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凍結破壊に関する伝熱学的研究

密閉容器内に封入された水の凍結に伴う体積増加による容器壁内に生ずる応力について,凍結の進行とそれに伴う圧力上昇による氷点降下を考慮し,伝熱学と材料学との連成問題として解明しようとした。すでに得られている実測値の統計処理を行ない,容器壁の変形を考慮した伝熱解析より誘導した修正フ-リエ数ならびに修正ビオ-数,および材料力学的考察より導いた無次元破壊限界応力などとの整合性について調べた。その結果,つぎのような事柄が明らかになった。1.本研究において設定した数学モデルによる氷層成長並びに管内圧力上昇は,実測値とよく一致することを示した。1.管内圧力の時間的変化は,本研究によって提案する修正フ-リエ数によって整理できる。2.管破壊の限界に関する条件を材料の熱物性と材料力学的性質,ならびに管表面の熱伝達条件を組み合わせた無次元表示を得た。3.管の凍結破壊に至る無次元時間の延長に対する管内ボイドの効果について明らかにした。4.凍結による氷点降下によって,管内水が凍結しない,いわゆる不凍結管になる条件を示し,物理的理由を明らかにした。1.密閉容器内に満たされた水の凍結実験を行い、歪ゲージ法によって凍結進行と容器内圧力上昇の関係を実測した。これらの実験を通じて管径が小さく肉厚の大きい管では、径の大きい薄肉円管に比してきわめて高い圧力になり、今年度の実験の範囲では、約800気圧に達する場合があった。2.管表面における伝熱条件すなわち、冷却外気温度及び管表面における熱伝達を種々に変えた実験を行い、最長510時間にわたる長期間測定を行うことにより管内圧力上昇の時間的割合と伝熱条件との関係を明らかにした。また、これらの実験データを伝熱条件ごとに系統的に整理することにより、この現象を支配する無次元因子を誘導した。3.道内で実際に生じている破壊例に関する調査を行い、上記実験が十分、現実的であることを認めた。4.この現象を理論的に解くため、自由境界をもつエネルギ式、内圧を受ける肉厚多電円筒に関する圧力方程式、相則(凍結に関する、圧力上昇による氷点降下を考慮した)などからなる基礎方程式を導き、これに関する数値解を上記実験的を比較し、その妥当性を確かめた。また、この計算プログラムを利用して諸条件下に対する数値実験を行い、管内無次元圧力および限界破壊フーリェ数は、形状修正ビオー数によって整理されることを見出し、管が破壊に至らぬ条件を見出した。密閉容器内に封入された水の凍結に伴う体積増加による容器壁内に生ずる応力について、凍結の進行とそれに伴う圧力上昇による氷点降下を考慮し、伝熱学と材料力学との連成問題として解明しようとした。すでに得られている実測値の統計処理を行ない、容器壁の変形を考慮した伝熱解析より誘導した修正フ-リエ数ならびに修正ビオ-数、および材料力学的考察より導いた無次元破壊限界応力などとの整合性について調べた。その結果、つぎのような事柄が明らかになった。1.本研究において設定した数学モデルによる氷層成長並びに管内圧力上昇は、実測値とよく一致することを示した。2.管内圧力の時間的変化は、本研究によって提案する修正フ-リエ数によって整理できる。3.管破壊の限界に関する条件を材料の熱物性と材料力学的性質、ならびに管表面の熱伝達条件を組み合わせた無次元表示を得た。4.管の凍結破壊に至る無次元時間の延長に対する管内ボイドの効果について明らかにした。5.凍結による氷点降下によって、管内水が凍結しない、いわゆる不凍結管になる条件を示し、物理的理由を明らかにした。
能楽資料データベース構築に向けた金春家文書の総合的研究

本年度は研究期間の最終年度にあたり、金春宗家文書の資料撮影を完了することを最優先に研究を進めた。金春宗家の御協力のもと、十一月に集中的な調査を行い、撮影未了であった起請文・狂言関係資料・その他雑資料の整理と撮影を全て完了した。これによって、従来から研究を進めていた法政大学能楽研究所蔵の金春家旧伝文書約二〇〇〇点に加え、金春宗家に所蔵される文書群を含め、金春家伝来文書の総体がはじめて明らかになったことになる。これまでの調査を通じて、金春宗家文書は、謡本一六五点、伝書九一点、付四二五点、史料九四五点、狂言三八点、以上一六六四点に上ることが分かった。これら全てについてデジタル撮影を行い、簡易目録を作成したが、これは、近い将来、デジタルアーカイブとして画像を解題付きで公開する際の基礎資料となるものである。資料目録は完成までになお時間を要するが、仮目録はすでに作成済みである。以上の新資料によって、近世以降、特に近代の金春家の歴史について、多くの新発見があった。金春家文書の宝山寺への移管が、従来は明治三十年代のことと考えられていたが、明治五、六年頃までさかのぼる可能性があること、能楽研究所蔵の金春八左衛門本能楽伝書は、明治期に八左衛門家から金春宗家に渡った可能性があること、などがそれである。また、その他の関連資料として、会津若松の笛方長命家の文書、仙台藩伊達家をはじめとする近世諸藩の金春流能役者の系譜資料、金春家関係の能面の調査などを行い、金春家及び金春流の歴史に関する新資料を少なからず集めることが出来た。これらの研究成果の一端は論考「面打井関備中守追考」「面打角坊考」、資料集『近世諸藩能役者由緒書集成(上)』、「伊達家旧蔵能楽資料デジタルアーカイブ」などで公開した。なお、「金春家文書の再検討」と題する学会発表を二〇一九年五月に行う予定である(芸能史研究会五月例会)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。金春家伝来文書の総合的考察に向けて、金春宗家所蔵の文書およびその関連資料の調査を行った。そのうち、金春宗家文書は約二千点に及ぶ膨大な文書群であるが、今年度はとりわけその全体像の把握に努めた。これまで、金春宗家文書の悉皆調査は行われておらず、まずはその全体像を把握することが重要になるからである。金春御宗家の格別のご協力のもと、資料全点を舞台に出していただき、全ての資料に整理番号を付した付箋を挿入した。次いで、写真の撮影を行ったが、今年度は謡本・伝書の撮影をすべて完了した。付については三分の二程度を終え、残るは史料・狂言の資料となるが、史料は膨大な数の一枚物の文書を含み、撮影だけで、あと二年はかかる見込みである。これまでの仮調査でも、金春家系譜を訂正する重要な資料を数多く見出しており、次年度以降の調査での成果が期待される。合わせて、撮影データに基づく目録の作成も進行中である。関連文書の調査は、熊本中村家の金春安照伝書、山口県文書館毛利家文庫等の調査を行った。前者は能楽研究者既知の資料であり、法政大学能楽研究所にも撮影フィルムが所蔵されているが、朱書きなどを多く含むため、今回新たにカラーデジタル撮影を行った。後者は能役者の家譜を中心に資料を収集し、これは『近世諸藩能役者由緒書集成』として、現在翻刻を進めている。当初予定していた金春安住関係資料の翻刻は今年度はあまり行えなかったが、二年後の刊行を目指している『近世諸藩能役者由緒書集成』の翻刻に時間と労力を集中したためで、金春安住資料集に向けた翻刻についても、それが終わり次第取り掛かりたいと考えている。金春宗家文書の調査・撮影が順調に進んでおり、関連文書の収集にも大きな成果があった。金春元信と宇土細川藩主とが義兄弟の契りを交わしたことを示す起請文や、幼少期の金春元信が金春安喜に差し出した起請文など、金春家の歴史を考える上で重要な新資料が多く見出された。前年度に引き続き、金春家伝来文書の総合的考察に向けて、金春宗家所蔵の文書およびその関連資料の調査を行った。金春宗家文書は既に前年度に資料全体の番号付が完了しており、本年度は主として、そのうち付・史料の調査・撮影を行った。付についてはすべての撮影が完了し、史料についても、約半数の三百点の撮影を終えることが出来た。撮影未了はこれで残り約三百点の史料および狂言関係史料のみということになり、次年度にはほぼ撮影を完了する見込みである。上記の調査を通じて、新たな資料が多く発見されたが、とりわけ明治維新前後の資料に見るべきものが多く、近代能楽史を見直すような重要な新見がいくつも得られた。その研究成果は能楽研究所が刊行する能楽研究叢書6『近代日本と能楽』に反映することが出来た。また、金春家文書全体に関わる成果として、研究代表者・分担者の研究論文を収載した能楽研究叢書7『金春家文書の世界』を刊行した。これは金春家文書の最新の研究成果をまとめたもので、本研究課題の中間報告と位置づけられる内容になっている。

本年度はさらに金春家伝来面についての調査も行い、佐野美術館に金春家の本面が所蔵されていること、魚町能楽保存会に金春家本面の写しが多く伝わることを確認した。上記の二著の報告書作成に力を注いだため、本年度は関連文書の調査をあまり多く行うことが出来なかったが、金春家のパトロンとして大きな役割を担った越後長岡藩主・牧野家関係の文書の中にも能楽関係資料がいくつかあることを確認することが出来た。次年度以降、その本格的調査を実施する予定である。金春宗家文書の調査・撮影は順調に進んでおり、明治維新前後の金春家の動向を示す新資料の発見など、多くの成果が得られた。また、本年度中に刊行した『近代日本と能楽』及び『金春家文書の世界』に、その研究成果をふんだんに盛り込み、金春家の歴史、金春家文書の伝来をめぐって、従来ほとんど知られていなかった新たな知見を提示することが出来た。このように、金春家文書の調査成果が新たな研究の展開と直結しており、当初の計画以上の達成があったものと評価される。本年度は、金春宗家文書と関連する能楽資料の調査を重点的に進めた。当初は、当該年度中に金春宗家文書の資料撮影をほぼ完了する予定であったが、ちょうど金春宗家の継承の時期と重なったため、調査日程の折り合いがつかず、本年度は撮影を行うことが出来ず、次年度に持ち越すことになった。そのため、本年度は主に近世諸藩の能楽資料の収集に力を注いだ。具体的には、熊本藩・豊後岡藩・津軽弘前藩などのお抱え役者に関する記録類がそれである。調査の結果、熊本藩に関する記録として、熊本城下町方の褒賞記録である『町在』に、金春流の桜間家の履歴に関する記事が、豊後岡藩に関する記録として、諸士の由緒書の中に、金春家の門弟の一人であり、岡藩の能大夫であった久保林三郎に関する記事があることなどが判明した。これらは従来、能楽史研究に全く活用されていなかったもので、江戸期における金春流の地方的展開を知る上できわめて重要な資料と位置づけられる。また、金春家の旧蔵面についても多くの成果を上げることが出来た。その研究成果は『能と狂言』第十五号所収の「金春家本面の復元」にまとめたが、同論文において、永青文庫蔵の著名な般若の本面が、維新後まもなく金春宗家の手を離れ、その後、森山茂の手を経て、一時金春宗家に戻っていたらしいこと、三島の佐野美術館現蔵の山姥がもと金春家旧蔵の本面の可能性が高いこと、豊橋の魚町能楽保存会蔵の能面に金春分家の八左衛門家旧蔵面が含まれている可能性があることなど、多くの新知見を提示することが出来た。当初予定していた金春宗家文書の未撮影分の撮影は、所蔵者との日程調査が折り合わず、今年度は実施することが出来なかった。しかしながら、それに代わって、本年度は近世諸藩の藩政資料中の能楽関係資料や、金春家旧蔵面の調査に重点的に取り組み、予想以上の成果を上げることが出来た。全体として、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。本年度は研究期間の最終年度にあたり、金春宗家文書の資料撮影を完了することを最優先に研究を進めた。金春宗家の御協力のもと、十一月に集中的な調査を行い、撮影未了であった起請文・狂言関係資料・その他雑資料の整理と撮影を全て完了した。これによって、従来から研究を進めていた法政大学能楽研究所蔵の金春家旧伝文書約二〇〇〇点に加え、金春宗家に所蔵される文書群を含め、金春家伝来文書の総体がはじめて明らかになったことになる。これまでの調査を通じて、金春宗家文書は、謡本一六五点、伝書九一点、付四二五点、史料九四五点、狂言三八点、以上一六六四点に上ることが分かった。これら全てについてデジタル撮影を行い、簡易目録を作成したが、これは、近い将来、デジタルアーカイブとして画像を解題付きで公開する際の基礎資料となるものである。
新規脳波バイオマーカーを用いた機械学習によるてんかんの診断手法の開発

発作間欠期てんかん性放電(IED)の過剰判読や、IEDの感度が低いことがてんかんの診断における問題になっており、IEDによらない客観的な診断手法の開発が必要である。本研究では、1頭蓋内外脳波の同時記録を解析し、IEDの遠隔効果による脳波変化を複数探索し、2同定した脳波指標とMRIを用いた機械学習を行い、てんかんか否かを自動判別する手法を開発する。頭蓋内脳波の裏付けに基づいた脳波指標を用いる点、複数のモダリティーを融合する点に本研究の独自性がある。脳波もMRIも広く普及している設備であり、本研究で精度の高い自動診断手法が得られれば、その波及効果は大きい。
医療的ケアが必要な在宅療養中の子どもと家族の災害に備えた協働支援プログラムの開発

本年度は、専門職者である小児看護専門看護師、訪問看護師、保健師、病棟看護師などを対象に、医療的ケアや障がいを持つ子ども(発達障害、小児麻痺等を含む)に対して、災害支援で困難に感じていること、実際の支援内容、今後の課題などについてインタビューを行なった。共通して語っていたことが、子どもの症状や家族の状況、通園、通学、自宅のある地域などによって、子どもや家族の置かれた状況は様々で、災害時の支援が非常に難しいと感じているということであった。しかし、地域によっては、障がいのある方が積極的に避難訓練に参加しているところもあり、地域の意識改革が必要だと語られる方もいた。今年度は、大学全体で取り組む地震発生時の災害訓練時に、高機能シミュレータを用いてバギングをしながら、普段は呼吸器管理の必要な子どもが、地域住民とともに体育館に避難した後、地域住民が医療的ケアを持つ子どもや家族へどのような支援ができると考えるのか、インタビューを行なう予定であったが、災害訓練当日、台風が接近し、訓練自体が中止となった。全国の災害に関連する学会が一堂に会した防災学術集会へも参加した。ここでは、地学、環境学、気象庁など、災害に関連する学会が集結し、今後の日本の災害に関する情報交換や、各学会が果たす役割、今後の協働の可能性について発表があった。ここでは、子ども環境学会の発表はあったが、医療的ケアが必要な方への直接的な支援方法については語られなかった。アプリや、ホームページに掲載されている情報については、活用の可能性を残した。また、プライマリケア連合学会では、医療的ケアの必要な子どもに関する支援について検討するセッションがあり、災害に関する対策についても語られていたため、参考とする予定である。協働支援プログラムに関しては、インタビューや文献を分析する中で、研究者間で検討を重ね第1版の作成を行っている。平成30年度は、「[目標I]医療的ケアが必要な在宅療養中の子どもと家族の災害時の実態を把握する」「[目標II]子どもと家族を支援する地域住民と多職種の組織作りをする」「[目標III]シミュレーションを活用した「医療的ケアが必要な在宅療養中の子どもと家族の災害に備えた協働支援プログラム」を作成する」ことを目標としていた。当初の計画通り、平成30年度前半までは、目標Iの実態を把握するためのインタビュー、文献検討を行い、分析を継続した。実際に災害時に支援を必要とした子どもや家族にアクセスする方法を考えたが、災害後のストレスや心理的負担は大きく、倫理的な観点から考え、当事者への調査が行えなかった。プログラム作成は、既存の文献や専門職者へのインタビューからも作成が可能な部分があったため、プログラムの作成を優先した。1子どもや家族の多職種や避難所への期待、2子どもと家族の災害への備え、3災害時の子どもと家族の体験、4子どもと家族が捉える避難時の困難や課題などについては、今後も情報収集を続ける予定である。目標IIに関しては、昨年、災害訓練時に地域住民との関係性構築を行う予定であったが、台風のために訓練が中止となり、この部分は研究が遅れている部分である。目標IIIについては、実態把握を常時行い、最新の情報を得ながら、プログラムの構成に反映させている。[目標I・II]で明らかになった結果と研究目的を踏まえ、プログラムの内容は、1医療的ケアが必要な子どもと家族が、日頃の避難訓練を通して、子どもの身体状態や医療的ケアの方法、子どもの成長発達を地域住民や多職種に伝えられる、2地域住民や多職種が、子どもや家族と協働しながら、子どもの身体状態の安定に配慮し、福祉避難所を早急に設置して、医療的ケアの継続を通して身の安全、安楽を保証し、復興に向かうことができる、という大きな2本柱を意識し作成している。熊本地震を体験した小児看護専門看護師、北海道での地震を体験した医師などとのつながりができたため、今後も協力を得る予定である。今年度は、昨年できなかった避難訓練時の地域住民へのインタビューを実施し、医療的ケアを持つ子どもや家族への、地域住民の支援の可能性について検討していく予定である。子どもや家族が地域住民に支援を依頼するためには、どのような支援を頼めば、通常の生活へいち早く戻ることができるのか、また、地域住民がどのように医療的ケアを持つ子どもと家族を支援しようと考えるのかを調査する予定である。その他に、今年度は、災害体験者、災害時の支援者などによるシンポジウムも計画中である。対象者と調整に入っている。地域の医療的ケアが必要な子どものデイケア施設へも見学を予定しており、現状について情報が得られるのではないかと考える。徐々に、関係者との関係性が構築できていく中で、つながりを広め、プログラムの実施に結び付けられるように研究を推進していく予定である。本年度は、災害弱者である子どもを対象として設立されたNPO団体に協力を得て、大学全体で取り組む地震発生時の災害訓練に参加していただいた。この時は、呼吸器管理が必要な方、吸引や胃ろうの管理が必要な方、車いすやバギーを用いて移動される方、発達障害を持つ方など、日頃、災害訓練に参加したことのなかった方々に参加していただくことによって、実際に参加した感想や、実際に避難した時に感じた困難感について意見をいただくことができた。その他には、小児看護専門看護師で、熊本地震の際に、医療的ケアが必要な子どもや家族の支援に実際関わった方や、特別支援学校に通学する子どもの家族10名とブレーンストーミングの手法を用いて意見交換を行った。ご家族は、6歳から16歳までの子どもを育む母親であった。

家族は、《自宅から避難所への車いすでの避難距離の問題があ(る)》ったり、《きょうだいとともに避難する必要がある》にもかかわらず、《自宅の近くに訓練参加を支援してくれる人がいない》、《近所に高齢者が多く支援を頼めない》という状況があった。また、普段の生活の中で、〈じっと見られることで視線を痛く感じ(る)〉、《周囲の目を意識(する)》して、《子どものことをより分かってくれる場所に避難したい》とも考えられていた。子どもの避難には、ベッドや障害者用トイレなど、《避難所に特殊なものが必要である》場合もあるが、〈子どものことを理解してもらう機会が少ない〉ことなどから、意見を汲み取ってもらえず、《障がいのある人が地域の訓練に参加する環境が整っていないと感じる》ことが多いとも語っていた。避難訓練に参加しないことによって、《実際にどのような避難となるかがわからない》ことから対策が進まず、《子どもを助けるために人と顔見知りになる必要性を感じる》にもかかわらず、現状としては《発災時に籠城せざるを得ない環境がある》と考えていた。平成29年度は、高知県に住む医療的ケアが必要な方や、特別支援学校に通学する子どもの家族、災害弱者である子どもを支援するNPO法人、災害訓練に参加した方へのインタビューや意見交換を通して、医療的ケアが必要であったり、在宅療養中の子どもと家族の災害への備えに関する課題や問題点について、明らかにすることができた。災害訓練への参加は、当初予定していなかったが、障がいを持つ子どもの家族と関わる中で、災害訓練に参加したいが機会を持つことができないという意見を聞き、当日のボランティアや教員、医療者の協力を得て、実施することができた。実際に経験することで、予想しなかった事態が発生することや、発達障害をもつ子どもへの支援も必要なこと、医療的ケアが必要ではないが、移動手段として車いすやバギーを使用する方への配慮も必要であることなどが明らかになり、実施したことで大きな成果が得られたと考えている。また、高知県は津波被害が予測され、大学でも浸水することが考えられるため、どのような避難誘導が必要か、具体策を考える一助ともなった。しかし、被災地に住む医療的ケアが必要な子どもと家族については、文献検討を行うにとどまった。また、専門職者へのインタビューについては、熊本地震の際に、実際に活動を行った小児看護専門看護師へのインタビューはできたが、高知県内の専門職者や、他県の専門職者へのインタビューは実施できなかった。研究協力者の意見として、県や市町村の取り組みが見えづらいという意見もあったため、今後は行政や病院についても、その取り組みについて明らかにしていく必要があると考えている。本年度は、専門職者である小児看護専門看護師、訪問看護師、保健師、病棟看護師などを対象に、医療的ケアや障がいを持つ子ども(発達障害、小児麻痺等を含む)に対して、災害支援で困難に感じていること、実際の支援内容、今後の課題などについてインタビューを行なった。共通して語っていたことが、子どもの症状や家族の状況、通園、通学、自宅のある地域などによって、子どもや家族の置かれた状況は様々で、災害時の支援が非常に難しいと感じているということであった。
生活活動強度の違いと安静時エネルギー消費量の検討

2030代女性を対象に、16週間のLifecoder Ex装着による連続的な生活活動強度の測定と呼吸代謝システムによる安静時エネルギー消費量(REE)の測定を行い、両者の関係を検討した。対象は運動習慣のない5名(C群)、運動習慣がなく実験期間中に50%VO_2max相当の運動を1セット15分として1週間に8セット行う5名(E群)、3年以上の運動経験のある4名(L群)とした。16週間の生活活動記録後のREEはC群が1,257±127kcal、E群が1,247±60kcal、L群が1,318±103kcalであった。REE測定時のLBMはC群38.6±2.2kg、E群37.7±1.3kg、L群43.4±4.6kgでありL群がC、E群に比べ有意に高値であった。体表面積はC群1.48±0.06m^2、E群1.47±0.05m^2、L群1.51±0.13m^2であった。16週間の平均歩数はC群8,381±2,182歩/日、E群9,099±1,799歩/日、L群11,128±1,105歩/日であった。平均運動量はC群206±57kcal/日、E群235±59kcal/日、L群309±50kcal/日であった。E群で負荷した運動を日常活動とみなし、C、E群を合わせて検討したところ、歩数とREEとの間に有意ではないが正の相関(r=0.45)がみられ、REE/LBMあるいはREE/体表面積と歩数との間には有意な正の相関がみられた(それぞれr=0.81、0.74、p<0.05)。同様にREEと運動量との間にも有意ではないが正の相関(r=0.57)がみられ、REE/LBMあるいはREE/体表面積と運動量との間にも有意な正の相関が見られた(それぞれr=0.78、0.73、p<0.05)。運動経験のない者においては日常の活動量が多いほどREEが高くなると考えられ、LBMや体表面積の増加によるもののみではない熱産生の増加が示唆された。しかし、E群において16週間の運動負荷によりREE/LBMおよびREE/体表面積の増加がC群に比べわずかに上昇するにとどまり、L群のREE/LBMはC、E群に比べ低い傾向がみられた。エネルギー代謝と日頃の生活強度との関係は充分検討されていない。そこで生活強度を感知する万歩計(LifecorderEX)を継続的に被験者(20代女性21名)に装着させ3ヶ月ごとに6ヶ月間、安静時エネルギー消費量(REE)との関係を検討した。安静時エネルギー消費量はMETAVINE-Nにて測定した。以下、結果を示す。被験者の平均歩数は、6026歩15692歩(3ヶ月間)、3854歩11726歩(6ヶ月間)であった。平均運動量は117.6366.0kcal(3ヶ月間)75.9kcal309.1kcal(6ヶ月間)であり、被験者が学生であることから長期休業などにより、3ヶ月目と6ヶ月目での平均歩数・活動強度の違いがみられた。REEは8521496kcal(3ヶ月目)、7261376kcal(6ヶ月目)であった。REEに影響する因子の検索として、体格との関係を検討したが体表面積とREE、除脂肪量とREE、BMIとREEとの間には有意な相関は得られなかった(それぞれ、相関係数0.244、0.212、0.238)。ついで、3ヶ月間の平均歩数とREEとの関係をみると、有意な負の相関が見られた(相関係数-0.535)。しかし、3ヶ月間の平均運動強度とREEとの関係では、早歩き程度の強度の頻度とREEとの間には有意な関係はみられなかった(相関係数-0.399)。ジョギング程度の強度の頻度とREEとの間にも有意な相関は見られなかった(相関係数-0.440)。これらの関係は6ヶ月目での調査でもほぼ同様の結果となった。REE測定時に食事摂取頻度調査により摂取エネルギー量、摂取たんぱく質量、摂取炭水化物量を検討し、REEとの関係を見たが、それぞれ相関係数0.049、-0.199、0.151であり、有意ではなかった。本調査により有意ではないが活動強度や歩数と負の相関がみられたことから、日頃の活動が継続的に高くなるとむしろエネルギー消費を抑える可能性が示唆された。

REE測定時のLBMはC群38.6±2.2kg、E群37.7±1.3kg、L群43.4±4.6kgでありL群がC、E群に比べ有意に高値であった。体表面積はC群1.48±0.06m^2、E群1.47±0.05m^2、L群1.51±0.13m^2であった。16週間の平均歩数はC群8,381±2,182歩/日、E群9,099±1,799歩/日、L群11,128±1,105歩/日であった。平均運動量はC群206±57kcal/日、E群235±59kcal/日、L群309±50kcal/日であった。E群で負荷した運動を日常活動とみなし、C、E群を合わせて検討したところ、歩数とREEとの間に有意ではないが正の相関(r=0.45)がみられ、REE/LBMあるいはREE/体表面積と歩数との間には有意な正の相関がみられた(それぞれr=0.81、0.74、p<0.05)。同様にREEと運動量との間にも有意ではないが正の相関(r=0.57)がみられ、REE/LBMあるいはREE/体表面積と運動量との間にも有意な正の相関が見られた(それぞれr=0.78、0.73、p<0.05)。運動経験のない者においては日常の活動量が多いほどREEが高くなると考えられ、LBMや体表面積の増加によるもののみではない熱産生の増加が示唆された。しかし、E群において16週間の運動負荷によりREE/LBMおよびREE/体表面積の増加がC群に比べわずかに上昇するにとどまり、L群のREE/LBMはC、E群に比べ低い傾向がみられた。
病態解析を目標とする異常胆汁酸測定のシステム化

本研究は、分離能、感度、特異性に優れる異常胆汁酸の測定システムを構築し、先天性肝胆道疾患の早期診断に資することを目的とした。まず、有機化学的手法を駆使し、異常胆汁酸標品として4位および6位水酸化胆汁酸ならびにallo系胆汁酸を合成するとともに、尿中代謝物と予想されるジサルフェートを調整した。ついで分析法として高速液体クロマトグラフィー(HPLC)をとりあげ、水酸基用蛍光プレラベル化剤1-アンスロイルニトリルならびに新規カルボニル基用蛍光プレラベル化剤0-(2-アンスリルメチル)ヒドロキシルアミンを用いる高感度測定法を開発し、揮発性、熱安定性に乏しい異常胆汁酸の測定に蛍光検出HPLCがきわめて有用なことを証明した。一方、特異性に優れる負イオン検出ガスクロマトグラフィー-マススペクトロメトリー用誘導体化法に種々吟味を加え、カルボキシル基をペンタフルオロベンジルエステルに、水酸基をジメチルエチルシリルエーテルに導くとき、胆汁酸相互の分離に優れるばかりか、GC-selected ionmonitoringにおける検出感度が4attomoleにも達することを見いだした。ついでステロイド核上水酸基への^<18>Oの簡便かつ定量的な導入法を考案し、遊離型および抱合型[^<18>O-^2H]二重標識体を用いる胆汁酸の超高感度測定法を確立した。ひきつづき、体液ならびに組織中異常胆汁酸を測定し、肝胆道疾患時において血中あるいは尿中に3α、4β、7α-トリヒトロキシ-5β-コラン酸、グリシンならびにタウリン抱合型3-デヒドロコール酸、3-デヒドロケノデオキシコール酸およびタウロケノデオキシコール酸7-サルフェートの存在することを初めて証明するとともに、肝組織中胆汁酸の動態解析を行い、胆汁酸の生合成、代謝と肝胆道疾患との関連を考察して有用な知見を得た。本研究は、最近注目をあびている異常胆汁酸の生理的意義を解明し、先天性肝胆道疾患の診断指標としての可能性を探ることを究極の目的とする。そのため信頼度の高い異常胆汁酸測定システム構築し、それによって体内動態を明らかにすることを目標とした。まず、前年度にひきつづき有機化学的手法を駆使し、異常胆汁酸標品としてステロイド核上4および6位に水酸基を有する5βーコラン酸を合成するとともに、これら標品との直接比較により、胎児胆汁および胎児糞便中に見いだされた新規胆汁酸の構造3α、4β、7αーtrihydroxyー5βーcholanoic acidであることを証明した。ついで新規カルボニル基用プレラベル化剤としてOー(2ーアンスリルメチル)ヒドロキシルアミンを開発し、蛍光検出高速液体クロマトグラフィーによる体液中3ーオキソ胆汁酸の高感度測定法を確立した。本法により先天性胆道閉塞症、原発性胆汁性肝硬変症患者の血中にグリシンならびにタウリン抱合型3ーデヒドロコール酸および3ーデヒドロケノデオキシコール酸の存在することを初めて明らかにした。ひきつづき水酸基用プレラべル化剤1ーanthroyl nitrileを用いるC_<27>胆汁酸Cー25異性体の高感度分析法の確立を企て、Zellweger症候群患者尿中における25R体と25S体の比が遊離型と抱合型とで大きく異なることを見いだした。一方、前年度の実績をもとにガスクロマトグラフィー(GC)ーマススペクトロメトリー(MS)による異常胆汁酸の測定法に検討を加えた。

すなわちカルボニル酸素の交換反応を利用する^<18>Oの簡便かつ定量的な導入法を考案し、〔^<18>Oー^2H〕二重標識胆汁酸を調製するとともに、負イオン検出GCーMSによる肝組織中胆汁酸ならびに肝グリクロニルトランスフェラーゼ活性の超高感度測定法を確立した。
新しく加熱食品より分離された変異・癌原物質の研究

蛋白性食品の加熱によって生じる変異原物質上Q,MeIQなどのアミノアザアレン類は,代謝活性化系存在下に微生物に変異原性を示す.酸性条件で亜硝酸と反応して,代謝活性化系を必要としない変異原に変換することが明らかになった,アミノ基がニトロ基にかわることが示された.MeIQをラットに投与するとジニバル腺,口腔,大腸,皮膚,乳腺にがんを発生し,マウスとは標的臓器が異なッていた.ハルマン,ノルハルマンの癌原性試験が進行中である.放射能で標識した3ーアミノハルマンを合成して代謝活性化系存在下でDNAとの結合性を調べ,TrpーPー2と比較した.3ーアミノハルマンは変異原性は弱いが, DNAと共有結合は生じる反応性はより高いことが判明した.酸素ラジカルによるDNA損傷,8ーヒドロキシグアニンが,不飽和脂肪酸の自働酸化物で起る.ラットの腎発癌物質である臭素酸カリウムがリノレン酸メチルと共存すると,脂質の過酸化を促進して8ーヒドロキシグアニンの生成を促進した.この反応は金属キレート剤,カテキン,ケルセチン,あんずの抽出物などで阻害される.癌原性ヘテロサイクリックアミンの活性化に関与しているアセチル転移酵素がハムスターの肝より2種類精製され,その性質が調べられた.魚を種々の方法で加熱したとき高い変異原性の生成を示したホットプレート上で加熱調理したタラについてヘテロサイクリックアミンの定量が行れ, PhIPが最も量が多く続いてMeIQが多かった.糖類の加熱により生じるメチルグリオキザールはH_2O_2存在下にDNAと反応して,DNAに付加体を生じた.アミノクルボニール反応で生じる5ーハイドロキシメチルフルフラールはレダクトンの類縁化合物で,変異原性をin vivo,in vitroで示した.羊肉を焼いたものが亜硝酸処理によッて変異原性がより強くなるので,亜硝酸処理で変異原性になる物質の精製が進行中である.蛋白性食品の加熱によって生じる変異原物質上Q,MeIQなどのアミノアザアレン類は,代謝活性化系存在下に微生物に変異原性を示す.酸性条件で亜硝酸と反応して,代謝活性化系を必要としない変異原に変換することが明らかになった,アミノ基がニトロ基にかわることが示された.MeIQをラットに投与するとジニバル腺,口腔,大腸,皮膚,乳腺にがんを発生し,マウスとは標的臓器が異なッていた.ハルマン,ノルハルマンの癌原性試験が進行中である.放射能で標識した3ーアミノハルマンを合成して代謝活性化系存在下でDNAとの結合性を調べ,TrpーPー2と比較した.3ーアミノハルマンは変異原性は弱いが, DNAと共有結合は生じる反応性はより高いことが判明した.酸素ラジカルによるDNA損傷,8ーヒドロキシグアニンが,不飽和脂肪酸の自働酸化物で起る.ラットの腎発癌物質である臭素酸カリウムがリノレン酸メチルと共存すると,脂質の過酸化を促進して8ーヒドロキシグアニンの生成を促進した.この反応は金属キレート剤,カテキン,ケルセチン,あんずの抽出物などで阻害される.癌原性ヘテロサイクリックアミンの活性化に関与しているアセチル転移酵素がハムスターの肝より2種類精製され,その性質が調べられた.魚を種々の方法で加熱したとき高い変異原性の生成を示したホットプレート上で加熱調理したタラについてヘテロサイクリックアミンの定量が行れ, PhIPが最も量が多く続いてMeIQが多かった.糖類の加熱により生じるメチルグリオキザールはH_2O_2存在下にDNAと反応して,DNAに付加体を生じた.アミノクルボニール反応で生じる5ーハイドロキシメチルフルフラールはレダクトンの類縁化合物で,変異原性をin vivo,in vitroで示した.羊肉を焼いたものが亜硝酸処理によッて変異原性がより強くなるので,亜硝酸処理で変異原性になる物質の精製が進行中である.
金属錯体の旋光度を決定する要因のX線構造解析による解明

分子内に複数の不斉中心が存在する金属錯体においてそれらの不斉間に成立している相関関係の解明及び金属錯体分子内でキレート環を形成している配位子に不斉中心がある場合、金属錯体分子の示す旋光度や円偏光二色性等の光学的性質と金属錯体分子の構造との関係を明らかにするため中心金属に加え、配位子にも2種類の異なった不斉を持っているΛ-cis-[Cr(CN)_2(S-Pn)(R-pn)]Cl・H_2Oの合成を行った。この錯体の結晶性は非常に悪く単結晶化が難しく、本研究にとって必須である単結晶X線構造解析が行えなかった為、光学的性質等の間接的な証拠により上記の本研究の目的ついて推論してきた。そこで、本年度において多数の単結晶化法を試みた結果、アセトンと水の混合溶液の冷却により良質の単結晶が極少量得られた。この結晶を使って行った単結晶X線構造解析に成功した結果、現在まで全く明らかにされていない分子内に複数の不斉中心が存在する金属錯体が示す旋光度等の光学的性質に大きく関与している以下の関係を明にすることができた。(1)錯体分子内に存在する中心金属と配位子、配位子と配位子の不斉の寄与の間にはそれぞれかなり正確な加成性が成立していてその結果が錯体の示す旋光度や円偏光二色性となる。(2)Λ・cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl-H_2Oの単結晶X線構造解析の結果そのS-pnとR-pnが形成している5員キレート環の配向は互いに異なっていたが上記(1)の関係が成立しており不斉中心を持つプロピレンジアミンが中心クロムに配位して5員キレート環を形成した場合、そのプロピレンジアミンの不斉に帰属されるべき旋光度寄与は5員キレート環のC・C軸の配向には影響されないことが判明した。さらに不斉クロムの旋光度寄与は5員キレート環を形成しているのがプロピレンジアミンであるかエチレンジアミンであるかに影響されないことも明らかになった。分子中に3個の不斉中心を持ち、その旋光度や円偏光二色性スペクトルから金属錯体の旋光度を決定する要因となる規則性に関する知見が得られると考えられるΔ-cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl・H_2Oの合成を最初に行った。この錯体の合成は紫色硫酸クロム(III)にSR-プロピレンジアミンを反応させて中間体のアクアビスプロピレンジアミン錯体を生成させ、これにKCNを反応させて得た反応物をイオン交換樹脂を吸着層とする液体クロマトグラフィーや分子ふるい液体クロマトグラフィー等のにより精製した。さらにセルロース粉末を充填剤ブタノールを展開剤とするクロマトグラフィーにより異性体を分離後、光学分割剤を使った光学分割を行いΔ-cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl・H_2Oを得た。この錯体の分析上の特異性は主としてその分子旋光度や円偏光二色性スペクトル及び赤外線吸収スペクトルに観測されるが、特に分子旋光度や円偏光二色性スペクトルはプロピレンジアミンが配位している他の異性体と大きく異なり、分子中に不斉中心を持たないエチレンジアミンが配位し、中心クロム以外に不斉中心を持たず既に我々が合成しているΔ-cis-[Cr(CN)_2(en)_2]Cl・H_2Oのそれと殆ど等しい事が明らかになった。この事実は大変興味深くさらに研究を進め、今日まで報告された事の無い金属錯体分子内における中心金属の不斉と配位子に局在する不斉に基づく掌性の相関性、2個以上存在する不斉配位子の掌性間の相関性、S-やR-プロピレンジアミンの作る5員キレート環の配向とその掌性との関係等を明らかにする。(2)Λ・cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl-H_2Oの単結晶X線構造解析の結果そのS-pnとR-

pnが形成している5員キレート環の配向は互いに異なっていたが上記(1)の関係が成立しており不斉中心を持つプロピレンジアミンが中心クロムに配位して5員キレート環を形成した場合、そのプロピレンジアミンの不斉に帰属されるべき旋光度寄与は5員キレート環のC・C軸の配向には影響されないことが判明した。さらに不斉クロムの旋光度寄与は5員キレート環を形成しているのがプロピレンジアミンであるかエチレンジアミンであるかに影響されないことも明らかになった。本研究の主たる目的に一つである金属錯体の示す旋光度に対する中心金属の不斉と配位子の不斉間に存在する相関性の詳細を明らかにするべく分子の中心に位置する不斉なクロムに加え、2個の配位子にも不斉中心を持った金属錯体∧-cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]C1・H_2Oの合成行った。この錯体の旋光度やその他の光学的性質を調べた結果、以下の関係が明らかとなった。(1)1個の錯体分子内に存在する中心金属及び配位子の不斉中心が錯体の示す旋光度や円偏光二色性に対しておよぼす寄与の間には正確な加成性が成立している。(2)1個の分子内に存在する2個の配位子の不斉中心が錯体の旋光度や円偏光二色性におよぼす寄与の間にも正確な加成性が成立している。ところで、従来の配位立体選択則に従えば∧-cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]C1・H_2OにおいてS-pnとR-pnが形成している2個の5員キレート環の配向は異なっておりその安定性も異なると考えられるが、それにも関わらず上記(2)の関係が成立するのは大変興味深く、金属錯体の旋光度を決定している構造上の要因の一つが明らかになったと考えられる。すなわち不斉中心を持つ配位子、プロピレンジアミンが中心クロムに配位して5員キレート環を形成した場合、そのプロピレンジアミンの不斉中心に帰属される旋光度は5員キレート環のC-C軸の配向には影響されないことになる。これらの知見をより確実なもにするため現在、∧-cis-[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]C1・H_2Oの単結晶X線構造解析を行いS-pnとR-pnが形成している5員キレート環の配向の詳細を調べる作業を行っている。このX線構想解析の結果はプロピレンジアミンの枝分かれメチル基の相対位置と関連した立体選択制についても新しい知見を与えると考えられる。分子内に複数の不斉中心が存在する金属錯体においてそれらの不斉間に成立している相関関係の解明及び金属錯体分子内でキレート環を形成している配位子に不斉中心がある場合、金属錯体分子の示す旋光度や円偏光二色性等の光学的性質と金属錯体分子の構造との関係を明らかにするため中心金属に加え、配位子にも2種類の異なった不斉を持っているΛ-cis[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl・H_2Oの合成を行った。この錯体の結晶性は非常に悪く単結晶化が難しく、本研究にとって必須である単結晶X線構造解析が行えなかった為、光学的性質等の間接的な証拠により上記の本研究の目的ついて推論してきた。そこで、本年度において多数の単結晶化法を試みた結果、アセトンと水の混合溶液の冷却により良質の単結晶が極少量得られた。この結晶を使って行った単結晶X線構造解析に成功した結果、現在まで全く明らかにされていない分子内に複数の不斉中心が存在する金属錯体が示す旋光度等の光学的性質に大きく関与している以下の関係を明にすることができた。(1)錯体分子内に存在する中心金属と配位子、配位子と配位子の不斉の寄与の間にはそれぞれかなり正確な加成性が成立していてその結果が錯体の示す旋光度や円偏光二色性となる。(2)Λ-cis[Cr(CN)_2(S-pn)(R-pn)]Cl・H_2Oの単結晶X線構造解析の結果そのS-pnとR-
鹿児島市CKD予防ネットワークを活用した糖尿病腎症・網膜症栄養関連因子の検討

(研究の目的及び意義)慢性腎臓病(CKD: Chronic kidney disease )食事療法における「たんぱく質摂取制限食」の有効性に関しては、未だに賛否両論の議論が続いている。また、糖尿病網膜症に限定した食事療法に関しては、未だに検討されていない。本研究の目的は、CKD患者(糖尿病腎症)を対象とした観察研究を行う。随時尿検査(栄養関連因子)、血液検査、食事調査項目などを説明変数として、CKD重症度と網膜症の有無との関係性を統計的手法にて明らかにする。CKD・網膜症進展予防に繋がる栄養指導法に利用可能な因子について考察することができる。(研究対象・方法)対象者:研究に対する参加の同意を得られたCKD(糖尿病腎症)患者(未治療の初診患者,尿たんぱく±以上,eGFR60未満)を対象とする(前向き研究)。(研究に用いる試料・情報について)1.眼科受診結果の情報:網膜症病変。2.各種検査・調査。1).尿定性検査、随時尿検査(尿アルブミン/Cr比、推定食塩摂取量、推定たんぱく摂取量、Na、K、P、Ca、Mg、Cl、尿素窒素、尿酸、Cr、糖、アミノ酸)。2).血液検査(実臨床で得られるデータ)eGFR、血糖値(空腹時または随時)、HbA1c、BUN、Cr、BUN/Cr比、尿酸、TC、HDL-C、LDL-C、TG。3).その他(カルテ情報)性別、年齢、身長、体重、BMI、収縮期血圧、拡張期血圧。3.生活・食物摂取頻度調査(アンケート調査)*1、2番は、通常の診療で得られるデータおよび、通常の診療で得られた試料(尿)を用いて研究用の項目を測定し、その結果を取得する。3番は、研究用として取得する。科学研究費採択を受けて(鹿児島県立短期大学地域研究・生涯学習委員会研究支援部会:2017年9月承認済み)、鹿児島市CKD予防ネットワークプロジェクト会議への科学研究費採択報告・研究協力を依頼し、その後、鹿児島大学大学院医歯学総合研究科疫学研究等倫理委員会への研究申請をし、承認を得られた(承認日:2018年10月11日、承認番号:180117疫)。鹿児島大学大学院医歯学総合研究科疫学研究等倫理委員会の承認を得られた2018年11月より研究開始し、調査、データ収集しているため、やや遅れている。2019年10月で、調査開始より1年が経過予定である。調査1年の経過を踏まえて、調査対象病院、研究方法等を再検討したいと考えている。2.各種検査・調査。

科学研究費採択を受けて(鹿児島県立短期大学地域研究・生涯学習委員会研究支援部会:2017年9月承認済み)、鹿児島市CKD予防ネットワークプロジェクト会議への科学研究費採択報告・研究協力を依頼し、その後、鹿児島大学大学院医歯学総合研究科疫学研究等倫理委員会への研究申請をし、承認を得られた(承認日:2018年10月11日、承認番号:180117疫)。鹿児島大学大学院医歯学総合研究科疫学研究等倫理委員会の承認を得られた2018年11月より研究開始が遅れたため、次年度使用額が生じた。研究開始が遅れたため、データー収集期間も延長する(2018年11月2021年10月)。
糖尿病予防のためのテーラーメイド型個別健康教育プログラムの開発

第一に、糖尿病予防の個別健康教育における面接回数の多寡による介入効果の差を検討した。対象は一般地域住民で、中年期の男女25名である。居住地区を単位として面接回数の多い(月に2回:n=11)強力介入群と通常の面接回数である(月に1回:n=14)通常介入群とに無作為に割り付けた。6ヶ月間の個別健康教育の結果、体重は強力介入群で-3.5kg(p<0.0001)、通常介入群で-1.8kg(p=0.02)の変化がみられ、両群の変化の差は、-2.Okg(95%信頼区間;-4.0,-0.05)で統計学的に有意であった。次に、糖尿病予防教室に参加した肥満または耐糖能異常のある中年期成人37名を対象に、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型を解析し、同教室における個別健康教育の効果を評価した。変異ありが12名、変異なしが25名であった。変異の有無と介入前の各因子との関連を評価した結果、体重、空腹時血糖値などいずれの指標も、遺伝子多型とは関連していなかった。また、遺伝子変異の有無と介入前後の各因子の変化との関連を評価した結果、体重、空腹時血糖値などのいずれの変化量も、遺伝子多型とは関連していなかった。介入前後の体重の変化は、変異あり群で平均-2.5kg(95%信頼区間;-3.6,-1.3)、変異なし群で平均-1.9kg(95%信頼区間;-2.7,-1.1)で、統計学的に有意な差はみられなかった。同様に、空腹時血糖値でも、-3.9mg/dl(95%信頼区間;-8.4,0.6)、-0.2mg/dl(95%信頼区間;-3.3,2.9)と有意な差はみられなかった。本研究結果から、糖尿病予防の個別健康教育の効果は、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型の変異の有無に影響されず、面接回数が多いというより強力な介入を行うことで、より大きな効果を期待できることが明らかとなった。糖尿病予防教室に参加した肥満または耐糖能異常のある中年期成人39名を対象に、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型を解析した。その結果,Trp64Trp型が25名、Trp64Arg型が11名、Arg64Arg型が1名であった。この結果から、Trp64Trp型25名を変異なし、Trp64Arg型またはArg64Arg型を変異ありとした。1.β-3アドレナリン受容体遺伝子変異の有無と介入前の各因子との関連を評価した。その結果、体重、内臓脂肪面積、空腹時血糖値、糖負荷後2時間血糖値、ヘモグロビンA1c値、アディポネクチン値、8-イソプロスタン値のいずれも、遺伝子多型とは関連していなかった。例えば、介入前の体重は、変異あり群で平均60.5kg(95%信頼区間;54.8,66.1)、変異なし群で平均59.9kg(95%信頼区間;56.1,63.8)で、統計学的に有意な差はみられなかった。2.β-3アドレナリン受容体遺伝子変異の有無と介入前後の各因子の変化との関連を評価した。

その結果、体重、内臓脂肪面積、空腹時血糖値、糖負荷後2時間血糖値、ヘモグロビンA1c値、アディポネクチン値、8-イソプロスタン値のいずれの変化量も、遺伝子多型とは関連していなかった。例えば、介入前後の体重の変化は、変異あり群で平均-2.5kg(95%信頼区間;-3.6,-1.3)、変異なし群で平均-1.9kg(95%信頼区間;-2.7,-1.1)で、統計学的に有意な差はみられなかった。糖尿病予防教室に参加した肥満または耐糖能異常のある中年期成人39名を対象に、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型を解析し、同教室における個別健康教育の効果を個人間変動の視点から評価した。Trp64Trp型が25名、Trp64Arg型が11名、Arg64Arg型が1名であった。この結果から、Trp64Trp型25名を変異なし、Trp64Arg型またはArg64Arg型を変異ありとした。以下の変数について目標が達成された場合を「1」、達成されない場合を「0」として、多重ロジスティック回帰分析により遺伝子変異の個別健康教育に与える影響を明らかにした。3.体重7%以上減少または体重4kg以上減少解析に際しては、遺伝子多型、性、年齢、身長、介入前体重、介入前負荷後2時間血糖値、介入前空腹時血糖値を説明変数とした。その結果、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型は、上記いずれの指標に関しても、そのオッズ比に有意な寄与をしていなかった。1.変異ありの場合、そのオッズ比および95%信頼区間は0.34(0.04-3.37)2.変異ありの場合、そのオッズ比および95%信頼区間は4.68(0.27-81.13)3.変異ありの場合、そのオッズ比および95%信頼区間は4.37(0.39-48.57)以上から、β-3アドレナリン受容体遺伝子多型で変異ありの場合、介入によって負荷後2時間血糖値の改善、空腹時血糖値の改善、体重減少のいずれに関しても、変異なしの場合と有意な差はみられないことが明らかになった。ただし、負荷後2時間血糖値に関するオッズ比は、有意ではないものの、0.34と低下していたため、遺伝子変異がある場合、負荷後2時間血糖値の改善がみられにくい可能性があることも明らかになった。
トールライクレセプター発現遺伝子制御による自然免疫細胞機能の個別的解析

ヒト免疫担当細胞におけるトールライクレセプター(TLR)発現解析にてCD14陽性細胞にてTLR4が、獲得免疫誘導に重要な樹状細胞にてTLR9の発現が確認され、さらに個体間での発現強度に差が認められた。TLRのリガンドであるBCG-CWSによる刺激にてCD14陽性細胞内のMyD88及びTRAF6 mRNA発現量の増加が認められ、TLRを介したType 1サイトカイン産生増強応答機序が示された。ヒト生体における種々の細菌、ウイルスなどの異物や癌細胞などの自己異型細胞に対応する自然免疫応答は主に白血球分画中のマクロファージ、樹状細胞、好中球、NK細胞、γδ型T細胞、NKT細胞などが担っており、これらの自然免疫担当は細胞表面のトールライクレセプター(TLR)が関与していることが近年発見された。平成20年度の研究にて健常人及び消化器癌患者の末梢血白血球細胞をフローサイトメトリーにて解析した結果、TLR1TLR10のうち、TLR4がすべてのCD14陽性細胞において発現していることが確認された。このCD14陽性細胞におけるTLR4発現強度には個体差が認められ、TLRリガンド分子による刺激に応答するサイトカイン産生に差異が生じることが推測された。CD3陽性T細胞ではTLR1TLR10の発現は認められず、CD56陽性NK細胞でも明らかなTLRの発現が認められなかった。現在、CD14陽性細胞、T細胞およびNK細胞を活性化培養させた後の状態でのTLR発現変化を解析中である。また、TLRにリガンド分子が結合した後の細胞内シグナル伝達経路の解析として、健常人及び癌患者末梢血白血球分画細胞におけるMyD88,TRAF6,NF・κB遺伝子発現解析を行なうため、マクロファージ、樹状細胞、好中球、NK細胞、γδ型T細胞をpositive selectionして採取し、Total RNAを抽出してreal time PCRによる解析のための各種プローブ調整を施行中であり、次年度では実際の解析へと研究を進めていく予定である。ヒト生体における種々の細菌、ウイルスなどの異物や癌細胞などの自己異型細胞に対応する自然免疫応答は主に白血球分画中のマクロファージ、樹状細胞、好中球、NK細胞、γδ型T細胞、NKT細胞などが担っており、これらの自然免疫担当は細胞表面のトールライクレセプター(TLR)が関与していると考えられる。平成21年度の研究にて、活性化培養したCD14細胞においてもTLRの発現が確認されたが、活性化培養したT細胞、γδ型T細胞、NK細胞ではTLR1TLR10の発現は認められず、これらのリンパ球系細胞が活性化によってTLR1TLR10の発現が増強することは認められなかった。また、単球をGM-CSFとIL-4にて培養して誘導した樹状細胞ではTLR9の発現が認められた。TLR4陽性のCD14陽性細胞及びTLR9陽性の樹状細胞におけるTLRからのシグナル伝達を解析するため、TLR4に結合するリガンドであるLPSとTLR9に結合するリガンドであるCpGを合成してそれぞれの細胞を刺激培養して、TLRからのシグナル伝達によるCD14陽性細胞及び樹状細胞におけるMyD88、TRAF6、NF-κB遺伝子発現の変化をreal time PCRにて解析を進めている。また、CD14陽性細胞及び樹状細胞をそれぞれCpGもしくはLPSで刺激した時のIFNγ産生をELISA及びELISPOTにて測定を進めている。最近、TLRを介するI型IFN産生にIRF7の関与が報告されており、今後はIRF7を含めたシグナル伝達系を解析していく予定である。ヒト生体における細菌、ウイルスや癌細胞に対応する自然免疫応答は主に白血球分画中のマクロファージ、樹状細胞、好中球、NK細胞などが担っており、これらの自然免疫応答には免疫細胞表面上のトールライクレセプター(TLR)が深く関与していると考えられる。平成20年度及び21年度の研究にてヒト末梢血白血球におけるTLRの発現を解析した結果、CD14陽性細胞にてTLR4の発現が高度に確認された。このCD14陽性細胞をex vivoでGM-CSFとIL-4にて培養することにより抗原提示に働く樹状細胞が誘導され、TLR4からのシグナルによるType1サイトカイン産生との関連が推測された。平成22年度では主にTLR4にリガンド分子が結合した後の細胞内シグナル伝達経路の変化を解析する目的で、ヒト末梢血白血球から分離したCD14陽性細胞及びCD3陽性T細胞におけるMyD88とTRAF6遺伝子の発現をリアルタイムPCRにて定量的に解析した。CD14陽性細胞、ex vivoで誘導した樹状細胞、CD3陽性T細胞のTotal RNAを抽出し、cDNAを作成して、MyD88及びTRAF6特異的プライマーを用いてリアルタイムPCRを行い、各細胞におけるMyD88及びTRAF6 mRNA発現を定量的に解析した。

さらにTLRリガンドのCpG、BCG-CWSにて刺激した後の各遺伝子のmRNA発現の変化を解析した。MyD88 mRNAはCD14陽性細胞においてT細胞の1.8倍と高く、BCG-CWS刺激にてさらに1.8倍に増加した。TRAF6はT細胞の0.7倍の発現量であったが、BCG-CWS及びCpG刺激にてそれぞれ1.4倍、1.25倍に増加が認められた。以上の結果よりTLRを介した刺激伝達によりMyD88及びTRAF6 mRNAの発現量の増加が確認され、Type1サイトカイン産生増強応答を示す結果と考えられた。