用した分析を行う。また、複合的接続表現も含めた分析調査も行う。物品費特に必要な図書等の選定に時間が掛かり今年度の支出には間に合わなかった。また、旅費に関しては日程的な理由で事前の予定よりも少なくなった。旅費が当初予定より低くなった。次年度は旅費の予定をより正確に立てるとともに、次年度使用額を物品費として使用する予定である。翌年度分として請求した物品費と合わせて必要な図書等の選定を計画的に行っていくとともに、旅費に関して日程等を早めに十分に勘案して計画を立てる。
英文読解における心的表象構築と変化：情報想起が記憶の強化と忘却に及ぼす影響

初年度には、日本人英語学習者(大学1年生)を対象として、英文(Money to Burn)を用い、以下の2条件で筆記再生課題を行った。レベル分けされた英語選択科目を受講している学生のうち、中上級クラス(TOEIC Bridge 120点前後)の学生を対象としている。なお、この英文については、Ushiro, Shimizu, Kai, Nakagawa, et al.(2009)が因果ネットワーク分析を行っている。(条件1)英文読解後に直後筆記再生課題を行い、その1週間後に同じ英文の遅延筆記再生課題を行うグループ。(条件2)英文読解後には特に課題には取り組まず、1週間後に英文の遅延筆記再生課題を行うグループ。現在、上記2条件での筆記再生課題の結果を、2名の採点者によって評価している段階である。今後は、次の2つの観点から比較していく:(a)条件1と条件2を比較した場合、遅延再生課題において再生された情報に違いはあるか、(b)条件1において、直後再生課題において再生された情報は、遅延再生課題においても再生されるか。比較観点(a)において示された違いは、直後再生の有無によるものであると考えられる。そのため、比較観点(b)で記憶が再生によって「強化」された部分と「忘却」された部分を明らかにする予定である。計画していたデータ収集を終え、分析を行う段階である。おおむね順調に進んでいるが、採点者間の連携がうまく取れていない部分があり、採点者間信頼性を出すところで進捗が芳しくない。今後、採点者間信頼性を出し、採点観点の客観性を担保したうえで、分析を行う計画である。直後再生課題を実施した群と、直後再生課題を実施しなかった群によって再生されるアイデアユニット(IU)の割合を比較する。比較においては、次の2つの観点からの検証を予定している:(a)直後再生有条件と直後再生無し条件を比較した場合に、遅延再生課題において再生された情報に違いはあるか、(b)直後再生有条件において、直後再生課題において再生された情報と遅延再生課題において再生された情報の違いは何か。初年度であったため、研究データの収集は行ったものの、その成果の発表には至らなかった。そのため、旅費や英文校正代(人件費・謝金)の執行がなかった。
個体におけるタイトジャンクションの機能解析

クローディン2遺伝子ノックアウトマウスの表現型解析腎臓近位尿細管、肝臓、腸管に発現するクローディン2遺伝子を欠失させたマウスは正常に生まれ、組織形態、血液成分に異常は見られなかった。ノックアウトマウス同士の交配も可能であった。さらに、クローディン2を特に強く発現する近位尿細管に焦点を絞り、共同研究によってこのマウスの腎臓の機能異常の有無について生理学的な解析を進めた結果、近位尿細管上皮のタイトジャンクションを介した傍細胞経路輸送における陽イオン選択性がクローディン2欠失マウスでは減少するとことが明らかになった。つまり、クローディンがTJのイオン選択性に関わることを個体レベルで初めて実証することができた。現在、この異常が尿の生成に及ぼす影響、ヒト病態との関連について現在検討している。また、腸管におけるタイトジャンクションの役割を調べるために、クローディン3ノックアウトマウスとの交配を行い、クローディン2,3欠失マウスを作製中である。クローディン3遺伝子ノックアウトマウスの表現型解析肝臓、腸管上皮細胞、腎臓遠位尿細管などのタイトジャンクションの構成成分であるクローディン3の遺伝子を欠失させたマウスは正常に生まれ、ノックアウトマウスの雌雄同士の交配も可能であった。クローディン3を発現する肝臓、小腸、腎臓などの臓器において、組織構築に関する形態学的異常は見られず、血液成分についてもこれらマウスにおいて大きな異常は見られなかった。上記の組織では、クローディン3以外のクローディンタイプも発現していることから、それらによってタイトジャンクションの機能が十分に代償されていることが示唆された。1)クローディン1欠失マウスの表現型の解析前年度に作出に成功したクローデイン1欠失マウスについて、今年度はその表現型の解析を行った。クローデイン1欠失マウスは全てが出生後24時間以内に死亡した。外見上皮膚に異常が見られたことから、皮膚のバリア機能に焦点を絞って研究を進めた結果、このマウスは皮膚からの水分蒸発過多による極度の脱水に陥ることが明らかになった。さらに、クローディン1が表皮細胞に強く発現しており、そのうち顆粒細胞に連続したタイトジャンクションが存在することが電子顕微鏡レベルで明らかになった。また、新生児マウスの皮下に注射したトレーサーが、クローディン1欠失マウスでのみタイトジャンクションの位置を越えて角化層へ流れ出ていることを明らかにした。以上の結果は、タイトジャンクションが水分蒸発に抗する皮膚のバリア機能に必須であることを示しており、個体では、単層上皮、重層上皮のいずれにおいてもタイトジャンクションが形成するバリアが普遍的に重要であることを意味する。哺乳類の皮膚にはバリアとして機能的なタイトジャンクションが存在しないというこれまでの通説を完全に覆すものとして、本研究は皮膚科学にもきわめて強いインパクトを与えると思われる。2)腎臓尿細管におけるクローディンファミリーの発現の検討一続きの上皮の管でありながら、部位によってタイトジャンクションが形成するバリアの特性が異なることが生理学による過去の研究から知られている尿細管におけるクローディンの発現を、マウス腎臓を用いて調べた。予想通り、尿細管の部位によって、発現するクローディンの組み合わせが大きく異なることが明らかになり、クローディンの組み合わせがタイトジャンクションのバリア特性を決定する重要な要素であることが示唆された。
血管ニッチによって制御されるステムセルエイジングと加齢関連疾患発症機序の解明

血管ニッチにおけるp53依存性老化シグナルの活性化が、組織幹細胞システムの不調をもたらすことで、組織の生理的老化や病的老化の形質発現に関与し、加齢関連疾患の発症・進展の要因の一つとなっている可能性がある。そこで本研究では、血管ニッチの加齢変化の実態を明らかにし、血管老化マウスモデルを足場として、血管ニッチの加齢変化が、骨格筋、心筋組織、骨髄をはじめとした臓器・組織の幹細胞システムに与える影響を検証する。さらに、p53依存性老化シグナルを血管特異的に操作することにより、血管ニッチを中心とした微小環境の形質変化が組織幹細胞の劣化を促進するメカニズムについて包括的に検討する。これらの解析を通して、『血管ニッチの加齢変化に伴う組織幹細胞システムの障害と、加齢関連疾患との関連』を実証し、その治療・予防標的を同定することを目指す。今回我々は、造血組織における血管ニッチの老化が、血液幹細胞の「ステムセルエイジング」に重要であることを明らかにした。まず、放射線照射や細胞障害性の5-FUの投与により、血管ニッチにおけるp53の発現亢進を確認した。これらのストレスにより、血管は拡張しその形態は著しく変化していた。そこで次に血管内皮細胞特異的にMdm2を欠失することでp53を活性化するマウスを確立したところ、放射線照射や5-FUの投与と同様なp53発現亢進を観察することができた。血管ニッチの形態異常を認めるとともに、血液幹細胞数の減少や末梢循環への流出を認めたことから、血液幹細胞の「ステムセルエイジング」に対する血管ニッチ老化の重要性が示唆された。加齢による生理的な老化や病的老化を促進するストレス(放射線障害や細胞障害性薬剤など)により、組織幹細胞の機能の低下がもたらされる。しかし、それらの形質がすべて幹細胞自律的に形成される訳ではなく、ニッチを含む微小環境の変化も重要な役割を担っている。この過程において、血管ニッチにおけるp53活性化がどの程度関与するのかを検証するため、放射線障害や5-FUストレスモデルを作製し、血管特異的なp53の欠失により、組織幹細胞(骨髄)の機能性変化をどの程度レスキュー可能か、FACSや病理学的解析、トランスクリプトーム解析などを用いて検討するという、当初の計画はほぼ達成されており、概ね順調に進展している。血管ニッチにおけるp53老化シグナルによる幹細胞制御の詳細を検証するため、血管特異的p53活性化マウスモデルや血管特異的p53欠失マウスに加齢あるいは病的老化を促進するストレスを負荷し、血管ニッチと組織幹細胞における包括的なトランスクリプトーム解析やメタボローム解析を行う。これらの複数のモデルの比較検討により、共通の鍵分子(代謝産物)の同定を目指す。このようなアプローチによって、申請者らは既に血管ニッチを介した組織幹細胞障害にかかわるいくつかの鍵分子を同定している。その一つとして、加齢に伴って減少するガス分子、一酸化窒素(NO)を同定した。予備的な実験において、NOは組織幹細胞のミトコンドリア合成の制御を介してその細胞内代謝を調整することが示唆されている。また、血管ニッチにおけるp53活性化がPgamなどの糖代謝酵素活性を制御することも見いだしており、このような細胞内代謝変化がステムセルエイジングに与える影響も検証していく。組織幹細胞維持における血管のニッチ細胞としての重要性は、骨髄や筋、神経組織などをはじめとして様々な臓器・組織において明らかにされつつある。しかしながら、血管ニッチのエイジングの詳細や、それが幹細胞に与えるインパクトについてはほとんど解析されていない。そこで本研究では、骨格筋、心筋組織、骨髄を主要な解析対象とし、加齢をはじめとする老化促進ストレスによる血管ニッチの形質変化を、ステムセルエイジングとの関連において検証する。まず、加齢や病的老化を促進するストレス(放射線障害や過栄養など)による血管ニッチ細胞の機能的変化を詳細に観察するとともに、トランスクリプトームやメタボローム解析、質量分析顕微鏡により解析を行う。また、Cre-loxPシステムを用いて、血管特異的にp53を活性化可能なマウスモデルを確立し、p53依存性細胞老化シグナルの活性化に伴う血管ニッチの形質変化が、どのように組織幹細胞の動態や機能に影響を及ぼし、臓器機能障害を引き起こすのかについて検証する。さらに、加齢マウスや早老マウスモデル、放射線障害や過栄養ストレスを負荷したマウスにおいて、血管特異的にp53を欠損させることにより、血管ニッチを介した組織幹細胞のエイジングと疾患発症におけるp53の関与を検証する。これらのモデルの比較検討を通して、血管ニッチにおけるp53老化シグナルの責任標的分子の同定も試みる。平成26年度には、血管特異的にp53活性を制御できるマウスモデルを作製し、その表現系について解析した。その結果、血管内皮細胞のp53活性化は、内皮由来のNO産生の低下を誘導することによって骨格筋のミトコンドリア生合成の低下をもたらし、全身のエネルギー代謝に影響を及ぼすことが明らかとなった。様々な組織において、血管は幹細胞の重要なニッチ細胞として働き、幹細胞の維持や機能制御に関わっている。しかしながら、加齢に伴う血管のニッチとしての数的・機能的変化の実態や、それに伴う幹細胞の変化(ステムセルエイジング)の詳細は明らかではない。一方、「ヒトは血管から老いる」と言われるように、加齢や過栄養などのストレスによって、まず血管においてp53依存性老化シグナルの活性化が惹起され、その後、組織の機能不全や再生能力の低下が誘導されることを、申請者らは示唆してきた(Nature2007,

Nat Med2009, Cell Metab 2012)。すなわち、血管ニッチにおけるp53依存性老化シグナルの活性化が、組織幹細胞システムの不調をもたらすことで、組織の生理的老化や病的老化の形質発現に関与し、加齢関連疾患の発症・進展の要因の一つとなっている可能性がある。そこで本研究では、血管ニッチの加齢変化の実態を明らかにし、血管老化マウスモデルを足場として、血管ニッチの加齢変化が、骨格筋、心筋組織、骨髄をはじめとした臓器・組織の幹細胞システムに与える影響を検証する。さらに、p53依存性老化シグナルを血管特異的に操作することにより、血管ニッチを中心とした微小環境の形質変化が組織幹細胞の劣化を促進するメカニズムについて包括的に検討する。これらの解析を通して、『血管ニッチの加齢変化に伴う組織幹細胞システムの障害と、加齢関連疾患(心不全やサルコペニア、造血機能障害など)との関連』を実証し、その治療・予防標的を同定したい。既に領域内共同研究により、上記の仮説を支持する研究結果が得られつつある。さらなる連携を通して、血管ニッチの破綻と臓器機能不全という新たな疾患概念に基づいた病態研究領域の確立を目指す。申請者らはこれまでの研究において、組織特異的p53ノックアウトマウスモデルを確立し、心臓や脂肪組織におけるp53の活性化が、それぞれ心不全や糖尿病の発症に重要であることを明らかにした。これまでの検討により、加齢や過食などのストレスによって、まず血管においてp53シグナルが活性化し細胞老化様形質が出現する。その後、臓器の機能異常が進行することを観察している。この際、血管ニッチにおけるp53依存性老化シグナルの活性化が、ニッチと組織幹細胞とのコミュニケーションの不調を誘導し、臓器・組織の機能不全や再生能の低下をもたらしている可能性が想定される。この仮説を検証するため、まず、タモキシフェンによってp53の抑制因子であるMdm2の欠失を血管特異的に誘導するシステムを用いて、血管内皮特異的にp53シグナルを活性化するマウスモデルを確立した。本モデルにおいて、アセチルコリンによる血管拡張反応が低下していることや、虚血刺激に対する血管新生能が低下していることなどを明らかにした。また、心不全モデルや早老症モデルマウスにおいて、血管における細胞老化シグナルが活性化しており、それに伴って組織の再生能力が低下していることを示唆するデータも得ている。以上の結果より、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本研究においては、組織幹細胞の恒常性維持に重要な血管ニッチに焦点を当て、加齢に伴う血管のニッチとしての数的・機能的変化の実態や、それに伴う幹細胞の加齢変化と疾患の詳細を明らかにする。具体的には、血管老化制御マウスモデルを樹立・解析し、血管ニッチの加齢変化が組織幹細胞システムに与える影響について、心筋・骨格筋や骨髄組織において検証する。
トリアジン系除草剤に対する原位置バイオレメディエーション技術の開発

本研究では世界的に残留が多く報告されているs-トリアジン系除草剤に対して、残留現場(原位置)でのバイオレメディエーション技術の開発を行った。前年度では塩素化、メチルチオ化およびメトキシ化トリアジン模擬汚染土壌中10gに対し、10%の分解菌集積木質炭化素材を用い密栓系で分解評価したが、本年度はトリアジン模擬汚染土壌を50g、分解菌集積木質炭化素材を2%までに減らし円柱カラムで分解評価を行ったところ、4週間後ではトリアジン系除草剤の残留量は初期量の0.1-50%まで減少していた。またs-トリアジン系除草剤に限定されていた技術を拡大するために対象をアミノ-s-タトリアジンであるメラミンの残留を想定し、メラミンを完全分解する複合微生物系の構築を行った。メラミンを分解する複合微生物系の構築はメラミン分解菌とメラミンの毒性代謝物であるシアヌル酸を分解する分解菌および共存菌を用い、木炭還流法により炭化素材へ集積させることに成功した。培地としてメラミン40ppm+エタノール1260ppm培地で還流することによりメラミン分解菌群を効率よく集積することができた。エタノール濃度は還流液の交換毎に630ppm、315ppmと減らしたがメラミンおよびシアヌル酸の分解の抑制は見られなかった。また、MPN法により炭中のメラミン分解菌数が10^9MPN/g以上集積していることが判明した。さらにメラミン残留土壌(メラミン濃度約5.5ppm)にメラミン分解菌群集積炭を乾物重量で5%加え分解試験を行ったところ、10日間で約25%、20日間で約40%分解する事が出来た。本研究では世界的に残留が多く報告されているトリアジン系除草剤に対して、残留現場(原位置)でのバイオレメディエーション技術の開発を行っている。トリアジン系除草剤は塩素化、メチルチオ化およびメトキシ化トリアジンがあり、それらをすべて無機化・無毒化するために塩素化トリアジンを無機化可能な分解菌群CD7と塩素化、メチルチオ化およびメトキシ化トリアジン分解菌を分解するNocardioides sp. MTD22株を還流法により木質炭化素材に集積させ新規トリアジン系除草剤分解菌群を構築させた。開発したCD7+MTD22集積木質炭化素材により液体培地中の塩素化、メチルチオ化およびメトキシ化トリアジンを同時に分解し、シアヌル酸を経て無機化できることを示した。さらに木質炭化素材内の分解菌群の菌叢をPCR-DGGE法により定性的にモニタリングし、分解菌数をMPN法およびqPCRにより定量的に評価する方法を開発した。これにより、CD7+MTD22集積木質炭化素材を開発する段階や汚染現場(土壌中)に接種した際の迅速的な定性的および定量的モニタリングが可能になる。最後にトリアジン系除草剤(アトラジン、アメトリンおよびアトラトン)各5mg/kg ds模擬汚染土壌を作成し、CD7+MTD22集積木質炭化素材2%を混和させ分解評価を行ったところ、アトラジンは91.7%分解していたのに対し、アメトリンは16.4%、アトラトンはほとんど分解しなかったが、4週間後ではアトラジンは土壌中では検出されず、アメトリン、アトラトンの分解率はそれぞれ81.3、51.2%と大幅に上昇し、シアヌル酸も蓄積せずに分解することを示した。
新規抗てんかん薬の妊娠期間を考慮した適切な投与設計のための情報基盤構築

新規抗てんかん薬ラモトリギンは、グルクロン酸転移酵素UGT1A4によってグルクロン酸抱合を受け、ラモトリギン2-Nグルクロニドとして尿中に排泄される。本研究では、ラモトリギンのクリアランスは、ラモトリギンとラモトリギン2-Nグルクロニドの血中濃度比(UGT1A4活性マーカー)によって予測可能であることを明らかにした。妊娠の経過に伴い、UGT1A4の発現量は増加することから、UGT1A4活性マーカーを用いるクリアランス予測は、妊娠期間を考慮した投与設計基盤となることが期待できる。新規抗てんかん薬であるラモトリギンおよびレベチラセタムのクリアランスは妊娠中に上昇し、妊娠経過に伴うけいれん発作抑制効果の減弱に関与する可能性が示されている。本研究では、妊娠によるクリアランス上昇を考慮した投与設計を行う基盤を構築することを目的とする。まず、高速液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC-MS)を用い、これらの抗てんかん薬および代謝物の測定法を確立した。全化合物について良好なピーク形状および感度を確認し、臨床使用濃度域で良好な直線性が得られた。また、日内および日間変動は10%未満であり、臨床応用可能な真度および精度を示した。ラモトリギンはグルクロン酸転移酵素(UGT)1A4によって不活性代謝物ラモトリギン2-Nグルクロニドに代謝され、尿中に排泄される。妊娠によってUGT1A4発現は増加することから、UGT1A4活性の上昇がクリアランス増加に寄与すると予想される。そこで、本年度は臨床検体32例におけるラモトリギン2-Nグルクロニド/ラモトリギン血中濃度比データを収集した。ラモトリギン2-Nグルクロニド/ラモトリギン血中濃度比は、ラモトリギンのクリアランスと良好な正の相関を示した。さらに、UGTの阻害作用を有するバルプロ酸の併用によって有意に低下し、誘導作用を有するカルバマゼピン、フェノバルビタール、フェニトインの併用によって有意に増加した(p<0.05)。以上により、ラモトリギン2-Nグルクロニド/ラモトリギン血中濃度比は、UGT1A4活性の指標となることが示され、妊娠によるクリアランス上昇を考慮した投与設計に有用であることが示唆された。レベチラセタムについては、現在臨床検体の収集を進めている。本研究課題で定量対象としたすべての化合物の定量系を確立し、ラモトリギンについては臨床データの収集および解析が順調に進んでいるため。本研究では、妊娠によるクリアランス上昇を考慮した投与設計を行う基盤を構築することを目的とした。前年度までに、ラモトリギンとUGT1A4による代謝物であるラモトリギン2-Nグルクロニドおよびレベチラセタムの定量系を開発した。平成29年度は、ラモトリギンに着目し、患者64名の血中濃度から薬物動態パラメーターの算出を行った。母集団薬物動態解析の結果、ラモトリギンクリアランスの予測式として、バルプロ酸の併用によって0.5倍に減少し、カルバマゼピンおよびフェニトインの併用によって2.5倍に上昇するモデル式が構築された。ラモトリギンの主要な体外排泄経路は、ラモトリギン2-Nグルクロニドの尿中排泄である。ラモトリギンクリアランスとラモトリギン/ラモトリギン2-Nグルクロニド血中濃度比は、良好な相関を示し、ラモトリギン/ラモトリギン2-Nグルクロニド血中濃度比を組み込んだクリアランスのモデル式を構築することができた。UGT1A4の発現量は妊娠の経過に伴い増加することが示唆されている。ラモトリギンは、肝固有クリアランス律速型薬物であり、ラモトリギン/ラモトリギン2-Nグルクロニド血中濃度比は、UGT1A4の発現量を反映すると考えられる。従って、ラモトリギン/ラモトリギン2-Nグルクロニド血中濃度比を用いたクリアランス予測は、妊婦の経過を考慮したラモトリギン投与の個別適正化につながることが期待できる。H28年度の検討により、臨床検体の血中濃度を測定する準備は整った。加えて、ラモトリギンおよびレベチラセタムを服用している患者の臨床データの収集を開始し、ラモトリギンに関しては、クリアランス変動をモニターする指標として、ラモトリギン2-Nグルクロニド/ラモトリギン血中濃度比が有用である可能性を示した。H29年度は、臨床データのうち、妊娠している患者の臨床データの収集を積極的に行う。さらに、当初の計画通り、併用薬および妊娠期間を共変量として母集団薬物動態モデル解析を行い、投与設計の基盤構築を目指す。

医療薬学H28年度は、研究計画が問題なく進み、試薬および消耗品の購入を抑えたため、次年度使用額が発生した。翌年度分として請求した助成金とあわせて、主に消耗品購入および母集団薬物動態解析ソフトのライセンス契約の更新に使用する予定である。さらに、得られた研究成果を発表するために、学会参加するための旅費および論文投稿料にも使用する予定である。
子どもの妊娠から成人までの長期縦断研究から見る親子の発達

本研究は,子どもの妊娠・出産から,乳幼児期,小学校入学時期を経て,子どもの成人期までの親子の発達過程を生涯発達的視点から追うことを目的としている。新たに追加する成人期のデータ(すなわち,親のインタビュー,子のインタビュー,親子の会話場面観察,および,SCT法による質問紙)については,2017年度すでに得られたので,2018年度は分析の視点を明確にするための数ケースのケーススタディを実施し,学会発表を行った。まず,20歳時点におけるインタビューから,親子Sのインタビューを取り上げ,それまでの20年間の「難しかったこと」「大変だったこと」を振り返る語りについて検討した。分析から,子が大変だった時期として語った大学受験に費やした2年間について,親は大変だった時期としては語らず、親子の関係が変わった時期として語っており,親子の大変という認識は必ずしも一致しなかった。また,親は,高校までは「大変さ」や「難しさ」を周囲の環境によるものとしてきたが、高校に入って子との意思疎通の難しさを語り,高校卒業後2年の浪人を経て,就職を選んだ子の強い意思に直面して、今まで抱えていた責任を手放したような語りがみれらた。親の説明様式の破綻が見られ,子育てへの"ふっきれ感"と捉えられた。また,同様に20歳時点のインタビューのケーススタディから,子の語りに現れる家族外コミュニティについても検討した。親子Aは,子が中高一貫校に通いつつ、高校受験を決心するが,このとき,家族との子どもの未来像にとってどのようなコミュニティ(活動の場)を選択することが適切なのかという親子の展望の違いが大きな葛藤の原因になっていた。2019年度は,以上を踏まえて,家族における大変さや親子の認識の違いを分析の視点として,全ケースについての検討を行いたい。当該年度は、20歳時点におけるインタビュー・データを整理し,2つの分析視点からケーススタディを行い,学会発表(2件)を行った。その一方で,20歳時点の多角的なデータ,および,乳幼児期から児童期のデータについても分析準備を行った。とくに,SCT質問紙の分析のためのテキスト入力や語の整理といった作業,20歳時点でのデータのトランスクリプションの作成と整理を行った。このような作業を踏まえて,研究分担者および研究協力者とともに,分析視点を検討するための打ち合わせ,分析のスキル研修としてのRの研修(SCT質問紙の分析としてテキストマイニングを検討)を行った。一方,親子観察のデータについては、親子の発話トランスクリプションから、まずは形式的側面から分析を行う予定だったが,トランスクリプションの作成(アルバイト確保の難しさから)が遅れ,分析が予定通り進められなかった。2018年度は,前年度に得られたデータを中心にケーススタディを行い,分析の全体的な方向性を検討した。また,データの整理もかなり進んだ。2019年度は,分析をさらに進めたい。とくに,SCT質問紙については,妊娠期,乳幼児期,児童期,および,成人期のデータが確保されており,分析方法にもめどが立っているため,優先して分析したい。この分析から,親が子育ての過程において変化させるであろう生涯発達的な子ども観,親観などが見いだされる。本研究では,それぞれの時期における分析は進んでいるが,全体を見通すような発達的視点が十分ではないため,長期縦断的な分析の立ち位置を明確にしたい。また,2018年度行ったケーススタディにおける分析視点は有用であった。当該年度は,より多くのデータに適応し,分析を進めたい。分析後には、学会発表、論文執筆を行う。本研究は、子どもを妊娠し,子どもが生まれ,子育てを通して,その子どもが成人するまでのプロセスで展開する子どもと親の発達について,生涯発達および家族のダイナミクスの視点から捉えることが目的である。具体的には、科学研究費助成金の支援を得て行ってきた妊娠期から児童期までの縦断調査の協力児が20歳になる時点における、親子の調査を実施する。当該年度は、その前年であり、20歳調査の具体的な研究計画と、これまでの縦断調査の未分析部分を進めることを計画していた。20歳調査の計画については、研究分担者および協力者と打合せを重ね、調査の具体的内容や分析計画、また、それぞれの担当を決め、研究倫理審査への申請準備を行った。親と子は別々にインタビュー調査を行い、年表を用いたライフイベントの聞き取りなど、インタビュー項目を整備した。これまでの縦断調査で実施してきたSCT法も用いることとなった。また、未分析部分については、これまで未着手であった育児日記の分析に着手した。当該年度は、データ保存の作業とテキスト化を行った。次年度にかけてテキストの分析を行う。また同じく未分析だった父親インタビューのテープ起こしを行った。文字起こしデータをもとに、今後分析をしていく予定である。加えて、乳幼児期の親子のコミュニケーションの分析について、これまで親が行う子どもの代弁に着目してきたが、当該年度は新たに、子どもの質問のない場面における親の返答の分析を行った。親は、子どもが話さない時期には代弁を用いることで、やりとりの形式的に成り立たせていたが、子どもがやりとりに主体的に参加するようになると(理解語が発達するなどして)、親は、代弁を非音声化させ、質問が言語化されていないにもかかわらず、返答を行っていることを見いだした。当該年度は、翌年度に実施する調査の具体的な計画と、これまでの縦断調査の未分析部分への取り組みを計画していた。

やや遅れた原因は、代表者が大学を移籍したことが最も大きく、研究環境を再構築することに時間を要したためである。しかし、翌年度の調査の準備については、8割ほど完了しており、研究全体の計画を変えることなく、研究の遅れを取り戻すことは可能である。また、未分析部分についても、育児日記および親子コミュニケーションの観察データの分析を行っている。本研究は,子どもを妊娠・出産を経て、子育てが始まり、その子どもが成人するまでのプロセスで展開する子どもと親の発達について検討することが目的である。本研究は、これまで科学研究費助成金の支援を得て実施してきた妊娠期から小学校入学までの縦断調査にもとづいており、すでに確保されている未分析データの分析を含んでいる。加えて、2017年度は縦断調査の子どもたちが20歳になり、成人を迎える年であったので、親と子のインタビュー、および、親子の会話の観察を実施し、生涯発達および家族ダイナミクスの視点から捉えることを目指している。20歳調査は、インタビューおよび観察は、縦断調査の家庭に連絡をとり、改めて親と子のそれぞれから承諾が得られた家庭のみを対象とした。親と子それぞれに対するインタビュー、親子会話の観察、および、親と子それぞれへの質問紙(SCT法)のうち、承諾がえられたものについて実施した。インタビューでは、親と子のインタビュー項目を対応させつつ、それぞれに準備をした。また、児童期以降20歳までの調査のない時期を補うため、インタビューに先立ち個人史年表を実施した。また、親子会話の観察については、親子がより自然に会話ができるよう、研究者から会話のテーマ(家族旅行)を提示し、それにもとづきより具体的な会話を依頼した。さらに、調査協力への負担を考慮して簡易化したが、乳幼児期のSCT法に対応したものを親と子のそれぞれに実施した。これら20歳のデータは、大変だと感じた時期・難しいと感じた時期の捉え直し、学校やコミュニティとの関連での日本の青年の生活のあり様、親子の関係が変わったと捉える背景について、インタビューデータから分析計画を立てた。また、親子会話における会話形式に着目し、二者のシンメトリー・アシンメトリーという会話維持の貢献度という点からも分析計画を立てている。当該年度は、妊娠期からの縦断研究プロジェクトの協力家庭の子どもたちが成人する年であり、インタビュー、観察、質問紙での20歳調査を実施した。まず、縦断研究プロジェクトの協力家庭それぞれに対して、20歳の調査協力を依頼する文書と、近況についての自由記述の質問紙を同封した。そのなかで、20歳の調査協力が得られた協力者について調査を実施した。ただし、承諾が得られたなかでも海外や離島に転居した協力者には調査の実施ができなかった。インタビューでの質問は、以下の通りである。1これまでのライフイベントとして、印象に残っていることを、年表に記載、2それをもとに、「良かった時期」「大変だった時期」「難しかった時期」「親子の関係が変化したと感じた時期」「子どもが成長したと感じた時期」「親が成長したと感じた時期」について、話しやすいところから尋ね、最後に、320歳になって感じたこと、子どもの将来について、親の将来について尋ねた。
神経系血管バリアーの人為的調節に基づく難治性神経系疾患の新規治療法開発

本研究は、1)神経系血管バリアーが開く(破綻する)ことが病態悪化の中枢にある神経疾患において、開いた血管バリアーを人為的に閉じる(修復する)手法の確立、2)神経組織への治療薬剤の到達を阻害している閉じた状態の神経系血管バリアーを人為的に開く手法の確立を通じ、現在の医療では有用な治療法のない難治性神経疾患に対する新規治療法を開発することを終着点とする。これまで我々は、組織低酸素状態などの刺激による神経系血管バリアー破綻機構の解析から、血管内皮細胞の細胞膜に局在するADAM12およびBasiginを神経系血管バリアー制御分子として特定し報告してきた。平成30年度は、マウス脳血管内皮細胞bEND.3が形成する単層の電気抵抗値、マウス静脈内に投与した蛍光標識分子の網膜血管からの漏れを指標とした神経系血管バリアーのin vitroおよびin vivoモデル系を用いた解析により、Basiginの内因性ligandであるCyclophilin A(CyPA)の投与が、人為的かつ可逆的に神経系血管バリアーを開く手法となる可能性を示す興味深い知見を得た。また、神経系血管バリアー機能の責任分子であるClaudin-5(tight junction構成分子の1つ)のC末側に、神経系血管バリアーが開くために必須のアミノ酸を特定し、当該アミノ酸のリン酸化状態がバリアー機能に関与する可能性を示唆する糸口を得た。平成30年度には、神経系血管バリアーを人為的に開くための標的分子候補および投与分子候補の特定に成功しており、具体的な手法の検討へと解析を進める段階にある。また、Claudin-5のC末側に、神経系血管バリアーが開くための責任アミノ酸候補を特定できたことから、当該アミノ酸に焦点を当てた解析により、新規の神経系血管バリアー制御分子(⇔新規の治療標的分子候補)の特定が期待される。以上の通り、「神経系血管バリアーの人為的調節に基づく難治性神経系疾患の新規治療開発」に向け、概ね順調に研究は進んでいると考えている。ただし、神経系血管バリアーの人為的調節が神経細胞機能に与える短期的・長期的効果の解析ついては、本研究計画にある網膜神経機能評価系の確立が待たれる。平成30年度に得られた成果を発展させる形で研究を進める。即ち、Basiginを標的としたCyPA静脈内投与に基づき、閉じた神経系血管バリアーを人為的かつ可逆的に開く具体的手法を検討する。また、Claudin-5のC末側に特定した神経系血管バリアーが開くための責任アミノ酸候補について、さらにin vitro、in vivo解析を進め、当該アミノ酸の神経系血管バリアー機能制御への関与および関与機構の詳細を明らかにする。その成果に立脚した戦略を練り、新規の神経系血管バリアー制御分子を特定し、治療標的の有用性について検討する。また、網膜神経機能評価系についても、独自に作製した行動学習に基づくマウス視力評価装置を用い確立し、神経系血管バリアーの人為的調節が神経細胞機能に与える短期的・長期的効果の解析を進める。

また、Claudin-5のC末側に特定した神経系血管バリアーが開くための責任アミノ酸候補について、さらにin vitro、in vivo解析を進め、当該アミノ酸の神経系血管バリアー機能制御への関与および関与機構の詳細を明らかにする。その成果に立脚した戦略を練り、新規の神経系血管バリアー制御分子を特定し、治療標的の有用性について検討する。また、網膜神経機能評価系についても、独自に作製した行動学習に基づくマウス視力評価装置を用い確立し、神経系血管バリアーの人為的調節が神経細胞機能に与える短期的・長期的効果の解析を進める。理由:平成30年度の研究計画はおおむね順調に進展しているが、神経系血管バリアーの人為的調節が神経細胞機能に与える短期的・長期的効果の解析については、平成31年度に持ち越された計画があるため、次年度使用額が生じた。使用計画:(今後の推進方策)に記載の通り、平成31年度には細胞生物学的・分子生物学的実験、動物実験が必要となるが、特に多くの実験動物を購入予定である。平成30年度分として請求した助成金の次年度使用額分は、平成31年度分として請求した助成金と合わせ、細胞生物学的・分子生物学的実験用試薬、培養器具・試薬、抗体、実験動物の購入などの消耗品費として使用する計画である。
胃癌におけるドライバー遺伝子の変化に及ぼすヘリコバクター・ピロリの役割

胃癌における早期遺伝子変化を腺窩上皮過形成ポリープに発生する腺癌により検討した。22例の過形成ポリープのうち高度異型性や乳頭管状腺癌が5例に認められ、いずれもH. pylori陰性・CDX2陰性で、すべての症例にBRAF:V600E変異が認められた。BRAF変異は胃癌ではまれであり、ピロリ菌によりBRAF変異に変化が生じる可能性を考え、ピロリ菌の影響のないBRAF変異陽性A375メラノーマ細胞にCagA遺伝子を導入し38週EGF処理を行った。この結果BRAF:V600Eは検出されたがBRAF阻害剤感受性は消失し、CagAによる新たなドライバー変化が可能性が考えられた。胃癌における早期遺伝子変化を検討するため、腺窩上皮過形成ポリープに発生する腺癌を検討した。22例の過形成ポリープのうち、高度異型性ないし乳頭管状腺癌が認められた5例では、いずれもH. pylori陰性・CDX2陰性で、8OHdG陽性核が著増しており、ピロリ関連発癌よりも酸化ストレス関連発癌が示唆された。さらに、高度異型および腺癌が認められた5症例では、すべての症例にBRAF codon 600(V:GTG to E:GAG)の点突然変異が認められた。BRAF点突然変異は胃癌ではまれな変異であり、H. pylori陽性胃癌ではほとんど検出されない。このことからH. pyloriによる影響により発癌早期に存在するドライバー遺伝子に二次的な変化が生じる可能性を考えさらに検討を行った。cdx2発現の影響を排除するため、BRAF:V600E突然変異を有するA375メラノーマ細胞に、H. pylori感染をシミュレートするためCagA遺伝子を導入した上で、38週間にわたり持続的にEGF処理を行った。この結果、処理株ではBRAF:V600Eが検出されたがCDX2発現の誘導が認められた。さらに、親株はBRAF阻害剤vemurafenibに対して感受性であったが、処理株では感受性が消失していた。これらの結果から、CagAの影響によりBRAF:V600Eを上回るドライバー遺伝子変化が新たに生じた可能性が考えられた。ほぼ計画通りに実験を施行し、結果を得ることができている。昨年度の検討により、CagA+EGFによる連続処理により、BRAF変異型のA375ヒト・メラノーマ細胞株にCDX2発現が誘導され、BRAF分子標的薬感受性が低下したことから、BRAF突然変異に変わる新たなドライバー遺伝子が生成した可能性が考えられた。しかし、もともとの細胞集団がBRAF遺伝子異常について不均一であった可能性があり、CagA+EGFによる連続処理により細胞選択が生じた可能性も否定できない。このため、バーコーディング技術により個々の細胞に「背番号」を振り、単一細胞由来のクローンにおけるBRAF遺伝子異常の変化、BRAF分子標的薬感受性低下を検討し、該当するクローンを抽出し全ゲノムシーケンシングを施行し、新規な遺伝子異常を同定することとした。BRAF変異型のA375ヒト・メラノーマ細胞株にA/TとC/Gを交互に合計30塩基の長さでランダムに配置した「バーコーディング配列」を導入したのちCagA+EGFを40週にわたり連続処理した。その後、BRAF阻害薬であるベムラフェニブを用いて阻害実験を行ったところ、阻害をされない細胞の増殖が認められた。これらについてバルクでシーケンシングを行ったところ野生型のBRAF配列が確認された。平成29年度では、胃発癌モデルを用いたドライバー遺伝子の生成に関する検討を、当初の計画に基づいて行う予定である。動物実験による発癌期間が長引く可能性もあり、in vitro transformationによる遺伝子変化も並行して検討する。分子病理学当初の予定に組み込まれていたin vitro transformation assayの開始が遅れたため、発癌物質やEGFの投与、ノックアウト・ベクター作製・導入が平成29年度にずれ込んだため、予算執行が一部次年度しようとなった。上記のように、やや遅れて施行するin vitro transformation assayに必要な消耗品費として、次年度使用額を使用する予定である。また、当初の請求助成額は、当初の計画されていた実験計画の実施に使用する。
関節円板の画像記録による運動解析と外側翼突筋並びに歯根膜感覚入力による円板制御

ウレタン麻酔下のウサギの大脳皮質咀嚼野を電気刺激して誘発される誘発される「擬似的咀嚼運動」時の関節円板の運動を研究対象とした。上関節腔の前上壁を形成している側頭骨関節結節部の2X3mm程度の範囲を除去して、関節円板の動きを直視できる状態ビデオ撮影した。下顎オトガイ部骨面に接着レジンにて取り付けた磁石の動きを、磁気センサーを応用して自作した下顎運動記録装置にて同時記録した。円板の運動画像は、筋電図や下顎運動と関連性を持たせて解析できれば、更にその価値が高まる。そこで、トリガー駆動により高速CCDカメラを始動させるとともに、トリガーパルスを筋電図や下顎運動のアナログデータとコンピュータに取り込み同時記録した。このトリガー信号の時点を基準に、画像データーと時間的同期のとれていないアナログデータの咀嚼筋筋電図・下顎運動を時間的同期をかけながら解析することをLabVIEW5.1(ナショナルインスツルメント社)をベースにした自作ソフトにて可能にした。これにより、ただ単に、円板の運動画像だけの解析にとどまらず、筋電図、下顎運動との関連で多面的で総括的な解析が可能になった。ウサギの大脳皮質咀嚼野を電気刺激して誘発される「擬似的咀嚼運動」は、刺激部位依存性に運動パタンをコントロールできる。外側部刺激では刺激側と反対側臼歯での臼磨(グラインド)運動が、内側部刺激ではチョッパー運動が誘発できる。このことを利用すれば、観察関節の反対側皮質咀嚼野の外側部刺激で該当関節が作業側となった場合の円板並びに関節頭の運動解析が可能である。逆に観察関節と同側皮質咀嚼野の外側部刺激では該当関節が平衡側となった場合の円板並びに関節頭の運動解析が可能となり、同一個体で同一関節が作業側と平衡側になった場合の比較検討が可能である。このことを利用して、作業側並びに平衡側での運動動態の比較検討した。チョッパ運動では、円板の運動は前下方と後上方を往復する単純な軌跡を描いたが、グラインドタイプの運動では、円板が前方へ大きく移動する相が認められ、その軌跡は作業側と、非作業側の場合とで大きく異なった。円板が前方へ大きく移動する相は切歯点の運動でみた咬合相で認められたが、この時期は、作業側の咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動時期にほぼ一致しており作業側と、非作業側の場合で大きな違いは見られなかった。しかし、円板が後方へ移動する相と咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動時期との関係は、作業側と、非作業側の場合で異なった。作業側では、咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動が消失した区間で、円板が後方へ移動するのに対して、非作業側は、円板と同側の咬筋ならびに頬骨下顎筋の咬合相での後半の活動と一部重複していた。

しかし、円板が後方へ移動する相と咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動時期との関係は、作業側と、非作業側の場合で異なった。作業側では、咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動が消失した区間で、円板が後方へ移動するのに対して、非作業側は、円板と同側の咬筋ならびに頬骨下顎筋の咬合相での後半の活動と一部重複していた。【目的】関節頭と協調運動を行う円板の運動を解析することが重要である。そこで、本研究ではウレタン麻酔下のウサギを用いて、皮質咀嚼野の連続電気刺激で誘発されるリズミカルな下顎運動中の円板の運動をビデオ撮影した。円板の動きは、同時記録した咀嚼筋筋電図と切歯点の運動との対応関係において解析した。【方法】側頭骨関節突起外側部半分を削除して、円板を直視できる状態で高速ビデオカメラ(時間分解能:8ms、125画像/秒)にて円板の運動を側方から撮影した。皮質咀嚼野の刺激部位を選択することにより、大きな側方運動を伴うグラインドタイプの運動と、上下運動を主体としたチョッパータイプの2種類の運動を誘発した。また、刺激部位を左右入れ替えることにより、観察関節が作業側になった場合と、非作業側になった場合の記録を行った。切歯点運動を参考に、1咀嚼周期中に9箇所の観測点を設定し、各時点での円板の静止画像を抽出した。静止画像上の円板中央部にマーキングポイントをコンピュータ描画ソフトにて描画し、この点の移動軌跡としての円板の矢状面での動きを解析した。【結果、結論】チョッパ運動では、円板の運動は前下方と後上方を往復する単純な軌跡を描いたが、グラインドタイプの運動では、円板が前方へ大きく移動する相が認められ、その軌跡は作業側と、非作業側の場合とで大きく異なった。円板が前方へ大きく移動する相は切歯点の運動でみた咬合相で認められたが、この時期は、作業側の咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動時期にほぼ一致しており作業側と、非作業側の場合で大きな違いは見られなかった。作業側では、咬筋ならびに頬骨下顎筋の活動が消失した区間で、円板が後方へ移動するのに対し、非作業側では、円板と同側の咬筋ならびに頬骨下顎筋の咬合相での後半の活動と一部重複していた。ウレタン麻酔下のウサギの大脳皮質咀嚼野を電気刺激して誘発される「擬似的咀嚼運動」時の関節円板の運動を研究対象とした。上関節腔の前上壁を形成している側頭骨関節結節部の2×3mm程度の範囲を除去して、関節円板の動きを直視できる状態ビデオ撮影した。下顎オトガイ部骨面に接着レジンにて取り付けた磁石の動きを、磁気センサーを応用して自作した下顎運動記録装置にて同時記録した。円板の運動画像は、筋電図や下顎運動と関連性を持たせて解析できれば、更にその価値が高まる。そこで、トリガー駆動により高速CCDカメラを始動させるとともに、トリガーパルスを筋電図や下顎運動のアナログデータとコンピュータに取り込み同時記録した。このトリガー信号の時点を基準に、画像データーと時間的同期のとれていないアナログデータの咀嚼筋筋電図・下顎運動を時間的同期をかけながら解析することをLabVIEW5.1(ナショナルインスツルメント社)をベースにした自作ソフトにて可能にした。これにより、ただ単に、円板の運動画像だけの解析にとどまらず、筋電図、下顎運動との関連で多面的で総括的な解析が可能になった。ウサギの大脳皮質咀嚼野を電気刺激して誘発される「擬似的咀嚼運動」は、刺激部位依存性に運動パタンをコントロールできる。外側部刺激では刺激側と反対側臼歯での臼磨(グラインド)運動が、内側部刺激ではチョッパー運動が誘発できる。
活性炭・バイオチャーを含む炭素質吸着剤によるイオン性有機化学物質の吸着機構

研究初年度(2018)はまずグラファイトを固定相とした逆液体クロマトグラフィー法の確立を目標として研究を行った。また2年度目以降に実施予定だった炭素質吸着剤の系統的比較についても研究を開始した。(グラファイトを用いた逆液体クロマトグラフィー法)本法はグラファイトへの吸着係数を迅速に測定できるようにし、データの効率な収集を可能とするために確立を目指す。グラファイトへの吸着係数は今後より複雑な炭素質吸着剤の吸着性を解析する際の基礎データとなる。実験ではまず平均粒径15μmのグラファイト粉末をミニカラムに充填し、純水、15mM NaCl水溶液を流してコンディショニングした。死時間(dead time)の測定にはチオ尿素と硝酸ナトリウムをトレーサーとして用い、どちらを用いても同様な結果が得られた。イオン性有機化合物のモデル物質として4-エチルベンゼンスルホン酸を用い、28°C、15 mMNaClの条件でグラファイト/水分配係数の測定を試行した。測定では1つの明瞭なピークが得られ、保持時間の測定が可能であった。これはグラファイトカラムの作成が良好であることを示している。(炭素質吸着剤の系統的比較)様々な原料から製造された計9種類のバイオチャー及び2種類の活性炭を使用し実験を行った。陰イオン性の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)をモデル物質とし、各炭素質吸着剤への吸着係数をバッチ吸着実験により測定した。またバイオチャー及び活性炭の比表面積や炭素量も測定し、吸着係数と比較した。吸着係数は最大と最小で1000倍程度の違いがあった。おがくずを原料としたバイオチャーで活性炭に匹敵するほどの高い吸着係数が得られた。吸着係数とバイオチャーの比表面積の間には正の相関関係が見られた一方、吸着係数と炭素量の間に関係は見られなかった。初年度(2018)に実施予定であったグラファイトを固定相とした逆液体クロマトグラフィー法の確立について、グラファイトやカラムの調達に予定より時間がかかったが、1種のモデル物質について良好なピークを得ることができ、吸着係数を測定するところまで到達した。カラム作成の再現性や希釈方法の検討など詳細の確認は次年度以降に実施することとした。一方、グラファイトカラムの作成と平行して、2年度目(2019)以降に実施予定であった多数の炭素質吸着剤を用いた実験を繰り上げて実施した。多種類のバイオチャーの入手、モデル物質の吸着係数の測定、吸着係数の違いに影響を与える要因の検討について、研究を予定より早く進展することができた。上記を合わせて勘案し、進捗状況は「概ね順調に進展している」とした。逆液体クロマトグラフィー法によるグラファイトの吸着係数の測定については、まず初年度(2018)に完了できなかった測定の信頼性の確認を行う。そして当初計画通り陰イオン性の物質について測定を行う。2年度目(2019)からは複数のHPLCシステムを立ち上げ、同時平行で保持時間データの測定が可能となるように実験室を整備する計画である。またこれまで検出器にはUVまたは蛍光検出器を用いてきたが、質量分析計を使うことができれば脂肪族化合物を含むより幅広い物質のデータを取ることができる。この可能性についても2019年度以降に検討したい。多数の炭素質吸着剤の系統的比較については、既に検討済みのバイオチャーに加えてカーボンナノマテリアル等も含め、当初計画通り吸着実験を行う。