hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛍光スペクトルを用いた遮熱コーティングの非接触・非破壊手法の開発

航空および発電用ガスタービン翼材の遮熱コーディングの熱暴露による劣化と繰り返し押し込み試験による界面損傷を調べ、界面剥離に対して熱生成酸化物(TGO)の役割がわかった。蛍光スペクトルの変化により、TGO中残留応力の分布と界面亀裂の関係を注目し、剥離した部分の高い残留応力ということがわかった。今後、継続研究により、損傷判定方法の普遍性や蛍光スペクトルの最小検出可能欠陥寸法や装置の汎用化などを調べたら、新しい非接触・非破壊評価手法の構築の可能性を提案した。遮熱コーティング試料を大気中1100°C10,50,100,200時間で高温下に暴露し,ボンドコート層MCrAlYとZrO_2セラミック層間にAl_2O_3(TGO)を生成させた。その後、光学顕微鏡やSEMなどを用いて微視組織の変化およびセラミック層とバンドコート層の界面剥離状況を調べた。界面TGO層中の応力は、マイクロラマン分光装置を用い、Al_2O_3中に含まれるCr^<3+>からの蛍光のピークのシフト量の測定から求められた。蛍光応力顕微鏡のレーザー光源には波長514.5nmのAr+レーザーを用い、スポットサイズは直径30μmであった。熱暴露時間が長いほどTGO層の厚さが厚くなっていることが分かる。また、TGO層が増大するにつれ内部応力が増加しトップコートが剥離しやすくなると考えられる。遮熱コーティング試験片にZrO_2球状圧子を用いた押し込み試験および疲労試験を行い、生じる界面損傷を調べた。コーティングの押し込み試験装置を用いた。押し込み試験については、圧子として直径5mmのセラミックボールを使用し、島津製作所のサーボパルサーを用いて試験を行った。負荷速度1Okg/sで最大荷重500Nから20000Nまで、それぞれ押込み試験を行った。繰返し押込み試験は、周波数0.110Hzで応力比0,1、サイン波、荷重制御で行われた。押し込み試験を施した試験片の損傷をSEMより観察をした。ランプ荷重の押し込み試験による、亀裂発生の荷重は11000Nであることが確認された。繰返し荷重の押し込み試験において、最大荷重は亀裂発生荷重より小さいでも、疲労亀裂発生・伝ぱによるトップコートを剥離したことが確認された。遮熱コーティング表面及びコーティングと基材との界面に球状圧子押し込み法で人工的に大きさを制御した欠陥を導入した材料を用いて、蛍光スペクトルを測定した。遮熱コーティング試料を大気中1100°C10,50,100,200時間で高温下に暴露し,ボンドコート層MCrAIYとZrO_2セラミック層間にA1_2O_3(TGO),を生成させた。遮熱コーティング試験片にZrO_2球状圧子を用いた押し込み試験および疲労試験を行い,生じる界面損傷を調べた。ランプ荷重の押し込み試験による,亀裂発生の荷重は11000Nであることが確認された。繰返し荷重の押し込み試験において,最大荷重は亀裂発生荷重より小さいでも,疲労亀裂発生、伝ぱによるトップコートを剥離したことが確認された。その後,遮熱コーティング表面及びコーティングと基材との界面に球状圧子押し込み法で人工的に大きさを制御した欠陥を導入した材料を用いて,界面TGO層中の応力は,マイクロラマン分光装置を用い,Al_2O_3中に含まれるCr^<3+>からの蛍光のピークのシフト量の測定から求められた。4点曲げ試験による界面損傷と蛍光スペクトルの変化との関係を構築するため,コーティング基材表面にセラミックス圧子を異なる荷重で押し付け,人工損傷を導入した。人工損傷を含む材料の材料学的組織観察により損傷の形状,大きさを定量評価した。圧子押し込み試験時の球状圧子の直径を変化させ,損傷の形状,大きさを変化させ,人工損傷を与えたものを平成18年度に決定した条件で,蛍光スペクトルの最小検出可能欠陥寸法を求めた。4点曲げ試験をし,その場損傷を観察、撮影装置で損傷の程度を判定する方法を構築した。人工的に大きさを制御した欠陥を導入した材料を用いて,蛍光スペクトルを測定した。有限要素法で解析を行いTGOの応力と界面損傷の関係について検討した。この結果と実験式と比較した。研究の目的は、(1)マイクロラマン分光装置を改造し、遮熱コーティング中のアルミナからの高分解蛍光分光スペクトルを解析できるようにする。(2)遮熱コーティング層の破壊やコーティング層と基材(あるいはボンドコート層)間に剥離などを人工的に導入し、マイクロ損傷による蛍光分光スペクトル及ぼす影響を調べる。また、コーティング層の破壊や剥離の最小検出可能な寸法を調べる。(3)任意の形状・寸法を持つ遮熱コーティングへの光ファイバーによる非接触・非破壊検査手法の可能性を明確にし、新しい評価法として世の中に送り出す。研究実績は、平成19年度までに確立する技術、すなわち繰り返し押し込み試験による界面損傷と蛍光スペクトルの変化との関係について検討した。

残留応力の分布と亀裂の関係に関する研究を行い、剥離した部分の高い残留応力ということがわかった。有限要素法で解析を行いTGOの応力と界面損傷の関係について検討した。研究結果の発表を行った。実用温度で熱暴露試験およびその後の繰り返し押し込み試験を行い、損傷判定方法の普遍性について検討した。タービンブレードへ応用する方法論を検討したが、曲率を持つ材料で損傷の詳しい状況を知らないので、試験方法の可能性と限界を明確にした。蛍光スペクトルの最小検出可能欠陥寸法や装置の汎用化への指針を示すとともに研究の取りまとめを行った。今後、継続研究を行う必要があると認識された。また、ほかの遮熱コーティング(たとえばEBPVD)におけるどの関係があるかを研究する課題もあった。
ヒト培養バレット上皮のエピゲノム解析と幹細胞性の実証を基盤とした新規予防治療法

conditioning reprogramming法(CR法)を用いて継代可能なバレット食道癌の初代培養に成功した.この細胞に酸・胆汁酸暴露を行ったところCK5とp63のmRNAの低下を認め,酸・胆汁酸暴露は扁平上皮化を抑制する可能性が示唆された.抑制機構の解析としてp53同様翻訳後修飾を受けている可能性を想定して,酸・胆汁酸暴露後にp63、CK5を脱メチル化または脱アセチル化酵素処理をしたが,変化は認めず現在機構を探索中である.次に,バレット食道癌発生に関してepigeneticに制御されている新規関連分子の探索目的でtranscriptome解析を行い9個の遺伝子を抽出,解析中である.倫理委員会からの承諾を得て,バレット食道患者検体からのバレット食道細胞の分離・増幅を開始した.マイトマイシン処理を行った線維芽細胞をあらかじめ培養しておき,そこに患者から採取したバレット食道組織を酵素処理を行いった上で,共培養を試みている.現在のところ,酵素処理や培養のmediumの至適条件を探しているが,培養細胞系の樹立には至っていない.このため,並行して,マウスの正常消化管細胞細胞からの培養系の樹立も試行している.現在までのところ,小腸から採取した細胞では共培養が成功している可能性があり,再現性について確認している.conditional reprogramming法によるバレット食道細胞の分離・増幅とその特性検証;内視鏡検査を行い,バレット食道の診断が得られた症例から同時に生検組織材料を採取して,feeder細胞とROCK阻害剤を組み合わせた共培養を行い,BE初代細胞を増幅して継代可能な細胞株を樹立する試みを昨年度から継続して試行している.今のところ培養法の確立に至っていないため,検体の採取方法や培養に関する諸条件を調整中である.また,マウスの正常消化管を用いて同様に共培養の樹立を行っており,条件の調整と共に得られたサンプルの解析を行い評価している.酸・胆汁酸負荷による分化マーカー,幹細胞経路への影響;バレット食道生検材料からの共培養が困難な場合に備えて,正常の扁平上皮細胞を不死化したHet-1Aの培養を開始した.胆汁酸負荷は既存の報告によって様々な条件が報告されているため,至適条件の設定を行っている.同様に既存のヒトバレット食道癌株(OE19,OE33)の培養も開始している.今後のシグナルなどの解析に備えてに備えてsiRNAの導入などの予備実験を行っていく予定である.今年度はヒトバレット食道癌株(OE19,OE33;ECACCより購入)から得た幹細胞分画の解析を行い,共培養で得られた検体,またはHet-1Aから得られた検体とエピゲノムプロファイルを比較を行い,エピゲノム異常や幹細胞性シグナルの検証を行う.この結果を基に,シグナルの阻害により分化・増殖能への影響を検証する.conditional reprogramming法によるバレット食道細胞の分離・増幅とその特性検証;内視鏡により得られたバレット食道癌検体を用いてROCK阻害剤の存在下でのマウス胎児線維芽細胞との共培養によるCR法を用い,前癌病変であるバレット食道組織から分離した初代細胞を分離・増幅を行っている.現報告時点で継代可能な初代細胞を有している.特性の検証では,細胞免疫染色において上皮マーカーが陽性であり,現在phenotypeについて検証中である.酸・胆汁酸負荷による分化マーカー,幹細胞経路への影響;酸や胆汁酸負荷といった逆流性食道炎刺激を初代細胞に与えて,分化の影響を検討している.現在までのところ一定の条件下で,分化の方向性や幹細胞性に関与する可能性を考える結果が得られている.さらにこれらの条件下での各種阻害薬を投与して同様に検討中である.また,不死化した正常食道扁平上皮細胞株であるHet1Aを用いて同様の検討が進行中であり,今後比較検討を行う予定である.これまでにバレット食道の初代細胞培養法の確立に時間を要したことと,培養に時間がかかるためやや遅れていた.現在では培養法が確立されつつあり,研究を加速させることができると思われる.ヒト検体から内視鏡により採取した食道扁平上皮,バレット食道・癌組織をマウス線維芽細胞との共培養によるconditioningreprogramming法(CR法)を用いて初代培養を試みた.サンプリングや培養条件を調整した結果,継代可能な食道扁平上皮とバレット食道癌の初代培養に成功した.次に,既報に従い酸・胆汁酸暴露を行いPhenotypeの変化についてqPCRで評価した.食道扁平上皮細胞由来初代培養細胞は酸・胆汁酸暴露により,ほとんどが細胞死を来して評価不能となったため以降の検討ではバレット食道癌由来の初代培養細胞を用いた.この細胞に対して酸・胆汁酸暴露実験を2回繰り返したところ,再現性をもってCytokeratin 5(CK5)とp63の低下を認めた.以上の結果から,酸・胆汁酸暴露はバレット食道癌由来初代培養細胞の扁平上皮化を抑制する可能性が示唆された.抑制機構の解析について、p63はp53ファミリーの一つであること,p53は翻訳後修飾を受けることから,p63も同様に翻訳後修飾(メチル化、脱アセチル化)を受けている可能性が想定された。そこで、酸・胆汁酸暴露後にp63、CK5を脱メチル化酵素およびアセチル化酵素で処理し、発現を検討したが,有意な変化は認めなかった.現在メカニズムを探索中である.

次に,バレット食道・癌発生に関するエピジェネティックに制御されている新規関連分子の探索目的で前述の検体を用いてtranscriptome解析を行ったところ,メチル化との関連が示唆される49遺伝子,アセチル化との関連が示唆される86遺伝子を抽出した.さらに酸・胆汁酸暴露を行った際にそれぞれの解析で有意に同じ変化を示す9個の遺伝子認め,現在各候補遺伝子に対して解析中である.conditioningreprogramming法(CR法)を用いて継代可能なバレット食道癌の初代培養に成功した.この細胞に酸・胆汁酸暴露を行ったところCK5とp63のmRNAの低下を認め,酸・胆汁酸暴露は扁平上皮化を抑制する可能性が示唆された.抑制機構の解析としてp53同様翻訳後修飾を受けている可能性を想定して,酸・胆汁酸暴露後にp63、CK5を脱メチル化または脱アセチル化酵素処理をしたが,変化は認めず現在機構を探索中である.次に,バレット食道癌発生に関してepigeneticに制御されている新規関連分子の探索目的でtranscriptome解析を行い9個の遺伝子を抽出,解析中である.共培養については条件設定に予定より時間を要している.spheroid形成に問題があることから検体の採取法や処理法について検討中である.さらに,多数の生検検体を多様な条件下で培養を試み用いて解析を進めていく.生検組織を採取する際により良い検体を得られる条件を検討していく.共培養の樹立を中心に行ってきたが,期間内に樹立困難な場合を考えて,細胞株による検討を進めていく.今まで得られた結果の検証を行うとともに,機能解析を進めてHet1Aや初代培養細胞を用いて実際にバレット食道癌への分化を阻害出来ないか検討する.さらにバレット食道の分化誘導に関与する未知の経路を探索するために,バレット食道とバレット食道癌の初代培養細胞を用いてトランスクリプトーム解析を行う予定である.消化器内科共培養については検体量を含めて見直しを行い,条件設定を詰めていく.上手くいかない場合に備えて細胞株での検討も同時に行う.既存のバレット食道癌株(OE19,OE33;ECACCより購入)や不死化処理したした正常扁平上皮細胞株であるHet-1Aから得た幹細胞分画の解析を行い,共培養で得られた検体,またはHet-1Aから得られた検体とエピゲノムプロファイルを比較を行う.これらを用いてエピゲノム異常や幹細胞の分化制御に関わるWnt,Notch,BMP経路との関連を明らかにする.特に,扁平上皮から円柱上皮へのtransformationにBMP4が関わるとの報告をもとに,TGF-β経路幹細胞性シグナルの検証を行う.さらに,sphere cultureも試行してCD133/CD44陽性分画を評価することで幹細胞性を評価する.幹細胞性を認める場合には同様に比較検討する.これらの結果を基に,阻害薬やsiRNAなどを用いたシグナルの阻害により分化・増殖能への影響を検証する.これらによって,新規予防・治療ターゲットの探索や分化誘導療法への応用を試みる.より多くの生検検体の解析を進めていく.生検組織を採取する際により良い検体を得られる条件を検討していく.共培養では,使用する組織によって,条件設定が異なるため,至適条件の設定に時間を要している.初代培養細胞の培養法確立までに時間がかかった結果,次年度まで本研究の1年延長を申請することになった.既に必要な物品はあるので,消耗品の購入に使用する.
肝、腎移植におけるT細胞receptor repertoireの解析

本研究は、臓器移植での拒絶反応においてはT細胞がkeyとなって作用することは明らかであることから、グラフト特異的に反応するT細胞レセプター(TCR)集積クローンの分子生物学的解析を行ない、ある特定のT細胞に対する免疫抑制治療を行なうことを目的とする。当初は肝移植、および腎移植患者全ての血液を採取する予定であったが、肝移植では移植患者のほとんどが乳幼児であることから採血量がとれず、検体がなかなか収集できていない。また、腎移植では移植件数そのものが年に1例か2例の状況で、こちらも検体数が思うようにのびていない。そこで数例の症例で、末梢血からリンパ球を得、共通シークエンスの部でPCR増幅し、泳動の後、各々のVα,Vβの各々のプローブを添加し高頻度に出現するVα,Vβファミリーが存在するか否か調べた。いまだにプレリミナリーな結果ではあるが、CDR3のなかである特定のパターンを示すもの、つまり、特定のCDR3を使用する頻度が高いものがあることがわかった。これは、拒絶反応がある特定の種類のリンパ球の反応によって起こっている可能性を示唆するものである。また、すべてのVα,Vβファミリーのそれぞれに特異的プライマーを用いてPCR増幅し、各々のPCR産物をPCR-SSCPの手法で、すなわち熱処理で一本鎖に変性した後、非変性ポリアクリルアミドゲルで電気泳動、トランスファー後プローブを添加し特定のバンドの出現の有無を調べ、特定のバンドを確認できれば、これがすなわち超可変領域の共通配列であり、この部を抽出して塩基配列を決定する必要があると思われる。また、この実験はヒトの遺伝子配列を直接調べるものではないが、手法として遺伝子解析を用いるため当大学の倫理委員会に研究計画書を提出し、毎年研究の進行状況と検体提供者や家族の人権および利益の保護状況について報告し、検体に関しては匿名化であり外部に対しては一切氏名を公表していない。そこで数例の症例で、末梢血からリンパ球を得、共通シークェンスの部でPCR増幅し、泳動の後、各々のVα,Vβの各々のプローブを添加し高頻度に出現するVα,Vβファミリーが存在するか否か調べているところである。さらに、すべてのVα,Vβファミリーのそれぞれに特異的プライマーを用いてPCR増幅し、各々のPCR産物をPCR-SSCPの手法で、すなわち熱処理で一本鎖に変性した後、非変性ポリアクリルアミドゲルで電気泳動、トランスファー後プローブを添加し特定のバンドの出現の有無を調べ、特定のバンドを確認できれば、これがすなわち超可変領域の共通配列であり、この部を抽出して塩基配列を決定する予定である。
光感受性物質アクリジンオレンジによる放射線治療効果増幅法の研究

光感受性物質であるアクリジンオレンジ(AO)は、骨肉腫において、腫瘍特異的細胞外環境(酸性・低酸素・高静水圧)環境下で、約1.5-2倍の集積増幅効果があり、より高悪性である腫瘍に対しより高い殺細胞効果を有することが確認された。耐性株についても同様の光線および放射線力学的効果を示す研究を行ったが、AOは耐性株においても、良好な殺細胞効果を有する一方、腫瘍特異的細胞外環境に起因する遺伝子発現を解析で得られたタンパク質を併用しても、殺細胞効果の増幅は少なかった。しかし、ターゲット遺伝子であるCA9は腫瘍転移、浸潤を抑制することが明らかとなり、これらを併用することで、腫瘍制御の可能性が見出させれた。I:人骨肉腫・肺癌・乳癌細胞株に対し、in vitroで腫瘍細胞外環境(酸性・低酸素・高静水圧)下のアクリジン(AO)の腫瘍細胞内への取り込み変化と、放射線治療効果の検証。骨肉腫、胃癌、肺癌細胞株を、各複合環境下で培養。AOの集積は全細胞株で、低酸素および酸性複合環境で、約1.5-2倍の集積増加をFacs-sacnで確認した。酸性・低酸素下でAOの集積は増加したがin vitroの放射線耐性試験では、AO集積により、低酸素酸性環境下でも、高い放射線感受性を示したため、非放射線耐性株では、いかなる環境変化でも効率にAO-RDTが有効であった。放射線耐性株については、放射線照射を継続し培養を行ったが、放射線耐性株の樹立は困難であったため、放射線耐性獲得を有するといわれる低酸素下で継続培養を行い、放射線ないし薬剤耐性株の樹立を試みている。II:各種細胞株で放射線耐性株を樹立し、耐性株でのAO-RDT効果を検討。放射線耐性株樹立がIにおいて困難なため、低酸素耐性株を作成し放射線および薬剤耐性株を樹立する目標とした。III:耐性株とオリジナル細胞株をマクロアレイすることにより、放射線耐性に関与する遺伝子を解析する計画。耐性株樹立が難航しているため、先に骨肉腫細胞株を各複合環境下で培養し、各環境下での遺伝子発現をマクロアレイにて解析した。解析の結果、低酸素環境では、1.5倍以上の遺伝子発現の増幅が113遺伝子、酸性環境刺激では386遺伝子の増幅が認められた。高静水圧では、増幅される遺伝子の比率は最大2.1倍と低値であったが、1.5倍以上の発現遺伝子は640遺伝子認められた。低酸素、酸性の複合環境下では、単独環境に比べより多くの592遺伝子の発現増幅が認められた。また、CAIX、ALDOCをはじめとするターゲットとした遺伝子発現は10倍以上と高発現であることを確認した。I:放射性および抗がん剤耐性をもたらすと考えられる低酸素環境発現因子(CA9)阻害剤によるin vitro治療効果の検証。昨年度までの結果から低酸素耐性株からCA9のmRNA遺伝子が、最も増幅されていたことから、CA9阻害剤を用いて、in vitroで、抗腫瘍効果および組織サンプルにおける免疫染色を検討。低酸素環境下でドキソルビシンおよびCA9併用では、通常酸素下に比べ、併用による抗腫瘍効果が見られ、薬剤耐性下における抗腫瘍効果の増幅が認められた。また、CA9阻害剤は、腫瘍細胞移動能を抑制した。骨肉腫生検サンプルにおけるCA9の発現と予後をさらに検証。CA9の発現は、予後に関係し、高発現群で、予後不良となる結果で、抗がん剤治療前のCA9の発現は、抗がん剤耐性指数(Rosen&Huvos grade)に相関し、高発現群では、従来の抗癌剤耐性を示した。以上の結果は、CA9の発現が、予後を規定するBiomakerとなり得ることが示唆された。II:CA9阻害剤併用によるAO腫瘍細胞集積増幅効果の確認と放射線効果増幅効果の検討実験計画で予定したアクリジンオレンジの集積増幅効果が、抗がん剤効果増幅作用の認められたCA9阻害剤を併用することで、認められるかどうかを検討した。まず、アクリジンオレンジにCA9阻害剤を結合したが、CA9が膜表面タンパクであるためか、AOの細胞内移行が起こらず、CA9阻害剤とAO結合新薬では、殺細胞効果が得られなかった。CA9阻害剤により、細胞浸潤が有意に抑制され、骨肉腫および軟骨肉腫患者血清では、CA9は高値であり、CA9が転移、浸潤に寄与していること、CA9阻害剤が、それら転移、浸潤を抑制する可能性があることが明らかとなった。しかしCA9阻害剤処理後にAOを投与したが、CA9阻害剤処理の有無ではFacs-scanで定量できるほどのAO集積に有意差はなかった。骨軟部腫瘍

II:各種細胞株で放射線耐性株を樹立し、耐性株でのAO-RDT効果を検討において、非放射線耐性株では、いかなる環境変化でも効率にAO-RDTが有効であったが、放射線耐性株については、放射線照射を継続し培養を行ったが、放射線耐性株の樹立は困難であったため、やや遅れていると自己評価する。しかし、放射線耐性獲得を有するといわれる低酸素下で継続培養を行い、放射線ないし薬剤耐性株の樹立を試みており、順調に継代しているため、耐性株が樹立できれば、十分予定計画を進行できると予想する。放射線照射を継続し培養を行ったが、放射線耐性株の樹立は困難であったため、放射線耐性獲得を有するといわれる低酸素下で継続培養を行い、放射線ないし薬剤耐性株の樹立を試みる。次年度は、作成した耐性株およびオリジナル細胞株を、マウスに移植し、従来の放射線治療とAO投与後放射線治療を行い、AOによる放射線治療増強効果をin vivoで検証するとともに、マイクロアレイで得られた耐性に関与する遺伝子およびタンパク(X)抗体による放射線および薬剤治療効果をin vitroおよびin vivoで検証する。
オンデマンド型導電性ナノワイヤ構築と細胞インターフェースへの応用

バイオ環境中で電子線描画により導電性立体ナノ構造を「その場」構築し,細胞インターフェースとして応用するナノ加工技術の開発である.このようなオンデマンド型のインターフェースにより,細胞ネットワークへ分子レベルで接続できる情報入出力ネットワークを構築することを目指しているバイオ環境中で電子線描画により導電性立体ナノ構造を「その場」構築し,細胞インターフェースとして応用するナノ加工技術の開発である.このようなオンデマンド型のインターフェースにより,細胞ネットワークへ分子レベルで接続できる情報入出力ネットワークを構築することを目指している細胞を解析する方法論では細胞に電気的計測と電気刺激を入出力するインターフェースを構築する方法が広く用いられている.インターフェースを細胞に接続し,生体の機械的な機能や情報処理能力を既存の工学的な駆動システムやコミュニケーションシステムと融合させ,生体に新たな機能を増やす,あるいは機械システムに生物特有の能力を付加させることを試みることはサイボーグ工学として研究されている.神経細胞とのインターフェースとしては,超微細加工技術を用いてアレイ状に作製した透明なマイクロ電極が開発されているが,電極の間隔や配置は固定であり任意の細胞活動の計測ができない.このような問題に対してオンデマンド型の電極インターフェースの構築し,任意の場所にインターフェースをアドレッシングする研究が必要である.そこで,これまで我々が報告してきた生きた細胞に対するナノ造形法を応用し,導電性のナノ配線を任意に構築し,細胞に接続するインターフェースを構築することが可能である.これまで我々は電子線を生きたままの細胞に直接電子線を照射し,培養液中に溶解させた前駆物質(EDOT)をナノ構造に電解重合させることに成功している.この電子線を用い任意の時刻に,任意の細胞の部位に0.033S m^<-1>の導電性立体ナノ構造体を造形し,細胞小器官への電気的プローブを構築することが可能ではないかと考えている.
農地土壌の物理的機能・容量の制御

地球規模で進行している土壌の劣悪化「Soil Degradation」を克服するために、土壌の構造的要素(間隙量・間隙組成)の変動が土壌の物理性(容水量・容気量・熱容量)の容量「Capacity」に与える影響を解析し、土壌管理の手法を確立した。1.土壌が多孔質で塑性を有するために外力による土壌の構造的要素の変動は避けられず、結果としてマクロ間隙のミクロ間隙への変換を通じて排水機能の劣悪化と容気量の著しい減少がもたらされる。しかし、畜産・林産廃棄物のコンポストから成るバ-ク資材(土壌改良資材)を利用した土層改良により土壌の構造的要素の改善・保全が可能である。2.バ-ク資材(土壌改良資材)を利用した効果的な土層改良工法としては、主根群域を対象とした混層耕(バ-ク資材投入量20ton/10a以上による客土)および根圏域土壌を対象とした有材心破(幅20cm、高さ50cmの短形断面のバ-ク資材透水ゾーン整備工法)を確立した。3.農業生産すなわち作物生産の基本は根圏域における効果的な養水分吸収にあり、根圏域の土壌物理的環境整備は不可欠である。とくにバ-ク資材利用有材心破により、根圏域土壌の容水量・容気量の確保が容易になり、さらに水・空気のバランス形成により地温(熱容量)管理が容易になることを明らかにした。4.本研究の成果は、農業分野における種々の廃棄物を利用した循環型農業の展開ならびに施設農業における化石エネルギー依存体質からの脱却に向けた技術指針となりうる。本研究の目標は、農地土壌の物理的環境の適正化と保全のための土壌管理法を確立することにある。研究の内容構成は、(1)土壌の構造的要素の改善、(2)土壌の物理的機能の適正化、(3)土壌の物理性(容水量・容気量・熱容量)の容量の制御の3主題から成る。本年度の研究成果を以下に要約する。(1)に関しては、バ-ク資材(林産廃棄物のバ-クすなわち樹皮と畜産廃棄物の糞尿の混合物を好気的条件下でコンポスト処理した土壌改良資材)を用いた混層耕と有材心破により根圏域土壌のMatrixおよびPorosityが比較的容易に改善できることを確認した。次の課題としては、物理性の容量制御に対応した資材量の確定があげられる。(2)は(1)と密接に関係し、土壌の構造的要素としての間隙量・間隙組成が改善されると、保水機能・排水機能・蓄熱機能の適正な発現が図られることを、粗粒火山灰土に対するマイクロ潅漑、固結性土壌に対する浸入度、バ-ク資材ハウス耕土の蓄熱効果などから確認した。次の課題は、これらの物理的機能の相互関連性を明らかにすることである。(3)の物理性の容量制御に関しては、バ-ク資材を用いた土層改良によりある程度の容量制御は可能であるが、作物生育の場としての土壌空間の容量制御には少なくとも作物生育に対応した時系列的な根系の解析が不可欠であることが判明した。これは土壌の物理性の容量によって根系の展開状況が変化するからであり、次の課題は物理性の容量と根系の展開状況の相互関係を明らかにすることであるが、将来的には作物分野との共同研究が必要である。

しかも、畜産・林産廃棄物のコンポストから成るバ-ク資材(土壌改良資材)を利用した土層改良により土壌の構造的要素の改善・保全が可能である。2.バ-ク資材(土壌改良資材)を利用した効果的な土層改良工法としては、主根群域を対象とした混層耕(バ-ク資材投入量20ton/10a以上による客土)および根圏域土壌を対象とした有材心破(幅20cm、高さ50cmの矩形断面のバ-ク資材透水ゾーン整備工法)を確立した。3.農業生産すなわち作物生産の基本は根圏域における効果的な養水分吸収にあり、根圏域の土壌物理的環境整備は不可欠である。とくにバ-ク資材利用有材心破により、根圏域土壌の容水量・容気量の確保が容易になり、さらに水・空気のバランス形成により地温(熱容量)管理が容易になることを明らかにした。4.本研究の成果は、農業分野における種々の廃棄物を利用した循環型農業の展開ならびに施設農業における化石エネルギー依存体質からの脱却に向けた技術指針となりうる。
鉱物表面におけるアミノ酸重合挙動の定量的評価

本研究では様々な環境下におけるアミノ酸の生成・重合挙動についての評価を行った.まず熱力学的評価においては,20種のタンパク質アミノ酸・3種の単鎖ペプチド・4種の非タンパク質アミノ酸の熱力学パラメータを導出した.このパラメータを用いた計算により,冥王代のアルカリ熱水噴出孔環境,すなわち低温で弱酸性の海水と高温でアルカリの熱水との混合が生じるpH・温度の急勾配はタンパク質アミノ酸の生成と重合に有利であると推定された.実験による評価では,9種の酸化鉱物上でのグリシンの重合化を調査した.鉱物表面による重合活性はアミノ基の酸解離と,カルボキシル基中炭素の電子密度の低下によってもたらされると推測された.地球上の生命はいつ,どこで,どのように誕生したのか.本研究の目的はこれら根源的な問いに対し科学的な解を与えることであり,その戦略として室内実験による生体分子の反応性の定量的評価を進めている.今回注目している系は鉱物表面におけるアミノ酸の重合化であり,鉱物による重合促進効果を熱力学的に評価している.研究手順は3つに分けられ,まず水溶液中のアミノ酸・ペプチドの熱力学的パラメータを決定し,次に鉱物へのアミノ酸・ペプチドの吸着を平衡論的に評価する.最後にこれら得られたパラメータを組み合わせ,鉱物表面に存在するアミノ酸・ペプチドの熱力学的パラメータを導く.今年度は特に手順1に焦点を当てた.熱力学理論の一つであるthe revised Helgeson-Kirkham-Flowers (HKF) equation of stateを利用し,水溶液中アミノ酸・ペプチドの熱力学パラメータの決定を行った.この研究による大きな成果として,以下の2つが挙げられる.まず,タンパク質を構成する20種類のアミノ酸に加え,いくつかの非タンパク質アミノ酸(βアラニンなど)の全ての化学種についての熱力学パラメータを決定した.これにより,多様な温度,圧力,pH環境におけるこれらの熱力学的挙動の評価が可能となった.またタンパク質アミノ酸は全て,アミノ基とカルボキシル基が炭素原子1つ分しか離れていないαアミノ酸に分類されるが,この距離がアミノ酸の熱力学的状態に及ぼす影響を系統的に調査することができた.もう一点としては,アミノ酸の重合に必要な熱力学的エネルギーを再評価し,過去に報告された値(約28 kJ mol-1)を大幅に改定した(約17 kJ mol-1).この改訂により,アミノ酸からタンパク質が生成する過程をより正確に予測することが可能となった.地球上の生命はいつ,どこで,どのように誕生したのか?本研究の目的はこれら根源的な問いに対し科学的な解を与えることであり,その戦略の一つとして室内実験による生体分子の反応性の定量的評価を進めている.今回対象とする現象は鉱物表面におけるアミノ酸の重合化であり,鉱物による重合促進効果を熱力学的に評価する.研究計画は3つに分けられ,まず水溶液中のアミノ酸・ペプチドの熱力学的パラメータを決定し,次に鉱物へのこれらの吸着平衡定数を実験から導出する.最後に水溶液中,鉱物表面それぞれにおけるアミノ酸・ペプチドの熱力学的性質の差分から,アミノ酸の重合挙動を平衡論的に予測する.最終年度は主に,吸着平衡定数を求める実験を行った.アミノ酸としてはリシンを,ペプチドとしてはリシンの2量体を,鉱物としてはアモルファスシリカを利用した.リシン2量体はリシン単体に比べて大きな吸着量を示し,中性pH以上においてpHの増加と共に吸着量が増大する傾向を示した.この結果を吸着理論の一つであるETMLによって分析し,平衡定数を導出した.得られた定数を水溶液中におけるリシンの重合平衡定数(Kitadai, 2014)と組み合わせることで,任意のシリカ濃度・pHにおけるリシンの重合挙動を熱力学的に予測することが可能となった.本研究の成果によって,アミノ酸の重合化に適した原始地球環境を定量的に評価する基礎データと,これを導く方法論が示され,生命起源の解明に向けた重要な一歩が踏み出された.本研究では様々な環境下におけるアミノ酸の生成・重合挙動についての評価を行った.まず熱力学的評価においては,20種のタンパク質アミノ酸・3種の単鎖ペプチド・4種の非タンパク質アミノ酸の熱力学パラメータを導出した.このパラメータを用いた計算により,冥王代のアルカリ熱水噴出孔環境,すなわち低温で弱酸性の海水と高温でアルカリの熱水との混合が生じるpH・温度の急勾配はタンパク質アミノ酸の生成と重合に有利であると推定された.実験による評価では,9種の酸化鉱物上でのグリシンの重合化を調査した.鉱物表面による重合活性はアミノ基の酸解離と,カルボキシル基中炭素の電子密度の低下によってもたらされると推測された.本研究はおおむね順調に進展している.ここまでの研究により,水溶液中のアミノ酸・ペプチドの熱力学的パラメータが十分に決定された.これにより次年度の研究計画の実施に遅れなく移ることができる.実験に必要なセットアップも準備が完了し,使用可能な状況にある.地球生命科学次年度は鉱物へのアミノ酸・ペプチドの吸着を平衡論的に評価していく予定である.今年度に得られたパラメータと組み合わせ,鉱物表面に存在するアミノ酸・ペプチドの熱力学的パラメータを導く.アミノ酸の重合化に対する鉱物の役割を明らかとし,地球上で生命が誕生したメカニズムの理解に繋げていく.当初今年度に計画していた実験の一部を次年度に行うこととしたため.本研究目的を達成するための実験に使用する.
多種類の刺激様式による前庭性高次脳機能応答に関する研究

周辺視野網膜刺激による視覚-前庭相互関与に関する高次脳機能を評価するため、健常被験者に2種類の刺激パターンを呈示した際の光トポグラフの反応を計測した。風景写真の水平移動を呈示した実験では、前庭覚関連脳領域の血流増加と視覚関連脳領域の血流減少を認めた。一方、ランダムドットパターンを水平移動と垂直移動で呈示した実験では、刺激の方向により視覚関連脳領域での血流変化に差が認められた。本研究では、前庭刺激に対する高次脳応答に関して、非侵襲的高次脳機能測定法である機能的近赤外線分光法(fNIRS)および脳波(EEG)記録システムを用いて新たな知見を得ることを目的としている。今年度は、前庭刺激法として周辺視野網膜刺激を呈示して高次脳応答を測定するためのシステム構築に着手した。周辺視野網膜刺激を行うためには、被験者の全視野をカバーするように視覚刺激呈示を行う必要性がある。当初、視覚刺激を呈示するための装置として、大型プラズマモニタを検討していたが、実験室のスペースの問題から一部刺激されない視野ができること、ノイズが脳波に混入することなどの問題点が判明した。そこで、半径約500mmの乳白色アクリル製の半球状のスクリーンを作成し、その中心に被験者の頭部が位置するようにした上で、実験室外の被験者頭部後上方に設置したプロジェクターから視覚刺激(線状、ランダムドットなど)をアクリルスクリーンに投影することとした。視覚刺激は、プロジェクターと接続したラップトップコンピュータ上のソフトウェアにて視覚刺激の移動方向、速度をコントロールすることとした。予備実験として、数名の被験者に対して、当該システムを用いて周辺視野網膜刺激を行ったところ、被験者全員において、ランダムドットパターンの等加速度刺激の条件で、十分なめまい感覚が得られることがわかった。次年度は、本視覚刺激装置と、fNIRSおよびEEG測定記録システムとの同期をはかり、視覚刺激とデータ採取とが同期して開始・終了出来るようにシステムを構築したうえで、実際の被験者のデータ採取を開始したいと考えている。本研究では、前庭刺激に対する高次脳応答に関して、非侵襲的高次脳機能測定法を用いて新たな知見を得ることを目的としている。H21年度は、前年度に構築した刺激呈示システム構築を用いて周辺視野網膜刺激を行い、被験者が体性運動感覚(circular vection : CV)を認知している際の大脳皮質血流反応を近赤外線分光法を用いて測定した。周辺視野網膜刺激は、被験者の全視野をカバーするように設置された半径約500mmの乳白色アクリル製の半球状のスクリーン上に、200cm後方の被験者頭部後上方に設置したプロジェクターから視覚刺激(数本の柱のある建物内部の写真、CW方向に180°/secで移動)を投影した。この時の脳血流反応と、静止画呈示中の脳血流反応を比較し、一般線型モデル(GLM)を用いた統計的解析を行い、CV出現中に有意に血流変化を認めた脳領域を特定した。被験者として健常成人男性6名(右利き、2035歳平均27.4±2.2歳)を用いた。その結果、両側角回・縁上回、右下前頭回弁蓋部周辺(島の外側)などの空間認知や前庭刺激の認知に関与する脳領域や、両側前頭眼野および補足眼野周辺、右高次視覚野などで有意な血流上昇を認めた。一方、左の二次視覚野では血流の減少が見られた。我々の結果は、fMRIやPETを用いたこれまでの報告と同様、前庭覚関連領域と視覚関連脳領域で血流変化を記録したが、これまでの報告は視覚関連脳領域での血流上昇と前庭関連脳領域での血流減少を指摘しており、我々の結果とはむしろ逆であった。その要因として、視覚刺激の移動速度の違いによって起こった可能性が考えられる。次年度は、移動速度や移動方向刺激条件を変更して大脳皮質の血流変化のパターンがどのように変化するか検討したいと考えている。H22年度は、視運動刺激の方向性の違いが自己回転感(CircularVection:CV)出現中の中枢応答に及ぼす影響について検討するために、全頭型近赤外線分光法(NIRS)を用い、同一記録中に水平刺激と垂直刺激を交互に行うことで、両刺激条件に対する大脳皮質の血流変化を比較検討した。被験者はヘッドキャップにNIRS用プローブを装着し坐位開眼状態で実験を行った。被験者頭部が乳白色半球状スクリーン(アクリル板製、半径500mm)の中央にくるように設置して実験を行った。プロジェクターにて被験者後方より画像をスクリーンに投影し、スクリーンの内面に写った画像を被験者に呈示した。

視運動性刺激では、ランダムドットパターンを用い、30°/secの等角速度視運動刺激1分間(左→右方向、上→下方向それぞれ5回)とその後の1分間の視覚刺激無し、を繰り返し行った。対照条件では、静止画像呈示を1分間、その後1分間の視覚呈示無し、を繰り返した。この時の脳血流反応と、静止画呈示中の脳血流反応を比較し、一般線型モデル(GLM)を用いた統計的解析を行い、CV出現中に有意に血流変化を認めた脳領域を特定した。被験者として健常成人男性8名(右利き7名、左利き1名、2139歳平均30.1±6.7歳)を用いた。その結果、両刺激とも前頭葉や側頭葉、頭頂葉、後頭葉など様々な大脳皮質領域で有意な脳血流変化を示した。これら脳領域は、過去の視運動刺激やCVも含めた前庭覚に関する機能画像の研究で示された脳領域とほぼ同様であった。しかしその血流変化のパターンは刺激の方向で異なっていた。以上の結果から、CVの方向の違いによって、大脳皮質の活動の様式が異なっている事が明らかとなった。
ヘッジホッグ経路の光制御法の開発とその応用

ヘッジホッグ経路は脊椎動物の発生や恒常性維持に必須な細胞内シグナル伝達経路である。ヘッジホッグ経路の多様な働きは、ヘッジホッグリガンドの放出されるタイミングや場所が生体内では正確に制御されることによって達成されている。本研究では、光刺激応答的に活性化するヘッジホッグ経路制御分子を開発し、ヘッジホッグ経路の活性の時空間的な制御を可能にすることを目指している。
ギャップ結合を介した過活動膀胱の発症メカニズム解析

膀胱知覚に関与する神経とGap結合を介しコミュニケーションを持つ膀胱粘膜下層のmyofibroblastは、過活動膀胱(OAB)発生メカニズムに深く関与している可能性がある。OABモデルおよび間質性膀胱炎標本を用い、OAB発症メカニズムを解析した。OABモデルにおいて膀胱粘膜下層のmyofibroblast数は著明に増生し、Gap結合タンパクであるconnexin、さらにAT1の発現亢進が認められた。これらによる細胞間コミュニケーション亢進異常がOAB発症メカニズムの1つと考えられた。【研究の目的】尿意切迫感、頻尿・尿失禁で悩む患者は多く、その症状は生活の質を低下させる。疾患克服に向けて、過活動膀胱の病態解明が行われている。その中で、膀胱粘膜下層に存在するmyofibroblastが膀胱収縮におけるペースメーカーの役割を果たしており、過活動膀胱においでもmyofibroblastとギャップ結合との関連が示唆されている。そこで我々はラットで過活動膀胱モデルを作成し、排尿症状と膀胱粘膜下組織のギャップ結合・myofibroblastとの関連性の解析を開始した。【研究内容】0.4N塩酸0.2mlをSDラットの膀胱内に注入し過活動膀胱モデルラットを作成。Urodynamic studyにて頻尿を確認後、膀胱を摘出。膀胱粘膜下組織でのmyofibroblast、ギャップ結合の責任タンパクであるCx26、Cx43の発現変化を免疫組織学的に検討した。【研究成果】過活動膀胱ラットモデルではコントロールラットと比較して、膀胱粘膜下層め増生を認め、その粘膜下組織にはmyofibroblastの著明な発現増加を認めた。さらに、発現増加したmyofibroblastにはCx26、Cx43ともに発現を認め、特にCx43の発現増強は顕著であった。【成果の意義】膀胱粘膜下組織では神経(C-fiber)とmyofibroblastはギャップ結合を介してコミュニケーションを持っている。さらに、myofibroblast増生とmyofibroblast上のCx発現増強により、膀胱粘膜下組織でのシグナル伝達の増強がおこり、過活動膀胱症状へと繋がる可能性を示唆するものであった。【研究の目的】尿意切迫感、頻尿・尿失禁を呈する過活動膀胱の病態解明目的に、前年度は動物モデルにて膀胱粘膜下組織の細胞間コミュニュケーションを解析した。それでは、ギャップ結合を介したシグナル伝達増強が過活動膀胱の病態の一っであることを解明した。これをもとに、ヒト過活動膀胱でも同様な病態であるかを解析。さらに、その結果から過活動膀胱に対する新規治療を検討する。【研究内容】過活動膀胱症状を呈するヒト問質性膀胱炎患者の膀胱組織検体を用い、膀胱粘膜下組織の神経(C-fiber)とギャップ結合にてコミュニケーションを持つmyofibroblastの発現、さらにこれらのConnexlnタンパクの発現を解析した。【研究成果】ヒト正常膀胱4例(膀胱腫瘍症例での正常部)、間質性膀胱炎患者24例を対象に、膀胱粘膜下組織のmyofibroblastの発現、さらにこれらのCx43の発現を免疫組織染色で解析した。正常膀胱、問質性膀胱炎症例ともに膀胱粘膜下組織にyofibroblastの発現を確認。さらに、間質性膀胱炎症例においては、24例中19例(79%)でmyofibroblastの著名な発現増生が確認された。同時にこれらmyofibroblastにCx43、AT1の発現増強が確認された。【成果の意義】過活動膀胱において、膀胱収縮に関与すると考えられている膀胱粘膜下組織のmyofibroblastが発現増強し、これがCxを介してC-fiberと細胞間コミュニュケーションを持ち、膀胱知覚路の亢進につながっていることが示唆された。さらに、AT1の発現増強があることから、ARBが過活動膀胱の治療として有効である可能性が示唆された。
強い電子相関を持つ物質の光スペクトル

強い電子相関を示す物質のフェルミ準位近傍の微細な電子状態を知る手段として光のエネルギーが極微小な赤外線を用いた赤外分光実験が有用である。本研究の目的は、実験に用いる事が出来る強い電子相関を示す物質の多くが多結晶状態である現状を考え、その状態でもその物質が僅かでも良質な表面を持つ場合に赤外分光実験が可能な赤外顕微分光法を初めて適用してその電子構造の詳細な情報を得ようとするものである。本研究により微結晶結晶表面でも赤外スペクトルが測定可能な赤外顕微鏡(ドイツ、Bruker社製A590/6v)を導入し、赤外顕微分光実験が可能な装置を建設した。先ず、赤外域の吸収端で相当大きな吸収係数を持つためその吸収スペクトルを測定するには結晶を薄片に削る必要が有り、従ってその試料の大きさが0.5mm角以内の大きさに制限されるTmTe結晶について透過測定を行ない、エネルギーギャップが375meV程度であり,その吸収端には励起子構造と見られる微細な構造が現れることを見出した。これは顕微鏡学的観察を行なうことによって初めて可能になった実験である。次に、電子相関により温度環境を変わると高温での金属的性質から低温での絶縁体的性質を示す(「金属-非金属転移」)YbB_<12>の電子構造を知るために赤外反射率スペクトルの非磁性元素Luの濃度依存性の顕微鏡学的観察を行ない、低温で形成されたエネルギーギャップがLu混入と共につぶれて行く様子を詳しく観察し、その電子構造の変化を明らかにすることに成功した。この様に、本研究により導入した赤外顕微鏡は強い電子相関を持つ物質についての電子状態の情報を得る赤外分光法において非常に有用な手段であることが証明出来た。本研究の目的は、現在得られる強い電子相関を示す物質の多くが多結晶状態である現状を考え、その状態でもその極一部の良質表面を用いた実験が可能な赤外線顕微反射分光を実行することである。それによりこれまで単結晶に限られていた研究対象を一挙に広げ、そのフェルミ準位近傍の電子構造を高分解の遠赤外透過及び反射分光法により明かにする。今年度はその第1段階として極微小結晶表面でも観察が可能な赤外顕微鏡(独国Bruker社製A590/6v)を導入し、赤外域での分光実験が可能なように装置を立ち上げた。最初の研究資料として赤外域に微小エメルギーギャップを示すTmTe単結晶についてその透過と反射測定を行い、赤外顕微鏡システムが良好に作動することを確認した。TmTeは圧力環境の変化に応じて金属絶縁体転移を示す物質として多くの興味を持たれている物質であるが、そのフェルミ準位近傍の微細な電子構造は未知である。劈開性を持つ純良単結晶であるが、吸収係数が大きく、さりとて融点が非常に高い物質なのでストイキオメトリーを保った薄膜結晶が得られない物質である。そのため、結晶を出来るだけ薄く劈開しなければならない。つまり、面積が0.5mm角程度の微小試料にすることでようやく0.1mm程度の薄い試料に成形できるため、顕微鏡での分光実験が不可欠であるわけである。本実験により、そのエネルギーギャップが375meV、その吸収端には間接励起子タイプの励起子構造が存在することが初めて観測された。その成果は平成10年度春の物理学会のシンポジュウム(講演番号30pYM7「赤外分光から見たフェルミ準位微細電子構造」)で発表予定である。この様に計画は順調に推移している。強い電子相関を示す物質のフェルミ準位近傍の微細な電子状態を知る手段として光のエネルギーが極微小な赤外線を用いた赤外反射分光法が有用である。

本研究の目的は、実験に用いる事が出来る強い電子相関を示す物質の多くが結晶育成上の問題から多結晶状態である現状を考え、その状態でもその物質が僅かでも良質な表面を持つ場合に赤外反射測定が可能な赤外顕微分光法を初めて適用してその電子構造の詳細な情報を得ようとするものである。本研究により微結晶結晶表面でも赤外反射スペクトルが測定可能な赤外顕微鏡(ドイツ、Briker社製A590/6v)を導入し、従来使用中の赤外干渉計と組み合せて赤外顕微反射実験が可能な装置を建設した。先ず、赤外域の吸収端で相当大きな吸収係数を持つためその吸収スペクトルを測定するには結晶を薄片に削る必要が有り、従ってその試料の大きさが0.5mm角以内の大きさしかないTmTe結晶について透過測定を行ない、エネルギーギャップが375meV程度であり,その吸収端には励起子構造と見られる微細な構造が現れることを見出した。これは顕微鏡学的観察を行なうことによって初めて可能になった実験である。次に、電子相関により温度環境を変わると高温での金属的性質から低温での絶縁体的性質を示す(「金属-非金属転移」)遷移金属化合物CuIr2S4についての顕微鏡学的観察により全体のスペクトルの温度変化に対する定量的な反射率を求める実験を行ない、相転移前後の詳しい電子構造の変化を明らかにすることに成功した。この様に、本研究により導入した赤外顕微鏡は強い電子相関を持つ物質についての電子状態の情報を得る赤外分光法において非常に有用な手段であることが証明出来た。
慢性疾患管理による地域ケアモデルの構築とその臨床・経済的効果に関する研究

【目的】薬局薬剤師による支援が、高血圧患者に与えるアウトカムについて検討する。【方法】デザインは薬局をクラスターとするランダム化比較試験とし、3か月以上降圧薬を服用している高血圧患者を対象とした。患者アウトカムは収縮期、拡張期血圧、治療継続への意識、服薬アドヒアランス、薬剤費等とした。対照群では、歩数と血圧測定のデータ回収のみ、支援群では、それに加え薬剤師が生活改善について3分以内の指導を行った。【結果】55薬局(支援群:28、対照群:27にランダム割り付け)において患者123名が登録された。現在研究は継続中で、中間評価のため一部回収されたデータを用いてアウトカムの解析を進めている。今年度は、初年度に実施したパイロット研究のデータを下記の視点から分析・精査し、得られた知見について論文化を行った。1.経口血糖降下薬の服薬アドヒアランスの実態と関連要因COMPASSProjectに参加した糖尿病患者を対象とし、「性別」「年齢」「現在のHbA1c」「診断されてからの年月」「服用中の経口血糖降下薬」「用法・用量」「併用薬数」「アドヒアランス」を調査した。アドヒアランスの関連要因を調べるため、一元配置分散分析にて解析を行った。115名分の患者について、平均年齢は63歳、A1c(平均値は8.3であった。234剤の経口血糖降下薬が抽出され、SU剤(33.8%)が最も高く、BG(22.6%)が続いた。経口血糖降下薬の併用数は2剤が最も高かった。患者全体の服薬アドヒアランスの平均は93.6%であった。年代別では50歳以下が61歳以上に比べ有意に低く、服用回数別では分3は分1に比べ有意に低かった。経口血糖降下薬のアドヒアランスは年齢と服用回数に関連しており、分3、50歳台以下では低下するため、これらを考慮に入れて服薬指導を実践する必要がある2.薬局薬剤師が2型糖尿病患者から受ける質問内容に関するテキストアナリシス2型糖尿病患者が薬局薬剤師に対して行う質問は“治療"、“生活習慣"、“不安"の3つに大別できた。薬剤師は2型糖尿病患者に対し、精神的な支援や生活習慣を含む包括的な支援が必要であると示唆された。これらの成果を踏まえ、高血圧(糖尿病)患者への支援プログラムについて、海外の先行研究についてレビューを行い、国内の関連学会などへ参加することにより、介入研究のためのプロトコル作成、調査票のデザイン、調査フィールドの開拓(研修会の開催を含む)などに取り組んだ。国内における研究実績がほとんどないため、医学的・社会的意義は大きい。国内では、保険薬局における慢性疾患患者の支援効果については、ほとんど客観的に検証されていない。また、慢性疾患患者の支援を行う薬剤師を育成するプログラムも現在公表されておらず、その有効性も不明である。本研究により、薬局で実施する慢性疾患患者の管理プログラムの有効性が確認されれば、医師の業務軽減や医療費の適正化など、日本が現在抱えている医療政策上の問題に対する解決策として、医療資源の効率的配分を具現化する地域ケアモデルを提示できる可能性がある。我々は、オーストラリアの地域薬局での糖尿病患者への介入プログラムを参考に作成したプロトコールによるパイロット研究を平成23年4月より開始し、平成24年度の7月にほぼ終了させた。本研究は、クラスターランダム化比較試験で、支援群の薬局に勤務する薬剤師は、間食、運動、飲酒の3分野について、1歩数計貸与、2薬剤師による配付用資材を用いた情報提供、3ニューズレターの配付、4動機付け面接といった軽微な介入を行った。同程度の介入による海外での先行研究では、医療制度は異なるものの、登録患者の平均HbA1cが8%を越えている程度の場合は0.5-1.0%低下している。我々が実施した当該研究の実施6ヶ月後に行った解析の結果では、HbA1c値は支援群で0.8、通常群で0.5改善していた。また、生存分析の結果、患者のHbA1cを0.5以上改善させる成功割合は、支援群が通常群に比べて2.2倍高かった。本研究より、薬局薬剤師による糖尿病患者支援の有効性が明らかにすることができた。本研究の目的は、薬局の薬剤師による生活習慣改善への支援が、高血圧患者の血圧へ与える効果、経済的効果について、薬局をクラスターとするランダム化比較試験により検証することである。