hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温平面で細胞の移動を促す線毛運動のメカニズム

高度好熱菌Thermus thermophilusが行う平面運動は、4型線毛の収縮により起きると考えられている。そのための2つのモーター分子PilT1およびPilT2の遺伝子を破壊し、寒天培地上で生育させたコロニーの端を顕微鏡観察することによって運動能を判定した。その結果、PilT1の遺伝子破壊株では運動能力がほぼなくなる一方、PilT2の遺伝子破壊株では野生株と比べてやや低下した程度だった。また、線毛に依存して感染するファージに対する、各変異好熱菌の感受性を調べたところ、PilT1の遺伝子破壊株ではプラーク数が減少すると共にプラークのサイズが非常に小さくなったが、PilT2の遺伝子破壊株ではプラークの大きさと数は野生株と同程度だった。またこれらの遺伝子を共に破壊した株は、PilT1の遺伝子を単独に破壊した株と同様の表現型を示した。次にPilT1のATPase活性に必須のWalker B配列のうち、よく保存されたグルタミン酸をアラニンに置換してATP加水分解活性を無くした変異酵素の遺伝子を野生型遺伝子と取り替えた変異好熱菌を作製した。その変異株を寒天培地で生育させたところ、大部分の細胞はPilT1遺伝子破壊株と同様に運動能をほとんど失ったが、一部の細胞は協同性を失った様な運動を示した。またファージにより形成されるプラークは野生株に比べてやや小さくなる程度で、プラーク数は減らなかった。この変異株のPilT2の遺伝子を破壊したところ、その非協同的運動が消失し、ファージに対する感受性もPilT1遺伝子破壊株と同程度に低下した。このことは、PilT2がやはり何らかの運動現象に関わることを示す。また、PilT1の遺伝子破壊株ではPilT2を発現していると思われるが、その運動能をほとんど失うことから、PilT2はPilT1が存在する時にのみ機能を発揮することが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。(1)高度好熱菌の線毛の伸張用および収縮用ATPaseの解析:高度好熱菌の4型線毛を伸張するために必要なATPase PilFおよび収縮用ATPase PilTのWalker B配列に含まれるグルタミン酸をアラニンに置換した変異酵素を遺伝子工学的に作製した。それを大腸菌内で発現させ、精製した所、ATP加水分解活性を消失した。それら変異酵素を好熱菌の野生型酵素の代わりに好熱菌内で発現させたところ、変異PilFを発現する株では、線毛による平面運動および線毛に依存して感染するファージに対する感受性を失った。一方、収縮用ATPase PilTの変異酵素を発現する株では、運動能を失ったものの、ファージに対する感受性は失わなかった。(2)高度好熱菌の線毛構造遺伝子:高度好熱菌Thermus thermophilusの代表株としてHB8とHB27が知られている。それらの線毛構造タンパク質のアミノ酸配列は40%程度の同一性しかない。そこでこれらの遺伝子を取り替えた菌株を作製したが、運動能を失った。(3)好熱菌の培地成分が平面運動に与える影響:高度好熱菌Thermus thermophilusの代表的な野生株HB8の平面運動能を調べたところ、栄養培地では活発な運動が見られたが、最少培地では運動が抑制された。一方、別の野生株であるHB27は逆に、最少培地の方が活発に運動することがわかった。また、どちらの株も温度が高い方が運動が激しかった。さらに、寒天のメーカーによって運動能が異なることがわかった。好熱菌の線毛の伸張および収縮のためのATPaseについては、ほぼ解析を終了し、平成28年いた度中に論文投稿を行うことを目標としている。また、新規の線毛関連リポタンパク質を発見し、他のサブユニットとどのように相互作用するかを調べるためのシステムを立ち上げつつある。さらに、培地成分によって運動能が変化することがわかり、運動能を刺激する物質の探索に道を拓きつつある。一方、当初目的としていた高温下でのリアルタイム観察には着手できていない。装置が大がかりになりそうなことが主因で、今後他の班員と協力して実験系を立ち上げる必要がある。このように一部遅れている研究もあるが、それ以外は予定以上に進んでいる研究もあり、これらを考え合わせると、おおむね順調に研究が進んでいると言ってよい。

その変異株を寒天培地で生育させたところ、大部分の細胞はPilT1遺伝子破壊株と同様に運動能をほとんど失ったが、一部の細胞は協同性を失った様な運動を示した。またファージにより形成されるプラークは野生株に比べてやや小さくなる程度で、プラーク数は減らなかった。この変異株のPilT2の遺伝子を破壊したところ、その非協同的運動が消失し、ファージに対する感受性もPilT1遺伝子破壊株と同程度に低下した。このことは、PilT2がやはり何らかの運動現象に関わることを示す。また、PilT1の遺伝子破壊株ではPilT2を発現していると思われるが、その運動能をほとんど失うことから、PilT2はPilT1が存在する時にのみ機能を発揮することが示唆された。(1)線毛の収縮用ATPase PilTの加水分解活性を無くした変異酵素を好熱菌で発現させると、細胞の運動能を失うものの、ファージに対する感受性は野生型とほぼ同程度であった。これはPilTの遺伝子破壊株とは異なる表現型であり、その原因を探る必要がある。PilTの代わりに機能するタンパク質PilT2が知られており、本好熱菌でもその遺伝子が見つかっていることから、その遺伝子破壊株を作製して機能解析を行う。(2)新規に見出したリポタンパク質が外膜チャネル以外のサブユニット、特に内膜タンパク質と相互作用するのかどうかを調べ、リポタンパク質の機能解析を行う。具体的には、タグを付加したリポタンパク質を好熱菌で発現させ、そのタグに対する抗体を用いて相互作用タンパク質を探索する。(3)培地成分によって細胞の運動能が異なることがわかったので、培地成分を分解して刺激物質を特定することを試みる。さらには、その成分に向かって好熱菌が異動するのかどうかを調べる。(4)高度好熱菌Thermus thermophilusには代表的な野生株としてHB8とHB27が知られているが、これらの運動能を比べると、HB8の方が激しく運動する様子が観察されている。2つの株のタンパク質を比べると、線毛構造タンパク質のアミノ酸配列は高々40%程度しか一致しない。そこで、これらの遺伝子を取り替えて、運動能が変化する稼働かを調べる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
有機軌道論-基礎有機化学における新概念の構築

全研究期間(4年間)で以下のテーマを完成させた.1.ジアステレオ面選択性予測のための新理論モデル(a)従来の面選択理論の問題点の解明この20年,ジアステレオ面選択に関してAelkin-AnhモデルとCieplakモデルが遷移状態のantiperi planar効果(超共役)による安定化が面選択の本質であることを前提として熾烈な論争を展開してきた.本研究では,ケトンのLiAlH_4還元の遷移状態の構造を初めて求め,この前提の誤謬を種々の環式ケトンを用いて定量的に示した.(c)新理論モデルの応用多数の環式ケトンにこのEFOEモデルを適用したところほとんど例外なく適用できたのみならず,面選択性の予測にも威力を発揮することが実験で確認された.2.微弱相互作用系の定量解析(a)Seをプローブとした微弱相互作用機構の定量解析微弱相互作用の定量化のための方法論を確立することを目的として,16族元素のSeが関与する一連の微弱相互作用の定量評価と機構解析を行った。(b)Seが関与する水素結合の定量解析OH...Se水素結合の定量評価を行った。^<77>Se-NMRや赤外スペクトルの解析の結果,この水素結合の機構が共有結合的であることが示唆された。(c)タンパク質における分子内微弱相互作用型式の抽出と機構解析タンパク質のフォールディング機構解明のための基礎データの収集を目的として,PDB(Protein Data Bank)のタンパク質X線データをもとに,硫黄原子回りの原子間接触の種々の型式を抽出し,S-S...S,S-S...O,C-S...Sなどのvan der Waals接触およびそれら相互作用の強さの評価と機構解明を行った.3.基礎有機化学における諸問題の再検討(a)ハロベンゼンの不活性化の問題ハロベンゼンの反応性は一般にハロゲンのI効果およびM効果の拮抗作用で説明されているがfluorobenzeneはベンゼンより活性化されている.不活性化の原因は,塩素,臭素,ヨウ素の非共有電子対の電子供与性のために最低π軌道(lowest occupied π-MO)の準位が低下することにある.すなわち,ベンゼン環の反応性を支配する軌道はフロンティア軌道ではない.(b)cis効果とgauche効果の問題酸素やフッ素原子は強いcis効果とgauche効果を示す.その原因を解明すべく,1,2-difluoroetheneのNBO解析を行ったところ,フッ素原子の非共有電子対の非局在化(LP Effect)とσ型antiperiplanar効果(AP Effect)がcis体の方が大きいことが原因であることがわかった.全研究期間(4年間)で以下のテーマを完成させた.1.ジアステレオ面選択性予測のための新理論モデル(a)従来の面選択理論の問題点の解明この20年,ジアステレオ面選択に関してAelkin-AnhモデルとCieplakモデルが遷移状態のantiperi planar効果(超共役)による安定化が面選択の本質であることを前提として熾烈な論争を展開してきた.本研究では,ケトンのLiAlH_4還元の遷移状態の構造を初めて求め,この前提の誤謬を種々の環式ケトンを用いて定量的に示した.(c)新理論モデルの応用多数の環式ケトンにこのEFOEモデルを適用したところほとんど例外なく適用できたのみならず,面選択性の予測にも威力を発揮することが実験で確認された.2.微弱相互作用系の定量解析(a)Seをプローブとした微弱相互作用機構の定量解析微弱相互作用の定量化のための方法論を確立することを目的として,16族元素のSeが関与する一連の微弱相互作用の定量評価と機構解析を行った。(c)タンパク質における分子内微弱相互作用型式の抽出と機構解析タンパク質のフォールディング機構解明のための基礎データの収集を目的として,PDB(Protein Data Bank)のタンパク質X線データをもとに,硫黄原子回りの原子間接触の種々の型式を抽出し,S-S...S,S-S...O,C-S...Sなどのvan der Waals接触およびそれら相互作用の強さの評価と機構解明を行った.3.基礎有機化学における諸問題の再検討(a)ハロベンゼンの不活性化の問題ハロベンゼンの反応性は一般にハロゲンのI効果およびM効果の拮抗作用で説明されているがfluorobenzeneはベンゼンより活性化されている.不活性化の原因は,塩素,臭素,ヨウ素の非共有電子対の電子供与性のために最低π軌道(lowest occupied π-MO)の準位が低下することにある.すなわち,ベンゼン環の反応性を支配する軌道はフロンティア軌道ではない.(b)cis効果とgauche効果の問題酸素やフッ素原子は強いcis効果とgauche効果を示す.その原因を解明すべく,1,2-difluoroetheneのNBO解析を行ったところ,フッ素原子の非共有電子対の非局在化(LP Effect)とσ型antiperiplanar効果(AP Effect)がcis体の方が大きいことが原因であることがわかった.本年度はカルボニル基の還元反応の面選択性の新しい理論モデルの構築を中心に研究を行った.

シクロヘキサノン還元の代表的理論モデルと見なされているFelkin-Anh ModelとCieplak Modelはいずれも遷移状態の量子化学的考察に基づいており,前者はincipient結合が電子豊富、後者は電子欠乏と仮定し、互いに逆の超共役安定化効果(anti-periplanar effect;AP効果)が面選択の本質であると主張している.本研究では,シクロヘキサノンの還元反応をモデル系に採用し,Felkin-Anh ModelとCieplak Modelが主張する遷移状態でのAP効果をNat ural Bond Orbital(NBO)理論で定量的に評価してみた.その結果,incipient結合は電子欠乏でありCieplakのAP効果の方が大きいが,遷移状態に至る過程で出現するこの安定化効果は,意外にも面選択性とは逆に作用する小さな副次効果であることが示唆された.すなわち,equatorial攻撃の方がaxial攻撃よりAP効果が大きく作用し,もし,このAP効果が面選択性の支配因子であるとするとeqatorial攻撃が優先することになり,実験結果と矛盾する.従来,カルボニル還元反応の面選択性は常に遷移状態の安定化効果(特にAP効果)に着目されて議論が展開されてきたが,今回の研究結果から,AP効果は選択性の本質でないということが明瞭に示されたと考えている.さらに,面選択の本質は,反応初期に与えられるπ面両側での反応推進力の差で決まると仮定し、初期状態におけるフロンティア軌道の相互作用が選択性の本質であると仮定するEFOEモデル(Exterior Frontier Orbital Extension Model)を構築した.この理論モデルはケトン基質の分子表面の外側のLUMOのπ面両側の広がりの差が反応推進力の差を生み出す要因であると考える.この理論モデルで定義されるパラメーターが速度パラメーターと極めて良い相関を示すことを多数環式ケトン系で示すことができ,長年に亘るヒドリド還元面選択性の論争に決着をつけることができた.本年度は主に次の3つのテーマについて研究し,化学の常識に反する成果を論文にまとめた.現在2年目であるが,これまでの積み重ねもあり,基礎有機化学における新概念の構築に関してかなりの成果を出せたと考えている.1.面選択性の新理論の構築:環状系ケトンの求核付加反応の面選択性の新理論として,Exterior Frontier Orbital Extension Model (EFOE Model)を構築し,遷移状態ではなく,基底状態の基質の立体配座とフロンティア軌道の面差で面選択が決定されることを報告したところ(論文4報),かなりの反響があり,アメリカ化学会の総説を書き終わったところである.遷移状態での安定化効果が面選択の本質でないことが初めて明らかにされた点が国際的にも評価された.基礎有機化学の常識に反する結論である.2.微弱相互作用系の機構解明と定量評価:★Se...F,Se...Oの2つの相互作用の大きさを実験的に決定し,いずれも軌道相互作用機構であることをNatural Bond Orbital法とNMRの溶媒効果で初めて示した.Se...F相互作用でさえ軌道相互作用機構であることが示された点は,電気陰性度を基盤にした化学結合の常識に反する結論で非常に興味深い結果であると考えている.3.ハロベンゼンの反応
異常凝集体の細胞内形成と分泌によるアルツハイマー病神経細胞死の伝播

申請者らは、Aβ30個が規則的に折り畳まれた球状体ASPD(Parthasarathy et al. JACS2015)が、神経の生存と機能に必須なシナプスタンパク質Na, K-ATPase α3(NAKα3)に選択的に結合し、その機能を阻害し細胞死を起こすことを証明し、アルツハイマー病の新たな神経細胞死機構を提示した(Ohnishi et al.PNAS2015)。その後、パーキンソン病とALSで同様の報告があり、異常凝集体がNAKα3に結合し機能を阻害することによる神経細胞死が神経変性疾患に共通な病態ということが解った。本研究では、ASPDがNAKα3に選択的に結合する構造基盤を理解し、NAKα3の局在と真の機能を解明する。さらに、ASPD形成機構から神経細胞死の伝播機構を解明することを目的とする。今年度、課題1については、NAKα3結合に関わるASPD表面構造を溶液及び固体NMRで解析し論文に纏め始めた。また、マウス脳において見出した、神経細胞においてNAKα1の発現とNAKα3の発現は明確に棲み分けている知見については論文投稿中である。またASPD蓄積による細胞死が起こる遺伝子改変マウスを見出し、定量的解析方法を構築した。課題2については、NAKα3-ASPDの相互作用を阻害し神経細胞死を阻止するペプチドの定量的評価系の構築に成功し、ファージディスプレイ法から得られたペプチドライブラリーの中から、ASPDによる神経細胞死を阻止できる最小単位のペプチドを同定することに成功し、さらに配列の最適化を行った。課題3については、成熟神経細胞を用いてASPD形成機構を解明する系の構築に成功し、ASPDが特定の神経細胞内で形成され分泌されることを見出し、論文としてiScienceに出版した。上記のとおり計画は極めて順調に進んだ。上記の計画に記載した結果に加えて、(1)東京大学の豊島近先生との予備的研究により、NAKα3-ASPDの結合様式自体が過去に報告のない新しい形態である可能性が出てきたこと。その結合部位がパーキンソン病でも共通であるため、新しい形態による新しい阻害様式であることが強く示唆されたこと。(2)ASPDが細胞外に分泌されていることから、体外診断の可能性が示唆され、さらに、ASPDだけを選択的にピコモルレベルで検出出来る極めて高感度な診断系の構築に成功したこと。上記から予想以上に進展していると判断した。研究課題は、課題1ASPDとNAK α3結合の構造基盤解明、課題2構造理解に基づく神経細胞死の阻止、課題3ASPD形成と分泌、伝播機構の解明、である。申請者の総括の下、研究室メンバー、名古屋大学廣明教授、イリノイ大学石井教授、福井大学深澤教授、ルーベン大学De Strooper教授の協力の下、アルツハイマー病で起こる神経細胞死を総合的に理解し、阻止を目指す。課題1ASPDとNAKα3結合の構造基盤解明:1固体NMR、溶液NMRの解析結果からASPDの二次構造を解明し、論文にまとめる。2上記、酵母NAK発現系を活用し、ASPD結合による影響を電位感受性色素等による機能解析で解明する。上記の結果から得られたASPDの構造モデルから、相互作用部位について分子動力学シミュレーションを行い、相互作用領域を特定し、論文に纏める。3ASPD形成モデルマウスの解析を論文に纏める。この結果に基づき、ASPD形成を亢進する新たなAPP突然変異体を用いたモデル動物を作製し、病態解明及び創薬に活用する。課題2構造理解に基づく神経細胞死の阻止:表面プラズモン共鳴装置及び成熟神経細胞を用いた機能的解析により、ペプチドからペプチドミメティクスに展開する基盤となる最適なアミノ酸配列を得る。課題3ASPD形成と分泌、伝播機構の解明1上記結果を論文に纏める。CLEIAーASPD検出系は診断への展開を目指す。2ASPD形成とpresenilin代謝の関係について長鎖アミロイドとの関係を解明する。3ASPD形成を可視化する新たなイメジングシステムの構築に着手する。ASPD蓄積モデルマウスを解析し、病態の伝播の時系列を明らかにする。基本的要素技術は完成しており、モデルマウスの構築等には着手ずみであるため、大部分の目標を達成出来ると考えている。研究成果は知財化した上で論文として公表し社会に還元する。申請者らは、Aβ30個が規則的に折り畳まれた球状体ASPD(Parthasarathy et al. JACS2015)が、神経の生存と機能に必須なシナプスタンパク質Na, K-ATPase α3(NAKα3)に選択的に結合し、その機能を阻害し細胞死を起こすことを証明し、アルツハイマー病の新たな神経細胞死機構を提示した(Ohnishi et al. PNAS2015)。初年度の成果として、NAKα3結合に関わるASPD表面構造は溶液及び固体NMRにより決定した。また、マウス脳によりNAKα3の局在を解析したところ、実は神経細胞においてNAKα1の発現とNAKα3の発現は明確に棲み分けていることが解った。

さらに、ASPDとNAKα3の結合様式自体が過去に報告されたことがない新しい様式である可能性が高まり、今後、分子レベルでの解析が極めて重要となり、それを東京大学の豊島近先生との共同研究で進めることとなった。また、NAKα3-ASPDの相互作用を阻害し神経細胞死を阻止するペプチドの定量的評価系の構築に成功し、ファージディスプレイ法から得られたペプチドライブラリーの中から、ASPDによる神経細胞死を阻止できる最小単位のペプチドを同定することに成功した。最後に、成熟神経細胞を用いてASPD形成機構を解明する系の構築に成功し、ASPDが特定の神経細胞内で形成され分泌されることを見出した。上記のとおり計画は極めて順調に進んだ。申請計画書に予定していた計画は全て達成した。それに加えて以下の新たな、極めて重要と思われる知見を得たため。(1)東京大学の豊島近先生との予備的研究により、NAKα3-ASPDの結合様式自体が過去に報告のない新しい形態である可能性が出てきたこと。その結合部位がパーキンソン病でも共通であるため、新しい形態による新しい阻害様式であることが強く示唆されたこと。(2)ナトリウムポンプは、ハウスキーピングエンザイムであり、あまりに重要であるため特定の疾患に関わるとは思われていなかった。しかし、NAKα3は神経変性疾患に共通の病因である可能性が高まり、さらに、今回の我々の研究からその分布に大きな偏りがあることから、特定の役割を担っている可能性が高まった。(3)ASPDの形成が、その突然変異がアルツハイマー病発症に直結するプレセニリンの活性に深く関連することを示す証拠を得た。上記から予想以上に進展していると判断した。申請者らは、Aβ30個が規則的に折り畳まれた球状体ASPD(Parthasarathy et al. JACS2015)が、神経の生存と機能に必須なシナプスタンパク質Na, K-ATPase α3(NAKα3)に選択的に結合し、その機能を阻害し細胞死を起こすことを証明し、アルツハイマー病の新たな神経細胞死機構を提示した(Ohnishi et al.PNAS2015)。その後、パーキンソン病とALSで同様の報告があり、異常凝集体がNAKα3に結合し機能を阻害することによる神経細胞死が神経変性疾患に共通な病態ということが解った。本研究では、ASPDがNAKα3に選択的に結合する構造基盤を理解し、NAKα3の局在と真の機能を解明する。さらに、ASPD形成機構から神経細胞死の伝播機構を解明することを目的とする。今年度、課題1については、NAKα3結合に関わるASPD表面構造を溶液及び固体NMRで解析し論文に纏め始めた。また、マウス脳において見出した、神経細胞においてNAKα1の発現とNAKα3の発現は明確に棲み分けている知見については論文投稿中である。またASPD蓄積による細胞死が起こる遺伝子改変マウスを見出し、定量的解析方法を構築した。
発がん性エチルベンゼンの光分解物および代謝物による遺伝子損傷機構

揮発性有機化合物エチルベンゼンは、環境中から高濃度で検出され、大気汚染や室内環境汚染の一因となっている。発がん性が懸念されているが、エチルベンゼン自体には遺伝子損傷作用はない。我々は、環境中に放出されたエチルベンゼンが、光曝露や代謝を受けて活性化され、発がん性を示すようになることを示した(Midrikawa et al. 2003Chem. biol. interact.他)。すなわち、エチルベンゼンは光照射により過酸化物を生成しグアニン塩基を酸化すること、また代謝によりカテコールおよびヒドロキノン体へ変換され銅を介した酸化還元サイクルで発生する活性酸素によりDNAを損傷することを明らかにした。さらに、対象を他の化合物に拡大し、以下のように研究を展開した。1.内分泌撹乱物質ノニルフェノールに遺伝子損傷活性があることを明らかにした(Okamoto et al. 2006 J. Health Sci.)。2.防腐剤として広く使用されるメチルパラベンが、光暴露と代謝の組み合わせにより活性化されることを見出した。3.ベンゼン環のカルボニル基がカテコールの遺伝子損傷活性を抑制することを明らかにした。化合物全般の渚性予測や代替化合物のデザインに有用である。これら遺伝子損傷活性の鍵となる「ベンゼン環の水酸化」は他の活性(例えば内分泌撹乱活性など)においても重要な役割を果たす。4.可塑剤の内分泌撹乱作用が太陽光暴露により顕在化することを示した(Okamoto et al. 2006 Chemosphere)5.紫外線吸収剤が太陽光紫外線により活性酸素を発生し自身を活性化することを見出した。6.ある種のフラボノイドに高い抗エストロゲン活性があることを見出した(Okamoto et al. 2006 J. Health Sci.)。以上のように、特定の化合物の活性機序に加え、環境化学物質の安全性評価において重要な複数の知見を得ることができた。本研究でわれわれは発がん性エチルベンゼンの代謝活性化による酸化的遺伝子損傷機構を明らかにした。ラット肝ミクロソームを用いた代謝実験により、エチルベンゼンの代謝物としてベンゼン環水酸化体(2-エチルフェノールおよび4-エチルフェノール)を同定した。これらの代謝物はさらに環水酸化を受けて、それぞれエチルヒドロキノン(EHQ)および4-エチルカテコール(EC)へと変換された。EHQおよびECは仔牛胸腺DNAに対してCu(II)存在下で8-oxodG(酸化的遺伝子損傷の指標)を濃度依存的に生成した。さらに、ECの8-oxodG生成量は生体内還元物質であるNADH存在下において4倍に増大した。8-oxodG生成量を指標として各種活性酸素スカベンジャーおよびCu(I)特異的キレート剤を用いEHQおよびECによる酸化的遺伝子損傷メカニズムについて検討した。EHQおよびECの8-oxodG生成に対してヒドロキシルラジカルスカベンジャーは全く抑制作用を示さなかった。カタラーゼおよびCu(I)キレート剤は明らかな抑制作用を示した。また、幅広く活性酸素種に反応するメチオナールも抑制作用を示した。スーパーオキシドジスムターゼはわずかに増強作用を示した。以上のことから、EHQおよびECはセミキノンラジカルおよびベンゾキノン体へと自動酸化される過程でスーパーオキシドを生成すると考えられる。ECは生体内還元物質NADHとの反応により酸化還元サイクルを形成し、スーパーオキシドの生成を増強する。

スーパーオキシドはCu(II)を還元してC(I)を生成し、このCu(I)と過酸化水素(スーパーオキシドから生じる)とで形成される錯体がDNAに酸化的損傷を与えると考えられる。このような各種化合物の代謝活性化のほか、光分解物による生体影響についても報告している。エチルベンゼンは大気汚染や室内環境汚染の原因物質のひとつである。車両燃料の添加剤や塗装用溶剤として広範に使用されており、環境中において高濃度で検出される。エチルベンゼンは、国際がん研究機関IARCの分類では「ヒトに対して発がんの可能性がある」グループ2Bにランクされており、発がん性が懸念されている。しかしながら、エチルベンゼン自体には発がんの引き金となる遺伝子損傷作用はなく、その機序は解明されていない。そこで我々は、環境中に放出されたエチルベンゼンが光曝露や代謝を受けて活性化されるのではないかと考え、本研究においてそれを実証した。光により生成する過酸化物がDNAの連続グアニン塩基を酸化損傷することを示したのをはじめ、代謝によりカテコールおよびヒドロキノン体へ変換される結果、銅を介した酸化還元サイクルで過酸化水素が発生しDNA損傷を引き起こすことを明らかにした。さらに、この機序は他の化合物においても起こり得るメカニズムではないかと考え、対象を他の化合物に拡大し本研究を発展させた。ベンゼン環の水酸化は他の活性にも重要であり、例えば女性ホルモンとの構造類似による内分泌撹乱活性の獲得などの可能性が考えられる。身近な環境化学物質であるプラスチック可塑剤(フタル酸エステル)や紫外線吸収剤(ベンゾフェノン)、代表的な内分泌撹乱性環境化学物質ノニルフェノールなどに関して検討したところ、これらは光曝露および代謝により親物質にはなかった活性を獲得した。また、遺伝子損傷作用発現に必要な周辺部分構造についてカテコールおよびキノンを基準に検討した結果、キノン型が周辺構造に関係なく活性を示すのに対し、カテコール型はそれらの影響を受けやすいことがわかった。本研究の成果として、化学物質の環境中や体内での活性化および活性発現の分子機構、さらにはそれらの活性の制御に関して有用な多くの知見を得ることができた。
Effects and Safety of Oral Mast Cells Stabilization Therapy in Early Dengue Patients: A Randomized, Placebo-Controlled Trial

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
広汎性発達障害児への包括的な教育支援プログラムの開発

本研究は、知的障害を伴わない広汎性発達障害児への包括的な教育支援プログラムの開発を目的とした。研究では、1.広汎性発達障害の心理特性とアセスメント方法の開発、2.広汎性発達障害児への指導プログラムの開発、3.広汎性発達障害児の関係者への支援プログラムの開発、4.広汎性発達障害児への教育支援システムの調査を行った。本研究により、学齢段階において主に通常学級に在籍する知的障害を伴わない広汎性発達障害児への教育支援プログラムを明らかにすることができた。本研究は、小学校高学年から中学校の段階にある主に通常の学級に在籍する知的障害を伴わない広汎性発達障害児に対する直接的な支援と、当該の児童生徒を取り巻く家族(保護者)、級友、教員などに対する間接的な支援からなる包括的な教育支援プログラムの開発を目的としている。平成19年度から3カ年計画で実施しており、平成20年度からの情緒障害通級指導教室における包括的な教育支援プログラムの実施検証を行うために平成19年度は主に以下の活動を実施した。1.国内外の広汎性発達障害児に対する教育支援状況の視察広汎性発達障害児に対する教育プログラム及びその指導・支援のために必要な環境整備について明らかにするために、韓国(ソウル)の自閉症養護学校と日本(香川)の情緒障害通級指導教室について視察及び意見交換を実施した。2.広汎性発達障害児に対する治療教育プログラムの開発とその効果に関する臨床的検討平成1517年度に科研費の助成を得て広汎性発達障害児に対する9領域にわたる治療教育プログラムの開発を行ってきた。本年度は、あらたに教育アセスメントの定式化に関する検討と広汎性発達障害児の社会性の特性の解明とプログラム開発を行った。加えて、これまでに開発されてきた治療教育プログラムをあわせて、大学の教育相談機関に通所する児童生徒に対してその効果に関する臨床的検討を行った。3.通常の学級における支援ニーズの解明と級友に対する支援プログラムの検討通常の学級において広汎性発達障害児とそれを取り巻く一般の児童生徒とどのようなかかわりの実態や支援ニーズがあるか、さらに、一般の児童生徒の理解と広汎性発達障害児を含めて学級内での豊かな相互作用を育むためにどのような支援が必要か、教職員に対する調査研究と小学校における実施研究を行った。本研究は、広汎性発達障害児に対する包括的な教育支援プログラムの開発を目的に、(1)障害特性の理解と支援、(2)地域での生活支援、(3)支援の質の管理のための臨床及び調査硬究からアプローチしている。平成20年度は、平成19年度までの研究を基盤としながら以下の取り組みを実施した。(1)に関しては、相手の感情や意図理解の特性の解明とその支援法の開発、社会的な状況理解の支援法の開発、協調行動(相談・話し合い)の支援法の開発、他者との伝達・聞き取り行動の支援法の開発を進めてきた。(2)に関しては、広汎性発達障害のある中学生を対象に、自己決定に関する支援を実施した。1つは中学生の女子生徒に対して自らの望み(WANT)について意思表明させ、支援者との対話の中で実現していく「夢プロジェクト」を企画しその効果と支援方法の検討を事例的に実施した。もう1つは5名のグループにおいて自分たちの望み(WANT)について意思表明をさせ、共同して実現していく「本人活動」を企画しその成果と支援方法の検討を実践的に行った。(3)に関しては、カリフォルニア州とニュージャージー州への調査研究を行い、個別教育計画(IEP)を基盤にした支援のマネージメント方法に関するシステムや方法について検討した。平成20年度は上記の取り組みと並行して、知的障害を伴わない広汎性発達障害児の教育支援の拠点となる清緒障害通級指導教室の共同研究による包括的な教育支援プログラムの実地検証を行うことを計画していた。現在、通級指導教室への対象児童にアセスメントを実施した段階である。平成21年度は、それらの結果を踏まえて実際の教育支援を行い本介入プログラムの効果についてさらに実地検証を続ける予定である。本研究は、広汎性発達障害児への包括的な教育支援プログラムの開発をねらいに、1.障害特性の解明とそのアセスメント法の開発、2.社会参加のための指導プログラムの開発、3.支援の質の管理方法の検討を進めてきた。本年度は、研究の最終年度にあたり、指導プログラム開発のための臨床研究を継続実施するとともに、指導プログラムめ成果について検証を進めてきた。臨床研究については、新たに高校生段階の知的障害を伴わない広汎性発達障害児に対して自己開示と自己洞察を深め、仲間と思いを共有する活動を展開してきた。それらにより、小学校段階から高校段階における知的障害を伴わない広汎性発達障害児の人間関係形成プログラムめ原型を構築することができた。また、これまでに教育支援プログラムを適用された対象児について、その行動変容と学校や家庭での適応状況を調査した結果、学校や家庭での適応状況が大幅に改善されたことが明らかになった。

一方、対象児については、変容が確認された行動と、変容がみられにくい行動を明らかにすることができた。以上のことから、本教育プログラムの有効性が明らかにされるとともに、広汎性発達障害児の障害特性のより明確な把握と、教育支援の対象となる行動と環境的援助が必要な行動について確認することができた。現在、開発してきた指導プログラムは、広汎性発達障害児への人間関係形成プログラムとして集約し、出版準備を進めている。また、教育支援プログラムのシネテムや運用方法などの整理・検討を引き続き行い、学齢期段階における広汎性発達障害児への教育支援システムの構築を図っていく計画である。
知識発見の論理に関する研究

本研究課題では,知識発見の論理の基礎付けおよび知識発見の計算モデルに関する研究を行なった.知識発見の論理の基礎付けに関する研究では,哲学における論理および数理論理学の両面から,知識発見の論理の基礎付けを図ることを目的とし,科学哲学における「発見の文脈」,特に,論理的アルゴリズムに還元できない「発見」について,哲学的視点から考察した.さらに発見の論理の演繹的側面を記号論理学,形式論理学の立場から考察した.さらに,発見における知識および概念の獲得過程を論理の立場から分析し,信念更新の理論に基づいて定式化した.また,数学における理想概念の導入と発見の関連を考察し,同時に概念と判断を組織的に記述できる体系を導入し,概念発見の考察のための基礎を与えた.知識発見の計算モデルに関する研究では,知識発見の論理に対応する計算モデルについて検討し,適切な計算モデルを実現するシステムを計算機上に実現した.具体的には,分散計算空間における求解計算モデル,モデル検査法に基づくアルゴリズムの発見,古典論理の証明からのアルゴリズム発見手続について考察し成果を挙げた.本研究課題では,知識発見の論理の基礎付けおよび知識発見の計算モデルに関する研究を行なった.知識発見の論理の基礎付けに関する研究では,哲学における論理および数理論理学の両面から,知識発見の論理の基礎付けを図ることを目的とし,科学哲学における「発見の文脈」,特に,論理的アルゴリズムに還元できない「発見」について,哲学的視点から考察した.さらに発見の論理の演繹的側面を記号論理学,形式論理学の立場から考察した.さらに,発見における知識および概念の獲得過程を論理の立場から分析し,信念更新の理論に基づいて定式化した.また,数学における理想概念の導入と発見の関連を考察し,同時に概念と判断を組織的に記述できる体系を導入し,概念発見の考察のための基礎を与えた.知識発見の計算モデルに関する研究では,知識発見の論理に対応する計算モデルについて検討し,適切な計算モデルを実現するシステムを計算機上に実現した.具体的には,分散計算空間における求解計算モデル,モデル検査法に基づくアルゴリズムの発見,古典論理の証明からのアルゴリズム発見手続について考察し成果を挙げた.本研究組織では、科学における知識発見を、科学哲学および数理論理学の観点から分析・定式化すること,さらに、知識発見の論理体系を解釈するための計算モデルを構築し、それにより機械発見の方法を定式化することを目的としている。この目的のため,哲学・論理グループと情報科学グループの2つを構成して以下の研究を行った.1.哲学・論理グループ本研究では、科学哲学の発展にしたがって、発見の概念がどのように推移してきたか概観し,次に、論理的なアルゴリズムに帰着することのできない、科学発見におけるレトリックの因子について言語哲学的観点から分析した。また,科学的知識に対する論理的基礎を与える試みについて研究した。さらに,知識獲得の過程の論理的分析を行い,AGM理論の拡張により信念の改訂の繰り返しなど動的な局面を扱えるようにした。2.情報科学グループ(i)明示的環境をもつ計算系を設計・提案した.新しい概念は、その多くの具体例が集積することにより発見されることが多い.具体例を取る操作は、抽象化と代入のふたつの操作の合成と考えられるが,代入を一般化した明示的環境の体系を提案し,その性質を証明した.(ii)モデルチェッキングを応用したアルゴリズムの発見手法について研究した.並列ガーベージコレクションを定式化し,適切に設定した有限モデル空間上のモデルチェッキングにより,知られているアルゴリズムとは異なる新しいアルゴリズムを発見した.(iii)その他,等式の求解アルゴリズムにおける知識発見,古典論理の証明からのアルゴリズム発見等の課題について検討し,それぞれ基礎的な成果を得た.新たな知識の発見・獲得は,科学の諸分野の発展の契機であり続けてきた.さらに,近年,人による発見だけでなく,計算機を用いた大量データからの機械発見の研究が盛んになりつつある.しかし,現在までのところ,その手法は事例に学ぶ実証的なものであり,発見のための論理として一般的な基礎付けはなされていない.このような状況のもとで,本研究組織では,結論への飛躍,個々の仮説の棄却,さらには,仮説空間全体の棄却といった事象の論理構造を明らかにし,特定の応用分野にとらわれない一般性を持つ「発見のための論理体系」の構築と,その論理体系の機械発見等への応用の研究が必要であると考えて研究を行った.哲学・論理グループでは,発見を広い観点から研究し,特に,発見の歴史的,社会的側面を考慮して研究を行った.主要な成果は,(i)科学的発見におけるメタファーの役割について,換喩的想像力と隠喩的想像力という観点から特徴付けを行った(ii)演繹的観点からの発見の特徴付けの1つとして,ゲーデルの不完全性定理の果たす役割を明らかにした(iii)知識獲得過程に対して,信念更新の理論を利用した形式化を与えた,等がある.情報科学グループでは,発見の計算論的側面を主に研究し,知識の機械発見の理論的基礎付けを目標とした.成果としては,(i)環境と文脈を持つ計算系の提案.(ii)昨年度からのモデル検査によるアルゴリズム発見の研究の継続として,Dekkerのアルゴリズムの変種の発見(iii)抽象モデル検査における抽象化の発見(iv)等式の求解アルゴリズムにおける知識発見,(v)古典論理の証明からのアルゴリズム発見のための形式化がある.本研究では、「発見とは何か」という問いを立てた上で、広く、歴史的、社会的側面をも考慮しながら、発見について多面的な考察を行った。理工学の分野の研究者と文科系の哲学者が共同で研究を行うという日本においてまれな試みを実行した。

特に、発見において決定的に重要な役割を果たすと考えられる言語および論理は、理工学、哲学いずれの分野においても重要な研究対象であり、文系、理系の境界をこえて共同研究をおこなったことは意義深い。今年度に特に研究をおこなったのは、野矢氏による根源的規約主義にもとづく検討と、斎藤氏による数学におけるパラダイム変換の理論に基づく検討である。これらを通じて、(機械でない)人手による発見について、そのプロセス、その意義、発見そのものについての洞察等を深め、別掲の論文において発表を行うことができた。このほかに、各研究分担者による個別の研究もおこない、判断に関する論理的分析をMartin-Lofの判断論に基づいておこなった研究、科学的理論の形成と発見過程についての研究、セレンディピティーによる科学的発見の分析、論証の発見を問題解決と結びつけた研究などの成果を得た。一方で、このような演繹的な立場を直接的に発見に役立てる試みとして、情報科学の領域に属する研究分担者が、等式の求解方法、モデル検査を用いたアルゴリズムの発見手法の提案、古典論理の証明からの計算の発見、などの成果を得た。これらは、発見の本質を完全に明らかにしたとは言えないが、将来の知識発見の論理の構築に向けての重要な足がかりを与えたと考えられる。
ディーゼル排気微粒子(DEP)から抽出されたニトロフェノール化合物の内分泌影響

ディーゼル排気粒子から、世界で初めて、分離された生物活性物質であるニトロフェノール類について、生殖器や内分泌系に及ぼす影響について検索し、ラットのin vivo実験やin vitro実験によって、これらの化学物質がエストロゲン作用や抗アンドロゲン作用を持ち、構造によって、その作用と強さが異なることを明らかにした。また、一部のニトロフェノール化合物は、現在使用されている農薬の第一次分解物質であることが判明したため、日本ウズラに投与すると、顕著な精巣の委縮を示し、生態系への影響を考慮する必要性が判明した。この結果は次のように要約された。1.4-ニトロフェノール(PNP)はラットではエストロゲン作用と抗アンドロゲン作用を示したが、ウズラでは抗アンドロゲン作用が顕著であった。昔、農薬として使用されていたパラチオンの一次分解物質であることが判明し、開発途上国のパラチオン使用が懸念された。2.3-メチル-4-ニトロフェノール(PNMC)はPNPと同様な作用を示したが、その活性はPNPより低いと推測された。この物質は、現在、日本や世界中で使用されている農薬であるフェニトロチオンの一次分解産物であり、使用の仕方とその量に注意する必要がある。3.4-ニトロ-3-フェニルフェノール(PNMPP)はPNPと同様な作用を持つが、3種の化合物の中では最も強い作用を示した。4.同族構造異性体である2-ニトロフェノールは、エストロゲン作用、抗アンドロゲン作用を示さなかった。これらの事から、構造活性相関も明らかとなった。げっ歯類および鳥類の内分泌系および生殖器への影響を明らかにするために、25日齢の雌性Wistar Imamichiラットを使用し、卵巣を摘出し、DEPから発見したニトロフェノール化合物(4-ニトロフェノール(PNP)、3-メチル-4-ニトロフェノール(PNMC)および4-ニトロ-3-フェニルフェノール(PNMPP))を皮下に翌日から5日間連続投与し、子宮肥大試験、子宮筋収縮試験(オキシトシン感受性試験)、免疫組織学的検査およびホルモン測定などの内分泌学的検査により、これらのニトロフェノール類がエストロゲン作用及び抗アンドロゲン作用を持つことを明らかにした。一方、酵母あるいは培養細胞を使用した実験で、これらのニトロフェノール類がエストロゲン作用および抗アンドロゲン作用を持つことを確認した。これらの事によって、DEP中のニトロフェノール類がげっ歯類の内分泌かく乱作用を持つことが強く示唆された。さらに、鳥類に及ぼす影響では、被験薬として、DEP中成分のみならず農薬フェニトロチオンの分解産物でもある、3-メチル-4-ニトロフェノール(PNMC)が、雄性日本ウズラに対して精巣の顕著な萎縮などの生殖器影響を持つことを明らかにした。この結果は、農薬のみならずDEPも生態系に影響する可能性を示した。また、ディーゼル排気中のニトロフェノール化合物の正確な定量法について、ディーゼル排気ガスのトラップ法について検討し、排気ガスをブタノール液層、アルカリ液層を通し、最後に冷却管で冷却する方法が捕集率増加に良いことが判明し、開発に目処がついた。前年度に引き続き、ニトロフェノール類のげっ歯類および鳥類の内分泌系および生殖器への影響を明らかにするために、25日齢の雌、雄性Wistar Imamichiラットを使用し、DEPから発見したニトロフェノール化合物(4-ニトロフェノール(PNP)、4-ニトロ-3-フェニルフェノール(PNMPP)、3-ニトロフェノール(MNP)、2-ニトロフェノール(ONP))を皮下に翌日から5日間連続投与し、子宮肥大試験、子宮筋収縮試験、免疫組織学的検査あるいはハシュバーガー試験、ホルモン測定などの内分泌学的検査を行った。PNPが抗アンドロゲン作用を持つ事、PNMPPは低濃度で抗アンドロゲン作用を示し、高濃度でエストロゲン作用を持つ事が明らかとなった。一方、MNP,ONPの作用はPNP,PNMP,PNMPPに比較して低く、構造による作用の強さが異なることが判明した。

また、酵母あるいは培養細胞を使用した実験で、これらのニトロフェノール類が程度の差があるが、エストロゲン作用あるいは抗アンドロゲン作用を持つことを確認した。さらに、鳥類に及ぼす影響では、PNMCの雄性日本ウズラに対する抗アンドロゲン作用(精巣の萎縮)が、中枢性及び直接作用によって起こることが培養細胞試験で解明された。この結果は、農薬のみならずDEPも生態系に影響する可能性を示した。また、ディーゼル排気中のニトロフェノール化合物の正確な定量法について、ディーゼル排気ガスのトラップ法についてさらに検討し、排気ガスをバブリング法でブタノール液層、アルカリ液層を通し、最後に冷却管で冷却する方法が捕集率増加に良いことが判明した。そこで、市街地の測定の前に、ディーゼル車の排気付近で、同様なトラップが出来るか検討した。平成17年度と18年度に得られた結果の追試および補足実験を行い、DEP中のニトロフェノール化合物の内分泌・生殖器影響についてまとめると共に、構造活性相関を検討した。さらに構造異性体(ONPなど)について鳥類に対する影響について検索した。その結果、PNPが抗アンドロゲン作用を、PNMPPは低濃度で抗アンドロゲン作用を示し、高濃度でエストロゲン作用を持つ事を明らかにした。一方、ONPの作用はPNP,PNMP,PNMPPに比較して異なり、構造による作用の強さが異なることが判明した。特に、ONP(ベンゼン環の1と2に水酸基とニトロ基がある)はエストロゲン作用と高アンドロゲン作用を示さなかった。従って、水酸基とニトロ基の位置関係による構造活性相関を明らかになった。さらに、これらのニトロフェノール類の抗アンドロゲン作用は、鳥類では哺乳類よりも4-5倍強い事が判明し、そのメカニズムが肝細胞の解毒機能の違いにあることを明らかにした。また、ディーゼル排気中のニトロフェノール化合物の定量と環境中のニトロフェノールのヒトへの健康影響および生態系への負荷を検討した。最新の我々の測定では、ニトロフェノール類の含量は200mg/kg DEPであった。PM2.5の大気環境基準値である100μg/m3で全てDEPと仮定した場合、20ng/m3で、1日吸入量は300ngと試算され、現状での寄与率は低いと推察された。しかし、PNMCは農薬のフェニトロチオンの第一次分解物質であり、日本では年間12001400トン使用されている。化学構造からその半分はPNMCであり、田畑、山林に集中的に散布されており、差は大きいが数mg/m^3の高濃度の報告もあり、難分解性である事と鳥類は哺乳類より45倍影響が強い事から、農薬による生態系への影響は無視できないと考えられた。
低栄養入所高齢者に対するBCAAの肺炎予防効果に関する研究

本邦において、現在までに高齢者入所施設における肺炎発症予防に有効な手段が示された研究はない。特に口腔ケアについては、専門的口腔ケアの有効性が示された研究はあるが、低栄養状態が肺炎のリスクが高まることが分かっているものの、栄養状態を改善することが肺炎の予防につながることを具体的に示した研究は少なかった。その原因としては、1用いられる栄養剤がまちまちであり、成分が担保されていなかったこと。2補助食品の摂取量が安定しなかったことなどが挙げられる。また、3特定の栄養素の有効性について示されたことはなかった。本研究では、同じエネルギー量を付加する場合に、特に高齢者に起こりうる筋蛋白減少症、いわゆるサルコペニアの改善に欠かせない栄養素である、分岐鎖アミノ酸(BCAA)を一定量投与することが肺炎発症に与える影響を、RCTにて確認することが出来る可能性がある。さらに、誤嚥性肺炎を引き起こしかねない高齢者であっても、経口摂取が出来るうちに栄養介入を行うことが出来れば予防することが可能であると証明されれば、誤嚥性肺炎の低リスク高齢者、すなわち一般の高齢者についても同様に、必要な栄養素を予め摂取することで、健康増進につながることが示せる。すると現在死亡原因の第3位になっている肺炎の数を減少することが出来ると考えられ、高齢者に係る医療費抑制にもつながり、在宅療養を推進する一歩につながる可能性もある。当初申請していた計画では、施設を3群に分けて対応する予定だったが、予算の関係上、計画の完全なる見直しを余技なくされている。また多施設での研究を考えていたが、助言をいただきながら、学内での実施を検討しており、期間延長を依頼した。今後は学内で小規模での実施を考えている。特に緩和ケアセンターを中心に、誤嚥性肺炎の恐れのある症例を対象として、遅くとも6月までに開始し、実施期間は当初予定よりも短く設定することで症例数を確保したい。本研究では肺炎予防の手段として、口腔ケアの後に口腔清拭用ウェットティッシュによる口腔内細菌の除去を図る「ワイプ法」と「ONS:Oral Nutritional Supplement」の投与を同時に実施する「ワイプとひとくち栄養法」を応用し、協力の得られた高齢者入所施設(特別養護老人ホーム、ケアハウス等)を、対照群、ONS群(通常のONS)、「BCAA群」(インナーパワーの使用)の3群に割り付け、誤嚥性肺炎発症の高リスク患者に対しての比較検討試験を行う計画であった。現在までの状況として、それぞれ施設の公募を検討すべく計画を検討していたが、予算の検討などを行っているが、予算内ですべての研究材料を負担出来ないことから、研究計画全体の見直しが必要となっている。具体的には、対照群、ONS群、BCAA群それぞれ80例ずつ、計240例のエントリー予定であったが、栄養剤の購入額が予算を超える可能性があり、保存期間なども考慮して、平成29年度後半より各群40例ずつのエントリーを目指していく。さらに、DVDによる研修などについて各施設に対して実施する予定である。特に栄養剤の購入および栄養剤の各施設への送付など既存の宅配システムなどの利用も検討すべきこととして挙げられる。採血データのチェックについても、予定する施設数を制限したうえで、測定についても回数を制限することを検討している。

現在までの状況として、それぞれ施設の公募を検討すべく計画を検討していたが、予算の検討などを行っているが、予算内ですべての研究材料を負担出来ないことから、研究計画全体の見直しが必要となっている。具体的には、対照群、ONS群、BCAA群それぞれ80例ずつ、計240例のエントリー予定であったが、栄養剤の購入額が予算を超える可能性があり、保存期間なども考慮して、平成30年度後半より各群20例ずつのエントリーを目指していく。さらに、DVDによる研修などについて各施設に対して実施する予定である。現在参加施設を公募しているところであり、また研究をより確実に遂行するためのプロトコールを再度作成している。本邦において、現在までに高齢者入所施設における肺炎発症予防に有効な手段が示された研究はない。特に口腔ケアについては、専門的口腔ケアの有効性が示された研究はあるが、低栄養状態が肺炎のリスクが高まることが分かっているものの、栄養状態を改善することが肺炎の予防につながることを具体的に示した研究は少なかった。その原因としては、1用いられる栄養剤がまちまちであり、成分が担保されていなかったこと。2補助食品の摂取量が安定しなかったことなどが挙げられる。また、3特定の栄養素の有効性について示されたことはなかった。本研究では、同じエネルギー量を付加する場合に、特に高齢者に起こりうる筋蛋白減少症、いわゆるサルコペニアの改善に欠かせない栄養素である、分岐鎖アミノ酸(BCAA)を一定量投与することが肺炎発症に与える影響を、RCTにて確認することが出来る可能性がある。さらに、誤嚥性肺炎を引き起こしかねない高齢者であっても、経口摂取が出来るうちに栄養介入を行うことが出来れば予防することが可能であると証明されれば、誤嚥性肺炎の低リスク高齢者、すなわち一般の高齢者についても同様に、必要な栄養素を予め摂取することで、健康増進につながることが示せる。すると現在死亡原因の第3位になっている肺炎の数を減少することが出来ると考えられ、高齢者に係る医療費抑制にもつながり、在宅療養を推進する一歩につながる可能性もある。当初申請していた計画では、施設を3群に分けて対応する予定だったが、予算の関係上、計画の完全なる見直しを余技なくされている。特に栄養剤の購入および栄養剤の各施設への送付など既存の宅配システムなどの利用も検討すべきこととして挙げられる。採血データのチェックについても、予定する施設数を制限したうえで、測定についても回数を制限することを検討している。