hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子官体癌早期診断への新しいアプロ-チ一特に胎児胎盤蛋白P450HFLaとPP4について

Pー450HFLa及びPP4について免疫組織学的検索(ABC法)並びに血清学的検索(EIA法)を行い,1989ー1991年の間に以下の事を明らかにした。(1)胎児肝臓における免疫学的陽性度はageーdependentで,ヒト胎盤絨毛とのクロスも認められた。子官体癌の86%でも明瞭な局在が認められ,oncodevelopmentel proteinである事が判明した。(2)健常男女における正常上限は3u/ml(平均+2σ)で,月経周期による変動は無く,妊娠末期母体血の93%で上昇が認められた。(3)良性婦人科疾患では10%以下の低治療前血中高値率であったが,「子官体癌」では100%の陽性率で平均値も11.4u/mlに達し,本疾患の腫瘍マ-カ-として臨床応用可能である事が示唆された。(1)胎盤における主局在は絨毛及び脱落膜で,カニクイ猿胎盤ともクロスした。子官体癌における局在率は20%と低率であったが,子官内膜間質細胞では強陽性であり,この事が進行初期より血中高値をとる理由の一つと思われた。(2)健常男女における正常上限は10.9ng/ml(平均+2σ)で,黄体期に上昇し,妊娠末期に著しく低下する傾向が見られた。分娩中母体血,及び羊水中で高値をとり,脱落膜より羊水,母体血への漏出が示唆された。(3)良性婦人科疾患では18%以下の低治療前血中高値率であったが,「子官体癌I期」でも47%の高陽性率で,子官体癌早期診断への臨床応用の可能性が示唆された。本年度は二種の胎児・胎盤組織蛋白P-450HFLa及びPP_4に関して以下の二点につき基礎的検討を行った。1)胎盤、胎児臓器、婦人科臓器及び各種婦人科悪性良性腫瘍における免疫組織学的検討;局在所見はavidin-biotin immunocomplex(ABC)法に依った。2)P-450HFLa及びPP_4に対するenzyme immunoassay(EIA)法の組み立て、及び男女血中正常値、月経周期及び妊娠中における変動、更に各種婦人科疾患における陽性率に関する予備試験;EIA法はsolid-phase competitive法に依った。得られた成績の概要は以下の如くである。1)P-450HFLa及びPP_4はヒト胎盤繊毛に明瞭な局在が認められ、特にPP_4はcynomolgusサル胎盤でもその存在が確認された。2)P-450HFLaは主として胎児肝臓で明瞭な局在が認められ、免疫組織学的陽性度はage-dependentであり、成人肝臓における陽性度は極めて低かった。3)P-450HFLaの子宮体癌細胞における局在率は86%に達したが、PP_4は20%と低率であった。しかしながらPP_4は子宮内膜間質細胞で強陽性であり、この事が進行初期より血中高値を取る理由の一つであろうと推測された。4)P-450HFLa及びPP_4の子宮体癌症例治療前における血中高値率はそれぞれ100%、及び48%であった。P-450HFLaの血中高値率は極めてdrasticであるが、正常上限が3U/mlと低値で、癌細胞より血中への遊離は僅少であり、古典的腫瘍マ-カ-としての有用性には問題があると思われた。Pー450HFLa及びPP4に対するenzyme immunoassay(EIA)を組立て,健常男女血中正常値,月経周期及び妊娠中における変動,更に各種婦人科疾患における治療前血中高値率を検討した。

尚,EIA法はsolidーphase competitive法によった。結果は以下の如くである。(1)健常男女における正常上限は3u/ml(平均+2σ)に設定された。月経周期による変動は見られず,妊娠初期・中期には陽性率も50%以下であったが,妊娠末期には93%に達した。羊水中では正常範囲内であり,絨毛からの羊水への分泌は否定的な結果であった。(2)子宮内膜症を除く良性婦人科疾患では10%以下の低治療前血中高値率であったが,卵巣悪性腫瘍や「子宮体癌」では100%の治療前血中高値率で平均値も18.0及び11.4u/mlを示し,「子宮体癌」の腫瘍マ-カ-として臨床応用可能である事が示唆された。(1)健常男女における正常上限は10.9ng/ml(平均+2σ)に設定された。月経周期では黄体期に上昇する傾向が見られ,妊娠末期に著しく低下する傾向が見られた。分娩中母体血,及び羊水中で高値をとり,脱落膜より羊水,母体血への漏出が示唆された。(2)良性婦人科疾患では18%以下の低治療前血中高値率であったが,「子宮体癌」では48%の治療前血中高値率で,Pー450HFLa同様腫瘍マ-カ-としての臨床応用の可能性が示唆された。
ウシ耳下腺でのナトリウム重炭酸イオン共輸送体の分子基盤の解明:複合体形成の可能性

Yeasttwo-hybrid法を用いたウシ耳下腺cDNAライブラリーの探索によりNBCe1-BのN端領域との結合タンパク質候補として浮上した2種類のタンパク質(以下、タンパク質Aとタンパク質B)について、以下の実験を行った。共焦点顕微鏡を用いたimmunocytochemistryの実験により、分離したウシ耳下腺腺房細胞において、NBCe1-B、タンパク質A、およびタンパク質Bが発現し、形質膜上にそれらが集積し共局在している傾向が見られた。導管細胞と思われる細胞からはいずれのシグナルも検出されなかった。また、タンパク質AあるいはBをNBCe1-Bと共発現させたHEK293細胞を用いた実験でも、タンパク質AあるいはBとNBCe1-Bの共局在を示唆する結果が得られた。さらに、関連する実験テーマとしてNBCe1-Bの輸送活性が細胞内Mg^<2+>によって抑制され、その抑制作用にNBCe1-Bの特異的N端領域が関与することを明らかにしたことから、N端領域に結合するタンパク質AあるいはBの共発現によるNBCe1-Bに対する細胞内Mg^<2+>の抑制作用への影響を調べた。HEK293細胞にタンパク質AあるいはBとNBCe1-Bを共発現させ、パッチクランプ法によりNBCe1-B電流を測定したところ、条件によっては共発現により細胞内Mg^<2+>による抑制作用が減弱することが明らかとなった。これはタンパク質AあるいはBの結合によるNBCe1-Bの活性化のメカニズムに細胞内Mg^<2+>による抑制作用が関与する可能性を示唆する結果である。以上、本研究によりNBCe1-Bに対する新たな相互作用タンパク質が明らかとなり、それらによる機能的修飾のメカニズムの一つの可能性を提唱することができた。現在、これらの成果を論文としてまとめているところである。ウシ耳下腺腺房細胞における起電性ナトリウム重炭酸イオン共輸送体(以下、NBCeと略)の分子複合体の実体を解明することを目的とし、以下の実験を行った。2、新規結合タンパク質の探索:NBCe1-Bとの新規結合タンパク質を明らかにするために、Yeast two-hybrid法による実験系を立ち上げた。プレイとしてウシ耳下腺由来のcDNAライブラリーを作製し、ベイトとしてNBCe1-Bの細胞質内に存在するN端およびC端領域をそれぞれ用いたところ、N端領域を用いた実験では9種類、C端領域を用いた実験では10種類の結合タンパク質候補のクローンが得られた。それらの中でN端領域と結合する可能性が示唆された一つのクローン、およびそのクローンと類似配列を持つが異なる遺伝子であるもう一つのクローンに注目して実験を進めることにした。RT-PCR法でそれぞれのクローンのmRNAがウシ耳下腺で発現していることを確認し、High fidelityの酵素を用いて得られたcDNAをクローニングし、シークエンスを明らかにした。今後は得られた結合タンパク質候補をNBCe1-Bと共発現させてNBCe1-B機能への影響を電気生理学的手法により調べると共に、それらのNBCe1-Bとの結合や共局在を生化学的あるいは組織学的手法により明らかにしていく予定である。昨年度Yeast two-hybrid法を用いたウシ耳下腺cDNAライブラリーの探索によりNBCe1-BのN端領域との結合タンパク質候補として浮上した2種類のタンパク質(以下、AとB)について、以下の実験を行った。正確性の高い酵素による増幅反応によりウシ耳下腺から得たAとBのcDNAを用いて、Yeast two-hybrid法でのNBCe1-BのN端領域とAあるいはBとの相互作用を再確認した。共免疫沈降法による実験により、ウシ耳下腺でのAあるいはBとNBCe1-Bとの内因性の相互作用を明らかにした。また、AとB同士も結合しうることが明らかとなった。続いてAあるいはBの相互作用がNBCe1-B機能に与える影響を調べるため、NBCe1-Bを安定的に発現させたHEK293細胞にAあるいはBを一過性に発現させ、パッチクランプ法によりNBCe1-Bの輸送活性の指標となるNBCe1-B電流を測定した。すると、AあるいはBを共発現させた細胞を用いた場合、コントロールとなる発現ベクターを一過性にトランスフェクションした細胞を用いた場合に比べて、ある条件ではNBCe1-B電流が約5倍にまで増加した。これらの成果は上皮細胞での重炭酸イオン輸送に重要な役割を果たすNBCe1-Bの未知の機能調節機構の解明につながるものである。今後は共焦点顕微鏡を用いたAあるいはBとNBCe1-Bとの共局在を調べる実験等により、その相互作用の有無をさらに検討するとともに、パッチクランプ法の実験によりAあるいはBがNBCe1-Bの輸送活性を増加させるメカニズムの解明も目指していきたい。

さらに、関連する実験テーマとしてNBCe1-Bの輸送活性が細胞内Mg^<2+>によって抑制され、その抑制作用にNBCe1-Bの特異的N端領域が関与することを明らかにしたことから、N端領域に結合するタンパク質AあるいはBの共発現によるNBCe1-Bに対する細胞内Mg^<2+>の抑制作用への影響を調べた。HEK293細胞にタンパク質AあるいはBとNBCe1-Bを共発現させ、パッチクランプ法によりNBCe1-B電流を測定したところ、条件によっては共発現により細胞内Mg^<2+>による抑制作用が減弱することが明らかとなった。これはタンパク質AあるいはBの結合によるNBCe1-Bの活性化のメカニズムに細胞内Mg^<2+>による抑制作用が関与する可能性を示唆する結果である。以上、本研究によりNBCe1-Bに対する新たな相互作用タンパク質が明らかとなり、それらによる機能的修飾のメカニズムの一つの可能性を提唱することができた。現在、これらの成果を論文としてまとめているところである。
悪性リンパ腫における染色体転座接合部の遺伝子解析

1、222例のB細胞性腫瘍から抽出したDNAを、BCL6遺伝子のMTCプローブを用いたサザンブロットで解析した。その結果、初発病変を解析した197症例中21例(10.7%)、再発病変を解析した25症例中11例(44%)にBCL6の再構成を認めた。BCL6再構成陽性腫瘍は、大細胞を含む非ホジキンリンパ腫であり、治癒可能な生存曲線を示した。2、BLC6遺伝子を責任遺伝子とする3q27転座は、多様な染色体領域を転座のパートナーとする。t (3 ; 6) (q27 ; p21)は、自験例を含めて4例の報告があることから、recurrentな染色体転座であると考えられる。我々は、BCL6のプローブを用いて2症例のt (3 ; 6)の転座接合部をクローニングし、切断点が互いに極めて近接していることを示した。次いで、6p21.3上の切断点近傍に、新たなH4 histone遺伝子が位置することを見出した。t (3 ; 6)の結果、BCL6の調節領域にH4遺伝子が同じ方向に結合することになる。H4遺伝子は細胞周期に密接に関連して発現調節を受けていることから、BCL6遺伝子の発現調節の破錠をもたらす新たなメカニズムが明らかにされた。3、染色体転座の転座接合部を効率よく検出する新しいPCR増幅法(Long distance PCR, LD-PCR)を開発した。B細胞性腫瘍に特異的な染色体転座であるt (14 ; 18), t (8 ; 14), t (3 ; 14), t (3 ; 22) , t (2 ; 3) , t (14 ; 19) , t (9 ; 14)の転座接合部を含む2-30kbのDNA断片の増幅が可能であり、感度は1/10^4である。t (14 ; 18)のLD-PCRによる検出は、従来のサザンブロットに完全にとってかわるものである。t (8 ; 14)のLD-PCRによる検出は、臨床検体や剖検検体に応用し、その有用性を明らかにした。1、3q27バンドに位置するBCL6遺伝子の再構成は、非ホジキンリンパ腫初発症例の11.2%(20/177)、再発症例を含むと15.3%(31/202)に認められ、大細胞型リンパ腫との密接な関連が認められた。これらの症例の臨床病態は、BCL2遺伝子再構成症例と対称的であった。2、B細胞リンパ腫に認められる染色体転座は、免疫グロブリン遺伝子領域との相互転座が多いが、3q27転座は多様な染色体領域をパートナーとすることを特徴とする。t(3;6)(q27;p21)は、自験例を含めて4例の報告があることから、recurrentな染色体転座であると考えられる。我々は、2症例の転座接合部の塩基配列を決定し、互いに極めて近接していることを見いだした。

6p21に新たな腫瘍関連遺伝子が位置するか否か検討中である。3、B細胞腫瘍に認められるt(8;14),t(3;14),t(3;22),t(2;3),t(14;19)の転座接合部をPCR増幅する新しい手法(Long distance PCR, LD-PCR)を確立した。改良されたTaqpolymeraseと特異的プライマーの設計により、接合部を含む2-12kbのDNA断片のPCR増幅が可能であり、感度は1/10^4であった。従来の手法で検出可能であったt(14;18)を含めると、B細胞腫瘍の特徴的な染色体転座をほぼ網羅することができる。今後は、緩解状態の診断やMRDの検出に応用する予定である。1、悪性リンパ腫に認められる染色体転座の切断点近傍から、新しい腫瘍関連遺伝子が次々にクローニングされてきた。BCL6遺伝子を責任遺伝子とする3q27転座は、免疫グロブリン遺伝子だけでなく、多様な染色体領域を転座のパートナーとすることがわかっている。t(3;6)(q27;p21)は、自験例を含めて4例の報告があることから、recurrentな染色体転座であると考えられる。我々は、BCL6遺伝子のプローブを用いて2症例のt(3;6)の転座接合部をクローニングし、切断点が互いに極めて近傍していることを示した。次いで、クローニングによって得られた6p21.3上の切断点近傍に、新たなH4 histone遺伝子が位置することを見出した。t(3;6)の結果、BCL6の調節領域にH4遺伝子が同じ方向に結合することになる。H4遺伝子は細胞周期に密接に関連して発現調節を受けていることから、BCL6遺伝子の発現調節の破綻をもたらす新たなメカニズムが明らかにされた。2、染色体転座の転座接合部を効率よく検出する新しいPCR増幅法(Long distance PCR,LD-PCR)を開発した。B細胞性腫瘍に特異的な染色体転座であるt(14;18),t(8;14),t(3;14),t(3;22),t(2;3),t(14;19),t(9;14)の転座結合部のLD-PCRが可能になった。t(14;18)のLD-PCRによる検出は従来のサザンブロットに完全にとってかわることができる。得られたPCR産物の解析から、BCL2遺伝子上の切断点は30kbにわたって広く分布していることが明らかになった。t(8;14)のLD-PCRによる検出は、臨床検体や剖検検体に応用し、その有用性を明らかにした。
伸張刺激は筋損傷からの回復を促進できるか?

遠心性収縮による再現性の高い筋損傷モデルの作製を試みた。その結果、関節運動範囲90°、収縮回数10回×5セット、角速度200deg/secで前脛骨筋の遠心性収縮を行わせ、48時間後の最大足関節背屈トルクが10mNm以下の筋のみを抽出すると、再現性の高い損傷モデルが作製できると考えられた。次に本モデルの筋損傷からの回復過程を検証した結果、損傷からの日数経過に伴う細い筋線維の出現とその筋線維の成長、D-MHC陽性筋線維の割合、足関節の背屈トルクが互いに関連しあいながら回復していく様子が検出できた。本研究の目的は,他動的足関節背屈装置を用いて遠心性収縮による筋損傷モデルラットを作製し,定量的に制御した伸張刺激が筋損傷からの回復を促進させるかどうかを,組織学的・生理学的面から明らかにすることである。平成21年度は,遠心性収縮による筋損傷モデルラットの作製,筋損傷と筋再生の組織学的評価方法の検討,等尺性収縮力(筋力)の測定方法の検討を行った。筋損傷モデルラットの作製:一般的に,遠心性収縮による筋損傷の程度は,伸張する速度,収縮回数,運動範囲などにより変化すると言われている。そこで,最適な筋損傷モデルを作製するために,他動的足関節背屈装置と電気刺激装置を用いて,上記の条件を変えることにより,前脛骨筋にどの程度の筋損傷が生じるのかを,エバンスブルーを用いて評価した。その結果,条件を変えることにより,様々な程度の筋損傷を作製できるようになりつつある。等尺性収縮力(筋力)の測定方法の検討:損傷した筋の筋力を経時的に評価するために,表面電極によって足関節背屈筋群への電気刺激を行い,足関節背屈トルクを測定するシステムを構築した。これまでに,神経に直接電気刺激し足関節背屈トルクを測定するシステムを確立していたが,それと同様に測定できるようになった。今年度の結果から,どのような条件でどの程度筋損傷が生じるのかを明らかになり,筋損傷・筋再生の組織学的評価方法,等尺性収縮力の測定方法が確立された。今後は,定量的に筋損傷が生じるモデルラットを用いて,伸張刺激による筋損傷の回復促進効果を明らかにしていく必要があると考える。本研究の目的は、電気刺激装置と他動的足関節背屈装置を用いて遠心性収縮による筋損傷モデルラットを作製し,定量的に制御した伸張刺激が筋損傷からの回復を促進させるかどうかを,組織学的・生理学的面から明らかにすることである。平成22年度は、再現性のある筋損傷モデルラットを作製するための遠心性収縮条件を決定し、損傷筋の経時的な変化を組織学的、生理学的側面から評価した。再現性のある筋損傷モデルラットを作製するための遠心性収縮条件の決定:ラット前脛骨筋に対して50、100、200、400deg/secの角速度で遠心性収縮を行った。遠心性収縮24時間後にエバンスブルーを投与し、遠心性収縮48時間後に前脛骨筋を採取し筋損傷量を評価した。遠心性収縮前と遠心性収縮48時間後に足関節背屈筋群の等尺性収縮時の足関節トルクを測定した。その結果、200deg/secで遠心性収縮を行い、遠心性収縮48時間後の足関節トルクが10mN・m以下となる個体を採用すると、筋損傷量の再現性が高い筋損傷モデルが作製できることがわかった。損傷筋の組織学的、生理学的評価による経時的変化:ラット前脛骨筋に対して、200deg/secの角速度で遠心性収縮を行い、遠心性収縮2、3、5、7、14日後に足関節トルクの測定後に、前脛骨筋を採取した。凍結横断切片を作製し、developmental myosin heavy chain(D-MHC)とdystrophin(dys)染色を施し、D-MHC陽性線維とdys陽性筋線維の横断面積と数を測定した。その結果、筋損傷後の回復過程について,Dystrophin陽性筋線維横断面積の平均値は経時的に大きくなることが分かった.そして、損傷からの日数経過に伴う小径筋線維の発現とその筋線維の成長,D-MHC陽性筋線維数の割合の増減、足関節背屈トルクの増加が互いに関連していく様子が検出できた。筋損傷に対する様々な理学療法効果の判定を行うためには、筋損傷モデル作製と筋損傷量や回復過程における定量的評価方法の確立が不可欠である。本研究結果から、再現性のある筋損傷モデルを作製することができ、遠心性収縮による筋損傷の回復過程における定量的評価が可能となった。
dotーELISAによる微量血痕からの個人識別に関する研究

本研究はdot ELISA法により血痕から各種抗原を検出し、個人識別上有用な情報を得ることを目的としている。dot ELISA法の概要は以下のごとくである。被検血痕抽出液のごく微量(0.51μl)をニトロセルロース膜上にドット状に吸着させ、これを固相抗原とし、これに一次抗体、ビオチン化二次抗体、ストレプトアビジンー酵素結合体、さらに酵素発色基質を反応させ、発色の程度により目的とする抗原の有無を定性的に検出する。この方法を応用して下記の成績が得られた。1.各種抗ヒト血清蛋白モノクローナル抗体を用いたdot ELISAによる人獣鑑別に関しては、抗ヒトアルブミン(抗ALB)及び抗ヒト免疫グロブリン、カッパ鎖(抗IgK)を使用する方法が法医学上特に有用であると思われた。すなわち、抗ALBを用いる方法は検出感度にすぐれ、またアカハラタマリン以下の各種動物血とは交差反応を示さないので、通常の血痕検査において利用価値が高く、さらにニホンザルの血液との識別が必要な場合には、抗IgKを用いる方法により、これとの識別も可能であることが明らかとなった。2.成人血痕と胎嬰児血痕の鑑別に関しては、抗ヒトAFP及び抗ヒトIgAモノクローナル抗体を使用したdot ELISAによって同一血痕からAFP及びIgAを並行して検出することにより、極く微量の血痕から付着後1年を経ても両者の識別が可能であった(胎嬰児血痕IgA-、AFP+:成人血痕IgA+、AFP-)。また本法により血中AFPが増加する病的成人血痕と胎嬰児血痕の鑑別も可能であることが明らかとなった。3.dot ELISA法により血痕の血液型判定についても若干の実験を行い、ごく微量の血痕から正確にABO式血液型の判定が可能であることを確認し、MN式血液型も判定できる可能性を認めた。本研究はdot ELISA法により血痕から各種抗原を検出し,個人識別上有用な情報を得ることを目的としている.dot ELISA法の概様は以下のごとくである.被検血痕抽出液の極く微量をニトロセルロース膜にドット状に吸着させ,これを固相抗原とし,これに一次抗体,ビオチン化二次抗体,ストレプトアビジンーペルオキシダーゼ結合体,さらにペルオキシダーゼ発色基質を反応させ,発色の程度により目的とする抗原の有無を定性的に検出する.この方法を応用して現在までに下記のような成績が得られている.1.成人血痕と胎嬰児血痕の鑑別法に関しては,抗ヒトAFP及び抗ヒトIgAモノクローナル抗体を使用したdot ELISAによって同一の血痕からAFP及びIgAを並行して検出することにより,極く微量の血痕(木綿糸2mm付着血痕)から付着後1年を経ても両者の鑑別が可能であった(成人血痕ではIgA+,AFP-,一方胎嬰児血痕ではIgA-,AFP+).また本法により血中AFP量が増加する病的成人血と胎嬰児血との鑑別も可能であることが明らかとなった(胎嬰児血IgA-,AFP+;病的成人血IgA+,AFP+or-).2.抗ヒトアルブミン・モノクローナル抗体を用いたdotELISAによる人獣鑑別法を試みた結果,本法によりヒト血液の約100万倍希釈までヒトアルブミンの検出が可能であった.本法の特異性に関しては,チンパンジー及びニホンザルでは交差反応を認めたが,新世界ザルの一種アカハラタマリン及びその他のホ乳類,鳥類の血液に対しては交差反応を認めなかった.今後各種血痕につき検討する予定である.3.dot

ELISAによるABO式血液型判定及び妊婦血痕証明に関しては,現在基礎的実験を行っており,今後検査法を確立し,各種血痕試料について検討する予定である.本研究はdot ELISA法により血痕から各種抗原を検出し、個人識別上有用な情報を得ることを目的としている。dot ELISA法の概要は以下のごとくである。被検血痕抽出液のごく微量(0.51μl)をニトロセルロース膜上にドット状に吸着させ、これを固相抗原とし、これに一次抗体、ビオチン化二次抗体、ストレプトアゼジンー酵素結合体、さらに酵素発色基質を反応させ、発色の程度により目的とする抗原の有無を定性的に検出する。この方法を応用して下記の成績が得られた。1.各種抗ヒト血清蛋白モノクローナル抗体を用いたdot ELISAによる人獣鑑別に関しては、抗ヒトアルブミン(抗ALB)及び抗ヒト免疫グロブリン.カッパ鎖(抗Igk)を使用する方法が法医学上特に有用であると思われた。すなわち、抗ALBを用いる方法は検出感度にすぐれ、またアカハラタマリン以下の各種動物血とは交差反応を示さないので、通常の血痕検査において利用価値が高く、さらにニホンザルの血液との識別が必要な場合には、抗Igkを用いる方法により、これとの識別も可能であることが明らかとなった。2.成人血痕と胎嬰児血痕の鑑別に関しては、抗ヒトAFP及び抗ヒトIgAモノクローナル抗体を使用したdot ELISAによって同一血痕からAFP及びIgAを並行して検出することにより、極く微量の血痕から付着後1年を経ても両者の識別が可能であった(胎嬰児血痕IgA-,AFP+;成人血痕IgA+,AFP-)。また本法により血中AFPが増加する病的成人血痕と胎嬰児血痕の鑑別も可能であることが明らかとなった。3.dot ELISA法により血痕の血液型判定についても若干の実験を行い、ごく微量の血痕から正確にABO式血液型の判定が可能であることを確認し、MN式血液型も判定できる可能性を認めた。
災害対応の地域研究の創出－「防災スマトラ・モデル」の構築とその実践的活用

アジア諸国は急激な経済成長を遂げつつあり、アジア域内の人や情報の交流も盛んになっているため、アジアの一国で生じた災害はアジアの広域に被害をもたらす。また、日本の災害対応では、災害時に自分や家族で何とかする自助、近隣社会で助け合う共助、行政などの公的機関による支援である公助の3つが重要であるとされてきたが、海外の多くではさらに域外の支援者による外助も重要な役割を果たす。国境を越えた移動や交流がますます盛んになる今日、従来のような国別の防災・災害対応では不十分であり、災害に関する経験や情報を共有し、災害時に相互に助けの手を差し伸べることができるアジア規模での防災コミュニティが求められている。スマトラ(インドネシア)の災害および東日本大震災に関する一次・二次的な文献資料、および災害復興研究に関わる文献資料を収集した。東日本大震災に関する一次資料は、山本博之監修『雑誌に見る東日本大震災』(2012年)として刊行した。災害対応研究に関わる文献およびインドネシアの災害に関する二次文献については、山本博之がインドネシアの災害対応研究の研究史をまとめた論文を執筆し、関連学会誌に投稿した。現地調査については、山本博之やインドネシア・アチェ州、西芳実はインドネシア・アチェ州、服部美奈はインドネシア・アチェ州および西スマトラ州でそれぞれ7日間の現地調査を行い、2004年スマトラ沖地震・津波および2009年西スマトラ地震によって被害を受けた地域がその後どのように復興を迎えているかについて、情報、記憶、教育の観点から調査した。山田直子は宮城県で東日本大震災の外国人被災者についての調査を行った。牧紀男は、東海・東南海・南海地震で大きな被害を受ける紀伊半島を対象に、生活圏がどのように構成されているのかについての検証を行い、防災計画/復旧・復興計画を策定する際の基礎となる生活圏の抽出手法の開発を行った。また、本手法を東日本大震災の被災地に適用し、その妥当性の検証を行った。研究会を5月、7月、12月の3回行った。5月の研究会は東北大学で公開ワークショップ「東日本大震災を考える一スマトラの経験をふまえて」とし、スマトラの災害対応の経験をふまえて東日本大震災への対応を検討した。7月は人道支援団体ジャパン・プラットフォーム(東京)でワークショップ「国際人道支援による東日本大震災の救援・復興支援」を行い、東日本大震災の被災地で救援活動を行った人道支援団体の実務者の報告をもとに国外と国内での人道支援事業における相違点などを検討した。12月にはインドネシア共和国アチェ州で「災害遺産と創造的復興-地域情報学の知見を活用して」を行い、本研究課題が構築している災害地域情報プラットフォームのプロトタイプを公開し、今後の運用についてインドネシア側と検討した。災害地域情報プラットフォームは、現場での利用状況に即して以下の3つの形態でプロトタイプを構築した。(1)現在進行中の災害に関する情報を自動で収集・整理して地図上で表現する災害地域情報マッピング・システム。人道支援への応用。(2)過去に起こった災害の記録をアーカイブ化し、携帯電話などのモバイル端末を利用してバンダアチェの町をそのまま博物館にするアチェ津波モバイル博物館システム。ツーリズムへの応用。(3)小さな災害の発生から犯罪や社会情勢の不安定化を示す社会問題アラート・システム(インドネシア側と開発の協議中)。引き続き、スマトラ(インドネシア)の災害および東日本大震災に関する一次・二次的な文献資料および災害復興研究に関わる文献資料を収集した。現地調査については、山本博之はインドネシア・アチェ州、西芳実はインドネシア・アチェ州、服部美奈はインドネシア・西スマトラ州でそれぞれ現地調査を行い、2004年スマトラ沖地震・津波および2009年西スマトラ地震によって被害を受けた地域がその後どのように復興を迎えているかについて、情報、記憶、教育の観点から調査した。牧紀男は、宮城県および岩手県で東日本大震災の復興過程における生活圏の構成を検証した。11月に発生したフィリピンの台風災害を受けて、山本はフィリピン・サマール島で現地調査を行った。研究会を8月、9月、12月、1月の4回行った。8月と12月の研究会はインドネシア・アチェ州のシアクアラ大学で行い、情報および医療の観点から被災地復興について検討した。9月と1月の研究会はシアクアラ大学津波防災研究センターから研究者3名ずつを招へいしてワークショップ「災害後社会の復興における記憶と記録」および「映像制作を通じた災害後社会の復興」を行い、映像を通じた復興過程の記録および被災・復興の記憶の継承について検討した。また、11月に発生したフィリピン台風災害を受けて、12月には一般公開のワークショップ「台風ヨランダはフィリピン社会をどう変えるか」を行い、災害を通じて地域社会のかたちを明らかにすることを試みた。

災害地域情報プラットフォームについては、8月にインドネシア・アチェ州でアチェ津波モバイル博物館システムを発表し、12月には首都大学東京の渡邉英徳准教授との共同によりアチェ津波アーカイブを公開した。研究成果を叢書「災害対応の地域研究」シリーズ(全5巻)により刊行を開始した。本年度は第1巻『復興の文化空間学』および第2巻『災害復興で内戦を乗り越える』の2巻を刊行した。スマトラ(インドネシア)の災害および東日本大震災に関する一次・二次的な文献資料、および災害復興研究に関わる文献資料を収集した。現地調査については、山本博之はインドネシア・アチェ州、西芳実はインドネシア・アチェ州、服部美奈はインドネシア・西スマトラ州でそれぞれ現地調査を行い、2004年スマトラ沖地震・津波および2009年西スマトラ地震によって被害を受けた地域がその後どのように復興を迎えているかについて、情報、記憶、教育の観点から調査した。山田直子は昨年度に引き続き宮城県で東日本大震災の外国人被災者についての調査を行った。牧紀男は、宮城県および岩手県で東日本大震災の復興過程における生活圏の構成を検証した。研究会を5月、7月、12月の3回行った。5月の研究会は一般公開のワークショップ「タイ洪水が映すタイ社会ー災害対応から考える社会のかたち」として行い、災害を通じて地域社会のかたちを明らかにすることを試みた。7月の研究会は、インドネシア・アチェ州のシアクアラ大学津波防災研究センターから研究者3名を招へいしてワークショップ「災害後社会の再建と情報管理」として実施し、スマトラの災害対応の経験における情報の位置づけを検討した。12月は研究会にあわせて一般公開シンポジウム「記憶の写し絵ー内戦・テロと震災・原発事故の経験から紡ぐ私たちの新しい物語」を開催し、アウシュビッツ、東ティモール、バリ島爆弾テロ事件などの事例研究とあわせて東日本大震災・福島原発事故を経た日本社会における社会の亀裂とその修復について検討した。災害地域情報プラットフォームについては、研究代表者が8月に第95回人文科学とコンピュータ研究発表会で概要を発表し、アーカイブおよび情報学の観点から同システムの意義と課題を検討し、次年度以降の開発において取り組むべき課題を明らかにした。アジア地域が急速に経済成長を遂げ、アジア域内で人や物や情報の流動性が高く、一国で生じた災害がアジア域内に広く影響を及ぼす状況が生じているため、伝統的な国内の災害対応だけでは不十分であり、アジア規模での防災コミュニティの形成が急務であるとの認識を共有し、研究成果の発信を中心的に行った。前年度までに収集した情報とそれをもとにしたデータベースおよびそれを用いた研究の成果を発表するため、公開シンポジウム・セミナーの開催、スマートフォンアプリを通じたデータベースの公開、の開発をセミナー、論集の刊行を行った。2014年6月には東南アジア学会研究大会でパネル「2013年フィリピン台風災害に見る公共性の越境と再編」を企画した。2014年9月には日本マレーシア学会と共催で「越境する危機と分かち合う記憶ー東南アジアを襲う不況・台風・爆弾テロ」を開催した。
拡散強調MRスペクトラムによるCRPSモデルでの末梢浮腫発生メカニズムの解明

アロディニア、温度痛覚過敏が出現するCRPS類似モデルであるChungモデルにおいて、筋肉内浮腫を示すT2値は3週間かけて徐々に増加した。拡散の起こりやすさを示すみかけのADC値は術後1日目に急速に上昇し、その後、漸減した。一方、末梢神経の切断モデルではT2値は4週まで上昇を継続し、ADC値の上昇はCRPS類似モデル同様に損傷後1日で生じていた。ADC値、T2値ともに絶対比は慢性疼痛動物モデルの方が小さかった。免疫組織学的検討では水チャンネルアクアポリン4(AQ4)モノクローナル抗体を用いた染色を行ない、神経損傷モデルでのAQ4の増加を確認した。本研究では複合性局所疼痛症候群(CRPS)の重要な他覚所見のひとつである末梢の浮腫に着目し、慢性疼痛動物モデルに対して拡散強調MR Spectroscopyを行いて、末梢浮腫の早期診断の可能性を検討し、CRPSにおける客観的な診断法を確立することを目的とする。本研究により診断に難渋することが多いCRPSの早期診断が可能になれば、臨床的意義は大きい。今年度はラット坐骨神経にゆるくナイロン糸を4回程度巻きつけるBennet類似モデルおよび第5腰神経を強く結紮するChangモデルの2つの慢性疼痛動物モデルを計8匹作製し、支配筋である下腿三頭筋のMR撮像を行い、T2値、ADC値変化を術後1、2、3、5、7、14、28日に観察した。また、終痛閾値の低下は備品として購入したダイナミックプランタ・エステシオメータを用い、定量的に評価した。Foot printerによる下腿三頭筋機能評価と電気生理学的検討もあわせて行った。その結果、Bennetモデル、ChangモデルともにADC値とT2値の緩徐な上昇を認め、モデル間の差はなかった。疼痛閾値は術後1日から低下し、28日まで継続して回復しなかった。また、電気生理学的検討ではM波の消失は認めなかったにもかかわらず、下腿三頭筋機能は著明に低下した。このことは慢性疼痛動物モデルではAllodynia発生後から浮腫が継続し、運動機能は筋電図所見に反し低下することを示唆した。本研究では複合性局所疼痛症候群(CRPS)の重要な他覚所見のひとつである末梢の浮腫に着目し、慢性疼痛動物モデルに対して拡散強調MR Spectroscopyを行い、末梢浮腫の早期診断の可能性を検討し、CRPSにおける客観的な診断法を確立することを目的とする。今年度は程度の異なる神経損傷モデル(神経切断、神経圧挫15分、神経切断後縫合)と慢性疼痛動物モデルであるChangモデルを計8匹作製し、支配筋である下腿三頭筋のMR撮像を行い、T2値、ADC値変化を術後1、2、3、5、7、14、28日に観察、比較した。また、疼痛閾値の低下をダイナミックプランタ・エステシオメータを用い、定量的に評価した。その結果、Changモデルは神経切断モデルおよび神経再支配モデルよりもADC値とT2値の上昇は緩徐であり、圧挫モデルのADC値、T2値経過に似たパターンを14日まで示し、その後神経切断モデルよりもADC値、T2値ともに高値を示し、神経縫合モデルのように減少に転ずることはなかった。このことから慢性疼痛動物モデルでは浮腫が緩徐に、かつ長期間継続し、神経切断および再神経支配過程とは異なるパターンで浮腫が発生し、この所見により神経切断や回復可能な神経損傷とは鑑別できる可能性があることが示唆された。本研究では複合性局所疼痛症候群(CRPS)の重要な他覚所見のひとつである末梢浮腫に着目し、慢性疼痛動物モデルに対して拡散強調MRSpectroscopyを用いて、末梢浮腫の早期診断の可能性を検討し、CRPSにおける客観的な診断法を確立することを目的とした。本研究により診断・治療に難渋することが多いCRPSの早期診断が可能になれば、臨床的な意義は大きい。昨年度までに慢性痺痛ラットモデル(Bennet、Chungモデル)では拡散強調MRスペクトロスコピーでの末梢筋内野計測でT2値の緩徐で持続的な上昇とADC値の急速な上昇が生じることがわかった(研究初年度)。このことは水の移動による浮腫が生じることを意味する。一方、神経損傷後に7日程度かけて末梢筋内のADC値、T2値ともに上昇する末梢神経損傷モデル(研究2年目)とは上昇パターンと上昇量が異なったことから、拡散強調MRスペクトロスコピーでのADC値計測とT2値計測によってCRPStype2(末梢神経損傷)の超早期診断が可能になると思われた。

本年度は浮腫の原因となる水の移動の原因が水の移動に関連するアクアポリン4(AQ4)が筋内に多数発現するのではないかとの仮説に基づき、末梢神経損傷モデル(4匹)とChungタイプ慢性疼痛ラットモデル(4匹)でのAQ4の発現について免疫組織学的検討を行った。標本では両モデルともにAQ4の発現はコントロールより多いものの統計学的な有意差はなかった。このことから浮腫の原因となる水の移動はAQ4だけでなくNa-Kポンプの関与が示唆された。
遺伝性膵炎発症モデルによる膵炎の発症機序解明と遺伝子治療の検討

慢性膵炎の発症機序におけるカチオニックトリプシノーゲン(PRSS1)遺伝子変異の役割が推定されているが、適切な動物モデルが無く、十分な検証はされていない。そこで慢性膵炎発症機序の遺伝子レベルの検討、他の発症要因との関連の解析や遺伝子治療を含む慢性膵炎の治療の可能性を探ることを目的として、組み換えアデノウイルスベクター(Adx)を用いたHP発症モデル系の確立を計画した。研究は以下の3段階に分かれる。1非増殖型組み換えアデノウイルスの作成、及び大量調整3 in vivoの発現確認、膵炎の発症の実証平成13年度は正常PRSS1、R122H及びN29I変異PRSS1遺伝子を組み込んだAdxの作成を行った。平成14年度は限界希釈により適切なクローンを選択、293細胞を用いて培養、一連の実験に十分な量のベクターを精製濃縮調整した。予備実験から、遺伝子導入実験を開始する前に十分量のベクターを作成し混合して単一ロットとすべきであることが、実験条件の均一化および設備・機材使用上、必要であることが明らかとなった。1回の調整で得られるベクターウイルスの量は密度勾配遠心、透析濾過を行っても10^910^<11>pfu程度であり、10^<12>pfu以上の組み換えウイルス量を得るためには23週間を要する過程を10回前後繰り返さなければならなかった。これをLacZ、正常PRSS1、R122H及びN29I変異PRSS1遺伝子を持ったAdxそれぞれで行っている。研究期間は平成13-14年度であったが、上記のごとく高力価ウイルスベクターの調整に時間がかかり、実験の計画が大きく遅れてしまった。計画年度は終了するが引き続きこのベクターを用いて検討を進める予定であるこれまで適切なモデル動物の無かった慢性膵炎において、慢性膵炎発症機序の遺伝子レベルの検討、他の発症要因との関連の解析や遺伝子治療を含む慢性膵炎の治療の可能性を探ることを目的として、組み換えアデノウイルスベクター(Adx)を用いたHP発症モデル系を確立を計画した。平成13年度は組み換えアデノウイルスベクター(Adx)の作成を行った。治療のために手術時に核出された膵組織について、制限酵素サイトを付けたプライマーを用いて正常カチオニックトリプシノーゲン(PRSS1)遺伝子のcDNAをRT-PCR法にて得、プラスミドに挿入してサブクローンした。正常、R122H及びN291変異PRSS1遺伝子について遺伝子導入を確認するためにEpitope Tagを付加した場合、酵素活性に差が出るかどうかを検討するためそれぞれTag付きとTagなしののコンストラクトを作製している。これをAdenovirus Exsression Vector Kit(Takara、京都市、日本)を用いてE1A、E1B、E3を欠損し、増殖能を失ったアデノウイルスを含むコスミドpAxCAwtに挿入し、制限酵素EcoT22Iで消化した親adenoと293細胞内で相同組み換えさせ、非増殖型Adxを得て、限界希釈により適当なクローンを選択し、293細胞を用いて培養、精製濃縮調整中である。平成14年度はこのベクターを用いて1)既知の遺伝子変異による膵炎の発症の実証、2)PRSS1の構造から予測される未報告の遺伝子変異による膵炎発症、アルコール、脂肪食、ストレス等の誘因の付加による膵炎発症への影響の評価並びに変異PSTIによる膵炎発症の助長やPSTI強発現による膵炎予防の検討、3)変異による酵素の細胞内動態の検討、4)膵酵素分解阻害剤などの膵炎発症予防効果の評価、5)変異PRSS1遺伝子長期発現系からの慢性膵炎モデルの確立の可能性等を検討していく予定である。計画年度は終了するが引き続きこのベクターを用いて検討を進める予定である
巨大DNAマウスを利用した変異原因遺伝子の探索

染色体は、細胞分裂時に、末端部分を失うことなく複製され、かつ娘細胞に一つずつ染色体が分配されねばならない。このため、3つのエレメントが必要で、セントロメア、テロメア、そして複製開始点である。バクテリアや酵母では、これrらの配列が分かり、すでに単離されている。その結果、細菌人工染色体や酵母人工染色体が作製されている。酵母人工染色体は、非常に不安定であり、次第に細菌人工染色体が一般的に用いられるようになってきた。この細菌人工染色体をマウス受精卵荷導入し、トランスジェニックマウスを作製する方法を確立することを試みた。アガロースプラグ中に埋め込んだBAC DNAをパルスフィールド電気泳動法によって分画し、BAC DNAを含むゲル断片を切り出し、ポリアミンを含むバッファー中でアガラーゼでゲルを消化し、BAC DNA溶液を調製することにより、巨大BAC DNAを損傷することなく単離できることが確認された。DNA溶液を約1.3-5ng/mlの濃度に調製し、受精卵に注入することにより、結果として効率良くトランスジェニックマウスを作製できた。165kbの断片を含むBAC9はqkの全長を含むと思われるが、これを導入したトランスジェニックマウスを作製し、これとqk破壊マウスを交配し、qk(-/-)であってもBACトランスジーンを持っていると振戦がレスキューされることが分かった。また、T遺伝子を含むBAC導入により、Tミュータントの表現系をレスキューできることが分かった。以上から、BACトランスジェニックマウスの方法が、レスキュー実験やBAC DNA断片に目的の遺伝子が含まれているかどうかの判定に威力を発揮することが明かとなった。本研究ではポジショナルクローニング法とトランスジェニックマウス技術を結びつけ、巨大ゲノムDNA導入によって突然変異を機能的にレスキューする手法を確立し、これを利用して突然変異責任遺伝子を同定、単離することを目的とする。対象とするのはマウス17番染色体のt-コンプレックスにマップされる発生致死変異であるtw5変異、T変異、神経系機能に関するqk(quaking)変異、或いは9番染色体にマップされる体節・骨形成に関与するtail kinks(tk)変異である.確立したBAC(細菌人工染色体)導入マウス作製技術を利用し,今年度は実際に複数の発生異常突然変異のレスキュー実験を行った.qk変異に関する責任候補遺伝子qkIをを含むBACを導入したところ,qkIトランスジーンの発現が認められ,それにともない表現型の回復が認められた.我々はtw5、tkの領域をカバーするBACコンティグを作製した.tk遺伝子座ではD9Mit9を中心とした約500kb、4種類のBACクローンでカバーされる領域に原因遺伝子が存在することを見出した.その内の1種のBAC導入によって表現型の回復が認められた.現在,そのBACに含まれる遺伝子を探索している.tw5ではH-2KからD17Mit147までの約1000kbのゲノム領域に原因遺伝子があり、その領域をBACによってクローニングした.またこのゲノムDNA中に、糖鎖合成酵素である,α1,3-Fucosy1transferase IX(mFuc-TIX),他に機能の未知である遺伝子を複数発見した.現在,これらの遺伝子を含むBACクローン導入マウスを行っている.以上のように,BACトランスジェネシスは変異責任遺伝子の同定,機能解析に大変有効であることが実証された.細菌人工染色体(BAC)を用いれば、300kb迄のヒトやマウスDNAを単離できる。原因遺伝子が不明の発生異常マウスにこのような巨大DNAを導入することにより表現型が回復すれば、導入DNA断片中に原因遺伝子が存在すると判定できる。

この方法を用い、第17番染色体上のT/tコンプレックスにあるtw5、qkや第9番染色体上にあるtail kinks等の原因遺伝子の同定と単離を目的とし、研究を行った。165kbの断片を含むBAC9はqkの全長を含むと思われるが、これを導入したトランスジェニックマウスとqk破壊マウスを交配し、qk(-/-)であってもBACトランスジーンを持っていると振戦がレスキューされることが分かった。しかし、痙攣の方は、完全にはレスキューされず、中枢神経系においては発現量も低いことがわかった。昨年度に、BAC361という、候補遺伝子が含まれると思われる領域でテロメア側にある167kbの断片が、tail kinksの表現型をレスキューすることがわかった。この中に、DK5とDK10の2種類の遺伝子があるが、tail kinksではDK10の最後のエクソンに、IAPが挿入されていることがわかり、これが候補遺伝子であると思われた。これを確認するため最後のエクソンをloxPで挟んだBACを構築し、これを導入したときはレスキューされるが、Creにより最後のエクソンを削除するとレスキューされないかどうかを検討するため、そのコンストラクトを作製することができた。
仲間との親密度が仲間入り行動に及ぼす影響

1問題と目的仲間入りできない幼児はなぜ仲間に入って遊べないのだろうか。これまでの研究では、仲間に入れない子は、(1)相手の意図と解釈が正確でなく、自分と遊びたくないと解釈し、(2)知識の上では相手の意図と解釈は正確であるが、(3)相手が知っている子かどうかで解釈の仕方が異なることを明らかにした。すなわち、幼児の仲間入り行動には相手の意図をどう解釈し、それは何をもとにしたかという解釈の手がかりが影響を及ぼしていることが示唆された。しかしながら、これらは紙芝居やビデオ刺激に対する反応からの結果であった。そこで本研究では実際の仲間入り場面(実験室状況)における仲間入り行動と相手の意図解釈と手がかりを検討した。2方法(1)被験児の抽出2園の5歳児の担任教師への質問紙から引っ込み思案傾向の高い子(仲間に入れない子)と社交的な子(すぐに友だちと遊べる子)を抽出。(2)実験知っている子2人が遊んでいる所に被験児が入る状況と知らない子2人が遊んでいる所に入る状況を設定し、どのようにして入って遊ぶかをVTR観察した。入る前後に被験児の相手に対する認知を尋ねた。(3)結果の分析コンピューターを使用し、結果を統計的に検定した。3結果と考察(1)仲間入り行動引っ込み思案傾向の高い子は、相手が知っている子であろうとなかろうと仲間入り行動の頻度はかわらないが、社交的な子は知っている子の場合に仲間入りが多くなる。(2)相互作用中の相手の認知引っ込み思案の子は遊んでいる時に知っている子からも面白くないと認知され、自分も既知の子と遊ぶのは面白くないと認知していた。このことから、仲間入りそのものの行動だけでなく、仲間入り後の行動も二者の関係に影響し、次の仲間入りに影響していると考えられる。今後は、縦断的に自然場面での仲間入り行動とそれに引き続く遊びを観察することにより、仲間入り行動に影響する過去経験の内容を検討する必要があろう。
ウェーブレット変換型両耳信号処理と鼓膜加振デバイスによる次世代補聴システムの開発

ウェーブレット変換(WT)型の音声強調システムと鼓膜加振動デバイスを組み合わせて,次世代の補聴システムの検討を行った.WTは,Meyer型のWTが優れており,これに基づくPTI-CWTを用いることが有効であることがわかった.また,両耳信号処理アルゴリズムとして,TS-BASE/WTを提案した.これは,少ない帯域数でも,従来の音声強調法と同様の性能があることが,定量評価,主観的評価においても明らかとなった.有限要素法を用いて,頭部,鼓膜・耳小骨のモデルを解析するとともに,石膏頭部モデルにより,音声の頭部伝達特性の解析を行った結果,音声補聴用としても適していることがわかった.ウェーブレット変換(WT)型の音声強調システムと鼓膜加振動デバイスを組み合わせて,次世代の補聴システムの検討を行った.WTは,Meyer型のWTが優れており,これに基づくPTI-CWTを用いることが有効であることがわかった.また,両耳信号処理アルゴリズムとして,TS-BASE/WTを提案した.これは,少ない帯域数でも,従来の音声強調法と同様の性能があることが,定量評価,主観的評価においても明らかとなった.有限要素法を用いて,頭部,鼓膜・耳小骨のモデルを解析するとともに,石膏頭部モデルにより,音声の頭部伝達特性の解析を行った結果,音声補聴用としても適していることがわかった.(1)両耳聴信号処理に適したウェーブレット変換について,国内外の情報を収集するとともに実際にシミュレーションを通して検討を行った.その結果,Meyerウェーブレットが周波数分離能および,局在化の上で優れていることがわかった.さらに最近,戸田,章らが提案した完全シフト不変性を実現する複素数離散ウェーブレット変換が優れていることも明らかになり,完全シフト不変性複素数離散ウェーブレット変換(PTI複素ウェーブレット)を本手法に用いることが有効であることがわかった.(2)本申請で購入した有限要素法解析ソフトを用いて,鼓膜・耳小骨から成る,有限要素法中耳モデルを作成した.鼓膜面に貼り付けるコイルの適切な質量・位置について,解析を行った.その結果,コイルの質量が20mg以下であれば,高周波数域においても,伝音特性には影響を及ぼさず,コイルによる加振力が中耳から内耳へと効率よく伝達されることが分かった.また,位置についてはツチ骨部先端(鼓膜面中央部)に張り付ければ,伝音特性が最も良いことがわかった.(3)バイノーラル音声収集装置を用いて,必要な音声データを収集した.音声は,無響室での収録の他,実環境において,発泡スチロールのダミーヘッドを用いて収録した(4)ウェーブレット変換による音声分離法の有効性を確認するために,音声データベースと頭部伝達関数を用いて原音を作成し,提案法並びに,FDBMとの分離性能について,被験者10名による主観的評価実験を実施した.その結果,提案法は,少ない帯域分割数(処理帯域数)にもかかわらず,FDBMに遜色をとらない性能を有し,かつ自然性が損なわれないことが明らかとなった.(5)接続回路の検討,特性補正の検討については,来年度以降さらなる検討が必要である.(1)昨年に引き続き,両耳聴信号処理に関する国内外の情報を収集するとともに,実際にシミュレーションを通して検討を行った.章らが提案した完全シフト不変性を実現する複素数離散ウェーブレット変換が優れていることも明らかになり,完全シフト不変性複素数離散ウェーブレット変換(PTI複素ウェーブレット)を本手法に適用する方法を考案した.これをMATLAB上に実現し,アルゴリズムの性能をシミュレーションにて評価できるようにした.計算量が少なく,性能ともに向上したことが確認されたが,最適パラメータの算出は,今後の課題となる.(2)鼓膜加振型デバイスの試作にあたり,加振によって,デバイス自身の形状や材料の機械的特性が振動の減衰特性にどうのような影響を及ぼすかは,これまで明らかにされていなかった.そこで,21年度は,補聴器の形状を模した耳栓,および,ヒト頭部を,本研究費により購入した有限要素解析ソフトを用いてモデル化し,振動の減衰特性を評価した.耳栓の材料としてポリウレタン,シリコン,ABS樹脂等の物性値を用い,ヒト頭部については,骨の主成分であるハイドロキシアパタイトの物性値を用いた.その結果,加振により発生した振動エネルギーの多くが,ヒト頭部内に伝達されることが確認された.(3)新たな音声強調手法として,TS-BASE/WTを提案した.これは,従来周波数領域で研究代表者らが提案していた行っていたTS-BASE/SDMFにウェーブレット変換を適用したものである.検討の結果,少ない帯域数(約50バンド程度)でも,帯域数(500バンド)のFFTを用いた従来の音声強調法に遜色ない性能があることがわかった.(4)収録したバイノーラル音声データを用い,アルゴリズムの実時間処理を検討した.DSPICを用いて適用を行った.DSPICの性能上高いサンプリング周波数では計算量が不足したが,動作させることができた.前年度に引き続き,日本音響学会および,聴覚研究会に出席し,バイノーラル信号処理に関する情報収集を行い,本手法のオリジナリティを確認した.DSPICを用いたハードウェアへの実装について,そのコードを実装し,動作を確認した.

加振デバイスに入力する際の最適な信号を精査するために,石膏で作ったヒト頭部模型の耳に当たる部分に,骨導デバイスを固定し,処理した音声信号を入力した.また,ヒト頭部模型に伝わる振動を,デバイス近傍に取り付けた加速度センサ(NEC三洋,SV1112)で計測し,FFTアナライザ(小野測器,CF-7200)で記録した,その結果,音声の周波数帯域である5001000Hzの伝送効率が良く,本デバイスが音声補聴用として適していることが明らかとなった.補聴デバイスの主観的性能評価として,今年度は,特に両耳補聴信号に遅れが生じたときに,音声の了解度がどのように変化するかの評価実験を行った.具体的には,10ms,20ms,50ms,100msと時間遅延を変化させ,直接伝わる音声と補聴デバイスにより処理されて遅れが生じて聴こえるテスト音声を混合し,混合音圧比やSN比を変化させて,了解度を測定した.その結果,補聴信号の遅れ時間が20msから50ms付近において,著しく了解度が変化することが明らかとなったものの,具体的にどの遅れ時間が閾値となるのか,また,その原因については,解明には至らなかった.また,定位性能の評価も行った.定位性能については,システムで発生する補聴信号の時間遅れによって優位な差が生じなかった.システムにより生じる補聴信号の時間遅れと人間の音声了解度や音源定位能力の関係については,今後さらに検討が必要と考えられる.