hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強レーザー場と結合した高励起分子振動・分子集団運動の非線型動力学

高励起分子振動のダイナミックスのモデルとしてアーノルドの網の目が知られている。これは分子振動の非線形共鳴が構成するネットワークである。しかし反応過程を考えるためにはアーノルドの網の目からポテンシャルサドルへのつながりを考える必要がある。また、近年のLaskerや本條らの研究は、アーノルドの網の目において共鳴の交差が重要な役割を果たす事を示しているが、分子振動のモデルにおける共鳴交差の研究はまだ少ない。このような問題意識から、ここではアーノルドの網の目における交差の役割、およびアーノルドの網の目からポテンシャルのサドルへ向かう運動の解析を目指してモデル系の古典ダイナミックスを調べている。特に、非定常な時系列の解析において威力を発することが期待できるウエーブレット多重解像度解析を、アーノルド編みの目上のダイナミックスに適応し、網の目の構造に関する情報を、時系列の解析から得る方法を研究中である。またアーノルドの網の目上における量子力学のコントロールを目指して、高見らが提案している「粗視化された場によるコントロール」の拡張を試みている。現時点で得られている結果は下記の通りである。アーノルドの網の目上のダイナミックスにおいて、相空間構造に起因すると考えられる反応障壁が存在する。この障壁は、ポテンシャル井戸内に存在し、従来考えられているエネルギー障壁ではない。むしろ、相空間構造のつながりの細さに関係する動力学的な障壁である。この障壁のために、共鳴交差上のダイナミックスと、共鳴の重なりに依るダイナミックスの間に、有限時間の間の非エルゴード性が見られる。第一は、高励起振動状態の分子における振動エネルギー再分配過程に対して、アーノルドの網の目に基付くモデルを作り、非エルゴード的な場合における反応過程の解析を行った。まず、非一様なアーノルドの網の目における動力学をウエーブレットを用いて解析し、その振幅値は時間的変動が大きく、特に非線形共鳴の近傍に滞在している場合、特定の周波数成分が強く励起されている事を明らかにした。また、いくつかの振動モードに分配されたエネルギーが再び集まってくるという「再帰」現象が生じることを見出した。また、非エルゴード性が、反応係数のような統計的物理量にどのように反映するのかを調べ、滞在確率が時間に関してべき的に変化する事を発見した。このような軌道は、作用の値のフーリエ変換が1/f的であることも見出した。以上のように相空間が非一様な系における滞在時間分布は、軌道が経めぐる領域に応じて異なる統計的性質を示し、統計的反応論が前提とするレート方程式の成立に疑問が投げかけられる。第二に、たんぱく質のモデルである46ビーズモデルの分子集団運動の抽出と特徴付けを、ウエーブレット解析に依拠した局所主成分解析に基付いて行った。まずすべての自由度に対してウエーブレット解析を行い、その概観を特徴付けるために、分布関数に関するカルバックエントロピーに基付く距離を計算した。
コンパクトフェムト秒X線源の探査研究

レーザー光を数μmまで光学レンズを用いて集光し、高繰り返し低ピークパワーのレーザーシステムでX線を発生させるのに十分なエネルギー密度を確保することができた。また、安定なX線を長い間発生させるために、回転・並進によるローター型のターゲットシステムを新たに試作した。レーザー密度を高くするためにはターゲットを焦点位置に正確に合わせる必要である。ターゲットを大気中に設置しているので精度の高い回転・並進機構を採用できた。これにより数日の連続運転が可能なX線発生システムを実現できた。本提案によるフェムト秒X線を用いて、様々な材料で起こる構造変化の様子を調べるため、半導体表面の加熱・融解現象の観察を行った。レーザー加熱・融解は、レーザーアニール技術として広く用いられており、結晶融解やその再結晶化は基礎的な観点からの興味だけでなく、応用上も極めて重要な課題である。半導体単結晶からのフェムト秒のX線回折と先行研究の低繰り返しのレーザーを用いたフェムト秒のX線回折のデーターと比較することにより、本手法が大型レーザーと遜色のない優れた手法で有ることを実証した。フェムト秒からピコ秒における固体の励起状態の解明は、熱平衡状態にない極端環境下における新しい物理を開拓する極めて重要な学問分野である。時間分解X線回折測定では、この時間スケールで起こる固体中の原子・分子の運動を直接観測することが可能であり、現在、半導体・半金属の超高速相転移やコヒーレントフォノンなどの非平衡現象を解明する非常に有効な測定手法であると期待されている。我々は強度3.5mJ/pulse・繰り返し1kHzの低強度・高繰り返しTi:sapphireレーザーを用いたテーブルトップの時間分解X線回折実験システムを構築した。この低強度レーザーを用いた時間分解X線回折ポンプ・プローブ実験システムにより、従来の高強度フェムト秒レーザーを用いたシステムに比べて、簡便で高時間分解能の超高速現象を観測することが可能になると期待される。VO_2は代表的な金属一絶縁体相転移物質であり、340Kで相転移を生じる。VO_2は低温では、monoclinic相を、高温ではtetragonal相を示すことが知られている。本時間分解X線回折法を用い、VO_2薄膜サンプルにおける(111)回折線のピーク位置、積分強度、回折線幅の時間変化を調べた。110fs,8.7mJ/cm^2のレーザーパルスを照射した。回折ピーク位置の変化から非常に早い時間スケール(<25ps)でmonoclinicからtetragonalに相転移することがわかる。しかし、積分強度は^100ps程度の時間をかけて徐々に変化することが明らかになった。これは、VO_2の単位格子はMonoclinic相からTetragonal相へと25ps以内に遷移するが、Tetragonalの格子位置を中心として各原子位置がその変位の方向に対して揺らぎ(インコヒーレントな振動)を生じていると理解することができる。従来の低繰り返し大強度のレーザーシステムで、X線発生効率の向上に寄与しているプリパルス法について検討を行った。プリパルス法においては、プリパルスの波形や強度などが重要なパラメータであるが、低いパルスエネルギーを用いる本システムでは、X線の発生効率の向上は大きくないことがわかった。本提案によるフェムト秒X線を用いて、光励起構造相転移が起こるVO_2結晶を観察した。X線の進入長は光の進入長に比べてきわめて長いため、進入長をあわせるためには薄膜VO_2を用いることが必要である。また、フェムト秒X線の強度はきわめて弱いため、X線回折強度が高くなる単結晶を用いる必要がある。今回はサファイア単結晶のc面にエピタキシャル成長させた200nmのVO_2単結晶を試料として用いた。VO_2の低温安定相はモノクリニック結晶構造であり、相転移後の結晶構造はルチル型の結晶構造を持っている。VO_2を800nmの光で励起することで相転移を起こし、ポンプ・プローブ法を用いて回折X線強度、回折角、半値幅などの時間変化を測定した。その結果、フェムト秒のX線回折法で測定した相転移前後のX線回折線の変化は、従来のX線回折装置で測定した値と同じであることがわかった。さらに、ポンプ光による光励起後20ps以内にはルチル、モノクリニック結晶とは違う新しい結晶状態を持っていることが明らかにすることができた。
エリシターによって誘導される孔辺細胞内カルシウムシグナル伝達ネットワークの解明

陸生高等植物の葉の表皮に存在する気孔は、1組の孔辺細胞から形成される孔であり、ガス交換する重要な器官である。しかし、気孔は多くの植物微生物の侵入経路となる。微生物の侵入を阻害するために、孔辺細胞は微生物由来エリシターを認識し、気孔が閉じる。近年の研究により、エリシターに誘導されるその防衛応答は高等植物において広く保存されていることが明らかとなった。そのため、エリシター誘導気孔閉口の制御が植物の微生物耐性を強化する新たな手法として注目されている。しかし、エリシター誘導気孔閉口に関する研究は始まったばかりで、気孔閉口において重要なイオンチャネルの制御もほとんど不明のままである。気孔閉口においてカルシウム依存的な経路は重要な役割を果たす。本研究は、エリシターによって誘導される孔辺細胞内カルシウムシグナル伝達ネットワークの解明を目的とした。これまでに、申請者は酵母エリシターによる気孔閉口に重要であるカルシウム依存性キナーゼCPK6とカルシウム非依存性キナーゼOST1を同定した。しかし、酵母エリシターはエリシターの混合物であり、その研究から得た成果の普遍性を調べる為に、精製した酵母エリシターの成分による孔辺細胞での信号伝達の解明が必要となる。そこで本研究では、酵母エリシターに含まれるキチンによって誘導される孔辺細胞内カルシウムシグナル伝達ネットワークの解明を目的とした。本年度の成果として、精製したキチンオリゴ糖が、孔辺細胞において細胞質カルシウム濃度上昇、原形質膜カルシウム透過性チャネルとS型アニオンチャネルの活性化を誘導することを明らかにした。また、キチンオリゴ糖による気孔閉口にはCPK6とOST1が必要であることを解明した。これらの結果から、CPK6とOST1が孔辺細胞における様々な真菌由来のエリシター信号伝達に必要であることがさらに示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。陸生高等植物の葉の表皮に存在する気孔は多くの植物微生物の侵入経路となっている。気孔閉口にはカルシウム依存的な経路は重要である。これまでに、申請者は酵母エリシターによる気孔閉口に重要であるカルシウム依存性キナーゼCPK6を同定した。孔辺細胞において、CPK6は酵母エリシターによるH2O2の蓄積、細胞質カルシウム濃度の上昇、カルシウム透過性チャネンルとS型アニオンチャネルの活性化と内向きカリウムチャネンルの阻害を正に制御する。しかし、これらの制御の詳細について不明の点が多い。以前の研究は活性カルボニル種はH2O2の下流因子であることを示唆した。本年度は、内向きカリウムチャネンルにおける活性カルボニル種の一種であるacroleinの影響を調べた。結果、acroleinは孔辺細胞の内向きカリウムチャネンル活性を阻害した。この結果は、酵母エリシターが活性カルボニル種を介して内向きカリウムチャネンルを阻害することを示唆する。CPK6と協調的に気孔閉口を制御する可能性があるためにカルシウム非依存性キナーゼOST1は注目されている。本年度の成果として、OST1は酵母エリシターによる気孔閉口を正に制御することを解明した。孔辺細胞において、OST1は酵母エリシターによるS型アニオンチャネルの活性化に重要であるが、H2O2の蓄積、細胞質カルシウム濃度の上昇、カルシウム透過性チャネンルに影響しない。一方で、酵母エリシターは孔辺細胞のOST1キナーゼ活性に影響しない。これらの結果から、恒常的な活性を持つOST1を介するカルシウム非依存的な経路は酵母エリシターによる気孔閉口重要であることが示唆された。

また、キチンオリゴ糖による気孔閉口にはCPK6とOST1が必要であることを解明した。これらの結果から、CPK6とOST1が孔辺細胞における様々な真菌由来のエリシター信号伝達に必要であることがさらに示唆された。酵母エリシターによる気孔閉口を制御するカルシウム依存性タンパク質キナーゼCPK6とカルシウム非依存性タンパク質キナーゼOST1を同定しました。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在、研究は順調に進行していることから、特に特別な推進方策をとる予定はない。
化学情報社会に対する社会寄生の情報戦略の解明

宿主アリと異種混成巣をつくる社会寄生性アリ種は、同種仲間を巣仲間として識別するが、宿主アリを巣仲間としては認識していない。宿主アリは、宿主も寄生者も巣仲間として認識した。寄生者の体表炭化水素は宿主に酷似しているが、個体隔離によってその組成は変化し、総量は減少した。寄生者は、宿主が元来巣仲間の認識に利用している体表炭化水素を獲得し模倣することで宿主の行動を制御する一方、種内での巣仲間認識には別種の化学物質を用いる可能性が高い。社会寄生性アリであるサムライアリは、その宿主であるクロヤマアリを奴隷として強奪し、多数の奴隷クロヤマアリを使役することによって自らの繁殖を維持している。サムライアリ巣における異種混成を可能にしているのは、サムライアリが宿主クロヤマアリに化学擬態することによって、奴隷クロヤマアリによる排撃をまぬかれているためと提唱されている。しかし、同巣内では化学擬態のモデルであるクロヤマアリに対して擬態者であるサムライアリが多数を占める構成となっており、通常の擬態モデル・擬態者の相互関係(擬態モデルに対して擬態者は少数という状況)とは異なっている。そこで、サムライアリによる化学「類似」が化学「擬態」として有効に機能しているのかを検証するために、相互個体間での行動実験と体表ワックス分析を計画した。その結果、異種混成巣内における「巣仲間認識」は両種間において非対称であり、宿主クロヤマアリは寄生者サムライアリを同巣仲間として識別しているが、サムライアリは奴隷クロヤマアリを正確には識別していないことが判明した。この結果は、サムライアリによる化学類似がクロヤマアリにとっての巣仲間識別シグナルの擬態として有効に機能することを示唆する。両種間における化学擬態の実態とその機能に関する実験は、年度内には終了しなかったため、平成21年度にあわせて引き続き行う予定である。平成20年度に検証した「社会寄生性アリのサムライアリとその宿主のクロヤマアリが互いの識別状況」に関する行動的側面に加えて、今年度は寄生が成立している巣内および非寄生の巣における巣仲間認識フェロモンについてその組成比の類似性・相違性に関して、機器分析を駆使することで検証をおこなった。その結果、寄生巣内における奴隷クロヤマアリの体表炭化水素組成比のばらつき度合いは、非寄生巣内におけるクロヤマアリのものと明瞭に異なることが明らかになった。一方、寄生者であるサムライアリについては、宿主クロヤマアリと同一の組成成分を保有していること、隔離飼育するとその組成に変化が生じること、組成比については宿主クロヤマアリとは異なる傾向を示すこと、などを明らかにした。これらの結果を、サムライアリが奴隷として宿主クロヤマアリを蛹ないし幼虫の時期に拉致するという生態的特長、およびクロヤマアリの巣仲間識別能は羽化後に形成される(仮説)ことと考え合わせると、次の仮説が立てられる:サムライアリは、クロヤマアリの巣仲間識別能形成を操作することで、血縁の異なる奴隷クロヤマアリを内包しながら一つの複合社会として自巣を統制している。この仮説を検証するため、クロヤマアリにおける巣仲間認識能の獲得過程と時期について研究を行なう予定である。加えて、21年度にはクロクサアリとアメイロケアリの混成巣における両者の巣仲間識別行動および巣仲間認識シグナルの比較・分析も実施した。双方向に巣仲間識別は成立しており、その認識シグナルの統制も巣内では図られていることを明らかにした。このことからクロクサアリは、サムライアリにおける情報統制システムとは異なる機構を持つことが示唆される。この可能性を検証するため、22年度は複数巣間での比較分析を行う予定である。平成21年度までの成果に基づいて立てた仮説「サムライアリは、宿主クロヤマアリの巣仲間識別能形成を操作することで、血縁の異なる奴隷クロヤマアリを内包しながら一つの複合社会として自巣を統制している」を検証するために、平成22年度はクロヤマアリの巣仲間認識能の獲得時期を探った。クロヤマアリの幼虫・蛹は異巣の成虫によっても受容されることから、羽化後の成虫期間の初期に同能力を獲得することが予期される。その過程において、(A)新羽化個体自身がアイデンティティを確立する時期と、(B)周囲の成虫が新羽化個体を巣仲間(成虫)として識別する時期とは互いに同調している可能性が高い。しかし、実験においてはA・Bを別途に検証する必要がある。予備実験から、従来の対面式生物検定法では、活動性が比較的低い新羽化個体による成虫個体の認識を判定しようとする場合、行動による評価が困難であることが判明した。そこで今年度の具体的目標として、(1)成虫による新羽化個体への反応を検証することに重点を置くとともに、(2)活動性の低い新羽化個体に対しても巣仲間認識能力を判定できる生物検定法の構築をこころみた。(1)については、羽化後まもない羽化成虫に対しては殆ど見られない攻撃・警戒的行動が、羽化後7日から10目経過すると観察されるようになることが判明した。

また、それと同調して新羽化個体の体表炭化水素組成に変化が見られることも明らかになった。(2)については、新羽化個体を安定的に固定して触角や大顎の動きを観察することで、同巣・異巣個体への反応を評価することが可能になった。この検定法を用いることで、新羽化個体のアイデンティティ確立時期を検証することができる。今後、先のA・Bの時期の確定、およびサムライアリによる奴隷狩りの時期との照合せることで、冒頭の仮説検証を可能にする手がかりが得られると考えている。
自然免疫の構造生物学

(1)NADPH酸化酵素の活性化に細胞質因子(p47,p67,p40)と膜因子(gp91,p22)の相互作用は必須である。p47のタンデムSH3と膜因子p22のプロリンに富む配列との相互作用およびPXドメインによるp40の膜への繋ぎ止めの制御機構を構造に基づいて明らかにした。(2)リン酸化IRF-3を調製し、IRF-3活性化機構について検討した。(3)インターフェロン産生に関わる細胞質内レセプターRIGlike receptorファミリーのC末端ドメインがウィルス特異的なRNA二重鎖の認識に関わること、二重鎖RNAの認識様式を明らかにした。(4)インターフェロン産生に関わるTLR3,TLR4と相互作用するTRIF,TRAMのTIRドメインの構造を明らかにし、活性化に必要なオリゴマー形成機構について議論した。(5)カイコβGRPによる真菌特有の分子であるβ1-3グルカンの認識機構を明らかにした。我々はNADPH酸化酵素の細胞質因子であるp40全長の結晶構造解析と分子内相互作用の存在を明らかにした.p40はPX-SH3-PB1のドメインより構成されるが,最近の細胞を用いた実験より,p40は活性酸素発生には直接関与しないが,活性化に伴い膜へ移行し,20倍程度活性酸素の発生を亢進することが明らかにされた.P40の結晶構造解析の結果,PXドメインとPB1ドメインは相互作用するのに対し,SH3ドメインは電子密度が薄く,比較的自由度が高いことが示された.X線小角散乱実験から求めた溶液中での三次元構造モデルと本結晶構造を重ね合わせたところ,両者は大きさ,形状共にほぼ一致したことから,結晶中で観察されたPXドメインとPB1ドメインとの相互作用は溶液中でも存在し,ドメインの配置を規定していることがわかった.結合界面にはPI(3)P結合部位が一部含まれており,PB1ドメインとの相互作用によりPXドメインのPI(3)P結合部位はマスクされていることが示された.実際,ドメイン間の相互作用に関与する残基に変異を加えたところ,p40はPI(3)Pを多く含む初期エンドソームに局在した.PI(3)Pはファゴソーム膜に多く存在していることから,P40のPXドメインとPI(3)Pとの相互作用はNADPHオキシダーゼの機能に重要であり,PB1ドメインによるp40の自己阻害はNADPHオキシダーゼの制御機構の一つであることを明らかにした.このほか、インターフェロン産生系のキー分子であるRIGIのCARDドメインの構造を明らかにした。好中球は急性炎症等の場で細菌等の病原微生物の貪食を主に行う。貪食された病原微生物はファゴソーム内で好中球NADPHオキシダーゼの発生する活性酸素により殺菌される。活性酸素は好中球が微生物を殺菌する上で重要であるが、一方で自己の組織にも重大な損傷を与えるため、生体内の好中球NADPHオキシダーゼの活性化は厳密に制御されている必要がある。本研究は好中球NADPH酸化酵素を取り上げ、活性酸素発生の制御機構を明らかにすることを目的としている。NADPHオキシダーゼの酵素本体は膜タンパク質cytochrome b_558(gp91とp22のヘテロダイマー)であるが、自身のみでは活性酸素を発生することができない。活性化にはこの他に細胞質因子複合体(p40,p47,p67)および低分子量GTP結合タンパク質Racがcytochrome b_558と複合体を形成することが必要である。本研究では細胞質p40の構造をX線結晶構造解析により明らかにした。p40はPXドメインを介してPI(3)Pに結合することにより細胞質因子とcytchrome b_558との相互作用を可能とし、活性酸素発生を40倍程度亢進することが知られている。構造解析の結果、p40のPXドメインはPB1ドメインとの相互作用によりマスクされており、PI(3)Pと結合できない状態にあること、そのため、ファゴソームとの結合は阻害されていることを明らかにした。活性化に伴い、リン酸化修飾がおき、オープン構造をとること、その結果ファゴソームとの結合が起きることを示した。本研究はPI(3)Pとp40の結合がファゴソームの成熟を契機として起きることを示しており、活性酸素の発生が厳密に制御されていることを示している。

本研究はインタクトなタンパク質を対象とした構造解析であり、インタクト構造を解析することにより、タンパク質の活性制御機構を初めて明らかにした。自然免疫に関与する蛋白質の解析が進み、シグナル伝達として自然免疫を捉えることが可能となった。微生物やウィルスが生体に侵入したときにのみ、活性酸素が発生したり、細胞が抗ウィルス状態になることが必要である。この点で、細胞が休止状態から活性化状態へ移行するスィッチ機構の解明は、自然免疫に共通した重要な研究課題となっている。1.好中球活性酸素発生系および2.インターフェロン産生系の構造生物学について以下の研究を行なった。1.好中球活性酸素発生系本項目ではP67とgp91細胞質ドメインの相互作用を検討するため、gp91細胞質ドメインとNADPH複合体の構造を明らかにした。特にCGDの患者では多くの変異がNADPH結合ドメインに見いだされていることより、その変異の生理的意義を明らかにする事ができた。2.インターフェロン産生系の構造生物学(1)インターフェロン産生のキーとなるIRF3のリン酸化過程を明らかにした。大腸菌内によるIKKiとIRF-3の共発現系を作製し、十分量のリン酸化IRF-3を調製し、IRF-3活性化に必要なリン酸化部位を同定した。現在、CBP/p300IRF-3結合領域との複合体の調製を行っている。(2)大腸菌を用いてTRIF, TRAMのTIRドメインを調製した。タンパク質が不溶性になるため、調製は困難な課題であったが、変異を加える事により、良好なコンストラクトを調製することが出来た。NMR構造解析を現在行っているが、スペクトルの質は高く、TIRドメインの構造解析の目途がついた。今後、TIRドメインの構造を解析することにより、シグナルの特異性を明らかにすることが可能となる。(1) Nox2のNADPH結合ドメインの構造解析: Nox2のNADPH結合ドメインの構造をX線結晶構造解析により明らかにした。CGD患者の多くの変異がNADPH結合ドメインに起こっていることが知られており、結晶構造解析により求めた構造の上にマップした。NMRを用いたNADPH適定によりシフトした残基と一致することから、NADPH結合が活性酸素発生の重要な過程であることがわかる。特に2'リン酸を認識する残基に変異を加えると、活性酸素が産生されないことからも重要性が裏付けられた。(2) IRF3リン酸化と二量体化: IRF3はリン酸化され、二量体化することにより核内に移行し、CBP/p300と結合し、IFN産生遺伝子を活性化する転写因子である。我々はIRF3のリン酸化部位についてLC/MXS/MSを用いて解析した結果、IKKeによりS386およびS402がリン酸化されることが示された。さらに、二量体化にはS386のリン酸化のみが必要であることを明らかにした。S386がリン酸化されたIRF3のみがCBP/P300のIRF3結合ドメインと結合出来ることから、IRF3活性化に必要なSer残基はS386であることを同定した。(3) TICAM1のTIRドメインの構造:TIRドメインは自然免疫の制御ドメインとして知られている。今回、NMR法を用いてTICAM1のTIRドメインの構造を解析することに成功した。
個別要素法を用いた地震時建物被害による人的被害発生メカニズムの究明

これまでに提案してきた破壊パターンは内部空間の損失を反映した指標であるが、さらに定量的に評価するために、内部空問の損失を評価するW-値を導入し、建物の破壊パターンとW-値との関係を明らかにした。ここで、人的負傷とを関連づけることで、建物被害とは独立した、人間への外力と傷害度との関係が導き出される。ここでは人間の負傷度を医学で用いられる指標(傷害度スコア)を引用し、医学研究者との議論を重ね、内部空間損失と人的負傷との関係を明らかにした。以上で地震時の建物被害による人的被害発生のメカニズムが明らかになったが、パターンと傷害度スコアとの関係は、東灘区のデータを利用していることから、一般化を目指し他地域での適用に関して議論した。そこで、対象地域を木造パラメーターの異ならないと思われる地域として、同地震で被害を受けた神戸市長田区を新たに対象地域都市として、GIS上に同様のデータベースを構築し、人的被害を予測した。その結果これまでに利用されてきた手法より精度の高い予測が可能となっている。これまでは木造に関しての解析であるが、1999年トルコ地震におけるRC建物造に関しての建物破壊パターンとW値との関係も議論可能とするべく、一次解析としてRC造の破壊パターンと主要な破壊階と死傷者の関係のデータベースを構築した、RCに関してはさらに詳細な解析を行う準備がある。ここで注目する点は精度の向上よりも、メカニズムに踏み込んだ議論をしていることであり、以上により明らかとなった木造建物の地震被害による人的被害発生メカニズムを基に、より安全性の高い破壊パターンを考慮した建物形式、及び既存不適格建物の補強方法を議論することが可能となった。2次元個別要素法プログラムを作成し、各種シミュレーション手法のパラメータを参考にしながら、木造2階建て建物の破壊シミュレーションを行う事を目的とするが、本年度は、その前段階として、主に、地震時の負傷・死亡を含めた人的被害の数値尺度(傷害度スコア)の整理を主に行った。これまでに実施してきた、建物破壊パターンと死亡発生との関係を拡張し、負傷発生までをも考慮して解析を行う為には、人的被害の数値尺度上での整理が不可欠となる。そこで、法医学、災害医学の研究者との研究討論を基に負傷-死亡を同列に扱える傷害度スコアを構築するための議論を行った。次に傷害度スコアと建物破壊パターンの関係の統計的解析を試みるため、傷害度スコアを用いて、申請者が既に死亡率と破壊パターンの関係を明らかにした神戸市(1995年兵庫県南部地震)で、負傷・死亡者の数値化を行った。申請者がこれまでに構築してきたデータベースは震度、建物属性、建物被害、及び死亡者発生に関するものであり、ここでは負傷者を新たに建物とを地理情報システムを用いて関連づけデータベースを拡充した。このデータベースを基に、建物破壊パターンと傷害度スコアとの関係を統計的処理により明らかにする事を試みた。資料の制限より、明確な傾向が導出出来なかったものの、今後の展開が期待出来る結果が得られた。上記に並行し、個別要素法解析システムを利用し、試作したプログラムを実行することで、建物被害パターンの形成に関する議論を行った。
タンパク工学による新しいレクチンの創作

マメ科植物の種子中に存在するレクチンは共通の構造を持つが、この糖結合部位をアフィニティクロマトグラフィーによって明らかにした。BPAレクチンでは、135143残基に相当するノナペプチドが糖との結合に関与し、その糖結合特異性を規定していたことから、この部位(カルシウムイオンに結合するアミノ酸を除く6アミノ酸)のアミノ酸を任意のアミノ酸に置換したペプチドライブラリーを導入し、レクチンライブラリーの作製を試みた。ペプチドライブラリーは、BPAのcDNAを用い、組み換える部分はオリゴDNAをPCRによって導入しキメラレクチンのcDNAライブラリーを大腸菌で発現させる方法を試みた。第1の方法は、λgt11のEcoRIサイトに組み込みβガラクトシダーゼのC末端に融合タンパク質として発現させる方法を用いた。フィルターにプラークからタンパク質を移し取り、^<125>I標識したガラクトースBSAの結合を指標にスクリーニングを行なった。第2の方法はλfooファージの足の構造タンパク質の融合タンパク質として発現させる系で、ファージ粒子をそのまま糖を固定化したアフィニティカラムにのせ、そのまま結合するファージ(ラクトースで溶出できる)と結合しないファージの分離を行なった。その結果、前者では非特異的な結合が多く、後者では結合するものが見つからなかった。マメ科のレクチンは、その一次構造解析及びコンピューターグラフィクスによる立体構造の推定を通じ、その立体構造はほとんど同一であると予想された。これら一連のレクチンは、2つのループによって糖鎖をはさみ込むような構造をしている。我々は、既にBPAレクチンをコードするcDNAを単離した。このcDNAを鋳型に用い、PCR法によってキメラレクチンをコードする遺伝子を作製した。ガラクトース結合性BPAレクチンの9個のアミノ酸から成る糖結合部位の一部分であるループを、マンノース結合性LCAレクチンの相同の部位と置換したレクチンを大腸菌により発現させた。このキメラレクチンは、わずか9アミノ酸のみがLCAと入れ換わったものであるが、その特異性はガラストース特異的なものからマンノース特異的なものへと変化していた。また、このキメラレクチンを固定化したアフィニティカラムを用い、オリゴ糖レベルでの詳細な糖結合特異性を調べた。その結果、BPA、LCAいずれとも異なり、高マンノース型、混成型Asn結合型糖鎖に存在するαマンノース残基3残基から成る構造が、強い親和性を持つのに必須であることがわかった。このことは、このBPAの置換したループが、単糖レベルでの糖との結合に最も深くかかわっている大切な部分である一方、その糖結合ポケットの外側を構成しているいくつかのアミノ酸が、その詳細な特異性を規定しており、オリゴ糖のような大きな分子との結合の場合にはさらにその相互作用を安定化していることが考えられた。まず、λfooファージDNAのHindIII/EcoRIサイトにBauhinia Purpurea lectin(BPAレクチン)のcDNAを組み込むことを試みた。HindIIIサイト,EcoRIサイトを付けたPCR用のオリゴDNAプライマーを作成し、PCRを行なったのち、BPAレクチンをコードするcDNAを作成した。このcDNAをHindIII/EcoRI処理後,cDNAをゲルから回収し,λfooファージDNAに結合させた。パッケージング後、大腸菌に感染させ増殖させたのちBPAレクチンがファージの表面に発現されているか否かの検討を行なった。(1)まず、cDNAがλfooファージDNAに確かに挿入されているか否かを,そのcDNAを組み込んだ前後の配列をプライマーにし,PCRによって確認を行なった。次に,抗BPA抗体を用い,BPAレクチンの発現の確認を行なった。λfooファージをCsClの密度勾配遠心法により調製後,SDS-電気泳動しウエスタンブロットを行なった。抗BPA抗体で染色しBPAレクチンと思われるバンドの確認ができた。このように発現したファージを上と同様の方法で調製後ラクトースセファロースのアフィニティカラムにかけた。カラム溶量の3倍の緩衝液で溶出後,O.1Mラクトースを含む同緩衝液で溶出した。各フラクション中に含まれるファージの数は、大腸菌に感染させプラークを数えることにより測定したが、λfooファージにレクチンは発現しているものの糖との結合は確認できなかった。
両親媒性高分子によるナノ組織体の構築とその機能

蛋白質、核酸、多糖類などの生体高分子は、その両親媒性としての構造特性や水素結合に代表されるような弱い相互作用を利用して、水中で二次・三次構造形成、さらに高分子間の会合・解離を巧みに制御して、様々な高次機能を発現している。このような高分子の会合制御と機能発現機構の解明は、広く高分子分野の重要課題のひとつである。しかし、生体高分子と比べて、比較的簡単な構造を有する合成高分子の場合ですら、その会合体形成を自由に制御することは難しい。我々は、疎水化高分子の水中での自己組織化と構造特性について系統的な研究を行なった。水溶性の多糖やポリアミノ酸に従来用いられてこなかったコレステロール基などの疎水性、会合性のきわめて強い疎水基をほんのわずか(5wt%以下)置換した疎水化高分子が、希薄水溶液中で安定な会合体ナノ微粒子を形成することを見いだした。種々の測定結果から、例えばコレステロール基置換プルラン(CHP)会合体は、4個のコレステロール基が会合した領域を架橋点とするヒドロゲル構造を有することがわかった。高分子の分子量、疎水基の置換度、構造を変えることで、疎水化多糖および疎水性基の会合数、微粒子の粒径、高分子密度、微視的疎水性環境およびその領域分布を制御できることが明らかになった。また、疎水化多糖の濃度を増加させていくと、絡み合いが生じる濃度以上で急激に粘性が増大し、ついには透明なゲルが得られた。疎水性の低分子置換基の自己会合性を利用することで高分子主鎖の折り畳みや高分子間会合を制御でき、その結果単分散なナノ微粒子形成とその構造をも制御できることを示した。この系を利用して生体類似機能の発現やバイオテクノロジー分野での幅広い応用が可能となった。近年、両親媒性高分子の溶液物性とその機能が活発に研究され、工学、薬学および医学分野での応用展開も進みつつある。本研究では、水溶性高分子に部分的に疎水基を導入した疎水化高分子に着目し、会合特性とそのナノ組織体の機能につて検討した。1)水溶性天然多糖としてプルランに、疎水基として長鎖アルキル基、コレステロール基、ピレン基などを置換した種々の疎水化多糖誘導体を合成し、疎水基の構造と会合挙動の相関を調べた。疎水基の構造と置換度をかえることで、形成されるヒドロゲルナノ微粒子のサイズ、密度、疎水性会合領域の流動性、会合数を制御しえることが明らかになった。もっとも疎水性、会合性が高いコレステロール基を有するプルランにおいては、90°C以上の加熱条件下でも凝集、沈殿はほとんどみられず、非常に安定なヒドロゲルナノ微粒子が得られることがわかった。また、多糖濃度が3wt%以上になると、マクロなゲルが形成することを見いだした。2)ポリアミノ酸であるポリリシンにコレステロール基を導入した疎水化ポリリシンを合成した。疎水化ポリアミノ酸も、水中で超音波処理により、ナノ微粒子を形成した。会合体形成にともなう2次構造変化をCDスペクトル法により調べたところ、通常ヘリックス形成がみられない、中性pH領域においてヘリックス形成が誘起された。種々の実験結果から、コレステロール基の会合にともなって、ヘリックス形成が誘起されており、このヘリックス含量はコレステロールの置換度によって制御可能であることがわかった。

しかし、生体高分子と比べて、比較的簡単な構造を有する合成高分子の場合ですら、その会合体形成を自由に制御することは難しい。我々は、疎水化高分子の水中での自己組織化と構造特性について系統的な研究を行なった。水溶性の多糖やポリアミノ酸に従来用いられてこなかったコレステロール基などの疎水性、会合性のきわめて強い疎水基をほんのわずか(5wt%以下)置換した疎水化高分子が、希薄水溶液中で安定な会合体ナノ微粒子を形成することを見いだした。種々の測定結果から、例えばコレステロール基置換プルラン(CHP)会合体は、4個のコレステロール基が会合した領域を架橋点とするヒドロゲル構造を有することがわかった。高分子の分子量、疎水基の置換度、構造を変えることで、疎水化多糖および疎水性基の会合数、微粒子の粒径、高分子密度、微視的疎水性環境およびその領域分布を制御できることが明らかになった。また、疎水化多糖の濃度を増加させていくと、絡み合いが生じる濃度以上で急激に粘性が増大し、ついには透明なゲルが得られた。疎水性の低分子置換基の自己会合性を利用することで高分子主鎖の折り畳みや高分子間会合を制御でき、その結果単分散なナノ微粒子形成とその構造をも制御できることを示した。この系を利用して生体類似機能の発現やバイオテクノロジー分野での幅広い応用が可能となった。
成体神経幹細胞形成過程における細胞周期制御の意義

神経幹細胞から神経細胞への分化、成熟のステップの1つとして、神経突起伸長の制御がある。近年神経突起伸長の制御メカニズムには微小管の安定性制御が重要であることが分かってきた。特に微小管結合因子である、EB/RPファミリータンパク質が微小管の安定性に重要な役割を担っていることが分かっている。このEB/RPファミリーのうち、EB1やEB3は微小管の中でもプラス端に集積する。さらにEB1については、その他の様々な微小管+端集積因子(+TIPs)がEB1依存的に微小管+末端に結合し、微小管を安定化することが知られており、微小管安定化のコアファクターで有ると考えられている。EB2はEB1,3と相同性が高いことが知られているにも関わらず、微小管に対する働きなどは殆ど報告されていなかった。そこで、本研究ではまず(1)EB2の微小管安定性や動態への影響を検討した。EB2が特徴的な微小管束化を阻害することが示唆された。このことはEB2が微小管の不安定化に働くことを示唆し、EB1の微小管安定化とは逆の機能を持つことが示唆された。期待通り、この安定化微小管の束はEB1のノックダウンによって減少した。したがって、EB2はEB1に対し抑制的に働き、安定化微小管の束の形成を阻害していることが示唆された。ところで、繊維芽細胞や上皮細胞などのdirected migrationにおいても、一部の微小管が安定化されることが細胞運動において重要であることが分かっている。そこで、(3)EB2や前述の安定化微小管の束が繊維芽細胞においてdirected migrationに貢献しているか検討した。その結果EB2のKDにおいて安定化微小管が多く観察されるとき、directed migrationが阻害されていた。移動先端でのEB1依存的な微小管安定化が細胞のdirected migrationに重要であることがわかっていた。今回の結果からEB2が移動先端以外の安定化微小管の束を不安定化し、directed migrationに貢献している可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。そこで次に(2)EB2の神経突起伸長における貢献を検討した。その結果、EB2のKDにおいてアクソン伸長が促進されることが示唆された。これは神経突起においても微小管の安定化や束化を阻害している可能性を示唆している。移動先端でのEBl依存的な微小管安定化が細胞のdirected migrationに重要であることがわかっていた。今回の結果からEB2が移動先端以外の安定化微小管の束を不安定化することでdirected migrationに貢献している可能性が示唆された。

EB2が特徴的な微小管束化を阻害することが示唆された。このことはEB2が微小管の不安定化に働くことを示唆し、EB1の微小管安定化とは逆の機能を持つことが示唆された。期待通り、この安定化微小管の束はEB1のノックダウンによって減少した。したがって、EB2はEB1に対し抑制的に働き、安定化微小管の束の形成を阻害していることが示唆された。ところで、繊維芽細胞や上皮細胞などのdirected migrationにおいても、一部の微小管が安定化されることが細胞運動において重要であることが分かっている。そこで、(2)前述の安定化微小管の束がdirected migrationにおいてどのような動態を示すか観察した。その結果、directed migrationの開始後4時間までに減少し、その後24時間までに数が増加した。(3)EB2や前述の安定化微小管の束が繊維芽細胞においてdirected migrationに貢献しているか検討した。その結果EB2のKDによってdirected migration開始時期に安定化微小管の束が多く観察されるとき、directed migrationが阻害されていた。また、逆にEB2の過剰発現によってdirected migration開始時期に安定化微小管の束が減少したとき、directed migrationが促進された。今回の結果からEB2がdirected migration開始時期に移動先端以外の安定化微小管の束を不安定化することでdirected migrationに貢献している可能性が示唆された。神経幹細胞から神経細胞への分化、成熟のステップの1つとして、神経突起伸長の制御がある。近年神経突起伸長の制御メカニズムには微小管の安定性制御が重要であることが分かってきた。特に微小管結合因子である、EB/RPファミリータンパク質が微小管の安定性に重要な役割を担っていることが分かっている。このEB/RPファミリーのうち、EB1やEB3は微小管の中でもプラス端に集積する。さらにEB1については、その他の様々な微小管+端集積因子(+TIPs)がEB1依存的に微小管+末端に結合し、微小管を安定化することが知られており、微小管安定化のコアファクターで有ると考えられている。EB2はEB1,3と相同性が高いことが知られているにも関わらず、微小管に対する働きなどは殆ど報告されていなかった。そこで、本研究ではまず(1)EB2の微小管安定性や動態への影響を検討した。そこで、(3)EB2や前述の安定化微小管の束が繊維芽細胞においてdirected migrationに貢献しているか検討した。
病床の明るさが高齢者の病院内転倒に及ぼす影響に関する前向きコホート研究

本研究の目的は、病床の明るさによる転倒や病気の回復過程への影響を明らかにすることである。最終年度である30年度の課題は、入院患者の病院内転倒発生と日中平均照度との関係について、後向き調査データを用いて解析することと、前向き調査データの収集と解析を進めることである。また、入院患者の光曝露量は、安静度やADLにより大きく変化するため、患者抽出調査で窓側病床入院と廊下側入院の患者に腕時計型照度計を装着し、光曝露量を実測したデータを用いて光曝露情報の妥当性を検証することである。後向き調査では、20歳以上の入院患者について以下の電子カルテ情報を集計した(入院時の病室番号・病床番号、年齢、性別、BMI、喫煙・飲酒習慣、入院の原因疾患、ADL、安静度、白内障手術の有無、転倒歴、転倒転落アセスメント項目(視力障害、運動機能障害、認知機能障害、薬剤、夜間頻尿、介助の有無)で、病床情報や転入転出情報が欠損していたものを除いた延べ13191人の入院情報を分析し、窓側病床群では廊下側病床群より病院内転倒率が有意に低いことを学会発表した。前向き調査では20歳以上の患者電子カルテ情報を収集した。さらに、転倒転落アセスメント項目(視力障害、運動機能障害、認知機能障害、薬剤、夜間頻尿、介助の有無)や転倒報告データを収集し、データ統合した。患者抽出調査では窓側病床入院と廊下側入院の患者に腕時計型照度計を装着し、最終年度において100名の光曝露量の実測データを収集した。これらは、現在、最終報告に向けて解析を進めている。27年度は、窓側・廊下側病床で日中照度を各季節で比較し、窓側・廊下側病床間の明るさの差を定量的に明らかにすることであった。当初の計画で予定されていた病床の明るさを測定することができた。測定期間は、平成27年6月29日平成28年4月22日で、夏至・秋分の日・冬至・春分の日の前後1か月を夏季・秋季・冬季・春季の代表とし、調査病院の3階・4階病棟の4人部屋(計26室)の病床照度を測定した(季節ごとの測定日は以下の通りで、前半は3階病棟、後半は4階病棟の測定期間を示す。夏季: 6月29日(月) 7月24日(金)、7月24日(金) 8月21日(金)、秋季:9月3日(木)10月2日(金)、10月2日(金)10月30日(金)、冬季:11月24日(火)12月25日(金)、12月25日(金) 1月29日(金)、春季: 2月23日(火)3月18日(金) 3月18日(金) 4月22日(金))1病室では窓側病床1床と廊下側病床1床の合計2床を照度測定の対象とした。測定は病床の枕元に高さ100 cmで設置した照度計(LX-28SD,佐藤商事)により、1分間隔で30日間連続測定した。日中平均照度は起床時刻である午前6時から就寝時刻である午後9時までの平均照度とした。季節の違い、窓の方角(北西5病室、北東2病室、南西4病室、南東2病室)による日中平均照度の違いを検討した結果、季節や方角にかかわらず、窓側病床は廊下側病床より日中平均照度が有意に高かった(382.3 lux vs. 135.0 lux)。研究初年度である平成27年度の目標は、病床の明るさ調査を実施し、窓際病床は廊下側病床に比べて季節や病室の方角によらず日中平均照度が高いかを明らかにすることであった。測定時期は、春分・夏至・秋分・冬至の前・後30日間の合計240日間に、3階・4階の4人部屋の各13病室の窓際・廊下側病床の照度を測定することができたことは、当初の計画通りに研究が進んでいると考えられる。また、本研究の成果を2つの学術会議で発表することができたことは評価できる。一方で、研究分担者・協力者の退職および移動に伴い、10名の患者調査及び前向きコホート調査の滑り出しが遅れたことは今後改善すべきである。高齢者が入院中に転倒する危険因子として、睡眠障害・うつ症状・認知機能障害は重要である。近年の研究から睡眠障害・うつ症状・認知機能障害の発症には、サーカディアンリズムが重要な役割を果たしていることが分かってきた。日中の光曝露はサーカディアンリズムを整え、睡眠の質・うつ症状・認知機能を改善することが報告されている。本研究の予備調査で窓側病床の日中の平均照度は非窓側病床より有意に高いことを明らかにした。平成28年度は、前年度に実施した病室の明るさ調査から得られた通年の照度データを分析するためにソフトウエアを独自に開発し、大量の時系列照度データを統合し分析する準備ができた。

また患者抽出調査を実施し、窓側・廊下側病床に入院した患者31名に対して、腕時計型照度計を用いて光曝露量を実測した。さらに入院時の病床位置(窓側・廊下側)とその後の院内転倒の関連に関する前向き研究を開始し518人についてベースライン調査が完了した。さらに、本申請には予定していなかった電子カルテ内の既存データを用いた後ろ向き研究を立案した。入院時の病床位置(窓側・廊下側)、基本特性(年齢、性別、BMI、喫煙・飲酒習慣など)、臨床情報(入院の原因疾患、ADL、安静度、転倒歴など)といった既存データを電子カルテから抽出し、院内転倒発生データを抽出し突合することで、入院時の病床位置との関連を分析する準備をした。病室の明るさ調査で得た大量の時系列照度データを統合し分析する準備ができた。入院した患者31名(目標達成率78%)に腕時計型照度計を用いて光曝露量を実測した。前向き研究の実施はやや遅れているが、当初予定していなかった既存の電子カルテデータを用いた後ろ向き研究を立案し、分析する準備ができたことによる。高齢者が入院中に転倒する危険因子として、睡眠障害・うつ症状・認知機能障害は重要である。近年の研究から睡眠障害・うつ症状・認知機能障害の発症には、サーカディアンリズムが重要な役割を果たしていることが分かってきた。日中の光曝露はサーカディアンリズムを整え、睡眠の質・うつ症状・認知機能を改善することが報告されている。本研究の予備調査で窓側病床の日中の平均照度は非窓側病床より有意に高いことを明らかにした。本研究の目的は、病床の明るさによる転倒や病気の回復過程への影響を明らかにすることである。患者抽出調査として、窓側・廊下側病床に入院した患者40名以上に対して腕時計型照度計を用いて光曝露量を実測した。窓側・廊下側病床と院内転倒に関する前向き研究について、800人以上のベースライン調査を実施した。窓側・廊下側病床と院内転倒に関する後ろ向き研究は、入院時の病床位置(窓側・廊下側)に加えて年齢、性別などの交絡要因を電子カルテから抽出し、院内転倒発生データを突合するための分析プログラムの構築を完了した。患者抽出調査、窓側・廊下側病床と院内転倒に関する前向き研究、窓側・廊下側病床と院内転倒に関する後ろ向き研究に関する調査・測定がおおむね当初の予定通りに実施できているため。また本研究の重要な先行知見となる論文を科学誌に採択・掲載されたことは評価できる。最終年度である30年度の課題は、入院患者の病院内転倒発生と日中平均照度との関係について、後向き調査データを用いて解析することと、前向き調査データの収集と解析を進めることである。また、入院患者の光曝露量は、安静度やADLにより大きく変化するため、患者抽出調査で窓側病床入院と廊下側入院の患者に腕時計型照度計を装着し、光曝露量を実測したデータを用いて光曝露情報の妥当性を検証することである。後向き調査では、20歳以上の入院患者について以下の電子カルテ情報を集計した(入院時の病室番号・病床番号、年齢、性別、BMI、喫煙・飲酒習慣、入院の原因疾患、ADL、安静度、白内障手術の有無、転倒歴、転倒転落アセスメント項目(視力障害、運動機能障害、認知機能障害、薬剤、夜間頻尿、介助の有無)で、病床情報や転入転出情報が欠損していたものを除いた延べ13191人の入院情報を分析し、窓側病床群では廊下側病床群より病院内転倒率が有意に低いことを学会発表した。前向き調査では20歳以上の患者電子カルテ情報を収集した。さらに、転倒転落アセスメント項目(視力障害、運動機能障害、認知機能障害、薬剤、夜間頻尿、介助の有無)や転倒報告データを収集し、データ統合した。患者抽出調査では窓側病床入院と廊下側入院の患者に腕時計型照度計を装着し、最終年度において100名の光曝露量の実測データを収集した。これらは、現在、最終報告に向けて解析を進めている。次年度の目標は、患者調査と前向きコホート研究である。
クラスＰにおけるパラメタ化計算量階層

理論計算機科学では,工学的な応用を持つ様々な問題に対し,これを解くためにかかる計算量を明らかにすることを目標としている.特に近年では,人工知能に関する技術の発展によりビッグデータを扱うことにより,問題の計算量をより細かく明らかにする研究が盛んである.しかし,これまでの多くの研究では最悪計算量を評価しており,入力が何かしらの特性を満たしている場合はより高速なアルゴリズムが設計できる可能性が高い.計算量理論ではこの考え方をパラメタ化計算量という枠組みで扱っている.本研究では様々な問題に対してパラメタ化計算量の枠組みで解析する.理論計算機科学では,工学的な応用を持つ様々な問題に対し,これを解くためにかかる計算量を明らかにすることを目標としている.特に近年では,人工知能に関する技術の発展によりビッグデータを扱うことにより,問題の計算量をより細かく明らかにする研究が盛んである.しかし,これまでの多くの研究では最悪計算量を評価しており,入力が何かしらの特性を満たしている場合はより高速なアルゴリズムが設計できる可能性が高い.計算量理論ではこの考え方をパラメタ化計算量という枠組みで扱っている.本研究では様々な問題に対してパラメタ化計算量の枠組みで解析する.
前立腺がん患者のservice gap要因の解明と関連要因の検証

前立腺がん患者は、治療後の排尿障害、性機能障害が起こり生活の質そのものが変化し、患者の抱える負担感は大きい。しかしながら、患者の多くは、排尿や性の問題を抱えながらも専門家に相談するという行動である「援助要請行動」ができないといわれている。このような問題を抱えながらも専門家に相談できない現状を「サービスギャップ」と精神保健分野ではいう。本研究においては、前立腺がんにおけるサービスギャップを解明し、その関連要因を明らかにすることで、前立腺がん患者の心理的な援助の一助に寄与することを目的に研究に取り組んだ。今回最終目的としていた、関連要因の検証までは、いたらなかったが、前立腺がん患者のサービスギャップについては解明ができ、それに対応した支援の在り方について示唆された研究結果となった。現在取り組んでいる研究の目的は、前立腺がん患者のservice gapの要因および援助要請の内容について明らかにすることである。研究の実際および進捗状況としては、前立腺がんと診断された患者で、前立腺全摘除術を行った患者、放射線療法を行った患者、内分泌療法を行っている患者、理論的サンプリングとして数十名程度とし、なぜ援助を求めないのか、どういうことが阻害要因として存在するのか、どういう援助方法を要請・希望しているのかを半構成的面接法よるインタビューを行う予定としていた。平成25年科研申請の知らせを受け、ただちに本学倫理委員会に倫理審査申請をしたが、倫理委員会の開催が順調に行われなかったため、9月下旬に倫理審査の承認を受け、調査フィールドへの依頼が遅れたため、実質11月スタートとなった。現在、数名にインタビューを実施したが、研究目的に沿った対象データではないため、追加データの収集中である。今後、データの収集が終了ののち、分析を開始する予定としている。前立腺がん患者は、排尿機能・排便機能の程度にかかわらず、患者の排尿や性に関する負担感が、自尊感情への影響要因であることが明らかになっている。これらの排尿や性機能に関する障害は、患者の羞恥心や嫌悪感など患者の精神的な負担感となり、自己の価値観ともいえる自尊感情を低め、メンタルヘルスの影響が予測された。実際に術後の性機能障害によって、うつ状態を引き起こしたという症例報告7)もあり、メンタルヘルスに注目したケアの必要性は高まっている。さらに継続研究8)においては、患者の排尿負担感に関して、予期的不安(あれこれ先に病気に関し不安になる)にならないようにすることで排尿負担感の軽減や心の健康の維持が可能であるという結果が得られ、予期的不安に陥らないための支援や情報提供の重要性が示唆された。以上のことから、情報提供を含めた患者の心理的支援は急務であることが考えられる。しかし、このように心理的支援の必要性があるにも関わらず、前立腺がん患者は自ら援助を求めない現象があることに注目した。1)前立腺がん患者のservice gapの要因の解明概要:前立腺がん患者はなぜ援助を求めないのか、どういうことが阻害要因として存在するのかということをインタビュー調査によって明らかにする。概要:研究1で得られた結果から、service gapの要因と気分感情状態(緊張・抑うつ・怒り・活気・疲労・混乱)およびQOLとの関連を明らかにし、前立腺がん患者のservice gapを解消し、気分や感情の安定やQOLの維持に必要なサービスへと結び付けていくための実践的な手がかりを得る。実際に術後の性機能障害によって、うつ状態を引き起こしたという症例報告もあり、メンタルヘルスに注目したケアの必要性は高まっている。さらに継続研究においては、患者の排尿負担感に関して、予期的不安にならないようにすることで排尿負担感の軽減や心の健康の維持が可能であるという結果が得られ、予期的不安に陥らないための支援や情報提供の重要性が示唆された。精神保健や心理臨床の分野では、悩みを抱えながら専門家に相談を求めないという現象をservice gapと称し、前立腺がん患者のservicegapの解明は急務と考えられた。そこで本研究では、研究期間内に以下の2点を明らかにする。1)前立腺がん患者のservice gapの要因の解明概要:前立腺がん患者はなぜ援助を求めないのかをインタビュー調査によって明らかにする。2)前立腺がん患者のservice gap要因と関連要因の探索概要:研究1で得られた結果から、service gapの要因と気分感情状態(緊張・抑うつ・怒り・活気・疲労・混乱)およびQOLとの関連を明らかにし、前立腺がん患者のservice gapを解消し、気分や感情の安定やQOLの維持に必要なサービスへと結び付けていくための実践的な手がかりを得る。前立腺がん患者を対象に調査を実施し、本研究は以下の2部構成で行っている。4か年計画の経過を報告する。2526年度にかけ研究Iに着手する。研究I:前立腺がん患者のservice gapの要因および援助要請の内容について質的研究を行い概念化していった。しかし、25年度開始予定の調査が、倫理審査の遅れによって全体的に遅れを期してしまった。データの追加も行い、27年度にかけて概念化を行った。