hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軽症頭部外傷小児に対して適切に頭部CT撮影を実施するための研究

この期間中に各施設に定期的に訪問して研究フローが適切に実施されているか検証を行い,症例収集状況を確認して研究が順調に行われいてることを確認した.また,記載された問診票と調査票の個人情報部分を裁断して匿名化した文書を各施設よりしてスキャナー取り込み,および,電子データベースの作成,10月終了後には,データクリーニングを開始した.国内で小児軽症頭部外傷についての多施設共同研究は現在までに実施されたことはなく,今後の診療の方法に大きな影響を与える可能性がある意義のある研究である.平成29年度は,平成28年度中に6施設で研究が開始され1か月に約500症例のペースで症例収集される症例収集を平成29年10月まで継続した.10月の時点で予定の症例数が蓄積されたことを確認して症例の集積を終了した.研究開始後にも各施設の研究実施状況を確認するために研究責任者または研究事務局の定期的な訪問を行い,研究の質を担保した.また,収集した調査票の記載状況を確認した後に集計のための電子データベースの作成を継続.10月以降は集計されたデータのクリーニングを行った.小児軽症頭部外傷例は多く,救急外来を受診する機会が多い.しかし,国内ではCT撮影ガイドラインは存在せず,CT撮影率,適応などの現状も把握されていない.欧米ではCT撮影基準が作成され効かについての外部検証もなされている.また,最も大きな問題としてCT撮影による被曝の影響により,がんの発生が高まることが明らかになり,被曝を最少限にする必要がある.よって,僅かながら存在する頭蓋内損傷を見逃さず,かつ,CT撮影を必要最少限にすることが理想であり,本研究の目的は頭部CT撮影基準を含む頭部外傷の診療方法の整備により,国内における軽症頭部外傷小児に対する適切な頭部CT撮影の実施である.本研究では16歳未満を対象とした多施設共同非介入観察型研究であり,主エンドポイントを頭蓋内尊称の陰性的中率,福エンドポイントを頭蓋内尊称の陽性的中率,感度,頭部CT撮影率,頭部撮影基準遵守率とした.平成28年度から平成29年度10月まで症例収集を行い,各施設から個人情報部分を削除した資料を回収して解析をした.平成29年度から平成30年度に掛けてデータを解析.7163症例を収集して,6585症例が本研究の解析対象となった.本邦で欧米の基準を適応しても安全で適切な頭部撮影基準となりうることが推測された.2019年の日本救急医学会で成果を発表し,現在は論文発表に向けて準備中である.平成29年度前期は症例収集を継続する.症例収集については,現時点ではほぼ予定通りに進んでいる.回収した調査票の電子データベース化も順次開始しており,平成29年度中期までに,データクリーニング,データ欠損値を確認して設定した目標症例数と照らし合わせて設定変更の必要性について検討する.目標症例数に達した後には,データベースを完成させて,データの解析を開始し,平成30年度内に研究成果を学会発表および論文化の予定である.さらに,研究成果を元に,軽症頭部外傷小児において適切にCT検査を実施できることを全国に広めるために,問診票,CT検査適応基準フロー,説明文などをセットにして,普遍的な診療体制の構築に役立てることを課題とする.平成30年度は,集積全データの電子データをクリーニングして解析をする.解析内容については研究成果として11月に開催される日本救急医学会で発表の予定である.発表後には論文化を進める予定である.
超高密度ナノドット超格子の形成とナノ物性評価

我々は、Si基板表面の第1層が酸化した極薄Si酸化膜を形成し、その表面にSiやGeを真空蒸着すると、超微細で超高密度のSiやGeの単結晶ナノドットが成長することを見出した。本研究においては、このナノドット成長技術を基礎にして、Si、Geのナノドット超格子を作成する技術、直接遷移型の半導体である鉄シリサイドのナノドット超格子を作成する技術、及びナノドット超格子の光・電子物性を評価する技術の開発を行った。1.ナノドット超格子の形成・Geナノドット超格子の形成:極薄Si酸化膜を形成したSi(001)表面にGeナノドットを作製し、さらにSi薄膜に埋め込むプロセスを繰り返すことにより、Geナノドット超格子を色々な条件で作製した。この作製過程で、Geナノドット間に残っている極薄Si酸化膜がSi薄膜の成長を阻害し、非発光準位が多数形成されるため、発光強度が低下することが、分かった。この問題を解決するため、Geを高温で少量蒸着し、残っている極薄Si酸化膜を分解する方法を開発した。このようにして作製した試料から、光通信で使用される波長領域(1.5μm)においてピークを持つフォトルミネッセンス(PL)を観測した。さらに、この試料をアニールすることにより、強い発光の観測に成功した。また、本試料に電極を形成して電流を流すことにより、PLと同様な波長分布を持つ強度の大きいエレクトロルミネッセンス(EL)の観測にも成功した。・鉄シリサイドナノドット超格子の形成:極薄Si酸化膜上に、FeとSiを化学量論に従う比率(Fe : Si=1:2)で同時蒸着することにより、β-FeSi_2ナノドットを作製できた。さらに、このナノドットをSi薄膜中に埋め込むことにより、本ナノドット超格子の作製に成功した。このような試料のPL測定を行い、0.8eV付近にピークを持つスペクトルを得たが、欠陥からの発光の可能性もあり、今後の検討が必要である。2.ナノドット超格子の光・電子物性評価技術・走査トンネル分光法を用いて、Geナノドット中のキャリアーの量子閉じ込め効果や、クーロンプロッケード現象を室温で観測することに成功した。・走査トンネル顕微鏡(STM)を用いたカソードルミネッセンス法(STM-CL)や、エレクトロルミネッセンス法(STM-EL)の開発を行った。STM-ELに関してはシステムを完成し、STM-CLに関しては目標性能を持つことを確認した。我々は、Si基板表面の第1層が酸化した極薄Si酸化膜を形成し、その表面にSiやGeを真空蒸着すると、大きさが5nm程度で、面密度が10^<12>cm^<-2>以上のSiやGeの単結晶ナノドットが成長することを見出した。本研究においては、このナノドット成長技術を基礎にして、Si、Geのナノドット超格子、直接遷移型の半導体である鉄シリサイドのナノドット超格子を作成する技術、及びナノドット超格子の光・電子物性を評価する技術の開発を行う。以上の研究計画に基づき、本年度は、以下に示す結果を得た。Geナノドット超格子形成技術の開発:

ナノドット超格子を作成・評価するための超高真空多元物質成長評価装置を導入し、本装置などを用いてSi薄膜をスペーサー層とするGeナノドットの超格子構造を作成した。反射高速電子回折(RHEED)図形の変化を観察することにより、Geナノドットが形成されるタイミングや結晶方位、Siスペーサー層の結晶性や界面の平坦性などが実時間で測定できることが分かった。本方法で試料を作成した後、断面の透過電子顕微鏡像を得ることにより、RHEED図形から予測されたGeナノドットの多層構造が形成されていることを確認した。また、SiGe薄膜をスペーサー層とするGeナノドットの作成を試みた。SiGe薄膜の表面を酸化し、極薄SiGe酸化膜を作成した。この酸化膜は、極薄Si酸化膜と同様な特性を持つことが分かった。この表面に、種々の基板温度でGeを蒸着することにより、大きさが5nm程度で、面密度が10^<12>cm^<-2>以上のGeナノドットが形成されることが分かった。さらに、SiGe薄膜をスペーサー層とするGeナノドットの超格子構造を作成できることが分かった。Siナノドット超格子形成技術の開発:Si表面を酸化してSiを蒸着するプロセスを繰返すことにより、大きさが5nm程度のSiナノドットの積層構造を作成できることが分かった。我々は、Si基板表面の第1層が酸化した極薄Si酸化膜を形成し、その表面にSiやGeを真空蒸着すると、大きさが5nm程度で、面密度が10^<12>cm^<-2>以上のSiやGeの単結晶ナノドットが成長することを見出した。本研究においては、このナノドット成長技術を基礎にして、Si、Geのナノドット超格子、直接遷移型の半導体である鉄シリサイドのナノドット超格子を作成する技術、及びナノドット超格子の光・電子物性を評価する技術の開発を行う。以上の研究計画に基づき、本年度は、以下に示す結果を得た。鉄シリサイド(β-FeSi_2)は、歪みにより発光効率の大きい直接遷移型半導体になるSi系物質として注目されている。本年度は、超高密度の鉄シリサイドのナノドットを作成することを目的として、2つの方法を試みた。(1)Si基板表面に形成した極薄Si酸化膜上にSiを蒸着し、Siナノドットを作成した。このSiナノドット表面に試料を加熱しながらFeを蒸着し、基板とエピタキシャル関係にある単結晶の鉄シリサイドのナノドットを作成した。また、(2)極薄Si酸化膜を形成した基板Si表面に、試料を加熱しながらSiとFeを同時蒸着する方法によっても、鉄シリサイドのナノドットを作成した。(1)の方法では、大きさが10nm程度の鉄シリサイドのナノドットを作成できたが、鉄を蒸着する過程で形状が崩れ、5nm以下の大きさのナノドットを作成することができなかった。一方、(2)の方法では、SiとFeを同時に蒸着するために形状が崩れることなく、大きさが5nm程度の鉄シリサイドナノドットを作成できた。さらに、この上にSi薄膜を成長してナノドットを埋込み、このSi薄膜表面を酸化して極薄Si酸化膜を形成した表面に、(2)の方法により鉄シリサイドのナノドットを作成した。この過程を繰返すことにより、鉄シリサイドのナノドットの超格子を作成した。この超格子から、0.9eV付近にピークを持つフォトルミネッセンススペクトルを得た。
詳細データから空間的な集積事象を検出する手法の開発と都市・交通分野への応用

本研究の目的は,詳細かつ大量の空間データおよび時空間データから空間集積を検出するための手法を開発することである.具体的には,以下の3つの課題に取り組んだ.第一に,従来の手法が抱える限界(検出領域の形状制約や連結性など)を克服する集積領域検出手法を開発した.第二に,時空間データから柔軟な形状を有する空間集積を検出する手法を開発した.第三に,提案手法を実際の都市データに適用し,産業集積に関するランクサイズルールの成立可能性や,都市構造の階層性の成立可能性を検証した.本研究の目的は,詳細かつ大量の空間データと時空間データから空間的な集積を検出する手法の開発を目的とする.平成26年度は主に以下の2つの課題に取り組んだ.第一に,空間領域の形状に関する制約を緩めた集積検出法を開発した.従来の手法には,検出領域が円形もしくは凸状であるといった制約や,一個の領域しか検出できないといった制約があった.詳細な空間データの分析では,それらの制約が分析結果を大きく歪める危険性がある.本研究では,統計物理学分野で広く用いらえるポッツモデルを事前分布とする確率モデルに,検出される集積領域の形状に依存する2種類の変数を組み込み,ベイズアプローチに基づいて柔軟な形状の集積領域を検出する手法を開発した.また,日本全国の事業所データを用いた実証分析により,提案手法の有効性を検証した.第二に,空間スキャン統計とデータマイニング手法を組み合わせた共集積の検出手法を開発した.具体的には,空間スキャン統計手法によって検出された個別の集積領域の検出結果から,データマイニング手法を用いて二種類の集積領域の最頻出パターンを検出する手法を開発した.第一の分析と同様に,日本全国の事業所データを用いた実証分析により,提案手法の有効性を検証した.本研究の目的は,詳細かつ大量の空間データと時空間データから空間的な集積を検出する手法の開発を目的とする.平成27年度は主に以下の2つの課題に取り組んだ.第一に,空間領域の形状に関する制約を緩めた集積検出法を開発した.同問題については平成26年度には統計物理学分野で提案されたポッツモデルを事前分布とする確率モデルにベイズアプローチを適用する手法を提案したが,計算負荷が大きいという課題があった.それに対し,平成27年度はネットワーク科学分野で発展したコミュニティ抽出法のフローグラフアプローチを援用し,大規模データからでも高速に集積領域の検出が可能になる手法を開発した.同手法は空間データの種類が異なる場合でも同じ原理とアルゴリズムが利用できるという長所を有する.店舗単位の事業所データを用いる場合と,それらをメッシュ単位で集計したデータを用いる場合で,集積領域の検出結果がほぼ等しくなることを実証分析を通じて確認した.加えて,上記で開発した手法を拡張し,重複を許容した集積領域の検出手法の定式化も行った.第二に,時空間ネットワーク上で観察された時空間データをバイオインフォマティクス分野で開発された配列解析法と情報理論分野で開発された符号理論を用いてクラスタリングする手法を開発した.観光地におけるレンタカーの移動軌跡データから観光地内での旅行行動パターンを分類するケーススタディを行い,提案手法の有効性を確認した.空間データからの集積検出手法に加えて,時空間データのクラスタリング手法の開発においても進展があったため,当初の研究目的の達成に向けて順調に進んでいると自己評価している.本研究では,詳細かつ大量の空間データ/時空間データから空間的な集積を検出する手法の開発を目的としている.平成28年度は主に以下の3つの課題に取り組んだ.第一に,平成27年度までに開発した空間領域の形状制約を緩めた集積検出法の性能評価実験を実施した.ランダムに発生させた空間集積のシミュレーションデータに対して,既存の集積検出手法と本研究で開発した2つの手法(ポッツモデルに基づく手法,フローグラフに基づく手法)を適用し検出精度を手法間で比較した.検出精度の優位性はパラメータに依存するものの,提案手法が既存手法に対して一定の優位性を持つことを明らかにした.第二に,平成27年度に開発した集積検出法を用いて,産業分類別に集積領域の検出を行った.使用データは,500mメッシュ単位の全国産業中分類別事業所データである.提案手法を単純に適用すると計算時間が膨大になったため,アルゴリズムに一部改良を施した上で計算時間の短縮を図り,実証分析を実施した.集積領域の規模(領域内事業所数および領域面積)についてランクサイズルールとして知られる規則性が検出されるかどうかを産業別に確認したところ,多くの産業について成立する可能性が示唆された.第三に,集積領域の凸性のみを仮定して時空間データから集積事象を検出する手法を提案し,アルゴリズムの開発を行った.犯罪発生件数の時空間データを用いた実証分析を行ない,提案手法の有効性を検証した.本研究で重要な位置づけを占める実証分析パートの担当者(研究協力者1名)が就職活動等により分析作業を当初の予定通り進めることができず,研究成果の取りまとめまで達成することができなかった.本研究では,詳細かつ大量の空間データ/時空間データから空間的な集積を検出する手法の開発を目的としている.平成29年度は,主に以下の2つの課題に取り組んだ.第一に,平成28年度に実施した課題( a.空間領域の形状制約を緩めた集積検出手法の性能評価実験,b.業分類別の集積領域の検出とランクサイズルールの成立可能性の検証)を学術雑誌に投稿するための研究成果の取りまとめを行った.第二に,機能地域の検出手法を用いて都市の階層的構造を発見するための研究に取り組んだ.

第一の課題については,外部発信するために必要な追加的分析に手間取り,最終年度内に公刊することができなかった.研究期間終了後も引き続き取り組み,出来るだけ早い時期に取りまとめて外部へと情報発信する計画である.第二の課題については,研究代表者らが開発した空間的に異なるサイズの機能地域を検出できる手法(モジュラリティ最大化法と空間相互作用モデルを組み合わせた手法)を用いて,東京大都市圏内の市区町村間通勤データから階層的な空間構造を検出することを試みた.分析結果として,埼玉県と東京都の市区町村で構成される地域や,神奈川県の市区町村で主に構成される地域では,階層的な空間構造の存在が確認された.一方,千葉県の市区町村で構成される地域では,明瞭な階層的な空間構造は検出されなかった.東京大都市圏内の複雑な域内フローパターンを市区町村の階層的構造として単純化することで,域内フローパターンの特徴検出する手法として一定の有用性がある分析結果といえる.本研究の目的は,詳細かつ大量の空間データおよび時空間データから空間集積を検出するための手法を開発することである.具体的には,以下の3つの課題に取り組んだ.第一に,従来の手法が抱える限界(検出領域の形状制約や連結性など)を克服する集積領域検出手法を開発した.第二に,時空間データから柔軟な形状を有する空間集積を検出する手法を開発した.第三に,提案手法を実際の都市データに適用し,産業集積に関するランクサイズルールの成立可能性や,都市構造の階層性の成立可能性を検証した.共同研究を予定していた研究代表者が指導する大学院生が体調上の理由より退学したため,当初予定していた研究を遂行することができなかった.平成28年度は,平成27年度までに開発した手法を用いた実証分析を蓄積することを目指す.また,平成27年度に十分行うことができなかった空間データの集計単位設定手法の開発にも取り組む.平成28年度に実施した分析内容を取りまとめて学術雑誌などに投稿していく計画である.土木計画学平成27年度は,以下の3つの課題に取り組む.第一に,平成26年度に開発した多様な空間領域の検出手法と同じ理論枠組みに基づいて,検出領域の重なりや階層性を明示できる手法を開発する.具体的には,空間形状を規定するパラメータを変化させることで多様な形状の集積領域を複数個検出し,別に定式化するパラメータ選択基準に基づいて検出する集積領域を決定する枠組みを開発する.第二に,上記検出手法を拡張し,フローデータから集積領域を検出する手法を開発する.具体的には,想定する空間を二次元空間からネットワーク空間や時空間へと変更し,変更後の空間に対応した確率モデルを定式化することで,ネットワーク空間や時空間上で定義されたフローデータから集積領域を検出する手法を開発する.
疾患特異的iPS細胞を用いたGorlin症候群の病態機序の解明

Golrin症候群はHh受容体遺伝子PTCH1に変異を持つ常染色体優性遺伝性疾患である。本症候群は多彩な病態を持つにもかかわらず、遺伝子変異領域と症状には特別の関係が認められない。遺伝子解析からPTCH1に変異を持つ患者においても他のHh共受容体であるPTCH2やBOCにも変異がありHh経路の活性化に影響を与える可能性が示された。またこの症候群患者細胞より樹立したGorliniPS細胞は骨芽細胞分化時にHh経路の活性の他にWNT経路、BMP経路の活性化がみられ、この相互作用がGorlin症候群患者が持つ骨形態異常に寄与することが示唆された。口腔領域を中心とする先天性疾患Gorlin(ゴーリン)症候群は比較的稀な疾患でHedgehogの受容体であるPTCH1を原因遺伝子とし、骨形成異常や外胚葉系異常、また悪性腫瘍を有す症候群であるが、未解明な点が多く、更なる病態解明が治療法の開発には必須である。疾患特異的iPS細胞の樹立は病態解明、治療法の開発、薬剤の選択など大きな貢献が期待できる。本研究ではGorlin症候群より疾患特異的iPS細胞を作成し、骨異常を中心に病態解明を行うこととした。実験の結果、コントロールiPSCと比べて、疾患iPS細胞は石灰化の亢進が認められるという実際に現れる症状に現れる表現系を示した。しかしながら中期から後期の分化マーカーであるSP7とBGLAPの発現は低下していた。Hhシグナル関連分子の発現を解析すると、コントロールiPSCでは抑制型GLI3タンパク質のみが検出されたが、Gorlin-iPSCでは、抑制型GLI3タンパク質と活性型GLI3タンパク質の両方が検出された。PTCH1変異による下流シグナルの異常をさらに検索するためにRNA-seq解析を行ったところ、Gorlin-iPSCにおいては、転写因子FOXO1、ID4、CDX1の発現がコントロールiPSCと比べて有意に上昇していた。以上より、Gorlin症候群を引き起こすPTCH1の変異は、骨芽細胞分化初期には促進的に、後期には抑制的に働き、石灰化を亢進させることが示唆された。また、これらの異常は、GLI3活性型と抑制型の発現バランスの変化に加えて、骨形成・石灰化に関わる他の転写因子群を介して引き起こされる可能性が示された。骨芽細胞分化検討においては平成28年度の計画通り、コントロールと疾患両iPS細胞において骨芽細胞分化の検討を行い、RNAseqを用いた発現量解析までは終了している。また患者由来の複数のガン組織よりDNAの採取は終了しており、エキソームシークエンスを順次行っており、2ndhitは現在解析中である。しかし平成28年度に予定していた遺伝子編集技術をCrisper-CasからNikkaseの使用へと変更したためhomology control hiPS細胞の樹立は進行中である。そのため3)やや遅れているとした。今後は、前年度で得られた結果をさらに発展するために、より詳細に疾患特異的iPS細胞の機能的評価を行い、病態との関連を解明することを目的として、現在homology control hiPS細胞およびPTCH1 KnockouthiPSの作製を行っている。
機能的負荷が顎関節の細胞外マトリックスに及ぼす影響

矯正歯科治療において、顎関節領域に直接的あるいは間接的に力を加えて下顎頭の成長をコントロールする治療が用いられているが、その臨床的効果、下顎頭を含む顎関節構造への影響を知ることは矯正学上きわめて重要であると考えられる。そこで本研究では、成長期ラットの上顎切歯にバイトプレートを接着することにより、下顎頭および関節円板中央部に負荷が加わるような実験モデルを作成し、機能的負荷が顎関節の細胞外マトリックスに及ぼす影響をについて研究するため、免疫組織化学的方法によって関節円板で産生される細胞外マトリックス(コラーゲン、プロテオグリカン(デコリン))の形成およびその分布の変化ならびに細胞増殖活性変化について明らかにすることを目的とした。(実験動物および方法)実験動物には成長期4週齢Wistar系雄性ラットを30匹用いた。本年度は実験期間を1週、2週および3週とし、実験群、対照群各5匹とした実験動物の上顎両側切歯に直接コンポジットレジンを接着し、幅2.0mm、前後径4.0mmの挙上板を上顎臼歯咬合平面と平行に形成し、上下臼歯間距離が2.5mm後になるようにした。資料の作製は4%paraformardehyde(0.1M phosphate buffer)による灌流固定後、顎関節部を切り出し、同固定液による浸漬固定を4°C下で10日間行い、パラフィン包埋後、厚さ5μmで連続矢状切断切片を作製した。これらの切片に対しHE染色またはトルイジンブルー染色により形態的観察を行った後、免疫組織化学的観察を行った。観察部位は関節円板後方肥厚部、中央狭窄部、前方肥厚部とした。(結果)1.形態的観察において、実験群の関節円板では対照群と比べ、中央狭窄部の厚さの増加がみられた。2.各コラーゲンの分布は、実験群と対照群の間で差はみられなかった。3.デコリンの分布は対照群では4週齢では少なく、また局在性もみられないが増齢とともに中央部で増加する傾向がみられた。実験群では対照群と比べ中央狭窄部でのデコリンの増加が観察された。
高精度脳内可視化手法を用いたブレインコンピュータインタフェースの開発

高精度脳内電気活動可視化手法を用いた無侵襲ブレインコンピュータインタフェース(BCI)を開発することを本研究の目的とした.BCIとは,運動機能障害をもつ患者が手足や音声を使わずに,意思のみで情報入力を可能とする装置のことである.BCI実現に向けて,脳内電気活動の時空間情報を有効に活用するいくつかの方法を比較検討するとともに,実際にBCIを構築するためのハードとソフトの整備を行った.意思伝達の誤作動をなくし信頼性を向上させるため,等価ダイポールイメージング法により頭皮脳波電位から脳内信号源強度分布を高分解能で推定し,この時空間情報を活用した.また,等価ダイポールイメージングから,独立成分分析より信号源分離を行うことで,詳細な信号源情報の可視化を実現した.実験として,動作を伴わない様々なタスクを想定した場合の脳波時空間マッピングを計測した.具体的には,上肢の動作など自動的な随意運動,およびそれらを実際に動かさずに意識した場合の脳波マッピングを計測した.ベータ波の賦活など脳機能の興奮状態のみならず,アルファ波阻止などの抑制状態を時空間情報として捉えることにより精度向上を実現した.更に,ダイポールイメージングにより信号源の局在化を行った後,信号源推定を行うことにより,より詳細な特徴抽出を実現した.本研究を通して,どの手法,どの脳電位,どのタスクがBCIに最も適するかの結論には至らなかったが,今後より現実に即したBCIの確立に向けての基礎データが得られたと考える.高精度脳内電気活動可視化手法を用いた無侵襲ブレインコンピュータインタフェース(BCI)を開発することを本研究の目的とした.BCIとは,運動機能障害をもつ患者が手足や音声を使わずに,意思のみで情報入力を可能とする装置のことである.BCI実現に向けて,脳内電気活動の時空間情報を有効に活用するいくつかの方法を比較検討するとともに,実際にBCIを構築するためのハードとソフトの整備を行った.意思伝達の誤作動をなくし信頼性を向上させるため,等価ダイポールイメージング法により頭皮脳波電位から脳内信号源強度分布を高分解能で推定し,この時空間情報を活用した.また,等価ダイポールイメージングから,独立成分分析より信号源分離を行うことで,詳細な信号源情報の可視化を実現した.実験として,動作を伴わない様々なタスクを想定した場合の脳波時空間マッピングを計測した.具体的には,上肢の動作など自動的な随意運動,およびそれらを実際に動かさずに意識した場合の脳波マッピングを計測した.ベータ波の賦活など脳機能の興奮状態のみならず,アルファ波阻止などの抑制状態を時空間情報として捉えることにより精度向上を実現した.更に,ダイポールイメージングにより信号源の局在化を行った後,信号源推定を行うことにより,より詳細な特徴抽出を実現した.本研究を通して,どの手法,どの脳電位,どのタスクがBCIに最も適するかの結論には至らなかったが,今後より現実に即したBCIの確立に向けての基礎データが得られたと考える.高精度脳内活動電位可視化手法を用いた無侵襲ブレインコンピュータインタフェース(BCI)を開発することを本研究の目的とした.BCIとは,運動機能障害をもっ患者が,手足や音声を使わずに意思のみで情報伝達を実現する装置である.BCI実現に向けて,脳内電気活動の時空間情報を有効に活用する方法を検討するとともに,実際にBCIを構築するためのハードとソフトの整備を行った.意思伝達の誤作動をなくし信頼性を向上させるため,等価ダイポールイメージング法により頭皮脳波電位から脳内信号源強度分布を高分解能で推定し,この時空間情報を活用することにした.更に,ベータ波の賦活など脳機能の興奮状態のみならず,アルファ波阻止などの抑制状態を時空間情報として捉えることにより精度向上を目指した.実用化に向けて,実環境下における雑音の影響を考慮し,最適電極配置などのパラメータを決定することにより,操作性の向上を図った.BCI開発のための準備実験として,動作を伴わない様々なイメージタスクを想定した場合の脳波時空間マッピングを計測した.具体的には,上肢の動作など様々な自動的な随意運動,およびそれらを実際に動かさずに意識した場合の脳波マッピングを計測した.左手右手,連続断続運動,掌握,タッピングなど運動の種類を変化させた場合のマッピングの差異について,実験を通じて考察した.更に,静止物体の移動,ライトの点灯など,自らの動作は伴わず,他動的な運動をイメージした場合の脳波マッピングを計測し,違いを調べた.自動的な運動と他動的な運動を比較した結果,タスク時のアルファ波の出現・抑制について正反対の結果が得られた.研究室やシールド室以外の在宅やフィールドなど自然環境下での使用を想定したBCIシステムの開発を行った.多チャンネルディジタル脳波計,多チャンネル電極セットを用いた脳波計測システムを構築し,ダイポールイメージングによる時空間解析,フィルタリングによるアルファ波,ベータ波検出,そして,各イメージに関連した脳波情報の特徴抽出を行った.高精度脳内電気活動可視化手法を用いた無侵襲ブレインコンピュータインタフェース(BCI)を開発することを本研究の目的とした.手足や音声を使わずに意思のみで情報入力を可能とするBCIの実現に向けて,脳内電気活動の時空間情報を有効に活用する方法を検討した.本年度は,脳内電気活動の高精度可視化技術に関する研究とBCIに関する研究を平行して実施し,有機的に統合していく方法を模索した.高精度可視化技術については,従来の等価ダイポールイメージングの改良に加えて,脳内信号源推定による脳内電気活動の可視化手法についても検討した.

信号源推定では,信号源の数を特定することが精度に大きな影響を与える.本研究では,一度ダイポールイメージングで高空間分解能の情報を得た後で,独立成分分析より複数信号源に分離することで,高精度に信号源を推定できた.これまでのBCIでは,脳波電位を直接信号処理し,特徴抽出を行うことで,意思伝達を実現しているが,脳電気活動の空間的な情報は有効に利用されていない.本研究では,運動関連電位の等価ダイポールイメージング,更にダイポールイメージングからの信号源推定を用いた意思情報の特徴抽出の可能性を検討した.左右指タッピング運動で左右運動野に特徴的な活動が見られたことから,脳内ダイポールイメージングあるいは信号源推定を併用することで,位置に関する詳細な情報を組み込むことができ,意思伝達装置としての信頼性を向上させることができるものと期待される.
日ア国際児をもつ在日アジア人母子の「スティグマ感」に関する実証的研究

本研究の目的は国際結婚をし、日本男性との子どもをもつ在日アジア系母子の生活実態と外国人妻・母親の生活意識を明らかにし、彼女らの生活問題、養育問題、日本人夫との夫婦関係、日本社会および家族への適応問題等の諸問題ならびに彼女らの社会的不利について実証的に究明することである。調査はフィリピン女性を中心に行った。質問紙調査の内容は初来日時の目的、就労の有無、就労の満足感、日常生活の問題・不安、日本社会ならびに日本人に関する意識、子どもの養育、夫婦閧係等である。彼女らの大多数は就労のため、即ち経済的理由により来日し、職場(サーピス産業)に客として来ていた日本男性と結婚している。あるいは結婚斡旋業者を介して結婚している。前者のケースの多くには夫の暴力問題が存在し、後者のケースには夫の父母・きょうだいとの問題を抱えているのである。本調査研究から以下のことが見いだされた。(1)結婚目的で来日したケースを含めて離婚・別居した者が多く、国際結婚の難しさを物語っている。(2)生活問題では問題が起こったとき何処に相談にいったらよいかを心配し、保証人探しに苦労している。(3)日本社会ならびに家族への適応と日本語習熟度ならびに日本文化・価値観の理解との間に強い相関関係をもつ。日本語に困難な者、また日本文化の理解に困難な者は家族内で孤独感・孤立感をもちつつ生活している。(4)子どもの養育に関しても、彼女らは日本語に不自由するために学校からの連絡書類を理解できず、また、母国文化との違いから子どもの躾に問題を抱える。(5)彼女らは外国人に対する日本社会の偏見・差別を感じ、疎外感をもち、"国際児"である子どもが学校において差別されると、不安・危倶を示している。(6)家族内での彼女らの孤立感は、在日フィリピン友人との交流、夫との一緒の外出・共有時間、外国人妻の宗教への理解、母国家族との交流等の夫への要望との強い相関を示している。本研究の目的は日本男性との子どもをもつ在日アジア人母子の生活実態と母親の意識を明らかにし、国際児とその母親に関するスティグマならびに母と子の社会的不利や諸問題を実証的に究明することである。平成9年度は国際結婚率の多い埼玉県、茨城県、静岡県を中心にアジア人女性の生活実態および諸問題に関して福祉行政機関ならびにアジア人女性への聞き取り調査を実施することにより、把握し、分析を行なった。1)埼玉、茨城、静岡各県の生活福祉部、婦人部相談所、婦人保護施設、福祉事務所、母子寮を訪問し、聞き取り調査および文献資料により各地区における在日外国人の生活状況ならびに福祉問題等の把握・認知を行なう。2)婦人保護施設および母子寮に入所しているアジア人女性への聞き取り調査により、彼女らの生活問題ならびに生活意識を把握・分析する。3)静岡県における在日外国人女性への支援サークルのメンバーならびに3県に在住しているアジア人女性への聞き取り調査を行なう。4)国際児の問題の把握のために沖縄県の生活福祉部、母子寮、国際福祉事務所等を訪問する。以上の調査から在日外国人の生活保護のケースは僅かであるが漸増し、婦人保護施設や母子寮の利用者数も確実に増えていることが明らかとなる。また婦人保護施設も母子寮もフイリッピン女性が極めて多いのである。そしてこれら施設の措置理由は日本人夫の暴力・虐待やサラ金問題である。アジア人女性の聞き取り調査からは国際結婚の問題が極めて深刻に示されている。

母子家庭にあってはビザの問題を含めて就職、住宅問題等での保証人の問題が大きい。子どもの養育に関しては大多数の母親が日本での生活を考えているが、“いじめ"の問題を危惧していることが把握された。在日外国人への支援に関しては3県では差があることが認知された。本研究の目的は日本男性との子どもをもつ在日アジア人母子の生活実態と母親の意識を明らかにし、国際児とその母親に関するスティグマならびに母と子の社会的不利や諸問題を実証的に究明することである。平成10年度は平成9年度の研究をふまえ、東京都、埼玉県、静岡県、栃木県、千葉県、群馬県および名古屋市に在住するアジア人女性への質問紙調査及び聞き取り調査を中心に実施し、彼女等の生活実態ならびに生活意識の把握を行った。調査対象は大多数がフィリッピン女性である。質問紙調査の内容は初来日時の目的、就労の有無、就労の満足感、日常生活の問題・不安、子どもの養育、夫婦関係、等である。聞き取り調査では質問紙調査に加えて来日した理由・経緯、夫と結婚した経緯、結婚生活ならびに家族関係、養育問題等を聞き、在日アジア女性の生活意識や生活問題の把握・分析を試みる。以上の調査から、彼女らの大多数は就労のため、すなわち経済的理由により来日し、職場(サービス産業)に客として来ていた日本男性と結婚している。あるいは仲介業者をとおして結婚している。多くの女性が結婚生活に問題を抱えているのであるが、その背景には(1)来日・結婚の目的に自国の家族への経済的援助がある。(2)夫が一子のみを望み中絶するケースが多い。(3)夫婦の共有時間・接触度が少ない。(4)結婚前に夫のことをよく知らずに結婚している。等から女性に幸福感をもつことが難しく離婚の危機あるいは離婚に直面しているのである。平成11年度は平成10年度の研究をふまえ、東京都、埼玉県、栃木県、千葉県、群馬県および長野県に在住するアジア人女性への質問紙調査及び聞き取り調査を中心に実施し、彼女等の生活実態ならびに生活意識の把握を行った。調査対象はフィリッピン女性を中心に行った。質問紙調査の内容は初来日時の目的、就労の有無、就労の満足感、日常生活の問題・不安、日本社会ならびに日本人に関する意識、子どもの養育、夫婦関係、等である。聞き取り調査では質問紙調査に加えて来日した理由・経緯、夫と結婚した経緯、結婚生活ならびに家族関係、養育問題、将来の生活設計、等を聞き、在日アジア女性の生活意識や生活問題の把握・分析を試みる。以上の調査から、彼女らの大多数は就労のため、すなわち経済的理由により来日し、職場(サービス業)に客として来ていた日本男性と結婚している。どちらのケースも離婚の危機あるいは離婚に直面しているのであるが、前者のケースの多くには夫の暴力問題が存在し、後者のケースには夫の父母・きょうだいとの問題を抱えているのである。子どもが日本国籍を取得している場合は日本滞在に問題をもたないが、言葉の問題や子どもがまだ幼児であるということから定職に就くことが難しく、生活保護世帯であるケースも多い。
オーストロネシア語圏における数学的概念と社会

本研究の目的は、言語研究の立場から、無文字社会における地域社会固有の"数学的概念"を、オーストロネシア語圏を中心に現地調査を行い、記述・分析することである。現時点では、マダガスカル、インドネシア、仏領ポリネシア、イースター島が提案者の主な現地調査の対象としている。2012年8月より約5ヶ月間、米国ハワイ大学マノア校言語学科に客員研究員として滞在し、当該専門分野の研究者との議論を通じて研鑽を積んだ。昨年度の仏領ポリネシアで行った現地調査で得た資料を整理し、成果の一部を、2012年6月インドネシアで開催された国際オーストロネシア言語学会で発表した。国際オーストロネシア言語学会では、当該分野で世界最先端を行く研究者が世界各国から集結し、学術的ネットワークの構築や情報交換の面でも大変有意義であった。マダガスカル語Tandroy方言の植物利用、色彩語彙、昔のお金の数え方等をまとめ、論文としてまとめた。また、ルルツ語(仏領ポリネシア・オーストラル諸島)に関しては、数の範疇の諸相について、研究ノートをまとめた。報告者は、大学院博士課程在籍時から継続して、マダガスカル語の諸方言を中心としたオーストロネシア諸語の言語研究に携わっている。2011年度から、新たに、ポリネシア地域へと視野を向け、調査・研究対象を広げる運びとなった。仏領ポリネシアのソシエテ諸島に位置するタヒチ島、オーストラル諸島に位置するルルツ島およびチリ領ラパヌイ島(イースター島)へそれぞれ3か月ずつの現地調査に赴いた。マダガスカル語、タヒチ語、ルルツ語、ラパヌイ語は、オーストロネシア語族の中でも、西部マレー・ポリネシア語群(マダガスカル語)、オセアニア諸語東部ポリネシア語群(タヒチ語、ルルツ語、ラパヌイ語)と、下位分類が異なる。そのうち、ルルツ語・タヒチ語およびラパヌイ語は東部ポリネシア語群の中でもポリネシア祖語からの分離がもっとも最近であるとされている言語である。本研究の主な目的は、言語調査を基盤とした、オーストロネシア語圏における、比較言語学的研究および、同地域間の固有の植物や天体運動や季節の推移などの自然認識や自然資源利用の体系を明らかにしていくことである。研究題目にある『数学』について報告者の見解を明らかにしておく必要がある。『数学』とは、混沌とした現象の中に法則を見つけ出す営みであり、数学を支える世界観は、その時代や地域における自然科学の知識をもとに形成される。また、科学は、人間が試行錯誤を繰り返し手探りながらも創造してきたものであるが、その科学の根源をなす数学概念は、地域社会ごとに、現代の人間にとって欠かすことのできない普遍的で深い思想や世界観を備えている。そして、言語は、抽象的な数学的概念を記号によって表わすことにより数を構造化する機能をもつ。オーストロネシア語圏において言語学的側面のみならず、数学とその根底にある社会に着目した応用研究へと至ることを、長期的な目標としている。本年度は、ポリネシア地域へと、新たに調査地を拡大し、特にオーストラル諸島のルルツ島のルルツ語の調査は、基礎語彙のほか、数詞、派生語、形容詞・動詞の重複形、人称代名詞の数体系など、第1回目の現地調査としては十分に充実した調査を行うことができた。チリ領ラパヌイ島(イースター島)では、インフォーマントが植物学が専門であることから、植物や自然の人間との共存について、詳しい資料をえることができた。2011年度のポリネシアでの学術調査の成果の一部は、2012年インドネシアで開催される、国際オーストロネシア言語学会で発表を行う。また、2011年12月末から2012年3月末の約3カ月間は、フランス国立東洋言語文化研究所に客員研究員として滞在し、付属図書館での文献収集、パリ第10大学のインド洋・マダガスカル研究会に参加、ソルボンヌ大学類型論セミナーで発表、LACITO(CNRS)のオセアニア言語研究会に参加するなど、学術交流に努めた。2011年度は、これまで報告者が携わってきた、マダガスカル語研究を広く、オーストロネシア語圏の中で比較・考察を行うために、新しい調査地を開拓すべく、仏領ポリネシアおよびチリ領イースター島をそれぞれ3カ月づつ訪問した。新しい調査地で新たな研究を開始するためには、現地の学術機関とのコンタクト、調査対象言語や調査対象地域の決定、研究協力者探しなど、すべてゼロから出発しなければならないため、最初は進展が難航する。

しかし、最終的に、両方の調査地で、研究基盤が整い、良きインフォーマントに調査協力を得ることができた。学術調査から帰国後2週間後に、フランス国立東洋言語文化研究所に客員研究員として、パリに滞在していたため、あわただしい年度となったが、フランス滞在中はパリを起点に、ドイツの研究所訪問、アメリカでの学会発表、パリの学術機関での研究会参加・発表等、有意義に研究を進めることができた。今後は、仏領ポリネシアのルルツ島、チリ領ラパヌイ島(イースター島)でそれぞれ3カ月間行った学術調査で得た資料を基に、分析を行う。ルルツ島で話されているルルツ語は、未だ記述がなく、タヒチ語の影響を近年強く受けた言語であるが、危機言語の保存という観点からも、今後、音声・音韻・形態・統語的観点からの分析を精緻に進め、口承文芸や植物語彙と現地での植物利用を含めた文化・社会的側面からの記述も重要であると考える。主な着目点は、(1)言語調査を行ったルルツ語やラパヌイ語の人称代名詞の体系、動詞形態論である。また、ルルツ語やラパヌイ語の動詞形態論に着目することで、これまで報告者が従事してきた、同じオーストロネシア語族のマダガスカル語の動詞形態論についての理解や分析の手がかりとなることを期待する。2012年7月に、インドネシアにて開催される国際オーストロネシア言語学会で、学術調査の成果の一部を発表する。ルルツ島や、ラパヌイ島では、植物語彙の収集に努め、国立森林組合を訪問するなど、植物の現地利用や植物や自然を利用した伝統医療、森林回復への取り組みについて資料を得た。オーストロネシア語圏に分布する植物とその自然利用についても、今後目を向けていきたいと考えている。
ICF症候群のB細胞最終分化障害に関わる遺伝子の同定と機能解析

ICF症候群とは、免疫の異常を特徴とし、DNAメチル化異常を原因とする遺伝病である。その免疫の異常は、抗体を産生するB細胞が成熟できないことが原因である。そこで、ICF症候群患者のB細胞と、健常者のB細胞のメチル化の状態等を比較した。その結果、劇的に差異を示す遺伝子群を明らかにしすることが出来た。また、健常者の未熟B細胞及び成熟B細胞のメチル化についても検討し差異を明確に認めた。上記各メチル化解析と同時に抽出したRNAを用いてRNA解析を行いその発現の程度のデータを得た。これらの結果を合わせ、B細胞の成熟に関係している遺伝子を絞り込むことが出来た。ICF症候群ではDNAメチル化異常があり、そのためにB細胞の抗体産生細胞への分化に重要な役割を果たす遺伝子の発現異常が起こり、B細胞が抗体産生細胞に分化成熟できず、低γグロブリン血症になっていると考えられる。そこで、この抗体産生細胞への分化に重要な役割を果たす遺伝子を同定する目的で以下の実験を行った。a)ICF症候群患者由来B細胞の全ゲノムメチル化アレイ解析:すでにDNAMT3B変異ないしZBZB24変異を確定している7家系のICF症候群タイプ1とタイプ2の患者及び保因者である家族、非保因者である家族、血縁関係の無い健常者より、文書による同意の下で採血を行い、末梢血B細胞のうちCD27陰性のナイーブB細胞とCD27陽性のメモリーB細胞をFACSによるsortingで分離した。回収した細胞からDNAとRNAを抽出し、DNAはバイサルフェイト処理し、その後全ゲノムメチル化解析を行った。なお、プロモーター領域のメチル化をより密に同定できるように解析している。カバー率は、現時点では最も高精度である。全メチル化解析の結果、以下の点が明らかになった。(1)正常者と患者の比較では、ICF症候群タイプ1とタイプ2の患者で劇的にメチル化差異を示す遺伝子が同定できた。(2)保因者は健常者に近いメチル化結果であった。(3)健常者のナイーブB細胞からメモリーB細胞への分化過程の遺伝群のメチル化変化が明確に認められた。(4)ZBTB24変異による患者と健常者との比較により、ZBTB24遺伝子にも、DNMT3Bと同様なメチル化活性があることが判明した。b) ICF症候群患者由来B細胞の全mRNA sequence解析:a)の実験で回収したB細胞から、同時にRNAを抽出し、これを全mRNA sequenceし、発現が低下ないし亢進している遺伝子のデータを得た。c) ICF症候群タイプ1と同様にタイプ2でもCD27陽性のメモリーB細胞が完全に欠損していることを明らかにした。ICF症候群ではDNAメチル化異常があり、そのためにB細胞の抗体産生細胞への分化に重要な役割を果たす遺伝子の発現異常があり、B細胞が抗体産生細胞に分化成熟できず、低γグロブリン血症になっていると考えられる。a) ICF症候群患者由来B細胞の全ゲノムメチル化アレイ解析:すでにDNAMT3B変異ないしZBZB24変異を確定している7家系のICF症候群タイプ1とタイプ2の患者及び保因者である家族、非保因者である家族、血縁関係の無い健常人より、文書による同意の下で採血を行い、末梢血B細胞のうちCD27陰性のナイーブB細胞とメモリーB細胞をFACSによるsortingで分離した。なお、プロモーター領域をより密にメチル化を解析できるように設計している。1)正常者と患者の比較では、ICF症候群タイプ1とタイプ2の患者劇的にメチル化差異を示す遺伝子が同定できた。2)保因者は正常者に近いメチル化結果であった。3)正常者のナイーブB細胞からメモリーB細胞への分化過程の遺伝群のメチル化変化が明確に認められた。4)ZBTB24変異による患者と健常者との比較から、ZBTB24遺伝子にもDNMT3Bと同様なメチル化活性があることが判明した。免疫7家系のICF症候群タイプ1およびタイプ2の患者および保因者を集めることができた。

同意のもと末梢血を採取し、FACSによるsortingにより非常に純度の高いナイーブB細胞とメモリーB細胞を充分量得た。それをもとに、全ゲノムメチル化解析を行ったところ、予想を上回るほどの、非常に明確なメチル化の差を持つ遺伝子群が同定できた。また、ICF症候群タイプ1とタイプ2で共通してメチル化が異常である遺伝子群も同定できた。これは、DNMTB3とZBTB24のメチル化の機構の共通点の解明につながる成果である。この2つの遺伝子で共通した脱メチル化遺伝子領域を特定することは非常に興味深い新しい課題となる。さらに、健常者でナイーブB細胞とメモリーB細胞でメチル化の異なる遺伝子群を見出すことが出来た。この遺伝子群は、正常B細胞におけるナイーブB細胞からメモリーB細胞への分化に関わる遺伝子群である可能性があり、このような解析データは初めて得られた結果である。また、メチル化解析に加え、ナイーブB細胞とメモリーB細胞のRNAを抽出し、RNAシークエンスも全ての患者、保因者、健常者で行い、ICF症候群で特有のmRAN発現の変化が確認できている。以上の結果は、ヒト免疫系で、いまだ解明が遅れているB細胞の最終分化である抗体産生細胞への分化成熟機構の解明につながる大きな成果である。1)B細胞の抗体産生細胞分化に関わる遺伝子の同定:ICF症候群患者由来B細胞の全ゲノムメチル化アレイ解析、ICF症候群患者由来B細胞の全mRNA sequence解析の実験で得られたメチル化異常のある領域、RNA発現の異常のある遺伝子の結果を合わせ、原因遺伝子を絞り込む。メチル化異常があり、かつRNA sequenceで、ICF症候群患者で発現が下がり、ICF症候群保因者で半減し、健常者で正常な遺伝子、およびCD40+IL-10刺激で正常では誘導されるがICF症候群では誘導されない遺伝子を候補とする。候補となった遺伝子を、ヒトナイーブB細胞に導入し、抗体産生誘導されるか検討する。また候補遺伝子のsiRNAを作製し、健常人由来B細胞の刺激による抗体産生誘導が抑制されるかについても検討する。抗体産生を誘導するCD40+IL-10刺激で誘導される遺伝子、CD27陽性B細胞に特異的に発現される遺伝子のデーターベースも参考とする。以上により、B細胞の抗体産生細胞への分化に関わる遺伝子を同定する。2)分類不能型免疫不全症(CVID)新規原因遺伝子の同定:同定された遺伝子について、B細胞の最終分化が障害されている分類不能型免疫不全症(CVID)のうち原因遺伝子が同定されていない多数の症例で、遺伝子変異がないか確認する。症例は、申請者が構築した日本全国の免疫不全症の中央診断登録システムであるPIDJ (Primary Immunodeficiency Database in Japan)に保存されている多数の検体を用いる。その中でもTREC(-), KREC(-)のB細胞最終分化障害が原因と考えられる患者群を用いる。ICOS, TACI, BAFFRなど最終分化に関わる遺伝子が原因と判明している患者は除く。DNA変異の解析は、アンプリコンPCRと次世代シークエンサーを用いた迅速に多数の検体を解析できるシステムを用いる。
呼気テストによる腸内細菌叢のパターン化に関する研究

本研究では、各食物繊維摂取後の呼気中に排出される水素、メタン濃度から、大腸内の発酵の有無と程度を推測し、腸内細菌叢をいくつのパターンに区分することを目的とする。平成19年度は、ラフィノース、難消化性澱粉の検討を行ったが、20年度はペクチン、セルロース、ラクツロースその検討を行った。平成21年度の実験手順は以下の様であった。(1)対象者を3グループ(ペクチン、セルロース、ラクツロース)にわけ、各グループに各食物繊維20グラムを摂取させる。(2)食後呼気採集バックで終末期呼気を300cc採集。操作を39分毎に食後15時間迄実施。(3)呼気ガス中の水素、メタン濃度をガスクロマトグラフィーにて測定。(4)同時に全対象者の腸内細菌(光岡方式による13種類)を培養法で同定。(5)その結果、水素発酵の有無で以下の3パターンに分類された。1群:ラクツロース・ペクチン発酵、セルロース非発酵群(4例)2群:ラクツロース発酵、ペクチン・セルロース非発酵群(7例)3群:ラクツロース・ペクチン・セルロース非発酵群(3例)腸内細菌叢に関して3群を比較すると、Clostridia(lecithinase negative)が1群で他の群より有意に高い陽性率を示した。そのためクロストリジウムが呼気水素の上昇(発酵の有無)に関係する可能性が示唆された。以上より、食物繊維摂取後の呼気水素を測定することで、腸内細菌の状態を推測する可能性が示唆された。本研究では、各食物繊維(ペクチン、セルロース、ラフィノース、ラクツロース、難消化性澱粉等)摂取後の呼気中に排出される水素、メタン等を測定し、その結果から大腸内の発酵の有無と程度を推測し、血液型のように腸内細菌叢をいくつのパターンに区分することを目的とする。平成18年度は、14名の男性ボランティア(平均年齢26.7歳)に対し、以下の実験を行った。(1)空腹時に試験食(一定の栄養を含んだ基本食+ペクチン20グラム、またはセルロース20グラム、またはラクツロース6グラム)を摂取。(2)食後、呼気採集バックにて終末期呼気を300cc採集した。この操作を30分毎に、食後15時間まで実施した。その際、水素→最大値19ppm以上、メタン→最大値9ppm以上、で陽性と判定。(4)水素とメタンの発酵の有無(陽性か否か)で各々4パターンに分類。以上の結果、たとえば呼気水素では、20名は以下のパターンに分類された。パターン1:セルロースのみ陰性4名パターン2:ラクツロ-スのみ陽性7名パターン3:ペクチン、セルロース、ラクツロースの三者とも陰性3名また、腸内細菌は培養法(13菌種を同定)で同定し、有意な呼気水素の上昇をみる症例では、クロストリジウム菌属の数が多い者が有意に多いという結果を得た。その関連の詳細は現在検討中である。平成19年度はラフィノース、難消化性でんぷんなどについても検討する予定である。平成19年度:本研究では、各食物繊維(ペクチン、セルロース、ラフィノース、ラクツロース、難消化性澱粉等)摂取後の呼気中に排出される水素、メタン等を測定し、その結果から大腸内の発酵の有無と程度を推測し、血液型のように腸内細菌叢をいくつのパターンに区分することを目的とする。平成19年度は、14名の男性ボランティア(平均年齢26.0歳)に対し、以下の実験を行った。(1)空腹時に試験食(一定の栄養を含んだ基本食+難消化性でんぷん20グラム、またはラフィノース20グラム)を摂取。(4)水素発酵の有無(陽性か否か)で以下の3パターンに分類された。パターン1:難消化性でんぷんのみ呼気水素陽性2名パターン2:ラフィノースのみ呼気水素陽性10名パターン3:両者とも呼気水素陽性2名なお呼気メタン陽性の者はいなかった。

1群:ラクツロース・ペクチン発酵、セルロース非発酵群(4例)2群:ラクツロース発酵、ペクチン・セルロース非発酵群(7例)3群:ラクツロース・ペクチン・セルロース非発酵群(3例)腸内細菌叢に関して3群を比較すると、Clostridia(lecithinase negative)が1群で他の群より有意に高い陽性率を示した。そのためクロストリジウムが呼気水素の上昇(発酵の有無)に関係する可能性が示唆された。以上より、食物繊維摂取後の呼気水素を測定することで、腸内細菌の状態を推測する可能性が示唆された。