hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インターネット依存における頸性うつをターゲットとした身体的精神的影響の解明

インターネット普及に伴い、インターネット依存による昼夜逆転やうつ状態などの精神的問題が世界中で報告されている。また、スマートフォンなどの使用による頭部前傾の影響によって、頸椎の早期摩耗や破損、変形に関与する可能性が示唆されている。さらに、近年新しく提案されてきた疾病概念に、頸性うつ状態がある。新しい時代の健康課題として、インターネット依存と抑うつ状態、頸部負荷の関係性の解明に際し、特に過労状況になりやすい学校教職員において、これらの関連を明らかにすることは予防医学上、重要な意味をもつ。平成30年度は、全国調査に向けた予備調査を行った。隣接する2つの県をモデルとし、両県内で中学校・高校を全数に対し、所属する全教職員を対象に、インターネット使用状況と頸部障害および抑うつ状態の実態に関するプレテストを行い、インターネット依存や頸性うつ状態などの有病率を予備的に明らかにすることを目的とした。調査票の回収状況は、モデル2県の中学校・高校総数241校に対し、119校より協力が得られた(学校回答率49.4%)。教職員個別の質問票回収状況は、対象者9990人に対し、回答3314人であった(回答率33.2%)。私用目的でのインターネット使用状況として、平日利用時間は30分未満が最多であったが、休日の利用時間は30分以上59分未満が最多となり、6時間以上の利用者が13.0%みられた。続いて、頸部痛に関連する項目として、自覚的な頸部痛の有訴率は32.6%であり、物の持ち上げ・読書・車運転への影響がある者は約15%程度にみられた。抑うつにつながる勤労意欲に関する項目では、仕事への活力や熱心さなどの項目において、およそ20%前後に自身の意欲を感じないことがあることが分かった。本研究で、インターネット依存や頸性うつ状態などの有病率を予備的に明らかにできた。今後詳細な検討を加える予定である。研究の立案・企画は予定通りに対応できている。研究実施に向けて、研究班内で検討を重ねた上で、大学倫理審査委員会の承認を得た。実施では、対象者数が約1万人の個別調査票の準備や3000人を越える回収質問票の整理をこなし、貴重なデータを得ることができた。入力は外部委託を活用しながら、実務作業の効率化を図った。集計・分析は、詳細な検討までには至らなかったが、おおむね予備調査としての役割を果たす結果を得た。ほぼ当初の見込み通りの研究遂行ができている。平成31年/令和元年度の計画は、中学教職員を対象とした全国調査を実施する予定である。予備調査結果を活用し、対象学校数は、中学校130校を対象として、地域ブロックを層化して、学校の無作為抽出を行う予定である。教員調査は、対象中学校に所属する教員(約7,000人)を対象として実施する方向で準備を進めている。令和2年度の計画は、高校教職員を対象とした同様の全国調査を実施する予定である。調査は、中学調査同様、高校を無作為抽出し、CIUS質問票日本語版と頸性うつ状態に関するスクリーニングテスト、健康管理調査票を用いた調査を実施する(教員約9,000人)事を予定している。また、これら調査を実施しつつ、研究成果が得られたら公表しながら、わが国のインターネット依存と頸部負荷、頸性うつ状態の実態や要因の解明のため、統計的手法により詳細な分析を行っていく予定である。

実施では、対象者数が約1万人の個別調査票の準備や3000人を越える回収質問票の整理をこなし、貴重なデータを得ることができた。入力は外部委託を活用しながら、実務作業の効率化を図った。集計・分析は、詳細な検討までには至らなかったが、おおむね予備調査としての役割を果たす結果を得た。ほぼ当初の見込み通りの研究遂行ができている。平成31年/令和元年度の計画は、中学教職員を対象とした全国調査を実施する予定である。予備調査結果を活用し、対象学校数は、中学校130校を対象として、地域ブロックを層化して、学校の無作為抽出を行う予定である。教員調査は、対象中学校に所属する教員(約7,000人)を対象として実施する方向で準備を進めている。令和2年度の計画は、高校教職員を対象とした同様の全国調査を実施する予定である。調査は、中学調査同様、高校を無作為抽出し、CIUS質問票日本語版と頸性うつ状態に関するスクリーニングテスト、健康管理調査票を用いた調査を実施する(教員約9,000人)事を予定している。また、これら調査を実施しつつ、研究成果が得られたら公表しながら、わが国のインターネット依存と頸部負荷、頸性うつ状態の実態や要因の解明のため、統計的手法により詳細な分析を行っていく予定である。当初予定していた物品費、旅費が次年度へ持ち越しとなった。次年度は全国調査を予定しており、大幅な支出が想定される。よって繰越金によって、その支出に充てる予定である。
片腎摘出による高血圧の発症頻度とその昇圧機構

腎臓は左右にあることから、治癒し難い一側性腎疾患時には片腎摘することがある。さらに近年腎移植の普及により、正常腎でも片腎摘されることが多くなった。しかし、片腎摘後数年あるいは数10年後に高血圧や腎機能低下をきたしてくる頻度は、健常者に比し明らかに高い。そこで本研究では、片腎摘されたものがどの程度高血圧を発症してくるのか、腎機能の悪化の程度をも合わせて検討した。さらにこのような高血圧の発症原因を究明するため、ウィスター雄ラットと高血圧自然発症ラットを用いて検討した。ヒトの検討は、何らかの原因で3年以上前に片腎摘された34名の患者を選び、片腎摘の原因,高血圧素因,血圧や腎機能状態,血液化学検査所見および諸ホルモンの状態を検討した。その結果34名中17名(50%)に160/95mmHg以上の高血圧を認め、そのようなものでは腎機能の悪化例が多いことが判明した。諸ホルモンの検査では、血漿レニンやアルドステロンは両側の腎臓のある同年令の対照者より低値であり、さらに尿中カリクレイン排泄量も明らかに低値であった。このほか腎結核など残存腎が多少とも障害されている場合に、高血圧が発症しやすいことも明らかとなった。動物実験では、正常ウィスター雄ラットで片腎摘し、7カ月間観察したが、幼若期に片腎摘した方が成熟してから片腎摘するよりも高血圧の発症が徐々であること、片腎摘にNa負荷すると高血圧が一層発症しやすいことが判明した。さらに【5/6】腎摘すると高血圧の発症頻度が高くなった。また高血圧自然発症ラットに【5/6】腎摘すると著明な高血圧と腎機能低下をきたした。以上の成績より、片腎摘後は高血圧が発症しやすく、その高血圧は残存腎の機能状態、すなわち代償性肥大にもとずくNaや水分の排泄能が、密接に関係している可能性がつよいと結論された。
感覚運動と言語をつなぐ二重分節解析の脳内計算過程の理解と応用

各研究項目に関して以下の研究成果を挙げた.1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築:二重分節解析のアルゴリズム高速化に取り組み100倍の速度を達成した.また,このアルゴリズムに基づきカテゴリ形成との統合,プロソディー情報の統合を行う拡張を行った.二重分節構造を有する時系列データから変数間の相互作用,因果関係を特定する手法の開発に取り組んだ.また,全脳的な認知アーキテクチャ創成のためのフレームワークの提案や深層生成モデルを用いた構築に向けた探索を行った.2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明:文脈依存の動的カテゴリーのメカニズムの根底には不完全な記憶と文脈に依存した記憶のサンプリングがあるという作業仮説の下,行動実験および認知モデルを用いて検証を行った.人工的カテゴリーの学習課題では認知モデルを用いた計算機シミュレーションの結果,不完全な記憶は深層学習で用いられるdropoutの効果と同様に過剰一般化を防ぐと同時に動的カテゴリー化をもたらすことが示された.また,統合失調症患者の発話をモデル化するための人工知能モデルの研究を推進した.3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造:二重分節解析を音声語彙獲得に利用した後に音声合成に利用するための研究を推進し,深層学習を用いた教師なし音声合成に向けて一定の成果を得た.また,相対場所概念と語彙獲得を同時学習するモデルの構築を行った.また自律的な運動学習に向けた強化学習の実世界適用に関する研究を行った.三つの課題に関してそれぞれに成果を挙げることができた.故に,総合的な判断としてはおおむね順調に進展していると言える.アルゴリズムの高速化が人工知能側の展開も,脳科学研究における解析面の展開も加速させうるフェーズにある.また,新学術領域の計画研究として他の研究者との共同研究も増えてきており,これらから如何に成果を出していくかが今後の課題である.当初の研究計画の通り,1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造に関して研究を遂行していく.新学術領域の形成のために異分野融合,国際融合研究を積極的に推進していく.新学術領域内部での共同研究に関しても,明確な成果に繋がるように発展させていく.1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築:ロボットと自然言語でコミュニケーションをする際に,ロボットが指示された言語の意味と自分の動作を結びつけて解釈できる必要がある.そのため,深層強化学習を用いて言葉の意味と動作を結びつけることを目指した.今年度は,この課題に対して深層強化学習の適用可能性を検証するために三重倒立振子を対象とし,深層強化学習を適用して動制御を行う際の性能評価をExperience Replay,mini batchのサイズと学習モデル構築に必要とする時間の関係について調査を行い,課題の複雑に適切なハイパーパラメータの設定に関する知見を得た.また,ノンパラメトリックベイズ二重分節解析器を発展させ,動的なカテゴリ形成と統合したベイズ計算論モデルを構築するための基礎的な研究を行った.2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明:二重分節解析に関しては脳内計算過程を明らかにするために,研究協力者と共同し,言語理解と脳活動のデータ取得の実験環境構築を行った.また,動的カテゴリ形成に関してはカテゴリ認識における文脈の影響を検証する行動実験を行った.さらに統合失調症患者における脳内計算過程の疾患の解明に関して共同研究を進める上での基礎的議論を行った.3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造:二重分節解析器にもとづいてロボットの言語獲得を行う手法を研究した.人とロボットの協調タスクに基づいた実験を行うため,自動車側面のキズ検査を行うロボット,およびユーザインターフェイスの開発を行った.また,二重分節解析による相対概念の学習を実現するため,相対概念をMCMCにより学習するモデルを構築した.当該年度の途中からスタートした新学術領域,及び計画研究であり,初年度はその体制作りや基本的な仮説の導出など準備的研究がその研究活動の多くを占めた.このような研究の段階は当該領域の研究成果の形成においては極めて重要であり,総合的には十分に有益な研究活動を行うことが出来たと考えている.各研究項目に関して以下の研究成果を挙げた.1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築:二重分節解析と動的カテゴリ形成のためには適切な特徴抽出と内部表現が重要である.深層学習を用いた時系列情報の内部表現学習に関して研究を行った.また,場所に関するカテゴリ情報と二重分節解析を結合させたモデルによって語彙獲得が促進されるという計算論モデルを構築した.相対位置概念の学習を含めた二重分節解析モデルに関して理論的研究を進めた.2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明:概念の流動性(動的カテゴリ)について行動実験を行って検証した.同じ対象を異なる表記によって適用される概念・知識が異なるか行動実験を用いて検証した.その結果,頻度の低い表記方法は具体性の高い特性が想起される一方で,使用頻度の高い表記方法に比べ一般的な概念が利用されるのが分かった.さらに統合失調症患者における脳内計算過程の疾患の解明に関して共同研究を進める上での基礎的調査を行った.

また,反応時間を用いた実験から文理解時に発生する知覚運動シミュレーションの性質を検討し,文の時制と文で記述された行為の速度に関係があることから,概念は身体と連動し,シミュレーションされている可能性を示した.また,fMRIによる脳活動計測実験の予備実験を行った.二重分節解析の脳内計算過程の解明に関して基礎的調査を進めた.3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造:二重分節解析を音声語彙獲得に利用した後に,音声合成に利用するための研究を行った.実際にロボットが単語単位での発話を萌芽的なレベルで可能とした.深層学習を用いた動作概念の学習に関しても前年度に引き続き推進した.三つの課題に関してそれぞれに成果を挙げることができた.故に,総合的な判断としてはおおむね順調に進展していると言える.研究提案の課題が内部に高い多様性を保持しており,成果が多様に上がっている一方でこれらをどのように統合し,発展させ,成果としてまとめていくかが今後の課題である.また,新学術領域内部での共同研究に関しても,本年度は前年度に引き続き,準備段階であった.次年度は成果に繋がるように発展させたい.各研究項目に関して以下の研究成果を挙げた.1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築:二重分節解析のアルゴリズム高速化に取り組み100倍の速度を達成した.また,このアルゴリズムに基づきカテゴリ形成との統合,プロソディー情報の統合を行う拡張を行った.二重分節構造を有する時系列データから変数間の相互作用,因果関係を特定する手法の開発に取り組んだ.また,全脳的な認知アーキテクチャ創成のためのフレームワークの提案や深層生成モデルを用いた構築に向けた探索を行った.2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明:文脈依存の動的カテゴリーのメカニズムの根底には不完全な記憶と文脈に依存した記憶のサンプリングがあるという作業仮説の下,行動実験および認知モデルを用いて検証を行った.人工的カテゴリーの学習課題では認知モデルを用いた計算機シミュレーションの結果,不完全な記憶は深層学習で用いられるdropoutの効果と同様に過剰一般化を防ぐと同時に動的カテゴリー化をもたらすことが示された.また,統合失調症患者の発話をモデル化するための人工知能モデルの研究を推進した.3.自律的な言語獲得・運動学習を実現するロボットの創造:二重分節解析を音声語彙獲得に利用した後に音声合成に利用するための研究を推進し,深層学習を用いた教師なし音声合成に向けて一定の成果を得た.また,相対場所概念と語彙獲得を同時学習するモデルの構築を行った.また自律的な運動学習に向けた強化学習の実世界適用に関する研究を行った.三つの課題に関してそれぞれに成果を挙げることができた.故に,総合的な判断としてはおおむね順調に進展していると言える.アルゴリズムの高速化が人工知能側の展開も,脳科学研究における解析面の展開も加速させうるフェーズにある.また,新学術領域の計画研究として他の研究者との共同研究も増えてきており,これらから如何に成果を出していくかが今後の課題である.当初の研究計画の通り,1.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程を表現する内部モデル計算論の構築2.二重分節解析と動的カテゴリ形成の脳内計算過程の解明
僧帽弁閉鎖不全症モデルに対する自己心拍同期回転数制御システムの影響

正常心の成ヤギ6頭を用いて、急性僧帽弁閉鎖不全症(MR)モデルを作成した。一時的下大静脈フィルターを左室心尖部から僧帽弁位に留置した。フィルターの位置と拡張の程度を変化させることで、僧帽弁逆流量を調整して再現することが可能であった。大動物において逆流量が調整可能で再現性の高いMRモデル作成の報告は少ない。今回、大動物実験で有効なMRモデル作成法を確立したことは今後の研究、臨床にとって非常に大きな意義があると考えられる。急性MRモデルを誘導した後、植え込み型左室補助人工心臓(LVAD)であるEVAHEARTを装着した(左心室心尖部脱血、下行大動脈送血)。重度MRに対して、自己心拍同期回転数制御システム(NHLCS)を利用して駆動させた。MRの制御と右心系パラメーターを評価した。NHLCSの拡張期補助モードでは定常流モード(回転数一定:通常のLVAD駆動条件)と比較して、左心系の減圧が良好であり、MRの制御に有効であると考えられた。また、拡張期補助モードでは右心機能が保持され、右心系への悪影響が少ないと考えられた。我々の開発した、NHLCSの拡張期補助モードはMR合併症例に対する、有効な駆動条件であることが示唆された。今回の実験系では急性MRモデルに対する評価であり、時間も短かった(数時間)。通常、LVADを装着を要する患者で見られるMRは慢性MRである。今後は慢性MRモデルを確立し、長期間の動物実験を行い、さらなる評価をする方針である。
複合環境下における圧力誘起物性現象の研究

本研究では、最近発見された各種圧力誘起超伝導物質の各種超伝導の発現機構を、高圧力を主な物理パラメータとした各種精密物性測定を行い、電子状態の圧力依存性および超伝導特性を明らかにし解明する。より高い圧力領域において、圧力誘起の新しい秩序相(結晶構造、磁気構造、電子秩序相、etc.)の形成がより期待される。圧力で誘起される新たな秩序状態が奏でる新奇圧力誘起相転移現象の探索を行い、圧力で拓かれる新たな研究領域を模索する。量子臨界点近傍で超伝導を発現させているとされる軌道・遍歴磁性・局在磁性のゆらぎを、圧力によって連続的に制御することによって、統一的な機構を明らかにすることを目的としている。研究代表者らが開発してきた静水圧性の高い圧力セルの特徴を生かし、温度・磁場等も広範囲で変えることで、多様な超伝導現象の解明を目指すものである。世界をリードする性能を持つ圧力セルを用いた高圧実験により、幾つかの外部パラメータを同時に制御することで、これまで研究代表者らが発見してきた超伝導体の物性計測研究の進展が期待される。そして、さらなる新超伝導体の発見も期待される。
MICプロモータ領域の遺伝子多型解析によるC型肝炎のIFN治療効果予測

C型慢性肝炎患者に対するペグインターフェロン+リバビリン治療の効果を予測する因子として、MICB(MHC class I-related chain B )の遺伝子多型が有用かどうかを患者107例(セロタイプ1が74名、セロタイプ2が33名)において、検討した。結果、C型肝炎患者において、MICBがメジャーアリルであれば、有意に良好な治療成績が得られることが分かった。また、セロタイプ別に検討したところ、特にセロタイプ2型において、MICBはペグインターフェロン+リバビリン治療の効果を予測する因子として優れていることが分かった。1.当院にてインターフェロン治療を行った慢性C型肝炎症例の血液からDNAを抽出し、今回目的とするMHC classI-related chain B(MICB)プロモーター領域のSNP(rs3828913)について、リアルタイムPCR法(Taqman-probe法)を用いて測定した。現在の実験結果では、予備実験よりも症例数を増やしたところ、1型ウイルスに関しては既にインターフェロン治療抵抗性の因子として知られているIL-28BのSNPほど治療効果との相関関係は認めていない。今年は主にセロタイプ1型のC型慢性肝炎患者を中心に実験を行ったが、今後は主にセロタイプ2型のインターフェロン抵抗因子となり得るかどうかについて検討を行っていく予定としている。2.MHC classI-related chain A(MICA)のいくつかのSNPについて、治療予測因子となりうるかどうかについて、予備実験を行った。しかし、MICBほど有意と思われるほどのSNPは同定できていない。そのため、今後はMICBに焦点をおいて上記にも示すようにセロタイプ2型の慢性C型肝炎症例を中心に調査をすすめて行きたいと考えている。前年度の研究において、MHC classI-related chain B(MICB)プロモータ領域のSNP(rs3828913)と、インターフェロン治療反応性に相関があるか否かについて、調査した結果、相関は認められなかった。この前年度の研究は、HCVのウイルスセロタイプ1型に関しての研究であったため、今年度はセロタイプ2型ウイルスを重点に調査を行った。当院通院中のインターフェロン治療を過去もしくは現在行っているC型肝炎患者の血液DNAを採取し、Taqmanプローブ法でIL-28BやこのMICBのSNPについて同定した。その結果、セロタイプ2型ウイルスでは、インターフェロン治療後にウイルス学的著効を得られなかった再燃例において、このSNPがminor alleleを有意に有しているという結果が得られた。また、セロタイプ1型ウイルスにおいてもさらに症例数を増やし、既知のインターフェロン治療反応性因子であるIL-28Bとの関係について検討を重ねた。その結果、1型ウイルスにおいて、IL-28BのSNPがmajor alleleを有する症例でもMICBのSNPがminor alleleであった場合、インターフェロン治療に失敗する症例が多いという結果であった。これらの調査結果についてデータをまとめ、単変量解析、多変量解析を行ったところ、2型ウイルス、1型ウイルスともに有意差を認めた。このデータについては論文投稿を行い、BIOMEDICAL REPORTS 3: 247-253, 2015に掲載された。MHC classI-related chain A/B(MICA/B)は、ウイルス感染やがんなど様々なストレスに対し産生され、NK細胞を活性化することで排除に働く自然免疫機構の一役を担っている。申請者は、C型肝炎患者のMICB遺伝子プロモーター領域の一塩基多型(SNP)(rs3828913)に着目し、C型肝炎に対するIFN治療抵抗性とその遺伝子多型の関わりについて研究した。滋賀医大に通院中あるいは滋賀医大関連の病院に通院中のC型肝炎患者で、この研究に同意が得られた方を対象として、臨床研究した。研究対象者は3年間の研究を通して合計107名(セロタイプ1型74名、セロタイプ2型33名)であった。遺伝子多型の調査方法は、患者血液から抽出したDNAをTaqman-probe法にて調査した。結果、全体ではrs3828913のminor alleleを持つ患者において、インターフェロン治療によるウイルス学的寛解(SVR)率は有意に低かった。ただ、セロタイプごとに解析すると、セロタイプ1型ではSVR率に差はなく、2型でのみSVR率に差があった。また、セロタイプ2型のC型肝炎に対するインターフェロン治療のSVR率に寄与する因子として、年齢、性別、BMI、ウイルス量、肝機能、ヘモグロビン値、血小板数、インターフェロンの投与量、リバビリンの投与量、IL-29BのSNPについても調べたところ、単変量解析で有意であったのはこのMICBのSNPのみであった。この研究成果について、論文投稿し、2015年、Biomedical Reports 3 ; 247-253に掲載されている。また、2015年5月に行われた米国消化器病学会のポスターセッションにおいても発表を行った。この研究は、MICBがいままで不明であったセロタイプ2型のC型肝炎のインターフェロン治療効果に寄与する因子である可能性を示唆したという点において有意義であったと考えている。

また、セロタイプ別に検討したところ、特にセロタイプ2型において、MICBはペグインターフェロン+リバビリン治療の効果を予測する因子として優れていることが分かった。当初の予測どおりの結果が得られ、論文投稿もすることができた。消化器免疫このSNPが治療効果予測に有用な理由について解析することで、今後の治療にむすびつけられないかを検討していくとともに、海外の学会などで報告する予定である。予備実験よりも症例数を増やし、検討はできている。MICA領域のSNPは今後検討から除外し、MICBのSNPについて特にセロタイプ2型の慢性C型肝炎についてインターフェロンの治療予測因子になり得るかどうか、調査していく予定である。
多元的公共サービスを結合生産する事業主体が産出する社会的価値の定量評価手法の開発

研究期間を延長した最終年度については、これまでの研究成果のとりまとめを行い、派生的な成果とともに公表し、さらに、その成果については、エビデンスベースの政策のための招待講演等において、発表することで、成果の普及につとめた。研究全体では、科学技術にまつわる多元的な公共サービスを一体的に提供する事業主体の社会的効果を計量評価する手法を開発するため、米国の非営利組織のフィランソロピーや英国の福祉など社会的企業の評価に用いられ、利害関係者の価値を総合評価する手法である社会的投資収益率(SROI)の概念を利用し、多元的公共サービスを結合生産する事業主体が産む社会的ジレンマを定量評価する手法の開発を試みた。具体的には、分析対象の科学技術分野として医療分野を選び、SROI分析をベースとした多元的な公共サービス提供主体が営む事業の社会的インパクトの計量手法を研究した。研究組織は、科学研究並びに財務及び医療のシステムの複雑性を踏まえた共同研究者及び連携研究者からなる学際的研究組織を構成し研究を行った。この結果、地域医療の実態解明に関する研究成果、公共政策の評価論において複数の手法を統合して社会的インパクトを定量・可視化していくための方法論、計量書誌学的研究に基づく、研究動向の分析を行い、政策的な方向性を討議するための気づきを与えるための手法について、開発を行い、著書及び論文等としてまとめることができた。本研究では、科学技術にまつわる公共サービスを結合生産する主体が直面する社会的ジレンマについて定量化する研究をめざしている。その代表例として、地域医療の提供、医師の育成・教育、臨床・基礎医学の研究を同時並行で行う大学付属病院を題材に、分析フレームワークを構築していくこととしている。このため、地域医療、公会計、高等教育論、政策評価、行政経営、計量書誌学などの融合型の研究チームを組織して、研究を開始した。研究初年度の当該年度においては、歴史的視座に基づく地域医療の構造分析と、社会的投資収益率に関して科学技術の評価・分析に適用するため、ステークホルダー分析に基づく社会的価値の概算積算モデルに関して、分析フレームワークの検討作業を行った。併せて、今後の研究のベンチマークとして諸外国における科学技術の公的投資に関するインパクト測定の評価システムの構築状況についても調査を行い、研究の方向性の妥当性に関する検証を行った。この結果、明治期にさかのぼる我が国の地域医療に関する概説を通時的に論述した書籍の刊行に向け翌年度における出版に一定のめどを付けるととともに、科学技術の社会的インパクト測定のフレームワーク開発を進捗させることができた。さらに、諸外国の動向から、それに付随する情報システムの要件について、最新動向から洗い出すことができた。当該研究の理論的基礎となる、社会的投資収益率については、科学技術評価への導入に関する方法論構築を行い、一定の成果を得て、方法論的基礎については最も困難だった、研究上の論点において、進捗がみられた。これらについては、論文誌の特集や書籍等において、刊行され、またこれら取り組みについて評価関連の米国評価学会など海外学会においても紹介し、日本における研究評価研究の先端として紹介することで、一定の評価を得るにいたったものと考えている。計量諸費指標部分の研究については、研究費を用いてデータの購入を行い、マーケティングデータを利用した臨床医学を除いた新たな計量書誌指標を、開発することで、臨床医学系の論文数を推定するための計量書誌的分析手法の基礎が確立できた。さらに、地域における医療システムの動態把握については、歴史的視点から研究を行い、自治体病院と大学等との地域医療のガバナンスシステムについての巨視的なメカニズムについての解明を図り、研究分担者の単著として刊行された。地域医療を大学病院を中心とした医療システムとみて、地域医療圏をひとつの医療のエコシステムとみなして、そこで得られる医師の教育・育成の機能の費用と臨床研究によって得られる科学技術の進歩と地域医療サービスの提供を三位一体の公共財とみなして、その投入産出構造を分析した。研究では地域医療の構造解明を中心とした研究を行った。研究実施初年度に研究代表者の研究機関の移動等によって、研究が停滞した部分の遅れが尾を引いている。本年度に関しては、計量書誌学と科学技術政策との関連では、科学技術政策において、基本方針や資源配分の計画策定の際に示唆を得る政策評価を行うために、世界の科学技術研究と国単位の研究動向との乖離状況を把握する方法を研究し、専門家と利害関係者が課題認識を共有できる情報提供を目標に、科学技術・学術政策の支援対象である自然科学の研究動向を俯瞰できる手法を開発することができた。科学技術と地域医療政策に関しては、国における医療・保険政策の動向をまとめその意義について新しい国民健康保険制度が地域・医療機関にどのような影響をもたらすかをこうさつしたうえで、地域づくりの核としての病院の意義を明らかにした。本研究は、医療と科学技術政策、さらに、計量書誌学の間で評価情報を複数手法の組み合わせにより統合的に運用する評価手法を考案しようとするもので、科学技術・イノベーション政策や高等教育におけるIR活動という具体的な公共政策の実務に活用しうるポテンシャルを持つ成果が得られているといえる。研究開始初年度に、研究代表者の研究機関の異動により生じた研究期間空白に伴い生じた遅延状況を、本年度になってようやく遅れを取り戻すことができ、論文等として取りまとめることができた。具体的な公共政策の実務に活用しうるポテンシャルを持つ成果が得られている点に鑑み、今後成果の取りまとめ・発表についておこなうことで、周知を図っていく計画である。このため、今後必要に応じて、繰り越しにより、研究期間の延長を図ることも検討する。研究開始初年度に、研究代表者の研究機関の異動により生じた研究期間

空白に伴い生じた遅延状況を、本年度になってようやく遅れを取り戻すことができ、論文等として取りまとめることができた。本研究では、計量書誌学と科学技術政策との関連では、科学技術政策において、基本方針や資源配分の計画策定の際に示唆を得る政策評価を行うために、世界の科学技術研究と国単位の研究動向との乖離状況を把握する方法を研究し、専門家と利害関係者が課題認識を共有できる情報提供を目標に、科学技術・学術政策の支援対象である自然科学の研究動向を俯瞰できる手法を開発することができた。科学技術と地域医療政策に関しては、国における医療・保険政策の動向をまとめその意義について新しい国民健康保険制度が地域・医療機関にどのような影響をもたらすかをこうさつしたうえで、地域づくりの核としての病院の意義を明らかにするなど新たな地域医療に関する研究を進めることができた。本研究は、医療と科学技術政策、さらに、計量書誌学の間で評価情報を複数手法の組み合わせにより統合的に運用する評価手法を考案しようとするもので、科学技術・イノベーション政策や高等教育におけるIR活動という具体的な公共政策の実務に活用しうるポテンシャルを持つ成果が得られているといえる。研究開始初年度に、研究代表者の研究機関の異動により生じた研究期間空白に伴い生じた遅延状況を、取り戻すため研究成果の発表に関して余裕を持った研究期間設定とするため、研究を一年延長することとした。翌年度については、公共政策と科学技術・イノベーション政策との架橋する研究成果情報の発信について務めていくことで、研究成果の普及を図っていく。研究開始初年度に、研究代表者の研究機関の異動により生じた研究期間空白に伴い生じた遅延状況を、取り戻す必要がある。研究期間を延長した最終年度については、これまでの研究成果のとりまとめを行い、派生的な成果とともに公表し、さらに、その成果については、エビデンスベースの政策のための招待講演等において、発表することで、成果の普及につとめた。研究全体では、科学技術にまつわる多元的な公共サービスを一体的に提供する事業主体の社会的効果を計量評価する手法を開発するため、米国の非営利組織のフィランソロピーや英国の福祉など社会的企業の評価に用いられ、利害関係者の価値を総合評価する手法である社会的投資収益率(SROI)の概念を利用し、多元的公共サービスを結合生産する事業主体が産む社会的ジレンマを定量評価する手法の開発を試みた。具体的には、分析対象の科学技術分野として医療分野を選び、SROI分析をベースとした多元的な公共サービス提供主体が営む事業の社会的インパクトの計量手法を研究した。研究組織は、科学研究並びに財務及び医療のシステムの複雑性を踏まえた共同研究者及び連携研究者からなる学際的研究組織を構成し研究を行った。
生体コラーゲン顕微鏡を用いた創傷治癒過程における生体修復機構の解明

生体組織におけるコラーゲンを生きたありのままの状態で可視化可能な生体コラーゲン顕微鏡を用いて、熱傷治癒過程におけるコラーゲン動態の時系列モニタリングを行った。まず、程度の異なるラット熱傷モデルのin situ観測から、生体コラーゲン顕微鏡が光学的熱傷診断として有用であることを確認した。次に、深II度熱傷の治癒過程の時系列モニタリングから、熱的損傷を受けた真皮コラーゲンは、SHG光が消失するほど低次構造のアミノ酸まで一旦分解された後、新生コラーゲンが産生され、太く発達していく様子を同一個体で確認した。創傷治癒とは、生体に生じた損傷が修復される過程である。創傷治癒の様態は極めて多種多様であり、その生体修復機構に関して未解明な部分も少なくない。しかし、それらに共通しているのは、『コラーゲン動態(産生、高次構造、配向など)』が深く関与していることである。もし創傷部におけるコラーゲン動態を時系列で詳細に追跡することが出来れば、創傷治癒における生体修復機構に関して重要な知見を得ることが出来る。本研究では、生体SHG光(第2高調波発生光)を用いた生体コラーゲン顕微鏡をラット創傷モデルに適用することにより、創傷治癒過程を時系列で追跡し、生体修復機構を『コラーゲン動態』の観点から明らかにすることを目的とする。創傷治癒過程の時系列モニタリングに先立ち、今年度は、動物創傷モデルに対する生体コラーゲン顕微鏡の有用性を評価した。動物創傷モデルとして、ラットの皮膚熱傷モデルを用いる。研究科内の動物実験倫理委員会で承認を得たプロトコルに従って、程度の異なる熱傷部位を作成し、生体コラーゲン顕微鏡で観測した。その結果、熱傷部位のコラーゲン線維構造ではテクスチャー構造を示し、その構造サイズが熱傷程度に依存して変化することを確認した。このようなコラーゲン線維構造の変化は、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色やワン・ギーソン(VG)染色を用いた病理組織学的検査と一致していた。さらに、熱傷程度が進むにつれて、SHG光が減少することも確認した。これらの結果は、コラーゲン損傷を調査するパラメーターとして生体SHG光強度やイメージが有用であることを示している。本研究では、『生きたありのまま』で可視化可能な生体コラーゲンSHG(第2高調波発生光)顕微鏡をラット創傷モデルに適用することにより、創傷治癒過程を時系列で追跡し、生体修復機構を『コラーゲン動態』の観点から明らかにすることを目的とする。今年度は、ラット熱傷モデルの治癒過程を生体コラーゲン顕微鏡で時系列モニダリングした。学内の動物実験倫理委員会で承認を得たプロトコルに従って、程度の異なる熱傷部位を作成し、熱傷直後およびその治癒過程を生体コラーゲンSHG顕、微鏡で時系列観測した。熱傷直後のコラーゲン線維構造ではテクスチャー構造を示し、その構造サイズが熱傷程度に依存して変化したことから、コラーゲン損傷を調査するパラメーターとして生体SHG光強度とイメージに着目して、治癒過程を追跡した。その結果、熱傷によって損傷したコラーゲン線維は、生体SHG光を発生しない低次構造レベルまで一度分解され、その後、高次構造炉再構築される様子を、同一個体で時系列モニタリングすることに成功した。このようなコラーゲン線維構造の変化は、実験終了後に採取した皮膚生検組織の病理組織学的検査と一致していた。本研究では、『生きたありのままのコラーゲン』を可視化可能なSHG(第2高調波発生光)顕微鏡をラット創傷モデルに適用し、同一個体の創傷治癒過程を時系列で追跡し、生体修復機構を『コラーゲン動態』の観点から明らかにすることを目的とする。今年度は、ラット熱傷モデルの治癒過程を生体コラーゲン顕微鏡で時系列モニタリングし、肥厚性瘢痕の発生メカニズムをコラーゲン動態の観点から探った。学内動物実験倫理委員会で承認を得たプロトコルに従って作成した深II度熱傷部位において、異常治癒による肥厚性瘢痕が生成された時のコラーゲン動態を時系列モニタリングした。

正常治癒の場合、熱傷によって損傷したコラーゲン線維は、生体SHG光を発生しない低次構造レベルまで一度分解された後(炎症期)、新生コラーゲンの産生により肉芽組織が形成され(増殖期)、そのコラーゲン線維が太く発達しながら高次構造を再構築することにより肉芽組織が成熟していく様子が確認された(成熟期)。一方、異常治癒の場合、熱傷損傷したコラーゲン線維の分解が起こらず、熱傷直後の状態が継続した。これは、炎症期における代謝が正常に行われず、感染症等の要因により炎症期から増殖期への移行が遅延していることを示唆していると思われる。その後、新生コラーゲンは産生されたものの、太いコラーゲン線維がランダム配向で異常増殖し、最終的に受傷部位に肥厚性瘢痕が形成された。このように、生体コラーゲン顕微鏡を用いることにより、正常治癒過程と異常治癒過程におけるコラーゲン動態の違いをin vivoで可視化することに成功した。今年度に関しては、当初の計画通りに研究を遂行し、想定された結果を得たことから、達成度は『おおむね順調に進展している』と言える。特に、『熱傷によって損傷されたコラーゲン線維が、低次構造レベルまで一度分解され、その後、高次構造が再構築される』様子を、同一個体で非侵襲に時系列モニタリングしたということはこれまで報告されておらず、我々の生体コラーゲン顕微鏡の優位性を明確に示している。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの2年間は当初の計画通りに研究を遂行できているので、最終年度である来年度は、ラット切創モデルの治癒過程を時系列ラニタリングし、肥厚性療痕やケロイドの発生メーカニズムをコラーゲン動態の観点から探る。そして、創傷治癒過程におけるコラーゲン動態に関して、より深い知見を得ることを目指す。
イソプロテレノール投与によるラット耳下腺細胞の分裂開始機構

本研究では,細胞内シグナル伝達において重要な役割を果たしているRasタンパク質について,その作用機構の解明を目指した。RasのTyr32-Tyr40はエフェクター領域と呼ばれ,シグナル伝達に必須な領域である。本研究では,今までのエフェクター領域のC末端側に隣接する領域に,新たなエフェクター領域が存在することを示し,その役割の解析を行った。RasはGTP結合タンパク質であり,グアニンヌクレオチド交換により構造変化を起こす。特に大きな構造変化を起こす領域の一つが,switch I領域(Asp30-Tyr40)であり,今までのエフェクター領域とほぼ一致している。しかし,今回見いだしたエフェクター領域は,ヌクレオチドの交換ではほとんど構造変化を起こさない領域であった。このことから,この二つのエフエクター領域は性質が異なると考え,大きな構造変化を起こす今までのエフェクター領域をswitch effector(E_S)領域,構造の変化しない新たなエフェクター領域をconstitutive effector(E_C)領域と呼ぶことにした。次に,二つのエフェクター領域のそれぞれのシグナル伝達における役割について,検討した。Rasは,直接Raf-1と結合し,そのキナーゼ活性を上昇させ,MAPキナーゼをリン酸化し活性化することによって,細胞増殖を引き起こすが,Raf-1キナーゼ活性の上昇には,Ras以外に何らかの因子が必要であると考えられている。本研究において,E_S領域の変異体はRaf-1との結合能を失っていたが,E_C領域の変異体はRaf-1との結合能を保っているにも関わらず,MAPキナーゼの活性化が見られなくなっていた。このことから,E_S領域はRaf-1との結合に必要であり,E_C領域はRaf-1の活性化に必要な因子との結合に関わっている可能性が示唆された。このような複数のエフェクター領域の存在は,Rasのシグナル伝達経路の多様性を裏付けるものであると考えられる。
超高流速および超低流速測定用マイクロフローセンサ

当該研究で得られた研究成果を以下に示す1.超高流速計測用翼型マイクロフローセンサの試作航空機の翼設計理論に基ずき効率良く揚力が得られる翼構造について検討を行い,単純な矩形翼を採用した.翼弦と翼長の比(アスペクト比)を変化させてその効果を考察した.その結果,アスペクト比の大きい翼が感度が高く,流速の増加に対して翼の変化がほぼ線形な関係になることがわかった.このセンサは熱の伝導を使わないため流速が大きい範囲で感度大きく,構造が単純でレーザ変位計を用いて外部からの計測が可能であるなどの利点がある.現在,測定結果を基に構造の見直しを行って感度の向上などを目的とした改良を行っている.2.超低流速用熱式マイクロフローセンサの設計高濃度ボロン拡散層に選択エッチングとシリコン-ガラスの陽極接合を用いたプロセスにより製作可能な熱容量が小さく,しかも熱絶縁性の良い熱式マイクロフローセンサを設計し,現在試作している.3.マイクロチャネル内の流体の解析シリコン-ガラス接合構造およびシリコン-ポリマー接合構造で微小流路を形成したものを用いて印可圧力-流量特性などを測定した.この実験で得られた知見はマイクロバルブやマイクロポンプなどのマイクロフローデバイスやマイクロ化学分析システムの設計に大いに役立った.4.低温陽極接合低温度で接合可能な陽極接合方法を研究し,新しい結晶化ガラスを用いることにより従来の400°Cから160°Cまで接合温度を低減することが可能となった.この方法はセンサや集積回路のパッケージング技術にも大いに有効であると思われる.当該研究で得られた研究成果を以下に示す1.超高流速計測用翼型マイクロフローセンサの試作航空機の翼設計理論に基ずき効率良く揚力が得られる翼構造について検討を行い,単純な矩形翼を採用した.翼弦と翼長の比(アスペクト比)を変化させてその効果を考察した.その結果,アスペクト比の大きい翼が感度が高く,流速の増加に対して翼の変化がほぼ線形な関係になることがわかった.このセンサは熱の伝導を使わないため流速が大きい範囲で感度大きく,構造が単純でレーザ変位計を用いて外部からの計測が可能であるなどの利点がある.現在,測定結果を基に構造の見直しを行って感度の向上などを目的とした改良を行っている.2.超低流速用熱式マイクロフローセンサの設計高濃度ボロン拡散層に選択エッチングとシリコン-ガラスの陽極接合を用いたプロセスにより製作可能な熱容量が小さく,しかも熱絶縁性の良い熱式マイクロフローセンサを設計し,現在試作している.3.マイクロチャネル内の流体の解析シリコン-ガラス接合構造およびシリコン-ポリマー接合構造で微小流路を形成したものを用いて印可圧力-流量特性などを測定した.この実験で得られた知見はマイクロバルブやマイクロポンプなどのマイクロフローデバイスやマイクロ化学分析システムの設計に大いに役立った.4.低温陽極接合低温度で接合可能な陽極接合方法を研究し,新しい結晶化ガラスを用いることにより従来の400°Cから160°Cまで接合温度を低減することが可能となった.この方法はセンサや集積回路のパッケージング技術にも大いに有効であると思われる.1.超高速流計測用翼型マイクロフローセンサ用構造体の設計および試作流体力学,航空力学をもとに高速流体において効率良く揚力を受ける翼の設計を行い,数種類の翼形状を決めた.微小構造体では粘性の影響が大きいため,構造よりも翼表面の形状が揚力発生に寄与することが予想された.そこで,翼表面に種々の形状の凹凸を形成し翼表面と裏面における流速の差を大きくし揚力を得る翼を考案し,翼の表面積を変化させ実際の微小翼パターンを設計した.また,マイクロマシ-ニング技術の一つである高濃度ボロン拡散層を用いた選択エッチング技術を応用した製作プロセスにて微小構造体の試作を行った.このときボロン拡散などにおける残留応力の影響で構造体が破壊したり,反りが生じたりという問題があり,この応力を緩和するため高温アニールをするなど製作プロセスの改良を行っている.2.有限要素法を用いた流体シミュレーションによる揚力解析微小翼の周りの気体の流れについて有限要素法を用いた流体シミュレータを用いて解析を行い,翼弦長により揚力が大きく変化することが確認された.また,高速流になると翼と流路壁との距離により流体が影響を受けることがわかり,センサを設置する流路の形状の設計の参考とした.さらに流路へのガス導入部分の気流の乱れが問題となることがわかり,導入部分と翼の距離を離すよう改良した.3.マイクロ風洞実験システムの製作翼の変位を瞬時に計測することを目的として超高精度レーザ変位計を用いた自動測定システムを制作し,翼型フローセンサへの応用を検討した.4.電磁サーボ機構の基礎的検討翼が常に流路の中心に来るようサーボ機構を検討し,翼上に磁性体薄膜を形成しこれを電磁力を用いて制御する方法について検討した.また,磁性体薄膜の形成方法としてメッキ技術の基礎研究を行なった.超高速ガス流を対象とした翼型マイクロフローセンサと超低速液体流を対象とした熱式マイクロフローセンサについて,昨年度の基礎研究をもとに以下の内容の研究を行った.1.微小断面を持つ流路における流体特性についての研究マイクロフローセンサの用途としてマイクロ化学分析システムなどの微小流量制御がある.

このようなシステムはμmオーダの断面を持つ微小流路を持つが,この領域では粘性の影響が大きく流体は従来とは異なる性質となため,流体の種類を変えて微小流路内の流体特性を測定した.2.p+構造体のストレス制御に関する研究翼型マイクロフローセンサ,熱式マイクロフローセンサともに高濃度ボロン拡散シリコン層(p+層)による選択エッチング技術を用いて製作する.このとき,p+シリコン層内の残留応力制御が問題となる.そこで熱処理温度など応力制御について昨年に引き続き実験を行った.3.結晶化ガラスを用いた低温陽極接合に関する研究2つセンサともにガラス基板上にp+シリコンマイクロ構造体を陽極接合により接合して実装する構造となるが,従来のパイレックスガラスを用いた方法では接合温度が高く構造体に残留応力を生じる.そこで結晶化ガラスを用いた陽極接合を研究し,接合温度を160°Cまで低減することができた.4.翼型フローセンサの試作および評価翼型フローセンサを試作し特性測定を行ったが,p+シリコン層の引張りの残留応力などのためシミュレーションから予想されるような感度が得られなかった.このため,翼を支える梁構造を再設計するなどセンサの改良を行っている.5.熱式低速流体用マイクロフローセンサの試作p+シリコン層の残留応力やガラスとの陽極接合時に生じる応力等の問題を検討しながら,メッシュ状の構造をもつマイクロヒ-タ・温度センサからなる構造を設計し,試作を行っている.
造血システム発生部位における分化転換の可能性

始原生殖細胞から造血細胞への分化転換の可能性を検討するために、始原生殖細胞において発現する遺伝子である組織非特異性アルカリフォスフアァーゼ(TNAP)遺伝子座にマーカーとしてLacZ遺伝子を導入したノックインマウスを用いて、始原生殖細胞をセルソーターを用いて単離し、OP9ストロマ細胞上で培養する実験を行った。受精後12日目の始原生殖細胞を用い々実験を行ったが、残念ながら、純化した始原生殖細胞から造血細胞への分化は認められなかった。TNAP-LacZマウスを用いた実験では、蛍光基質FDGを浸透圧ショックによって細胞内に導入する必要がある。この過程において、細胞数が減少するのみでなく、細胞に損傷を与えると考えられる。また、より早期、受精後9日目や10日目といった造血幹細胞が出現する前の段階における始原生殖細胞を純化することはTNAP-LacZマウスでは極めて困難である。この問題を克服するために、GFP(green fluorescent protein)を用いることを予定し、新たな遺伝子改変マウスの作成を行っている。具体的には、TNAP遺伝子座にGFPをノックインしたマウス、あるいは、これも始原生殖細胞で発現する遺伝子であるoct-3/4遺伝子のプロモーターによりGFP遺伝子発現をコントロールするトランスジェニックマウスの作成である。これらのマウスが作成でき、より効率よく始原生殖細胞が単離できるようになった段階において、再度、分化誘導実験を行う予定である。
メル周波数ケプストラム分析技術を用いたCOPD患者の咳嗽のアルゴリズム化

慢性閉塞性肺疾患(Chronic Obstructive Pulmonary Disease; COPD)を始めとする慢性呼吸器疾患において咳嗽は高頻度に訴える自覚症状であり、投薬や、呼吸リハビリテーションを実施する際の指標となる重要な他覚症状になる。本研究においてはメル周波数ケプストラム分析法を用いて咳嗽のアルゴリズム化を行い、咳嗽特徴の定量化、症状との関連を分析することを目的とする。結果はCOPD患者における急性増悪における咳嗽変化予測が可能な定量評価が可能なことが明らかになった。本研究を実施する事で、COPDを含む慢性呼吸器疾患患者のセルフケアを向上し、診療補助となる可能性が示唆された。平成26年度は健常者実験において咳嗽を採取するデバイス選定、タイミング、実施方法の検討を行った。デバイスの選定は普及性を考え、市販のボイスレコーダーを選定し、音声信号解析が可能であることを確認した。次に健常者2名を対象に1ヶ月間音声レコーダーを所持し、毎日1回咳嗽を録音し、その日の体調を記録するという実験である。この結果、咳嗽を録音するタイミング、継続性が確認され、採取されたサンプリング後の咳嗽音声信号の解析が可能なことが明らかになった。これらの結果から咳嗽サンプリング手法がほぼ確立したため、これらの方法で実施する計画を立案し、慢性閉塞性肺疾患患者(Chronic Obstructive Pulmonary Disease; COPD)を対象にした研究の倫理員会申請を行い、承認を得た。しかしながらこれまでに咳嗽を定量化する技術は存在せず、主に医師による主観的評価が中心であった。本研究においてはメル周波数ケプストラム分析法を用いて咳嗽のアルゴリズム化を行い、咳嗽特徴の定量化、症状との関連を分析することを目的とした。研究参加者はCOPD患者10名であり、1ヶ月間の縦断測定とした。音響サンプリングレコーダーを用いて、毎日咳嗽をサンプリングした。この音響情報をメル周波数ケプストラム分析法を用いて数値化を行い、臨床症状(医師による聴診結果、体調変化質問紙;COPD assessment test (CAT)、Cough and Sputum Assessment Questionnaire (CASA-Q)の変化と比較し、その数値情報の臨床的価値について検討した。結果は咳嗽の絶対値分析を行った後に、トレンド成分⊿を考慮することで、今後病状がどのように変化していくかを、現在の咳嗽音声から予測した。⊿i=(i+1日の値)ー(i日の値)この結果とCASA-Qによる臨床データと比較して、COPD患者における急性増悪における咳嗽変化予測が可能な定量評価が可能なことが明らかになった。この結果から、日常的な咳嗽測定する事で、病状増悪予測が可能である可能性があり、COPD患者を含む慢性呼吸器患者のセルフケアを促進する可能性が示唆される結果を得ることができた。計画通りに進行しており、大きな研究計画の修正変更は必要としない。リハビリテーション医学、整形外科学、再生医学
穿孔性多毛環虫ポリドラ属の生殖と着生・穿孔機構に関する研究

本研究により、網走海域の放流ホタテガイに穿孔するポリドラ属なかで、主要な3種Poldydra variegata,P.websteri,P.choncharumについて、その生活史と穿孔状況の特徴を明らかにした。そして、このなかで網走海域においては周年にわたり優占種であり、ホタテガイに対する影響が最も大きいと考えられる、新種マダラスピオP.variegataの成長と繁殖生態、卵形成の詳細を解明した。さらにP.variegataの防除を考える上で重要な、その着生、穿孔機構を検討するため、P.vavriegataの幼生の飼育を試みた。そして、その成果をもとに、P.variegata幼生の着生、穿孔にいたる初期成長と形態変化の特徴を明らかにすることができた。さらに、着生期まで飼育した幼生を用いて、着生時の基質選択性と初期穿孔機構の一端を明らかにすることができた。そして、最後に、網走海域との比較の意味で、北海道、東北地方沿岸のホタテガイに穿孔するポリドラ属を調査し、従来、P.ciliataとして漠然と認識されていたポリドラ属の各海域における種の組成(P.ciliataは確認されなかった)と侵蝕状況の実体を把握した。このように本研究では、とくに網走海域のP.variegataの生殖と着生・穿孔機構に関して、いくつかの知見を得、これらの結果から、以下のような、P.variegataの防除方法を考えた。1)ホタテガイの放流時期とサイズの調整が可能なら、P.variegats産卵期が過ぎてから放流する。そして、穿孔部位が貝殻の閉殻筋付着部位と重なると斃死にいたる可能性が報告されているので、ホタテガイの収穫時までの成長を考慮にいれ、たとえP.variegataが貝殻縁辺部に着生・穿孔したとしても、収穫時にその部位が閉殻筋と重ならないようなサイズで放流する。2)P.variegataの幼生は、ホタテガイの殻の種々の部位に対して選択性を示さない。したがって、放流ホタテガイの貝殻の縁辺部でP.variegataの穿孔が著しいことは、縁辺部以上に着生したP.variegataの生残が少ない可能性もある。ゆえに、この種は繁殖力は大きいものの、逆に、生息に適した環境条件の幅はかなり狭い可能性がある。その場合、放流漁場の海底の物理的環境および生物的環境などが微妙に変化した、あるいは変化させた場合、ホタテガイ貝殻へのP.variegataの穿孔数が大幅に減少する可能性も考えられる。北海道網走海域のホタテガイに穿孔するポリドラ属のうちマダラスピオPolydora variegataについて生殖と穿孔機構について研究を行った結果、次のような知見を得た。