hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フォトンカウンティングマンモグラフィによる物質同定のための基礎的検討

現在診断に用いられる一般X線画像の多くは、被写体を構成する物質の線減弱係数と厚さを反映した濃淡画像であり、被写体を構成する物質そのものの材質を同定することはできない。しかし、診断用X線は連続X線スペクトルを用いているため、X線光子のエネルギーを個々に求めることができれば、物質同定は可能である。本研究では、名古屋大学が中心となり、共同研究を行っている株式会社ジョブの開発したプロトタイプのフォトンカウンティングマンモグラフィ装置を用いて、三河乳がんクリニックの協力のもと、乳がん患者の摘出乳房の組成組織の物質同定を行った。解析方法の一部には、同じく共同研究を行っている金沢大学で開発した手法を用いている。また、最適な画質と被曝低減を目指して、ディジタルマンモグラフィに求められる撮影条件を実測とシミュレーションで検討した。摘出標本の解析を行い、摘出標本の乳房組織とがん組織を構成する物体の同定の可能性を検討した。乳房を主に構成する脂肪と乳腺組織については簡単に分離できるが、乳腺組織とがん組織の組成の分離は非常に難しいことで知られている。今回の解析の結果、がんの種類によっては、乳腺組織との分離の可能性が示唆された。しかし、個体間のばらつきが大きく傾向も異なることから、今後、試料数を増やして解析の精度の向上を目指している。物質同定により実効原子番号が得られることから、実効原子番号ごとの画像表示が可能で、吸収画像との重ね合わせ画像(融合画像)による表示を行った。ディジタル画像では、被写体コントラストが低くても画像処理によってコントラストを強調することが可能であり、アナログ画像のように高いコントラストを得るために低いエネルギー撮影する必要はなく、むしろ、高エネルギーで撮影して量子雑音の少ない高コントラスト対雑音比の画像が有効であることを実験とシミュレーションで実証した。本研究では、最終的に腫瘍や乳腺組織を弁別できるフォトンカウンティングマンモグラフィ装置の開発を目指す。今年度はシミュレーションとスペクトロメータを用いた実測を行い精度について検討するとともに、開発中のフォトンカウンティング検出器を実装した試作機を用いてデータを収集した。初めに、CdTe検出器を用いたスペクトロメータで乳房ファントム、アクリル樹脂、アルミニウムなどの物質をX線で照射して透過後のスペクトルを測定し、得られたスペクトルを三つに分け、それぞれのエネルギー帯域ごとに線減弱係数を得た。さらに、これら三つの線減弱係数から三組の正規化した線減弱係数を求めて三次元表示したもので物質同定の可能性を検証するとともに、線減弱係数と物質の長さを考慮した吸収ベクトル長で、通常の吸収画像とは異なる画像表示を行った。これらのシステムを用いて乳がん患者からの摘出標本の透過スペクトルを測定し、同様の解析法で標本内の乳腺含有率や腫瘍と乳腺組織の鑑別の可能性について検討した。さらに既知の物質を用いて上記の実験を行い、理論と比較することで精度の検討を行った。最後に、新たに開発したCdTe系検出器を実装した実機を用いて摘出標本の物質同定を行った。対象とする腫瘍としては、充実腺管癌、硬癌、浸潤性微小乳頭癌、粘液癌など10症例で行った。正規化した線減弱係数を用いた三次元表示では、異なる物質を異なる位置に表示することができ、物質の弁別が可能であることを示した。また、吸収ベクトル長画像は、通常の吸収画像と比較してSN比の高い画像を得ることができた。摘出標本の解析では、腫瘍と乳腺組織の分離は難しいが、精度を上げることで分離できる可能性が示唆された。これらの結果を三つの国内学会、四つの国際会議で発表し、国際会議で一つの賞を受賞した。研究は概ね順調に進捗している。当初予定していたいくつかのファントム材料に対するシミュレーションによる検証とスペクトロメータによる実証検証は、どちらも計画通りに進んでいる。物質同定の可能性が示唆されたが、精度に与える影響因子の特定や問題などについても有益な情報を得ることができた。乳がん患者から摘出された試料に対する検証では、がんの種類によって腫瘍の三次元分布の位置が若干異なる可能性があるが、現状ではまだ試料の数が少ないことから、今後摘出試料数を増やして検討することを考えている。新しいフォトンカウンティング検出器を用いた試作機は、1号機が開発している会社に、2号機が大学側に設置され、それぞれで稼働中であり同じ条件での比較検討を行っているが、どちらの装置も安定した結果を示している。2017年3月に名古屋大学保健学科へ設置された実機を用い,物理評価として鮮鋭度(pre-sampled MTF),粒状性(WS, Winner Spectrum)の測定を行い,市販装置との比較を行った.結果として,プロトタイプの実機のMTFは市販装置よりも劣っていたが,低周波数領域のWSは優れた特性を示していた.フォトンカウンティングの手法を用いた新しい画像の作成方法を考案し,マンモグラフィ画像に応用することを報告した.また,この方法をシミュレーションプログラムに組み込んで作成した画像を用いて画像評価を行った.前年度に引き続き,三河乳がんクリニックの協力の下,ホルマリン固定された乳房摘出標本のX線スペクトル解析を行った.乳腺と脂肪組織の測定結果はシミュレーションと同様の結果が得られ,鑑別が可能であった.乳腺と腫瘍組織の鑑別については,可能な標本も存在したが,困難な症例(標本)もあった.全体的には,X線スペクトロメータを用いた解析よりも鑑別精度の高い結果を得た.モンテカルロシミュレーションを用いて,管電圧50kVのときの検出器への入射光子数と平均乳腺線量を算出した,また平均乳腺線量と画質の関係を検討した.

その結果,標準的な平均乳腺線量では,従来必要とされていた画像形成に必要な光子数より遥かに多くの光子数が検出器に入射していることが分かった.これより本研究の設定条件で,より高画質な画像が得られる可能性が示唆された.乳腺含有率の変化をどの程度までとらえることができるかを検討した.結果として,10%刻みで0%から100%まで十分に識別できることをシミュレーションで示した.さらにX線スペクトル,プロトタイプの実機でも乳腺含有率を変化させたファントムの鑑別ができることを示した.共同研究を行っている企業の試作したスキャン装置を併用したフォトンカウンティング装置の納入が、当初の予定より半年程度遅れたため、全体の計画が若干遅れたが、計画を並列に進めることで、ほぼ遅れを取り戻した。装置の画質特性の測定、被曝線量の測定、患者からのがん組織を含む摘出標本における組織の物質同定と実効原子番号画像の作成など、ほぼ、当初の計画通りに進捗した。現在診断に用いられる一般X線画像の多くは、被写体を構成する物質の線減弱係数と厚さを反映した濃淡画像であり、被写体を構成する物質そのものの材質を同定することはできない。しかし、診断用X線は連続X線スペクトルを用いているため、X線光子のエネルギーを個々に求めることができれば、物質同定は可能である。本研究では、名古屋大学が中心となり、共同研究を行っている株式会社ジョブの開発したプロトタイプのフォトンカウンティングマンモグラフィ装置を用いて、三河乳がんクリニックの協力のもと、乳がん患者の摘出乳房の組成組織の物質同定を行った。解析方法の一部には、同じく共同研究を行っている金沢大学で開発した手法を用いている。また、最適な画質と被曝低減を目指して、ディジタルマンモグラフィに求められる撮影条件を実測とシミュレーションで検討した。摘出標本の解析を行い、摘出標本の乳房組織とがん組織を構成する物体の同定の可能性を検討した。乳房を主に構成する脂肪と乳腺組織については簡単に分離できるが、乳腺組織とがん組織の組成の分離は非常に難しいことで知られている。今回の解析の結果、がんの種類によっては、乳腺組織との分離の可能性が示唆された。しかし、個体間のばらつきが大きく傾向も異なることから、今後、試料数を増やして解析の精度の向上を目指している。物質同定により実効原子番号が得られることから、実効原子番号ごとの画像表示が可能で、吸収画像との重ね合わせ画像(融合画像)による表示を行った。ディジタル画像では、被写体コントラストが低くても画像処理によってコントラストを強調することが可能であり、アナログ画像のように高いコントラストを得るために低いエネルギー撮影する必要はなく、むしろ、高エネルギーで撮影して量子雑音の少ない高コントラスト対雑音比の画像が有効であることを実験とシミュレーションで実証した。前年度得られた結果を基に、精度に与える因子を解析し、物質同定の精度を上げることをまず考える。
河川・貯水池の結氷機構と熱収支に関する研究

本研究は河川や貯水池の結氷機構について、理論的研究と現地観測を行ったものであるが、その成果を研究計画に対応させて以下に記載する。1.熱収支の現地観測当初予定していた常呂川水系富里ダムにおける冬期間の熱収支観測は、水位低下試験のため実施できず、代わりに屈斜路湖の氷板上で1987年1月23日30日まで熱収支観測を実施した。全熱収支量に占める各熱収支要素の割合は、純放射量が最大で、次いで顕熱・潜熱フラックスの順に大きかった。昼間の純放射量には全天日射量の影響が最も大きく、顕熱・潜熱フラックスについては風速による強制対流が支配的であることが分かった。2.平衡温度による水温解析河川水面に対する全熱収支量を線形化して平衡温度と熱交換係数を定義し河川水温計算のための1次元水温計算モデルを提案した。これより、乱流拡散を無視できる条件、水理・気象条件に対する水温の応答特性を明らかにした。3.平衡温度を用いた氷厚解析積雪の有無および表面温度(雪面か氷板表面)が既知か未知に分けて適用できる4本の氷厚算定の近似式を誘導した。これによりStefanやNeumannの式の適用条件が明確になった。氷厚増加に影響する要因については、平衡温度、熱交換係数、風速、積雪深、流速についてその影響を明らかにした。ところで、結氷板の温度上昇による熱応力については、我が国ではダムの安定計算に算入していない。しかし、この氷板熱応力については氷の構成方程式、クラック、両岸の拘束度等未解決の問題点があり、今後これらを調べていきたい。さらに流域全体に実用的精度をもって適用できる融雪熱量の近似モデルを開発していく考えである。
睡眠時ブラキシズムのphenotypeに応じた発生機序の解明と症型分類指標の開発

若年成人では、リズム性咀嚼筋活動の発生数と睡眠構築や非リズム性咀嚼筋活動の発生数との関係は認めない。しかし、無呼吸低呼吸を併発すると、咀嚼筋活動のタイプによって好発睡眠段階分布に差が生じる。中高年の睡眠関連疾患患者では、リズム性咀嚼筋活動の好発睡眠段階は類似しているが、咀嚼筋活動のタイプの比率や発生様態は疾患によって異なる可能性を認めた。実験動物の睡眠中に誘発したリズム性咀嚼筋活動の特性は、刺激強度や睡眠段階により異なった。以上の結果から、睡眠時ブラキシズムの症型は複数存在する可能性があり、症型分類では、咀嚼筋活動のタイプに加えて、睡眠睡眠関連疾患との併発を考慮することが重要である。睡眠時ブラキシズムの症型分類評価法を確立すること、またそれらの病態生理を解明することを目的として、ヒトおよび動物を用いた研究を行った。ヒトを用いた研究では、睡眠時ブラキシズムの臨床徴候を有する被験者および、それを有さない被験者において、ビデオポリソムノグラフィー(vPSG)検査施行し、脳波、眼電図、オトガイ筋電図、咀嚼筋筋電図、心電図、呼吸機能に関する変数等を記録した。これまでのところ、歯ぎしりの徴候を有する被験者では、睡眠時ブラキシズムに特徴的なリズム性咀嚼筋活動が発生する傾向を認めた。一方、睡眠関連疾患患者群を対象とした研究では、睡眠時ブラキシズムが併発する疾患を認めるとともに、咀嚼筋活動の発現様相が疾患によっては異なる可能性が示唆された。実験動物を用いた実験では、自然睡眠中のモルモットがノンレム睡眠中で、反復性の咀嚼筋活動が発生することがわかった。この活動は、咀嚼時のリズミカルな活動と比較すると、周波数帯は近似していたが規則性が低い傾向を認めた。また、筋活動量は低かった。さらに睡眠特性との関係を調べたところ、反復性の咀嚼筋活動の発生と共に、脳波活動や心拍数が変化することがわかった。一方、ノンレム睡眠中に反復性の咀嚼筋活動を脳内電気刺激を用いて誘発してその応答性について調べたところ、脳波活動がやや覚醒に近いノンレム睡眠で誘発できる確率が高い可能性が示唆された。本年度は、25年度に引き続きヒトおよび動物を用いた研究を行った。ヒトを用いた研究では、睡眠時ブラキシズムの臨床徴候を有する被験者および、それを有さない成人被験者において、ビデオポリソムノグラフィー(vPSG)検査施行しした。記録した被験者のうち20代の被験者31名のデータを解析したところ、睡眠時ブラキシズムの特徴であるリズム性咀嚼筋活動の発生数が高い群(14名)と低い群(17名)で比較すると、睡眠構築に大きな差を認めなかった。しかし、非リズム性の咀嚼筋活動発生頻度は、高い群より低い群で高かった。また、31名のうち、7名が軽度の睡眠時無呼吸症候群と診断できたが、2群でその比率に差がなかった。一方、中高年の睡眠時無呼吸症候群患者群(39名)のうち、睡眠時無呼吸症候群の重症度によって併存率が異なる結果を得た。したがって、睡眠時ブラキシズムと睡眠時無呼吸症候群にcomorbidityが、睡眠時ブラキシズムの症型分類項目の一つになりうることが示唆された。また、睡眠時無呼吸症候群患者の臨床症状の中に嚥下障害の徴候を認める一群があった(査読後、修正論文投稿中)。実験動物を用いた実験では、自然睡眠中のモルモットのノンレム睡眠中で、リズム性咀嚼筋活動が発生した。リズム性咀嚼筋活動の発生に伴い、脳波活動や心拍数が変化し、ヒトのリズム性咀嚼筋活動と類似した発現様相を示した。また、大脳皮質の連続電気刺激でリズム性咀嚼筋活動を誘発できることから、ノンレム睡眠中に皮質下行路を連続電気刺激すると、一定の比率でリズム性咀嚼筋活動を誘発できたが、その発生頻度は覚醒中より低かった。しかし、リズム性咀嚼筋活動誘発時には、脳波活動や心拍数の変化を認めた。このことから、咀嚼筋にリズムを有する活動の発現に、一過性の覚醒に伴う咀嚼リズム発生機構の活性化が重要である可能性が示唆された。本年度は、26年度に引き続きヒトおよび動物を用いた研究を行った。ヒトを用いた研究では、以下のような結果を得た。本年度も含めて蓄積した記録した被験者のうち57名分のデータを解析した。57名のうち無呼吸低呼吸指数が5回/hの被験者を除外し、高頻度RMMA群、低頻度RMMA群、対照群の3群で睡眠変数を比較した。睡眠のmacrostructureは3群間で差を認めなかったが、RMMAの発生頻度が高い群ほど、micro-arousal indexが高いが、各睡眠段階に至る潜時が短くなり、睡眠効率が増加する傾向を示した。一方、3群間で、リズムを有さない非特異的な咀嚼筋活動の発生頻度に差を認めなかった。

また、高頻度RMMA群のうち約25%が、無呼吸低呼吸指数5回/h以上を示し、ノンレム睡眠に発生する無呼吸低呼吸イベントが増加するほど、呼吸イベント後にRMMAが発生する確率が増加した。中高年の睡眠時無呼吸症候群患者群ではRMMA indexと無呼吸低呼吸指数に相関を認めず、睡眠時ブラキシズムは軽症患者に比較的多く存在した。また、睡眠時うなり、睡眠時無呼吸、RMMAという連続性を示す患者も存在した。実験動物を用いた実験では、皮質下行路を連続電気刺激してRMMAを誘発する実験を行いノンレム睡眠とレム睡眠とでその応答特性を比較した。ノンレム睡眠で開閉口筋の活動を誘発でき、その際には覚醒脳波や心拍数増加を伴っていた。レム睡眠では開口筋の活動しか誘発できず、脳波や心拍数の変化を認めなかった。刺激に対する開閉口筋の反応率は、ノンレム睡眠ではレム睡眠より有意に高かった。若年成人では、リズム性咀嚼筋活動の発生数と睡眠構築や非リズム性咀嚼筋活動の発生数との関係は認めない。しかし、無呼吸低呼吸を併発すると、咀嚼筋活動のタイプによって好発睡眠段階分布に差が生じる。中高年の睡眠関連疾患患者では、リズム性咀嚼筋活動の好発睡眠段階は類似しているが、咀嚼筋活動のタイプの比率や発生様態は疾患によって異なる可能性を認めた。実験動物の睡眠中に誘発したリズム性咀嚼筋活動の特性は、刺激強度や睡眠段階により異なった。以上の結果から、睡眠時ブラキシズムの症型は複数存在する可能性があり、症型分類では、咀嚼筋活動のタイプに加えて、睡眠睡眠関連疾患との併発を考慮することが重要である。ヒトの睡眠時ブラキシズムに関する本年度の研究計画に従って被験者のデータを集積しデータ解析を行い、異なるタイプの咀嚼筋活動の発現様相の差を睡眠時ブラキシズム患者とそうでない群で明らかにできた。また、睡眠関連疾患に関わる睡眠時ブラキシズムの発生特性の解析にも着手し、重症度によって発現頻度に違いがあることも明らかにできた。また、実験動物を用いた研究では,ノンレム睡眠中に発生するリズム性咀嚼筋活動が発生し、発現様相がヒトのものと類似していること、脳内電気刺激実験から、咀嚼リズム発生機構の賦活が、睡眠時ブラキシズムの発生機序の重要な役割を果たすことがわかった。以上のことから、26年度の研究計画は概ね順調に達成できた。27年度が最終年度であるため、記入しない。口腔解剖学平成27年度は,終夜睡眠検査の実施とデータの解析,閉口筋バーストの同定とSBのスコアを行う.閉口筋活動phenotypeの発現様式と睡眠変数に基づく症型分類指標に応用可能な変数を探索する.その際、睡眠時ブラキシズムや睡眠時無呼吸症候群、レム睡眠行動異常症の診断を行い,comorbidityの詳細について、それぞれの疾患の重症度やタイプ、臨床症状などとの組み合わせを解析するとともに、筋活動の特徴やその分布様式との関連についても解析を行う.また、他の睡眠関連疾患とのcomorbidityが、異なるタイプの咀嚼筋活動の発生機序とどのような生理学的相関を有するか定量的に解析し、病態生理学的特性を明らかにする.動物実験では,実験的に誘発した睡眠中の閉口筋活動と睡眠状態の関係を調べ、複数の中枢部位の活動状態との機能相関と、咀嚼運動機構との解剖学的連絡を解析し、咀嚼筋中の閉口筋活動発現に関わる中枢神経機構を調べる。ヒトの睡眠時ブラキシズムに関する本年度の研究計画では、正確な診断が可能なvPSG検査を導入して、被験者の記録を開始し、定期的に対象被験者のデータを集積することだったが、この目的は十分達成された。また、睡眠関連疾患に関わる睡眠時ブラキシズムの発生特性を明らかにする研究は、現在データバンク内のデータを解析中で、予定と比してやや遅れている。実験動物を用いた研究では、ノンレム睡眠中に発生する反復性の咀嚼筋活動の特性の一部が、睡眠時ブラキシズム患者の歯ぎしりと類似していることを示すデータが得られ、さらに睡眠中に実験的刺激を与えて、睡眠や閉口筋活動の応答特性を変調させる実験が順調に進んでいる。
ヒートショックが人体の過渡状態に及ぼす影響評価

ヒートショックの影響を調べるために、低温、ならびに3種類の局所暖房(放射、対流、伝導)による不均一・非定常温熱環境が人体に及ぼす生理・心理影響を調べる実験を実施した。青年男性、高齢男性、高齢女性を被験者として、脱衣室での行動を模擬した同じ消費電力の場合、放射暖房が最も有効であった。高齢者では収縮期血圧が高く維持され、皮膚温に年齢差・性差は認められなかったが、高齢男性がもっと温かく感じにくく、非許容割合が高かった。冬季の住宅内でのヒートショック、いわゆる室間の温度差についての模擬実験を実施し、暖房室(気温25°C)から非暖房室の脱衣室(同11°C)に移動した時の生理負担を青年男性(平均24歳)、高齢男性(同69歳)、高齢女性(同66歳)の各6名について測定した結果を比較した。生理反応として上腕血圧、指先血圧、皮膚温、直腸温等であり、温冷感、快適感、許容度などの主観申告を記録した。次に脱衣室を熱放射(カーボンヒータ)、対流(温風ヒータ)、熱伝導(電気カーペット)でそれぞれ500Wの電力量で暖房した際に形成される不均一で非定常な温熱環境においても同様な実験を実施し、生理反応の測定と主観申告の記録を実施した。高齢者では暖房室であっても収縮期血圧の上昇が認められ、一旦気温10°Cの廊下を通過したためか、不均一暖房環境であったためと推察された。収縮期血圧の上昇に高齢者において性差は認められなかった。暖房環境においての主観申告による評価は、高齢男性で有意に寒い側で、非許容割合は有意に高くなったが、青年男性と高齢女性との間には差が認められなかった。このことから、高齢男性についての温度上昇・下降時の生理反応を精査する必要が見出された。そこで、安静状態の高齢男性8名(平均69歳)を気温26°Cから±0.6°C/分で20分間変化させ、14°Cと38°Cに更に20分間滞在させた際の皮膚温、血圧等の変化を計測するとともに、温・冷覚閾値を測定した。平均皮膚温は気温上昇時に大腿での皮膚温上昇が小さく、かつ、下肢の暖かさの感じ方が弱かった。これにより、熱放射による暖房器具の有用性が示唆された。実施計画通り、実験Iでは実験に同意を得られた健康な被験者に高齢男性8名(68.0±4.7歳)のデータを収集した。実験IIでは、実験に同意を得られた健康な高齢男性6名(68.7±4.5歳)、高齢女性6名(65.5±3.3歳)、青年男性6名(24.0±3.6歳)を被験者に採用しデータを収集して年代と性別で比較した。実験条件は気温10°Cの環境で暖房器具の暖気運転を20分間実施し、平均放射温度はカーボンでは高さ50cmで27°C、セラミックでは19°C、カーペットでは13°Cとなり、どの条件も大きな上下温度差を示した。暖房なしでは11°Cから退室時には14°Cに上昇した。被験者の平均皮膚温は、約11°Cの廊下を通る際は着衣しているものの約1°C低下し、脱衣室に入るとカーボンでは上昇を始めたが、他の3条件は暴露時間中低下し続けた。最高血圧は脱衣室において有意に上昇し、青年よりも高齢男女の方が有意に高くなったが、高齢男女間では有意な差が無かった。高齢群では暖房条件間に有意な差はないが、青年ではカーボンはカーペットと暖房無しに比べ有意に低い最高血圧になった。青年と高齢女性は高齢男性よりも脱衣室において暖かい側の申告となった。カーペットと暖房なしで有意な差は無く、それら2条件よりもカーボンとセラミックで有意に暖かく感じていた。非許容割合は前室では0%で、脱衣室では高齢男性が高齢女性や青年よりも有意に非許容割合が高くなったが、高齢女性と青年との間には有意な差はなかった。また、カーボンが他の条件に比べて有意に低くなった。急激な温度低下に晒されることにより、血圧の上昇が認められ、その後暖房条件に暴露されても、高齢者では血圧が正常値に回復することは観察されなかったので、急激な温度変化ではなく、連続してわずかに気温が低下、もしくは、上昇する環境を設定し、温度変化が人体に及ぼす影響について調べる必要がある。震災以降半年間は続く余震と節電等の影響を受け、研究実施が制約をうけて、進捗は停滞気味であったが、特段の問題は無い。評価方法はほぼ確立したので、今後はデータ数を増やすなどして、グループ間の比較、年齢や性別の影響を明らかにし、最終的なまとめを行って、評価法を提案していく。被験者謝金と計測補助者及びデータ整理補助者の雇用、ならびに消耗品、今年度の成果発表のための旅費に使用予定である。
高付加価値型歯周炎ワクチン―DNAオリガミとイミダゾキノリンによるIgA誘導―

感染症である歯周炎におけるワクチンの有効性は示唆されているが、実際に応用可能なワクチンの開発にはこれまで至っていない。本研究において、粘膜免疫における分泌型IgA産生誘導を焦点に歯周炎ワクチン開発の可能性を検証した。その結果、核酸抗原様化合物であるイミダゾキノリン誘導体を介してケモカイン産生および濾胞性T細胞活性化が誘導され、分泌型IgA産生が促進された。これらのことから、核酸抗原をアジュバンドとした歯周炎ワクチン開発の可能性が示唆された。ワクチネーションには持続的な歯周炎罹患の予防と再発の抑制効果を期待するうえで大きなアドバンテージがあるが、実際に臨床応用が可能な歯周炎ワクチンは未だ開発されていない。本研究の目的は近年の病原体の初期認識から獲得免疫誘導に至る分子機構の理解と、最新のDNA加工技術の応用により、工夫・改良を加えた新しい歯周炎に対する高付加価値型ワクチンの設計を試みることである。本申請における新世代高付加価値型歯周炎ワクチンにおいては以下1)ー3)をコンセプトとして検討をおこなっている。1)新規の効果的なアジュバントの検討:DNAオリガミ体、イミダゾキノリン誘導体を用いて樹状細胞の活性経路を選択し、通常の細菌感染では誘導されないI型インターフェロンを誘導することで飛躍的なアジュバント効果を得る。2)不活化全菌体ワクチンの応用: MHC多型による患者個体差の少ないワクチンとする。3)粘膜ワクチンの応用:唾液腺関連所属リンパ節への拡散によりIgA産生を誘導するアプローチを選択する。本年度はイミダゾキノリン誘導体(R848)、をアジュバンドとして応用した際の、不活化P。gingivalis死菌ワクチネーションの抗体産生誘導について効果的なワクチン設計のための検討を実施した。実験系の確立とコンパウンドの至適用量を検討するためC57BL/6(野生型)マウスを用い、イミダゾキノリン誘導体(R848)をアジュバントとして、不活化抗原P。gingivalis W83を用いたワクチネーションによる血清中のIgA誘導能を評価した。Day0、Day7、Day14の3回の抗原・アジュバント投与後Day21に血液、唾液、糞便の外分泌液検体を採取してこれらのデータについて評価を行った。結果として、イミダゾキノリンの投与により抗原特異的IgAの産生が誘導された。イミダゾキノリンの至適濃度を1mg/kgとして決定した。また、顎下腺中IgA産生が1mg/kg、糞便中IgAは5mg/kgのイミダゾキノリン濃度で誘導されることから、イミダゾキノリンがより効果的に唾液線からのIgA産生を誘導することが明らかになった。また、唾液線、小腸において特徴的なケモカインCCL5、CCL8の発現を観察した。これらの情報を踏まえてさらにR848による唾液線からのIgAの効果的誘導について検討を行う予定である。本研究計画においては、新規の効果的なアジュバントの検討として、DNAオリガミ体、イミダゾキノリン誘導体を用いて分泌型IgA(SIgA)産生を誘導するアプローチをとるものである。また、歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目する中でイミダゾキノリンによる歯周炎抑制作用と動脈硬化関連マーカーへの作用について検討を行った。H28年度においては本課題を基課題として発展させるための国際共同研究加速基金によるテキサス大学サウスメディカルセンター、Bruce Beutler研究室との共同研究を開始した。その意義はENUマウスミュータジェネシスを応用することで既知の情報にとらわれずにIgA産生を指標にマウス遺伝子変異体についてスクリーニングを実施することで、IgA産生誘導においてキーとなる分子群を新たに同定するものである。本研究課題と関連して、H28年度はマウス唾液中SIgAの検出方法について検討を行い、効果的スクリーニングの実施を行うプロトコールの確立を行った。また、唾液線、小腸において特徴的なケモカインの発現について遺伝子発現の解析をH28年度より継続して検討することに加えて、口腔感作における濾胞性T細胞の働きとIgA産生の誘導について顎下リンパ組織における免疫学的解析としてFACS解析を実施した。H28年度は唾液線、小腸において特徴的なケモカインの発現について遺伝子発現の解析を中心にH28年度より継続して検討を行った。イミダゾキノリンの口腔投与における顎下リンパ組織における濾胞性T細胞の活性化とIgA産生の誘導についてのFACS解析による検討において、イミダゾキノリンが効果的に濾胞性T細胞を誘導する結果が得られた。これらの検討結果より、イミダゾキノリン投与下におけるP.gingivalis感染の抑制作用について評価を実施している。H28年度後半より開始された国際共同研究開始のため、顎下リンパ組織における免疫解析と感染モデルの評価の計画にやや遅れがあるが、国際共同研究と関連した総合的なプロジェクトとしては、唾液中SIgA産生に関連する新たな遺伝子の同定に至り良好な成果が得られている。

歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目する中でイミダゾキノリンによる動脈硬化関連マーカーへの作用については、動脈硬化関連分子としてのPCSK9産生にイミダゾキノリンを含む核酸抗原が作用する知見が得られた。これについては当初の計画を修正して課題に関連する中で、その分子機構について発展的に解析を行う。DNAオリガミ体,イミダゾキノリン誘導体をアジュバンドとして用いて分泌型IgA(SIgA)産生を誘導するワクチン開発を目標とし,さらに歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目して,イミダゾキノリンによる動脈硬化関連マーカーへの作用について検討を行った。動脈硬化関連分子であり,LDLレセプター分解酵素として炎症と脂質代謝変動をリンクする分子であるPCSK9の産生誘導に,イミダゾキノリンを含む核酸抗原が作用することを新しい知見として得た。これについては核酸抗原をアジュバンドとして用いた際の作用・副作用としての観点に加えて,感染においてLDLコレステロールが変動する機構は未だ明らかでないことからも詳細な検討を要すると考えられた。そのため,当初の計画に関連する中で計画修正を行い、PCSK9分子を軸にした分子機構の発展的解析と臨床資料の解析を行った。核酸抗原不応答マウスを用いて歯周病細菌感染によるPCSK9産生誘導能を検討した結果,核酸抗原がTRIF分子に非依存的にPCSK9産生を誘導し,その下流でTNF-αはPCSK9を直接誘導せずにLDLレセプターの発現に影響を与えるという知見を得た。さらに,ヒト試料の解析では,PCSK9の血中濃度と歯周炎罹患の関連を確認し,血中PCSK9のバイオロジカルマーカーとしての有用性を報告した。また,ワクチン開発と関連したテキサス大学サウスメディカルセンター、Bruce Beutler研究室との国際共同研究により,ENUミュータジェエネシスの手法を用いて, SIgA産生に関連した機能を持つ遺伝子を新たに同定した。この遺伝子機能を欠失したCrispr-Cas9ノックアウトマウスの作製を終了したため,今後,フェノタイプ解析と分子機構について検討を行う。ワクチン開発や粘膜免疫における創薬の重要なターゲット分子になると考えられる。感染症である歯周炎におけるワクチンの有効性は示唆されているが、実際に応用可能なワクチンの開発にはこれまで至っていない。本研究において、粘膜免疫における分泌型IgA産生誘導を焦点に歯周炎ワクチン開発の可能性を検証した。その結果、核酸抗原様化合物であるイミダゾキノリン誘導体を介してケモカイン産生および濾胞性T細胞活性化が誘導され、分泌型IgA産生が促進された。これらのことから、核酸抗原をアジュバンドとした歯周炎ワクチン開発の可能性が示唆された。イミダゾキノリンが効率的に唾液腺へIgA産生細胞を誘導し、抗体の産生を促すことはこれまで知られておらず、そのメカニズムを明らかにする。R848を投与し、唾液腺、腸管における抗体価を上昇させ、通常時とケモカインとそのレセプターの発現量を比較することで、唾液腺へのIgA産生細胞の誘導に働くケモカインを探索することを計画している。本課題と関連して採択された国際共同研究加速基金により、テキサス大学サウスメディカルセンター、Bruce Beutler研究室との共同研究を行う。
企業買収契約における損害担保責任の果たす役割について

平成17年度は前年度の研究を継続し、ドイツ債務法改正が実務に与える影響、特に、企業買収契約における影響について研究を行った。具体的には、債務法改正によって惹起された企業買収契約実務における法的不安定性を除去するために、野党CDU/CSUにより連邦議会に提出された民法改正案と、連邦政府から出された対案の審議過程について検討し、2004年末に政府案通りに可決成立した民法改正法についての研究を完了した。その研究の過程で、中間報告として、平成17年4月に神戸大学民法判例研究会において「債権法改正によって惹起された企業買収実務における法的不安定性の除去のための民法典改正について」というテーマで研究報告を行い、参加者から有益な批判をいただいた。さらに以上の成果をまとめて「ドイツ債権法改正によって惹起された企業買収実務における法的不安定性の除去のための民法典改正について」として横浜国際経済法学に公表した。本論文については、田中宏治「ドイツ新債務法444条と企業買収」阪法55巻5号1頁以下において、高く評価された。以上の研究と並行して、損害担保責任についての派生的問題として、その証明責任の分配の問題についても研究を行った。その結果、保証ないし損害担保を帰責事由として位置づけた場合における証明責任の分配の問題について、一定の示唆を得ることが可能であることが明らかになった。この研究で得られた成果は、現在議論が高まりつつある、債務不履行の帰責事由の証明責任の問題についても一定程度の寄与をしうるものと考えられる。この成果については近々公表予定である。さらに今後は企業買収契約と民法法理の関係一般についても研究を進めていく予定である。平成16年度は、これまで続けてきた、ドイツ債務法改正が実務に与える影響、特に、企業買収契約における影響について重点を置いて研究を行った。具体的には、債務法改正によって惹起された企業買収契約実務における法的不安定性を除去するために、野党CDU/CSUにより連邦議会に提出された民法改正案と、連邦政府から出された対案の審議過程について検討し、2004年末に政府案通りに可決成立した民法改正法についての研究を行った。さらに、以上の問題の根本的な原因である、企業買収契約と民法法理の問題について、日独の文献を集め、検討を行った。以上の研究の過程で、その成果の中間報告として、2004年5月に、横浜国立大学の民事法系教員によって構成される横浜国大民事法研究会において「ドイツ債務法改正における損害担保責任の導入とその企業買収実務に与える影響について」というテーマで研究報告を行った。さらに、2004年10月には法政大学ボアソナード記念現代法研究所にて開催されたドイツ民法研究会においても「ドイツ債務法におけるギャランティー責任の導入とその企業買収実務に与える影響を参考にして」とのテーマで報告を行った。これらの研究報告では、参加者から有益な意見を承り、その後の研究活動に生かすことができた。今後は、これらの研究報告の成果をもとに、さしあたり、ドイツにおける企業買収契約実務における法的不安定性の除去のための民法改正法について研究を紀要等において公表する。さらに、企業買収契約と民法法理の問題について、これまで集めてきた日独の文献を調査し継続し、適当な時期に研究報告を行いつつ、研究を継続していく予定である。
有限群の自己同型の研究

・Hが位数2の部分群である時にGの可解性、または非単純性の簡潔な理論的証明を与えること。後者の問題を中心に研究を進めたため、前者に関して目立った成果はない。後者に関しては次のような成果を得た。この成果は条件付きであるがGの非単純性を導いており、最終成果への手がかりを与えてくれるものと期待できる。
テトランドリンをバイオプローブとしたオートファジー経路による脂肪滴分解機構の解明

オートファジーは細胞内の不要なタンパク質やオルガネラを自己分解する品質管理機構である。本研究では、植物由来アルカロイドであるテトランドリンによる、オートファジー経路を介した脂肪滴分解メカニズムの解析を行った。種々の解析により、本化合物がリソソームの機能に影響を与えることなく、オートファジー経路を阻害することや、オートファゴソームとリソソームの融合を司る因子を標的とする可能性が示唆された。さらに脂肪滴表面タンパク質であるペリリピンがオートファゴソームのマーカータンパク質であるLC3と共局在したことから、オートファジー経路による脂肪滴分解における脂肪滴表面タンパク質の潜在的な役割が示唆された。テトランドリン(Tet)は、オートファジー・リソソーム経路により脂肪滴が分解される現象「リポファジー」を制御する小分子化合物である。本研究では、Tetをバイオプローブとして、その標的分子を解明するとともに、リポファジーによる脂肪滴の分解過程、並びにその生理機能を明らかにすることを目的とした。平成26年度は、標的分子同定に用いるための分子プローブの合成を行った。研究計画調書では、約25段階からなる本分子の全合成を予定していたが、標的分子解明には多くの研究時間を要することを見越し、類縁化合物を用いて合成段階を極力簡略化する方針に変更した。すなわち、Tetのジアステレオマーであるイソテトランドリン(Isotet)がTetと同一の活性強度、活性フェノタイプを示すことに着目し、IsotetをTetの"surrogate"とすることにより、Isotetの標的分子を同定した後、Tetがその分子を同じく標的とするか検証を行う方針を立案した。Isotetのアフィニティ精製ツールへの固定化は、Isotetのメトキシ基が一つだけ水酸基に置き換わった類縁体ベルバミン(Ber)を利用した。具体的には5-hexynoic acidを酸クロライド化した後、Berの水酸基にエステル結合させ、Berのアルキン付加体をわずか2段階で得ることができた。このアルキン付加体は、Tet及びIsotetと同一の活性フェノタイプを示すことを確認した。アルキン付加体をアジド化ナノ磁気製ビーズにconjugateし、細胞質及び膜画分、並びに全細胞抽出液を用いて、結合タンパク質のアフィニティ精製を行った。精製したタンパク質をSDS-PAGEで分離後、LC-FT-MS解析によりタンパク質の同定を行った。その結果、数種類の結合タンパク質の同定に成功した。平成27年度はこれらのタンパク質が、真にTetの活性に関与するか検討を行う。テトランドリン(Tet)は、オートファジー・リソソーム経路により脂肪滴が分解される現象「リポファジー」を制御すると考えられる小分子化合物である。本研究では、Tetをバイオプローブとして、その標的分子を解明するとともに、リポファジーによる脂肪滴の分解過程を明らかにすることを目的とした。平成27年度は、前年度で作成した化合物固定化ビーズを用いて、標的候補タンパク質のプルダウンの再検証、ならびに得られたタンパク質が真に活性に寄与するか検討を行った。種々の細胞種より細胞抽出液を調整し固定化ビーズと反応させ結合するタンパク質をアフィニティ精製した。Tetは、肝細胞や繊維芽細胞など、複数の細胞種でオートファジーを阻害することから、固定化ビーズでのみ検出されるバンドのうち、複数の細胞種で共通するタンパク質を絞り込み、質量分析によりタンパク質の同定を試みた。このうち、オートファジーの初期に関わるタンパク質が検出されたが、オートファジーの後期を阻害すると考えられるTetの生物活性との整合性が見られなかった。その他種々条件を検討したが、真に活性に寄与すると考えられるタンパク質が得られなかったため、固定化ビーズ法による同定を断念し個別の因子群に着目した生化学的解析により標的同定を試みることにした。まず本化合物がリソソームの機能に影響を与えるか検討を行った。リソソームのpH調整に重要な役割を果たすV-type ATPaseの阻害活性を検討したが、全く影響が見られなかった。また、化合物を処理した細胞内における酸性小胞を観察したところ、ポジティブコントロールであるbafilomycin A1ではアクリジンオレンジで染色される蛍光が完全に消失した一方でテトランドリン処理では全く影響が見られなかった。よって本化合物はリソソームの機能には影響を与えることなくオートファジーを阻害していることが強く示唆された。平成27年度途中より、「小分子バイオプローブを用いた細胞内タンパク質分解制御システムの構築」に関する共同研究のために、米国に滞在しており、予定していたテトランドリン標的候補分子の生化学的解析を完了することが出来なかったため、当初の予定よりやや遅れていると判断した。本研究では、Tetをバイオプローブとして、その標的分子を解明するとともに、リポファジーによる脂肪滴の分解過程、並びにその生理機能を明らかにすることを目的とし、研究を行った。化合物固定化ビーズを用いたアフィニティ精製法により標的分子の同定を試み、複数の結合タンパク質を得た。そのうち、オートファジーの初期に関わるタンパク質が検出されたものの、オートファジーの後期のステップを阻害すると考えられるテトランドリンの生物活性との整合性が見られなかったため、個別の因子群に着目した生化学的な解析により作用点の同定を試みることとした。まず、本化合物がリソソームの機能に影響を与えるか検討を行った。リソソームのpH調整に重要な役割を果たすV-

type ATPaseの阻害活性を検討したが、全く影響が見られなかった。また、化合物を処理した細胞内における酸性小胞を観察したところ、ポジティブコントロールであるバフィロマイシンA1ではアクリジンオレンジで染色される蛍光が完全に消失した一方でテトランドリン処理では全く影響が見られなかった。以上の結果から本化合物はリソソームの機能には影響を与えることなく、オートファジー経路を阻害していることが強く示唆された。また、脂肪滴分解機構に関わる解析として、脂肪滴表面タンパク質の局在を観察したところ、ペリリピンのみが特異的に局在することが明らかになった。さらに、オートファジーが関わると考えられる肝星細胞の活性化に与える影響を評価したところ、化合物処理により、静止期に特徴的な脂肪滴の蓄積が見られ、さらにコラーゲンの産生量が低下するという結果が得られた。オートファジーは細胞内の不要なタンパク質やオルガネラを自己分解する品質管理機構である。本研究では、植物由来アルカロイドであるテトランドリンによる、オートファジー経路を介した脂肪滴分解メカニズムの解析を行った。種々の解析により、本化合物がリソソームの機能に影響を与えることなく、オートファジー経路を阻害することや、オートファゴソームとリソソームの融合を司る因子を標的とする可能性が示唆された。さらに脂肪滴表面タンパク質であるペリリピンがオートファゴソームのマーカータンパク質であるLC3と共局在したことから、オートファジー経路による脂肪滴分解における脂肪滴表面タンパク質の潜在的な役割が示唆された。当初、平成26年度は、テトランドリンのアルキン付加体の全合成のみを計画していたが、テトランドリンのアルキン付加体に代替する分子プローブを2段階の化学誘導反応により簡便に取得して利用する方針を着想、実施できたため、結合タンパク質のアフィニティ精製まで研究を進めることが出来た。そのため、当初の計画以上に進展していると判断した。標的候補分子の生化学的解析として、オートファゴソームとリソソームの融合に関わるタンパク質に着目した解析を行う。具体的には、Stx17とそのパートナータンパク質であるSNAP29、VAMP8との結合がテトランドリン処理により変化するか、免疫沈降法やin vitroプルダウンアッセイにより検証する。これらの解析を通じて標的分子が同定できた場合、脂肪滴分解過程における標的分子の役割を、脂肪滴表面タンパク質であるペリリピンに着目して解析する。さらに、肝硬変の成因である「肝線維化」に着目し、リポファジーが関与すると考えられる疾患における創薬への応用可能性を検証する。生物分子化学平成27年度は、精製された結合タンパク質が真にイソテトランドリン及びテトランドリンの標的分子となるか、検討を行う。各タンパク質に対する特異的抗体を用いて再現性を確認するとともに、標的分子のsiRNAによるノックダウン細胞を樹立し、活性フェノタイプが再現されるか検証する。
精神看護学における失敗から学ぶ教育方法の開発

これまでの看護学教育においては、失敗させない教育に主眼が置かれていた。失敗にも階層があり、仮想演習や実習における小さな失敗体験に看護学学習上の意味が存在するという観点から丁寧に省察することで、失敗体験を成功体験へと変容させる可能性が広がり、学習を深化させることが期待できる。そこで、本研究では、看護教員の評価に加えて、看護系大学生及び臨床実習指導者の視点という三者の評価を半構成的面接法により明らかにし、それらを統合することで、精神看護学の教授-学習過程において、言語化されにくく、目には見えにくい看護援助の意味について、教授-学習過程に関わる三者で理解可能な教育方法に関するモデルを構築することを目的とした。平成28年度は、研究課題に関する文献検討を行い、平成29年度は、失敗から学ぶ教育方法について検討するために、学識者を招いて学際的なシンポジウム「こころの病とこころの癒しこころの病をきっかけに発見する新しい自分」を開催した。平成30年度は、文献検討と学際的シンポジウムの成果を受けて、研究方法を確定した。研究参加者に対する研究内容に関する説明文書及び依頼文書等を作成し、データ収集に向けて研究倫理審査を受けた。その後、研究参加者である看護系学生7名及び実習指導者8名に対してデータ収集を行った。また、平成29年度に引き続き、第2回目の学際的シンポジウムを「こころの病とこころの癒し健康と病と芸術」のテーマで開催した。平成31年(令和元年)度に、教員に関するデータ収集を終え、すべての分析結果をまとめて報告書を作成すると共に、講義に使用できる著書の執筆を完了する予定である。特別な倫理的配慮が必要な研究対象者へのインタビューを行う研究計画であったため、研究倫理審査に想定以上に時間を要したため、データ収集開始が遅れた。今後もデータ収集・分析を行い、報告書としてまとめると共に、学部及び大学院の講義に使用できる著書の執筆を進めていく予定である。学際的シンポジウムは、平成30年度に引き続き、令和元年度も第3回目を計画している。著書の編集に関しては編集担当者に依頼し、時間の短縮を図る。本研究は3年計画であるため、初年度は学際的観点に立ち、看護学及び看護学以外の文献・書籍の検討を進め、それらの検討結果について和文論文「学びと遊びの原点に迫るー自己・非自己循環の視点からー」(J. of Quality Education, 8, 1-29, 2017掲載許可あり)としてまとめた。内容は、複雑システム世界と複雑システム思考、未来創成学の展望、教育制度の課題と展望、失敗から学ぶ未来思考を取り入れた革新的教育の可能性、創造的思考と模倣的思考、教育の原点、教育改革の可能性、自己・非自己循環理論からの展望等である。以上の活動を通して、学習経験において見方を変革することで、学習上の失敗体験が成功体験へと変容する教育方法の開発について理論化を進めることができたことは意義深い。また、異分野における教育方法に関する知見を得ることができたので、それらの知見を統合させることを目指す。本研究は3年計画であるため、平成28年度は学際的観点に立ち、看護学及び看護学以外の文献・書籍の検討を進め、それらの検討結果を論文「学びと遊びの原点に迫るー自己・非自己循環の視点からー」(J. of Quality Education, 8, 1-29, 2017掲載許可あり)としてまとめた。また、国際シンポジウムに参加し、“Developing an Educational Methodology based on Learning from Failure"というテーマで発表を行った。これまでの文献検討を踏まえ、失敗から学ぶ教育方法を開発するためのデータ収集を平成29年度に行うために、研究倫理審査を受審する必要がある。しかし、大学の管理運営業務や大学院生の研究指導等が重なり、研究時間の確保が難しかったため、研究倫理審査に関する書類の準備はこれからになる。今後は、研究計画を見直しながら整理し、倫理審査に向けて書類の準備を速やかに行い、平成29年度中に半構成的面接によるデータ収集及びデータ分析を終えることができるように計画的に研究を進めていきたい。平成28年度は、研究課題に関する文献検討を行い、平成29年度は、失敗から学ぶ教育方法について検討するために、学識者を招いて学際的なシンポジウムを開催した。平成30年度は、研究参加者に対する研究内容に関する説明文書及び依頼文書等を作成し、現在、データ収集に向けて研究倫理審査を受けている段階である。また、学際的シンポジウムは、平成29年度に引き続き、平成30年度も第2回目を計画している。また、平成30年度中に、データ収集・分析を終え、報告書としてまとめると共に、講義に使用できる著書の執筆を進めていく予定である。大学の管理職として、認証評価受審準備等に時間がとられ、研究時間を確保することが難しかった。

平成28年度は、研究課題に関する文献検討を行い、平成29年度は、失敗から学ぶ教育方法について検討するために、学識者を招いて学際的なシンポジウム「こころの病とこころの癒しこころの病をきっかけに発見する新しい自分」を開催した。平成30年度は、文献検討と学際的シンポジウムの成果を受けて、研究方法を確定した。研究参加者に対する研究内容に関する説明文書及び依頼文書等を作成し、データ収集に向けて研究倫理審査を受けた。その後、研究参加者である看護系学生7名及び実習指導者8名に対してデータ収集を行った。また、平成29年度に引き続き、第2回目の学際的シンポジウムを「こころの病とこころの癒し健康と病と芸術」のテーマで開催した。平成31年(令和元年)度に、教員に関するデータ収集を終え、すべての分析結果をまとめて報告書を作成すると共に、講義に使用できる著書の執筆を完了する予定である。特別な倫理的配慮が必要な研究対象者へのインタビューを行う研究計画であったため、研究倫理審査に想定以上に時間を要したため、データ収集開始が遅れた。1.研究倫理審査を受審する書類の準備を速やかに行い、失敗体験のメタ認識的学習過程という視点からデータ化できるように看護教員、看護学生、臨床実習指導者を研究協力者として半構成的面接を行い、学生の実習に関する失敗体験についての評価視点を統合して分析する。一見、相反する現象の基盤には、それらの現象を創発する同一の原理が存在しているという前提に立ち、この原理を浮き彫りにすることを目指す。2.精神看護で用いられる癒しの技は、個人の経験知に埋もれ、言語化されにくい目に見えない技である。そのため看護学生は、これらの癒しの技について表面的理解に留まりやすく、精神障碍をもつ人への看護援助の意味を十分理解することが難しい。このような教育上の課題の解決に向け、異分野の知見を基盤とするために、生命・人体・精神・宇宙のつながりから意識・無意識と言動に影響を与える環境について、学際的視点から研究集会も開催していく。精神看護学における失敗から学ぶ教育方法を開発する研究を遂行する上で、異分野の知見を基盤とすることが必要である。そのため統合的視野に立って未来創成学の構築を目指している研究者を研究分担者として加え、生命・人体・精神・宇宙のつながりから意識・無意識と言動に影響を与える環境について、学際的視点から研究集会も開催していくことを研究内容として追加する。研究倫理審査の承認を受けて後、データ収集・分析を行い、報告書としてまとめると共に、学部及び大学院の講義に使用できる著書の執筆を進めていく予定である。学際的シンポジウムは、平成29年度に引き続き、平成30年度も第2回目を計画している。今後もデータ収集・分析を行い、報告書としてまとめると共に、学部及び大学院の講義に使用できる著書の執筆を進めていく予定である。学際的シンポジウムは、平成30年度に引き続き、令和元年度も第3回目を計画している。著書の編集に関しては編集担当者に依頼し、時間の短縮を図る。
Fアクチンカラム法による細胞骨格の空間的制御機構に関与するタンパク質の解明

本研究は薬剤が特定の細胞骨格の変化を誘発する例があること、温度感受性培養細胞でも構造の制御が可能である事に着目し、これら細胞の抽出液をFアクチンカラム法(*)で解析し、構造変化に連動してアクチンに対する活性の変動するタンパク質を検索する事を目的としている。*Fアクチンをリガンドとするアフィニティカラム法で、細胞や組織の抽出液から直接アクチン結合タンパク質を回収し、抗体作成・アミノ酸解析・リン酸化状態の解析などに用いる。まず、アクチン結合タンパク質を多く含むニワトリ砂嚢平滑筋で条件を検討し、既知のアクチン結合タンパク質だけでなく、アクチンとの関連が推定されていた新規タンパク質も結合する事を明らかとした。また、tropomyosinでカラムをあらかじめ飽和させると、抽出液の状態でもtropomyosinとのアクチン結合に関する競合を推定出来る事が分かった。次に培養細胞の条件に近づけるために、非筋組織由来である脳サンプルを解析した。既知のアクチン結合タンパク質の抗体に反応しないバンドのアミノ酸解析を試みたところ、近年シグナルと細胞骨格の橋渡し役とされているArp2/3complexのニワトリホモログの他にホモロジーの無い配列もいくつか同定された。さらに細胞周期が同調出来るマウス由来の温度感受性培養細胞tsFT210株の解析に進み、既知のアクチン結合タンパク質が結合する事がイムノブロットで確認出来た。さらに多くのタンパク質が溶出画分に見られたが、気相シークエンサーでの検出限界である事が明らかとなったので、現在は質量分析計を用いた解析に切り替えている。今後は条件の検討をしながら、細胞周期を同調させた細胞や抗生物質で処理した細胞を解析したい。特に新規タンパク質と思われるものは抗体作製、アミノ酸配列解析、およびcDNAクローニングを進める予定である。本研究は薬剤が特定の細胞骨格の変化を誘発する例があること、温度感受性培養細胞でも構造の制御が可能である事に着目し、これら細胞の抽出液をFアクチンカラム法(*)で解析し、構造変化に連動してアクチンに対する活性の変動するタンパク質を探索する事を目的としている。まず、アクチン結合タンパク質を多く含むニワトリ砂嚢平滑筋で条件を検討したところ、既知のアクチン結合タンパク質だけでなく、avEna(ショウジョウバエenaホモログ)、cgABP260(新規ABP-280類似タンパク質)などアクチンとの関連が推定されていた新規タンパク質も結合する事が明らかとなった。また、tropomyosinでカラムをあらかじめ飽和させたところ、アクチン結合に関して競合関係にあるfilaminが結合しなくなり、競合しないcaldesmonは結合したことから抽出液の状態でもtropomyosinとの競合を推定出来る事が分かった。既知のアクチン結合タンパク質の抗体に反応しないバンドのアミノ酸解析を試みたところ、近年シグナルと細胞骨格の橋渡し役とされているArp 2/3 complexのニワトリホモログが初めて同定された。ホモロジーの無い配列もいくつか同定された。さらに細胞周期が同調出来るマウス由来の温度感受性培養細胞tsFT210株でも既知のアクチン結合タンパク質だけでなく、多くのバンドが溶出画分に見られ、このカラムが培養細胞の解析にも有効である事が確認出来た。今後は条件の検討をしながら、アミノ酸シークエンスに必要なサンプル量を集めるように工夫し、細胞周期を同調させた細胞や抗生物質で処理した細胞を解析したい。