hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＨＮＦ４αタンパク質導入によるｉＰＳ細胞から膵β細胞分化誘導技術開発

本研究は、膵β細胞は分化後成熟する過程があり、その成熟を制御(促進)する因子がHNF4aではないかとの仮説を立て、膵臓b細胞分化誘導法の後期にHNF4aを導入することによりグルコース応答性にインスリンを分泌する細胞を作製できるか、また作製できたらその詳細な機構を明らかにすることを目的として研究を実施した。まず、HNF4a組換えタンパク質がマウス細胞内に導入されるか検討した。その結果、マウスES細胞の培地に添加1時間後には、細胞内に導入されることが明らかになった。導入されたHNF4αタンパク質の細胞内局在について検討したところ、同タンパク質は、核と細胞質に存在することが確認できた。次に、同蛋白質の膵β細胞誘導性について検討した。Medium 1に添加するか、あるいはMedium13のすべての培地に添加した時が、Pdx1およびインスリンの発現が最も高かった。Pdx1陽性細胞が約25%で、インスリン陽性細胞は約8%であった。HNF4a組換えタンパク質を添加しないと、インスリン陽性細胞は1%未満であることから、HNF4a組換えタンパク質を導入することにより、膵β細胞への分化誘導が促進されることが明らかになった。さらに、マウスES細胞から分化誘導した細胞をストレプトゾトシン投与により作製したI型糖尿病モデルマウスの腎皮膜下に移植した。移植後経時的に空腹時血糖ならびに血中インスリン濃度を測定し、移植細胞のインスリン分泌効果について検討した。しかし、空腹時血糖はコントロールの細胞移植をしていないマウスと同程度であった。移植した細胞の抗インスリン抗体で免疫染色をすると、インスリン陽性であった。このことから、In vivoで効果を発揮するには、さらに多くの細胞を移植する必要があると結論づけた。28年度が最終年度であるため、記入しない。1.細胞膜透過性HNF4α組換え蛋白質の作製HNF4αは、アルギニンとリジンが反復する配列を有しているため、膜透過性ペプチドを付加しなくても細胞内に導入できるのではないかと推測した。そこで、ヒトおよびマウスHNF4αにヒスチジンタグを付加した組換え蛋白質をコードする遺伝子を蛋白質発現用プラスミドに組み込んだ。同プラスミドを大腸菌に形質転換し、LB培地で培養した。IPTGで蛋白質翻訳を誘導させ、大腸菌内で大量に蛋白質を作製させた。大腸菌を可溶化後、遠心し、可溶化分画をニッケルカラムに通した。ニッケルカラムで精製後、目的のHNF4α組換え蛋白質が作製できていることを、SDS-PAGEゲル上で蛋白質を展開し、確認した。また、ウエスタンブロッティング法にても確認した。2.組換えHNF4αのマウスESおよびマウス・ヒトiPS細胞内導入効率の検討1.で作製した組換え蛋白質を、マウスESおよびマウス・ヒトiPS細胞の培地に、最終濃度が0.1&#181;M10&#181;Mの濃度になるように添加し、2時間培養した。その後、抗HNF4α抗体を用いて免疫染色を行った。いずれの細胞においても、濃度依存的にHNF4αが細胞内に導入されていることが確認できた。本結果から、HNF4α組換え蛋白質は、ポリアルギニンのような膜透過性ペプチドを付加しなくてもESおよびiPS細胞に効率良く導入されることが明らかになった。平成27年度の計画していた研究内容は、1.細胞膜透過性HNF4α組換え蛋白質の作製と2.組換えHNF4αのマウスESおよびマウス・ヒトiPS細胞内導入効率の検討である。これら計画していた研究内容は、すべて達成することができた。また、当初予測していたとおりの結果を得ることができた。

申請書に記載している計画内容の研究を、予定通り実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アクティブ制御風洞を用いた大規模広域火災時の空中投下水散布最適化に関する研究

阪神淡路大震災のような大震災時の市街地火災に,消防ヘリコプターによる迅速な空中消火に期待が寄せられている.しかし,消防ヘリコプターを用いた空中消火には限界がある.これまでに実機のヘリコプターを用いた実規模実験が行われてきたが,最適な消火方法についてはまだわかっていない.そこで,相似模型による空中消火水を再現し,アクティブ制御風洞で気象条件を再現した条件で模擬家屋の燃焼実験を行った結果,効果的な空中消火の方法についての知見が得られた.平成7年1月17日に発生した阪神・淡路大震災では,地震時の交通混乱や水利不足のため消防効果を発揮できず広域火災に発展した。現在でも,殆どの都市が木造密集地帯を抱えており,かつ地震発生度の高い都市が多いため広域火災の危険性が少なくない。このような状況下において空中からの消火活動,とりわけ滑走路が不要で空中停止できるヘリコプターからの空中散布水は非常に有効な消火手段である。しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,および火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法,投下位置,投下水量などは未だ明確にされていない。これまで研究代表者は,複数の送風機と振動翼をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御乱流風洞の開発を行ってきた。そこで,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な水散布条件の基礎資料を提供できるものと考え本研究に着手した。平成11年11月に大分市にて行われた自治省消防研究所(当時)主催の実大規模実験「市街地火災時における空中消化の延焼防止効果に関する研究」に共同研究者として応募者も参加した。本実験にて,実規模における消防ヘリコプターからの散布水性状,散布水の地表面における衝撃度,延焼防止効果等についての基礎データが得られたが,更なるデータを得るためには広大な場所や莫大な予算を必要とするため,以後実大規模実験は行われていない。そこで,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,実規模実験との相似性を検討するための研究を行った。本研究は,平成13年度および14年度の科学研究費補助金(奨励Aおよび若手B,課題番号13780378)より資金援助を受けている。本研究にて模型ヘリコプターを用いたダウンウォッシュ中における投下物の挙動について支配されている物理法則を明らかにし,実規模実験との相似性を明らかにした。また,数値解析ソフトを用いて数値シミュレーションを行い,空中投下物の挙動について実規模実験および模型実験と比較することで相似則の妥当性が検証できた。その後,平成15年度より16年度にかけて文部科学省在外研究員として米国コロラド州立大学にて新型アクティブ制御乱流風洞と従来型境界層乱流風洞の乱流特性に関する研究を行っていたため本研究は中断していた。しかし近年の大規模地震に対する防災意識の高まりを受け,大規模広域火災時の空中投下水散布性状に関する研究を発展させる計画である。明らかとなった相似法則に基づいた模型を用いて,アクティブ制御乱流風洞中にて種々の気象条件を再現し,変動する気流が空中投下水の挙動に与える影響について調べる。また,気象条件による投下水の粒径の変化と地表面への衝撃度の関係について明らかにし,散布水性状を明らかにする。さらに,火災を模擬した火炎中に空中より水を投下することで消火の効果および延焼防止効果について調べ,最適な空中投下水散布条件を提案する。本研究により実大規模実験における多大な費用,実験場所,時間と人員等の制約を受けることなく,空中消火に関する基礎資料を提供できるものと期待できる。阪神淡路大震災のような大震災時の市街地火災に,消防ヘリコプターによる迅速な空中消火に期待が寄せられている.しかし,消防ヘリコプターを用いた空中消火には限界がある.これまでに実機のヘリコプターを用いた実規模実験が行われてきたが,最適な消火方法についてはまだわかっていない.そこで,相似模型による空中消火水を再現し,アクティブ制御風洞で気象条件を再現した条件で模擬家屋の燃焼実験を行った結果,効果的な空中消火の方法についての知見が得られた.阪神淡路大震災のような大規模火災時には空中からの散布水は非常に有効な消火手段であると考えられる.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,および火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法,投下位置,投下水量などは未だ明確にされていない.ヘリコプターを用いた実規模実験がこれまでにも行われているが,広大な場所や莫大な予算を必要とするため,頻繁に行うことは困難である.そこで,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,相似法則に基づいた再現実験を試みた.これまで,複数の送風機をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御乱流風洞の開発を行ってきたため,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な水散布条件を求めることを目的とする.さらに,火災を模擬した火炎中に空中より水を投下することで消火の効果および延焼防止効果について調べ,最適な空中投下水散布条件を提案する.本年度は,水の投下状態を再現し実規模実験との相似性を明らかにすることとした.第一実験では,噴霧装置から水を噴射させることで散布性状の再現を行った.水滴の落下速度を基準として,重力の影響力を表すパラメータであるフルード数を一致させることに着目した.第二実験では,消火水タンクを模擬した市販のペットボトルロケットをやぐらに固定し水を噴射させることで,散布水が拡散する様子の再現を行った.

本実験では液滴の境界面に働く慣性力と表面張力の比を示すウェーバー数に着目し,高速度カメラにより流速を測定する実験を行った.第三実験では風洞から横風を当て,ヘリコプターが飛行している状態を再現する実験を行った.これらの実験の結果,ウェーバー数に着目して相似則を検討すれば,実機からの水散布性状をよく再現できることが明らかとなった.阪神淡路大震災のような大規模火災時には空中からの散布水は非常に有効な消火手段であると考えられる.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,および火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法,投下位置,投下水量などは未だ明確にされていない.ヘリコプターを用いた実規模実験がこれまでにも行われているが,広大な場所や莫大な予算を必要とするため,頻繁に行うことは困難である.そこで,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,相似法則に基づいた再現実験を試みた.これまで,複数の送風機をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御乱流風洞の開発を行ってきたため,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な水散布条件を求めることを目的とする.さらに,火災を模擬した火炎中に空中より水を投下することで消火の効果および延焼防止効果について調べ,最適な空中投下水散布条件を提案する.本年度は空中投下水が地表面に落下した際の衝撃度について,模型実験による相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討した.市街地火災において,空中からの投下水が地表面に落下した際の対象構造物への衝撃度および人的被害が懸念されているため,消火効果を保つと共に衝撃度の緩和が重要課題である。そこで,実規模実験で得られた衝撃度を模型実験にて再現することで相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討を行った.既存の高速度カメラおよび衝撃荷重計を用いて,水塊の崩壊現象の様子を解析し,衝撃度の緩和に寄与する要因を明らかにし,気象条件の違いが空中投下水の挙動に与える影響について調べた.阪神淡路大震災のような大規模な市街地火災は,道路の寸断による通行障害,及び消火栓の破損などによる消防水利の不足が予測される.このため大震災時の市街地火災に消防ヘリコプターによる迅速な空中消火に期待が寄せられている.しかし,消防ヘリコプターから散布される消火水を目標とする地点へ正確に投下することは困難である.また,ヘリコプターで1度に搬送できる水量は限られており,空中消火の効果に限界があることが予想される.これまでに実機のヘリコプターを用いた実規模実験が3回行われてきた.これまでの実規模実験の結果から,ヘリコプターからの水の投下では,市街地火災を完全に消火することは困難とされている.しかし一方で,水の投下問隔の短縮や水の投下の方法を工夫するといった改善策は実規模実験では行われていない.そこで本研究では相似模型を用いて実規模実験の火災状況や消火効果を再現し,消火効果を検証することを目的とする.本年度は,縮尺模型を用いた燃焼実験と消火実験を行った.まず,木材クリブを用いた模擬家屋を製作し,燃焼させて温度変化と燃焼過程を観測する実験を行った.
旧東ドイツスポーツ関係者の言説-自叙伝的著作の分析を中心に-

本研究では、旧東ドイツスポーツ関係者によって出された自叙伝的著作(2001-2007年)の分析を中心に、彼らが東ドイツスポーツ及びその周辺について語ろうするものを検討した。結果、この時期の著作では、1998年以前の著作と比べて、東ドイツスポーツのネガティブな側面への言及が少ないことなどが明らかになった。再統一後のドイツにおける東ドイツ、東ドイツスポーツなどに対する不条理な扱いなどが反映しているように考えられる。本研究は、社会主義の模範と言われ、スポーツ分野でも世界の注目を集めた東ドイツのスポーツ史を再構成するための基礎的研究として、ドイツ統合後に書かれた旧東ドイツスポーツ関係者の言説を自叙伝的著作の分析を中心に検討するものである。平成20年度においては研究実施計画に従い、研究を進めた。その成果は以下の通りである。1関係資料の収集:本研究は自叙伝的著作が主資料となるので、2008年までに出された自叙伝的著作を確認するとともに、ドイツからであるので時間はかかったが未収集なものをすべて収集し、それらの分析を始めた。また、東ドイツ史や東ドイツスポーツ史に関係する文献・論文で未収集であったものを網羅的に収集した。2分析方法の検討:スポーツ史研究の史資料としては従来一般的でない自叙伝的著作を本研究では主資料として用いるので、関係文献・論文を収集し、分析方法などを検討した。3海外研究者との協力:主資料となる自叙伝的著作の妥当性などについて、ドイツのスポーツ史家3名と手紙やインターネットで議論した。4インタビューの準備:メールや手紙を通じてドイツの研究者や知人から紹介を受け、平成21年度にドイツで行う著者たちへのインタビューの準備を行った。5研究成果の公表:東ドイツで最も人気のあったスポーツ選手シュアーが2001年出版した自叙伝を1998年以前の自叙伝的著作と比較検討した(印刷中、2009年5月出版予定)。本研究は、社会主義の模範といわれ、スポーツ分野でも世界の注目を集めた東ドイツのスポーツ史を再構成するための基礎的研究として、ドイツ統合後に書かれた旧東ドイツスポーツ関係者の言説を自叙伝的著作の分析を中心に検討するものである。平成21年度においては、研究実施計画に従い、研究を進めた。1ドイツにおける著者たちなどへのインタビューの実施平成21年度では、平成20年度において収集した関係資料を読み進めるとともに、自叙伝的著作の内容を確認するためにもドイツへ赴き、著者へのインタビューを実施した。著者たちが高齢であることや、寒波の影響で、インタビューを実施できたのはHettrich Hassのみであったが、やはり実際に会ってみたことによって、多くの貴重な示唆を得た。また、他の著者たちの近況についてもHassoから情報を得たので、今後会ってみたいと考えている。その他、ドイツにおいて著者たちに関する情報も収集した。2関係資料のさらなる収集平成20年度において関係資料はほぼ入手していたが、不足していたものをドイツおよび日本の図書館などで、複写・収集した。3研究成果の公表東ドイツにおいて人気のあったスポーツ選手TaeveとRecknagelの自伝について、それぞれ検討したものを発表した。本研究は、社会主義の模範といわれ、スポーツ分野においても世界の注目を集めたドイツ民主共和国(以下、東ドイツと表記)のスポーツ史を再構成するための基礎的研究として、ドイツ統合(1990年)後に語られた旧東ドイツ関係者の言説について自叙伝的著作を中心に検討するものである。今年度では、ドイツ統合後から現在までに、自叙伝的著作などで、旧東ドイツのスポーツ関係者が東ドイツスポーツ及びその周辺について何を多く論じているのか、それをどのように論じているのかを明らかにし、先行研究や同時期の研究との比較のうえで、その特徴を検討ことを目標とした。そして、その研究成果を学会などで公にすることを課題とした。研究の結果、この時期の著作では、1998年以前の著作と比べて、東ドイツスポーツのネガティブな側面への言及が少ないことなどが明らかになった。再統一後のドイツにおける東ドイツ、東ドイツ市民、東ドイツスポーツなどに対する不当な扱いなどが反映しているように考えられた。それらの結果をスポーツ史学会第24回大会(2010年11月)、平成22年度筑波大学体育史研究会(2011年2月)において発表した。東ドイツや東ドイツスポーツに否定的な立場の東ドイツスポーツ関係者にインタビューすることが今後の課題である。
江戸時代における初期文人画の基礎的研究―中国絵画学習とその地域性について―

本研究は、江戸時代の初期文人画家を代表する祇園南海・彭城百川・柳沢淇園の三者について取り上げ、その表現における中国絵画からの影響と、彼らの文人交流における地域性について考察した。まず、三者の作品の悉皆的な調査と詳細な写真撮影をおこない、署名・印章・款記・賛・表現等の基礎的なデータベースを作成した。そのうえで、三者がどのような中国絵画を学び得たのかについて分析し、三者の表現の地域性についても検証した。さらに、こうした初期文人画家の表現や、中国絵画学習の成果が、池大雅や与謝蕪村をはじめとする後世の文人画の表現に、どのような影響を与えたのかについても、今後の展望を示した。1.祇園南海の研究を発展申請者がこれまでおこなってきた祇園南海の研究を続け、まず、祇園南海筆と伝えられていた「山水図巻」(東京国立博物館蔵)の表現の再検討をおこなった。そのうえで、「山水図巻」が、祇園南海の真筆である可能性が高いことを指摘し、同図の表現の中に、熊野の実景に基づいた真景表現と、中国絵画学習に基づく表現が併用されていることを解明した。また、同時代に黄檗宗の僧侶である百拙元養が描いた「城崎温泉景勝図巻」(兵庫県立歴史博物館蔵)の実見調査をおこない、南海の「山水図巻」と比較し、その類似点と差異とを明らかにした。そのうえで、こうした南海の「山水図巻」に見る表現が、池大雅をはじめとする後世の文人画における真景表現にどのような影響を与え得たのか、また、南海の表現の独自性とは何なのかを検討した。2.彭城百川の作品調査・撮影・データ整理主に個人蔵の彭城百川の作品について、合計63件(掛軸53件、画巻1件、画帖1件、屏風1件、額5面、絵図2件)の調査をおこない、それぞれについて、全図・部分の詳細な写真を撮影し、その写真資料をもとに、作品のデータ整理をおこなった。百川の作品については、これまで、作品の悉皆的な調査が進んでおらず、また、近年は展覧会なども開催されていないため、基礎資料の収集が必須だったが、今年度の調査により、百川研究に必要な基礎資料を、ある程度のまとまりをもって集めることができた。祇園南海の研究については、ほぼ予定通りに進めることができた。彭城百川の研究については、想定していた以上の数の百川作品の調査や撮影をおこない、基礎資料を収集することができたが、百川の代表的な大作群に関しては、所蔵者や寄託機関の時間的な制約から、次年度以降の調査となった。江戸時代以前から日本に伝来する中国絵画の確認作業については、伝来経緯を示す情報が公開されているものが少ないこともあり、想定していたほどの事例を集めることができなかったが、明治大正期の売立目録に掲載されている情報などを参考にしつつ、補足資料の収集をはかった。祇園南海の作品については、昨年度に引き続き、合計16件(掛軸12件、画巻1件、メクリ3件)の調査をおこない、それぞれについて、全図・部分の詳細な写真を撮影し、南海作品のデータの整理をおこなった。そのうえで、南海の絵画表現における特徴を明らかにするとともに、落款・印章学的な比較に基づいて、南海の作品に関する真贋の整理をおこない、特に、南海の山水表現における中国絵画からの影響とみられる要素を抽出した。さらに、後の時代の文人画家の表現への影響についても考察を及ぼした。彭城百川の作品についても、昨年度に引き続き、合計27件(掛軸12件、屏風5件、襖1件41面、小襖1件2面、屏風内貼交5件、書簡1件、短冊2件)の調査をおこない、それぞれについて、全図・部分の詳細な写真を撮影し、データの整理をおこなった。そのうえで、落款・印章学的な比較に基づいて、百川の作品に関する真贋の整理をおこない、百川の作例を、文人画風のものと、俳画風のものに大別し、特に文人画風の作例について、中国絵画からの影響とみられる要素を抽出した。また、俳画風のものに関しては、その賛者などから名古屋の俳人や文人たちとの交流に考察を及ぼした。柳沢淇園の作品については、合計96件(掛軸64件、巻子1件、屏風1件、額1面、屏風内貼交20件、版本1件、印譜2件、書簡5件、日記1件)の調査をおこない、それぞれについて、全図・部分の詳細な写真を撮影し、データの整理をおこなった。そのうえで、落款・印章学的な比較に基づいて、淇園の作品に関する真贋の整理をおこない、淇園の作例を、人物画、花鳥画、墨竹を中心とする墨戯系の絵画の三種に大別し、それぞれについて、淇園の絵画表現における特徴を明らかにし、中国絵画からの影響とみられる要素を抽出した。また、淇園の書簡や日記などの内容から、大和郡山を中心とする文人たちとの交流についても考察を進めた。

そのうえで、三者がどのような中国絵画を学び得たのかについて分析し、三者の表現の地域性についても検証した。さらに、こうした初期文人画家の表現や、中国絵画学習の成果が、池大雅や与謝蕪村をはじめとする後世の文人画の表現に、どのような影響を与えたのかについても、今後の展望を示した。彭城百川の作品調査などを引き続き進めつつ、今後は柳沢淇園にも調査範囲を広げ、百川の場合と同様に、淇園の作品についても所在情報を調査し、順次、実作品の悉皆的な調査と写真撮影をおこない、百川・淇園の基礎的なデータベースとしてまとめ、整理する。また、南海・百川・淇園が活躍した各地域において、それぞれがどのような文人ネットワークを構築していたのかについて、その作品の注文主や支援者、あるいは文学的な交流関係などを、多角的な視点から考察する。江戸時代以前から日本に伝来していたことが明らかな中国絵画を抽出し、それらの中から初期文人画家に影響を与えた可能性が高い作例を選び、その絵画表現の類似性について検討する。さらに、初期文人画家たちが、どのような経緯でそれらを実見できる環境にあったのかについても、より具体的に検証する。28年度が最終年度であるため、記入しない。日本美術史28年度が最終年度であるため、記入しない。
脳血管症患、特に脳梗塞の既往を有する症例に対する順行性選択的脳灌流法の確立

【目的】犬慢性脳梗塞モデルを用いて、超低体温下順行性選択的脳灌流における予防的free radical scavenger(Edaravone)投与による脳保護効果を検証した。【方法】交雑犬(雌)を用いて頸動脈アプローチで脳梗塞モデルを作製。全身麻酔下で人工心肺を用いた超低体温下(直腸温20°C)で順行性選択的脳灌流を120分間施行した後に36°Cまで復温した。正常犬、脳梗塞犬それぞれラジカット投与群/非投与群で4群(各群のn=5)に分け比較検討した。Edaravone投与群には冷却直前と冷却開始60分後にそれぞれEdaravone 3mg/kgを投与した。評価は中枢神経系機能的評価として体性感覚誘発電位(SEP : somatosensory evoked potential)を測定し、また生化学的評価としてfree radicalによって障害された核酸の代謝産物である8-OHdGと脂質過酸化産物であるMDAを頸静脈から採取した血清で定量することで行った。【結果】脳梗塞犬モデルにおいて復温後のSEPにおけるcentral couduction timeの延長とamplitude ratioの低下を認め、Edaravone投与によるこれらの改善傾向を認めた。また脳梗塞犬モデルにおいて、復温開始後の血漿80HdGと血漿MDAの有意な増加を認め、同モデルにおけるEdaravone投与によるこれらの抑制傾向を認めた。【まとめ】脳梗塞を有する脳に対する順行性選択的脳灌流法において、予防的なEdaravone投与による脳保護効果が推測された。これは弓部大動脈手術における術後脳機能障害の予防、軽減につながることが推測され、さらなる弓部大動脈手術成績の向上に寄与する可能性があると考えられた。弓部大動脈全置換術の際に用いられる脳保護法のうち順行性選択的脳灌流法(ASCP)は脳エネルギー代謝等の面から他の脳保護法より優れているが、我々の弓部全置換術220例の多変量解析による検討において、脳梗塞の既往が術後脳機能障害のindependent predictorであることを報告した(Ann Thorac Surg 2000;70:3-8)。これまで我々は、脳梗塞を有する脳に対するASCPの影響について脳梗塞犬モデルを用いて検討し、人工心肺を用いた超低体温下(直腸温20°C)ASCPを120分間行うと、脳梗塞を有する群において復温中の嫌気性代謝が亢進しASCP中の脳虚血の可能性があることを示した。さらに同モデルにおけるPH managementの差による脳保護効果の検討では、ASCP中からのmalodiadehyde, glutaminateの上昇、ASCP後のsomatosensory evoked potential(SEP)におけるcentral couduction timeの延長とamplitudeの低下をいずれも脳梗塞モデルalpha-atat群に認め、脳梗塞を有するhigh risk群におけるPH-atat managementの脳保護効果を示した。今回我々は、ASCPによる中枢神経細胞内でのfree radicalの発生が術後脳機能障害に多大な影響を与えると考え、予防的なfree radicalscavenger(edaravon)投与の脳保護効果を検証した。同脳梗塞犬モデルにおいてASCP直前にedaravonを投与することにより、非投与群と比較したASCP中からの血中8-OHdGの減少と、ASCP後のSEPにおけるcentral couduction timeの延長とamplitudeの低下を認めた。これは、脳梗塞を有するhigh risk群に対するASCPにおける術中の脳虚血がedaravonを投与することで予防、軽減されることを示唆し、さらなる弓部大動脈手術成績の向上に寄与する可能性があると考えられる。

これまで我々は、脳梗塞を有する脳に対するASCPの影響について脳梗塞犬モデルを用いて検討し、人工心肺を用いた超低体温下(直腸温20°C)ASCPを120分間行うと、脳梗塞を有する群において復温中の嫌気性代謝が亢進しASCP中の脳虚血の可能性があることを示した。さらに同モデルにおけるpH managementの差による脳保護効果の検討では、ASCP中からのmalondiadehyde, glutaminateの上昇、ASCP後のsomatosensory evoked potential(SEP)におけるcentral couduction timeの延長とamplitudeの低下をいずれも脳梗塞モデルalpha-atat群に認め、脳梗塞を有するhigh risk群におけるpH-atat managementの脳保護効果を示した。今回我々は、ASCPによる中枢神経細胞内でのfree radicalの発生が術後脳機能障害に多大な影響を与えると考え、予防的なfree radicalscavenger(edaravone)投与の脳保護効果を検証した。同脳梗塞犬モデルにおいてASCP直前にedaravoneを投与することにより、非投与群と比較したASCP中からの血中8-OHdGの減少と、ASCP後のSEPにおけるcentral conduction timeの延長とamplitudeの低下を認めた。これは、脳梗塞を有するhigh risk群に対するASCPにおける術中の脳虚血がedaravoneを投与することで予防、軽減されることを示唆し、さらなる弓部大動脈手術成績の向上に寄与する可能性があると考えられる。
シミュレーションによる混合膜中の膜タンパク質間相互作用機構の解明

生体膜は細胞内外を隔てるインターフェースで、膜タンパク質や様々な脂質分子で作られている。また、コレステロールやスフィンゴ脂質などを多く含むナノ領域(ラフト)をつくる事が知られている。アルツハイマー病関連タンパク質であるアミロイド前駆体タンパク質(APP)の機能はこの生体膜環境に大きく影響をうける。そこで本研究では、粗視化モデルシミュレーションを用いて1膜タンパク質(APP)-脂質間相互作用について調べ、さらに2ラフト環境が膜タンパク質(APP)間相互作用に与える影響について調べた。その結果、ラフト中のコレステロールはAPPにまとわりつき、膜タンパク質(APP)の凝集を補助する事がわかった。生体膜は様々な脂質分子や膜タンパク質などから作られている。生体膜内で様々な脂質が相互作用しているが、スフィンゴ脂質やコレステロールなどが多く集まったラフトと呼ばれるナノドメインを作ることが知られている。近年、そのナノドメインと膜タンパク質との相互作用がタンパク質の機能に影響し、疾患や細胞活動に影響する事がわかってきた。本研究課題はラフト様環境中での1回膜貫通ヘリックスを持つ膜タンパク質の二量体構造への影響についての研究であった。これまでラフトを構成するスフィンゴ脂質やコレステロールの膜タンパク質への相互作用について、膜タンパク質間相互作用の研究分野で十分理解されているわけではなかった。しかし最近、このコレステロールと膜タンパク質との相互作用の研究は注目を浴び、関連する実験研究が増えてきた。そこで本年度は注目されているラフト様環境と膜タンパク質との相互作用についての研究を重点的に行った。また、目的である二量体形成とコレステロールとの相互作用についての研究も実施した。ごく最近の実験研究では、APPではGxxxGモチーフという二量体のインターフェースにコレステロールが結合するという報告がなされた。本研究課題ではアミロイド前駆体タンパク質(APP)とモデル膜タンパク質であるWALP23をターゲットとし、脂質分子と膜タンパク質との相互作用についての研究を実施した。本研究によって、APPはWALP23よりコレステロールと相互作用する事がわかり、GxxxGモチーフにコレステロールが集るという実験結果をサポートする提案ができた。更に、実験研究ではコレステロールが"静的"に結合しているのではないかとの提案がされていたが、本研究結果から多くのコレステロールが入れ替わり立ち代わり"動的"に結合している事が提案できた。また、APPはコレステロールの分布に影響を与える事も提案する事ができた。生体膜は様々な脂質分子が混ざってできている。またラフトと呼ばれる、コレスレロール脂質を多く含むマイクロドメインを生体膜中に作る事が知られており、これが膜タンパク質の機能に強く影響を与えている事がわかってきた。本研究課題の目標は(1)混合膜中のタンパク質に関する研究及び(2)複合(混合)膜中のタンパク質のモデリングプロトコル開発である。平成24年度は、主に、混合膜、粗視化モデルから段階的に解像度を上げて全原子モデルにするプロトコルを作成し、関連プログラムの作成を実施した。分子間相互作用の詳細を調べる為には、全原子モデルと呼ばれる原子1個が粒子1個に対応する解像度でのシミュレーションを実施する必要がある。しかし、全原子モデル分子動力学(MD)シミュレーションで、たとえ非常に多くの計算資源を使ったとしても複数の脂質分子を混ぜる事は非常に難しい。それは通常のコンピュータクラスタでの全原子モデルMDシミュレーションが脂質分子の拡散の時間スケールにまだ追いついていない為である。またランダムに脂質を配置する方法もあるが、得られた配置がふさわしいか疑問である。そこで粗視化モデルを用いて解決する方法の提案を行った。粗視化モデルからunited atomモデル、全原子モデルへと段階的に変換するプロトコルを作成した。現在、混合膜中のアルツハイマー病の原因タンパク質と脂質分子との相互作用を調べる為のシミュレーションを実施中である。これまで単一膜中の膜タンパク質のシミュレーション研究が多かったが、今後必要性が増してくるであろう混合膜中での膜タンパク質の研究の為に、このプロトコルは非常に有用となるだろう。今後(25年度中に)、混合膜中の膜タンパク質のシミュレーション研究の論文でこのプロトコル内容も発表する予定である。本研究課題の24年度の目標は(1)複合(混合)膜中のタンパク質のモデリングプロトコル開発と、(2)混合膜中のタンパク質のシミュレーション研究の為のチェックとプログラムの修正である。24年度前半、研究計画の記載どおり、REINへの本課題研究のシミュレーションに必要な修正を実施した。24年度後半、(1)の混合膜中のタンパク質のモデリングプロトコルを完成させた。現在、混合膜中のアルツハイマー病原因タンパク質と脂質分子との相互作用を調べる為に、(2)のレプリカ交換インターフェースプログラム(REIN)を用いてレプリカ交換分子動力学(REMD)シミュレーションを実施中である。また、他に幾つかの混合膜中の膜タンパク質のシミュレーションの為のモデリングも今回作成したプロトコルを用いて実施している。24年度前半の進展はとても遅れ心配したが、年度後半に大幅に進展があった。従って、ほぼ計画通りに進展している。

24年度、混合膜中のタンパク質のモデリングプロトコルを完成させた。25年度はプロダクションの為のシミュレーションと解析、及び論文執筆を行う。25年度前半は、申請者が作成したレプリカ交換インターフェース(REIN)というプログラムを用い、レプリカ交換分子動力学法(REMD)シミュレーションを複数実施する。また、プログラム結果の詳細な解析を実施する。25年度後半は解析及び論文執筆を行う。昨年度は混合膜中のタンパク質のシステムのモデリングの為のプロトコル作成及びテスト計算に必要な計算機サーバを購入し、研究は加速された。昨年度、92,701円の未使用額が生じたが、急遽参加予定の出張をキャンセルした為生じた。本年度は、解析と論文執筆に焦点を当て予算を使用する。(1)タンパク質と脂質間など分子間相互作用の詳細を調査するのに有用な3Dモニターの購入。(24年度まで使用していた3Dモニターが壊れた為購入するが、購入には昨年度の未使用額を使用する。)(2)解析および画像処理の為のデスクトップPCとサーバの購入。(3)解析の為に、前年度購入した計算機サーバに計算を加速させる為のGPGPUボードを購入。(4)論文出版に必要な諸費用。(5)出張費。海外2回、国内10回程度。
片側前腕切断者の断端部筋電信号特性と筋電義手操作能力に関する研究

本研究の目的は,筋電電動義手(以下,筋電義手)使用者の筋電ハンド制御時の断端部筋電信号特性と筋電義手操作時の運動学的分析に基づいた筋電義手操作訓練の効果を明らかにすることである.また筋電義手の操作訓練方法が義手操作能力にどのように影響するかは十分に検証されていない.研究対象者は健常者および筋電義手を使用する前腕切断者とした。2018年度は,健常人を対象に模擬筋電義手を用いて筋電義手訓練で用いられる片手操作課題と両手操作課題が義手操作能力に及ぼす影響について検証した.対象は,健常人20名(男性10名,女性10名),年齢は,20.9±0.5歳,身長は,166.0±7.7cm,体重は,58.8±9.6kg,前腕長は,23.7±1.1cmであった.前腕最大周径は,24.0±2.1cmであった.利き手は,右利き15名,左利き5名であった.対象を選出するにあたっての除外基準として,上肢の関節疾患および筋疾患や手術歴のある者,また過去に模擬筋電義手の操作経験がある者,研究協力に同意の得られない者は除外した.とした.片手操作課題群と両手操作課題群の2群に分け模擬筋電義手を使用して5日間の課題を実施した.片手操作課題はブロック・木円盤の移動,両手操作課題はマクラメを実施した.評価指標は、研究計画通りにThe Southampton Hand Assessment Procedure,Assessment of Capacity for Myoelectric ControlおよびBox and Block Testを用いて実施した。その結果,筋電義手を使用する者の活動や参加に関する筋電義手操作の能力の向上には,両手操作課題が片手操作課題と比較して向上することが示唆された.またその報告は日本義肢装具学会誌(35(1).59-64)と神戸学院大学総合リハビリテーション研究(14(2).1-8)に掲載した.今後は上肢切断者で筋電義手を使用する対象者に対して検証を行う予定である.2018年度は健常者を対象とした実験及び分析を行う予定であった、その結果は計画通りに行え投稿論文受理まで行えた。2019年度はそれらの結果を基に上肢切断者および筋電義手使用者で検証する予定で、リクルートや実験機材の準備など、その環境の整備は順調に進んでいる。上肢切断者かつ筋電義手使用者をリクルートすることで、予定の実験を行う。実験方法や機材の準備は予定通り進んでいることから、計画通りに研究が遂行できると考えている。リクルートについては、研究協力施設である病院への説明と同意も済んでいるため現時点での問題はないと考える。
モニョミジ・システムの人類学的研究：南スーダンにおける小政体、民族間関係と国家

本研究計画の第一の目的は、南スーダン南東部の10以上の民族集団を横断して存在する、階梯式年齢組織と首長制・王制がセットになった「モニョミジ・システム」及びこのシステムの構成単位である小政体を民族誌学的に詳細に記述・分析することによって、長い歴史のある南スーダン民族誌に新たな知見をもたらすことである。第二の目的は、この民族誌に基づき、新国家・国民の建設における小政体の実践的な役割について考察し、さらに分節国家論と「アフリカ版ゾミア」に関する議論と接続することによって、政治人類学的研究の展開に貢献することである。最終年度にあたる平成30年度は、外務省海外安全情報による南スーダン首都ジュバの危険度が4から3に引き下げられたため、3年ぶりに約1週間のフィールドワークを実施することができた。「モニョミジ・システム」の今日的動態に関する資料を収集し、おおきな収穫があった。あわせて、ケニアとウガンダで、主要なインフォーマントと研究者から聞き取りを実施するとともに、研究打ち合わせを行った。2013年末以降、南スーダンの政治情勢が継続して不安定であるため、当初計画していた東エクアトリア地方でのフィールドワークは実施できなかった。しかし、首都ジュバにおける調査、およびウガンダとケニアに居住する東エクアトリア出身者からの聞き取り、さらに、現在も東エクアトリア地方に居住する人びととの電子メールと国際電話による連絡を通じて、研究期間内に十分な情報と資料は収集できたと考えている。「モニョミジ・システム」の現代的変容と、「アフリカ版ゾミア」に関する学術論文を準備中であり、来年度に学術雑誌に投稿する予定である。研究代表者は、8月から9月はじめにかけて、南スーダンの首都ジュバに18日間滞在し、モニョミジ・システムに関する調査を実施した。具体的には、パリ人とロトゥホ人のインフォーマントたちにインタビューするとともに、ジュバ大学のモニョミジ・システムに関連する研究を行っている研究者2名、シルシオ・オロモ博士およびフィリップ・オフヨロ人類学講師との研究連絡を行った。往路ナイロビでは、研究協力者のシモン・シモンス博士と研究打ち合わせを行った。これによって、パリ人、ロトウホ人、ロピット人、ルルボ人などの社会におけるモニョモジ・システムの近年の変化や動態の詳細が明らかになった。また、イギリスに本部がある国際人権NGO、Saferworldの依頼により、自警団としてのモニョミジに関する報告書を執筆した。この報告書が出版されたなら、研究成果が一般にアクセスできるかたちでウェッブサイト上で公開されることになる。さらに、モニョミジ・システムが存在する地域およびそれに隣接するウガンダ北部地域の専門家である人類学者、ロンドン大学経済学院のティム・アレン教授と、電子メールによる研究連絡を行うとともに、平成28年度4月に招へいする件について打ち合わせした。以上と並行して、人類学者エイダン・サウゾルによる分節国家論と、首長制・王制に関する文献、およびジェイムズ・スコットによる「ゾミア論」に関する文献研究を実施し、モニョミジ・システムとの比較研究の理論的・民族誌的基盤を整備した。南スーダンの政情不安が継続し、治安問題のため首都ジュバ以外の地域でフィールドワークを実施することはできなかった。しかし、これまでの人的ネットワークを活用し、主要インフォーマントと電子メールと電話による連絡を継続し、モニョミジ・システムの動態に関する情報収集を達成することができた。研究協力者や関係する研究者との連絡調整は予定どおりに進行し、全体としておおむね順調に進展している。4月に、ウガンダ北部と南スーダン南東部に関する人類学的研究の国際的な権威であるティム・アレン教授(ロンドン大学経済学院)と、東アフリカに関する医療人類学的研究で著名なメリッサ・パーカー博士(ロンドン大学衛生熱帯医学院)を招へいし、セミナーを開催するともに、情報交換と研究連絡を行った。研究代表者は、平成29年度にロンドンを訪問し、研究協力を継続することを確認した。国際会議参加のため、12月にウガンダとケニアを訪問したときに、南スーダン人の調査協力者から集中的な聞き取りを行い、モニョミジ・システムの動態と、南スーダンの政治・社会的情勢に関する情報を収集し、討議した。研究協力者のシモン・シモンス博士(Pax Christi顧問、ナイロビ及びアムステルダム在住)と、電子メールで研究連絡を行った。研究協力者の村橋勲(大阪大学大学院)は、ウガンダの難民村とケニアの難民キャンプで、モニョミジ・システムを有する社会からの難民を対象とするフィールドワークを行い、モニョミジ・システムの歴史と再構築に関する調査を実施した。研究協力者のロベル・ハイレ・ゲブル(大阪大学大学院)は、エリトリア東部で、年齢組織と民族間関係に関するフィールドワークを実施した。9月に首都大学東京で、モニョミジ・システムとゾミアをテーマとする集中講義を実施し、研究成果のとりまとめへのステップとした。以上と並行して、分節国家論と首長制・王制に関する、及び南スーダンの地域研究に関する文献研究を継続した。難民研究の論文集と文化人類学の教科書に分担執筆し、原稿を提出した(平成29年度出版予定)。南スーダンの政情不安が継続し、現地でのフィールドワークを実施することはできなかった。しかし、これまでの人的ネットワークを活用し、主要インフォーマントと電子メールと電話による連絡を継続するとともに、ウガンダとケニアで聞き取り調査を実施し、モニョミジ・システムの動態に関する情報収集を達成することができた。研究協力者や関係する研究者との連絡調整と研究打ち合わせは予定どおりに進行し、全体としておおむね順調に進展している。

6月にロンドンを訪問し、ウガンダ北部と南スーダン南東部に関する人類学的研究の国際的な権威であるティム・アレン教授(ロンドン大学経済学院)、紛争研究と平和構築研究で著名なデイヴィッド・キーン教授(ロンドン大学経済学院)、および南スーダンを対象に博士論文を執筆したばかりの人類学者ナオミ・ペンドル氏と情報交換と研究連絡を行った。8月にはウガンダの首都カンパラとキリヤンドンゴ難民村で、南スーダン人難民たちから、モニョミジ・システムの歴史と動態について聞き取り調査を実施した。ケニアの首都ナイロビでは、研究協力者のシモン・シモンス博士(Pax Christi顧問)と研究連絡を行ない、元南スーダン共和国政府大臣のピーター・アドゥオク博士と南スーダンの政治・軍事情勢に関する情報交換を行った。ウガンダ・ケニアの帰路、9月にイギリスに滞在し、ウェンディ・ジェイムズ教授、ダグラス・ジョンソン博士、およびデイヴィッド・タートン教授と研究打ち合わせを行った。研究協力者の村橋勲(学振PD研究員)は、ウガンダの難民村で、モニョミジ・システムを有する社会からの難民を対象とするフィールドワークを行い、モニョミジ・システムの歴史と再構築に関する調査を実施した。以上と並行して、分節国家論と首長制・王制に関する、及び南スーダンの地域研究に関する文献研究を継続した。分担執筆した難民研究の論文集と文化人類学の教科書が刊行された。南スーダンの政情不安が継続し、現地でのフィールドワークを実施することはできなかった。しかし、これまでの人的ネットワークを活用し、主要インフォーマントと電子メールと電話による連絡を継続するとともに、ウガンダとケニアで聞き取り調査を実施し、モニョミジ・システムの動態に関する情報収集を達成することができた。国内外の研究協力者や関係する研究者との連絡調整と研究打ち合わせは予定どおりに進行し、全体としておおむね順調に進展している。本研究計画の第一の目的は、南スーダン南東部の10以上の民族集団を横断して存在する、階梯式年齢組織と首長制・王制がセットになった「モニョミジ・システム」及びこのシステムの構成単位である小政体を民族誌学的に詳細に記述・分析することによって、長い歴史のある南スーダン民族誌に新たな知見をもたらすことである。第二の目的は、この民族誌に基づき、新国家・国民の建設における小政体の実践的な役割について考察し、さらに分節国家論と「アフリカ版ゾミア」に関する議論と接続することによって、政治人類学的研究の展開に貢献することである。最終年度にあたる平成30年度は、外務省海外安全情報による南スーダン首都ジュバの危険度が4から3に引き下げられたため、3年ぶりに約1週間のフィールドワークを実施することができた。「モニョミジ・システム」の今日的動態に関する資料を収集し、おおきな収穫があった。あわせて、ケニアとウガンダで、主要なインフォーマントと研究者から聞き取りを実施するとともに、研究打ち合わせを行った。2013年末以降、南スーダンの政治情勢が継続して不安定であるため、当初計画していた東エクアトリア地方でのフィールドワークは実施できなかった。
重症化予防のためのインフルエンザウイルス株の増殖能と増殖因子の検討

インフルエンザは症例・関連死亡率が多い割に、重症化回避のための診断法は未開発である。我々は、一定量のインフルエンザウイルスを培養細胞に感染させ72時間後のウイルス量を評価することにより、ウイルス株により増殖能に大きな違いがあることを示した。また、インフルエンザ重症化症例の一部に細胞傷害が関与していることが死亡解剖体の病理所見に確認されていることから、インフルエンザウイルスの細胞傷害能を増殖能と比較するパイロット調査を行ったところ、A(H1N1)亜型とB型について増殖能が高いほど細胞傷害率が高い結果を得た。このことは、増殖能が有望な重症化予測因子であることを示唆している。インフルエンザの流行規模縮小・重症化予防のために、「ウイルス株による増殖能の違い」を検証した。インフルエンザは重症化による死亡例が多いにもかかわらず、重症化を予測する方法がない。ウイルス量と重症度との相関を検討する意義は大きく、重症化指標樹立への期待は大きい。本研究では、インフルエンザウイルス増殖能と流行規模・重症化傾向との関係に注目した。インフルエンザ患者鼻汁採取、型・亜型判別、増殖能と臨床症状との比較、増殖能決定因子探索の順に到達点を設定した。Madin-Darby canine kidney細胞培養系を用い、一定量のA(H1N1)亜型、A(H3N2)亜型、B型が、到達するウイルス量レベルにより増殖能を決定した。すでに、全ての型・亜型の増殖能には株による差があることを明らかにした。そして、増殖能と流行規模(系統樹上の類似株集団の大きさ)との関連、増殖能と臨床症状(発熱期間等)との関連について解析を進めた。さらに、増殖能を規定する責任遺伝子の検討を加える。研究は鳥取県感染症懇話会の協力を得て、鳥取県内の4施設を定点とし、インフルエンザ患者鼻汁(3,500株以上)を収集した。詳細な情報も入手可能であり、追跡調査も可能な研究体制となった。ウイルスの「量」を決定するウイルスの「性質」を知ることは重要である。増殖能が予後判定因子の候補になりうる。また、増殖能関連因子は、重症化予防のための診断学への応用可能である。このようにして、流行規模縮小、重症化予防を目指す。本年度も鳥取県感染症懇話会の協力を得て、500株以上のインフルエンザ患者鼻汁採取できた。過去6年の100株を増殖能解析し、全ての型・亜型の増殖能には株による差があることを明らかにした。また増殖能の高い株は低い株に比べて、細胞傷害性が高い可能性が示唆された。このことは、増殖能の高い株は重症化に関連する可能性がある。インフルエンザの重症化症例の調査は、世界的に新しい試みであり、既存の調査項目は、患者のワクチン接種歴、他の病原体との重複感染、インフルエンザウイルスの型・亜型などに限られている。より詳細な重症化指標が求められる中、我々は、インフルエンザウイルス株が持つ増殖能という性質に注目し、株による違いを解析してきた。2009年以降現在まで7回の流行期に、合計3,227鼻汁検体よりウイルス分離を試み、2,902株の分離に成功し、555株について型・亜型を決定した。これらの株のうちの151株について増殖能を解析した結果、株間に増殖能の違いがみられ、新型の登場した2009年を除き、全ての流行期に、明らかに増殖能の違うウイルスが検出された。また、増殖能はin vitroでの継代に影響を受けず、安定して評価可能であった。インフルエンザ重症化例の少なくとも一部に細胞傷害、特に肺胞上皮の傷害が大きく関与していることが、2009年流行期に死亡解剖体の病理所見に確認されていることから、インフルエンザウイルスの細胞傷害能を、増殖能と比較するパイロット調査を行ったところ、A(H1N1)亜型とB型については、増殖能が高いほど細胞傷害率が高い結果を得た。一方、A(H3N2)亜型には、増殖能と細胞傷害能との関連がみられなかった。増殖能の高さが必ずしも細胞傷害に関連しない株についての原因は、今後の課題として残されている。インフルエンザの重症化予測因子の開発は、今後の世界的課題である。インフルエンザウイルスは、株により増殖能に大きな違いがあり、増殖能が高いほど細胞傷害能も大きいことを示していた。「増殖能の高い株は低い株に比べて、細胞傷害性が高い」という仮説を明らかにし、さらに増殖能と臨床症状との関連について解析を進め、ウイルス量と重症度との相関を検討する。ウイルス学残額が少額であったため遺伝子解析用試薬を購入予定