hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能的電気刺激(FES)による麻痺肢動作再建での協調的残存運動制御

運動機能麻痺者のFESによる動作再建において, cycle-to-cycle制御による歩行遊脚期の制御について,残存運動の影響がある場合も適用可能なファジィ制御器を開発した.また,フィ-ドバック誤差学習を用いた学習型制御では,残存運動等を模擬した外乱を加えて学習の進み方を検証し,さらに,学習の適切な進行に関する条件を一部明らかにした.また,マトリクス状表面電極刺激による移動感覚を用いた患者への情報提示法の開発を行い,皮膚電気刺激パラメ-タや提示感覚パタ-ンの実験的に決定し,加えて,情報取得方式について検証した.運動機能麻痺者のFESによる動作再建において, cycle-to-cycle制御による歩行遊脚期の制御について,残存運動の影響がある場合も適用可能なファジィ制御器を開発した.また,フィ-ドバック誤差学習を用いた学習型制御では,残存運動等を模擬した外乱を加えて学習の進み方を検証し,さらに,学習の適切な進行に関する条件を一部明らかにした.また,マトリクス状表面電極刺激による移動感覚を用いた患者への情報提示法の開発を行い,皮膚電気刺激パラメ-タや提示感覚パタ-ンの実験的に決定し,加えて,情報取得方式について検証した.運動機能麻痺者のためのFESによる動作再建において,学習制御や閉ループ制御を適用する際の問題点を解決し臨床応用を推進することを目的として,今年度は以下の研究を行った.1.患者への情報提示手法の開発マトリクス状電極を用いた表面電気刺激による移動感覚により情報を提示するための実験システムを改良した.電気刺激による受容感覚の安定化を図るため,刺激パルスの極性と周波数の違いによる認識能力の差を検討し,本刺激電極では,負性パルス,50Hzまたは100Hzの刺激周波数が適していることを確認した.また,静的なパターン提示と移動感覚による動的なパターン提示とを比較する予備実験では,大きな差は見られなかった.一方,電極を前腕部に装着した場合,前腕の長さ方向へのパターンの移動よりもそれに直交する移動の方が認識しやすい傾向がみられた.2.FES制御に対する残存運動の影響の検討cycle-to-cycle制御による歩行遊脚期の閉ループFES制御を検討するため,床反力を含めた歩行制御モデルを構築し,これを用いた計算機シミュレーションにより,表面電極の使用,健常者の筋活動に類似した制御の実現可能性を示した.また,健常者の膝関節伸展制御について実験的検討を行い,臨床試験での問題解決を進めるともに,本方式の実現可能性を確認した.一方,フィードバック誤差学習を用いた学習制御の計算機シミュレーションのために,パラメータ調整やデータ管理を容易にするシステムを開発した.これを用いて,手関節2自由度運動への適用を検証し,逆動特性モデルだけでフィードフォワード制御器を構成した場合には学習が進まない場合があることを確認した.そこで,FES制御において逆静特性モデルを含めるための簡便な学習方法を提案し,これにより,学習初期から制御の安定性が改善され,学習の進行もやや改善することを示唆した.1.患者への情報提示手法の開発電気刺激パラメータとして,80μsと200μsの2種類のパルス幅について,パターン認識能力の差異を検討した.パルス幅の小さい電気刺激は,神経の選択的活性化による認識率の改善の可能性と,刺激電圧変動の抑制の効果が期待されたが,本手法においては差が見られなかった.そこで,過去の研究結果との対応のため,200μsのパルス幅を使用することにした.また,本実験で用いた7種類の提示パターンの正答率から,電極を前腕部に装着した場合,前年度と同様に,前腕の長さ方向への移動パターンを用いることがパターン認識において有用であることを確認した.2.FES制御に対する残存運動の影響の検討(1)cycle-to-cycle制御による歩行遊脚期のFES制御の計算機シミュレーションにおいて,制御開始時の下肢関節角度が1歩毎に変動する条件でも,概ね適切な制御を達成可能であることを確認した.これには,1歩前の誤差と制御開始時の必要角度量の2つを入力に有する2入力1出力制御器を一部に用いたこと,及び,筋の電気刺激応答特性(感度)に応じて出力メンバシップ関数を調整する機能が有効に作用したことが関係していることを確認した.健常被験者での膝関節伸展制御での検討においても,これら2点の効果により,比較的安定な制御が可能になることを確認した.(2)フィードバック誤差学習を用いた学習制御に関して,フィードフォワード制御器(IDM)の学習時の外乱の影響に関する基礎的な計算機シミュレーションを実施した.特定方向への角度変化を制限した場合には,制限を受けた筋へのIDMの刺激出力が増大する傾向が見られ,一部の拮抗する作用の筋では,IDM出力が減少する場合もあった.また,計測装置の雑音を模擬して白色性の雑音を制御出力に印加した場合には,雑音の増加に伴ってIDM出力が増加する結果となった.1.患者への情報提示手法の開発提示パターンの認識率の改善と刺激電圧変動の抑制を日的に,電気刺激のパルス幅について被験者数を増やして追加検討した.被験者の電気刺激の経験等を考慮しても違いは認められず,訓練手法の開発の必要性が明らかとなった.また, FES制御で利用可能な実用的な小型センサを検討し, 1歩ごとの歩幅計測と歩行期検出の可能性を確認し,それらの状況に応じて情報を提示することで,左右の違いや健常者の歩行との違いを教示するシステムの基本設計を行った.

さらに,座位で手軽に情報提示可能な振動刺激の使用も検討し,仮現運動の発生条件や作業補助を健常被験者で検証し,皮膚感覚を通した情報提示が有効に機能することを示唆する結果を得た.2.残存運動を考慮した麻痺肢のFES制御に関する検討(1) cycle-to-cycle制御による歩行遊脚期の閉ループFES制御に関して,被験者での実験的検討を行うため,制御誤差と筋の電気刺激応答特性に応じて出力メンバシップ関数を自動的に調整する機能を有し, 1歩前の誤差と制御開始時の必要角度量の2つを入力とする2入力1出力制御器の実験システムを構築した.健常被験者での制御において,制御器パラメータ値の設定方針を検討し,次に,出力メンバシップ関数の自動調整機能の効果について実験的に検討し,計算機シミュレーションの結果と同様に,外乱が加わる条件でも有効に機能するFES制御器であることを確認した.(2)フィードバック誤差学習を用いたFES制御器の計算機シミュレーションを実施し,学習が適切に進むようにするための条件について, 2筋の電気刺激による手関節屈曲・伸展制御で有効な方法を提案した.また,4筋刺激による手関節2自由度運動への展開を検討し,運動速度,運動方向が学習に影響することを確認し.それらを適切に設定することで,学習が効果的に進むことを確認した.
産業用ロボットアームの制御に関する研究

産業用ロボットアームの制御に関する研究を行い,以下に挙げる4つの手法の開発を行った.1.産業用ロボットアームの輪郭制御性能に基づくサーボパラメータ決定法本研究では,産業用ロボットアームのサーボコントローラに着目したモデルを構築し,そのモデルに基づいて,従来経験的に決定されていたサーボパラメータを理論的に決定する手法を提案した.2.産業用ロボットアームの動作速度に応じた低次元モデルを用いた高精度輪郭制御本研究では,産業用ロボットアームの特性を低次元モデルで表現できることを示した.さらに,メカトロサーボ系の動作速度に応じた低次元モデルの選定法を示し,この低次元モデルを用いた数示信号修正法を構成し,高精度な輪郭制御性能が得られることを解明した.3.フレキシブル機構の教示信号修正法を用いた振れ止め輪郭制御産業用ロボットアームの軽量化や動作の高速化に伴って,アーム自身や関節部から振動が生じ,目標軌道に追従した動きが困難となるという問題が生じる。本研究では,これまで剛体として捉えてきたロボットアームを弾性体として捉え,修正教示要素を導出し,教示信号修正法を用いることで,フレキシブルアームの振れ止め輪郭制御の実験,検証を行った.4.産業用ロボットアームの制御性能に基づくエンコーダ分解能決定法産業界におけるソフトウェアサーボ系のエンコーダ分解能は,サーボモータの位置決め精度から決定されていることが多く,サーボの観点における制御性能から決定されてはいない.そこで,本研究では,制御性能とエンコーダ分解能との関係を明らかにし,制御性能から適切にエンコーダ分解能を決定する手法を導出した.産業用ロボットアームの制御に関する研究を行い,以下に挙げる4つの手法の開発を行った.1.産業用ロボットアームの輪郭制御性能に基づくサーボパラメータ決定法本研究では,産業用ロボットアームのサーボコントローラに着目したモデルを構築し,そのモデルに基づいて,従来経験的に決定されていたサーボパラメータを理論的に決定する手法を提案した.2.産業用ロボットアームの動作速度に応じた低次元モデルを用いた高精度輪郭制御本研究では,産業用ロボットアームの特性を低次元モデルで表現できることを示した.さらに,メカトロサーボ系の動作速度に応じた低次元モデルの選定法を示し,この低次元モデルを用いた数示信号修正法を構成し,高精度な輪郭制御性能が得られることを解明した.3.フレキシブル機構の教示信号修正法を用いた振れ止め輪郭制御産業用ロボットアームの軽量化や動作の高速化に伴って,アーム自身や関節部から振動が生じ,目標軌道に追従した動きが困難となるという問題が生じる。本研究では,これまで剛体として捉えてきたロボットアームを弾性体として捉え,修正教示要素を導出し,教示信号修正法を用いることで,フレキシブルアームの振れ止め輪郭制御の実験,検証を行った.4.産業用ロボットアームの制御性能に基づくエンコーダ分解能決定法産業界におけるソフトウェアサーボ系のエンコーダ分解能は,サーボモータの位置決め精度から決定されていることが多く,サーボの観点における制御性能から決定されてはいない.そこで,本研究では,制御性能とエンコーダ分解能との関係を明らかにし,制御性能から適切にエンコーダ分解能を決定する手法を導出した.
痛み増強ノシセプチン受容体をブロックする純アンタゴニスト鎮痛薬の開発

鎮痛作用のオピオイド受容体ではなく、痛み増強作用のノシセプチン受容体の阻害という、既存と全く異なる新規メカニズムに基づく鎮痛薬の創製のために、(1)受容体の丸ごと総アラニンスキャン、(2)アフィニティラベリング、(3)分子モデリングを実施した。こうして、全てのアミノ酸の点変異受容体作成を達成し、世界初のアフィニティラベリングに成就した。これらより、リガンド近傍に存在する3つのシスチンを同定し、分子モデル上にマップすることで近傍のチロシンが阻害剤結合に重要だと考えられた。今なお、モルヒネ類にかわる「夢の鎮痛薬」は実現していない。そこで本研究では、鎮痛作用を発揮するオピオイド受容体ではなく、逆の疼痛受容体、すなわち痛みシグナルを増強するノシセプチンおよびその受容体を阻害するアンタゴニストの設計という、既存と全く異なる新規メカニズムに基づく鎮痛薬の創製を目指す。3年計画の初年度である今年度は、まず、ノシセプチン受容体の丸ごとアラニンスキャン変異体の発現プラスミド作製を行った。特に、受容体構造の維持や活性化構造変化に重要だと考えられる7つの膜貫通領域全てのアラニンスキャン変異体の構築に取り組んだ。既に、第5膜貫通領域の27アミノ酸残基の置換は終了したため、6つの膜貫通領域を対象にアミノ酸を1つずつアラニンに置換した発現プラスミドを作製した。こうして7つの膜貫通領域に存在する全150残基全てのアラニンスキャン変異体の作製に成就した。次に、ホ乳類培養細胞を用いた変異体発現による、結合および受容体活性化試験に取り組んだ。作製したアラニンスキャン変異体を、順次、アフリカミドリザル腎由来COS-7細胞で発現し、トリチウム[3H]標識ノシセプチンをトレーサーとして用いた競合結合試験を行った。さらに、受容体活性化の指標であるGTPγS結合試験により、活性を評価した。その結果、変異なしの受容体と比べると、多くの変異受容体において受容体タンパク質発現量の減少が見られた。また、リガンドが変異なしの受容体同様に強く結合するにもかかわらず、受容体活性化能がかなり弱い一群の変異があるという興味深い結果が得られた。これは、TM間で綿密な相互作用のネットワークを形成し、受容体の安定な構造を保つ役割をしているためだと考えられた。さらに、Cys(Npys)含有アンタゴニストのアフィニティラベリングによる結合部位解析に取りかかった。まずは、申請者らが見出した純アンタゴニストペプチドのN端側にNpsy基を導入した。これを用いて結合試験を行ったところ、確かに受容体にリガンドが共有結合で標識されることが判明した。3年計画の第2年度である今年度は、初年度に合成したCys(Npys)含有アンタゴニストを用いてノシセプチン受容体のアフィニティラベルを行った。まず、ノシセプチン受容体をアフリカミドリザル腎由来COS-7細胞で発現し、細胞膜画分を遠心により回収する。次に、ノシセプチン受容体の膜標品とCys(Npys)含有アンタゴニストを混合し、受容体の特異的結合部位にCys(Npys)含有アンタゴニストを結合させる。その結果、結合部位近傍に存在するアミノ酸(Cys)と、リガンドのSNpys基がチオールージスルフィド交換反応により、共有結合を形成するはずである。本研究により、確かにCys(Npys)含有アンタゴニストがアフィニティリガンドとして機能し、受容体をラベルする事が確認できた。アフィニティリガンドの濃度依存的に、ラベルされるノシセプチン受容体の量が変化するさまも解析した。これらの成果は、論文発表(Bioorg.Med.Chem.19,7597-7602(2011))として、既に、成果を広く世間に公表した。さらに、純アンタゴニストisovaleroyl-RYYRIK-NH_2のスーパーアンタゴニスト化にも取りかかった。N端isovaleroylにS(硫黄)を導入したアナログ合成、すなわち、methylthioacetyl基を導入し、結合能および活性を調べたところ、isovaleroyl基同様に、受容体を活性化しない純アンタゴニストであり、結合能もほぼ同じであることが判明した。methylthioacetyl基を持つアンタゴニストも、スーパーアンタゴニスト化の有力な候補となることが判明した。鎮痛剤は、最期の時まで欠かすことの出来ない薬である。

そこで本研究では、鎮痛作用を発揮するオピオイド受容体ではなく、逆の疼痛受容体、すなわち痛みシグナルを増強するノシセプチンおよびその受容体を阻害するアンタゴニストの設計という、既存と全く異なる新規メカニズムに基づく鎮痛薬の創製を目指す。3年計画の最終年度である本年度は、丸ごと総アラニンスキャン変異体の発現プラスミド作製を当初計画通りにほぼ終了した。さらに、第2年度に引き続き、初年度に合成したCys(Npys)含有アンタゴニストを用いてノシセプチン受容体のアフィニティラベルを行った。この手法では、結合部位近傍に存在するアミノ酸(Cys)と、リガンドのSNpys基がチオール-ジスルフィド交換反応により、共有結合を形成する。ノシセプチン受容体には、7個のCysがある。本年度は、丸ごと総アラニンスキャンで作成した点変異受容体を用いてアフィニティラベル実験をしたところ、共有結合を形成している可能性のある3個のCysが明らかになった。これらの成果は、論文発表(Peptide Science 2012, 207-208 (2013))として、既に、成果を広く世間に公表した。さらに、本年度(2012年8月)には、米国のスクリプス研究所の研究グループにより、実現が難しいと思われていたノシセプチン受容体X線結晶構造解析が報告された。そこで、上記の3個のCysを立体構造上で分子モデル上にマッピングしたところ、近傍の芳香族アミノ酸Tyrがリガンドペプチドと強く相互作用すると考えられた。このように、本年度は、変異体作製、アフィニティラベリング、分子モデリングのそれぞれの手法で統合的にアンタゴニストの分子メカニズム解析に成就した。当初計画では、3年計画の2年度目に予定していたアフィニティラベルを、初年度で達成した。そのため、2年度目である本年度に、既に論文として成果を広く報告する事が出来た。ノシセプチン受容体の丸ごとアラニンスキャン変異体の発現プラスミド作製も順調に進んでいる。このように、当初の計画以上に進展した成果をあげた.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、計画通りさらに強くノシセプチン受容体をアフィニティラベル可能なペプチドを設計・合成し、これまで以上に効率よく、受容体結合および活性化に重要な受容体部位を解析する。アラニンスキャン変異体の発現準備が整ったものから、順次に受容体発現実験を実施する。その結果と、別途に進行しているノシセプチン受容体の分子モデリングを比較し、特定のアミノ酸と結合して受容体をブロックする新規なスーパーアンタゴニストを設計・合成にとりかかる。ホモロジーモデリングに関して、当初計画作成時よりさらに多くの7回膜貫通型受容体の結晶構造が解かれており、これらを分子モデリングに反映させる。現状では、特に大きな変更点は必要ない。24年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞内外における脂質性メディエーターの代謝処理機構:DGKとLPPを中心にして

脂質代謝中間体である、ジアシルグリセロール(DG)、ホスファチジン酸(PA)、リゾホスファチジン酸(LPA)は、細胞シグナル伝達時に産生される脂質性メディエーターであり、それぞれに対して特異的な標的タンパクの存在が明らかになっている。これらの脂質の生成と消去は厳密な制御の下で進行し、細胞機能制御機構として働いている。本研究では、DGをPAに変換するDGキナーゼ(DGK)と、PAやLPAを脱リン酸化するLipid Phosphate Phosphatase (LPP)について、分子レベル、細胞レベルの検討して新知見を得た。これらの酵素はいずれも当研究室で世界で初めて分子クローニングに成功し、分子レベルでの検討が可能となっている。DGKにはこれまで9種の遺伝子ファミリーが報告されていたが、我々によりII型に分類されるDGK kappaがクローン化され、チロシンリン酸化され、常時細胞膜に結合しているDGKアイソザイムの存在が明らかになった。DGK gammaについてもその機能が明らかにされ、Rac1の抑制因子として働き、細胞の形態制御に関与しているほか、細胞内に輸送され、細胞増殖の抑制因子であることも報告した。ラットの成長、組織分化時のDGKアイソザイムの発現パターンを詳細に検討し、肺、子宮、胎盤などの成熟過程でのアイソザイムの別個の機能を示唆した。DGKについては、DGK deltaのPHドメインの役割を検討し、さらにDGK iotaの複数のスプライス変異体を検出し、酵素学的性質を比較検討した。LPPに関しては、各種卵巣がん細胞に、LPP-1とLPP-3を強制発現させると、がん細胞増殖が強力に抑制され、卵巣がん増殖におけるLPAの代謝処理の重要性を指摘することができた。ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)アイソザイムの機能について成果を得た。DGKγがRac-1の上流の調節因子であり、その触媒活性によりLamellipodia形成を抑制することを発見した(JBC279)。また、DGKδ1のPHドメインのPKCによるリン酸化と酵素の表面膜移行の関連を明らかにした(BJ382)。山形大後藤研との共同研究により、DGKιのスプライス変異体の存在を発見し、その性質を明らかにした(JBC279)。さらに、ラット肺成熟過程における、DGKアイソザイムの発現パターンを調べた(AJP, in press)。LPP(脂質ホスファターゼ)については、阪大目加田研との共同研究で、卵巣がん細胞にLPPを発現させると、LPAによるEGF受容体のトランス活性化が著名に抑制されることを発見した(Cancer Res.64)。細胞内でのジアシルグリセロール(DG)とホスファチジン酸(PA)のシグナル伝達機能が注目されており、従来のプロティンキナーゼCに加えて、これらの脂質に対する特異的な標的蛋白質が多数明らかになってきている。本研究では、ラットの肺、卵巣、胎盤の発育、分化過程におけるDGキナーゼ(DGK)の発現パターンと、細胞内分布を比較検討し、多数のDGKアイソザイムの臓器発生、成熟化における異なった役割を示唆した。これまで9種のヒトDGK遺伝子の存在が知られていたが、第10番目のヒトDGK遺伝子をクローン化してDGK kappaと命名した。DGK kappaは構造上の特徴からII型グループに分類された。これまでのDGKアイソザイムと異なり、DGKkappaは未刺激細胞でも恒常的に表面膜に存在し、酸化的ストレス下でチロシンリン酸化を受ける。DGK gammaについては、各種培養細胞に発現後、培養時間とともに細胞質から核に移行することを発見した。Kinase-deadのDGK gammaを発現して解析した結果、この核内のDGKアイソザイムが細胞増殖調節因子として働くことが明らかとなった。
3次元taggedMRIを用いた左室壁運動の再現

タグと呼ばれる平面状信号低下領域を利用するMRI(核磁気共鳴画像法)タギング画像により,心臓などの組織運動が追跡できる。MRI画像上の黒線として表れるタグ表面の追跡により,運動が再現できる。タグ方向の増加は,画像解析を複雑にするため、一般には1方向あるいは2方向(1次元/2次元タグ)のタグ方向が用いられる。しかしながら、正確な組織運動の解析には, 3方向のタグの交点が必要である。本年度は、タグ画像に対する様々な画像処理手法を評価した。タグ解析は複数のステップから構成されるが,各ステップにおいて提案されている画像処理手法について特徴や欠点を調査し、正確なタグ抽出に適切な手法の候補を選択し、それらの方法の最適な組み合わせを検討した。実験結果から、三次元心筋MRI時系列からタグ交差点を抽出するアルゴリズムが有効であることを確認した。本手法では,三次元画像におけるタグ方向に対応する三次元Gaborフィルターバンクを用意し、各ピクセルについて、もっとも出力が大きい三つのフィルターを選択し、これらの出力を用いてフィルター後の出力を決定する非線形フィルタを用いる前処理を行った。心時相の各phase画像について、エッジ検出アルゴリズムを利用して、タグ位置を推定する。線分集合として得られるタグ位置をラベリングし、その画像とフィルターを適用した画像から動的輪郭モデル(snake)を用いてタグを抽出する。このとき,時間方向の類似性以外に,空間方向のタグ分布も考慮した。更に、タグ間隔に基づいた隣接タグとの誤接続を自動的に修正する。現在のMRI装置ではS/Nが低い画像しか得られないため、各段階の結果は誤りの混入が排除できない。そこで、結果の表示と確認のため、三次元のリアルタイム可視化方法を開発し、snakeによる誤りを手動で校正した。画像上の心筋組織の動きは、画像計測パラメタや生理的な制限からある種の制約を満たすことになる。この制約を用いることで、前処理で得られた、二次元タグ位置を、三次元タグ曲面にフィッティングする。得られた三次元タグ曲面をスプライン補間することで、三方向のタグが交差する交点位置を決定した。その交差点の計算には、最適化に基づく方法を利用し、各時相における交差点を計算した。左心室の心壁運動が分かるため、心壁に含まれるタグ交差点を抽出した。このような三次元的な心壁運動は、従来研究に報告例がほとんどないため、本手法の結果の評価が簡単には実現できない。現在、本手法の検証を行う手法について検討を行っている。・左心室の三次元運動に関するパラメータの評価:三次元タグを用いた心筋組織運動の解析では,従来手法による解析より詳細な壁運動が得られる。American Heart Associationの標準に従い,左心室の三領域をさらに細かく、17の領域に分割し、詳細なパラメータ評価を行った。さらに三次タグの解析によって初めて評価できるパラメータとして,心筋のvolume変化や三次元stress-strain分布を評価した。
インターネット利用の英語教育における協調的学習活動の実証的研究

インターネットの環境を語学教育に活用するために必要なシステム開発と実運用を行った。被験者となる学生の学力データ収集を進めた。また、教育方法の開発について、これまで開発したCMS利用の技術と成果を検討し、教授者と学習者双方の視点からの効果的な学習環境構築を進めた。特に学習者相互がインターネットでコミュニケーションを行いながら英語能力を高めていくために必要なネットワーク環境・ソフトウェアからなる学習支援システムの開発研究を行った。■CMSサイトの運用:教材コンテンツとユーザー管理を行うCMS(Content Management System)であるXOOPSサーバーを運用した。安定性の向上のため、サーバーソフトウェアのバージョンアップを行った。■その他のCMSサイト:Wiki, MovableTypeを活用した教材コンテンツ開発と管理を導入・運用してその成果を測った。■オンライン教材の提供:出版社の許可を得てテキスト教材をベースにWeb自習教材を開発し、専用サイトで運用した。■Web上での添削指導:学生を対象にCGIを利用した英作文添削指導を展開し、データベースと連動した英作文指導・学習システム(WebNotebook)を開発した。■独自のブログサイトを運用し、開発したブログ利用による学習指導方法を実運用した。具体的には,学習者ブログによる英作文成果発表と教授者によるカテゴリー別指導を実施しその成果を測った。■学力データ収集:約1,500名の学生を対象に、統一学力テスト(プレースメントテスト)を行い、集計した。■成果の発表:本プロジェクトの一連のe-learning開発の成果について、FLEAT5(米国ブリガムヤング大)等において発表した。今年度は、インターネットの環境を語学教育に活用するために必要なシステム開発と既存のアナログ教材資産のデジタル化や被験者となる学生の学力データ収集を進めた。■専用サーバー機の導入:教材資源共有と情報公開のためのサーバー機を導入し、運用を開始した。■電子辞書に関する情報収集:ネットワークを利用した英語学習において利用可能な電子辞書のシステム設計、教育方法について、沖縄大学法経学部の関山健治講師より情報提供をうけた。■CMSサイトの運用:教材コンテンツとユーザー管理を行うCMS(Content Management System)であるXOOPSサーバーを導入し、授業や講習会での実運用を開始した。■XOOPSHPの開発:オ-プンソ-スCMSであるXOOPSのもとでHotPotatoes教材を管理運用するためのモジュール、XOOPSHPを開発し、公開した。また、TOEFL単語学習のためのweb自習教材を開発・運用した。■Web上での添削指導:学生を対象にCGIを利用した英作文添削指導を展開した。■上記学生を対象に、サンプル調査として1回、全数調査として2回、統一学力テスト(プレースメントテスト)を行った。結果はマークシートで読み取り、集計した。■成果の発表:本プロジェクトの一連のe-learning開発の成果について、2003年度外国語教育メディア学会全国大会のフォーラム「語学教育でのe-learning環境の実際--開発と運用、課題--」において発表した。また、webとe-mailを活用した英作文指導の成果を同大会で発表した。1)昨年度に引き続き、インターネットの環境を語学教育に活用するために必要なシステム開発と既存のアナログ教材資産のデジタル化を進めた。や被験者となる学生の学力データ収集を進めた。■専用サーバー機の導入:教材資源共有と情報公開のためのサーバー機を導入し、運用している。2)教育方法の開発について、昨年度開発したCMS利用の技術とその実験の成果を検討し、教授者と学習者双方の視点からの効果的な学習環境構築を進めた。■CMSサイトの運用:

教材コンテンツとユーザー管理を行うCMS(Content Management System)であるXOOPSサーバーを運用している。安定性の向上のため、サーバーソフトウェアのバージョンアップを行った。■オンライン教材の提供:出版社の許可を得てテキスト教材をベースにWeb自習教材を開発し、専用サイトで運用した。また、TOEFL単語学習のためのweb自習教材を継続して開発・運用している。■Web上での添削指導:学生を対象にCGIを利用した英作文添削指導を展開した。■Blogサイトを運用し、共有blogによる学生の英作文成果発表を行った。Blog利用による学習指導方法について検討した。■学生を対象に、統一学力テスト(プレースメントテスト)を行い、集計した。3)成果の発表:本プロジェクトの一連のe-learning開発の成果について、2004年度外国語教育メディア学会全国大会およびJALTCALL Conferenceにおいて発表した。計画年度の最終年度として,インターネットの環境を語学教育に活用するために必要なシステム開発と実運用を行った。被験者となる学生の学力データ収集を進めた。また、教育方法の開発について、これまで開発したCMS利用の技術と成果を検討し、教授者と学習者双方の視点からの効果的な学習環境構築を進めた。特に学習者相互がインターネットでコミュニケーションを行いながら英語能力を高めていくために必要なネットワーク環境・ソフトウェアからなる学習支援システムの開発研究を行った。■CMSサイトの運用:教材コンテンツとユーザー管理を行うCMS(Content Management System)であるXOOPSサーバーを運用した。■その他のCMSサイト:Wiki, MovableTypeを活用した教材コンテンツ開発と管理を導入・運用してその成果を測った。■オンライン教材の提供:昨年度に引き続き出版社の許可を得てテキスト教材をベースにWeb自習教材を開発し、専用サイトで運用した。■Web上での添削指導:学生を対象にCGIを利用した英作文添削指導を展開し、データベースと連動した英作文指導・学習システム(WebNotebook)を開発した。■独自のブログサイトを運用し、開発したブログ利用による学習指導方法を実運用した。具体的には,学習者ブログによる英作文成果発表と教授者によるカテゴリー別指導を実施しその成果を測った。
胆嚢癌に対する遺伝子治療とテロメラーゼ測定の意義

本年度は研究計画にのっとり以下の4点を中心に研究してきた。1)胆嚢癌細胞GB-d1へのP21及びp53遺伝子導入の証明:ウェスタンブロッティングにてp21遺伝子導入群におけるp21タンパクの発現とp53遺伝子導入群におけるp21の発現を伴うp53タンパクの過剰発現を認めた。2)GB-d1へのp21及びp53遺伝子導入のin vitroにおける増殖抑制効果及び死細胞率の増加:24wellplateに50000/wellの細胞をまき48時間後に115840になった時点でp21及びp53遺伝子組換えアデノウイルスをmoi 100で感染させ遺伝子を導入し経時的に細胞数を測定した。感染3日後にはそれぞれ107640,107440となり無感染群の396000やコントロールウイルス感染群の264400と比較して有意に増殖を抑制した。同様な感染後,プロピディウムアイオダイドで細胞を染色しmultiple well plate readerを用いて蛍光光度を解析し死細胞率を経時的に測定した。感染3日後にはp21遺伝子導入群では18%,p53遺伝子導入群では24%と著明な死細胞率の増加を認めた。3)GB-d1へのp21及びp53遺伝子導入による細胞周期の変動:感染2日後のフローサイトメトリーによる細胞周期の解析において,p21遺伝子導入群では細胞周期のG1期停止を,p53遺伝子導入群ではsubGl領域の出現すなわちアポトーシスを認めた。4)GB-d1へのp21及びp53遺伝子導入によるテロメラーゼ及びTERTに対する影響:細胞1000個あたりのテロメラーゼ活性をTRAP法にて測定したところ,p21遺伝子導入群ではほとんど変化は無かったが,p53遺伝子導入群においては感染2日後で感染前の48%に,感染3日後には完全に抑制した。またテロメラーゼの触媒サブユニットでテロメラーゼ活性と相関があるTERTのメッセンジャーRNAをRT-PCRで測定し、p53遺伝子導入はTERTの発現を感染2日後に抑制することを認めた。以上より胆嚢癌に対するp21及びp53遺伝子治療は有効であると考え,またp53はテロメラーゼを抑制する因子の1つであることが示唆された。現在in vivoにおける研究を進めている。
悪性神経膠腫におけるapoptosis(自爆死)誘発と抑制因子の基礎的研究

ラットC6 gliomacell lineに対して、Fas抗体(IgM)を加え、Cell deathの形態を観察した。Fas抗体は30ng/ml,50ng/mlの濃度で培養液に添加した。コントロールと添加直後、24時間後、48時間後、72時間後、96時間後に光顕的、電顕的、ならびにin situ nick-endolabelling法で観察した。培養細胞は浮遊したものも採取し、遠沈後、光顕的には4%PFAで固定し凍結包埋した。電顕的には2%GAで前固定し、Osmiumで後固定しepon包埋した。また、ラットの脳内にmicroinjectorでFasを注入しラット脳の変化を観察した。C6培養細胞では、Fas添加24時間後から細胞縮小が始まり、72時間後には多数のearly apoptosisの所見を得た。96時間後には、apoptotic bodyが見られた。in situ nickend-labelling法ではapoptosisに陥った核に陽性反応がみられた。免疫組織化学的にC6にFasは発現していたが、Bcl-2蛋白は発現していなかった。ラット脳において、Bcl-2は神経細胞、microglia、perivascular cellに発現がみられた。Fasは神経細胞と一部のmicrogliaに見られた。Fas注入ラットは、1ヵ月生存しており、注入部分の神経細胞死はみられなっかた。以上により、Fasはラット悪性神経膠腫の培養細胞に有効であり、ラットの正常脳にはほとんど影響がなかった。また、神経細胞もFasを有しているがBcl-2を同時に有することにより、Fasによる細胞死(apoptosis)をまぬがれると考えられた。
不正咬合者の咀嚼運動経路に関する合理性・非合理性の検討―逆動解析による数理的解明

不正咬合者の顎口腔系における咬合状態と咀嚼運動との関連性及びその合理性・非合理性を数理学的に検討した。まず、下顎骨及び咀嚼筋の生体三次元計測からのデータ収集を行った。矯正治療の診断時に用いられる正貌および側方頭部X線規格写真から、不正咬合者の頭蓋を基準とした下顎骨の位置計測を行った。また、咀嚼筋の位置データに関しては、頭部X線規格写真による起始停止部位の測定および、生体から接触型三次元計測器を使用し、皮膚表面の座標測定を行った。さらに、顎運動の測定顎運動記録装置により咀嚼運動を記録し、運動座標データとして保管した。
母子家庭への就労支援と自立に関する実証研究

2006年度就労支援を受けた母子家庭を、再度2008年度も追跡調査を行った。その結果、就労支援を受けたシングルマザーの8割以上が現在就労しており、収入や勤続年数においても第1回目(2006年度)調査よりもやや高い水準を示すなど、一定の効果を確認することができた。しかし、世帯の経済状況は2006年度と2008年度で比較しても、全体として大きな変化は見られず、依然として貧困状態を脱却できないでいた。一方で、生活費を補填するなどのために民間の金融機関等から借入をしている世帯が全体の約2割存在するなど、日常的な家計のやりくりが月々の収入だけでは困難な状況もうかがえた。こうした結果をふまえると、仕事に就かせることを狙いとする「ワーク・ファースト型就労支援」ではシングルマザーを不安定な労働市場へと「再投入」するに過ぎず、母子家庭の貧困・低所得構造を脱却することはできないことを本研究で明らかにした。本研究は、母子家庭への就労支援と自立に関する実証的研究である。母子家庭の母親への就労支援が、どれほど貧困削減に効果があるのか。実際にどの程度母子家庭の仕事と生活を安定させ、貧困から脱却させることができるのか。こうした点は、わが国の研究者の間でも十分検証されているわけではない。そのため、就労支援を受けた後の母子家庭の就労と生活等の実態を調査研究することにより、現在行われている就労支援プログラムの効果や課題を検証することを目的としている。具体的には、平成18年度に行った母子家庭等就業・自立支援センターの利用者追跡調査に引き続き、今年度は、平成18年度に行ったアンケート調査回答者199人のうち、継続的に調査に協力すると回答した129人を対象にし、就労・生活・子育てあるいは社会関係などに関し、第2回目のアンケート調査を実施した。その結果、88名(回収率68.2%)の者から回答を得ることができた。なお、本研究では、さらに面接調査を行うことで、より詳細な生活実態を把握し、就労支援をはじめとする総合的な支援体制の確立に向けた課題を検証したいと考えている。そのため、アンケート調査において、詳細な面接調査に協力を得られる者を募った。それにより、25名の者について面接調査の同意を得ることができた。なお、面接調査については、調査チームを編成し、平成21年度において、インタビュー調査を実施する予定である。本研究は、母子家庭を対象にし、就労支援策を政策実施場面に即して評価し、母子家庭の社会的自立にむけた課題を検証することを目的としている。平成1719年度基盤研究(C)(課題番号:17530414)に基づき、2006年9月に行ったA自治体の母子家庭等就業・自立支援センター利用者を対象にした追跡調査では、460名中129名の回答を得た。この調査結果では、就労支援をうけ仕事に就くなど、一定の効果が確認できたものの、雇用形態や就業条件などが不安定な者が多く、低所得構造から抜け出せないでいることが確認できた。本研究では、この回答者を対象にし、経年的な追跡調査を行うこと子によって母子家庭の社会的自立に向けた課題を明らかにすることに狙いがある。1年目の昨年度は、2009年2月に第2回目の追跡調査を行った。その結果、88名から回答を得ることができた。さらに回答を得た88名のうち、24名から追加の面接調査に承諾を得ることができた。本年度は、この第2回目の追跡調査の結果を分析するとともに、調査結果を社会福祉学会および貧困研究会などで報告した。面接調査対象者24名のうち11名について2009年6月に面接調査を行った。なお面接調査に当たっては、調査チームを複数で構成し調査した。この面接調査では、母子家庭になる過程を生活史から確認するとともに、就労の継続性や具体的な就業条件、あるいは生活・子育ての現状について詳細にヒアリングすることに心がけた。その他、母子家庭への就労支援を行っている福祉事務所の取り組みについて関係者からヒアリングをするなどした。本研究は、就労支援を受けた母子家庭を対象にし、その政策実施効果を評価し、母子家庭の社会的自立に向けた課題を検証することを目的にしている。最終年度にあたる本年度は、調査結果をもとに研究のとりまとめをおこなった。初年度に行ったアンケート調査をもとに、就労支援を受けた後の母子家庭の就労・生活の課題を検証した。

その結果、就労支援を受けたシングルマザーの8割以上が現在就労しているものの第1回目の調査よりも、収入や勤続年数で改善が見られた。しかし、世帯の経済状況は依然として大きな変化は見られず、貧困・低所得状態から脱却できない現状が確認できた。こうした点をふまえ、シングルマザーの社会的自立のためには、就労のみならず生活問題(子育て・健康・所得保障)を総合的に支援することが重要であると指摘した。
培養ニンジン細胞のチューブリンcDNAのクローニングとその解析

低温処理した,チューブリンmRNAの含量が高いと予想される時期のニンジン細胞よりpoly(A)^+RNAを抽出し,それを鋳型としてcDNAを合成した.このcDNAを〓gt〓〓ファージのβ-ガラクトシダーゼ遺伝子のEcoRI切断部位に挿入し, 21万の異ったcDNAに対する組み換え体より成るライブラリーを作製した. IPTGにより誘導,発現させた融合蛋白をトリ脳β-チューブリンに対するモノクローン抗体によりスクリーニングし,反応陽性のプラークを得た.このプラークを純化し組み込まれたcDNAを切り出し, M13ファージに再クローニングしてサンガー法による塩基配列の決定をおこなった.組み込まれたcDNAは168bpで,その塩基配列は終止コドンTAAを含み,それより上流にチューブリン特有の酸性アミノ酸クラスターが存在した.またその上流にはスクリーニングに用いた抗体の認識部位とされているアミノ酸配列部位が存在することより,このcDNAはニンジンβ-チューブリンのC末端39アミノ酸に相当する部分と,それに続く3'-非翻訳部の一部の配列を有するmRNAの断片に相当すると推定された.チューブリンのC末端の酸性アミノ酸クラスターの部分は,既知のチューブリン間で非常に変化に富んだ部分であり,チューブリンの重合や機能の調節と深くかかわりがあると考えられている.今回得られたニンジンβ-チューブリンのcDNAを既知の他の生物種由来の相当部位と比較した結果,次の二つの興味ある事実が示された.1.この遺伝子はクラミドモナスや酵母由来のものよりも,トリ由来のβ-4チューブリン遺伝子と比較的似ており,アミノ酸レベルで85%,翻訳領域でのヌクレオチドレベルで77%の相同性を示した.2.チューブリン遺伝子は特にG.Cを含んだコドンを好んで選択しているといわれているが,この遺伝子に関してはA_1Tを含むコドンの使用が多く見られた.今後は今回得られたcDNAをプローブとして全長cDNAをクローニングすることと,他のβ-チューブリン遺伝子の検索を進めて行く予定である.低温処理した,チューブリンmRNAの含量が高いと予想される時期のニンジン細胞よりpoly(A)^+RNAを抽出し,それを鋳型としてcDNAを合成した.このcDNAを〓gt〓〓ファージのβ-ガラクトシダーゼ遺伝子のEcoRI切断部位に挿入し, 21万の異ったcDNAに対する組み換え体より成るライブラリーを作製した. IPTGにより誘導,発現させた融合蛋白をトリ脳β-チューブリンに対するモノクローン抗体によりスクリーニングし,反応陽性のプラークを得た.このプラークを純化し組み込まれたcDNAを切り出し, M13ファージに再クローニングしてサンガー法による塩基配列の決定をおこなった.組み込まれたcDNAは168bpで,その塩基配列は終止コドンTAAを含み,それより上流にチューブリン特有の酸性アミノ酸クラスターが存在した.またその上流にはスクリーニングに用いた抗体の認識部位とされているアミノ酸配列部位が存在することより,このcDNAはニンジンβ-チューブリンのC末端39アミノ酸に相当する部分と,それに続く3'-非翻訳部の一部の配列を有するmRNAの断片に相当すると推定された.チューブリンのC末端の酸性アミノ酸クラスターの部分は,既知のチューブリン間で非常に変化に富んだ部分であり,チューブリンの重合や機能の調節と深くかかわりがあると考えられている.今回得られたニンジンβ-チューブリンのcDNAを既知の他の生物種由来の相当部位と比較した結果,次の二つの興味ある事実が示された.1.この遺伝子はクラミドモナスや酵母由来のものよりも,トリ由来のβ-4チューブリン遺伝子と比較的似ており,アミノ酸レベルで85%,翻訳領域でのヌクレオチドレベルで77%の相同性を示した.2.チューブリン遺伝子は特にG.Cを含んだコドンを好んで選択しているといわれているが,この遺伝子に関してはA_1Tを含むコドンの使用が多く見られた.今後は今回得られたcDNAをプローブとして全長cDNAをクローニングすることと,他のβ-チューブリン遺伝子の検索を進めて行く予定である.
上皮組織が非対称性を獲得する仕組みに迫るー局所的なEMTを担う分子の実体解明ー

本研究の概要は、非対称な上皮組織を作り出す要因となる「局所的な上皮-間葉転換(EMT)」の分子機構を解明することである。乳腺上皮は、成体期に微小環境に応じてダイナミックな形態変化を繰り返す生体内でも数少ない組織であり、乳腺の非対称性は局所でこのEMTを起こすことで構築される。これらは、液性因子や細胞外マトリクス等のシグナルが複雑に統制し合いながら進行するとされるが、その制御実体には現在も不明な点が多い。本研究では、乳腺の非対称な上皮構造形成に関わる局所的なEMTの分子機構の実体を解明することを目指した。
単一神経細胞内遺伝子発現の新たな解析方法の開発

本研究の目的は、組織内の単一ニューロンで発現しているmRNAを解析する方法として、核酸標識物の細胞内注入を利用した新しい単一ニューロン内遺伝子発現の解析法方法を確立することにある。考案した新しい方法は次の3つのステップからなる。(1)ガラス微小管に封入したビオチン化標識物質を顕微鏡下で目的の細胞内に注入した後、その細胞に可視光を照射して細胞内のmRNAと標識物質を結合させる。(2)注入細胞を含む組織からmRNAを抽出したのち、注入細胞由来のビオチン標識mRNAをアビジンを用いて分離精製する。(3)分離した標識mRNAに対するcDNAを逆転写反応により合成し、これをテンプレートとしてPCR法によって増幅する。そこで、摘出したラット網膜を蛍光顕微鏡(オリンパスAX70)下で維持しながら、ビオチン化標識物質(PhotoprobeBiotinTM, Vector社、以下PPB)を圧注入装置を用いて網膜神経節細胞に細胞内注入した。PPBはin vitroで紫外光照射または加熱により核酸に結合する性質を持つので、蛍光顕微鏡の対物レンズを通じて注入細胞の細胞体に紫外光を5分、10分、15分、20分、または30分間照射した。注入細胞を含む網膜組織片からRNA精製キット(QuickPrep Micro mRNA Purification Kit, Amersham)を用いてmRNAを精製したが、ビオチン標識されたmRNAを検出することが出来なかった。本法で単一ニューロンで発現しているmRNAを無傷で抽出・精製するためには、細胞内注入時に細胞を機械的に損傷する点と短時間で細胞内でPPBとmRNAを結合させるための更なる技術開発が必要である。本研究は、単一網膜神経節細胞内のmRNA発現パターンを解析する新たな方法を開発することを目的とする。今年度は、その第一段階として、予め蛍光標識しておいた網膜神経節細胞に、紫外光照射によって核酸に結合する性質をもった標識物質を蛍光顕微鏡下で細胞内注入し、細胞内の発現mRNAを標識することが可能かどうかを実験的に検討した。(1)ビオチン化化合物で、紫外線照射により核酸に選択的に結合するphotoprobe biotin(Vector社製)が目的とする標識物質の特徴を備えており、かつ分子量が小さく細胞内注入が可能であることから最も有用であると考えられた。(2)蛍光顕微鏡観察下のラット遊離網膜標本において、単一網膜神経節細胞にphotoprove biotinを細胞内注入するシステムを完成させた。(5)核酸とを結合させるための、最適な紫外光の波長、強度、照射時間の検討を行った。以上の結果をふまえて注入したphotoprove biotinを顕微鏡下で細胞内mRNAと結合させる段階に達した。
ウイルス感染ヒト神経系細胞における自然免疫系変動の解析

1.IFN情報伝達系:これらの細胞はいずれもIFN処理によりIFN誘導遺伝子である2-5AS(オリゴアデニル酸合成酵素)の誘導が認められることから正常レベルのIFN応答能を有することが判明した。但し、MO,ST,NT2はIFN-γに対する反応性は欠損していた。興味のあることにNT2のIFN-γによるTLR4の誘導性は保持されていた。ムンプスウイルス(MuV),麻疹ウイルス(MeV)感染ではIFN情報伝達系は抑制され、MuV感染でSTAT1、STAT3の分解が認められた。IFN情報伝達系の抑制に関らず、これらのウイルス感染ではMDA5の誘導が認められた。2.TLR発現・情報伝達系:用いた全ての細胞でTLR3の発現は認められず、IFN(α、β、γ)処理、ウイルス感染によっても発現は誘導されなかった。TLR4はNT2以外の細胞では恒常的に発現していた。NT2のTLR4発現はIFN処理によって有意に回復した。TLR7はU118以外の細胞では恒常的に発現していた。U118での発現はIFN処理によって回復した。神経系の細胞におけるウイルス感染によるサイトカイン(IL6、IL8、RANTES)の産生は体細胞系(上皮系細胞)に比べて低い傾向にあった。本年度においては、ヒト神経系の培養細胞(神経芽細胞腫:SK-N-AS,神経膠細胞腫:U118-MG,オリゴデンドロサイト:MO3.13,シュワン細胞:ST88-14,未分化神経細胞:NT2)を用いて、Toll-like receptor (TLR)の発現パターン、インターフェロン(IFN)感受性、ウイルス(麻疹ウイルス:MeV,単純ヘルペスウイルス1型:HSV-1,ムンプスウイルス:MuV,ヒトパラインフルエンザウイルス2型:hPIV2)に対する感受性、ウイルスによるIFN情報伝達系抑制について検討した。IFN産生に関与している宿主因子の検討では、RIG-1はNT2以外は全て陰性、MDA5は全て陰性、TLR3は全て陰性の結果となった。このことは、正常状態の中枢系ではIFN産生は生じ難い事を示唆する。しかし、いずれの細胞もIFN応答性は正常であり、RIG-I,MDA5,TLR3はIFN処理により有意に発現増強した。従ってウイルス感染等によりIFN誘導は起こる可能性はあるが、IFN情報伝達系を抑制するウイルスでは末梢系と同様にIFN産生も抑制されることが予想された。MeV、MuV,hPIV2はいずれの細胞においても高い増殖性をしめしたが、HSV-1はNT2やU118MGでは増殖性が悪く、感染状態が数ヶ月間維持可能であることが判明した(保有状態の持続感染化)。サイトカイン産生能を中枢系と比較をするために末梢系細胞(上皮系、単球系)でのMeVとMuVの影響を検討した(発表論文2参照)。MuVはIFN情報伝達系を抑制するが、TLR4情報系は抑制しない。MeVはIFN-α情報系とTLR4情報系(単球のみ)の両者を抑制した。MeVのTLR4系抑制はTRAF6脱ユビキチン因子A20の誘導であることを明らかにした。神経細胞を得るために、NT2の分化誘導実験に加えて、末梢血液神経幹細胞からの分化誘導の実験を試みた。効率は悪いが末梢血由来神経幹細胞から神経細胞の誘導が可能であった。オリゴデンドロサイトMO3.13、シュワン細胞ST88-14、グリオーマU118MG、未分化神経細胞NT2を用いて、TLRの発現状況、IFNによる誘導能、ウイルス感染による発現状態の変化を検討した。1.これらの全ての細胞でTLR3の発現は認められず、またIFN(α、β、γ)の処理、ウイルス感染によっても誘導が惹起されることはなかった。2.TLR2はMO、U118,NT2において発現が認められた(ST88は未検討)。3.TLR4はNT2以外の細胞で発現が認められた。NT2はIFN処理により発現誘導が有意に回復した。ウイルス感染による変化は小さかった。4.TLR7はU118以外の細胞で発現が認められた。

U118はIFN処理により発現誘導が有意に回復した。ウイルス感染による発現変化は小さかった。5.TLR9はMO、U118、NT2において発現が認められた(ST88は未検討)。ウイルス感染による発現変動は小さい。6.ムンプスウイルス感染MOではTLR2の発現誘導が、また麻疹ウイルス、ムンプスウイルス感染U118ではIFN非依存的にMDA5の発現誘が認められた。ムンプスウイルスによるSTAT1、STAT3の分解も認められた。
嚥下障害患者における睡眠中の嚥下動態の解明

若年健常成人7名を対象に、終夜睡眠ポリグラフ検査を行い、覚醒・睡眠状態を把握しながら一定量の水を咽頭に注入し嚥下運動を誘発する簡易嚥下誘発検査を施行し、各睡眠段階における嚥下動態を評価した。嚥下潜時の中央値は、覚醒時:5.0秒、non-REM stage1: 5.1秒、stage2: 10.1秒、stage3: 44.2秒、stageREM: 6.8秒であり、睡眠時に有意な延長が認められ(p<0.01)、特に深い睡眠であるstgae3では著明な延長を認めた。以上から、健常者のデータ解析から、方法論の妥当性を検証することができた。嚥下障害患者においても、データ採取しており、現在、解析中である。本年度では、嚥下障害患者における睡眠中の嚥下データを採取するにあたり、その方法論の確立のため、まずは既に得られている健常者における睡眠中の嚥下動態に関するデータの分析・解析を行った。若年健常成人7名を対象に、終夜睡眠ポリグラフ検査(PSG: Polysomnography)を行い、覚醒・睡眠状態を把握しながら一定量の水を咽頭に注入し嚥下運動を誘発する簡易嚥下誘発検査(SSPT: Simple Swallowing Provocation Test)を施行し、各睡眠段階における嚥下動態を評価した。注入から嚥下が生じるまでの時間である嚥下潜時の中央値(四分位範囲)は、覚醒時:5.0(4.5-5.4)秒、non-REM stage1: 5.1(4.7-5.9)秒、stage2: 10.1(8.9-14.7)秒、stage3: 44.2(25.6-108.1)秒、stageREM: 6.8(5.1-10.4)秒であり、睡眠時に有意な延長が認められ(p<0.01)、特に深い睡眠であるstgae3では著明な延長を認めた。嚥下性無呼吸時間は、各睡眠段階で有意な差は認めなかった。誤嚥のリスク因子と言われている嚥下後の吸気相、嚥下機能の低下を示す複数回嚥下、誤嚥の指標である嚥下後の咳については、覚醒時と比較して、睡眠中は出現頻度が高い傾向を認めた。健常者において、睡眠中は嚥下と呼吸の調整機構が変化し、覚醒時と比較して、嚥下機能が低下する可能性が示唆された。今後予定している嚥下障害患者においても、嚥下潜時、嚥下性無呼吸時間、嚥下後の呼吸相、嚥下回数、嚥下後の咳の有無が、嚥下と呼吸の調節機構の指標となりうる可能性が示唆された。嚥下障害患者のリクルートが難航しており、進捗状況はやや遅れている。嚥下障害患者における睡眠中の嚥下データを採取するにあたり、その方法論の確立のため、まずは既に得られている健常者における睡眠中の嚥下動態に関するデータの分析・解析を行った。

嚥下潜時の中央値は、覚醒時:5.0秒、non-REM stage1: 5.1秒、stage2: 10.1秒、stage3: 44.2秒、stageREM: 6.8秒であり、睡眠時に有意な延長が認められ(p<0.01)、特に深い睡眠であるstgae3では著明な延長を認めた。以上から、健常者のデータ解析から、方法論の妥当性を検証することができた。嚥下障害患者においても、データ採取しており、現在、解析中である。嚥下障害患者のリクルートを進め、睡眠中の睡眠中の嚥下データを採取する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。摂食嚥下障害29年度が最終年度であるため、記入しない。