hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
川崎病と口腔由来細菌の関連性に関する基礎的研究

これまでの結果から、川崎病児で、有意に増加する細菌群は認められなかった。川崎病は、乳幼児期に好発する原因不明の全身性汎血管炎である。川崎病は心筋梗塞等の合併症を引き起こし、時には死に至ることもあるため、我が国の少子化現象のなかで大きな問題となっている。川崎病の発症メカニズムは長らく不明であるが、季節性で流行することから、その発症にはある種の細菌やウイルスなど病原体の感染が関連していると推測されている。我々は、川崎病は高熱、発疹、口腔内の発赤(咽頭発赤とイチゴ舌)を主症状とするため、口腔を介し感染が成立するのではないかと考え、口腔内フローラのdysbiosisが宿主の免疫を攪乱する可能性に着目した。これまでに、京都府内の川崎病患者のデンタルプラークを採取し、口腔フローラの構成細菌の変化を次世代シークエンサーで解析することにより起炎菌の探索を行い、健常者の口腔フローラの構成細菌と比較検討した。しかしながら、川崎病は地域性があるため、京都府内だけではなく、他県においても川崎病患者のサンプルを採取し、口腔フローラの構成細菌の変化を検討した。その結果、川崎病患者と健常者の口腔フローラの構成細菌には一部差異が認められたが、統計的な有意差ではなかった。今後、川崎病患者の症例数を増やして、川崎病の起炎菌の解析を進める必要があると考えられる。また、Porphyromonas gingivalisを6系統のマウスに感染させることにより川崎病モデルを作成することを試みたが、明らかな冠動脈炎および大動脈炎を発症させることはできなかった。目標とする20検体が集まらなかったため、研究協力施設を増やす予定である。川崎病は地域性があるため、京都府内だけではなく、他県(岡山県)においてもサンプル採取を行う予定である。サンプルが集まり次第、デンタルプラークより細菌DNAを抽出し、16srメタゲノム解析を行う予定である。サンプル数は当初の目標である20名には至らなかった。今後は研究協力施設を増して、川崎病患児と健常児よりサンプル採取する予定である。川崎病は地域性があるため、京都府内だけではなく、他県においてもサンプル採取を行う予定である。サンプルが集まり次第、デンタルプラークより細菌DNAを抽出し、16srRNAメタゲノム解析を行う。さらに、バイオインフォマティクス解析により、起炎菌を探索する予定である。本年度は、京都府立医科大学附属病院の小児循環器科・歯科の研究協力者を通じ、川崎病患者のデンタルプラークを採取した。また、京都府内における研究協力施設(長岡京市済生会京都病院)でもサンプル採取を行った。その結果、5名の川崎病患者よりデンタルプラークを集めることができ、口腔フローラの構成細菌の変化を次世代シークエンサーで解析したが、当初の目標であった川崎病患者からデンタルプラークを採取できなかったため、解析に必要な費用をすべて使用することができなかった。(理由)物品費を使用した際、割引金額が想定以上であったため、わずかではあるが余剰金が生じた。(使用計画)次年度の物品費として使用する。次年度は、さらに研究協力施設を増やす予定である。
圧電不織布の疑似オーセチック挙動および振動発電研究

巨視的に材料ポアソン比が負となるような疑似的なオーセチック挙動が実現できる不織布構造体を骨格とする振動発電素子の新規提案に挑戦した。無鉛圧電セラミック粒子を分散させた有機無機ハイブリッド不織布と同シート素材を交互積層化することによって、フレキシブルかつ平面方向に優れた伸び特性を備える高耐熱性の積層素子の開発に成功し、振動発電研究において高温対応も可能といった新たな応用可能性をもつことを確認した。本研究は、巨視的に材料ポアソン比が負となるような疑似的なAuxetic (オーセチック)挙動が実現できる不織布を新規合成し、鉛フリー圧電素材であっても驚異的な伸び変形率が達成できる振動発電素子を提案することを目的としている。H26年度は電気伝導率等を調整したキレート錯体原料を前駆体として電界紡糸法によってニオブ系無鉛圧電セラミックス(Na,K)NbO3からなる三次元(3D)不織布を得るため、適切となる溶液調整、紡糸条件および焼成条件等を調べた。その結果、ポリビニルアルコール(PVA)水溶液、イオン交換水、エタノールを定量配合して溶媒を調整した場合、(Na,K)NbO3前駆体繊維からなる不織布組織が形成可能であることを見出した。さらに酢酸を混合することによって、電気伝導度を約20 mS/cmに制御し、均質な繊維径をもつ不織布組織が得られことも明らかにした。すなわち、エタノール量の増加だけでは調製溶液の電気伝導度が減少し一方で、蒸発速度は増加した。しかし、酢酸を同時添加すると蒸発速度だけを減少させることが可能との新たな知見を得た。前駆体不織布を焼成し、熱分析(DSC)測定したところ、キュリー温度Tc=400°Cとなり、(Na,K)NbO3バルクセラミックスとほぼ一致し、さらに粉末X線回折測定でペロブスカイト単一相も確認されたことから、(Na,K)NbO3不織布の合成に成功した。そこで、これらの成果を取りまとめて誌上および学会発表した。前年度はニオブ系無鉛圧電セラミックス(Na,K)NbO3からなる三次元(3D)不織布組織の形成に及ぼす電界紡糸条件を調べたが、外部振動を付与した際の変形挙動についてさらに改善を目論むため、H27年度は素材変更を実施し、(Na,K)NbO3セラミック粒子分散型圧電不織布の合成、さらにこれらを柔軟性に優れた高分子シートで挟み込む積層素子の新たな構造設計を行った。具体的には、(Na,K)NbO3粉末が充填されたポリビニルアルコール(PVA)シートをテープキャスト法で作製し、別途、(Na,K)NbO3粉末入りのポリフッ化ビニリデン(PVDF)不織布を電界紡糸して、これらを交互積層した圧電積層素子の合成に成功した。その結果、不織布中の繊維間における接点の連結状態の制御によって、擬似オーセチック挙動が望めることが判明し、さらに上記の素子各部には最大50 vol%の(Na,K)NbO3粉末が均一充填されているため、外部振動によって圧電効果が働き、振動周波数に応じて振動発電できることを立証した。また、応力付与に対する耐久性および歪量の定量評価から、積層型振動発電素子として優位な積層構造を調べ、特定方位の応力負荷状態において最大の耐久性と発電量が両立することも見出した。年度目的とした圧電体シート化に成功し、その圧電効果を利用した振動発電に成功したため。本研究は、巨視的に材料ポアソン比が負となるような疑似的なAuxetic (オーセチック)挙動が実現できる不織布を新規合成し、鉛フリー圧電素材であっても驚異的な伸び変形率が達成できる振動発電素子を提案することを目的とした。初年度は、(Na,K)NbO3(NKN)前駆体繊維からなる不織布組織を形成し、これを柔軟性に優れた樹脂マトリックスと複合化した複合材料化を検討し、ペロブスカイト単相で高キュリー温度をもつセラミック不織布の合成に成功した。ただし、この不織布は高結晶性で柔軟性に欠けていたため、複合材料素材には適さず、発電量の長期持続性にも問題があった。そこで2年目に複合材料組織を一新し、NKNセラミック粒子を有機素材に分散させた圧電不織布の合成、さらにこれらを樹脂シート層で交互積層した振動発電素子の合成に着手し、優れた柔軟性と振動発電特性を得た。特に、不織布繊維間における接点の連結状態の制御によって、擬似オーセチック挙動が望めることが判明し、特定方位の応力負荷状態において最大の耐久性と発電量が両立することを見出した。そこで最終年度は、高温環境下での振動発電が可能となる素子を得るために材質および組織をさらに改質した。特に、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)/NKN複合組織からなる不織布発電素子は、150°Cにおいても室温の80%程度の発電量を示しことを実証し、高温の曲面部分にも対応した振動発電素子の開発に成功した。

併せて、力学試験、微細構造観察、熱分析の結果、20%の減少分は母材樹脂の軟化によってセラミック分散粒子への応力伝播が損なわれたことが主原因と特定できた。総じて、目的通りに高温環境でも安定駆動が可能な自立電源として利用が期待できる圧電式振動発電素子の研究開発に成功した。そこで、これらの成果を取りまとめて誌上および学会発表を行った。巨視的に材料ポアソン比が負となるような疑似的なオーセチック挙動が実現できる不織布構造体を骨格とする振動発電素子の新規提案に挑戦した。無鉛圧電セラミック粒子を分散させた有機無機ハイブリッド不織布と同シート素材を交互積層化することによって、フレキシブルかつ平面方向に優れた伸び特性を備える高耐熱性の積層素子の開発に成功し、振動発電研究において高温対応も可能といった新たな応用可能性をもつことを確認した。年度目的としたキュリー温度400°C以上のペロブスカイトセラミック不織布の合成に成功したため。得られた振動発電素子の各種の電気的・機械的・熱的評価を実施し、さらに耐久性と発電量が増強できる素子構造となるように改善を図る。電子セラミックスフレキシブル性能に秀でた不織布素材とするために、素材変更も視野に入れつつ新規の複合材料化および性能評価研究を推進する。
低アレルゲン化小麦粉の製造工程の確立と低アレルゲン化食品の作製および調理

小麦アレルギー患者には、グルテンに感受性を示すものが多い。グルテンをキモトリプシンで処理することによって抗原性を保持したまま可溶化することができた。この処理で可溶化されたグルテンのフラグメントからゲルロ過とHPLCで抗原性ペプチドを単離し、構造を決定した。このペプチドはS-Q-Q-Q-(Q-)P-P-Fの繰り返し構造を有し、エピトープとして必須なアミノ酸残基はN末端から2番目のQと2つのPであった。この結果から、必須なQとPの間のペプチド結合を切断することができる食用の酵素を検索し,低アレルゲン化小麦粉作製の工程を確立した。酵素として、上記の条件を満たし、アミラーゼ活性の低いブロメラインを選んだ。対粉2%のブロメラインを小麦粉に添加し、対粉0.6加水、37°Cで4時間処理した。IgE-ELISA法により処理小麦粉の抗原性を評価したところ、検出限界以下であった。生成物のレジストグラムおよびファーモグラフより生成物はバッター状であるが、二酸化炭素保持能を有しており、製パン可能と判定されたルブロメライン反応物に対粉1%の食塩、1%のグルコース、1.3%のクエン酸、10ppmのソルビタン・モノステアレートおよび2%の炭酸水素ナトリウムを添加して製パンしたところ、嗜好的にも非常に良好な製品が得られた。比容積とテクスチャーはイングリッシュ・マッフィンに似ていたが、酵素反応過程で生成したアミノ基と添加したグルコース間でメーラード反応が起こり、好ましい色のパンを得ることができた。
フェムト秒コヒーレントX線を活用した複雑系生体高分子の溶液構造可視化法の構築

我々が提案するパルス状コヒーレントX線溶液散乱法の基本概念を含むレビュー論文を出版した。制御された環境下での測定を可能にする試料ホルダとして環境セルを開発した。計算機シミュレーションにより、実験配置の検討やデータ解析アルゴリズムの開発を行った。X線自由電子レーザー施設SACLAを用いて、パルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を行い、シングルショットでのコヒーレントX線回折パターン計測に成功した。本研究の目的は、新世代のX線であるX線自由電子レーザー(XFEL)を用いた複雑系生体分子の構造可視化法を構築することにある。XFELがフェムト秒の時間幅をもちコヒーレントであることを活用し、溶液中で自然な状態にある生体分子を、分子の動きの時間スケールよりも短いX線露光で、止まった構造を可視化する未踏の手法を構築する。本年度は、環境セルの改良や、X線自由電子レーザー施設SACLAを用いたパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定などを行った。環境セルは、測定装置内の真空中においても制御された試料環境下でパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を可能にする試料ホルダである。XFELのシングルショットで環境セルは破壊されるため、シリコン基盤にアレイ状に多数の環境セルを配置した構造を持つ。より効率的な測定のため、今年度は、アレイの要素数を増やす多窓化などの改良を行った。開発した環境セルに金のナノ粒子集合体やバクテリアなどの試料の溶液を封入して、SACLAを用いたパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を行った。試料からのコヒーレントX線回折パターンを、XFELのシングルショットで、高精度計測することに成功した。XFELの時間幅はフェムト秒と、試料の放射線損傷のプロセスが進行する時間スケールよりも短い。このため、超短パルスXFELを用いたコヒーレントX線回折は、試料損傷が起こる前の試料構造を反映しており、これまでの限界を超えた高い空間分解能での生体イメージングが初めて可能となる。測定したコヒーレントX線回折パターンから、試料像を再構成することにも成功し、成果を論文にまとめ投稿した。また、我々が提案するパルス状コヒーレントX線溶液散乱法の基本概念を含むレビュー論文を執筆しCurrent Opinion in Structural Biology誌に掲載された。本年度は、測定装置内の真空中においても、制御された試料環境下でパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を可能にする試料ホルダとして、環境セルを開発した。開発した環境セルは、溶液試料をシリコンナイトライドの薄膜でサンドイッチした構造をもっている。XFELのシングルショットで環境セルは破壊されると予想されるため、シリコン基盤にアレイ状に多数の環境セルを配置した。研究の結果、設計通りの構造を持った環境セルを開発することに成功した。さらに、金のナノ粒子集合体や生体分子試料に対して、X線自由電子レーザーを照射した際に得られるコヒーレント回折パターンのシミュレーションを行い、XFEL波長、カメラ長(試料検出器間距離)などの実験条件を定めた。X線のフルーエンス、検出器のピクセルサイズなどは現状利用可能な装置のパラメータを使用した。また、複雑系生体分子の構造可視化法を可能にするアルゴリムの開発も進めた。開発した環境セルに、金のナノ粒子集合体やバクテリアなどの生物試料を封入して、X線自由電子レーザー施設SACLAを用いて、パルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を行った。測定の結果、試料が破壊される前の状態からのコヒーレントX線回折パターンをXFELのシングルショットで計測することに成功した。環境セルや溶液からのバックグラウンド散乱の影響は観察されず、開発した環境セルが高精度のパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を適していることが示された。X線自由電子レーザー施設SACLAが順調に立ち上がり、平成24年3月よりユーザー運転を開始したため、当初計画では平成24年度から行う予定であったX線自由電子レーザーを用いた実験を、本年度行うことができた。生きた細胞などに対して、X線自由電子レーザー施設SACLAを用いたパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を進める。試料ホルダーとして用いた環境セルの改良を進める。また、実験で得られたデータに、開発を進めている複雑系生体分子の構造可視化法を可能にするアルゴリムを適用する。生きた細胞などに対して、X線自由電子レーザー施設SACLAを用いたパルス状コヒーレントX線溶液散乱測定を行うため、試料ホルダー作成に必要なSiNメンブレン等の支払いに使用する。また、平成23年度に実施した試料調製用の配管部品の支払に使用する。
炎症性関節液のカタラーゼ活性に関する研究

慢性関節リウマチの関節液白血球のカタラーゼ活性を中心に検討した.1.慢性関節リウマチの関節液から多形核白血球を分離し,超音波処理によりカタラーゼを含む分画を得た.未処理の関節液,関節液の上清,および関節液多形核白血球の分画について等電点電気泳動を行い,カタラーゼのアイソザイムを検索した.慢性関節リウマチの未処理の関節液,および関節液上清では,等電点6.06.5の範囲に12本の1単位以下の活性帯を認めたが,明瞭な活性帯を認めない関節液も少なくなかった.これに反し,関節液多形核白血球を粉砕した可溶成分では,等電点6.06.5の範囲に1単位以上の活性帯が24本みられ,また関節沈渣の可溶成分ではそのほかに5.05.5の範囲に1単位以下の活性帯を1本みねことが多かった.2.慢性関節リウマチの関節液細胞の塗抹標本についてジアミノベンチジン法によりカタラーゼ染色を行った.多形核白血球に強いカタラーゼ活性がみられたが,末梢血の多形核白血球の活性よりは低下していた.関節液の単核球では陰性のものと弱い活性を示すものがみられ,リンパ球では陰性であった.多形核白血球のカタラーゼの陽性の度合からカタラーゼスコアを求めると,慢性関節リウマチの関節液白血球では変形性関節症の関節液,および末梢血の多形核白血球よりも低い値を示し,炎症性変化によるとみられている.3.関節液白血球のカタラーゼ活性の局在を電顕で検討するため,ジアミノベンチジンとオスミユーム酸の結合物によりカタラーゼ活性を検出した.多形核白血球ではペルオキシゾームとみられる顆粒内,および顆粒外の細胞質にカタラーゼ活性がみられた.単球ではマイクロペルオキシゾームとみられる小さな顆粒にカタラーゼ活性が認められた.なお,リンパ球では活性はみられない.以上は炎症巣における白血球のカタラーゼ局在についての新しい知見である.慢性関節リウマチの関節液白血球のカタラーゼ活性を中心に検討した.1.慢性関節リウマチの関節液から多形核白血球を分離し,超音波処理によりカタラーゼを含む分画を得た.未処理の関節液,関節液の上清,および関節液多形核白血球の分画について等電点電気泳動を行い,カタラーゼのアイソザイムを検索した.慢性関節リウマチの未処理の関節液,および関節液上清では,等電点6.06.5の範囲に12本の1単位以下の活性帯を認めたが,明瞭な活性帯を認めない関節液も少なくなかった.これに反し,関節液多形核白血球を粉砕した可溶成分では,等電点6.06.5の範囲に1単位以上の活性帯が24本みられ,また関節沈渣の可溶成分ではそのほかに5.05.5の範囲に1単位以下の活性帯を1本みねことが多かった.2.慢性関節リウマチの関節液細胞の塗抹標本についてジアミノベンチジン法によりカタラーゼ染色を行った.多形核白血球に強いカタラーゼ活性がみられたが,末梢血の多形核白血球の活性よりは低下していた.関節液の単核球では陰性のものと弱い活性を示すものがみられ,リンパ球では陰性であった.多形核白血球のカタラーゼの陽性の度合からカタラーゼスコアを求めると,慢性関節リウマチの関節液白血球では変形性関節症の関節液,および末梢血の多形核白血球よりも低い値を示し,炎症性変化によるとみられている.3.関節液白血球のカタラーゼ活性の局在を電顕で検討するため,ジアミノベンチジンとオスミユーム酸の結合物によりカタラーゼ活性を検出した.多形核白血球ではペルオキシゾームとみられる顆粒内,および顆粒外の細胞質にカタラーゼ活性がみられた.単球ではマイクロペルオキシゾームとみられる小さな顆粒にカタラーゼ活性が認められた.なお,リンパ球では活性はみられない.以上は炎症巣における白血球のカタラーゼ局在についての新しい知見である.
2次元層状Ni酸化物におけるストライプ秩序と金属絶縁体転移

本研究では、高温超伝導銅酸化物、および同型の結晶構造を持つNi酸化物において観測されている特異なストライプ秩序の発現機構を解明することを目指した。遷移金属酸化物におけるストライプ秩序の普遍性を検討するため、214型2次元結晶構造を有するMn酸化物やCo酸化物における電荷・スピン秩序の様相を研究することとし、FZ法により中性子回折実験に適した高品質の大型単結晶試料を多数育成し、中性子回折測定を行った。なかでも、2次元Co酸化物Pr_<2-x>Ca_xCoO_4においては、x=0.390.73の濃度範囲の試料の作成に成功したので、詳しく電荷・スピン秩序を研究した。その結果、x<1/2の領域では市松模様型の電荷秩序が形成されており、その短距離秩序化に伴って電気抵抗の金属的振舞いへのクロスオーバーがみられることが明らかになった。また、x>1/2の領域では市松模様電荷秩序がNi酸化物型のストライプ秩序へと変化していることを発見した。なお、その濃度近傍ではCoイオンが中間スピン状態から低スピン状態へとスピン状態転移を示し、Co^<3+>イオンは非磁性状態である。従ってCo酸化物の示すストライプ秩序は電子・スピンが存在するCo^<2+>イオンサイトで生じており、まさに電子ストライプと呼ぶべき状態である。これはNi酸化物やCu酸化物におけるホールに起因するホールストライプとは全く対照的な電子による電荷・スピン秩序であり、ストライプ秩序にも「ホール-電荷」対称性が存在することが明らかになった。一方、金属間化合物としては異常に高い超伝導転移温度を持つMgB_2と同型の結晶構造を有し単結晶試料が作成可能なCaAlSiのクーパー対形成に関与していると予想されるB_<1g>フォノンモードを研究した。バンド計算等の研究により、CaAlSiのB_<1g>フォノンが異常である可能性が指摘されていたが、我々の研究により、(1)B_<1g>モードが確かに5meVと異常に低エネルギーであること、(2)温度によりフォノンエネルギーのソフト化を示すKohn異常があること、(3)Kohn異常は3次元的なフェルミ面のネスティングに起因していることを実証した。本研究の目的は、高温超伝導銅酸化物と同型の結晶構造を持つNi酸化物における特異なストライプ秩序の発現機構を解明するために、不純物イオンを注入して、ストライプ秩序への影響を中性子回折実験により解明することである。しかしながら、中性子散乱実験において優れた実験データを出すためには、高品質の大型単結晶試料が不可欠であるので、初年度の平成16年度は、種々の酸化物について中性子回折実験用の大型単結晶試料の作成に専念した。その上で、得られた試料の帯磁率・電気抵抗等の基礎物性を測定し、中性子散乱の予備測定を始めたところである。また、Mn酸化物で磁場誘起による異常誘電率が観測されているTbMnO_3系を取り上げ、その磁気構造を決定し、中性子非弾性散乱実験によりスピン波の励起スペクトルを明らかにした。この系では、大変異常な不整合スピン波励起が観測され、その原因を現在解明中である。

最近、高温超伝導銅酸化物と同型の結晶構造を持つCo酸化物のホールドープ条件下において電荷秩序が形成されているらしいことが明らかになりつつあり、その近傍では高スピンから低スピンへのスピン状態の変化と金属絶縁体転移も観測され、その機構の解明が興味を持たれている。我々は、中性子非弾性散乱実験を用いて磁気揺らぎのエネルギースペクトルを研究することにより、その機構を解明する目的で、非弾性散乱実験用の大型単結晶を作成しているが、最近、その作成に成功した。一方、金属間化合物としては異常高い超伝導転移温度を持つMgB_2の超伝導の特性を研究するため同型の結晶構造を有し単結晶試料が作成可能なCaAlSiを取り上げ、そのクーパー対形成に関与していると予想されている特定のフォノンモードを測定し、スペクトル密度および分散関係に著しい異常があることを見いだし、その原因を理論的に解析しているところである。本研究では、高温超伝導銅酸化物、および同型の結晶構造を持つNi酸化物において観測されている特異なストライプ秩序の発現機構を解明することを目指した。遷移金属酸化物におけるストライプ秩序の普遍性を検討するため、214型2次元結晶構造を有するMn酸化物やCo酸化物における電荷・スピン秩序の様相を研究することとし、FZ法により中性子回折実験に適した高品質の大型単結晶試料を多数育成し、中性子回折測定を行った。なかでも、2次元Co酸化物Pr_<2-x>Ca_xCoO_4においては、x=0.390.73の濃度範囲の試料の作成に成功したので、詳しく電荷・スピン秩序を研究した。その結果、x<1/2の領域では市松模様型の電荷秩序が形成されており、その短距離秩序化に伴って電気抵抗の金属的振舞いへのクロスオーバーがみられることが明らかになった。また、x>1/2の領域では市松模様電荷秩序がNi酸化物型のストライプ秩序へと変化していることを発見した。なお、その濃度近傍ではCoイオンが中間スピン状態から低スピン状態へとスピン状態転移を示し、Co^<3+>イオンは非磁性状態である。従ってCo酸化物の示すストライプ秩序は電子・スピンが存在するCo^<2+>イオンサイトで生じており、まさに電子ストライプと呼ぶべき状態である。これはNi酸化物やCu酸化物におけるホールに起因するホールストライプとは全く対照的な電子による電荷・スピン秩序であり、ストライプ秩序にも「ホール-電荷」対称性が存在することが明らかになった。一方、金属間化合物としては異常に高い超伝導転移温度を持つMgB_2と同型の結晶構造を有し単結晶試料が作成可能なCaAlSiのクーパー対形成に関与していると予想されるB_<1g>フォノンモードを研究した。バンド計算等の研究により、CaAlSiのB_<1g>フォノンが異常である可能性が指摘されていたが、我々の研究により、(1)B_<1g>モードが確かに5meVと異常に低エネルギーであること、(2)温度によりフォノンエネルギーのソフト化を示すKohn異常があること、(3)Kohn異常は3次元的なフェルミ面のネスティングに起因していることを実証した。
海産動物ホヤの被嚢における接着機構の解析

海産無脊椎動物であるホヤは被嚢と呼ばれる体の表面を覆う部分に動物性セルロースを持ち、この部位で基質(岩石・コンクリートなど)に接着しているが、その機構については未解明である。本研究では接着面の微細構造を電子顕微鏡レベルで解析し、さらに元素沈着の有無を分析した。本研究では初めにホヤ(スジキレボヤ、ナツメボヤ、カタユウレイボヤ)被嚢と基質間の接着部構造を光学顕微鏡および透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて解析した。ホヤ被嚢を硬い基質ごと薄切することは不可能なため、まずは薄切可能な柔らかい素材(塩化ビニール、ナイロンメンブレン)にホヤを接着させた後、固定・薄切する技術を開発した。また、基質より剥がしたホヤは接着面およびその周辺の被嚢から突起状の構造を形成して再接着することを確認し、この部位を接着突起と名付けて解析対象に追加した。解析の結果、接着部位は非接着部位に比べてエオシン染色性が高く、接着部には顆粒構造が密集していることが判明した。この顆粒はミトコンドリアに富む細胞であり、接着に関与する可能性が高い細胞と考えられた。さらに接着突起にも同様の細胞が観察され、表面がセルロースで覆われていない半球状の構造も特異的に検出された。TEMでは被嚢内のセルロース繊維は観察が困難であったが、H26年度に広島大学にクライオ電界放出形走査電子顕微鏡JSM-780OF(Cryo-SEM)が導入されたことから、同装置を用いて凍結割断により繊維構造を観察した。その結果、被嚢内のセルロース繊維を含めた微細構造が容易に観察できることが判明した。さらにCryo-SEM付属の元素分析装置(EDS)を用いてホヤ被嚢接着部における元素分析も行った。接着面及び接着突起の元素を解析したところ高濃度バナジウムの沈着は見られなかったが、これまでに報告例のない新たなバナジウム濃縮構造が被嚢内より見つかった。
等質空間の位相幾何と微分幾何

複素半単純Lie群Gの等質空間の位相構造と微分構造を調べることが本研究の目的であり、その一環として、旗多様体G/Pのホモロジーとコホモロジー、Poincare双対、Schubert胞体構造、そしてQ/PをFibreとするFiber Bundle G/P→G/Qの射影のGysin準同型写像を調べているところである。
宇宙環境シミュレータによる次世代イオンエンジン搭載宇宙機のプラズマ干渉解析・評価

プラズマ粒子シミュレーションをベースとした宇宙環境シミュレータを応用し、イオンエンジンプラズマ干渉解析用数値シミュレータ開発を行った。また、それを用いて、イオンエンジン近傍のイオンビームの中和電子ダイナミクスとそのパラメータ依存およびイオンビームと電子の相互作用に関する計算機シミュレーション解析を行い、次世代イオンエンジン搭載宇宙機のプラズマ干渉に関する基礎的な知見を得ることが出来た。平成18年度は、イオンエンジンプラズマ干渉解析用数値シミュレータの開発とそれによるイオンビームプラズマ干渉に関するシミュレーション解析に着手した。シミュレータ開発については、これまでの一様プラズマモデル内に、イオンスラスターからのイオンビーム、中和電子放出、イオンスラスターを含む衛星形状、表面素材特性(誘電体特性や光電子、2次電子放出)、スラスター近傍CEX効果などを数値的に扱えるように工夫を加え、数値チェンバー内でイオンエンジン利用に起因するプラズマ干渉の解析がバーチャルに行えるようにする。現在、衛星形状、誘電体特性、光電子放出などのモデリングを終えたが、CEX効果などは来年度の課題となる。次に、数値シミュレータを用いたプラズマ干渉解析に関しては、イオンスラスター近傍におけるイオン-電子ダイナミクスの違いによって生じる電流駆動型プラズマ不安定性の解析に着手した。数キロボルトで加速されたイオンビームと熱放出された中和用電子の間には正味の速度差があり、これによりスラスター近傍においてBuneman不安定性などの電流駆動型ビーム不安定が生じる可能性がある。この種の不安定性が生じると、静電的な電位擾乱が生じ、これによって電子、イオンの加速もしくは逆流が生じる可能性があり、スラスターのみならず衛星表面の帯電、スパッタリングへの影響も考えられる。今年度行った準備的なシミュレーションでは、このプラズマ不安定性がどのような状況のときに生じるかという観点で、イオンビーム速度と電子の熱速度の比をパラメータにして解析を行った。結果としては、その比が大きい場合には電流駆動型のプラズマ不安定性が生じ、スラスター近傍での電界擾乱が見られたが、スラスターからある距離はなれた領域では、おおむね、イオンビームは電子により中和されていることが明らかになった。このスラスター近傍の電界擾乱領域は、イオンビーム速度と電子の熱速度の比に依存することも明らかになった。平成19年度は、イオンエンジン近傍のイオンビームの中和電子ダイナミクスとそのパラメータ依存について計算機シミュレーション解析を行った。JAXAにおいてイオンエンジン内のイオン加速グリッド損耗の解析ツールを開発中であるが、イオンビームを中和する電子には温度一定を仮定したモデルを用いている。電子モデルはイオンビーム領域の電位分布に影響を与えるため、それによって加速されるグリッド損耗イオンやCEXイオンなどのダイナミクスも影響を受ける可能性がある。結果としてグリッド寿命評価にも影響を与えかねない。地上実験では中和電子パラメータの計測は非常に困難であるため、本研究では、電子を粒子として扱い、イオンビーム中和における電子分布や温度分布についてシミュレーション解析を行い、温度一定の電子モデルとの違いについて検討を行った。イオンビームについては定常的な分布モデルを用い、それによって得られる電位分布中に中和電子を放出しその定常解を求めることにより電子分布を得た。その結果、各イオンビームレットの境界領域においてその内部よりも電子温度が若干高めであることがわかった。境界領域において電位空間変動が大きいために電子の加熱が局所的に生じている可能性を示唆するものである。今後、イオンエンジンからのイオンビーム全体に対する解析を行う必要がある。一方、シミュレータの高性能化に関しては、イオン噴射口の高密度プラズマ領域をモデル化する検討を行った。背景プラズマに比べて桁違いに高い密度となるイオンビーム領域では、そのデバイ長が非常に短い。粒子シミュレーションでは、空間グリッド幅をデバイ長程度に取る必要があり、高密度ビーム領域を含めた空間に取り入れるには、膨大な空間格子数が必要となる。これを回避するために、局所的に空間格子を小さくできる非一様格子システムを粒子法に導入する必要があることがわかった。平成20年度は、イオンスラスターから噴射されるイオンビームとそれを電荷中和させるために放出される熱電子との相互作用に着目したプラズマ粒子シミュレーションを行った。シミュレーション空間の一方にスラスターを仮定し、そこからイオンビームと中和電子をシミュレーションモデル空間に注入し、それぞれの時間空間発展を解析した。プラズマパラメータは、現実モデルを参考にし、イオンビーム速度に対して電子熱速度が十分に大きい場合について着目した。得られた知見のひとつとして、数キロボルトで加速される冷たいイオンビームの先頭付近で電位の壁が生じ、それによって中和用電子が跳ね返され、結果としてイオンビーム領域全域において電子の熱化が顕著であることが分かった。また、イオンビーム先頭付近では、静電的な擾乱も確認された。従来のスラスター噴射イオンビーム解析においては、放出された中和電子の温度が空間的にも時間的にも一定という仮定をおいたが、今回のプラズマ粒子シミュレーションによって電子温度が初期の温度より高くなる可能性があることを明らかにした。中和電子環境はイオンビームの挙動に影響を与えるものであり、イオンエンジン加速グリッド損耗解析のみならず衛星近傍でのプラズマ環境に大きな影響を与える。

今回、シミュレーション領域の制限により小規模の解析しか出来なかったが、今後、シミュレーションの高速化をはかるとともに、大規模領域におけるイオンビームと中和電子の相互作用についての詳細解析を行い、イオンエンジン搭載の衛星環境や噴射イオンビームによるプラズマ干渉などについて理解を深めたい。
質問紙を用いたサルコペニアのスクリーニング・簡易評価法の開発

サルコペニアは、「加齢に伴う筋力の低下、または老化に伴う筋肉量の減少」と定義されている。誰もが容易に利用可能なサルコペニアの簡易評価法を開発することは、要介護者が急増している我が国において必要性が高く、意義深い研究であると考えられる。前年度において、特定健診・特定保健指導の標準的な質問票による身体活動調査によってサルコペニアの簡易評価が可能か否かを検討した結果、質問票単独では精度が十分でないことが示唆された。そこで、本年度は下腿周囲長に着目し、下腿周囲長がサルコペニアの簡易評価法として有用か否かについて検討を行った。(方法)40歳以上の男女526名を対象とし、立位時の下腿の最大周囲長とDXA法を用いた筋量の評価を行った。DXA法で得られた四肢筋量の値を基にサルコペニアを判定した。(結果)サルコペニア該当者の割合は、男性7.3%、女性7.0%であった。下腿周囲長と四肢筋量との間に有意な正の相関関係が認められた(男性:r=0.81、女性:r=0.73)。また、ROC解析によりサルコペニア評価のための下腿周囲長の最適カットオフ値を求めたところ、男性は34cm(感度88%・特異度91%)、女性は33cm(感度76%・特異度73%)であった。(結論)下腿周囲長と四肢筋量との間に比較的強い相関関係が示され、下腿周囲長はサルコペニアの簡易的な代替指標として使用できる可能性が示唆された。また、サルコペニア推定のための下腿周囲長の最適カットオフ値は男性34cm、女性33cmであった。(研究成果の発表)第69回日本体力医学会において本研究成果の内容を発表した。さらに、国際雑誌「Geriatrics & Gerontology International」に原著論文が受理された。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.特定健診・保健指導の標準的な質問票を用いた身体活動調査によるサルコペニア予測(目的)特定健診・保健指導の標準的な質問票を用いた身体活動調査によって、サルコペニアのスクリーニングが可能か否かを検討。(方法)2385歳の男女1022名を対象とし、標準的な質問票の身体活動に関する3問の質問調査(身体活動・運動習慣・歩行速度)を行った。DXA法による四肢筋量の値を基にサルコペニアを判定した。(成果)運動習慣と歩行速度に関する質問において、サルコペニア該当者の頻度との間に関連があった。各質問における感度・特異度は、身体活動の質問で感度42.2%・特異度58.9%、運動習慣の質問で感度64.3%・特異度51.6%、歩行速度の質問で感度40.2%・特異度67.9%であった。以上より、標準的な質問票の身体活動調査によるサルコペニアのスクリーニング精度はそれほど高くはないが、運動習慣および歩行速度に関する質問でサルコペニア該当者の頻度と有意な関連が示された。(2013年日本体育学会で学会発表)2.サルコペニア簡易評価法の開発および妥当性の検証(目的)下腿周径囲がサルコペニア評価の簡易的な代替指標となり得るかを検討。(方法)40歳以上の男女535名を対象とし、下腿の最大周径囲とDXA法を用いた筋量の測定を行った。(成果)下腿周径囲と四肢筋量の相関係数は、男性r=0.82、女性r=0.72であった。また、ROC解析によりサルコペニア評価のための下腿周径囲のカットオフ値を求めたところ、男性34cm(感度91%・特異度90%)、女性33cm(感度82%・特異度71%)であった。以上より、下腿周径囲と四肢筋量との間に比較的強い相関関係が示され、下腿周径囲がサルコペニアの簡易的な代替指標として使用できる可能性が示唆された。(論文投稿中)サルコペニアは、「加齢に伴う筋力の低下、または老化に伴う筋肉量の減少」と定義されている。

また、ROC解析によりサルコペニア評価のための下腿周囲長の最適カットオフ値を求めたところ、男性は34cm(感度88%・特異度91%)、女性は33cm(感度76%・特異度73%)であった。(結論)下腿周囲長と四肢筋量との間に比較的強い相関関係が示され、下腿周囲長はサルコペニアの簡易的な代替指標として使用できる可能性が示唆された。また、サルコペニア推定のための下腿周囲長の最適カットオフ値は男性34cm、女性33cmであった。(研究成果の発表)第69回日本体力医学会において本研究成果の内容を発表した。さらに、国際雑誌「Geriatrics & Gerontology International」に原著論文が受理された。26年度が最終年度であるため、記入しない。特定健診・保健指導の標準的な質問票による身体活動調査を用いてサルコペニア評価が可能か否か検討した結果、質問票単独では精度が十分でないことを明らかにした。そのため、今後更に身体特性や質問を組み合わせた検討を行う。また、サルコペニアの簡易評価指標として下腿周径囲が適用可能である可能性を明らかにすることに成功した。したがって、今後は縦断的な検討や身体機能との関連についても検討を行うことで、より精度の高い評価法の開発を目指す。現在、サルコペニア発症に関する追跡測定を随時実施しており、縦断的な検討を行っていくことを計画している。今後、標準的な質問票の身体活動に関する3問の質問を組み合わせた検討や、さらに年齢やBMI等の因子を組み合わせた検討を行うことで、より精度の高い簡易評価法の開発を試みる。また、下腿周径囲の変化と筋量の変化についてその反応性の検証を行う。さらに、本年度に明らかにした下腿周径囲のカットオフ値によるサルコペニア評価と身体機能(握力・脚伸展パワー・椅子片足立ち等)との関連についての検討を行う。
構造情報を基盤としたＦＭＮ結合反応の多重解析と分子進化的考察

FMN結合タンパク質(FMN-bp)における補因子との結合反応解析を行った。補因子との結合強度は、蛍光法に加えて、表面プラズモン共鳴法および等温滴定型熱量測定法により、熱力学的に解析した。補因子との解離定数はリン酸イオン濃度には影響されなかった。アポタンパク質の調製法を変更することにより、結合活性を有するアポFMN-bpを大量に得ることができるようになり、その立体構造を決定できた。これらの結果を他のフラボタンパク質と比較し、アポFMN-bpとFMNの結合機構について、新たな提案を行った。平成26年度は、1. FMN結合タンパク質(FMN-bp)、フラボドキシン(Fld)及びフラボレドキシン(Flr)の変異体の作成、2. FMN-bp、Fld及びFlrの蛍光滴定法による解離定数(Kd)の測定、3. FMN-bp、Fld及びFlrの表面プラズモン共鳴(SPR)法によるKdの測定、4. FMN-bp、Fld及びFlrの等温滴定型熱量測定(ITC)法によるKdの測定を行う予定であった。2.から4.については、アポタンパク質の調製法が最大の課題であった。すなわち、フラボタンパク質は酸性条件下でアポ化する性質を利用して、10%トリクロロ酢酸(TCA)溶液を用いて変性させた後アポタンパク質を沈澱画分として分離し、ジエチルエーテルを用いて十分にTCAを除いた後、緩衝液に溶解させる事によりアポタンパク質を得ていた。しかし、特に変異体タンパク質の場合、多くが不溶化したり、FMN結合能を失ったりした。そこで、変性剤として8M尿素を用いて、より温和な条件でアポ化し尿素を徐々に除いていくことにより再生させる条件を検討したところ、ほぼすべてがFMN結合能を有したアポタンパク質溶液として得られる事がわかった。そこで、このアポタンパク質を用いて、蛍光滴定法およびSPR法により、Kdの測定を行い、十分に信頼のおけるデータを取得する事ができた。現在、Fld及びFlrについて、この実験系が機能するか確認中である。平成27年度以降は、1.イオン強度(特にリン酸イオン濃度)の影響、2.変異体を用いた網羅的解析、3. X線結晶構造解析、4. Psuedomonas由来のフラボドキシン(Fld)の阻害剤の設計を行う予定であった。1.については、野生型FMN結合タンパク質について、リン酸イオン濃度を0mMから200mMとして蛍光滴定法により解離定数を求めたところ、リン酸イオン濃度の上昇とともに解離定数も上昇することを見出した。また、Tris塩酸緩衝液系で硫酸イオン濃度を変化させた場合でも、同様の傾向が見られた。一方で、表面プラズモン共鳴(SPR)法による解離定数の決定法について検討を加え、測定できるレベルにまで条件を絞り込んだ。しかし、この測定においては、リン酸イオンの影響はあまり見られず、硫酸イオンによる競合に関しては、若干の影響が観察された。これらのことから、リン酸イオンや硫酸イオンによる影響は、フラボドキシンに見られるほど大きなものではなく、FMNの結合機構が異なっているのではないかと考えた。2.については、1.の条件で、FMNのリン酸基と相互作用するThr54変異体について、同様の滴定を現在行っている。また、前年に得られたT31V変異体について、SPR解析を行った。3.については、Fldの2量体形成に重要なCys残基をAla及びSerに変異させた変異体の結晶を得、X線結晶構造解析を行った。これら2つの構造は非常によく似ていたが、野生型Fldとは異なっていた。また、申請には記載しなかったが、昨年度のアポ化の方法が非常に有効であることが分かったので、アポFldの結晶を得、これもX線結晶構造解析を行った。これらの結果から、FldのFMN結合機構に関して、新たな提案を行う予定である。4.については、3.の結果を用いて現在検討中である。研究はおおむね順調に進展している。研究実績の概要のうち、1.は予定通りに達成でき、十分な考察が行える段階になっている。2.については、等温滴定型熱量測定法による解離定数の測定ができていないが、これは、平成28年度に行う予定である。この分析機器が、研究協力者が所属する東京大学に設置されていることが主な原因である。すなわち、大阪から出張して必ず確かな結果が得られなければ、予算及び時間、サンプルすべてに大きな損失となるので、特にサンプルの変性条件とその安定性の検討を慎重かつ綿密に行なう必要があった。しかし、その条件を確立できたので、平成28年度の課題として取り組む予定である。さらにもう1つ遅れている原因として、実験を手伝ってくれる学生の教育に若干手間取ったことも挙げられるかもしれない。また、SPR法による解析も、十分な経験が得られたので、他のサンプルに対しても、同様の解析が行える状態となったことも特筆すべき点として挙げられる。3.については、予定以上の進展が見られた。すなわち、アポ化条件の検討を十分に行ったことで、他のフラボタンパク質にも応用でき、申請したフラボドキシンだけでなく、FMN結合タンパク質についてもアポタンパク質の結晶を得ており、現在X線結晶構造解析中である。アポタンパク質の構造が解析できれば、フラボドキシンとFMN結合タンパク質について、FMN結合機構に関する、より詳細な検討ができるものと考えている。4.については、平成28年度の課題と考えている。

本研究は、フラビンモノヌクレオチド(FMN)とアポタンパク質の結合反応を1つの熱力学的過程として捉え、分子進化の過程でどのようなことが起こって特定の配列に集束したのかという問題について、高次構造を基盤とした解析を行い、FMNを結合するタンパク質の進化的な成り立ちを明らかにすることを目的としていた。平成26、27年度には、FMN結合タンパク質(FMN-bp)、フラボドキシン(Fld)及びフラボレドキシンの変異体を得、蛍光滴定法によるFMNに対する解離定数(Kd)を測定した。一方で、表面プラズモン共鳴(SPR)法及び等温滴定型熱量測定(ITC)法による野生型FMN-bpのFMNに対するKdの測定を行った。その過程で、FMN-bpのアポ化の方法とその安定性を再検討し、今後に繋がる大きな成果を得た。すなわち、従来、フラボタンパク質のアポ化において、トリクロロ酢酸などの強酸を用いる方法が一般的であったが、グアニジン塩酸による変性と段階透析法によるリフォールディングを組み合わせることにより、FMN結合能を保持したアポタンパク質を大量に得ることができるようになった。そこで、最終年度は、この方法を用いて、SPR法による解析に関して、タンパク質の固定化や測定条件について十分な検討を行った上で測定を行うことができた。また、この反応におけるイオン強度の影響を調べ、Fldの場合とは異なることを明らかにし、FMN結合反応における官能基の認識順序が異なる新たな機構の提案を行った。さらに、アポFMN-bpを含め、多くのタンパク質のX線結晶構造解析を行い、構造学的な知見によってこの機構の論拠を固めることができた。FMN結合タンパク質(FMN-bp)における補因子との結合反応解析を行った。補因子との結合強度は、蛍光法に加えて、表面プラズモン共鳴法および等温滴定型熱量測定法により、熱力学的に解析した。補因子との解離定数はリン酸イオン濃度には影響されなかった。アポタンパク質の調製法を変更することにより、結合活性を有するアポFMN-bpを大量に得ることができるようになり、その立体構造を決定できた。これらの結果を他のフラボタンパク質と比較し、アポFMN-bpとFMNの結合機構について、新たな提案を行った。研究はおおむね順調に進展している。研究実績の概要のうち、1.および2.は完全に達成できた。3.については、Fld及びFlrのアポ化条件の検討が遅れているため、すべてを達成できたとは言えないと考えている。しかし、この点は、ほどなく結果が得られるものと考えている。多少遅れている点として、4.のITC法によるKdの測定が挙げられる。この実験を平成26年度中に行う予定であったが、現在まだ行えていない。研究協力者が所属する東京大学に、この分析機器が設置されていることが主な原因である。すなわち、大阪から出張して必ず確かな結果が得られなければ、予算及び時間ともに大きな損失となるので、特にタンパク質の変性条件とその安定性の検討を慎重かつ綿密に行なう必要があった。そのため、計画よりも時間を要してしまった。また、一度の出張で、できるだけ多くの実験を行いたいと考えているので、少なくともFld及びFlrのアポ化条件も確立してから、取りかかりたいと考えている。もう1つ遅れている原因として、実験を手伝ってくれる学生の教育に若干手間取ったことも挙げられるかもしれない。
生物種間を通じて共通して発現する生殖細胞特異的遺伝子群に着目した進化学研究

平成12年度は、マウスにおいて半数体精子細胞特異的に発現するhaspin遺伝子のゲノム構造を決定し、これが他の遺伝子(インテグリンαE)のイントロン中に存在するレトロポゾン化したと考えられるイントロンレス遺伝子であることを明らかとし論文発表を行った。さらに平成12年度は、このようなレトロポゾン化した遺伝子が進化上いつ頃から現れたのか明らかとするために、これまでに単離してきた同様のレトロポゾン化したと考えられる遺伝子のオルソログや他の候補遺伝子に関して生物種を遡って探索を始めている。具体的には鳥類のニワトリ、魚類のゼブラフィッシュについてライブラリーを購入し候補遺伝子のゲノム構造の解析を、まずはゲノムDNAをテンプレートとしてPCRでゲノム構造の概要を把握することから始めた。イントロンレスであることが確認されればコーディング領域周辺のシークエンス解析まで行う予定である。また、棘皮動物のウニについてはアメリカのゲノムプロジェクトとコンタクトを取り、ゲノムを分与していただき、主として受精の際に働く遺伝子群のゲノム構造について解析を開始した。
医学一般で使用可能な日本語痛み質問紙の開発および痺痛の中枢性制御に関する研究

【目的】痛みの心身医学的治療の評価として、国際的にも統一した指標を国内でも有効利用するガイドラインを作成して海外との比較研究を可能にすることは重要である。痛みの主観的訴えの性状および強度を簡易に測定する指標で国際的にも汎用されるShort-Form McGill Pain Questionnaire(SF-MPQ)を日本語文化での痛み表現を考慮して翻訳して標準化した日本語版を作成し、妥当性および有用性を評価する。【方法】SF-MPQの日本語翻訳許可を原作者のMcGill大学のMelzack博士から得て、二人の専門職の翻訳家に日本語訳を依頼し、順翻訳版1を作成。その順翻訳の質を2名の日英の語学に堪能な医学者に判定してもらい、問題を認めた用語について、医師、歯科医師、心理学者の計6名で再検討を行い、順翻訳版2を作成。その順翻訳版2を二人の専門の翻訳家に逆翻訳を依頼し、その二つの逆翻訳版の原作との等価性をMelzack博士に依頼し検証。現時点での痛み強度(PPI)については原作に忠実に6段階の表現が等間隔になるように、九州大学病院の痛み患者64名と福岡大学学生147名に依頼し、日本語の痛みの程度表現で最適な言葉を選択。【結果】原作の英語版SF-MPQと概念的等価の日本語版SF-MPQ(SF-MPQ-JV)が作成された。【結論】作成された日本語版SF-MPQを用いて慢性疼痛の治療効果の判定に導入する段階へ進行した。さらに心身症になりやすい心理状態としての失感情症とSF-MPQによる痛みの感覚的スコアおよび感情的スコアとの相関についても150例以上のデータが蓄積され、分析可能な状態となっている。痛みの心身医学的治療の発展につながる有用な知見としてさらなる研究の発展が予定されている。痛みの訴えの性状および強度を簡易に測定する指標である短縮版マギル痛み質問票(Short-Form McGill Questionnaire : SF-MPQ)の日本語版(SF-MPQ-JV)を日本語文化での痛み表現を考慮して作成した。順翻訳後に得られた逆翻訳版の英文SF-MPQについて、その概念的等価性および妥当性を原作者であるカナダMcGill大学のMelzack博士に判定を依頼し、原作と概念的に等価で妥当であることが判明した。関節リウマチの関節痛の表現として英語圏で使用されるGnawingという言葉の和訳である「かみつかれるような」は日本人では使用されることがほとんどなく、日本人の関節リウマチ患者で再度検討し直し、「絶え間のない鈍い」という用語が選択され、原作者にも了承を得られた。原版である英語版SF-MPQの15の痛み表現については、その各表現の強度が英語版で報告されており、日本人の痛みを持つ患者39人にその強度をVAS10cmで評価してもらい、英語版と日本語版の各表現の強度の相関を評価したところ、R=0.82(P=0.0019)と有意な相関を認めた。さらに、すでに公表されている原版マギル痛み質問票(Long-Form McGillQuestionnaire : LF-MPQ)日本語版とSF-MPQ-JVとの相関を60例の慢性の痛みを持つ症例で検討し分析した。LF-MPQとSF-MPQの痛みの感覚的表現と感情的表現の得点および総得点で有意な相関が得られ、3-5分で記入可能であるSF-MPQは記入に10分程度かかるLF-MPQと同等の情報を短時間で得られることが判明した。

痛みの病態の評価としてMPQは有用であるが、治療による効果判定の際に、痛みの経時的な評価を行う必要があり、医学一般で使用が可能で簡便な痛み評価法として、SF-MPQ-JVが臨床的に有用であることが判明した。【目的】痛みの心身医学的治療の評価として、国際的にも統一した指標を国内でも有効利用するガイドラインを作成して海外との比較研究を可能にすることは重要である。痛みの主観的訴えの性状および強度を簡易に測定する指標で国際的にも汎用されるShort-Form McGill Pain Questionnaire(SF-MPQ)を日本語文化での痛み表現を考慮して翻訳して標準化した日本語版を作成し、妥当性および有用性を評価する。【方法】SF-MPQの日本語翻訳許可を原作者のMcGill大学のMelzack博士から得て、二人の専門職の翻訳家に日本語訳を依頼し、順翻訳版1を作成。その順翻訳の質を2名の日英の語学に堪能な医学者に判定してもらい、問題を認めた用語について、医師、歯科医師、心理学者の計6名で再検討を行い、順翻訳版2を作成。その順翻訳版2を二人の専門の翻訳家に逆翻訳を依頼し、その二つの逆翻訳版の原作との等価性をMelzack博士に依頼し検証。現時点での痛み強度(PPI)については原作に忠実に6段階の表現が等間隔になるように、九州大学病院の痛み患者64名と福岡大学学生147名に依頼し、日本語の痛みの程度表現で最適な言葉を選択。【結果】原作の英語版SF-MPQと概念的等価の日本語版SF-MPQ(SF-MPQ-JV)が作成された。【結論】作成された日本語版SF-MPQを用いて慢性疼痛の治療効果の判定に導入する段階へ進行した。さらに心身症になりやすい心理状態としての失感情症とSF-MPQによる痛みの感覚的スコアおよび感情的スコアとの相関についても150例以上のデータが蓄積され、分析可能な状態となっている。痛みの心身医学的治療の発展につながる有用な知見としてさらなる研究の発展が予定されている。