hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実臨床におけるファーマコゲノミクス検査の有用性検証

本研究では、薬物の代謝酵素などの遺伝子変異を解析することで、薬物の効果や副作用の予測を可能とするファーマコゲノミクス(Pharmacogenomics: PGx)検査の臨床的有用性を評価することを目的としている。今年度までに、薬物代謝酵素CYP2D6により代謝活性化を受けて効果を発揮する鎮痛薬トラマドールの個別化投与指針構築に向けて、レトロスペクティブ研究を進めてきた。トラマドールを処方され、CYP2D6の遺伝子多型測定を実施した患者144例の検体を用い、日本人に多い酵素機能低下変異であるCYP2D6*10に加え、酵素機能の欠損するCYP2D6*5、酵素機能が上昇するコピー数の測定を行った。遺伝子多型測定結果を酵素機能に応じ、酵素機能の大きく低下するPM (poor metabolizer)、酵素機能のやや低下するIM (intermediate metabolizer)、通常の酵素機能を有するEM (extensive metabolizer)、酵素機能が上昇するUM (ultra-rapid metabolizer)に層別化し、トラマドール投与量との比較を行った。対象患者のうち、PMに該当する患者は確認されなかった。また、単変量解析においては、IM、EM、UMの3群間におけるトラマドール投与量に有意差は認められず、遺伝子多型よりも個々の患者の原因疾患による影響が大きい可能性が示唆された。ここまでの結果から、疼痛の原因疾患による影響が大きいと考えられたため、対象疾患を特定の手術後の疼痛管理に限定し、症例を集積し、得られた疼痛スコアに基づいて母集団薬力学的解析を進める。なお、本研究は滋賀医科大学及び立命館の倫理委員会の承認を得て実施している(承認番号:29-254、BKC-人医-2018-001)。第一段階のレトロスペクティブ解析を完了し、さらなる詳細な解析に移行していることから、当初の計画通り順調に進展していると言える。当初の計画通り、次年度も引き続きレトロスペクティブ研究を継続する。それらの結果からCYP2D6遺伝子多型に基づくトラマドールの投与設計に有用性を見いだすことができれば、前向きの検証的研究へと繋げる。初年度である本年度は薬物代謝酵素CYP2D6により代謝活性化を受けて効果を発揮する鎮痛薬トラマドールの個別化投与指針構築に向けて、レトロスペクティブ研究に着手した。遺伝子多型測定結果を酵素機能に応じ、酵素機能の低下するIM (intermediate metabolizer)、通常の酵素機能を有するEM (extensive metabolizer)、酵素機能が上昇するUM (ultra-rapid metabolizer)に層別化し、トラマドール投与量との比較を行った。単変量解析においては、IM、EM、UMの3群間におけるトラマドール投与量に有意差は認められなかった。今後、原疾患や併用薬剤などの患者背景に加えて、他の遺伝子多型の追加測定を行った上で、多変量解析により至適投与量の決定を目指す。当初の予定通り、倫理委員会等の研究開始にかかる手続きを完了し、レトロスペクティブ研究に着手し、一定の成果を得ているため。

なお、本研究は滋賀医科大学及び立命館の倫理委員会の承認を得て実施している(承認番号:29-254、BKC-人医-2018-001)。第一段階のレトロスペクティブ解析を完了し、さらなる詳細な解析に移行していることから、当初の計画通り順調に進展していると言える。当初の計画通り、次年度も引き続きレトロスペクティブ研究を継続し、その成果に応じて前向き検証研究を行うことにより、実臨床におけるファーマコゲノミクス検査の有用性を評価していく。当初の計画通り、次年度も引き続きレトロスペクティブ研究を継続する。それらの結果からCYP2D6遺伝子多型に基づくトラマドールの投与設計に有用性を見いだすことができれば、前向きの検証的研究へと繋げる。
動脈周囲脂肪組織由来間葉系幹細胞の機能評価と臨床応用に関する研究

近年、脂肪組織由来の間葉系幹細胞は採取の容易さから、心筋、血管、骨軟骨、脂肪組織の再生医療に用いられている。これまでにも自己組織由来の幹細胞移植による血管再生治療が報告されているが、その効果は患者により差がある。患者がもつ老化や疾患(糖尿病、腎不全)の影響、虚血組織自体がもたらす細胞組織環境の悪条件や、自己幹細胞の機能障害が原因として想定されている。我々は、老化と動脈硬化が脂肪組織由来間葉系幹細胞に与える影響を、血管周囲脂肪組織由来間葉系幹細胞に着目して、病的動脈壁周囲で脂肪組織に何が起こっているのか、皮下脂肪組織由来の間葉系幹細胞との比較検討でその性質変化を明らかにして臨床応用つなげたい。
有機導体におけるディラック電子の輸送現象の理論

通常,固体中の電子は光速よりもはるかに小さな速さで動き回っている.しかしながら,有機導体α-(BEDT-TTF)2I3では高圧下で相対論的な電子の運動方程式による記述が不可欠になる.このディラック電子とよばれる相対論的な電子は,磁場下での輸送現象にその特徴を表す.本研究では,この有機導体におけるディラック電子の磁場下での輸送現象について,主に相互作用効果を解析して,実験結果と良く一致する結果を得た.圧力下でディラック電子系となる有機導体α-(BEDT-TTF)2I3については,どのようにしてディラック電子系が実現しているか,その機構が明らかにされていない.この問題について,有機導体で重要な役割を演じるサイト間のクーロン相互作用を取り入れた拡張ハバード模型の解析を行った.平均場近似を適用し,交換相互作用効果から生じるホッピングパメータのくりこみ効果によるディラック電子の安定化機構を提案した.ディラック電子を安定化させるホッピングのパラメータ領域が,実空間でπのフラックスを生じさせることで増大することを見出した.特に,三角格子上ではストライプ状のフラックスパターンを形成するという興味深い結果が得られた.このようなフラックスパターンの生成において,ホッピングパラメータの値に違いがあるということが非常に重要である.この点については,拡張ヒュッケル法などから評価されたホッピングパラメータからも示唆されていることであり,有機導体におけるホッピングパラメータの特徴とよく整合する結果といえる.この他,有機導体で実現しているディラック電子系は,グラフェンと異なり層間の相互作用が存在する.この問題について,層間の相互作用を取り入れた解析を行った.磁場下において面内の交換相互作用と面間の反強磁性相互作用を平均場近似で解析し,どのようなスピン状態が実現するかを明らかにした.有効g因子が低温で小さくなる効果を見出したが,これはグラフェンと定性的に異なる結果であり,実験結果とも一致する.通常,固体中の電子は光速よりもはるかに小さな速さで動き回っている.しかしながら,有機導体α-(BEDT-TTF)2I3では高圧下で相対論的な電子の運動方程式による記述が不可欠になる.このディラック電子とよばれる相対論的な電子は,磁場下での輸送現象にその特徴を表す.本研究では,この有機導体におけるディラック電子の磁場下での輸送現象について,主に相互作用効果を解析して,実験結果と良く一致する結果を得た.固体中のディラック電子系としてよく知られているグラフェンでは、ディラック電子の生成条件はよくわかっている。蜂の巣格子上を電子が跳び移るとき、ディラック電子のエネルギー分散が自然に現れる。しかし、圧力下でディラック電子系となる有機導体においては、ディラック電子の出現条件は明らかになっていない。これはエネルギーバンドが4つのバンドからなっており、グラフェンと比較して複雑で、解析が困難なためである。4つのエネルギーバンドは実空間での多数のホッピングパラメーターによって決まっており、どのようにしてディラック電子のエネルギー分散が生成されるのかよくわかっていない。この問題に対して、ディラック電子特有のカイラリティに着目して解析を行った。特にディラック電子のカイラリティに関係する代数的な構造に着目して、ハミルトニアンを解析し、この系のディラック電子のカイラリティを記述する2つの生成子を見出すことに成功した。特に、生成子が持つ位相自由度と、ブリルアンゾーンにおけるディラック点との間に簡単な関係式が成り立つことがわかった。また、4つのバンドを持ちさらにディラック点を有するような簡単なモデルの構築にも成功した。簡単化したモデルではディラック点の位置が解析的な表式を用いて表すことができる。研究計画において面間磁気抵抗の理論式と実験データの比較から系のディラック電子のエネルギー分散のパラメータを決定することを計画していたが、ディラック電子のカイラリティに関係する生成子の結果は、異なる観点からこの系のパラメータに関する考察を与えるものである。ディラック電子のエネルギー分散が安定化される条件を明らかにすることができれば、常圧下でのディラック電子系の実現に向けて有用な知見が得られることが期待される。層状のディラック電子系である有機導体α-(BEDT- TTF)2I3において,ディラック電子の特徴は面間磁気抵抗に現れる.面間磁気抵抗の磁場依存性は,主にディラック電子系特有のエネルギーゼロのランダウ準位の効果によって説明できる.この面間磁気抵抗にスピン反転効果が存在することが実験的に示唆されていた.通常,面間の電子のホッピングではスピンは反転しない.そのため,単純なディラック電子のモデルでは理解することができない.この問題について,層間のクーロン相互作用に着目した解析を行った.少数キャリア系であることから,層間のクーロン相互作用における遮蔽効果がほとんど存在しないため,スピン反転を生じさせる平均場が現れる.この効果を取り入れて,久保公式を用いて磁場下での面間の伝導率を計算し,実験結果と良く一致する結果を得た.また,固体中のディラック電子系においては,電子はカイラリティの自由度を有する.電荷とスピンの自由度のほかに,左巻きか右巻きかの自由度がある.このカイラリティ効果によって,たとえば不純物散乱では後方散乱が抑制される.ディラック電子系の超伝導状態におけるカイラリティ効果について,有機導体α-(BEDT-TTF)2I3のようなディラック電子系と,ディラック電子系ではないが鉄系超伝導体の電子のようにカイラリティで特徴付けられる電子状態が存在する場合に,超伝導ギャップ方程式の解析を行った.

その結果,カイラリティ効果により超伝導ギャップ関数にノードが生成される機構が存在することを明らかにした.物性理論有機導体でのディラック電子系に関して最大の問題のひとつは,ディラック電子の生成機構の解明である.この問題について,実空間フラックス生成による成果を得たが,この結果は有機導体の特徴を反映したモデルに基づく結果であることから,生成機構を考える上で重要な成果といえる.また,有機導体で実現しているディラック電子系における輸送現象において,面間の伝導でスピンがフリップする効果の存在が実験から示唆されている.この問題を考える上で,層間の反強磁性的相互作用効果を解析することが非常に重要になる.層間相互作用を考慮して,系全体のスピン構造を決定することができたことで,面間の輸送現象を解析するための重要な基礎を構築することが出来たといえる.圧力下でディラック電子系となる有機導体においては、角度分解光電子分光などの直接的な方法でエネルギー分散を実験的に決定することができない。このため他の実験手段を用いてエネルギー分散を決める必要がある。この問題について、本研究では面間磁気抵抗に着目して研究を進めている。現在、磁場下での面間磁気抵抗の理論的表式を得ており、実験データの解析を行っている。しかし、研究実施計画に記載したように、面間磁気抵抗の面内磁場方向への依存性の起源について二つの可能性があり、この点について注意深い考察が必要である。有機導体で実現しているディラック電子系では、グラフェンと異なり、エネルギー分散が等方的で直立した円錐形ではなく、傾いてひずんだ円錐形となっている。このため、磁場下での電子の波動関数であるランダウ準位の波動関数が実空間で異方的になる。面間の伝導において、電子が面間を飛び移るとき、面内磁場の影響によって電子の軌道は曲げられる。このとき、波動関数の異方性を反映して、面間磁気抵抗が面内磁場の方向に依存して、振動する。ところが、異方性の起源として円錐のひずみと円錐の傾きの二つの可能性がある。この点を区別するために正の磁気抵抗領域における面間磁気抵抗の理論式は導出されており、現在実験データを解析中である。負の面間磁気抵抗領域については、すでに実験データの解析を進めており、波動関数の異方性の定量的な評価を行っている。平成24年度に得た、ディラック電子のカイラリティを記述する2つの生成子による解析によって、面間磁気抵抗の解析について相補的な情報が得られる事が期待され、この点について現在解析を進めている。有機導体の特徴を有したモデル系で,実空間のフラックス生成によるディラック電子系の安定化機構を見出したが,ディラック電子系が実現している有機導体のモデルにこの効果を取り入れることで,ディラック電子の安定化機構が明らかになる可能性がある.
希土類元素添加によるプラズマ室化反応の促進効果に関する研究

鉄系合金を水素-窒素プラズマやアンモニアなどによって窒化する際に,ランタンなどの希土類元素を試料近傍に配置することにより,窒化速度が促進されることが報告されている。この事実を確かめるため,鉄-クロム合金を窒化する際にランタンを脇に置き,530°Cでプラズマ窒化を行った。その結果,外部窒化層に,鉄窒化物以外にランタン窒化物も現れて,外部窒化層全体としては厚みが増大したが,内部窒化層の厚みには有為な変化が見られなかった。脇に設置した希土類金属は,窒化雰囲気中に浮遊したのち,試料表面に付着して窒化層の膜厚を増大させたものと考えられ,主として表面層の厚みに影響を与えることが判明した。この傾向は,窒化材として最も実用的と思われる,鉄-クロム含有合金においてとくに顕著に見られた。一方,この鉄-クロム合金の窒化においては,反応速度と同様に機械的性質も重要な要素である。この特性はビッカース硬度で判断されるが,これは試料内部の酸素濃度や熱処理などの影響を強く受けることが知られている。そこで本年は,鉄-クロム系合金の窒化物焼結体の性質を中心に調べた。鉄-クロム合金粉末をガス窒化し,ボールミルで粉砕したものを水素気流中でホットプレスを行って焼結したところ,窒化物はCrNとCr_2Nの2種類が存在し,その量の比はクロム含有量に依存して変化することが判明した。ビッカース硬さについても,クロム窒化物の体積率の増加につれて上昇した。熱伝導率と熱膨張率は,ともにクロム窒化物の体積率が大きくなるほど減少した。[概要]鉄-チタン系合金および鉄-クロム系合金(いずれも主成分は鉄)について,ガス窒化およびプラズマ窒化の速度に及ぼす希土類元素の添加効果を調べた。上記2種の試料の窒化反応を行う際に,試料近傍にランタン塊を置き,530°Cにて窒化を行い,窒化層の物性と組織の特徴を観察し,ランタンが近傍に無い場合との比較を行った。[結果]1時間7時間までの窒化時間において内部窒化層は放物線則に従って進行した。窒化層は,未窒化の領域にくらべて著しく硬度が上昇し,その上昇度は析出物の体積分率の平方根にほぼ比例した。鉄-クロム系合金よりも,鉄-チタン系合金の方が窒化層境界が明瞭であり,溶質元素単位量あたりの硬度上昇が大きかった。ただし,鉄-クロム系の場合は析出窒化物の組成に広がりがあるため,試料表面から内部へ向かっての硬度のプロファイルにはいくつかの段ができた。530°Cでの本実験においては,ランタン塊の設置は,内部窒化層の厚さと硬度に対してはあまり大きな効果が見られなかった。外部窒化層(いわゆる白層)の厚さについては,ランタンを近傍に設置した試料のほうがランタンを設置しなかったものよりも厚くなった。この原因は,プラズマによってスパッタされたランタン窒化物であると考えられ,現在,電子顕微鏡とX線マイクロアナライザによる組成分析により同定作業を行っている。[9年度の方針]希土類添加効果を詳細に検討するために,ランタン塊の量を増やすとともに,設置形態(試料側から見たランタン塊の位置や立体角)を変更して実験を行う。
最適スプラインを用いたウェットマテリアル物体の動的運動モデリングに関する研究

多様な変形運動を行う物体の動的形状および輪郭モデリングは、バイオメカニクス分野などをはじめとする様々な分野で生物の運動性質やその能力の計測、解析する上で鍵となる技術である。これらに関連する研究成果は数多くあるものの、それらの理論は一般に煩雑なものが多く、その計算アルゴリズムも複雑なものがほとんである。また、動的に変形運動を有する海洋生物、微生物、血液中の有形成分などのいわゆるウェットマテリアル物体の運動理解を念頭におき工学的見地から行った研究は見られないのが現状である。したがって、動的に多様な変形運動を行う生物体の動的輪郭モデリング手法に対する整然とした理論や簡潔なアルゴリズムの導出が望まれるところである。このような現状に対して、本研究では数理的、制御論的な立場を重視し、正規化された一様なBスプラインを基底関数として用いて、変形運動を有する物体の動的形状・輪郭モデリングを行うための整然とした理論の構築および実用的なアルゴリズムの開発を行った。特に、理論面の結果としては最適周期曲面の存在条件、周期曲面の漸近的・統計的性質、までを示した。さらに、基底関数としてBスプライン関数を採用しているため、申請者が過去に得た曲線に対する結果を曲面の場合に自然な形で拡張までができていることもわかった。将来的には、これらの理論をさらなる高次元の場合への拡張を行い、数値解析の分野への応用なども視野に入れた、より一般的な理論へと発展していく際の重要な基礎となると期待できる。また、ここで得られた理論の妥当性、アルゴリズムの有用性を示すために実際のクラゲが運動を行う動画像情報を使った実験までを行うとともに、理論を拡張することにより赤血球などの3次元形状モデリングに利用可能な閉曲面の設計理論も示した。多様な変形運動を行う物体の動的形状および輪郭モデリングは,バイオメカニクス分野などで生物の運動性質やその能力の計測,解析する上で鍵となる技術である.これらに関連する研究成果は数多くあるものの,それらの理論は一般に煩雑なものが多く,その計算アルゴリズムも複雑なものがほとんどである.また,動的に変形運動を有する海洋生物,微生物,血液中の有形成分などのいわゆるウェットマテリアル物体の運動理解を念頭におき工学的見地から行った研究は見られないのが現状である.したがって,動的に多様な変形運動を行う生物体の動的輪郭モデリング手法に対する整然とした理論や簡潔なアルゴリズムの導出が望まれるところである.これらに対し,本研究では数理的,制御論的な立場を重視し,正規化された一様なBスプラインを基底関数として用いて,変形運動を有する物体の動的形状・輪郭モデリングを行うための整然とした理論の構築および実用的なアルゴリズムの開発を行った.具体的には,理論面では,曲面の漸近的・統計的解析,周期曲面の設計法までを確立した.特に,これらの研究成果は,これまでに得てきた曲線(1次元)に関する結果を自然な形で拡張することで得ている.また,理論の妥当性,アルゴリズムの有用性を示すためにシミュレーション実験だけではなく,実際のクラゲが運動を行う動画像情報を使った実験までを行った.ここで得られる動的形状モデリング手法をうまく活用することで,ウェットマテリアル物体の変形運動の特性を定量的に表現するための手法までを開発した.多様な変形運動を行う物体の動的形状および輪郭モデリングは、バイオメカニクス分野などをはじめとする様々な分野で生物の運動性質やその能力の計測、解析する上で鍵となる技術である。
膜型・分泌型Fas受容体発現のアンバランスと病態

Fas/FasL刺激伝達系は、基本的な生物現象のみならず腫瘍の発生・除去および免疫性疾患などの病態に深く関与している。このFasを介する腫瘍の発生、進展に関する機序は、1)membrane(m)Fasのdown-regulation、2)mutated mFasのdominant negative作用、3)inhibitoryないしantagonistic functionを持つup-regulated soluble(s)Fasの作用などの三つが考えられる。本研究ではATLを研究素材の対象として1-3)をとりあげ、その実証と実際の病態との関わりを検討した。9年度においては、1)に関連して、ATLの10%はmFasが欠損している為にシグナルが伝達せず、Fas geneの構造異常はなく蛋白への調節異常がmFas欠損の原因と示唆された。2)の分野においては、mFas陽性にも関わらずFasを介する細胞死が誘導出来ない貴重な1例を見いだた。本例では、Fas遺伝子のexon 9 DDに20bpのdeletionが見つかり、結果としてstop codon→aberrant Fasが産生されていることが明らかになった。さらに、このmutant FasをJurkat cellにtransfectして蛋白を発現させたところ、Jurkat cellのwild Fasと腫瘍細胞由来のmutant Fasが発現し、その結果、mutant Fasのdominant negative作用が確認された。3)につてもその機序をATLを研究素材として研究した。即ち、ATL細胞のmFasは通常up-regulateされ、しかもin vitroにおいてアポトーシス高感受性である。しかし、実際のin vivoのATL細胞死から生きながらえ、その結果tumor burdenを増し、患者の予後を悪くしている。この機序の一端は、up-regulated mFasの産生をさらに凌駕するsFasが産生され、これが結果として生体内ではdecoy作用として働いている可能性が示唆された。従って、in vivoにおけるアポトーシスと腫瘍の相互関係は、mFasのみでなくその同位体(isoform)も加味して理解することの重要性が示された。Fas/Fas-1igandsystemは、基本的な生物現象のみならず腫瘍の発生・除去および免疫性疾患などの病態に深く関与していることが予想される。そこで、本研究では、まずアポトシスの最初の担い手であるFas分子のisoformの異常と病態について、腫瘍細胞をモデルとして検討した。今年度の研究実績は:(1)CLL, ATL, HTLV-1 cell linesの膜型と分泌型isoform(mFas, sFas)の蛋白発現量を定量し、これらの基本台帳とcell and serum bankを設けた。(2)腫瘍細胞のmFasは、anti-Fas IgM抗体にてapoptosisを誘導し、機能を保持していることを確認し、治療のtargetに成りうることを明らかにした。(3)ATLの10%と全例のCLLはmFas陰性ないし痕跡程度の陽性であるにもかかわらず、膜型mRNA(transmembrane domain;TMを含むfull length mRNA)と分泌型mRNAは発現しており、しかもsequencingにてmFas陰性のcDNAでも遺伝子変異はなかった。(4)前述の(3)にて発見されたmFas陰性ATL,CLL細胞はin vitro短期培養にてmFasが誘導された。(5)アポトーシス抵抗の1例においてmutation Fasを発見し、その生物学的意義を検討しつつある。

Fasを介する腫瘍の発生、進展に関する機序は、1)membrane(m)Fasのdown-regulation、2)inhibitoryないしantagonistic functionとして作用するsoluble(s)Fasのup-regulation、3)mutated mFasのdominant negative作用の三つが考えられる。初年度1)・昨年度3)についてその成果を報告したが、今回2)についての機序をATLを研究素材としてBr J Haematol 107:851-960,1999に報告した。即ち、ATL細胞のmFasは通常up-regulateされ、しかもin vitroにおいてアポトーシス高感受性である。しかし、実際のin vivoのATLは細胞死から生きながらえ、その結果tumor burdenを増し、患者(宿主)の予後を悪くしている。この機序の一端は、up-regulated mFasの産生をさらに凌駕するsFasが産生され、これが結果として生体内ではdecoy作用として働いている可能性が示唆された。従って、in vivoにおけるアポト-シスと腫瘍の相互関係は、mFasのみでなくその同位体(isoform)も加味して理解することの重要性が示された。
不確実性を考慮した順応的な許容漁獲量算定アルゴリズムの開発

・個体群動態モデルの作成漁獲アルゴリズムの比較を行うベースとなるシンプルな個体群動態モデルをつくった。長寿命安定型や年魚型など、いくつかのタイプのモデルを作成した。プロセス誤差(加入変動・自然死亡率の変動・レジームシフトによる再生産関係の変化)と観測誤差(資源評価誤差・パラメータの推定誤差)を不確実性として導入した。・順応的ABC算定アルゴリズムABC算定アルゴリズムとしては、FlimitやBlimitなどの管理基準をフィードバック制御する方法とレジーム毎に異なるコントロール・ルールを当てはめる方法の2種類を選んだ。シミュレーションによる検証仮想資源に対して、順応的ABC算定ルールを適用した場合の漁獲シミュレーションを行った。・シミュレーションによる検証仮想資源に対して、順応的ABC算定ルールを適用した場合の漁獲シミュレーションを行った。コンピュータシミュレーションによって、予測不可能な変動に柔軟に対応できる管理方策を選ぶ手法を開発した。その結果、従来の固定的な漁獲方策には、資源を有効利用するための余地が多く残されていることがわかった。特に、マイワシはマサバのように変動が大きい資源を一定の漁獲圧で利用する場合は、漁獲圧が生産力が低い時期に規定されるので、高水準期の高い生産力を有効利用できないことが明らかになった。●個体群動態モデルの作成漁獲アルゴリズムの比較を行うベースとなるシンプルな個体群動態モデルをつくった。●順応的ABC算定アルゴリズムABC算定アルゴリズムとしては、FlimitやBlimitなどの管理基準をフィードバック制御する方法とレジーム毎に異なるコントロール・ルールを当てはめる方法の2種類を選んだ。●シミュレーションによる検証仮想資源に対して、順応的ABC算定ルールを適用した場合の漁獲シミュレーションを行った。その結果、従来の固定的な漁獲方策には、資源を有効利用するための余地が多く残されていることがわかつた。
金属の配位した炭素クラスター負イオンと固体表面との相互作用

1.炭素クラスター負イオンと固体表面との衝突による電子脱離過程の研究低い衝突エネルギー(100eV前後)での固体表面衝突によって生じる炭素クラスター負イオンからの電子脱離過程について検討した。クラスター負イオンから脱離した電子の運動エネルギーの測定を行うため、新たな電子エネルギー分析器を開発した。C_<30>^-、C_<18>^-、C_<60>^-について実験を行なった結果、いずれの場合も従来言われているような時間スケールでの遅い電子脱離過程(delayed process)は存在しないことが示された。2.金属の配位した炭素クラスター負イオンの生成La原子の配位した炭素クラスター負イオンを、金属酸化物とグラファイト粉末を混ぜ合せて焼結したロッドにレーザー蒸発法を適用する事により得た。この結果、負イオンとして少なくとも炭素原子が6個以上ついたLaC_n^-の生成を、固体表面衝突装置に付属しているリフレクトロン型質量分析装置により確認した。これらのクラスター生成の最適生成条件について検討を行なった。
新規侵入外来種であるアメリカカンザイシロアリの系統発生に関する分子生物学的研究

3'末端をディゴギシゲニン(DIG)標識した2-3塩基の繰返し配列からなる80、84merのプローブを作成した。アメリカカンザイシロアリ職蟻から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、24種類のランダムプライマーを用いたRAPD-PCRによりDNAを増幅した。サザンブッロト、DIG標識ヌクレオチドプローブのハイブリダイズ、抗DIGアルカリホスファターゼ処理、発光基質CSPDによる化学発光を行い、RAPD-PCR増幅産物に含まれる単純繰返し配列をもつDNAフラグメントを選択した。化学発光の検出されたDNAフラグメントのDNA配列をシーケンサーで解析した。得られた配列を基に設計した10種類のマイクロサテライト領域増幅用プライマー対を用いて、仙台市、東京都、横浜市、横浜市鶴見区、京都市、神戸市、1西宮市、尼崎市、古座川町、粉河町、沖縄市、カリフォルニア州に生息する計123個体のゲノムDNAを鋳型としPCRを行った。電気泳動で分離された1230レーンに存在する対立遺伝子のサイズと数を数え、Genetic Data Analysisプログラムを用いて繁殖様式とコロニー間の関連性を解析した。繁殖様式に関しては、近親交配の傾向が認められた。国内コロニー間の関連性に関しては、古座川町と西宮市からなるA群と、仙台市、東京都、横浜市、粉河町、尼崎市からなるB群に大きく大別され、B群とカリフォルニア州のコロニーの関連性が高いことがわかった。この結果、少なくとも2系統のアメリカカンザイシロアリが国内に侵入していることが示された。また、隣接している西宮市と尼崎市のコロニー間にはほとんど関連性が認められなかった。この結果、物流や引越しなどによる被害材の移動により新たな生息地に運ばれ、その後の有翅虫の群飛により周辺地域へ生息範囲を広げるという方式で、アメリカカンザイシロアリが生息域を拡大していることが示された。8090merからなる(GC/TA)nプローブの末端をディゴギシゲニン(DIG)標識したヌクレオチドプローブ2種類を作成した。和歌山県古座川町で採集したアメリカカンザイシロアリ職蟻から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、10merのランダムプライマー(24種)を用いたPCRによりDNAを増幅した。PCR増幅産物をアガロースゲル電気泳動で分離したのちナイロンメンブレンへ転写した。転写されたDNAとDIG標識ヌクレオチドプローブをハイブリダイズさせ、抗DIGアルカリホスファターゼ処理ならびに発光基質CSPDによる化学発光を行い、(GC/TA)nの単純繰返し配列をもつPCR増幅フラグメントをスクリーニングした。PCR増幅産物を再泳動し、化学発光の検出されたDNAフラグメントをTAクローニングによりプラスミドへ組み込んだ。大腸菌JM109株の形質転換を行い、増幅されたプラスミドのインサートDNA配列をDNAシーケンサーで解析した。この結果、12種類の配列をマイクロサテライト領域の候補とした。古座川、京都、フロリダ産のアメリカカンザイシロアリからゲノムDNAを抽出し、詳細な検討を行ったところ、これらの配列の中で4種類がマイクロサテライト検出用の領域として使えることが明らかになった。同一コロニーに属するアメリカカンザイシロアリの中に多型が多く存在し、コロニー構成が単純ではないことが分かってきた。次年度は、サンプリングポイント(地域)を増やし、国内に存在するコロニー間の血縁度を検討する予定である。

前年度に開発した10種類のマイクロサテライト領域増幅用プライマー対を用いて、宮城県仙台市、東京都、神奈川県横浜市、神奈川県横浜市鶴見区、京都府京都市、兵庫県神戸市、兵庫県西宮市、兵庫県尼崎市、和歌山県古座川町、和歌山県粉河町、沖縄県沖縄市、採集地不明(国内)、米国カリフォルニア州に生息するアメリカカンザイシロアリ計123個体から抽出したゲノムDNAを鋳型とし、PCRによる増幅ならびにポリアクリルアミドゲル電気泳動によるPCR増幅産物の分離を行った。エチディウムブロマイドで可視化した1230レーンに存在する対立遺伝子のサイズと数をカウントし、GDA(Genetic Data Analysis)およびRelatednessプログラムを用いてコロニー内の繁殖様式とコロニー間の血縁度を解析した。コロニー内の繁殖様式に関しては、小さなコロニーとして存在している場合にはinbreedingしている傾向が認められた。しかし、古座川町のように多くのコロニーが同一地域に密集している場所では、inbreedingしているコロニーとoutbreedingしているコロニーが共存していることが示された。国内コロニーの関連性に関しては、古座川町と西宮市からなるA群と、仙台市、東京都、横浜市、粉河町、尼崎市からなるB群に大きく大別され、さらに後者のB群とカリフォルニア州のコロニーの関連性が高いことが明らかになった。この結果、少なくとも2系統のアメリカカンザイシロアリが国内に侵入していることが示された。また、隣接している西宮市と尼崎市のコロニー間にはほとんど関連が認められなかった。この結果より、アメリカカンザイシロアリは有翅虫の群飛により生息域を拡大するのでなく、物流や引越しなど人的な活動により被害材が移動されることにより主に国内での生息域を広げていることが明らかになった。
侵襲性新生児GBS感染症予防のための母児感染予防ケアの開発と評価

本研究は,新生児GBS感染症予防のために,どのような予防策を受けた新生児が新生児GBS感染症を発症しているのか発症要因等を明らかにすることおよび新生児敗血症髄膜炎発症GBS株と非発症GBS株の微生物学的な異同を明らかにすること(第一研究),新生児GBS感染症予防のためのGBS保菌妊産褥婦へのケアを明らかにすること(第二研究)を目的としている.第一研究は,5施設で2007年から2016年までに発症した早発型・遅発型GBS感染症発症児とその母体を対象とした.早発型14例,遅発型17例,院内出生は各々4例,発症率はいずれも0.10(出生千対)であった.発症時期をI期(2007年2008年)とII期(2009年2016年)に分け早発型の発症率を比較すると,II期(0.03,出生千対)はI期(0.42,出生千対)より有意に減少した.産婦人科診療ガイドライン導入後に早発型GBS感染症を減少させる効果を示した我が国初めての学術論文として公表できた.しかし,本研究は地域が限定されており,今後は母集団のGBSスクリーニング実施状況と併せて全国規模調査において詳細に検討する必要がある.GBS菌株18株の収集ができ,薬剤感受性は,penicillin系抗菌薬に感受性を示したが,MIC(最小発育阻止濃度)は僅かの上昇を認めたため,今後の動向に注意を要すると考える.血清型別は,Ia型5株,Ib型1株,III型11株,VI型1株であり,ワクチン導入ができれば重症例の発症予防に寄与できると考える.第二研究は,GBS保菌妊産褥婦に対して半構成的面接調査を行った.GBSを保菌していることにより疑問,不安,心配に思っている内容は,抗菌薬の予防投与や分娩時に関すること,児に関すること,妊婦自身に関することの視点が抽出され,夫などと情報共有できるパンフレットなどを用いて説明することが必要と考えられた.本研究は,新生児GBS感染症予防のために,どのような予防策を受けた新生児が新生児GBS感染症を発症しているのか発症要因等を明らかにすること,新生児敗血症髄膜炎発症GBS株と非発症GBS株の微生物学的な異同を明らかにすること,新生児GBS感染症予防のためのGBS保菌妊産褥婦へのケアを明らかにすることを目的としている.平成26年度は,現在までの成果を踏まえ,研究方法について共同研究者および研究協力者と具体的な研究方法について検討を重ね,研究精度の向上を図った.第一研究は,多施設における早発型GBS感染症および遅発型GBS感染症の発症状況と発症頻度を明らかにすることを継続して実施することとした.さらに,細菌学的解析として,血清型,薬剤感受性,CovR/S変異を解析することとした.これらの研究内容について,名古屋市立大学看護学部研究倫理委員会の承認を得て研究を開始した.研究協力施設5施設の内諾は得られた.今後は,各施設における倫理委員会の承認が得られ次第,対象者の情報収集および細菌学的解析を実施していく.第二研究は,どのような予防策(スクリーニング,保健指導など)を受けた児が発症しているのか,GBS保菌妊産褥婦は妊娠分娩産褥期にどのような予防策やケアを受けたのか,ケアの現状と課題を明らかにするための具体的な研究方法について,検討を重ねた.研究協力施設の内諾は得られており,今後は,具体的な研究方法を決定することを優先して行い,実施していく.本研究は,新生児GBS感染症予防のために,どのような予防策を受けた新生児が新生児GBS感染症を発症しているのか発症要因等を明らかにすることおよび新生児敗血症髄膜炎発症GBS株と非発症GBS株の微生物学的な異同を明らかにすること(第一研究),新生児GBS感染症予防のためのGBS保菌妊産褥婦へのケアを明らかにすること(第二研究)を目的としている.平成27年度は,第一研究は,研究協力施設において研究倫理審査の承認を得て,4施設の新生児GBS感染症12症例の情報収集および発症率を算出するための施設属性に関する情報収集を行った.さらに,研究対象者から検出されたGBS菌株5株を新たに収集した.この5株の薬剤感受性においてはpenicillin系抗菌薬に耐性を示した株はなく,血清型はIII型4株,Ia型1株であった.CovR/S変異の解析については,解析対象とするGBS菌株の選定を共同研究者と検討し,母児ペアでGBS菌株が収集でき,かつ,児は血液もしくは髄液由来の菌株に焦点を絞ることとした.その結果,CovR/S変異の解析については,現在までに収集できた母児2組4株において実施した.第二研究は,研究協力施設と研究方法について検討を重ね,名古屋市立大学看護学部研究倫理委員会および研究協力施設の承認を得た.研究協力医師・助産師・看護師に対して概要を説明し,具体的な進め方を明確にし,研究体制を整備した.第一研究は,研究協力施設4施設の情報収集を完了することができ,解析を進めることができた.第二研究は,具体的な研究方法について共同研究者および研究協力者と検討を重ね,妊娠・分娩・産褥期に受けたGBSに関する説明・ケア・支援等に関する調査内容を決定することができた.研究倫理委員会の承認が得られ,研究体制を整備することができた.

本研究は,新生児GBS感染症予防のために,どのような予防策を受けた新生児が新生児GBS感染症を発症しているのか発症要因等を明らかにすることおよび新生児敗血症髄膜炎発症GBS株と非発症GBS株の微生物学的な異同を明らかにすること(第一研究),新生児GBS感染症予防のためのGBS保菌妊産褥婦へのケアを明らかにすること(第二研究)を目的としている.今年度は,第一研究は,新たに研究協力施設4施設の新生児GBS感染症5症例の情報収集,発症率を算出するための施設属性に関する情報収集,研究対象者から検出されたGBS菌株1株の収集を行った.このGBS菌株の薬剤感受性はpenicillin系抗菌薬に感受性を示し,血清型はIII型, CovR/S変異はなかった.現在までに情報収集が完了した2012年2014年に早発型および遅発型を発症した9例について解析し,中間報告として学会発表を行った.妊婦GBSスクリーニングは9例中6例が陰性であり,偽陰性が少なくなる対応が今後の課題と考えられた.遅発型と経母乳感染との関連が報告されているが,本研究でも2例に乳腺炎の症状がみられた.母の手指衛生,母乳の管理,乳腺炎の発症時の対応など母への保健指導が重要と考えられた.また,新生児GBS感染症発症児から検出されたGBS菌株9株を解析した.penicillin低感受性GBS菌株はなかったが,MIC(最小発育阻止濃度)は僅かの上昇を認めたため,今後の動向に注意を要すると考えられた.血清型はIII型6株,Ia型1株,Ib型1株,VI型1株であり,ワクチン導入ができれば重症例の発症予防に寄与できると考えられた.第二研究は,妊娠分娩産褥期に受けたGBSに関する説明・ケア・支援,GBS保菌していることで気がかりに思っていることなどについて,19組の面接調査を実施した.第一研究は,現在までに情報収集と解析が完了した症例の解析を進め,早発型および遅発型GBS感染症について中間報告として公表することができた.第二研究は,妊娠分娩産褥期に受けたGBSに関する説明・ケア・支援,GBS保菌していることで気がかりに思っていること等に関する面接調査を実施することができた.本研究は,新生児GBS感染症予防のために,どのような予防策を受けた新生児が新生児GBS感染症を発症しているのか発症要因等を明らかにすることおよび新生児敗血症髄膜炎発症GBS株と非発症GBS株の微生物学的な異同を明らかにすること(第一研究),新生児GBS感染症予防のためのGBS保菌妊産褥婦へのケアを明らかにすること(第二研究)を目的としている.今年度は,第一研究は,5施設で2007年から2016年までに発症した早発型・遅発型GBS感染症発症児とその母体の情報収集を完了することができた.早発型14例,遅発型17例,院内出生は各々4例,発症率はいずれも0.10(出生千対)であった.発症時期をI期(2007年2008年)とII期(2009年2016年)に分け早発型の発症率を比較すると,II期(0.03,出生千対)はI期(0.42,出生千対)より有意に減少した(p = 0.02).早発型の母体GBSスクリーニングは77%(10/13)が陰性であった.遅発型は,I期とII期の発症率に差はなく,母体2例に乳腺炎がみられたが乳汁からGBS検出はなく感染経路は不明であった.早発型の減少は産婦人科診療ガイドラインの成果と考えられ,GBSスクリーニングの実施時期,採取部位,培養方法の適切な実施により,さらに予防できると考えられた.第二研究は,妊娠・分娩・産褥期に受けたGBSに関する説明・ケア・支援,GBS保菌していることで気がかりに思っていること,妊娠・分娩・産褥期において気を付けたこと,助産師などに対する要望について,半構成的面接調査を行い,20組の面接調査を完了することができた.
下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチドによる細菌性腹膜炎の制御と、臨床応用

消化器外科の領域において、治療法や診断技術の進歩が著しい現在の医療においても、消化管穿孔による細菌性腹膜炎は依然として致死率の高い重篤な疾患である(South Med J 2007;100: 594-600)。これまでの報告を要約すると、細菌性腹膜炎によるには大きく分けて二つの病態が関与している。一つは消化管外に漏出した細菌群に対する局所での感染防御機構である。もう一つは、細菌やエンドトキシンにより活性化された免疫担当細胞から産生される過剰なサイトカインやケモカインが感染局所から離れた部位での炎症反応、凝固反応を惹起しすることに伴う遠隔臓器障害であり、重症化すると多臓器不全より致死に至る(Shock1998; 10: 79-89)。その中でも、肺は早期に障害を受ける標的臓器である。腹膜炎の治療として、局所の炎症の制御は手術的なドレナージが最も有効であるが、予後に強く寄与する肺や肝臓などの遠隔臓器の障害を制御する有効な薬物治療方法は未だ確立されていない。申請者らのこれまでの検討結果より、細菌性腹膜炎において肝マクロファージKupffer細胞由来のIL-10が肺障害と致死率に関与する事実を報告した(J Leukoc Biol.2006;79:809-17.; J Surg Res. 2008;150:169-182)。一方、Neuropeptideである下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)は、エンドトキシン(Etx)血症において、活性化マクロファージによる抗炎症性サイトカインIL-10産生亢進により強力な抗炎症作用を有する事実が報告されている。そこで、本研究では、PACAPが細菌性腹膜炎よる、重篤な病態であるARDS発症と、高い死亡率の改善効果を有するとした仮説を検証と、その臨床応用が目的である。理由目的:下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)は、エンドトキシン血症において活性マクロファージ(Mf)由来の炎症性メディエーター生産抑制と、抗炎症性サイトカイン産生亢進で強力な抗炎症作用を有する。PACAPの細菌性腹膜炎における致死率改善効果を検討した。方法:盲腸結紮穿刺(CLP)モデルを作製し、PACAPをCLP作成1時間前、直後、1時間、2時間後に投与し、ARDS発症と致死率を検討。血清IL-10と致死的マーカーHMGB1値を測定した。肺ならびに肝臓で炎症性サイトカインであるTNF-alphaならびにIL-6、また、抗炎症性サイトカインであるIL-10のmRNA発現を検討した。さらに、Mfと好中球(Nu)の肺と肝臓での分布を検討した。PACAP共培養下でのサイトカイン産生を肺胞、肺間質、肝臓Mfと末梢血単球で検討した。結果: PACAPの投与効果はCLP後1時間において最も致死率が改善した。ARDSも著明に改善し、致死的サイトカインである血HMGB1は低下し、IL-10は有意に高値となった。肝臓におけるTNF-alpha、IL-6は低下し、IL-10は肺で増加した。PACAP投与群で肺間質に存在するMf数が増加、Nu数は有意に低下。肝MfのTNF-alphaとHMGB1の産生抑制と肺間質MfのIL-10産生増加を認めた。考察: PACAPは細菌性腹膜炎発症後の致死率を著明に改善した。その機序のとして、血清IL-10が考えられた。これまでの検討を更に展開し肝臓、肺におけるCXCケモカインMIP 2およびKC、およびCCケモカインMIP-1 alphaとbata、MCP-1発現について検討する(ケモカイン発現抑制効果の検討)。ACAPの肝臓、肺、腹腔マクロファージの貪食能と炎症性サイトカイン産生に与える影響を、マウス分離肝臓、肺マクロファージにin vitroでPACAP(5ng/ml in media)と共培養し、FITC蛍光ビーズを用いた貪食能と、in vitroでのLPS刺激(50 microgram/1ml in media)によるTNF-alpha、IL-6の産生をELISA法で検討する。また1ならびに2のモデルにおいて、血液をCLP作成24時間後に採取し血液培養と、細菌DANを検討する。、PACAPの投与効果が成熟マクロファージを介した機序であるかを検討する目的で、マクロファージの誘導・分化に関与するサイトカインであるmacrophagecolony-stimulating factor (M-CSF)欠損(op/op)マウス(C57BL/J6 back ground)とlittermateを用いてCLPモデル作成直後あるいは1時間後にPACAP38/27を投与し、致死率を検討する。また、2から4の検討項目を測定する。さらにPACAPの細菌性腹膜炎における投与効果の作用機序に関し、中枢神経系における抗炎症作用に関する検討を行いたい。これまでの報告を要約すると、細菌性腹膜炎には大きく分けて二つの病態が関与している。

もう一つは、細菌やエンドトキシンにより活性化された免疫担当細胞から産生される過剰なサイトカインやケモカインが感染局所から離れた部位での炎症反応、凝固反応を惹起することに伴う遠隔臓器障害であり、重症化すると多臓器不全より致死に至る(Shock 1998; 10: 79-89)。その中でも、肺は早期に障害を受ける標的臓器である。腹膜炎の治療として、局所の炎症の制御は手術的なドレナージが最も有効であるが、予後に強く寄与する肺や肝臓などの遠隔臓器の障害を制御する有効な薬物治療方法は未だ確立されていない。申請者らのこれまでの検討結果より、細菌性腹膜炎において肝マクロファージKupffer細胞由来のIL-10が肺障害と致死率に関与する事実を報告した(J Leukoc Biol. 2006;79:809-17.; J Surg Res. 2008 ;150:169-182)。一方、Neuropeptideである下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)は、エンドトキシン(Etx)血症において、活性化マクロファージによる抗炎症性サイトカインIL-10産生亢進により強力な抗炎症作用を有する事実が報告されている。そこで、本研究は、PACAPが、細菌性腹膜炎における致死的な重篤な病態であるARDS発症と、死亡率の改善効果を有するとした仮説を検証し、その臨床応用を目的とする。目的:下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)は、エンドトキシン血症において活性マクロファージ(Mf)由来の炎症性メディエーター生産抑制と、抗炎症性サイトカイン産生亢進で強力な抗炎症作用を有する。PACAPの細菌性腹膜炎における致死率改善効果を検討した。方法:盲腸結紮穿刺(CLP)モデルを作製し、PACAPをCLP作成1時間前、直後、1時間後、2時間後に投与し、ARDS発症と致死率を検討。血清IL-10と致死的マーカーHMGB1値を測定した。肺ならびに肝臓で炎症性サイトカインであるTNF-alphaならびにIL-6、また、抗炎症性サイトカインであるIL-10のmRNA発現を検討した。さらに、Mfと好中球(Nu)の肺と肝臓での分布を検討した。結果: PACAPの投与効果はCLP後1時間において最も致死率が改善した。ARDSも著明に改善し、致死的サイトカインである血清HMGB1は低下し、IL-10は有意に高値となった。肝臓におけるTNF-alpha、IL-6は低下し、IL-10は肺で増加した。PACAP投与群で肺間質に存在するMf数が増加、Nu数は有意に低下。考察: PACAPは細菌性腹膜炎発症後の致死率を著明に改善した。その機序のとして、血清IL-10が考えられた。平成29年度の研究計画に沿って研究を行い、上記の研究成果を得られている。従い、おおむね順調に進展していると考えた。消化器外科の領域において、治療法や診断技術の進歩が著しい現在の医療においても、消化管穿孔による細菌性腹膜炎は依然として致死率の高い重篤な疾患である(South Med J 2007;100: 594-600)。これまでの報告を要約すると、細菌性腹膜炎によるには大きく分けて二つの病態が関与している。一つは消化管外に漏出した細菌群に対する局所での感染防御機構である。
歯根歯頚部の計測値に基づく日本人の歯の大きさの時代的・地域的変異について

歯の大きさからみた日本人の時代的・地域的変異をもとに、日本列島住民の形成過程、および咀嚼器官の小進化に関する研究を行っている。この研究では、咬耗・磨耗・齲蝕等の影響を最小限に抑えるため、独自に設定した歯根歯頚部の計測法を用いた。九州大学、新潟大学、東京大学および土井ヶ浜遺跡人類学ミュージアムに保管されている人骨資料について、歯冠最大径と歯根歯頚部径の大きさに関する調査を行った。各時代ごとに統計的に充分な資料数の確保が完了しているわけではないが、現段階で得られているデータを統計解析した結果、以下のような興味ある時代的変化が明らかになった。全体的に大きな歯を持つ弥生時代から現代までのグループの中では、渡来系の弥生集団が日本の各時期を通じて最大値を示すが、それ以降の古墳時代・中世・現代へと時代と共に常に一定の退化傾向を示すわけではなく、時代とともにわずかの増減を伴いながら、最終的に若干の退化を示していた。全体的に小さな歯を持つ縄文時代・在来系弥生時代・近世アイヌのグループでも、縄文時代・在来系弥生時代から近世アイヌにかけて同様のわずかな退化傾向がみられた。しかし、最も興味深い結果は、最も長い期間である縄文時代内の時期的変化である。縄文時代の早・前・中・後・晩期にかけて歯の大きさの増大化傾向がみられ、この時期の世界的傾向とされている退化傾向とは逆の時期的変化を示していた。その時期的変化には、近遠心径と頬舌径の間、歯冠径と歯根歯頚部径の間で相違がみられた。また、このような歯の大きさの全体的な時期的増大化傾向に相反するように、歯種内では第3大臼歯の時期的退化傾向を示していた。このように縄文時代における大きな特殊性が明らかになったが、この要因の解明には環境の変化や身体と歯の大きさの比率などについて考慮に入れるべきであり、さらなる資料の追加を必要とする。咬耗・磨耗・齲蝕等の影響を受けにくい歯根歯頸部の計測値を用いて、計測誤差をできるだけ小さく抑えることにより、歯の大きさからみた日本人の時代的・地域的変異の解明を続けている。本年度は、九州大学に保管されている北部九州出土弥生時代人骨・古墳時代人骨・現代人骨、東京大学総合研究資料館に所蔵の東日本出土の古墳時代人骨、土井ヶ浜遺跡人類学ミュージアムに所蔵の九州出土の近世人骨について、歯根歯頸部の計測を中心に、非計測的形質の観察も含めて資料の採集を行た。得られた膨大なデータは、研究補助によりパソコンに入力し、九州大学大型計算機センターのアプリケーションSPSSにより統計処理した。全ての処理が終わっているわではないし、未採集の集団もあるため、現段階での結果について概略を記述する。歯の大きさは、縄文時代・種子島の在来系弥生時代・近世アイヌの集団が全体的に小さいが、弥生時代以降現代までの集団は全体的に大きな歯を持っている。この大きな歯を持つグループの中では、渡米系弥生時代の集団は日本の各時期を通じて最大値を示すが、以降の古墳時代・中世・近世・現代へと時代と共に常に一定の退化傾向を示すわではなく、わずかの増減を伴いながら、最終的にわずかの大きさの退化を示すようである。歯の小さなグループでも、縄文時代・種子島の在来系弥生時代から近世アイヌにかけて同様のわずかな退化傾向がみられる。しかし、最も長い時代である縄文時代では,早前期と中後晩期では上記の一般的傾向とは異なる歯の増大化傾向がみられる。

この解釈には、体の大きさに対する歯の大きさの比率などを考慮に入れる必要があると思われるし、またその変化の要因としては歯の機能的必要性の増大という他の時代的変化と異なるような環境要因を考慮に入れなければならない。さらに解明を進めるためには、さらなる資料の追加が不可欠である。歯の大きさからみた日本人の時代的・地域的変異をもとに、日本列島住民の形成過程、および咀嚼器官の小進化に関する研究を行っている。この研究では、咬耗・磨耗・齲蝕等の影響を最小限に抑えるため、新しく設定した歯根歯頚部の計測法を用いた。本年度は、前年度に引き続き、九州大学および土井ヶ浜遺跡人類学ミュージアムに保管されている古人骨について、歯根歯頚部の計測を中心に、非計測的形質の観察も含めて資料の採集を行った。得られたデータは、研究補助によりパソコンに入力し、九州大学大型計算機センターのアプリケーションSPSSにより統計処理した。データ処理が完全に終わっているわけではなく、各時代ごとに統計的に充分な資料数の確保がまだ完了していないため、現段階での結果について概略を記述する。全体的に大きな歯を持つ弥生時代から現代までのグループの中では、渡来系弥生時代の集団は日本の各時期を通じて最大値を示すが、以降の古墳時代・中世・現代へと時代と共に常に一定の退化傾向を示すわけではなく、時代とともにわずかの増減を伴いながら、最終的に若干の退化を示していた。全体的に小さな歯を持つ縄文時代・在来系弥生時代・近世アイヌのグループでも、縄文時代・在来系弥生時代から近世アイヌにかけて同様のわずかな退化傾向がみられた。しかし、最も長い期間である縄文時代内の時期的変化では、早・前・中・後・晩期にかけて世界的傾向とは逆の増大化傾向がみられた。その時期的変化には、近遠心径と頬舌系の間、歯冠径と歯根歯頚部径の間で相違がみられた。また、このような歯の大きさの全体的な時期的増大化傾向に相反するように、歯種内では第3大臼歯の時期的退化傾向を示していた。これらの縄文時代における特殊性の要因の解明には、体と歯の大きさの比率や環境要因などを考慮に入れるべきであり、今後の研究の進展には、さらなる資料の追加が不可欠である。