hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
登山事故を防止するための運動生理学・体力科学的なフィールド研究

日本において登山は,国民スポーツの一つといえるほど盛んである.このような登山人気の背景には健康志向があるが、事故も増加の一途をたどっている.本研究では,事故のない安全登山はもとより,一歩進んで健康増進に積極的に役立つような登山処方の確立を目指し、以下のような点を明らかにした.1)実際の登山中に身体がどのような負担を受けているのかを様々な角度から明らかにした.2)登山中のエネルギーと水分補給に関する指針を示した,3)登山に必要な体力を有しているかを判定するための簡易な体力テストを3種類開発した,4)登山に必要な体力を身につけるためのトレーニング処方を考案した.日本において登山は,国民スポーツの一つといえるほど盛んである.このような登山人気の背景には健康志向があるが、事故も増加の一途をたどっている.本研究では,事故のない安全登山はもとより,一歩進んで健康増進に積極的に役立つような登山処方の確立を目指し、以下のような点を明らかにした.1)実際の登山中に身体がどのような負担を受けているのかを様々な角度から明らかにした.2)登山中のエネルギーと水分補給に関する指針を示した,3)登山に必要な体力を有しているかを判定するための簡易な体力テストを3種類開発した,4)登山に必要な体力を身につけるためのトレーニング処方を考案した.登山は典型的なエアロビクスであり,運動強度的に見るとウオーキングとジョギングの中間に位置する.また運動時間は,他のエアロビクスと比べて長いのが特徴である.従って登山は,健康の維持増進にとって,ウオーキングに馴れた人が次の段階の選択肢として行うのによい運動といえる.実際に,現代の日本では,中高年を中心に登山ブームが続いている.しかしその反面,登山中の事故も年々増加しており,深刻な問題となっている.そこで本研究では,登山事故を防止し,安全,快適,健康的な登山を行うための方法論を開発するための基礎データを,フィールド研究を中心として得ることを目的とした、本年度は,実際の山で,身体にどのような負担がどの程度かかっているかについて検討した.対象とした山は,日本人にとって最もなじみの深い富士山とした.対象者は,登山経験の少ない高齢者であり,2泊3日で富士登山を行った.その結果,行動時・生活時ともに,身体には様々な大きな負担がかかっていることが明らかとなった.たとえば歩行中の動脈血酸素飽和度は,山頂付近では60%台にまで低下していた.歩行中の心拍数は,推定最高心拍数の80%を超えていることが多かった.歩行中に身体が受ける衝撃力は,登りよりも下りでより大きな値を示し,下りで転ぶ事故が多いという現代の登山事故の特徴を裏付けるような結果であった.安静時の最高・最低血圧も,山頂での滞在時には高血圧の領域にまで上昇していた.睡眠中の動脈血酸素飽和度は,60%台と著しく低下していた.富士山は毎夏,約40万人が登るという典型的な大衆登山の山である.しかし以上のように,身体にかかる負担度は非常に大きいことが明らかとなり,このような負担を自覚した登山を行わないと,安全性が確保できない可能性が考えられた本研究は,安全で健康増進にも役立つような登山の方法論(登山処方)の確立を目指すものである.本年度は,登山中に身体が受ける生理的な負担度を客観的なデータで表すとともに,それを元に,過度な負担がかからずに登山を行えるようなガイドラインを示すことを目的とした.登山中の生理的な運動強度は,上り下りとも,負荷の種類(歩行路の傾斜,歩行速度,担荷重量)によらず,垂直方向の仕事率に対する二次関数の回帰式で表すことができる.この式を用いると,登山中の運動強度や,エネルギー消費量を簡便に推定でき,運動処方に活用できる.また登山の特異性を考慮した,フィールドでの体力テストの評価指標にも利用できる.上り歩行では,運動強度が乳酸閾値を超えないように歩くことが重要である.これが達成できれば,適切な水分およびエネルギー補給を行うことで,疲労せずに長時間の運動継続が可能となる.一方,下り歩行では,運動強度が乳酸閾値を超える可能性は小さいが,ガイドラインに従い,定常的な有酸素性運動を行ったとしても,なお脚筋の疲労が起こる可能性がある,この疲労の防止方法については今後の検討課題であるが,疲労度の指標としては脚の主観的運動強度が有効である.ガイドラインについては,以下のように作成した.1.歩行ペース:上り歩行では,最高心拍数の75%以下,そして,心肺または脚筋の主観的運動強度が「ややきつい」以下のペースで歩く.下り歩行では,脚筋の主観的運動強度が「ややきつい」以下で歩く.2.水分補給:登山中の脱水量(ml)を,「登山時間(h)×体重(kg)×5」という式で推定し,この、7080%の水分を定期的に補給する.3.エネルギー補給:登山中のエネルギー消費量(kcal)を,「登山時間(h)×体重(kg)×5」という式で推定し,その70%程度のエネルギーを定期的に補給する.本研究では、登山を安全に行い、その結果として健康や体力の増進にも役立つような登山の方法論,すなわち「登山処方」の確立を目指すものである。4年間で以下の4課題を設定し、研究を進めてきた.1)登山中に身体が受ける負担度の解明,

2)登山中の身体ケア(運動強度,水分やエネルギーの補給など)に関する指針の作成,3)登山者のための体力評価法の確立,4)登山者のための体力トレーニング法の確立.昨年度までに1)3)についての研究がほぼ終了し、本年度は4)を中心に検討した.昨年までの研究で,現代の登山者にとっては心肺持久力よりも、むしろ筋力が不足しがちであり、特に大腿四頭筋および腹筋群の強化が重要であることがわかった.そこで本年度は,これらの筋にどの程度の筋力が必要か、またその能力を強化するためにどのようなエクササイズが適切かについて検討した.その結果,大腿四頭筋の筋力については,自体重を負荷としたスクワット運動を行った際に、ハイキングレベルの登山をする人では10回×3セットを楽にでき運動後に筋肉痛にならないこと、本格的な登山をする人では15回×5セットを楽にでき運動後に筋肉痛にならないこと、が簡易な指標となることを明らかにした。なお腹筋群の能力については、上体起こし運動で同様の回数とセット数がこれに相当する。これらの筋群の強化方法については、スクワットトレーニングや上体起こしトレーニングとして、従来のトレーニング理論で示されているとおり、週に3回程度、10回もしくは15回を3セット行う、という方法が推奨される。またこれとは別タイプのトレーニング方法として、週に1回、40分程度の下り坂歩行を行うことで、筋力の増強が可能であるという、これまでには知られていなかった方法についても効果が高いことを明らかにした。本研究は,安全で健康増進にも役立つような登山の方法論,すなわち「登山処方」の確立を目指すものであり,4年間で以下の4つの課題を設定している.1)登山中に身体が受ける負担度の解明,2)登山中の身体ケア(運動強度,水分やエネルギーの補給など)に関する指針の作成,3)登山者のための体力評価法の確立,4)登山者のための体力トレーニング法の確立.本年度は,3)と4)を中心に検討し,以下の結果を得た.3)登山者のための体力評価法の確立:登山に必要な体力として,中心となるものは心肺持久力と筋力である.このうち,心肺持久力を評価するための2つのテストについて検討した.1つは,実際の山を利用して,1時間当たりの登高能力からメッツ値を算出する方法である.またもう一つは,踏み台昇降運動を用いたPWC150テストである.いずれのテストについても,妥当性や信頼性を確認することができた.4)登山者のための体力トレーニング法の確立:これまでの研究により,現代の登山者にとっては,心肺持久力よりもむしろ筋力が大きく不足しがちであることが明かとなった.特に,大腿四頭筋および腹筋群の筋力強化がポイントになるという結果であった.そこで,これらの筋力をトレーニングするために,どのようなエクササイズが適切化について,筋電図法を用いて検討した.その結果,大腿四頭筋の筋力については,1平地ウォーキングでは不十分,2坂道ウォーキングやジョギングではほぼ登山並み,3自体重を負荷としたスクワット運動や椅子の座り立ち運動では十二分な負荷をかけることができる,ことが明らかとなった.4年間で4つの課題を設定しているが,半分の2年間を経過した段階で,その半分の1)および2)の課題がほぼ終了したため.25年度が最終年度であるため、記入しない。4年間で4つの課題を設定しているが,3年を経過した段階で,14までの全課題について,一通りの研究ができた.
新規補体測定系の開発と構築により補体関連疾患の病態を解明する

近年難治性疾患に補体活性化の関与が疑われている。しかし現在、補体活性化と疾患病態を結びつける補体因子の適切な検査やその体制が存在しないために、その詳細は不明である。本研究の目的は、新規補体活性化測定系の開発と構築を行い、標準検査系である補体活性化分解物測定系を再整備・構築し、補体関連疾患の補体活性化病態メカニズムの解明を行うことである。最終年度までの研究は以下の7項目である。1.世界標準の補体系検査の構築2.新規補体活性化測定系を開発・構築3.疾患確定した既存患者血液を研究1,2の測定系に供し、検査の基準値設定4.前向き試験で収集する患者血液を研究1,2測定系に供し、補体活性化度の評価5.3,4における補体検査値と患者病態情報を得て、本補体関連疾患の補体活性化度の解析6.補体関連疾患患者組織や血液における補体活性化状態の評価を7.実際の補体関連疾患患者における、有効な補体活性化測定系についての考察である。本年度までの基礎研究では、C3, C4, CH50, Ba, sC5b-9, C5a, CFH, CFI, C1-INH活性, CFH-IgGを測定できる補体因子検査系の樹立を行った。さらに、49名の日本人健常人の血液サンプルの測定を行い、上記10項目の補体因子の基準値の制定を行った。現在は、さらに、健常人の血液サンプルの採取を進め、研究終了時には100名での基準値を策定する予定である。また、補体学会と協力して、補体関連疾患患者の血液サンプルは順調に収集できおり、順調に補体検査も進んでいる。また、新規補体活性化測定系の開発と構築を並行して進めており、補体関連疾患の補体活性化病態メカニズムの解明の検討を行いながら、着々と研究を進めている。2018年9月、北海道胆振東部地震が発生し、停電が発生したため、世界標準補体検査系の策定に使用していた全血液サンプルと樹立した感受性細胞株が死滅した。2018年10月に補体学会から血液サンプルの再送付がされることになったため、世界標準補体検査系の策定を再開することとなった。また、同時に研究環境も整ったため、感受性株を再樹立することとなった。その結果、研究計画が6か月遅延することとなった。2018年9月、北海道胆振東部地震による停電等の理由で、世界標準補体検査系の策定が若干遅れている。しかし、そのあとの対応を迅速に行えたために、きわめて順調に世界標準補体検査系の樹立は進んでいる。また、同時に進めてきた、補体高感受性株の樹立も順調に立ち上がっている。2019年度は、研究計画書であげた以下の1ー7のすべてを遂行できると考えている。今後は、本研究で得られたデータを深く検討して、実際の補体関連疾患患者を評価できる、有効な補体活性化測定系の開発のための情報をできるだけ多く収集し、それらの情報を補体関連疾患患者や医療関係者へ役に立つ形で、発信していきたいと考えている。

また、同時に研究環境も整ったため、感受性株を再樹立することとなった。その結果、研究計画が6か月遅延することとなった。2018年9月、北海道胆振東部地震による停電等の理由で、世界標準補体検査系の策定が若干遅れている。しかし、そのあとの対応を迅速に行えたために、きわめて順調に世界標準補体検査系の樹立は進んでいる。また、同時に進めてきた、補体高感受性株の樹立も順調に立ち上がっている。2019年度は、研究計画書であげた以下の1ー7のすべてを遂行できると考えている。今後は、本研究で得られたデータを深く検討して、実際の補体関連疾患患者を評価できる、有効な補体活性化測定系の開発のための情報をできるだけ多く収集し、それらの情報を補体関連疾患患者や医療関係者へ役に立つ形で、発信していきたいと考えている。
口腔領域における循環不全とその病態生理に関する薬理学的解析:エンドトキシンによって修飾を受けた内因性血管作動物質と微小循環動態反応機構の解明

本研肝によって,LPSに対する血管反応を明瞭化することができた。1.LPSは内皮依存性に血管を拡張させる(ハムスタ-頸動脈)。2.LPSは内皮依存性にB_1ーKinin受容体を誘導し,血管を収縮性に反応させる(ウサギ舌動脈)。3.LPSは血管収縮性神経シナプス前膜α_2受容体およびmuscarine受容体感受性を増強し,norepinephrine遊離を抑制する(ウサギ腸間膜動・静脈)。4.LPS自身,活性酸素ラジカル発生源となりうる。付.ウサギ舌動脈は活性酸素ラジカル(多分OH)によって収縮性に反応する。以上の研究結果は,LPSによる口腔領域循環不全の病態生理学に新しい視点を与えるとともに,活性酸素ラジカルを非特異的組織障害機転として組み込むことの必要性を強く示唆している。この点に関して,「LPSー活性酸素ラジカルー骨吸収」の観点から新しい仮説を立てることができた。今後,その妥当性を立証できるに足る積極的なアプロ-チが必要である。ハムスタ-・チ-クポ-チ微小循環系を用い、in situでLPSの作用メカニズムの検討を行なった。そしてハムスタ-の口腔に近い摘出頚動脈(600μm前後)の内皮細胞とLPSの関連についても検討した。これまでの研究経過は以下のように要約できる。1.LPSは微小血管を二峰性に拡張させた。4.以上の結果から、LPSの0.1mg/m1は、arterioleの最大拡張をもたらし、さらにそれより高濃度ではterminal arterioleを通じてarterioleとvenuleを短絡させるため、arterioleの拡張性はむしろ低下することが示唆された。5.このようなLPSの効果は、少なくとも内皮細胞が機能しているレベルの血管では、内皮細胞を除去することにより消失する。6.LPSの効果は、内皮細胞依存性に、lipoxygenase活性を増大させることによってもたらされる可能性がある。またLPSはcyclooxygenase系にさほど影響を与えるものではない。以上の結果から、LPSの循環系に対する効果は、内皮細胞との相互作用に、強く依存していると結論づけられた。平成元年度にエンドトキシン(LPS)の口腔内微小循環系に対する作用特性をほぼ明確にできた。本年度は,in vitroにおけるLPSの血管平滑筋に対する効果を検討した。1.<LPSによるkinin受容体誘導(ウサギ舌動脈を用いた実験)>___ーLPSを全身的に処置すると,cycloheximideあるいはactinomycin Dによって阻害されるタンパク合成反応段階を介してB_1ーキニン受容体の形成が誘導される。そして,B_1ーキニン受容体アゴニストによる受容体刺激がLPS全身処置動物の摘出舌動脈標本を収縮させることを明らかにした。2.<LPSと血管収縮性自律神経系との関連(ウサギ腸間膜動・静脈を用いた実験)>___ーLPSを全身的に処置すると,交感神経シナプス前膜α_2ー受容体と抑制性ムスカリン受容体が刺激され,これにともなって神経終末からのノルアドレナリン遊離が阻害される可能性が示唆された。以上の実験結果から,口腔諸器官に隣接する舌動脈に対して,LPSはキニン類との相互作用で収縮性反応を増強し,一方,腹部領域血管に対しては,神経性収縮を抑制することが明確になった。このようなLPSの効果は,少なくとも全身性に処置された場合にみられるものであり,これに関して補体系を介する機構や,一部,活性酸素ラジカル生成を介する機構についての傍証を得つつあるため,その機構解明に向けて研究を進行させている。単離イヌ筋形質膜(sarcolemma;SL)と筋小胞体(sarcoplasmic reticulum;SR)を試料とし,それぞれNa^+,K^+ーATPase活性とCa^<2+>ーATPase活性を指標にLPSの影響を検討した。また,特異的ハイドロキシルラジカル( ^・OH)発生系であるジヒドロキシフマル酸(dihydroxyーfumarate;DHF)/Fe^<3+>ーADP系を用い比較実験とした。LPSと活性酸素ラジカル発生系の効果を明確にしたのち,電子スピン共鳴(ESR)法によるLPSおよびDHF/Fe^<3+>ーADPで生ずる活性酸素ラジカルの測定とSLおよびSRのス-パ-オキサイド消去能の定量を行なった。

さらに脂質過酸化最終産物であるmalondialdehyde(MDA)の測定をthioarubiturate(TBA)法により行ない脂質過酸化との関連性も検討した。LPSは,SLのNa^+,K^+ーATPase活性とSRのCa^<2+>ーATPase活性をsuperoxide dismutase(SOD)抑制性に低下させた。DHF/Fe^<3+>ーADPはSLのNa^+,K^+ーATPase活性とSRのCa^<2+>ーATPase活性をSOD抑制性に低下させ,さらにこれらの低下は鉄キレ-タ-であるdeferoxamine(DFX)の存在下で濃度依存性に抑制された。LPS,DHF/Fe^<3+>ーADP系は^・OH特有のESRシグナルを発現させたがLPSによって得られるシグナルの相対強度はDFXでほとんど影響を受けず,DHF/Fe^<3+>ーADPによって得られたシグナルの相対強度はDFXで強く減弱した。SL,およびSRは,その蛋白量依存性にLPSで生ずるESRシグナル相対強度を減弱させた。SL,およびSRはほとんどス-パ-オキサイド消去能を示さなかった。LPSはSLとSRのMAD量を濃度依存性に増加させた。以上の結果からLPSは^・OH発生を介してSLおよびSRの酵素活性を低下させていることが示唆された。これはLPSによりSLおよびSRで脂質過酸化が生じたことと,SLあるいはSR自身ESRシグナル相対強度を減弱させたことから膜成分が活性酸素ラジカルを捕捉しそのため障害を受けるとする可能性に矛盾はない。
サルの視運動性眼振の皮質下経路に大脳,小脳がどのように関与するのか

実験動物を用いて視索核からの脳幹内での投射のしかたを明らかにした。視索核に順走性標識物質のバイオサイチンを注入し、脳幹内での軸索の走行と神経終末を観察した。その結果、対側の視索核へ投射する経路、橋網様体核へ投射する経路、主要経路として橋外背側核や舌下神経周囲核、内側前庭核へ側鎖を出しながら下オリーブへ投射する3経路があることが判明した。特に、内側前庭核の吻側で認められた投射は、3ニューロンアークのsecond order neuronの局在している部位である。さらにこの投射を確実なものにするために我々は内側前庭核へWGA-HRPを注入した。WGA-HRPが吻側にかかった時のみ視索核で発色細胞を認めた。視索核からsecond order neuronの局在している吻側内側前庭核へ直接投射があることを明らかにした。このことは視索核からの視運動性眼振の情報が直接に吻側内側前庭核へ投射し、速度蓄積機構を駆動させる経路の一つであることを示唆するものである。
視線随伴パラダイムとその応用による階層的行為主体感の発達過程の解明

平成26年度は、前年度実施した定型発達における行為主体感の発達過程の精査を引き続き実施した。具体的には、我々が乳幼児向けに開発した視線随伴課題(イメージ・スクラッチ課題)を用い、幅広い月齢の乳幼児の行為主体感の発達過程を検討可能か,課題の有効性を検証するとともに、行為主体感に関連する眼球運動の発達的変化を探索した。また、行為主体感に関連する眼球運動以外の指標の探索も実施した.まず,課題の有効性について述べる。サンプル数が足りなかった18か月児のデータを追加取得した。そのうえで、5カ月児・8カ月児・18カ月児・成人という異なる発達段階の被験者について、行為主体感にまつわる眼球運動の違いを検討した。その結果,イメージ・スクラッチ課題が運動発達の差異にとらわれることなく,幅広い月齢の乳幼児に適用可能な課題であることが示された。次に,それぞれの発達段階における眼球運動の差異について述べる。行為主体感を反映する眼球運動として、我々は視線随伴性の違反に対する探索と動機づけられた視線の操作に着目した検討を行っている。5か月児では視線随伴性に対する敏感性(随伴性検出)はあるものの動機づけられた視線の操作は見られない。8か月児では、随伴性検出のみならず動機づけられた視線の操作が見られた。一方、18か月児では動機づけられた視線の操作は見られたものの、随伴性検出の兆候は見られなかった。これらは、視線随伴性の検出や視線の操作が段階的に獲得されるという線形の発達モデルでは行為主体感の獲得過程が説明できないことを示唆する。特に、18か月児群では目の機能分化、すなわち目の「見る」機能への分化が、課題で加わる「削る」機能の発見を妨げ、見る経験の少ない5か月児や8か月児では新たな目の機能の追加を抵抗なく受け入れた可能性もある。複雑な発達過程を明らかにするためには、さらに多くのデータの蓄積が必要とされる。26年度が最終年度であるため、記入しない。自閉症スペクトラム者は自分の行為の意図性に対する気づき(行為主体感)に困難を示すことが知られているため、その発達過程にも非定型性が示される可能性が高い.我々は乳幼児向けに開発した行為主体感の定量的評価課題(イメージ・スクラッチ課題)を用い、まず行為主体感の定型発達過程を明らかにすることを試みた.具体的には、89カ月のデータに加え、定型発達の45カ月、1820カ月児を対象としてイメージ・スクラッチ課題を実施し、成人の行為主体感の有無に伴う視線パターンとの比較を実施した.これまでの我々の検討から,イメージ・スクラッチ課題において行為主体感を反映すると考えられるのは,1.視線ー画面変化の随伴性違反に対する探索的眼球運動(Exploration Rate:ER),2.削り出す絵の面積量を増加させるための視線調整,である.1.については,8カ月群のみが成人と同様の傾向を示した.自らの視線が逐次的に注視点として表示されるWGP(with gaze point; WGP)条件では,行為主体感を抱けていると推定される乳児(ER ≧0.187)の割合が高く,自らの視線が逐次表示されないNGP(no-gaze point; NGP)条件の結果と対照的であった.一方,4カ月群では,8カ月群や成人では随伴性検出が困難になるNGP条件において随伴性違反に対する高い敏感性が示された.このことは,自分の眼球運動に関する視覚的フィードバックが逐次的に呈示されずとも,4カ月児は視線ー画面変化の随伴性検出に優れている可能性がある.また,18カ月群では,視線ー画面変化の随伴性違反に対する敏感性は4カ月群に比較して有意に低く,注視点の有無による条件間差も見られなかった.18カ月群では,知覚器としての目,すなわち「見る」機能への特化が影響している可能性がある.2.の削り出した絵の面積量に関しては,成人群・8カ月群の主体感/推定主体感あり群のみ,課題前半から後半にかけての面積量の増加が認められた.平成26年度は、前年度実施した定型発達における行為主体感の発達過程の精査を引き続き実施した。

これらは、視線随伴性の検出や視線の操作が段階的に獲得されるという線形の発達モデルでは行為主体感の獲得過程が説明できないことを示唆する。特に、18か月児群では目の機能分化、すなわち目の「見る」機能への分化が、課題で加わる「削る」機能の発見を妨げ、見る経験の少ない5か月児や8か月児では新たな目の機能の追加を抵抗なく受け入れた可能性もある。複雑な発達過程を明らかにするためには、さらに多くのデータの蓄積が必要とされる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,定型発達における自己主体感の発達過程の精査を実施した.具体的には,我々が開発した視線随伴課題が幅広い月齢の乳幼児の行為主体感の発達過程を検討可能であるか,課題の有効性を検証するとともに,行為主体感に関連する生理指標の探索を実施した.まず,我々が開発した視線随伴課題(イメージ・スクラッチ課題)の有効性について,4カ月児・8カ月児・18カ月児・成人という異なる発達段階の被験者に同じ課題を実施した.その結果,イメージ・スクラッチ課題が,運動発達の差異にとらわれることなく,幅広い月齢の乳幼児に適用可能な課題であることが示され,それぞれの発達段階における行為主体感の様相(多感覚情報処理の特徴)が明らかになってきた.また,行為主体感に関連する生理指標として,瞳孔反応に着目した検討を行った.瞳孔反応は注意や驚きといった心理状態を反映する指標として有力である。近年では自らが主導権をもって成立した共同注視において有意に瞳孔が散大することも分かってきており(Schilbach et al., 09)、自己認識や自己効力感との関連性からも瞳孔反応は見逃せない.今回の検討では,1随伴性違反に対する敏感性についても瞳孔反応が指標として有効であるか、2主体感の有無が課題中の注意や知的労力に変化を及ぼし、それが瞳孔散大率に寄与するかどうかを検討した。主体感の有無による瞳孔散大率の比較を行ったところ、第一試行においてのみ群間差が確認された.これは瞳孔が随伴性の気づきやすさに対してある主の準備状態を表していることを示唆する.ただし、瞳孔径は心理状態だけでなく、輝度変化にも影響を受けやすいため、より多くの面積が早く明るくなる主体感あり群では輝度変化による瞳孔収縮の影響を合わせて受けている可能性も残されている.今後は輝度変化の視覚的特性量を制御した検討を行う必要がある.今後の研究の推進方策は,次の2つの研究項目を中心に進めていく.まず,第一の研究項目は行為主体感の定型・非定型の発達過程の精査である.我々が明らかにしてきた多感覚情報処理についての定型発達のダイナミクスが自閉症者においても見られるのか、非定型性がみられるのかを明らかにしていく.行為主体感は,多くの研究者が大きな関心を払いながらも,これまで実験的検証が困難であった自他理解の中核となるトピックである.我々が開発した新たな手法によって行為主体感の定型/非定型の発達過程を実験的・定量的に評価し,領域間でその知見を融合させることができれば,「情報のまとめあげ困難説」の精緻化に貢献できるのみならず,新たな自他理解の発達モデルの構築,高リスク児の早期発見につながる行動指標の同定,などの研究の展開が期待される.第二の研究項目は,行為主体感の指標となる生理指標の発見である.
タイヤのスリップに対応した複数台の車両型作業ロボットの衝突回避制御

組立てラインを導入することのできない小規模な工場においては、車両型ロボットを協調的に作業させることで、低コストで作業の効率化を計ることができる。このような目的のために複数の移動ロボットを用いる場合、安全性の面からロボットと外部環境、またはロボット同士の衝突が重大な問題となる。特に、滑りやすい路面においては、タイヤのスリップによってロボットの衝突がより起りやすくなる。本研究の主な目的は、「タイヤがスリップを起こしやすい路面において、複数の移動ロボットが衝突せずに作業を達成するためのアルゴリズム」を構築し、その実験検証を行うことである。複数台のロボットがそれぞれ所望の軌道に沿って移動する場合はロボット同士の衝突が重大な問題となるが、本年度はこの際に所望の軌道を修正して衝突を回避するアルゴリズムを提案した。この際、回避のための軌道修正を評価する基準を設け、これまでの手法より性能の良い回避修正法を提案した。具体的にはこれまで回避動作の指針として考えていたロボット同士の相対距離に加え、相対角度を取り入れた写像を考え、その写像を用いて目標軌道を修正するものである。次に、ロボットが4台のある場合のシミュレーションを行い、実際に既存法よりも自然な修正を行うことが確認され、本手法の有効性を確認した。さらに、実験検証を行うために実験機の作成を行った。今後、実験検証によって実用レベルでの有効性の確認を行う予定である。本研究の目的は、「タイヤがスリップを起こしやすい路面において、作業用マニピュレータを装備した複数の移動ロボットが、衝突せずに作業を達成するためのアルゴリズム」を構築し、その実験検証を行なうことである。本年度はこれらの目的を大まかに三分割し、それぞれ以下のような結果を得ることができた。1.タイヤがスリップを起こしやすい路面におけるロボットの姿勢安定化制御についての検討を行った。まず、タイヤが滑っている状態と滑っていない状態の二種類のモデルをラグランジュ形によって表し、それらが切り替わる条件を数学的に表した。次に、このようなシステムに対して非線形モデル予測制御を用いて、路面を滑りながらも正確にロボットの姿勢を整える制御系の設計に成功した。その有効性を実験によって確認した。2.ロボットの作業用マニピュレータの部分を障害物環境下で自由に動作させるために、その軌道追従法についての検討を行った。本研究では、まず、既存の障害物回避法と軌道追従法の単純な組み合わせでは、目標軌道の取り方によってマニピュレータは障害物に衝突する可能性があることを示した。このような問題を解決するために、軌道をパラメータ表示し、それを適切に動かすことで障害物への衝突を避ける手法を提案した。さらにその有効性をシミュレーションによって確認した。今後、実験を行う予定である。3.マニピュレータのない複数の移動ロボットが互いに衝突を回避しながら、与えられた目標軌道を追従するため手法について検討した。このような目的のためには、ロボット同士を衝突させないためにも、目標軌道がある程度離れている必要がある。本研究では、操作者のミスによってロボット同士を衝突させる危険な軌道が与えられたときに、軌道同士を離す滑らかな写像を用いて目標軌道を適切に修正する手法を提案した。今後は、これらの手法を組み合わせることで研究目的を達成し、さらに、複数台のマニピュレータ搭載の作業用ロボットを協調させた部品の組立ての実験を行う予定である。本研究の目的は、「タイヤがスリップを起こしやすい路面において、作業用マニピュレータを装備した複数の移動ロボットが、衝突せずに作業を達成するためのアルゴリズム」を構築し、その実験検証を行うことである。本年度はこのテーマに関連して、以下のような結果を得ることができた。1.ロボットの作業用マニピュレータの部分を障害物環境下で自由に動作させるために、その軌道追従法についての検討を行った。さらにマニピュレータの実験機を作成し、実験によってその有効性を確認した。2.マニピュレータのない複数の移動ロボットが互いに衝突を回避しながら、与えられた目標軌道を追従するため手法について検討した。特に、よりよい衝突回避を集合の大きさによって評価することを考え、この意味で性能のよい衝突回避法をロボット同士の角度の関係を使用した新しい写像を用いることで提案した。この結果,従来法よりも自然な衝突回避を行うことをシミュレーションによって確認した。今後は、2.を実験によって確認する。さらに、これらの手法を組み合わせることで研究目的を達成し、複数台のマニピュレータ搭載の作業用ロボットを協調させた部品の組立ての実験を行う予定である。

複数台のロボットがそれぞれ所望の軌道に沿って移動する場合はロボット同士の衝突が重大な問題となるが、本年度はこの際に所望の軌道を修正して衝突を回避するアルゴリズムを提案した。この際、回避のための軌道修正を評価する基準を設け、これまでの手法より性能の良い回避修正法を提案した。具体的にはこれまで回避動作の指針として考えていたロボット同士の相対距離に加え、相対角度を取り入れた写像を考え、その写像を用いて目標軌道を修正するものである。次に、ロボットが4台のある場合のシミュレーションを行い、実際に既存法よりも自然な修正を行うことが確認され、本手法の有効性を確認した。さらに、実験検証を行うために実験機の作成を行った。今後、実験検証によって実用レベルでの有効性の確認を行う予定である。
生体用多次元NMR法の開発による脳内物質の完全解析

^1H-^1Hの相関をとるCOSYおよびNOSYで水近傍の信号を定量的に取り出すには、パルス列やデータ処理アルゴリズムに特殊な工夫が必要で、生体組織に対しては、他の方法に比べて感度的に必ずしも有利でないことがわかった。種々の測定法を調査した結果、生体組織の測定法としては、CH-HMQCとSuperCOSYが有望であった。HMQCは^1Hの感度で^<13>Cの分離能が得られ、生体組織中の水信号による妨害がほとんど除去でき、in vivo NMRとして極めて望ましい性質を持っていた。また測定を最適化すれば30分以内で1つのスペクトルを得られる見通しを得た。この方法で今まで存在を知られていなかったセリンの信号の帰属に成功し、また報告されている多くの帰属を確認および修正した。主要な代謝成分のみを定量するためには、それほどピークの分離能を必要としないので、SuperCOSYが有効であった。SuperCOSYを使って、脳内の代謝物質の分布を調査した結果、生化学的方法による分析結果とよい一致を示した。SuperCOSYを使って、従来測定困難であったGABA,タウリン、イノシン酸、コリンの分析が容易にできた。脳内の部位別に詳細に代謝物質を定量しようとすると、試料の量が極めて限られる。そこで感度よく微量試料を測定する高感度ミクロ試料管を開発した。この試料管により標準試料管の約3倍の感度を得ることに成功した。データ処理ソフトを開発し、水信号によるベースラインの乱れや、特定の信号を特異的に除去する簡便なルーチンをつくった。また渦電流による信号の乱れを除去することにも成功した。1.在庫がなくなり、NMR用対称型ミクロ試料管の供給ができなくなったので、ガラスメーカや試料管メーカと共同研究を行い、新しいロットの上試料管の開発を行った。その結果、ガラスの組成がNMRスペクトルに及ぼす影響が明確になり、従来より高分解能のスペクトルが得られるようになった。また製法の大幅な見直しを行った結果、製品の歩止りが向上し、安定的にユーザーに供給できるようになった。2.マウス脳細胞を摘出し、そのホモジネートからTCA抽出を行い、可溶性成分を分離精製した。そして上記ミクロ試料管を用い、NMRスペクトルを測定した。そして部分的なスペクトル解析を行うとともに、脳内成分の定量的な評価を得る方法を検討した。3.NMRスペクトルのオフライン解析のためのプログラムを開発し、勾配磁場などを使うとき発生する、渦電流によるスペクトルのアーチファクトの除去、溶媒信号の選択的除去、ペースラインうねりの不完全成分の除去、不均一磁場に起因するスピニングサイドバンドの除去等に成功した。4.ラット脳スライスをそのままNMR試料管に詰め、一次元高分解能NMRスペクトルを測定することに成功した。その結果をもとに二次元NMRの測定に挑戦し、良好なCOSYスペクトルやNOSEYスペクトル測定に成功した。その結果、主要ピークはいずれも低分子由来の成分であり、脂質やタンパク質などの信号は、従来考えられていたほど強くないことが分かった。5.ヒト脳の部分特異的スペクトルを測定し、脳内成分を定量的に測定するための予備実験として、モデル系を作った。そして実際の測定条件での信号強度と、それが本来持っている信号強度との相関をとった。in vivo NMRは生体組織の無侵襲・非破壊分析法として現在すでに各方面に利用されているが,生体分子を直接的方法で定量分析できれば、現在よりもっと高度で精緻な情報を得ることができる.従来の1次元によるNMR測定手法では分析できる測定対象がきわめて限られていたので,本研究の目的は,多次元NMRによる測定法を開発し脳内物質の完全解析を目指すことにあった.^1H-^1Hの相関をとるCOSYおよびNOESYについて調査した.その結果,水近傍の信号を定量的に取り

出的に抽出するためには、パルス系列およびデータ処理アルゴリズムに特殊な工夫が必要で,申請者が試みた範囲内では,感度的に以下に述べる方法に比べて決して有利でないことが判明した.生体組織は不均一系をなすので、磁場の均一度が極めて悪い測定系に対してスペクトル分解能を如何に上げるかという,in vivo NMR特有の問題を解決しなければならない.申請者は測定法とデータ処理法の2方面から追求した,測定法としは,^<13>C-NMRの分解能に着目は,^1H-^<13>Cの相関をとるCH-COSYおよびHMQCについて検討した.HMQCによって必要十分な分解能が得られることを見い出したので測定の最適化を試みた.その結果,HMQCによって^1Hの感度で^<13>Cの分解能が得られ,生体組織中の水信号による妨害がほとんど除去でき,in vivo NMRとしてきわめて有望な測定法であることが分かった.また測定を最適化すれは30分以内で1つのスペクトルを得られる見通しを得た.データ処理法としては線形予測法が一定程度有効であることを明らかにした.さらに解析法を改良している.また今まで存在を知られていなかったセリンの信号の帰属に成功し,報告されている多くの帰属を確認および修正した.
ヒアルロン酸レセプターCD44の断片化阻害による、軟骨細胞の脱分化抑制効果

「CD44の断片化阻害による脱分化抑制の試み」に関する検討を更に進めると共に、これまでのデータを基にして「CD44断片化抑制によるOA治療の可能性」と「広範囲自家培養軟骨移植への応用の可能性」についての検討を中心にすえている。実用レベルの脱分化抑制効果が確認できれば、新たな治療介入点として今後のOA治療に、またより多くの細胞数確保が必要である広範囲培養軟骨細胞移植にと、新たな展望が期待できる。CD44断片化モデル最大の強みは、これまでin vitroで用いられてきた様々なCD44-HA結合喪失モデルと違い、OAの生体組織内で確認がされているという点である。
関数型並行計算モデルに関する基礎的研究

本研究では、平成2、3年度の両年に渡って並行計算モデルとしてのダイナミックナロ-イングシステム(DNS)について研究を行ない、以下の成果を得た。まず、DNSの原型となる関数型計算モデルとして、ソフトウェアを代数的に記述でき、かつ、検証や再利用技術をも形式的に記述できることを目標とした動的項書換え計算(DTRC)について研究を行ない、フレ-ムと呼ぶ特別な、しかし、ある程度一般性のある型の項に限って、書換えが合流するための十分条件を与えることができた。停止性についても、通常の項の上の整礎擬順序をDTRCの項上に拡張する方法を示すとともに、与えられた整礎擬順序で停止性が保証されるDTRCの項の2種類のクラスを示した。また、並行計算をモデル化するための基礎研究として、CCSと同様な通信機構の他に、値を表現する体系として項書換え系を含み、また、値によって振舞いを切替える条件分岐の機構も備えた新しい体系を提案し、テスト精度意味論について検討した。さらに、並行計算にブロ-ドキャスト通信を組み込んだ並行プロセスの体系としてCCS+bを提案し、ブロ-ドキャスト通信を同報性および受信の非決定性という2つの性質で特徴付け、提案する体系CCS+bがその性質を持つことを示した。また、CCS+bの代数的な性質として、並行演算、選択演算の結合則と可換則、ならびに、展開則が成立することを示すことができた。最後に、書換え型の計算モデルに共通したオペレ-ションである木パタ-ンマッチングについて研究し、木パタ-ンマッチングの並列アルゴリズムを提案した。このアルゴリズムは、従来のRamesh等のアルゴリズムの改善になっている。本研究では並行計算モデルとして動的に書換え規則が変化するナロ-イングシステム(Dynamic Narrowing System,DNS)を検討して、高信頼性並行プロセス型ソフトウェアの開発技術の基礎を確立することを目的とし、平成2年度では、(1)DNSの定式化(2)DNSのシミュレ-タの開発、(3)DNSからCCSへの変換に関する研究を進めることを計画し、以下のような成果を得た。まず、DNSの定式化の準備段階として、ナロ-イングの特別の場合である通常のパタ-ンマッチングによる書換え計算モデル(Dynamic Term Rewriting Calculus,DTRC)を定式化し,その表現能力を検討した。その結果、DTRCによって、単一化、拡張単一化、項書換え系の等価変換、等式理論の帰納的定理の構造帰納法による証明などが自然に表現出来ることが示せた。次に、DNSのシミュレ-タとDNSにへの変換については、CCSに関連した研究を推進した。すなわち、CCSのシミュレ-タを開発すると共に、通信される値を等式で定義できるCCS(CCS/cond)の定式化を行い、その意味論、表現能力を検討した。CCS/condにおいては、等式の解釈は、等式を書換え規則と見なして、動作式の振舞いの中に含められる。このことにより、値の意味を含む動作式の意味がその振舞いだけから定義できるようになる。振舞いのみによる定義は、値の意味記述を含むCCSの動作式の実行に対応する。CCS/condを用いることで、並行プロセスの制御のために基本的である通信の入出力のマッチングが自然に記述されることが示せた。本研究では、並行計算モデルとしてのダイナミックナロ-イングシステム(DNS)について研究を行ない、以下の成果を得た。(1)DNSの原型となる関数型計算モデルとして、ソフトウェアを代数的に記述でき、かつ、検証や再利用技術をも形式的に記述できることを目標とした動的項書換え計算(Dynamic Term Rewriting Calculus,DTRC)について研究を行なった。まず、フレ-ムと呼ぶ特別な、しかし、ある程度一般性のある形の項に限って、書換えが合流するための十分条件を与えることができた。

停止性についても、通常の項の上の整礎擬順序をDTRCの項上に拡張する方法を示すとともに、与えられた整礎擬順序で停止性が保証されるDTRCの項の2種類のクラスを示した。(2)並行計算モデル化するための基礎研究として、CCSと同様な通信機械の他に、値を表現する体系として項書換え系を含み、また、値によって振舞いを切替える条件分岐の機構も備えた新しい体系を提案し、その意味論について検討した。(3)また、並行計算にブロ-ドキャスト通信を組み込んだ並行プロセスの体系としてCCS+bを提案し、ブロ-ドキャスト通信を同報性および受信の非決定性という2つの性質で特徴付け、提案する体系CCS+bがその性質を持つことを示した。また、CCS+bの代数的な性質として、並行演算、選択演算の結合則と可換則、ならびに、展開則が成立することを示すことができた。(4)書換え型の計算モデルに共通したオペレ-ションである木パタ-ンマッチングについて研究し、木パタ-ンマッチングの並列アルゴリズムを提案した。このアルゴリズムは、CREWーPRAM上で動作し、mn/logn個のプロセッサでO(logn)の時間で動作する。ここに、n,mはtとpのサイズである。この結果は、従来のRamesh等の結果の改善になっている。
レドックス活性錯体のシングルサイト触媒化による高効率なメタノールの光脱水素化

水素貯蔵材料として、常温常圧で液体であるメタノールが注目されている。我々は、o-アミノフェノール(apH2)およびtrans-[Fe(apH)2(MeOH)2](1)がMeOHの脱水素化反応を触媒的に推進することを報告している(Nat. Commun., 2016)。一方、光反応中にapHの脱離と分解が副反応として進行することが実験的に示唆されているが、これは錯体1中の高スピン型Fe(II)の置換活性が影響していると考えられる。そこで本研究では、触媒の安定性並びに活性向上を目的に、強配位子場を与え得る補助配位子を用いた電子状態制御と光反応性に及ぼす効果について検討した。常磁性錯体種である錯体1に対しそれぞれ二当量のNBu3, PEt3およびDMAPを添加した結果、MeOH-d4中での1H NMRスペクトルにおいて、補助配位子添加前には見られないブロードな芳香族プロトン由来のシグナルが現れた。一方、それぞれ二当量のtBuNCおよびAdNCを添加した錯体種においては、より先鋭化されたシグナルが確認され、反磁性錯体種の形成が示唆された。また、それぞれの錯体種のMeOH溶液への光照射(ex = 289 ±10 nm)によりそれぞれ1.1, 1.1, 0.8, 0.3, 1.3,および0.3当量の水素が発生し、発生量に差異が見られた。これらの結果は、補助配位子のドナー性の違いにより錯体の電子状態に影響を及ぼしていることを示し、補助配位子効果を考慮した錯体種の設計により触媒の活性および安定性を制御可能であることを示唆する結果である。最後に本研究では不溶性の無機単体への担持も指向している。そこで多様な細孔構造と触媒特性を発現することが知られているアルミノケイ酸塩およびアルミノフォスフィノケイ酸塩類の合成環境の設置と合成および不均一系触媒活性能を評価するための装置を設置した。本研究は、我々が見いだした光レドックス活性錯体触媒(PRC)を用いたMeOHの光脱水素化を実現すべく、まず均一系において分子内パラメーターを最適化した後に、PRCの無機固体への固定化により高活性触媒を得ようとする研究である。当該年度にはこの目的に沿い、まずPRC内の1)金属種依存性については検討を行った結果、Mg(II), Mn(II), Fe(II), Co(II), Zn(II)錯体のすべてにおいて同様のMeOHの光脱水素化特性を確認できた。また、Mg(II), Mn(II)において特に高い活性があることを見いだす共に、これにより金属依存性が存在することを確認した。s及びdブロック金属のd電子数に応じた活性特性が見いだされたことは複数の制御因子の存在を示唆する。続いて、アミノフェノラート上の2)置換基効果を明らかにした。Fe(II)及びMn(II)錯体において検討した結果、電子供与性のt-Bu基の導入により活性が向上すること、一方Cl基の導入により活性が著しく減少することを見いだした。最後に3)金属中心のスピン状態の効果を明らかにすべくNBu3, PEt3およびDMAP及びシアナミド配位子を利用した研究を遂行し、軸配位子の配位子場強度の増強により低スピン化が進行し、触媒活性能が向上することを見いだした。これは低スピン化による配位子交換の抑制効果の表れと考える。以上の均一系における金属及び置換基効果に関する知見を踏まえ不均一系へと展開すべく、無機担体の合成も遂行した。対象となるSAPO34や、ゼオライトL, W等の合成に成功すると共に、PRCを担持した不均一系触媒評価装置も立ち上げた。以上の成果から本研究は概ね順調に進行していると考える。HCHOは130°C以上ではMeOHとの付加体を生成せず分離側に反応が進行する。そのため、本研究では本PRCを中低温でのMTF反応に応用すべく、シリカやMCM表面のターミナル酸素、または担体への異種金属のドーピングにより固定化する。担体としては、(i)光透過性、(ii)熱的・機械的安定性、(iii)高い表面積、(iv)化学的安定性、(v)経済性に加え(vi)PRCの固定に必要な十分な量の固定化サイトが求められるため、メソポーラス担体を中心に最適化する。またHCHOの過剰酸化を化学因子の最適化により抑制しつつ、最適な担持法を探索する。現有するSEM, TEM, XPS等により固定化PRCの周期及び局所構造を、またIR, TG-DTAや各種温度依存分光法により局所構造を評価する。本研究では、現状UV光により進行するMTF反応を可視光駆動化すべく、担体を光増感部位とした効果的PRC活性化法を開発する。即ち、可視光も含む光の利用により光増感性担体を励起し、続くPRCへの電子移動により、効果的にπσ*(N-H)励起状態(=水素ラジカル発生パス)へと誘導する。このような光増感性担体からPRCへの電子移動の実現には、担体のバンドギャップ及び伝導帯レベルとPRCの励起状態準位の相対関係が肝となる。そのため、通常の担体としての役割を担いつつ、優れた光増感特性を持つ担体を見出す。

我々は、o-アミノフェノール(apH2)およびtrans-[Fe(apH)2(MeOH)2](1)がMeOHの脱水素化反応を触媒的に推進することを報告している(Nat. Commun., 2016)。一方、光反応中にapHの脱離と分解が副反応として進行することが実験的に示唆されているが、これは錯体1中の高スピン型Fe(II)の置換活性が影響していると考えられる。そこで本研究では、触媒の安定性並びに活性向上を目的に、強配位子場を与え得る補助配位子を用いた電子状態制御と光反応性に及ぼす効果について検討した。常磁性錯体種である錯体1に対しそれぞれ二当量のNBu3, PEt3およびDMAPを添加した結果、MeOH-d4中での1H NMRスペクトルにおいて、補助配位子添加前には見られないブロードな芳香族プロトン由来のシグナルが現れた。一方、それぞれ二当量のtBuNCおよびAdNCを添加した錯体種においては、より先鋭化されたシグナルが確認され、反磁性錯体種の形成が示唆された。また、それぞれの錯体種のMeOH溶液への光照射(ex = 289 ±10 nm)によりそれぞれ1.1, 1.1, 0.8, 0.3, 1.3,および0.3当量の水素が発生し、発生量に差異が見られた。これらの結果は、補助配位子のドナー性の違いにより錯体の電子状態に影響を及ぼしていることを示し、補助配位子効果を考慮した錯体種の設計により触媒の活性および安定性を制御可能であることを示唆する結果である。最後に本研究では不溶性の無機単体への担持も指向している。そこで多様な細孔構造と触媒特性を発現することが知られているアルミノケイ酸塩およびアルミノフォスフィノケイ酸塩類の合成環境の設置と合成および不均一系触媒活性能を評価するための装置を設置した。本研究は、我々が見いだした光レドックス活性錯体触媒(PRC)を用いたMeOHの光脱水素化を実現すべく、まず均一系において分子内パラメーターを最適化した後に、PRCの無機固体への固定化により高活性触媒を得ようとする研究である。当該年度にはこの目的に沿い、まずPRC内の1)金属種依存性については検討を行った結果、Mg(II), Mn(II), Fe(II), Co(II), Zn(II)錯体のすべてにおいて同様のMeOHの光脱水素化特性を確認できた。また、Mg(II), Mn(II)において特に高い活性があることを見いだす共に、これにより金属依存性が存在することを確認した。s及びdブロック金属のd電子数に応じた活性特性が見いだされたことは複数の制御因子の存在を示唆する。続いて、アミノフェノラート上の2)置換基効果を明らかにした。Fe(II)及びMn(II)錯体において検討した結果、電子供与性のt-Bu基の導入により活性が向上すること、一方Cl基の導入により活性が著しく減少することを見いだした。最後に3)金属中心のスピン状態の効果を明らかにすべくNBu3, PEt3およびDMAP及びシアナミド配位子を利用した研究を遂行し、軸配位子の配位子場強度の増強により低スピン化が進行し、触媒活性能が向上することを見いだした。これは低スピン化による配位子交換の抑制効果の表れと考える。以上の均一系における金属及び置換基効果に関する知見を踏まえ不均一系へと展開すべく、無機担体の合成も遂行した。対象となるSAPO34や、ゼオライトL, W等の合成に成功すると共に、PRCを担持した不均一系触媒評価装置も立ち上げた。以上の成果から本研究は概ね順調に進行していると考える。HCHOは130°C以上ではMeOHとの付加体を生成せず分離側に反応が進行する。
独立した疾患としてのIgG4関連慢性鼻副鼻腔炎の確立

IgG4-RDに伴う慢性副鼻腔炎(CRS)とその他のCRSの篩骨洞粘膜において、IgG4-RDの病態形成に重要といわれている免疫グロブリンクラススイッチ関連分子であるAID、Treg及び免疫担当細胞に関して、差異があるか免疫組織化学的に検討した。その結果、IgG4-RDに伴うCRSの篩骨洞粘膜においてはコントロールの篩骨洞粘膜と比較して、AID陽性細胞、Foxp3陽性細胞、CD20陽性細胞が有意に増加していることがわかった。従って、IgG4-RDに伴うCRSの副鼻腔粘膜において増加したCD20陽性細胞が、AID及びTregの産生するサイトカインにより免疫グロブリン産生をIgG4へ誘導することで、副鼻腔粘膜でIgG4陽性細胞が増加している可能性が推測された。さらにIgG4-RDに伴うCRSでのAID陽性細胞、Foxp3陽性細胞、CD20陽性細胞の優位な増加は、同じ患者の下鼻甲介粘膜ではみられなかった。これらのことより、IgG4-RDに伴うCRSは、IgG4-RDと同じ病態により形成されていると考えられた。IgG4関連疾患に伴う慢性鼻副鼻腔炎においては、IgG4関連疾患と同じIgG4を誘導する因子が亢進しており、IgG4関連副鼻腔炎といえる可能性が高い。亢進がみられたAIDのreal time PCRを施行中である。IgG4関連疾患(IgG4-RD)は種々の疾患を全身に来すことが知られている。IgG4-RDには慢性鼻副鼻腔炎(CRS)を高率に合併することが知られているが、そのCRSがIgG4-RDと同じ病態によって形成されているのか明らかでない。我々は、IgG4-RDに伴うCRSとその他のCRSの篩骨洞粘膜において、IgG4-RDの病態形成に重要といわれている免疫グロブリンクラススイッチ関連分子であるAID、Treg及び免疫担当細胞に関して、差異があるか免疫組織化学的に検討した。対象は2009年3月16日から2016年1月7日に当科で内視鏡下副鼻腔手術を行ったCRS患者30例とし、以下の4群に分類した。A群;IgG4-RDに伴うCRS (n=6)、B群;血清IgG4値、IgE値が正常であるCRS (n=12)、C群;血清IgG4値正常、IgE高値のCRS (n=8)、D群;血清IgG4高値、IgE高値でIgG4-RDのないCRS (n=4)。これらの各群におけるAID陽性細胞数、Tregの転写因子であるFoxp3陽性細胞及び各血球細胞数を比較した。その結果、IgG4-RDに伴うCRSの篩骨洞粘膜において、AID陽性細胞、Foxp3陽性細胞、CD20陽性細胞が有意に増加していることがわかった。予想したように、IgG4関連疾患に伴う慢性鼻副鼻腔炎は、IgG4関連疾患と同じIgG4を誘導する因子の発現亢進が認められる。IgG4-RDには慢性鼻副鼻腔炎(CRS)を高率に合併することが知られているが、そのCRSがIgG4-RDと同じ病態によって形成されているのか、またはIgG4-RDに合併するTh2型炎症の結果として誘導されているのかは明らかでない。さらに他のIgG4誘導因子の検索を行っている。IgG4関連疾患に伴う慢性鼻副鼻腔炎には、IgG4関連疾患と同じIgG4を誘導する因子が亢進しており、IgG4関連副鼻腔炎と言える可能性が示唆されている。