hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頭頸部癌における機能温存を目指した集学的治療に対するバイオマーカーの開発

頭頸部癌基礎研究会の14施設から収集した中咽頭癌stage III / IV 80例を、次世代シーケンサーを用いて分析した。80例中HPV陽性は56例(70%)、HPV陰性は24例(30%)であった。HPV陽性ではPIK3CAが最も多いゲノム変化であり(12例,21.4%)、次にFGFR3(5例,8,9%)、PTEN(4例,7.1%)であった。HPV陰性では、TP53(11例,45.8%)が最も多い変異であった。これらの結果は、日本における中咽頭癌のゲノム変化が他の国の遺伝子変異と比べて相違のないことを示した。今後は、HPVの状況によって異なる治療法を考慮する必要があると思われる。本研究は「中咽頭扁平上皮がんに対する集学的治療の効果とヒト乳頭腫ウイルス感染との相関に関する研究」(UMIN000013476)に付随する研究であり、27年度の目標は当研究に適格する中咽頭癌のサンプル収集と、HPV感染の有無を検索することを目的とした。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加した20施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、東北大、九州大、自治医大、東大、東海大、秋田大、市立三次中央、奈良医大、香川大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)から(株)SRLを通じてサンプルを回収し、東京医療センターにすべてのサンプルを回収した。東京医療センターにサンプルを回収した後、HPV感染の有無を検索するためにハイブリッドキャプチャーII法(HC2、高リスク型13種類のタイプを検出)、抽出したDNAをPCRで検出するHPV型判定検査(Takara Bio Inc. #6602、#6603)、p16免疫染色による組織検査を行った。サンプルの収集は平成28年3月31日を締め切りとしているため、現在もHPV感染の検査を行っている。サンプルは約100例近く収集されたが、今後は適格症例の再検討、提出されたサンプルの評価を行い、本研究の対象となる症例の選別を行う予定である。全国の多施設からサンプルを収集し、単一の施設で検査を行うことは検査結果の精度管理および安定性において重要なことと思われる。本研究のプロトコールは近畿大学医学部において平成27年11月30日に遺伝子倫理委員会の承認を得て各参加施設に配布した。今回の共同研究は、現在の日本の中咽頭癌のHPV感染の現況および予後を知る上で極めて重要な研究と思われる。頭頸部癌基礎研究会の20施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、東北大、九州大、自治医大、東大、東海大、秋田大、市立三次中央、奈良医大、香川大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)が「中咽頭扁平上皮がんに対する集学的治療の効果とヒト乳頭腫ウイルス感染との相関に関する研究」(UMIN000013476)に参加の意向を示していたが、各施設で倫理委員会に通るまでの日数が掛かったことがサンプルの収集に支障を来した大きな要因であった。当初の目標症例数は213例であったが、平成28年3月31日まで収集できた症例は約100例であり、目標症例の約半数に留まった。また付随する本研究も遺伝子倫理委員会に通ったのが平成27年11月30日であり、それから各参加施設にプロトコールを配布したのが12月中旬であったことが、各施設での倫理委員会承認が遅れている原因であると考える。HPVの検出については、東京医療センターで抽出したDNAをPCRで検出し、ブラッシングで採取した検体はハイブリッドキャプチャーII法を用いてSRLで全例が検査済みである。現在は各施設から未染色のスライドを東京医療センターに送るように依頼し、免疫組織検査を行う準備を行っている。本研究は「中咽頭扁平上皮がんに対する集学的治療の効果とヒト乳頭腫ウイルス感染との相関に関する研究」(UMIN000013476)に付随する研究であり、28年度の目標は多施設共同研究で集めたサンプルを、各施設において倫理委員会の承認を得た後、ゲノム解析を次世代シーケンサーを用いて行うことを目標とした。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加した20施設のうち平成28年12月末までに倫理委員会の承認を得ることができた14施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、九州大、東海大、市立三次中央、奈良医大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)からサンプルを回収し、近畿大学医学部ゲノム生物学教室でゲノム解析を開始した。採取されたサンプル数は85件で、その内すでに東京医療センターでHPV解析された結果はPCRによるHPV陽性は56例(65.9%)、ハイブリッドキャプチャーII法による陽性は54例(63.5%)であった。またサロゲートマーカーである16免疫染色法による陽性率は49例(57.6%)であった。回収されたサンプルから遺伝子解析の対象となった症例は80例で、PCRによるDNA検査、ハイブリッドキャプチャーII法、16免疫染色法のいずれかに陽性であった症例をHPV陽性とみなし、HPV陽性56例(70%)、HPV陰性24例(30%)を研究対象とした。

ゲノム解析の方法は次世代シーケンサーであるIonProtonシステムを用い、体細胞遺伝子の解析にはIon AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2を用いて行なった。現在データの解析中であるが、HPV陽性はPIK3CAの変異が多く、HPV陰性ではp53の変異が多い傾向を示したが、詳細な解析は平成29年度に行う予定である。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加した20施設に、各施設で倫理委員会の承認を得るように依頼したが、平成28年12月末までに倫理委員会の承認を得ることができたのは最終的に14施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、九州大、東海大、市立三次中央、奈良医大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)に留まった。各施設に倫理委員会に申請するように積極的に依頼したが、倫理委員会の承認を得ることに時間が掛かり、平成28年12月末までゲノム解析を開始できなかったことが本研究の遂行が遅れた大きな原因であった。施設によっては遺伝子検査の承認を得ることが容易ではなく、倫理委員会のやりとりで平成28年12月末までに間に合わなかった施設もあった。またゲノム解析の方法は次世代シーケンサーのIonProtonシステムを用いたが、サンプル数が一定数集まった時点で検査を行うため、平成29年1月以降に検査を行った症例もあり、平成28年度以内での詳細なデータ解析ができなかったことが進捗の遅れた原因であった。また検査結果の数値データが得られたとしても、その数値の意味する内容を理解するデータ解析が容易ではないことも進捗の遅れている原因でもある。29年度の目標は多施設共同研究で集めたサンプルのゲノム解析を、次世代シーケンサーを用いて行うことを目標とした。頭頸部癌基礎研究会の多施設共同研究に参加し倫理委員会の承認を得ることができた14施設(近大奈良、東京医療センター、神戸大、北海道大、佐賀大、京都大、九州大、東海大、市立三次中央、奈良医大、金沢医大、藤田保健衛生大、高知大、岐阜大)からサンプルを回収し、近畿大学医学部ゲノム生物学教室でゲノム解析を開始した。採取されたサンプルから遺伝子解析が可能であった症例は80例で、PCRによるDNA検査、ハイブリッドキャプチャーII法、p16免疫染色法のいずれかに陽性であった症例をHPV陽性とみなした。その結果HPV陽性は56例(70%)、HPV陰性は24例(30%)でそれらを研究対象とした。遺伝子解析の結果は、HPV陽性ではPIK3CAの遺伝子変異が最も多く、56例中12例(21.4%)、次いでFGFR3 5例(8.9%)、PTEN4例(7.1%)であった。HPV陰性では24例中TP5311例(45.8%)、次いでPIK3CA 2例(8.3%)であった。飲酒・喫煙歴の無い症例は9例で、全例がHPV陽性でPIK3CA変異は3例(33.3%)であった。今回の多施設共同研究の結果は、日本でも諸外国と同様にHPV陽性はPIK3CAの変異が多く、HPV陰性ではTP53の変異が多い傾向を認めた。今後は予後との関係、アルコールや喫煙の遺伝子変異への影響を検討する必要があると考えている。頭頸部癌基礎研究会の14施設から収集した中咽頭癌stage III / IV 80例を、次世代シーケンサーを用いて分析した。80例中HPV陽性は56例(70%)、HPV陰性は24例(30%)であった。HPV陽性ではPIK3CAが最も多いゲノム変化であり(12例,21.4%)、次にFGFR3(5例,8,9%)、PTEN(4例,7.1%)であった。
パーキンソン病態時に出現するドーパ受容体の発現系確立と関連治療薬の開発

〔1〕正常・パーキンソン病モデルラット線条体グルタミン酸遊離に及ぼすドーパ作用の検討:意識下、微量透析系対照ラットにおいて、プローブを介して灌流したドーパ10-100nMは濃度依存性にグルタミン酸遊離を増大し、100nMにる同増大(136%)は完全にCa^<2+->依存性、テトロドトキシン-感受性を示し、100nMのD-ドーパ、ドパミンは無作用、無作用濃度の10nMは、6-ヒドロキシドパミン脳室内投与ラットにおいて、グルタミン酸遊離を187%増大、明らかな増感応答を示した。〔2〕の第二次スクリーニング法として妥当と判断した。〔2〕安定な競合的ドーパ拮抗薬の検索:新合成したドーパメチルアミドは意識下線条体微量透析ドーパ基礎遊離測定系において、安定性を示したが、麻酔下孤束核微量注入ドーパの降圧・徐脈応答に拮抗しなかった。エステル置換体の新合成シクロプロピルメチルエステルは、同拮抗活性を示したが、安定性ドーパメチルエステルを凌駕し得なかった。新合成した仮称CompoundM1μgはドーパ60ngに対する降圧・徐脈応答を完全に拮抗し、また、ドーパへの変換程度は、ドーパメチルエステルに比し、かなり少ない。今後の展開の母化合物として有望な拮抗薬候補といえる。〔3〕ドーパ作動薬の検索:ドーパのβ-位に水酸基を持つL-スレオ-3、4-ジヒドロキシフェニールセリンは、ノルアドレナリン前駆体とされてきたが、立体特異的に、視床下部切片誘発性ノルアドレナリン遊離をシナプス前β-受容体を介して促進するとともに、孤束核微量注入はシナプス後性の降圧・徐脈応答を示す。これら2種の応答はドーパ脱炭酸酵素阻害下にも見られ、ドーパメチルエステルにより競合的に拮抗される。ノルアドレナリンへの変換ではなく、それ自体としてドーパ受容体を作動すると結論した。「ドーパは神経伝達物質である」との作業仮説の実証を進めてきた。線条体においてはドーパはドパミンの前駆物質であるとともに,ドパミン遊離促進系のシナプン前β受容体ならびに自発運動に関わるシナプス後ドパミンD_2受容体の内因性増強物質であることが実証された,またドーパは孤束核に終末する圧受容器反射第一次求心性繊維に一つの伝達物質たりうることを証明した。本研究実績として[1]パーキンソン病態時に出現する一つのドーパ受容体発現系としての線条件アセチルコリン遊離系を確立した。6-ヒドロキシドパミン投与ラット線条体微量透析系においてドパミンD_1刺激は同遊離を促進,D_2,D_3刺激は同抑制を生じ,いずれの応答も正常ラットに比し,感受性増大が見られた(Brain Res.655,233;Neurisci.Lett.173,59,1994)。D2感受性増大は,GTPasc活性の亢進を伴ったが受容体およびGi蛋白質の遺伝子発現の変化を生じないから,受容体数の増加によるものではなく、受容体-G蛋白関連の伝達効率増大によると考えられた。(Neurosci.Lett.175,107,1994)。プローブを介して注入したL-ドーパ(10と100nM)は同遊離を同程度に抑制,一方、D-ドーパ10nMとドパミン100nMは無作用であった。

L-ドーパの抑制作用はドパミンD_2/D_3拮抗薬のスルピリドおよび中枢性ドーパ脱炭酸酵素阻害により修飾されなかった。(Ncurosci.Res.,Suppl.19,S108,1994;Biomed.Pharmacother.,1995)。学術上はパーキンソン病態時に発現する"ドーパ受容体"系を発見したといえる。しかしその抑制程度は正常時5%,病態時25%であり,本研究計画の第二次スクリーニングには不十分と判断された。[2]アフリカカツメガエル卵母細胞を用いた,病態モデルから作成したドーパmRNA注入・発現系において,約10種のドーパメチルエステルのpara-I,Br,F-phcnyl.mcta-CF_3-phcnyl誘導体等はいずれもドーパに対する拮抗活性を示した。しかし,第二次スクリーニング前段階の線条体微量透析ドーパ自発性遊離系を用いて安定性を検討したところ,拮抗薬候補はすべてドーパに変換され,ドーパメチルエステルに比し,利点はないと判断した。[1]正常・パーキンソン病モデルラット線条体グルタミン酸遊離に及ぼすドーパ作用の検討:意識下、微量透析系対照ラットにおいて、プローブを介して潅流したドーパ10-100nMは濃度依存性にグルタミン酸遊離を増大し、100nMによる同増大(136%)は完全にCa^<2+>-依存性、テトロドトキシン-感受性を示し、100nMのD-ドーパ、ドパミンは無作用、無作用濃度の10nMは、6-ヒドロキシドパミン脳室内投与ラットにおいて、グルタミン酸遊離を187%増大、明らかな増感応答を示した。[2]の第二次スクリーニング法として妥当と判断した。[2]安定な競合的ドーパ拮抗薬の検索:新合成したドーパメチルアミドは意識下線条体微量透析ドーパ基礎遊離測定系において、安定性を示したが、麻酔下弧束核微量注入ドーパの降圧・徐脈応答に拮抗しなかった。エステル置換体の新合成シクロプロピルメチルエステルは、同拮抗活性を示したが、安定性はドーパメチルエステルを凌駕し得なかった。新合成した仮称Compound M1 μgはドーパ60ngに対する降圧・徐脈応答を完全に拮抗し、また、ドーパへの変換程度は、ドーパメチルエステルに比し、かなり少ない。今後の展開の母化合物として有望な拮抗薬候補といえる。[3]ドーパ作動薬の検索:ドーパのβ-位に水酸基を持つL-スレオ-3,4-ジヒドロキシフェニールセリンは、ノルアドレナリン前駆体とされてきたが、立体特異的に、視床下部切片誘発性ノルアドレナリン遊離をシナプス前β-受容体を介して促進するとともに、弧束核微量注入はシナプス後性の降圧・徐脈応答を示す。これら2種の応答はドーパ脱炭酸酵素阻害下にも見られ、ドーパメチルエステルにより競合的に拮抗される。ノルアドレナリンへの変換ではなく、それ自体としてドーパ受容体を作動すると結論した。
高能率仕上げ用CBN砥石の実用化

自動車等に使用されている量産歯車の焼入後の歯面仕上げとして、CBN砥粒を利用する歯車研削が世界的に多数開発段階にある。そのひとつの方法として、ねじ状CBN砥石を用いる方式を実用化するために本研究を2年間行ってきた。初年度は主に砥石の設計・製作及び実験の一部を行い、2年度は実験を主に行ってきた。1.初年度にm=2の♯200/230番(A)及び♯140/170番(B)の粒度のCBN砥石の設計・試作した。歯数56の平歯車を対象として、A砥石を用いて、適性研削条件(速度v、送りf、切込みt)の選定を行った。f×t=0.1以内だと歯面の焼き付きを生じないことがわかった。2.2年度にB砥石を用いて、同じ平歯車を研削した。B砥石はA砥石よりも砥粒が大きくなったが、ねじ面の整形により凹凸が少ないこと、精度良いねじ面を得た。(1),同一位置で85個研削することができ、JIS1級内の歯車を仕上げることができた。さらに個数を増すことができると考えられる。(2),砥削条件の選定においては、A砥石と同様にfを大きくすると焼き付く恐れがあり、f×t=0.1が目安となった。(3),砥石ねじ面の溶着は大きく発生しなかった。3.A砥石を用いて、歯数49のはすば歯車を研削した。(1),砥石の作用する範囲が広い(平歯車で1.75ピッチ、はすば歯車で2.5ピッチ作用)ために、f×t=0.2と平歯車の研削に比べ2倍に研削条件を上げることができた。(2),コンベンショナル方向に比べ、クライム方向は焼き付きが生じ易いことがわかった。(3),低圧の研削油に加えて、砥石ねじ面の洗浄を目的とした高圧油の吐出口の位置及び方向の設定が、焼き付きに大きく影響することが確認された。以上のことからCBN砥石の実用化に目処が立ち、ラインの投入も可能と思われる。そのひとつの方法として、ねじ状CBN砥石を用いる方式を実用化するために本研究を2年間予定している。初年度は主に砥石の設計・製作及び実験の一部を行い、次年度は実験を主に行う。研究の中心となるハードギャーフィニッシャーは、本年度6月に新設した。1.研究に必要なCBN砥粒に関する情報を収集した。従来の本方式に関するデータの整理を行った。フイニッシャー本体の整備、取り付け治具の新作、測定機器の整備、研削条件に応じたプログラムの準備を行った。2.研究は、まずモジュールm=2.5のはすば歯車について、既設のフイニッシャーとの比較から行った。実験の結果、新フイニッシャーの剛性、精度が確認されたが、歯車及び砥石の観察上からm=2で研究を進める方がより効果的とわかった。そこで、m=2のCBN砥石の設計をした。形状は現有の砥石と同一とし、粒度の選定、硬さ、砥粒の電着等に細心の注意をはらいながら試作した。3.試作した砥石の砥石面における砥粒の飛出し、分布状態及び歯形形状等に関する精度検査を綿密に行った。砥粒の分布状態は良かったが、飛出しが少ない砥石となった。4.試作した砥石を用いて、m=2,歯数56の平歯車を対象として、実験により適性研削条(速度、送り、切込み)の選定を行った。以上のことから、機械の剛性が増せば研削条件を高くすることはできるが、砥石に問題があり、その粒度、突き出し量により適正な研削条件があること、切込みよりも送りを増加する方が、歯面の焼付きおよび溶着に大きく影響することがわかった。

3.A砥石を用いて、歯数49のはすば歯車を研削した。(1),砥石の作用する範囲が広い(平歯車で1.75ピッチ、はすば歯車で2.5ピッチ作用)ために、f×t=0.2と平歯車の研削に比べ2倍に研削条件を上げることができた。(2),コンベンショナル方向に比べ、クライム方向は焼き付きが生じ易いことがわかった。(3),低圧の研削油に加えて、砥石ねじ面の洗浄を目的とした高圧油の吐出口の位置及び方向の設定が、焼き付きに大きく影響することが確認された。以上のことからCBN砥石の実用化に目処が立ち、ラインの投入も可能と思われる。
肺胞上皮細胞に存在するガス分子膜輸送機構の分子機序に関する研究

O_2/CO_2ガス交換は,肺,特に肺胞-血管界面の最も重要な機能であることは云うまでもなく,ガス交換の場となる肺胞上皮I型細胞の機能とも密接に関係する.しかし,細胞膜のガス透過性は,従来,脂質二重層を介した単純拡散によると信じられており,詳細な検討は全く行われていなかった.本研究では,肺胞I型上皮細胞が他の細胞種に比べ著明に高い細胞膜CO_2ガス透過性をもつという基礎データをもとに研究に着手し,昨年度に,肺胆II型上皮細胞がI型細胞へと分化すると発現が著明に増加する水チャネルaquaporin-5(AQP5)が,水のみならずCO_2ガス透過性の細胞膜透過性を亢進することを明らかにした.また,このCO_2ガス透過性亢進作用は少なくともAQP-1-5に共通した機能であった.そこで本年度は,まず,AQPによるCO_2ガス透過性亢進に重要な分子構造を決定するために,AQP-1の種々の変異体を作成した.次に,これらの変異体のCO_2ガス透過性についてアフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて調べた.炭酸脱水素酵素およびヘモグロビンなどのCO_2結合部位ならびに従来から知られるAQP-1のポア構造を基に約20種類のAQP-1変異体を作成した.このうちボア構造を形成するAsn76およびAsn192をSerに置換した変異体では,水およびCO_2の両方の透過性が著明に低下した.一方,Val79をAlaに置換した変異体は,水分子の透過性に影響することなくCO_2ガスの透過性のみが著明に低下した.これらの成績は,AQPによるCO_2ガスの輸送に水分子と共通の分子ポアが関与するもののCO_2ガス特異的な結合部位すなわちVal79により輪送効率が調節されていることを示唆しており,CO_2ガスの膜輸送機序を考えるうえで極めて重要な基礎データとなる.従来,細胞膜内外のガス分子の通過は自然拡散であり,特定の輸送機構は存在しないと考えられてきた.しかし研究代表者の以前の成績によって,肺胞II型上皮細胞がI型細胞へと分化するのに伴い,細胞膜のCO_2ガス透過性は著明に亢進することが判明した.そこで本研究では,肺胞上皮細胞の分化によって発現量の変化する膜蛋白質の中にCO_2ガス分子の輸送を促進するものがあるという仮説の基に,種々の膜蛋白質のガス透過性をアフリカツメガエル卵母細胞発現系によって評価した.まず,II型細胞がI型様の細胞へと分化するのに伴い,水チャネルの1種であるaquaporin-5 (AQP5)の発現量が著明に増加することを見出した.そこで次に,AQP5のガス透過性を調べた.AQP5を発現させた卵母細胞の細胞膜はコントロールに比べ約2倍と,高いCO_2ガス透過性を示した.AQP5と同様に,他のAQPサブタイプであるAQP1,2,3,4,9はいずれも卵母細胞のCO_2ガス透過性を亢進させたが,glucose transporterおよびurea transporterでは著明な変化は生じなかった.さらに,AQP1の種々の変異体を作成し,AQPによる水とCO_2ガスの輸送機構の違いを検討したが,水とCO_2はAQP分子中の同一のポアを通過している可能生が考えられた.しかしAQPのリン酸化によって水の透過性だけが亢進しCO_2ガス透過性には影響しないことが判明し,これに加え,AQPの各サブタイプの透過性を比較すると水とCO_2ガスでは必ずしも相関しないことが分かった.すなわち,AQPによる水分子とCO_2ガスの透過性調節機構には違いのあることが推定された.これらの成績は,従来全く調べられていなかったガス分子の細胞膜透過性が,膜蛋白質によって調節されていることを示す,重要な基礎データと成り得る.O_2/CO_2ガス交換は,肺,特に肺胞-血管界面の最も重要な機能であることは云うまでもなく,ガス交換の場となる肺胞上皮I型細胞の機能とも密接に関係する.しかし,細胞膜のガス透過性は,従来,脂質二重層を介した単純拡散によると信じられており,詳細な検討は全く行われていなかった.本研究では,肺胞I型上皮細胞が他の細胞種に比べ著明に高い細胞膜CO_2ガス透過性をもつという基礎データをもとに研究に着手し,昨年度に,肺胆II型上皮細胞がI型細胞へと分化すると発現が著明に増加する水チャネルaquaporin-5(AQP5)が,水のみならずCO_2ガス透過性の細胞膜透過性を亢進することを明らかにした.また,このCO_2ガス透過性亢進作用は少なくともAQP-1-5に共通した機能であった.そこで本年度は,まず,AQPによるCO_2ガス透過性亢進に重要な分子構造を決定するために,AQP-1の種々の変異体を作成した.次に,これらの変異体のCO_2ガス透過性についてアフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて調べた.炭酸脱水素酵素およびヘモグロビンなどのCO_2結合部位ならびに従来から知られるAQP-1のポア構造を基に約20種類のAQP-1変異体を作成した.このうちボア構造を形成するAsn76およびAsn192をSerに置換した変異体では,水およびCO_2の両方の透過性が著明に低下した.

一方,Val79をAlaに置換した変異体は,水分子の透過性に影響することなくCO_2ガスの透過性のみが著明に低下した.これらの成績は,AQPによるCO_2ガスの輸送に水分子と共通の分子ポアが関与するもののCO_2ガス特異的な結合部位すなわちVal79により輪送効率が調節されていることを示唆しており,CO_2ガスの膜輸送機序を考えるうえで極めて重要な基礎データとなる.
広域・長期避難者の市民権保障に向けた政策・制度開発に関する領域横断的研究

東京電力福島第一原子力発電所の苛酷事故により、多くの被災者が超長期・広域の避難を強いられている。私たちは自治体再建研究会を組織し、被災者の生活再建と被災地自治体の活動を支援するために資する政策・制度を、政治学、行政学、法学、社会学の各分野から領域横断的に研究してきた。3年間の研究の成果として、本研究では被災者の意見書に基づいて複数の復興シナリオ(焦燥、追及、反省、凍結、再建)を導き出し、自治体と国への提言としている。【目的】本研究の目的は、東日本大震災と原発災害により、超長期・広域・大量の避難を強いられている被災者の生活再建と避難元自治体の活動を支援するために資する政策・制度を、政治学、行政学、法学、社会学等の各分野から領域横断的に探究することにある。【年度計画】初年度は、被災者団体、原発災害避難自治体、学識者等との対話を通じて、現実に起きている諸問題から課題を設定することを目標とした。【研究実績】本研究の目的を遂行するために、研究分担者と研究協力アドバイザーを構成員とする自治体再建研究会を組織し、平成26年4月29日、6月3日、7月8日、9月9日、10月13日、11月1日、12月2日、平成27年1月12日、3月23日の合計9回にわたって研究会を開催した。そこでは、必要に応じて、被災者団体、行政関係者、学識者等を招き、長時間にわたる討議を繰り返して現状の把握と分析に努めた。また、平成26年7月26日から28日にかけて、県外に避難している被災者や避難先自治体への訪問調査を行った。さらに、避難自治体の復興計画策定のための検討委員会を継続的に傍聴するなど、当事者との連携も進めた。その成果として、避難自治体が抱えている課題整理、避難自治体に関わるアクターの論理の把握、原発避難自治体の復興計画についての検討、などに取り組むことができた。さらに後掲の「研究発表」にあるように、現時点での成果を、多数の雑誌論文、学会発表、図書などを通じて社会に還元した。【今後の研究展開】これらの成果を踏まえ、新年度では、復興計画と連動した避難自治体と避難者の復興に資する政策・制度開発を軸に、住民意向調査の分析、避難自治体の財政分析、避難自治体の土地利用のあり方と手法、などを、自治体政策研究会の場において具体的に調査研究することとしている。≪目的≫本研究の目的は、東日本大震災と東京電力福島第一原子力発電所の過酷事故にともなう災害により、超長期・広域・大量の避難を強いられている被災者の生活再建と避難元自治体の活動を支援するために資する政策・制度を、政治学、行政学、法学、社会学との各分野から領域横断的に探究することにある。≪年度計画≫初年度は、被災者団体、原発災害避難自治体、学識者等との対話を通じて、現実に起きている諸問題から課題を設定することを目的とした。2年目の当該年度は、引き続き、訪問調査や聞き取り調査を進めつつ、これらの課題を構造的に解析し、その要因を探求しながら、課題解決に向けた方向性を議論しとりまとめてきた。≪研究実績≫本研究の目的を遂行するために、研究分担者と研究協力アドバイザーを構成員とする自治体再建研究会を組織し、初年度に引き続き、平成27年4月26日、6月1日、6月25日、7月4日、8月27日、10月4日、平成28年1月24日、2月29日の合計8回にわたって開催した。そこでは必要に応じて、被災者団体、行政関係者、学識者等を招き、討議を繰り返した。また7月31日から8月2日にかけて、岡山県と広島県で県外に避難している被災者や受け入れ自治体への訪問調査を行った。この結果、後掲の研究成果等を取りまとめることができた。≪今後の課題≫これらの成果を踏まえ、新年度では研究成果の報告書を作成することにしている。初年度においては「原発避難自治体の抱えている課題についての整理」「原発避難自治体にかかわるアクターの論理」「原発避難自治体の復興計画についての批判的検討」について議論を整理した。2年目の当該年度においては、引き続き被災当事者団体、広域避難当事者、関係行政機関の職員などへの聞き取り調査を行うとともに、問題の構造化のための議論を重ねた。その成果物として、本研究のために組織された自治体再建研究会が企画した単著を出版することができた(『地方創生の正体』ちくま新書)。また研究分担者のそれぞれにおいても、新聞、テレビ等のマスコミや原発避難自治体等の行政機関などと協力連携しての調査や報道において、研究成果や知見を社会に還元することに努めた。【研究の目的】・本研究の目的は、東日本大震災と東京電力福島第一原子力発電所の苛酷事故にともなう災害により、超長期・広域・大量の避難を強いられている被災者の生活再建と避難元自治体の活動を支援するために資する政策・制度を、政治学、行政学、法学、社会学の各分野から領域横断的に研究することにある。【年度計画】・初年度は、被災者団体、原発災害避難自治体、学識者等との対話を通じて、現実に起きている諸問題から課題を設定することを目的とした。2年度目は、引き続き訪問調査や聞き取り調査を進める一方で、これらの課題を構造的に分析し、その要因を探求しながら、課題解決に向けた方向性を議論しとりまとめることを狙いとした。

最終年度の平成28年度は、これらの成果について、調査の補完をしながら議論を重ね、政策・制度への提言を含めた報告書にとりまとめて公刊することとした。【研究実績】・本研究を実施するために、研究分担者と研究協力アドバイザーを構成員とする自治体再建研究会を組織し、必要に応じて、被災者団体、行政関係者、学識者等を招き、討議を繰り返すとともに、後掲の研究成果等をとりまとめ、さらに報告書として『原発被災地の復興シナリオ・プランニング』を公刊した。東京電力福島第一原子力発電所の苛酷事故により、多くの被災者が超長期・広域の避難を強いられている。私たちは自治体再建研究会を組織し、被災者の生活再建と被災地自治体の活動を支援するために資する政策・制度を、政治学、行政学、法学、社会学の各分野から領域横断的に研究してきた。3年間の研究の成果として、本研究では被災者の意見書に基づいて複数の復興シナリオ(焦燥、追及、反省、凍結、再建)を導き出し、自治体と国への提言としている。初年度の目標は、被災者団体、原発災害避難自治体、学識者等との対話を通じて、現実に起きている諸問題から課題を設定することであったが、十分に目標を達成した。合計9回にわたる研究会開催、訪問調査、復興計画検討委員会傍聴等を通じて、社会科学の諸分野にまたがる専門性を融合させるとともに、当事者との連携による実学的アプローチをとることで、理論的かつ実証的な研究成果の実現に一歩を踏み出した。具体的には次のとおりである。【原発避難自治体の抱えている課題についての整理】町内市街地が帰還困難区域と居住制限区域で分断されていること。それに伴い賠償などで格差が生じていること。現時点で帰還意向を示している住民は1割強。帰る人による偏った人口構成の自治体。自治体職員の抱えている問題。【原発避難自治体に関わるアクターの論理】避難者受け入れ自治体...福島県との連携が乏しい。国からの支援メニューがなくなりつつある。復興庁...あくまでも帰還支援。広域避難については対象外。避難者...避難元との関わりが難しくなっている。避難先コミュニティになじみつつある。受け入れ市民団体...支援疲れが出ており、活動休止する団体が多くなっている。【原発避難自治体の復興計画についての批判的検討】原発避難自治体の復興における四つのシナリオが、(1)没入シナリオ(自治体再生)、(2)被害者シナリオ(自治体転生)、(3)反省シナリオ(自治体更正)、(4)凍結シナリオ(自治体凍結保存)として整理され、加えて(5)希望のシナリオが提起された。3年目の最終年度においてはこの2年間の研究成果を踏まえ、引き続き被災者の生活再建方策の検討を続けるとともに、原発避難自治体の復興計画についての提言を進める。具体的には、シナリオ・プランニングの手法にのっとり、原発避難自治体の復興におけるシナリオとして、1没入シナリオ(自治体再生)、2被害者シナリオ(自治体転生)、3反省シナリオ(自治体更生)、4凍結シナリオ(自治体凍結保存)の4つを想定し、それぞれの行く末について検討を深める。また原発避難自治体の復興計画を例にとり、どうあるべきかという改善点を整理し、あるべき復興像を描く。これらの成果を報告書としてまとめ、原発災害自治体の復興と被災者の生活再建に資することとする。
苛立ちの神経回路

人間社会において暴力は大きな問題となっているが、この暴力行為の引き金となる主な原因に、欲求不満による「苛立ち」がある。本研究はマウスを用いて、苛立ちに関わる神経回路を明らかにすることを目指すものである。攻撃行動が過剰になる神経メカニズムとして、脳内セロトニン神経系の神経核である背側縫線核(DRN)に着目し、DRNがどのような入力制御を受けた際に雄マウスの攻撃行動が過剰になるかを解析してきた。社会的挑発場面という、別の雄マウスの存在が見えるが直接攻撃できない状態にしばらく置くことで、雄マウスの攻撃行動が過剰になる手法を「苛立ち」のモデルとして用い、その際にDRN内でのグルタミン酸放出が増加することが明らかとなった。このグルタミン酸入力がどの脳領域に由来するのかを、光遺伝学的手法と薬理遺伝学的手法を用いて同定を試み、興味深い候補領域が明らかとなってきた。また、c-Fos発現による解析からも、同領域の活性化が攻撃行動の量と正の相関を示すことが明らかとなってきており、適切な攻撃行動を示している際のc-Fos発現よりも、社会的挑発により過剰な攻撃行動を示している際のc-Fos発現の方が高い活性化を示した。また、並行して、社会的挑発以外の欲求不満による攻撃行動変化を調べるテストの開発を試みた。報酬が通常もらえることを学習した場面において、報酬が得られないことによる欲求不満状態を作り、その際の攻撃行動がどのように変化するかを検討した。しかしながら、報酬の有無に関係なく、報酬と連合されたテスト場面におかれることによって、動物の興奮が高まり、攻撃行動が昂進するという、想定とは異なる結果が得られている。DRNは興奮性のグルタミン酸入力を受けており、雄マウスが攻撃行動を示している最中に、DRN内のグルタミン酸の放出が増加することが明らかとなった。興味深いことに、DRNグルタミン酸の放出は、他の雄マウスの存在が見えるが直接攻撃をすることができない、社会的挑発場面においても増加することが明らかになった。社会的挑発はその後の攻撃的出会い場面での攻撃行動を過剰にすることが知られており、本研究においても社会的挑発によって実際に攻撃行動の増加が認められ、それに伴いDRNグルタミン酸放出は更に増加した。このことから、社会的挑発場面にさらされている雄マウスは、実際に攻撃行動を行っていないにも関わらず、攻撃行動の強度を増加させる神経回路の活性化が起こっていることが示唆された。攻撃場面で興奮しやすく攻撃行動を始めやすい傾向には個体差があり、すぐに攻撃行動を示す個体もいれば、全く攻撃行動を示さない個体もいる。この個体差とDRNのニューロン活性に相関があることも明らかとなってきた。現在はDRNからの特定の投射神経回路について、光遺伝学的手法を用いて神経活動の操作を行い、その攻撃行動への影響を調べている。雄マウスが社会的挑発場面におかれた際に、背側縫線核におけるグルタミン酸増加が増加することや、攻撃場面で興奮しやすく攻撃行動を始めやすい傾向(苛立ちやすさ)と背側縫線核の神経活動の間に相関があることから、本研究の結果から背側縫線核のニューロンが苛立ちと関係があることが示唆されてきている。現在は背側縫線核からの特定の投射先への神経回路の活性を光遺伝学的手法を用いて操作することで、その役割を明らかにしようと試みている。苛立ちを生み出す他の行動テストの開発については遅れを取っているが、その他の点については順調に進んでいる。これまで、動物を用いた攻撃性研究では、実際の身体的運動としての攻撃行動と、内的状態を切り分けることはできなかった。本研究では、攻撃行動を行っていないが欲求不満が引き起こされる場面において活性が上がり、その活性の程度によって攻撃行動の強度を変化させる領域こそが「苛立ち」に関わる脳領域であると定義し、その神経回路を明らかにしようと試みている。これまで、背側縫線核のグルタミン酸入力がマウスの攻撃行動の程度に関わることを明らかにしてきたが、実際に攻撃行動を行っていない社会的挑発場面においてもグルタミン酸放出が増加していることが明らかとなった。社会的挑発はその後のマウスの攻撃行動を増加させることが知られており、本研究においても社会的挑発によって実際に攻撃行動は増加し、それに伴う背側縫線核内のグルタミン酸放出が更に増加した。このことから、背側縫線核へのグルタミン酸入力が「苛立ち」に関わる入力である可能性が示唆された。オプトジェネティクスを用いて、どの脳領域からのグルタミン酸入力が攻撃行動の増加に関与するのか、そして背側縫線核からどこに投射するニューロンが攻撃行動の増加に関与するのかの検討を行っている。

オプトジェネティクスを用いた解析から、苛立ちに関わる背側縫線核への投射領域や背側縫線核からの投射領域の同定が進んできている。これらの投射ニューロンの更なる機能解析によって、苛立ちに関わる神経回路の一端が明らかとなると期待される。苛立ちを生み出す他の行動テストの開発についてのみ遅れを取っているが、その他は順調に進んでいる。人間社会において暴力は大きな問題となっているが、この暴力行為の引き金となる主な原因に、欲求不満による「苛立ち」がある。本研究はマウスを用いて、苛立ちに関わる神経回路を明らかにすることを目指すものである。攻撃行動が過剰になる神経メカニズムとして、脳内セロトニン神経系の神経核である背側縫線核(DRN)に着目し、DRNがどのような入力制御を受けた際に雄マウスの攻撃行動が過剰になるかを解析してきた。社会的挑発場面という、別の雄マウスの存在が見えるが直接攻撃できない状態にしばらく置くことで、雄マウスの攻撃行動が過剰になる手法を「苛立ち」のモデルとして用い、その際にDRN内でのグルタミン酸放出が増加することが明らかとなった。このグルタミン酸入力がどの脳領域に由来するのかを、現在光遺伝学的手法を用いて同定を試みている。また、社会的挑発に関わる脳領域の全容を明らかにするために、c-Fos発現による解析も行っている。この実験では、適切な攻撃行動を示している際のc-Fos発現と、社会的挑発により過剰な攻撃行動を示している際のc-Fos発現に変化がみられる場所を探索している。また、攻撃行動が異なる系統のマウスにおいて、苛立ちに関わる神経回路の活性がどのように異なるかについても、解析を行っている。加えて、性ホルモンが苛立ちに関わる神経回路をどのように制御しているかを理解するために、遺伝子ノックダウンの手法を用いて、エストロゲン受容体発現を阻害することで、社会的挑発による攻撃行動がどのように変化するかを解析している。実験で用いるc-Fos抗体の供給を生産社が終了したため、別の会社の抗体で条件検討が必要となり、研究計画の遂行に遅延が生じた。また、本研究の過程で、「苛立ち」に関わる可能性のある興味深い新たな神経回路が明らかになってきており、オプトジェネティクスの手法や免疫組織学的解析を用いて、現在その詳細を解析を行っている。このグルタミン酸入力がどの脳領域に由来するのかを、光遺伝学的手法と薬理遺伝学的手法を用いて同定を試み、興味深い候補領域が明らかとなってきた。また、c-Fos発現による解析からも、同領域の活性化が攻撃行動の量と正の相関を示すことが明らかとなってきており、適切な攻撃行動を示している際のc-Fos発現よりも、社会的挑発により過剰な攻撃行動を示している際のc-Fos発現の方が高い活性化を示した。
原子間力顕微鏡による水素結合力の単原子レベル計測

本研究では、個々の水素結合の力の大きさと分布を高空間分解能で定量測定する手法の確立を目的とした。2つの原子間にはたらく微小な力を検出することができる非接触式原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、表面上に吸着した分子と探針先端原子との間に働く個々の水素結合力の検出を試みた。昨年度作製した様々な分子修飾探針を用いて、金属表面の水分子をはじめとする様々な分子吸着系を測定した。AFMによる高空間分解能観察によって吸着分子の構造を特定するとともに、探針-試料間に働く力の計測を実施した。しかしながら、大きな水素結合力が働く系の計測は極めて困難であり、その一因として、探針先端の分子種が化学的に活性であると表面分子と反応して構造が変化してしまうことが示された。反応性の高い吸着種の計測手法の確立が今後望まれる。一方、分子修飾探針を用いることで、単原子間に働く斥力トルクを利用した分子スイッチ系の動作とその原理解明に成功した。具体的には、銅表面上に垂直に吸着した一酸化窒素(NO)に分子修飾探針を十分接近させると、表面分子の酸素原子と探針先端原子との間にパウリ斥力が生じ、表面NO分子が押し倒されて配向変化することを明らかにした。AFMによって原子間力の空間分布を明らかにし、その配向変化に必要な斥力トルクを見積もることに成功した。微小な原子間力の空間的計測から分子ダイナミクスを解明した本研究の知見から、今後、水素結合を含む様々な化学結合力の単原子レベル定量計測による結合状態の評価や元素同定、さらに、そのような原子間力を活用した単分子マシン・単分子デバイスの開発が進むことが期待できる。本研究では、個々の水素結合の力の大きさと分布を高空間分解能で定量測定する手法の確立を目的としている。2つの原子間にはたらく微小な力を検出することができる非接触式原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、表面上に吸着した分子と探針先端原子との間に働く個々の水素結合力の検出を試みるものである。上記研究目的の遂行には、構造が規定された分子修飾探針を作製することが重要である。今年度の研究によって、特徴の異なる複数の分子修飾探針の作製に成功した。また、その探針の機能を評価するために、表面吸着分子をAFM観察して構造決定を行った。まず、一般的にAFMの空間分解能が向上することが知られている一酸化炭素(CO)探針を用いて、銅表面上のヘリセンのキラル識別を行った。ヘリセンは螺旋型の多環芳香族炭化水素であり、その立体形状からキラリティを有する。CO探針を用いることで、ヘリセン単分子の高分解能AFM測定に成功した。更に、表面上から探針先端に分子を移動させることでヘリセン修飾探針を作製した。このヘリセン探針は安定であり、CO探針と同等の高分解能AFM像が得られることが示された。ヘリセン探針を用いたAFM観察によって、走査トンネル顕微鏡(STM)像では判定できない表面上のヘリセン複合体の個々のキラルを識別することができた。さらに、一酸化窒素(NO)修飾探針の作製にも成功し、Cu(111)表面上における水とNOの複合体の構造解明を行った。その結果、水とNOが水素結合することで水3分子とNO4分子から成る特異的な複合体が支配的に形成することが示された。現在までの研究により、先行研究にて多用されている一酸化炭素探針とは異なる構造を有する、ヘリセン探針や一酸化窒素探針を作製した。これらの新しい探針の作製の成功は、水素結合の比較計測を可能にする重要な成果である。また、複数の表面吸着分子系において、単分子レベルで吸着分子の構造解明に成功した。しかしながら、水素結合しうる表面吸着分子系の探索に予想以上に時間を要したため、当初の目的である水素結合の高空間分解能計測には至っておらず、次年度の課題となっている。これらの現状から進捗がやや遅れていると判断した。

微小な原子間力の空間的計測から分子ダイナミクスを解明した本研究の知見から、今後、水素結合を含む様々な化学結合力の単原子レベル定量計測による結合状態の評価や元素同定、さらに、そのような原子間力を活用した単分子マシン・単分子デバイスの開発が進むことが期待できる。今年度の研究により、安定かつ構造が規定された分子修飾探針の作製に成功した。次年度は、水素結合しうる表面吸着分子系の探索に焦点を絞る。様々な吸着分子に対して分子修飾探針を接近させ、力を測定することで水素結合の検出を試みる。水素結合ではないが、本研究で用いるAFM装置によって既に、探針先端分子と表面分子との間に働く極めて微小な力の定量測定に成功している。この測定手法を水素結合系に適応することで目的達成を狙う。次年度使用額が生じたのは、本年度の計画にやや遅れが生じ、研究遂行に必要な物品・消耗品の購入が来年度に持ち越しになったことが主な要因である。次年度は、当初の計画通り、試料作製・精密測定のための真空部品・計測機器の調達、学会参加・調査用の旅費、印刷費、および論文投稿にかかる費用に使用する。
脳に特異的に存在するPNP14の生理機能に関する研究

ラット脳を用いて、加齢によるPNP14mRNAの発現変化をin situハイブリダイゼーション法により解析し、生後7週齢ラット脳でのmRNAの発現は嗅球、海馬歯状回、海馬CA1、小脳において高いことを明らかにした。これらの部位において、生後7週齢、1年齢、2年齢について調べた結果、いずれの部位においても、加齢に伴ってPNP14mRNA発現が低下傾向にあることを示した。同様の結果がノーザンブロット解析によっても示された。また、受精後14日、16日の胎児脳でのPNP 14mRNA発現はほとんど認められなかった。また、タンパク質レベルにおける発現量の変動は、生後間もなくは発現量は低いが、3-7週齢まで著明に増加した。1年齢、2年齢では海馬において著しく低下し、小脳では低下傾向が認められたが、嗅球では有意な変化は認められなかった。以上の結果から、PNP 14は中枢神経系においてそのmRNA、およびタンパク質共に生後から発現量が増加し始め、1年齢以降加齢に従って低下することを明らかにした。PNP14のチロシンリン酸化部位が127Tyrであることを明かにした。また、SYN1がチロシンリン酸化されることを初めて示し、そのリン酸化部位が133Tyrである可能性について示した。これらの知見は、生理的条件下における両タンパク質のチロシンリン酸化反応の解析に有用である。PNP14、SYN1の結合タンパク質であるGAPDHへの結合に、PNP14、SYN1分子内のDomain IIIが関与していることを明らかにした。さらに、GAPDHの標的が両タンパク質のDomain IIIに存在するKKE(D)X_<3-6>KXEE配列であることを示した。また、PNP14、およびSYN1遺伝子トランスジェニックマウスを作製した。表現型の詳細については現在、解析中である。本研究は、中枢神経系前シナプスに局在しているPNP14のリン酸化反応を介した情報伝達系や、神経細胞の分化、老化および神経伝達物質放出への関与、結合タンパク質について解析すること、およびPNP14遺伝子変異固体マウスを作製し、発生学的、形態学的、分子生物学的、行動学的に詳細に解析することを目的として行われ、以下の結果を得た。PNP14遺伝子に対する特異的オリゴプローブを作成し、加齢に伴うラット脳内におけるPNP14mRNAの変化について、in situ hybridization法により解析した。生後7週齢のラットにおけるmRNA発現は、嗅球、海馬、小脳顆粒層で強い発現が認められたが、1、2年齢と加齢に伴って、それらの部位における発現量は有意な低下を示した。2)PNP14のチロシンリン酸化PNP14cDNAのTyrをPheに置換した部位特異的変異体を作製し、GST融合タンパク質発現系ベクター、(pGEX-3X)に構築してリン酸化反応の基質に用いた。リン酸化酵素にEGF受容体、およびsrc-kinaseを用いてりリン酸化反応を行い、そのリン酸化部位が前者により127Tyrが、後者により39Tyr、および127Tyrが有意にリン酸化されることを明らかにした。3)結合タンパク質の解析GST融合wild type PNP14をグルタチオン-アガロースゲルに固定化し、ラット脳のcytosolと可溶化膜画分を試料として、affinity chromatographyを行った。cytosolから結合タンパク質として、主要な2種類のタンパク質を見出し、現在解析中である。4)トランスジェニックマウスの作成マウスの導入遺伝子は、マウスcalmodulin kinase IIプロモーターにラットにラットPNP14cDNAを連結して作製した。現在、このDNAをマウス受精卵の核にマイクロインジェクションを行っている。

PNP14がin vitroにおいてEGF受容体およびpp60^<v-src>によりチロシンリン酸化されること、および解糖系酵素の鍵酵素であるGAPDHと結合することをすでに明らかにしている。そこで、PNP14ファミリーのcDNAをsitedirect mutagenesisにより部位特異的変異体を作製し、大腸菌内に発現した変異体を基質に用いてチロシンリン酸化部位を決定すること、およびdeletion mutantを調製し、GAPDHへの結合部位を決定することを目的として行った。その結果、PNP14のチロシンリン酸化部位が127Tyrであることを明かにした。また、SYN1がチロシンリン酸化されることを初めて示し、そのリン酸化部位が133Tyrである可能性について示した。これらの知見は、生理的条件下における両タンパク質のチロシンリン酸化反応の解析に有用である。PNP14、SYN1の結合タンパク質であるGAPDHへの結合に、PNP14、SYN1分子内のDomain IIIが関与していることを明らかにした。さらに、GAPDHの標的が両タンパク質のDomain IIIに存在するKKE(D)X_<3-6>KXEE配列であることを示した。また、機能未知タンパク質の生理的機能を明らかにするためには、動物の個体レベルにおいて、遺伝子を欠失させることにより認められる表現型を解析する方法、あるいは逆に目的遺伝子を過剰発現させることにより認められる表現型を解析する方法が非常に有用である。本研究では、PNP14ファミリータンパク質の生体内における機能を明らかにする目的で、PNP14遺伝子およびSYN1遺伝子トランスジェニックマウスの作製を試みた。その結果、PNP14、およびSYNl遺伝子トランスジェニックマウスを作製することができたが、表現型の詳細については現在、解析中である。
センサペグボードの開発と有用性の検討

本年(最終年)度は、(1)左利きの健常若者を対象にデータ収集と解析、(2)把握力と持ち上げ力(接面せん断力)の計測可能なペグの開発とそれを用いてのデータの収集および解析、(3)学会での成果報告、(4)高次脳機能障害者でのデータ収集、さらに(5)論文作成を行うことの5点を目的とした。まず、左利きの若者被験者(20名)によるデータを収集、解析した。左利きでは、ペグ移動およびペグ反転の双方において左手(利き手)の方が右手よりもペグ移動時間が有意に短くなることが判明した。一方、ペグへの到達時間の左右差は小さかった。右利き者での結果と併せて考えると、利き手は、微細な物体の動的操作において有利であるが、目の前の目標物への到達運動においては、その差は小さいことが判明した。次に、小型の把握力・持ち上げ力同時計測機能を備えたペグ(重量:17g)を試作し、6名の若者被験者でデータの収集を行った。持ち上げ時の把持力のピークおよび持ち上げ後の平均把握力は、移動距離に依存して増大(1.72.4N)した。持ち上げから移動中の平均把握力も1.4から2.1Nとなった。これらの把握力増大は、持ち上げと移動運動における加速度の増大によるものと推察された。持ち上げ力様相からは、移動後にボード上の穴差し込みでペグがボードに接触(衝突)する場面が多発することが確認された。ペグ移動時間が到達時間に比べて長くなることに、それが関わっていることが明らかとなった。学会発表は、6月にチェコ共和国プラハにおいて開催されたThe World Congress of Biomedical Engineeringにおいて28年度までの成果を報告した。高次脳機能障害者を対象とした研究は、協力の得られた2医療機関で、現在データ収集を行っている。。また、28年度までの研究成果の論文作成も進行中である。本研究では看護、障碍者のリハビリテーションでの上肢機能訓練と評価、健常者の巧緻性評価、さらには職業適性検査などで広範に使用されている「ペグボード」の新たな可能性を開くために、センサ内装型ベグボードの開発を狙いとし(1)個々のペグの動作時間が計測可能なボードおよびデータ収集・解析ソフトの開発、(2)ペグの精密把握力計測機器とデータ収集・解析ソフトの開発、(3)それらを用いてペグ操作課題での新たな基礎データベースの構築と評価指標の検討の3点を目的とした。平成28年度は、(1)各ペグの移動検知システムの設計と製作、(2)把握力計測が可能なセンサペグの計測を可能とするペグの設計と製作、(3)それらの予備実験を行い、途中経過を学会等で報告する、の3点を目標とした。目標1のセンサ内装型ペグボードは、光学センサであるフォトリフラクタを自作の20穴式のペグボードの各挿入穴下部に取り付け、市販のプラスチック製円柱ペグ(直径7.4m、長さ30mm)の入出時の反射光の電気信号変化を増幅、A/D変換しデジタル信号から穴入出のタイミングが検知できる装置一式を製作した。さらに予備実験として6名の健常男女青年の協力を得て左右の手による繰り返しのテスト計測を行い、ペグの入出タイミングが明確に判定できることを確認した。加えて、80回のペグ移動でのペグの平均運動時間、平均運動速度およびそれらの個体内変動、ペグを離してから次のペグを抜くまでの手の運動時間、平均運動速度と個体内変動が計算でき、さらにペグ落下などでの大きな時間延長試技も検出可能なMatlabプログラムを作成した。目標2に関しては、把握力検出装置を備えたペグを現在製作中である。目標3に関しては、昨年12月にオーストラリア、ビクトリア大学での研究セミナーで本ペグボードの試案と可能性と題して公表した。初年度に予定していた第1の目標であるペグ装置の作成については、試行錯誤の上、装置を製作し、さらに予備実験として6名の被験者による繰り返しの実験と装置の修正を経て、現時点で十分に信頼性、安定性が確保されたペグボード装置が完成できている。さらにペグボードデータの解析のためPCソフトに関しても健常者からのデータを客観的に評価する上で使用可能なMatlab利用のソフトを完成させることも完了している。一方、把握力計測ペグの開発に関してはペグボード装置、データ取り込みソフト、データ解析ソフトの開発に多大な時間を要したために、摘み力計測装置開発は多少遅れてた。現時点では、計測用ペグは試作できたが、データ収集の周辺機器や解析ソフトの開発にまでは至っておらず、予備実験も実施できていない。従って装置の信頼性や安定性の確認も遅れている。これらの点を改善し、すべての装置が稼働できる状態を緊急に整えたいと考えている。学会等での初年度成果の報告については、ペグボード開発に時間を要した関係で海外での大学研究セミナーでの発表のみに留まった。本年度は、昨年度中に設計、製作、予備テストを完了したフォトリフラクタ型20穴式のセンサペグボードを用いて健常青年男女各25名づつ(計50名)、および健常高齢者男女各15名づつ(計30名)を被験者としてペグ移動距離、使用する手の左右差、性差、年齢差を調べるためのデータを収集した。さらに昨年度開発したデータ解析用Matlabソフトを用いてすべてのデータを解析し、統計解析も行った。