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基礎数学・物理教育における新らしい導入教育についての実践的研究

高校での学習歴の多様化,大学への進学率の増加などのため,新入生の学力は幅広く分布している.このような状況において,工科系大学では工学を学ぶための導入教育として,基礎数学・物理をいかに学ばせるかが喫緊の課題となっている.本研究は基礎数学・物理教育における新しい導入教育についての2年間の実践的な研究である.平成13年度では、金沢工業大学の1年次にモデル教室を設定し,その学生を対象に学力調査を行い研究の方向性を研究するとともに,(1)新しいテキスト,(2)新しい授業法,(3)Web教材「物理と数学の架け橋」「基礎の数学」,(4)学習支援プログラム『授業理解度向上プログラム』,(5)基礎物理の副読本などの開発を行い,それらを授業などに適用し,教育・学習手法や学習教材の研究を行った.平成14年度では,平成13年度の研究結果から,今後の導入教育の教育施策を立案するためには,全学での学力調査が不可欠であるという結論に達し,平成14年度の新入生全体(約1700名)に対し,「修学のための学力診断」という基礎数学学力の調査を行った.この調査に基づき,学力診断結果に応じたクラス分けを行い,平成13年度の研究活動の成果や新たに研究した結果を適用した授業を行い,授業終了後に学力達成度を行った.これらの学力診断や達成度調査さらには授業アンケート調査などにより本研究の成果を総合的に評価した結果,上記のような各種教育・学習手法などの施策を行うことにより,基礎数学・物理教育における工学への導入教育において所期の学習効果が得られることが確認できた.一方,学力診断や達成度調査などから,現行の導入教育の内容は全入学生に対し必ずしも十分とはいえず,研究結果に基づき新たな教育施策を検討し,本学での平成16年度から行う学部・学科改組に合わせ,基礎数学・物理の導入教育についての新カリキュラムを策定した.なお,本研究の成果は,後述の雑誌論文に発表されている.本研究は、多様化する工学系の入学生に対し、大学で必要な数理に関し、いかに学習すれば基礎数理の学力が向上するか、そのための授業手法、学習手法や学習教材を研究し、学生の学力調査、アンケートやインタビューなどを通してそれらの研究を評価することを目的としている。この研究を2年間で行い、平成13年度は、一年次の学生の学力調査を行い、授業法、学習手法や学習教材の研究を行った。学力調査として、一年次学生のモデル教室(3クラス)を設定し、その教室の学生を対象に、入学時の学力調査、授業終了時の達成度調査、さらに追跡調査として2回の定着度調査の合計4回の学力調査を実施した。その結果をデータ集計・分析し、その一部を論文で発表した。さらに今後発表する予定である。さらに、当該学生に対し学習歴や学習習慣などについてのアンケートや聞取り調査を実施した。授業法の研究として、テキストの作成、「プロジェクトマネージメントの発想を取り入れた新しい授業法」など新しい授業手法への取組を行い、その研究の成果の一部を論文で発表した。また学習手法の研究としては、授業に連動する新しい学習支援システム「授業理解度向上プログラム」を開発、実施し、その内容を論文で発表した。さらに学習教材の研究では、ドリル形式の物理副読本「物理のポイント-間違いやすい、分かりにくいところをやさしく分かりやすく-」やデジタル教材としてWeb版「物理と数学の架け橋」「基礎の数学」を作成した。また市販の数学、物理の補助教材として、CD-ROM教材を調査した。今後、これらの研究内容を平成14年度の基礎数理の教育プログラムに適用し、本研究の成果を評価する。高校での学習歴の多様化,大学への進学率の増加などのため,新入生の学力は幅広く分布している.このような状況において,工科系大学では工学を学ぶための導入教育として,基礎数学・物理をいかに学ばせるかが喫緊の課題となっている.本研究は基礎数学・物理教育における新しい導入教育についての2年間の実践的な研究である.平成13年度では、金沢工業大学の1年次にモデル教室を設定し,その学生を対象に学力調査を行い研究の方向性を研究するとともに,(1)新しいテキスト,(2)新しい授業法,(3)Web教材「物理と数学の架け橋」「基礎の数学」,(4)学習支援プログラム『授業理解度向上プログラム』,(5)基礎物理の副読本などの開発を行い,それらを授業などに適用し,教育・学習手法や学習教材の研究を行った.平成14年度では,平成13年度の研究結果から,今後の導入教育の教育施策を立案するためには,全学での学力調査が不可欠であるという結論に達し,平成14年度の新入生全体(約1700名)に対し,「修学のための学力診断」という基礎数学学力の調査を行った.この調査に基づき,学力診断結果に応じたクラス分けを行い,平成13年度の研究活動の成果や新たに研究した結果を適用した授業を行い,授業終了後に学力達成度を行った.これらの学力診断や達成度調査さらには授業アンケート調査などにより本研究の成果を総合的に評価した結果,上記のような各種教育・学習手法などの施策を行うことにより,基礎数学・物理教育における工学への導入教育において所期の学習効果が得られることが確認できた.一方,学力診断や達成度調査などから,現行の導入教育の内容は全入学生に対し必ずしも十分とはいえず,研究結果に基づき新たな教育施策を検討し,本学での平成16年度から行う学部・学科改組に合わせ,基礎数学・物理の導入教育についての新カリキュラムを策定した.

なお,本研究の成果は,後述の雑誌論文に発表されている.高校での学習歴の多様化,大学への進学率の増加などのため,新入生の学力は幅広く分布している.このような状況において,工科系大学では工学を学ぶための導入教育として,基礎数学・物理をいかに学ばせるかが喫緊の課題となっている.本研究は基礎数学・物理教育における新しい導入教育についての2年間の実践的な研究で,平成13年度は、金沢工業大学の1年次にモデル教室を設定し,その学生を対象に学力調査を行い研究の方向性を研究するとともに,(1)新しいテキスト,(2)新しい授業法,(3)Web教材「物理と数学の架け橋」「基礎の数学」,(4)学習支援プログラム『授業理解度向上プログラム』,(5)基礎物理の副読本などの開発を行い,それらを授業などに適用し,教育・学習手法や学習教材の研究を行った.平成13年度の研究結果から,今後の導入教育の教育施策を立案するためには,全学での学力調査が不可欠であるという結論に達し,平成14年度の新入生全体(約1700名)に対し,「修学のための学力診断」という基礎数学学力の調査を行った.この調査に基づき,学力診断結果に応じたクラス分けを行い,前述の研究活動の成果を適用した授業を行い,授業終了後に学力達成度を行った.これらの学力診断や達成度調査さらには授業アンケート調査などにより本研究の成果を評価した結果,上記のような各種教育・学習手法などの施策を行うことにより,基礎数学・物理教育における工学への導入教育において所期の学習効果が得られることが確認できた.一方,学力診断や達成度調査などから,現行の導入教育の内容は全入学生に対し必ずしも十分とはいえず,研究結果に基づき新たな教育施策を検討し,本学での平成16年度から行う学部・学科改組に合わせ,基礎数学・物理の導入教育についての新カリキュラムを策定した.本研究の成果は,後述の雑誌論文に発表されている.
トランスナショナル・ヒストリーからみた移民政策の比較研究

本研究は、国家の枠組みを越えてクロスオーバーした移民政策の連動と相関性について新たな視点を提供し、第二次世界大戦後の、米・加・豪の移民政策変容の際のさまざまなトランスナショナルな連動・伝播の実態を明らかにするものである。主な研究成果の一端は、第二次世界大戦後の米国移民法から影響を受けた占領下の出入国管理政策の決定メカニズムを照射し、日米関係における棘ともいえる移民問題を通じて世論が「知米」と「嫌米」を揺れ動くという「歴史の教訓」が示された経緯を検証したこと、そして、この時期を、移民問題を通じたわが国と米国との関わりや、現代日本の人の移動や移民問題にまで関わってくるトランスナショナル・ヒストリーの一分岐点として浮かび上がらせたことである。国家の枠組みを越えてクロスオーバーした移民政策の連動と相関性、および、第二次世界大戦後の、米・加・豪の移民政策のトランスナショナルな連動・伝播の実態とその要因を明らかにする本研究の理論面の基礎とするべく、平成19年度はトランスナショナル・ヒストリーの理論視座や国内外の研究動向についての検証を行った。これに関連する研究実績としては、平成19年6月に日本移民学会第17回年次大会にて発表を行ったほか、『アメリカ史研究』第30号の特集論文「人の移動をめぐるトランスナショナル・ヒストリー(越境史)-日本における研究動向」として、さらには『日本の移民研究動向と文献目録II』所収の各論文として発表した。トランスナショナル・ヒストリーの見地から移民政策を検証した研究は理論・実証両レベルにおいて国内外を問わず少ないなかで、移民政策や移民・移住をめぐるトランスナショナルな史学史の展望と課題を示すことが出来た。加えて、環太平洋「移民国家」の移民政策とわが国の出入国管理政策の決定メカニズムの解明の実証分析のために、第二次大戦後の1952年米国移民法のわが国における反響や出移民希望の論調について、(1)日刊紙(2)一般誌(『改造』『世界』等)(3)研究雑誌の記事を収集し記事・文献目録を作成したほか、同時期の出入国管理令に関する国会議事録を収集し目録を作成した。海外調査としては、平成19年8月にアメリカ合衆国ワシントンDCの国立公文書館他で調査したほか、連邦センサス局において移民政策と人種統計についてのインタビューを行った。平成20年2月には来日したオーストラリアの移民政策、移民研究の専門家に対し、白豪主義廃止へ向けた市民団体の軌跡についてインタビューを行い当時の様子を詳しく聞く機会を持った。国家の枠組みを越えてクロスオーバーした移民政策の連動と相関性の実態とその要因を明らかにする本研究の実証面として、平成20年度はトランスナショナル・ヒストリーの具体例である1870年代から20世紀初頭にかけての日本人移民についての研究を行った。初期日本人移民についての史料がとりわけ少ないなか、アメリカ側のセンサス資料と日本側の査証などを収集しそれらを照合し、人々がどのようなトランスナショナルな動きをしていたのかを検証した。また、米国センサス局の専門的知見と人種分類変遷が、19世紀後半から20世紀前半までの移民政策上の人種差別的措置に果たした役割について、移民統計、議会資料、個人文書等から検証し、国際シンポジウム等での発表や調査をつうじて関連分野の第一線の研究者とディスカッションを行い、最先端の知見を得た。これに関連する研究実績としては、平成20年10月にカナダ・オタワで開催された国際シンポジウムにおいて英語による発表を行ったほか、平成20年11月には、移民研究会において研究発表を行った。平成21年2月には松山、神戸において、アメリカから白豪主義下のオーストラリアへとトランスナショナルな移動をした、高須賀譲についての調査を実施した。松山では、高須賀の屋敷跡等での現地調査のほか、図書館での資料収集や末裔の方へのインタビューを行った。この調査をつうじてオーストラリア、日本双方の高須賀の末裔の方から貴重な資料を寄贈していただくこととなり、それらの関連資料の整理と目録を作成した。このようにトランスナショナル・ヒストリーの視座からの移民政策の検証に、移動する人々の具体的なありようを重ね合わせることで、より多面的、立体的な移民政策や移民・移住をめぐるトランスナショナルな歴史像に近づくことができた。国家の枠組みを越えてクロスオーバーした移民政策の連動と相関性の実態とその要因を明らかにする本研究の実証面として、第二次世界大戦後1952年に行われた米国移民・帰化法改正に対する、日本における様々なレベルの反応を検証し、日本の「移民問題」観、対米観についての論考を発表した。そこで明らかになったことは、移民法をめぐる「移民問題」とその余波によって、占領期から講和直後の「圧倒的な敗者」である日本人のうち「親米」が苦しみ、真の「知米」が生まれる機会の喪失に一部繋がったことである。移民問題への民間団体の関与とトランスナショナル・ネットワークの発展が「反米」「嫌米」の世論にかき消されたのである。

また、新たな「移民問題」と戦前からの変わらぬ「移民問題」観が混在した1950年代が、日本の「移民政策」のあり方、すなわち、現代日本の「人の移動」や「移民問題」にまで関わってくるトランスナショナル・ヒストリーの一分岐点としてたち現れてくることが明らかになった。加えてトランスナショナル・ヒストリーの断片を明らかにするべく史・資料収集とその課題についての検討をいっそう進めた。このなかで1870年、1880年の米国人口センサスにおいて報告された初期日本人移民・移住者を事例として、主に米国のセンサス史・資料である調査票原票と、移民局統計、出入国記録、乗船名簿などの従来からの移民史料を重層的に照合することで、トランスナショナル・ヒストリーの可能性と課題について詳しく検討した。さらには、昨年度から引き続き、米国から白豪主義下のオーストラリアへとトランスナショナルな移動を重ねた高須賀譲とその家族についての日本・オーストラリア双方のさらなる史料収集と末裔の方々へのインタビューを行った。これら収集した史・資料については目録作成およびデータベース化作業を行った。
養育上の課題を持つ子ども家庭を含めた予防的な地域子育て支援事業の実証的開発研究

第一に子ども家庭への支援を先進的に実施しているオーストラリアビクトリア州でのBest Startプロジェクトの聞き取り調査を行い、地域におけるコミュニティファシリテーターの業務内容を整理し、本プロジェクト実施のガイドラインを翻訳した。第二に日本の子育て支援総合コーディネーターへの聞き取り調査からは、(1)いくつかの実施形態があること(2)情報提供から相談対応へつなげる際の課題の2点が重要な成果である。第三に養育上の課題がある子ども家庭への予防的な支援については、オーストラリアビクトリア州のPlay Group VictoriaのSupported Playgroups活動及びMY Timeプログラムの情報収集を行った。これらの実践は、課題を持つ親に対する訓練を受けた親達によるサポートや当事者の親グループ作りの効果を確認した。本研究目的は、地域子育て支援事業の現状調査の分析に基づき、養育上の課題を持つ子ども家庭を含めた予防的な子育て支援事業のモデルとなるプログラムを、開発することである。同時に地域を対象とする子育て支援者の養成と研修も視野に入れる。オーストラリアビクトリア州等先駆的な地域における子ども家庭への支援事業調査と日本で地域における子育て支援事業調査や、近年その役割が重視されている子育て支援におけるコーディネート業務とその現状を明らかにする。特に養育上の課題を持つ子ども家庭への支援をどう展開するかという点にも着目している研究である。計画は地域の子育てネットワーク等の当事者団体と行政との連携や地域で実践されている子育て支援のプログラムの現状を明らかにし、次世代後期計画の取り組みの動向を踏まえ、コーディネート的な役割も加味した試行的な具体的な支援プログラムの提示を目指す。本年度の研究成果は、1.Best Startプロジェクトの聞き取り調査(州内での共通評価指標と地域特有の成果に関する評価や連携に関するして意欲的に実施されている地域視察と具体的なプルグラムの聞き取り調査。地域でのコミュニティファシリテーターの役割の整理)を実施2.現状の子育て支援担当市町村職員や民間団体で活動をする親達にもインタビューを実施し、その現状を把握した。さらに日本で意欲的にコーディネート業務に取り組む市町村や実践現場を視察し、その現状や課題について聞き取り調査を実施した。本研究の今年度の目的は、オーストラリアビクトリア州等先駆的な地域における子ども家庭への支援事業への聞き取り調査を整理し、日本で地域における子育て支援事業調査や、近年その役割が重視されている子育て支援におけるコーディネート業務とその現状を明らかにする。本研究では地域の子育てネットワーク等の当事者団体と行政との連携や地域で実践されている子育て支援のプログラムの現状を明らかにし、次世代後期計画の取り組みの動向を踏まえ、コーディネート的な役割も加味した試行的な具体的な支援プログラムの提示を目指す。本年度の研究成果は、1.近年日本で普及してきた親子ども支援プログラムであるトリプルP(Positive Parenting Program)への理解を深めた。そのファシリテーター養成講座を受講し、啓発段階から問題行動変容までの段階別となる、トリプルPプログラムへの目的、内容、実践方法等の特徴への理解を深めた。2.Best Startプロジェクトのガイドラインの翻訳を完成し研究報告書を作成した。これは当該地域における子どもや家庭に対する現状ニーズを把握や支援事業を見直し身近な地域へと改善していく、Best Startプロジェクトの実施指針策定や推進に関するガイドラインの翻訳を発行した。3.現状の県や市町村で子育て支援コーディネート業務活動への聞き取り内容研究報告書を作成した。本報告書では日本で先駆的に実施されている、さいたま市の子育てコーディネーター配置事業講習内容と熊本県におけるコーディネーター養成講座の内容やについての聞き取り内容を整理したその現状を把握した。4.市町村自治体での子育て支援事業調査項目検討する。市町村合併と22年3月末で策定される次世代後期行動計画終了後に向けての市町村調査準備を進めた。子ども家庭福祉分野における制度変更と2010年4月以降の各市町村次世代後期計画策の進捗状況を見ていくと、市町村地域子育て支援事業の実態を把握の全自治体への調査に至る前に、以下モデル地域活動における実践の聞き取り調査を行いその現状整理した。1.養育困難な子どもを持つ家庭への支援活動やニーズの聞き取り養育上の課題がある子ども家庭への自助活動やNPO活動を展開しているオーストラリアビクトリア州のPlay Group Victoriaの活動とMY Timeプログラムの実際とさらにその当該行政に聞き取り調査を行い、地域の子育てサークル・ネットワーク団体の活動や行政との連携の現状等を整理した。養育困難児童を含みつつ地域の就学前児童を対象にしたBest Start programによる地域の子育て支援をどの様に評価していくか、その点は州においても2013年での評価に向けて指標等の詳細な検討段階に入った。

加えてMy Timeプログラムという養育困難な子どもを持つ親の当事者の自助活動の実践の動向について聞き取りを行い、その成果と運用の実際において、同じ親の立場での"Supported Playgroups"という訓練を受けた親による現状の課題を持つ親へのサポート及びコーディネート活動やその育成等が今後日本でも示唆を与える活動となると考える。2.子育て支援総合コーディネーター業務の実際の把握整理子ども家庭支援の現場で実際に情報提示や相談の最前線で養育上の問題を抱えた家庭を含む対応をしている、子育て支援総合コーディネーターへの聞き取り調査で、現状の具体的な問題認識を把握する必要があった。そうした聞き取り調査から、具体的なニーズ把握と子育て支援総合コーディネーター業務の把握整理を行ない、現状とその課題を整理し、また先駆的な活動を確認した。全国の市町村ホームページの点検と確認電話から、当該市町村で配置されている子育てコーディネーターの業務に関する実態と役割を整理分析した。(文字数830)
微小唾液腺造影像解析による唾液腺の障害と回復に関する実験的研究

ラット耳下腺のステンセン管を期間と圧を変化させて閉塞させ、腺体にさまざまな程度の閉塞性変化を誘発させ、閉塞解除後の腺体の変化を微小唾液腺造影法(唾影法)と組織学的方法により検索した。組織学的変化を6グループ(正常群、回複群、軽度・中等度・重度退行変性群、線維化群)に分類し、この分類を基準に微小唾液腺造影像(唾影像)の評価を行った。定性的には、退行変性群及び線維化群の唾影像には主導管系の拡張と閉塞部位の狭窄が認められ、その末梢導管系は顆粒状陰影として描出された。回復群では、退行変性群及び線維化群と同様に主導管系の拡張と閉塞部位の狭窄が認められたが、その末梢導管系には、正常群と同様の枝分かれ構造が認められた。定量的には、回復群の唾影像に認められる主導管系の拡張は、退行変性群及び線維化群に対して有意に小さくなっていた。退行変性群及び線維化群の組織学的所見にはさまざまな程度の退行性変化が認められるにもかかわらず、唾影像上で組織学的な退行変性の程度に相当する特徴は存在しなかった。しかしながら、閉塞部の狭窄度が強いものでは組織学的変化も強い傾向があった。閉塞圧及び閉塞期間は腺体の回復に大きな影響を及ぼしていた。しかしながら、閉塞解除直後の唾影像から腺体の回復を予測することは困難であると考えられた。閉塞解除後、いったん組織学的に回復した腺体が再び退行変性に移行する場合が認められため、臨床において経過観察の唾影法を行う場合は、処置後比較的長い期間が経過してから施行する必要があることが示された。唾石症などの唾液腺の閉塞性疾患において、その腺体が適切な処置を施すことにより回復可能であるか否かをX線学的に判定することは未だ困難であり、そのために治療法の選択に苦慮することも稀ではない。本研究の目的は、このような唾影像における損傷腺体の保存可能不可能の判定基準を定量的に求めることである。そのために、実験動物に閉塞性変化を惹起させ、そこからの変化をX線学的および組織学的に解析した。組織像の違いにより、各腺を回復群、軽度炎症群、中等度炎症群、重度炎症群の4群に分類し、正常群を加えて5群とした。定性分析の結果、炎症群においてはその程度にかかわらず、いずれも末梢導管系に細顆粒状陰影を認め、主導管系の拡張およびクリップ相当部の狭窄も残存していた。一方回復群では、主導管系の拡張およびクリップ相当部の狭窄は残存していたが、末梢導管系に正常群と同様の細い枝分かれ構造が認められた。唾影像をデジタル化し、主導管、中間導管、末梢導管および腺系に相当する4段階の画素値に分類し、それぞれの画素値の頻度分布より、回復像と炎症像の定量的判別区分を求めた。その結果、主導管系に相当する画素値の頻度分布の上昇は、回復群と炎症群の両者で認められた。末梢導管系・腺系については、炎症群ではその程度にかかわらず画素値の頻度分布の低下が認められたのに対し、回復群では、その頻度分布は正常群と同程度であった。これらの結果より、損傷腺体の唾影像が回復像を呈しているか否かは、末梢導管系・腺系に相当する画素値の頻度分布より定量的に判別できることが判明した。平成5年度は、これらの結果をふまえて結紮期間・結紮圧を変化させ、前述の所見がどのように修飾されるかを検討する予定である。

ラット耳下腺のステンセン管を期間と圧を変化させて閉塞させ、腺体にさまざまな程度の閉塞性変化を誘発させ、閉塞解除後の腺体の変化を微小唾液腺造影法(唾影法)と組織学的方法により検索した。組織学的変化を6グループ(正常群、回復群、軽度・中等度・重度退行変性群、線維化群)に分類し、この分類を基準に微小唾液腺造影像(唾影像)の評価を行った。定性的には、退行変性群及び線維化群の唾影像には主導管系の拡張と閉塞部位の狭窄が認められ、その末梢導管系は顆粒状陰影として描出された。回復群では、退行変性群及び線維化群と同様に主導管系の拡張と閉塞部位の狭窄が認められたが、その末梢導管系には、正常群と同様の枝分かれ構造が認められた。定量的には、回復群の唾影像に認められる主導管系の拡張は、退行変性群及び線維化群に対して有意に小さくなっていた。退行変性群及び線維化群の組織学的所見にはさまざまな程度の退行性変化が認められるにもかかわらず、唾影像上で組織学的な退行変性の程度に相当する特徴は存在しなかった。しかしながら、閉塞部の狭窄度が強いものでは組織学的変化も強い傾向があった。閉塞圧及び閉塞期間は腺体の回復に大きな影響を及ぼしていた。しかしながら、閉塞解除直後の唾影像から腺体の回復を予測することは困難であると考えられた。閉塞解除後、いったん組織学的に回復した腺体が再び退行変性に移行する場合が認められたため、臨床において経過観察の唾影法を行う場合は、処置後比較的長い期間が経過してから施行する必要があることが示された。
環状化合物の合成におけるシントンとしてのスピロ活性化シクロプロパンの活用研究

1.スピロ[2.4]ヘプタン誘導体の別途合成法の開発-塩基触媒反応を用いたシクロペンタノンと1,4-ジプロモ-2-ブテンとの反応によって、簡便にスピロ[2.4]ヘプタン骨格を合成することに成功した。1にはシン体とアンチ体が存在するが、反応条件に依存してそれぞれが主成分となることを見いだした。1に対するSimmons-Smith反応はスムーズに進行し、対応するシクロプロパン誘導体を与えたが、4-スピロ[2.4]ヘプテン誘導体の合成に限っては従来法の方が勝っているので、下記2.の研究材料は従来法によって合成した。なお、4.の研究には、この方法で合成した1を用いた。2.モノシクロプロピル置換-4-スピロ[2.4]ヘプテンとTCNEとの反応-シン、およびアンチ体の2を合成・分離精製し、それぞれをTCNEと反応させたところ、低収率ながらイミン3の生成が確認された。明らかにシクロプロピル基は1つでgeminalジメチル基と同程度の置換基効果を示した。なお、立体異性体間には際だった差異は認められなかった。3.4-スピロ[2.4]ヘプテン、および4,6-スピロ[2.4]ヘプタジエンの置換基効果に対する理論的研究-4,6-スピロ[2.4]ヘプタジンは、酸化電位、およびイオン化電位において1位の置換基効果を受けないが、これはシクロプロパン環がシクロペンタジエンのnodeの位置を占めるからであることを明らかにした。4.4-スピロ[2.4]ヘプチル誘導体のソルボリシス反応性-47の立体異性体を合成・分離精製し、それぞれについてソルボリシス反応性を検討したところ、アンチ・アンチ体7が際だって高い反応性を示した。すなわち、背面からのparticipationが有効であることを明らかにした。各立体異性体の反応は、いずれも開環を伴った生成物の、類似した組成の混合物を与えた。
吸水部分を水洗トイレに流せる紙おむつ実現のための基礎研究

吸水部分を水洗トイレに流せる紙おむつを実現するためのキー技術である生分解性を有する高吸水性樹脂を創製する検討を行った。セルロースをはじめとした多糖類を原料に、誘導体化や架橋を行うことによって、吸水性能と生分解性に優れた高吸水性樹脂を得ることができた。紙おむつは今や育児と介護の必需品であり、その消費量は拡大している。使用後の紙おむつはおもに焼却処理がなされているが、多量の水分を含んでいるために燃焼の妨げとなっている。使用後の紙おむつから吸水部分を分離して水洗トイレに流すことができれば、焼却時の環境負荷を低減することができる。これを実現するためには、吸水部分に含まれる高吸水性樹脂を下水処理場の活性汚泥中で生分解可能なものにすることが鍵となる。生分解可能な高吸水性樹脂を実現するための原料として、綿セルロースを用いて検討した。綿セルロースは種々のセルロース類の中で分子量が高く、高吸水性を達成しやすいと考えられるためである。最も代表的な水溶性セルロース誘導体であるカルボキシメチルセルロースを用いた場合、高吸水性と生分解性の両立が困難であった。一方、カルボキシエチルセルロースの場合は両立可能な範囲が存在することが判明したが、合成方法が複雑であった。より簡便な方法で両立可能なものを得るべく、セルロースにプロピレンオキシドを付加させた後にクロロ酢酸を用いてカルボキシメチル化する検討を行った。生成物は良好な生分解性を示したが、吸水性能がやや低かった。しかしながらこれらの結果はセルロース骨格と親水基との間に適当なスペーサーがあると両立可能な範囲が存在する可能性があることを示唆しており、引き続きこのコンセプトを元に検討を進める予定である。グルタル酸無水物を用いてセルロースをエステル化することによって、コハク酸エステル物よりも良好な吸水性と生分解性を有する高吸水性樹脂を得ることが可能であった。これは、セルロース骨格と親水基との間に適当なスペーサーがあると両立可能な範囲が存在する可能性があることを示唆しており、引き続きこのコンセプトを元に検討を進める予定である。使用後に、吸水部分を本体から分離し、水洗トイレに流すことが可能な紙おむつを実現するための基礎検討を行うことが本研究の主な目的である。これを実現するためには、吸水部分がすべて生分解可能な材料から構成されていることが必要である。現行品では、吸水部分は、綿状パルプと、吸水紙と、高分子吸収材からなっている。綿状パルプおおよび吸水紙は生分解性を有しているのに対し、現行の高分子吸収材は生分解性を持たない。したがって、生分解性高分子吸収材の開発が本研究の鍵となる。本研究では、身近で豊富に存在する天然資源であるセルロースを原料として、生分解性を有する高分子吸収剤の開発を進めた。これまでの知見を生かし、下記の検討を進めた。1.グルタル酸無水物によるエステル化これまで、コハク酸無水物を用いて検討を行ってきたが、耐加水分解性に懸念があった。そこで本年度の検討では、コハク酸無水物よりも炭素が一つ多い、グルタル酸無水物を用いて検討を行い、耐加水分解性の向上に加え、基本特性にどのような影響を及ぼすのかを検討した。その結果、グルタル酸無水物は反応性がやや低く、室温では反応しないものの、60°C程度に加熱すると問題なく反応することが明らかとなった。生成物は高い吸水性を示し、純水中で420g/g、0.9%食塩水中で140g/g、3.5%食塩水中で100g/gと、コハク酸セルロースよりも高い吸水性を示した。活性汚泥中での生分解性は、未変性のセルロースに匹敵する良好なものであり、コハク酸セルロースと同等であった。このことから、側鎖にエステル結合を経由して親水基を導入した本研究のセルロース誘導体は、吸水性と生分解性両立可能であることが明らかとなった。2.架橋の検討どのような方法が両立に有効かを調べた。これまでの検討の範囲内では、ジビニルスルホンが最も効果的な架橋剤であった。

セルロース骨格と親水性側鎖との間に適当なスペーサー基が存在すると、吸水性と生分解性の両立が可能であることが示唆された。このコンセプトは検討開始当初、立てた仮説であり、今回の実験結果は、そのコンセプトを裏付けるものである。24年度が最終年度であるため、記入しない。弓き続き、高吸水性と生分解性とが同時に達成可能なセルロース系高吸水性樹脂の分子構造の検討を進める。セルロース骨格と親水性側鎖との間のスペーサー基の最適化を進める。また、製造方法のより容易な手法の探索も進める。特に、水系溶媒中でのセルロース誘導体化について、検討を行う。
子宮頸癌発生過程とHLAクラスIIアレルに関する研究

HLAクラスIIと子宮頸部発癌の関連を解明するために健常者341名、CIN1/2 591名、CIN3/子宮頸癌321名を横断的研究で比較し、CIN1/2 454名ではCIN 3進展についてコホート研究も行った。健常者・CIN1/2と比べて、DRB1*0901、DRB1*1302頻度はCIN3/子宮頸癌で有意に低かった(P=0.00001, P=0.006)。CIN1/2 454名のコホート研究では、10年間のCIN3への進展リスクは、DRB1*1302患者で有意に減少していた(3.2% vs.23.7%, P=0.03)。DRB1*1302はCIN3/子宮頸癌進展への予防効果を有する。ヒトパピローマウイルス(HPV)がヒトに感染した場合には、抗原提示細胞がHPV由来の抗原を自身のHLAクラスII分子といっしょに複合体として細胞膜上に提示することによってヘルパーT細胞が誘導される。HPV由来の抗原をうまく提示できるHLAアレルを保有する宿主において頸がん発症リスクが低下し、うまく抗原提示できないHLAアレルを保有する宿主においては頸がんリスクが上昇すると考えられている。子宮頸がんになりにくいHLAクラスIIアレルとしてDRB1*1302(日本人では約10%に存在)は世界的に共通であるが、なりやすいHLAクラスIIアレルはDRB1*1501, DRB1*1502, DQB1*03032などが比較的普遍的であるものの、民族によって差がある。感染から発癌がんまでのどの過程にHLAクラスIIアレルが関与するかはわかっていないうえに、日本人における子宮頸がんとHLAに関連に関するデータはほとんどない。1199名の日本人女性[健常人女性312名、子宮頸部軽度前がん病変(CIN1/2)患者519名、子宮頸がん患者276名]のHLAクラスIIタイプを本年度までに確定した。子宮頸部発がんに対して予防的に働くとの報告が多いHLAクラスII DRB1*1302のアリル頻度は、健常人女性(12.4%)とCIN1/2患者(12.2%)では全く差が見られなかったが、頸がん患者では6.9%と有意に頻度が低かった。このことは、HLAクラスII DRB1*1302アレルがHPV感染から前がん病変を形成する過程ではなく、前がん(CIN)病変から浸潤がんへ進展する過程で頸がんリスクを低下することが示唆される。DRB1*1302以外では、健常人女性と比較してCIN患者や頸がん患者でアリル頻度が有意に上昇・減少するHLAクラスIIアリルは見られなかった。日本人においてHLAクラスIIと子宮頸癌もしくはその前駆病変の関連について研究することを目的として、健常者341名、CIN1/2患者591名、CIN3/子宮頸癌321名を含む1253名の日本人女性を対象として、横断的研究を行い、加えて、CIN1/2患者のうち454名については、経過観察し、CIN 3への進展とHLAクラスIIとの関連についてコホート研究も行った。結果は次のようになった。HLAクラスIIアレル頻度は、健常者とCIN1/2患者では同様であった。健常者およびCIN1/2患者と比べて、DRB1*0901、DRB1*1302の頻度はCIN3/子宮頸癌患者に比べて、有意に低かった(P=0.00001, P=0.006)。454名のCIN1/2患者の経過観察データからは、10年間のCIN3への進展リスクは、DRB1*1302患者で有意に減少していた(3.2% vs. 23.7%, P=0.03)。DRB1*0901など他のHLAクラスIIアレルとは関連がなかった。横断的研究とコホート研究により、DRB1*1302アレルがCIN3/子宮頸癌への進展を予防する効果を有することを示した。他のHLAクラスIIと子宮頸癌との関連性については確認できなかった。婦人科腫瘍学平成25年度までに計画していたHLAクラスIIアレルのタイピングは終了したが、予定していたHPVタイピング検査がまだ一部終了していない。HLAクラスI解析の追加が一部必要である。今後はHPVタイピング検査を完了させてHPVタイプを確定させる。

頸がん患者の一部では、ホルマリン固定後のパラフィン切片から抽出したDNAを用いてHPVタイピング検査を行い、HPVタイプの確定できる症例を増やす。健常人女性と比較してCIN患者や頸がん患者でアリル頻度が有意に上昇・減少するHLAクラスIIアリルはDRB1*1302以外では見られなかったが、頸がんリスクと関連するアリルはHPVタイプ特異的であるかもしれない。HPVタイプ別に頸がん・CIN患者で有意にアリル頻度が上昇・低下するアリルがないかを解析する。また、HLAクラスIについてもタイピングを行い、HLAクラスIIと同様に頸がんリスクとの関連について解析を行う。
生鮮・加工食料の充実度を加味した全国版食料品アクセスマップの作成

本研究の最終的な目的は,食料品充足率調査を大都市中心部や県庁所在都市,地方都市,農漁村などの異なる属性の地域で実施し,得られたデータをもとに新しい食料品アクセスマップを全国スケールで作成することにある。本年度は,農漁村(鹿児島県南大隅町),県庁所在都市(栃木県宇都宮市),東京都心部(東京都港区)で現地調査を実施した。調査の結果,以下のことが明らかとなった。第一に東京都心部では,スーパーこそ少ないものの,コンビニやドラッグストアなどの食料品充足率が高く,買い物環境は従来の食料品アクセスマップが示すよりも良好であった。また,都心部は坂道や階段などの高低差がしばしば交通障壁となるが,それを加味しても買い物環境は総じて良好であることが明らかとなった。第二に県庁所在都市の場合も,他業態店の品揃えが良く,総じて買い物環境が良好であることが明らかになった。ただし,それでも一部の地域では買い物先空白地帯の存在が確認された。第三に,農漁村ではスーパーなどのチェーン店がほぼ存在せず,食料品店の多くは個人商店で占められていた。従来の食料品アクセスマップでは,個人商店もスーパーと同様に扱われていた。しかし今回の調査から,こうした個人商店の大半は食料品充足率が20%程度であり,買い物先として機能していないことが分かった。食料品充足率を加味したアクセスマップを検討した結果,農漁村の買い物環境は従来考えられていた以上に悪化しており,深刻な状況にあることが分かった。地域住民へのアンケート調査からも,食生活の悪化が確認された。地域の行政の方々からの協力を得られたこともあり,どの地域でも円滑に調査を進めることができた。食料品充足率調査のコツも掴めたため,当初の予定よりも調査は順調に進んでいる。次年度は,広島市中心部や愛知県豊橋市などで調査を進める予定である。主な調査対象は高齢者であるが,可能であれば外国人移民に対する調査も進めたいと考えている。外国人移民を調査対象に加える場合には,調査の実施に先立ち,茨城キリスト教大学研究倫理審査委員会の審査を受ける。次年度中に承認を受けられなかった場合には,当該調査は2020年度以降に繰り越す。
「病理診断の客観化＝数値化モデル」構築と「ITによる病理診断支援システム」開発

病理診断は客観化=数値化が難しく、ITによる診断支援システム開発は遅れている。一方、病理診断は組織像から特徴量を解析する思考過程でありこれを数値化出来れば客観化は可能という発想の元、1病理報告書テキスト及び2標本画像を材料に「客観的病理診断モデル」構築を行った。1では病理報告書をテキストマイニング法等で解析、疾患と報告書内キーワードとの論理的関係を数値化し「インスペクションプログラム」を構築。また報告書内の医学的矛盾や記載ミスを提示する「病理診断支援装置」を開発した。2では乳腺標本を電子化した後、学習データを作成。次に深層学習法を用い新規画像の推定疾患を提示する「病理診断支援装置」を開発した。「病理診断の客観化=数値化モデル」構築と「ITによる病理診断支援システム」開発というテーマの下、(1)病理診断報告書テキストと(2)標本画像を材料にして、科学研究費補助金を使用させていただき研究を行っております。平成27年度の概要は以下のとおりでございます。(1)病理診断報告書テキストを用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築→北里大学病院既存の病理診断報告書テキスト(乳腺疾患・胃疾患を使用)をテキストマイニング法等で解析し、疾患と報告書内キーワードとの論理的・医学的関係を抽出・数値化(=客観化)してデータベース(DB)化。新規報告書が与えられたら、DB内情報を元に統計解析や独自のアルゴリズムを用いて、報告書内の矛盾や記載ミスを提示するコンピュータ診断支援機能付与を行いました。なお本年度、このテキストに関する研究について、「病理診断報告書作成支援装置」として特許を取得しております(特願2013-244352)。(2)病理組織標本を用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築→バーチャルスライド装置によって得られた病理組織標本(乳腺疾患)電子化データを材料に、機械学習方式で解析・数値化(=客観化)し、画像解析による「客観的病理診断モデル」の構築を試みました。実際には、画像から各疾患特徴小画像を抽出→ウエーブレット変換およびクラスター分析を用いた訓練データ(数値化情報)生成・蓄積(DB化)→新規画像に対し訓練データとパターン認識→類似画像提示を行いました。その際、新規のパターン認識法選択(最近隣近傍法)や大量データ処理を可能とするためにビッグデータ関連の最新IT技術(分散処理)も応用しました。以下のように本研究はおおむね順調に進展していると考えます。(1)病理診断報告書テキストを用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築→従来から材料としている乳腺疾患に加え、今年度は新しく胃疾患の報告書テキストを材料に、テキストマイニング法等を用いてキーワード抽出と独自の辞書、プログラム作成、それを元にしたテキスト数値化とデータベース(DB)化を行いました。さらに新規報告書に対し、報告書内の矛盾や記載ミス等を提示する、主にダブルチェック・トリプルチェック時のスクリーニングに有用な診断支援機能を開発し、良好な結果が得られています。(2)病理組織標本を用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築→訓練データとしてデータベースに蓄積した数は現在のところ約3万3千個強にのぼり、またビッグデータ関連の最新IT技術(分散処理)を用いることで解析速度のスピードアップが可能となりました。ただし推定疾患確率の精度が低い疾患もあり、精度評価については今後の課題です。「病理診断の客観化=数値化モデル」構築と「ITによる病理診断支援システム」開発というテーマの下、1.病理診断報告書テキストと2.病理組織標本画像を材料にして、科学研究費補助金を使用させていただき研究を行っております。平成28年度の概要は以下のとおりです。1.病理診断報告書テキストを用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築について(1)材料:北里大学病院既存の病理診断報告書テキストを用いました。本年度は、これまでの乳腺疾患・胃疾患に加え、大腸疾患および食道疾患も対象とし、扱う臓器数を増やしました。(2)方法:病理診断報告書をテキストマイニング法等で解析。疾患と報告書内キーワードとの論理的・医学的関係を抽出・数値化(=客観化)した後にデータベース(=辞書DB)化し、「病理診断書インスペクションプログラム」の構築を行いました。さらに新規報告書が与えられたら、DB内情報を元に統計解析や独自のアルゴリズムを用いて報告書内の矛盾や記載ミスを病理診断入力システムに提示する「病理診断支援装置」の開発を行いました。2.病理組織標本画像を用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築について(1)材料:北里大学病院既存の病理組織標本(浸潤性乳管癌症例)を用いました。(2)方法:バーチャルスライド装置によって組織標本電子化し小画像に分割後、ウエーブレット変換およびクラスター分析を行って学習データを作成しました。次に人工知能の研究手法を用いて学習モデルを作成しましたが、本年度は従来のkNN法と異なる深層学習法(フレームワークとしてはCaffe、OSとしてはLinuxを各々使用)を用いました。さらに新規症例が与えられたら、上記学習モデルに入力、画像を分類処理し推定疾患を提示する「病理診断支援装置」の開発を行いました。1.病理診断報告書テキストを用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築(1)扱う疾患臓器が増えた点→乳腺疾患と胃疾患の生検材料に加え、大腸疾患および食道疾患の生検を追加しました。また乳腺・胃・大腸・食道の各手術材料の解析も可能となりました。

(2)インスペクションプログラムで扱う項目が増えた点→診断名と所見内容との医学的な矛盾の指摘、日本語用語のチェックや英単語スペルミスチェック、正しい単語の候補の表示、手術材料で用いる記号(例:リンパ管侵襲、深達度など)のチェックが可能となり、上記4疾患については全ての報告書に対応できるようになりました。2.病理組織標本画像を用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築(1)新しい方法(深層学習法)での画像解析が可能となった点→画像解析については従来から人工知能の研究手法を用いて行っておりますが、本年度は新しく深層学習法(複数の隠れ層を持つ多層ニューラルネットワークを用いた機械学習法)を用いた解析が可能となりました。(2)具体的には、乳癌を材料とし、「癌部と非癌部の認識」ならびに「浸潤性乳管癌の3つの亜型(乳頭腺管癌・充実腺管癌・硬癌)の鑑別」について検討したところ、従来用いていたkNN法よりも解析精度が上昇しました(深層学習法による正解率:83.9%、従来のkNN法による正解率:69.5%)。その他、人手が必要であった画像特徴抽出・分類などの作業が不要になった点、解析時間が従来の1/10と早くなった点が利点として挙げられます。「病理診断の客観化=数値化モデル」構築と「ITによる病理診断支援システム」開発というテーマの下、1.病理診断報告書テキストと2.病理組織標本画像を材料にして、科学研究費補助金を使用させていただき研究を行っている。平成29年度の概要は以下のとおりである。1.病理診断報告書テキストを用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築について(1)材料:北里大学病院既存の病理診断報告書テキスト。従来は食道・胃・大腸・乳腺など、各臓器ごとに「疾患名および用語辞書」を作成していたが、時間や手間が掛かり難渋していた。今年度は全臓器の疾患名やキーワードを効率的に抽出するプログラムを新しく構築、全臓器共通の「疾患名および用語辞書」を作成し、現場での診断書テキスト解析の実用化・効率化を目指した。(2)方法:病理診断報告書をテキストマイニング法等で解析。疾患と報告書内キーワードとの論理的・医学的関係を抽出・数値化(=客観化)した後にデータベース(=辞書DB)化し、「病理診断書インスペクションプログラム」の構築を行った。さらに新規報告書が与えられたら、DB内情報を元に統計解析や独自のアルゴリズム(DB内に格納された疾患名との類似度を計算し疾患名を推定するなど)を用いて報告書内の矛盾や記載ミスを病理診断入力システムに提示する「病理診断支援装置」の開発を行った。2.病理組織標本画像を用いた「病理診断の客観化=数値化モデル」構築について(1)材料:北里大学病院既存の病理組織標本(乳腺疾患症例)。(2)方法:バーチャルスライド装置によって組織標本電子化し小画像に分割後、ウエーブレット変換およびクラスター分析を行って学習データを作成。次に昨年度から導入している深層学習法(KerasおよびTensorflow)を用い、新規症例に対し画像を分類処理し推定疾患を提示する「病理診断支援装置」の開発を行った。
運動の予防医学的効果に及ぼす摂取カロリー制限と間歇的絶食の修飾作用

12週間のカロリー制限(自由摂取条件から40%,あるいは20%減少させた給餌)と間歇的絶食(隔日絶食)は,いずれもSIRT1やPGC-1αのmRNA発現レベルを同程度に増強して予防医学的効果を発揮するが,制限カロリー量の多寡や制限形態の相違は大きな影響を及ぼさないことが示された.また12週間の中強度の運動トレーニングによる健康増進効果に,これらの食事介入を加えた場合,アディポネクチンなどの体液レベル健康指標を大きく改善するが,遺伝子の転写調節レベルには運動と食事介入の顕著な相乗効果は観察されない可能性が考えられた.予防医学的効果が多岐にわたり検証されている運動と40%カロリー制限に加え,間歇的絶食単独の効果について基礎的知見を収集し,さらに間歇的絶食を施す際の総摂取カロリーと等しいカロリー制限の影響について検証することを目的とした.被験動物は15週齢Wistar系雄ラット(n=30)とし,12時間明暗サイクルで飼育した.被験動物は無作為にコントロール群(n=6),運動群(n=6)コントロール群の摂取量に対する40%カロリー制限群,一日おきに絶食日と摂食日を繰り返す間歇的絶食群(n=6),および間歇的絶食群が摂取日に示す摂取量の50%に摂取カロリーを制限した群(n=6)の計4群に分類し,12週間の観察を行った.12週間の飼育期間終了後,48時間の絶食後に各種試料を採取し,肝臓に関して,DNA修復酵素(OGG1 mRNA発現レベル,MTH1 mRNA発現レベル),長寿関連遺伝子(SIRT1 mRNA発現レベル),および転写活性化補助因子(PGC-1αmRNA発現レベル)を測定した.その結果,次のような興味深い知見を得ることができた.間歇的絶食を施すと,コントロール群の20%程度のカロリー制限となることが分かった.長寿関連遺伝子や転写活性化補助因子の発現は,食事介入を行った3群全てでコントロールに比べて有意に亢進した.その活性化の程度に,カロリー制限の程度の差(40% vs 20%)は現れず,間歇的絶食においても同様であった.飼育期間中の体重は,40%カロリー制限で激しく低下するのに対し,間歇的絶食や20%カロリー制限では過度の低下は観察されなかった.これらの結果を元に,次年度は運動と食事介入の交互作用に関して検討を進めていく予定である.平成25年度の研究において,多くの先行研究で検討されてきた40%カロリー制限(CR)に対し,間歇的絶食(IF,隔日摂食)や間歇的絶食と同一摂取カロリー量となるように調整したCR(20%CRに相当)が長寿関連遺伝子に及ぼす影響の大きさを比較した.その結果,SIRT1(Sirtuin 1)や転写活性化補助因子PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α)のmRNA発現レベルは,いずれの条件においてもコントロール群と比して顕著に増大し,その程度に制限カロリー量や制限方法の相違は大きな影響を及ぼさないことが観察された.平成26年度はこれらの結果を受けて,運動との交互作用を検討する実験を行った.被験動物は15週齢雄性ラット(n=42)とし,次の6群にランダムに割り付けた;1)自由摂取群,2)自由摂取+運動群,3)20%CR群,4)20%CR +運動群,5)IF群,6)IF+運動群.運動は30分間のトレッドミル走(15 m/分,斜度5度,30分間,5回/週)とし,非運動群は同一頻度,同一時間,トレッドミル上に置いてハンドリングストレス等の差異を最小限に抑えた.観察期間は12週間とし,48時間後の絶食後に解剖して各種試料を採取した.運動は全ての食事方法において,有意に体重増加を抑制した.骨格筋重量に対しても,運動が有意な増大効果を呈したが,腓腹筋については20%CR群への運動介入でのみ有意な変化が認められなかった.現在,得られた試料を元に,SIRT1,PGC-1α,アディポネクチン,各種酸化ストレスマーカー等に関して解析を実施しており,飼育期間中の行動量の評価も含めて,運動トレーニングの健康増進効果に対するCRとIFの相互作用について,次年度に検討を進めていく予定である.平成27年度には,運動トレーニング(30分間のトレッドミル走,15 m/分,斜度5度,30分間,5回/週)に対する20%カロリー制限(CR)と間歇的絶食(IF,摂食日は自由摂取で非摂食日は完全絶食の隔日摂食)による食事介入の交互作用を,肝臓を対象にして検討した.12週間の介入期間終了48時間後に試料を採取し解析したところ,肝臓のSIRT1(Sirtuin 1),PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α),AMPK(AMP-activated protein kinase),あるいは酸化ストレス応答性因子Nrf2(NF-E2-related factor 2)のmRNA発現レベルに関して,運動トレーニングに食事介入を加えた場合の顕著な効果は確認できなかった.一方,長寿関連遺伝子や転写活性化補助因子の発現調節に関わる総アディポネクチンの血中濃度は運動トレーニングで高まることが知られているが,食事介入はその作用をさらに有意に増大させた.特にIFによる相乗作用が顕著であり,CRの効果と比較して有意に大きなものであった.

このように,食事介入(CRとIF)は運動トレーニングによる健康増進効果を説明する各種マーカーの挙動に影響を及ぼし得るが,それらの修飾作用は遺伝子の転写調節レベルと体液レベルとで異なる可能性が示唆された.12週間のカロリー制限(自由摂取条件から40%,あるいは20%減少させた給餌)と間歇的絶食(隔日絶食)は,いずれもSIRT1やPGC-1αのmRNA発現レベルを同程度に増強して予防医学的効果を発揮するが,制限カロリー量の多寡や制限形態の相違は大きな影響を及ぼさないことが示された.また12週間の中強度の運動トレーニングによる健康増進効果に,これらの食事介入を加えた場合,アディポネクチンなどの体液レベル健康指標を大きく改善するが,遺伝子の転写調節レベルには運動と食事介入の顕著な相乗効果は観察されない可能性が考えられた.当初の計画通りに動物実験が遂行されている.具体的には,H25年度に明らかにされたカロリー制限と間歇的絶食の単独効果を踏まえ,それらに対する運動介入の相互作用の検証を,複数の部位を対象に,各種生化学的マーカーの分析によって多角的に進める準備が完了している.複合領域当初の研究計画通りに,今後の研究を進めていく予定である.特に運動トレーニングの効果に対するカロリー制限,および間歇的絶食の相互作用に関して,複数の臓器を対象に生化学的解析,分子生物学的解析によって検証していく.初年度の計画通りに研究が遂行されており,またその成果も次年度の研究へ効果的に引き継がれるものとなっている.具体的には,運動,カロリー制限,および間歇的絶食の単独作用に関してそれぞれ評価が完了している.さらに,間歇的絶食を施した場合の総カロリー摂取量と同等のカロリー量を摂取させるカロリー制限の影響についても,極めて貴重なデータを取得済である.研究計画にある通り,今後の研究を実施する予定である.間歇的絶食の有用性が初年度に確認されたため,これと運動との交互作用を中心に検討を行っていく.しかし初年度に,運動単独の影響が大きく顕在化しなかった結果を受けて,運動負荷の方法に関しては文献研究によって改めて検討し,分子マーカー等の応答性が期待できる介入内容に改変して研究を推進していく.