hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１７型コラーゲン発現制御による画期的水疱症モデルの作成と応用（国際共同研究強化）

本研究の目的は、皮膚の基底膜構成分子である17型コラーゲン(COL17)にR1303Q変異に伴い生じる皮膚基底膜の重層化機序を解明することである。渡航先の研究室では本変異を持つ患者の臨床データを解析し、本変異を持つマウスのCOL17タンパクを作製した。マウスCOL17でも、細胞外領域のプロセッシングが変異に伴い阻害されることを確認した。またゲノム編集技術を応用し、R1303Qに相当する変異(R1282Q)をCOL17に有するマウスを作製した。予定通りヘテロで変異を持つマウス作製に成功し、現在、皮膚の基底膜の重層化や角化細胞の遊走への影響を明らかにするためにホモで変異を持つマウスを作製中である。内定年度:2015皮膚基底膜タンパクを構成する分子の一つである17型コラーゲンは、表皮真皮間接合の維持に極めて重要な働きを担っている。遺伝子変異に伴い17型コラーゲンの発現が消失すると、外的刺激に伴い容易に水疱を形成する表皮水疱症の一亜型を発症する。一方、17型コラーゲンのC末端に1アミノ酸置換変異(R1303Q)を生じた場合、水疱形成だけでなく基底膜の重層化を来す。本研究の目的は、R1303Q変異を持つ遺伝子改変マモデルマウスを作製し、基底膜の構築機構の解明を目指すことである。平成28年度は、R1282Q変異(ヒト17型コラーゲンではR1303Q変異に相当)を17型コラーゲンに持つ、遺伝子改変(ノックイン)マウスを作製した。当初、変異を有する17型コラーゲン遺伝子発現トランスジェニックマウスを作製し、研究者らが以前に作製した17型コラーゲン遺伝子ノックアウトマウスと交配することを予定してたが、経済的にもメリットが大きく、手技が簡単な、CRISPR/Cas9システムを用いた。マウスCOL17のR1282付近を特異的に認識可能なガイドRNAを2種設計し、マウスCOL17 DNAの一部をクローニングしたベクターとCas9発現ベクターをin vitroでコトランスフェクションし、効率よく標的部位で切断可能であることを確認した。その後、R1282Q変異を導入した一本鎖DNAとともにCas9タンパクおよびガイドRNAを発現するベクターをマウス受精卵へマイクロインジェクション施行した。その結果、R1282Q変異をヘテロで有するF0とF1マウスが得られた。今後、ヘテロマウス同志を交配し、R1282Q変異を17型コラーゲンにホモで有する疾患マウスを作製し解析予定である。R1282Q変異(ヒト17型コラーゲンではR1303Q変異に相当)を17型コラーゲンに持つ、遺伝子改変(ノックイン)マウスの作製に成功したため。本研究の目的は、皮膚の基底膜構成分子である17型コラーゲン(COL17)に一アミノ酸変異(R1303Q;1303番目のアルギニンがグルタミンへ置換)に伴い生じる皮膚基底膜の重層化の病態機序を解明し、皮膚基底膜の構築機序を明らかにすることである。世界でCOL17にR1303Q変異を持つ患者(R1303Q患者)を世界で最も多く診療している渡航先の研究室では、多くの臨床データを交え、病態解明に向けて多数の研究者と意見交換を行った。タンパク解析チームとの共同研究によって、実際に本変異を持つマウスのCOL17タンパクを作製し、細胞外領域のプロセッシングが患者由来COL17と同様に阻害されることを見いだした。また、モデルマウス作製チームから助言をもらい、ゲノム編集技術を応用し、R1303Q患者と類似した変異をCOL17に有するマウスを作製するに至った。現在、作製したモデルマウスを用い、皮膚の基底膜が重層化しているかや本変異を持つ表皮基底細胞の遊走など解析を続けている。その他、COL17を含む皮膚基底膜タンパクの生理機能と病理を解析している欧州の3カ所の研究施設(ドイツ・リューベック大学、イタリア・Istituto Dermopaticodell'Immacolata、フィンランド・オウル大学)で講演する機会を得、新たな共同研究の開始に至った。今後、本研究で作製した遺伝子改変マウスを用い、皮膚の基底膜構成機序の解明を進めていく予定である。研究者は平成29年4月6日からフライブルグ大学皮膚科の客員研究員となり、国際共同研究を開始する予定である。フライブルグ大学皮膚科では、17型コラーゲンにR1303Q変異を有する表皮水疱症患者を複数治療しており、臨床所見とマウスモデルとの相関解析に適している。
対麻痺者の歩行機能再建のための力源付き仮想単軸内側股継手システムの開発・精緻化

対麻痺者の実用的歩行機能再建のため,スライド式仮想軸付き内側単股継手を開発し,さらにモータによる動力付与を検討した.簡便性で優れる内側単股継手に仮想軸を採用することで,歩行時の遊脚が容易になった.モータ力源付与は歩行時の上肢の負担を軽減した.股継手への内外転機構追加は回旋歩行を容易にした.1.股継手の軸位置乖離問題への対応:内側単股継手は簡便性に優れるが,継手軸と解剖学的な股関節とに高さの乖離があり,歩行時,遊脚の際に過度の骨盤回旋を生じる原因となっていた.そこで,より高い位置に仮想軸を有するスライド式継手を開発した.対麻痺者5例における歩行実験では,仮想軸位置を会陰上60mmと設定した場合に最も快適な歩行が達成できた.また,従来の内側単股継手と比較した動作分析では,骨盤回旋が減少する一方,歩幅,歩調,歩行速度の増加を認めた.2.動力付きスライド股継手の検討:歩行時の上肢負担軽減のため,モータにより力源付与した股継手を開発した.股継手回転速度を15度/秒に設定し対麻痺者1例で試行した結果,歩行時の脈拍増加率の減少,上肢負担度の減少など一定の効果を認めたが,歩行速度はむしろ低下した.そこで,モータのギア比を再検討し,股継手回転速度を50度/秒に変更した結果,歩行速度が通常の装具歩行に近づいた.操作方法の検討では,左右別のマニュアルスイッチをon持続時駆動とする方法が選択された.しかし,杖を持ちながらスイッチ操作を行う点で,煩雑性,手指の疲労が問題として残った.3.股継手の精緻化:行動選択の多様性のため,股関節自由度を屈曲・伸展に加えて内旋・外旋を各5度ずつ許容する股継手を開発した.健常者1例と対麻痺者1例における歩行実験では,立脚期の足部回旋が減少した.立位安定性は変わらず,回旋歩行は容易になった.対麻痺者の実用的歩行機能再建のため,スライド式仮想軸付き内側単股継手を開発し,さらにモータによる動力付与を検討した.簡便性で優れる内側単股継手に仮想軸を採用することで,歩行時の遊脚が容易になった.モータ力源付与は歩行時の上肢の負担を軽減した.股継手への内外転機構追加は回旋歩行を容易にした.1.股継手の軸位置乖離問題への対応:内側単股継手は簡便性に優れるが,継手軸と解剖学的な股関節とに高さの乖離があり,歩行時,遊脚の際に過度の骨盤回旋を生じる原因となっていた.そこで,より高い位置に仮想軸を有するスライド式継手を開発した.対麻痺者5例における歩行実験では,仮想軸位置を会陰上60mmと設定した場合に最も快適な歩行が達成できた.また,従来の内側単股継手と比較した動作分析では,骨盤回旋が減少する一方,歩幅,歩調,歩行速度の増加を認めた.2.動力付きスライド股継手の検討:歩行時の上肢負担軽減のため,モータにより力源付与した股継手を開発した.股継手回転速度を15度/秒に設定し対麻痺者1例で試行した結果,歩行時の脈拍増加率の減少,上肢負担度の減少など一定の効果を認めたが,歩行速度はむしろ低下した.そこで,モータのギア比を再検討し,股継手回転速度を50度/秒に変更した結果,歩行速度が通常の装具歩行に近づいた.操作方法の検討では,左右別のマニュアルスイッチをon持続時駆動とする方法が選択された.しかし,杖を持ちながらスイッチ操作を行う点で,煩雑性,手指の疲労が問題として残った.3.股継手の精緻化:行動選択の多様性のため,股関節自由度を屈曲・伸展に加えて内旋・外旋を各5度ずつ許容する股継手を開発した.健常者1例と対麻痺者1例における歩行実験では,立脚期の足部回旋が減少した.立位安定性は変わらず,回旋歩行は容易になった.対麻痺者の現実的な歩行機能再建のため,スライド式の仮想軸付き内側単股継手を開発,検討した.さらに,モータによる動力付与を達成するための予備的設計および試行を行った.1.股継手機構の軸位置乖離問題の解決と簡略化:内側単股継手には股継手と股関節との回転軸位置に乖離(平均13.1cm)があり,これが遊脚時に骨盤回旋を生み歩幅の増大を妨げ実用的速度での歩行を不可能にしていた.我々は,この乖離問題の解決のため仮想軸を有するギア式股継手を開発した.今回さらに,簡便性に優れたスライド式継手を設計,試作,検討した.対麻痺者5例において試作した仮想軸付き継手(軸位置股上60mm)と従来の内側股継手とを比較した結果,歩調,歩幅,歩行速度(従来群5.34m/min,改良群7.49m/min,p<0.01)が向上した.三次元動作解析により,仮想軸付き継手では,歩幅が増えても骨盤の回旋が増加しないことが示された(歩幅/骨盤回旋角度(cm/deg)従来:改良=1.36:1.55,p<0.01,T10対麻痺者)

.2.股継手仮想軸最適位置の決定:股上40,60,80,100mmの仮想軸付き継手を用いた対麻痺者5例での使用試験で60mmが最良という結論を得た.100mmが好まれないのは,股関節位置と回転中心が近いため容易に動きすぎてしまい立位バランスが悪くなるためと思われた.3.動力付きスライド股継手の設計:モータ動力化のための基本設計を行った.また,試作品による歩行評価を対麻痺者3名で行った.試作品は股継手回転速度が15度/秒程度であったため歩行速度はむしろ低下したが,歩行時の脈拍増加は有意に減少した.また上肢負担が減ったという感想が得られた.制御法についての予備的実験では,マニュアルスイッチによるオープンループ機構が良好であったが,さらに検討予定である.装具による対麻麻痺の歩行機能再建のため,内側系システムを開発し,その動力化,精緻化を検討した.1.動力付きスライド股継手の検討:モータによる力源付与のための検討を行った.H1O年度に設計したモデルでは,歩行時の脈拍増加率の減少,上肢負担度の減少など一定の効果を認めたが,歩行速度はむしろ低下した.これは主に股継手回転速度が低値(15度/秒)であったことによると考えられたため,ギア比の再検討を行い,50度/秒まで向上させた.T10対麻痺者1例の平地歩行実験にて,動力なし歩行と比較した.動力なしと動力ありの歩行(10m歩行3回平均値)はそれぞれ,心拍数変化(拍/分):34,11,歩幅(cm):21,14,速度(m/分):18,15となり,統計的には有意な心拍数変化の減少を認め,速度の有意差はなかった.従って,動力化は,対麻痺歩行時の上肢負担軽減に有力な方法であると結論できた.2.制御法の検討:1)マニュアルスイッチ(左右別,on持続時駆動),2)マニュアルスイッチ(左右別,on-off),3)マニュアルスイッチ(左右別,on駆動,持続時間一定),4)自動歩行(開始-終了のみスイッチ)の4方法をT10対麻痺者1例において比較した.2),4)は受け入れられず,1)が好まれた.いずれも開回路制御であり,披検者の意志反映が単純である点に問題を残した.また,杖を持ちながら手指にてスイッチ操作を行う点で,煩雑性,手指の疲労が障碍になった.3.股継手の精緻化:股継手の自由度を増やすため,内外旋機構の追加を検討した.スライド股継手の長下肢装具取り付け部分に左右それぞれ5度の内外旋を詐容するヒンジを付加した.健常者1例およびT10対麻痺者1例において歩行実験では立脚期の足部内外旋の減少を認めた.また.立位安定性は変わらず,回旋歩行は容易になった.
ミトコンドリアオートファジー制御機構とその破綻による病態解明

ミトコンドリアはATP産生時に活性酸素を放出しており、ミトコンドリア自身が酸化傷害を受けて機能不全に陥りやすい。最近の研究から、オートファジーがこの様に機能不全に陥ったミトコンドリアを選択的に分解することで、ミトコンドリア恒常性を維持しているということが明らかになってきた。この現象は、ミトコンドリアオートファジー(マイトファジー)と呼ばれている。マイトファジーは家族性パーキンソン病の原因因子であるParkinやPINK1とも関連することが明らかにされており、非常に注目されているものの、不明な点も多い。特に、マイトファジーの誘導に関わるシグナル経路はほとんど解明されていない。本研究課題では、出芽酵母やヒト培養細胞を用いて、マイトファジー誘導制御に関連するシグナル経路を解明し、その破綻が生体に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。平成25年度では、主に出芽酵母を用いた研究を行い、既にマイトファジー誘導に関連することを明らかにしていたMAPキナーゼHog1の下流でカゼインキナーゼ2(CK2)がマイトファジー必須う因子であるミトコンドリア外膜タンパク質Atg32を直接リン酸化することでマイトファジーを制御していることを明らかにした。平成26年度は、さらにAtg32の発現制御に係る検討を行い、Atg32の発現は、Ume6-Sin3-Rpd3複合体が抑制しており、さらにこの複合体はTORの下流で制御されていることを明らかにした。また、ヒト培養細胞での実験では、出芽酵母と同様にMAPキナーゼがマイトファジー誘導に重要であり、p38とErk2及びその上流のシグナル経路がマイトファジーに必要であることを解明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ミトコンドリアはATP産生時に活性酸素を放出しており、ミトコンドリア自身が酸化傷害を受け、機能不全に陥りやすい。最近の研究から、オートファジーが選択的に機能不全に陥ったミトコンドリアを分解することで、ミトコンドリアの品質管理を行なっていることが明らかになってきた。この現象は、ミトコンドリアオートファジー(マイトファジー)と呼ばれ注目されており、パーキンソン病などの疾患との関連も明らかになりつつある。その重要性にも関わらず、マイトファジーを制御するシグナル経路はほとんど解明されていない。本研究課題では、出芽酵母やヒト培養細胞を用いて、マイトファジー誘導制御に関連するシグナル経路を解明し、その破綻が生体に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。平成25年度は、主に出芽酵母を用いた研究を行い、これまでに部分的に明らかにしていたMAPキナーゼHog1とその上流のシグナル経路に加え、Casein Kinase 2 (CK2)が、マイトファジーに重要であることを見いたした。マイトファジー誘導時には、ミトコンドリア外膜タンパク質Atg32の114番目のセリン残基がリン酸化されることが重要である。CK2のサブユニット破壊株では、Atg32のリン酸化が部分的に抑制され、CK2の温度感受性株やCK2阻害剤により、CK2の活性を抑制すると、Atg32のリン酸化とともに、マイトファジーが強く抑制された。また、in vitroの実験でCK2がAtg32の114番目のセリン残基をリン酸化することが確認できた。これらの結果から、CK2はマイとファジー誘導に関連する重要なキナーゼであると結論づけた。

当初の予定通り、平成25年度中に、出芽酵母におけるマイトファジーのシグナル経路研究を行い、実際にCK2がマイトファジー誘導に重要な役割を持つキナーゼであることの解明など多くの研究成果が得られている。また、平成26年度に予定している、ヒト培養細胞を用いた実験の準備も順調に行えていることから、順中に進展していると判断した。現在、本研究は順調に推移しており、今後も当初の研究計画通り進める。平成26年度は、ヒト培養細胞におけるマイトファジーのシグナル経路の解析を中心に行う予定である。特に、Hog1のホモログであるp38を中心としたMAPキナーゼとマイトファジー誘導とマイトファジー誘導の関係を中心に詳細に解析する。また、出芽酵母の研究では、MAPキナーゼとCK2を結びつける因子の存在を仮定し、その同定と機能解析を中心に研究を推進する。
bHLH型DNA 結合転写因子のダイマー形成特異性を決定するアミノ酸配列規則

選択的ダイマー形成の分子機構を理解することを目的に、筋細胞の系譜を決定するbHLH型転写因子(MyoD)とそのパートナーで組織普遍的に発現しているbHLH蛋白質(E12)とのダイマー形成の研究を進めてきた。これまでにbHLH蛋白質のダイマー形成特異性が2つのHLHドメン間の荷電アミノ酸残基対による静電気的引力と斥力によって決定されることを明らかにし、ダイマー形成の特異性を説明する簡単なアミノ酸配列規則を提唱した。本研究ではこれらHLHドメインにある荷電アミノ酸残基を様々なアミノ酸に置換した変異蛋白質を作成しそのダイマー形成を解析し、配列規則を実験的に確認することができた。これらの成果は単にダイマー形成の分子機構の理解をさらに一歩進めたばかりでなく、新たな実験をも可能にする。これまではbHLH蛋白質の機能を解析するためにダイマー形成の特異性を人為的に変えて行う実験は不可能であったが、本研究の成果である配列規則を利用してそのような実験が可能となった。またこの配列規則は一般的な規則であるから、MyoDばかりでなく様々なbHLH蛋白質に適応され研究に利用される。MyoDの場合、配列規則を利用して強くホモダイマーを形成する変異MyoDを作成することに成功した。この変異MyoDを使い、いまだに未知である筋細胞分化におけるMyoDホモダイマーの機能が明らかにすることが可能となった。さらに配列規則を確認する実験過程で、E12のbHLH領域から離れたドメイン(ダイマー形成阻害ドメイン)が積極的にMyoDとE12の選択的ダイマー形成にかかわっている新たな可能性も示唆され、今後の重要な研究課題となった。これらの転写調節因子のbHLH蛋白質に関する知見をさらにDNA複製調節に関わる因子にも応用するために、c-mycのダイマー形成とDNA結合を検討したところ、EBウイルス複製開始領域にc-myc結合部位が存在することを明らかにし、DNA複製調節の実験系も確立した。
臨床教育現場における教員の安全管理能力養成プログラムの開発

基本的診療技能として、静脈採血および尿道カテーテルの挿入の手技を学生が実施する際のリスクを網羅的に解析した。その結果をもとに、指導医が事前に想定できたリスクの割合で安全管理能力を評価できる可能性が示唆された。指導医の安全管理能力の養成プログラムとして、事前危険因子分析の手法を用いてグループで尿道カテーテルの挿入手技の実習計画立案を行うプログラムを開発し試行したところ、学生が手技を実施する際のリスクを具体的かつ網羅的に列挙できたことから、事前危険因子分析の手法を導入した実習計画立案のグループワークは、指導医の安全管理能力の養成に有用であることが示唆された。基本的診療技能として、医学教育モデル・コア・カリキュラム(平成22年度改訂版)「G臨床実習」に挙げられている静脈採血を対象とし、危険因子分析法(医用HAZOP)を用いて、学生が実施する際のリスクの網羅的な解析を行った。臨床実習中の学生72名に危険因子分析演習を実施したところ、静脈採血手技は、駆血帯の装着、血管の視認、穿刺部の消毒、血管の穿刺、血液採取、注射針の抜去、圧迫止血の各工程に分解された。各工程に潜在するリスクとして、駆血帯の装着では、不適切な装着圧、装着時の皮膚の巻き込み、装着場所の誤り等が、血管の視認では、静脈が見えない、静脈以外のものを静脈と誤認する等が、穿刺部の消毒では、患者皮膚のかぶれ等が、血管の穿刺では、迷走神経反射、神経損傷、動脈穿刺、針刺し事故等が、血液採取では、針の位置がずれて採血できなくなる、神経を損傷してしまう等が、注射針の抜去では、駆血帯の解除を忘れる、針刺し事故等が、圧迫止血では、止血できない等が挙げられた。一方、臨床実習を担当している大学教員5名に同様の危険因子分析演習を実施したところ、各工程の分解は学生と同様であったが、各工程に潜在するリスクとして、手技実施者の要因だけでなく、患者の体動による手技の妨げや疾患に起因するリスク(血管の脆弱性に起因する穿刺困難、凝固機能低下による止血困難等)など患者要因のほか、採血場所の照度や広さなど環境要因にも言及されていることが、学生との相違として認められた。さらに、臨床実習を修了した学生55名にシミュレーターを用いて静脈採血実習を実施し、現在、収録したビデオを解析中である。基本的診療技能として、医学教育モデル・コア・カリキュラム(平成22年度改訂版)「G臨床実習」に挙げられている静脈採血を対象とし、臨床実習を修了した学生55名にシミュレーターを用いて静脈採血実習を実施し、収録したビデオの解析を行った。昨年度、危険因子分析法(医用HAZOP)を用いて抽出されたリスクの1つである針刺し事故に関連して、注射針のキャップを外す手に力が入ってしまい針刺しを生じそうになったケース、目的とする静脈の蝕知のために針の進行方向に指を添えていたケース、針刺し防止機構の付いた注射針の扱いに慣れず抜針時に適切に止血ができなかったケースなどが、指導上留意すべき事項として抽出された。指導医の安全管理能力の評価法として、医用HAZOPならびにシミュレーター実習から網羅的に抽出された事項のうち、指導医が想定することができた事項の割合を検討した。今回検討した静脈採血手技については、臨床実習を担当している大学教員5名の危険因子分析演習では全て想定がされていた。さらに、臨床実習指導の経験を持たない5名の医師の危険因子分析演習を解析中である。次に、男性患者に対する尿道カテーテル留置を対象とし、医用HAZOPを用いて、学生が実施する際のリスクの網羅的な解析を行った。臨床実習中の学生50名に危険因子分析演習を実施したところ、尿道カテーテル留置手技は、器具キットの開封、尿道口の消毒、カテーテルの挿入、バルーンへの注入、カテーテルの畜尿バッグへの接続と固定の各工程に分解された。各工程に潜在するリスクとして、器具キットの開封では器具の汚染、尿道口の消毒では不完全な消毒、カテーテルの挿入では挿入困難、尿道損傷や感染、バルーンへの注入では尿道損傷やバルーンの破裂、カテーテルの畜尿バッグへの接続と固定では接続不良等が挙げられた。基本的臨床手技のリスクの網羅的解析については、静脈採血について、学生に対して危険因子分析演習(医用HAZOP)およびシミュレーション実習を行い、計画通り解析を実施できた。また、尿道カテーテル留置についても解析を実施できた。指導医の安全管理能力の評価法については、学生実習で想定するリスクの網羅性を評価することの妥当性を検証中である。最終年度の研究成果指導医の安全管理能力の評価法として、危険因子分析演習(医用HAZOP)ならびにシミュレーター実習から網羅的に抽出されたリスクのうち、指導医が想定することができた事項の割合を検討した。今回検討した静脈採血手技については、臨床実習指導の経験を持たない5名の医師の危険因子分析演習でも臨床実習を担当している大学教員と同様に全て想定がされていた。これらの結果より、指導医の安全管理能力の養成に危険因子分析演習(医用HAZOP)のそのものが有用であることが示唆された。そこで、指導医の安全管理能力の養成プログラムとして、指導医講習会において、実習計画の立案をゴールとした病棟基本手技の安全教育のグループワークを計画し、尿道カテーテルの挿入手技を対象として12名の指導医(2グループ)に試行した。

グループワークは、目標および指導方略を検討する中で、危険因子分析の手法を導入した。その結果、いずれのグループも、物品準備、手技工程と、それに付随する事故につながる可能性のある行為の“ずれ"を学生に理解させることを目標に挙げ、学生が尿道カテーテルの挿入を実施する際のリスクを具体的にかつ網羅的に列挙できた。事後アンケートでは、全参加者が本グループワークの意義について肯定的評価であった。期間全体を通じた研究成果基本的診療技能として、静脈採血および尿道カテーテルの挿入の手技を学生が実施する際のリスクの網羅的解析ができた。その結果をもとに指導医が事前に想定できたリスクの割合で安全管理能力を評価できる可能性が示唆された。指導医の安全管理能力の養成プログラムとして、危険因子分析の手法を導入した病棟基本手技の実習計画立案のグループワークが有用であることが示唆された。基本的診療技能として、静脈採血および尿道カテーテルの挿入の手技を学生が実施する際のリスクを網羅的に解析した。その結果をもとに、指導医が事前に想定できたリスクの割合で安全管理能力を評価できる可能性が示唆された。指導医の安全管理能力の養成プログラムとして、事前危険因子分析の手法を用いてグループで尿道カテーテルの挿入手技の実習計画立案を行うプログラムを開発し試行したところ、学生が手技を実施する際のリスクを具体的かつ網羅的に列挙できたことから、事前危険因子分析の手法を導入した実習計画立案のグループワークは、指導医の安全管理能力の養成に有用であることが示唆された。基本的診療技能を学生が実施する際のリスクの網羅的な解析については、危険因子分析法による解析やシミュレーター実習での行動解析を実施し、順調に進展している。一方、学生、大学教員のそれぞれのリスク認知能力の差違の検討については、参加者のスケジュール調整の関係でインタビューによる情報収集が若干遅れていることから、質的解析が不十分であるが、前項の解析結果から指導医の安全管理能力の評価尺度の開発に着手することは可能であることから、現在までの達成度はおおむね順調に進展していると評価する。指導医の安全管理能力の評価法について、学生実習で想定するリスクの網羅性を評価することの妥当性を検証する。上記データを基に、指導医講習会の教材を作成し、講習会実施前後での効果を評価する。医学教育学引き続き、基本的診療技能を学生が実施する際のリスクの解析および、シミュレーター実習での行動分析をあわせて実施する。学生、大学教員のそれぞれのリスク認知能力の差違の検討については、参加者のスケジュール調整のもとインタビューを実施し、質的解析を行う。解析結果から指導医の安全管理能力の評価尺度の開発に着手する。テープ起こしおよび解析に用いるソフトウエアの保守更新費用の発生が次年度にずれたため。物品発注の遅れから予算の執行が年度内に間に合わなかったため。テープ起こし料およびソフトウエア保守更新料に使用する予定。次年度予算の物品費に割り当て、年度内に執行予定であった書籍購入費用として使用する予定。
超高圧下におけるマントル物質の融解実験

1,超高圧下におけるマントル物質の融解実験を行うために、主として次の点に関する問題点の改良を行った。a)アンビル材-従来から用いられているWCアニビルは、超高圧下での高温強度が弱い欠点が指摘されてきた。今回新しい試みとして、高靭性Zr【O_2】焼結体をアニビル材に用いて圧力発生を行った。結果は、尖端切口3mmのアニビルで、約15GPa以上の圧力発生が可能であることが分った。圧力発生効率は同じ条件でWCアニビルを用いた時とほぼ同じであった。また焼結ダイヤモンドアニビルを使用して圧力発生も試みた。b)圧力媒体-従来から半焼結MgOが用いられてきたが、熱伝導の点で問題があると指摘されてきた。今回半焼結Zr【O_2】を用いて圧力発生を試みた。その結果は、尖端切口3mmのアニビルで、LowBi-15トン,HighBi-35トン,ZnTe-45トン,Zns-60トンと、ひじょうに効率よく圧力発生が可能であることが分った。c)ヒーター材-高融点金属(Mo,Ta,W)を真空あるいは不活性ガス中で使用して超高圧高温が発生出来るような新しい小型の6-8装置を試作して高温発生(2000°C以上)を長時間可能にするよう試みた。d)冷却システム-長時間超高圧高温実験が保持出来るように高圧装置に冷却システムをとり付けるよう設計された新しい6-8型装置を試作した。2,超高圧下でのマントル物質の融解する時の弾性波の変化を調べるために、パルス反射波画像重ね合せ法の装置を作り、予備的な実験として室温でAl等に関する縦波と横波のデータを、圧力約7.0GPaまで得られる技術を開発した。
酸化LDL受容体LOX-1の新規機能に関する研究

本研究では、LOX-1の新規機能として、酸化LDLのみならず、レムナントリポ蛋白(RLP)の受容体としても作用している可能性につき検討した。RLPはヒト血漿から超遠心法で分離したカイロミクロン/VLDL分画を、RLPコレステロール測定の臨床検査で用いられている抗アポB-100抗体と抗アポA-1抗体のアフィニテイーゲルカラムにアプライし、カラムに結合しない分画として単離した。ヒトおよびウシLOX-1を安定に強発現するCHO-K1細胞は蛍光DiIで標識されたRLPを酸化LDLとほぼ同様に取り込み、100倍濃度の非標識RLPおよび酸化LDLの添加で抑制されることが、蛍光顕微鏡での観察および有機溶媒で抽出後の蛍光カウントで明らかとなった。さらに、LOX-1 siRNAを導入しLOX-1の発現を減少させることにより培養ウシ大動脈血管平滑筋細胞(BSMC)でのDiI-RLPの取り込みは有意に阻害された。また、RLPはBSMCにてBoydenチャンバーで観察される細胞遊走とウエスタンブロットおよびノザンプロットで評価されるLOX-1の発現を時間および濃度依存性に誘導した。これらは、全般的メタロプロテアーゼ阻害剤、HB-EGF中和剤、EGF受容体リン酸化阻害剤で有意に抑制された。さらにEGF受容体以下の細胞内情報伝達として、RLPによりMAPK,p38MAPK, Aktの活性化が確認されるとともに、これらの経路に対する特異的阻害剤にてRLPによる細胞遊走とLOX-1の発現誘導は抑制された。以上の結果より、LOX-1が血管平滑筋細胞でRLPの受容体として作用し細胞遊走を促進することで粥状動脈硬化の進展を促進する可能性が示唆された。本年度の研究では、まずヒト血漿から超遠心法によりLDL分画とHDL分画を除去し、さらに、抗アポ蛋白A-I抗体と抗アポ蛋白B-100抗体によるアフィニテイーカラムにて結合しない分画として、レムナントリポ蛋白(RLP)を単離し、さらにそれを蛍光物質DiIにて標識する方法を確立した。また、LOX-1を安定に強発現するCHO細胞(および対照としての野生型のCHO細胞)を作製し、それら用いて蛍光標識RLPの取り込みを、蛍光顕微鏡下での観察および細胞からDiIを抽出しての蛍光量の定量で検討したところ、LOX-1を安定に強発現するCHO細胞のみにて蛍光標識RLPの取り込みがみられた。このDiI標識RLPの取り込みは、過剰量の非標識RLPを添加することにより、競合的に阻害された。これらより、LOX-1がレムナントリポ蛋白の特異的な受容体として作用することを示す直接的な証拠がえられた。他方では、可溶型LOX-1を切断する生理的、病態生理的な刺激を探索するため、LOX-1を安定に強発現するCHO細胞に種々の刺激を加えた後に、細胞溶解物と培養上清の両者にて抗LOX-1抗体によるウエスタンブロットをおこなった。その結果、トロンビンの刺激により濃度依存的に培養上清中の可溶型LOX-1が増加した。細胞溶解物中のLOX-1は有意には変化しなかった。抗トロンビン薬のhirudinにより、トロンビンによる可溶型LOX-1の増加は阻止された。これらより、可溶型LOX-1の切断を促進する刺激としてトロンビンが作用していることが示された。本年度の研究では、可溶型LOX-1の切断を促進する病態生理学的な刺激と、その切断に関わるプロテアーゼの同定を含めた切断の分子機構につき検討した。HEK-293T細胞にヒトLOX-1 cDNAを導入した培養細胞モデルを実験に用いた。

炎症性サイトカインについて検討したところ、急性冠症候群にてその血中濃度が上昇し、またヒト粥状動脈硬化プラークにて、その受容体とともに強い発現がみられると報告されているインターロイキン18(IL-18)が、濃度および時間依存的に可溶型LOX-1の切断を増強することが、ヒトLOX-1遺伝子を導入したHEK-293T細胞で示された。また、種々の膜蛋白の膜表面からの切断に関与することが知られるADAM10遺伝子導入したところ、それ単独で可溶型LOX-1の切断を促進した。また、ADAM10に対する3種類のsiRNAを作成し導入したところ、そのうち2種類のADAM10siRNAでADAM10の発現が有意に抑制されるとともに、IL-18で誘導される可溶型LOX-1の切断が有意に抑制された。一方、陰性対照のsiRNAの導入ではIL-18による可溶型LOX-1の切断は抑制されなかった。IL-18による可溶型LOX-1の切断は、TNF-alphaの刺激にて予めLOX-1の発現が誘導された培養血管内皮細胞でも同様に濃度依存的に促進されることが観察された。以上より、IL-18が急性冠症候群などの病態において粥状動脈硬化プラークから可溶型LOX-1を切断し放出する刺激の一つである可能性が示唆された。
脳神経細胞におけるインパルスシグナリングの分子機構

本年度は最終年度に相応しく、いくつかの発展が認められた。1、トランスミツタ-の放出を制御する因子について。トランスミツタ-の放出確率は、前シナプス部の細胞内Caの濃度により調節されているが、このCa濃度調節機構につき詳細に検討した。その結果、(a)神経終末端のglutamate受容体が重要な役割を果していることが分かった(高橋・工藤・吉岡)。(b)神経終末部にあるCaチャネルは、細胞内Caの急速な立ち上がりに直接的な貢献を行うが、このCaチャネルの開放確率を制御する重要なタンパク質はCa活性型Kチャネルであることが分った(吉岡)。このKチャネルはまたアラキドン酸やプロスタグランジン(清水)により、また低分子Gタンパクを介するリン酸化反応によってき制御され得ることを見出した(吉岡)。(C)細胞内Ca濃度は細胞内に於て、不均一な分布を示すことが判った(久場)。そしてリアルタイムでの測定精度も著しく向上した。2.シナプス小胞膜と形質膜の融合を制御する因子について。これは未解決の重要課題であるが、今年度にいたり若示の進歩が認められた。即ち(a)熱ショックタンパクは生体膜の超分子構造を作るが、このタンパク質が膜融合に係わる可能性が示唆された(香川)。(b)in-vitroでシナプス小胞とリポソ-ム(NBDーPS)の融合を蛍光共鳴エネルギ-の移動を利用してアッセイする系が確立された。(葛西)。(c)膜融合時には、ホスファチジルセリンやエタノ-ルアミンが重要な役割を果すことが期待されているのでこれら酸性リン脂質に特異的に結合するタンパク質の在存が重要となる。このうちいくつかが同定された(梅田)。そのうち一つがCキナ-ゼであった(吉岡)。3、その他の成果(a)t-ACPDの受容体が小脳プルキン工細胞前シナプスに局在する事が分かった(吉岡工藤)。(b)Glu Bリセプタ-もシナプス前膜に局在する。(川合)。(葛西)。(川合)。
ミダゾラム鎮静およびフルマゼニル拮抗が脳循環調節機能に及ぼす影響

本研究では,ミダゾラム鎮静による脳循環調節機能の増強効果が,その拮抗薬であるフルマゼニル投与によって消失するかどうか検討した。その結果,フルマゼニル投与後も脳循環調節機能の増強効果は持続し,フルマゼニル単独投与によっても同様な結果を得た。つまり,フルマゼニルはミダゾラムによる脳循環変化を拮抗せず,脳血流量の軽度な低下と脳循環調節機能の変化を生じることが示唆された.申請者が以前に明らかにした「ミダゾラム鎮静は脳循環調節機能を増強させる」という結果を踏まえ,新たに生まれた2つの疑問「I.ミダゾラム投与による脳循環調節機能の増強効果が,拮抗薬であるフルマゼニル投与によって消失するか?」と「II.脳循環調節機能を障害させる状況下において,ミダゾラム投与は脳循環調節機能を改善させるか?」を検討することを目的に研究を行った.平成23年度は,「ミダゾラム鎮静に対するフルマセニル拮抗時」および「フルマゼニル単独投与時」に,血圧と脳血流速度の自発変動を記録し,その自発変動に周波数解析を施行することで,動的な脳循環自動調節能を評価した.その結果,フルマゼニルが軽度ながら脳血流量を低下させる一方,動的な脳循環調節機能を増強させることが示唆された.フルマゼニルによる脳血流量低下は,脳血管抵抗の増加により生じたと考えられる.つまりフルマゼニルは軽度ではあるが脳血管への直接作用を有している可能性がある.さらに,この直接作用が脳血流量を調節するメカニズムのうち筋源性機構に影響を及ぼし,動的な脳循環調節機能の増強を導いたと考えられた.平成24年度は,「II.脳循環調節機能を障害させる状況下において,ミダゾラム投与は脳循環調節機能を改善させるか?」の検討実験を予定していたが,倫理委員会への申請・承認後の「臨床研究に関する賠償損害保険」への加入手続きに月日を要したため,完遂出来なかった.しかし,脳循環調節機能を障害させる状況下を3%二酸化炭素吸入により模擬し,その結果,脳血流量の増加と脳循環調節機能の減弱が生じることを確認した.以上の実験結果より,ミダゾラム鎮静後のフルマゼニル投与は,軽度ながら脳血流量を低下させる一方,脳循環調節機能を増強することを明らかにし,ミダゾラムによる脳循環調節の増強効果をフルマゼニルは拮抗しないことが示唆された.本研究では,ミダゾラム鎮静による脳循環調節機能の増強効果が,その拮抗薬であるフルマゼニル投与によって消失するかどうか検討した。つまり,フルマゼニルはミダゾラムによる脳循環変化を拮抗せず,脳血流量の軽度な低下と脳循環調節機能の変化を生じることが示唆された.申請者が以前に明らかにした「ミダゾラム鎮静は脳循環調節機能を増強させる」という結果を踏まえ,新たに生まれた2つの疑問「I.ミダゾラム投与による脳循環調節機能の増強効果が,拮抗薬であるフルマゼニル投与によって消失するか?」と「II.脳循環調節機能を障害させる状況下において,ミダゾラム投与は脳循環調節機能を改善させるか?」を検討することを目的としている.2ヵ年の実験計画の期間中,平成23年度は,「ミダゾラム鎮静に対するフルマセニル拮抗時」および「フルマゼニル単独投与時」に,血圧と脳血流速度の自発変動を記録し,その自発変動に周波数解析を施行することで,動的な脳循環自動調節能を評価した.実験に際し,倫理委員会への申請・承認を得て実施した.また「臨床研究に関する賠償損害保険」への加入手続きを行ったため,当初予定していた被験者数を満たしてはいない.しかし,現時点での結果をまとめると,フルマゼニルが軽度ながら脳血流量を低下させる一方,動的な脳循環調節機能を増強させる可能性が推察される.フルマゼニルによる脳血流量低下は,脳血管抵抗の増加により生じたと考えられる.つまりフルマゼニルは軽度ではあるが脳血管への直接作用を有している可能性がある.さらに,この直接作用が脳血流量を調節するメカニズムのうち筋源性機構に影響を及ぼし,動的な脳循環調節機能の増強を導いたと考えている.以上の結果をより詳細に検討するため,早期に不足分のデータを取得し,統計学的検討も加え評価する予定である.引き続いて,平成24年度の実験計画に則り.「II.脳循環調節機能を障害させる状況下において,ミダゾラム投与は脳循環調節機能を改善させるか?」の検討実験を実施する.予定していた倫理委員会への申請と共に,「臨床研究に関する賠償責任保険」への加入手続きを行った.賠償責任保険審査により実験開始時期が平成23年10月以降となったため,当初計画していた被験者数を満たしていない.しかし,基金化により平成24年34月においても実験を継続実施しているため,随時遅れを取り戻している.平成24年度は,まず未終了である前年度の実験計画「ミダゾラム鎮静に対するフルマセニル拮抗時」および「フルマゼニル単独投与時」のデータ不足分を出来るだけ早期に実施し,平成23年度の実験計画を終了させる.引き続いて,平成24年度の実験計画に則り,軽度な脳循環調節機能の障害を導く二酸化炭素含有ガス吸入中にミダゾラムを投与し,その際の血圧と脳血流速度の自発変動を記録し,平成23年度と同様に動的な脳循環自動調節能を評価する.

その結果,ミダゾラム投与による脳循環調節機能の増強効果が脳循環管理・脳保護の観点からも有効であるか明らかにする.具体的には,実験説明書を用いて説明し,同意を得た健康成人被験者に,前年度と同様に各種モニターを装着し,十分な安静(最低15分)を取った後,Baselineデータを5分間測定する.その後,鼻カテーテルから「3%二酸化炭素ガス+空気(酸素21%)」を吸入させ,CO2データを5分間測定する.続いて,23年度同様にミダゾラム鎮静を行い,至適鎮静深度(OAAS/S 3)に達した後,CO2+Sedationデータの測定を行う.なお,平成24年度の実験計画はすでに倫理委員会の承認を得ており,また賠償損害保険の補償期間にも含まれているため,前年度のような手続き等による時間経過は生じない.前年度の未使用分を,薬剤・消耗品等の購入や被験者謝金に使用して,平成23年度の実験計画を早期に終了させる.引き続いて平成24年度実験計画に則り,薬剤・消耗品等の購入や被験者謝金に加え,CO2ガスを新規に購入する.また,これらの実験結果を求め,関連学会に発表するため,印刷費や旅費として使用する予定である.
遠隔地在住のため面会が困難な母親への愛着形成ツールの開発

現段階で研究対象者となったのは、7名である。NICU入院期間は2週間以上1ヵ月未満の子どもを対象とし、選定を行った。うち1名は想定期間よりも早くに退院したこともあり、ツールを使用して頂いたが、研究対象外とした。日記帳を使用している群は4名、インターネットを介したオンラインでのやりとりを行うツールを用いているものは、3名である。日記帳については、これまで行ってきている内容と同様に、児の写真を貼付し、日頃の様子や体重について記載している。母親が面会時に日記帳を閲覧している。また、インターネットを介したオンラインでのやりとりについては、スタッフが動画や画像をほぼ1日1回母親へ送信している。母親からは、テキストでのやりとりを行っている。こちらのツールについては、NICU面会時以外でのどこの場所からでもアクセスできるようになっており、いつでも閲覧できるようになっており、自分の見たい時に何回でも見ることができているという結果がでている。また、1名については、母親だけでなく、父親どちらの群についても、入院時、1週間・2週間・4週間・8週間の時期に、使用中の愛着を評価するツールを用いた愛着の度合いを測定するツールをアンケート形式で答えて頂き、郵送法にて回収を行っている。どちらの群についても、NICU退院後インタビューを行う予定としていたが、インタビューを終えているものは2名である。インタビューについては、NIUC退院後2週間程度の時期に30分程度インタビューを行った。あと1名については5月初旬にインタビューを予定している。NICU入院期間がさまざまであることなどから現在愛着形成ツールを使用しているものが3名いる。今後、この3名についてもインタビューを行うことについて了承を得ており、退院後2週間を目安にインタビュー調査を行うこととしている。当初の予定よりやや遅れているが、分娩件数が少ない時期であったことなどが関連要因として考えられる。質的な内容の分析を行い、必要なければ対象者人数を少なくすることも考慮する。そのうえで次の研究へ移行する必要がある。今年度についても前半期は継続して日記帳群の調査があるため、それらに関する文具代や、研究成果発表に関連した旅費などの出費が必要となる。
室内無線LANにおける時間・空間符号化信号のためのアダプティブアレイアンテナ

送受信機が、複数のアンテナを持ち,物理空間次元も活用した高度な処理を行う室内無線システムについて検討を行った.送信信号として従来の単一周波数搬送波信号を用いた場合については,送受信アンテナを同時に最適化するようなシステムについて検討を行い,送受信アンテナの総合的な最適化を理論的に明らかにした.変調方式にOFDM方式の信号を用いた場合については,誤り訂正符号の設計段階で,伝播環境とマッピング手法を考慮にいれた方式を提案し、従来のSFBC方式を上回る性能を持つことを示した.このようなシステムの設計・解析には室内電波環境を知る必要がある.そこでOFDM信号のような複数周波数の信号を用い,複数エレメントで同時かつ連続時間で測定を行う測定系を開発し,それにより室内電波伝搬特性の時間,周波数、位置への依存性等の有益な知見を得た.さらにシステムの評価尺度についても検討を行い,無線通信システムの信頼性を反映する性能評価尺度を見出した.送受信側のそれぞれに複数のアンテナを持つシステムについてこの尺度を用いた性能評価を行い,従来の平均性能との差異を明らかにした.副次的な研究成果として,多元接続方式としてCDMA方式をもちいた場合、受信アダプティーブアレイアンテナの制御を干渉除去後に行うシステムを考え、干渉除去とアダプティーブアレイアンテナを一体制御する意義を明らかにした.また空間アンテナ制御,干渉除去技術をCDMAパケット通信システムに応用することで、多元接続干渉下での同期捕捉特性の改善手法を示した.さらにOFDM信号の実用上の問題点である大きな振幅変動を軽減する手法や,非線形増幅における特性劣化の状況についても計算機実験と数式解析による評価を行った.送受信機が、複数のアンテナを持ち,物理空間次元も活用した高度な処理を行う室内無線システムについて検討を行った.送信信号として従来の単一周波数搬送波信号を用いた場合については,送受信アンテナを同時に最適化するようなシステムについて検討を行い,送受信アンテナの総合的な最適化を理論的に明らかにした.変調方式にOFDM方式の信号を用いた場合については,誤り訂正符号の設計段階で,伝播環境とマッピング手法を考慮にいれた方式を提案し、従来のSFBC方式を上回る性能を持つことを示した.このようなシステムの設計・解析には室内電波環境を知る必要がある.そこでOFDM信号のような複数周波数の信号を用い,複数エレメントで同時かつ連続時間で測定を行う測定系を開発し,それにより室内電波伝搬特性の時間,周波数、位置への依存性等の有益な知見を得た.さらにシステムの評価尺度についても検討を行い,無線通信システムの信頼性を反映する性能評価尺度を見出した.送受信側のそれぞれに複数のアンテナを持つシステムについてこの尺度を用いた性能評価を行い,従来の平均性能との差異を明らかにした.副次的な研究成果として,多元接続方式としてCDMA方式をもちいた場合、受信アダプティーブアレイアンテナの制御を干渉除去後に行うシステムを考え、干渉除去とアダプティーブアレイアンテナを一体制御する意義を明らかにした.また空間アンテナ制御,干渉除去技術をCDMAパケット通信システムに応用することで、多元接続干渉下での同期捕捉特性の改善手法を示した.さらにOFDM信号の実用上の問題点である大きな振幅変動を軽減する手法や,非線形増幅における特性劣化の状況についても計算機実験と数式解析による評価を行った.本研究課題では,送信側で複数のアンテナを用いて時間・空間符号化を行い,また受信側で複数のアンテナを用いたアダプティブアレイアンテナを利用するシステムを考える.当初計画では,本年度は,単一送信アンテナで時間冗長性を用いた通常の誤り訂正符号を用いたシステムでのアダプティブアレイアンテナの適用と性能評価を行うことにしていた.しかしながら,実際の研究では,受信アンテナのみならず送信アンテナも複数とした,より一般的なシステムの検討に主眼を置いた.具体的には,まず狭帯域信号を用い,送受信アンテナを同時に最適化するようなシステムについて検討を行い,送受信アンテナの総合的な最適化を理論的に明らかにした.また誤り訂正符号化については,複数の送信アンテナを用い,また変調方式にOFDMを用いることで,時間・空間だけでなく周波数領域も使用した多次元の符号化方式が実現できることを示し,その特性を明らかにした.この場合,送信機が送受信機の各アンテナ間の伝搬特性を完全に知っている(フィードバックがある)場合と,そのような情報を持たない場合の双方について検討をした.さらにCDMA方式を想定して,アダプティーブアレイアンテナの制御を干渉除去後に行うシステムを考え,干渉除去とアダプティーブアレイアンテナを一体制御する意義を明らかにした.これらの成果の一部は,とりまとめて既に学会論文誌などに発表済である.また一部未発表の部分については,さらに検討を深めて,来年度以降順次報告予定である.本研究課題では,送信側で複数のアンテナを用いてダイバシチ効果を,また受信側で複数のアンテナを用いたアダプティブアレイアンテナを利用するシステムを考えている.本年度は,特に送信側に複数アンテナを用いたシステムについて検討を深めた.また変調方式にOFDMを用いることで,周波数領域も使用した多次元の符号化方式を実現した.このような構成を持つシステムにおいては,従来は誤り訂正符号化されたデータを周波数・アンテナ空間に割り付けるマッピング手法に力点を置き,誤り訂正符合はマッピングと独立に検討されていた.このような研究の流れの中で,Space Frequency Block Coding(SFBC)方式が近年提案され,高い性能を持つものとして知られている.これに対し本研究では,誤り訂正符号の設計段階で,伝播環境とマッピング手法を考慮にいれた.その結果SFBC方式を上回る特性を実現している.

またSFBCが持つ,アンテナ数に制限がある,受信機側に複雑な処理が必要である,各アンテナで送信されるキャリア数が多いために大きな包絡線変動を伴う信号になる,といった問題点を,本研究の成果である提案方式が解決するものであることを示した.またマッピング手法と誤り訂正を総合的に検討することで,たとえばバースト誤り訂正符号と誤り発生の空間的バースト性の整合を利用するなどの新たな展開の萌芽を得た.また副次的な研究成果として,昨年までの空間アンテナ制御,干渉除去技術をCDMAパケット通信システムに応用することで,多元接続干渉下での同期捕捉特性の改善手法を示した.本研究課題では,送信側で複数のアンテナを用いて時間・空間符号化を行い,また受信側で複数のアンテナを用いたアダプティブアレイアンテナを利用する室内無線システムを考えている.本年度は,特に送信側に複数アンテナを用い,さらに変調方式にOFDMを用いることで,周波数領域も使用した多次元の誤り訂正符号化を行う方式について検討を行った.ようなシステムを考える上では,室内電波伝搬の性質を知ることが不可欠である.しかし従来の研究の多くは単一周波数における電界強度測定である.また測定時間も単発であることが多い.このような測定による伝搬特性のモデルでは,広帯域信号を用い時間空間周波数の多次元空間を有効に活用した伝送を図ろうとするシステムの設計には使用できない.そこで本年度は特にOFDM信号のような複数周波数の信号を用い,複数エレメントで同時かつ連続時間で測定を行う測定系を開発し,それを用いた測定実験を行った.その結果,室内電波伝搬特性の時間,周波数,位置への依存性等の有益な知見を得た.また,本研究の成果を活用する上で重要となる室内無線システムの信頼性について検討を行い,適切な性能評価尺度を見出した.また副次的な研究成果として,OFDM信号の実用上の問題点である大きな振幅変動を軽減する手法や,その非線形増幅における特性劣化の状況についても計算機実験と数式解析による評価を行った.これらの成果については,既に学会等で発表済である.なお本年度は,本研究課題の最終年度であるため,研究全体の成果の整理を行い研究を総括も行った.
南西諸島における英雄伝説の調査研究

平成13年度は、奄美諸島の沖永良部島と沖縄本島各地で実地調査を行った。第1回平成13年8月3-7日沖永良部島、第2回8月8-20日・第3回12月6-11日・第4回14年3月14-17日沖縄本島各地。奄美諸島では、沖永良部島で世之主と称される人物の伝説を調査した。沖縄本島各地では、英雄伝説の中核をなす琉球国歴代王統の始祖たちに関する伝説を以下の通り実地調査した。舜天王統...運天(今帰仁村)、和解森(糸満市)、南山城(糸満市)、牧港(浦添市)、大里城(大里村)、辺土(国頭村)で調査。英祖王統...伊祖の高御墓(浦添市)、伊祖城(浦添市)で調査。察度王統...森川(宜野湾市)、謝名西森御嶽(宜野湾市)、黄金宮(宜野湾市)、我如古城(宜野湾市)、浦添城(浦添市)で調査。第二尚氏王統...宜名真・奥間(国頭村)で調査。平成14年度は、奄美諸島・沖縄諸島・八重山諸島で実地調査を行った。第1回平成14年8月1-7日沖縄県の久米島、第2回8月8-20日沖縄県八重山諸島の石垣島と波照間島、第3回12月12-16日鹿児島県の奄美大島と加計呂麻島、第4回15年3月9-11日沖縄本島の佐敷町。奄美諸島では、第一次大島討伐の与湾大親五郎とこの糟中城、第二次大島討伐の名柄大親八丸などに関する伝説を奄美大島と加計呂麻島で調査。沖縄諸島では、久米島の具志川按司、堂の比屋、チンベーなどに関する伝説を調査。沖縄本島の佐敷町では、第一尚氏の佐銘川大主、尚思紹、尚巴志などに関する伝説を調査。八重山諸島では、オヤケアカハチ、平久保加那按司、仲間満慶山英極、長田大主、明宇底獅子嘉殿などに関する伝説を石垣島と波照間島で調査。さらに、各地図書館で関連資料を調査研究し、複数の論文を発表した。平成13年度は、奄美諸島の沖永良部島と沖縄本島各地で英雄伝説に関する実地調査を行った。調査は、第1回平成13年8月3-7日沖永良部島、第2回8月8-20日・第3回12月6-11日・第4回14年3月14-17日沖縄本島各地の計4回行った(総計28日間)。世之主は琉球北山王の二男とされ、南島の英雄伝説を考察するうえで非常に興味深い問題を提起している。

舜天王統......舜天の父源為朝が上陸した地とされる運天(今帰仁村)、為朝と山南王の妹が会ったという和解森(糸満市)、山南王歴代の居城という南山城(糸満市)、為朝の再来を母と舜天が待ったという牧港(浦添市)、舜天の母の墓があるという大里城(大里村)、第3代義本王の墓がある辺土(国頭村)で調査。英祖王統......英祖の先祖の墓という伊祖の高御墓(浦添市)、英祖の居城があったという伊祖城(浦添市)で調査。察度王統......察度の父奥間大親が天女と出会った地という森川(宜野湾市)、察度が生まれた地という謝名西森御嶽(宜野湾市)、察度の住居址という黄金宮(宜野湾市)、察度の子孫我如古大親が住んだという我如古城(宜野湾市)、舜天察度三王統の居城という浦添城(浦添市)で調査。第二尚氏王統......尚円が滞在したとされる宜名真・奥間(国頭村)で調査。さらに、各地図書館で関連資料を調査研究した。本研究課題に関する論文は複数投稿中。また、本研究課題に密接に関連する「伝説」に関する研究として後醍醐天皇伝説の調査を行い論文にまとめて発表した。なお、備品100千円は書籍、消耗品50千円は録音用ディスク、国内旅費250千円は第2回調査で使用(277千円、他回は私費)した。平成14年度は、奄美諸島・沖縄諸島・八重山諸島で英雄伝説に関する実地調査を行った。調査は、第1回平成14年8月1-7日沖縄県の久米島、第2回8月8-20日沖縄県八重山諸島の石垣島と波照間島、第3回12月12-16日鹿児島県の奄美大島と加計呂麻島、第4回15年3月9-11日沖縄本島の佐敷町の計4回行った(総計28日間)。奄美諸島では、第一次大島討伐に関係したという与湾大親五郎と子の糟中城、第二次大島討伐に関係したという名柄大親八丸などに関する伝説を奄美大島と加計呂麻島で調査した。奄美の討伐関係伝説の調査から、琉球王朝が琉球文化圏北端の奄美諸島を服属させてゆく過程の一端がうかがえた。沖縄諸島では、久米島の具志川按司、堂の比屋、チンベーなどに関する伝説を調査した。久米島の按司伝説の調査から、琉球王朝が沖縄本島周辺の離島を服属させてゆく過程の一端がうかがえた。また、沖縄本島の佐敷町では、第一尚氏王統の佐銘川大主・尚思紹・尚巴志などに関する伝説を調査した。沖縄県八重山諸島では、琉球王府の支配に抵抗したオヤケアカハチと、同時代の土地の英雄であった平久保加那按司・仲間満慶山英極・長田大主・明宇底獅子嘉殿などに関する伝説を石垣島と波照間島で調査した。オヤケアカハチの討伐関係伝説の調査から、琉球王朝が琉球文化圏南端の八重山諸島を服属させてゆく過程の一端がうかがえた。本研究課題に関する論文は複数発表・投稿中。なお、備品100千円は書籍、消耗品50千円は録音用ディスク、国内旅費250千円は第2回調査で使用(275千円、他回は私費)した。