hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中等教育における職業教育改革の国際的動向

その結果、教育予算縮小が学校運営に支障をきたしていること、ミラノ市周辺の工業の衰退が工業系の職業教育・訓練に影響を及ぼしていること、これに対し特に観光・サービス系の職業教育・訓練が好調であることが確認できた。アメリカ調査では、オハイオ州を中心に中等学校での職業教育およびcommunity collegeの実情を視察した。国内調査では大阪、和歌山、横浜の高等学校での福祉系の職業教育課程及び総合学科課程を訪問調査した。いずれも商業課程や普通課程を転換したもので、教育課程や教員の指導について聞き取りを行った。専門学校については横浜の横浜商業高校の理美容師課程と都内の理美容専門学校を訪問調査した。両校とも、生徒指導にかなりの重点を置いて取り組んでいることが明らかになった。本最終年度は、これまで3年間の視察・研究結果を踏まえて、中等教育における職業教育の改革動向を整理することに力点を置いて研究活動を行ってきた。実地調査としては、イギリスの職業教育・訓練を、継続教育と中等教育の接続という観点から調査した。具体的には、ロンドンのLewisham College及びグラスゴーのGlasgow Kevin Collegeで、さまざまな職業教育・訓練の実際を視察し、学生へのインタビュー、教員との意見交換をおこなった。イギリスがその典型とされる、新自由主義市場経済原理による、職業教育・訓練が、ややもすれば個人責任の名のもとにさまざまな問題を惹起すると考えられてきたが、18歳までの職業教育・訓練は、中等教育、post secondary education、継続教育のいずれでも、無償で行われていることは、再認識されるべき重要な事実である。これらの調査とこれまでの研究発表を総合して、本研究の結果として、中等教育における職業教育の改革動向は、以下の3点に集約される考えられる。すなわち、1英語圏諸国及びわが国を含む東アジア諸国では、大勢として、中等教育段階の職業教育は限定し、post secondary educationないし高等教育に力点を移しつつある。2ヨーロッパ大陸諸国では、中等教育段階での職業教育を維持しつつ、post secondary及び高等教育との連携を模索しつつある、3いずれの諸国でも中等教育段階でドロップアウトする少なくないlow achieverに対して、基礎教育の補充と職業教育の意義の再確認、の3点である。26年度が最終年度であるため、記入しない。教育学26年度が最終年度であるため、記入しない。国内調査はほぼ予定通りに進展しているが、海外調査のうちフランス調査が行えなかったものの、次年度以降実施予定であったアメリカ、オーストラリアについては予備的調査が行えた。研究計画に含まれている海外の実地調査については、過去3年間で、独、仏、米、伊、豪、ノルウェーの6カ国をカバーできている。また、国内の高等学校専門学科、専門学校調査も大阪、東京、京都といった都市部と和歌山、熊本などの地方調査も行った。
デジタルカオス系列設計と情報通信への応用

本申請者はこれまで、ハードウェアでの実装が容易な新しいデジタルカオスシステムとして、軌道の状態変数を離散化した離散化カオス写像を提案し、そこから得られる最大の周期を有する最大周期系列の設計、特性解析を行ってきた。平成19年度での実績は下記のとおりである。1.最大周期系列設計の十分条件の導出カオス写像のデジタル近似としての離散化カオス写像を用いる際に、問題となるのはその周期長の設計である。擬似乱数として応用する際、周期は長いものが望まれるため、最大周期軌道の生成が必要となる。これまで、グラフ理論のオイラー小径生成や、置換の互換の積に基づくアルゴリズムを用いていたが、長い周期の系列生成には計算力を必要としていた。本年度では、最大周期系列生成のための十分条件を明示し、その理論式に基づく最大周期系列設計を可能とした。2.マルチキャリア方式DS-CDMA方式への提案符号の適用マルチキャリア方式DS-CDMA方式におけるビット誤り確率の理論的解析を行った。その結果、負の自己相関値を有するカオス拡散符号を用いることにより、ビット誤りの主要因となる他局間干渉の分散値の最小値を得ることを理論的に導出した。また、数値計算により、理論評価の妥当性を確認した。平成19年度までの成果より、デジタルカオス最大周期系列設計の十分条件が導出され、従来より用いたれるシフトレジスタ系列と比べ、その多種類性において優位性を示している。マルチキャリア方式DS-CDAにおいても、本申請者が提案するデジタルカオス符号は、有用な結果が期待できる。平成18年度での実績は下記のとおりである。1.最大周期系列設計のための離散カオス写像の構成法の確立カオス写像のデジタル近似として離散化カオス写像を提案し、そこから得られる最大周期系列設計の方針を理論的に示すことができた。単純な離散化シフト写像の場合、写像の遷移関係を有向グラフ表現した際に、最大周期系列とオイラー小径が等価であるという洞察の下」グラフ理論のオイラー小径生成手法を取り入れることにより最大周期系列設計を可能にした。また、より一般化された離散カオス写像の場合において、互換の作用により最大周期系列が設計可能となることを理論的に示し、その洞察に基づき多数の最大周期系列を設計するアルゴリズムを提案し、その有効性を示すことができた。2.マルチパス環境下非同期DS-CDMA方式への提案符号の適用上記提案手法から得られる最大周期系列をCDMA方式の拡散符号として応用した際の通信の性能評価(ビット誤り率)を通信シミュレーションにより測定した。その結果、従来より用いられるシフトレジスタ系列よりもビット誤り率が改善可能なだけでなく、理想的なカオス符号よりもビット誤り率が改善できることを数値計算により示すことができた。想定した通信環境はレイリー分散環境としており、実用に近い環境において上記の優位性を示すことができたことは重要である。平成18年度までの成果より、本研究の提案符号は(1)符号の多種類性、(2)通信品質の改善の2点において、従来より用いられるシフトレジスタ系列と比べ優位性を示すことができた。上記結果より、本申請者が提案するデジタルカオス符号は、CDMA用拡散符号の良い候補として期待できる。
子宮頸癌・前癌病変におけるヒトパピロ-マウィルスの発癌性に関する分子生物学的研究

子宮頸癌発生とHPVとの関連を種々の分子生物学的検索より検討した。1.子宮頸部初期癌並びに前癌病変である各種異形成に対しHPV DNA型を検討すると病変の進行とともにHPV16、18型の検出率が上昇し、HPV16、18型感染と子宮頸癌発生との間に何らかの関連がみられた。又、HPV16、18型陽性の異形成症例をその後経過観察しているが、他のHPV型感染例に比べ病変の存続又は進行のものが多く、個々の症例でもHPVと子宮頸癌の関連があった。2.HPV16、18型遺伝子発現を検討すると異形成ではE_6/E_7発現例に病変の存続か進行がみられL_1/L_2遺伝子発現例では進行例は少なく、初期遺伝子領域の発現と子宮頸癌発生に関連を見出した。現在RTーPCR法により再検討中であるが、子宮頸癌ではE_5、L_1などの遺伝子発現は少ない。3.子宮頸部腺癌とHPVとの関連もみられ、ISH法、PCR法よりHPV16、18型の関与が示唆された。但し腺異形成とHPVとの関連は少なかった。4.子宮頸部擦過細胞を用いたPCR法より子宮頸癌並びに各種異形成におけるHPV16、18型陽性例の検出法を確立し、現在子宮頸癌発生のhigh risk群の検出に臨床応用している。5.同じくPCR法を用いて高齢者子宮頸癌との関連、HPV自然史の解析を行ない高齢者でもHPV陽性は存在する事、又、HPVは子宮頸部のみでなく同一症例の他の女性生殖器にも感染する事がわかった。6.HPVによる発癌機構を解明する目的で他の癌遺伝子Cーmyc,cーerbB_2のmRNA蛋白レベルの検出と比較検討したが、直接運動した機構は不明であった。7.HPV感染例の細胞動態をBrdU.PCNAなどで検討しているがHPV感染、とくに16、18型陽性例にDNA合成の上昇がみられた。以上、HPVによる発癌に関する成績はHP16、18型等のhigh risk群をとらえる必要性が重視されるが、発癌機構の解明には今後、より多画的に発癌遺伝子、癌抑制遺伝子等の因子との関連性を追求する予定である。1.分子生物学的手法のin situ hybridization(I.S.H)法により子宮頸癌前癌病変である異形成の状態が高度に進行するにあたりヒトパピロ-マウィルス(HPV)のとくに16型、18型検出率が高く、初診時16型、18型陽性の異形成をその後追跡調査している。そして現在までにHPV陰性例6/(11)型陽性例に比べ16型や18型陽性例の異形成病変の進行もしくは保存されたものが多く、消失病変が少なかった。この事はHPV感染が子宮頸部前癌病変の維持もしくは進行と何らかの関連性を推測させた。4.Polymerase chainreaction(PCR)法を開始し、増幅部位は16型、18型のE7領域であり、増幅後の確認はSouthern blot法により行なった。材料は子宮頸部擦過細胞やホルマリン固定組織切片を使用し、これから、成績を出していく予定である。5.子宮頸部腺癌とHPVの関連性をとくにdigoxigenin標識HPV DNAプロ-ブにより検討を始めた。その結果、現在までに腺癌におけるHPV18型陽性例の高い傾向がみられた。Southern blot法、PCR法で検討する予定である。6.BrdU抗体による子宮頸部前癌病変のS期細胞は、正常扁平上皮が基底層に集中するのに対し、中層細胞までまばらに存在し、今後HPV DNA陽性細胞との分布を比較検討する予定である。2.子宮頸部擦過細胞を用いたPCR法よりHPV16型、18型DNAのE_7領域の検出が可能となり発癌との関連深いHPV.DNA診断を実用化した。3.パラフィン包埋切片よりDNAを抽出し、同じくPCR法によりHPV16型、18型E_7DNAの診断法を確立した。4.子宮頸癌組織よりRNAを抽出し、Nothern blot法でHPV16型、18型、mRNAの検出を行なうとともに、逆転写酵素によりcDNAを得、特定領域の遺伝子(E_7、E_5 etc.)のmRNA検出法が確立し、今後HPV遺伝子発現と発癌との関連がより詳細に把握できるようになった。5.子宮頸部異形成においてHPV31、33、35、52b型DNAを検出した。6.HPVによる発癌機序の一つとしてHPV high visk群である16型、18型DNAの初期遺伝子E_6やE_7蛋白とそれに結合すると推察されている癌抑制遺伝子産物であるRb遺伝子産物やP53産物の検出が必要と思われる。そこで、とりあえずHPV16型E6/E7mRNA発現の異形成症例においてP53産物の局在を酵素抗体法で検討中である。7.HPV16型E_7蛋白の局在を同じ16型E6/E7mRNA発現例に対し酵素抗体法より検討し、子宮頸部異形成で発癌high risk群の同定をおこない、特にE_7蛋白陽性例に病変進行群の多い結果が得られた。8.外陰疾患においてHPV、DNAの検出を行ない、特に外陰癌並びに前癌病変において16型、18型の検出例が増加した。

1.子宮頸部初期癌並びに前癌病変である各種異形成に対しHPV DNA型を検討すると病変の進行とともにHPV16、18型の検出率が上昇し、HPV16、18型感染と子宮頸癌発生との間に何らかの関連がみられた。又、HPV16、18型陽性の異形成症例をその後経過観察しているが、他のHPV型感染例に比べ病変の存続又は進行のものが多く、個々の症例でもHPVと子宮頸癌の関連があった。2.HPV16、18型遺伝子発現を検討すると異形成ではE_6/E_7発現例に病変の存続か進行がみられL_1/L_2遺伝子発現例では進行例は少なく、初期遺伝子領域の発現と子宮頸癌発生に関連を見出した。現在RTーPCR法により再検討中であるが、子宮頸癌ではE_5、L_1などの遺伝子発現は少ない。3.子宮頸部腺癌とHPVとの関連もみられ、ISH法、PCR法よりHPV16、18型の関与が示唆された。但し腺異形成とHPVとの関連は少なかった。4.子宮頸部擦過細胞を用いたPCR法より子宮頸癌並びに各種異形成におけるHPV16、18型陽性例の検出法を確立し、現在子宮頸癌発生のhigh risk群の検出に臨床応用している。5.同じくPCR法を用いて高齢者子宮頸癌との関連、HPV自然史の解析を行ない高齢者でもHPV陽性は存在する事、又、HPVは子宮頸部のみでなく同一症例の他の女性生殖器にも感染する事がわかった。6.HPVによる発癌機構を解明する目的で他の癌遺伝子Cーmyc,cーerbB_2のmRNA蛋白レベルの検出と比較検討したが、直接運動した機構は不明であった。7.HPV感染例の細胞動態をBrdU.PCNAなどで検討しているがHPV感染、とくに16、18型陽性例にDNA合成の上昇がみられた。以上、HPVによる発癌に関する成績はHP16、18型等のhigh risk群をとらえる必要性が重視されるが、発癌機構の解明には今後、より多画的に発癌遺伝子、癌抑制遺伝子等の因子との関連性を追求する予定である。
可変周波数電磁波発振装置の開発による生体インピーダンスマッチング手法の構築

本研究課題では,肺癌へ発振する電磁波の周波数と生体臓器の電気的インピーダンスの関係性の取得及びモデル化を目的とする.そして上記の関係性を肺内部の空気量と関連付け,肺内部空気量の変動に併せて,肺癌へ発振する電磁波の周波数を制御し,癌加熱量手法の構築を提案する.本研究成果により,従来以上に効率良く肺癌の焼灼を可能とすることを本研究の意義とする.RFAでの熱伝導問題で重要な要素となる,熱伝導率及び電気伝導率という二つの重要な物性値に関して肺内部の空気量変動に対し,肺密度及び空隙率という二つのパラメータを用いることで評価を実施した.ここでの空隙率とは,肺内部の空気と肺実質部分の体積比率を表す多孔質媒体のパラメータとする.結果として,肺密度が減少するに伴い,熱伝導率は線形的な減少傾向を示した.また空隙率が増加するに伴い,熱伝導率は線形的に減少することを確認し,多孔質の理論モデルと高い相関で一致することを確認した.肺の電気特性の測定周波数領域は10[Hz]から1000[kHz]であり,特にラジオ波が対象とする470[kHz]付近について注力しモデル化を実施した.結果として,肺密度が減少するに伴い,電気インピーダンスの直流抵抗成分は増加傾向にあるが,肺密度が300[kg/m3]付近を境にして非線形的に増加する傾向を示した.また空隙率依存性についても同様な傾向にあり,空隙率0.7を境として,空隙率増加に伴い非線形的に電気インピーダンスの直流抵抗成分は増加した.470[kHz]における電気インピーダンスの値から各肺密度における電気伝導率を算出しモデル化した.以上のモデル値を用いて,RFA焼灼時の電極針近傍の温度分布の実測値と解析値の比較評価を虚脱肺と膨張肺で実施した.結果として,電気インピーダンス値が1000[Ω]が超えるまでは,実測値と解析値は比較的良好に一致した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は電磁波を利用した肺癌の焼灼療法における焼灼支援を目的に研究を行っており,本研究課題では,肺癌へ発振する電磁波の周波数と生体臓器の電気的インピーダンスの関係性を取得,モデル化を行う.そして上記の関係性を肺内部の空気量と関連付け,肺内部空気量の変動に併せて,肺癌へ発振する電磁波の周波数を制御する.本提案手法により,空気量変動に併せて,肺癌を高効率に焼灼可能とすることを目的とする.本年度はブタ摘出肺と比較して,厳密に実験評価可能であるブタ摘出肝臓を主な対象として,電気的インピーダンスの電磁波周波数依存性の取得,およびモデル化を行った.電気的インピーダンスの取得にあたり,インピーダンスアナライザーを用いて, 4 [Hz]1000 [kHz]の周波数の範囲で測定を行った.実験結果として,電気的インピーダンス値の絶対値は電磁波の周波数が増加するに伴い,減少していくことが確認された.また電磁波発振時に生体組織に印加される電圧と,生体組織に流れる電流との位相差に特徴が現れた.4 [Hz]から約10 [kHz]までは周波数の増加に伴い,位相差は減少し,約10 [kHz]以降は周波数の増加に伴い,位相差が増加していった.次に,取得した肝臓の電気的インピーダンス特性を,分数次階微分法を応用した等価回路モデルによりモデル化を行った.モデル化の結果,高精度で実測値と一致した.構築したモデルをもとに,周波数を可変することでどの程度加熱量が変動するのかの数値解析を行った.結果, 470 [kHz]を中心として, ±200 [kHz]周波数を変動させた場合,加熱量を±10%程度変動することが数値解析により示された.ブタ摘出肺でも同様の実験を行ったところ,ブタ摘出肝臓と同様の傾向が示された。今後はブタ摘出肺において,電気的インピーダンスと肺内部空気量と加熱量の関係の実測評価を行い,提案手法の評価を行う.本研究課題では,肺癌へ発振する電磁波の周波数と生体臓器の電気的インピーダンスの関係性の取得及びモデル化を目的とする.そして上記の関係性を肺内部の空気量と関連付け,肺内部空気量の変動に併せて,肺癌へ発振する電磁波の周波数を制御し,癌加熱量手法の構築を提案する.本研究成果により,従来以上に効率良く肺癌の焼灼を可能とすることを本研究の意義とする.RFAでの熱伝導問題で重要な要素となる,熱伝導率及び電気伝導率という二つの重要な物性値に関して肺内部の空気量変動に対し,肺密度及び空隙率という二つのパラメータを用いることで評価を実施した.ここでの空隙率とは,肺内部の空気と肺実質部分の体積比率を表す多孔質媒体のパラメータとする.結果として,肺密度が減少するに伴い,熱伝導率は線形的な減少傾向を示した.また空隙率が増加するに伴い,熱伝導率は線形的に減少することを確認し,多孔質の理論モデルと高い相関で一致することを確認した.

肺の電気特性の測定周波数領域は10[Hz]から1000[kHz]であり,特にラジオ波が対象とする470[kHz]付近について注力しモデル化を実施した.結果として,肺密度が減少するに伴い,電気インピーダンスの直流抵抗成分は増加傾向にあるが,肺密度が300[kg/m3]付近を境にして非線形的に増加する傾向を示した.また空隙率依存性についても同様な傾向にあり,空隙率0.7を境として,空隙率増加に伴い非線形的に電気インピーダンスの直流抵抗成分は増加した.470[kHz]における電気インピーダンスの値から各肺密度における電気伝導率を算出しモデル化した.以上のモデル値を用いて,RFA焼灼時の電極針近傍の温度分布の実測値と解析値の比較評価を虚脱肺と膨張肺で実施した.結果として,電気インピーダンス値が1000[Ω]が超えるまでは,実測値と解析値は比較的良好に一致した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。全研究期間での達成度を100%とすると,当該年度で全体の50%ほどの進捗が見られた.当該年度では,ブタ摘出肝臓とブタ摘出肺を用いて,電気的インピーダンスの電磁波周波数依存性の取得,およびモデルを構築した.この段階で本研究の仮説が肺癌焼灼に有効であることが示唆された.次年度では個体数を増やした計測,および構築したモデルの改良を行い,提案手法の最終評価として,電気的インピーダンスと加熱量の関係を定量化する.次年度ではまず,ブタ摘出肺の熱物性値と電磁気学物性値の多孔質モデル化を行う.多孔質モデル化により,肺内部空気量変動に伴う熱物性値と電磁気学物性値の変動に関する数理モデルを構築することで,肺の熱伝導率の値から肺内部空気量を推定する手法の評価を行う.そして,ブタ肺の電気的インピーダンスと加熱量と肺内部空気量変動の関係を定量的に評価する.上述の結果を用いて,焼灼時の肺内部空気量に対し,加熱量が最大となる電磁波の周波数を決定し,肺内部空気量変動に伴い,電磁波周波数の制御による加熱量の制御を行う.上記の提案手法の評価のため,電磁波周波数を可変できる電磁波発振装置の開発も並行して行う.
組織工学分野での応用を目的とした注射可能な機能性医療材料の創製

本研究では、細胞や生体分子に対し温和な条件下で進行する酵素の触媒反応を利用することで、医療分野での利用が可能なハイドロゲルの作製を試みてきた。高分子間の架橋反応を触媒する酵素としては過酸化水素(H2O2)により活性化し、フェノール類の酸化カップリング反応を触媒する西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ(HRP)を選択している。昨年度は本触媒反応を利用したこれまでにない新たなゲル作製法を提案し、その手法を利用した酸化還元応答型ポリエチレングリコール(PEG)ゲルの作製を試みた。そこで本年度は作製したPEGゲルの機能化を試みた。具体的にはタンパク質の一種であるゼラチンを選択し、PEGと共架橋させることで、細胞培養基材として利用可能なゲルの作製を試みた。まず初めに作製したゲル上に線維芽細胞を播種し、細胞接着率を評価した。播種4時間後、ゼラチンを含まないPEGゲル上では細胞の接着は観察されなかったが、ハイブリッドゲル上では細胞の接着並びに伸展が観察され、その形態及び細胞接着率はポジティブコントロールとして用いたゼラチンコートディッシュと同程度であった。これはPEGネットワーク内にゼラチンが組み込まれたことを示す結果であり、PEGゲルを機能化することに成功したといえる。続いて、細胞の増殖挙動を評価したところ、ハイブリッドゲル上での細胞の形態並びに増殖挙動は、ゼラチンコートディッシュと同等であったことから、作製したゲルは優れた細胞接着性並びに増殖性を持ち、細胞培養基材として利用可能な材料であることが示唆された。またゲル上で、コンフルエント状態になるまで細胞を培養した後、還元剤によってゲルを溶解した結果、高い生存率を維持したままシート状の細胞塊を得ることが可能であった。以上の結果から作製したハイブリッドゲルは、細胞からなる組織体の作製に利用可能な材料であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、家畜伝染病が懸念される動物性高分子由来足場材料に替わる、新たな組織工学用材料の創製を目指している。本年度は、足場材料として安全性の高い合成高分子を用いたハイドロゲルの作製を行い、さらに高分子ネットワーク内にタンパク質を組み込むことで新たな機能付与を試みた。高分子間の架橋反応としては、穏和な条件下においてフェノール類のカップリング反応を触媒する西洋わさび由来ペルオキシダーゼ(HRP)の酵素反応を利用した。また、高分子材料としては、安全性の高い合成高分子である直鎖型ポリエチレングリコールを選択し、その両末端にフェノール性水酸基(Ph-OH)を修飾した(PEG-Ph-OH)。PEG-Ph-OH水溶液にHRP触媒反応を作用させたところハイドロゲルの形成が確認され、そのゲル化時間は高分子の分子量及び各成分濃度を変化させることで制御可能であった。さらにゲル内への細胞包括を試みたところ、高い生存率を維持したまま細胞を包括することが可能であった。次にPh-OH基を有するアミノ酸(チロシン(Y)を含むペプチドタグを導入したストレプトアビジン(SA)をPEG-Ph-OHと共にHRP触媒反応を作用させることで機能性ハイブリッドゲルの作製を試みた。作製したハイブリッドゲルに対し、ビオチンを修飾した緑色蛍光蛋白質(biotin-EGFP)を固定化し、蛍光イメージャーによる観察を行った結果、EGFPに由来する蛍光が観察された。一方で、ゲルにSA-G4Yを修飾していない条件やEGFPにビオチンを修飾していない条件では、EGFP由来の蛍光が観察されなかったため、biotin-EGFPはアビジンービオチン相互作用により固定化されていることが示された。今後は、ビオチン化した生理活性物質を固定化することで組織工学用材料としての有用性を評価していく予定である。本年度は、従来法に変わる新たなハイドロゲル作製法を提案し、その有意性を評価した。本研究では、高分子間の架橋反応として、フェノール類のカップリング反応を触媒する西洋わさび由来ペルオキシダーゼ(HRP)を利用している。一般的にHRPの活性化に必要な過酸化水素(H_2O_2)は水溶液として外部から添加されてきたが、このような手法では、系中において一時的そして局所的にH_2O_2が高濃度になるため、HRP自身が失活し、得られるゲルの架橋密度が低下することが報告されている。さらにゲル内部に細胞やタンパク質といった生理活性因子を包括する際、それらに対する悪影響も懸念される。本研究では系中においてHRPの活性化に必要なH_2O_2が徐々に発生するシステムを構築することで上記の問題点を克服した。今回提案するゲル作製法は、チオール基が修飾された高分子、HRP、そして小分子フェノール誘導体の3成分を混合するだけで、外部からH_2O_<2を供給することなくハイドロゲルを作製するというものである。本ゲル化システムはチオールの自己酸化反応をトリガーとするものである。自己酸化反応の際に発生するH_2O_<2によってHRPが活性化し、フェノール誘導体からフェノキシラジカルを生成する。次いで、フェノキシラジカルからチオールヘラジカル転移反応が進行し、最終的にジスルフィド結合を形成することで高分子水溶液がゲル化する。ジスルフィド結合形成の際にもH_2O_2が発生するため、自発的にHRP触媒反応が進行するというものである。本研究では末端にチオール基が修飾された4分岐型のポリエチレングリコール(4-arm PEG-SH)をゲル化剤として選択した。3成分の濃度を変化させることで、ある程度ゲルの物理特性をコントロールすることが可能であった。

さらにゲル内への細胞包括を試みたところ、高い生存率を維持したまま細胞を包括することが可能であった。本研究では、細胞や生体分子に対し温和な条件下で進行する酵素の触媒反応を利用することで、医療分野での利用が可能なハイドロゲルの作製を試みてきた。高分子間の架橋反応を触媒する酵素としては過酸化水素(H2O2)により活性化し、フェノール類の酸化カップリング反応を触媒する西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ(HRP)を選択している。昨年度は本触媒反応を利用したこれまでにない新たなゲル作製法を提案し、その手法を利用した酸化還元応答型ポリエチレングリコール(PEG)ゲルの作製を試みた。そこで本年度は作製したPEGゲルの機能化を試みた。具体的にはタンパク質の一種であるゼラチンを選択し、PEGと共架橋させることで、細胞培養基材として利用可能なゲルの作製を試みた。まず初めに作製したゲル上に線維芽細胞を播種し、細胞接着率を評価した。播種4時間後、ゼラチンを含まないPEGゲル上では細胞の接着は観察されなかったが、ハイブリッドゲル上では細胞の接着並びに伸展が観察され、その形態及び細胞接着率はポジティブコントロールとして用いたゼラチンコートディッシュと同程度であった。これはPEGネットワーク内にゼラチンが組み込まれたことを示す結果であり、PEGゲルを機能化することに成功したといえる。続いて、細胞の増殖挙動を評価したところ、ハイブリッドゲル上での細胞の形態並びに増殖挙動は、ゼラチンコートディッシュと同等であったことから、作製したゲルは優れた細胞接着性並びに増殖性を持ち、細胞培養基材として利用可能な材料であることが示唆された。またゲル上で、コンフルエント状態になるまで細胞を培養した後、還元剤によってゲルを溶解した結果、高い生存率を維持したままシート状の細胞塊を得ることが可能であった。以上の結果から作製したハイブリッドゲルは、細胞からなる組織体の作製に利用可能な材料であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では新たな組織工学用足場材料の創製を目指し研究を行っており、本年度までに安全性の高い合成高分子ゲル化剤の開発や、タンパク質修飾による機能付与を達成しており、おおむね期待した結果が得られている。しかしながら、本年度は材料の物性等、主に基礎評価を行ってきたため、今後は組織工学分野への応用を重視した評価を行っていく予定である。本研究では、安全性の高い組織工学用足場材料の創製を目指している。本年度は、従来法に変わる安全性の高い新規ハイドロゲル作製法を開発することに成功しており、おおむね期待した結果が得られている。しかしながら、本年度はゲルの物性等、主に基礎評価を行ってきたため、今後は組織工学分野への応用を重視した検討を行っていく予定である。具体的には、細胞接着ペプチドや成長因子等の生理活性因子を固定化したハイドロゲルの創製を行う予定である。これまでの検討結果より、PEG-Ph-OH及びSA-G4Yから成るハイブリッドゲルは様々なビオチン化タンパク質が固定化可能であることを示唆する結果が得られている。
遺伝子発現解析による下顎頭の加齢的変化と変形性顎関節症の病態の解明

インディアンヘッジホッグ(以下、Ihh)は、軟骨細胞の増殖や分化を調節することにより長管骨や頭蓋底の成長に重要な役割を担うことが報告されている。本研究は下顎頭の軟骨基質の産生・維持におけるIhhの役割を明らかにし、変形性顎関節症の発症、進行に伴うIhhと軟骨基質の変化を調べた。その結果、Ihhは下顎頭のコラーゲンやプロテオグリカンの産生調節や維持に関与し、変形性顎関節症の軟骨基質産生の低下にはヘッジホッグシグナルが関与していることが示唆された。変形性顎関節症は下顎頭の加齢的変化や不正咬合により引き起こされることが報告されているが、その発症メカニズムは未だ明らかではない。インディアンヘッジホッグ(以下、Ihh)は、軟骨細胞の増殖や分化を制御することにより四肢や体幹の骨格形成において重要な役割を担うことが知られている。我々は、Ihh遺伝子欠損マウス胎児の下顎頭では軟骨細胞は早期に成熟することにより肥大層は菲薄化し、前軟骨細胞の増殖が抑制され、組織学的に変形性顎関節症のモデルマウスに類似していることを発見した。そこで、本研究では下顎頭の成長発育におけるIhhの機能を明らかにし、さらに加齢的変化と変形性顎関節症の発症に伴う下顎頭の形態変化(特に各細胞層の変化)におけるIhhの役割を遺伝子レベルで明らかにすることを目的とし、実験を進めている。平成19年度では成長期から老年期正常マウスの下顎頭の形態変化を解剖組織学、組織形態計測学、および骨・軟骨関連遺伝子の時空的な発現をin situハイブリダイゼーション法により検索した。その結果、成長期マウスではIhhは前肥大軟骨細胞層に認められ、種々の細胞増殖に関与する副甲状腺関連蛋白(以下、PTHrP)の発現が下顎頭表層部で検出された。しかし、加齢に伴ない、IhhとPTHrPの発現が減少し、Histone H4C(増殖細胞層マーカー)およびtype II collagen(幼若軟骨細胞マーカー)の発現の低下が認められた。このことから、Ihhは下顎頭表層部にPTHrPの発現を促し、増殖層の前軟骨細胞の増殖を維持し、肥大層においては軟骨細胞の最終分化を抑制することにより、軟骨細胞を維持していることが示唆された。今後、変形性顎関節症モデルマウス(老化促進マウス)における各細胞層の変化を遺伝子レベルで解析し、正常マウスと同時期の変化を比較することにより、変形性顎関節症の発症、進行期の病態について遺伝子変異との関連性を解明する予定である。我々はこれまでIhh遺伝子欠損マウス胎児の下顎頭では軟骨細胞は早期に成熟することにより肥大層は菲薄化し、前軟骨細胞の増殖が抑制され、組織学的に変形性顎関節症のモデルマウスに類似していることを発見した。本研究では加齢的変化と変形性顎関節症の発症に伴う下顎頭の形態変化(特に各細胞層の変化)におけるIhhの役割を遺伝子レベルで明らかにすることを目的とし、実験を進めている。平成20年度では老齢マウスおよび軟骨細胞特異的Ihhノックアウトマウス(成獣)の下顎頭の形態変化を解剖組織学、組織形態計測学、および骨・軟骨関連遺伝子の時空的な発現をin situハイブリダイゼーション法により検索した。その結果、成長期マウスではIhhは前肥大軟骨細胞層に認められ、種々の細胞増殖に関与する副甲状腺関連蛋白(以下、PTHrP)の発現が下顎頭表層部で検出されたが、加齢に伴ない、IhhとPTHrPの発現が減少し、Histone H4C(増殖細胞層マーカー)およびtype II collagen(幼若軟骨細胞マーカー)の発現の低下が認められた。これらの変化は軟骨細胞特異的Ihhノックアウトマウス(成獣)においても同様の表現型が観察された。さらに、興味深いことに同マウスでは関節円板が下顎頭または下顎窩の一部と癒合し、関節腔が一部消失しているのが観察された。これらのデータを基に平成21年度では変形性顎関節症のモデルマウスである老化促進マウスを用い、加齢的変化と変形性顎関節症の発症に伴う下顎頭の形態変化(特に各細胞層の変化)におけるIhhの役割を遺伝子レベルで明らかにしたいと考えている。変形性顎関節症は加齢による退行性変化が発症に関与し、二次的要因として歯の喪失や不正咬合などの咬合異常や軟骨代謝異常などが報告されている。我々は、これまで下顎頭の発生過程において、分泌性タンパク質であるインディアンヘッジホッグ(以下、Ihh)が軟骨細胞の増殖、分化や軟骨基質の産生を調節することを報告した。

本研究では、生後マウス下顎頭軟骨の形態形成におけるIhhの役割について生後1日齢から生後8週齢のIhhノックアウト(KO)マウスおよび正常マウスを用い、下顎頭の形態形成を解剖学的、組織学的、さらに、骨・軟骨関連遺伝子の時空的な発現をin situハイブリダイゼーション法により解析した。その結果、Ihh KOマウスは下顎頭表層が粗造で、アグリカンなどのプロテオグリカンの産生が著しく低下していることを発見し、変形性顎関節症の発症にもヘッジホッグシグナルが関与していることが示唆された(Journal of Dental Research 89(4) : 349-354, 2010)。次に、変形性顎関節症の発症、進行におけるIhhの役割について解析するため、生後3週齢、8週齢、16週齢の老化促進モデルマウス(SAMP8)とその対照群(SAMR1;正常老化)の下顎頭軟骨を採取し、Ihh、2型コラーゲン(Col II)、アグリカンの遺伝子発現をreal-time RT PCRを用いて検討した。さらに、生後8週齢の両群マウスの上下左右側臼歯歯冠全部と切歯の一部を削合し、咬合喪失モデルを作製し、削合2週後に下顎頭軟骨を採取、Ihh、Col II、アグリカン、MMP 13、ADAMTS5の遺伝子発現をreal-time RT PCRを用いて検討した。その結果、両群、加齢に伴い、Ihh、Col II、アグリカンの発現に減少がみられた。咬合喪失モデルでは、SAMP8群ではSAMR1群と比較して、MMP13、ADAMTS5の発現は有意に増加し、Ihh、Col II、Aggrecanの発現は有意に減少していた。以上の結果より、加齢に伴う咬合の喪失は下顎頭において軟骨マトリックス分解酵素が増加し、ヘッジホッグシグナルが関与することが示唆された。
筋機械痛覚過敏におけるTRPチャネルとASICチャネルのモーダルシフト

伸張性収縮負荷による遅発性筋痛(DOMS)の機械痛覚過敏に、通常では機械逃避反応閾値に関係していないTRPチャネル、ASICチャネルが関与することを以前の研究で明らかにしている。このように、通常機械応答に関与せず別の生理機能を果たしていた分子が、組織の状態が変化したために機械応答の増大をおこすというモーダルシフトの機構を探ることを目的として本研究を実施した。本年はDOMSに関与するTRPVチャネルの種類についてTRPV1,V4のノックアウトマウスを用いて調べた。これらのマウスのいずれも正常状態の筋機械逃避閾値は野生型と差がなかった。しかし、TRPV1のノックアウトマウスではDOMSが全く生じなかった。また、同マウスでは、DOMSの痛覚過敏の主役である神経成長因子(NGF)による筋機械痛覚過敏も生じなかったので、NGFより下流における関与が示唆された。一方、TRPV4のノックアウトマウスでは、伸張性収縮負荷後の筋機械痛覚過敏の程度は非常に軽く、また、NGFによる痛覚過敏は野生型とほとんど差が無かった。この結果から、TRPV4はNGF産生以前の段階で関わっている可能性が示唆された。次に、NGFによる機械痛覚過敏の細胞内機構を解析するために、培養後根神経節細胞における機械感受性電流の記録系を立ち上げた。この方法により、酸によって機械感受性電流の感作が起ること、この感作は主にIB4(+)の細胞に見られることを明らかにした。この結果は、IB4と結合する糖タンパクversicanが機械感受性チャネルと何らかの相互作用をしている可能性を示唆していると考えられる。温度センサーとして見つかったTRPV1,4や酸のセンサーとして見出されたASICsが、機械痛覚過敏に関わっているとの報告がある。申請者らもまた、伸張性収縮負荷による遅発性筋痛の機械痛覚過敏にTRPチャネル、ASICチャネルが関与することを明らかにした。このように、通常機械応答に関与せず別の生理機能を果たしていた分子が、組織の状態(細胞環境)が変化したために活性化されたルートによって、機械応答の増大をおこすというモーダルシフトの機構を探ることを目的として本研究を実施した。遅発性筋痛に大きな役割を果たすNGFの筋注によって機械痛覚過敏を誘発し、どの程度遅発性筋痛とメカニズムが共通であるか調べた。NGF筋注による筋機械痛覚過敏は、遅発性筋痛と同じくTRPV1拮抗薬であるcapsazepinによって減弱することが明らかになった。一方、ASICs阻害剤であるAmilorideは、遅発性筋痛とは異なりNGFによる筋機械痛覚過敏を減弱しなかったので、ASICsが関与する別の経路があると推定された。遅発性筋痛にはNGF以外にGDNFも関与していることを抗体投与によって明らかにしたので、GDNF筋注により筋機械痛覚過敏が生じることを確かめた。ノックアウトマウスを使って関与するTRPを同定するために、マウスにおける筋圧痛測定法、伸張性収縮負荷方法を検討し、筋圧痛測定にはRandall-Selitto鎮痛計の加重を半分に減らすことにより再現性良く測定でき、伸張性収縮は300回で筋機械痛覚過敏を誘発できること、その時間経過はラットより短く、2日後には回復してしまうことを見出した。この結果より、今後ノックアウトマウスを用いて実験する準備が整った。
日本産エビネの優良品種の絶滅防止とその対策

1.優良品種の調査、入手並びに栽培管理。前年度までは保存すべき主要な品種を求め、保管してきたが、その場合、普及度、知名度、価格などの点から、比較的入手しにくいと考えられたものを優先してきた。今年度は、無名品で、有用性の高いものを中心に15種を収集した。収集した株は、山口大学農学部付属農場内のエビネ管理ハウスで栽培保管している。2.ウイルスの検定。前年度に引き続き、ウイルス症状を呈した株について、検定植物を用い、ウイルス検定を行った。その結果、(a)展開した新葉の葉脈に沿った鮮退緑色斑または黒色壊疽があるもの、(b)葉に皺と退緑筋が入り曲がりくねるもの、(c)展開葉の葉脈が縦長に透過したもの等で、ウイルスが検出された。またウイルス汚染株を母本とし交雑して採取した種子を発芽させると、(d)全体が褐変枯死したもの、(e)葉の先端が褐変したもの、(f)葉が皺状に曲がったものが現れ、これらのウイルス検定の結果はプラスであった。このことから、種子伝染の可能性が示唆された。3.茎頂培養法。前年度問題として指摘された点は、(a)継代培養の移植時の褐変枯死、(b)繁殖の効率が低いことであった。本年度この2点を中心に研究を進めた結果、特に(a)に関しては、発根を促進させることによって回避できることが確かめられた。問題点(b)は、アンチオ-キシンを培地に添加して検討したが、良好な結果がえられなかった。1.エビネの優良品種の入手。前年度に引き続き、品種保存の重要度の検討結果に基づき、健全な開花株20品種を購入した。これらは山口大学農学部付属農場エビネ管理ハウスに保管した。なお管理ハウスは、本年度には、灌水、配電並びに加温関係の設備を充実した。次年度は栽培用のベンチや液肥施用施設を補充し、栽培方法上の問題点の改善する。2.茎頂培養法。これまでエビネの茎頂培養には、組織の褐変枯死、雑菌汚染、低生長速度などに問題があったが、(1)Murashige & Skoogの1/2N濃度培地、BA 5mg/ι、NAA0.05mg/ιが活着と初期生章によいこと、(2)8月から12月までの腋芽が汚染、活着並びに生長によいこと、(3)腋芽の生長能は節位によって異なり、優勢芽がよいこと等を明らかにした。しかし継代培養の移植時に褐変枯死すること、繁殖率が悪いこと等の問題点がみられ、これらを次年度の研究課題とした。また茎頂切片の培養によるウイルス除去効果の検討を次年度に予定する。3.ウイルスに罹病したと思われる156株について、検定植物を用い、ウイルス検定を行なった。検定植物にはアカザ、インゲン、ササゲ、ハブソウ、タバコ、その他を用い、1988年5月から同年11月中旬まで葉の搾汁を接種した。その結果、検定供試株中67株に反応がみられた。この反応がウイルスによるかどうかの判定は、次年度電顕法や抗血清法の併用により行なう。そのために、米国フロリダ大学教授ZETTLER氏に、ウイルス症状株を送付し、抗血清法による検定を依頼した。4.ウイルスの種子伝染の有無を検討するために、初年度に種子を高温処理し、無菌発芽させた。発芽した実生苗を今年度は、1個体毎に試験管に移植培養し、逐次ウイルス検定を3項と同様に行なった。その結果、70°C1時間の熱処理区で、発芽した33個体の実生中、9個体でウイルス症状が検出され、次年度も本研究テーマを続行する。2.ウイルスの検定。3.茎頂培養法。
小児急性骨髄性白血病の次世代シーケンサーとMLPA法を用いた予後因子の解析

我々は小児急性骨髄性白血病(AML)症例で次世代シーケンサーによる全エクソン解析を行い、コヒーシン複合体(RAD21、SMC3)、BCORL1、ASXL2遺伝子に新規の変異を見出した。得られた複数の新規遺伝子異常について、日本小児白血病リンパ腫グループ(JPLSG)のAML-05臨床試験に登録された370例で標的深読み塩基配列解析を行い、遺伝子異常の頻度や臨床的特徴について検討した。また、小児AML47症例で全トランスクリプトーム解析を行うとともに、リアルタイムPCR法を用いて複数の遺伝子の発現解析を行いPRDM16遺伝子高発現症例が有意に予後不良であることが見出した。本研究の目的は、小児急性骨髄性白血病(AML)の発症や進展に関わる分子機構を解明し、治療の層別化や分子標的薬の創薬に結びつけることにより、予後の向上に結びつけることにある。本年度我々は、小児AML20症例で、次世代シーケンサーによる全エクソン解析による網羅的ゲノム解析を行い、得られた複数の新規遺伝子異常について、日本小児白血病リンパ腫グループ(JPLSG)のAML-05臨床試験に登録された370例で標的深読み塩基配列解析を行った。また、リアルタイムPCR法を用いてAML99研究における発現アレイ解析から抽出された複数の遺伝子について発現解析を行い、NUP98-NSD1 signatureの再現性について検討するとともに、NUP98-NSD1融合遺伝子とその類似発現の症例において全RNA解析を行った。JPLSGのAML-05臨床試験の370例について、multiplex ligation-dependent probe amplification(MLPA)解析を用いて、既知のMLL-PTDやCDKN2A/2B、RB1、IKZF1等のコピー数解析を行った。上記の解析で得られた遺伝子異常を有する症例の臨床的特徴について検討を行い、複数の治療の層別化の候補となる予後関連因子が見出されている。今後、本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノムパターンの異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行ったり、本研究で新たに見出された遺伝子異常について、機能解析を行うことにより、それらの腫瘍化との関連性のさらなる検証を行い、標的遺伝子の同定を試みる予定である。今年度我々は、小児AML23症例で、次世代シーケンサーによる全エクソン解析による網羅的ゲノム解析を行い、コヒーシン複合体(RAD21、SMC3)、BCORL1、ASXL2遺伝子に新規の変異を見出した。1症例で見られた変異数は5個とこれまで報告のある成人AML症例に比べて少なかった。得られた複数の新規遺伝子異常について、日本小児白血病リンパ腫グループ(JPLSG)のAML-05臨床試験に登録された370例で標的深読み塩基配列解析を行った。また、NUP98-NSD1融合遺伝子とその類似発現の症例、既知の融合遺伝子を認めない正常核型の症例の合わせて47症例において全トランスクリプトーム解析を行った。今後、本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノムパターンの異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行い、本研究で新たに見出された遺伝子異常について、機能解析を行うことにより、それらの腫瘍化との関連性のさらなる検証を行い、標的遺伝子の同定を試みる予定である。小児急性骨髄性白血病(AML)の発症や進展に関わる分子機構を解明ために,これまで小児AML 23例に全エクソン解析、小児AML47例に全トランスクリプトーム解析、小児AML182例に標的深読み塩基配列決定解析とMLPA解析を行ってきた。平成27年度は、次世代シーケンサーによる全エクソン解析と全トランスクリプトーム解析を行い、概ねに予定してされていた解析を行うことができた。また、得られた遺伝子異常について、JPLSGと群馬県立小児医療センターおよび関連施設の患者の詳細な臨床データベースを用いて、臨床的特徴について検討を行い、複数の治療層別化の候補となる遺伝子異常を見いだすことができており、概ね順調に進展していると考えられる。本研究の目的は、小児急性骨髄性白血病(AML)の発症や進展に関わる分子機構を解明し、治療の層別化や分子標的薬の創薬に結びつけることにより、予後の向上に結びつけることである。補助事業期間中に我々は小児AML23症例で次世代シーケンサーによる全エクソン解析を行い、コヒーシン複合体(RAD21、SMC3)、BCORL1、ASXL2遺伝子に新規の変異を見出した。

また、小児AML47症例で全トランスクリプトーム解析を行うとともに、リアルタイムPCR法を用いてAML99研究における発現アレイ解析から抽出された複数の遺伝子の発現解析を行った。上記解析の結果、予後不良例ではクロマチン修飾関連遺伝子等の異常による複雑なエピジェネティックな変化が起きていると想定され、平成28年度に小児AML64症例で、Infinium Methylation EPICBeadChip arrayによる網羅的メチル化解析を行った。AML1-MTG8再構成やMLL遺伝子再構成などの治療層別化に関わる病型毎にメチル化状態は異なるクラスターに分けられ、複数の新規メチル化異常が認められた。今後、本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノムパターンの異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行い、本研究で新たに見出された遺伝子異常について、機能解析を行うことにより、それらの腫瘍化との関連性のさらなる検証を行い、標的遺伝子の同定を試みる予定である。我々は小児急性骨髄性白血病(AML)症例で次世代シーケンサーによる全エクソン解析を行い、コヒーシン複合体(RAD21、SMC3)、BCORL1、ASXL2遺伝子に新規の変異を見出した。得られた複数の新規遺伝子異常について、日本小児白血病リンパ腫グループ(JPLSG)のAML-05臨床試験に登録された370例で標的深読み塩基配列解析を行い、遺伝子異常の頻度や臨床的特徴について検討した。また、小児AML47症例で全トランスクリプトーム解析を行うとともに、リアルタイムPCR法を用いて複数の遺伝子の発現解析を行いPRDM16遺伝子高発現症例が有意に予後不良であることが見出した。平成26年度は、次世代シーケンサーによる全エクソン解析とリアルタイムPCRによる遺伝子発現解析、MLPA法によるコピー数解析を行い、概ねに予定してされていた解析を行うことができた。また、得られた遺伝子異常について、JPLSGと群馬県立小児医療センターおよび関連施設の患者の詳細な臨床データベースを用いて、臨床的特徴について検討を行い、複数の治療層別化の候補となる遺伝子異常を見いだすことができており、概ね順調に進展していると考えられる。今後、全エクソン解析が終了した20例に加え、さらに中間リスク群で既知の融合遺伝子のない小児AML43例(全解析期間中で合計90例)について、次世代シーケンサーを用いた全トランスクリプトーム解析を行い、新規の予後因子や治療標的の候補となる遺伝子異常の検索を行う。また、平成27年度に計画していた網羅的メチル化解析をInfinium Methylation EPICBeadChip arrayを使用して行い、エピジェネティックな転写抑制機構についても解明を試みていく。本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノム異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行い、新規予後予測因子の同定に基づくリスク別層別化も試みる。
在宅糖尿病患者に対する遠隔医療の応用

我々は在宅療養中の10名の糖尿病患者を対象に、看護師によるテレビ電話を用いた定期的な交信が、日常生活における患者・家族の食事や運動、服薬等の自己管理をサポートし、血糖コントロールにどのような影響を与えるかを検討した。介入3ヶ月後、10名の平均HbA1c値は、介入前に比べ有意に減少した(p<0.005)。また、介入3か月後の体重も介入前に比べ有意に減少した(p<0.0005)。対照群は外来通院のみ行った患者で、HbA1c値、体重に変化は見られず、介入群のデータとは対照的であった。看護師による糖尿病患者遠隔指導は平均HbA1c値、体重を変化させ、血糖コントロールの改善に有効であることが分かった。我々は在宅療養中の糖尿病患者を対象に、看護師によるテレビ電話を用いた定期的な交信が、日常生活における患者・家族の食事や運動、服薬等の自己管理をサポートし、血糖コントロールにどのような影響を与えるかを検討した。介入群は京大病院内分泌代謝内科において、外来通院中である糖尿病患者10名を選定した。テレビ電話にて相談に応じるのは看護師で、京大病院と研究対象者の自宅を双方向性に結んだ。交信は週1回、30分程度の相談で、12週間継続した。内容は、11週間分の体重、服薬状況、運動実施状況等を記入したセルフチェック表を対象者とともに確認し、助言する、2カメラで撮影した実際の食事をテレビ電話モニターで確認し、栄養指導を行う、3健康状態の観察や助言、日常生活での相談を行う、であった。さらに介入終了後外来通院のみの生活に戻ったところ、介入終了3か月後の平均HbA1c値は介入直後に比べ有意に増加した(p<0.05)。同様に介入終了3か月後の体重も介入直後に比べ有意に増加した(p<0.005)。24年度は対照群として、研究期間を通して、外来通院のみ行った患者について、6か月間における調査を行った。その結果、平均HbA1c値、体重に変化は見られず、介入群において平均HbA1c値、体重の有意な変化が見られたデータとは対照的であった。看護師による糖尿病患者遠隔指導は平均HbA1c値、体重の客観的指標を変化させ、血糖コントロールの改善に有効であることが分かった。本研究においては、遠隔で指導できる看護師を確保することができれば、このシステムにより外来通院の数を減らす等、患者の負担や医療費の削減にも寄与できる可能性を示した。対照群は、研究期間を通して、外来通院のみ行った患者について、6か月間における調査を行った。25年度は、24年度中に完了する予定であったその成果についての論文が、出版社の都合で雑誌掲載が遅延したため、別刷代として、研究費を使用した。

看護師による糖尿病患者遠隔指導は平均HbA1c値、体重を変化させ、血糖コントロールの改善に有効であることが分かった。在宅療養中の糖尿病患者は、良好な血糖コントロールを維持するために、食事や服薬を自己管理し、1ヶ月2ヶ月に1回の割合で薬の処方や栄養指導を受けるため、病院外来を受診する。このことから、実質、生活習慣の改善や維持は患者自身の自己管理次第で大きく左右され、また、医療者側からも患者によっては1ヶ月2ヶ月に1回の外来ではフォローしきれないという意見が多数聞かれるのが現状である。我々は在宅療養中の糖尿病患者を対象に、看護師によるテレビ電話を用いた定期的な交信が、日常生活における患者・家族の食事や運動、服薬等の自己管理をサポートし、血糖コントロールにどのような影響を与えるかを検討している。介入群は京大病院内分泌代謝内科において、外来通院中である糖尿病患者10名を選定した。テレビ電話にて相談に応じるのは看護師で、京大病院と研究対象者の自宅を双方向性に結んだ。交信は週1回、30分程度の相談で、12週間継続した。内容は、(1)1週間分の体重、服薬状況、運動実施状況等を記入したセルフチェック表を対象者とともに確認し、助言する、(2)カメラで撮影した実際の食事をテレビ電話モニターで確認し、栄養指導を行う、(3)健康状態の観察や助言、日常生活での相談を行う、であった。介入3ヶ月後、10名の平均HbA1c値は、介入前に比べ有意に減少した(p<0.005)。また、介入3か月後の体重も介入前に比べ有意に減少した(p<0.0005)。さらに介入終了後外来通院のみの生活に戻ったところ、介入終了3か月後の平均HbA1c値は介入直後に比べ有意に増加した(p<0.05)。同様に介入終了3か月後の体重も介入直後に比べ有意に増加した(p<0.005)。現在は、6か月間外来通院のみを行う対照群の血液データや体重について、解析を行っている途中であり、今後は介入群と比較することによって、介入の有効性について考察を加える。本研究は学会での発表、論文発表まで到達したため、当初の予定通り順調に進展した。平成23年度中に行う予定であった介入群に対する介入と、その後の経過観察については当初の予定通り進展している。また、対照群についてもデータの解析は順調に進んでいることから、全体としておおむね順調に進展しているといえる。本研究のまとめは、24年9月の時点で国際雑誌にアクセプトされた。今後は認知症患者に対する遠隔リハビリテーションの有効性について研究を発展させていく予定である(科学研究費補助金基盤C)。可能であれば今後もn数を増やすため、患者のエントリー、介入およびデータ収集と解析を継続する。24年度は本研究のまとめとして、論文、学会発表を積極的に行う予定である。これまでの予備調査の結果から、患者及び家族の満足度は大きく、医療サイドも患者の状態を把握しやすく、また、外来通院の負担を減らして医療費削減が可能になると予想される。よって、この研究をさらに発展させて大規模に行い、統計的に優位性を出すことの意義は極めて大きいと考えられる。次年度使用額は論文別刷代である。出版社の都合により、雑誌掲載が遅延したため、別刷りが25年の4月に納品された。その別刷代をもって、本研究の研究費使用は終了となる。今後さらに対象者を増やす可能性もあるため、謝金や通信にかかる物品費が必要になる。また、24年度は本研究のまとめとして、論文、学会発表を積極的に行う予定であり、旅費、投稿費用、出版にかかる費用などが大きく増えるものと考えられる。