hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己説明機能を備えた情報システム～相互理解のためのゲームと物語の生成～

これに関しては,「今後の研究の推進方策」の項にも述べるように,対象の挙動を確認しつつ,研究を進めることを優先したためである.平成25年度には,基本的に平成24年度に構築したプロトタイプを動かして,動作を確認しながら進めていく方針である.そのために,平成24年度は,各要素技術に関して幅広く並行して進めてきた.しかし,「現在までの達成度」の項に述べたように,動作確認にも有用な「システム挙動や情報システム関係者の挙動の可視化」機能は未だ十分な段階ではない.特に,情報システム関係者の挙動(ヒューマンアクティビティ)の可視化(とそれに必要なシナリオ記述言語の拡張)については,平成25年度の大きな課題である.そこで,この機能の実現を当年度の最優先課題と設定する.その上で,情報システムと関与者の幾つかの典型的な挙動を説明する物語の生成と,情報システム利用者の理解を促進するためのゲーム(ロールプレイングゲーム)を生成するツールの構築を行う.一般に情報システム利用者が,そのシステムを利用していく上で,いくつもの意思決定場面が出てくるが,それに対してどのように振る舞うかで,情報システムはいろいろな挙動を見せる.情報システムへの理解を高めるためには,ゲームを進めていく中で,どのような意思決定場面と選択肢を設定するべきかに関しても調査と考察を深めなければならない.これに関しては,システム構築と並行して,例題を拡充しながら進めていく.「今後の研究の推進方策」の項に述べたように平成25年度は,まず「情報システムの挙動と情報システム関与者の挙動」を分かり易く提供する可視化技術の実現を最優先におく.また,各種要素技術をさらに洗練化し,より大きな規模の分散環境での評価用例題モデルを構築しなければならない.平成24年度に購入した機材の一部は既にその目的にも使っているが,さらに,その実現に必要な機材(デスクトップPC)の購入に費用を要する.加えて本格的な評価は,当初予定より本研究計画期間終了後(平成26年度以降)に行うが,それにつなげるためにも,できるだけ進捗中の研究成果の外部発表を通して評価実験のパートナー探しを行う予定である.そのために必要な旅費等を計上している.
脊髄動物の初期胚におけるPAR及びaPKCの動態と極性の決定機構

我々は、ほ乳類のシグナル伝達タンパク質(aPKC)の解析から、線虫のPAR-3タンパク質のほ乳類版、ASIPに行き当たり、これを契機として線虫のaPKCがPAR-3と共同して線虫初期胚の非対称分裂を制御していることを既に証明した。更にaPKCがASIPと共同して上皮細胞の極性を制御していることを見いだした。本研究では、ツメガエル及びマウスの初期発生に注目し、上記遺伝子の胚の極性の決定への関与の有無を明らかにすることを目的とした。まず、ツメガエルの様々なステージの卵母細胞、成熟卵、さらに上皮由来の培養細胞、A6において、aPKC、ASIPが存在することを確認した。また、両者が複合体を構成していることを明らかとした。驚いたことに、成熟未受精卵、さらに初期発生の段階に至るまで、XaPKCとXASIPが、動物極半球に非対称に局在する事が明らかとなった。一方、未成熟の卵母細胞では、両者は卵母細胞全体に分布していた。実際、単離した未成熟の卵母細胞(ステージ6)を試験管内でホルモン処理し、成熟させ、この過程におけるXaPKCとXASIPに分布を解析した。その結果、GVBDに3時間程度遅れて、XaPKCとXASIPの局在が動物極に局在するようになることを確認した。さらに、GFPとの融合タンパク質としたXaPKCのmRNAを試験管内で合成し、これを未成熟卵母細胞に微注入し、ホルモン処理により成熟させることにより、GFPとの融合タンパク質としたXaPKCも、XaPKCと同様、卵母細胞の成熟に伴い、動物局側に局在するようになることを確認した。XaPKCのキナーゼ活性を欠く点変異体では、局在変化が起きない。現段階では、卵の成熟に伴って、XaPKCとXASIPが動物極半球に局在化する意味、その機構は全く不明である。しかし、両タンパク質の線虫版やほ乳類版が、細胞の極性化に必須の役割を果たしていることを考えると、ツメガエルの卵の極性化に何らかの形で関わっていることが容易に推測される。
MRIと連携した光脳機能計測による日本語と外国語としての英語の文処理に関する研究

本研究では, fNIRSとfMRIなどの脳機能画像法を用いて,日本語母語話者による文構造処理に伴うブローカ野の活動を観察した。実験は,母語の日本語および外国語としての英語を対象とした。刺激文には,照応形である「自分」またはhimself/herselfを使用した。照応形を適切に用いるには文構造処理が必要であるため,ブローカ野が活動すると考えられる。fMRIによる日本語の実験結果から,照応形を含む文処理時にブローカ野の活動が見られた。fNIRSおよび英語学習者によるデータの詳細を解析中である。本研究は,第一・第二言語能力に関わる脳機能のうち,文処理(統語処理)に焦点を当て,両者の共通点・相違点を探ることを目的としている。特に,H21年度は光脳機能計測を用いて,日本語を第一言語とする被験者を対象に,日本語および英語(第二言語)の文処理による脳活動,特にブローカ野での活動を観察した。実験の刺激文には,日本語・英語とも先行研究において報告のある構文・要素を用いた。日本語では,self-paced reading実験やERP実験によって報告されている,Typing Mismatch Effectを採用した。刺激文に補文および補文目的語WH疑問詞が含まれる場合,補文標識が疑問素性を持つ時と,持たない時では,例えばself-paced reading実験では,前者の方がスムーズに処理される効果が見られる。そこで脳活動においても,両者に何らかの差があるかどうか検証することとした。現在,実験データを多重解像度解析で分析中であるが,まだ明確な差は観察されていない。なおこれに付随して,刺激文の音読と黙読の結果をそれぞれ比べてみたが,差はなかった。これにより,実験デザイン上,どちらを使っても結果に影響がないことが分かった。英語では,研究代表者によるこれまでの光脳機能計測研究を踏襲し,文の階層構造上の上下関係がその生起条件に関与する要素である照応形(himselflherself)を用いた。これまでの研究からも,被験者の英語学習レベルが脳活動の多少に影響することが分かっている。現在,実験データを上記日本語の場合と同じ手法で解析中であるが,先行研究である大石(2004)が,ウェルニッケ野および聴覚野を光計測して提案した,学習レベル別の脳活動モデルとは,必ずしも一致しない結果であることが示唆されている。今後,H21年度の結果データ分析を進め,H22年度のMRI実験に反映させる計画である。平成22年度は,本研究の基盤となる母語である日本語の文処理について,照応形のタスクを用いてfNIRS実験およびfMRI実験を実施した。この実験結果に基づき,平成23年度に,外国語としての英語の文処理の実験を行い,結果を比較検討する予定である。年度前半では,fNIRS・fMRI両実験共通のタスク作成を行った。その際,タスクに使用する実験文の妥当性に関するオフライン実験を,年度後半での本実験とは別の被験者で実施し,不適切と思われる文を排除した。また,fMRI実験については,実験に要する施設の準備を行った。年度後半では,fNIRS実験に関しては,日本語母語話者16名(男性12名,女性4名)に対し,日本語の語のタスク(1試行4単語を与え,そのうち同一の語が2つ含まれているか否かを判断するタスク)および文のタスク(照応形「自分」を含む文と含まない文における正誤判断を行うタスク)を行った。また,fMRI実験に関しては,日本語母語話者25名(男性14名,女性11名)に対し,同タスク(文と語)を行った。両実験とも,結果を解析中である。fNIRS実験に関しては,本研究の趣旨であるfMRI実験との連携を重視し,従来,fNIRSの特徴に合わせて実験をプロックデザインとすることが多かったところを,fMRIで広く採用されているイベントリレーテッドデザインとしたため,解析手法を新たに構築する必要性が生じ,検討中である。fMRI実験に関しては,解析ソフトSPM5を利用した解析を進めている。平成23年度は,平成22年度に実施した,母語である日本語の文処理に関するfNIRS実験およびfMRI実験結果と比較するために,外国語としての英語の文処理について,前年度実験同様,照応形のタスクを用いてfNIRS実験およびfMRI実験を実施した。年度前半では,fNIRS・fMRI両実験共通に使用する,英語の照応形を含むタスクを検討・作成した。その際,タスクの実験文に使用する語彙は中学1年次の学習レベルに統一し,また,英語母語話者に依頼して正文・非文ともに英文としての適切性を調査し,実験文としては不適切と思われる文を排除するようにした。年度後半では,fNIRS実験に関しては,日本語母語話者27名(男性23名,女性4名)に対し,英語の語処理タスク(重複語判断タスク:1試行8語を与え,そのうち同一の語が2つ含まれているか否かを判断するタスク)

および文処理タスク(容認可能性判断タスク:照応形"himself"又は"herself"を含む文と含まない文における正誤判断を行うタスク)を行った。また,fMRI実験に関しては,日本語母語話者26名(男性16名,女性10名)に対し,上記と同じタスク(語処理および文処理)を行った。なお,これらのタスクは基本的に,前年度実施の母語である日本語の実験タスクと並行的なものとなるように設定した。現在,両実験とも結果を解析中である。fNIRS実験に関しては,前年度実験と同様に本研究の趣旨であるfMRI実験との連携を重視し,fMRIで広く採用されているイベントリレーテッドデザインによる実験結果の解析手法を,前年度分も含めて,検討・実施中であり,それらとfMRI実験結果との比較を予定している。fMRI実験に関しては,特に,前年度の結果から判明した日本語の照応形処理に伴う活動部位と,本実験との結果を比較検討するための解析を進めている。
地域ブランドにおける市場構造分析に関する研究

本研究においてインターネットアンケート調査によって収集した地域ブランドデータには、ひとりの対象者から複数の競争構造モデリングに活用できるデータと分析対象地域に対する選好データを含んでいる。昨年度は地域ブランドイメージ、地域間類似性を統合し、地域ブランド競争構造モデルを開発した。さらにこのモデルに回答者居住地郵便番号、模擬選択による地域ブランド選択行動のデータを階層ベイズプロビットモデルによって統合することでジョイント・スペース・マップを作製した。これにより、アンケート回答者居住地点での地域選択確率の推定が可能となった。上記ジョイント・スペース・マップ作製のために構築したモデルは、地域イメージと分析地までの距離を説明変数とする、階層ベイズプロビットモデルのパラメータを回答者の属性データに回帰する構造になっており、属性データをモデル推定に用いていない別の回答者に入れ替えることで、その回答者の分析対象地の選択確率が推定できる。本年度は総務省統計局の地図で見る統計から地域ごとの属性データを収集し、モデルに適用し分析対象地選択確率の予測を行い、予測力のみならずモデルの定性的な妥当性を検討した。結果としては、ジョイント・スペース・マップには回答者ごとの地域イメージも説明変数として組み込んでいたため、回答者が居ない地域での予測に問題が出てしまった。この問題を避けるために地域間の近接性だけを利用して各地点の選択確率を引き延ばしただけの予測を行うことも可能だが、より多様な地域情報を活用する形で工夫が必要である。本年度の計画は既存研究のサーベイとデータ収集、さらに基礎分析である。既存研究のサーベイは、(a)観光地間の競合関係に関する既存研究、(b)競合データを得るための質問紙を構成するために用いる地域イメージの測定研究という2つの観点から実施した。(a)についてはPike (2009,Tourism Management)が代表的なものであり、(b)については様々な観光地域イメージ測定の調査結果を収集し、質問紙の構成に援用した。質問紙では9つの温泉地について、各温泉地に対して何かしらのイメージを持っているか否かで回答者をスクリーニングしたうえで、各地域のイメージを5段階のリッカート尺度で測定、地域間の類似性の有無と、各地域に対する選好度を測定した。さらに回答者居住地の郵便番号と観光旅行模擬選択の質問項目を設定することで、イメージ項目と類似性、選好度、模擬選択、地域間距離という複数の競合データを同一回答者から得た。このデータの基礎分析としては、イメージ項目データに対して主成分分析を行い、温泉地イメージの第一主成分として1都心からの利用しやすさやアクセシビリティ、第二主成分として旅行代金や治安などの2観光地の基本評価項目、第三主成分として3温泉地としての魅力が抽出され、那須・修善寺や湯河原・鬼怒川、熱海・伊東などの競合関係が観測された。一方で、類似性データに対して多次元尺度構成法を適用した結果として、公共交通機関の便と、温泉自体を楽しめるかという2つの評価軸が抽出され、熱海・伊東、草津・伊香保、箱根・修善寺が競合していることとなり、イメージ項目と類似性という同じような性質の競合データであっても、異なる競合結果が導きだされることが分かった。当初の計画通り、既存研究のサーベイと質問紙調査によるデータ収集、そして基礎分析を完了した。昨年度インターネットアンケート調査によって収集した地域ブランドデータには、ひとりの対象者から複数の競争構造モデリングに活用できるデータを収集している。とりわけ本年度は地域ブランドイメージ、地域間類似性、回答者居住地データ、模擬選択による地域ブランド選択行動の4データを統合し、地域ブランド競争構造モデルを開発した。モデリングにおいては様々な可能性を考察したが、まずは地域ブランドイメージのデータのみを使用してベイズ因子分析によってモデルを構築し、その後、因子得点に地域ブランド間類似性による階層構造をもつモデルへと拡張し、モデルフィットを確認しながらモデリングの可能性を探った。また、地域ブランドの模擬選択データを被説明変数とし、この類似性による階層構造をもつベイジアン因子分析モデルから得た因子得点の予測値と、回答者居住地から地域ブランドまでの距離を説明変数として、階層ベイズプロビットモデルによってアンケートデータ回答者の地域選択行動をモデル化した。これらはすべてベイジアンモデリングであり、マルコフ連鎖モンテカルロ法によって推定している。実証分析では、地域ブランド間類似性データを含めないモデルと、含んだモデルとのモデル比較を行い、後者のモデルが周辺対数尤度基準でわずかに優れたモデルフィットを示す結果となり、地域イメージでは補完しきれなかった情報を類似性データによって補うことができたのではないかと考えられる。また、階層ベイズプロビットモデルのモデル推定から、各アンケート回答者の地域ブランド模擬選択に関する予測分布を得ることができ、回答者ごとに何処の地域を選択するかが確率として得られ、個人ごとに競争関係を推定することが可能となった。計画にあるとおり、複数の競合データをベイジアンモデリングによって統合した競争構造モデルを構築した。

本年度は総務省統計局の地図で見る統計から地域ごとの属性データを収集し、モデルに適用し分析対象地選択確率の予測を行い、予測力のみならずモデルの定性的な妥当性を検討した。結果としては、ジョイント・スペース・マップには回答者ごとの地域イメージも説明変数として組み込んでいたため、回答者が居ない地域での予測に問題が出てしまった。この問題を避けるために地域間の近接性だけを利用して各地点の選択確率を引き延ばしただけの予測を行うことも可能だが、より多様な地域情報を活用する形で工夫が必要である。次なる研究目標は複数の競合データを用いた競争構造モデルの開発である。質問紙調査は紙上で尋ねたことしか分からないため、例えばブランドイメージについて分析者が事前に具体的なイメージ要素の項目を設定した場合には、その取り上げられた項目しか回答を得ることができない。一方類似性は、具体性は低いが回答者の感覚として分析対象に関する全体的なイメージ評価を示している。これら競合データの特性を考慮した統合モデルの構築を考えると、個々の地域イメージ要素で捉えきれないものを全体的なイメージで補完する形が想定され、つまり地域イメージ要素による競争構造モデルの背後に地域間類似性が設定されるモデルを構築する。これには例えばベイズ因子分析の因子得点を地域間類似性データに回帰する階層モデルが考えられる。また、近接する地域のイメージは似たものになることが考えられるため、地域間距離データを地域間類似性の背後に設定し2段階の階層モデルを構築することで、複数の競合データを統合した競争構造分析が可能なモデルを開発する。また、上記のようなデータ特性から想定されるモデル構築だけでなく、ベイジアンモデル平均など枠組みの異なる手法についても幅広く検討する。次なる研究目標は開発したモデルをより洗練されたものにすることである。地域ブランドは立地を変えることが出来ないため、イメージ上の競合と選好を示すモデルで競合すると判断された地域同士でも、距離が離れていることで競合になりえないことが考えられる。今回のモデリングでは回答者自身の居住地情報を利用することで、その居住地から各地域ブランドへの来訪行動を描くことはできたが、回答の無い地域での競争構造は不明である。そこで、空間統計学を援用し回答者間の空間的相関をモデルに組み込むことで欠損値の問題を克服することを考えている。
強水素結合能を活かした環状シラノールによる自己集合型クラスターの形成

初年度において、イソプロピル基を有する環状シラノール(i-PrSiO(OH))_41をall-cis体のみ選択的に合成することができた。興味深いことにこの化合物はこれ以外の異性体を生成しない。このものは単体で結晶化せず、水を再結晶溶媒に含めることにより球状のクラスターを与えた。X線結晶解析により、4分子の環状シラノールと4分子の水が水素結合により単位ユニットを形成していることが明らかになった。そこで次に、種々の水素結合可能な化合物との共結晶を試みたところ、1とジイソプロピルシランジオールとの共結晶により、ナノサイズの直径を持つ無限長の超分子を得ることができた。得られた結晶は明らかに原料とは異なった形状を有し、融点も異なる。構造解析の結果6分子の1と4分子のi-PrSiOH_2が単位ユニットとなり、ナノサイズチューブの超分子を形成していることが明らかになった。1の4つの水酸基とシランジオールの2つの水酸基による水素結合によるクラスターであり、固体状態では安定な化合物である。通常の無極性溶媒には溶解せず、DMSO、DMF等の極性溶媒中では原料と異ならないNMRスペクトルを示すことから、極性溶媒中では水素結合が解けてばらばらになるものと考えている。そこで、さらに強固なシロキサン結合を有するナノチューブの合成を指向し、固体状態での脱水反応を検討した。モデル化合物として、種々の固体シラノールを原料とし、熱による固体状態での脱水反応を検討したところ、融点付近の温度で脱水縮合が速やかに進行することが明らかになった。今後は触媒等の使用も含めてさらに詳細に検討していく予定である。イソプロピルジフェニルクロロシランから3ステップで環状シラノールである[i-Pr(OH)SiO]_4(1)を合成した。X線結晶構造解析の結果、得られた化合物は単一物であり、オールシス型の構造を有することが明らかになった。この化合物は通常の有機溶媒からでは結晶化せず、水を含んだ溶媒から再結晶することにより単結晶を得た。格子内で球状のクラスタを形成しており、水4分子とシラノール4分子が水素結合をしていた。この結晶は空気中では不安定であり容易に水を失って白濁する。最近Feherらによって同一の骨格を有するフェニル置換のシラノールの構造が発表されたが、その構造もオールシス体であった。加水分解・脱水縮合の段階で水素結合を形成しながら反応が進行するため、オールシス体ができやすいものと考えている。現在種々の水素結合能のある化合物と1の共結晶化を試みているが、これと平行して得られたシラノールを原料にして新規シロキサンの合成を行った。これまでに我々は、シラノールをDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)と反応させることによりシロキサンを得ることを発表しているが、それをこの化合物に適用した。その結果1とDCCの反応により2分子が上下に縮合したオクタシルセスキオキサンi-Pr_8Si_8O_<12>を収率よく得ることができた。これまでにオクタシルセスキオキサンはモノシランやジシランから作られていたが、今回の結果により環状シラノールが中間体として存在する可能性を示すことができた。また[i-Pr_2Si(CI)]_2Oとの反応によりはしご状の3環式ラダーシロキサン合成にも成功した。得られた化合物はともにX線結晶構造解析で構造を定めた。
膀胱留置カテーテル抜去後排尿障害のアセスメント・ケアガイドの作成

本研究の目的は,病院や介護施設の看護師が活用できる膀胱留置カテーテル抜去後のケアガイドを作成し,その有用性を検討することとした。ケアガイドは,5種類の排尿障害のケア内容で構成されている。研究者は,看護師にガイドを使用してもらい,その問題点をフィードバックしてもらった。結果,ほとんどの患者は,カテーテルから離脱できた。このガイドは,フィードバックを参考に更に精選した。本研究の目的は、膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害について、看護師レベルで活用可能なアセスメント・ケアガイドを作成・実施し、その有用性と妥当性を検証することである。今年度は、膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害についてのアセスメント・ケアガイドの原案を作成するために、文献検討し原案の作成を行った。同時に、看護師の排尿についてのアセスメント能力を知るために、看護教員や臨床指導看護師を対象とした調査を行った。その結果、教員や臨床指導看護師であっても、膀胱留置カテーテル抜去や排尿障害に関するアセスメントが十分でないことが明らかとなった。また、地域高齢者の排尿状態を知るために排尿自立への手引書を作成し調査を行った。その結果、対象の約50%が尿失禁や夜間頻尿を、約70%が頻尿の症状を有していた。ICIQ-SFとQOL(r=0.628)、I-PSSとQOL(r=0.720)では相関がみられ、早期での問題解決の必要性が示唆された。老人保健施設に入所していう高齢者の排尿状態を調査した結果では、約9割が蓄尿障害または尿排出障害、尿失禁を有していた。定時の排尿誘導は尿失禁を予防するために有効である一方、蓄尿機能を低下させる可能性も示唆された。上記結果をもとにアセスメント・ケアガイド原案を一部修正した。膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害についてのアセスメント・ケアガイド原案に基づく介入は、一般病院と介護老人保健施設を対象とし、研究者がスタッフと共に試行した。介入期間は、膀胱留置カテーテル留置の適応のアセスメントから抜去後の排尿確立まで約五週間とした。排尿状態の評価は、ケア介入を行いながら排尿状態等をモニタリングして行った。その結果、対象は、膀胱留置カテーテルを抜去でき、コンチネンスの状態を維持できた。本研究の目的は、捧王留置カテーテル抜去後の排尿障害について、看護師レベルで活用可能なアセスメント・ケアガイドを作成し試行によりその有用性と妥当性を検証することである。今年度は、昨年度作成した膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害についてのアセスメント・ケアガイドの原案を、排尿に関する専門家および臨床の看護師からの意見を反映させ修正を行った。修正では、専門家の意見を取り入れることによって根拠に基づいた正確さを重視した。一方では、臨床の看護師の意見を取り入れることで、活用しやすさの工夫について配慮した。今年度の介入は、一般病院で上記修正版に沿って研究者がスタッフと共に行った。1人の対象に対する介入期間は、膀胱留置カテーテル留置の適応のアセスメントから抜去、抜去後の排尿状態に合わせたケア実施までの約五週間とした。対象は、膀胱留置カテーテルを3日以上留置している者とした。排尿状態の評価は、排尿日誌による排尿状態のモニタリングと泌尿器科医師による膀胱内圧測定等により行った。結果、対象は、50代以上の高齢な方で脳血管疾患を発症した者が多く、何らかの排出障害がみられた。介入は、修正版の膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害についてのアセスメント・ケアガイドに沿い、個人の排尿障害に応じて間欠導尿などのケアを行った。その結果、膀胱留置カテーテルから離脱し自立できた者と間欠導尿の継続が必要な者といたが、コンチネンスの状態は、両者共に保つことができた。膀胱留置カテーテルを抜去した後、排尿障害が起こると一般的に再留置されそのまま留置が継続しやすい。膀胱留置カテーテルの継続使用は、尿路感染を引き起こすだけでなく、行動を制限し生活への支障や退院への悪影響も及ぼす。そのため、膀胱留置カテーテルが抜去できコンチネンスの状態を維持できることは意義深い。本研究の目的は、膀胱留置カテーテル抜去後の排尿障害について、看護師レベルで活用可能なアセスメント・ケアガイドを作成および施行することにより、その有用性と妥当性を検証することである。今年度は、昨年度の介入結果や臨床の看護師などスタッフからの意見を参考に、排泄に関する専門家(泌尿器科専門医や研究者など)で、作成した膀胱留置カテーテル抜去とその後のアセスメント・ケアガイドおいよび手引書の洗練化を図った。重要視した点は、1専門家によるエビデンスに基づいた内容であること、2実際に使用した看護師の意見を考慮し活用しやすくする、ということだった。今年度は、上記のように洗練化を図ったアセスメント・ケアガイドを用いて一般病院で介入を行った。

1人の対象への基本的な介入期間は、膀胱留置カテーテルの適応と抜去後のリスクアセスメントからカテーテル抜去、カテーテル抜去後の排尿障害に応じたケアの実施とその評価のため約5週間とした。但し、5週間でコンチネンスの状態を獲得できなかった者については、ケアと評価を継続した。対象は、膀胱留置カテーテルを3日以上留置している者で看護管理者が選定した。排尿状態の評価は、正確性を重要視し、ユーリンパンおよびBVI6100(シスメックス社製)等を使用して排尿状態をモニタリングした。また、泌尿器科専門医による膀胱内圧測定を行った。結果、脳卒中の対象で排出障害を生じる者が多かった。個別性を考慮しながらアセスメント・ガイドに沿って間欠導尿等を行うことにより、日常生活自立度に関係なくほとんどの対象が膀胱留置カテーテルから離脱できた。これらの結果を基に、排尿に関する専門家と臨床看護師等で更にアセスメント・ケアガイドおよび手引書の洗練化を図った。おおむね、平成23年度に計画した内容を実施することができたためである。その内容は、以下のとおりである。平成23年度は、昨年度の試案結果をもとに作成した、膀胱留置カテーテル抜去とその後のアセスメント・ケアガイド原案の修正を予定通り行った。修正については、専門家の意見や臨床看護師の意見を反映することができた。また、一般病院の患者を対象に、修正版の膀胱留置カテーテル抜去後とその後のアセスメント・ケアガイドに沿って数例の実施も行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、昨年度の介入結果をもとに、修正版の膀胱留置カテーテル抜去とその後のアセスメント・ケアガイドおよび手引書の洗練化をはかる予定である。ここでは、専門家の意見や実際に使用した看護師の意見を取り入れていく。また、症例数を重ねるため、アセスメント・ケアガイドを用いたケア介入を引き続き行い評価していく。その他、県内の別施設で介入の試行を予定している。
神経ペプチドCGRPによる免疫系制御機構の解明

本研究においてはin vitro,in vivo両方におけるCGRPのTh細胞制御作用を明確にし,そしてストレス負荷時の生理的な作用についても検討を進めた.その結果,CGRPの添加はTh1細胞分化を抑制し,Th2細胞,Th9細胞,Th17細胞から産生されるサイトカインを増加させることを見出した.さらにこのサイトカイン産生促進作用について詳細な機序を解明するため,CGRP受容体シグナル伝達において重要な役割を果たすと考えられるcAMP/PM経路の寄与について検討し,CGRPがPMの活性化を介してTh細胞分化を制御することや,PKAによるサイトカイン産生制御機構としてPKAがGSK-3βの不活性化を介してNFATc2の核内移行を促進するという新たなシグナル伝達経路を見出し,CGRPがこのPKA/GSK-3β/NFATc2という経路を介してサイトカイン産生を促進することも示唆された.次にこのin vitroで見られたTh細胞制御作用の重要性を評価するため,T細胞特異的RAMP1欠損マウスのアレルギー応答性を評価した.ここではTh9細胞がその発症に寄与する気道炎症モデルとTh17細胞の寄与が示されている脳脊髄炎モデルを用いた.まず表現型に関して種々の解析を進めた結果,両炎症モデルにおいてT細胞特異的RAMP1欠損マウスで有意な炎症反応の抑制が認められた.これはCGRPのT細胞制御作用が生理的にこれらのアレルギー反応を促進していることを示している.またその原因として気道炎症においてはTh9細胞からのIL-9産生量が,脳脊髄炎においてはTh17細胞からのIL-17産生量がT細胞特異的RAMP1欠損マウスで減少していることを見出した.この結果からCGRPがTh細胞分化促進作用を介して様々なアレルギーの悪化に寄与していることが示された.またこのTh17細胞,Th9細胞に対する作用解析を論文として学術雑誌に投稿し,受理された(研究発表参照).最後に精神的なストレス暴露によるCGRP放出とアレルギー応答性の関連を検討した.精神的なストレスを与えると血中CGRP濃度の有意な上昇が認められ,Th2型皮膚炎症や気道炎症の悪化も確認できた.またその作用はIL-4産生促進やIL-9産生促進作用を介していることも示唆された.そしてやはりRAMPl欠損マウスではストレスによるアレルギー悪化はほとんど見られず,CGRP産生量増加がストレス応答時のアレルギー悪化を引き起こすことが示された.本研究により,CGRPが免疫系の制御において重要な役割を果たし,さらに神経系の異常に伴うCGRP産生制御の崩壊が免疫系のバランス,ひいてはアレルギー疾患の発症や悪化につながる可能性が示された.このような神経系由来の物質による免疫系の恒常性制御とその破たんによるアレルギー発症機構という新たな生体現象を解明できたことが今後の免疫研究や免疫系疾患の新たな治療戦略につながることを期待する.本研究においてはin vitro,in vivo両方におけるCGRPのTh細胞制御作用を明確にし,そしてストレス負荷時の生理的な作用についても検討を進めた.その結果,CGRPの添加はTh1細胞分化を抑制し,Th2細胞,Th9細胞,Th17細胞から産生されるサイトカインを増加させることを見出した.さらにこのサイトカイン産生促進作用について詳細な機序を解明するため,CGRP受容体シグナル伝達において重要な役割を果たすと考えられるcAMP/PM経路の寄与について検討し,CGRPがPMの活性化を介してTh細胞分化を制御することや,PKAによるサイトカイン産生制御機構としてPKAがGSK-3βの不活性化を介してNFATc2の核内移行を促進するという新たなシグナル伝達経路を見出し,CGRPがこのPKA/GSK-3β/NFATc2という経路を介してサイトカイン産生を促進することも示唆された.次にこのin vitroで見られたTh細胞制御作用の重要性を評価するため,T細胞特異的RAMP1欠損マウスのアレルギー応答性を評価した.ここではTh9細胞がその発症に寄与する気道炎症モデルとTh17細胞の寄与が示されている脳脊髄炎モデルを用いた.まず表現型に関して種々の解析を進めた結果,両炎症モデルにおいてT細胞特異的RAMP1欠損マウスで有意な炎症反応の抑制が認められた.これはCGRPのT細胞制御作用が生理的にこれらのアレルギー反応を促進していることを示している.またその原因として気道炎症においてはTh9細胞からのIL-9産生量が,脳脊髄炎においてはTh17細胞からのIL-17産生量がT細胞特異的RAMP1欠損マウスで減少していることを見出した.この結果からCGRPがTh細胞分化促進作用を介して様々なアレルギーの悪化に寄与していることが示された.またこのTh17細胞,Th9細胞に対する作用解析を論文として学術雑誌に投稿し,受理された(研究発表参照).最後に精神的なストレス暴露によるCGRP放出とアレルギー応答性の関連を検討した.精神的なストレスを与えると血中CGRP濃度の有意な上昇が認められ,Th2型皮膚炎症や気道炎症の悪化も確認できた.またその作用はIL-4産生促進やIL-9産生促進作用を介していることも示唆された.そしてやはりRAMPl欠損マウスではストレスによるアレルギー悪化はほとんど見られず,CGRP産生量増加がストレス応答時のアレルギー悪化を引き起こすことが示された.本研究により,CGRPが免疫系の制御において重要な役割を果たし,さらに神経系の異常に伴うCGRP産生制御の崩壊が免疫系のバランス,ひいてはアレルギー疾患の発症や悪化につながる可能性が示された.

このような神経系由来の物質による免疫系の恒常性制御とその破たんによるアレルギー発症機構という新たな生体現象を解明できたことが今後の免疫研究や免疫系疾患の新たな治療戦略につながることを期待する.
緩徐発症1型糖尿病における発症・進展予知法の開発と進展阻止への応用

本邦における成人発症1型糖尿病患者の頻度は小児期発症例と同程度といわれており、これまでの研究からその約3分の2が緩徐発症1型糖尿病と推測されている。また、抗GAD65抗体は、1型糖尿病進行の予知マーカーであるが、その予知率は発症後5年で約65%であり、抗GAD65抗体陽性者の約3分の1は長期間に渡りインスリン治療を必要としていない。そこで本研究は、抗GAD65抗体の詳細な解析により、緩徐発症1型糖尿病患者のインスリン依存状態への進展を鋭敏に予知できるマーカーを同定し、進展阻止への応用を行うことを目的とした。1.GADのファージディスプレイライブラリーの作成:平成18年度にヒト膵島由来GAD65ランダムファージディスプレイライブラリーを作成し、健常人血清、緩徐発症1型糖尿病患者血清でスクリーニングをおこない、各血清が認識するGAD65エピトープを同定した。2.抗GAD抗体エピトープ解析システムの構築:得られた情報を元に、緩徐発症1型糖尿病におけるインスリン依存への進行と関連があると考えられるGAD65エピトープを複数選択し、サンドウィッチELISA法の手法を駆使し、いろいろな試薬を用いて各血清IgGの結合を検討したが、Noise/Signal比が低く、解析システムを構築するに耐えうるエピトープの選定には至っていない。今後、インスリン依存への進行に特異的なエピトープの同定を目的に、RIA法など他の手法での検討や遺伝因子との関連についての検討も加え、マススクリーニングに適した簡便な測定系の確立を計画している。また、抗グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD65)抗体は、緩徐発症1型糖尿病患者におけるインスリン依存状態の予知マーカーといわれているが、その予知率は発症後5年で約65%であり、抗GAD65抗体陽性者の約3分の1は長期間に渡りインスリン治療を必要としていない。そこで本研究は、抗GAD65抗体のエピトープのファインマッピングにより、緩徐発症1型糖尿病患者のインスリン依存状態への進展を鋭敏に予知できるマーカーを同定して、その高感度予知法を開発し、進展阻止への応用を行うことを目的とし、検討をおこなっている。【研究実績】(1)GADのファージディスプレイライブラリーの作製とスクリーニング:ヒト膵島由来GAD65ペプチドをファージ表面へ発現させるランダムファージディスプレイライブラリーを作製し、10^910^<10>pfU/mlのライブラリーを得た。そのライブラリーを用いて、健常人血清、インスリン依存状態に陥った緩徐発症1型糖尿病患者血清およびインスリン非依存状態の緩徐発症1型糖尿病患者血清に対する反応を比較検討した。その結果得られた合計400のファージクローンよりファージDNAを抽出し、ファージに組み込まれているGAD65 cDNAのシークエンス解析を行ない、各血清が認識するGAD65エピトープを明らかにした。(2)抗GAD抗体エピトープ解析システムの構築:(1)で得られた情報を元に、緩徐発症1型糖尿病におけるインスリン依存への進行と関連があると考えられるGAD65エピトープを複数選択し、サンドウィッチELISA法により、各血清IgGの結合を検討している。今後、インスリン依存への進行に特異的なエピトープを同定し、マススクリーニングに適した測定系の確立を図る。これまでの研究から緩徐発症1型糖尿病において、抗グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD65)抗体の抗体価が、将来のインスリン依存状態進展を予知する指標となり得ることが我々の研究で明らかになっている。さらに、抗GAD65抗体の抗原認識部位(エピトープ)を解析することで、より正確に予知が可能となることもわかりつつある。

本研究では、抗GAD65抗体の詳細なエピトープ解析に基づく高感度進展予知法の開発を試みた。1.GADのファージディスプレイライブラリーの同定:平成18年度に作成したヒト膵島由来GAD65ランダムファージディスプレイライブラリーを、健常人血清、緩徐発症1型糖尿病患者血清でスクリーニングし、各血清が認識するGAD65エピトープを同定した。2.抗GAD抗体エピトープ解析システムの構築:上記研究で得られた情報を元に、緩徐発症1型糖尿病におけるインスリン依存への進行と関連があると考えられるGAD65エピトープを複数選択し、サンドウィッチELISA法の手法を駆使し、いろいろな試薬を用いて各血清IgGの結合を検討したが、Noise/Signal比が低く、解析システムを構築するに耐えうるエピトープの選定には至っていない。今後、インスリン依存への進行に特異的なエピトープを同定を目的に、RIA法など他の手法での検討や遺伝因子との関連についての検討も加え、マススクリーニングに適した簡便な測定系の確立を計画している。
出力干渉型多入出力アクチュエータユニットの構成原理と制御に関する研究

本研究では,「複数アクチュエータからの入力を一端集約して再配分して出力することができる機能」を有するアクチュエータユニットの設計原理を提案し,基本的な実現可能性を探ることが目的である.平成15年度は,「ハーモニックツクドライブを2つ利用した2アクチュエータ2出力の出力干渉型アクチュエータユニット(出力干渉型AU)」を実際に試作し,その性能試験を行った.具体的には,以下の手順で試作を行った.ステップ1)前年度試作した「特殊なハーモニックドライブを用いた同軸2軸入出力機能を有する出力干渉型アクチュエータユニット」を性能試験可能なように改造した(ジグに取り付け可能なような加工を本体に施した).ステップ2)本試作ユニットについて詳細な運動方程式を導出し,運動学的および力学的基礎式を導出した.ステップ3)性能試験装置(出力軸にドラムをつけ,錘を巻き上げることで付加を与える装直)を試作し出力干渉型AUの性能試験を行った.実験結果からハーモニックドライブを用いた出力干渉型アクチュエータユニットの有効性が確認できた.具体的には,期待どおり2つの入力のパワーを1つの出力軸に集中させるなどのパワーの再分配が可能であることを示すことができた.今後はより小型化および効率化を目指す.具体的には,2つの軸の摩擦力の大きさが異なっており,それが効率低減化の要因になっていた.これは加工法の問題も含んでいることから加工法の側面からも検討することにした.本研究では,「複数アクチュエータからの入力を一端集約して再配分して出力することができる機能」を有するアクチュエータユニットの設計原理を提案し,基本的な実現可能性を探ることが目的である.平成14年度は,「2アクチュエータ2出力の出力干渉型アクチュエータユニット(出力干渉型AU)」を実際に設計試作した.具体的には,以下の手順で試作を行った.ステップ1)本ユニットは2組の差動歯車を組み合わせて構成することができる(前年度に機能確認のために平歯車を組み合わせた機能確認モデルを実現しており,その事実は確認している).そのことに注目して,平歯車以外に同様の機能を有する機構を探索した.ステップ2)ステップ1の結果,ハーモニックドライブが適当な機構であることがわかった.ステップ3)ハーモニックドライプを2組利用する(2つのハーモニックドライブを平歯車で連結する)ことで2入力2出力の出力干渉機構を設計し,試作した.ステップ3)本試作ユニットについて詳細な運動方程式を導出し,上述の関係式を導出した.本試作機の特徴には以下のものがある.・出力干渉機構部分と減速機が一体化されていることから,構成がコンパクトになる.・その結果小型化がしやすい.・バックラッシュがすくない.・これらは構成要素としてハーモニックドライブを用いたことから得られる特徴である.次年度へ残された課題は,本試作ユニットの性能試験と制御実験である.さらにより小型化を目指した検討を行うことも課題である.本研究では,「複数アクチュエータからの入力を一端集約して再配分して出力することができる機能」を有するアクチュエータユニットの設計原理を提案し,基本的な実現可能性を探ることが目的である.平成15年度は,「ハーモニックツクドライブを2つ利用した2アクチュエータ2出力の出力干渉型アクチュエータユニット(出力干渉型AU)」を実際に試作し,その性能試験を行った.具体的には,以下の手順で試作を行った.ステップ1)前年度試作した「特殊なハーモニックドライブを用いた同軸2軸入出力機能を有する出力干渉型アクチュエータユニット」を性能試験可能なように改造した(ジグに取り付け可能なような加工を本体に施した).ステップ2)本試作ユニットについて詳細な運動方程式を導出し,運動学的および力学的基礎式を導出した.ステップ3)性能試験装置(出力軸にドラムをつけ,錘を巻き上げることで付加を与える装直)を試作し出力干渉型AUの性能試験を行った.実験結果からハーモニックドライブを用いた出力干渉型アクチュエータユニットの有効性が確認できた.具体的には,期待どおり2つの入力のパワーを1つの出力軸に集中させるなどのパワーの再分配が可能であることを示すことができた.今後はより小型化および効率化を目指す.具体的には,2つの軸の摩擦力の大きさが異なっており,それが効率低減化の要因になっていた.これは加工法の問題も含んでいることから加工法の側面からも検討することにした.
光合成系II超分子複合体の高分解能電子線結晶構造解析

ホウレンソウより、酸素発生能を十分保持した光化学系II複合体をイオン交換及びゲル濾過クロマトグラフィーにより単離精製した。得られた光化学系II複合体の酸素発生能は単離精製に用いた界面活性剤に大きく影響し、最も高い酸素発生能を保持した光化学系II複合体はドデシルマルトシドで可溶化したものであった。この標品にチラコイド膜より単離した脂質(主にMGDG, DGDG)を加え、自作の界面活性剤除去装置(結晶化溶液中に少量のバイオビーズを自動的に徐々に添加する装置)を用いて二次元結晶化を試みたところ、二次元結晶が得られた。しかし、その大きさは最大で200nm平方程度であり、高分解能での解析に耐える大きさではなかった。好熱性らん藻より単離精製した光化学系II複合体の二次元結晶化を種々の条件下で試みたところ、二次元結晶は得られなかったが、高いタンパク質濃度の場合に三次元結晶が得られた。最大約30マイクロメートルの濃緑色菱形状の結晶であり、偏光も観察された。また、ホウレンソウ由来の光化学系II複合体(CP47,D1,D2,cyt.b559,psbI蛋白)をイオン交換及びゲル濾過クロマトグラフィーにより高純度で単離精製し、種々の脂質を加えて二次元結晶化を試みたが、これまでに得られている結晶よりも大きく結晶性の良い物は得られなかった。現在結晶化条件を探索している。光化学系II複合体(CP47,D1,D2,cyt.b559,psbI蛋白)二次元結晶の表面形状を原子間力顕微鏡で観察したところ、本系II複合体は膜面からルーメン側に2nm、ストロマ側に1nm程度突出していることや脂質二重層の厚みが3.5nmであることなどが明らかになった。また、酸素発生能を保持した光化学系II複合体の単一粒子の電顕像を画像解析することによって、本粒子の三次元構造が分解能22Åで解かれ、ホモダイマー構造であることや膜面から突出している部分の立体構造に関する情報が得られた。この標品にチラコイド膜より単離した脂質(主にMGDG,DGDG)を加え、自作の界面活性剤除去装置(結晶化溶液中に少量のバイオビーズを自動的に徐々に添加する装置)を用いて二次元結晶化を試みたところ、二次元結晶が得られた。しかし、その大きさは最大で200nm平方程度であり、高分解能での解析に耐える大き1さではなかった。

また、ホウレンソウ由来の光化学系II複合(CP47,D1,D2,cyt.b559,psbI蛋白)をイオン交換及びゲル濾過クロマトグラフィーにより高純度で単離精製し、種々の脂質を加えて二次元結晶化を試みたが、これまでに得られている結晶よりも大きく結晶性の良い物は得られなかった。透析法による膜タンパク質の二次元結晶化においては、結晶化溶液中からの界面活性剤の除去速度が重要な要因となるため、筆者は透析外液中の界面活性剤濃度を数日から数十日にわたって連続的に徐々に低下させることのできる新たな透析装置を作製した。1.系II粒子の単離精製:ホウレンソウのチラコウィド膜より得た光化学系II膜断片をヘプチルチオグルコシドで処理し、酸素発生能を保持した光化学系II複合体を得た。この粒子からすべての膜表在性タンパク質(33kDa、23kDa、17kDa)をトリス処理によって除去した系II粒子を種々の条件下でドデシルマルトシド処理した。この系II溶液からショ糖密度勾配遠心およびイオンクロマトグラフィーによって系II粒子を単離精製した。SDS-PAGE分析によって得られた系II粒子はCP47、CP43、D1、D2、cytb559およびpsbIなどの低分子量膜タンパク質よりなる系IIコア複合体であった。この系IIコア複合体をさらにドデシルマルトシド処理し、ショ糖密度勾配遠心およびイオンクロマトグラフィーによって系IIエサブコア粒子(CP47-反応中心複合体)を単離精製した。2.系II粒子の二次元結晶化:上記二種類の系II粒子にドデシルマルトシドで可溶化したジガラクトシルジグリセロール/モノガラクトシルジグリセロール/ホスファジルグリセロール溶液を添加し、自作のバイオビーズ自動添加装置を用いて、ドデシルマルトシドを徐々に除去することにより二次元結晶化を試みたところ、脂質膜(リポソーム)内に系II粒子の二次元結晶が確認された。結晶領域の広さはバイオビーズの添加速度に依存し、添加速度の遅い場合に比較的良質で大きな二次元結晶が得られた。二次元結晶は脂質膜内にモザイク状に存在しており、その大きさは200nm平方程度であった。
保護者が管理・活用する個別の支援計画の開発に関する研究

今年度は,最終年度にあたり,報告書の作成を中心に,調査及び実践を行った。調査は,北海道函館市,長野県長野市,岡山県岡山市,アメリカ合衆国ノースカロライナ州を,保護者と専門家の連携協力が進んでいる先駆的な地域として取り上げ,各地の実践を報告した。また,実践として「保護者のための学習会」を組織し,「個別の支援計画」を作成した。以上の研究結果から,支援会議を開いて一堂に会し,情報交換を定期的に行う従来の方法に加え,学校や専門家からの情報を保護者に仲介(管理)してもらいながら,個別の支援計画を情報交換のための道具として活用することが有効であると分かった。以下に,そのまとめを記す。○自閉症を併せ有する子どものための個別の支援計画は,その障害の特性に応じた支援方法等を記載するなどしてより具体的に伝える必要がある。そのためには,例えば学齢期では教師と保護者が協力し合ったり,保護者間で様式を共有し合ったりすることが有効である。○本人や保護者が,「前向きな発想」や「地域の広がり」を強く意識することができるように,作成する過程(プロセス)を一層重視する必要がある。例えば,作成する書式を色やデザインを工夫して想像力をかき立てる工夫をしたり,ワークショップの技法などを取り入れて関係者間や保護者同士の協議が円滑にすすむように工夫したりすることが有効である。○これからの社会で求められる情報の管理能力のためには,様式等の作成段階から本人や保護者が参加することの方が,情報を管理しやすく,必要に応じて情報を調整できる。○支援者としての専門家の仕事は,本人や保護者が円滑に「個別の支援計画」を作成,活用することができるように支援することが第一の目的であり,求められた情報をニーズに応じて分かりやすく提供し,必要に応じて「前向きな発想」や「地域の広がり」につながるような仕組みを作ることが最も大切なことである。今年度は,各支援機関で必要性の高い記載項目を調査し,具体案を開発した。学校(筑波大学附属久里浜養護学校,北海道教育大学附属久里浜養護学校,富山大学教育学部附属久里浜養護学校,他9校),療育機関(トモニ療育センター,明治安田生命すこやか健康財団子ども療育相談センター,他2団体),福祉機関(社会福祉法人海風会いちばん星,社会福祉法人おしまコロニー,他2団体)の個別の支援計画又は類似したものを収集し,個別の支援計画(試案)を作成した。また,学校教育期間の自閉症児者を対象にした支援プログラムに取り組み,効果を上げている海外機関(アメリカ・ノースカロライナ州立大学TEACCH部,フィンランド国トルコ市)を協力機関とし,調査・研究し,自閉症児者に特化した個別の支援計画を作成した。ノースカロライナ州は実地調査を行った。次に,鎌倉市:住民で組織された「かまくら福祉・教育ネット」を中心に,保護者が管理・運用する個別の支援計画のための方法を,具体的な事例をとおして検討した。その結果,以下のことが明らかになった。(1)障害児者の自立や社会参加のためには,保護者と専門家が連携協力した支援が必要である。特に,自閉症など,発達障害を中心とした障害児者への支援は,早急な対応が求められている。(2)これまでは,地域の専門機関が直接的な会合などの協力体制を整備することが強調されてきたが,個別の支援計画などの情報交換のための道具(以下;ツール)を活用することよって,連携協力を進めていることが分かった。(3)早急な個別の支援計画の具体化のためには,モデルケースとなる事例を挙げる必要がある。平成17年度は,試案を用いた実践を積み重ね,報告書を作成する予定である。

○支援者としての専門家の仕事は,本人や保護者が円滑に「個別の支援計画」を作成,活用することができるように支援することが第一の目的であり,求められた情報をニーズに応じて分かりやすく提供し,必要に応じて「前向きな発想」や「地域の広がり」につながるような仕組みを作ることが最も大切なことである。