hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等教育における学習成果アセスメントと質保証に関する国際比較研究

本研究は、大学教育の質保証の新たなアプローチとして注目されている学習成果アセスメントをめぐる各国の議論や取り組みを整理することをとおして、それぞれの国で大学教育の質として何が重視されており、どのような質保証のあり方が追求されているか、その理念や改革の方向性を明らかにすることを目的とするものである。本研究で注目した欧州とアジアの7か国では、いずれにおいても大学教育の質を重視する方向に大学政策がシフトしており、質保証システムの重点も、全体として政府による事前規制から、専門団体による事後確認のアプローチに移行する傾向があることが確認された。とくに技術者教育では、学習成果の参照基準が各国で確立されているだけでなく、地域・世界共通化も進行していた。大学は、その質をいかに保証しているのだろうか。各国の大学の質保証は、だれ(政府・教授団・市場)によって、どの時点(入口段階・中間段階・出口段階)で、いかなるアプローチ(設置認可・適格認定・学習成果アセスメント等),を用いて実施されており、そのあり方は高等教育の発展段階や、大学の管理運営における自立性の程度とどのような関係にあるのか。また、学習成果アセスメントは、マス(ユニバーサル)化が進行する大学の質を保証する新たなアプローチとして有望視されているが、実態として各国の質保証システムのなかでどのように位置づけられており、いかなる可能性と限界が認められているのか。そして、大学の質保証システムの国際通用性を高めるために、各国でいかなる戦略がとられており、学習成果アセスメントにいかなる役割が期待されているのか。本研究は、国際比較のアプローチをもちいて、これらを明らかにすることをめざす取り組みである。3年計画で進める本研究の1年目には、各国の質保証システムの特徴を明らかにする作業に取り組んだ。すなわち、「大学のマス(ユニバーサル)化」と「大学の私費負担率」を分析軸とする研究枠組みを構築し、大学のマス化と私費負担の状況および今日的変化に関する7つの仮説を検証するアプローチをとりながら、各国における大学の質保証システムの特徴について理解を深めた。研究対象として取り上げたのは、「マス化(高)×私費負担(高)」型の韓国・アメリカ・イギリス・台湾、「マス化(低)×私費負担(高)」型の中国・日本・トルコ、「マス化(低)×私費負担(低)」型のアイルランド、「マス化(高)×私費負担(低)」型のオランダである。大学の質保証システムを体系的にとらえ、各条件のもとで学習成果アセスメントがもつ意義を検討する試みは、その導入のあり方を検討するうえで、重要な示唆を提供すると考えられる。各国の大学の質保証は、だれ(政府・教授団・市場)によって、どの時点(入口段階・プロセス・出口段階)で、いかなるアプローチ(設置認可・適格認定・学習成果アセスメント等)を用いて実施されており、そのあり方は高等教育の発展段階やグローバル化の状況とどのような関係にあるのだろうか。そのなかでとくに、大学の質保証の新たなアプローチとして有望視されている学習成果アセスメントは、各国でどのように実践されており、いかなる可能性と限界が認められているのだろうか。3年計画で進める本研究の2年目には、1年目に引き続き各国の質保証システムの特徴を明らかにする作業に取り組むとともに、とくに日本、中国、台湾、アイルランドにおける学習成果アセスメントの事例について、現地調査を行った。そのなかでとくに、大学教育が職務・登録資格の基礎教育として位置づけられている工学分野においては、いずれの国でも、学習成果が比較的明確化されており、達成度を測定する方法についても、検討が深められていた。さらに、エンジニアの役割が国境を超えてグローバル化するなかで、欧州のEUR-ACE、およびアングロサクソン国とアジア諸国を中心とするワシントン・アコードといった、各国の技術者教育の質を相互認証する仕組みが確立されてきており、学習成果の標準化も進んでいる実態を明らかにすることができた。一方、大学院の段階では、大学は産業社会と連携して、その人材育成ニーズに敏感に応えるとともに、先見性をもって科学技術立国を支えていくための知識・技能開発にむけた、さまざまな工夫が展開されていることも明らかになった。本研究は、大学教育の質保証の新たなアプローチとして注目されている学習成果アセスメントをめぐる各国の議論や取り組みを整理することをとおして、それぞれの国で大学教育の質として何が重視されており、質保証のあり方として何が追求されているか、その理念や改革の方向性を明らかにすることを目的とするものである。研究の対象国としたのは、英国、台湾、韓国、中国、トルコおよびオランダである。

研究の方法として、はじめに各国における大学のマス化、私費負担の増大、自律性、およびグローバル化の状況に注目し、共通の指標を用いて各国の大学を取り巻く環境を整理した。そのうえで、多様なアプローチの相互補完的な関係によって規定される各国の大学の質保証システムの全体像を明らかにし、とくに重点が置かれているアプローチに注目することで、その国の質保証の特徴を明らかにした。さらに、各国における大学の質保証システムの変化を、学習成果アセスメントをめぐる動向と関連づけてとらえることを試みた。本研究で注目したいずれの国でも、大学政策は大学教育の質を重視する方向にシフトしていた。質保証システムの重点も、全体として政府による事前規制から、専門団体による事後確認のアプローチに徐々に移行する傾向があることが確認された。学習成果にもとづく大学教育の質保証への取り組みには、国や専門分野によって温度差があった。たとえば韓国では、職業基礎能力に関する額数成果アセスメント(K-CESA)が政府主導で開発されており、中国では、学習成果の達成水準にもとづいて卒業認定と学位授与が切り離されて実践されていた。専門分野では、工学部等で実施されている技術者教育の参照基準が各国で確立され、世界共通化の方向に収斂していた。
右心不全の発症進展における右室線維化／Rhoキナーゼ経路の関与の解明

本研究では、肺高血圧に伴う右室リモデリングを検討した。ヒトの右室剖検検体において、右心不全は右室肥大、右室間質および血管周囲の線維化、毛細血管の減少およびマクロファージの増加に関連していた。さらに血管周囲のMMP2とRhoキナーゼ活性が亢進していた。低酸素動物モデルでは、eNOS欠損およびコラーゲン融解酵素抵抗性はいずれも右室肥大、血管周囲リモデリング、マクロファージ浸潤を増悪させ、Rhoキナーゼ活性を亢進させていた。右室リモデリングは肺高血圧の進展早期に生じ、右室線維化、血管周囲リモデリング、毛細血管減少が関与し、eNOS経路とコラーゲン代謝が新たな治療戦略となり得ることが示唆された。目的1.肺高血圧/右心不全動物モデルにおける右室線維化/Rhoキナーゼ経路の分子機構の解明2.右心不全患者を対象とし、心筋生検サンプルをもちいて、右室線維化/Rhoキナーゼ活性を検討3.右室線維化/Rhoキナーゼ活性を検討し、予後マーカーとしての有用性を検討結果1.2種類の遺伝子改変マウス(内皮型NO合成酵素欠損(eNOS-/-)マウスおよびコラーゲン融解酵素抵抗性(ColR/R)マウス)を用いて、3週間の低酸素暴露により肺高血圧症を作成し、右室負荷を検討した。まず、3週間の低酸素暴露によりeNOS-/-マウスでは、ワイルドタイプ(WT)と比べ、右室収縮期圧および拡張末期圧が有意に上昇していたが、ColR/Rマウスでは、WTと同等であった。2.肺高血圧症に伴う右心不全で死亡した6名と、年齢性別をマッチさせた非心疾患死3名(コントロール)の右室剖検サンプルを用いて、その機序を検討した。その結果、右心不全を呈している右室では、右室肥大、間質および冠動脈周囲の著明な線維化、右室毛細血管の減少、マクロファージの増加に関与しており、さらにマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP) -2の発現およびRhoキナーゼ活性が亢進していることが明らかとなった。その一方で、MMP-9およびRhoキナーゼアイソフォームであるROCK1とROCK2の発現はコントロールと比べ、有意差を認めなかった。3.右室のRhoキナーゼ活性の亢進を認めなかったため、右室線維化を指標に予後を追跡する予定である。本研究では、進展メカニズムに不明な点が多い右心不全に焦点を当て、これまで我々が行ってきたコラーゲン代謝/Rhoキナーゼ経路が右心不全の進展に関与しているかどうか、検討している。まず、2種類の遺伝子改変マウス(内皮型NO合成酵素欠損(eNOS-/-)マウスおよびコラーゲン融解酵素抵抗性(ColR/R)マウス)を用いて、3週間の低酸素暴露により肺高血圧を作成し、右心負荷を検討した。3週間の低酸素暴露では、eNOS-/-マウスではワイルドタイプ(WT)と比べ、右室収縮期圧および拡張末期圧が有意に上昇していたが、ColR/RマウスではWTと同等であった。組織学的検討をしたところ、eNOS-/-低酸素マウスでは冠動脈周囲の炎症細胞浸潤および線維化が有意に増悪していたが、ColR/R低酸素マウスではそれらの異常所見は認めなかった。電子顕微鏡を用いたautophagyには有意差を認めなかった。次に、ヒトの検討として、肺高血圧症に伴う右心不全で死亡した6名と、年齢性別をマッチさせた非心疾患死3名(コントロール)の右室剖検サンプルを用いて、その機序を検討した結果、右心不全を呈している右室では、右室肥大、間質および冠動脈周囲の著明な線維化、右室毛細血管の減少、マクロファージの増加を認め、さらにマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-2の発現およびRhoキナーゼ活性が亢進していることが明らかとなった。その一方、MMP-9およびRhoキナーゼの発現はコントロールと同等であった。以上を受け、右心負荷患者の右室中隔からの心筋生検サンプルの線維化を指標に、予後を追跡中である。右心不全は左心不全の末期に出現し、治療に難渋する病態である。また肺血管疾患・呼吸器疾患に伴う肺高血圧症を基礎疾患とする肺性心や先天性心疾患・左心疾患・三尖弁閉鎖不全症に伴う静脈系うっ血症状を来すが、右心不全に着目した研究はほとんどなく、その実態は不明である。本研究では我々のこれまでの研究成果に基づき、未だ治療法が確立されていない右心不全の進展メカニズムおよび治療ターゲットを解明するため、右室線維化/Rhoキナーゼ経路の関与を明らかにした。まず2種類の遺伝子改変マウス(内皮型NO合成酵素欠損(eNOS-/-)マウスおよびコラーゲン融解酵素抵抗性(Col R/R)マウス)を用いて、3週間の低酸素暴露により肺高血圧を作成し右心負荷を検討した。3週間の低酸素暴露では、eNOS-/-マウスではワイルドタイプ(WT)と比べ、右室収縮期圧および拡張末期圧が有意に上昇していたが、Col R/RマウスではWTと同等であった。組織学的検討から、eNOS -/-低酸素マウスでは冠動脈周囲の炎症細胞浸潤および線維化が有意に増悪していたが、Col R/R低酸素マウスでは、それらの異常所見は認めなかった。電子顕微鏡でautophagyを検討したが、有意差は認めなかった。

次のヒトサンプルでの検討では、肺高血圧症に伴う右心不全で死亡した6名と、年齢性別をマッチさせたコントロール3名の右室剖検サンプルでは、右心不全を呈していると右室肥大、間質および冠動脈周囲の著明な線維化、右室毛細血管の減少、マクロファージの増加を認め、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)-2の発現およびRhoキナーゼ活性の亢進を認めた。MMP-9とRhoキナーゼタンパクの発現はコントロールと同等であった。以上より右心不全の進行には、右室線維化とRhoキナーゼ活性の亢進が関与しており、新たな治療ターゲットとなり得る。本研究では、肺高血圧に伴う右室リモデリングを検討した。ヒトの右室剖検検体において、右心不全は右室肥大、右室間質および血管周囲の線維化、毛細血管の減少およびマクロファージの増加に関連していた。さらに血管周囲のMMP2とRhoキナーゼ活性が亢進していた。低酸素動物モデルでは、eNOS欠損およびコラーゲン融解酵素抵抗性はいずれも右室肥大、血管周囲リモデリング、マクロファージ浸潤を増悪させ、Rhoキナーゼ活性を亢進させていた。右室リモデリングは肺高血圧の進展早期に生じ、右室線維化、血管周囲リモデリング、毛細血管減少が関与し、eNOS経路とコラーゲン代謝が新たな治療戦略となり得ることが示唆された。2種類の遺伝子改変マウスを用いた実験およびヒトの右心室サンプルを用いた検討はほぼ終了している。現在、右室線維化を指標に予後を追跡している。循環器内科学引き続き、臨床研究を継続していく。1.2種類の遺伝子改変マウス(内皮型NO合成酵素欠損(eNOS-/-)マウスおよびコラーゲン融解酵素抵抗性(ColR/R)マウス)を用いた研究は、血行動態評価をほとんど終了している。今後は追加の病理病態的検討を行って行く予定である。2.肺高血圧症に伴う右心不全で死亡した6名と、年齢性別をマッチさせた非心疾患死3名(コントロール)の右室剖検サンプルを用いた検討はほぼ終了した。3.予後に関しては、右室線維化を指標に予後を追跡する予定である。2種類の遺伝子改変マウスを用いた実験及びヒトの右心室サンプルを用いた検討がほぼ終了したことに伴い、物品費、その他の費用の使用について多少の差額が生じたため。引き続き、基礎実験および臨床研究の継続を行っていく。予後の検討を行うにあたり必要な物品費、学会等でのこれらの検討に必要な情報収集等に加算して使用する予定である。
変異情報付きハイスループットシングルセルRNA-seqによる白血病のクローン解析

骨髄異形成症候群(MDS)や急性骨髄性白血病(AML)をはじめとした造血器腫瘍は難治性であり、いったん治療に反応してもその多くは再発する。治療開発の大きな障害の一つとして、腫瘍の不均一性があげられる。腫瘍は様々な遺伝子異常を有する複数のクローンから成り立っており、これらのクローンは時間経過とともにさらなる遺伝子異常を獲得していき、治療抵抗性クローンが残存・増殖し、腫瘍全体として治療抵抗性となっていく。この難治性のクローンの進展を標的とすることが可能であれば、造血器腫瘍に対する治療における格段の進展が期待される。近年単一細胞RNAシーケンス技術は格段に進歩し、組織や腫瘍の多様性を解析することが可能となった。しかしながら、腫瘍において重要な遺伝子異常の同定感度は著しく低く、クローン構造の解析は非常に困難である。そこで本研究では単一細胞で同時に遺伝子発現と遺伝子変異を多数の細胞で解析する系の構築を試みた。最初に現状で利用可能な単一細胞RNA解析系の性能評価を行った。多数の細胞を解析可能な系ではRNAの一部の解析のみ行うため、予想通り変異領域の解析は困難であったが、RNAの全長を解析する系においても、変異領域のシーケンス量が十分得られなかった。小さなクローンの解析には多数の細胞の解析が必須であり、RNAの一部を解析する系に変異領域を増幅可能な系の構築を試みた。当初計画していた方法では種々の問題点が明らかになったが、実験系を刷新することで最終的には実用的な感度での同一細胞での変異の同定と遺伝子発現解析に成功した。これらの開発と並行して、微少領域や単一細胞由来培養細胞などでの網羅的変異解析技術の最適化も行った。これらの解析系はさらなる最適化が必要であるが、腫瘍の多様性解析による治療抵抗性の理解に寄与することが期待される。腫瘍は様々な遺伝子異常を有する複数の細胞集団から成り立っており、それぞれの細胞集団を形成する細胞は共通の遺伝子異常パターンを示し、単一の幹細胞から分化・増殖したクローンと考えられる。これらのクローンは時間経過とともにさらなる遺伝子異常を獲得していき、悪性度の高い、治療抵抗性クローンが残存・増殖し、腫瘍全体として治療抵抗性となっていく。この難治性のクローンの進展を標的とすることが可能であれば、造血器腫瘍に対する治療における格段の進展が期待されるが、そのためには、まずクローンの詳細な構造と、進展様式を知る必要がある。通常造血器腫瘍では数個の重要な遺伝子変異(ドライバー変異)を有している症例が多いが、それらの変異の種類と組み合わせはランダムに認められるわけではなく、共存しやすい組み合わせが知られている。そのため、先行する変異を有する細胞では、引き続き引き起こされる変異が起こりやすい状況にあると考えられ、その状況を知ることはクローン進展機構の仕組みを知る手がかりになると考えられる。しかし、現状の技術では遺伝子変異を元に細胞を分離・純化することは不可能である。本研究では遺伝子異常を各細胞分画の単一細胞レベルで解析する手法により、クローン構造の詳細と、各クローンに特徴的な遺伝子発現プロファイルを明らかにする。本年度は系の検証と改良を主に行い、細胞株での検証では、遺伝子発現の高いドライバー変異は高精度に同定可能であった。しかし発現の低い遺伝子での同定率が不足していたため、現在改良を行っている。同時に造血器腫瘍検体のシーケンスと解析、生細胞の凍結保存を進めている。本年度は系の検証と改良に注力した。当初予定していたドロップシーケンスの改良法では遺伝子変異部の増幅・同定効率が悪く、系の大幅な変更が必要であった。新たな方法ではマイクロビーズを用いないが、基本的なコンセプトである、細胞バーコードおよび分子バーコード付きのオリゴdTプライマーでmRNAをキャプチャーして遺伝子発現プロファイルを測定することに変化はない。変異部分はバーコード近接化メイトペアライブラリの作製は中止し、変異部分をバーコード付きプライマーで増幅することとした。プライマーの最適化により、細胞株での検証では、高感度にheterozygous変異の同定に成功し、当初の目的としていた進捗を得た。同時に実際の症例で解析を行ったところ、遺伝子発現の低い遺伝子の同定で満足いく結果が得られなかった。そこで、変異部位の再増幅などの改良を重ね、改善傾向にある。また、症例の蓄積と全骨髄細胞での遺伝子変異のスクリーニングおよび生細胞の凍結保存は前倒しで行っており、順調に推移している。このように、当初の計画以上に進展している領域もあるが、解析手法の変更・改善が必要になった領域もある。全体としては概ね順調に進展していると考えられる。

しかしながら、腫瘍において重要な遺伝子異常の同定感度は著しく低く、クローン構造の解析は非常に困難である。そこで本研究では単一細胞で同時に遺伝子発現と遺伝子変異を多数の細胞で解析する系の構築を試みた。最初に現状で利用可能な単一細胞RNA解析系の性能評価を行った。多数の細胞を解析可能な系ではRNAの一部の解析のみ行うため、予想通り変異領域の解析は困難であったが、RNAの全長を解析する系においても、変異領域のシーケンス量が十分得られなかった。小さなクローンの解析には多数の細胞の解析が必須であり、RNAの一部を解析する系に変異領域を増幅可能な系の構築を試みた。当初計画していた方法では種々の問題点が明らかになったが、実験系を刷新することで最終的には実用的な感度での同一細胞での変異の同定と遺伝子発現解析に成功した。これらの開発と並行して、微少領域や単一細胞由来培養細胞などでの網羅的変異解析技術の最適化も行った。これらの解析系はさらなる最適化が必要であるが、腫瘍の多様性解析による治療抵抗性の理解に寄与することが期待される。実際の症例での解析に注力する。系の改善を行いながら、凍結保存してある白血病や骨髄異形性症候群の細胞を用いる。細胞分画が異なる場合は遺伝子発現パターンが大きく異なるため、造血幹細胞分画や、前駆細胞分画などをFACSにてソートしてから、単一細胞解析を行う。予め骨髄細胞全体で、白血病で高頻度に見られる遺伝子変異に対するターゲットキャプチャーシーケンスを行い、変異の種類と頻度を同定する。ドライバー変異に対するプライマーセットを設計し、細胞を解凍し解析を行う。特に、本方法でしか解析できないような、変異頻度の少ないサブクローンの解析を行う。本年度に既に症例の解析の問題点が明らかになり、手法の改良を進めているため、引き続きその改良を併せて行いながら症例の解析を進める。変異を有する細胞と有しない細胞の遺伝子発現を比較し、ドライバー変異を有する細胞に特徴的な遺伝子発現変化を同定し、ソート可能な表面抗原や、介入可能な治療標的の同定をおこなう。
RNAウイルス研究の新展開

1998年10月28,29,30日に愛知県定光寺でシンポジュウムを行った。その時のプログラムを以下に記載する。約100名に参加者で、活発な討論が行われ、大成功であった。RNAウイルス研究の新展開10月28日(水)13:55-21:00開会の辞(伊藤康彦)レビュー講演:ポジティブ鎖RNAウイルス研究(座長:武田直和)「ポジティブ鎖RNAウイルス研究の新展開」(座長:柳雄介)C型肝炎ウイルスの増殖とウイルス蛋白質の機能HCVのエンベローブ蛋白を持ったシュードタイプVSVアルファウイルスの複製と分子進化:サギヤマウイルスを用いた研究の現況「新型インフルエンザウイルス出現をめぐって」(座長:榎並正芳)香港におけるHSN1インフルエンザウイルスの出現とワクチン開発トリ由来H5インフルエンザウイルスの宿主域と病原性新型インフルエンザウイルスの出現機構と対策インフルエンザウイルスの亜型成立の機構と遺伝子交雑10月29日(木)8:30-18:40レビュー講演:モノネガウイルス研究の過去・現在・未来(座長:山田章雄)「ネガティブRNAウイルス研究の最先端」(座長:松浦善治)C型インフルエンザウイルスCM2蛋白の生合成機構糖側鎖によるインフルエンザウイルスHA活性の制御細胞融合誘導に関わるパラミクソウイルス糖タンパクの解析センダイウイルスのマウス病原性発現機構1998年10月28、29、30日「ウイルスと宿主因子の相互作用」(座長:鶴留雅人)マウス肝炎ウイルス(MHV)の病原性を規定するウイルス側及び宿主側因子の解析植物(+)鎖RNAウイルスの増殖に関与する宿主因子の遣伝学的間定センダイウイルスゲノムの転写に関与する宿主因子ウイルス感染によって直接活性化されるシグナル伝達:IRF-3による生体防御機構「RNAウイルスに対する感染防御の新たな枠組み」(座長:保富康宏)クラスI拘束性インフルエンザウイルス抗原の提示機構麻疹ウイルスによる免疫抑制ロタウイルスの多様性と感染防御フラビウイルスに対するヒト免疫応答と病態形成の解析懇親会(19:00-20:30)10月30日(金)8:30-14:50レビュー講演:インフルエンザウイルス研究の過去・現在・未来(座長:黒田和道)「ネガティブ鎖RNAウイルスの遺伝子工学」(座長:下遠野邦忠)インフルエンザウイルスの遺伝子工学的研究と応用リバースジェネティクスを用いたセンダイウイルス遺伝子機能解析麻疹ウイルスの病原性を規定する遺伝的変異「ビコルナウイルス研究の最先端」(座長:伴戸久徳)ポリオウイルス感染成立におけるポリオウイルス受容体の役割昆虫ビコルナ様ウイルスのゲノム構造E型肝炎ウイルス中空粒子の作製と応用閉会の辞(伊藤康彦)1998年10月28,29,30日に愛知県定光寺でシンポジュウムを行った。RNAウイルス研究の新展開10月28日(水)13:55-21:00開会の辞(伊藤康彦)レビュー講演:ポジティブ鎖RNAウイルス研究(座長:武田直和)「ポジティブ鎖RNAウイルス研究の新展開」(座長:柳雄介)C型肝炎ウイルスの増殖とウイルス蛋白質の機能HCVのエンベローブ蛋白を持ったシュードタイプVSVアルファウイルスの複製と分子進化:サギヤマウイルスを用いた研究の現況「新型インフルエンザウイルス出現をめぐって」(座長:榎並正芳)香港におけるHSN1インフルエンザウイルスの出現とワクチン開発トリ由来H5インフルエンザウイルスの宿主域と病原性新型インフルエンザウイルスの出現機構と対策インフルエンザウイルスの亜型成立の機構と遺伝子交雑10月29日(木)8:30-18:40レビュー講演:モノネガウイルス研究の過去・現在・未来(座長:山田章雄)「ネガティブRNAウイルス研究の最先端」(座長:松浦善治)C型インフルエンザウイルスCM2蛋白の生合成機構糖側鎖によるインフルエンザウイルスHA活性の制御細胞融合誘導に関わるパラミクソウイルス糖タンパクの解析センダイウイルスのマウス病原性発現機構1998年10月28、29、30日「ウイルスと宿主因子の相互作用」(座長:鶴留雅人)マウス肝炎ウイルス(MHV)の病原性を規定するウイルス側及び宿主側因子の解析植物(+)鎖RNAウイルスの増殖に関与する宿主因子の遣伝学的間定センダイウイルスゲノムの転写に関与する宿主因子ウイルス感染によって直接活性化されるシグナル伝達:IRF-3による生体防御機構「RNAウイルスに対する感染防御の新たな枠組み」(座長:保富康宏)クラスI拘束性インフルエンザウイルス抗原の提示機構麻疹ウイルスによる免疫抑制ロタウイルスの多様性と感染防御フラビウイルスに対するヒト免疫応答と病態形成の解析懇親会(19:00-20:30)10月30日(金)8:30-14:50レビュー講演:インフルエンザウイルス研究の過去・現在・未来(座長:黒田和道)「ネガティブ鎖RNAウイルスの遺伝子工学」(座長:下遠野邦忠)インフルエンザウイルスの遺伝子工学的研究と応用リバースジェネティクスを用いたセンダイウイルス遺伝子機能解析麻疹ウイルスの病原性を規定する遺伝的変異「ビコルナウイルス研究の最先端」(座長:伴戸久徳)ポリオウイルス感染成立におけるポリオウイルス受容体の役割昆虫ビコルナ様ウイルスのゲノム構造E型肝炎ウイルス中空粒子の作製と応用閉会の辞(伊藤康彦)
ターミナル期にある小児がん等の子どもの教育内容・方法に関する国際比較研究

本研究の目的は、小児がん等のターミナル期にある子どもの教育・看護・医療に関する情報を収集し、各専門家との連携を図りながら適切な教育的対応の在り方と教育課程について、国際比較研究を行うことにある。既に関係のあるオーストラリア、イタリア、スウェーデン、アメリカ合衆国、ドイツの海外の協力者と連携を図りながら、日本の状況とあわせ情報収集及び日本において「小児がん等のターミナル期における教育・看護・医療に関する国際フォーラム」を行った。我が国では、院内学級・特別支援学校(病弱)における教育は、特別支援教育の範疇にあり「自立活動」が学習指導要領の「自立活動の心理的な安定」の中に教育内容が示されている。オーストラリア、スウェーデン、イタリアにおいては、病院内学校は特別支援教育の範疇には入らず、日本、ドイツ、アメリカ合衆国は特別支援教育の範疇であった。いずれの国、病院においても医療者等とのトータルケアの体制が基本にあり、他職種との協働の上で教育的支援が行われていた。そして、国によって、教育課程の編成には違いはみられたが、共通することは、子どもの特別な教育的ニーズに従って,教師との関係性を重視した上で個別教育計画等により教育内容・方法が決定されていたことである。本研究は、小児がんと進行性筋ジストロフィー等のターミナル期にある子どもの心理・教育的対応と子どもの教育カリキュラムについて文献研究を行うと共に、アメリカ合衆国、ドイツ、イタリア、スウェーデン、オーストラリア、日本においてフィールド調査を行い、国際比較研究を行うことである。各研究分担者が各国の病院と病院内学校を視察し、指導内容・方法に関して、予め決めてある調査票を核として目的に沿って研究協議を行い、情報収集を行った。以下に報告する。(1)イタリア-ボローニア大学附属総合病院小児科病棟(S.Orsora Ospedale)の医師であり、心理学者でもあるDorella Scarponi博士を中心とする病院内学校の教員との情報交換及び研究協議を行った。(2)スウェーデンイエーテボリ大学附属病院において看護学教授、看護師、プレイセラピスト、教師等の医療チームとの情報交換及び研究協議を行った。(3)ドイツ-ケルン大学医学部付属病院と小児病棟内にある病院内学校(Johann-Christoph-Winters-Schule ; Shulefuer Kranke(ヨハン・クリストフ。ウィンタースズ学校患者のための学校において、筋ジストロフィーの生徒のターミナル期における教育内容・方法に関する情報交換及び研究協議を行った。(4)アメリカ合衆国においては、Pamela S.Hinds看護学博士(Director, Nursing Research St.Jude Children's Research Hospital)から看護学の視点から小児がんのターミナルケアの取組について情報収集を行った。(5)オーストラリアにおいては、シドニー郊外にあるThe Children's Hospital at Westmead内にある病気の子どもの教育研究所所長Belinda Barton博士や小児がんや進行性筋ジストロフィーの専門医から情報収集を行った。平成19年8月に日本を含め6ヶ国で国際フォーラムを東京医科歯科大学で開催し、各国、各病院、病院内学校で行われているターミナル期にある子どもの教育内容・方法について協議する予定である。本研究の目的は、小児がん等のターミナル期にある子どもの教育・看護・医療に関する情報を収集し、各専門家の連携を図りながら適切な教育的対応の在り方と教育カリキュラムについて、国際比較研究を行うことである。研究2年目は、東京医科歯科大学にて、オーストラリア(ウェストミード小児病院教育研究所所長Belinda Barton博士)、スウェーデン(Sjukhusskolan病院学校教師Carina Erikssonさん)、アメリカ合衆国(セントジュード小児研究病院看護研究部長Pamela Hinds博士)、ドイツ(前ケルン大学治療教育学部学部長Walther Dreher博士)、イタリア(ボローニア大学附属病院サントオールソラマルピギ病院小児科医長・精神科医Dorella Scarponi博士)、日本からは九州大学医学部附属病院の院内学級担当の永尾紀代美先生)、東京医科歯科大学大学院保健衛生学研究科准教授丸光恵先生、聖路加国際病院副院長細谷亮太先生を迎え、小児がん等のターミナル期における教育・看護・医療に関する国際フォーラムを開催した。各国、各専門分野から小児がんの医学、看護、教育の現状と展望について発表とディスカッションを行い、これらを報告書としてまとめた。特に、オーストラリアで行われているBack on Track(バックオントラック)は日本における小児がんの子どもの教育の一つのモデルになると考え、補助的な調査をメルボルンとシドニーで行った。本研究の目的は、小児がん等のターミナル期にある子どもの教育・看護・医療に関する情報を収集し、各専門家の連携を図りながら適切な教育的対応の在り方と教育カリキュラムについて、国際比較研究を行うことにある。

日本には、約1000カ所の病院に併設又は病院内に学校教育が入り、我が国の病気の子どもに対する教育は歴史的にも世界で最も早くから発展してきた教育の分野であるが、小児がん等のターミナル期における子どもの教育内容・方法に関しては、医療等との連携の中でどのような対応をしていったらよいのか個々の教師に任されているのが現状である。トータルケアにおける教育の位置づけ、その内容等が大きな課題である。本研究は、ターミナル期にある子どもだけを対象に行うわけではなく、子どもが入院し、治療を受け、寛解(remission)状態になり、退院していくケースも含める。すなわち、治療の過程において結果として残念ながらターミナル期に移行するケースと、退院していくケースも含める。研究3年目は、オーストラリア、スウェーデン、アメリカ合衆国、ドイツ、イタリアの海外の協力者と連携を図りながら、日本の状況とあわせ、情報収集及び補助的な調査を行った。各国、各専門分野から医学、看護、教育の現状と展望について協議を行い、これらを報告書としてまとめた。成果の一端として、いわゆる病院-地域連携看護コーディネーターの役割が小児がんの子どものトータルケア、特に復学支援において重要であることが挙げられる。例えば、オーストラリアのシドニー小児病院で行われている復学支援(Back on Track)と、スウェーデンのQueen Slivia Children's Hospitalで行われている復学支援は、ターミナル期にある子どもも含め、我が国の小児がんの子どもの復学支援の一つのモデルになると考える。それは、病院内の教育的支援だけにとどまらず、治療中も含め、病院から家庭、学校への移行支援モデルとして支援組織が整えられていることである。すなわち、病院-地域連携看護コーディネーターがキーパーソンとなり、病院内における支援と家庭、学校等の地域における支援、福祉関係者等との連携を図りながら復学支援を行うモデルである。これらの組織的支援体制は日本にはまだみられず、今後、導入を図る上で参考となると考える。これらの内容を含め、小児がんを中心としたターミナル期にある子どもの教育内容・方法に関して報告書にまとめた。
伝統技能の保存と継承のためのマルチメディア活用技術の開発

職人の高齢化と後継者不足により技術・技能の直接的伝承が困難となった背景より,マルチメディア活用による技能伝承手法を開発した.木造船製作の記録文書,写真,動画に加え3D-CAD上で製作工程の再現を詳細に行い,全製作工程をデータベース化した.また,身体や手指の動きのモーションキャプチャおよび筋電位信号による評価を行い熟練者と初心者の違いを確認した.成果物による被験者の技能習得は従前の半分程度の製作時間を達成した.職人の高齢化と後継者不足により技術・技能の直接的伝承が困難となった背景より,マルチメディア活用による技能伝承手法を開発した.木造船製作の記録文書,写真,動画に加え3D-CAD上で製作工程の再現を詳細に行い,全製作工程をデータベース化した.また,身体や手指の動きのモーションキャプチャおよび筋電位信号による評価を行い熟練者と初心者の違いを確認した.成果物による被験者の技能習得は従前の半分程度の製作時間を達成した.職人の高齢化と後継者不足により個人に特化した技術・技能の直接的な伝承が困難となった対策として,マルチメディアを活用したデータベース化により,伝統技能の保存と継承を可能にする手法を開発することを目的としている.山口県の角島で使用されてきた木造の漁船を対象とし,製作過程の記録文書,写真,動画のデータベース化を行うと共に,スケールモデルを製作して手法の有効性を確認した.また,3D-CADを用いた寸法および形状,製作過程,加工手順等の復元と保存の可能性を検討した結果,CADの履歴機能が課程と手順の保存に非常に有効に活用できることが明らかになった.また,CAE解析を行うことにより,経験的に設計・製作されている船の強度評価が可能となったさらに,技能の動作を保存するためにモーションキャプチャシステムを用いて,木工作業において加工を施す職人の動きの保存を試みた.鉋掛けの作業を3台のカメラを使用した撮影およびモーションの作成により,2次元的な映像を元に3次元的な情報が得られるようになった.2次元的な映像では撮影を行ったカメラからの視点でしか観察できなかった動きが,3D-CG動画という形で任意の方向からの観察が可能になったまた,モーションキャプチャ用の腕と手指の骨格モデルを自作した.これを併用すれば,鉋掛けに限らず,手や指先を使った複雑な作業の様々なモーションの作成・保存が可能となる.以上より,伝統技能の継承者がいなくなった場合でも高精度な情報として技能を後世に残すことを可能にする基礎的な手法が提案できたと考える職人の高齢化と後継者不足により個人に特化した技術・技能の直接的な伝承が困難となった背景より,マルチメディアを活用したデータベース化により伝統技能の保存と継承を可能にすることが目的である.木造の漁船を対象とし,製作過程の記録文書,写真,動画のデータベース化を行うとともに,新しいメディアの活用による技能保存の可能性を検証するため,当該年度は以下のことを行った.技能の動作を保存するためにモーションキャプチャシステムを用いて,木工作業において加工を施す職人の動きの保存を試みた.木材の加工の中でも難易度が高い鉋掛けのモーションを対象とし,その動作に慣れた作業者と初心者の動作を記録し,アニメーションを作成した.実際の現場では観察が不可能な方向からキャプチャ動画を観察した結果より,作業の熟練度の違いが分析できることが明らかになった.また,手や指先等の細かい動きを再現するための指先のボーンモデルを自作し,人体用ボーンモデルに組み込み,体全体の動作に加え,より細かい指先の動きまでを同時に再現した.この手法は,対象としている船大工の作業以外にも広範囲に利用できる方法であり,技能・技術の伝承に非常に有効である.一方,動作の観察のみからでは分からない作業時の力の入れ方,勢いのつけ方などの記録も必要であることが判った-.こで,筋電位信号を計測した.その結果,熟練者と初心者では力の入れ方の違いに起因して筋電位信号に差が表れることが明らかになった.この違いを利用して,作業時の筋電位を計測することにより,動作状態を観測し矯正する可能性を検討しており,これが発展すれば各種動作の訓練に応用できる.さらに,両者の右肩,肘,手首などにワイヤレスモーションセンサを装着し,各部3軸方向の加速度,角速度,方位を測定することで上記と同様の情報をより簡便に得ることの検討を始めている.職人の高齢化と後継者不足により個人に特化した技術・技能の直接的な伝承が困難となった背景より,マルチメディアを活用したデータベース化により伝統技能の保存と継承を可能にすることが目的である.木造の漁船を対象とし,製作過程の記録文書,写真,動画のデータベース化を行うとともに,新しいメディアの活用による技能保存の可能性を検証するため,当該年度は以下のことを行った.3次元CADによる製作工程の表現をさらに詳細に行い,部品製作と組み立て工程を分離せず,組み立てながら製作を進める実際の工程を表現可能にした.さらに上記で作成したモデルに対してCAE解析を行うことで,乗船時の応力分布と進行時の流体解析による評価が可能となり,職人の経験の蓄積と継承により製作された船の構造と形状が最適設計に近いことが明らかになった.また,前年度に引き続き,手や指先等の細かい動きを再現するために自作した指先のボーンモデルを用いて手と指先の動きをモーションキャプチャで記録し,手指を使った動作の熟練者と初心者の評価を行った結果,両者の動きに定量的な差があることを明らかにした.この手法は,対象としている船大工の作業以外にも広範囲に利用できる方法であり,技能・技術の伝承に有効であることが分かった.

一方,動作の観察のみからでは分からない作業時の力の入れ方,勢いのつけ方なども記録が必要であるため,数種の運動における筋電位信号を計測・評価した.その結果,熟練者と初心者では同じ動作でも力の入れ方の違いに起因して筋電位信号に差が表れることが明らかになった.最後に構築したデータベースを活用し,未経験者を被験者にしてメディアのみでの技能習得を検証した.4名の被験者にデータベースのみで模型製作を行わせた結果,データベースを活用しない場合と比較して半分程度の作業時間で完成させることが可能となり,本研究の手法の有効性を確認した.動作保存メディア活用による技能習得の可能性の検証,および3次元CADによる製作工程の表現とCAEによる評価までを終了する予定であったが,後者に対しては十分に実施できていない.これはモーションキャプチャによる動作保存の可能性を検証した結果,動作のみでは情報が不十分であることが明らかになったことにより,加速度センサ,筋電信号の活用により力のかけ具合や速度変化などのデータ収集に集中したためである.24年度が最終年度であるため、記入しない。モーションキャプチャおよび加速度センサによる動作状態の保存を行い,これらによる技能習得の可能性を検証する.また,構築したデータベースを活用し,未経験者を被験者にしてメディアのみでの技能習得を検証する.船大工の技能である鋸引き,鉋掛け,ノミ打ち,ハギアワセ等の作業を行い,技能習得の評価を行う.技能習熟度の評価には前述のモーションキャプチャや加速度センサを用いた動作解析の利用のほかに筋電位信号の活用も予定している.これにより,技能者の動きや筋電位の変化などを,被継承者のそれと比較することにより,技能の伝承の評価を行うことを試みる.また,3次元CADによる製作工程の表現とCAEによる評価を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
高塩環境下のイネのイオン恒常性を統御する鍵遺伝子の単離を加速する電気生理解析

本課題の実施は、平成29年度に終了した基盤研究(C)一般の研究内容と関連している。先の基盤(C)の研究においては、栽培イネ日本晴(Oryza sativa)と野生イネ(Oryza rufipogon)の戻し交雑自殖系統群(BRILs)を利用して、塩ストレス下の各イネ株の部位別に、Naを中心とした元素の蓄積を支配する遺伝子座の絞り込みを行った。QTL解析までたどり着き、実際3つの候補QTLが検出されたものの、一部解析した植物の状態が、晩秋から冬季にかけての水耕栽培時に低温と低湿度によるダメージを少なからず受けて、生理的に好ましくない状況であることが判明した。より正確なQTL解析を完遂するために、耐塩性を精査する上で我々が最も注目する葉身に焦点をあて、不具合が生じている可能性のある系統の再解析を進めた。現在も、葉身の元素分析が続いており、2019年盛夏の頃までには、全てが終了する見込みである。これまでの過程で、栽培イネとは顕著に異なるNa高蓄積(野生イネ型)株、および栽培イネよりも顕著に低蓄積させる株をいくつか発見した。QTL解析は後からになるものの、まずはBRILsの親系統である日本晴とや野生イネW630に加えて、上述のような表現型を顕著に示す系統を4独立系統づつ選抜した。これらの種子を共同研究先であるタスマニア大学に送り、2019年度以降の渡航の際に、共同研究先の独自の解析技術である、微小イオン選択性電極を用いた非侵襲的電気生理実験(MIFE法)を遂行し、Naを中心としたイオンの吸収分配の性格付けを行う。在来の遺伝学的技術と生物物理学的要素を踏まえた生理学の融合により、重要遺伝子同定のための新しい突破口が開かれることを期待している。晩秋から冬季にかけての植物の生育不良を改善することに、多くの時間を費やしたが、夏までにQTL解析が実施できる見通しである。その間、2019年には、共同研究先でMIFE法によるBRILsの親系統や選抜系統の基礎的なデータ収集が可能となる。2019年の4月末ー9月半ばまで、タスマニア大学のShabala研究室に滞在し、MIFE法の技術の取得と基礎的なデータの習得を行う。また、2019年盛夏の頃には、より正確なQTL解析の結果が出てくる予定であり、その結果も合わせて、有力候補を厳選し戻し交雑を実施していく。同時に、NGSを利用したバルクシークエンス解析により、候補領域の更なる限定を進める。有力な厳選候補株に関して、2019年および2020年にMIFEによる解析も進めて、原因遺伝子の単離の加速を試みる。内定年度:2017本課題の実施は、平成29年度に終了した基盤研究(C)一般の研究内容と関連している。
少数ドーパントのポテンシャル揺らぎを利用したシリコン単電子転送デバイス

本研究において、これまでに得た主な研究成果は以下のとおりである。(1) Siチャネル中にPドナーが多数存在する状態でも、単一ドナー原子が電流の立ち上がり特性を決めることを発見した。(2) Pドナー原子3個が立ち上がり特性を決めているデバイスを選別し、単電子転送機能を実証した。(3)極低温KFMにより、正帯電Pドナーおよび負帯電Bアクセプターの原子レベルの検出に引き続き、Pドナーへの電子注入も観測した。ナノメータ領域のシリコンデバイスは、ドーパントの個数や配置のばらつきがデバイス特性を左右するため、これを克服するデバイス原理の提案が必要である。本研究は、シリコン単電子デバイスに関する我々の最近の成果(基盤研究Sによる)を基に提案するものであり、ランダムに配置された少数個のドーパントのポテンシャル場を利用することにより、1ゲートパルスあたり1個の電子を転送する単電子転送デバイスの開発を目指す。すなわち、ナノ領域で顕在化するドーパントのポテンシャル揺らぎを積極的に利用したシリコンナノデバイスの開発を目的とする。本研究は、ランダムに配置された少数個のドーパントのポテンシャル場を利用することにより、1ゲートパルスあたり1個の電子を転送する単電子転送デバイスの開発を目指すものであり、ナノ領域で顕在化するドーパントのポテンシャル揺らぎを積極的に利用したシリコンナノデバイスの開発を目的とする。昨年度は、上記目的に向けて(1)チャネル中ドーピングとチャネル形状の効果を調べ、チャネル長を短くしていくとId-Vg特性の立ち上がり付近に現れる電流ピークが複数ドット型を示す分裂ピークからシングルドット型を示す単一ピークに移行する傾向にあること、を示した。すなわち、多数のドーパントをランダムに配置した状態でも、チャネル長が短いとシングルドット型SETで動作が始まること、またそれはシングルドーパントからできている可能性があることを示した。(2)PとBの同時ドーピングの効果は、Bドーピング濃度の制御に手間取り現在継続中である。(3)低温KFMによるチャネル中のドーパントポテンシャル測定は、予定以上に進展し、単一ドーパント(PおよびB)の観測に成功した。チャネルをバックゲートバイアスにより空乏化して裸のドーパントポテンシャルを観察できる状態にすると、低温で個々のドーパントを観測することが可能となった。今後、デバイス動作状態でのKFM観察を進めていく。本研究は、ランダムに配置された少数個のドーパントのポテンシャル場を利用することにより、1ゲートパルスあたり1個の電子を転送する単電子転送デバイスの開発を目指すものであり、新原理シリコンナノデバイスの開発を目的とする。昨年度は、上記目的に向けて以下の成果を得た。(1)ランダム系の単電子転送機能これまで、PドープSOI-MOSFETはランダムな配置にも関わらず、単電子転送機能をもつことを示してきた。今回、少数個のPドナーによる3ドット系FETを抽出し、Vbgにより接合容量のばらつき(クーロンダイヤモンドの重なりに対応)を調節して単電子転送機能を実現した。さらに、シミュレーションにより、ゲート容量のばらつきに加えて接合容量パラメータのばらつきの効果を詳しく調べた。(2)PとB同時ドーピングの効果個々のドーパントのポテンシャルを用いた単電子デバイスは、ポテンシャル井戸が40meV前後と浅いため、PとBの同時ドーピングによって井戸深さを実効的に高める方法を提案している。H21年度は、PとBのドーピング順序に依存してチャネル深さ方向の分布が大きく変わることを見出した。これは、PとBの相互作用の存在を示しており、今後の研究に明るい見通しを得た。(3)低温KFMによる単一電子の観測上記のようなドーパントポテンシャルを利用したFETの研究を進展させるためには、実際にチャネル中の個々のドーパントと電子トラップ状態を測定する手法を確立する必要がある。我々は、これまで単一PおよびBイオンの観測に成功した。21年度は、チャネルに電流を流し、Pドナーに電子がトラップされた状態を観測することができた。本研究は、ランダムに配置された少数個のドーパントのポテンシャル場を利用することにより、1ゲートパルスあたり1個の電子を転送する単電子転送デバイスの開発を目指すものである。(1)チャネルパターンをワイヤ状とディスク形状に加工し、多数のリンドナーが作るポテンシャルとデバイス特性の関連を調べた。その結果、チャネル長が短くディスク型であると1個のドナーで特性が決まることを統計的に見出した。

(2) BとPの共存系の予備実験としてナノワイヤ状pn接合を作製し、ワイヤ径が小さいと室温でもBとPの共存系であるpn接合領域の性質によりランダムテレグラフノイズが現れることを見出し、デバイス動作温度の高温化へのワンステップとなった。さらに第一原理計算に基づいて安定配置の理論的検討を行った。単一リンおよびボロン原子を有する直径1nm・長さ2nm(<110>方向)のシリコンナノロッド(表面は水素終端)を金ナノ電極(111)で挟んだ素子構造を用いた。ロッド側面からシリコン1原子層内側の位置が安定位置であることがわかった。(3)極低温KFMにより、チャネル内ポテンシャル分布と単電子伝導特性との関連をさらに詳しく調べ、バックゲートバイアスを正に印加するにつれてドナーポテンシャル井戸がステップ関数的に埋まっていくようすを統計的に明らかにした。
神経因性疼痛に対する5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの緩和作用機構

神経因性疼痛に対する5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの緩和作用機構を明らかにするため、坐骨神経部分結紮による痛覚過敏モデルラット(Bennettモデル)を作成し、痛覚閾値の検定を行った。痛覚過敏下肢に対してketanserinやsarpogrelateのような選択的5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの腹腔内投与は有意な緩和作用を示した。その他の5-HT受容体サブタイプに対する選択的アンタゴニストはほとんど緩和作用を示さなかった。神経細胞レベルでの可塑的変化の解析を行う目的で、ラット後根神経節初代培養細胞において遺伝子解析を行った。その結果、ラット後根神経細胞に5-HT_<2A>受容体のDNAおよびmRNAが存在する事を、PCR法およびRT-PCR法によってそれぞれ明らかにした。さらに、痛覚過敏ラットの痛覚過敏下肢から調製した後根神経節細胞に発現している5-HT_<2A>受容体mRNAの解析を行い、正常下肢との比較を行ったが、両者には明確な変異は認められなかった。さらに、痛覚過敏の発現には、神経損傷局所における好中球の遊走増加を伴う神経成長因子(NGF)の濃度増加が関与する可能性が示唆されていることから、NGFの局所適用による痛覚過敏モデルの作成を試みた。その結果、この薬物の局所適用によっても痛覚過敏状態が出現すること、およびその症状に対しても選択的5-HT_<2A>受容体アンタゴニストが緩和作用を発現することを見出した。また、神経成長因子(NGF)誘導薬である4-methylcatechole(4-MC)の下肢皮下投与による痛覚閾値に対する影響を検討した。その結果、4-MC投与により下肢における痛覚閾値は有意に低下し、痛覚過敏が誘導された。この薬物作用は、痛覚過敏下肢のみならず、正常下肢においても同程度に明瞭に認められた。これらの結果は、痛覚過敏の発症にNGF遊離過程が関与しており、坐骨神経部分結紮および4-MCによるNGF誘導の機構は異なったものであることを示唆するものであった。神経因性疼痛に対する5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの緩和作用機構を明らかにするため、坐骨神経部分結紮による痛覚過敏モデルラット(Bennettモデル)を作成し,痛覚閾値の検定を行った。本年度は、機械的刺激法(Randall-Selitto法)に加えて熱的刺激法(Hargreaves法)を用いて、刺激法による違いすなわち痛みの感受性の違いおよび5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの薬理作用の違いについて検討した。その結果、熱刺激法においても、機械的刺激法によるものと同様の痛覚過敏状態が同様の時間経過で評価出来ることが明らかとなった。このような、痛覚過敏状態に対してKetanserinやSarpogrelateのような選択的5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの腹腔内投与は有意な緩和作用を示した。非選択的5-HT受容体アンタゴニストであるMethysergideもほとんど緩和作用を示さず、むしろSarpogrelateによる薬理作用に拮抗することが示された。

さらに、痛覚過敏の発現には、神経損傷局所における好中球の遊走増加を伴う神経成長因子(NGF)の濃度増加および局所的一酸化窒素(NO)濃度上昇が関与する可能性が示唆されていることから、NGFおよびNitroglycerinの局所適用による痛覚過敏モデルの作成を試みた。その結果、これら両薬物の局所適用によっても痛覚過敏状態が出現すること、およびこれらの症状に対しても選択的5-HT_<2A>受容体アンタゴニストが緩和作用を発現することを見出した。さらに、このような緩和作用機構について、神経細胞レベルでの可塑的変化の解析を行う目的で、ラットからの後根神経節初代培養細胞実験系の確立を行った。神経因性疼痛に対する5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの緩和作用機構を明らかにするため、坐骨神経部分結紮による痛覚過敏モデルラット(Bennettモデル)を作成し、痛覚閾値の検定を行い、末梢局所の5-HT_<2A>受容体蛋白の機能的変化が痛覚過敏発症に関係している可能性を明らかにしている。1)本年度は、神経細胞レベルでの可塑的変化の解析を行う目的で、ラット後根神経節初代培養細胞実験系の確立し、以下のような遺伝子的、神経化学的解析を行った。ラット後根神経細胞に5-HT_<2A>受容体のDNAおよびmRNAが存在する事を、PCR法およびRT-PCR法によってそれぞれ明らかにした。さらに、痛覚過敏ラットの痛覚過敏下肢から調製した後根神経節細胞に発現している5-HT_<2A>受容体mRNAの解析を行い、正常下肢との比較を行ったが、両者には明確な変異は認められなかった。また、この初代培養細胞系における5-HT_<2A>受容体刺激による細胞内カルシウム反応の解析を試みているが、現在のところ明確な結論は得られていない。2)5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの痛覚過敏緩和作用点であるマウス皮膚から表皮角化細胞初代培養系の確立を行い、以下のような遺伝子レベルでの解析を行った。その存在が現在確認されている14種類の5-HT受容体サブタイプのすべてに関して、それらのmRNAについてRT-PCR法により検討した。その結果、5-HT_<1B/1D>、5-HT_<2A>、5-HT_<3B>および5-HT_7受容体のmRNAは検出できるが、5-HT_<1A>、5-HT_<1F>、5-HT_<2B/2C>、5-HT_<3A>、5-HT_4、5-HT_<5A/5B>および5-HT_6受容体のmRNAは検出できないことを明らかにした。3)NGFおよびNitroglycerinに加えて、rhBDNFあるいはhGDNFの局所適用は、ラット下肢に痛覚過敏状態を引き起こすことを見出した。平成16年度までの研究期間において、神経因性疼痛に対する5-HT_<2A>受容体アンタゴニストの緩和作用機構を明らかにするため、坐骨神経部分結紮による痛覚過敏モデルラット(Bennettモデル)を作成し、痛覚閾値の検定を行い、末梢局所の5-HT_<2A>受容体蛋白の機能的変化が痛覚過敏発症に関係している可能性を明らかにしてきた。本年度は、5-HT受容体アンタゴニスト感受性の痛覚過敏状態における内在性セロトニンの動態の関与の可能性および下肢皮膚組織内の神経成長因子(NGF)の関与の可能性について検討した。1)Bennettモデル