hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
e-learningによる「妊婦健診に必要な看護ケア」の学習支援に関する研究

本研究の目的は、基礎的な知識を段階的に実践的な能力へと発展させていくために基礎看護学と母性看護学領域とが連携して作成する(1)e-learningシステムの完成と(2)その試験的運用による学習実態、教材価値の検証であった。1.システムの完成:学内の講義・演習から臨床実習へと進む学習パスがよりスムーズとなるような構成とした。(1)妊婦健診に必要な看護ケアを「事例編(妊婦側)」と「確認編(看護職)」のそれぞれの視点から学ぶ。(2)「妊婦健診に特有の技術」と「基礎看護技術」の関連を学ぶ。(3)クイックテストからなる「基礎知識編」で教科書的知識を確認する。2.運用結果:対象学生に2ヶ月間コンテンツの提供を行なった。(1)29.6%が利用し、内25%は単独でコンテンツを利用した。残りは複数での利用であった。利用者人数、時間は「事例編」、「確認編」、「基礎知識編」、「基礎看護技術」の順に多かった。利用回数は、「基礎看護技術」、「事例編」、「確認編」、「基礎知識編」の順に多かった。(2)自記式アンケートによれば、利用者のほぼ全員が「大変役に立った」「役に立った」と評価した。使用しなかった学生の理由は「実習中で時間がなかった」「利用の仕方がわからなかった」であった。「通年で提供してほしい」「使い方を詳しく教えてほしい」との要望があった。なお、利用者の大半が快適にシステムを利用した。3.今後の課題:(1)従来の研究者らの成果に比し利用率が低い。「内容と学生ニーズのマッチング」「利用に必要な時間の確保」といった問題があると考える。解決策としては、通年での提供や学習時期に応じた内容の工夫が挙げられる。(2)コンピュータリテラシーの問題を他の学生と共に利用することで克服した学生がいた一方で、利用できぬままに期間がすぎる学生もいた。特に利用の開始時期のサポート体制が必要である。本年度は14のプロセスを経て研究遂行を行った。実施結果を以下にまとめる。1.看護基礎教育の現状と課題:医療の高度化・重症化が進む中で一層の安全性が求められると同時に、人権を尊重した医療倫理が重要性を増しており、時代に応じた専門性の高い看護判断と看護技術とを提供できる看護師育成が急がれている。看護基礎教育においては、多様な看護技術を使う・実践できるを到達目標に、新卒者の知識・技術不足の克服を目指した取り組みが期待されている。とはいえ、学習内容の増加や現代学生の特性によって多くの課題を抱えているのが実情である。2.看護領域におけるe-learning:現在看護基礎教育の中で活用されるe-learningの多くは(1)CAIの発展形態としてのWeb活用(知識提供型)あるいは(2)遠隔教育(講義への参加機会の提供)のいずれかである。3.看護基礎教育へのe-learningの可能性:学習コミュニティを活用した協調学習という視点での活用で(1)社会的動機による学習の動機づけ(2)学習形態の多様化(3)社会的相互作用による学習(4)学習者の知識の洗練化を目指すことが可能となる。4.以上を確認した上で、看護基礎教育(母性看護学領域)でのCSCLとして、学内の講義・演習から臨床実習へと進む実践を含めた学習パスがよりスムーズとなるプログラムの完成を目指す。

看護基礎教育の課題を克服するために、実習を「認知的徒弟制度」としてより効果的な学習機会とするために実習への足場かけとして利用していくものである。学生は、CSCLによって(1)妊婦を主体として受止める(2)実習場所を具体的にイメージできる(3)講義で獲得した知識を確認することを目的とし学習を進める。同時に、(4)実践中に起きた出来事を把握し(6)きっかけや場を得て振り返りを行う。今年度後半より具体的なシステムづくりに着手しており、来年度半ばの完成を目指す。(1)コンテンツの構造を設計し,Webデザインを決定した。コンテンツは,事例に基づいて「妊娠期」「分娩期」「産褥期」「新生児期」の各期をセッションとして構成され,基本的に共通の構造をもつ。「妊娠期」では,妊婦健診に必要な看護ケアを,「事例編(妊婦側)」と「技術確認編(看護職)」それぞれの視点から提示し,ケアの依頼者と提供者双方の視点から学べるものとした。(2)看護技術項目には,妊婦健診に関連のある基本的看護技術と妊婦健診に特有の技術を挙げた。(3)コンテンツには,教科書的知識が確認できる4択問題の「クイックテスト編」を含む。2.「妊婦健診時に必要な看護ケア」についてのe-learningコンテンツの作成・修正(1)e-learningに適したストリーラインを考え,シナリオの作成を行なった。(2)テキスト,静画,動画,音声といった素材の収集・加工を行なった。一部,実写での表現が困難な部分については,アニメーションを作成した。(3)データとする学生の学習履歴項目をピックアップし,自動集計可能なシステムとした。(4)8月後半にe-learningコンテンツが完成した。プレテストを実施し,微調整を行なった。3.学習実態およびに使用後満足度についてのデータ収集・分析(1)e-learningコンテンツの提供を行なった(対象:周産期看護実習履修者3年生53名,期間:9月後半より11月後半までの2ヶ月間)。(2)コンテンツの満足度に関する自記式アンケートを実施した(対象:コンテンツ提供に同じ,時期:各論実習終了後2月)。回収率91%(48名)であった。(3)上記(1)(2)で得たデータを現在分析中である。なお,コンテンツの提供およびにデータ収集・分析に際しては,茨城県医療大学倫理委員会に申請し,承認を得た。最終年度である平成18年度は、試験的運用によるデータ分析を行なった。また、学生アンケートをもとにプログラムの修正・追加を行なった。(1)利用状況の分析:提供対象者の29.6%が利用した。このうち25%は単独でコンテンツを利用した。残りは複数での利用であった。当初想定していたよりも利用者は少なかった。このことの原因には、「プログラムの内容と学生の状況的なニーズのマッチング」「プログラム利用に必要な時間の確保」といった問題が挙げられる。状況に応じて利用できるプログラムの充実や通年での提供といった改善が必要である。複数人数でのプログラム利用から協調学習の存在が示唆できるが、掲示板を利用するといったシステム内での学生間のコミュニティは作られなかった。把握のための方法論の工夫が必要である。(2)アンケート結果の分析:e-learningの利用者はほぼ快適にシステムを利用した。
ハイブリッド耐火コンクリートの開発とその性能評価

高温環境下におけるアラミド繊維を用いた超高強度繊維補強コンクリート(UFC)の爆裂抑制方法を検討するために,爆裂抑制繊維としてポリプロピレン繊維(PP)と水溶性ポリビニールアルコール繊維(WSPVA)およびJute繊維を0.19%vol添加したケースについて加熱試験を実施した。加熱温度は,400,600,800°Cとした。その結果,爆裂抑制繊維を添加したものは,添加しないものに比べて爆裂抑制効果が確認できた。2010年度は,有機繊維と天然繊維を混入した高強度コンクリート(HSC)と超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を対象として、加熱時の繊維消失による内部空隙の増加状況と通気率計測による透気係数を確認し、蒸気圧低減効果の定量化を試みた。蒸気圧低減用繊維は,Jute繊維,PP繊維,水溶性PVA(WSPVA)繊維とした。その結果,HSCについては,以下の成果が得られた。加熱前の通気率で加熱後の通気率を無次元化して,相対比較した結果,PP繊維供試体は,供試体内部の温度が170°Cおよび350°Cで3.4倍と12.8倍となった。WSPVA繊維供試体は,供試体内部の温度が154°Cおよび357°Cで1.2倍と4.3倍となった。Jute繊維供試体は,供試体内部の温度が168°Cおよび353°Cで3倍と3.5倍となった。WSPVA繊維とJute繊維を混入することで,形成される蒸気圧逸散ネットワークの特性がPP繊維を混入した場合と異なるため,加熱に伴う通気率の上昇割合が小さくても爆裂を抑制できることを確認した。一方,UFCにJute繊維とWSPVAを混入した供試体を作製し,加熱試験を実施した。その結果,Jute繊維とWSPVA繊維を混入した供試体は爆裂を生じなかった。アラミド繊維のみの供試体は爆裂を生じた。通気率を加熱前後で計測した結果,Jute繊維混入供試体は加熱後3倍となった。WSPVA繊維混入供試体は,加熱後,46倍となった。Jute繊維またはWSPVA繊維を混入することで,加熱前後でのUFC供試体内に蒸気圧逸散ネットワークが形成され,爆裂を防止できたと考えられる。2011年度は,UFC(アラミド繊維混入型超高強度繊維補強コンクリート)を対象として,爆裂抑制繊維(PP,Jute,WSPVA)を添加した際の爆裂抑制効果を確認した。すなわち,加熱温度400,600,800°Cの電気炉内にΦ50×100mmの円柱供試体を静置し,損傷状況を確認した。その結果,本研究の範囲内で以下の結論が得られた。1)加熱試験において各供試体とも加熱温度が400,600,800°Cと高くなると損傷率が高くなる傾向にある。しかし,爆裂抑制繊維を混入すると800°C加熱でも損傷率が30%程度に抑制できることがわかった。2)PP繊維は一般的の爆裂抑制用として用いられているが,今回の結果では損傷率が大きい場合があった。PP繊維の融点は170°C前後であるが,今回の加熱試験は急激な温度勾配を供試体に与えたためPP繊維が溶融する前に爆裂が生じた可能性が考えられる。3)WSPVA繊維が50-90°Cの水溶液中で溶解することから急激な温度勾配が供試体内部に生じた場合でも,繊維が水分存在下で一部が溶解するか,繊維とセメントマトリックスとの付着力が緩和されたため蒸気圧逸散ネットワークが形成され爆裂を低減できたと考えられる。また,今回使用した繊維長が4mmであることを勘案すると,繊維長を更に長くすると爆裂抑制効果が高まることが期待できると考えられるが,今後更に検討したい。4)Jute繊維について,繊維長3mmよりも12mmが爆裂抑制効果の高いことが分かる。Jute繊維は,複数の管(中空構造)が束になっていることから,蒸気圧逸散ネットワークを形成し爆裂を抑制できることが考えられるが繊維長3mmでは蒸気圧逸散ネットワークの形成が十分ではなく爆裂抑制効果が小さくなったと考えられる。5)本研究の範囲内において,繊維の種類と長さによって爆裂抑制効果に差異が見られた。本研究では200MPaクラスのUFCを対象として,各種爆裂抑制繊維を混入した場合の爆裂抑制効果を検討した。その結果、本研究の範囲内で得られた結論を以下に示す。1)圧縮強度200MPa以上のUFCにおいては400°C加熱であっても大きな損傷を生じるが,爆裂抑制繊維の混入により損傷を低減できる。600°C加熱では,すべての供試体で爆裂を生じたが,爆裂抑制繊維の種類と長さによって損傷に差異が見られた。2) PP繊維は爆裂抑制繊維として一般的に用いられているが,0.19vol%では効果がなかった。

1.0vol%混入することで,爆裂抑制効果が確認できた。ただし,流動性は大きく低下した。3)ジュート繊維は,本研究で使用した繊維のなかで最も爆裂抑制効果が高かった。これは,ジュート繊維が複数の管(中空構造)の束になっており,蒸気圧逸散ネットワークが形成されたことが要因と考えられる。一方で,流動性の低下も小さく,強度低下もほとんどみられなかった。一般的に使用されているPP繊維と比較しても,その優位性が確認できた。4) WSPVA繊維は,繊維長4mmよりも12mmが爆裂抑制効果は高いことがわかった。繊維長4mmでは蒸気圧逸散ネットワークの形成が十分でなく,爆裂抑制効果が小さくなったと考えられる。しかしWSPVA12のフロー値は218mmと小さく,繊維長と混入率の検討が必要であると考える。2011年度は,種々の短繊維を用いた場合の爆裂抑効果を確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度は,ハイブリッド耐火型コンクリートの加後の力学性能を検証する予定である。すなわち,加熱なし,100,200,300,400,500°Cで加熱した供試体の圧縮強度,曲げ強度,弾性係数の低下状況を確認し,設計時に必要な力学性能を確認する。
日本語とフランス語における視聴覚韻律情報に関する神経機構

平成18年度は昨年度に取得したデータをもとに日本人の視覚情報による強調様式について分析をした。また、fMRIを利用して同データを用いた視聴覚実験をおこなった。実験では、顔面部位の運動計測と音声情報との同時計測と、視聴覚韻律情報に基づく言語の強調に関連する神経機構について計測した。平成18年度の研究費は、主にfMRIの利用した。13人の被験者のうち8人の実験費として利用した。また、12人の被験者に謝金を支払った。fMRI実験のための視聴覚刺激用のデータはすでに昨年度記録されているので、今実験では、適したデータを利用するため、fMRI内で被験者に、モニター(画面)上で視覚刺激を与え、イヤホンで聴覚刺激を与え、反応した場合はボタン押してもらう実験を行った。6月に予備実験が行われ、7月19日から8月3日の間に本格的な実験を行いデータを取得した。そのデータを用いて、視聴覚韻律情報に基づく言語の強調に関連する神経機構についての分析、および日本人とフランス人の脳内での符号化の差異について分析を行っている。当初の目的である日本人話者の発話時の顔の変化がフランス人話者と差異があるのか、またその程度などを取得すべく、データを収集した。データの収集では、日本人話者の視覚情報による強調様式の検討とデータ収集を目的として、顔面内の各部位を位置センサーによる運動計測置(Optotrak)で測定し、発話内容の強調時の顔運動量を求めた。コーパスには、同一の発話形態、強調様式を主眼とし蓄積した。この手法を用い、五名の被験者のデータを記録した。また、そのために3Dモーションキャプチャーの保存のため機器を購入した。すでに同じ手順でフランス人の顔運動データを取得していたため、今年度は日本人話者の顔運動データを取得し、音声データとの同期を図るための音声のデータラベリングを行い、発話内容の強調時、非強調時を区分した。コーパスの有効性を立証するため、略式の聴覚実験をおこなった。また、日本人話者の強調様式の強調・非強調時がただしく対応できているのか、分析をおこなった。この分析と今後の視覚実験のために機器を購入した。日本人話者の顔データは、以前フランスでおこなった実験と比較して、分析中である。また、今後は、視聴覚韻律情報に基づく言語強調に関する神経機構について実験をおこなう。これによって、音声情報だけでなく視覚情報があることによる優位性について検証する。すでに、日本人話者の発話内容の聴覚のみの認知は、フランス人ほど顕著でないことがわかっている。これに視覚情報が加わり、視聴覚情報になったときに、視聴覚情報の優位性がみられると考えられる。
先進資本主義諸国における地域構造変動の国際比較

1970年代前半に、地域問題に対する新しいアプローチとして地域構造論が日本の経済地理学界に登場して以来、約四半世紀が経過した。地域構造論は、資本主義の再生産構造の観点から国民経済内部の地域・都市システムのダイナミズムを分析する点と、地域構造の変動に大企業の立地戦略が大きく関わっていることを強調する点とを特徴としている。この間、多くの実証研究によって、先進資本主義各国における主導産業の立地ダイナミズムと地域構造の特徴とが明らかにされてきた。こうした地域構造論の新しい発展にとって、地域構造変動の国際比較は、重要な課題の一つとなっている。本研究プロジェクトでは、先進資本主義の発展と情報経済の出現によって、先進資本主義の世界において、場所や地域をめぐる経済地理の重要な再編成がもたらされてきたことを明らかにした。この再編成は、産業資本主義の展開とともに形成されてきた中心-周辺関係の多くを改変してきている。しかしながら、イギリスにおける南北格差、ドイツにおける東西格差、アメリカにおけるスノーベルト対サンベルトの関係のように、中心-周辺関係や地域間経済格差は、決してなくなったりはしていない。むしろ、それらは再編成され、強化されてきている。先進諸国の中心地域は、主として都市化・工業化の核をなす地域に形成されてきたが、最近ではサービスとりわけ対事業所サービスの立地によって、またグローバリゼーション・離心化・集積といった新たな空間分業の影響によって、再編されてきているのである。今年度の研究実績は、主として以下の3点にまとめられる。1先進資本主義諸国における地域構造関連文献・資料データベースの作成日本、イギリス、フランス、ドイツ、アメリカ、カナダの7カ国に関する文献・資料情報の収集を行い、各国の地域構造に関連した和洋文献目録の作成および地域構造関連統計のデータベースを作成した。2先進資本主義諸国における地域構造国際比較に関する研究枠組み・視点・方法の明確化地域構造関連文献の研究が進められるとともに、全体会議での討論を通じて、主に以下の点が確認された。(1)グローバル化が進んできているが、依然として各国国民経済が分析対象として有効であること。ただし、EUの統合やNAFTA結成といった地域統合の影響にも、十分配慮する必要があること。(2)地域間格差や過疎・過密、衰退地域問題といった従来の問題意識に加えて、グローバル・ローカルの関係、地域産業集積の国際競争力、ライフスタイルや環境問題など、新たな問題視点が求められてきていること。3先進資本主義諸国における地域構造の歴史的変遷過程に関する考察文献研究や長期統計データ、地図類の分析が進められるとともに、討論を通じて、主に以下の点が確認された(1)近年、経済史の研究において、地域的視点や国際的な視点が重視されるなど、従来の研究枠組みの再検討が進んでおり、地域構造の歴史的変遷過程を分析する際にも、新たな歴史的視点の導入が必要であること。(2)イギリス、フランス、ドイツ、日本では、近代化以前の基礎的地域構造・都市システムが重要な役割を果たしてきたのに対し、アメリカ、カナダでは対外的な関係と広大な国土の統合過程が重要となってきたこと。1先進資本主義諸国における地域構造の現状と課題の把握地域溝造に関する詳細な分析が進められるとともに、全体会議での討論を通じて、主に以下の点が確認された。(1)イギリスでは南東部と北部、フランスではパリ都市圏とその他、ドイツでは東西ドイツの格差と旧西ドイツの南北格差、イタリアでは北部・南部・サードイタリー、アメリカでは北東部の製造業地帯・サンベルト・パイコースタル、カナダではトロント・モントリオール・バンクーバーの東西軸と南北軸、日本では東京圏とその他、といった各国の産業地帯・経済圏を基軸として、地域構造の変動が把握できること。(2)EUの統合やNAFTA結成といった地域統合の影響が、各国の地域構造の変動に影響を与えてきており、産業や地域のグローバルな競争力をいかに獲得していくかが重要な課題になってきていること。

2先進資本主義諸国における地域構造の国際比較各国統計データの入力・統計図表の作成を進めるとともに、討論を通じて、主に以下の点が確認された(1)対象の7カ国は、産業・人口集中型(日本、フランス)、産業・人口分散型(ドイツ、アメリカ、カナダ)、産業集中・人口分散型(イタリア)、産業分散・人口集中型(イギリス)の4つの類型に区分されること。(2)産業の配置や経済圏などの経済的側面のみならず、政治システムや制度的諸形態、国際関係、国土政策等を考慮すると、地域構造の統合度や開放度に基づいた新しい類型化が可能であること。3研究成果報告書の作成各国地域構造変動に関する原稿と国際比較に関する原稿をとりまとめ、研究成果報告書を印刷した。
合成分子の細胞内自己組織化を利用した選択的ガン細胞殺傷

低分子の集合体から成る超分子ゲルは、ゲル化剤が低分子であるため精密な分子設計が可能であり、様々な刺激応答性のゲル化剤を作製し易いといった利点がある。そこで我々は、ガン細胞のみをゲル化によって死滅させることのできる超分子ゲル化剤の開発を行った。ガン細胞が過剰に分泌する酵素MMP-7に応答してゲル化が誘導される超分子ゲル化剤を設計し、その細胞毒性を測定した。その結果、このMMP-7応答性超分子ゲル化剤前駆体がガン細胞に毒性を示す一方、正常細胞には毒性を示さないことを明らかにした。当該年度は、ガン細胞分泌酵素であるMMP-7に応答してゲル化(自己組織化)する超分子ゲル化剤前駆体を合成し、これをマウスとヒトのガン化細胞に対して投与したところ、ガン細胞の死滅を誘導可能であることが判明した。細胞死は、MTTアッセイとLive/Dead染色という異なる二つの方法で確認した。この細胞死は、前駆体濃度依存的であり、前駆体の分子構造を変化させると細胞毒性が低減した。死滅した細胞を分析した結果、超分子ゲル化剤前駆体が分解し、超分子ゲル化剤の状態で細胞内に取り込まれていることが判明した。これらの結果から、ガン細胞が分泌する酵素により超分子ゲル化剤前駆体が超分子ゲル化剤に変換され、これが細胞内に取り込まれ、細胞内で自己組織化することによりガン細胞の細胞死を引き起こしていることが強く示唆された。本研究では、生物化学工学以下の成果に基づいている。・ガン細胞の死滅が達成でき、また正常細胞に対する低毒性が実証できた。・ガン細胞により、超分子ゲル化剤前駆体が分解し、超分子ゲル化剤が生成している証拠が得られた。・超分子ゲル化剤の細胞内輸送と細胞殺傷メカニズムの解明現在、細胞死を引き起こすメカニズムは次のように考えている。超分子ゲル化剤前駆体が酵素(MMP)により加水分解され、超分子ゲル化剤に変換される。これが細胞内に浸潤、細胞内でナノファイバーを形成し、これが細胞の生命機能に損傷を与え、細胞死が引き起こされると考えている。この仮説を実証するために、HPLC分析、LC-MS分析、NMR測定、MALDI-TOF/MS分析, ESI-MS分析、Cryo-電子顕微鏡観察、共焦点顕微鏡観察、ゲル化剤の同位体標識を行う。・正常細胞とガン細胞が混在する中での選択的細胞死ガン細胞と正常細胞が混在する系でガン細胞のみを選択的に殺傷可能であることを実証する。特に、ガン細胞分泌酵素により生じた超分子ゲル化剤および切断断片ペプチドが、系中の正常細胞に悪影響を及ぼさないことを確認する。研究計画および研究進捗が予定からずれたため。主に、物品費費および旅費として使用する。
発育脳における痙攣準備性と神経可塑性についての研究

平成13年度の研究では,幼若ラットに,カイニン酸投与によって痙攣重積を起こし,痙攣重積後の一定期間の後,脳における神経成長因子受容体の変化および,神経組織の形態変化を観察した.日齢10-14の幼若ラットを痙撃群とコントロール群に分け,痙攣群には4mg/kgのカイニン酸を腹腔内とうよし,痙攣重積状態が2時間持続したことを確認した.対照群には生理食塩水を腹腔内投与した.痙攣重積後,24時間,48時間,72時間経過した時点で,痙攣群とそれに相応する日齢の対照群を深麻酔下に潅流固定した後,凍結切片を作成し,一般染色および免疫組織学的染色を行い検討した.一般染色はニッスル染色およびヘマトキシリン染色を用いて脳組織の形態を観察し,免疫染色は,神経成長因子の受容体の一つであるTrk-B受容体の発現を検討した.形態学的には痙攣群で48時間および72時間後には海馬において,コントロール群に比して,ごく軽度の神経細胞の脱落が観察された.一方,免疫組織学的染色では痙攣群および対照群ともTrk-Bの発現が観察され,視察的には両者に有意な差は見られなかった.今回の結果では,未熟脳に対する,痙攣重積による神経成長因子の一つであるTrk-Bについて明らかな変化は見られなかった.今後実験条件の変更や,他の神経成長因子やapoptosisについても検討する予定である.発育脳における痙攣準備性の獲得における神経栄養因子や神経細胞死の役割について検討するため、幼若ラットにおいて、キンドリングおよび、カイニン酸による痙攣モデルを作製した。その結果、幼若ラットにおいても成熟ラット同様に、キンドリング刺激により、誘発反応が増大し、キンドリング形成に興奮性アミノ酸受容体を介したシナプス伝達の増強が重要な役割を果たしていることを確認した。また、IL-1βが神経グリア細胞の増生を促すことから、臨床的に痙攣重積後にみられる海馬のグリオーシスにIL-1βが関与している可能性があるため、幼若ラットのカイニン酸痙攣重積モデルにおいて、IL-1βおよびIL-1βconverting enzyme(ICE)について検討した。痙攣後の成熟脳ではIL-1βおよびICEが強く発現したとする報告があるが、今回検討した幼若脳ではコントロール群と差はみられなかった。平成13年度の研究では,幼若ラットに,カイニン酸投与によって痙攣重積を起こし,痙攣重積後の一定期間の後,脳における神経成長因子受容体の変化および,神経組織の形態変化を観察した.日齢10-14の幼若ラットを痙撃群とコントロール群に分け,痙攣群には4mg/kgのカイニン酸を腹腔内とうよし,痙攣重積状態が2時間持続したことを確認した.対照群には生理食塩水を腹腔内投与した.痙攣重積後,24時間,48時間,72時間経過した時点で,痙攣群とそれに相応する日齢の対照群を深麻酔下に潅流固定した後,凍結切片を作成し,一般染色および免疫組織学的染色を行い検討した.一般染色はニッスル染色およびヘマトキシリン染色を用いて脳組織の形態を観察し,免疫染色は,神経成長因子の受容体の一つであるTrk-B受容体の発現を検討した.形態学的には痙攣群で48時間および72時間後には海馬において,コントロール群に比して,ごく軽度の神経細胞の脱落が観察された.一方,免疫組織学的染色では痙攣群および対照群ともTrk-Bの発現が観察され,視察的には両者に有意な差は見られなかった.今回の結果では,未熟脳に対する,痙攣重積による神経成長因子の一つであるTrk-Bについて明らかな変化は見られなかった.今後実験条件の変更や,他の神経成長因子やapoptosisについても検討する予定である.
プレキャストコンクリート構造の構造性能最適化に関する基礎的研究

PCa構造部材は構造上,必ず接合面を有するが,現在は部材の一体化を図るため,接合面を無視できるような設計が行われている.接合面を積極的に損傷させ,構造物において重要かつ復旧し難い部位の損傷を回避して構造性能を向上できれば,接合面に新たな役割を与え,PCa構造の普及拡大を促すことができる.そこで本研究では,PCa構造の接合面が無視できない場合の性能評価にも適用可能な非線形有限要素解析手法を構築し,構築した手法を用いて接合面の諸元や位置に関する数値実験から,構造物全体の構造性能が最適となる接合面の諸元と位置を明らかにする.これによりPCa構造の構造性能最適化を図るシステムを構築する.PCa構造部材は構造上,必ず接合面を有するが,現在は部材の一体化を図るため,接合面を無視できるような設計が行われている.接合面を積極的に損傷させ,構造物において重要かつ復旧し難い部位の損傷を回避して構造性能を向上できれば,接合面に新たな役割を与え,PCa構造の普及拡大を促すことができる.そこで本研究では,PCa構造の接合面が無視できない場合の性能評価にも適用可能な非線形有限要素解析手法を構築し,構築した手法を用いて接合面の諸元や位置に関する数値実験から,構造物全体の構造性能が最適となる接合面の諸元と位置を明らかにする.これによりPCa構造の構造性能最適化を図るシステムを構築する.
半側空間無視を改善に導く新たなリハビリテーション手法の開発

半側空間無視(USN)は右半球病変後の約40%に生じる神経学的症候群であり、病変の反対側の刺激に対し注意を向ける・応答することが障害される。USNの慢性化は日常生活能力の改善を滞らせる要因となるが、日常生活上での改善をもたらす効果的なリハビリテーション手法は確立されていない。原因として、USNの病態が複雑かつ多様であり、その適切な把握のための評価手法が未確立であること、病態特性に基づく介入手法の立案がされていないことが指摘できる。本研究では、USNの病態特性の明確化および脳画像・脳波分析による神経基盤同定の上で、効果的なリハビリテーション手法を開発することを目的とする。
動的な治療レジメにおける治療目標値の推定

対象者に、より効果の大きな治療を届ける「個別化医療」を実践するためには、日常診療の経過に伴って変化する生体指標に応じて治療方針を選択するようなレジメ(治療戦略)を考えることが重要である。本研究では、あらかじめレジメを固定するのではなく、患者状態の経過に応じて適応的に治療方針を変えていく「動的な治療レジメ」と、その動的レジメ内で生体指標をどの値にコントロールすべきかを推定するための方法論を検討した。具体的には、(1)周辺構造モデル、(2)構造ネストモデル、(3) g-計算アルゴリズムを応用・発展させ、その統計学的性質を評価した。本課題では、動的な治療に対する患者の生体指標(好ましいレスポンス、または有害な副作用)に応じて次の治療方針を選択していく「動的な治療レジメ」の効果推定が目的である。このために(1)g-計算アルゴリズム、(2)構造ネストモデル、(3)周辺構造モデル、それぞれによる目標パラメータ設定と異なる推定方法が存在するが、今年度は構造ネストモデルを中心に研究を進め、成果を発表できた。動的レジメは、2時点以上にわたる治療と、初回治療後に測定される生体指標データが基本的なデータ構造となる。似たデータ構造だが異なる問題設定として、治療後の生体指標(中間変数)を介さない治療効果である「直接効果」を、治療効果全体から切り離して推定する直接・間接効果の識別問題がある。従来の直接・間接効果識別に関する文献は、治療が1時点の場合が主であったが、申請者は、治療の直接効果と中間変数の効果それぞれの構造ネストモデルを仮定することで、多時点にわたる治療の直接効果を推定できることを示した。成果はStatistics in Medicine誌に掲載された(オンラインにてEarly View)。また、ランダム化試験における構造ネストモデル推定法として、従来のg-推定法の定義を広げた方法を提案・定式化し、シミュレーション実験で性能評価を行った。成果の一部はthe International Society for Clinical Biostatisticsで発表され、次年度中の論文投稿を目指している。本課題では、患者の生体指標(好ましいレスポンス、または有害な副作用)に応じて次の治療方針を決定していく「動的な治療レジメ」の効果推定が目的である。このために(1)gー計算アルゴリズム、(2)構造ネストモデル、(3)周辺構造モデル、それぞれによる標的パラメータ設定と、それぞれに応じた異なる推定法が存在する。昨年度から、(2)構造ネストモデルについて研究を進めて論文化と学会発表を行っており、今年度はさらに(3)周辺構造モデルに注目した方法論を論文化できた(Epidemiology, in press)。作成した論文では、周辺構造モデルの推定量そのものの拡張を行った。(2)構造ネストモデルと(3)周辺構造モデルともに、推定方法はセミパラメトリック法(semiparametrics)と呼ばれる推測統計学の一分野に基づく。近年、この分野で注目されている方法論にdoubly robust(double-robust)推定量があり、この方法論に従えば、アウトカムに対する回帰モデルと治療を受ける条件付確率(傾向スコア)モデルのいずれかが正しければ(ただし、両方とも正しい必要はない)、漸近正規性を有する一致推定量を得ることができる。これまで提案されている周辺構造モデルのdoubly robust推定量は、「集団全体」の周辺期待値に対するものだったが、今回の論文では「治療を受けた集団」で定義されるクラスの周辺構造モデルに拡張することができた。この拡張は、概念的にはこれまでも言及されてきていたが(また、教科書によっては誤った公式が記載されていることもあった)、明示的に導出されたのは初の試みであったと思われる。この意味で「動的な治療レジメ」の研究課題の進展に直接影響する研究ではないが、この拡張は一般性の高いものであり、セミパラメトリック法の理解には重要な知見である。本課題では、患者の生体指標(治療に対する好ましいレスポンス、あるいは有害な副作用)に応じて以降の治療方針を選択していく「動的な治療レジメ」の効果推定が目的である。本研究では、(1)g-計算アルゴリズム、(2)構造ネストモデル、(3)周辺構造モデル、それぞれによる目標パラメータ設定と異なる推定方法に注目し、データ解析とシミュレーション実験を通した性能評価を行った。本課題の重要な成果の一つが、ランダム化試験における構造ネストモデル推定法として、従来のg-推定法の定義を広げた方法を提案・定式化し、シミュレーション実験で性能評価を行った点である。成果はこれまでの研究期間内で2回の国際学会と1回の国内シンポジウム(招待講演)で発表した。研究期間内の投稿は叶わなかったが、今年度はがん臨床試験データ解析への適用を行った。この手法は、最適な「動的レジメ」選択を目的に実施される多段階ランダム化試験への適用可能性があり、有用な方法論研究ができたと考えている。付随する研究結果として、周辺構造モデルのdoublyrobust推定量に着目した論文を作成できた(Shinozaki & Matsuyama, Epidemiology 2015)。Doublyrobust推定量は、交絡変数で条件付けたアウトカムに対する回帰モデルと、治療の条件付き確率(傾向スコア)モデルのいずれかが正しく特定されていれば(ただし両方とも正しい必要はない)漸近正規性を有する一致推定量であ。この手法は、「動的レジメ」の効果推定に直接関連を有する成果ではないものの、上記の構造ネストモデルの標準的なg-指定法も同様にdoubly robust推定量であるため、「動的レジメ」の文脈で強力な手法である、構造ネストモデルと周辺構造モデルを用いたセミパラメトリック推測の知見を前進させる面で有意義な研究となったと考えている。

対象者に、より効果の大きな治療を届ける「個別化医療」を実践するためには、日常診療の経過に伴って変化する生体指標に応じて治療方針を選択するようなレジメ(治療戦略)を考えることが重要である。本研究では、あらかじめレジメを固定するのではなく、患者状態の経過に応じて適応的に治療方針を変えていく「動的な治療レジメ」と、その動的レジメ内で生体指標をどの値にコントロールすべきかを推定するための方法論を検討した。具体的には、(1)周辺構造モデル、(2)構造ネストモデル、(3) g-計算アルゴリズムを応用・発展させ、その統計学的性質を評価した。「動的な治療レジメ」の効果推定に必要な方法論(gー計算アルゴリズム、構造ネストモデル、周辺構造モデル)それぞれに対して、学会発表レベルでは一通り成果を上げることができ、順次論文化も進め始めている。構造ネストモデル、周辺構造モデルに対しては、推定方法の拡張が医学統計専門誌へ採択・公開され、方法論的な理解・執筆は順調と考えている。一方で、本研究課題の中心的な問題「動的レジメにおける生体指標の目標値設定」の定式化が依然として難題である。この課題にマッチするようなデータ解析と併せて、今年度の目標としたい。生物統計学「研究の目的」と「実施計画書」に記載の通り、統計学方法論研究の性格上、コンピュータシミュレーションを軸とした計画を立てている。解析用データに関しては使用の内諾は取れているので、引き続きデータ解析のための準備(データ構造の確認、必要変数の選択など)を進めて、成果公表を速やかに行う予定である。「動的な治療レジメ」の効果推定に必要な方法論(g-計算アルゴリズム、構造ネストモデル、周辺構造モデル)について整理でき始めている。特に、元々g-計算アルゴリズムの発展系として提案された構造ネストモデルに関しては、推定方法論の拡張が専門誌に採択され、またランダム化試験における新たな推定方法の可能性も学会で報告できた。これらに関するシミュレーション実験も進行できており、データ解析が報告できる水準に達し次第、論文化できる状況である。方法論的に整備できてきたことから、動的レジメにおける「生体指標の目標値設定」という問題を定式化でき次第、推定法の提案と評価を迅速に行えると考えている。「研究の目的」と「実施計画書」に記載の通り、シミュレーション実験を主軸にした計画を立てている。解析用データに関しては、引き続き交渉を進めていく。得られた成果は国際・国内学会で速やかに公表し、同時に海外の研究成果について情報を収集する。
乳歯歯髄由来未分化幹細胞における分化能の検討

マウス・ヒトES細胞において未分化能を維持することが報告されている6-bromoindirubin-3'-oxime(BIO)を用いて乳歯歯髄由来細胞を刺激し、細胞生存率(MTS assay)および、未分化能の検討(Real Time RT-PCR、フローサイトメトリー)を行った。フローサイトメトリーにて細胞のソーティングを行った結果、BIO刺激群と無刺激群との差が認められなかったため、別の培養条件の検討を行うこととした。現在、低酸素状態における乳歯歯髄細胞の未分化能について検討を行っている状態である。ヒト乳歯歯髄細胞より実験に関して十分に説明し本人や保護者の同意を得た後、乳歯歯根が2/3以上残存する齲蝕のない乳歯より採取する。採取に関しては大阪歯科大学医の倫理委員会の承認を得ている(大歯医倫理110713号)。採取した細胞をフラスコに付着させ増殖してきた細胞を初代乳歯歯髄由来細胞とし、その後、10cm dishで細胞を培養する。本研究に関しては3-7継代した細胞を用いた。実験は6-bormoindirubin-3'-oxime(BIO)を乳歯歯髄由来細胞へ2日間刺激したものを用いた。BIO刺激乳歯歯髄細胞について、MTSassayにより細胞生存率の検討を行った結果、BIO0.5-1.5μM刺激細胞において細胞増殖能に有意な変化は認められず、細胞に与える影響はわずかであった。幹細胞マーカーの発現変動の測定では、BIO刺激乳歯歯髄細胞においてフローサイトメトリーにより検討を行った結果、BIO1.0μM刺激によりCD44、CD90の有意な発現増強が認められた。現在、BIO刺激により乳歯歯髄細胞に存在している未分化幹細胞数に変化がみられるのか検討を行っている。ヒト乳歯歯髄細胞を、実験に関して十分に説明し本人や保護者の同意を得た後乳歯歯根が2/3以上残存する齲蝕のない乳歯より採取する。採取に関しては大阪歯科大学医の倫理員会の承認を得ている。(大歯医倫理110713号)。採取した細胞をフラスコに付着させ増殖してきた細胞を初代乳歯歯髄由来細胞とし、その後10cmディッシュで細胞を培養する。BIO刺激乳歯歯髄細胞について、MTS Assayにより細胞生存率の検討を行った結果、BIO0.5-1.5μM刺激細胞において細胞増殖に有意な変化は認められず、細胞に与える影響はわずかであった。現在、BIO刺激により乳歯歯髄細胞に存在している未分化幹細胞数の検討および、BIO刺激細胞において、他の細胞への分化が可能であるか検討している。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。現在は計画通りに進んでいる。現在、BIO刺激細胞において未分化幹細胞数の増減の検討をフローサイトメトリーにて行っている。今後はさらに、BIO刺激乳歯歯髄細胞からフローサイトメトリーにて未分化幹細胞の分離を行い、分離された未分化幹細胞の幹細胞特性の更なる検討や他の細胞への分化能について検討を行う予定である。
メラノーマ由来内在性レトロウイルスの機能解明と獣医臨床への応用

メラノーマは転移性が高く、早期診断系や抗がん治療の開発が求められている。ヒトやマウスのメラノーマでは、内在性レトロウイルス(ERV)が活性化し、ウイルス様粒子を放出していることが明らかとなっている。このようなERV粒子は診断マーカーや治療ターゲットとしても有望である。本研究課題では、独自の先進的ERVデータベースを使用することで、ERVの網羅的解析を実施し、ERVを標的とした新規診断法の開発とその獣医臨床への応用検討を行う。また本研究では、メラノーマの腫瘍免疫におけるERV粒子の機能解明を行い、治療ターゲットとしての検証を実施する。
初代培養小脳プルキンエ細胞を用いたCAGリピートによる神経細胞変性の解析

本研究の目的は、CAGリピート病(ポリグルタミン病)において神経細胞死に先行して起こる神経変性の分子機構を明らかにすることである。この研究に使用するため、小脳プルキンエ細胞にGFPを発現するマウスを作製してきた。L7-promoterの下流にGFPをつないだトランスジーンを持つマウスを、7-line作製することができたが、いずれも発現量が非常に低くGFP蛍光を観察できるlineを確立することはできなかった。一方、tetracyclin off systemによりポリグルタミンを発現するPC12細胞を使って、NGFで分化させた後にポリグルタミン発現誘導を行い、ポリグルタミンによる神経細胞の形態変化に関して解析を行ってきた。その結果、ポリグルタミンにより細胞死に至る前に神経突起の退縮が起こることがわかり、昨年度の報告書にて述べた。本年度はこの神経突起の退縮の機構を調るため、まず神経突起の退縮に関与することがわかっているRho kinaseの関与を調べた。その結果、Rho kinase inhibitor存在下で、このポリグルタミンによる神経突起の退縮が抑制されることがわかった。さらに、Rho kinaseとその上流であるRhoの活性化がポリグルタミンによって引き起こされることをがわかった。このことから、ポリグルタミンによって何らかの機構でRhoの活性化が起こり、それにより、神経突起の退縮が起こっていることを示すことができた。このRho-Rho kinase経路による神経細胞骨格の変化が、ポリグルタミン病で見られる神経症状のうち少なくとも初期症状の誘発に関与するものと考えられる。現在、ポリグルタミンによるRhoの活性化機構について検討している。本研究では、CAGリピート病において神経細胞死に先行して起こる神経変性の分子機構を明らかにするため、小脳プルキンエ細胞にGFPとポリグルタミンを発現するマウスを作製し、そのマウスから単離したプルキンエ細胞を使って、分子生物学的、細胞生物学的、電気生理学的解析を行う。小脳プルキンエ細胞にGFPを発現するマウスの作製に関しては、7-lineを確立することができた。現在そのGFPの発現量を検討中である。また、tetracyclin off systemによりポリグルタミンを発現するPC12細胞を使って、NGFで分化させた後にポリグルタミン発現誘導を行い、ポリグルタミンによる神経細胞の形態変化、および電気生理学的性質の変化に関して解析を行った。神経細胞の形態を1分ごとに48時間持続して記録し、経時変化を観察したところ、ポリグルタミンにより細胞死に至る前に神経突起の退縮が起こることがわかった。これはすべての突起が一度に退縮するのではなく、一本ずつ徐々に起こった。この機構として、神経突起の退縮を引き起こすことが知られているRho kinaseが関与する可能性が考えられ、これについて現在検討を行っている。電気生理学性質に関しては、分化したPC12細胞で見られる一過性の外向き電流が、ポリグルタミンの発現により見られなくなることがわかった。この外向き電流はカドミウムによって消失するので、Ca^<2+>依存性K^+電流であると考えられる。さらに詳細な解析を行っている。
プロラクチンによる生殖細胞アポトーシス誘導の分子機構の解明

本研究は、イモリの精子形成過程でプロラクチン(PRL)が6回の体細胞分裂を終えた第7世代精原細胞にアポトーシスを誘導する分子機構の解明を目的として、PRLのシグナル伝達系とPRLによる遺伝子発現の変化に着目した。(1)PRLシグナルは受容体とそれより下流の細胞内シグナル伝達因子のチロシン残基のリン酸化を介して伝達される。PRLを注射したイモリの精巣でチロシン残基がリン酸化されるタンパク質を検出すると、細胞質画分に分子量が約90kDaのタンパク質(p90)を見出し、PRL受容体より下流のシグナル伝達因子としてPRLによるアポトーシスの誘導への関与が考えられた。p90を精製してアミノ酸配列を決定し、そのcDNAを単離している。また、PRL受容体の抗体を作製し、P90とPRL受容体との結合を免疫沈降法により解析している。(2)PRLを注射したイモリの精巣で活性が上昇するプロテアーゼをcaspaseの阻害剤との結合を用いて探索し、分子量15kDaのタンパク質(p15)を見出した。このタンパク質を精製してプロテアーゼ活性を調べ、またアミノ酸配列を決定すると、caspase-3とは異なる一次構造、性質を持つ新規のプロテアーゼでアポトーシスの最終実行因子として機能しうることを示唆した。現在はcDNAを単離してPRLによるアポトーシスでの働きを解析し、論文発表を近く予定している。(3)PRLの作用によりmRNAの発現が変化するクローンの一つとして、RNA結合タンパク質(nRBP)をイモリの精巣から調製した5521個のcDNAの中からマイクロアレイ法により見出した。この全長cDNAを単離して抗体を作製し、mRNA、及びタンパク質の発現がPRLの作用で変化すること、nRBPがRNAとの結合活性を有することやアポトーシスの誘導に関与することなどを明らかにしつつあり、現在論文作成中である。本研究は精子形成過程でのプロラクチン(PRL)による生殖細胞アポトーシス誘導の分子機構を解明することが目的である。実験材料に用いているイモリの精原細胞は、7回の体細胞分裂後に精母細胞へと分化して減数分裂に入るが、PRLの働きにより6回の分裂を終えた第7世代でアポトーシスを起こす。そこで、この原因をPRLのシグナル伝達系とPRLによる遺伝子発現の変化に着目して探ることにした。(1)PRLは標的細胞上の受容体に作用し、その細胞内ドメインにあるチロシン残基のリン酸化を介して生理機能を発揮する。哺乳類PRL受容体は選択的スプライシングによりアイソフォームが生じ、細胞内ドメインのアミノ酸配列と長さの違いから長型、短型に大別される。本年度最大の研究成果は、哺乳類以外の生物種では初めてイモリPRL受容体にアイソフォームの存在を明らかにしたことである。哺乳類の分類に従うと、既に単離していたイモリPRL受容体が長型、今回新たに単離したものが短型になる。興味深いことに、短型は細胞内ドメインにチロシン残基を全く持っておらず、PRLとは拮抗的に働く濾泡刺激ホルモンを投与したイモリの精巣だけから単離できた。イモリPRL受容体のmRNAは、長型が生殖細胞だけに対して、短型が生殖細胞、体細胞の両方に発現していたが、いずれも分化ステージ間での差異は見られなかった。これらの結果から、PRLは受容体の長型に作用して第7世代精原細胞にアポトーシスを直接誘導するが、チロシン残基を持たない短型がチロシン残基を持つ長型のシグナル伝達系を制御してアポトーシス誘導、精子形成を調節していることが考えられた。(2)イモリ精巣から調製した5521個のcDNAクローンの中から、PRLが発現を著しく亢進させたクローンとして生殖細胞で発現する転写因子、RNA結合タンパク質をマイクロアレイ法により単離した。これらのアポトーシス過程での働きを現在解析しているところである。(3)PRL投与したイモリの精巣から調製した細胞質画分にチロシン残基がリン酸化されたタンパク質を見出した。これはPRL受容体より下流のシグナル伝達因子としてPRLによるアポトーシス誘導への関与が考えられ、今後アミノ酸配列分析、あるいは質量分析により同定する。

現在はcDNAを単離してPRLによるアポトーシスでの働きを解析し、論文発表を近く予定している。(3)PRLの作用によりmRNAの発現が変化するクローンの一つとして、RNA結合タンパク質(nRBP)をイモリの精巣から調製した5521個のcDNAの中からマイクロアレイ法により見出した。この全長cDNAを単離して抗体を作製し、mRNA、及びタンパク質の発現がPRLの作用で変化すること、nRBPがRNAとの結合活性を有することやアポトーシスの誘導に関与することなどを明らかにしつつあり、現在論文作成中である。
Ca流入促進物質(CIF)の同定並びにその受容体Caチャンネルの構造と機能の解析

炎症・免疫関連細胞や唾液腺等の非興奮性細胞では、受容体Ca^<2+>チャンネル(ROC)機構が発達しており、細胞外Ca^<2+>の流入がその活性化に重要な役割を果たしている。このROC機構に関しては、最近枯渇したCa^<2+>プールからCa^<2+>流入促進物質(Ca^<2+>-influx factor: CIF)が遊離されCa^<2+>流入を刺激することが報告され、注目を集めたが実体は不明である。ROC機構を選択的に阻害する薬物は新しいタイプのアレルギー・免疫疾患等の治療薬としての可能性が期待されるが、現在まだ知られていない。本研究はCIFおよびCIF結合蛋白質の同定、ROC機構の解明とその特異的阻害薬の開発を目的として、好中球、顎下腺細胞、副腎クロマフィン細胞を用いて検索し、以下の成績を得た。1.血小板活性化因子(PAF)或いはthapsigarginでCa^<2+>プールを枯渇した好中球よりCa^<2+>流入活性を有する物質(CIF)を抽出し、TLCにて部分精製を達成した。CIFは上記3種の細胞全てで同程度のCa^<2+>流入を引き起こした。無処置細胞抽出液中にはCIF活性は認められなかった。3.Econazol,SK&F 96365及びプリン誘導体がCIFによるCa^<2+>流入を抑制し、組織により薬物感受性が異ことを認めた。更に或る種のホルモン誘導体がROC機構を特異的に阻害することを見出した。4.ROC阻害作用を有する薬物はアセチルコリン誘発ムチン分泌(顎下腺細胞)およびカテコールアミン分泌(クロマフィン細胞)を共に抑制した。これらの成績は、ROC機構の情報伝達物質としてCIFがCa^<2+>流入を引き起こし、非興奮性細胞のみならず興奮性細胞においても細胞活性化に重要な役割を果たしている可能性、更にROC機構は組織により差異が存在する可能性を示唆している。加えて阻害薬物の感受性が異なることから、組織選択制の高い新しいタイプの医薬品開発の可能性を示した。又、CIFの同定に時間を要しており、ROC機構の実体の解明は困難であった。なおこの点については今後に残された課題であり、現在更に研究を押し進めている。