hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
線虫を用いた腸細胞内リソソーム様オルガネラの形成・成熟に関わる遺伝的要因の解明

本基盤研究において、注目する腸内顆粒の加齢に伴う(時間的)量的な制御機構の存在や、連動した他のオルガネラ異常などが見いだされており、予想を上回る成果が得られた。これらの発見は、平成25年度採択された基盤研究(C)「線虫腸細胞をモデルにしたオルガネラ連携とその制御に関わる遺伝的基盤の解明」へと繋がっている。交付申請書に記載した「研究目的」である、「線虫腸細胞内におけるユニークなリソソーム様顆粒の形成・成熟に関連する更に新たな遺伝子群を見いだすこと」は、十分に達成されている。ただし、次年度の継続スクリーニングにより興味深い遺伝子群が更に見いだされる可能性も極めて高い。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策としては、申請時の予定通り、昨年度候補としてあがった遺伝子のいくつかについて、その関連遺伝子群も含み、腸内顆粒の形成・成熟への影響の解析を進める。更に、次年度もRNAiライブラリーを用いたスクリーニングを継続する。研究遂行上の問題点は、個々の遺伝子解析と平行してスクリーニングを行うには不足している実験に要するマンパワーであり、技術補佐員の実験補助時間を増やす計画である。
歯周炎感受性における各種遺伝子多型の寄与率に関する総合研究の企画調査

歯周疾患の発症、進行は遺伝的要因が関与しており、中でも歯周病原細菌に対する生体防御機構や免疫応答を司る遺伝子多型の重要性が示唆されている。そして、歯周疾患とこれらリスク遺伝子多型の関連性について、国内外で盛んに検索されるようになってきた。そこで、申請者らは研究施設ごとの解析、検討後、「日本人としての背景集団におけるデータの共有」、「解析手法の共通性」、「臨床基準の共通性」を図り、企画調査を実施した。遺伝子多型の解析内容から、サイトカイン、代謝・酵素、受容体・膜抗原遺伝子多型に分け、発表、討議を行い、以下の知見を得た。IL-1遺伝子多型については様々な報告があるが、遺伝子多型の人種差もあり、国際的なコンセンサスが得られていないのが現状で、今回の報告でも欧米の報告とは異なるものであった。代謝・酵素遺伝子多型では小児型低フォスファターゼ症(HOPS)、Papillon-Lefevre症候群(PLS)、歯肉増殖症を対象とした報告がなされた。小児型HOPS患者の臨床症状発現の一因として、組織非特異型ALPのF310L、V3651遺伝子変異の関与が示唆され、易熱性タンパク合成、ALP活性の低下もしくは欠如が見られた。同様に、PLSでのカテプシンC遺伝子変異に伴う酵素活性の欠如も確認された。また、α2インテグリン多型による歯肉線維芽細胞のコラーゲン分解抑制が歯肉増殖症の原因の一つであることも分かった。以上、歯周疾患感受性遺伝子の特定は複雑、困難であり、今後1.サンプルの大規模的検索、2.複数の遺伝子多型の疾患関連解析3.遺伝子多型と機能解析の実施と国際共同研究の構築が必要だと考えられた。
個性を創発する神経幹細胞におけるエピジェネティックメモリーとその制御

個性というバリエーションを考えるにあたり、遺伝的な差異に依らない、エピジェネティックな差異を考慮することは重要である。本研究グループは、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるバルプロ酸の暴露により、成体になってけいれん感受性が増大していることを見出した。また、てんかん原生の増悪に関与するとされる、海馬における異所性ニューロン新生が増大していることも明らかにした。さらに、胎仔期バルプロ酸曝露マウスの成体神経幹細胞では、Cxcr4という細胞移動に重要な役割を果たす因子の遺伝子などの発現が低下していることを突き止めた。また自発的運動を行った胎仔期バルプロ酸曝露マウスの神経幹細胞では、Cxcr4遺伝子を含めた発現が正常化し、それによって亢進していたけいれん感受性も正常化した。さらにCxcr4遺伝子をレトロウイルスによって海馬神経幹細胞に発現させると、異所性ニューロン新生が抑制され、また、けいれん感受性も低下することを明らかにした。これにより、胎性期にバルプロ酸にさらされた個体であっても、運動というシンプルな方法によりその「負の個性」ともいうべきけいれん感受性増大を軽減させるという治療法の提示ができたと考える。計画者はVPAのヒストン脱アセチル化阻害剤としての機能に着目し、成体海馬神経幹細胞のエピジェネティクスへの影響を調べ、これまで明らかにしてきたVPAによる表現型創出のメカニズムを明らかにしたいと考えている。しかし、成体海馬神経幹細胞は極めて少数の細胞集団であり、従来の方法ではChIP-seq解析が実施できていなかった。そこで、今年度は微量サンプルに対するChIP-seq解析における種々の課題の解決に挑んだ。本年度ではGFP陽性細胞の単離効率の改善と微量細胞サンプルに対するChIP-seq法の改良に注力した。まず、細胞の生存率を上げる方向性で条件検討を行い、ショ糖密度勾配遠心を用いずに細胞を単離する方法を確立した。その結果、1匹のNestin-EGFPマウス海馬から単離できるEGFP陽性細胞の数は、以前の500個から6倍の3000個に増加した。また、成体神経幹細胞などの微量細胞サンプルの場合、従来の物理的なDNA切断方法では過剰な切断が起きてしまう。そこで、MNaseの酵素活性を利用することでDNAの過剰な切断を軽減させた、Native ChIP-seq法(Amour et al., Nat Commun, 2015)を実施することにした。まずは、胎生15日の神経幹細胞5x10,000個に対してNative ChIP-seq法を行ったところ、その後の解析に耐えうるライブラリーを作製することができた。さらに、胎生12、13、14日に経胎盤VPA暴露された胎生15日マウスの神経幹細胞に対して、この方法でライブラリーを作成し解析を行ったところ、コントロール群とVPA暴露群ではH3K27Acなどのヒストン修飾の集積領域が異なっており、VPA胎生期暴露によってエピジェネティクスの攪乱が実際に起きていることが明らかになった。特にVPAが直接的に関与しているH3K27Ac(遺伝子発現と正の相関を示す)は、VPA暴露群で一部の最初期遺伝子のプロモーター領域やエンハンサー領域に集積しており、これらがVPAの標的となる重要な因子である可能性が示唆された。しかし、上記の改良細胞単離法とNative ChIP-seq法を組み合わせ、成体海馬から単離した3x10,000個のNestin-EGFP陽性細胞に対してライブラリーの作製しChIP-seqを行ったが、特異的な配列は抽出できなかった。成体海馬のNestin-EGFP細胞に対するChIP-seqにより言及できるような結果は得られなかったが、改善策としてライブラリー作製キットの変更と、解析に用いる細胞数を増やすことを計画している。また、FACSによって求められる単離した細胞の収量は正確でない場合があり、目標の細胞数に到達していない可能性も考えられるため、利用細胞数の増加を検討する。前述のように、少なくともVPAの胎生期暴露直後にはエピジェネティクスの攪乱が起き、一部の最初期遺伝子については新たなH3K27Acの集積と遺伝子発現の相関が確認された。今後は、これまでの遺伝子発現プロファイルと今回得られたエピジェネティックプロファイル、さらに成体神経幹細胞のエピジェネティクスを統合させた解析を続け、鍵となる重要因子の選定をさらに推し進める個性というバリエーションを考えるにあたり、遺伝的な差異に依らない、エピジェネティックな差異を考慮することは重要である。本研究グループは、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるバルプロ酸の暴露により、マウス胎仔のエピジェネティク状態が撹乱されると、成体になって、ニューロンを生み出す元となる、神経幹細胞の数と質が低下するとともに、認知機能低下、すなわち、負の個性発現を示すことを発見している。これに加え、本年度の研究では、胎仔期バルプロ酸マウスは、てんかん感受性が増大していることも見出した。また、神経幹細胞の性質変化を調べる手掛かりとして、神経幹細胞マーカー遺伝子Nestinプロモーター制御下にGFPを発現するトランスジェニックマウス(Nes-GFPマウス)から、GFPの蛍光を指標に神経幹細胞を単離し、そこからDNA及びRNAを抽出する方法も確立した。これらは今後、神経幹細胞の遺伝子発現及びエピジェネティック動態の解析に有用である。

領域内の連携に関しては、A03班・自然科学研究機構新分野創成センターブレインサイエンス研究分野の郷特任准教授と、1細胞トランスクリプトーム解析について共同研究に着手した。現在領域として新規に導入した、10x Genomics社のChromiumを用いた条件の最適化を行っている。胎仔期バルプロ酸暴露マウスが示す負の個性として、新たな表現型を発見できた。また、神経幹細胞のエピゲノム動態解析に必須な、蛍光強度を指標とした神経幹細胞の単離法及び、そこからDNA・RNAの抽出法を確立できたため。個性というバリエーションを考えるにあたり、遺伝的な差異に依らない、エピジェネティックな差異を考慮することは重要である。本研究グループは、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるバルプロ酸の暴露により、マウス胎仔のエピジェネティク状態が撹乱されると、成体になって、ニューロンを生み出す元となる、神経幹細胞の数と質が低下するとともに、認知機能低下、すなわち、負の個性発現を示すことを発見している。これに加え、昨年度の研究では、胎仔期バルプロ酸曝露マウスは、けいれん感受性が増大していることも見出した。また、てんかん原生の増悪に関与するとされる、海馬における異所性ニューロン新生が増大していることも明らかにした。今年度の研究では、胎仔期バルプロ酸曝露マウスの成体神経幹細胞では、Cxcr4という細胞移動に重要な役割を果たす因子の遺伝子などの発現が低下していることを突き止めた。また自発的運動(ランニング)を行った胎仔期バルプロ酸曝露マウスの神経幹細胞では、Cxcr4遺伝子を含めた発現が正常化し、それによって亢進していたけいれん感受性も正常化した。さらにCxcr4遺伝子をレトロウイルスによって海馬神経幹細胞に発現させると、異所性ニューロン新生が抑制され、また、けいれん感受性も低下することを明らかにした。これにより、胎性期にバルプロ酸にさらされた個体であっても、運動というシンプルな方法によりその「負の個性」ともいうべきけいれん感受性増大を軽減させるという治療法の提示ができたと考える。胎仔期バルプロ酸暴露マウスが示す負の個性として、けいれん感受性増大という新たな表現型を発見できた。さらに、そのメカニズムの一端と改善方法を見つけることができた。しかし、これらは期待以上の進展と思われるものの、本研究の目的の1つである、エピジェネティック修飾の解析が遅れているため、本区分を選択した。エピジェネティック修飾解析が遅延している理由としては、通常クロマチン免疫沈降には数万程度の細胞を用いるが、Nestin-GFP成体マウスの海馬からGFPの蛍光を指標に細胞を単離した場合、約500個のGFP陽性細胞しか単離することができないことがあげられる。次年度はこの状況を打破するために、少量サンプルを用いた場合にも解析が行えるよう、DNAの調製方法などを工夫するつもりである。本研究グループは、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるバルプロ酸の暴露により、成体になってけいれん感受性が増大していることを見出した。
ヒトiPS細胞由来間葉系幹細胞を用いた骨再生療法の確立

免疫不全マウスの橈骨の骨幹部の骨を2 mm取り除く骨欠損モデルを作製した。Direct-plating法を用い、ヒトiPS細胞(201B7株および454E2株)から間葉系幹細胞(MSC)類似細胞へin vitro下に分化誘導し凍結保存していた細胞を解凍し、継代後、軟骨分化誘導培地を用いて3次元培養にて3週間の軟骨分化を行い、軟骨細胞ペレットを得た。また、継代した同MSC細胞を骨分化誘導培地にて3週間の骨分化を行い、得られたシート状の骨芽細胞を剥離回収し、骨芽細胞ペレットを得た。橈骨骨欠損部に、軟骨細胞ペレットを移植する軟骨細胞移植群、骨芽細胞ペレットを移植する骨芽細胞群、生食を移植する対照群の3群に分け、骨再生能を評価した。8週後にX線学的評価(micro CT)を行ったところ、軟骨細胞移植群にて100%の骨再生率を認めたが、他の2群では18%以下の骨再生率であった。組織学的評価では、移植後8週で軟骨細胞移植群は良好な骨再生・remodelingを認めたが、他の2群では骨欠損部において線維性組織の介在を認め、骨再生は不良であった。すべての群において、腫瘍化は認めなかった。移植2週後の骨欠損部周囲の毛細血管密度は,骨芽細胞移植群・対照群と比し,軟骨細胞移植群で有意に高値を示した.以上より、iPS細胞由来軟骨細胞移植によって、軟骨内骨化と類似した過程を経て,骨欠損部の骨再生が起きることが示された。iPS細胞由来軟骨細胞移植により良好な骨再生が達成できることが本年度に示されたため。骨欠損部の遺伝子学的評価(PCRにて骨・軟骨分化関連およびヒト固有マーカーを評価)、CTパラメーター評価による骨再生部の骨密度評価、そしてdonor/host由来の骨再生の評価を検討することで、骨再生のメカニズムを検証予定である。Direct-plating法を用い、ヒトiPS細胞(201B7株および454E2株)から間葉系幹細胞(MSC)類似細胞へin vitro下に分化誘導し凍結保存していた細胞を解凍し、cell viabilityを確認し、骨・軟骨・脂肪分化能、が保たれていることを確認した。また、表面抗原解析をflow cytometryにて行い、MSC関連マーカーが強陽性であること、血球系マーカーは陰性であること、pluripotent markerであるTRA-1-60およびTRA-1-81はともに陰性であることが確認できた。免疫不全マウスの橈骨の骨幹部の骨を2 mm取り除く骨欠損モデルを作製し、ヒトiPS細胞由来MSC類似細胞の移植を行った。移植する細胞の分化状態に応じ、以下の3群に分け、骨再生を試みた。(1)担体単独群:細胞を担体内に含有させないもの(コントロール群);(2)骨分化群:MSC類似細胞を担体内に含有させ2週間骨分化培地で培養したもの;(3)軟骨分化群:MSC類似細胞を担体内に含有させ2週間軟骨分化培地で培養したもの。8週後にX線学的評価(micro CT)を行ったところ、(3)群において旺盛な骨再生を認めた。現在、組織学的評価(骨再生能および腫瘍化の有無を評価)、遺伝子学的評価(PCRにて骨再生関連・ヒト固有マーカーを評価)、骨強度測定を行い、さらなる詳細な骨再生能の評価を検討中である。骨欠損モデルにおいて、軟骨分化群で旺盛な骨再生能が確認されており、当初の予想通りの結果が今のところ得られているため。今後、上記3群の組織学的評価(骨再生能および腫瘍化の有無を評価)、遺伝子学的評価(PCRにて骨再生関連・ヒト固有マーカーを評価)、骨強度測定を行い、さらなる詳細な骨再生能の評価を検討していく。また、偽関節モデルを作製し、同様の実験を進めていく予定である。

骨欠損部の遺伝子学的評価(PCRにて骨・軟骨分化関連およびヒト固有マーカーを評価)、CTパラメーター評価による骨再生部の骨密度評価、そしてdonor/host由来の骨再生の評価を検討することで、骨再生のメカニズムを検証予定である。評価項目の見直しにより、当初想定した免疫不全マウスの必要数よりも少ないマウス数で実験を行ったため、予定よりも物品費が下回った。旅費も想定より下回った。翌年度は、骨再生評価のための試薬を購入し、また研究成果発表・最新知見を得るための学会参加のための旅費および学会参加費(その他)に助成金を使用する予定である。他の研究費を用いて動物実験およびassayを行ったため、予定よりも物品費が下回った。想定よりも学会発表回数が多かったため、旅費が想定よりも上回った。翌年度は、骨再生評価のための試薬を購入し、また研究成果発表の旅費および学会参加費(その他)に助成金を使用する予定である。
有孔虫に共生する紅藻の共生維持機構の解明とその進化学的意義

本研究では有孔虫.共生紅藻系に注目し,共生紅藻と宿主有孔虫がどのように共生関係を成立・維持してきたのかを解明する事を目的として実施した。世界各地から有孔虫を採集し,共生紅藻を単離培養して,宿主有孔虫,共生紅藻それぞれの系統解析を行った。系統解析の結果,共生紅藻は単系統で,先行研究で同定されていた種(チノリモ)とは全く別系統(新種)であることが明らかとなった。一方,共生紅藻を維持する宿主有孔虫も,すべて単系統群であったことから,紅藻を共生するという機構は,ペネロプリス科有孔虫の祖先的な位置で獲得されたものであることが明らかとなった。しかし,同所的に生育する別種の有孔虫から採集された共生紅藻は,地理的に遠い同種の有孔虫内の共生藻よりも近縁であることから,宿主有孔虫は進化の過程で何度か共生藻を入れ替えながら,分布を拡大してきた可能性が示唆された。平成20年度は,有孔虫に共生する紅藻の系統的位置の確認と,地域間での遺伝的多様性の把握を目指した。さらに共生藻と宿主の共進化の有無や,有孔虫の同定を容易にする目的で,宿主有孔虫の分子同定法の確立にも着手した。共生紅藻を保有する有孔虫は,地中海,紅海および日本沿岸地域から採集した。有孔虫の殻を実体顕微鏡下で撮影し,形態による同定を行った後に,殻を破砕して共生する紅藻を単藻分離し,培養株の作出を行った。これらの培養株は, 18SrRNA遺伝子のユニバーサルプライマーを用いてPCR増幅後,塩基配列を決定して非共生紅藻の培養株の配列とともに系統解析を行った。その結果,形態学的にPorphyridium purpureumと同定される培養株はすべて単系統となったが,内部には3亜系統群が識別でき,その1亜系統群のみに共生藻が含まれることが判った。この亜系統群には土壌産株は含まれず,フィコシアニンの吸収波長特性も他の2亜系統群とは異なることも明らかとなり,共生藻は新規分類群として認識すべきであるとの結論を得た。一方,共生藻培養株を確立した宿主個体から塩基配列情報を得るために,破砕した殻の残りの部分から宿主DNAを抽出し,対象有孔虫に特異的な18S rDNAプライマーを用いてPCR増幅することを試みた。その結果,有孔虫1個体からDNAを抽出し,その18S rDNAの部分配列を決定することに成功した。本研究は、分子マーカーを用いた系統解析と生理生態的特徴の分析に基づき、有孔虫に共生する紅藻の分類学的位置や、タンパクあるいは遺伝子レベルでの非共生の紅藻との違いを把握することによって、有孔虫と紅藻との共生関係の維持機構や宿主の共生体認識機構の解明に寄与する基盤データの構築を目指すものである。これまでの成果として、調査した地域の共生紅藻はすべて単系統群であることが明らかにしたが、非共生紅藻の単離培養株の一部も同じ系統群に所属していることや、当該有孔虫は世界中の熱帯-亜熱帯海域に生育するため、生物地理学的に広い範囲を網羅した調査を行う必要があった。そこで平成21年度にはこれまで試料が得られていなかったインド洋や大西洋の熱帯・亜熱帯地域の沿岸から有孔虫採集を行い、共生紅藻の培養株作出と宿主有孔虫の分子系統解析を調査した。共生紅藻を保有する有孔虫は、有孔虫の殻を実体顕微鏡下で撮影し、形態による同定を行った後に,殻を破砕して、その一部を共生紅藻分離用とし、残りをDNA抽出に用いた。有孔虫の種の分子同定および系統関係の把握のための有孔虫特異的プライマーを用いて、18S rRNA遺伝子の増幅を行い、塩基配列を決定した。共生藻の培養株は,18S rRNA遺伝子のユニバーサルプライマーを用いてPCR増幅後、塩基配列を決定した。また、共生紅藻、非共生藻の色素成分であるフィコビリンタンパクについて、タンパクレベルでの違いを探るため、両者の培養株をもちいて抽出を行い、等電点電気泳動、ネイティブ電気泳動、SDS-PAGEの適正条件の探索を行った。

本研究では有孔虫に共生する紅藻の生理生態的特徴や,分子マーカーに基づく分子系統解析や遺伝的多様性を含む生物地理学研究を行い,共生紅藻の系統分類学的な位置を把握するとともに,有孔虫と紅藻との共生が,どのように成立・維持されているかを解明する事を目的としている。本年度は,前年度までに塩基配列を取得できなかった共生藻の培養株,あるいは解析数が不足していた有孔虫種の獲得を試み,宿主有孔虫の塩基配列取得を行った。宿主有孔虫,共生紅藻ともに18SrDNAの塩基配列に基づく系統解析を行った。系統地理学的解析の結果,有孔虫が紅藻を共生する機構の獲得は,進化の過程で1回でのみで,両者の共生が極めて緊密である事が明らかとなった。一方,地理的に隔離された別地域の同種有孔虫の共生紅藻よりも,同所的に存在する別種の有孔虫内共生紅藻が系統的に近縁であることなどから,共生紅藻の入れ替えが進化の過程で複数回起こっていることも明らかとなった。また,宿主有孔虫であるペネロプリス科有孔虫の分類体系で最も重要な形質である殻の形態において,系統的に支持される形態進化パターンが存在することも見出した。これらの結果については,学会発表や一般向けの講演会などで報告を行った。本研究に付随して得られた解析結果についてすでに論文公表したほか,さらに論文投稿を予定している。
慢性心不全の左室形成術に対する分子生物学的研究

虚血性・拡張型心筋症に対する外科的治療として左室形成術や縮小術が注目されているが、その生理学的および分子生物学的なデータは十分でないため,ラットモデルを用いて検討を行った.【虚血性心筋症モデル】SDラットで左前下行枝を結紮、4週後に虚血性心筋症が完成。これを梗塞部を縫縮法により左室形成術(LVR)を行なったLVR群と、開胸のみのSham群に分け、術前後・1週・4週後に心エコーと心カテを行い比較検討。カテ後に儀死させ心筋の脳利尿ペプチド(BNP) mRNAおよびエンドセリンー1(ET-1)をNorthern Blotを用いて測定した。手術1週後にLVR群では左室運動、サイズは改善し、EmaxもSham群より有意に高かったが、4週後にはSham群と同レベルとなった。BNP mRNAも1週後はR群でSham群より低く、心不全の改善を示唆したが、4週目には有意差がなくなった。ET-1は、1週目にR群で有意に高かったが、4週目にはSham群と同じレベルとなった。【拡張型心筋症モデル】Dahlラットに9週齢より高塩食を摂取させ40週程で拡張型心筋症となった。この左室自由壁に左室縮小術(VRS)を行なったVRS群と開胸のみのSham群に分け,虚血性心筋症ラット同様にエコー・心カテで評価.VRS群において術直後有意に左室径は減少したが,4週後までに拡大し、Sham群とは差がなくなった.EmaxはVRS群で術後有意な改善みられるも、4週後ではSham群と有意さは無かった.【結論】両心筋症モデルで術後早期に心機能の改善がみられたが、遠隔期には左室リモデリングに伴い、心機能の悪化傾向があった。虚血性心筋症モデルで、LVR群の1週後における高レベルのET-1は、左室リモデリングに関与している可能性が示唆された。リモデリング抑制が手術成績向上に必要で、今後の検討を要する。【目的】虚血性・拡張型心筋症の心不全症例に対する外科的手術法として左室形成縮小術が注目されているが,その生化学的なデータは十分でなく,今回ラットモデルを用いて検討を行った.【方法】(1)虚血性心筋症モデル:SDラットを全身麻酔下に左前下行枝(LAD)を結紮して虚血性心筋症を作製した.4週後に全身麻酔下の心拍動下でAkinesis部を縫縮法により左室形成術を行なったRepair群(R群)と開胸のみのSham群(S群)に分けた.両群間で術前後・1週間後・4週後に心エコーによる心内腔計測とミラーカテーテルを用いた左室圧測定を行い比較検討し、カテ後に儀死させ心筋のBNP mRNAをNorthern Blotを用いて測定した.(2)拡張型心筋症モデル:Dahlラットに9週齢より高塩食を摂取させ40週程で拡張型心筋症となり、全身麻酔下の心拍動下で左室自由壁部に左室縮小術を行なったVRS群と開胸のみのSham群(S群)に分け,上記のごとく測定した.【結果】

(1):R群において左室拡張末期径(EDD)は9.7±0.8mmから7.4±0.9mmとVRS直後有意に減少し,1週間後ではその径は7.6±0.9mmに維持されていたが,4週後には再拡大がみられた.FS・E-maxは術直後と1週後でS群に比べ有意な改善みられるも,4週後には再悪化傾向がみられた.TauとLVEDPは1週後ではS群に比べ改善傾向みられるも4週後再悪化があった.BNP mRNAは1週後においてR群では有意な発現の減少が認められた(P<0.001)が,4周後では有意差は見られなかった.(2):VRS群においてEDDは8.6±0.6mmから7.0±0.7mmとVRS直後有意に減少したが,4週後まではその径は徐々に拡大し、S群とは差はなかった.FS・E-maxは術直後と1週後でS群に比べ改善し、4週後まで再悪化傾向にはあるがS群に比べ有意に良好であった.左室拡張末期圧容積関係はR群で術後有意な改善みられるも、4週後ではS群と有意さは無かった.【結論】両心筋症モデルで術後近接期に心機能の改善がみられ左室形成術の十分な効果が認めたが、遠隔期には心機能の悪化傾向があった.虚血性心筋症に対する左室形成術(LVR)では術後の成績や長期管理において不明なことが多い。昨年度、ラットモデルにおける検討では、術後遠隔期に左室リモデリングを来し、生理学的検査及び分子生物学的検査にて左室機能が悪化することを報告した。これに対し、左室縫縮の程度に問題があることを考え(左室容積の過度の縮小)、虚血性心筋症ラットモデルに対し、縫縮レベルの違いによる手術後の心機能評価を試みた。しかし、縫縮を軽度に行ったラットでは、残存した壊死部が著明に拡大して嚢状瘤を形成することが判明したため、この研究は断念した。続いて、遠隔期の左室リモデリングの原因を調べるべく、分子生物学的評価として、LVR後にエンドセリン-1(ET-1)についての評価を加え、以下のような検討を行った。方法;SDラットの左室前壁に心筋梗塞作成し、4週間後に虚血性心筋症モデルが完成する。これを、心筋壊死部を縫縮法によりLVRを行なったR群と開胸のみのSham群(S群)に分けた.この手術前、1週後および4週後に、心エコーを試行。さらに1週後4週後に心臓カテーテル検査と、BNP mRNAおよびET-1 mRNAをNothern blot法で測定した。結果;LVRの1週後にR群ではLV motionおよびLV sizeは改善し、Emaxもsham群より有意に高かったが、これらは4週後にはsham群と同レベルとなった。BNP mRNAも1週後はR群でS群より低く、心不全の改善を示唆したが、4週目には有意差がなくなった。ET-1においては、1週目にR群で有意に高かったが、4週目にはS群と同じレベルとなった。考察および結論;LVRはLV機能を早期に改善するがその効果は長く続かなかった。ET-1は心不全の指標というより、心不全の進行に重要な働きをするという説もあり、手術操作等がET-1の分泌を刺激して、左室リモデリングを来す可能性が示唆された。LVRの手術成績向上に、ET-1 blocker等の薬剤投与が有効である可能性があり、今後検討を要する。
薬物代謝酵素CYP3A4活性とステロイド剤誘発骨疾患発生との相関に関する研究

ステロイド剤は肝薬物代謝酵素であるCYP3Aにより不活化され、代謝されなかった部分が標的細胞に至り薬作用する。この酵素活性は個体差が大きいことが知られており、その活性低下はステロイド剤の過度の薬理効果をもたらし、ステロイド性大腿骨頭壊死症(ION)発生の素因となっている可能性がある。そこで我々は、ステロイド性ION患者26例、アルコール性ION患者29例、健常人75例を対象として、CYP3A活性を測定し、解析を行った。その結果、ステロイド性ION患者のCYP3A活性は健常人(7.7±1.8vs.11.4±3.5mg/kg/min、p<0.001)及び、アルコール性ION患者より有意に低値であった(10.6±2.8mg/kg/min、p<0.001)。多変量解析の結果、CYP3A活性低値はステロイド性ION発生のリスクを約9倍高めていた(adjusted OR 9.08,p<0.001)。CYP3A活性の低侵襲的な測定を目的とし、1'-OH midazolam/midazolam ratioを算出した結果、ミダゾラム投与後45分値がCYP3A活性と最もよい相関性を示し、1回採血法による簡便なリスク予知検査の可能性が示された(r=0.75,p<0.001)。これらの結果より、ステロイド性ION患者は肝CYP3A活性低値のために、ステロイド剤の薬理効果が過剰になり、中毒効果としてステロイド性IONを発生したと考察した。これらのハイリスク患者を同定するために、低侵襲的な1回採血によるsingle point1'-OH midazolam/midazolam ratioは有用であると考えられる。グルココルチコイド剤は主に肝臓において薬物代謝酵素であるCYP3A4により代謝され、残った部分が標的臓器にいたり作用する。このCYP3A4活性は個人差が大きいことが知られているが、この代謝酵素の活性低下によってステロイド剤が過度の薬理効果をもたらす可能性があり、ステロイド投与に関連する特発性大腿骨頭壊死症(I0N)の発生素因になっている可能性がある。本研究ではこの仮説に基づき、I0N発症患者の肝CYP3A4活性はをmidazolam clearanceを用いて測定、解析を行った。その結果ステロイド性I0N発症患者の肝CYP3A4活性健常人コントロールに比して低値に分布しており、また多変量解析の結果、この肝CYP3A4活性低値はステロイド性I0N発症のリスクを5.3倍高めることが明らかになった。従ってステロイド剤投与に際して、患者個々のCYP3A4活性を計ることによって、投与量をコントロールし、I0Nの発症のリスクを軽減できる、いわゆるテーラーメイド治療が可能となると考えられた。またmidazolamclearanceをより簡便に測定するため、midazolam投与後一回採血法によるスクリーニング試験を開発し、従来法と比較して同様に有効であることを確かめた。今後、ステロイド投与I0N非発症患者に関しても検索し、ステロイド調節量についても詳細に検討したい。ステロイド剤は肝薬物代謝酵素であるCYP3Aにより不活化され、代謝されなかった部分が標的細胞に至り薬理作用する。この酵素活性は個体差が大きいことが知られており、その活性低下はステロイド剤の過度の薬理効果をもたらし、ステロイド性大腿骨頭懐死(ION)発生の素因となっている可能性がある。

その結果、ステロイド性ION患者のCYP3A活性は健常人(7.7±1.8vs.11.4±3.5mg/kg/min、p<0.001)及び、アルコール性ION患者より有意に低値であった(10.6±2.8mg/kg/min、p<0.001)。多変量解析の結果、CYP3A活性低値はステロイド性ION発生のリスクを約9倍高めていた(adjusted OR 9.08,p<0.001)。CYP3A活性の低侵襲的な測定を目的とし、1'-OH midazolam/midazolam ratioを算出した結果、ミダゾラム投与後45分値がCYP3A活性と最もよい相関性を示し、1回採血法による簡便なリスク予知検査の可能性が示された(r0.75,p<0.001)。これらの結果より、ステロイド性ION患者は肝CYP3A活性低値のために、ステロイド剤の薬理効果が過剰になり、中毒効果としてステロイド性IONを発生したと考察した。これらのハイリスク患者を同定するために、低値侵襲的な1回採血によるsingle point1'-OH midazolam/midazolam ratioは有用であると考えられる。
文化多様性に対応するための日本型保育者・教員養成プログラムの構築

多文化化する日本社会の次世代の子どもたちを育てる教員・保育者を育成するカリキュラムの開発を目標とした。アメリカ合衆国の多文化教師教育、国内の外国籍または外国につながりのある子どもたちを取り巻く保育の状況と支援プログラムに関する調査・研究を行った。その結果、多様な文化背景を持つ子どもや保護者を理解する力の育成のために、第二言語としての日本語の発達や多様な文化習慣に対する自覚的な態度の育成、偏見軽減のための指導や全ての子どもたちの学びを保障する方法等に関する内容を養成課程の様々な科目に含めていく必要があることが示唆された。本研究では、これからの日本が向き合う多文化共生社会の現実に対処できる次世代の教員・保育者を育成するカリキュラムの開発を目標とし、H25年度は、以下の調査を行った。(1)保育園・幼稚園・小学校における外国籍児童への援助や適応状態の現況調査: H24年度に調査したO市プレスクール事業の、フォローアップ調査(H25. 8月9月)、H25年度実施のO市プレスクール事業の実態調査とカリキュラム研究(H25.12月H26.3月)、保育園観察と保育者インタビュー(5園)、K市内保育園2園園長インタビュー等を行った。これにより、外国籍児童の日本語理解について保育者が考えているよりも伸びていない事例が長期滞在児童に見られたり、巡回指導に日本語教育の専門家が回ることで保育現場の課題を議論・相談する機会が生まれるなどの利点が発見された。翻って、現在の保育現場に足りない「外国籍児童を受け入れる上での専門性」を整理し養成課程での学びにつなげる必要性が指摘された。(2)アメリカの多文化共生教育との比較調査:前年度の調査結果を踏まえて、アメリカ合衆国の教員養成系大学でマイノリティの立場で教鞭をとっている大学教員2名に、教員養成課程での多文化教育を行うポイントと課題に関するインタビュー調査(H25年9月)を行い、多文化教育に関連する授業を2つ、計4時間参観し,シラバスの説明を受けながらカリキュラム全体との関係を把握した。授業の観察とインタビューを組み合わせたことで、具体的な日本のカリキュラムへの示唆を得ることができた。(3)教師・保育者をめざす学生の異文化理解に関する意識調査と多文化教育カリキュラムの作成:(2)を参考に先行研究も踏まえながら、今年度試行するアクティビティを準備することができた。本研究では、これからの日本が向き合う多文化共生社会の現実に対処できる次世代の教員・保育者を育成するカリキュラムの開発を目標とし、H24年度は、以下の調査を行った。(1)保育園・幼稚園・小学校における外国籍児童への援助や適応状態の現況調査:外国籍の児童が多く在籍する東海地方の愛知・岐阜・三重・静岡の幼稚園・保育園の保育者等を対象とした現況調査として質問紙及び構造化面接による聞き取り調査をH24年7月8月に集住地区の3園で行った。先行研究調査からこれまでは自治体や園長・施設管理者を対象とした調査が多く現場保育者の実践そのものについての調査を中心にする必要性がわかってきた。実践中心の調査として調査質問項目・方法を修正しているところである。また、各地域で行われている就学準備を目的としたプレスクール事業についても調査研究対象に加えることにし、H25年13月実践観察・面接調査を行った。(2)アメリカの多文化共生教育との比較調査:日本型の多文化保育者・教師養成教育のあり方を探る基礎資料として、アメリカ合衆国オハイオ州のオハイオ大学(調査協力者Margaret King博士)、ケント州立大学(調査協力者Janice Kroeger博士、Gumiko Monobe博士)の教員・保育者養成課程のカリキュラムについて現地調査を行った(H24年9月)その成果の一部を科研研究前のオハイオ州立大学に関する調査結果と共に調査結果の一部を日本保育学会(H25年5月)に報告した。(3)教師・保育者をめざす学生の異文化理解に関する意識調査:プレ調査として、保育者養成課程の学生10名にインタビューを行い、異文化経験の有無と程度、外国籍児童や異文化に対してどのような意識を持っているのか、大学学んだ内容と考え方の関連について調査した。この結果は、H25年度の質問紙の作成に活用する計画である。本研究では、これからの日本が向き合う多文化共生社会の現実に対処できる次世代の教員・保育者を育成するカリキュラムの開発を目標とした。H26年度は、以下の調査を行った。(1)保育園・幼稚園・小学校における外国籍児童への援助や適応状態の現況調査のため、H24年度から継続調査を行っているO市プレスクール事業の、前年度在籍児童フォローアップ調査(H26.9月)、H26年度の実態調査とカリキュラム研究(H26.12月H27.3月)、受け入れ保育園観察と保育者インタビュー(5園)、N市プレスクール事業インタビュー調査及び授業観察を行った。その結果は、日本保育学会・Reconceptualizing Early Childhood Education Conferenceで報告した。外国籍児童の生育歴、言語状況、タイプにより有効な日本語指導が異なるため、子どものどのような特性に注意を払って計画するかが重要である。

その際、1保育そのもの、個別の日本語指導、保護者指導を含む集団指導による小学校文化紹介の3つの要素の組み合わせが重要であり、2外国籍児童が散在する地域の保育現場でもこれらの要素を含めていく方法等が、今後の検討課題である。(2)アメリカの多文化共生教育との比較調査:前年度の調査結果について異文化間教育学会で学会発表を行った。さらに、H26年11月に、アメリカのK州立大学の教員養成科目の授業を参観・調査を行った。また、多文化教師教育に携わる大学教員の資質・技術要件についての調査を行った。(3)教師・保育者をめざす学生の異文化理解に関する意識調査と多文化教育カリキュラムの作成:テキストの作成作業、試行用指導プログラムの構築を行った。その一部は保育者養成用テキストとして出版した。H27年度以降、これらのテキストを活用した養成課程実践研究を行う継続研究として行う。幼児教育昨年岐阜県O市との協力関係ができたことにより、プレスクール事業及び就学前の時期から小学校へのつながりについての調査も併せて行うことができた。インタビュー調査等はほぼ計画通り進められたが、23月期の天候不順による交通機関麻痺により、やむを得ず中止した調査がある。それについては、H26年度に実施予定である。また、収集されたデータの分析も遅れているため、人的・物理的環境整備を行いH26年度前半期で後れを取り戻す予定である。研究筆頭者及び研究分担者の一人が所属先を移動したことにより、研究開始が6月にずれこんだことによる。上記の理由に寄り、外国の教員養成調査について2か国の予定が1か国のみの調査になった。また、「外国籍児童への援助や適応状態の現況調査」のうち、授業・保育観察による調査が遅れている。これは、新たに幼保小連携のためのプレスクール事業についての調査を加えたためである。(1)外国籍児童への援助や適応状態、指導環境の現況調査【継続】:保育所・幼稚園等に在園する外国籍の子どものために小学校就学準備のためのプレスクール事業を行っている自治体の取り組みを、指導・授業への参与観察により地域を広げて継続調査する。保育所・幼稚園の外国籍児童を担任する保育者の意識調査(インタビュー)と保育内容調査(愛知県、岐阜県、静岡県)。(2)教師・保育者をめざす学生の異文化理解に関する意識調査【発展】:小学校教員や保育者を志望し教育実習に参加予定の関東・東海地方の大学の学生を対象にした異文化理解に関する質問紙調査を行い、カリキュラム作成に役立てる。(3)教員・保育者養成カリキュラムのアウトラインの試作【次の研究へ】:既存の多文化教師教育に関連すると考えられる国内の研究をさらに整理し、2養成校で、1クラスずつ既存の授業の中に取り入れやすい活動を試行、ガイドラインを作成していく。テキスト作成のための準備も行う。(1)保育園・幼稚園・小学校における外国籍児童への援助や適応状態の現況調査
疎水化多糖類被覆組み替え癌遺伝子タンパクによる抗腫瘍性ワクチンの開発

疎水化多糖類マンナンまたはプルランとHER2(147HER2;N末より147個のアミノ酸から成り立つ)組み替え蛋白との複合体(CHM-HER2またはCHP-HER2複合体)にてBALB/cマウスを免疫することにより、同系HER2発現腫瘍に特異的なキラー細胞が誘導された。キラー細胞は抗体を用いた検討により、CD3陽性、CD8陽性、K^d拘束性のCTLであり、組み替え蛋白147HER2内に含まれるHER2p63を認識していた。CHP-HER2を組み込んだ樹状細胞が細胞内処理を経てHER2p63ペプチドをMHCクラスI分子により提示することを明らかにするべく、ヒトHER2p63特異的HLA-A2402拘束性CTL、クローン細胞を用いて検討を進めた。これはマウスMHCクラスIのK^dおよびヒトHLA-A2402が似通ったペプチド結合性モチーフを有しており、また事実、すでに我々がHER2p63はHLA-A2402を有したヒトにおいても特異的CTLを誘導することを明らかにしたことによる。HLA-A2402を有する樹状細胞はCHP-HER2処理によりHER2p63特異的CTLクローンを特異的に刺激し、サイトカインの放出を誘導した。これらの実験結果は、疎水化多糖類CHPとの複合体とすることにより、大腸菌で作製された組み替え147HER2蛋白分子を取り組んだ抗原提示細胞が蛋白内に含まれているMHCクラスI結合性ペプチドを提示することを示している。HER2陽性同系腫瘍接種10日後より、CHP-HER2で前処置された同系樹状細胞によるワクチンを1週間間隔で繰り返したところ腫瘍は完全に消失した。HER2原癌遺伝子産物とマンナン多糖類で複合体を形成させ、それを免疫原として用いることによりHER2特異的K^d拘束性CD8^+CTLを誘導し得た。HER2蛋白(N末端から147アミノ酸残基より成立)のみ、CHM-HER2複合体(HER2蛋白と疎水性コレステロール置換多糖類マンナンとの複合体)によってBALB/cマウスを免疫し、脾細胞をin vitroでHER2発現細胞CMS17HEにより刺激後HER2発現細胞CMS7HEに対するキラー細胞活性を^<51>Cr遊離試験により検討した。CHM-HER2複合体で免疫されたマウスからはHER2特異的なCD8^+K^d拘束性CTLが誘導された。可溶性HER2蛋白のみによる免疫では誘導されなかった。CHM-HER2複合体により誘導されたCTLはHER2蛋白内に含まれるペプチドp63-71(TYLPTNASL)を認識していた。CHM-HER2複合体により免疫されたマウスはCMS7HE腫瘍に対して抵抗性を獲得したが、可溶性HER2蛋白のみによる免疫ではこの抵抗性は認められなかった。また、免疫後、HER2発現腫瘍接種前に抗CD4、抗CD8両抗体、または抗CD8抗体のみを投与されたマウスでは免疫による腫瘍拒絶効果が阻害された。マウスにCMS7HE腫瘍細胞1x10^6個を接種し、0、3、7、14日後よりCHM-HER2複合体を投与し治療実験を行った。0、3日後より治療開始されたマウスでは腫瘍の完全な退縮が認められた。ヒトHER2のN末端より147個のアミノ酸を含む組み替えHER2タンパクとコレステロール疎水化多糖類(プルランまたはマンナン)の複合体で免疫されたBALB/cマウスではHER2p63特異的K^d拘束性CD8^+CTLが誘導し得る。同複合体で免疫されたマウスでは組み替えHER2タンパクに対する極めて高い抗体化を有するIgG抗体が産生された。HER2発現BALB/cマウス腫瘍

CMS17HEまたは同複合体で免疫されたマウスの脾臓細胞より得られたCD4^+T細胞またはCD8^+T細胞は同複合体により処理された同系マウス樹状細胞により抗原特異的に刺激活性化された。同複合体により前処理を受けた樹状細胞5×10^4個をHER2発現腫瘍CMS7HE担癌10日目のマウスに週1回投与することにより腫瘍の完全な消失が認められた。組み替えHER2蛋白とコレステロール疎水化多糖類プルランの複合体(CHP-HER2)によりHLA-A2402陽性及び陰性の健常人より調整された末梢血CD14^+細胞由来樹状細胞を前処置した。処置18時間後に、これらの樹状細胞のHLA-A2402拘束性HER2p63ペプチド特異的CD8^+CTLクローンに対する感受性を検討した。CHP-HER2前処置のHLA-A2402陽性樹状細胞のみがCTLクローンにより殺傷され、コントロール複合体で処理された樹状細胞及びHLA-A2402陰性樹状細胞は全く感受性を示さなかった。さらにHLA-A2402陽性樹状細胞をCHP-HER2複合体、CHP、HER2蛋白のみ等にて前処置した後にHER2p63特異的CTLクローンに対する刺激能を検討した。CHP-HER2によって前処置された樹状細胞のみがCTLクローンを刺激しインターフェロンγの産生を促したが、CHP、HER2蛋白、CHPとコントロール蛋白の複合体により前処置された樹状細胞は何ら刺激活性を示さなかった。CHP-HER2前処置樹状細胞のHER2p63ペプチド提示に関わる分子を明らかにすべく、CHP-HER2前処置樹状細胞を各種inhibitorで処理し、ペプチド提示能に対する影響を検討した。サイトカラシンD、ブレフェルディンA、サイクロヘクサマイド、及びラクトシスティン前処置樹状細胞はペプチド提示能を消失した。また、CHP-HER2前処置HLA-A2402陽性樹状細胞により、自家末梢血リンパ球を感作し、HER2p63特異的HLA-A2402拘束性CTLクロンーンを樹立できた。
住宅用衛生機器の節水効果に関する総合評価手法の研究

従来、住宅用の節水型機器の節水効果に関する研究は、器具で消費される給水量の削減効果に主眼が置かれているため衛星器具と給水設備のみが評価の対象であった。本研究では、節水化の評価範囲を拡張させ、給湯設備において水が湯に変換された場合の節湯と省エネルギー効果、衛生器具で使用され排水設備システムへ至った後の排出性能や配管内での搬送性能の低下なども視野に入れた総合的な衛星器具の評価方法を検討することを目的としたものである。給水設備では、節水型機器の給水特性や使用者の快適性評価を行い、総括として使用水量、CO2排出量、消費エネルギー量の削減効果を評価した。給湯設備では、データの不足しているサーモスタット型混合水栓やシャワーヘッドなどの水栓金具類の節水・節湯効果を評価検討した。排水設備では、ディスポーザ排水における破砕厨芥の搬送性能、節水型・超節水型の大便器での汚物やトイレットペーパーの排出性能と配管内での搬送性能の低下をも評価に加味することを検討した。以上より、給水、給湯、排水の広範囲な視点から節水効果を総合的に評価するための基礎的知見が得られた。住宅用衛生機器の節水効果の総合評価法を立案するために、(1)給水、給湯系、(2)排水系という、水の供給側、排出側の2つの評価を行うことの視点から分担して研究を実施している。主に(1)に関しては、市川、鎌田が担当し、(2)は大塚が担当している。初年度は、各自の担当箇所を検討した。その成果は、以下のとおりである。市川は、節水に係わる総合評価を構築するために、本年度は(1)エンドユーザへの節水調査意識や水回り空間などのアンケート調査、(2)節水に係わる性能試験方法を検討するための基礎的実験として、エコマーク認定商品の節水器具、及び非認定品の市販の各種節水グッズなどを対象に吐水性能実験等を行った。これらの結果、例えば、エンドユーザの水回り空間や節水機器に対する要求実態、これまで不明確であった節水器具の最低必要圧力など種々の有益な基礎的データを入手することが出来た。これらの成果は、18年空気調和・衛生工学会大会などへ発表する予定である。鎌田は、家庭用給湯設備における省エネルギー、節水の観点から次のような研究を行った。まず、一般型瞬間式ガス給湯機、潜熱回収型瞬間式ガス給湯機、深夜電力利用温水器、自然冷媒(CO_2)ヒートポンプ給湯機の4種類の給湯機を用い、従前から提案されている運転モードに従ったエネルギー効率実験および出湯時間と停止間隔を種々変化させた基礎実験などから、それぞれの機器に対し、水温・気温、1日の湯使用量、使用時間などの要因がエネルギー効率に及ぼす影響を明らかにした。その上で、家庭での湯使用量の半分以上を占める入浴行為に的を絞り、鎌田の研究室ですでに行っていた実測調査、入浴実験の結果をもとに、各種入浴モードを提案し、追焚き、沸かし直し時のように、入水温が高くなると効率が下がる自然冷媒(CO_2)ヒートポンプ給湯機を中心に、この入浴モードを用いたエネルギー効率実験を行い、節水効果とエネルギー効率低下割合などに関するデータを整備した。成果は修士論文にまとめた。大塚は、従来型機器に対し節水型機器を導入した場合の節水量、CO_2排出量、コストなどの削減量を指標に評価を行った。また、衛生器具を介し排水系統に排水された場合の搬送性能の低下を機器の性能評価に加えるため、各種洗浄方式の便器(節水型、超節水型を含む)の搬送性能と排水流量との関係を国内の各種搬送性能試験法を用いて把握した。各自の研究成果の一部は、既に平成17年度日本建築学会(大会)、同(関東支部報告)、空気調和・衛生工学会大会でも報告したほか、平成18年度も前記の学会などで報告する。次年度は、各担当箇所を掘り下げて検討するとともに、上記、内容の総合化を視野に入れた研究を行う予定である。研究は、住宅用衛生機器の節水効果の総合評価法を検討することを目的としたもので、昨年度に引き続き(1)給水・給湯系、(2)排水系に研究分担を分け研究を実施した。(1)は、主に市川、鎌田が担当し、(2)は大塚が担当した。本年度の研究実績は、以下のとおりである。

大塚は、節水型便器のうちから、最近、特に採用が増えている水道直圧を利用しロータンクを排除した節水型便器や洗浄水量を6Lと従来の1/2以下に削減させた超節水型便器の搬送性能評価を実施し、搬送性能を決定づける菅内流速、流水深、流量等の関係を把握した。また、新たな機器とした圧送排水システムでの使用水量と搬送性についても検討した。また、シングルレバー水栓については、無駄なガスの着火を防止するためにか操作角度を工夫した改良型水栓に関する基礎的な検討を被験者実験を行い実施した。市川は、節水に関する将来的な基準策定を考慮し、水使用時における通常流量、及び人間が不満足と感じる限界流量(最小許容流量、最大許容流量)について、限定された水使用用途の下ではあるが被験者実験より検討した。また、AHP(Analytic Hierarchy Process)を用いた場合の節水の評価方法について検討した。鎌田は、家庭用各種熱源機器のエネルギー効率に影響を及ぼす要因となる水温、気温、1日の使用水量、使用時間に関する昨年度データの詳細解析を行い、各機器の幾つかの運転モードに応じた給湯消費エネルギーのシミュレーションを行うための基礎的な検討を行った。また、入浴行為に対し、自然冷媒(CO2)ヒートポンプ給湯機を中心に入浴モードを用いたエネルギー効率実験結果を詳細に検討し、節水効果とエネルギー効率の低下に関する要因について分析を行った。各自の研究成果の一部は、既に平成18年度の日本建築学会、空気調和衛生工学会、同学会論文集などでも報告した。また、平成18年度も前記の学会での報告するほか、国際会議等でも報告を加えてゆく予定である。本研究は住宅用の節水型機器の節水効果について、(1)従来の使用水量のみの削減量に注目するだけではなく、器具の使われ方や湯に変換された場合の使用水量、消費エネルギー量なども考慮した給水・給湯設備での検討を行うこと、(2)衛生器具で使用後に排水系統へ衛生的に排水排除できる搬送性能を検討することも含め総合的な評価検討を行うための知見を得ることを目的としたものである。給水設備分野に関しては、節水技術の変遷や普及状況を示した後、使用者の節水意識に関する現状を明らかにした。その上で、節水型機器の給水特性や使用に伴う快適性評価を行い、総括として使用水量、CO2排出量、消費エネルギー量などの削減効果を総合的に評価している。給湯設備分野に関しては、先ず今までデータの蓄積がなく、使用者の使い勝手に左右されることが大きかった水栓類に注目し、サーモスタット型混合水栓や手元止水機能付シャワーヘッドの節水節湯効果、台所各種水栓による食器洗浄時の節水効果について定量的に把握した。次に、給湯モードを設定して給湯機を運転した際の熱効率の測定、給水温度の予測手法の検討を行った。排水設備分野に関しては、節水化に伴い搬送性能が低下するディスポーザ排水による破砕厨芥の搬送性能や排水システム設計上の留意点を示した。また、大便器に関しては、従来型、節水型、超節水型などの各種タイプで搬送性能を決定する流速、流水深さ、流量などの限界値を示すことで、先の給水設備との関連を持たせた衛生器具の評価方法を立案するための基礎データの提示を行った。以上より、給水、給湯、排水の一連の給排水設備分野からの知見を生かした衛生器具の総合的評価方法を確立する上での有用な知見とデータを収集することができたとし最終成果報告書をまとめている。