hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高代謝速度大型臓器再構築用３次元担体の粉末焼結積層造形に関する研究

再生医療の基礎となる組織工学は細胞に関する技術,培養と分化制御等に関する技術,細胞が培養する足場となる担体に関する技術から構成されている.本研究は,三次元的な臓器再構築を行うための,3次元的な担体のレーザー焼結に関するものである.本研究では,焼結用のレーザーの波長を11μmから波長1.1μmに小さくすることで,ビーム径を従来の1/3に縮小して担体材料であるPCLの造形に成功した.また,樹脂の予熱温度の低減す,空孔率向上のために用いられるフィラーにアルカリ可溶性の樹脂をつかうことで,造形の分解能を倍に向上した.また,細胞の接着性をアルカリ処理により確立し肝癌由来細胞の安定的な培養技術を確立した.再生医療の基礎となる組織工学は細胞に関する技術,培養と分化制御等に関する技術,細胞が培養する足場となる担体に関する技術から構成されている.本研究は,三次元的な臓器再構築を行うための,3次元的な担体のレーザー焼結に関するものである.本研究では,焼結用のレーザーの波長を11μmから波長1.1μmに小さくすることで,ビーム径を従来の1/3に縮小して担体材料であるPCLの造形に成功した.また,樹脂の予熱温度の低減す,空孔率向上のために用いられるフィラーにアルカリ可溶性の樹脂をつかうことで,造形の分解能を倍に向上した.また,細胞の接着性をアルカリ処理により確立し肝癌由来細胞の安定的な培養技術を確立した.細胞密度の向上に不可欠である担体流路の微細化を阻んでいる原因のひとつが,使用しているレーザーのビーム径が大きいことにある.樹脂のレーザー焼結に用いられる光源の多くは炭酸ガスレーザであるが,このレーザーは樹脂による吸収が良い一方で,波長が長くビームスポットの微細化が難しい.ビーム径の微細化が可能なファイバレーザ(波長1μm)を用いた粉末焼結積層造形装置の仕様を策定し露光装置部を開発し,ビーム径を100μm以下に小さな値にした.本課題で採用している付加製造技術は,熱可塑性の粉体を薄い層に敷き,レーザーを選択的に照射することによって溶融固化すると同時に下層の構造物と溶接するというプロセスを繰り返すことによって,3次元形状を作製する.通常のプロセスでは,造形中に造形物が反ってしまうことを防止するために,造形床全体を粉末の融点直下まで加熱している.このため,レーザーを照射した部分としていない分の温度勾配が小さく,レーザー照射を行っていない部分でも余剰な焼結がおこり,微細性が低下する.そこで造形物を強固なベースプレートに固定することで.造形床温度をほぼ常温に保ったまま造形する無余熱造形法を提案した.無予熱造形により,余剰焼結量は50%以下に低減された.本課題では,PCLを担体材料として選定していたが,PCLは疎水性の強い材料であり,細胞の接着性を上げるために,親水性の向上が課題になっていた.一方,PCLよりも親水性の高い材料としてPGAやその乳酸との共重合体であるPLGAが知られていたが,これらの樹脂は,予熱することで粉末の流動性が低下して,造形に用いることができなかった.本研究では,無予熱造形を利用することで,PGAの造形ができることと単純化した担体で培養が可能であることを確認した.さらにその単体を用いてヒト肝癌由来細胞と血管内皮細胞の混合培養も行った.昨年度は,造形装置の一部を開発,担体の後処理プロセスを選択,また培養の基礎実験を行うこととなっていた.本年度は,その成果を利用し,以下のような項目に分けて研究を発展させることを目指した.(1)前年度に開発した露光装置部を搭載する造形チャンバ部を開発し実際に可動することを確認した.担体の微細性の向上が目標の一つであったが,前年度および当該年度途中で開発された低温予熱造形を利用することで,微細性が格段に向上することが分かったためこれを利用することとした.また,微細性の向上には材料の熱的な特性,特に温度伝導度(温度の伝わりやすさの指標で,熱伝導率を比熱で除したもの)の影響が大きいことが知見として得られており,本年度はこの特性を利用して,流路の微細化を行うこととした.より具体的には,これまで空孔率を向上するために利用していた食塩フィラーを,より熱伝導特性の低く,アルカリ水溶液に可溶なポリグリコール酸に置き換えて,混合粉末の熱伝導率を下げることとした.このことにより,造形可能な穴径は約50%まで低減され,平板にあけた最小値で約140μmまで小さくすることが可能になった.(2)親水化処理の特性を評価し,単体表面の濡れ性の向上についての考察も行った.従来,十分な細胞活着率を得るためには,アルコール等を用いて単体の親水性を上昇した後にカップリング処理を行っていた.

一方,これまでの研究でアルカリ水溶液の処理が有意な親水性の向上をもたらすことが分かっており,前述のフィラーの溶出処理の際に同時に親水化処理が行われることが確認され,これにより予備実験によりカップリング処理を行わなくても20%程度の活着率が得られた.(3)粉末の微細化の試験については,上記の低温造形による効果が代であることから今年度は行わなかった.昨年度は,スポットの微細化が困難な炭酸ガスレーザーを用いたレーザー焼結造形によって,微細構造を構成する技術を確立した.より具体的には,造形時の造形床の温度を低減した低温造形を利用することによりレーザー照射部と非照射部の温度勾配を高めること,空孔率を向上するためのポローゲンとして塩の代わりに加水分解が非常に容易な樹脂粉末を用いて造形床の熱伝導率を下げることのふたつの効果で,焼結部周辺の意図していない焼結,いわゆる余剰焼結が低減し微細性が向上する.さらに加水分解のための強アルカリ処理により,担体に親水性を付与できた.この結果を踏まえ,本年度は以下の研究を行った.(1)環流培養用担体の造形:上記の微細性の向上技術を用いて,灌流培養用の3次元担体を造形した.低温造形にはオーバーハング形状の造形に限界があるが,担体の内部流路構造は造形可能であることが確認された.微細性に関しては,従来の流路構造の60%の大きさのものが造形可能であり,流路の閉塞も観測されなかった.(2)ファイバレーザーによる造形:ファイバレーザーは,その波長が1.06μmであり,商業的に使われているレーザー焼結装置に搭載されている炭酸ガスレーザーの波長10.6μmに比べて短い,このため粉末床表面上のスポットサイズを小さくでき,微細性の向上に効果がある.この波長の光は樹脂に対する吸収が小さいため,樹脂に吸収剤を添加し吸収性を調整し,ファイバレーザーによる担体材料であるポリカプロラクトンの造形に成功した.(3)血管内皮細胞のポリカプロラクトン製の造形を行った.十分な細胞密度を得られなかった.この理由は今後の検討事項であるが,ヒト肝ガン由来細胞では十分な細胞密度が得られていることから,細胞に由来する問題であると考えられる.26年度が最終年度であるため、記入しない。生産加工26年度が最終年度であるため、記入しない。装置の開発については,ビームの微細化を予定通り完了しており,計画通り進んでいる.また,新プロセスを開発し,ビーム径の縮小に加えてさらに高い可能性を示すことができ,微細化に関して言えば予定していた以上の成果が得られている.担体の親水化については,当初様々な親水化を提案したが,これまでのプロセスでは造形できなかった親水性の高い材料を造形できるプロセスを開発することで,親水化の必要性そのものを無くし,その効果は培養によっても確認しており,計画通り進んでいる.本研究の大きな目標のひとつは,担体の微細性の向上であり,これについては予定通り進んでいる.また,細胞の付着性についても,当初の予定通り進んでいる.一方,粉末粒の微細化による担体の微細性向上に関する調査については,他の方法により目標が達成できそうな目途が立ってきたため,行わなかった.計画は順調に進展しており,新しいプロセスによりさらなる性能の向上も期待できる.今後は,当初の計画を実行すると同時に,新しいプロセスの効果を利用し,新しい知見の創出に勤める.これまでに,担体流路の微細化と細胞の十分な活着率の確保が行えた.今後は,粉末の微細化による,担体流路のさらなる微細化を試みるとともに,混培養もしくは多段階培養による,血管被覆を試み,抗血栓性の評価をおこなう.
強直性脊椎炎患者の第2回全国規模調査

1997年に日本AS研究会は我が国での血清反応陰性脊髄関節炎(SpA)の有病率、罹患率を求める目的で第2回全国規模アンケート調査を施行した。日本全国を9地区に分け、各地区調査監督者が地区内AS病院を訪れた全てのSpA患者である。集まった638人のSpA患者(男女比3/1)の内訳は強直性脊椎炎63.4%、乾癬性関節炎12.8%、反応性関節炎4.2%、分類不能SpA5.9%、炎症性腸疾患3.4%、掌蹠膿包症7.3%、SAPHO症候0.5%であった。我が国におけるSpA有病率は6/10万人・年と推定された。Amor診断基準、ESSG診断基準の日本人SpAにおける感受性はそれぞれ83.5%、85.7%であった。その結果、我が国のこの疾患の有病率、罹患率はそれぞれ白人の数十分の1,数百分の1と結論された。またAmor診断基準、ESSG診断基準の日本人SpAに対する有効性が証明された。1.全国を9地区(北海道;三浪三千男、東北;斉藤輝信、関東;三井弘、中部北陸;松井宣夫、近畿;小松原良雄、中国;槇野博史、四国;柴田大法、北九州;神宮政男、南九州;酒匂崇)に分け、各地区に世話人を選び、調査に協力をお願いした。調査のための症例プロトコール用紙はI患者プロフィールII Spondyloarthropathy診断基準(該当欄をチェック)Amor診断基準、ヨーロッパ診断基準III ADL障害その他とした。2.地区世話人に所属地区内のAS患者を診療している施設名と医師名、住所電話番号を調べ研究代表者に報告することをお願いし、515施設の報告を受けた。3.研究代表者から515施設に調査の依頼を行った。その結果133施設から協力の回答が得られたので研究代表者から症例プロトコール用紙を送付し、記入をお願いした。送付したプロトコール用紙は約1200部に達した。10年度には集まった症例プロトコール用紙を集計し、統計解析を進めていきたいと考える。日本における強直性脊椎炎患者、ならびに類縁疾患を含めたspondyoartthropathies患者を把握し、この疾患の実態を把握するため、次のように調査を実施した。(1)全国を8地区(北海道、東北、関東、中部北陸、近畿、中四国、北九州、南九州)に分け各地区に世話人をおいた。(2)地区世話人は所属地区内の強直性脊椎炎患者を診療している施設を調べ事務局へ報告した。総数は514に上った。(3)事務局から上記の施設へ調査の依頼を行った。そのうち141施設から協力の回答が得られた。(4)協力の回答が得られた141施設に事務局からアンケート用紙を送付した。アンケートに含める診断基準にはAmor基準(1990)とヨーロッパ基準(1991)を併用した。(5) 98施設から612患者のアンケートが回収された。未回答施設へ催促すると共に、回収されたアンケートをコンピューターに入力し、分析を行った。今回の調査の結果から、日本人は活動期に関係なくHLA-B27合成ペプチドに対する自己抗体を持っており、また、活動期にはHLA-B27と交差反応を持つ、Pullulanase-D合成ペプチドに対する自己抗体を持っていた。このことは、これら細菌が強直性脊椎炎の病因に関連する可能性を示すものと考えられる。
細菌リポ多糖による内因性インターフェロン-γの産生機構とその役割の解明

細菌リポ多糖(LPS)に対する生体応答は、腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイキン(IL)-6、一酸化窒素(NO)を始めとする多くのメディエーターの産生を介して誘導される。インターフェロン(IFN)-γは免疫系で重要な働きをするサイトカインであり、生体(in vivo)レベルではLPS投与によって血中に検出されているが、細胞(in vitro)レベルではLPSによる誘導機構は明らかにされておらず、LPSメディエーターとしての役割も不明な点が多く残っている。マウス腹腔細胞をLPSで刺激しメディエーターを誘導する際、抗IFN-γ抗体を添加するとNOの産生は顕著に抑制されるが、TNFおよびIL-6の産生は抑制を受けないことを見出した。抗IFN-γ抗体以外にもLPSメディエーターに対する様々な抗体を用いたところ、抗IL-12抗体と抗IL-18抗体にLPS誘導性NOおよびIFN-γ産生に対する抑制効果が認められ、しかも両者が相乗的に強く抑制効果を発揮することが解った。これらサイトカイン(IFN-γ誘導性サイトカインとして知られている)によって腹腔細胞を刺激すると、やはり相乗的にIFN-γおよびNOの産生を誘導した。この細胞培養系で、マクロファージ系細胞は付着性細胞として培養プレートに残し、非付着性細胞を洗い流すと、LPS刺激に応答したIL-12産生は良かったが、NO産生およびIFN-産生は著しく減弱していた。このマクロファージ系細胞は、IFN-γ誘導性NO産生も良好であった。LPSあるいは(IL-12+IL-18)の刺激によるIFN-γ産生には非付着性細胞の存在が必要であった。これらの結果を考え合わせると、IL-12やIL-18などの中間体がマクロファージによって産生され、それらが非付着性細胞に作用してIFN-γ産生を誘導するという経路がLPSによるIFN-γ産生の主要経路であり、そのIFN-γはマクロファージ系細胞に作用してNO産生の誘導には大きく貢献するが、TNFやIL-6の産生にはほとんど関与しない、ということが明らかになった。マウス腹腔滲出細胞を用いたin vitroの培養系で、細菌リポ多糖(LPS)による細胞刺激を行うと、インターフェロン(IFN)-γ以外に腫瘍壊死因子(TNF)、インターロイキン(IL)-6、一酸化窒素(NO)を始めとする多くのメディエーターが培養液中に産生放出される。これらメディエーター間の相互作用におけるIFN-γの役割を検討するために、この培養系に抗マウスIFN一γ抗体を加えた後、LPSによる細胞刺激を行うと、NOの産生は顕著に抑制されるが、TNFおよびIL-6の産生は抑制を受けないことを見出した。この結果は、LPS刺激により誘導されるメディエーターのうちNOの産生にはIFN-γの関与が大きいが、TNFやIL-6の産生にはほとんど関与しないことを示唆していた。IFN-γ誘導性サイトカインとして知られているIL-12、IL-15およびIL-18の各々の抗体を用いて検討した結果、IL-15の関与は低いがIL-12とIL-18の関与は明らかで特に両者の抗体を組み合わせた場合にLPS誘導性NO産生に対する著明な抑制効果が見られた。またこの時、IFN-γ産生も抑制を受けていることを確認した。

この細胞培養系で、マクロファージ系細胞は付着性細胞として培養プレートに残し、非付着性細胞を洗い流すと、LPS刺激によるNO産生は激減すると共にIFN-γ産生も減少していた。これに対して、LPS刺激によるIL-12の産生およびIFN-γ刺激によるNOの産生は、非付着性細胞を洗い流した影響をあまり受けなかった。これらの結果から、LPS刺激によりマクロファージ系細胞から誘導されるIL-12とIL-18が相乗的に非付着性細胞に作用してIFN-γ産生を誘導し、そのIFN-γがマクロファージ系細胞に作用してNO産生の誘導に関与するというネットワーク機構の存在を示すことができた。前年度までの研究で、細菌リポ多糖(LPS)でマウス腹腔細胞を刺激した場合、マクロファージ系細胞から誘導されるIL-12とIL-18が相乗的に非付着性細胞に作用してインターフェロン(IFN)-γ産生を誘導し、そのIFN-γがマクロファージ系細胞に作用して一酸化窒素(NO)産生の誘導に関与するというネットワーク機構の存在を示すことができた。この機構の中でIL-12に関しては抗体による抑制効果もLPS刺激後のその産生も検出できたが、IL-18に関しては抗体による抑制効果は認められたが産生の検出はできなかった。検出感度の問題やIL-18の未知の挙動が関与している可能性がある。IL-18は細胞内で前駆体型として産生され、カスパーゼ-1による限定分解を受けて活性型IL-18として細胞外へ放出されることが分かっている。そこでカスパーゼ-1阻害剤を腹腔細胞系に作用させLPS刺激を行ったところ、抗IL-18抗体と類似した作用、即ち、IFN-γ及びNO産生に対する部分的抑制が見られ、その抑制はIL-18の添加により回復された。対照として同様のカスパーゼ-1作用が必要なIL-1β産生も検討したが、この場合は阻害剤による強い産生抑制が認められ、その抑制はIL-18添加によっても回復されなかった。この結果は活性型IL-18の関与を更に支持するものであった。また、IFN-γからNO産生へ至る情報伝達系では転写因子の一つであるIRF-1が重要な働きをすることが報告されているので、我々のLPS刺激腹腔細胞系でもIRF-1の動きをゲルシフトアッセイにより調べた。その結果、IRF-1の活性化はLPS刺激後6時間以前には認められないが18時間後には明らかに認められた。この結果は、IFN-γ産生が8時間付近から認められ始めることとの相関性を示した。本課題による研究で、LPS→IL-12,IL-18→IFN-γ→IRF-1→NOという経路の存在とLPS誘導性NO産生へのIFN-γの役割を明らかにできた。
一酸化窒素合成酵素の反応メカニズムの解析

(1)一酸化窒素合成酵素の高発現系の作製大動脈血管上皮細胞より作製したcDNAライブラリーより、ヒト血管上皮細胞由来の一酸化窒素合成酵素ヘムドメインcDNAをクローニングした。大腸菌発現ベクターpKK233-2及びpETに挿入し一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン発現ベクターを作製した。IPTGによる誘導によって大腸菌中での発現を行った結果、一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質と思われるバンドをSDS電気泳動上で確認した。しかし分光吸収スペクトルではシトクロムP450様の差スペクトルの検出は出来なかった。当初計画した一酸化窒素合成酵素ヘムドメインの大腸菌を用いた発現では一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質の発現は見られるものの、発現した蛋白質にヘムがうまく挿入されない。当初の研究目的を遂行するためには、この問題点を克服しなければならない。現在、発現条件や発現系の再検討を行なっている。今後、酵母菌発現系を用いた一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質及び一酸化窒素合成酵素全体の発現を検討中である。(2)パルスラジオリシス法を用いて、水和電子によるNADP+-アドレノドキシン還元酵素の還元課程を追跡した。この酵素のフラビン部位は水和電子により効率よく一電子還元され、セミキノンが生成した。それに対してNADP+-アドレノドキシン還元酵素とNAD+の複合体では、水和電子だけでなくCO2-、1-メチルニコチンアミドラジカルのような還元種はフラビンと直接反応せず、この酵素に結合しているNADP+をまず還元しNADP・を生成する。その後6.1x104s-1の速度でフラビンへ分子内電子移動する事が分かった。またアドレノドキシンと還元酵素との複合体では水和電子による還元が見られなかったのに対して、アドレノドキシン、還元酵素、NADP+による三者複合体では酵素に結合したNADP・から還元酵素のフラビン及びアドレノドキシンの非ヘム鉄の還元が見られた。以上の結果より、アドレノドキシンの非ヘム鉄近傍に還元酵素のフラビンおよびNADP+のニコチンアミド基が存在していることが示唆された。一酸化窒素は広範な生理活性を持つ代謝中間体として注目を浴びている。その生理作用は血管拡張、血圧恒常性の維持や、エンドトキシンショックによる血圧低下に関係すると考えられているのみならず、食細胞による殺菌作用や脳における情報伝達にも関係していることが知られている。一酸化窒素は一酸化窒素合成酵素によるL-アルギニンの酸化反応より合成されることが知られている。一酸化窒素合成酵素はシトクロムP450様のヘムドメインとシトクロムP450還元酵素様のフラビンドメインとから成るマルチドメイン酵素として存在していると考えられており、ヘムドメインの一次構造自体にはシトクロムP450との相同性はほとんど無いにもかかわらず、その特徴的な吸収スペクトルよりシトクロムP450様の活性部位を持つと考えられている。その反応メカニズムはシトクロムP450と同様な一酸素添加反応と考えられているが詳細については不明な部分が多く、その解明が待たれている。本実験ではウシ大動脈上皮細胞mRNAよりcDNAライブラリーを調製し一酸化窒素合成酵素をクローニングした後、PCRを用いて一酸化窒素合成酵素ヘムドメインcDNAを得た。pKK233-2由来の発現ベクターに組み込むことにより一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン発現ベクターを構築した。また一酸化窒素合成酵素ヘムドメインC末端に5残基のHistidine(HisTag)を導入し、大腸菌菌体内で発現した一酸化窒素合成酵素ヘムドメインのNi-NTA Agaroseカラムによるアフィニテ-カラム精製を行なった。一酸化窒素合成酵素タンパク質の発現は見られるものの、ヘムの導入が行なわれずP450特有の吸収スペクトルは見られなかった。現在、培養条件および宿主条件の検討を行ない完全型一酸化窒素合成酵素ヘムドメインの発現を試みている。

またアドレノドキシンと還元酵素との複合体では水和電子による還元が見られなかったのに対して、アドレノドキシン、還元酵素、NADP+による三者複合体では酵素に結合したNADP・から還元酵素のフラビン及びアドレノドキシンの非ヘム鉄の還元が見られた。以上の結果より、アドレノドキシンの非ヘム鉄近傍に還元酵素のフラビンおよびNADP+のニコチンアミド基が存在していることが示唆された。(1)一酸化窒素合成酵素の高発現系の作製大動脈血管上皮細胞より作製したcDNAライブラリーより、ヒト血管上皮細胞由来の一酸化窒素合成酵素ヘムドメインcDNAをクローニングした。大腸菌発現ベクターpKK233-2及びpETに挿入し一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン発現ベクターを作製した。IPTGによる誘導によって大腸菌中での発現を行った結果、一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質と思われるバンドをSDS電気泳動上で確認した。しかし分光吸収スペクトルではシトクロムP450様の差スペクトルの検出は出来なかった。当初計画した一酸化窒素合成酵素ヘムドメインの大腸菌を用いた発現では一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質の発現は見られるものの、発現した蛋白質にヘムがうまく挿入されない。当初の研究目的を遂行するためには、この問題点を克服しなければならない。現在、発現条件や発現系の再検討を行っている。今後、酵母菌発現系を用いた一酸化窒素合成酵素ヘムドメイン蛋白質及び一酸化窒素合成酵素全体の発現を検討中である。(2)パルスラジオリシス法を用いて、水和電子によるNADP_<+->アドレノドキシン還元酵素の還元課程を追跡した。この酵素のフラビン部位は水和電子により効率よく一電子還元され、セミキノンが生成した。それに対してNADP_<+->アドレノドキシン還元酵素とNAD_+の複合体では、水和電子だけでなくCO2_-、1-メチルニコチンアミドラジカルのような還元種はフラビンと直接反応せず、この酵素に結合しているNADP_+をまず還元しNADP・を生成する。その後6.1×104_<s->1の速度でフラビンへ分子内電子移動する事が分かった。またアドレノドキシンと還元酵素との複合体では水和電子による還元が見られなかったのに対して、アドレノドキシン、還元酵素、NADP_+による三者複合体では酵素に結合したNADP・から還元酵素のフラビン及びアドレノドキシンの非ヘム鉄の還元が見られた。以上の結果より、アドレノドキシンの非ヘム鉄近傍に還元酵素のフラビンおよびNADP_+のニコチンアミド基が存在していることが示唆された。
ホメオポックス遺伝子の神経分化及び機能発現に果たす役割

本研究の第一目的は、一対のホメオボックス遺伝子BarH1、BarH2の共発現を制御している種々の細胞・組織特異的共エンハンサーを分子レベルで単離・同定する事である。P因子とlacZを用いた個体レベルのエンハンサー活性検出用ベクターを作り、大部分の共エンハンサーが含まれていると予想されたBarH1,BarH2間の80kbにわたるゲノムDNAを細分化し、得られたDNA断片を個別に発現ベクター導入した。それぞれのコンストラクトをショウジョウバエに胚にマイクロインジェクションし、複数のトランスジェニックハエのラインを確立し、LacZ活性の時間的空間的分布を調べることにより各DNA断片のエンハンサー特異性を調べた。抗BarH1/BarH2抗体を用いた以前の実験で見出していたほとんど全てのBarH1/BarH2共エンハンサーのゲノムDNA上の位置を特定する事に成功した。特に、光受容細胞R1/R6、単眼前駆細胞、一次色素細胞、腹部体節中枢神経系細胞の特定のサブセット、es器官のグリアと神経細胞、脳の特定領域の細胞、肢や背の特定前駆体細胞等でBarH1/BarH2の特異的発現を決めているエンハンサーが特定された。肢の原基では、このhedgehogと別の分泌シグナルであるwinglessが、双子のホメオボックス遺伝子BarH1,BarH2の円環状の発現をコントロールしており、この環状の発現が、肢の形成には必須である。BarH1,BarH2のエンハンサー領域を分子解剖し、個体レベルのエンハンサーアッセイにより多数のコエンハンサーを単離同定した。これによりより直接的なBarホメオボックス遺伝子の細胞分化における発現調節機構が探れるようになった。またこの過程で、行動異常の原因となるエンハンサーが同定され、現在対応する中枢神経細胞の特定を急いでいるところである。Bar領域にみいだされたBar以外の転写単位の性質も調べた。その結果、Barのすぐdistal側には、2つの遺伝子があり、一つは、EF handを持つ、細胞骨格に関連した遺伝子であり、他の一つは、forkedである事が分かった。forkedについては、そのcDNAの解析から、6kbと2.5kbのRNAが主要転写物であり、前者は、アンキリンリピートをもつ蛋白をコードしていた。6kbRNAは、embryoでも発現しており、正常なdenticle beltの形成に必須であった。新しい初期胚で、発現するチロシンキナーゼを単離し、構造を決めた。またsrcに対応する遺伝子の器官分化に対する興味深い性質を見出し、その下流遺伝子を、サップレッサー変異株として見出すべく、スクリーニングの準備をしている。個体レベルのエンハンサー活性検出用ベクターを作りBarH1,BarH2間の80kbを細分化し、得られたDNA断片を個別に発現ベクターに導入し、トランスジェニックハエのラインを確立し、LacZ活性の時間的空間的分布を調べることにより各DNA断片のエンハンサー特異性を調べ、ほとんど全てのBarH1/BarH2共エンハンサーのゲノムDNA上の位置を特定する事に成功した。BarH1/BarH2の肢での発現をモデル系として、BarH1/BarH2遺伝子を制御する上流遺伝子の効果を調べた。肢での環状及び点状でのBarH1/BarH2発現は、segment polarity遺伝子により形成される二次元位置情報により支配されていること、特に、BarH1/BarH2環状発現の中心は、A/P,D/V境界の交点の極近傍に形成されることを、異所的D/V境界形成実験から証明した。エンハンサーDNA断片にBarH1遺伝子を連結し、BarH1/BarH2エンハンサーの部分欠失株Df(1)BH2に導入し、約8kbのDNA断片に含まれる欠失エンハンサーが、ハエの行動制御に重要な役割を果たしていることを示した。

BarH1/BarH2の機能ドメインを決めるために種々の欠失変異体を作製し、熱ショックプロモーターによる複眼異常の熱誘発活性を調べ、ホメオドメインとその周辺がBarH1/BarH2タンパク質の機能発現に必須であることを示した。
抑制性シナプスの新たな制御経路としての低分子量Ｇ蛋白質ＡＲＦ６の機能解明

本研究は、細胞膜とエンドゾーム間の小胞輸送を制御する低分子量Gタンパク質ADPリボシル化因子6(ARF6)の抑制性シナプスにおける新規機能の解明を目的とし解析した結果、ARF6活性化制御分子BRAG3(別名、IQSEC3、synArfGEF)が、ジストロフィンやSCAM-1などの裏打ちタンパク質との結合を介して抑制性シナプス後膜に特異的に局在することを見出した。また、網膜において、BRAG3がグリシン作動性とGABA作動性シナプスの一部に局在することを明らかにした。これらの所見により、BRAG3-ARF6経路が抑制性シナプス後膜の新たな制御経路である可能性を示す解剖学的な基盤を提示した。ADPリボシル化因子6(Arf6)は、形質膜のリサイクリングや細胞骨格の制御を介して多彩な神経機能に深く関与する低分子量G蛋白質で、その活性化はグアニンヌクレオチド交換因子により厳密に制御されている。本研究は、抑制性シナプスにおけるArf6経路の機能的な役割を明らかにすることを目的として、本年度はBRAG (brefeldin A-resistant ArfGEF)ファミリーに属するsynArfGEFに着目して発現解析を行った。その結果、synArfGEF6がGGA1を用いたArfプルダウン法によりArf6に対するグアニンヌクレオチド交換能を有することを見出した。また,特異抗体を作製し免疫組織学的な解析を行った結果、synArfGEFは、細胞体や樹状突起に沿った抑制性シナプスの後膜に特異的に局在することを明らかになった。次にsynArfGEFの抑制性シナプスへの局在機構を明らかにする目的で、酵母ツーハイブリット法より脳cDNAライブラリーをスクリーニングし、synArfGEFの結合蛋白質の同定を試みた。その結果、抑制性シナプスに局在することが知られているdystrophin分子と結合することを明らかにした。さらに、synArfGEFのC末端PDZ結合モチーフを介して抑制性シナプスに局在する足場蛋白質であるS-SCAM/MAGI-2のPDZドメインと結合することを見出した。以上の結果より、synArfGEFが、dystrophinやS-SCAM/MAGI-2などの足場蛋白質との結合を介して抑制性シナプス後膜に局在し、Arf6の活性化因子として抑制性シナプス機能を制御する可能性を提示した。本研究成果は、J. Neurochemistryに受理された(2011年印刷中)。昨年度、ARFに対するグアニンヌクレオチド交換能を持つSec7領域を有するsynArfGEF(別名IQSEC3,BRAG3)分子が、抑制性シナプスのシナプス後膜に特異的に局在するARF6に対する活性化制御分子であることを明らかにし、synArfGEF-ARF6経路が抑制性シナプス後膜での新たなシグナル経路として機能していることを報告した(J.Neurochem.,2011)。本年度は、synArfGEFの抑制性シナプスにおける発現をさらに明確にするために、グリシン作動性とGABA作動性抑制性シナプスが重複せず発現機能している網膜の神経回路系を用いて免疫組織学的検討を行った。その結果、synArfGEFは、網膜の内網状層において抑制性シナプス後膜足場蛋白質のゲフィリンとよく一致する点状の免疫陽性反応を示した。免疫電子顕微鏡解析により、アマクリン細胞の神経終末が形成する対称性シナプスにおいてシナプス後側の細胞膜直下にsynArfGEFの免疫反応の集積することが確認された。さらに、グリシン受容体及びGABAA受容体α1サブユニットとの二重染色法により検討した結果、synArfGEFの免疫陽性点状構造物はグリシン受容体及びGABAA受容体α1サブユニット陽性反応の61.3%及び41.7%に一致した。以上、本研究により、synArfGEFはグリシン受容体及びGABAA受容体を発現する抑制性シナプスの一部に発現することが明らかになり、抑制性シナプスの修飾機能に関与することが示唆された。本研究は、抑制性シナプス後膜での低分子量GTP結合タンパク質Arf6シグナル経路の機能解明を目的とする。平成25年度の研究成果は以下の通りである。BRAG3がスプライシングによりC末領域の異なる3つのバリアント(BRAG3a, 3b, 3c)が存在することをPCR法により明らかにした。さらにin situハイブリダイゼーション法により、BRAG3aとBRAG3bは、嗅球、大脳皮質、海馬、小脳プルキンエ細胞、脳幹の種々に神経核に豊富に存在する非常によく似た脳内遺伝子発現様式を示すことを明らかにした。現在、BRAG3バリアント特異的な特異抗体を作製し細胞内局在を検討している。

EFA6A-Arf6経路の神経形態形成における役割本研究は、我々が見出した抑制性シナプスのシナプス後膜に局在する低分子量GTP結合蛋白質ARF6に対するグアニンヌクレオチド交換因子であるBRAG3 (別名IQSEC3, synArfGEF)の抑制性シナプスにおける機能を解剖学的に明らかにすることを目的とする。平成24年度は以下の点を明らかにした。(1)網膜におけるBRAG3の発現局在:網膜における免疫組織学的解析を行った結果、BRAG3免疫反応は内網状層に点状に分布し、抑制性シナプスの足場タンパク質であるgephyrinと高い頻度(83.9%)で共存を示し、さらにGABA(A)受容体およびグリシン受容体の一部と共存を示した。一方、BRAG3陽性反応は、興奮性シナプスの足場タンパク質であるPSD-95との共存は示さなかった。さらに免疫電顕解析により、BRAG3が内網状層の対称性シナプスのシナプス後膜に局在することを見出し、網膜においてもBRAG3が抑制性シナプスにおいて機能することが明らかになった。以上の研究成果は、Journal of Comparative Neurologyに掲載された(Sakagami et al., 2013)。(2)BRAG3のスプライバリアントの単離と発現解析:ゲノム解析とPCR法により、BRAG3がC末領域のスプラシングの相違による3つのバリアント(BRAG3a, BRAG3c, BRAG3d)が存在することを見出した。BRAG3aの152アミノ酸よりなり特異的なC末領域にはプロリンが豊富でC末端にはPDZ結合モチーフが存在する一方、新たに同定したBRAG3cとBRAG3dの23、20アミノ酸からなるC末領域には既知のモチーフは認められない。今後、バリアントによる局在発現の差異の有無をin situハイブリダイゼーション法と特異抗体の作製による免疫組織化学法により検討する予定である。本年度の実験計画に従って、synArfGEFの抑制性シナプスにおける局在解析を完遂させ現在、論文投稿中であることよりおおむね順調に進展していると考えられる。一方、ARF6の局在解析に関しては、ウエスタンブロット解析上は良好な抗体の作成に成功したが、染色条件の最適化が難しく、やや計画に対して遅れている状況である。25年度が最終年度であるため、記入しない。BRAG3が網膜においても抑制性シナプスの後膜に局在することを見出し、Journal of Comparative Neurologyに受理された(Sakagami et al., 2013)点は高く評価できる。さらに、BRAG3のスプライスバリアントの同定し、また、BRAG3の抑制性シナプスにおける局在機構に関して、ロンドン大学のRobert J. Harvey教授との共同研究を開始している。以上の点で、本研究計画内容を着実に進展させているものと高く評価できる。synArfGEFの抑制性シナプスにおける機能の解明の為に、現在、子宮内穿孔法による特定の神経細胞への遺伝子導入法とドキシサイクリンによる遺伝子制御システムとを組み合わせた方法により、synArfGEF及びArf6の発現抑制や機能阻害を行い、抑制性シナプス形成や維持に関する検討を開始している。実施計画に従って以下の研究内容で進める。
人工ルビーを使用した放射線治療時の局所照射線量多数点リアルタイム測定に関する研究

放射線治療の原理は正常な細胞とがん細胞との放射線感受性の差を利用して、がん細胞のみを選択的に死滅させるところにある。したがって、適切な量の放射線をがん細胞へ照射し、それ以外の正常細胞への被ばくをできる限り押さえる事が非常に重要である。そのため、治療前に入念な治療計画を立案・検証して治療が行われている。しかしながら、実際に治療計画通りの放射線ががん細胞へ照射されているかどうかを放射線治療中にリアルタイムに検証する手段がない。申請者はリアルタイムに照射線量を把握する目的として、人工ルビーをセンサーとして使用した放射線量測定器を開発し、その優位性の検討を実施するために本研究費の申請を行った。
非破壊化学分析による石器石材の研究：ネフライト製石器遺物の再認識とその源岩推定

2018年9月に富山市教育委員会所管の富山市考古資料館を訪れ、富山県各地から収集された縄文時代の石器石材のポータブル蛍光X線分析装置(pXRF)による化学分析を行った。同館からは石材資料を30点借用し、台北にてSEM-EDSを用いた化学分析を行った。借用資料は2019年3月に返却した。11月には、グアテマラ、デルバレ大学を訪れ、同大学の考古学教室で、石材分析のワークショップセミナーを開催、同国マヤ文明遺跡から出土した石製遺物、特にヒスイのpXRFによる化学分析、マヤ遺跡の巡検を行った。12月には学習院大学で行われた東洋文化講座にて講演を行った。同月、名古屋市博物館を訪問、同館収蔵の石器資料を検分した。同館には2019年2月初旬に採訪し、石器資料を借用していた。2月中旬には、東北大学考古学教室にて石材分析のワークショップセミナーを開催、その後、同大学収蔵の石器遺物のpXRFによる化学分析を行った。同月には、青森県三内丸山遺跡資料館、青森県立郷土館、八戸市是川縄文館を訪問し、縄文遺跡から出土した石器石材のpXRFによる化学分析を行った。日本各地の化学分析を通して、北陸地方を産地とするネフライトや角閃石岩で製作された磨製石斧が、縄文時代の前期から中期にかけて東海地方や東北地方に広く分布している事がわかった。ネフライト遺物はこれまでの報告では蛇紋岩という記載をされている事が多く、岩石学的な正しい記述に基づく再調査の必要性があることがわかった。またネフライトの広がりは、原産地を同じくするヒスイに匹敵するものであって、かつ主として石斧などの道具の石材として使われたネフライトの分布は、装飾品として用いられていたヒスイの分布に先行するものであるらしいということがわかってきた。これらは新しい知見である。pXRFを用いた石器石材分析から縄文時代に利用された石材とその分布を主たるテーマとする4年計画の初年度である2019年度は、北陸地方、富山県内から採取された縄文石器の重点的な調査を進めた。pXRFによる現地分析の結果から、30資料を借用し、SEM-EDSによる分析を行うことができた。年度後半には、東海地方の一部(愛知県)と東北地方(青森、秋田、宮城、山形)での調査を行う事が出来、北陸地方と同様にネフライト製の石器の分布が確認できた。初年度の石器石材分析の結果から、縄文時代の石器石材にはネフライトが用いられていることが確かめられた。またこれらの原石を考えるとき、石材の化学組成は北信越地方に産出するネフライトと対比できる。第2年度は、予察調査でも分布が確認された東北地方、特に青森県、宮城県を中心とした石器製材の調査を進める。すでに両県とはpXRF分析計画の承諾を得、また一部石器の借用の承諾も得ている。一方で、東北地方では、アオトラと呼ばれる北海道産の緑色凝灰岩が石器として広く用いられていることが知られておりそれらの分析の機会も設けたいと考えている。さらに第3年度への足がかりとして、信越地方への予察調査の機会を得たいと考えている。日本の先史時代における石器の石材は、ヒスイと黒曜石の二つに限られていたが、ネフライト製やアオトラ製の石器の分布を検証することで先史時代のモノの動きを知る新たな指標を得ることが可能であると考えている。

pXRFによる現地分析の結果から、30資料を借用し、SEM-EDSによる分析を行うことができた。年度後半には、東海地方の一部(愛知県)と東北地方(青森、秋田、宮城、山形)での調査を行う事が出来、北陸地方と同様にネフライト製の石器の分布が確認できた。初年度の石器石材分析の結果から、縄文時代の石器石材にはネフライトが用いられていることが確かめられた。またこれらの原石を考えるとき、石材の化学組成は北信越地方に産出するネフライトと対比できる。第2年度は、予察調査でも分布が確認された東北地方、特に青森県、宮城県を中心とした石器製材の調査を進める。すでに両県とはpXRF分析計画の承諾を得、また一部石器の借用の承諾も得ている。一方で、東北地方では、アオトラと呼ばれる北海道産の緑色凝灰岩が石器として広く用いられていることが知られておりそれらの分析の機会も設けたいと考えている。さらに第3年度への足がかりとして、信越地方への予察調査の機会を得たいと考えている。日本の先史時代における石器の石材は、ヒスイと黒曜石の二つに限られていたが、ネフライト製やアオトラ製の石器の分布を検証することで先史時代のモノの動きを知る新たな指標を得ることが可能であると考えている。
活性酸素による解毒酵素の調節とその生理学的意義

これまでの一連の研究で肝ミクロソームのglutathione S-transferase(GTm)は活性酸素等で酸化修飾を受けると活性化されることを報告してきたが、本研究はin vivoにおける酸化ストレスによるGSTの活性化について検討したものである。まず、生体で活性酸素を出すことが知られている虚血/再潅流肝や過酸化水素による潅流で肝GSTm活性が増加し、活性化型のdimer GSTが検出されることを明らかにした(文献1)。次いで、cytochrome P-450誘導剤のphenobarbitalや阻害剤を用いて、生体内ではP-450系で発生する活性酸素によってGSTmが活性化されることを明らかにした(文献2)。さらに酸化ストレスをおこすモデル化合物であるt-butylhydroperoxideによる肝潅流でGSTmの活性化及びV.E等の抗酸化剤によるGSTm活性化の抑制と残存GSHの量を検討し、肝の緩和な酸化ストレス時にGSTmはその酵素中に含まれるSHの可逆的な酸化を受け活性化されることを明らかにした。また、in vitroで脂肪酸過酸化物によってもGSTmが活性化される結果を得た。これらのことは生体内ではGSTmは活性酸素種によりSHの酸化を受け活性化され、同時に活性酸素で生じた脂質過酸化物を無毒化し、生体を保護するup regulationを行っていることを示している。Glutathine Sーtransferase(GST)は、発ガン性を有する毒性代謝物とグルタチオンとの抱合を触媒する重要な解毒酵素である。肝ミクロソ-ムのGSTは活性酵素のH_2O_2によって活性化されることをin vitroで明らかにしてきたが、今年度はさらに次の知見が得られた。1)活性酵素を発生することが知られている虚血/再潅流肝ではサイトゾ-ルGSTは変動しないが、ミクロソ-ムGST活性のみ有意に増加し、また、H_2O_2でラット肝を潅流してもミクロソ-ムGST活性は増加した。2)ラット肝ミクロソ-ムからGSTを精製し、これをウサギに投与し、GSTm抗体を作り、この抗体を用いてH_2O_2によるミクロソ-ムGST活性の増加と電気泳動による変化を検討したところ、H_2O_2によりGST活性が増加するのに伴ってdimerが形成されることが明らかとなった。3)ミクロソ-ムGSTはまた、過酸化物のtーButylhydroperoxideや、脂肪酸の過酸化物によっても活性化されることがわかった。4)ミクロソ-ムGSTはglutathione peroxidase活性も有するが活性酸素ではGST活性は増加するが、peroxidase活性に変化はみられなかった。これらの結果は、サイトゾ-ルGSTと異なり、ミクロソ-ムGSTは活性酸素を発生するような酸化ストレス時にin vivoでも活性化されること、その活性化にはGSTのdimerizationが関与する可能性を示している。肝ミクロソームGlutathions S-transferase(GSTm)が活性酸素等による酸化的修飾により活性化されることについて本年度は次のことを明らかにした。1.活性酸素を発生することが知られている虚血再潅流肝でサイトゾールGSTは変動しないがミクロソームGSTmは有意に増加すること、このときGSTmの活性型のdimer蛋白がみられた(Biochem.Pharmacol.45,37(1993))。2.過酸化物のt-butyl hydroperoxideで肝を潅流すると脂質過酸化物の増大とGSTmの活性化がみられ、抗酸化剤のビタミンEやキレート剤投与により、このGSTmの活性化が抑制された。このことは、GSTmが酸化ストレスにより活性化されることをさらに明確にしている。3.ミクロソームcytochrome P-450誘導剤のphenobarbital投与によりGSTm活性が増加するが、この増加はphenobarbitalによるGSTmの誘導ではなく、P-450系を介して発生した活性酸素種によりGSTmの酸化的修飾によるものであることを明らかにした。

4.活性酸素等により、ジスルフィド結合を介して活性型になったGSTmはthioltransferaseにより元に戻る可能性が示唆された。5.GSTmは生体膜構成成分の1つである脂肪酸の過酸化物によっても活性化されることを明らかにした。
分子クラスターイオン構造研究のための高感度赤外分光法の開発

分子クラスターイオンは、イオンの溶媒和を分子レベルで理解する上で重要な情報を与えるものであり、その構造の解明が期待されている。分子構造の研究においては、赤外分光法が最も強力な手段の一つである。しかし、クラスターイオンへの適用は、クラスターイオンの生成とサイズ選別、そして微弱な赤外吸収の検出等の様々な困難のため、非常に研究例が少ない。そこで本研究では、新たな高感度赤外分光法の開発を行った。クラスターイオンは、従来の様に中性クラスターを光イオン化させるのではなく、単分子をイオン化した後に、細管中で溶媒分子と衝突させることにより生成させた。この方法により、クラスターイオンの生成量を従来より一桁以上増加させた。クラスターイオンのサイズを選択するために、イオントラップ法を用いた。クラスターイオンはかご型のセルに導入され、ラジオ周波数の交流電場をセルに印加する。電場の強度を調整することにより、特定のサイズのクラスターイオンのみを選択してトラップ中に封じ込めた。差周波法により発生させた波長可変赤外レーザー光をイオントラップセル入射し、多光子吸収による解離フラグメントを検出した。この方法により、ごくわずかな赤外吸収を感度良く捉えることが出来、クラスターイオンの赤外吸収スペクトルの観測が可能となった。具体的な系としては、「フェノール・水」水素結合クラスターイオンを選び、そのOH伸縮振動の赤外分光を行った。フェノールイオンに付着する水分子の数を1-4個と変化させて、それぞれの赤外吸収スペクトルを観測した。スペクトルの解析から、付着する水分子の数が3個以上となると、フェノールイオンから水クラスターヘプロトンが移動反応が起きることが分かった。
高齢者が暮らす居宅の温熱環境が血圧・認知機能に及ぼす影響に関するフィールド研究

本研究は、高齢者の居宅の温熱環境が睡眠や血圧、認知機能といった健康指標に与える影響を検討するものである。睡眠は、食事や運動といった生活習慣と同様に、ひとが健康を維持するために重要な役割を果たす要因である。睡眠は寝室の環境をどう作るかということと関わりが大きい。質の高い睡眠の確保を可能にする温度や湿度などの環境づくりの要素を明らかにすることは、高齢者の日常生活におけるQOLの向上に寄与すると考えられる。そこで、2017年度と同様に、2018年度には地域在住高齢者の寝室環境と睡眠との関係を広く把握するための郵送による質問紙調査を実施した。対象者は、地域在住高齢者長期縦断疫学研究(SONIC研究)において、兵庫県と東京都に居住する76歳から78歳までおよび85歳から87歳までの男女593名であり、回答は398名から得られた(回収率67.1%)。調査内容は、寝室を中心とする居宅の環境調整の方法と環境への主観的評価、ピッツバーグ睡眠質問票日本版を含む睡眠の量や質、人生満足度、感情的well-being等であった。収集したデータの一部を解析した結果、寝室においてエアコンやファンヒーターといった室内に気流を生じさせる機器で温熱環境を調整した場合、睡眠の質が有意に低い結果が得られた。2018年度の調査の実施が計画より遅れたため、現在は2018年度に収集したデータの整理が継続中となっており、2017年度のデータと結合させて解析を続ける。また、調査協力者に結果をフィードバックするためのリーフレットを作成することを予定している。2018年度の質問紙調査の実施が、内容の調整等のために5か月遅れでの実施となった。これに伴い、全体的に遅れが発生し、データの入力およびクリーニング、データ解析、協力者へのフィードバック等の作成にあたっている。2019年度は延長期間を活用し、2018年度調査データのクリーニング、解析、協力者へのフィードバックの作成を早急に行う。加えて、2017年度分と2018年度分のデータを統合し、全体での解析を行うことを目指す。本研究は、高齢者が住み慣れた環境で健康に生活するための条件を、well-beingおよび認知機能の側面から探索しようとするものである。すなわち、住環境が睡眠の質・量および血圧を介して認知機能におぼよす影響を検討するものである。本研究計画全体として、まず地域在住高齢者を対象としたアンケート調査を実施し、次いでフィールドでの実測調査を行うこととした。アンケート調査は、フィールドでの実測調査の協力者の募集および選定にあたって、事前の情報収集と位置づけている。事前情報として必要十分な情報を聞き取るための項目を選定した。平成28年度は、アンケート調査の項目を設計することを目標とし、以下のとおりの項目を含めたアンケート調査を実施することとした。A.睡眠に関連する項目:ピッツバーグ睡眠質問票日本版、主観的睡眠満足度、睡眠障害(入眠困難・中途覚醒・早朝覚醒・熟眠困難)、過ごしかた(日中・寝る直前・夜中目覚めたとき)、昼寝、睡眠環境(照明の有無)、目覚ましの利用、寝具、寝るときの格好、睡眠薬、寝酒の有無、夜間の排泄回数、B.well-beingに関連する項目:感情的well-being、WHO-5、人生満足度、C.住環境に関連する項目:住宅の形式(戸建て・マンション)、部屋の場所(角部屋・上下左右の部屋等)、夏、冬の室温調節(冷暖房の有無)、断熱材の有無、室温についての主観的評価(快適感・満足感)、家族、ペットの有無とした。フィールドでの実測調査の協力者を募集するにあたり、事前の情報収集として位置づけるアンケート調査を実施することとした。必要十分な情報を聞き取れる項目を検討するために時間を要したため、やや遅れている状況となった。本研究は、高齢者が居住する居宅の温熱環境が睡眠や血圧、認知機能といった健康指標に与える影響を検討するものである。睡眠は、食事や運動などの生活習慣と同様にひとの健康に影響を与える要因のひとつである。加齢とともに睡眠効率や睡眠の質の悪化などの睡眠障害を有する者の割合が増加し、日常生活の質の低下につながる可能性が考えられる。また、睡眠には寝室の環境との関わりが大きい。質の高い睡眠を確保するためには、それを可能にする温度や湿度などの環境側の要素を明らかにすることが有用であろう。そこで、2017年度は、地域在住高齢者の寝室環境と睡眠との関係を広く把握するために、地域在住高齢者長期縦断疫学研究(SONIC研究)において兵庫県と東京都に居住する75から77歳の男女810名を対象とした郵送による質問紙調査を実施し、709名より回答が得られた(回収率87.5%)。調査内容は、睡眠に関連がある寝室を中心として環境と環境調整の方法、ピッツバーグ睡眠質問票日本語版を含む睡眠の量や質、人生満足度、感情的well-beingであった。本調査から、地域在住高齢者の睡眠習慣の実態を把握できた。また、寝室の環境と睡眠との関連においては、環境調整の方法が睡眠の質に関連している可能性が示唆された。調査により得られた結果の一部として睡眠と健康の関連を簡単に記述したリーフレットを作成し、調査参加者へのフィードバックを行った。また、現在は引き続きデータ分析を行っている。結果の一部は、2018年度日本老年社会科学会にて報告する予定である。予定していた調査および参加者へのフィードバックの作成まで完了した。

本研究は、高齢者の居宅の温熱環境が睡眠や血圧、認知機能といった健康指標に与える影響を検討するものである。睡眠は、食事や運動といった生活習慣と同様に、ひとが健康を維持するために重要な役割を果たす要因である。睡眠は寝室の環境をどう作るかということと関わりが大きい。質の高い睡眠の確保を可能にする温度や湿度などの環境づくりの要素を明らかにすることは、高齢者の日常生活におけるQOLの向上に寄与すると考えられる。そこで、2017年度と同様に、2018年度には地域在住高齢者の寝室環境と睡眠との関係を広く把握するための郵送による質問紙調査を実施した。対象者は、地域在住高齢者長期縦断疫学研究(SONIC研究)において、兵庫県と東京都に居住する76歳から78歳までおよび85歳から87歳までの男女593名であり、回答は398名から得られた(回収率67.1%)。調査内容は、寝室を中心とする居宅の環境調整の方法と環境への主観的評価、ピッツバーグ睡眠質問票日本版を含む睡眠の量や質、人生満足度、感情的well-being等であった。収集したデータの一部を解析した結果、寝室においてエアコンやファンヒーターといった室内に気流を生じさせる機器で温熱環境を調整した場合、睡眠の質が有意に低い結果が得られた。2018年度の調査の実施が計画より遅れたため、現在は2018年度に収集したデータの整理が継続中となっており、2017年度のデータと結合させて解析を続ける。また、調査協力者に結果をフィードバックするためのリーフレットを作成することを予定している。2018年度の質問紙調査の実施が、内容の調整等のために5か月遅れでの実施となった。これに伴い、全体的に遅れが発生し、データの入力およびクリーニング、データ解析、協力者へのフィードバック等の作成にあたっている。平成28年度に検討したアンケート調査の項目内用を調査票におこし、平成29年度に、地域在住高齢者700名を対象としたアンケート調査を実施する予定である。調査データは同対象に別途実施した調査のデータと連結しデータ解析を行う。なお、この計画の実現に向けて、平成29年度の早い時点で所属機関における倫理審査を受けることが必須となる。2018年度は、SONIC研究に参加している80歳代のコホートを対象とした同様の郵送調査を実施する予定である。所属機関における倫理委員会への申請と調査票の改善を行い、昨年度と同じ時期に郵送調査を実施する予定である。また、2017年度と2018年度に収集したデータをもとに、年代差の検討などの分析を進める。2019年度は延長期間を活用し、2018年度調査データのクリーニング、解析、協力者へのフィードバックの作成を早急に行う。加えて、2017年度分と2018年度分のデータを統合し、全体での解析を行うことを目指す。研究全体として、フィールドでの実測調査を協力者に負担を与えないよう円滑に行うために、郵送アンケート調査で事前情報を収集することとした。そのため、実測調査を行うための人件費の支出がなかったため、翌年度への繰越金が生じた。2017年度に予定していた人件費およびリーフレットの印刷の支出を他予算で賄ったため。未使用分は、2018年度の調査実施やリーフレットの作成にあてる。