hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酵素リアーゼの共通機能を規定する非共通アミノ酸配列の生物学的意義

一方、XLは、1個のCa^<2+>を含み、A1-IIIの全体構造に類似した巨大ドメイン(N#-ドメイン)にβ-シート構造から成るドメイン(C#-ドメイン)が連結した構造を有していた。基質キサンタンは、N#-とC#-ドメインの間に形成されるクレフトに結合され、C#側から突き出たループによって固定されることを示した。Bacllus sp. GL1のJLのX線結晶構造解析も進めてい。このように、多糖リアーゼの基質認識と反応機構を規定する情報がアミノ酸配列をことにする共通構造として表現されていることを明らかにし、平成14年度の目標をほぼ達成した。アルギン酸、キサンタン、ジェラン、ヒアルロン酸など細菌が生産するヘテロウロン酸多糖に作用する酵素:多糖リアーゼは、分子上に散在するウロン酸(マンヌロン酸、グルロン酸)を厳密に認識し、β脱離反応により多糖を切断する共通反応機構を有している。また、多糖リアーゼは、前駆体タンパク質の自己プロセッシングを含む共通の成熟化過程を経て生成する。このような多糖リアーゼに共通した反応と生合成の特性を理解するためには、多糖リアーゼの高次構造と機能との相関に関する理解が必要である。平成15年度は、Shingomonas sp. A1のアルギン酸リアーゼA1-III、Bacillus sp. GL1のキサンタンリアーゼXLの高次構造を決定し、構造と機能の相関を明らかにした。平成15年度は、A1株のアルギン酸リアーゼA1-IIとPseudomonas aeruginosaのアルギン酸リアーゼPA1167の2種類のX線結晶構造を決定した。その結果、昨年度の結果も合わせて、これらの多糖リアーゼが、一次構造を完全に異にするにも拘わらず同じ反応を触媒し、厳密にウロン酸残基を認識する分子機構をほぼ明らかにした。また、A1-IIIの分子運動と触媒機構との相関を解析し、ヒンジ部位の構造も推定した。多糖リアーゼは、一次構造に基づいて13のファミリーに分類されているが、多くの多糖リアーゼの高次構造を決定したことにより、多糖リアーゼは構造に基づいて4種類(順平行βシート構造、逆平行βシート構造、α/αバレル構造、α/αバレル構造+逆平行βシート構造)に分類されることを明らかにし、多糖リアーゼの高次構造に基づく新規な分類法を確立した。また、多糖リアーゼ反応産物に作用するBacillus sp. GLの不飽和グルクロニルヒドロラーゼのX線結晶構造も決定し、アルギン酸リアーゼ、セルラーゼ、エピメラーゼ、ヒドロラーゼがα/αバレルを基本骨格とする共通の祖先タンパク質からの進化した形跡を明らかにした。現在、各多糖リアーゼのホロ型の高次構造を決定中であり、科学研究費交付期間内に本研究課題の目標を達成するに十分な余裕を生み出した。多糖リアーゼは、細菌が生産する多糖(アルギン酸、キサンタン、ジェランなど)に作用し、β-脱離反応により多糖を切断する酵素である。しかしながら、これらの酵素は、アルギン酸に対してはエンド型で主鎖に作用し、キサンタンンに対しては分岐鎖に作用し、ジェランに対してはエキソ型で主鎖に作用する。いずれの場合も、多糖分子鎖中に散在するウロン酸を厳密に認識する。従って、多糖リアーゼには、ウロン酸の認識能とβ-脱離反応の触媒能に関する情報が高次構造の中に保存されていることを示唆している。この共通機能を規定する構造上の特性を理解するため、上記酵素以外に加水分解酵素(アミラーゼ、セルラーゼ、不飽和グルクロニルヒドロラーゼ)やN-アシル-D-グルコサミン2-エピメラーゼなどの構造も解析した。
レゾルベントの漸近解析による時間依存型境界値逆問題の展開

熱方程式の境界値逆問題では「指示関数」と呼ばれる関数の漸近挙動の解析から空洞や介在物の情報を引き出すことになる。この研究ではレゾルベントの漸近挙動の解析を経由してこの情報を引き出すことを目標にした。まず、内部が狭い意味で凸な空洞の場合に積分核の詳細な評価を導くことにより、一つの観測データのみからこの空洞を含む領域を導くことができた。この結果は空洞が複数個の狭い意味で凸なものからなる場合に拡張できた。この問題設定は一次元の場合の逆問題の自然な拡張になっている。さらに、指示関数の漸近挙動とレゾルベントの漸近挙動とには密接な関係があることがこの研究を通じて明らかになった。熱方程式の境界値逆問題についての考察では「指示関数」と呼ばれる関数の漸近挙動の解析から空洞や介在物の情報を引き出すことになる。そのためにレゾルベントの漸近挙動が必要になるというのが本研究の基本的な考え方である。具体的にはレゾルベントの漸近挙動を調べることを通じて、どのようにして空洞や介在物の情報を引き出せるかについて調べるのが目標である。当該年度の研究では「一回観測(II)の考察の過程で現れたレゾルベントの漸近挙動についての考察」について調べることを目標にした。ここで「一回観測(II)」とは指示関数を三次元の全領域におけるレゾルベントを表す微分方程式の基本解を使って定めるという考え方に従った定式化のことを指す。「一回観測(II)」についてはこれまでの研究で空洞が狭い意味で凸のときに限定すれば境界値逆問題についての知見を得るために必要となるレゾルベントの漸近解析を抽出することについてはほぼ終わっていると考えられる。次はレゾルベントの漸近解析をどのように行うかについて考えることが大きな目標である。当該年度で行ったことはこの点についての問題の整理と予備的な考察である。その結果、空洞が狭い意味で凸のときは何をすればよいかが分かり、現在とりまとめを行っている。熱方程式の境界値逆問題についての解析では「指示関数」と呼ばれる関数を導入するのが重要である。この指示関数の漸近挙動の解析から空洞や介在物の情報を引き出すことがこの問題の本質的な所で、ここにレゾルベントの漸近挙動が必要になると考えられている。具体的には、レゾルベントの漸近挙動を調べることを通じて、どのようにして内部にある空洞や介在物の情報を引き出せるかについて調べるのが目標である。当該年度では昨年度の成果を踏まえ、指示関数を三次元の全領域におけるレゾルベントの方程式の基本解を使って導入する「一回観測(II)」と呼ばれる方法についての考察を引き続き行った。本計画で予定している考察の特徴は主にパラメータつきの楕円型境界値問題の解をポテンシャル論を用いて表示し、その形を最大限利用することにある。この手法により、当該年度の計画として掲げていた「空洞に対する一回観測(II)についてのより詳しい解析の実行」が可能となり、空洞が狭い意味で凸の場合は、ほぼ満足のいく解析ができた。昨年度はいわゆる非退化条件を用いて漸近挙動を引き出せるような状況下で議論を行ったが、漸近挙動の下からの評価を求めるだけなら、そのような仮定がなくても解析可能である。この手法をVaradhan(1967)に始まる古典的なレゾルベントの漸近挙動の問題に適応し、内側の境界からデータが出ない場合のレゾルベントの漸近挙動についての結果も得るなど、この境界値逆問題に関連した問題についても考察を行った。今年度は本研究実施最終年度である。本研究は熱方程式の境界値逆問題について扱っている。その解析方法は、扱っている境界値逆問題の設定から自然に決まる「指示関数」と呼ばれる関数を導入し、この関数の漸近挙動を解析することにより、空洞や介在物の情報を引き出すものである。この漸近挙動の解析がこの問題の本質的な所で、この部分にレゾルベントの漸近挙動を用いるのが本研究の特徴である。昨年度は空洞が狭い意味で凸なときに対する一回観測(II)についての詳しい解析を行い、その結果、空洞の情報を得た。当該年度ではその手法を元にして、より複雑な場合である空洞が複数の狭い意味で凸なものからなる場合について研究を行った。これまでと同様、パラメータつきの楕円型境界値問題の解をポテンシャル論を用いて表示し、その形を最大限に利用することを通じて「指示関数」の漸近挙動を調べ、必要な情報を取り出すという手法で研究した。その結果、外部の境界(すなわち、逆問題の観測データーを得る部分)の形状が、漸近挙動を調べるために導入する関数の特異点(この点を考えている物体の外に仮想的に一つ取ることにより「指示関数」を導入している)を中心とする球の一部になっていないという状況下では、空洞が凸な場合と同じ結論になることが証明できた。例えば、外部の境界が球面ならこの状況に合致することがすぐに分かる。また、中心が異なる3つの球がありそれらの中心が直線上にないときはこれらの球の共通部分は無いか、2点になることに注意すると、指示関数を定める際の特異点を取り替えれば、ここで得られた結論を適用できることが分かる。このように、空洞が複数の狭い意味で凸なものからなる場合は外部の境界に条件が付くが、その条件はとても緩やかなものであり、この結果はかなりの部分で適用可能となり、応用範囲は広いものと思われる。

この研究ではレゾルベントの漸近挙動の解析を経由してこの情報を引き出すことを目標にした。まず、内部が狭い意味で凸な空洞の場合に積分核の詳細な評価を導くことにより、一つの観測データのみからこの空洞を含む領域を導くことができた。この結果は空洞が複数個の狭い意味で凸なものからなる場合に拡張できた。この問題設定は一次元の場合の逆問題の自然な拡張になっている。さらに、指示関数の漸近挙動とレゾルベントの漸近挙動とには密接な関係があることがこの研究を通じて明らかになった。当該年度に予想していた研究目標はほぼ達成されたと考えている。これまでのこの方面の研究によれば、状況設定は異なるが、どの場合も「最初に内部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を見ていると解釈できることが徐々にわかって来ている。昨年度の成果をもとに、空洞に対する一回観測(II)の場合も精査した結果、同様のことが確認された。この場合の「最短の長さ」とは、基本解の源泉となる点(領域外部にあり、固定されている)と内部にある空洞の境界上の点と外部の境界上の点を結ぶ折れ線の長さを考え、これらの境界上の点を全て動かしたときの折れ線の長さの最小値のことである。この長さが分ることから、内部の空洞がどこにあるかについての情報をある程度得ることができる。これらの考察を論文にまとめ、出版できた。そこではLaplaceの方法を用いる際に、非退化であるという条件が必要になるので、そのようになるための条件を境界の曲率に関係した上で表し、この条件を満たすことを前提として話をすすめていた。しかし、完全な漸近挙動を求めることは諦め、「最短の距離」を求めることに限定すれば、非退化条件がなくても解析可能である。この手法をVaradhan(1967)に始まる古典的なレゾルベントの漸近挙動の問題に適応し、内側の境界ではNeumann境界条件による単なる「反射」だけの効果しかないときにレゾルベントの漸近挙動についての結果を得た。偏微分方程式論今後の研究の方向は、「空洞に対する一回観測(II)についてのより詳しい解析の実行」を引き続き継続することにある。現在、昨年度の推進方策に掲げた「狭い意味で凸な空洞が複数空いている場合」の考察を行い、狭い意味で凸な空洞のときとほぼ同様の結果になることが分かりつつある(ただし、最短の長さを与える折れ線が線分にならないという仮定を置く必要がある)。これについては現在取りまとめ中である。また、「その他の境界値逆問題の設定に対するレゾルベントによる解析の有効性ついての考察」として、当初研究計画に掲げた問題の中に二層問題における逆問題があるが、これについての考察を本格的に行うことを考えている。レゾルベントの構成はほぼ終わっているので、漸近挙動を調べるという問題について考えるのが今後の課題である。さらに、昨年度も掲げた長期的な課題として、「空洞と介在物が入り混じった場合の境界値逆問題についての考察」がある。これについてはまだ手付かずではあるが、今後考えるべき問題であると認識している。まずは、レゾルベントを漸近展開するためにレゾルベントの構成が必要であるが、ポテンシャル論を用いてそれが概ね出来た。
加齢性筋減弱症(サルコペニア)の発症と神経栄養因子の発現との関連性

サルコペニアの発症メカニズムは未だ明らかではない。しかしながら、加齢動物では運動神経終末が筋線維から脱落する神経筋接合部の変性が報告されており、この現象がサルコペニアの発症に関与するのではないかと考えられている。神経の変性原因については明らかではないが、神経細胞の生存に関与する因子が、加齢動物では低下している可能性が考えられる。平成17年度では、加齢の影響は、速筋線維よりも遅筋線維に大きく現れ、少なくとも48週齢のマウスではサルコペニアが発症しているものと考えられた。さらに、骨格筋ではCNTFの受容体であるCNTFRαの発現が加齢に伴い顕著な減少傾向が認められ、脊髄ではNGF、BDNF、CNTF、CNTFRαに減少傾向が認められた。よって、脊髄側の神経栄養因子の発現低下は、運動神経細胞の生存及び神経筋接合部の変性に影響を与えている可能性が示唆された。平成18年度ではこの結果を踏まえ、加齢動物に習慣的な運動を行わせたときの筋細胞の大きさ及び骨格筋と脊髄の神経栄養因子の発現プロフィールに及ぼす影響について検討を行なった。44週齢のマウスを用いて、体重の10%に相当する錘を胸部に装着し、20秒間の水泳運動および10秒間の休息を1セットとする運動を1日当たり8-10セット行なわせ、このトレーニングを30日間行った。筋組織の形態的所見として、遅筋繊維の横断面積の減少傾向が軽減されただけでなく、筋線維の径小化や再生筋線維の出現数にも減少傾向が認められた。骨格筋において加齢に伴い顕著な減少傾向が認められたCNTFの受容体であるCNTFRαの発現レベルはその減少傾向が軽減されることが認められた。また、脊髄において加齢に伴い顕著な減少傾向が認められたNGF、BDNF、CNTF、CNTFRαの発現レベルはその減少傾向が軽減されることが認められた。しかしながら、加齢動物では運動神経終末が筋線維から脱落する神経筋接合部の変性が報告されており、サルコペニアの発症に関与するのではないかと考えられている。本研究では、神経筋接合部の変性原因が神経栄養因子の発現低下にあると考え、加齢に伴うこれら因子の発現パターンを解析した。サルコペニア発症時期を推定するために、4週齢、24週齢、48週齢の雌性ICRマウスの筋線維横断面積を計測した。遅筋線維の横断面積は加齢に伴い低下した(4週齢と比較して24週齢で5%、48週齢で40%減少)。速筋線維の横断面積も同様の傾向を示した(4週齢と比較して24週齢で4%、48週齢で20%減少)。筋組織の形態的所見として、筋線維の径小化、再生筋線維の出現、細胞間隙の増大(細胞外マトリックスの増加)等が観察された。これらの結果から、加齢の影響は、遅筋線維に大きく現れ、少なくとも48週齢以前にサルコペニアが発症しているものと推測された。次に、骨格筋および脊髄における神経栄養因子の発現パターンを解析した。骨格筋では4週齢のマウスと比較して、48週齢のマウスでBDNFおよびGDNFの発現が1.8倍程度高かったが、NGFおよびCNTFの発現に変化が認められなかった。また、CNTFRαの発現は顕著な減少傾向が認められた。一方、脊髄ではNGF、BDNF、CNTF、CNTFRαに減少傾向が認められた。これらの結果から、加齢に伴い神経筋接合部が変性することにより、BDNFやGDNFの発現が骨格筋側で代償的に高まるが、神経筋接合部の修復には不十分である可能性が示唆される。また、CNTFRαの発現低下は、CNTFのシグナルが細胞に十分伝わらない可能性を示唆している。また、脊髄側の神経栄養因子の発現低下は、運動神経細胞の生存に影響を与えているものと考えられる。

骨格筋において加齢に伴い顕著な減少傾向が認められたCNTFの受容体であるCNTFRαの発現レベルはその減少傾向が軽減されることが認められた。また、脊髄において加齢に伴い顕著な減少傾向が認められたNGF、BDNF、CNTF、CNTFRαの発現レベルはその減少傾向が軽減されることが認められた。
職域におけるビッグデータを用いた蛋白尿に関する疫学研究

慢性腎臓病において蛋白尿は末期腎不全や冠動脈疾患の危険因子であると先行研究で報告されており、予防対策は世界的にも急務である。蛋白尿は一過性に異常所見を認めることがあり、長期間の追跡を行い複数回の尿検査結果が考慮できる縦断研究が必要である。当初用いたのは健診機関のデータであった。しかし、詳細を検討すると継続的には追跡率が高くないことが判明したため、我々がこれまで行ってきた追跡率が高く精度の高い、複数の既存の大規模職域コホートを用いた統合型研究による検討を行った。縦断的に生活習慣、生活習慣病と蛋白尿の発症リスクの関係を検討した。アウトカムとしての蛋白尿は、フォローアップ期間中の1回目の蛋白尿検出をアウトカムにするだけでなく、複数回の蛋白尿検出をアウトカムとして、より精度の高い検討を行った。さらに、フォローアップ期間の生活習慣の変化と蛋白尿の発症リスクを検討可能な項目に対して行った。具体的には、喫煙習慣、飲酒習慣などの生活習慣と蛋白尿の発症リスク、BMI、血中脂質などと蛋白尿の発症リスク、高血圧症・糖尿病などの生活習慣病における蛋白尿の発症リスクの検討を行った。さらに、体重の変化、喫煙習慣の変化、さらに禁煙期間と蛋白尿の発症リスクなどについても検討を行った。慢性腎臓病において蛋白尿は末期腎不全や冠動脈疾患の危険因子であると先行研究で報告されており、予防対策は世界的に急務である。蛋白尿は一過性に異常所見を認めることがあり、蛋白尿の危険因子を解明するためには、複数年における尿検査結果を考慮することができる縦断研究が必要である。本研究は住民健診と比較して追跡率の高い職域健康診断で、複数の事業場の集約した年間60万人もの健康診断ビッグデータを用いて、蛋白尿の危険因子、特に生活習慣や生活習慣病について包括的に研究することを目的としている。平成28年度はデータベースの整備構築、データのクリーニングを行った。1年毎の健康診断の結果(身体計測結果、血液検査結果、尿検査結果、生活習慣歴や治療歴、現病歴の問診結果)の整備、クリーニングを行い、生活習慣と慢性腎臓病の関係について検討した。また、毎年のデータを結合し経年的なデータベースの構築を行った。データの管理、解析に関しては、大阪市立大学大学院医学研究科産業医学にて行った。課題1.2005年度以降の単年度データ整備を行う(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);職域の健康診断結果を用いた大規模コホートの作成を行った。1年毎の健康診断結果(身体計測結果、血液検査結果、尿検査結果、生活習慣・現病歴・治療歴問診)のデータクリーニングを行いデータを検討した。課題2.単年度データを用いて、横断的に生活習慣・生活習慣病と蛋白尿の関係を性別、年齢層別に検討する(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);横断研究として単年度データを用いて生活習慣、生活習慣病と蛋白尿の関係を検討した。課題3.単年度データをクリーニングして結合して回顧的コホート及び前向きコホートを整備する(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);単年度データを結合し縦断的な経過を追うためのコホートの整備を行った。本研究は職域の大規模データを用いて、蛋白尿の危険因子について包括的に研究することを目的とする。今年度は、縦断的な経過を検討するために単年度データのクリーニングを行い、そのデータを結合した。今回用いたのは健診機関のデータである。その中で追跡率が高いとされる職域健診データであるため、当初はそのビッグデータを用いて検討する計画であった。しかし、詳細を確認すると単年度ではかなりの大規模データであっても継続的には追跡率が高くないことが判明した。したがって、今年度から我々がこれまで行ってきた追跡率が高く精度の高い複数の既存の大規模職域コホート、さらに大規模な人間ドックデータを用いた統合型研究を視野にいれた検討を開始した。その中から生活習慣病と蛋白尿発症を検討した。特に蛋白尿の診断の精度をあげて1回の蛋白尿検出のみではなく、フォロー期間中に複数回の蛋白尿検出を用いた検討を行った。「代謝的に健康な肥満と蛋白尿発症との関係」「血圧コンポーネントと蛋白尿発症との関係」「γGTPと蛋白尿発症との関係」を検討し、それぞれ研究成果として論文発表、学会発表を行った。昨年度は、単年度データのクリーニングを行い、生活習慣、生活習慣病と蛋白尿との関係の検討を行った。今年度は、まず、単年度データのクリーニングを縦断的な経過を追うためにデータ結合を行った。当初用いたのは健診機関の健診データである。それは追跡率が高いとされる職域健診のものであった。しかし、健診機関の健診データでは詳細を確認すると単年度ではかなり大規模データであっても継続的なデータとしては追跡率が高くないことが判明した。従って今年度から我々がこれまで行ってきた追跡率が高く精度の高い複数の既存の大規模職域コホート、大規模人間ドックデータを用いて統合型研究を視野に入れた検討を開始した。

データの管理、解析に関しては、大阪市立大学大学院医学研究科産業医学にて行った。慢性腎臓病において蛋白尿は末期腎不全や冠動脈疾患の危険因子であると先行研究で報告されており、予防対策は世界的にも急務である。蛋白尿は一過性に異常所見を認めることがあり、長期間の追跡を行い複数回の尿検査結果が考慮できる縦断研究が必要である。当初用いたのは健診機関のデータであった。しかし、詳細を検討すると継続的には追跡率が高くないことが判明したため、我々がこれまで行ってきた追跡率が高く精度の高い、複数の既存の大規模職域コホートを用いた統合型研究による検討を行った。縦断的に生活習慣、生活習慣病と蛋白尿の発症リスクの関係を検討した。アウトカムとしての蛋白尿は、フォローアップ期間中の1回目の蛋白尿検出をアウトカムにするだけでなく、複数回の蛋白尿検出をアウトカムとして、より精度の高い検討を行った。さらに、フォローアップ期間の生活習慣の変化と蛋白尿の発症リスクを検討可能な項目に対して行った。具体的には、喫煙習慣、飲酒習慣などの生活習慣と蛋白尿の発症リスク、BMI、血中脂質などと蛋白尿の発症リスク、高血圧症・糖尿病などの生活習慣病における蛋白尿の発症リスクの検討を行った。さらに、体重の変化、喫煙習慣の変化、さらに禁煙期間と蛋白尿の発症リスクなどについても検討を行った。課題1.単年度データをクリーニングして結合して回顧的コホート及び前向きコホートを整備する(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);今後も現在進行中の健康診断データのクリーニングを行い、追加データ結合を行い、コホートの充実を図る。課題2.整備したコホートを用いて縦断的に生活習慣・生活習慣病と蛋白尿発症との関係を性別、年齢層別に検討する(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);喫煙習慣、脂質、血圧、体重やメタボリックシンドロームと蛋白尿の発症リスクを検討する。課題3.整備したコホートを用いて縦断的に生活習慣・生活習慣病の変化と蛋白尿発症との関係を明らかにする(研究代表者である上原、研究分担者である佐藤・林);喫煙習慣の変化、飲酒習慣の変化、体重変化などと蛋白尿の発症リスクを検討する。蛋白尿は一過性に異常所見を認めることがあり、蛋白尿の危険因子を解明するためには、複数年における尿検査結果を考慮することができる縦断研究が必要である。本研究は職域の大規模データを用いて、蛋白尿の危険因子について包括的に研究することを目的とする。今年度は、我々がこれまで行ってきた追跡率が高く精度の高い複数の既存の大規模職域コホート、さらに大規模な人間ドックデータを用いて統合型研究を視野にいれた検討を実施する。縦断的に生活習慣・生活習慣病と蛋白尿発症との関係を可能な限り性別、年齢層別等に層別化も実施し検討する計画である。特に蛋白尿は腎臓病ではない場合でも検出することがあるため、蛋白尿の診断の精度をあげてフォローアップ期間中に1回のみの蛋白尿検出だけではなく、期間中の複数回の蛋白尿検出を用いた検討を行う計画である。さらに、フォローアップ期間の生活習慣の変化と蛋白尿の発症リスクを検討可能な項目に対して検討する。
高齢者における認知機能低下の身体的要因

高齢期における認知機能低下の要因としては、アルツハイマー型痴呆と脳血管性痴呆が良く知られている。高齢者の脳は、このような疾患や正常老化を背景として、他の身体要因による機能低下を生じやすい状態にあることが予想されるが、認知機能低下の身体要因に関する疫学研究は少ない。本研究は、心疾患、甲状腺機能障害低血糖などの身体要因が、高齢者の認知機能低下にどの程度寄与しているのかを、追跡研究により明らかにすることを意図した。その準備として、まず、老研式活動能力指標の知的能動性得点が認知機能の代用指標となりえることを確認する作業を行った。65歳以上の在宅高齢者を対象とした悉皆調査において知的能動性得点とMMSEスコアを測定し両者の相関を検討した。調査への応答者全員においても、中等度以上の痴呆者を除外した集団においても、知的能動性とMMSEとは有意な相関を示すことが確認され、知的能動性得点が認知機能の代用指標になりえるものと結論した。つづいて、6年前に知的能動性の測定と総合的医学検査を含むベースライン調査を終了している集団に対して追跡調査を実施し、追跡期間中の知的能動性低下を予知し得るベースライン検査項目を検索した。追跡調査時までに脳卒中の既往のあった者を除外した集団において、初回調査時のBMI低値、HbA1c高値、β2ミクログロブリン高値、および心疾患の既往は、その後の知的能動性の低下と関連していた。HbA1c低値、T3の低値・高値は将来の知的能動性低下と無関係であった。以上により、高齢者における認知機能低下に寄与している可能性の高い身体的要因として、高血糖状態と、心疾患とが特定された。これらが、明確な脳卒中症状を呈さない脳梗塞によるものであるか、あるいは、脳梗塞を介さずに認知機能を低下させるのであるかを、今後、明かにする必要がある。また、BMI低値やβ2ミクログロブリン高値が将来の認知機能低下と関連する機序も、今後の検討課題である。高齢者における認知機能低下の身体的要因のうち、特に血糖値の寄与を検討するため、65歳以上の在宅高齢者を対象とした6年間の追跡データを分析した。初回調査では、会場調査方式により、血糖値の指標であるHbA1c(不安定型を含む)の測定、認知機能を反映すると考えられる知的能動性得点の測定、糖尿病や脳卒中の既往歴・治療状況等を調査した。6年後の追跡調査では会場調査方式または訪問調査方式により、初回と同様の測定を行った。両調査に参加し、初回・6年後に糖尿病の薬物治療を受けておらず、脳卒中の既往が無かった398名を分析の対象とした。HbAlcは初回から6年後への変化量の分布が0.37±0.47(平均±標準偏差)であり、加齢とともに上昇する傾向にあった。ただし、個人差が存在し、HbA1cが低下する者も13%の割合で存在した。一方、知的能動性は、6年間の変化量が-0.3±1.2で、低下傾向を示した。知的能動性が上昇した者の割合は19%であった。6年間のHbA1cの変化量と知的能動性の変化量との関係を検討したところ、両者には有意な負の相関が認められ、HbA1cの低下した者はHbA1cが上昇した者より知的能動性の低下が著しかった。この関係は、重回帰分析により性・年齢・学歴・職歴および6年間の視力・聴力の変化を調整しても変わらなかった。この分析結果から、血糖値の低下は、高齢者における認知機能低下の身体要因の候補として無視し得ないものであることが分かった。

これらが、明確な脳卒中症状を呈さない脳梗塞によるものであるか、あるいは、脳梗塞を介さずに認知機能を低下させるのであるかを、今後、明かにする必要がある。また、BMI低値やβ2ミクログロブリン高値が将来の認知機能低下と関連する機序も、今後の検討課題である。
非政府機関による公共財の堤供とその調整の必要性

研究の最終年度として、これまでの研究経過を点検し、成果のまとめを念頭に、新たに(1)経済開発における非政府部門の役割、(2)寺社や教会などの社会貢献と実態を検討した。(1)経済発展における非政府部門の役割前年に検討した大規模地震の事例に続き、経済開発に必要な援助のあり方を展望した。基本文献はAmartya Senの一連の経済開発の論文である。Senは、飢饉に見舞われた地域の犠牲者への援助として、食糧や物資の提供ではなく、「公的雇用を提供すること」を提言、これにより、「本当にそれを必要としており、雇用機会を喜んで受入れようとする人々を選びだす」ことができるとする。この提言は、状況はまったく異なるが、中越沖地震の復興現場の指揮者の、「援助は、現金がもっともありがたかった」とする意見と共通する。市場メカニズムが働かないと思われている飢饉や災害地における支援のメカニズムとして注目すべき点である。(2)寺社や教会などの社会貢献長い伝統をもつ寺社や教会の中に、信者だけでなく、広く社会連帯を意識し、ホスピス建設促進や生命の尊さを教えるなど、積極的な活動を始めているところがある。このような宗教法人によるソーシャルキャピタルの提供は、新たな動向として、分析に加える必要性を感じた。Warwick Universityで開催された国際学会に出席し、論文を報告し有益なコメントを得た。本研究との関連では、Agnar Sandmoの講演A Broad View of Global Public Goods(2国モデルを用いてグローバルに便益を及ぼす公共財の存在の下での厚生極木条件を導出)が、とりわけ示唆に富むものであった。今年度の研究計画として、1.非政府機関の実態調査、2.公共財と公共サービスのリスト作り、3.理論モデルの構築、4.海外の実態調査、の4つの柱を立てた。1と2については統合して、非政府機関としてのNGO、NPO、ボランティア団体によりどのような公共サービスや活動が提供されているかを調査し、リストを作成した。ひとつの機関が多様な公共サービスを提供していることが判明するとともに、実態の把握が困難な組織もあり、リスト作りに工夫が必要であることを痛感した。3の理論モデルの構築については、内外の関連文献を検索するとともに、データ処理の手法としてパネルデータ分析の最新の成果を研究した。理論面では、これまでのミクロ経済理論の枠内で、「利潤ゼロとする制約条件の下で、非政府機関の効用を最大化する」行動仮説を立てるモデルを考察中であるが、さらなる精緻化が必要である。4については、公共財における非政府機関の役割の事例として、米国の国立公園制度を取り上げ、米国における4つの国立公園の実態を調査した。まず、それぞれの成立の経緯を連邦政府と州政府と民間との関連で検討した後、正規職員と臨時職員、民間ボランティア、営利団体による公園サービス提供の役割を明らかにした。とくにセコイア国立公園では、自然保護を標榜する国立公園局(内務省)と自然資源の活用を目指す森林保安局(農務省)との対立と協力を実際に観察できた。また、カンサス州のトールグラス・プレイリー・ナショナルプリザーブでは、国立公園指定をめぐる牧畜業者(反対)と自然保護団体(賛成)の激しい論争を跡づけることができ、多くの資料収集とヒアリングを行うことができた。研究2年目として、初年度の課題、1非政府機関の実態調査、2.公共財と公共サービスのリスト作り、3.理論モデルの構築を継続するとともに、新しく、4.非政府機関相互の調整を加えた。以下、事例研究と国際学会についてまとめる。(1)非政府機関相互の調整の事例研究:新潟県中越地震2005年6月20日に発生した大規模地震を事例に、中央政府、地方政府、各種援助団体、ボランティアがどのように連絡調整をとったかを調査し、問題点を明らかにした。実際に(i)ボランティアとして参加した本学学生、(ii)自衛隊の災害派遣を指揮した元自衛隊陸佐からも聞き取りを行った。指揮官からは、他の政府機関との連携の難しさ、非政府機関との協力体制の困難さの指摘があった。現場の復旧作業参加者の問に危機管理の意識・知識・技能に差があることも明らかになった。これに新潟県の資料等を加えて、市場メカニズムの機能しないところでの物資の最適な配分のあり方を検討中である。

Warwick Universityで開催された国際学会に出席し、論文を報告し有益なコメントを得た。本研究との関連では、Agnar Sandmoの講演A Broad View of Global Public Goods(2国モデルを用いてグローバルに便益を及ぼす公共財の存在の下での厚生極木条件を導出)が、とりわけ示唆に富むものであった。
血清脂質検査の標準化プログラムに関する研究

本研究の初年度として、平成8年度に大分県下の8カ所の地域医師会検診センターが、大阪府立成人病センターの脂質標準化プログラムに参加して、精度管理の許容範囲である±3%の誤差の内に収まった。大阪府立成人病センターはWHOが指定するCholesterol Referance Method LaboratoryNetworkの一員であり、同プログラムの標準化を達成したことは国際的にデータを比較できることである。平成9年度は、大分医科大学附属病院検査部がキー施設となって、同検査部が管理血清を製造し、県下8カ所の地域医師会検診センターに供給することを企画した。大分医科大学附属病院検査部は、濃度の異なった3種の管理血清を製造し、実用基準法であるアベルケンダル法で測定した。大阪府立成人病センターの検定を受けて濃度を確定した上、8カ所の地域医師会検診センターに配布した。1年間4回の精度管理血清の測定において、精密度、正確度のいずれも、全施設が±3%以内に収まっていることが確認された。全県の老人保健法健診の半数を受け持つA検査所は平成7年度に標準化を達成しており、今回の8施設が残りの半数を受け持っているため、以上により全県下の血清総コレステロールの標準化が達成された。標準化が達成されたことに引き続いて、これが継続して維持されているかを確認することが必要である。このため同様の実施方法によって、U.S.Cholesterol Reference Method Laboratory Network (CRMLN)のプロトコルに基づいた標準化サーベイに、大分医科大学附属病院検査部を含めた9施設が参加し、全施設が標準化をクリアし、CDCが発行する認証書(CERTIFICATE OF TRACEABILITY)を受けた。標準化サーベイは、さらに今後も継続して実施することになっている。本研究は、全国的に広く実施されている血清総コレステロールの測定について、全国に先駆けて大分県下全域を目的として、国際的に精度管理の認定を受けている大阪府立成人病センターの脂質標準化プログラムに沿って、標準化システムを作るものである。老人保健法による基本健康診査の血清総コレステロール検査は、大分県ではR衛生検査所と8ヶ所の地域医師会検診センターがほぼ半数ずつ受け持っている。R検査所は大阪府立成人病センターの脂質標準化プログラムに参加し、7年10月現在で測定成績が【plus-minus】3%以内の許容範囲に入っている。県全域の標準化を達成するためには県下の残り半数の血清脂質測定について県内8市の医師会検診センターが同様の精度管理プログラムを実施することが必要となそこで平成8年度は県内8ヶ所の地域医師会検診センターが大阪府立成人病センターの脂質標準化プログラムに参加して各施設の測定値の標準化を行った。このプログラムは大阪府立成人病センターより年4回標準化用血清30本の供給を受けて、総コレステロールを1日3本ずつ10日の測定日で測定するものである。第1回は2カ所の地域医師会検診センターが【plus-minus】3%の許容範囲を超えて、標準化を達成できなかった。この原因として、基準用に使用した市販のコントロール血清が同じメーカーで表示濃度がずれていることがわかった。第2回の標準化血清の測定にあたり、大阪府立成人病センターからコントロール血清(濃度既知)の提供を受けてこれを基準として測定した結果、8施設とも【plus-minus】3%の許容範囲をクリアした。測定精度を維持しているかをチェックするため、引続いて本プログラムを実施し、第3回は集計中、第4回は測定中血清総コレステロール(以下TC)は老人保健法および労働安全衛生法による健診において、毎年23千万人の人が検査を受けている。その精度管理が不十分であることが判明したため、老人保健法の健診のTCの測定機関の大分県内の全機関の標準化を確立することを目的とした。

本研究の初年度として、平成8年度に大分県下の8カ所の地域医師会検診センターが、大阪府立成人病院センターの脂質標準化プログラムに参加して、精度管理の許容範囲である±3%の誤差の内に収まった。大阪府立成人病センターはWHOが指定するU.S.AのCDCのCholesterol Referance Method LaboratoryNetworkの一員であり、大阪府立成人病センターの脂質精度管理プログラムにおいて標準化し達成したことは国際的にデータを比較できることである。本年度は、大分医科大学付属病院検査部がキ-施設となって、同検査部が製造し精度管理を達成した標準化用管理血清を、県下8カ所の地域医師会検診センターに供給し(年4回、1回30サンプル)、大分県全域の脂質精度管理を企てることにした。大分医科大学付属病院検査部は濃度の異なった3種の管理血清を製造し、実用基準法であるアベルケンダル法で測定した。大阪府立成人病センターの検定を受けて濃度を確定した上で、8カ所の地域医師会検診センターに配布した。一年間の精度管理血清の測定データを、精密度はCV%で示すが、4回の最低と最高は0.26%と1.19%であった。正確度は%Biasでみるが、最低と最高は-1.97%と2.09%であった。以上により精密度、正確度とも、4回の測定において全施設が±3%以内に収まっていることが確認された。全県の老人保健法健診の半数を受け持つA検査所は平成7年度に標準化を達成しており、今回の8施設が残りの半数を受け持っているため、以上により大分県全県下のTC標準化が達成された。
臨床・基礎融合研究により動脈硬化不安定粥腫ないしその破綻の新規診断法の開発

急性冠症候群の原因となる動脈硬化不安定粥腫の診断法と治療法の開発研究を進めてきた。臨床研究においては、光干渉断層映像法(OCT)を用いての冠動脈ステントの経時的観察や、ステント内血栓に関した研究、そして動脈硬化プラークの薬剤使用による安定化の研究を行った。基礎研究では、抗炎症免疫療法の成果をマウス動脈硬化モデルにおいて証明し、新規治療法の開発研究を行い論文に報告した。これらの研究を、融合させることで、将来臨床で使用できる新たな診断法や治療法の開発につながる研究を進めた。粥腫破綻検出のためのバイオマーカーの検索に関しては、現状では実際のマーカーとして有用な物質を特定するまでには至っていない。急性冠症候群の原因となる動脈硬化不安定粥腫の診断法と治療法の開発に関連して、臨床研究と基礎研究を融合させて、多角的に病態にせまる研究を進めている。臨床研究においては、光干渉断層映像法(OCT)を用いての冠動脈ステントの経時的観察や、臨床上大きな問題となっているステントに関連した血栓に関した研究、そして動脈硬化プラークの薬剤使用による安定化などを研究を行い、論文に報告した。基礎研究では、抗炎症免疫療法の成果をマウス動脈硬化モデルにおいて証明し、新規治療法の開発研究を行い、論文に報告した。これらの独立した研究を、融合させることで、必ず臨床で使用できる新たな診断法や治療法が開発できると考えており、次年度は統合させることをより一層意識して、研究を進めていく。粥腫破綻検出のためのバイオマーカーの検索に関しては、まだ論文にはなっていないが、いくつかの候補を臨床サンプルで測定し、データベースを作成しており、次年度以降に成果がでてくるものと思われる。当初、平成22年度研究計画としていた質量分析システムを利用した研究も、その一部を開始しており、これも発展させていきたい。基礎研究では、抗炎症免疫療法の成果をマウス動脈硬化モデルにおいて証明し、新規治療法の開発研究を行い、臨床に応用できる可能性のある方法論を発展させて論文に報告した。これらの独立した研究を、融合させることで、将来臨床で使用できる新たな診断法や治療法が開発できると考えており、最終年度は統合させることをより一層意識して、研究を進めていく方針である。粥腫破綻検出のためのバイオマーカーの検索に関しては、いくつかの候補を臨床サンプルで測定し、データベースを作成したが,質量分析の段階での特定に時間がかかっているのが現状である。当初、平成23年度研究計画として質量分析システムを利用した研究が順調にすすめば、候補選出につながると考えている。急性冠症候群の原因となる動脈硬化不安定粥腫の診断法と治療法の開発に関連して、臨床研究と基礎研究を融合させて、多角的に病態にせまる研究を進めてきた。臨床研究においては、光干渉断層映像法(OCT)を用いての冠動脈ステントの経時的観察や、臨床上大きな問題となっているステント関連の血栓に関した研究、そして動脈硬化プラークの薬剤使用による安定化などの研究を行い、学会や論文に報告した。最終年度は、これらの独立した研究を、融合させることで、将来臨床で使用できる新たな診断法や治療法の開発につながる研究を進めた。具体的には、ある薬剤の動脈硬化の退縮機序を基礎研究にて解明し、さらに同薬剤の臨床研究においての成果も得ている。これらの融合研究によって臨床での薬剤の効果の機序まで、明らかにできたことは意義が大きい。粥腫破綻検出のためのバイオマーカーの検索に関しては、いくつかの候補を臨床サンプルで測定し、データベースを作成したが、質量分析の段階での特定に時間がかかった。また、臨床検体を用いた網羅的解析研究の問題点(あまりに候補が多すぎて、重要な因子の絞り込みに限界があり、どれに注目すべきかの判断に迷うなど)も見えてきた。現状では、実際のマーカーとして有用な物質を特定するまでには至っていない。
Linked Open Dataに基づく事物に対する感性情報の集約と活用

本研究では,Web上で事物同士の関係を構造化して表現するLinked Open Dataに対し,ユーザが抱いた感性情報を付与し応用することを大目的とし,特に博物館情報のLODの作品情報と鑑賞者が抱いた印象や着眼点などの感性情報との関連付けを目指した.ユーザに印象や着眼点を発言させるために,対話型鑑賞と呼ばれる複数の鑑賞者が作品を鑑賞しながら行った対話事例をもとに鑑賞経験の少ないユーザでもシステムと対話をしながら鑑賞を行うことで作品に対する感性情報の表出を支援するシステムを構築した.印象や着眼点の情報と作品のLODのリンク生成には至らなかったが,獲得した感性情報を利用すれば実現可能と期待される.本研究では,さまざまな事物についての情報をLinked Open Dataによりボトムアップかつ構造化された状態でWeb上で記述し,それらに対する感性情報を関連づけることでユーザの感性モデルの構築や事物に対する評判分析等を行うことを目的としている.当該年度では,まず感性情報と紐付ける事物の情報として博物館における展示(イベント)情報を収集し,RDF化を行った.また,対象となる事物について抱いた感性情報をユーザに能動的にソーシャルメディアによって投稿してもらうことで収集するだけでなく,Web上に存在する事物と感性情報の組合せの収集を行うにあたり,対象としている博物館における展示について言及しているソーシャルメディアの投稿を調査したところ,Twitterでは短文で単純な印象や行為の報告が多く,blogでは長文で作品や作者に対する考察など詳しく言及されていることから,今後は後者からの感性情報の抽出を行うものとした.Web上にはユーザの意見や感情などを表すデータと,その対象となる商品や場所などの事物のデータがそれぞれ別のサービスに散在している.本研究ではLinked Open Data(LOD)の枠組みに基づき,データ源を横断して感性情報と事物の関係を集約して活用する基盤を構築し,効果を明らかにする.これにより,ユーザの感性モデルの構築や事物の評判情報の分析への活用が期待される.研究計画では,LODの事物データとTwitterなどのソーシャルメディア上の感性情報のデータを関連付けることを想定していたが,対象を美術作品とし,それらに対する鑑賞者の印象を収集し,博物館情報の既存のLODなどとつなげて構造化していくこととした.そこで,本年度の研究では,エージェントと対話しながら美術作品の鑑賞を支援する対話型鑑賞仮想体験システムを構築した.これは,美術作品に関する印象などの感性情報については,Twitterなどのソーシャルメディアに鑑賞後に投稿されるものよりも,作品を鑑賞中にリアルタイムで発生する印象などを他の鑑賞者と対話しながら作品鑑賞を行う対話型鑑賞を通して獲得するほうがより多様かつ豊富な感性情報を獲得できたためである.提案システムでは,ただシステムと対話するのではなく,対話型鑑賞のファシリテーション手法に基づき,ユーザが新たな気付きや視点を獲得できるように誘導する進行役のエージェントと,ユーザと同じ立場の他の鑑賞者のエージェントの2種類のエージェントを用いることで対話型鑑賞を活性化し,作品に対する様々な印象を収集することを可能とした.得られた作品に対する印象などの感性情報の構造化に用いるべきモデルの策定に時間がかかっているため.本研究では,Web上でリソース間の関係を構造化して表現するLinked Open Data(以下,LOD)に対し,リソースへの感性情報の付与とその活用を目的とした.具体的には,研究代表者が博物館情報のLODの作成・管理に携わっていたことから,作品のリソースに対して鑑賞者が抱いた印象や着眼点などの情報を付与することを目指した.作品に対する印象や着眼点を効率的に取得するため,対話型鑑賞と呼ばれる複数の鑑賞者が同じ作品を鑑賞しながら行った対話をデータ源とした.ただし,多くの被験者は作品の鑑賞に慣れていない初学者であるため,作品に対する発言を誘発するような進行役のエージェントを用意し,また鑑賞者であるユーザが1人の場合でも他の鑑賞者と対話を行えるように他の鑑賞者エージェントも用意し,それぞれの対話モデルを,実験で収集した対話データから生成し,設計した.これらのエージェントと対話相手としてシステムを利用し,対話型鑑賞が効果的に進行するようにファシリテーションを演出し,被験者から作品やその一部分に対する発言データ収集に利用した.残念ながら,得られた印象や着眼点のデータをLOD化し,作品のLODとリンクさせるところまでは至らなかったが,今後これらを実現させることで,LODを通した作品背景情報の活用などが見込まれると考えられる.本研究では,Web上で事物同士の関係を構造化して表現するLinked Open Dataに対し,ユーザが抱いた感性情報を付与し応用することを大目的とし,特に博物館情報のLODの作品情報と鑑賞者が抱いた印象や着眼点などの感性情報との関連付けを目指した.ユーザに印象や着眼点を発言させるために,対話型鑑賞と呼ばれる複数の鑑賞者が作品を鑑賞しながら行った対話事例をもとに鑑賞経験の少ないユーザでもシステムと対話をしながら鑑賞を行うことで作品に対する感性情報の表出を支援するシステムを構築した.印象や着眼点の情報と作品のLODのリンク生成には至らなかったが,獲得した感性情報を利用すれば実現可能と期待される.博物館における展示情報の収集とRDF化に時間を要したこと,またその情報源の利用許諾の交渉が難航していることがあげられる.また,年度後半に産前産後休業・育児休業を取得したことで実質的に研究できる期間が短くなったことが要因の1つである.提案システムは基本的に用例ベースの対話システムであるが,今後は収集した印象を作品情報とともに構造化し,既存のLODと関連づけることで,用例にはない新たな発話を生成し,鑑賞中の対話を活性化することを目指す.セマンティックウェブ

これまで構築に携わった博物館情報のLinked Open Dataと併用する予定で,博物館における展示情報を感性情報の対象とする事物データとして収集してきたが,権利関係の問題や,それらに対する感性情報がWeb上に大量に存在していないことから,並行して,ソーシャルメディアから感性情報を取得しやすい別種の事物の情報を対象として同様の研究・開発を進める予定である.また,システム構築や実験等に必要な時間を鑑みて,当該年度の産前産後休業・育児休業取得に伴い,1年間の研究期間の延長を予定している.前年度の産前産後休業および育児休業取得に伴い,事業期間終了年度を次年度へ延長する予定であったため.産前産後休業および育児休業を取得したことから,被験者実験および調査出張を延期したため.開発,運用および実験に用いるPCおよびサーバなどの機器の購入費用,被験者への謝礼,実験状況の記録に必要な機器の購入,発表および調査のための旅費,論文などの購入費などとして使用する.当該年度に購入予定であった実験用PC,携帯端末の購入を行うとともに,被験者謝礼を用いて次年度の実験を行う.また,調査出張および成果発表出張を行う.
疾患胚モデルの生理機能マルチセンシングと成長診断システムの臨床応用

1)慢性低酸素環境において正常成長胚では見られない周期での周期的な体動変動や孵卵約110時間以降の体動の減少が報告された.このような低酸素環境における胚の成長(ここでは胚の大きさを成長度と定義する)についても画像処理により解析を行った.低酸素環境下において,体動が減少すると報告された孵卵開始約110時間に,胚の大きさ,すなわち成長度が正常成長胚に対して明らかに低くなったいる事が分かった.通常の胚の体動は弧を描くように動く事が多いため,胚の大きさ(ここでは直径に相当する)が変われば円周長も変化するので,胚の大きさの違いが体動量の減少として反映された可能性がある.しかしながら,逆の見方をすれば体動量解析によって胚の大きさをチェックする事も可能である事が示唆された.また,体動のパターンは規格化の必要がある事も示唆された.2)計測したビデオから画像処理により胚の位置を検出し,フレームごとの移動距離を5分ごとに積算して体動量として算出した.最初の10分ならびに30分を18%低酸素環境にした場合の例をそれぞれ2例ずつえられた.それぞれの低酸素暴露時間において低酸素中の一時的な体動量の増加が確認されたものの,低酸素環境事において必ず起きているわけではなかった.また,同じ孵卵時間・同じ低酸素濃度における暴露時間の違いについて10分と30分では大きな違いは見られなかった.今後は低酸素症が原因である体動増加パターンと通常の体動増加パターンに違いがあるのか,深層学習でそのパターンをどれくらいの精度で識別出来るのかが,課題となる.また,慢性・間欠性どちらの場合においても,低酸素環境においてすぐに特異な現象が発現しなくてもその蓄積により何らかのシグナルが現れる可能性も考えられるので孵卵中期まで連続的に計測する必要もある.上記についてはそれぞれ国内外の学会において発表した.ニワトリ初期胚の低酸素疾患予測に関する研究:ニワトリ胚の低酸素症に特有な体動パターンを明らかにし疾患予測をするために精度0.1%での任意酸素濃度制御システムを構築した。システムはチャンバーや台座の設計から行っており、クローズされている計測システムの外部から高さやカメラのピントを調節できるように3Dプリンタによりパーツを設計・製作した。また、パーツ自作により同時に複数胚の計測を可能としたことは非常に大きな成果といえる。現有システムでは制御による精度のゆれ幅が0.1%を超えることがあり、さらに目的の酸素濃度に到達するまでに目標値60秒を上回ることがあったために比例型電磁制御弁による制御システムの構築を試みた。この結果、チャンバー内の酸素濃度応答速度は60秒以内になったが、過制御が見られた。このため、H29年度は6月までに電磁弁開放制御の最適関数をモデル化し、精度±0.1%、精度内ばらつき±0.05%以内、目標酸素濃度21-15%の範囲において酸素濃度変化応答速度60秒以内、チャンバー内位置依存性濃度差±0.05%のシステムを完成させ、体動解析実験をおこなう。ニワトリ初期胚の無侵襲成長診断システムの開発:これまでのシステムは卵殻と卵殻内膜に穴を開けてCCDカメラにて直接胚を録画する侵襲システムであった。これまでの報告から少量の卵殻内膜除去は成長を阻害せずに孵化することはわかっているが、近可視光領域LEDをもちいて胚を透過撮影するシステムの開発を目指した。H28年度は波長365n970nm、出力1W以下のLEDにより卵殻透過実験を行った。結果として850nm近傍が卵殻を透過しやすいことがわかった。H29年度は引き続き無侵襲成長診断システムの開発を平行して進める。任意低酸素制御システムはH28年度中に完成する予定であったが、比例電磁弁の制御関数モデリングの問題から完成に至らず、H29年度6月にずれ込んだため、このシステムを用いた実験もあわせて遅れている。ただし、理由は異なるが実験例数が不足することについては申請段階から想定しており、H29年度中に計画通りに実施する予定である。1)「不足しているニワトリ初期胚の生理機能マルチセンシング」正常成長胚の体動パターン解析の実験例数が不足していたので追加実験を行った。これはH28年に計画されていたが、H28年は簡潔性低酸素環境制御システムの開発がメインとなったため、H29年に追加実験を行った。孵卵開始72時間から120時間までの正常成長と思われるニワトリ胚において通常孵卵環境下で胚を直接録画して、その録画画像から体動解析を行った。ただし、計測は8例について成功したが、絨毛尿膜の成長や胚のフレームアウトなどが原因で解析に適した画像は3例であったため、H30年度も追加実験を行うこととした。この成果についてはH30年前半にIIEAの国際会議で発表するとともにJIIAE論文誌に投稿する。2)「低酸素環境下における疾患特有の体動パターン」簡潔性低酸素システム(計画通りの酸素濃度制御±0.1[O2%],目標到達時間1分以内を達成した)が完成したのでこのシステムを用いて1時間ごとに5分の簡潔性低酸素環境下における直接録画による体動解析を実施した。H29年度は計画通りにテンプレートマッチングの制度改善に取り組み、成長に伴い焦点が合わなくなった場合の自動焦点調節機能を実装(3Dプリンタによる自作)して解析制度を改善すること、テンプレートマッチングにおけるミスマッチ軽減のためキャノン法などの微分前処理の導入などの画像処理法の検討を行った。