hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホロン（全体子）を埋め込んだ自己成長型教育システム

これにより,ホロンの自律性と自己成長能力を用いて,複数の学習者の間の知識の共有と自動的なコンテンツの創出,アクセス回数による相互評価を実現するシステムを目指した.すなわち,人とネットワークを包含する巨大な自己増殖機能を持つホロニック教育システムを開発することで生きていく力を持つ人の育成を行う基盤的教育システムの効果を期待する.学習者とホロンとの相互通信を円滑化し,クラウドコンピューティングを実行するために必要となる構造体管理とホロン間の相互作用を構築するためのデータ送受信環境を構築した.さらに,ホロニック教育システムに自己状態管理能力を付与することにより,オートポイエーシスの機能(同種の部分機能の入れ替えの任意性,活動状態の維持機能)を構築することを目指した.平成23年度、24年度は、以下に示す項目を実施した。1)自己成長型教育システムの市場動向調査及び教育コンテンツの調査:個人教育に対する市場の動向調査を行った。また,大学教養部レベルの教科書と小中高の教科書との関係性を抽出し,基礎教育と発展的教育との間のマップを作るに資する.2)ホロンの構造体と自己成長の機能を有するシステム構築のためのユーザーインターフェースの試作:アプリケーション開発環境AdobeAIR iPhone/iPadSimulatorを用いて,GUIとゲームアプリケーションの開発を行っている.教育コンテンツの取得や提供のためにクラウドへの通信回線などのデータの送受信環境を準備した。学習者や学習支援者および検索システムなどをエージェントとして同一視するデータ構造を提案し、さらに、ウェブページのリンクや検索結果およびカリキュラムをアソシエーションのリストとして扱うことによる組込みを図った。以上を可視化できるユーザインターフェースをiPadアプリとして実装した。3)ホロンの構造体とシステム設計:ホロンの自己完結性を実現するために,次の5項組H{M, F, C, S, D}の属性より機能表現を試みる.属性ベクトルは,それぞれ,M:メッセージ,F:相互作用,C:コンテンツ,S:検索,D:破壊,を意味し,メッセージに基づいた相互作用を実現し,ホロンの生成や検索,破壊,を実現するシステム設計を目指す.各ホロンは生成文法規則に基づいて,新しいホロンを生成する機能を有する。4)ホロンの構造体と自己成長の機能を有するシステム構築:ホロニック教育システムを用いたコンテンツの自動生成と自動削除を行いながら,ローカルサーバ上で研究室内の試験運用を開始した。平成23年度は、以下に示す項目を実施した。1)自己成長型教育システムの市場動向調査教育ITソリューション展の視察、MIT教育システムweb情報調査などを通じてIT技術を活かした教育システム全体を長期かつ総合的に見渡し,個人教育に対する市場の動向調査を行った。
遠隔シミュレーション教育の効果検証～チームダイナミクスと指導者育成の観点から～

小児救急医療分野の卒前卒後教育においては、重症症例の分散と倫理的側面から経験値を上げるための教育は困難である。従ってシミュレーション教育が重要な役割を担うと考えられるが、その効果の科学的検証は十分ではない。本研究は、シミュレータの遠隔操作による小児救急医学シミュレーション教育システムを用いて、同システムがチームワーク・コミュニケーションの技術の向上に有効であること、かつ遠隔教育が指導者の育成に有用であることを明らかにしようとするものである。臨床能力の重要な要素として、コミュニケーションの技術、すなわちチームの一員としていかに行動するか、ということがあげられる。医療安全の面からもチーム医療は非常に重要であり、チームワークのトレーニングがチームの行動を改善し、エラーを減らし、スタッフの態度を改善することが報告されている。我々は、このセッション参加者のチームワーク、コミュニケーションの改善を、Behavioral Assessment Tool (BAT)を用いて測定した。BATは危機管理の視点から作成されており、リーダーシップの確立、環境を熟知すること、自らの限界を知ることなどの10項目が、各々0点から4点の5段階で評価される(最高スコア40点)。本セッション前後のBATスコア(平均±SD)は1回目7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に上昇した。すなわち本セッションが、医学生のチームワーク、コミュニケーションを有意に改善する事が示された。また医学教育における本システムの実現性は、本学医学部生を対象に行った1連のシリーズで実証された。実地の指導者が立ち会わなくとも同等の高い満足度が得られることが実証された。さらにその場に立ち会うことで容易に熟練した指導者のファシリテーションを学ぶことが可能となり、指導者育成に効果があることが示唆された。シミュレーターの遠隔操作による教育を方法論として確立し、現場に操作者がいる場合と同等の満足感があることを、我々は報告して来た。この教育方法が技術の習得、保持、患者の転帰に有効であるか客観的指標等を用いて証明することが、本研究の目的である。今年度は特にシミュレーターの遠隔操作による遠隔教育の効果を指導者育成の観点から検討した。遠隔教育の導入によって他施設の指導者の教育方法を眼前にし、指導者同士の協働作業、学び、シナリオの共有が果たされ指導者育成の効果が期待できる。したがって自施設に指導者がいなくとも遠隔教育システムを用いて、on siteの指導者を遠隔参加者が評価する(あるいは逆に遠隔指導者をon site参加者が評価する)ことによって指導者育成が可能になる。参加者のチームワーク・コミュニケーションの改善と指導者の評価についてDASH法を用いて検討した。仮説:医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育におけるデブリーフィング技術の改善は、標準指導群と遠隔指導群では差がない。研究参加者:シミュレーション教育指導者を目指す医師方法:小児科臨床実習中の医学部5年生に2回のシナリオセッションを含む、60分間のシミュレーショントレーニングを行った。終了後にデブリーフィングのデブリーフィングを行う。連続するセッションで、デブリーフィングをDASH(Debriefing Assessment for Simulation in Healthcare)にて評価(評価者用、指導者用評価フォームを用いる)した。標準指導群と遠隔指導群に差はなく、同様の効果があることが示された。小児救急医療のなかでスキルと同等以上に重要視されているチームワーク・コミュニケーションについて、チームによるシミュレーション教育が一定の効果があることが示された。また遠隔教育の導入によって他施設の指導者の教育方法を眼前にし、指導者同士の協働作業、学び、シナリオの共有が果たされ指導者育成の効果が期待できることが示された。我々はシミュレーターの遠隔操作による教育を方法論として確立し、現場に操作者がいる場合と同等の満足感があることを報告して来た。本研究ではこれまでに、小児救急医学の教育課程において、その核となる項目である「小児の心肺蘇生事象に対するチームアプローチ」を教育するにあたり、シミュレーションルームで対面式に指導(標準)する群と、遠隔から指導する(遠隔)群に分け、シミュレーション教育の効果について客観的指標を用いて比較検討した。仮説:医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育が、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善し、標準指導群と遠隔指導群では差がない。デザイン:シミュレーショントレーニング介入前後におけるパフォーマンスの比較。研究参加者:医学部5年生。方法:小児科臨床実習中の医学部5年生に2回のシナリオセッションを含む、60分間のシミュレーショントレーニングを行う。一次アウトカムは、参加者のチームワーク・コミュニケーションの改善であり、Behavioral Assessment Tool (BAT)を用いて測定した。BATは危機管理の視点から作成されており、リーダーシップの確立、環境を熟知すること、自らの限界を知ることなどの10項目が設定され、各々0点から4点の5段階で評価される(最高スコア40点)。結果:医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育が、BATで評価されるチームワーク・コミュニケーションの技術を改善し、標準指導群と遠隔指導群では差がない。遠隔教育の導入によって他施設の指導者の教育方法を眼前にし、指導者同士の協働作業、学び、シナリオの共有が果たされ指導者育成の効果が期待できることが示された。小児救急医療のなかでスキルと同等に重要視されているチームワーク・コミュニケーションについて、チームによるシミュレーション教育が効果があることが示された。また指導者育成に効果的であることを検討しているが、さらなる検討が必要である。

小児救急医療分野の卒前卒後教育においては、重症症例の分散と倫理的側面から経験値を上げるための教育は困難である。従ってシミュレーション教育が重要な役割を担うと考えられるが、その効果の科学的検証は十分ではない。本研究は、シミュレータの遠隔操作による小児救急医学シミュレーション教育システムを用いて、同システムがチームワーク・コミュニケーションの技術の向上に有効であること、かつ遠隔教育が指導者の育成に有用であることを明らかにしようとするものである。臨床能力の重要な要素として、コミュニケーションの技術、すなわちチームの一員としていかに行動するか、ということがあげられる。医療安全の面からもチーム医療は非常に重要であり、チームワークのトレーニングがチームの行動を改善し、エラーを減らし、スタッフの態度を改善することが報告されている。我々は、このセッション参加者のチームワーク、コミュニケーションの改善を、Behavioral Assessment Tool (BAT)を用いて測定した。BATは危機管理の視点から作成されており、リーダーシップの確立、環境を熟知すること、自らの限界を知ることなどの10項目が、各々0点から4点の5段階で評価される(最高スコア40点)。本セッション前後のBATスコア(平均±SD)は1回目7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に上昇した。すなわち本セッションが、医学生のチームワーク、コミュニケーションを有意に改善する事が示された。また医学教育における本システムの実現性は、本学医学部生を対象に行った1連のシリーズで実証された。実地の指導者が立ち会わなくとも同等の高い満足度が得られることが実証された。さらにその場に立ち会うことで容易に熟練した指導者のファシリテーションを学ぶことが可能となり、指導者育成に効果があることが示唆された。今年度の成果をふまえ、さらに以下の項目について検討する医療安全の観点から以下の方法のとおりシナリオを作成し、シミュレーションを実施する(In situ Simulation)。1)病院で集積されたインシデントならびにアクシデントを収集・分析し、対小児患者における報告の多い事案についてのシナリオを作成する。2)金沢大学病院研修医、病棟看護師、小児科専門医にこれを用いた同様の教育を定期的に行う。3)その後のインシデント・アクシデント発症を過去の報告数を比較して有効性を検証する今年度の成果をふまえ、さらに以下の項目について検討する1)医療安全の観点から以下の方法のとおりシナリオを作成し、シミュレーションを実施する(In situ Simulation)。国内及び国際学会での公表を予定していたが新年度に一部ずれ込んだこと。協力研究者の謝金が発生しなかったことが主因。(理由)国内及び国際学会での公表を予定していたが新年度に一部ずれ込んだこと。(使用計画)
プロテアーゼ活性を持つポーリン蛋白:その構造と機能

日和見感染症の主要起因菌である緑膿菌の外膜には、薬剤や栄養物などの透過孔となるポーリン蛋白が三種類存在する。緑膿菌ではこれらポーリンの孔径は全て小さくこれが本菌薬剤耐性の原因と一つとなっている。そのポーリンの一つであるproteinD2(OprD)は、緑膿菌感染症に有効な治療薬であるイミペネム及びイミペネムに構造が類似している塩基性アミノ酸に選択的なポーリンである。報告者は、OprDポーリンがプロテアーゼ活性も発現していることを以下の実験から結論した。(1)高純度に精製したOprDに、蛍光ペプチドを加えて加水分解を調べた結果、ペプチドが分解されるのが分かった。(2)セリンプロテアーゼの特異的阻害剤であるDFPがこの分解反応を阻害した。(3)OprDに対するモノクローナル抗体が、この分解反応を阻害した。以上の結果はOprDがプロテアーゼであることを強く示唆する。しかしOprD精製物に微量のプロテアーゼの混入があり、それが今回のプロテアーゼ活性の本体であるいう可能性は否定できない。そこでOprDがプロテ-ゼであることを決定的に証明するために以下の実験を行った。トリプシンとOprDのアミノ酸配列を比較した結果、His^<156>,Asp^<208>,Ser^<2296>がOprDの触媒基であると推定できた。そこで部位特異的変異導入法を用いて、この三つのアミノ酸を他のアミノ酸に置換した変異蛋白を作成し、プロテアーゼ活性を調べた。その結果、これら変異蛋白は全て、野生型蛋白に比べ0.1%以下の活性を示し、プロテアーゼ活性がほとんど消失している事が分かった。これはOprDがプロテアーゼであることの決定的な証明であり、同時にOprD2プロテアーゼの触媒基がこれら三つのアミノ酸残基であることも示すものである。チャンネル蛋白が同時にプロテアーゼ活性も持つ事が示されたのは世界で始めてである。緑膿菌は日和見感染症の主要起因菌である。その外膜蛋白の一つであるproteinD2はイミペネム及び塩基性アミノ酸を選択的に透過させるポーリンである。最近、報告者はこのポーリンであるproteinD2がプロテアーゼ活性も有することを明らかにした。ところがそこで問題として残ったのがproteinD2によるペプチド分解反応の分子活性(k_<cat>)が非常に低いという点であった。そこでまずproteinD2が低い分子活性を示す原因として、蛋白を精製するためには多くの過程が必要であるが、その過程でproteinD2蛋白が変性などにより失活した可能性を考えた。そこで精製過程を簡単にするため、外膜蛋白だけクロマトグラフィーにかけ、proteinD2を部分精製した。そしてその活性を調べたところ、非常に高いプロテアーゼ活性が得られた。この高い活性がこの画分に含まれる他の蛋白ではなくproteinD2によるものであるかどうかを調べるために、抗proteinD2モノクローナル抗体(mAb)を調整した。このmAbがproteinD2に特異的であることはWestern blotで確認した。このmAbを部分精製したproteinD2画分に加えて活性の変化を調べたところ、このmAbはプロテアーゼ活性を阻害することが分かった。一方、非特異的な抗体を画分に加えてもプロテアーゼ活性に何ら変化は見られなかった。

この結果はこの画分に含まれるproteinD2がこのプロテアーゼ活性を発現している本体であることを明確に示している。またproteinD2が高いプロテアーゼ活性を有することを更に確かめるために、親株から薬剤耐菌性を分離しさらにその中からproteineD2欠損株を分離した。この欠損株の外膜蛋白を同様に一度だけクロマトグラフィーにかけた。そして同じ塩濃度で溶出される蛋白画分で、proteinD2は無いがその他の蛋白は同じである画分のプロテアーゼ活性を調べた。ところがその画分にはプロテアーゼ活性は認められなかった。この結果はこの画分に含まれる他の蛋白にはプロテアーゼ活性はなくproteinD2がプロテアーゼの本体であることをよく示している。以上の結果から、proteinD2はポーリンであると同時に効率よくペプチドを分解するプロテアーゼであることが明らかとなった。日和見感染症の主要起因菌である緑膿菌の外膜には、薬剤や栄養物などの透過孔となるポーリン蛋白が三種類存在する。緑膿菌ではこれらポーリンの孔径は全て小さくこれが本菌薬剤耐性の原因の一つとなっている。そのポーリンの一つであるproteinD2(OprD)は、緑膿菌感染症に有効な治療薬であるイミペネム及びイミペネムに構造が類似している塩基性アミノ酸に選択的なポーリンである。報告者は、OprDポーリンがプロテアーゼ活性も発現していることを以下の実験から結論した。(1)高純度に精製したOprDに、蛍光ペプチドを加えて加水分解を調べた結果、ペプチドが分解されるのが分かった。(2)セリンプロテアーゼの特異的阻害剤であるDFPがこの分解反応を阻害した。(3)OprDに対するモノクローナル抗体が、この分解反応を阻害した。以上の結果はOprDがプロテアーゼであることを強く示唆する。しかしOprD精製物に微量のプロテアーゼの混入があり、それが今回のプロテアーゼ活性の本体であるという可能性は完全には否定できない。そこでOprDがプロテ-ゼであることを決定的に証明するために以下の実験を行った。トリプシンとOprDのアミノ酸配列を比較した結果、His^<156>,Asp^<208>,Ser^<296>がOprDの触媒基であると推定できた。そこで部位特異的変異導入法を用いて、これら三つのアミノ酸をそれぞれ他のアミノ酸に置換した蛋白を作成し、そのプロテアーゼ活性を調べた。その結果、これら変異蛋白は全て、野生型蛋白に比べ0.1%以下の活性を示し、プロテアーゼ活性がほとんど消失している事が分かった。これはOprDがプロテアーゼであることの決定的な証明であり、同時にOprDプロテアーゼの触媒基がこれら三つのアミノ酸残基であることも示すものである。チャンネル蛋白が同時にプロテアーゼ活性も持つ事が示されたのは、これが世界で初めてであり、他のチャンネル蛋白研究にも大きく影響するものと考えている。
建設系構造物を対象としたセミ・アクティブ振動制御の制御則の開発と実験的検証

パッシブダンパーとして用いられる液柱管ダンパー(TLCD)のセミアクティブ制御を考究した。具体的にはオリフィスの開口率を流速がゼロになるときに変化させ、その制振性能を高めることを考えた。制御則1として、オリフィスによる振幅依存性の高い減衰性を振幅に依存しない制御を考え、制御則2として、構造物(1自由度系)-TLCD系の2つの固有モードのうち高減衰モードに極力エネルギーを移す制御を考えた。これらの有効性を数値シミュレーションにより明らかにした。また磁力とMR(磁性)流体とを組みあわせたセミアクティブTLD制御についても基礎的な検討を行った。磁界を受けると体積力が生じる磁性流体を用いた液体管ダンパー(TLCD)ならびに同調液体ダンパー(TLD)についての研究を行った.研究内容ならびに成果は以下の通りである.(1)磁性流体を用いた液柱管ダンパー(TLCD)のセミアクティブ化とその制御則の開発U字管内に入れる磁性流体に変動磁界を加えて,TLCDをより効率的にする振動制御装置を対象にその制御則を考究した.減衰制御法としてはオリフィスを用い,オリフィスの開口率を流体速度がゼロとなる(静止する)際にのみ変化させる方式とした.このことはオリフィスの制御に必要なエネルギーが非常に小さくなることを意味する.構造物_+TLCD系の自由振動の摂動解から,その静的制御を導き,その有効性をシミュレーションの上から検証した.(2)磁性流体TLDの基本特性に関する実験的研究矩形容器TLDに磁性流体を入れ,容器外側に置いたコイルから磁界を作用させる装置を作成し,TLD自身の流体力(パッシブ時,アクティブ時)を計測した.また1自由度系の構造物にこのTLDをのせ,その制振効果をパッシブ時,アクティブ時において実験的に求め,アクティブ化(セミアクティブ化)することにより制振効果が向上することを明らかにした.なお,アクティブTLDの制御則としてはバンバン制御により磁界を作用させた.パッシブダンパーとして用いられる液柱管ダンパー(TLCD)のセミアクティブ制御を考究した。
下部尿路症状と勃起障害の関連についての検討

下部尿路症状動物モデルとして、雄性ラットの尿道に部分閉塞させた下部尿路通過障害モデルを作成した。偽手術モデルを対照群として閉塞群と二群間で変化を測定した。測定は両群とも手術後4, 8, 16週後に測定した。閉塞群では、膀胱重量の増加、残尿量の増加、排尿効率の減少が認められ、下部尿路症状が出現していることが4, 8, 16週全ての評価期間が認められた。対照群では、排尿症状には変化が無く、対照群として矛盾しない状態であることが確認された。勃起機能についての評価では、神経刺激による海綿体内圧の測定で行った。4, 8週後の評価では両群とも勃起能に変化が無かった。しかし、16週後の評価では閉塞群が対照群に比較して有意に低下しており勃起能の低下が認められた。以上により、下部尿路閉塞モデルにより勃起能が低下することが確認され、その出現は閉塞作成後16週であった。続いて、勃起障害が発生する原因についての探求を行った。BOO群の勃起能の低下と一致して陰茎海綿体でのeNOSのmRNA発現の低下を認めた。下部尿路症状による勃起障害の機序において、eNOS活性低下による内皮機能障害が一因と推測された。まずは、骨盤神経節を採取して神経学的な変化が無いか検討した。骨盤神経節で海綿体神経の指標であるnNOS陽性神経を免疫染色にて同定し、その変化を検討した。しかし、術後4, 8, 16週のどの期間においても両群ともnNOS陽性神経に変化を認めなかった。勃起に影響を与える交感神経の評価として、チロシン・ハイドロキナーゼ陽性細胞の評価も行ったが同様に変化を認めなかった。以上より、勃起障害につながる神経学的な変化は認めず、神経性に勃起障害が発症している所見は認められなかった。今後は、海綿体での評価など血管内皮障害の有無などを検討して原因を探求していく予定である。測定は両群とも手術後4,8,16週後に測定した。閉塞群では、膀胱重量の増加、残尿量の増加、排尿効率の減少が認められ、下部尿路症状が出現していることが4,8,16週全ての評価期間が認められた。4,8週後の評価では両群とも勃起能に変化が無かった。

まずは、骨盤神経節を採取して神経学的な変化が無いか検討した。骨盤神経節で海綿体神経の指標であるnNOS陽性神経を免疫染色にて同定し、その変化を検討した。術後4,8,16週のどの期間においても両群ともnNOS陽性神経に変化を認めず、神経障害は原因として認めなかった。。しかし、陰茎海綿体における血管内皮性一酸化窒素合成酵素(eNOS)のmRNA発現の低下が勃起障害と一致して認められた。この結果より、下部尿路通過障害に伴う勃起障害は陰茎海綿体における血管内皮の障害がかかわっている可能性が示唆された。血管内皮の障害は他の原因の勃起障害の発現にも重要な役割があり、今回も勃起障害モデルでもそれを認める結果であった。
宇宙推進イオンエンジンからのマイクロ波漏洩と伝搬に関する研究

宇宙航空研究開発機構は、はやぶさ小惑星探査機を運用し、2003年に打ち上げ2010年に地球帰還に成功した。主役的役割を果たしたマイクロ波放電式イオンエンジンは、電波を用いて無電極でプラズマ生成し、長寿命・高信頼を特徴とする。一方、はやぶさでは具体的な影響は経験されていないが、通信衛星などを含むより広範な宇宙利用を想定する場合には、漏洩電波を低減化する必要がある。そこで、3次元FDTD (Finite Difference Time Domain)数値計算法による漏洩量の見積もりを行い、実験による計測値と定量的に比較してその正当性を示し、漏洩電波の低減化のための指針を得ること目指す。3次元FDTD法は、Courant-Friedrichs-Lewy条件を満たした時間幅刻みと、興味のある領域には少なくとも3以上の計算格子を設ける必要がある。1mm以下のグリッド隙間から電波漏洩されるので、計算格子は0.1mm程度に設定された。計算には、NVIDIA社のCompute Unified Device Architecture (CUDA)を用いて、1ケース辺りイオン源に関して3日間、中和器については24時間の計算時間を要した。一方実験的手法として、中和器に関して実機からの漏洩電波強度の計測を行った。ノズル開口直径に依存する漏洩強度を計測したところ、プラズマなしの場合数値計算にて予測される値と大変よく一致する結果を得た。プラズマありの場合では、なしと比べ概ね10dB程度の減衰となっている。これはプラズマを単純な吸収体とみなしても良いことの支持している。本3次元FDTD法を利用して、中和・器からの漏洩電波低減化に向けた形態形状設計に応用できる見込みを得た。イオン源に関しては、数値計算にてプラズマ中の電波伝播を取り扱えるようにさらなる研究を要する。宇宙航空研究開発機構では、2003年に「はやぶさ」小惑星探査機を打ち上げ、2005年に目的天体いとかわ小惑星にランデブーを果たし、2010年の地球帰還に向けてその途上にある。この宇宙航行には、日本独自に開発したマイクロ波放電式ECR型イオンエンジンが大きく貢献した。宇宙技術としてイオンエンジンへの要件は、長寿命と高信頼である。欧米が開発と宇宙実証を進める型式のイオンエンジンでは、プラズマ生成に消耗性の放電電極を用いており、寿命限界がある。これに対し、マイクロ波は無電極放電のため、寿命限界の問題は根本的に解決される。一方、マイクロ波漏洩は、通信に多用される周波数と干渉することが危惧される。数値解析と実験を組み合わせて、漏洩電界の低減化を目指す。イオン源のマイクロ波漏洩に関する設計手法を確立することは、マイクロ波放電式イオンエンジンの有用性を高め、利用範囲を拡大することに寄与する。初年度は、Finite-Different Time-Domain(FTDT)時間領域差分数値解析法を主体に実施した。イオン源からのマイクロ波漏洩は主にプラズマ生成容器とイオン加速グリッドの接合部に僅かな隙間から、また中和器ではプラズマを噴出するノズルを介して発生していると考えられる。大きな容積を占める導波管やプラズマ生成容器部と、微細な漏洩部を統一的に解析するには、細密な計算メシュを必要とするため、計算機に多大なメモリや処理能力を要求する。これに対処するため、CUDA(Compute Unified Device Architecture)を用いて高速大規模演算を可能にし、イオン源および中和器内部のマイクロ波伝搬の解析に成功した。次年度は実験的なアプローチを計画しており、そのための実験技術に関して基礎的なサーベイを行った。ホイラーキャップ、電波暗室、電波透過真空容器の仕様を調査した。
コアンダジェット制御を利用した多目的外科切開器具の提案と開発

コアンダ効果を伴う放電駆動マイクロウォータージェットの軟組織切開に対する性能評価を行い,多目的な外科的切開装置の提案を試みた.その結果,水中放電により直接ジェットを安定駆動する条件を特定し,それが切開に適した性能を持つことを確認した.また切開時の血管等の組織保存に関わるコアンダ効果について,円柱硬組織に対しその効果が出現する接触角度の範囲を大要的に特定した.以上により切開過程の部分的な評価と,広いレンジにわたり強さを調整する方法の確立ができたことで,多部位に適用できるジェットの発生方法を提案できた.コアンダ効果を伴う放電駆動マイクロウォータージェットの軟組織切開に対する性能評価を行い,多目的な外科的切開装置の提案を試みた.その結果,水中放電により直接ジェットを安定駆動する条件を特定し,それが切開に適した性能を持つことを確認した.また切開時の血管等の組織保存に関わるコアンダ効果について,円柱硬組織に対しその効果が出現する接触角度の範囲を大要的に特定した.以上により切開過程の部分的な評価と,広いレンジにわたり強さを調整する方法の確立ができたことで,多部位に適用できるジェットの発生方法を提案できた.本研究では、模擬生体組織を用いたジェットの切開能力の検証、および血管周りのコアンダ効果の確認を目指した。ジェット駆動方式として、ジェットの強さの範囲を広く変えられる放電を採用することとした。そのためはじめにジェットを安定化させる必要があり、本年度は電極の試作を行いその安定性と放出されるジェットの基本特性について調べた。ジェットの速度は560m/sであり、当初想定していた適正範囲内であった。またジェットの速度・ジェットによる放出水量の計測により、電極ごとの差はあったが同一の電極を使用している限りは放電試行間の極端な特性差はなく、電極の耐久力も50ショット程度までは問題ないことを確認した。そのため安定した電極運用については、統計的に扱うことで目的は達成できると考えた。ただし駆動方式である水中火花放電については、過去の実験と同様に火花遅れが見られ、その際にジェットが強くなり、初期速度・放出質量ともに増加する傾向を確認した。現段階では、これは気泡が少量存在する場合、水がキャパシタの役目を果たし、その破壊によりジェットが駆動するという部分放電に類似した現象が起きているためと考えている。-方、生体模擬組織として5%8%W/Vのアクリルアミドゲルを採用し切開したところ、5ショットで36mmの切開が可能であることを接写高速度撮影にて確認した。また血管模擬として断面直径4mmの20%W/Vアミドゲルを用意し、その外周20mm四方を6%アミドゲルで固定し、本ジェットを作用させたところ、ジェットがコアンダ効果により20%W/Vアミドゲルを損傷させずに迂回して進展する様子を確認した。以上、本年度は予定に沿った実験系の設営と基本特性の確認をほぼ終了したので、今後はこれらの定性解析に移行する予定である。本研究では模擬組織となるゲルのヤング率の簡易計測,ならびに組織配置を模擬するための2層ゲル作成法の確立を行いつつ,棒状アノード-管状カソード間の純水の絶縁破壊でジェットを駆動した時の,電極間距離dとカソード長(ノズル長)Lが,ジェットの速度Vと放出質量m,およびゲルへの貫入深さDに与える影響を調べた.アノードに外径2mm真鍮棒,カソードに外径1.3mm,肉厚0.1mm真鍮管を用い,コッククロフト回路で,電極間の精製水に絶縁破壊を起こしジェットを発生させた.印加電圧は4.2kVに固定し,dとLをそれぞれ0.25-1.25mm,20-40mmの範囲で変化させ,Vとmを計測した.Vは高速度カメラで画像計測し,mは吸水材の質量増分で計測した.d≦0.75mmでは,dの増加とともにVとmは増加し,両者の変化傾向は一致した.一方d≧1.0mmでは必ずしも両者は一致せず,特にVについてd=1.0mmで極度に小さくなった.本装置を威力可変型の切開装置とする際は,安定性からおよそ0.25mm≦d≦0.75mmの範囲内の適用が望ましいと判断できた.一方d=0.5mmに固定した場合のLとVならびにmの関係では,L>30mmの条件でVとmは共に減少する傾向があり,L≦30mmが適用条件だった.また電圧・電流波形より,時折現れる火花遅れ発生時の,負性コロナのトリチェルパルス発生時にジェットの威力上昇がみられる可能性もあった.今後要検討である.一方ヤング率が820kPaの67%ポリアクリルアミドゲルに対する切開性能の調査では,ジェットの陥入深さDはVやmとは逆に,dが小さいほうが大きい値になることが確認され,d=0.25mm,0.75mmのときはそれぞれ平均で4.88mmと3.60mmであった.この要因は不明瞭な点が多く今後解明の余地があるが,差が生ずる要因の一つはノズル内の圧力分布の時間変化の影響で,ジェットの作用に関して力積が変化するためと考えられる.電極間距離と導入する水を微調整することで、放電電極間の誘電率を変化させ、放電の安定化に成功した。これにより比較的高い制御性と広い調整レンジの放電ジェット駆動源を作成できた。付加的な成果だが、この技術は今後切開器具に直接生かせると考える。これにより運動量などと、切開性能が反対の変化傾向になるのは電極の不安定性によることが分かったため、これらをもとに改良した模擬切開装置を試作し、その切開性能の調査を行った。

結果として、ストレートノズルで1パルスあたり5N以上の荷重を数mm^2の面積に加え、数MPaの圧力を実現できる切開装置が作成可能となった。また本装置は構造特性上最大出力となる水量があり、そこを基準に微調整して威力を変えられる。また本方法ではジェット発生と切開での温度上昇はほとんど認められなかった。その後φ6円柱硬組織(10%W/Vポリアクリルアミドゲル:ヤング率約43kPa)とそれを囲む軟組織(6%W/V同ゲル:ヤング率約8kPa)の2層血管含有模擬組織を作成し、本ジェットを作用させ模擬切開を行い、高速度撮影で切開過程を計測した。予備実験にて、最大威力では硬組織ゲルを数発で約10mm切開できる程度であることを調べた後可視化した。前述最大威力ではφ6円柱硬組織を貫通することもあったが、その発生数は予備実験より想定された数より明らかに低く、ジェットの直進貫入性能も約20%低減した。これは切開時のエネルギーが軟組織切開に消費されたためと予想する。このエネルギーの分散には、研究目的の通りコアンダ効果の寄与が多分に予想されたため、上記ゲル表面を傾け切開試験を行ったところ、ある傾き以上になると、コアンダ効果により表面に沿ったジェットの進展成分が生じ、穿孔できなくなる現象が観察された。その閾値はジェットの法線方向に対し20-45degの領域にあると考えられ、それ以上の接線角度となる部位に切開は期待できないと予想する。
GPSのデータ同化手法の開発とプレート境界の摩擦特性の推定

プレート境界におけるすべり時空間変化を支配する摩擦特性を推定するために、GPS観測データから摩擦法則のパラメータ(摩擦パラメータ)を推定するデータ同化手法の開発を行った。この手法を2011年東北地方太平洋沖地震(Mw9.0)の余効すべりに適用し、余効すべり発生領域の摩擦特性の推定を行った。その結果、従来は一定であると考えられてきた摩擦パラメータは、高速のすべり速度に対してすべりの安定性が減少するようなすべり速度依存性を示すことを明らかにした。地震の余効すべりを記録した観測データから断層面上の摩擦パラメータを推定するデータ同化手法の開発に向けて,今年度は(1)余効すべりの数値モデルの構築・評価と(2)データ同化アルゴリズムの開発を行った.(1)では,速度・状態依存摩擦法則を用いた地震サイクルシミュレーションモデルを用いて人工的な余効すべりの観測データを作成し,そのデータからこれまでの研究で用いられてきた様々な数値モデルを用いて摩擦パラメータを推定することで,それらの数値モデルの評価を行った.各々の数値モデルでは,断層の形状としては1自由度バネ・スライダー系または1次元断層,摩擦法則としては速度・状態依存摩擦法則または定常速度強化摩擦法則,余効すべりの初期条件としては地震前の定常摩擦すべりとステップ的な地震時の応力変化を仮定して計算した初期条件または地震サイクルモデルから計算した初期条件を用いた.これらのモデルを用いて摩擦パラメータの推定を行い,すべり速度の時空間変化やパラメータ推定値がモデルにどのように依存するかを調べた.この結果,断層形状と初期条件の与え方が,摩擦パラメータの推定値に特に大きな影響を与えることが分かった.(2)については,逐次データ同化手法の一つである粒子フィルタのコードを開発した.開発したコードをテストするために,GPS観測データから断層すべりの時空間変化を推定する逆問題にこれを適用し,解析条件を様々に変化させて粒子フィルタアルゴリズムの利点や欠点を調査した.地震後の余効変動を記録した測地観測データからプレート境界面上の摩擦パラメータを推定するという最終目的のために,平成23年度は(1)余効すべりの時空間変化の推定,(2)データ同化手法の開発(3)余効すべりの数値モデルの高度化を引き続き行った.(1)については,2011年に発生した東北地方太平洋沖地震後の余効変動を対象とした.GPS連続観測点のデータを解析し,1日毎の余効変動をモニタリングするシステムを構築した.このようにして得られた余効変動データに粒子フィルタのアルゴリズムを適用し,余効すべりの時空間変化を1日毎に推定した.粒子フィルタを用いることで,すべり速度の時間変化を従来の手法に比べて高い解像度で推定することができた.余効すべりの空間パターンの顕著な時間変化は見られなかったことから,余効すべりの伝播は本震直後の数日以内に起きたと考えられる.平成22年度の研究から,本震直後の余効すべりの伝播が摩擦パラメータの値に依存することが示されていることから,今回得られた結果は重要である.(2)については,平成22年度に開発した粒子フィルタの計算コードを(1)で使用した手法に適用し,余効すべりの時空間変化の高解像度推定に最適な時間・空間平滑化の方法,すべり分布の基底関数の定式化,計算コストの軽減方法等の解析条件を検討した.ここで得られた知見を(1)の解析に利用した.(3)については,平成22年度の研究では1自由度バネ・スライダーモデル及び1次元断層モデルのみしかコード作成が終了していなかったため,速度・状態依存摩擦法則に基づく3次元数値モデルのコード開発を行った.このコード開発については,スタンフォード大学のPaul Segall教授のグループの協力により,階層行列法を用いて高速なコードを開発することに成功した.データ同化ではパラメータ推定のために多数回のシミュレーションが必要となるため,数値モデルの高速化は重要である2011年東北地方太平洋沖地震の余効すべり領域における摩擦特性を推定するため,プレート境界面上における地震後約7ヵ月間の積算余効すべり及びすべり速度の時空間変化をGPSデータに時間依存インバージョン法を適用することによって1日毎に推定した.これまで,余効すべりの時間変化は,速度・状態依存摩擦法則から導かれた速度強化の定常摩擦を用いてモデル化されており,このようなモデルでは,剪断応力の速度依存性を表すパラメータ(a-b)*sigma(sigmaは有効法線応力)は,空間的には変化するが時間的には一定であると仮定されてきた.多くの余効すべりの時間変化がこのモデルで説明できることが既に明らかにされているが,東北沖地震の余効すべりの時間変化はこのモデルでは説明できないことが分かった.余効すべりの時空間変化から余効すべり域における剪断応力の時間変化を計算し,すべり速度と剪断応力の関係から(a-b)*sigmaを推定したところ,(a-b)*sigmaがすべり速度に依存して変化することが分かった.すべり速度と剪断応力の関係から(a-b)*sigmaをすべり速度の関数として推定すると,すべり速度が大きくなるにつれて(a-b)*sigmaが0に近づき,摩擦すべりの安定性が減少することが分かった.推定されたすべり速度に依存する(a-b)

*sigmaを用いて,速度強化の定常摩擦を仮定して余効すべりのシミュレーションを行ったところ,インバージョンで推定された余効すべりの時間変化とすべり速度・剪断応力の関係が良く再現された.速度強化領域における正の(a-b)*sigmaの値が小さくなるほど,動的破壊が速度強化領域への伝播しやすくなるため,本研究で推定されたような(a-b)*sigmaのすべり速度依存性は,地震の空間的な大きさを決める一つの要因となっている可能性がある.交付申請書に記載した「研究の目的」のうち東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時空間変化の推定に考えていた以上の時間を要してしまい,アンサンブルカルマンフィルタのコード開発と2004年Parkfield地震の余効すべりの時空間変化の推定を進めることができなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後,アンサンブルカルマンフィルタのコード開発と既に開発した3次元数値モデルを用いたデータ同化に重点を置く,また,平成23年度に行った東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時空間変化の推定を論文にまとめる.当初,開発した手法を2004年Parkfield地震の余効変動に適用することを計画していたが,2011年に発生した東北地方太平洋沖地震の余効変動の方がより良いデータが得られているため,手法の適用対象を東北地方太平洋沖地震の余効変動に変更する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
DNAワクチンによる癌転移抑制に働くエフェクター細胞の解析

1.MUC1 DNAワクチンによる、マウス大腸癌細胞株の原発巣退縮と転移抑制に働くエフェクター機構を明らかにするため、C57BL/6マウスを用いて解析した。エフェクター細胞を再検討した結果、盲腸への同所移植モデルにおいても、脾臓内投与肝転移モデルにおいても、エフェクター細胞はCD4陽性T細胞であった。エフェクター分子の候補として、TRAIL、FasL、TNF-αの関与を検討した。免疫誘導後に各分子に対する中和抗体を投与した後、MUC1強制発現マウス大腸癌細胞の脾臓または盲腸への移植を行うことで評価した。その結果盲腸におけるエフェクター分子はFasLであり、脾臓や肝臓におけるエフェクター分子はTNF-αであることが判明した。MUC1 DNAワクチンにより誘導された免疫効果は、腫瘍の存在する臓器によらずCD4陽性T細胞により担われるにもかかわらず、エフェクター分子は臓器により異なるというユニークなエフェクター機構が明らかになった。2.MUC1トランスジェニックマウスにおいて、MUC1 DNAワクチンと樹状細胞の共投与による原発巣退縮と転移抑制効果を検討した。B16メラノーマMUC1強制発現細胞の肺転移は、DNAワクチンと樹状細胞を共投与することで抑制できることがすでに明らかになっていた。しかしながら、実験的肺転移を抑制できる条件では、MUC1強制発現マウス大腸癌細胞の脾臓または盲腸への移植後の原発における増殖、肝転移ともに抑制されなかった。C57BL/6マウスの検討から、エフェクター機構には臓器特異性があることが示されたため、MUC1トランスジェニックマウスにおいてMUC1 DNAワクチンと樹状細胞の共投与で誘導されるエフェクター細胞が、臓器環境により効果を発揮できないという可能性について検討が必要である。1.MUC1 DNAワクチンによる、マウス大腸癌細胞株の原発巣退縮と転移抑制に働くエフェクター機構を明らかにするためC57BL/6マウスを用いて解析した。CD4陽性T細胞のエフェクター機構としてはIFN-γ、CD8陽性T細胞のエフェクター機構としてはパーフォリンを第一の候補と考えて検討を行った。IFN-γの検討には、免疫誘導後に抗IFN-γ抗体投与を行いIFN-γの活性を中和した後、MUC1強制発現マウス大腸癌細胞の脾臓または盲腸への移植を行った。パーフォリンについては、パーフォリンノックアウトマウスを免疫した後に、MUC1強制発現細胞の脾臓または盲腸への移植を行った。その結果、抗IFN-γ抗体投与によっても、パーフォリンノックアウトマウスにおいても、MUC1 DNAワクチンによる免疫効果は影響を受けることなく、原発巣における増殖抑制と肝転移抑制効果が認められた。以上の結果から、MUC1 DNAワクチンにより誘導された免疫細胞のエフェクター機構には、IFN-γ、パーフォリン以外のメカニズムが関与することが示唆された。2.MUC1トランスジェニック(Tg.)マウスにおける、MUC1 DNAワクチンの原発巣退縮と転移抑制効果を検討した。すでにMUC1 Tg.マウスにおけるB16メラノーマMUC1強制発現細胞の肺転移抑制が、DNAワクチン単独ではおこらなかったため、DNAワクチン単独ではMUC1 Tg.マウスの免疫寛容を打破することはできないことが示唆されていた。その結果から予想された通り、DNAワクチン単独では、MUC1強制発現マウス大腸癌細胞の脾臓または盲腸への移植後の原発における増殖、肝転移ともに抑制されなかった。以上の結果より、樹状細胞によるDNAワクチン効果の増強を図ることが必須であることが明らかとなった。C57

BL/6マウスの検討から、エフェクター機構には臓器特異性があることが示されたため、MUC1トランスジェニックマウスにおいてMUC1 DNAワクチンと樹状細胞の共投与で誘導されるエフェクター細胞が、臓器環境により効果を発揮できないという可能性について検討が必要である。
情報モラル育成を目的とした学校教育用SNSの開発とその実践的検証に関する研究

児童生徒のスマホ・SNS利用の実態やどのようなネットワークコミュニケーションの感覚を持っているかについて調査した。その結果を踏まえ、各種の情報モラル指導用教材を開発した。その主要なものが、授業用途で用いる仮想SNSであり、1時限の授業の中で、ネットワークコミュニケーションを実際に体験しながら、情報モラルの指導をおこなうことを目的とした。仮想SNSには、匿名性によるグループトーク機能や指導教員から悪意あるメッセージを送信して児童生徒らの反応を試す機能等を搭載した。(児童生徒用情報モラル指導用教材・仮想SNS等の提供先:www.wakayama-u.ac.jp/toyoda/mrl2/)現在の中学生の7割が活用するといわれるSNS(Social Networking Service)に関し、それらの利用から生じるトラブルに教育現場の指導は追いついておらず、問題が生じてから対処的に対応にあたっている現状が浮き彫りとなっている。その一方で、SNS利用の割合は年々増加しており、活用するアプリも更に多様化していることが独自のアンケート調査からも分かってきた。10数校にわたって訪問調査をした結果からは、学校が求める情報モラル指導用教材に必要な要素等も明らかとなった。単純にまとめると、後手後手にまわっている情報モラル教育の理由は、「指導者側の知識・体験不足」、「各種情報モラル教材の利用環境の不足」、更に「課業時間内での情報モラル指導時間設定の困難さ」に集約される。各種公開・提供されている「情報モラル指導用教材」も多岐にわたるが、教育現場で生じているトラブルを短時間で網羅できるものや、「予防的にトラブルの芽を摘むもの」や「危険性を周知するのではなく、行動を考えさせるもの」がまだまだ不足していると言われている。以上のような教育現場の実態を踏まえた上で、当研究においては、インスタントメッセンジャー形式の体験的指導を可能とする教育用SNSを構築し、児童生徒らの情報モラル育成に効果をもたらすことを目的としている。しかしながら、システムや教材だけを提供しても学校教育現場での活用は進まないことはこれまでの各種先行研究が証明している通りである。多くの学校・教員、授業場面で活用するためには、授業実践プラン・ワークシート・掲示物・資料等、授業を進めるための教材パッケージ化がなされていること、指導前に複雑な準備・設定が不要なことなどが挙げられる。現状では、教育現場の実態調査を重ねながら、これらの一連の指導用教材の開発を進めているところである。平成26,27年度を経て学校教育現場の実態を調査し、児童生徒らのネット利用状況やネットワークコミュニケーションに関する状況を把握することができた。これらは、各種論文や報告書に掲載したが、年度を経るごとに児童生徒らのネット利用状況やスマートフォンの普及が見られた。しかしながら、その一方で、ネットワークコミュニケーションの能力やセキュリティに関する意識は依然として低く、情報機器の普及に情報モラル教育が追いついていない現状が明らかになったといえる。当研究の最終目的は、危険性周知的な講義形式によってなされる「情報モラル指導」をより実践的・体験的な学習活動とするために、仮想のSNSを構築して、それによってネットワークコミュニケーションやセキュリティを学ぶことにある。しかしながら、学校教育現場では、一部を除いてタブレット端末の導入は進んでおらず、学校教育内のPCは新規プログラムのインストールや学校外サイトに自由に接続できないなど、かなり制限された環境にある。そこで、まずは想定した情報モラル指導を、アナログ版(紙媒体主体)で実施したり、もしくはウェブサイトに一部の機能を盛り込んだSNSを利用して、モデル授業の実践的な効果検証を進めてきた。当事者意識を高めるために、ビジュアライズされた画面によって仮想体験をおこなう各種教材も開発済みである。これらは小学校4年生から中学3年生までを想定しており、ここで開発した授業モデルは既に他県の研修センターが採用するなどの実績をあげている。これらのプレ検証を通した結果、学校教育において短時間で且つ体験的にネットワークコミュニケーションやセキュリティの重要性を学ぶSNSの仕様設計を見出すことができたといえる。教育現場の実態調査については、当初の計画以上の成果を挙げており、その調査対象は小・中・高校から特別支援学校までの他校種に及び総数も3,000人以上となっており、統計学的にも意味のある結果を導くことができている。また、単なる利用実態調査ではなくて、意識調査や感覚調査、依存レベルまで明らかになってきている。これらの調査結果を経て、教育現場との共同研究の中で、必要とされている情報モラル指導内容を精査し、当初からの最終目的である「教育用SNSのシステム設計」を固めることができた。また、このシステム開発以前に、同趣旨の教材をアナログ媒体で作成しており、これらは既に多くの教育現場で活用されており、大阪市の教育センターなどでは正式に研修内容にも盛り込まれているほどである。ただ、システムの稼働については、外部委託が遅れたこともあり、その検証については当初よりも遅れがあるものの、これは申請当時(25年度)よりも、児童生徒らのSNS利用状況が大きく変容しており、更なるシステム設計やプラットフォームの変更を余儀なくされているからであり、当科研の研究終了後も、色褪せることなく教育現場で活用し教育効果をもたらすものとするための仕様変更を重ねた結果であるといえる。「学校教育現場のトラブル事例を再現したソーシャルスキルトレーニング用情報モラル指導用教材サイトの開発と検証」というタイトルで研究進めてきたが、数多くの教育現場にて収集したトラブル事例は、予想通りにSNSにおけるネットワークコミュニケーション上のトラブルが多発している実態が明らかになってきた。そういった教育現場のトラブルを再現し、予防的な心がけを目指した教材や自己の認識を改めるための教材の開発、単発・投げ込み形式の授業で使用できる教材やワークショップ手法の開発については予定通りに進行してきたといえる。

これらは、研究用サイトで教育現場にフィードバックして、校内研修はもとより実際の授業実践でも使用されているため、研究開発と同時に教育現場での実際の指導にも貢献してきたといえる。また、当初はネット上のトラブルへの対応を念頭にした研究であったが、実際の教育現場からはSNS依存症への対応についても要請が強く、いわゆる「スマホ依存」への内容も付加したり、更には保護者によるSNSトラブルに対する教材も盛り込んだのが特徴的であり、特に保護者向けの啓発教材は他の情報モラル指導用教材を提供しているサイトには無い特色になっている。但し、当研究の最終目標は、これまでのような画面で各種教材を提示したり、紙面で読むタイプの情報モラル授業ではなく、実際にショートメッセージをモバイル端末上で仮想的にやりとりをして、ネットワークコミュニケーションの特性を学ぶことのできるサイトであり、そのための試行バージョンを開発してきた。最終的には、短時間の授業において、SNSにおけるコミュニケーションの特性を体験的に学べるシステムを構築することを目指している。教育現場としては、児童生徒のSNS利用に関しては完全な禁止や制限という措置を講じるという意向ではなくて、「適切な使い方の指導」をおこなう方向にシフトしてきている。しかしながら、当研究の最終目標としてきたような、実際に授業中に仮想的なSNSを体験しつつ、ネットワークコミュニケーションをおこなうといったニーズにまでは至っていない。まだスマホやSNSを利用したことのない児童・生徒においては、学校が率先してSNSを仮想体験させることに抵抗を感じる場合も多い。一方で、紙面や画面提示でSNS及びその機能や特性の解説をおこなうことに限界があるのも事実である。そこでまずは、当研究成果によって、ワーク形式で実施する紙面上で仮想的に実施するネットワークコミュニケーション形式の交流手法を開発・実施してきた。これは現状の教育現場としては受け入れやすい状況にある。これらの成果は、先に記述した「研究実績の概要」にサイトのURL等を示しているために確認していただきたい。但し、当研究の最終目標としては仮想体験のできるSNSをウェブサイト上に再現し、そこでの実際のメッセージのやりとりを介して、ネットワークコミュニケーションへの理解をより深く促すことにある。これについては、その試行版によって、教育現場における情報モラル指導において先導的な立場にある先生方の意見を取り入れながら、仕様を固めてきた経緯がある。この仮想体験SNSサイトの完成に至っていないため、「やや遅れている」との判断をおこなった次第である。
末梢神経傍絞輪部局在性ガングリオシドの同定と実験的免疫性ニューロパチーの作成

末梢神経ミエリン、とくに傍絞輪部ミエリン、はGuillain-Barre症候群(GBS)における自己免疫機序の標的部位であり、同部に局在する抗原はGBSの標的分子となる可能性がある。GBSではガングリオシドをはじめとする糖脂質がしばしば標的分子となることが知られている。われわれはガングリオシドGD1bがヒト末梢神経の一次感覚ニューロンと傍絞輪部ミエリンに局在することを既に報告していたが、今回の検討で抗GD1b IgG抗体陽性GBSでは電気生理学的には脱髄を主体とする変化がみられ、感覚障害を伴うことが多いことがわかった。これは抗GD1b IgG抗体がGD1b抗原の局在する傍絞輪部ミエリンや一次感覚ニューロンに結合して発症機序に関与することを示唆する所見である。同じくヒト末梢神経ミエリンに局在するガングリオシドLM1に対するIgG抗体陽性のGBSでは、軽症のものが多く、電気生理学的には脱髄を主体とする変化がみられた。以上からミエリン局在性ガングリオシドに対する抗体は、ミエリンに結合し、軸索障害ではなく脱髄をきたすことが示唆された。ウサギではGD1bは傍絞輪部ミエリンにはなく一次感覚ニューロンに局在する。われわれはウサギにGD1bを免疫して実験的感覚障害性失調性ニューロパチーの作成に成功したが、今回の研究で血中抗体の解析から、GM1には交差反応せずGD1bを特異的に認識するIgG抗体が発症因子として重要であることを明らかにした。また一部の急性期GBS血中IgG抗体はウサギ末梢神経ミエリンを特異的に染色することがわかった、さらにウサギ末梢神経を抗原として得られたモノクローナル抗体のひとつはウサギ末梢神経シュワン細胞を特異的に染色した。これらの抗原分子を明らかにし、それを用いて脱髄性GBSの動物モデルを作成することにより、GBSの病態が解明され治療法の開発につながることが期待される。末梢神経ミエリン、とくに傍絞輪部ミエリン、はGuillain-Barre症候群(GBS)における自己免疫機序の標的部位として知られ、同部に局在する糖脂質は標的抗原として重要である。われわれは既にガングリオシドGD1bがヒト末梢神経の一次感覚ニューロンと傍絞輪部ミエリンに局在することを報告しているが、今年度は抗GD1b抗体(GM1と交差反応しないもの)陽性のGBS症例の臨床特徴を解析した。その結果抗GD1b抗体陽性GBSは上気道感染を先行感染とし、比較的重症度は低く、電気生理学的には脱髄を主体とする変化がみられ、感覚障害を伴うことが比較的多いという結果が得られた。これは抗GD1b抗体がGD1b抗原の局在する傍絞輪部ミエリンや一次感覚ニューロンに結合して発症機序に関与していることを示唆する所見である。同じくヒト末梢神経ミエリンに局在することが知られるガングリオシドLM1に対する抗体陽性のGBSでは、やはり上気道感染を先行感染とする比較的軽症のものが多く、電気生理検査では脱髄を主体とする変化がみられた。さらに抗LM1抗体陽性例は、抗GQ1b IgG抗体の上昇が同時にみられるものが多く、眼筋麻痺を伴うことが多かった。以上からミエリン局在性ガングリオシドに対する抗体は、抗原ガングリオシドの局在に対応してミエリンに結合し、軸索障害ではなく脱髄をきたすことが示唆された。