hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
製品開発における組織的な曖昧さへの耐性が開発成果に与える影響の研究

【平成29年度の成果】組織的な曖昧さへの耐性についての事例研究の取りまとめと分析を行った。その結果,イノベーション・プロジェクトの推進にあたって,曖昧さはネガティブな影響とポジティブな影響の両方を与えうること,曖昧さからポジティブな影響を引き出すためには,いくつかの組織的な施策が重要な役割を果たすこと,が明らかとなった。また,同時に,先行研究と事例研究にもとづき,ある組織の曖昧さへの耐性を測定するための質問票を開発した。さらに,研究開発担当役員を対象に,同質問票によるアンケート調査を行った。結果については分析中ではあるが,同質問項目は高い信頼性を有することが明らかになっている。【研究機関全体の成果】以上の平成29年度の研究をもって,当初の目的は概ね達成された。すなわち,以下の3点が明らかとなった。(1)組織的な曖昧さへの耐性が高い場合,製品開発プロジェクトに関連する曖昧さが高い状態であっても,プロジェクトマネジャーは様々な施策を実行に移し,プロジェクトを進行させることができる。一方,曖昧さへの耐性が低い場合,プロジェクトの侵攻が阻害されることが多い。(2)組織的な曖昧さへの耐性が高い場合,曖昧さのポジティブな側面を引き出すことが可能になる。すなわち,曖昧さが削減されなくとも,開発成果を高めることが可能になる。(3)イノベーションプロジェクトに専念する組織を設置する,あるいはシニアマネジャーがプロジェクトをサポートすることにより,組織的な曖昧さへの耐性が高まる。【今後の研究の展開】以上の結論を持って本研究課題は1年前倒しで完了とし,発展課題を科学研究費助成事業に応募したところ,基盤C研究として採択された。特に,開発した組織的な曖昧さへの耐性の質問票を用い,組織のイノベーション能力とイノベーション成果の関連についてのサーベイ・リサーチを行う予定である。平成27年度は製品開発事例の調査・分析,および曖昧さへの耐性の文献レビューと曖昧さへの耐性の測定方法の開発に取り組んだ。曖昧さへの耐性の文献レビューでは,これまでに曖昧さへの耐性の測定尺度を報告している論文を収集し,これらで用いられている測定尺度について比較検討を行った。比較検討にもとづき,組織的な曖昧さへの耐性を測定するための質問項目を仮に作成した。インタビュー調査において作成した質問項目への回答を依頼し,その妥当性について検証を行った。以上の検討結果をまとめ,国際学会「ISPIM Innovation Forum in Boston」において報告し,同様の関心を持つ海外の研究者と意見交換を行った。また,曖昧さへの耐性と関連して,イノベーションにおける説得についての検討を行った。イノベーションに関わる活動は技術的に実現可能か,それを市場が受容するかについて曖昧さがある。そのため,イノベーションの推進者は周囲を説得し,イノベーションを実現するために必要な資源を獲得しなければならない。このようなイノベーションにおける説得について,心理学,マネジメント等の既存研究を整理し,イノベーションにおける説得を把握するための枠組みを作成した。結果は,国民経済雑誌に「イノベーションにおける説得」という論文として出版する予定である(原稿提出済み,掲載確定)。事例の調査・分析では,2件の製品開発事例についてインタビュー調査を実施した。また,これまでに実施した事例研究を再検討し,そのうちの1つを「多義的な製品の開発と価値創出:三菱電機「蒸気レスIH」の事例研究」として組織科学誌に掲載した。曖昧さへの耐性の文献レビューでは,これまでに曖昧さへの耐性の測定尺度を報告している論文を検討し,レビュー論文としてまとめる予定だったが,論文の検討にとどまっており論文執筆までは至っていない。事例の調査・分析では,2件の製品開発事例についてインタビュー調査を実施したが,想定した以上に取材の許可を得ることが難しかったため,十分な数の事例を収集できなかったと感じている。本研究では,組織的な曖昧さへの耐性がイノベーションの実現にどのような影響を与えるのかを明らかにすることを目的としている。具体的には,(1)製品開発における開発目標の曖昧さの実態解明,(2)組織的な曖昧さへの耐性の先行要因の解明,(3)複数事例研究からの仮説構築と質問票調査による仮説検証,の3つの研究課題に取り組んでいる。平成28年度は,平成27年度に引き続き製品開発事例の調査分析に取り組んだ。具体的には,平成27年度とあわせて計9件の製品開発事例についてインタビュー調査を実施し,それぞれの製品開発の詳細についての聞き取りを行った。また,それぞれの事例について関連する文献を収集し,併せて分析用のデータとした。データ分析から,以下の点が明らかになった。第1に,漸進的イノベーションに比べて抜本的イノベーションの方が,製品開発における曖昧さの度合いが高い。第2に,製品開発における曖昧さには,製品開発の進行に対して,ネガティブな側面とポジティブな側面がある。第3に,組織的な曖昧さへの耐性は,曖昧さからポジティブな側面を引き出す組織的な行動として把握することができる。第4に,組織構造(抜本的なイノベーションに取り組む公式チーム)や,トップマネジメントの関与が組織的な曖昧さへの耐性を高める可能性がある。事前の研究計画では,平成27年度に文献レビューによる組織的な曖昧さへの耐性の測定尺度の開発,および製品開発事例の調査を行い,平成28年度には引き続き事例の蓄積を行う予定であり,概ね予定通りに進捗している。上述の通り,H28年度には,平成27年度とあわせて計9件の製品開発事例についてインタビュー調査を実施し,それぞれの製品開発の詳細についての聞き取りを行った。

これらの事例については未公開ではあるものの,事例研究レポートを作成しており,それをインタビュー対象者にフィードバックして,さらに意見交換を行うという手続きを進めている。また,組織的な曖昧さへの耐性の測定尺度の開発については,レビュー論文としてまとめることはなかったものの,10項目からなる測定尺度を開発し,それぞれの製品開発事例の聞き取り時にパイロット調査を行った。この報告書の執筆時点ではそのデータを分析し,さらに測定尺度をアップデートする作業に取り組んでいる。【平成29年度の成果】組織的な曖昧さへの耐性についての事例研究の取りまとめと分析を行った。その結果,イノベーション・プロジェクトの推進にあたって,曖昧さはネガティブな影響とポジティブな影響の両方を与えうること,曖昧さからポジティブな影響を引き出すためには,いくつかの組織的な施策が重要な役割を果たすこと,が明らかとなった。また,同時に,先行研究と事例研究にもとづき,ある組織の曖昧さへの耐性を測定するための質問票を開発した。さらに,研究開発担当役員を対象に,同質問票によるアンケート調査を行った。結果については分析中ではあるが,同質問項目は高い信頼性を有することが明らかになっている。【研究機関全体の成果】以上の平成29年度の研究をもって,当初の目的は概ね達成された。すなわち,以下の3点が明らかとなった。(1)組織的な曖昧さへの耐性が高い場合,製品開発プロジェクトに関連する曖昧さが高い状態であっても,プロジェクトマネジャーは様々な施策を実行に移し,プロジェクトを進行させることができる。一方,曖昧さへの耐性が低い場合,プロジェクトの侵攻が阻害されることが多い。(2)組織的な曖昧さへの耐性が高い場合,曖昧さのポジティブな側面を引き出すことが可能になる。すなわち,曖昧さが削減されなくとも,開発成果を高めることが可能になる。(3)イノベーションプロジェクトに専念する組織を設置する,あるいはシニアマネジャーがプロジェクトをサポートすることにより,組織的な曖昧さへの耐性が高まる。【今後の研究の展開】以上の結論を持って本研究課題は1年前倒しで完了とし,発展課題を科学研究費助成事業に応募したところ,基盤C研究として採択された。特に,開発した組織的な曖昧さへの耐性の質問票を用い,組織のイノベーション能力とイノベーション成果の関連についてのサーベイ・リサーチを行う予定である。平成28年度は引き続き製品開発事例の調査・分析を行う予定である。【課題と対応策】想定した以上に事例の収集が困難だった(取材を依頼しても断られることが多い)ため,調査先の選定を株式会社ビジネスリサーチラボに委託することとした。これにより,少なくとも5件の新たな事例を収集する予定である。平成29年度は引き続き製品開発事例の調査・分析を行う予定である。また,ここまでの研究結果をまとめ,学会誌への投稿論文を執筆する予定である。
高齢化社会におけるヒトの加齢変化に連関する咀嚼機能の役割

高齢化に伴い健康寿命の延長が日本はもとより世界的な大きな社会問題として取り上げられている。我々は早期性老化マウスにおいて、老齢期に咬合咀嚼不全に陥ると空間認知機能の減衰とこの機能を司っている海馬の神経細胞死が起こり、この障害は咬合を修復することによって改善されることを見いだした。しかも、生きている脳の高次精神機能と脳活動を直接結びつけてシステム的に研究する必要がある。これを可能にするのは、脳の構造や活動状態を外部から非侵襲的に観察する磁気共鳴機能画像(fMRI)法である。本研究では、fMRI法を駆使し高齢者ボランティアの空間認知とその機能をになう海馬の活動レベルを咬合咀嚼刺激により上昇させることを神経科学的に解析した。(1)fMRI法を用いて咬合刺激による脳活動の変化を測定したところ、運動野、体性感覚野、補足運動野、視床、島、小脳の神経活動の増強が有意に認められた。また、咬合刺激にコントラストをつけると、これらの領域の活動がより顕著になり、新たに連合野(頭頂部、前頭部、側頭部)が賦活化されることが明らかになった。(2)同様の方法で、各種年齢層の海馬活性に対する咬合刺激の影響を検索した。その結果、海馬の賦活化は咬合刺激によって増強し、その程度は加齢に依存することが判明した。(3)咬合刺激によって近時記憶の向上が高齢者で見られた。アルツハイマー病などの痴呆疾患では極度な海馬萎縮がみられるが、健常者でも程度の差こそあれ加齢に伴い萎縮する。萎縮はまぎれもなく神経細胞死の結果産物でありその典型的な例が痴呆である。神経細胞死は持続的な強い刺激だけでなく、情報を長期間受けない環境に曝されても起こる。我々のこれまでの研究によって、咬合刺激による情報は大脳皮質のネットワークに適度な刺激を与えて海馬への情報入力に促通効果をもたらしていることが明らかになり、これは咀嚼運動という日常行為が高齢者痴呆予防に対し重要な役割を果たしていることの神経科学的な根拠のひとつといえる。最初にfMRIが脳の活動状態を大脳皮質運動野の局在がはっきりしている指の運動について調べた。左右の手で同時にfinger tappingを行った際に神経活動が有意に上昇し、活動が顕著に上昇した部位は左右の運動野のfinger areaと考えた。finger tappingを行った際に、指の感覚シグナルが投射されたことを意味していた。日頃良く噛まないで食事をしている被検者に対して行ったfMRI像では、咀嚼運動を約1秒に1回、30秒間を行い、これをone unitとし、脳の活性化は3unitsの総和とした。大脳前方部の額に平行な面(前額断面)の像で、周囲に見られる多量の赤いシグナルは、脳の神経活動とは無関係の咀嚼筋群の活動が表示された。咀嚼筋群には著しい活性が見られたが、脳内には殆ど活性が認められなかった。対照的に普通の人の2倍ほどの時間をかけて食事を楽しむ被検者では、咀嚼運動野の部位に、より顕著な神経活動の上昇が認められた。

また補足運動野にあたる部位でもみられ、咀嚼することを強くイメージしたこの被検者でのみ、この補足運動野での神経活動の上昇が認められ、単に強く咬んだ被験者では認められなかった。これらのことは、脳の神経活動を上昇させるためには、運動をイメージすることが大事であるということを示唆している。咀嚼によって脳活動を上昇させるためには、食物中に硬い物を混入させ、"咀嚼を行っているという意識"が必要と思われ、咀嚼に関連する脳内の神経回路網に注目した切断面でのfMRI解析を行うことにより、咀嚼による脳内活動の詳細な様子が解明されると考えています。年齢や記憶が障害されることによって脳内で最も変化する場所が最近明らかにされております。その場所は記憶形成の座として有名な海馬です。この海馬は健常者でも加齢と共に萎縮し、周辺の黒い部分の側脳室が大きく写し出されるようになります。痴呆が進むに従って海馬がひどく萎縮するようになります。このことから、咀嚼と脳の老化の関連を明らかにする上で海馬に焦点をあてて調べることが非常に重要となり、海馬活動に及ぼす咀嚼機能の影響を調べた。fMRI法では、脳の3D画像上に活性化部位の位置を表現することが出来ますが、Chewing時の大脳皮質の活性化状態を見ると、食事の時のように普通にchewingした場合の大脳皮質の活性化状態を示していた。1秒後にさらに強くしっかりchewingすると、活性化の程度が高くなり、また活性化の広がりも認められた。次に、軟らかいものと固いものを噛んだときの活性化状態を見た。最初にゼリーの1秒後測定からとせんべいとの比較の結果では、せんべいの方が圧倒的に強い活性が認められた。したがって咀嚼を行うと大脳皮質の神経活動が高まることが明らかとなった。高齢者ではchewingの前には海馬の活動レベルは非常に低かったし、脳の萎縮も認められた。しかしchewingにより海馬の活動レベルにはっきりとした上昇が見られるようになった。若者ではchewingの効果はみられないが、高齢者でははっきりと記憶が向上するようになっていた。したがって、高齢期のchewingが海馬の活動を増強し、高齢者の記憶の形成や保持に重要な役割を果たしていることが考えられる。今回の機能MRI解析から、咀嚼による感覚入力は脳の神経活動の維持とシグナル伝達の可塑的変化に対し重要な役割を演じていることが示唆した。高齢化に伴い健康寿命の延長が日本はもとより世界的な大きな社会問題として取り上げられている。我々は早期性老化マウスにおいて、老齢期に咬合咀嚼不全に陥ると空間認知機能の減衰とこの機能を司っている海馬の神経細胞死が起こり、この障害は咬合を修復することによって改善されることを見いだした。しかも、生きている脳の高次精神機能と脳活動を直接結びつけてシステム的に研究する必要がある。これを可能にするのは、脳の構造や活動状態を外部から非侵襲的に観察する磁気共鳴機能画像(fMRI)法である。本研究では、fMRI法を駆使し高齢者ボランティアの空間認知とその機能をになう海馬の活動レベルを咬合咀嚼刺激により上昇させることを神経科学的に解析した。(1)fMRI法を用いて咬合刺激による脳活動の変化を測定したところ、運動野、体性感覚野、補足運動野、視床、島、小脳の神経活動の増強が有意に認められた。また、咬合刺激にコントラストをつけると、これらの領域の活動がより顕著になり、新たに連合野(頭頂部、前頭部、側頭部)が賦活化されることが明らかになった。(2)同様の方法で、各種年齢層の海馬活性に対する咬合刺激の影響を検索した。その結果、海馬の賦活化は咬合刺激によって増強し、その程度は加齢に依存することが判明した。(3)咬合刺激によって近時記憶の向上が高齢者で見られた。
ユウガオ花粉の受粉によるスイカ単為結実誘導機構の解明

ユウガオ花粉はIAA含量が高く、サイトカイニンとしてIsopentenyladenine(iP)が多いこと、また受粉後の子房内ではABAの働きが単為結実に関与している可能性が考えられた。そこで、これらのホルモンの着果効果を検討した。受粉後のスイカ雌花へのABA処理による着果の抑制効果はみられなかった。また、Ipのスイカ雌花への処理による着果効果は認められなかった。以上から、ABAやiPが単為結実に直接影響している可能性は低いと思われた。受粉後のスイカ子房内の花粉管の動態を経時的に観察した結果、胚珠内への侵入はユウガオ花粉管の場合は起きないが、子房肥大はスイカ花粉受精時と同様に起きることが示された。その果実肥大の様子を細胞レベルで観察したところ、胎座における細胞肥大程度は、ユウガオ花粉はスイカ花粉に次ぐ肥大を示し、胎座における細胞径肥大が、ユウガオ花粉での単為結果の作用点となっている可能性が示唆された。ユウガオ花粉の受粉後の子房内におけるユビキチン化タンパク質の解析により、オーキシンと関連しているタンパク質(Auxin responsive protein)が見出された。この物質が単為結実のキーとなっている可能性が考えられた。無受粉スイカの子房、また、受粉後の子房を用いて、total RNAを抽出してRNAseqを行った。データ解析では、受粉36時間後、スイカ受粉とユウガオ受粉では無受粉に比べて遺伝子発現の変動が大きくなるが、スイカとユウガオでは異なる遺伝子が特異的に変動していることが分かった。また、受粉後48時間では、スイカで発現変動する遺伝子の多くはユウガオのものと共通していた一方で、ユウガオでのみ発現変動している遺伝子は比較的多く検出された。本研究において、ウリ科作物間で互いの花粉あるいは一方の花粉が単為結実を行う現象が見られ、新たな知見として特筆される。花粉からの単為結実を誘導物質についてはホルモン以外にも検討する必要がある。花粉内及び雌蘂内のタンパク質についてもプロテオーム解析を実施しており、ユウガオの単為結実を誘導するタンパク質について検討中である。子房内における花粉管表面の観察について、低真空SEMまたはCryo-SEM等を用いた経時観察には解決すべき問題があり進んでいない。一方、ユウガオ花粉を受粉した場合のスイカ子房では、スイカ花粉受粉区と同様の細胞肥大が胎座でのみ確認され、ユウガオ花粉での単為結果の理由が、胎座にあることが示され、解析する組織を絞り込むことができた。ユウガオ花粉を受粉したスイカ子房のユビキチン化タンパク質の解析からオーキシンの転写抑制因子(Auxin responsive protein)の候補を見出すことができた。この物質を中心に単為結実との関係、花粉からの物質との関連について検討を進めている。受粉後36時間において、ユウガオ受粉とスイカ受粉では、異なる遺伝子発現パターンがあらわれており、その後時間の経過とともに共通の遺伝子が発現する割合は高くなっていった。したがって、受粉36時間後には単為結実に関わる遺伝子経路と通常の受精・果実形成を起こす経路が分かれて動いており、ユウガオ受粉とスイカ受粉とでは異なる遺伝子発現およびシグナル伝達経路が果実肥大を誘導していることを示唆することができた。まだ、現象を証明できる結果が得られていないため論文等の発表が無いが、研究の進捗としては概ね順調である。花粉からの単為結実誘導のシグナル物質については、タンパク質以外の物質も視野に分析を進める。具体的には、テルペン類なども解析を行い、ユウガオ特異的な物質を検索する。これまで受粉後の子房内のオーキシン含量の変動が測定できなかったことから、IAAの検出方法の検討を行う。また、花粉管伸長中の花粉管周囲、および細胞の肥大が顕著に見られた胎座周辺について薄片切削切片のTOF-MS Imagingを試し、の予備実験として、受粉後子房での植物ホルモンなどの物質の局在について可視化試験を遂行する。ユビキチン化タンパク質として見つかったAUX/IAAx(Auxin responsive protein)が単為結実の誘導と関連しているか検討を進める。受粉後36時間や48時間において、ユウガオ花粉を受粉した子房で特異的に動いている遺伝子群が単為結実に大きく関わるのではないかと考えられる。これらのユウガオ特異的な遺伝子がどのような植物ホルモンやシグナル伝達経路に関わるのかをGO解析やpathway解析などを行って明らかにすることを計画する。また、候補遺伝子が選抜されたのちにはqRT-PCRによって発現変動の確認を行う。さらに今後、各々の遺伝子の果実形成への影響をみるためにはスイカにおける遺伝子発現制御系が必要となる。そのような系を確立する予備実験を行うことも計画する。スイカ雌蘂とユウガオ花粉の組み合わせに限定してみられる、異属花粉による単為結実の発生メカニズムを解明するため、受粉後のスイカ子房内における花粉管の動態を経時的に観察した。ユウガオ花粉の花粉管の先端は子房上部にまで到達するが、スイカ花粉のような胚珠内への侵入は確認されず、単為結実を引き起こさないニガウリ花粉と同様であった。しかし受粉後の子房肥大の様子は、スイカ花粉受粉時と同様であり、花粉管の到達位置と子房肥大の関係性は小さいことが考えられた。植物ホルモンの関与を明らかにするために、スイカ、ユウガオ、ニガウリなどの花粉内のホルモン及び受粉後のスイカ子房内のホルモン変動を解析した。

ユウガオ花粉のIAA含量は他の作物より多い特徴がみられた。サイトカイニンでは、Isopentenyladenin量が多く含まれていた。また、ABA含量は最も低かった。スイカへの異属花粉の受粉後12時間から72時間までの子房内でのABAは、スイカ受粉区とユウガオ受粉区で類似の変動傾向が認められた。以上のことから、花粉内のオーキシン、サイトカイニンの関与、受粉後の子房内でのABA変動などが関与している可能性が考えられた。スイカとユウガオどちらの花粉も子房に到達する受粉48時間後、また、果実肥大が明確になる受粉72時間後の果実を材料とし、total RNAを抽出してRNAseqを行い、通常受精と単為結実とで果実肥大過程の発現変動遺伝子に違いがあるのかを調べた。その結果、果実肥大時の発現変動遺伝子は、スイカ花粉を受粉した場合よりもユウガオ花粉を受粉した場合のほうが多く、特にオーキシン関連遺伝子がユウガオ花粉を受精した果実で多く変動していた。一方、サイトカイニンなど他の植物ホルモンに関わる遺伝子の発現変動には大きな違いがなく、ユウガオ花粉によるスイカの単為結実にオーキシンが大きく関わることが示唆された。計画通りスイカ花柱および子房の切片をアニリンブルー染色して花粉管を可視化し、スイカ雌蘂への各花粉受粉後の花粉管伸長の様子を観察した。受粉12時間から36時間後において、スイカ、ユウガオ、ニガウリの花粉管が花柱内を伸長し、子房上部に到達している様子が認められたが、受粉48時間後において花粉管が胚珠に到達しているのはスイカ花粉のみであることが確認できた。また受粉72時間後における子房形の縦/横比は、単為結実をするユウガオ花粉では、スイカ花粉と同様の1.35程度であったが、無受粉子房およびニガウリ花粉を受粉させた子房では1.25程度に変化し、子房肥大の様子が両者で異なる傾向であることが示された。ホルモン解析においては、花粉内及び子房内のホルモンの解析を実施した。ユウガオに特徴的なホルモンとして、サイトカイン(Isopentenyladenin)が見いだされ、またオーキシン、アブシジン酸も影響している可能性が示唆されるなど、ほぼ予定通り進んでいる。花粉内及び雌蘂内のタンパク質についてもプロテオーム解析を実施し、ユウガオの単為結実に関連するタンパク質の検索を進めている状況である。単為結実性キュウリを用いたトランスクリプトーム解析では、オーキシン、サイトカイニン、ジベレリンが関わるという報告例があり、単為結実は通常受精と同様の遺伝子発現が関わるとされている。本研究ではスイカ単為結実に関わる遺伝子レベルの解析を行ったが、植物ホルモンの中でも特にオーキシンが単為結実の果実肥大に関わることが示唆され、また、果実肥大の前段階においては、通常受精と単為結実では異なる遺伝子発現変動が起きていることが示唆された。どのような遺伝子発現に違いがあるのか今後の詳細な解析にむけた手がかりを得ることができた。以上のように、初年度としてはおおむね順調に進行していると考える。ユウガオ花粉はIAA含量が高く、サイトカイニンとしてIsopentenyladenine(iP)が多いこと、また受粉後の子房内ではABAの働きが単為結実に関与している可能性が考えられた。そこで、これらのホルモンの着果効果を検討した。
生活者の安心安全と自立を支援する電子生涯カルテ〜医療と福祉介護記録の連続性〜

医療・介護福祉分野での電子化は、受益者(患者・家族等)に情報開示できる分りやすい記録の作成を促し、受益者の医療への主体的な参画を支援し、チーム医療の安全向上に資することが重要である。更に平時だけでなく緊急時でも、受益者の健康に関する全体像や問題点を、適切に把握できる表現形式が必要である。また例えば疾病の発症時期などの施設にまたがる情報が記録されていない場合が多く、蓄積データの2次利用に際して、意味のある処理が困難である。これらの問題を解決にむけて、以下の研究を行った。●患者や関連施設のスタッフが複数施設にまたがる患者データの蓄積を無理なく行え、データの信頼性向上が期待できるための、院外処方情報を中心としたシステムの可能性を検討した(雑誌論文[1])●診療プロセスに沿った記録を行うためのシステム機能仕様と課題を検討した(学会発表[4])●大規模災害・救急現場の運用に有用なデータ構造・システム機能の検討を行った(雑誌論文[2][3]、学会発表[1][2])●データの安全な運用のための、ウィルス等のセキュリティ上の脅威に対する、安全なデータ運用方法、システム障害後のデータリカバリーの効率化するためのデータ構造モデルを検討した。(雑誌論文[4]、学会発表[3])本課題は、住民(以下受益者)の生涯にわたる健康記録を時系列で記録し、受益者と関連施設問で情報を共有することにより、更に蓄積されたデータを2次利用することにより、受益者の健康の維持・増進・危機管理・医療安全に資することの出来る「電子生涯カルテ」構築のための基礎研究を行うことが目的である。本年度は、基本となるモデル検討のため、以下の研究を行った。(1)受益者のプライバシー権(自己情報の流通制御)に配慮した上で、情報共有を安全に行うためのモデルシステムを検討した。特に生から死に至る過程で、自己情報流通に関する意思決定上の要件の抽出を行い、更に個人情報保護法に対応するための要件整理を行なった。【文献1】(2)上記モデルをデータの2次利用を含む形に拡張した上で、安全な情報共有のためのキーとなる携帯型メディアの要件を整理した。【文献1】(3)受益者の状況として大規模災害時/緊急搬送時/通常受診時を想定し、身元確認機能を含み、かつ医療行為の連続性と医療安全を担保するための基本データ構造を設計した。【文献2、3、4】(4)(2)及び(3)で利用するための携帯型メディアとして、RFIDタグの応用可能性の検討を開始した。(5)多職種間での情報共有による医療安全向上のためのプロトタイプシステムの評価を行なった。【文献4、5】(6)膨大なデータ量の2次利用データベースから、臨床プロセスの時間的な推移を踏まえた形で臨床的な知見を得るためのデータの表現方法について検討を行った。【文献6】【研究目的】本課題では、住民の健康の維持・増進・危機管理・医療安全に資するための、複数施設にまたがる住民の健康記録の共有方法、有効な2次利用のための要件検討を行っている。【本年度の成果】●一次利用の場面ごとのデータ連携モデルの検討:地域医療機関の情報連携の事例の一つとして、災害・救急時の患者の効率的な搬送と適切な処置を行えるための、トリアージ情報と電子カルテ情報の連携モデルを作成した。●患者データの表現方法の検討:患者になされた医療と成果を把握するために、診療看護プロセスの客観的な把握、相互比較、蓄積データの二次利用のための、従来の電子カルテの入力方法の問題点を検討した。特に継続的なイベントにおける介入と結果の関連の表現方法、及びデータの格納方法の標準化の必要性を明確にした。●情報共有時のデータの信憑性の問題点の検討:注射業務のインシデント事例をもとに、電子的な情報共有下での、無効になった情報の削除・中止漏れなどの問題点の整理を行った。●二次利用のためのセキュリティ要件の検討:施設の内・外からの二次利用データアクセスを想定し、データセキュリティを確保するためのデータ構造、利用者認証、匿名化等の要件を検討した。(雑誌論文[4]、学会発表[3])
日米科学技術協力における新材料に係る調査研究

平成5年度の調査研究は、1名の若手研究者(坂東俊治)の長期派遣及びハワイにおける日米セミナーの開催、及び1名の短期派遣によって行われた。1.長期派遣による調査研究(平成5年10月20日-平成6年3月17日)分子科学研究所助手坂東俊治を米国ケンタッキー大学応用エネルギー研究センター(P.Eklund教授)に派遣して、有限系における電子スピンの磁気秩序に関する調査研究を行った。ここでいう有限系とは、対象物質の低圧不活性ガス中でのレーザーパイロリシスにより気相合成される超微粒子で、CoS_2及びMoS_2の二種の系について、それぞれの磁気的あるいは電気的特性を研究した。レーザーパイロリシスによる超微粒子の生成法は全く新しい方法であり、まずそのメカニズムを明らかにするために鉄カ-バイド系の相図を手がかりとし、反応室の圧力、レーザーパワー等を系統的に変化させて反応状態の定性的分析を行った。これらの実験によって超微粒子生成の指導原理を一応確立し、それに基づいて以下の実験を行った。Co系については、C_2H_5Co(CO)_2を反応物質とし、諸条件を制御することによって粒子径8nmの純粋なCoS_2超微粒子を安定に合成し得ることを見出した。この試料を用いた磁気秩序に関する研究は現在継続中である。一方Mo系については、まず同様な方法で粒子径8nmの超微粒子を作成し、さらにそれにRbのインターカレーションを試みた。140°C、2時間反応という条件で粒子を融合させることなくRbをインターカレイトさせることができた。なお同様な条件ではバルク試料へのインタカレーションは認められなかった。この点は、新物質合成法としての超微粒子の応用という意味で注目に値いする。なお、得られたRb_<0.3>MoS_2の超伝導特性についての研究は現在継続中である。以上の調査研究は、平成5年10月20日-平成6年3月17日の約5ケ月間にわたって行われ、日米の共同研究としても有意義な活動であった。2.日米共同セミナーによる調査研究(平成5年7月19-23日、於ハワイ)ハワイ、ホノルルにおいて平成5年7月19-23日の間、「C_<60>およびそれに関連する化合物の物理と化学」と題する共同セミナーを開催し、現在材料研究の分野で最もホットな問題について日米合同の調査研究を実施した。米国側からは、J.Fischer教授を代表とする16名、日本側からは本研究分担者を含む14名、さらにヨーロッパから2名(スイス、ドイツ)の研究者を加えて計32名の参加者を得て、5日間にわたる十分な討論を通じて調査研究が実施された。セミナーの内容としては、C_<60>分子一個の構造、電子状態の問題から、それが分子性固体を形成したときの構造と物性及び分子動力学的挙動などがまず検討された。続いて、化学反応によってC_<60>分子を修飾して新しい性質を付与させる試みもいくつか双方より紹介された。アルカリ金属をドープしたC_<60>固体の固体物性、構造などの詳細な実験結果が示され、新しい理論的解析の方法も示された。又、新しい話題として、金属内包フラーレンや単層壁ナノチューブに関する最新の結果が紹介され注目を集めた。なお、本セミナーは本科学研究費、日本学術振興会及び米国NSFの三者の協力により、旅費及び会議費を調達することによって実施され、大変成功であった。3.短期派遣による調査研究平成4年度の長期派遣者である鵜川彰人の調査研究を完成するために、再び平成6年2月20日-3月1日の間フロリダ大学物理学科D.B.Tanner教授の研究室に派遣して、有機電導体の遠赤外反射分光法について調査研究を実施した。

この点は、新物質合成法としての超微粒子の応用という意味で注目に値いする。なお、得られたRb_<0.3>MoS_2の超伝導特性についての研究は現在継続中である。以上の調査研究は、平成5年10月20日-平成6年3月17日の約5ケ月間にわたって行われ、日米の共同研究としても有意義な活動であった。2.日米共同セミナーによる調査研究(平成5年7月19-23日、於ハワイ)ハワイ、ホノルルにおいて平成5年7月19-23日の間、「C_<60>およびそれに関連する化合物の物理と化学」と題する共同セミナーを開催し、現在材料研究の分野で最もホットな問題について日米合同の調査研究を実施した。米国側からは、J.Fischer教授を代表とする16名、日本側からは本研究分担者を含む14名、さらにヨーロッパから2名(スイス、ドイツ)の研究者を加えて計32名の参加者を得て、5日間にわたる十分な討論を通じて調査研究が実施された。セミナーの内容としては、C_<60>分子一個の構造、電子状態の問題から、それが分子性固体を形成したときの構造と物性及び分子動力学的挙動などがまず検討された。続いて、化学反応によってC_<60>分子を修飾して新しい性質を付与させる試みもいくつか双方より紹介された。アルカリ金属をドープしたC_<60>固体の固体物性、構造などの詳細な実験結果が示され、新しい理論的解析の方法も示された。又、新しい話題として、金属内包フラーレンや単層壁ナノチューブに関する最新の結果が紹介され注目を集めた。なお、本セミナーは本科学研究費、日本学術振興会及び米国NSFの三者の協力により、旅費及び会議費を調達することによって実施され、大変成功であった。3.短期派遣による調査研究平成4年度の長期派遣者である鵜川彰人の調査研究を完成するために、再び平成6年2月20日-3月1日の間フロリダ大学物理学科D.B.Tanner教授の研究室に派遣して、有機電導体の遠赤外反射分光法について調査研究を実施した。平成3年度(単年度)の研究実績は、3つに分類できる。即ち、若手研究者(宮島清一、大塩寛紀)2名によるそれぞれ3ヶ月ずつの調査研究、4名の研究者(宮島、榎、城谷、丸山)の参加によるミニワ-クショップ(ニュ-ヨ-ク州立大学)の開催、及び1名の研究者の派遣によるアメリカ物理学会年会を通じての新材料調査研究の3つである。以下それぞれについてその概要をのべる。1.長期派遣(1)宮島清一氏による液晶材料の調査研究宮島氏は平成3年12月2日から平成4年3月1日までの3ヶ月間コ-ネル大学物理学教室のR.M.Cotts教授の研究室に滞在し、液晶における自己拡散係数テンソル(異方的拡散)をNMRによって正確に測定することを行った。その結果、CBOOAという物質のS_<Ad>液晶相における拡散係数テンソルは通常のS_A相と異なりネマチク相に近いことが明らかにされた。その他、アモルファス合金中での水素の拡散についても情報交換を行った。(2)大塩寛紀氏による磁性材料の調査研究大塩氏は平成3年12月2日から平成4年2月21日までの約3ヶ月間カリフォルニア大学サンタバ-バラ校F.Wudl教授の研究室に滞在し、C_<60>ーTDAE錯体(低温強磁性体)に関する調査研究を行った。即ち、単結晶の合成及びその構造解析及びそれに基づく強磁性発現機構の解釈、さらには他の還元剤を用いてC_<60>ラジカルの合成などを行った。
新規大環状配位子の合成とその高原子価金属錯体の化学

β位フッ素置換マンガンポルフィリンが過酸酸化により高原子価状態[Mn^V(=0)]を安定に生成することが判明したことにより次の研究を進めた。1.β位フッ素置換マンガン(V)(=O)ポルフィリン単量体の三次元構造決定:対応するβ位フッ素非置換体と比較して、低温下で比較的安定であることから、結晶化を試みたが緩慢な還元反応を伴い、マンガン(III)とマンガン(V)(=O)の混合物となり、純品での結晶化は困難であることが分かった。2.β位フッ素置換マンガンポルフィリン単量体の触媒的有機基質酸化反応挙動:次亜塩素酸を酸化剤として触媒的な有機基質の酸化反応へ適用した結果、触媒回転速度=1000回転/時が得られ、数時間後においても触媒の分解は認められず、極めて高い触媒活性を有していることが立証できた。3.β位フッ素置換マンガンポルフィリン二量体の合成:従来、合成していたフッ素非置換体と同様に5段階の経路を経て合成を達成した。4.β位フッ素置換鉄(IV)(=O)ポルフィリン陽イオンラジカルの生成とスペクトル法による同定:対応する鉄(III)(OH)体をm-塩化過安息香酸(mCPBA)酸化することにより、紫外可視スペクトル、ESRにより鉄(IV)(=O)ポルフィリン陽イオンラジカルの生成が確認された。5.β位フッ素置換鉄ポルフィリン単量体の触媒的有機基質酸化反応挙動:mCPBAを末端酸化剤として有機基質の酸化を検討した。基質として、エチルベンゼンを用いて水酸化反応を行った結果、低収率(2-5%)ながら対応する側鎖2位の水酸化が達成された。反応速度は低いが触媒の分解は認められなかった。6.β位フッ素置換マンガンポルフィリン二量体の合成:従来、合成していたフッ素非置換体と同様に5段階の経路を経て合成を達成した。水の酸化分解に対してマンガンポルフィリン二量体は優れた触媒作用を有する世界初のマンガン錯体触媒である。そこでその機能の一層の展開を図るためにフッ素化体を合成し、高原子価状態の同定、安定性の評価、並びに構造決定に向けての検討を行った。フッ素化ポルフィリンは既知法を部分的に改変して合成した。常法によりマンガン誘導体とした後、過酸酸化を行うと対応する高原子価体が得られた。一般に、マンガン(V)ポルフィリンは極めて安定性が悪く、室温では速やかにMn^<III>へと分解することが知られているが、本ポルフィリンは室温でも数時間以上変化することなく高原子価状態を保つことが明らかとなった。その生成物は、^1H NMR,^<19>F NMR,共鳴ラマンおよび紫外可視吸収スペクトルにより、低スピンd^2 Mn^V=0種と同定した。非フッ素化体と比較すると、フッ素化体のMn=0伸縮振動はかなり大きく、Mn-0結合の結合次数が二重結合より大きくなっていることを示した。その半減期は室温では長く数時間以上、-30°Cでは数日以上分解が認められなかった。これを利用して結晶構造解析を行うべく、その条件の最適化を進めた。一方、本研究と並行して二量体合成を行った。従来法と同様の経路で、かつ合理的な収率で合成が出来た。本ポルフィリンはサイクリックボルタンメトリー法による測定において、電位掃引を繰り返しても明瞭な再現性のある電位電流曲線を与える事から、高酸化状態を経由してもポルフィリンの分解等が起こらないものと結論づけた。6.β位フッ素置換
濾紙血を用いたHRMA法による脊髄性筋萎縮症迅速診断法の確立

脊髄性筋萎縮症(SMA)は最も頻度の高い致死性の運動ニューロン病で、95%以上にSMN1遺伝子の欠失を認めている。SMAは治療法のない病気とされてきたが、現在いくつかの薬剤の治験がすでに開始されている。そこで、SMAのマススクリーニングの可能性について、倫理的、法的、社会的側面からも検討されるようになってきた。今回、研究者らは、技術的な側面を検討し、濾紙血を用いた高解像度融解曲線分析(HRMA)法によるSMN1遺伝子欠失迅速診断法を確立したので報告する。(1)研究目的:脊髄性筋萎縮症(SMA)は最も頻度の高い致死性の運動ニューロン病で、95%以上にSMN1遺伝子の欠失を認めている。現在、いくつかの薬剤の治験が海外ですでに開始されている。SMAモデルマウスを用いた動物実験では、早期に治療が開始されるほど効果が高い事が証明されており、発症前治療が今後重要となる。本研究では濾紙血を用いた高解像度融解曲線分析(HRMA)法によるSMN1遺伝子欠失迅速診断法を確立する。HRMAは多検体を短時間・低コストで解析できる。また、濾紙血を用いる事により、先天性代謝異常症マススクリーニングのシステムを利用可能である。この事から、本研究が確立されれば、将来的に必要となるマススクリーニングにも非常に有用である。また、乾燥濾紙血以外の検体(例えば、唾液、尿)を用いたスクリーニングの可能性についても検討することにした。(2)研究計画:初年度は、乾燥濾紙血(ワットマンFTA EluteカードーGEヘルスケアバイオサイエンス社)から抽出したDNAを用いて、HRMA解析が可能であるか否かを検討した。また、乾燥濾紙血以外の検体(唾液、尿)が遺伝子診断用検体として使用可能か否かについて検討した。(3)研究結果:煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNAでは、HRMA解析は出来なかった。これは、血球成分の混入等の理由で、均一なPCR産物が得られなかったために、HRMA解析が不能になったものと思われる。しかし、唾液、尿が遺伝子診断用検体として使用可能か否かについて調べる目的で、DNA抽出、従来型PCR増幅を検討したところ、両方ともに良好な結果を得た。(4)結論:煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNAでは、HRMA解析はできない。スクリーニング用検体として唾液、尿を用いるシステムを構築することは可能である。この事から、乾燥濾紙血とHRMAを組み合わせたSMAのスクリーニング方法の開発を目指すことにした。(2)研究計画:次年度(最終年度)も、乾燥濾紙血(ワットマンFTA EluteカードーGEヘルスケアバイオサイエンス社)から抽出したDNAを用いて、HRMA解析が可能であるか否かを検討した。この時に、乾燥濾紙血の室温・暗所での保存年数、PCR条件(プライマーの塩基配列、サイクル数)を再度検討した。(3)研究結果:乾燥濾紙血は、室温・暗所で、18年保管されていたものを用いた。煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNAでは、通常のPCR条件(30サイクル)では、全例HRMA解析は出来なかった。しかし、PCRのサイクル数を通常の1.5倍まで(45サイクル)まで引き上げることで、乾燥濾紙血の90%はHRMA解析が可能になった。なお、この時に用いたプライマーセットは、Lefebvreらが1995年に報告したR111プライマーと541C770プライマーである。(4)結論:乾燥濾紙血は長期保存に耐え、また、そこから抽出したDNAはHRMA解析が可能な質と量を有する。したがって、乾燥濾紙血とHRMAを組み合わせたSMAのスクリーニングは可能である。小児科学(1)煮沸法で乾燥濾紙血(ワットマンFTA EluteカードーGEヘルスケアバイオサイエンス社)から抽出したDNAは、従来型PCR増幅と制限酵素処理を組み合わせた方法(PCR-RFLP法)で、SMN1遺伝子欠失診断を行うことが出来る(このことは、私たちがすでに論文報告を済ませている)。しかし、PCR-RFLP法は、時間と労力がかかり、大規模なスクリーニングには向いていない。

そこで、私たちは、PCR-RFLP法のかわりにHRMA法を利用することを考えた。HRMA解析は、均一なPCR産物を得ることが前提条件である。煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNA検体には、おそらく血球成分等のPCR阻害物質、あるいは濾紙に染み込ませてあった薬剤が混入していたものと思われる。そのために、均一なPCR産物を得ることが出来なくなり、HRMA解析不能に至ったものと思われる。これらの事態は、実験開始以前に予想できなかったものである。(2)採血困難例・採血忌避例に対処するために、唾液、尿を用いたスクリーニング法を考案した。この唾液、尿を用いた遺伝子診断の可能性に関する検討では、非常にポジティブな結果が得られた。これらの検体を利用すれば、乳児からも、まったく侵襲なく、遺伝子診断が可能になる。(3)私たちの研究は、脊髄性筋萎縮症の遺伝子診断に関してすでに明瞭な結果が得られていて、「研究はおおむね順調に進展している」と考えて良いと思われる。(1)私たちは、今回の研究で、均一なPCR産物を得ることがHRMA解析の前提条件であることを再認識した。煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNA検体には、おそらく血球成分等のPCR阻害物質、あるいは濾紙に染み込ませてあった薬剤が混入していて、そのために、均一なPCR産物を得ることが出来なくなり、HRMA解析不能に至ったものと思われる。今後は、(A)煮沸法で乾燥濾紙血から抽出したDNA検体を精製する、(B)煮沸法以外の方法でDNAを抽出する、の2方面から検討を進めたい。(2)また、今回の研究で、唾液、尿が遺伝子診断用検体として使用可能であることが明らかになった。唾液、尿から抽出したDNAで、従来型PCR増幅は可能であった。今後は、制限酵素処理についても検討し、「唾液、尿を遺伝子診断用検体として用いる、PCR-RFLP法による診断法」の確立を目指す予定である。注文した試薬・物品の入荷が遅れているために、支払いもなく、次年度使用額が生じた。注文した試薬・物品の入荷があり次第、予定通りに研究を進める。
分子ハイブリッドポリマー超薄膜におけるシンクロ運動応答

当グループでは、界面での光刺激に応じた物質(液晶、高分子)の状態応答挙動(コマンドサーフェス型物質制御)に着目し、系統的な研究を進めている。これらの系の本質的な理解を進めるには、二次元界面での物質同士の動的な相互作用の挙動をとらえる必要がある。このような観点から、これまで液晶分子とアゾポリマーの二次元混合単分子膜をLB法で作成し、多くの知見を得て来た。しかしこの際、液晶の蒸発が問題となり、検討できる要素がごく限られてきた。本研究では、アゾ部位と液晶メソゲンの両方を有する新規な両親媒性高分子を合成し、両ユニットともに安定に存在できる状況にて、アゾ部位とメソゲン部位との相互の分子シンクロ現象を観測した。また、この新規ポリマーにおける水面等でのフォトメカニカル効果についても検討を進めた。アゾベンゼンと液晶メソゲンを連結するスペーサーの相対的な長さの違いが分子シンクロ現象に大きな影響を及ぼすことが分かった。さらに関連して、アゾベンゼンポリマーと低分子液晶のハイブリッド材料における光誘起物質移動の検討も進めた。世界で最高感度にて物質移動が誘起でき、生じたレリーフ構造の安定固定化する手法の提案も行った。Az高分子膜にレーザの干渉露光を施すと、側方への物質移動が誘起され、表面レリーフ回折格子(Surface Relief Gratings, SRG)が形成される現象が1995年に相次いで報告された。このプロセスはアブレーションと異なり、強いレーザ光源を要せず(数10100mWcm^<-2>レベル)現像処理を要しない表面形状加工であり、その用途については光記録、フェーズマスク、液晶配向膜、表面造形等種々提案されている。この現象の発現機構を理解する目的の研究も精力的に進められている。当研究において、高分子膜単独では数10mWcm^<-2>程度のアルゴンイオンレーザの干渉露光で長時間照射を施してもほとんどSRG形成は見られないが、5CBを混合した膜では極めて効率よく物質移動が誘起され表面レリーフが形成されることを見出した。単独膜と比べて液晶複合膜では2から3桁のレリーフ形成効率の上昇が見られた。この際SRG形成には予め紫外光を全面露光しておく必要があった。液晶添加系で特徴的なことは、混合比の変化がSRG形成に大きな影響を及ぼすことで、ちょうどAzに対して5CBが2当量のとき特異的にSRGの形成効率が高くなった。レリーフ形状の消去は紫外線の低露光で行うことができ、書き込み/消去は何度も繰り返すことができた。100°C以上の加熱でも形状を消去できるが、この際は液晶分子の蒸発を伴うため繰り返しプロセスには不利であった。一方、アゾベンゼンとシアノビフェニル系液晶分子との動的な相互作用を把握するために、両者を併せ持つコポリマーを合成し、単分子膜状態にて光で誘起される相互の配向変化に関する多くの情報を得た。
再生骨の立体構造制御における血管新生因子動態の解明と新規関連遺伝子の同定

骨が最も活発に再生している時期,血管新生因子であるVEGF,CCN2/CTGFタンパク質は,再生した骨周囲の骨芽細胞,血管内皮細胞,そして破骨細胞に局在しており,これらのタンパク質は,骨の添加と吸収をコントロールして,お互いに協調的に作用し,骨の再生を促進している因子として働いていることが示唆された.また,CCN2/CTGF遺伝子と関連して変動する遺伝子の候補171個を抽出した.骨が最も活発に再生している時期,血管新生因子であるVEGF,CCN2/CTGFタンパク質は,再生した骨周囲の骨芽細胞,血管内皮細胞,そして破骨細胞に局在しており,これらのタンパク質は,骨の添加と吸収をコントロールして,お互いに協調的に作用し,骨の再生を促進している因子として働いていることが示唆された.また,CCN2/CTGF遺伝子と関連して変動する遺伝子の候補171個を抽出した.初年度は,ラットの骨再生モデルを用い,ラットの頭蓋冠に骨欠損を作成し,ラットの腓骨から採取した骨髄を移植材料として,骨欠損のみで移植を行わないものをコントロール群とし,移植直後から骨再生への初期段階として移植3日後,骨再生の顕著な段階を移植5日後,7日後とし,さらには移植骨が安定から吸収へと向かう段階として移植120日後に,それぞれサンプリングを行った.これらの組織切片を用いてH-E染色およびVEGF,CCN2/CTGFの発現変動を免疫化学染色法の手法を用いて解析した.分化マーカーとして血管内皮細胞にはCD31,骨芽細胞にはオステオポンチン,オステオカルシンの免疫化学染色を行い,骨芽細胞の確認にはTRAP染色を行った.その結果VEGF,CCN2/CTGFタンパク質は再生極期において,再生骨周囲の骨芽細胞,血管内皮細胞,そして破骨細胞に局在していることを発見した.これらの結果よりVEGF,CCN2/CTGFタンパク質は骨再生の活発な時期に,血管内皮細胞,骨芽細胞,破骨細胞において発現し,骨の添加と吸収をコントロールして,お互いに協調的に作用し,骨の再生を促進している因子として働いていることが示唆された.CCN2/CTGFは内軟骨性骨化を促進し調和のある再生作用をもった組織再生因子として働くと報告されており,今回,移植骨の再生における膜性骨化においても同様な因子として働き,さらにはVEGFとの協調作用が示唆されたことは,骨再生への新展開を期待させる意義のある結果である.次年度は遺伝子発現の局在を確認し,さらに解析を継続する予定である.本年度はまず,ラット骨再生モデルとの比較検討のため,再生骨の立体構造制御を臨床的に検討した.顎顔面領域で頻繁に行われる,口唇・口蓋裂に対する顎裂部腸骨移植術を施行した患者を検討の対称とした.その結果,腸骨移植後ほぼ全例で骨吸収を認め,骨吸収極期は移植約120日後であることが示唆された.さらに,移植後早期にインプラント体を埋入すれば骨吸収は抑制されることが示唆された.我々の検討では,ラット骨再生モデルの骨吸収極期は移植後約120日で,臨床例と同様であり,ラット骨再生モデルの妥当性が確認できた.前年度にラット骨再生モデルにおけるVEGF, CCN2/CTGFの発現変動を解析したため,今後はインプラント埋入時に採取した再生骨を用いて,同様の検討を臨床的に行う予定である.上記成果の一部は国際口蓋裂学会誌において発表した.一方,移植骨が内軟骨性骨化により再生する過程において作用する因子を検討するため,軟骨細胞においてCCN2/CTGFの遺伝子発現がdexamethasone刺激で変動するとの過去の我々の報告に基づき,ヒト軟骨細胞様細胞株を用いて検討を行った.手法として,ヒト軟骨細胞様細胞株HCS-2/8細胞をdexamethasoneで刺激しマイクロアレイ法において変動する遺伝子を網羅的に検索した.その結果,171個の有意差のある発現変動遺伝子を認めた.CCN2/CTGF遺伝子は約2倍の発現上昇を認めたがVEGF遺伝子の発現に変動はなかった.また,ある転写因子群の著しい発現上昇を認めた.これはステロイドが軟骨に作用した際に変動する新規に確認された転写因子であり非常に有意義な発見であると考えられるが,定量的に遺伝子発現変動を確認する必要がある.本年度中には行えなかったが,今後さらに解析を継続し,英語論文にてその成果を発表する予定である.
表情定量解析に基づくパーキンソン病の仮面様顔貌の病態解明

パーキンソン病(PD)でみられる仮面様顔貌が,認知情動機能障害や運動症状とどう関連しているのかを明らかにするため,motion capture技術を応用した表情解析を用いPDの表情変化を定量化し,認知・情動機能,運動スコアとの比較検討を行った.PD 38例と健常者24例を対象に解析を行った結果,PD群で表情変動が有意に減少していた.また,表情変動減少は注意・遂行機能を中心とした心理検査,抑うつ症状と関連を認め,安静時fMRI解析の結果,表情変動減少は前頭葉を中心とした機能的結合性の変化と関連していた.以上より,仮面様顔貌は認知情動障害と関連したより高次の症候である可能性が示唆された.パーキンソン病(PD)でみられる仮面様顔貌が,認知・情動機能障害や運動症状とどのように関連しているのかを明らかにするため,motion capture技術を応用した表情解析を用いてPDの表情変化を定量化し,各種認知・情動機能検査,運動障害スコアとの比較検討を行った.これまで,PD患者44例および健常被験者24例を対象に,表情解析,および各種認知・情動機能検査,3テスラMRI検査を施行した.解析の結果,表情変動は健常群と比較してPD群で有意に減少していることが明らかとなった.さらに,高度の認知機能障害や明らかなジスキネジアを認めた8例を除外したPD 36例を対象に,算出した表情変動スコアと,各種運動・認知・情動機能検査との関連を検討し結果,UPDRS part IIIで示される運動症状のみならず,性別や記銘力の指標と表情変動との間に有意な相関を認めることが明らかとなった.次に表情変動スコアを従属変数とした,多変量解析を行った結果,表情変動の減少は,記銘力障害と最も強く関連していることが示された.また,PD群を表情変動が良好な群と表情変動が不良な群の2群に分け,健常群を含めた3群間で比較検定を行った結果,表情不良PD群では,男性が多く,運動症状のみならずうつやアパシー傾向が強いこと,さらに記銘力を中心とした認知機能障害を認めることが示された.以上の結果より,仮面様顔貌は運動症状の悪化のみならず,認知機能低下を示唆する症候であることが明らかとなった.当初予定していた被験者数には達していないが,これまで得られたデータ解析の結果からは,比較的仮説通りの結果が得られている.特に多変量解析の結果からは,仮面様顔貌には,運動障害以上に認知機能障害が与える影響が大きいという結果が得られた.このことから,仮面様顔貌は,認知機能障害と関連した新たなバイオマーカーとなることが期待される.今後,得られた画像データの解析を通して,仮面様顔貌の神経基盤を検討していく予定である.パーキンソン病(PD)の仮面様顔貌は,これまで運動障害の一つと考えられ,近年注目されている非運動症状との関連については殆ど検討されていない.そこで我々はPDと健常者の表情変化を定量解析し,各種運動・認知機能検査と比較することにより,仮面様顔貌が単純な運動障害ではなく,認知機能低下を背景とした非運動症状の側面を有する可能性について検討した.MMSE 24点以上で認知症のないPD 38例と同年代の健常者(HC)24例を対象に,各被験者にInternational Affective Picture Systemより選出した快・不快画像をランダムに視覚提示し内容を供述させ,その際の表情の変化を表情解析ソフトにより定量分析した.得られた表情変動スコア(FFS)と,各々のMDS-UPDRS,注意・遂行機能,言語,記憶,視空間認知機能など各認知ドメインに関する神経心理検査,うつ評価尺度・やる気スコア等の結果を統計比較し,それぞれの関連性について検討した.さらに3テスラMRIによる安静時fMRI解析を行い,仮面様顔貌に関連する神経基盤の検討を行った.検討の結果,PD群,HC群の平均年齢(SD)は,それぞれ69.9歳(7.1),70.2歳(7.4)と有意差は認めなかった.一方FFSはPD群で2.1(1.0),HC群で3.1(0.8)と有意差を認め(p<0.001),PD群で表情変動が減少していた.重回帰分析の結果,表情変動の減少は運動スコアはとは関連せず,注意・遂行機能ドメインを中心とした神経心理検査や抑うつの尺度との関連を認めた.安静時fMRI解析の結果,仮面様顔貌と関連し,辺縁系や前頭葉を中心とした機能的結合性の異常を認めた.以上の結果より,PDの仮面様顔貌は,一般的な運動障害とは必ずしも相関せず,認知機能や情動障害と関連したより高次の症候である可能性が示唆された.パーキンソン病(PD)でみられる仮面様顔貌が,認知情動機能障害や運動症状とどう関連しているのかを明らかにするため,motion capture技術を応用した表情解析を用いPDの表情変化を定量化し,認知・情動機能,運動スコアとの比較検討を行った.PD 38例と健常者24例を対象に解析を行った結果,PD群で表情変動が有意に減少していた.