hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習障害児の適応型聴覚学習プログラムの開発

Children with Central Auditory Processing Disorders(中枢性聴覚的情報処理障害児)は、漢字等の視覚系の意味的情報処理には問題が比較的少ない学習障害児と思われる。彼らは、言語音の聴覚的学習にとりわけ困難を示す子どもたちといえる。知能及び聴力レベルが正常範囲にあっても日常の会話及びことばの聴き取り学習において、聞き逃し、聞き誤り、聞き違いが著しく困難な児童を特定し、彼らに対してパーソナルコンピュータを用いた聴覚学習支援ソフト(適応型聴覚学習支援プログラム)の適応を試み、日本特殊教育学会、日本神経心理学会、日本聴覚医学会等において発表を行なってきた。平成11年度14年度まで、「各種の両耳分離聴検査」、「時間ひずみ語音検査」、「周波数ひずみ単語検査」、および「2up1down」を基本とする適応型聴覚学習課題の実際に検討を加えてきた。結果は、言語音の聴覚的学習がとりわけ困難な学習障害児の知覚構造は、語音の継時的処理困難を中核にもつものと結論づけることはできる。しかし、学習障害支援教師のもとであっても、学習障害児がノート型パーソナルコンピュータを自ら操作して、能動的に言語音の聴覚学習を進めるには、個人差に対応しうる聴覚学習支援プログラムに改善することの必要性が示唆された。本年度は、学習障害児のなかでも、読みに困難性をもつ学齢児童を対象にして、「時間圧縮」,「両耳交互の脳内スイッチ」,「両耳分離聴」を中心とした聴覚機能の評価を行った。加えて,脳の損傷部位が確定されている片側脳損傷者の聴覚的消去現象のメカニズムの解明を図った。適応型聴覚学習支援プログラムのソフトの開発については、音声認識プロトタイピングの研究を現在進行中である。本研究に関しては、日本特殊教育学会,日本失語症学会,日本生理心理学会で報告した。本研究の目的は、中枢神経系に何らかの機能的な障害があり、特別な聴覚学習支援を必要としている学習障害児(Children with Central Auditory Processing Disorder : CAPD)に対して、言語音の時間的処理を高めるための「適応型聴覚学習支援プログラムの開発」にある。本年度は、パーソナルコンピュータを用いて、日本語有意味単語(23音節単語)及び無意味単音節の時間構造を変数とした「2 up 1 down」方式の適応型聴覚学習支援プログラムを試作し、末梢性の内耳性感音難聴児、特定的学習障害児及び中枢性聴覚機能障害が疑われる学習障害児に予備的な聴覚学習を試みた。周波数情報の知覚に困難を有する内耳性感音難聴児の学習成績と比較し、特定的学習障害児及び中枢性聴覚機能障害が疑われる学習障害児にあっては、有意味単語であっても時間情報の50ms程度の「ひずみ」に対してさえ「聴覚的修復」に著しい困難さを呈していた。時間構造の変数の検討と「2 up 1 down」に「1 up 1 down」を加えての「適応度」の検討が課題となった。加えて両耳分離聴課題(dichotic listening task)において、大きな左右耳差のみられたADHD児(Children with Deficit/Hyperactivity Disorder)の心理学的アセスメントと聴覚機能の評価及び聴覚学習プログラムの実施を試み、特定的学習障害児及び中枢性聴覚機能障害が疑われる学習障害児との比較検討を行った。本研究に関しては、日本特殊教育学会、日本生理心理学会、日本心理学会で発表した。Central Auditory Processing Disordersが疑われ、言語音の学習にとりわけ困難を示す「特定的学習障害児:知能及び聴力に障害がなくても聞き逃し、聞き誤り、聞き違いが著しい児童」5名を特定し、彼らに対してパーソナルコンピュータを用いた聴覚学習支援ソフト(適応型聴覚学習支援プログラム)の使用を試みた。本年度はこれまでに開発した「各種の両耳分離聴検査」、「時間ひずみ語音検査」、「周波数ひずみ単語検査」、「両耳交互聴検査」に加えて、あらたに「2 up 1 down」を基本とする適応型聴覚学習課題(「Gap Detection課題」、「時間ひずみ単語聴取課題」、「ノイズ下単語聴取課題」)を試作した。10-12歳児の学習障害児にあっては学習障害支援教師のもとに、学習障害児がノート型パーソナルコンピュータを自ら操作して、能動的に聴覚学習を進めて、言語音の聴取の改善を図れる可能性が示唆された。1.Gap Detection課題は、促音の聴知覚学習をねらいとし、時間検出閾値の改善を図るものである。

2.時間ひずみ単語聴取課題は、圧縮率と伸長率をそれぞれ4段階に設定し、言語音に対する時間分解能の改善を図るものである。3.ノイズ下単語聴取課題は、S/Nを6dB,4ステップで任意に可変可能とするプログラムであり、ノイズ下における語音聴取の改善を図るものである。Children with Central Auditory Processing Disorders(中枢性聴覚的情報処理障害児)は、漢字等の視覚系の情報処理には問題が比較的少ない学習障害児と思われる。彼らは、言語音の聴覚的学習にとりわけ困難を示す子どもたちといえる。知能及び聴力レベルが正常範囲にあっても日常の会話及びことばの聴き取り学習において、聞き逃し、聞き誤り、聞き違いが著しく困難な児童20名を特定し、彼らに対してパーソナルコンピュータを用いた聴覚学習支援ソフト(適応型聴覚学習支援プログラム)の適応を試みた。本年度は、これまでに開発した「各種の両耳分離聴検査」、「時間ひずみ語音検査」、「周波数ひずみ単語検査」、「両耳交互聴検査」、「2up 1 down」を基本とする適応型聴覚学習課題(「Gap Detection課題」、「時間ひずみ単語聴取課題」、「ノイズ下単語聴取課題」)の実際に検討を加えた。10-12歳児の学習障害児に加えて、6-10歳児への適応をこころみたが、学習障害支援教師のもとであっても、学習障害児がノート型パーソナルコンピュータを自ら操作して、能動的に言語音の聴覚学習を進めるには、個人差に対応しうる聴覚学習支援プログラムに改善することの必要性が示唆された。言語音の聴覚的学習がとりわけ困難な学習障害児の知覚構造は、語音の継時的処理困難を中核にもつといえる。時間処理における「2up 1 down」方式の各ステップの設定のしかたに、学習障害児それぞれの個人差に対応しきれるプログラム上の改善が求められる。
胚体外に発し、生殖巣原基に移住していく始原生殖細胞;移動能の解析

有羊膜類において、成体にみられる生殖細胞(精子や卵子)の祖細胞は始原生殖細胞(primordial germ cell;PGC)と呼ばれ、これは胚発生の初期に生殖巣(精巣や卵巣)からは遠く離れた部域に発し、生殖巣原基(germinal ridge;GR)に移住してきて、ここで機能的な生殖細胞(germ-cells)に分化する。鳥類について云えば、PGCは発生早期(primitive streak stage)に将来の胚体の前方にある「生殖半月(germinal crescent)」の内胚葉中に初めて見いだされる。そこを離れたPGCは、その後、胚の血液循環とともに血球と共に血行移動を行う。PGCは生殖巣原基近傍の血管に集中し、そこの毛細血管から離脱して最終的には生殖巣原基に定住し、分化する。本研究ではPGCがどの様な機構によって、迷うことなくその標的としての生殖巣原基に到着することがどきるのかを解明するため、以下の研究を遂行した。(1)PGC表面特性の探求;移動能との関連を求めて:PGC特異的表面糖蚕白(ニワトリ、マウス)を知るため、各種レクチンの結合性を探索した結果、細胞表面にD-Gal、D-Man、D-glcNAC、D-GalNAC、含有糖鎖の存在が判明した。(2)異種間での生殖細胞キメラ作成法によるPGC移住機構の解析:細胞注入法によってマウス・ラット、及びニワトリ・ウズラ間でキメラを作成した。これらについて、PGC移動や分化動態を分析している。(3)PGCの逸所性移住とその帰趨(ニワトリ):予め胚体後方1/3域を切除したニワトリ胚を発生させ、PGCが異所性に、頭部に集中していくことを突き止めた。これにつきPGCの移動能を解析している。今後は、逸所性PGCのその後の帰趨、及びPGC表面の特異性を探求する。また、キメラ動物を用い、移住に関わる因子を物質レベルで追求しようとする。ニワトリ(鳥類)始原生殖細胞(PGC)は,胚発生の早期に卵黄嚢内胚葉から分離し,それから一時,血行移動を経たのち組織に出て,目的地の生殖巣原基(GR)に移住していき,そこで生殖細胞に分化する. PGCがこのように,能動的に,迷わず,標的としての生殖巣に到達できるのはどのような機構によっているのか.このニワトリPGCについてその解明を行う.1.PGCは,細胞表面に移動能に関わる特性を具えている;その検証:(1)細胞表面糖タンパク糖鎖を知るため,それと特異的に結合する各種レクチンの結合パターンを,組織・細胞化学的に調べた.その結果, PGCに陽性反応を示したレクチンは, ConA, RCA, WGAであって,反応は細胞表面と細胞小器官に特異的に現われ,それは, PGCの分離期,血行移動期,生殖巣への定住初期,に亘って認められた.リセプター分布域の狭いレクチンについても調べており,糖鎖構造パターンの変動と, PGCの移動・分化との関連をさらに追究していく. (2)モノクローナル抗体の作出:PGC定住期前の尿生殖巣領域(この中にPGCが多数存在)を集めて抗原とし,マウスで免疫し,細胞融合法で雑種細胞をまず作った.この中からPGC特異抗体を作る系統を,いま選別中である.2.GRからの誘引因子によるPGCの定方向移動:血行移動中のPGC(2日胚)を単離し, GRを近傍においてin vitroで培養してPGCの動態を観察した. PGCは培養基質として用いてコラーゲン層の上,あるいは中を,まず突起を出し,それに先導されつつGRに向って移動した.これは走化機構を強く示唆するが,誘引因子の特定はまだできていない.3.移住経路において細胞外基質がPGCの移動に有意に働く:その検証:上記の培養系で,フィブロネクチン(FN), I型コラーゲン,ラミニンをコートした基質上でPGCの動態を調べた. PGCの接着性,伸展性とも, FNは有意な効果を示した.培養液中にFNの濃度勾配をつくると, PGCはその勾配に従って移動した.有羊膜類において、成体にみられる生殖細胞(精子や卵子)の祖細胞は始原生殖細胞(primordial germ cell;PGC)と呼ばれ、これは胚発生の初期に生殖巣(精巣や卵巣)からは遠く離れた部域に発し、生殖巣原基(germinal ridge;GR)に移住してきて、ここで機能的な生殖細胞(germ-cells)に分化する。(1)PGC表面特性の探求;移動能との関連を求めて:PGC

特異的表面糖蚕白(ニワトリ、マウス)を知るため、各種レクチンの結合性を探索した結果、細胞表面にD-Gal、D-Man、D-glcNAC、D-GalNAC、含有糖鎖の存在が判明した。(2)異種間での生殖細胞キメラ作成法によるPGC移住機構の解析:細胞注入法によってマウス・ラット、及びニワトリ・ウズラ間でキメラを作成した。これらについて、PGC移動や分化動態を分析している。(3)PGCの逸所性移住とその帰趨(ニワトリ):予め胚体後方1/3域を切除したニワトリ胚を発生させ、PGCが異所性に、頭部に集中していくことを突き止めた。これにつきPGCの移動能を解析している。今後は、逸所性PGCのその後の帰趨、及びPGC表面の特異性を探求する。また、キメラ動物を用い、移住に関わる因子を物質レベルで追求しようとする。有羊膜類において、成体にみられる生殖細胞(精子や卵子)の祖細胞は始原生殖細胞(primordial germ cell=PGC)と呼ばれ、これは胚発生の初期に生殖巣(精巣や卵巣)からは遠く離れた胚部域に発し、生殖巣原基(ger-minal ridge;GR)に移動してきて、ここで機能的な生殖細胞(gern cell)に分化する。鳥類について云えば、PGCは発生早期(primitive streak stage)に将来の胚体の前方にある「生殖半月(germinal crescent)」域の内胚葉中に初めて見出される。そこを離れたPGCは、その後、胚の血液循環が確立すると共に血球と共に血行移動を行う。やがてPGCは生殖巣原基近傍の血管に集中し、そこの毛細血管から離脱して、最終的には生殖巣原基に定住し、分化する。昭和63年度は、PGCがどのような機構によって、迷うことなくその標的としての生殖巣原基に到着することができるのかを解明するために、以下の研究を遂行した。(1)PGC表面特性の探究:PGC特異的表面糖蛋白(ニワトリ)を知るため、各種レクチンの結合性を組織切片上で検索した結果、細胞表面にD-Gal、D-Man、D-glcNAC、D-GalNAC含有糖鎖の存在が判明した。(2)注入キメラ作成法によるPGC移住機構の解析:異種間での生殖細胞キメラを、細胞注入法によってマスウ・ラット、及びニワトリ・ウズラ間でキメラを作成した。これらについて、PGCの移動や分化動態を分析している。(3)PGCの逸所性移住とその帰趨(ニワトリ):予め胚体後方1/3域を切除したニワトリ胚を発生させ、PGCが異所性に頭部に集中していくことを突き止めた。これにつきPGCの移動能を解折している。今後は、逸所性PGCのその後の帰趨、及びPGC表面の特異性を探究する。また、キメラ動物を用い、移住に関わる因子を物質レベルで追求する。
高性能強磁性トンネルバリアの開発とトンネル型スピンフィルター効果の実現

本研究ではパルスレーザー堆積法を用いて作製した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜によるトンネル型スピンフィルター効果の実現を目指した.トンネル型スピンフィルター効果に用いるにはドロップレットが少ない平坦な強磁性絶縁体薄膜の作製法の確立が重要である.本研究ではシャドウマスクを用いることで基板上への大きな粒子の付着を低減させることに成功した.シャドウマスクを用いてMgO(001)基板上に製膜した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜の作製条件の探索を行った.最適条件でFePd/MgO/CoFe_2O_4を基本構造とする磁気トンネル接合素子を作製し,磁気抵抗測定を行ったところ,300Kで0.7%,5Kで165%の磁気抵抗比が得られ,室温におけるトンネル型スピンフィルター効果を示唆する結果が得られた.本研究ではパルスレーザー堆積法を用いて作製した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜によるトンネル型スピンフィルター効果の実現を目指した.トンネル型スピンフィルター効果に用いるにはドロップレットが少ない平坦な強磁性絶縁体薄膜の作製法の確立が重要である.本研究ではシャドウマスクを用いることで基板上への大きな粒子の付着を低減させることに成功した.シャドウマスクを用いてMgO(001)基板上に製膜した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜の作製条件の探索を行った.最適条件でFePd/MgO/CoFe_2O_4を基本構造とする磁気トンネル接合素子を作製し,磁気抵抗測定を行ったところ,300Kで0.7%,5Kで165%の磁気抵抗比が得られ,室温におけるトンネル型スピンフィルター効果を示唆する結果が得られた.強磁性絶縁体La_2NiMnO_6薄膜によるトンネル型スピンフィルター効果の実証と,レーザーアブレーション法での成膜条件の最適化によるスピンフィルター効率の向上を目的に,強磁性金属La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3/非磁性絶縁体SrTiO_3/La_2NiMnO_6/Cr/Au構造の磁気トンネル接合素子を作製して,素子の磁気抵抗効果を測定し,トンネル磁気抵抗比からLa_2NiMnO_6薄膜のスピンフィルター効率の評価を行った.本年度は,磁気トンネル接合素子の伝導特性を向上させるために,レーザーの強度が安定して,強度の調整が容易な2倍波長のYAGレーザーを成膜に用いた.SrTiO_3ステップ基板上に磁気トンネル接合素子用の多層膜を成膜し,フォトリソグラフィ装置などを用いて大きさが数μm程度のサイズの素子へ加工を行った.作製した素子に対して10Kでの電流電圧特性を測定し,トンネル障壁層のバリア高さと障壁厚さを評価したところ,素子の設計値から考えて妥当なトンネル障壁層が形成されていることが確認できた.また,強磁性金属La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3層の伝導特性の向上も確認できた.これらの素子に対して10Kから150Kの範囲で磁気抵抗測定を行ったが,これまでの測定ではLa_2NiMnO_6のトンネル型スピンフィルター効果によって生じるトンネル磁気抵抗効果の確認には至っていない.現在は,La_2NiMnO_6薄膜やLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3薄膜をレーザーアブレーションで作製する際のレーザー強度,酸素圧,基板温度などの条件の探索を行い,作製した磁気トンネル接合素子の磁気抵抗測定の評価を行なっている.平成23年度は強磁性絶縁体コバルトフェライトのトンネル型スピンフィルター効果を評価するために,MgO(001)基板上にレーザーアブレーション法でレーザー強度(0.2,1J/cm^3)や酸素圧を変えてコバルトフェライト単層膜を作製し,磁気特性や結晶性を評価した.また,レーザーアブレーション及び電子ビーム蒸着を用いてMgO(001)基板上に鉄/MgO/コバルトフェライトを基本構造とする多層膜を作製し,フォトリソグラフィーにより数マイクロメートルのサイズの磁気トンネル接合(MTJ)素子を作製した.20nmから100nm程度のコバルトフェライト単層膜は,001方向に単結晶成長することが明らかになった.また,^<57>Feに対するメスバウアー分光測定の結果,レーザー強度が弱いとコバルトフェライト単層膜は垂直方向に異方性を有し,膜面面内方向に磁気異方性を有するFeとの間でトンネル磁気抵抗効果を評価するには,レーザー強度を強くする必要がある事がわかった.

そこで,本研究では基板温度を200°C,300°C,400°Cとしてレーザー強度を1J/cm3,酸素圧を2.OPa,設計膜厚3nmで試料作製を行った.磁気抵抗測定の結果,これまでのところ明確なスピンフィルター効果は観測されていないが,電流電圧測定の結果とシモンズの式を用いて,コバルトフェライトMgOのダブルバリアによるバリア幅及びバリア高さの評価を行ったところ,コバルトフェライト層の成膜温度が上昇するとともにコバルトフェライト層のバリア幅が単調に減少し,一方でMgO層とコバルトフェライト層のバリア高さが単調に増加していることがわかった.またコバルトフェライト層のバリア幅は設計膜厚の半分以下であり,下地層の凹凸がバリア層の絶縁性に影響を与えていることがわかった.今年度は,強磁性絶縁体CoFe2O4薄膜を用いた垂直磁化のトンネル型スピンフィルター効果の評価を行うために,L10型FePd/MgO/CoFe2O4を基本構造とする磁気トンネル接合(MTJ)素子を作製し,その磁気抵抗の評価を行った.CoFe2O4薄膜はMgO上では作製条件により垂直磁気異方性を示すので,レーザーアブレーション法によるMgO(001)基板上でのCoFe2O4薄膜作製条件を調べた.作製したCoFe2O4薄膜の結晶状態,磁気特性及び平坦性を調べたところ,表面平坦性が若干悪く,トンネル型スピンフィルター効果を生成するためのトンネル障壁層として用いた場合には,リーク電流が多くなることがわかった.その改善のためにターゲット材料とMgO基板の間に特殊な形状をした立体型の遮蔽板を配置し,大きな粒径のCoFe2O4が基板に付着しない成膜法を試みた.この手法により,平均表面粗さが0.1 nm程度と極めて良好な結果が得られた.また,単純な平面遮蔽板を使用した際に生じる膜厚のむらがほとんど生じないことがわかった.MgO(001)基板上にCr/FePd/MgO/CoFe2O4多層膜を成膜し,フォトリソグラフィーやアルゴンイオンミリング装置等を用いてMTJ素子を作製した.低温から室温での伝導特性評価装置等を用いてトンネル磁気抵抗(TMR)効果を評価したところ,5Kで16.4%のTMR比が得られ,300Kにおいても0.71%のTMR比が得られた.また,CoFe2O4薄膜のバリア特性も良好であることがわかった.以上のように,本研究では垂直磁気異方性を持つ材料でのトンネル型スピンフィルター効果を示唆する結果が得られた.現在のところ,室温での明確なトンネル型スピンフィルター効果は観測されていない.電流電圧特性の評価から強磁性絶縁体のバリア層の厚さが設計値の半分以下になっていることがわかっており,このためリーク電流が存在しトンネル型スピンフィルター効果が観測されないと考えられる.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのところ,強磁性絶縁体層の表面平坦性に問題があり,バリア厚さが設計値の半分以下になっている.トンネル磁気抵抗効果はトンネルバリアの質に大きく影響を受けるので,今後は,基板の平坦化処理及び成膜後のポストアニールなどにより,これまでよりも平坦な下地層を作製し,その上にコバルトフェライト層を作製することで,均質な強磁性絶縁体層を作製する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
心筋幹細胞移植による心機能再生メカニズム解明とcell-free再生治療法の開発

様々な心疾患において、cardiosphere-derived cells (CDCs)を用いた細胞移植療法による心機能改善効果が報告されている。その機序として血管新生が挙げられ、広く知られている。本研究は血管新生以外の機序を明らかにし、新たな治療標的分子を探索することを端緒の目的とする。将来的には、明らかにした標的分子を制御するリコンビナントタンパク・低分子化合物・microRNA・exosomeなどを利用する、cell-free再生療法の開発を目指している。まずは、マウス陳旧性心筋梗塞モデルにおいて、CDCs治療がホスト心筋細胞、繊維芽細胞・マクロファージに与える影響を検討する。
歯に矯正力を加えた際の血液量と歯周組織の変性について

1.現有の三次元画像解析システムCOSMOZONE 2SAのバ-ジョンアップの3D導入によりメモリー量の拡張が達成され、三次元構築像の情報量を増やすことが可能になった。その結果、歯に矯正力を加えた際に圧迫側に生じる無細胞帯と内変性帯の分布状態のより精密な三次元構築像が得られた。2.1.の結果の無細胞帯と内変性帯の微細構造と出現機序を解明するために、50gの矯正力を6時間、12時間、1日間、4日間、7日間加え、透過型電子顕微鏡で観察を行った。その結果により、ともにその歯根膜線維の蛇行と線維間隙の減少がみられたが、このような変化は無細胞帯に比べ内変性帯で著名に認められた。したがって内変性帯では、組織液が還流しにくくなるのに対し、無細胞帯では線維間隙も広くなり組織液の還流が容易になり、そのため変性融解した細胞成分が正常歯根膜組織に運びさられ、光学顕微鏡的に均質無構造に見える組織が出現すると考えられた。3.現有の近赤外光歯根膜血流計測装置を向上させて、無細胞帯と内変性帯での血流量について、歯の移動中の圧迫側と牽引側の歯頸部および根尖部の4カ所の歯根膜血流量を計測し、比較検討した。4.無細胞帯と内変性帯の神経終末について検討した。その神経終末の機械受容器に圧迫刺激を加えた時生じる下歯槽神経の単一パルスの応答について、矯正力(100g2日間)を加えた時と加えない時とを計測した。また、組織化学を応用し、矯正力により圧迫された歯根膜の神経終末の変化についてこれから観察していく。
極低エネルギー入射核融合反応で観測された融合阻害現象の微視的機構解明

極低エネルギー入射核融合反応において、核融合断面積が標準的なチャネル結合計算の値から大きく減少する融合阻害現象の微視的機構を明らかにした。先行研究において、この融合阻害現象は、量子トンネル途中で、融合する二つの核が接近した時に、各々の量子振動励起がお互いの相互作用により減衰して、断熱状態へと緩やかに遷移するために起こる事を現象論的に示した。そこで本研究は乱雑位相近似法を二体系へと拡張して、二つの核がお互いに近づいた時の量子振動励起を微視的に計算して、その減衰機構の微視的起源を明らかにした。本年度は研究計画に従って、まず乱雑位相近似(RPA)法の二体系への拡張を行った。そしてテストコードを作成して、まずは質量対称系で理論の枠組みが正しく記述されているのかを確認した。最初に16O+16Oの二体系での平均場ポテンシャルをYukawa型畳み込み模型で計算して、二体から一体へポテンシャルを滑らかにつなぐのを可能とした。次に得られたポテンシャルで二次元シュレディンガー方程式を計算して、二体系での単一粒子波動関数を求めた。そして得られた波動関数を解析して、二体系から一体系へと単一粒子波動関数がどの様に変化するかを確認した。これらの計算で得られた波動関数を用いて、二体系でのRPA法をAB行列法により計算するコードを作成した。またデルタ型残留相互作用を用いて、スピンー軌道ポテンシャル項が計算に及ぼす影響を調べた。さらに非物理的(Spurious)振動励起ゼロモードをどの様に除去するのかを検討した。そして二体系でRPA法が正しく記述出来ている事を確認して論文を作成した。前年度においては、研究計画が当初予定よりも早く進行し、質量対称系16O+16Oや40Ca+40Caにおける二体乱雑位相近似(RPA)計算を行うコードを完成させ、計算を完了する事が出来た。またこれらの系で実際にチャネル結合計算を行って、融合断面積を計算して、実験で観測されている極低入射エネルギーでの融合断面積の急激な落ち込みをよく再現する、減衰因子のパラメータを決定した。その減衰因子と二体RPA計算で得られたB(E3)遷移強度の減衰との比較を行った。比較の結果、二体RPA計算で得られた二つの核が互いに近づいた時のB(E3)の減衰は、融合断面積の急激な落ち込みを再現する減衰因子とよく相関している事を示す事が出来た。今年度はさらに研究を進展させ、極低入射エネルギー側でよりはっきりと融合断面積の急激な落ち込みが観測されている、質量非対称系16O+208Pbでの二体RPA法への拡張を行った。まず16O+208Pb系で用いる平均場ポテンシャルの検討を行った。質量非対称な系では、平均場ポテンシャルの底の値やスピン軌道力が二つの核で大きく違うために、それらの値の非連続が二つの核の中間地点で起こってしまう。そこでこれを解消するために、それらの値を滑らかに接続する方法を開発した。次に質量非対称系ではパリティ量子数が良い量子数にならないため、パリティが混ざったRPA計算を行う必要があり、そのためのコードの拡張を行った。またパリティ混合したRPA計算を行うため、どの固有値解がspuriousな並進運動ゼロモードを正しく判定して、そのエネルギーをゼロにする必要がある。そのための方法の開発を行い、コードを完成させた。原子核理論物理学研究計画以上に研究が進行して、すでに一報論文を作成する事が出来た。当初の計画では非物理的振動励起ゼロモードをどの様に除去するのかが問題であったが、画期的なアイデアによりこの問題を達成する事が可能となった。この部分の研究計画が大幅に短縮される事により、論文の作成までスムーズに行う事が出来た。現在の所、この二体系でのRPA法は16O+16Oの様な質量対称系に限定されている理論であるが、さらにこれを16O+208Pbの様な質量非対称系にまで拡張する。さらにYukawa型畳み込み模型による現象論的なポテンシャルを用いるのではなく、セルフコンシステントHatree-Fock法を用いた微視的計算を行う事を検討する。仕様を満たすコンピュータが発売されず、計画で示した機器を購入出来なかった。今年度は仕様を満たすコンピュータの発売が予定されており、コンピュータを計画通り購入予定である。
悪性腫瘍切除後の機能的再建外科に対するコンピュータ支援手術法の新規開発

われわれは半導体レーザーを利用した三次元曲面形状計測装置(VOXELAN^<【encircledR】>、標準型および広角型、浜野エンジニアリング)およびその専用解析ソフトウエア(3D-SPHINX^<【encircledR】>、メディックエンジニアリング)により身体各部位をコンピュータ内に取り込み、三次元立体表面形状の精度とその解析法に関する基礎研究を行った。三次元形状データの精度は標準型では平均2乗誤差が0.387画素(n=54466)、広角型では0.411画素(n=76800)であった。空間角度の精度は基準板の回転角度を算出角度の誤差は0.538±0.45度(n=1584)であった。表面積の精度は1cm間隔の方眼紙の三次元データから算出した1cm^2の測定値は1.067±0.096cm^2(n=40)であった。平均2乗誤差は0.115cm^2であった。臨床的には(1)外鼻傾斜空間角度計測および、(2)ミラーイメージを用いた左右顔面の重ね合わせによる顔面形態解析、(3)ランドマークの三次元座標を用いた顔面運動解析を行った。(1)外鼻角度解析では同一被検者の最大鼻背傾斜角度の再現性は標準型が左57.5±0.5度、右59.0±0.6度であり、広角型では左57.9±5.6度、右58.2±1.2度であった。最大鼻背傾斜角度の再現性は良好であった。(2)上顎癌摘出後で、眼窩から頬部に欠損が及んでいる場合、健側のイメージを左右反転し、重ね合わせることによって、左右側貌の高低差を視覚化し、陥凹あるいは突出領域の範囲と高低差を定量化することができた。(3)悪性腫瘍切除後の顔面神経麻痺で口角の運動を定量化することによって、遊離筋肉移植の固定部位や移植量の参考することができた。コンピュータによる三次元形状解析が悪性腫瘍切除後の機能的再建外科に極めて有用であることが明らかになった。悪性腫瘍切除術後の再建外科にとって重要な課題は患者の生活の質の向上のために機能的再建法を確立することである。そのためには、再建手術後の形態を含めた動的な運動機能を考慮した手術計画を術前に立案することが必要である。すなわち、術前にコンピュータを用いたシミュレーションを行うことによって、組織欠損範囲とその容量、三次元形状を把握することができれば、手術時間の短縮が図れるだけでなく、術後機能回復の更なる改善が期待できる。解析装置としては精度や汎用性の面からレーザー光を用いた三次元曲面形状計測装置を採用した。本年度はまず、顔面の形態に関して多角的な評価法を試みた。特に複雑な形態を有する外鼻に関しては、稜線抽出や最大鼻背傾斜角度などを自動解析するプログラムを開発し、健常者および外鼻変形患者の解析から本解析法の有用性が認められた。さらに、顔面全体の対称性の解析を試みた。片側顔面変形患者の健側イメージを反転し、患側イメージと重ね合わせるすることによって、顔面左右差の定量的評価を行った。特に上顎癌切除後の頬部陥凹欠損の患者の術前評価で有用な結果を得た。さらに、胸郭においても健側乳房イメージを反転し、患側乳房イメージと重ね合わせることによって、乳癌術後の乳房欠損患者の術前評価を行い、有用であった。

以上の検討から、三次元曲面形状計測装置を用いれば顔面や胸郭などのような人体各部位の複雑な形状が極めて高精度にデジタル化され、解析処理されうることが判明した。また、デジタル化された立体形状をその対称性や空間角度、距離などで三次元的に解析し、有用な結果を得た。顔面、副鼻腔、口腔、咽喉頭、乳房、会陰部などから発生する悪性腫瘍切除術後には重篤な機能欠損を伴う広範囲の組織欠損が招来される。再建外科として従来は形態のみにとどまるところであったが、患者のQOLの向上のために機能的な再建をも考慮する必要が生じている。そのためにはまず、術前にコンピュータを用いた定量評価を行うことによって、組織欠損部位とその欠損容量、形状を時系列で把握し、欠損する機能とその欠損量を算出することが必要となる。われわれは半導体レーザーを利用した三次元曲面形状計測装置(VOXELAN^R、浜野エンジニアリング)およびその専用解析ソフトウエア(3D-SPHINX^R、メディックエンジニアリング)により身体各部位をコンピュータ内に取り込み、三次元立体表面形状の解析法を確立しつつある。三次元画像の断面を解析することによって、変曲点を求めることが立体形状の定量化に重要であることがわかった。変曲点での接線がその曲面での最大傾斜角度を有することから容易にその曲面を定量化することができた。外鼻の斜鼻や鞍鼻変形の定量評価に応用し、極めて有用な結果が得られた。また、胸郭が陥凹した漏斗胸での陥凹部の傾斜面の程度を定量化することにも応用できた。顔面で片側に病変が限られている場合、健側のイメージを左右反転し、重ね合わせることによって、左右側貌の高低差を視覚化し、陥凹あるいは突出領域の範囲と高低差を定量化することができた。しかし、顔面全体におよぶ変形の場合、顔面の標準モデルを作成することが必要であると考えられた。三次元空間での2点間距離や角度などを求めることによって、顔面の中でとくに機能が重要である口唇、眼瞼の機能を評価した。その際、顔面のランドマークをマ-キングする必要があった。また、ランドマークの再現性が問題となった。今後、さらに時系列データとして短時間での三次元形状の変化を定量化し、機能評価法の確立を目指す。われわれは半導体レーザーを利用した三次元曲面形状計測装置(VOXELAN^R、標準型および広角型、浜野エンジニアリング)およびその専用解析ソフトウエア(3D-SPHINX^R、メデイックエンジニアリング)により身体格部位をコンピュータ内に取り込み、三次元立体表面形状の精度とその解析法に関する基礎研究を行った。三次元形状データの精度は標準型では平均2乗誤差が0.387画素(n=54466)、広角型では0.411画素(n=76800)であった。空間角度の精度は基準板の回転角度と算出角度の誤差は0.538±0.45度(n=1584)であった。表面積の精度は1cm間隔の方眼紙の三次元データから算出した1cm^2の測定値は1.067±0.096cm^2(n=40)であった。平均2乗誤差は0.115cm^2であった。臨床的には(1)外鼻傾斜空間角度計測および、(2)ミラーイメージを用いた左右顔面の重ね合わせによる顔面形態解析、(3)ランドマークの三次元座標を用いた顔面運動解析を行った。(1)外鼻角度解析では同一被検者の最大鼻背傾斜角度の再現性は標準型が左57.5±0.5度、右59.0±0.6度であり、広角型では左57.9±5.6度、右58.2±1.2度であった。最大鼻背傾斜角度の再現性は良好であった。(2)上顎癌
脳内環境における封入体形成のメカニズム：封入体と神経細胞死の関連性について

パーキンソン病は環境的要因と遺伝的要因が複雑に絡み合い発症する。しかしながら、その原因は謎につつまれている。また、レビー小体と呼ばれる封入体を病理学的特徴とするが、その形成メカニズムについても不明な点が多い。時を同じくして遺伝性パーキンソン病の原因遺伝子としてミトコンドリア(PINK1遺伝子,CHCHD2遺伝子)やリソソーム(ATP13A2)の機能維持に関与するものが次々と発見された。それらモデル動物(細胞)の詳細な解析により、ミトコンドリアとタンパク質分解経路の要であるリソソームの障害が脳内環境の破綻をもたらし細胞死を誘導することが明らかになってきた。神経変性には部位特異性に残存神経細胞に封入体の形成が伴うため、タンパク分解系(プロテアソーム系とオートファジーリソソーム系)の異常が推定されてきた。しかし、そのような異常が根本的原因であるか否か、細胞内封入体自体が神経細胞死に対し保護的に作用するのか否かは結論に至っていない。一方、これまでの基礎研究からオートファジーの障害は凝集体形成に直結することが知られているため、神経細胞選択的にオートファジーを欠損させることにより、封入体形成の影響を観察することが可能となる。パーキンソン病はレビー小体と呼ばれる封入体を病理学的特徴とし、中脳黒質ドーパミン神経の細胞死を引き起こす。本質的な病態としてドーパミン細胞の選択的変性機序ならびに凝集体形成機構は未だ不明な点が多い。本年度はドーパミン神経特異的にオートファジーを欠損させたモデルマウス作製し、ドーパミン神経での凝集体形成過程ならびに細胞死への影響を観察すると共に凝集体の病理学的特徴を明らかにした。更に遺伝性パーキンソン病の原因遺伝子産物Parkinとのダブルノックアウトを作製し、Parkinの凝集体形成機構への関与について検討したところParkinの欠損は凝集体の形成に影響を与えないことが判明した。一方、遺伝性パーキンソン病の病態にオートファジーの誘導不全による異常ミトコンドリアの蓄積が注目されており、タンパク分解系とミトコンドリアの機能異常が神経変性において重要な要因となっていると推定される。即ち、Parkinは膜電位の低下した損傷ミトコンドリアをオートファジー経由で分解することにより、細胞内の環境維持に貢献していると考えられる。遺伝性パーキンソン病では本メカニズムの破綻が発症に関与することが推測されるが、ドーパミン神経でのこれら知見の実証は十分と言えない。今回、Parkinとオートファジーのダブルノックアウトマウスの電顕像では異常ミトコンドリアの蓄積が認められた為、本障害と細胞死の関連性についても検討する予定である。若年発症遺伝性パーキンソン病の病態としてオートファジーリソソーム系の関与が有力であり、PINK1/Parkinの機能不全によるミトコンドリア品質管理の破綻もその一端である。一方で、我々は本邦における若年発症遺伝性パーキンソン病PARK9(ATP13A2のF182L変異)の家系を見出してきた。その原因遺伝子産物ATP13A2がリソソームに局在するとの知見から、本疾患においてもタンパク分解系の異常が関与しているであろうとの仮説のもと若年発症遺伝性パーキンソン病に共通の病態を明らかにすると共に凝集体の形成の有無を検討した。培養細胞にATP13A2変異体を一過性に発現させることにより局在の変化を観察したところ予想とは異なり小胞体に局在することを確認した。そこで安定抑制細胞株を採取し、リソソームの機能を生化学的に評価するとともに、電顕により凝集体や微細構造物の蓄積を観察した。さらにATP13A2コンディショナルノックアウトマウスにて同様な解析を行った。ATP13A2は本来リソソームに局在するが、変異タンパク質は小胞体からリソソームに輸送されないことによりリソソームの機能異常をきたすことが推測された。そこでATP13A2遺伝子を抑制すると、神経系細胞特異的に細胞死を誘発することが明らかとなった。ノックダウン細胞には膜様構造物や異常なリソソームが多数存在し、カテプシンD活性が有意に低下した。同様な膜様構造物はノックアウトマウスにも観察された。これらの現象はリソソームの機能不全による二次的な変化と考えられた。タンパク質分解系の異常が凝集体形成に関与することが示唆された。神経変性には封入体の形成が伴うためタンパク分解系(プロテアソーム系とオートファジーリソソーム系)の異常が推定されてきた。しかし、そのような異常が根本的原因であるか否か、細胞内封入体自体が神経細胞死に対し保護的に作用するか否かは結論に至っていない。一方、脳でのオートファジーの障害は凝集体形成に関与することが知られているため、神経細胞選択的にオートファジーを欠損させることにより、封入体形成の影響を観察することが可能である。当研究班が着目するパーキンソン病はレビー小体と呼ばれる封入体を病理学的特徴とするが、他の神経変性疾患同様ドーパミン細胞の選択的変性機序ならびに凝集体形成機構は未だ不明である。そこでドーパミン神経特異的にオートファジーを欠損させたマウスを作製することにより、ドーパミン神経での凝集体形成過程ならびに細胞死への影響を観察してきた。これらオートファジー欠損マウスの脳病理学的特徴を明らかにすると共にパーキンソン病のモデル動物となりうるか検討した。

一方で、以前から解析を行ってきた本邦の常染色体優性の遺伝形式を呈する5家系からその原因遺伝子としてCHCHD2遺伝子を同定し報告した。CHCHD2はN末にミトコンドリア移行シグナルをもち、C末にはCHCHドメインを有する。ミトコンドリアに局在すろことは以前から知られていたがその機能については未だ不明な点が多い。ノックアウトマウスを作製しその機能解析を推進している。神経変性には封入体の形成が伴うためタンパク質分解系の異常が推定されている。しかしながら封入体形成が神経保護的に作用するのか否かは結論に至っていない。前年度から引き続きドーパミン細胞特異的にオートファジーを欠損するマウスを作製しその解析を継続した。マウスは高齢化と共に封入体の蓄積が亢進していることから細胞死ならびに行動異常の相関を詳細に検討した。その結果パーキンソン病のモデルとなりうる可能性を秘めていることが判明しつつある。一方で、遺伝性パーキンソン病の原因遺伝子が次々と発見され、特に常染色体劣性の遺伝形式を呈する遺伝性パーキンソン病についてはAtp13a2(PARK9)、常染色体優性遺伝のものではCHCHD2(PARK12)を筆頭にそれらをコードするタンパク質の本来の機能が明らかになってきた。本年度は脳特異的にAtp13a2を欠損するノックアウトマウスを詳細に検討した。その結果Atp13a2の欠損はリソソームの機能障害をもたらし膜様の封入体が蓄積することが判明し投稿準備中である。CHCHD2についてはその局在からミトコンドリア機能に強く関与することが推測された。既にノックアウトマウスを作製済みであり高齢化に伴う変化を観察している。ショウジョウバエでの機能解析が先行状況にありCHCHD2の欠損はミトコンドリア内膜構造の変化を誘導し、ミトコンドリア機能障害をもたらすことが推測され論文投稿中である。パーキンソン病は環境的要因と遺伝的要因が複雑に絡み合い発症する。しかしながら、その原因は謎につつまれている。また、レビー小体と呼ばれる封入体を病理学的特徴とするが、その形成メカニズムについても不明な点が多い。時を同じくして遺伝性パーキンソン病の原因遺伝子としてミトコンドリア(PINK1遺伝子,CHCHD2遺伝子)やリソソーム(ATP13A2)の機能維持に関与するものが次々と発見された。それらモデル動物(細胞)の詳細な解析により、ミトコンドリアとタンパク質分解経路の要であるリソソームの障害が脳内環境の破綻をもたらし細胞死を誘導することが明らかになってきた。Parkinはユビキチンリガーゼであることからタンパク分解系の異常を背景に1)凝集体形成メカニズムと2)ドーパミン放出への関与をテーマに研究を行ってきた。遺伝性パーキンソン病の病態にオートファジー誘導不全による異常ミトコンドリアの蓄積が注目されており、タンパク分解系とミトコンドリア機能異常が神経変性において重要な要因となっていると推定される。Parkinは膜電位の低下した損傷ミトコンドリアをミトファジーの発動によって分解し、細胞内の環境維持に貢献していると考えられる。本年度はミトファジーが誘導されるためには細胞質に局在するParkinがミトコンドリアに移行することが必須であるが、その際に膜電位依存的にPINK1がParkinのUblドメイン(Ser65)をリン酸化することが契機になることを明らかにした。
異なる方法によって得られた評価結果の対応づけに関する基礎研究

この研究の目的は教育場面におけるさまざまな状況の中で、異なる方法によって得られた評価結果を互いに対応づけるいくつかの方法を開発することにある。具体的には、異なる年度に実施された学力調査のリンキング、異なる主催団体によって実施された学力調査のリンキング、法学教育における評価分析への適用、開発方法の評価のためのシミュレーション研究、学士課程教育への適用、小論文の自動採点の試みなどの場面をとりあげ、それぞれにふさわしい諸手法を開発した。本研究の目的は、教育評価・教育測定の立場から、異なる複数の手段・手続きによって得られた複数の評価結果を互いに比較可能とするような基礎的技術の開発をめざすことにある。本年度の研究実施内容としては、研究体制の確立・先行研究の調査・研究設備の整備・次年度のデータ収集の準備等がある。具体的には、4年間の研究遂行の具体的な分担と手順を研究組織として共有し、平成22年度データ収集に向けて新潟県教育委員会・新潟市教員委員会・新潟県小学校教育研究会・新潟県中学校教育研究会等を数度に分けて訪問し、実施の目的・手続等について詳細な説明を行い、実施の承諾を得た。その際、平成16年度・18年度おいて同県で実施された学力調査データの貸与をうけ、抽出調査における統計量の精度をシミュレーションにより評価し、今後の対応づけデータ収集のための知見をえた。併行して、対応づけの理論的な側面からの検討・データ収集デザインの検討をおこなった。これは因子分析モデルと項目反応理論モデルを組み合わせたシミュレーションモデルとして具体化され、その成果は日本テスト学会第7回総会にて発表された。また、対応づけに関する先行研究の包括的なサーベイを行った。等化、尺度化、リンキングなどの概念整理を行い、その成果は日本テスト学会第7回総会にて発表された。一方、社団法人商事法務研究会より提供された法科大学院統一適性試験スコアにもとづくシミュレーション研究をこない、その成果を公刊した。さらに、実際の小論文採点の際のサポートシステムを検討した。本年度は、1)異なる年度間の評価結果の対応づけを行うために必要な学力調査データの収集、2)学力調査における対応づけ分析、3)法学教育における評価分析への適用、4)シミュレーション研究による開発方法の評価、について成果を上げることができた。1)については新潟県教育委員会・新潟市教育委員会の協力のもとに、平成16年度および平成18年に新潟県で実施された全県学力調査の小学校約570校の小学5年生約21500名、中学校約250校中学2年生約21700名の算数と数学に関するデータの提供を受けた。また、あわせて平成16年度ならびに平成18年度実施問題冊子とそれを組み替えた作成した問題冊子2種類の計4種類の問題冊子を平成23年1月中旬に実施し、中学2年生については33校2263名のデータを収集した。実施後、参加校へは個別採点結果を返却した。これらのデータは次年度において項目反応理論モデルをベースにしたリンキング(対応づけ)の実際に使うためのものである。2)については全国規模の学力調査データと自治体テストとのリンキング可能性についてを実データに基づき検討した。また、3)については権威主義的パーソナリティと司法参加の観点から複数の尺度で測定されたパーソナリティスコアの対応づけにもとづく考察を行った。さらに、4)については、単一グループデザインでのリンキングにおけるシミュレーションモデルの構築と誤差評価、素得点分布に基づくリンキング誤差のシミュレーション評価、それらから発展する形で、下位テストから構成されるテスト間の等化において合計と等化の順序が与える影響に関してあらたな知見が得られた。いずれも学会誌、学会発表等により成果を公開した。本年度の主な成果は、1)異なる年度に実施された学力調査のリンキング、2)異なる主催団体によって実施された学力調査のリンキング、3)法学教育における評価手法の適用、4)分割等化法の発展である。また、5)CBTによる評価結果と試筆テストによる評価結果のリンキングについてのデータを収集できた。まず、1)については昨年度に得られた新潟県学力調査データを係留(アンカー)テストとして平成16年度、平成18年度に得られた全県学力データを対法づけることを目標とした分析を試みた。これはリンキングのデータ収集デザインとしては係留テストを伴う不等価グループデザインと見なすことができる。多母集団モデル、EAP,MAP,MLEのそれぞれの観点から考察した結果、安定的に推定ができるのがMAPであること、またMAPおよび多母集団モデルによる平成16年度、平成18年度の年度間比較の結果、学力に大きな変動が見られなかったことが実証的にしめされた。次に、2)については全項目が開示される我が国独特のテスト文化の中で得点分布をいかに比較するかを全国テストと自治体テストとのリンキング(対応づけ)の観点から実証的に考察し論文として公刊した。この論文は高く評価され日本テスト学会論文賞を受賞した。また、3)については権威主義的パーソナリティと司法参加の観点から複数の尺度で測定されたパーソナリティスコアの対応づけにもとづく昨年度の成果の上にたって、量刑研究への展開を試みた。

さらに4)については「下位テストから構成されるテスト間の等化におけるブートストラップ法を援用した等化の標準誤差の評価」として日本テスト学会誌に掲載された。この成果は対応づけの中でもっとも前提条件が厳しい等化を法科大学院統一適性試験の実データに適用したものでもある。本研究の目的は、教育評価・教育測定の立場から、異なる複数の手段・手続きによって得られた複数の評価結果を互いに比較可能とするような基礎的技術の開発をめざすことにある。本年度は最終年度のため、これまで得たデータの整理・分析・結果の総括が中心となった。一昨年度新潟県で収集した学力データのうち中学生2年生数学に関するデータはDB化されIRT分析による項目母数の推定を終えた。さらに平成21年度収集データをアンカーとして平成16年度と平成18年度の等化およびリンキングを進めた。公刊予定の成果の1つとして熊谷ら(2013)の「項目に関する事前情報が十分に得られない状況における適応型テストシステム開発の試み」の日本テスト学会誌への掲載確定および日本教育心理学会第55回総会における柴山ら(2013)「大規模学力調査におけるBIBデザインと推算値導入の効果について」の発表確定がある。さらにパフォーマンス・アセスメントとの結合は、新潟県の学力テストの結果をバックグラウンド情報としてもちいて、一般的に数学・算数の力がどの程度であれば、たとえば、いかなる状況であっても、求積公式を適切に用いることができるかなどの、質的量的な側面からアプローチによるルーブリック作成手続きのプロトタイプの試作をおこなった。以上の成果は2012年11月17日東北大学にて開催した公開報告会にて発表した。内容は1)柴山直「大規模テストおける釣合型不完備ブロックデザインの導入の効果について」/2)佐藤喜「一線形等化による未履修領域得点の補完について」/3)新田克己「小論文答案の自動採点の試み」/4)五島譲司「新潟大学数学CBTについて」/5)佐藤誠子「面積比較課題における課題遂行と算数学力θとの関連についての探索的検討」であった。東日本大震災への諸対応のため研究代表者担当分のうちとくに平成22年度に収集した新潟県の学力データの分析が当初予定よりやや遅れているものの、他の研究分担者に関する部分は概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度の報告書とりまとめの過程で、予定より若干遅れている新潟県学力データの分析および対応づけ(リンキング)の作業を前倒しすることで所期の成果を得る。
C型肝細胞癌悪性化に関わる膜脂質変換酵素DGKθの研究

(1)肝細胞癌切除症例における免疫組織学的および分子生物学的検討:「HCVを原因とする肝発癌過程にDGKθはPI3キナーゼおよびPKC等のシグナル伝達因子を制御する事により関与している」という仮説を証明するため、まず、臨床的にDGKθ発現と肝細胞癌との関連性を確認するため、肝細胞癌切除症例を対象にRT-PCR法(19例)および抗DGKθ抗体を用いた免疫組織染色(58(H18年度)→112例(H19年度))を行った。(1)非癌部及び癌部組織から抽出したtotal RNAを使用してRT-PCRを行ったところ、12例(63%)の症例で癌部においてDGKθmRNAの発現が低下していた。(2)免疫組織学的検討では50%以上の肝癌細胞にDGKθ発現が認められる高発現群(n=33)と50%未満の肝癌細胞にしか発現を認めない低発現群(n=79)の2群にわけ検討したところ、年令・性別・肝炎ウイルスタイプ・肝機能・手術侵襲・腫瘍径などに関しては2群間に差を認めなかった。組織学的には高発現群における高・中分化が85%であったのに対し、低発現群では59%と組織学的分化度が低下する事が明らかとなった(p<0.05)。なお、生存率及び無再発生存率には両群間に有意差を認めなかった。肝癌組織分化度の低下とともにDGKθの発現が亢進していたことから、肝癌細胞の脱分化にDGKθ発現が関与している可能性が示唆された。(2)DGKθとHCV-NS5Aタンパク質およびPI3キナーゼの結合能の検討:DGKθとHCV-NS5AおよびPI3キナーゼp85αとの結合およびその結合部位を検討するため、機能ドメイン毎のDGKθおよびcystein-rich領域に変異を挿入したGFP融合DGKθ発現ベクターを作成した。さらに、DGKθ遺伝子配列よりsiRNA標的部位をコンピュータにて検討した。今後これらを使用し、肝癌細胞におけるDGKθの機能解析を進めていく予定である。(1)肝細胞癌切除症列における免疫組織学的および分子生物学的検討DGKθは1997年に脳組織に高発現するタンパク質としてクローニングされ、他のDGKアイソザイムと違って、SHドメインやRasassociating domainを含み、肝組織で高発現している。DGKθは活性化型RhoAと結合する事によりその機能がネガティブに制御されている事が報告されている。さらに、DGKθはノルアドレナリン刺激によりPI3キナーゼ依存性に核から細胞膜に移動することが報告された。「HCVを原因とする肝発癌過程にDGKθはPI3キナーゼおよびPKC等のシグナル伝達因子を制御する事により関与している」という仮説を証明するため、まず、臨床的にDGKθ発現と肝細胞癌との関連性を確認するため、肝細胞癌切除症例を対象にRT-PCR法(19例)および抗DGKθ抗体を用いた免疫組織染色(58例)を行った。さらに臨床病理学的因子との比較検討を行った。(2)免疫組織学的検討においても39例(67%)の症例で癌部における染色性が低下していた。一方、非癌部では全例において肝細胞での発現を認めた。(3)免疫組織染色にて非癌部と同等の発現を認めた発現群(n=19)と非癌部より発現が低下していた低下群(n=39)との2群間で臨床病理学的因子の比較検討を行ったところ、血清アルブミン(g/dl),3.8:3.8(発現群:低下群);AST(IU/L),64:61;総ビリルビン(mg/dl),0.77:0.84;ICG15分値(%),17.4:17.3等の肝機能には両群間に有意差は認められなかった。腫瘍因子では腫瘍径(cm),4.8:3.6;fc(+),84%:90%;im(+),32%:21%;vp(+),47%:41%;w(+),16%:5%と有意差は認めなかったものの、Edmondson分類III+IV型,47%:74%とDGKθ発現低下群で有意に分化度が低かった(p<0.05)。肝癌組織分化度の低下とともにDGKθの発現が低下していたことから、肝癌細胞の脱分化にDGKθ発現低下が関与している可能性が示唆された。(2)DGKθとHCV-NS5Aタンパク質およびPI3キナーゼの結合能の検討HepG2およびHuH7肝癌細胞株を使用し、細胞内におけるDGKθとHCV-NS5AおよびPI3キナーゼp85αとの結合を免疫沈降反応にて検討し、これらのタンパク質との結合部位を検討するため、機能ドメイン毎のDGKθおよびcystein-rich領域に変異を挿入したDGKθをコードするプラスミドを作成した。