hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新硫酸転移酵素によるペプチドやたん白のチロシン基の硫酸化

以上の知見により、経口的に摂取される食品や医薬品中のフェノ-ル化合物が本酵素により消化管内において硫酸化され、吸収、排泄に影響し、解毒効果を示すものと推定した。また、チロジン含有ペプチドやポリフェノ-ルの特異的硫酸化法としての生物工学的応用が期待される。ヒト腸内菌Eubacterium Aー44より分離精製した新しい型の硫酸転移酵素を用いて、昨年度にひきつづき次の研究結果を得た。1.本酵素反応の動力学的研究から、硫酸基転移を受けた生成物は硫酸供与体に対して競合的、受容体に対しては非競合的阻害を示した。一方硫酸基転移させた生成物は硫酸受容体に対して競合的、供与体に対して非競合的阻害を示した。したがって本硫酸転移反応はピンポンーバイバイ機構に従って進行することを証明した。2.ヒルジンペプチド中のC末チロシンを本酵素反応により硫酸化を試みたが、その近傍のグルタミン酸残基により阻害されることが判明した。このため遺伝子組換え手技によりグルタミン酸を中性アミノ酸におきかえたところ、よく硫酸化された。硫酸化ペプチドの抗トロンビン活性の力価は、非硫酸化体と比べて約20倍に増加した。3.本酵素反応による水に難溶性硬たん白の硫酸化を試みた。絹フィブロインはプロトマ-あたり約10個のチロシン残基を含むが、酵素的硫酸化を行なうと45個のチロシン残基が硫酸化され、水に対する溶解度は4倍に増大した。本法は水不溶性の繊維性たん白を酵素的に水に可溶性とする方法として有用である。4.茶葉中に含まれるポリフェノ-ルの代表であるタンニン類に対する酵素的硫酸化を行ない、硫酸受容体活性を比較した。その結果、カルボキシル基が遊離されている没食子酸、エラグ酸やクロロゲン酸などは硫酸化され難く、またタンニンポリマ-はモノマ-より硫酸化され難いこと、一方カテキンの異性体の中では(+)-カテキンが最も受容体活性が高く、その4′-および5位のみが硫酸化され、3-、7-および3′ー位は硫酸化を受けないことが明らかとなった。当研究者は、すでにヒト腸内菌ユ-バクテリウムAー44株より新規な硫酸基転移酸素を発見した。本酸素はフェノ-ル硫酸エステルを特異的な硫酸供与体とし、他の遊離のフェノ-ルを特異的なアクセプタ-として硫酸基の転移反応を触媒する。本酵素を用いて平成元、2年度においてペプチドやたん白質中のチロシン残基を特異的に硫酸化できることを証明した。本年度において研究計画に従い次の実績をあげることができた。1.本酵素の産生を上昇させるため、培地中にフェノ-ル硫酸エステルを加えたところ、その産生を一桁上昇させることができ、本酵素は基質に対し適応的に産生されることが明らかとなった。また培地中に少量のグリシンを添加すると、菌体膜中のプロテオグリカン中に取り込まれ、膜が脆弱化し、本酵素を菌体内より容易に抽出できるようになった。2.本酵素は、マグネシウムを持つ金属酵素である、ATP、ピロリン酸やフェニ-ルリン酸により阻害された。反応はピンポンーバイバイ機構によって進行することを証明した。3.本酵素を用いて植物成分中のポリフェノ-ルであるフラボン、タンニン類を位置特異的に硫酸化することに成功した。この硫酸化によってこれらのポリフェノ-ルは水溶性となることから、体内における解毒反応として役立っていると推定した。また、カテコ-ルアミンやチロシン含有ペプチドホルモンの硫酸化体を酵素的に調製することができた。前者は硫酸化によって生理活性を失った。
胆汁中DNAメチル化プロファイルによる早期胆嚢癌診断法の開発

生体資料である胆汁の使用については臨床研究倫理審査委員会に申請し承認を得た。また、胆汁を採取する患者からはすべて臨床研究同意書による承諾を得ている。研究に使用する胆汁は当科入院の胆道癌患者術前の通常検査としてのERCPまたはPTCD施行中に採取し、現在30例ほど採取済みである。DNA抽出に関しては胆汁中の細胞は不安定であるため、当初は困難であったが、遠心法、DNA抽出法(QIAamp DNA Micro kit)を工夫することにより、現在は10mlの胆汁から平均で5ugのDNAの抽出が可能となった。MSPでバンドが出ることが確認できた。抽出したDNAを用いて現在、胆嚢癌でメチル化が報告されている遺伝子(E-cadherin、p16、CHFR、RASSFlA、RUNX3、MGMT、hMLH1、DAPKなど)に対してMSPによりメチル化解析を行い、プロファイルを作成した。これと並行して胆嚢癌細胞株4種類より抽出したDNAを用いて、メチル化プロモーターマイクロアレイ(AVIVA Systems Biology)により、胆嚢癌特異的にメチル化されている遺伝子を検索中である。アレイの実験は終了し、現在、データ解析中であるが、いくつかの遺伝子を検索中である。今後はこれらの遺伝子の発現をMSP、RT-PCRで再確認していく。これにより感度の高い遺伝子のリストを作成して診断能を高めうると考えられる。今後は胆汁中DNAによりメチル化プロファルでの後ろ向き検証を行い。これが確認された後にこれらに遺伝子を搭載した独自のプロモーターアレイを作成していく予定である。研究に使用する胆汁は当科入院の胆道癌患者術前の通常検査としてのERCPまたはPTCD施行中に採取している。現在20例ほど採取済みである。抽出したDNAを用いて現在、胆嚢癌でメチル化を確認、あるいは報告されている遺伝子(E-cadherin, p16,CHFR, RASSFIA, RUNX3,MGMT, hMLH1,DAPKなど)に対してMSPによりメチル化解析を行い、データを集積中である。これにより感度の高い遺伝子のリストを作成して診断能を高めうると期待している。次年度からは胆汁中DNAによりメチル化プロファイルでの後ろ向き検証を行い。これが確認されれば、これらの遺伝子を搭載した独白のプロモーターアレイを作成し、前向きに胆汁診断を行い検証する予定である。
AIを用いた外傷患者のCT画像の自動診断法の開発

交通外傷による死亡者数のうち,未だに適切な処置により避けることができたと推定される外傷死(preventable trauma death: PTD)は18.4%(2010-2014年日本外傷データバンク)と高い.迅速で正確な画像検査の読影は正しい治療戦略の決定に重要であり,PTDを防ぐための重要因子の一つである.外傷診療の現場では,多列検出multi-detector row computed tomography (MDCT)がよく用いられる.MDCTは1-2.5mmと細かいスライスで撮影され,詳細な読影が可能である反面,多忙な救急診療現場では膨大なデータ量の有効活用が制限される場合があり,時には見落としも起こりえる.そこでその問題を解決すべく,今回我々はartificial intelligence (AI)を用いて,CT画像読影を学習させ,外傷による損傷を迅速に自動検出するシステム開発を計画した.0.5-1mmスライスのMDCTデータを多施設で収集し,システム開発に用いた.造影剤注入後,撮影タイミングのことなる2相(動脈相と平衡相)で造影剤の空間的広がりを活動性出血contrast extravasationと定義し,その検出を目指した.開発用のデータで,活動性出血をマーキングし,活動性出血の特徴量をシステムに学習させた.プログラミングの言語はC +を用いた.30症例の画像を用いてシステムを開発した.CT画像枚数は平均1431枚で,そのうち活動性出血は平均4個(2-6個)であった.未検出領域は0ですべての出血を検出できた.偽陽性数は平均で318個(234-354個)であった.活動性出血の個数に対して偽陽性数が未だ多いため,これを減らすためにパラメーターを調節している段階である.今年度の研究によりCT画像から動脈出血の特徴量を抽出し,未検出0のシステムを開発できた.活動性出血の個数に対して偽陽性数が未だ多いため,これを減らすためにパラメーターを調節している段階である.今後本システムのさらなる改良と,医師による読影実験を実施予定である.交通外傷による死亡者数のうち,未だに適切な処置により避けることができたと推定される外傷死(preventable trauma death: PTD)は18.4%(2010-2014年日本外傷データバンク)と高い.迅速で正確な画像検査の読影は正しい治療戦略の決定に重要であり,PTDを防ぐための重要因子の一つである.外傷診療の現場では,多列検出multi-detector row computed tomography (MDCT)がよく用いられる.MDCTは1-2.5mmと細かいスライスで撮影され,詳細な読影が可能である反面,多忙な救急診療現場では膨大なデータ量の有効活用が制限される場合があり,時には見落としも起こりえる.そこでその問題を解決すべく,今回我々はartificial intelligence (AI)を用いて,CT画像読影を学習させ,外傷による損傷を迅速に自動検出するシステム開発を計画した.0.5-1mmスライスのMDCTデータを多施設で収集し,システム開発に用いた.造影剤注入後,撮影タイミングのことなる2相(動脈相と平衡相)で造影剤の空間的広がりを活動性出血contrast extravasationと定義し,その検出を目指した.開発用のデータで,活動性出血をマーキングし,活動性出血の特徴量をシステムに学習させた.プログラミングの言語はC +を用いた.30症例の画像を用いてシステムを開発した.CT画像枚数は平均1431枚で,そのうち活動性出血は平均4個(2-6個)であった.未検出領域は0ですべての出血を検出できた.偽陽性数は平均で318個(234-354個)であった.活動性出血の個数に対して偽陽性数が未だ多いため,これを減らすためにパラメーターを調節している段階である.今年度の研究によりCT画像から動脈出血の特徴量を抽出し,未検出0のシステムを開発できた.活動性出血の個数に対して偽陽性数が未だ多いため,これを減らすためにパラメーターを調節している段階である.今後本システムのさらなる改良と,医師による読影実験を実施予定である.さらなるデータ集積と読影実験による器材購入が必要であるため、H30年度に執行せず、H31年度経費と合算して使用することとした。
超大型浮遊式海洋構造物に働く流体力及び安全性に関する研究

海洋空間の利用を考える上で浮遊式の超大型海洋構造物の建造が考えられている。例えば騒音問題と土地問題、環境汚染問題を一挙に解決出来る浮体型の海上空港等もその一例と言って良いであろう。この様な超大型浮体を実現するためには波浪中の挙動も含めて海洋環境中での安全性、信頼性を十分把握評価しておかなければならない。そのためには浮体に働く波、風、潮流等の流体力学的な外力等を正確に知るとともに流力弾性問題としての浮体の弾性応答も含めた挙動を推定出来るようにし、計画・設計にフィードバックする必要がある。本研究は日本で建造実績がありブラジルで使用実績のある石油掘削用の浮遊式海洋構造物を基にして、超大型浮体に働く流体力、弾性応答の推定法及び構造物の安全性、信頼性の評価をする手法および応答、姿勢制御について研究する事を目的とするものである。本研究の目的を達成する為に相互に研究者を派遣した。特に大型海洋構造物の運用現場のあるブラジルのカンポス沖の視察は有益であった。また水槽実験の相互確認も有益であった。3年間の協力研究の結果、多柱式の大型浮体の場合のコラム間の干渉の確認、波漂流力など流体力に関する知見、安全性に関連した姿勢制御手法に関して多くの知見が得られた。特に姿勢制御については空気式アクチュエータの導入を提案し、モード合成法により弾性を考慮した数値シミュレーションで最適制御を行った結果、アクチュエー夕の不等間隔配置時にも良好な姿勢回復制御が可能である事がわかった。また全長約7mのモデルによる水槽実験により姿勢回復制御の可能性およびその限界などを明らかにする事が出来た。本年度は、流体力、安全性に関して先ず全体の研究実施計画について詰めを行い石油生産用海洋構造物の現地調査を実施し、サンパウロ大学だけでなく、州立カンピナス大学の石油開発学科の研究者ともコンタクトをとった。またブラジル石油公社においても問題点等調査を行った。次に石油生産用浮遊式構造物の弾性体に働く流体力および流力弾性的挙動、強度の推定法について基礎的な検討をする為に、弾性体の実験においても実績のある横浜国立大学で実験並びに共同研究を行った。また超大型浮体の安全性能を検討するため、復原性能を計算するコンピュータプログラムを開発した。更に長大弾性浮体の静的変形を能動的制御により回復する方法について理論的に検討を行い、簡単な形状について実験を実施した。その結果、次ぎの成果を得た。1.大形長大浮体に対して流体力、応答を推定する場合は流力弾性効果を無視し得ず、モード合成法による推定が有効である事。2.長大弾性浮体の静的変形の回復は空気式方法で可能であると予想される事。3.弾性体に働く流体力の推定法について線形範囲で実験と比較し確認し、浮体の一部が欠損した場合の復原性能計算プログラムについてもほぼ完成させ、静的変形を回復する手法についても成案を得た。4.但し浮体が波の波長に対して非常に大となる場合は計算機の容量、速度から来る制約から計算精度に問題が生ずる為、今後この問題を解決する必要がある。その為に本年度はブラジルにおいて石油生産用海洋構造物の波浪中特性に関する実験を抗力も含めて実施した。実験方法および解析方法について共同研究する為に日本から研究者を派遣した。また前年度のブラジル現地調査に基いて浮体式超大型海洋構造物の流体力、運動推定、安全性評価の為の計算法の検討を行った。

その為にブラジルより研究者を招聘し共同研究した。更に超大型浮体の復原性能計算プログラムを確認するために石油生産用海洋構造物に適用して実験的にも検討した。傾斜時の安全性能を確保するために能動的な制御が可能かどうか数値シミュレーションでも検討した。その結果、多柱式浮体の場合のコラム間の干渉の特性の特異点分布法による確認、の他波漂流力についても実験的な知見が得られた。また長大弾性浮体の静的変形の回復は空気圧方式で可能であり、動的な場合でも長周期の場合は制御可能である事、アクチュエータが不等間隔の場合は最適制御によるゲイン設定で良好な回復が可能である事が分かった。海洋空間の利用を考える上で浮遊式の超大型海洋構造物の建造が考えられている。例えば騒音問題と土地問題、環境汚染問題を一挙に解決出来る浮体型の海上空港等もその一例と言って良いであろう。この様な超大型浮体を実現するためには波浪中の挙動も含めて海洋環境中での安全性、信頼性を十分把握評価しておかなければならない。そのためには浮体に働く波、風、潮流等の流体力学的な外力等を正確に知るとともに流力弾性問題としての浮体の弾性応答も含めた挙動を推定出来るようにし、計画・設計にフィードバックする必要がある。本研究は日本で建造実績がありブラジルで使用実績のある石油掘削用の浮遊式海洋構造物を基にして、超大型浮体に働く流体力、弾性応答の推定法及び構造物の安全性、信頼性の評価をする手法および応答、姿勢制御について研究する事を目的とするものである。本年度は最終年度であり、ブラジルにおいて石油生産用海洋構造物の波浪中特性に関する実験を引き続き実施した。実験方法および解析方法について共同研究するために、また最終年度でもあるため総括も含めて日本から研究者を2名派遣した。次ぎに前年度の成果に基いて浮体式超大型海洋構造物の流体力、運動推定、安全性評価の為の計算法の検討を更に行うと共に適用計算も実施した。また総括も行った。特に超大浮体の弾性応答計算および制御プログラムを確認するために、浮体空港を想定した海洋構造物にその計算を適用し、数値シミュレーションと実験により比較検討した結果その有効性を確認した。
大規模災害時の劣悪通信環境で繋がる次世代ネバー・ダイ・ネットワークとその応用

大規模災害時において住民の安心・安全性を確保するための情報通信手段として、小型軽量の自立再生電源を有し、SDNをベースとした衛星通信や異種の複数無線,モバイル網等を組合わせたコグニティブ無線ルータを開発し、これを固定/移動/空中中継可能なネットワークとして融合させる。そして通常時はもとより大規模災害時においてもシステム故障や通信切断箇所を常時監視して最も適切なリンクや経路を動的に選択して再構成し、全体として自立的に稼働させることにより劣悪通信環境でも繋がる大規模災害対応ネットワークを開発し、プロトタイプを構築して有効性を示す。1)次世代ネバー・ダイ・ネットワークの基本設計衛星通信と複数の異種無線の組合せによるNDN-Xの通信プロトコルの基本設計を行ない、この設計仕様に基づき、実際に衛星通信や複数無線上において、通信環境(平常時/災害時)と通信環境(接続率、電波強度、スループット、パケット紛失率、遅延時間)を監視し、最も適切なリンクや経路を選択し、そして動的にネットワークを制御・再構成できるアルゴリズムを開発サーバ上にエミュレートして実装し、各種故障や過負荷の場合を想定し機能および性能評価により本方式の有効性を明らかにした。2)固定中継ノードの設計と開発コグニティブ無線による固定中継ノードを実現するためPCを用意し、衛星通信、複数の高速無線ネットワーク、および3G,Wi-MAX, LTEおよびFTTHを新たに導入して組み合わせ、SDNとしてOpenFlowを用いてこれらを通信環境や接続形態により動的に無線リンクや経路を選択可能なコグニティブ無線ルータを開発した。これに自立再生電源ノードを設置して固定中継ノードをプロトタイプとして構築し、その機能および性能評価を行った。3)車載型移動中継ノードの設計と開発(岩手県立大、埼玉工業大学)災害時の緊急移動通信インフラ構築のため、NDN-Xをベースとした車載型中継ノード間および車載型中継ノードー固定中継ノード間で無線規格を動的に選択しマルチホップ通信ができる車載型移動中継ノードを開発した。またDelay Tolerant Network (DTN)プロトコルを新たに導入し、通信が途絶する場合は、移動中継ノードが一時的にデータを蓄積し、通信可能エリアに到達した時に蓄積データを自動的にフォワード転送する機能を開発しプロトタイプシステムとして実現し、その機能および性能および行った結果、従来のシステムに比較して接続性やスループット性能面で優位性を示すことが出来た。平成27年度計画の3つの研究項目において当初目標としていたネバーダイネットワークの基本設計およびその設計に基づいた固定中継ノードおよび移動中継ともにプロトタイプを開発し、その機能および性能を定量的に十分確認できたことと、その成果を国内外の学会誌や学会にて発表し高い評価を得たこと。1)携帯型移動中継ノードの設計および開発においては、タブレット端末に,Andoroid SDKを使用してDTNプロトコルを実装し、通信が途絶する場合は、スマートフォンが一時的にデータを蓄積し、通信可能エリアに到達した時に蓄積データを自動的にフォワード転送する機能を車載型移動中継ノードと同様の機能を開発し、実際に災害時を想定した実証実験により、携帯網の障害で利用できない状況でも安否情報やメッセージをアドホック的に中継できることを実証した。2)車載用モバイル分散型災害情報共有サーバシステムの開発においては、DTN2の通信プロトコルSDKを導入して、移動型のローカルクラウドシステムを開発して、この上にこれまで開発した災害情報システムWIDISを自律分散させ、災害情報、避難情報、安否情報を収集し、これを移動してインターネットゲートウェイを通して、グローバルクラウドに統合して登録・閲覧できるモバイル分散型災害情報共有クラウドレットシステム(Mobile-Cloudlet)の開発を行い、複数の車に搭載し、車ー車間および車ー自治体間で送受信性能の評価実験を行い有効性を確認できた。3)空中中継ノードの設計および開発においては、被災地上空から被災映像を撮影するため、複数の無人飛行機(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)を新たに導入し、高速無線LANを利用して近隣UAV間で自動的に相互接続をリンク構成するマルチホップ機能(自動相互リンク構成機能)をラズベリーパイを搭載して実装し、その性能および機能および機能評価を行った結果、複数UAVのメッシュネットワークにより、上空より地上に対する広範囲な通信エリアをカバーすることを可能にした。1)携帯型移動中継ノードの設計および開発においては、比較的実装を早く終了出来き、室内での予備実験も理論通りの性能を確認できたが、野外実証実験では複数の人員を集めて(210人)実験が困難であったことと、電波干渉の頻度が多く、測定回数が十分に確保出来なかった点が挙げられ、実験方法を改善する必要がある。2)車載用モバイル分散型災害情報共有サーバシステムの開発においては、概ね順調に移動型クラウドレットを開発でき、また屋内実験でも、理論通りに性能および機能を確認できた。今後は災害を想定し、屋外での実証実験を検討する。3)空中中継ノードの設計および開発では、当初予定の気球から、複数のUAVの導入してノード開発をした。まず地上での実験は予定通りの動作および性能を発揮したが、実際のUAVを空中での動作させてメッシュネットワークの実現は、半径50cmで安定した通信が出来たが、100m程度の距離では、通信帯域が1Mbps以下と小さく、その結果、映像をリアルタイムで転送することが出来なかった。今年度は、アンテナの利得の大きいものに代えて性能を改善することと規格の異なる無線による改善を検討している。日本では防災・減災に資する技術の開発はもっとも重要な研究テーマの一つであり、安心・安全な都市基盤の構築が最優先課題とされている。

一方東日本大震災の現地調査から、ほとんどの災害情報通信ネットワークは優先制御や通信品質制御機能も無く、このため安否確認や医療情報等緊急を要する情報伝達が遅れ、その結果自治体職員や医療従事者の復旧活動が遅れるという致命的な問題点があった。また震災直後から各携帯通信事業者は移動中継車を配備して復旧を図ったが、多くの被災地域では数か月に渡って通信が途絶したり限定されるなど通信の安定性を欠いた。今後大規模地震、集中豪雨などが発生した場合の情報伝達は困難をきわめることが予想され、特に南海トラフ地震や東海地震のような巨大震災が予想されている地域においても劣悪な通信環境を避けるべく緊急に対応が迫られている。そこで、今後予想される大規模災害時においても住民の安心・安全性を確保するための情報通信手段として、次世代ネバー・ダイ・ネットワーク(NDN-X:Never Die Network, neXt)システムおよびその応用の開発を実施する。具体的には小型軽量の自立再生電源を有し、SDN(Software Defined Network)をベースとした衛星通信や異種の複数無線,モバイル網等を組合わせたコグニティブ無線ルータを開発し、これを固定/移動/空中中継可能なネットワークとして融合させてNDN-Xを開発する。そして通常時はもとより大規模災害時においてもシステム故障や通信切断箇所を常時監視して最も適切なリンクや経路を動的に選択して再構成し、全体として自立的にしぶとく稼働させることにより劣悪通信環境でも繋がる大規模災害対応ネットワークNDN-Xおよびその上で効果的に動作する災害情報応用システムの研究を開発し、実際にプロトタイプを構築して有効性を示す。大規模災害時において住民の安心・安全性を確保するための情報通信手段として、小型軽量の自立再生電源を有し、SDNをベースとした衛星通信や異種の複数無線,モバイル網等を組合わせたコグニティブ無線ルータを開発し、これを固定/移動/空中中継可能なネットワークとして融合させる。そして通常時はもとより大規模災害時においてもシステム故障や通信切断箇所を常時監視して最も適切なリンクや経路を動的に選択して再構成し、全体として自立的に稼働させることにより劣悪通信環境でも繋がる大規模災害対応ネットワークを開発し、プロトタイプを構築して有効性を示す。平成27年度で、次世代ネバー・ダイ・ネットワークの基本設計を確立することが出来たので、当初の研究計画通りに進めていく予定である。また熊本地震が発生し、新たな活断層による直下型の災害であることから、これにも対応できるシステムも検討していく。1)携帯型移動中継ノードの設計および開発においては、実際の災害時の劣悪環境を想定し、より多くの被災者により通信を想定した実証実験を行い、最終的には、住民に使ってもらえるようなプログラムを最適化してシステムに仕上げる。2)車載用モバイル分散型災害情報共有サーバシステムの開発においては、グローバルクラウドも実装し、モバイルクラウドとグローバルクラウドのスループットの最適化や同期制御、負荷分散機能を実現し実証実験して有効性を確認する。
車椅子移乗介助動作の介助者の足位置の違いによる重心移動の変化の分析

1.初年度得た表面筋電図データ結果の分析初年度得た3タイプの足位置による動作上の違いを示す指標として得た表面筋電図データの解析を引き続き今年度行った。分析は介助者と患者の身長差により、分けた身長高群と身長低群で比較した。その結果、身長高群では、いずれの筋においても有意差はみられず、それに対して身長低群では上腕と腰部に有意差があり、麻痺足を外側から支えて左右に開く足(外支持足)の方が、積分値は小さく、つまり筋負担は小さかった。また、麻痺足を前外側から支える足位置(前支持足)は、てこの原理が働くと考え、効率がよいのではないかと考えたが、実際には、腰部の積分値が大きく、筋負担が大きいと言えた。中足は、上肢、下肢の筋負担が大きかった。2.圧力濃度計による足位置による足圧分布の分析初年度、機器改良のために購入できなかった圧力濃度計を今年度購入し、3タイプの足位置による比較を試みた。その結果、表面筋電図の結果と同様、外支持足、前支持足、中足の順に圧力値は小さかった。3.臨床場面での3タイプの足位置による実証の試験的実施本研究で見いだした3タイプの足位置による車いす移乗介助方法について札幌麻生病院看護部長、およびその他の専門家に相談するとともに、臨床場面で、本研究者が実証のための試験的実施を行った。その結果、生体データと同様、外支持足がもっとも行いやすく、中足は、行いやすいようで、しっかりと立ち上げることができず、転倒の危険性のある方法と言えた。前支持足は効率がよいのではないかと考えたが、逆に対象に近づけない上に、逆てこの原理となりよけいな重みを感じた。おそらく、そのために教科書には載せられているものの、実際には普及していないのではないかと考えられた。今年度の研究期間では十分な実証ができなかったが、今後臨床看護婦の協力を得て、実証データを得ていく。1.重心動揺およびバイオメカニクスに関連する客観的指標の決定車椅子移乗介助動作のバイオメカニクスの観点から分析するために、生体力学に詳しい専門家に相談したところ、重心動揺、画像分析、筋電図を総合的に用いることが望ましいと考えられた。また、現在用いている重心動揺計は持ち運びが出来ないため、それに替わる圧力測定機の購入を考えたが、その機器は今年度2月に、大幅に改良されるとのことであり、次年度の購入に変更することとした。2.臨床的に介助が必要な対象者の条件及び介助方法(足位置)の決定画期的な体位変換の開発で知名度のある札幌麻生病院看護部長、およびその他の専門家に相談するとともに、臨床場面に参加観察を行った結果、多様な観点があるものものの、第1段階として片麻痺患者への車椅子移乗、及び3タイプの足位置、介助者と要介助者の体格差(身長差)を考慮に入れて研究を進めるべきことが明らかとなった。3.足位置タイプの異なる介助方法による重心動揺、筋電図、VTR画像、主観調査の実施介助者役の被験者(18名)及び要介助者役(4名)からの協力を得て、3つの足位置(要介護者の麻痺足を外側から支える場合(外足)、要介助者の足の間に置く場合(中足)、要介助者の膝下に介助者の膝下をあてて介助する場合(膝支え足))にて動作分析を行った。また、被験者の身長から2群に分けて、身長別の違いを見た。その結果、外足の場合が最も安定を示す結果であり、かつ主観的にも安心感を感じていた。一方、臨床で用いられる頻度の高い中足は、安定性を示さず、むしろ車椅子に要介助者の足をぶつけるなど危険な足位置と言えた。また、介助者の身長差により介助方法によって行いやすいものとそうではないものがみられた。次年度はこの結果をもとに臨床現場でデータを得ていきたい。

前支持足は効率がよいのではないかと考えたが、逆に対象に近づけない上に、逆てこの原理となりよけいな重みを感じた。おそらく、そのために教科書には載せられているものの、実際には普及していないのではないかと考えられた。今年度の研究期間では十分な実証ができなかったが、今後臨床看護婦の協力を得て、実証データを得ていく。
エジプトとタイにおける家畜・家きん由来インフルエンザウイルス性状変化追跡調査研究

H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスは東南アジアおよびエジプトにおいて鳥類における流行地域を獲得している。特に、エジプトは近年ヒト感染例が多く報告される特異な地域である。本研究では、イムノクロマトの原理に基づく新しい鳥インフルエンザ検出キットを開発した。また、当該キットを用いて、エジプトおよび東南アジア地域で飼育される家畜・家きんから鳥インフルエンザウイルスを検知することで、現地で蔓延するウイルスの感染状況および性状変化を評価した。その結果、エジプトにおいて、ヒトにこれまでより感染しやすい変異ウイルスが出現し、野外で現在優勢に流行していることが明らかとなった。高病原性鳥インフルエンザウイルスは現在、東南アジアよりもエジプトでヒトへの感染例が多くなっている。そこで、エジプトのニワトリやアヒル、更にブタやハトへの鳥インフルエンザウイルス(H5型加えて、ヒトへの感染例の報告があるH7型や9型等)のウイルスの特徴を把握し、ヒトへの感染拡大の可能性が認められた場合にはそのタイプイのサーベイライスを行うことが要である。エジプトのニワトリ及びアヒルからの高病原性鳥インフルエンザウイルスH5N1の遺伝子解析を行い、2006年に比べ、2008-2009年のウイルスは多様な遺伝子変化を示し、進化の跡が認められた。特に、ウイルスのレセプターとなる特定の糖鎖への親和性に変化が認められるものが同定でき、ヒトの呼吸器領域への結合性を容易にする変異株が、エジプトの家きん類に感染したウイルス集団の中に出現していることを初めて示した。このことは、エジプトで、今後、ニワトリやアヒル、更にはブタにおいてこのようなウイルスの感染拡大が出現していないか、サーベイランスが重要と考えられる。この点をエジプトとの共同研究として今後展開するために、エジプトのアレキサンドリア大学医学部、ダマンフール大学獣医学部を訪問し、シンポジウムと研究打ち合わせミーティングを両大学で開催した。シンポジウム後は、わが国のインフルエンザウイルスの迅速診断キット(季節性用、新たに私たちが開発したブタ由来新型用、更に本研究課題の分担者によって開発が進められている鳥インフルエンザウイルス用)を用いたワークショップを両大学で実施した。一方、タイに関しては、タイの過去のヒト感染例に由来するH5N1ウイルスの遺伝子多様性を検討した。また、新型インフルエンザウイルスH1N1pdmを中心とした、迅速診断キットを用いた検査体制の確立に向け、マヒドン大学熱帯医学との共同研究を開始した。高病原性鳥インフルエンザウイルスのヒト感染事例は、現在では、東南アジアに加えて、エジプトにおいて急増している。H5N1ウイルスのエジプトへの侵入は2006年であり、東南アジア地域に比べると後発的であったが、その後速やかにアウトブレイクが蔓延化し、2009年以降では世界で最もヒト感染事例が多い特異な国となっている。そのため、エジプトの家禽由来H5N1ウイルスの進化動態を詳細に把握するとともに、ウイルスのヒト適応性獲得の推移やパンデミック化潜在性を先行的に評価する事が極めて重要である。そこで、エジプトにおけるH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスについて、家禽由来ウイルス遺伝子配列と患者由来ウイルス遺伝子配列を網羅的に比較し、感染患者体内で選択されたと推定されるヒト適応性変異の候補を選定した。さらに当該変異を導入した組み換えウイルスを作出し、direct binding assay (ELISA)によって多くの変異がヒト型レセプター糖鎖への親和性を高めることを明らかにした。高病原性鳥インフルエンザウイルスは、現在では、東南アジアに加えて、エジプトにおいてもヒトへの感染例が多くなってきている。特に、エジプトへは2006年に最初に侵入し、その後速やかに摘発淘汰とワクチンプログラムを実施したが、この初期の制圧に失敗した。その結果、2008年にはアウトブレイクが断続的に発生し、2009年以降には世界で最もヒト感染例が多い特異な国となってしまっている。したがって、エジプトのニワトリやアヒルにおける鳥インフルエンザウイルスH5N1のサーベイランスがきわめて重要な状況となっている。そこで、エジプトのニワトリおよびアヒルからのH5N1検索用サンプルを入手し、その遺伝子解析を進めた結果、これまでに徐々に遺伝子変異を起こし、進化の跡が認められた。さらに、レセプター糖鎖特異性について検討した結果、ヒトの呼吸器領域への結合性を容易にする変異株の存在が認められた。また、ウイルス表面タンパク上の抗原性に変化が生じていることを見出した。一方、2009年の豚に由来するインフルエンザウイルスH1N1pdm(2009)に対する迅速診断キットを作製し、その検査の有用性について、日本およびタイ(マヒドン大学熱帯医学部)において検討した。現在、H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスは、エジプトを含むアジア・中近東地域の一部で鳥類における感染流行域を獲得している。繰り返される感染伝播によって変異が誘導され、H5N1ウイルス由来新型パンデミックが発生する可能性が指摘されている。特にエジプトは、H5N1ウイルスの侵入は2006年であり、東南アジア地域に比べると後発的であったが、その後アウトブレイクが蔓延化し、近年世界で最もヒト感染事例が多い特異な地域である。したがって、エジプトの家禽で蔓延するH5N1ウイルスの進化動態を詳細に把握すると共にウイルスのヒト適応性獲得の推移やパンデミック化潜在性を先行的に評価することが重要である。そこで、エジプトにおけるH5N1ウイルスを対象にサーベイランスを実施すると共に、遺伝子解析により感染患者体内で選択されたと推定されるヒト適応性変異の候補を選択した。前年度においては、当該変異がレセプター糖鎖親和性に与える影響を評価していたが、今年度はさらに初代ヒト呼吸器細胞におけるウイルス増殖性に与える効果をreal-

time RT-PCR法によって定量評価し、変異によりヒト呼吸器上皮細胞への感染効率が上昇することを明らかにした。また、レセプター糖鎖親和性を簡易診断する新規の迅速診断キットを開発して、エジプトにおいてその有用性を評価した。現在、H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスは、エジプトを含むアジア・中近東地域の一部で鳥類における感染流行域を獲得している。繰り返される感染伝播によって変異が誘導され、H5N1ウイルス由来新型パンデミックが発生する可能性が指摘されている。特にエジプトは、2009年以降、全世界の67%のヒト感染事例が報告されている特異な地域である。ヒト感染例の国別の累計においても、2015年にアジア諸国を抜いて全世界で最多となった。そのため、エジプトの家禽で蔓延するH5N1ウイルスの進化動態を詳細に把握すると共にウイルスのヒト適応性獲得の推移やパンデミック化潜在性を先行的に評価することが緊要である。前年度までは、エジプトにおけるH5N1ウイルスを対象にサーベイランスを実施すると共に、遺伝子解析により感染患者体内で選択されたと推定されるヒト適応変異の候補を選択してウイルス増殖性に与える影響を詳細に評価していた。今年度は、変異ウイルスが初代ヒト呼吸器上皮細胞におけるウイルス増殖性に与える影響をFocus forming assayによって評価すると共に、マウス感染実験によってin vivo増殖性および病原性を解析した。また、これまでに得られたH5N1ウイルスが獲得するヒト適応性についての研究成果を論文として取りまとめ、当該論文が米国科学雑誌「mBio」に掲載された。H5N1高病原性鳥インフルエンザウイルスは東南アジアおよびエジプトにおいて鳥類における流行地域を獲得している。特に、エジプトは近年ヒト感染例が多く報告される特異な地域である。本研究では、イムノクロマトの原理に基づく新しい鳥インフルエンザ検出キットを開発した。また、当該キットを用いて、エジプトおよび東南アジア地域で飼育される家畜・家きんから鳥インフルエンザウイルスを検知することで、現地で蔓延するウイルスの感染状況および性状変化を評価した。その結果、エジプトにおいて、ヒトにこれまでより感染しやすい変異ウイルスが出現し、野外で現在優勢に流行していることが明らかとなった。インフルエンザウイルスのレセプター糖鎖親和性を簡易診断する新規迅速診断キットを中部大学およびカイノス社と共同開発して、エジプトで蔓延するH5N1ウイルスサンプルを用いて、その有用性を評価した。その結果、当該キットが高い簡便性・迅速性・特異性を示すことが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス学今年度89月頃にエジプト側共同研究者を日本に招へいすることで、現地でのウイルス蔓延状況ついて情報を共有すると共に本研究期間を通じて得られた結果の取りまとめ作業をおこなう。
放物型誘導表現を中心とした実半単純リー群の表現論の研究

実半単純Lie群の放物型誘導表現を,そのJacquet加群を具体的に計算することで理解することを目標とした.当初予定していたよりも,より直接的な記述を得られることに気づき,必要な理論の整備を行った.実半単純Lie群の放物型誘導表現を,そのJacquet加群を具体的に計算することで理解することを目標とした.当初予定していたよりも,より直接的な記述を得られることに気づき,必要な理論の整備を行った.Jacquet加群はねじれた一般Verma加群による拡大を持つ.一方,変形されたVerma加群の拡大により得られる加群に関しては,Fiebigによるmoment graphの理論により記述することができる.平成21年度は,このmoment graphの理論を一般化し,変形されたJacquet加群を記述する枠組みを確立することを試みた.しかし,その研究の仮定で変形されていないJacquet加群を記述する枠組みを確立することができる可能性に気がついたため,研究の方向性を変更し,そのような枠組みを確立することを目標とした.知りたいものは変形されていないJacquet加群そのものであるため,そちらが直接記述できればその方が応用の幅も広がる.この場合,変形されたものには現れないねじれた一般Verma加群の間の準同型や拡大が現れるため,状況はややこしくなる.一方,Jacquet加群は変形を持つことから,必要な準同型や拡大は変形されたものからくるもののみであるはずである.変形されているものはmemont graphの理論で扱えることから,変形からくるもののみに注意すれば状況はそう難しくないであろう.そこで,平成21年度は変形されたものからくる拡大をそれ以外と分けることとを試みた.その結果,二つのVerma加群の間の拡大を特別なVerma加群の間と比較することにより変形からくる拡大を分離することができること,及びそのような拡大がどのくらいあるかを決定することができた.しかし,その結果を用いてmoment graphの理論の変形されていない場合の類似を確立することはできず,一般化されたねじれたVerma加群の場合への一般化もあわせて,平成22年度への課題である.放物型誘導表現のJacquet加群はねじれた一般Verma加群による拡大を持つ.一方,変形されたVerma加群の拡大により得られる加群は,Fiebigによるmoment graphの理論を用いて記述することができる.昨年度,変形されていない加群を記述する枠組みを確立できる可能性に気づき,引き続きそのような理論の確立を目指した研究を行った.昨年度,Verma加群の場合に考えるべき拡大の候補を挙げたが,今年度はそれらが正しいものであるといういくつかの証拠を得ることができた.しかし,まとまった結果を得ることはできず,論文としては発表していない.また目標としていた変形を必要としないmoment graphの理論も完成まではしばらく時間が必要であり,今後の課題として残った.一方本年度はJacquet加群の幾何学的な実現に関する研究を,九州大学の三枝氏と共同で行った.Beilinson-Bernstein対応及びRiemann-Hilbert対応により,適当な意味で実半単純Lie群の表現の圏は,旗多様体上の同変偏屈層のなす圏と圏同値になる,これにより,Jacquet関手を偏屈層に対する操作としてとらえることができるが,この関手の純粋に幾何学的な構成がEmerton-Nadler-Vilonenにより行われていた.一方,同変性により実半単純Lie群の表現の圏は対称空間上のBorel部分群同変な偏屈層のなす圏とも圏同値になる.この場合対称空間は旗多様体と違いコンパクトではないめ,コンパクト化を持つ.本年度はこの対称空間及びそのコンパクト化を用いることにより,やはりJacquet関手を幾何学的に実現することができることを示した.もともとJacquet加群には,表現の漸近挙動を調べるという目的があったと思われるが,コンパクト化を用いた構成はある意味で極限をとった構成であると思うこともでき,そのような形でも意味があると思われる.この結果については,現在論文を準備中である.
脳の同期回路形成としての計算論モデルと人被験者実験の複合解析

人の海馬の記憶ダイナミクスを明らかにする目的で、計算論モデルと人被験者実験データを複合的に用いる研究手法を開発した。計測データをモデルの入力として与え模擬的な記憶を構成し、人の記憶ダイナミクスを明らかにする。結果として、脳波シータパワ増大時の視覚時系列を計算論モデルで解析すれば人の記憶成績が予測できることがわかった。ラットと同様、人でもシータ波を介した記憶貯蔵ダイナミクスの存在が示唆される。本研究の目的は、人の記憶想起のダイナミクスを計算論モデルと人被験者実験の複合解析により明らかにすることである。私たちは、海馬における位相コードによって海馬の物-場所連合記憶を階層的な記憶ネットワークとしてリアルタイムに貯蔵できることを示し、さらに人被験者実験による理論検証も行ってきた。しかし、位相コードで得られる階層的な記憶ネットワークが、想起においてどのように役立つかについては十分に明らかでなかった。平成19年度は、研究計画のとおり、階層的な記憶ネットワークの想起ダイナミクスの理論的な検討を行った。結果として、階層的記憶ネットワークは選択的な記憶想起を行うのに適したネットワーク構造であることを明らかにした。すなわち、広い空間受容野を持つユニットを刺激すると、複数の物一場所連合記憶を時間コードとして想起することができ、一方、狭い空間受容野を持つユニットを刺激すると、単一の物-場所連合を正確に想起することができることがわかった。このような選択的想起の性質は、一般の連合記憶ネットワークとは異なる性質であり、膨大な記憶を管理する海馬にとって特に必要な性質であると考えられる。以上の結果の一部は、国内学会(Neuro2007)などで発表した。平成20年度においては、計算理論から予見される想起ダイナミクスを、人被験者実験のデータとの複合解析を用いて検討する計画であり、今年度はその準備として脳波計測における脈波や呼吸などの低周波アーチファクトの検討を始めた。本研究の目的は人の記憶想起のダイナミクスを計算論モデル-人被験者実験の複合解析により明らかにすることである。平成20年度は、海馬の記憶の計算論モデルの解析及び、計算論モデル-人被験者実験の複合解析を行った。昨年度までの研究では、海馬のシータ位相歳差により得られる階層的記憶ネットワークが選択的な記憶想起に有用であることを明らかにしたが、その一方で入力時系列の構造と階層的ネットワークの構造の対応は明らかでなかったため、複合解析の結果の解釈が多義的になることが問題だった。そこで計算論モデルの定量的な解析を行った。結果として、階層的ネットワークを決めるのは入力時系列データの1Hz程度の低周波数成分であることを明らかにし、入力から記憶回路を定量的に推定することが可能となった。以上の成果は国際学会(ICONIP2008)にて発表を行った。次に、計算モデル-実験の複合解析として、記憶貯蔵中の眼球運動及び脳波シータパワをモデルの入力として与え、計算モデル上の想起と人被験者の想起成績を比較した。すると計算モデルの想起は、他のパラメタ(瞬き頻度、サッカード頻度など)と比べてよりよく被験者の想起成績を予測することが明らかになった。さらにクラスター分析を行ったとろ、計算モデル上の想起は人被験者の想起成績ともっとも類似することも明らかになった。これらの結果は、人に位相歳差のダイナミクスが存在しうることを意味し、特に眼球運動・脳波シータパワの低周波数成分が記憶回路形成に重要な役割を果たすことを示唆する。以上の成果は投稿準備中である。さらに、脳波の低周波数成分は記憶貯蔵ダイナミクスと関係することが予期されるが、1Hz程度以下の脳波はアーチファクトの問題から測定か困難である。予備的なデータ解析によれば、脈波、呼吸を組み合わせることでより信頼性の高い脳波計測ができることを明らかにした。
多光子顕微鏡によるＬＩＶＥイメージング：生きた口腔で細胞膜修復装置を明らかにする

高感度多光子顕微鏡により,損傷した細胞膜修復機構を詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞または分離筋束内のタンパク質,dysferlin, MG53, annexin-A1,-A2,-A4,-A5,-A6,-A7,-S100および-MICAL1の膜修復のための素早い動きのLiveイメージングに成功した.また今まで不可能であった小胞が損傷部に融合する決定的瞬間を撮影することもできた.これらの結果は,細胞膜損傷により細胞内にカルシウムイオンが流入することにより,アクチンが脱重合後,小胞同士が互いに融合しながら損傷部へ融合するpatch hypothesisを強く支持する結果であった高感度多光子顕微鏡により,損傷した細胞膜修復機構を詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞または分離筋束内のタンパク質,dysferlin, MG53, annexin-A1,-A2,-A4,-A5,-A6,-A7,-S100および-MICAL1の膜修復のための素早い動きのLiveイメージングに成功した.また今まで不可能であった小胞が損傷部に融合する決定的瞬間を撮影することもできた.これらの結果は,細胞膜損傷により細胞内にカルシウムイオンが流入することにより,アクチンが脱重合後,小胞同士が互いに融合しながら損傷部へ融合するpatch hypothesisを強く支持する結果であった本研究は,生きたマウスの口腔内細胞を用い,多光子レーザーによって細胞膜を傷つけ,HVEイメージングによって細胞膜修復装置のリアルタイムの働きを明らかにすることを目的としている.この方法によって,生理的条件下での細胞膜修復装置に組み込まれているタンパク質の動きと連携プレイが明らかにされることが期待されている.これまでの実験により,GaAsP搭載型高感度多光子レーザー顕微鏡により,損傷した細胞膜修復時の様子をより詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞内のタンパク質,Dysferlin,MG53,Annexin-A1,-A2,-A4,-A5,A7およびMICAL-1の膜修復のための素早くダイナミックな動きのLIVEイメージングに成功した.分離筋線維または分離筋東内の膜修復の様子も詳しく解析することができ,今まで不可能であった損傷部に融合する素早い小胞の動きの撮影することもできた.これらの結果はJain Foundationおよび顕微鏡学会シンポジウムにシンポジストとして招かれ発表した.また日本解剖学会などでも報告した。この方法の発展的実験結果として,筋ジストロフィー関連タンパク質と細胞膜修復装置、ならびに関連疾患との関わりを明らかにでき,筋ジストロフィーモデルマウスおよび患者iPS細胞由来筋線維を用いて病気治療に生かせる可能性も見えて来た.本研究は,生きたマウスの口腔内細胞を用い,多光子レーザーによって細胞膜を傷つけ,LIVEイメージングによって細胞膜修復装置のリアルタイムの働きを明らかにすることを目的としている.この方法によって,生理的条件下での細胞膜修復装置に組み込まれているタンパク質の動きと連携プレイが明らかにされることが期待されている.これまでの実験により,GaAsP搭載型高感度多光子レーザー顕微鏡により,損傷した細胞膜修復時の様子をより詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞内のタンパク質,Dysferlin, MG53, Anmexin-A1, -A2, -A4, -A5, A7およびMICAL-1の膜修復のための素早くダイナミックな動きのLIVEイメージングに成功した.分離筋線維または分離筋束内の膜修復の様子も詳しく解析することができ,今まで不可能であった損傷部に融合する素早い小胞の動きの撮影することもできた.これらの結果はJain Foundationおよび顕微鏡学会シンポジウムにシンポジストとして招かれ発表した.また日本解剖学会などでも報告した,この方法の発展的実験結果として,筋ジストロフィー関連タンパク質と細胞膜修復装置、ならびに関連疾患との関わりを明らかにでき,筋ジストロフィーモデルマウスおよび患者iPS細胞由来筋線維を用いて病気治療に生かせる可能性も見えて来た.本研究は,生きた動物の口腔内において,多光子レーザーによって細胞膜を傷つけ,LIVEイメージングによって細胞膜修復装置のリアルタイムの働きを明らかにすることを目的としている.この方法によって,生理的条件下での細胞膜修復装置に組み込まれているタンパク質の動態のその意義が明らかにされることが期待されている.これまでの実験により,GaAsP搭載型高感度多光子レーザー顕微鏡により,損傷した細胞膜修復時の様子をより詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞内のタンパク質, Dysferlin, MG53, Annexin-A1,-A2, -A4,-A5,A7およびMICAL-1の膜修復のための素早くダイナミックな動きのLIVEイメージングに成功した.分離筋線維または分離筋束内の膜修復の様子も詳しく解析することができ,今まで不可能であった損傷部に融合する素早い小胞の動きを撮影することもできた.とくに培養細胞の修復像において損傷修復部から細胞外へ小胞分泌,エクトゾームの形成の瞬間をLIVE撮影する事に成功した.膜損傷による過剰のCa2+流入によって,ゆっくりとしたカルパイン3の活性が確認された.これらの結果は米国細胞生物学会,日本解剖学会などで報告した.またDysferlin欠損患者から作製したiPS細胞に,ヒト完全長Dysferlinを発現させ,分化筋細胞の膜損傷アッセイを行い,良好な膜修復結果を得ることができPLoSone誌に報告した.現在,これらの新知見が生きた動物の口腔でもLIVEイメージングできるか検討中である.本研究は,生きたマウスの口腔内の細胞を用い,二光子レーザーによって細胞膜を傷つけ,蛍光LIVEイメージングによって、細胞膜修復に関わるタンパク質の働きを明らかにすることを目的としている.

この多光子レーザー顕微鏡によるリアルタイム観察法によって,生理的条件下での細胞膜修復装置に組み込まれている未知なるタンパク質の連携とその各々の役割が明らかにされることが期待される.GaAsP搭載型高感度多光子レーザー顕微鏡によって,損傷した細胞膜修復時の様子をより詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞内のタンパク質, Dysferlin, MG53, AnnexinA1,-A2, -A4,-A5,-A7,およびアネキシン結合タンパク質であるS100A11、さらにMICAL-1による膜修復のための素早くダイナミックな動きのLIVEイメージングに成功した.分離筋線維または分離筋束内の膜修復の様子も詳しく解析することができ,今まで不可能であった損傷部に融合する素早い小胞の動きの撮影することもできた.これらの結果は、日本解剖学会、米国細胞生物学会でも学会報告を行い、PLoS Current誌に報告した。また、この方法の発展的実験結果として,京都大学iPS研究所の櫻井講師と共同で実験を行った。つまり、三好型筋ジストロフィー患者からiPS細胞を作製し、これに責任遺伝子ディスファーリンを導入して欠損タンパク質を発現させ、多光子レーザーにより膜修復アッセイを行ったところ良好な膜修復結果が得られた。この内容はPLoSOne誌に発表を行った。本研究は,生きた動物の口腔内などにおいて,多光子レーザーによって生きた細胞の細胞膜を傷つけ,LIVEイメージングによって細胞膜修復装置のリアルタイムの働きを明らかにすることを目的としている.この方法によって,生理的条件下での細胞膜修復装置に組み込まれているタンパク質の動態のその意義が明らかにされることが期待されている.これまでの実験により,GaAsP搭載型高感度多光子レーザー顕微鏡により,生体内、組織内、ならびに培養細胞のそれぞれの条件において、損傷した細胞膜修復時の様子をより詳しく解析することができた.GFP標識された培養細胞内のタンパク質, Dysferlin, MG53, Annexin-A1,-A2, -A4,-A5,A7およびMICAL-1の膜修復のための素早くダイナミックな動きのLIVEイメージングに成功した.分離筋線維または分離筋束内の膜修復の様子も詳しく解析することができ,今まで不可能であった損傷部に融合する素早い小胞の動きを撮影することができた.この観察により、損傷修復部から細胞外へ小胞分泌,エクトゾームの形成の瞬間をライブ撮影する事に成功した.膜損傷による過剰のCa2+流入によって,ゆっくりとしたカルパイン3の活性が確認された.またDysferlin欠損患者から作製したiPS細胞に,ヒト完全長Dysferlinを発現させ,分化筋細胞の膜損傷アッセイを行い,良好な膜修復結果を得ることができた。