hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
定量的身体機能計測指標に基づいた虚弱高齢者の転倒予防ための縦断的介入研究

合わせてこれら対象者の社会活動への参加状況(ソーシャルキャピタル特性)についても言及しており,身体機能,心理的特性,行動特性の観点から詳細に解析を進めることができている.C.変形性膝関節症のダイナミクス解析は,医療機関および行政機関の協力を得ながら進めている.ここではレセプト分析を独自に実施し,解析プログラムの開発も行った.変形性膝関節症のリスクを地域の高齢者にまで拡大して分析ができており,有意義な成果が確認できつつある.合わせて,本研究に参加している対象者の日常生活の活動度にまで言及するために,行政機関の協力を得て大規模なICTシステムを開発し導入した.行動様式の分析には情報理論の観点から新しい指標の構築を進めており,生活機能の評価を実現可能にすべく開発を進めている.以上のように,本研究の進展に関しては大きな問題はなく順調であり,今後取り組むべき課題や方向性を把握しながら進めている.高齢者の転倒骨折予防には,下肢筋力,歩行機能,バランス機能の3要素の向上に加え,足部や足爪の機能向上が重要である.本研究では,3要素を定量的に計測する装置を開発し,あわせて足部や足爪の機能向上を図り,歩行を積極的に向上させる仕組みを導入したことによる医療費の変化について調べた.本研究の対象者は1782名である.対象者にはMCIを含む認知症や要介護高齢者,糖尿病などの慢性疾患,変形性膝関節症などの関節疾患が含まれている.転倒リスク指標の構築と糖尿病・認知症等を含む虚弱高齢者への介入研究では,わかりやすい指標の構築として足指力を2.4kgfとすることが有効であり,介入により認知症高齢者を含め92%の足指力の維持・向上,歩行機能の向上と転倒リスクの低下が確認された.開発した転倒リスク指標を用いた縦断研究では,足部ケアと歩行機能の積極的向上を図ることで国保,後期高齢者医療費への影響を検証した.医療費への有効性を示すために,年齢,性別,介入前の医療費等によるプロペンシティスコアから1026人の対照群を設定した.解析プログラムはすべて自作した.その結果,すべての年齢群で足指力は有意に向上した.特に転倒リスクが高い対象者の向上率が高く,高齢になるほど向上率が高いことが示唆された.さらにBMIにかかわらず,すべての体格の群で腹囲が減少し,BMIのやせ型群では筋肉量の向上が推定され,肥満群ではBMIの有意な低下が確認され,体組成的に有益な結果が得られた.医療費は国保群,後期高齢者群ともにそれぞれの対照群よりも医療費の抑制効果が確認された.特に,糖尿病,高血圧,脂質異常症の慢性疾患を多く持っている対象者で顕著な医療費抑制効果が確認された.以上より,本研究で開発した身体機能計測システムと転倒リスク指標を組み合わせ,足部や足爪の機能向上と歩行支援を行うことが有益であることが明らかになった.高齢者の転倒骨折予防が急務である.転倒予防には身体機能の観点から下肢筋力,歩行機能,バランス機能が密接に関連している.本研究では,これら3項目の定量的計測システムを開発し,虚弱高齢者を含む1035名の高齢者の身体機能について縦断的介入研究を行った.本成果より定量的計測結果に基づいた転倒リスク指標の構築を行った.その結果,開発した転倒リスク指標の有効性が確認された.さらに,歩行機能と足部の機能向上を行うことが医療費の抑制効果に寄与することが確認された.以上より,開発した身体機能計測システムと転倒リスク指標を組み合わせ,足部や足爪の機能向上と歩行支援が有益であることが明らかになった.計画した研究はすべて順調に進展している.A.統合的転倒リスク指標を構築するための横断的調査計測研究から運動学的,解剖学的,足底部に特化した観察の見地から正しいと考えられる転倒リスクを高める要因が明らかになりつつあり,さらに深く分析を進めている.
骨吸収開始時期における骨細胞および骨芽細胞由来の調節因子の解析

骨改造現象(bone remodeling)の解明は根尖性ならびに辺縁性歯周炎における骨破壊といった保存領域のみならず、歯科領域全般にわたって非常に重要な研究課題である。そこで我々は破骨細胞や骨芽細胞などの骨系細胞の動態ならびに機能あるいは骨吸収と骨形成の調節機構などに関して、蛋白質分解酵素系(カテプシンE)およびライソゾーム膜糖蛋白質(LGP)に対する特異抗体を作成し、免疫組織細胞化学的に解析した。1.活性化破骨細胞における蛋白分解酵素の免疫細胞学的局在:アスパラギン酸プロテアーゼの一つであるカテプシンEのラット破骨細胞における局在を免疫細胞学的に検索した。光顕レベルでは、カテプシンEに対する免疫反応は生理的骨リモデリング過程において、活発に骨を吸収している破骨細胞に強く観察されたが、隣接する骨芽細胞には反応は認められなかった。電顕レベルでは、カテプシンEの局在は波状縁部の細胞質膜と骨吸収面に限局していた。また、波状縁に近接して存在する種々の大きさの貪食空胞内にもカテプシンEが局在していた。この中のいくつかは貪食した物質を含んでおり、二次ライソゾームと考えられた。以上のことより、カテプシンEが骨の有機性基質の細胞外での崩壊だけではなく、破骨細胞内での分解にも関与していることが強く示唆された。2.破骨細胞におけるライソゾーム膜蛋白質の特異的発現と局在:ライソゾーム膜糖蛋白質(LGP85と96)が破骨細胞性骨吸収において、吸収窩の形成とその酸性環境の成立機構にどのように寄与しているかを免疫組織化学的な手法を用いて検討した。光顕および電顕レベルでの結果より、LGPが活発に骨吸収を行っている破骨細胞の波状縁部の細胞膜に限局して検出されたが、反対側のbasolateral membraneには検出されなかった。更に、これらの膜蛋白質は前破骨細胞や骨面から離れた後破骨細胞にはほとんど検出されなかった。以上のことを合わせ考えると、LGPが活発に骨吸収を行っている破骨細胞において大量に合成され、急速に波状縁部へ輸送され、骨吸収窩における酸性環境の形成と維持機構に関与していることが強く推察された。
炎症性肺疾患とヒト好中球細胞内pHを調節するNa^+/H^+Exchangerの役割

炎症性肺疾患、高齢者の免疫能の評価を簡単に施行し、治療につなげることをこの研究の目的とした。高齢者の寿命、予後に影響する疾患として感染症と悪性腫瘍を挙げることができる。老年者は一般に感染症に罹患しやすく、重症化しやすいと言われている。実際、毎年冬期には老人施設内においてインフルエンザが数多く老人の命を奪っている。なぜ老人ではインフルエンザが致死的となり、若年者では一過性の疾病として23日で治癒してしまうのか不明である。高齢者では外来から生体内へ侵入してくる病原微生物に対する反応、いわゆる免疫能が低下していると考えられる。また、老年病の中でも悪性腫瘍はわが国における死因の第一位を占め、多くの悪性腫瘍は加齢と共に発生してくる非自己の細胞(腫瘍細胞)を自己から識別し排除する機構、即ち、腫瘍免疫が高齢者では低下していると推察される。従来、基礎的免疫学の観点でin vitroの実験でリンパ球、NK cellの活性、特定の刺激による抗体産生能などを測定したstudyは存在するが、ある一定の傾向は存在せず(Science.,1996,273;70-74)、実際の高齢者医療現場にそくしたin臨床のstudyはほとんど行われていないのが現状である。これから高齢化社会を迎えるにあたり、低コストでの高齢者の免疫能評価方法の確立が望まれている。以上より、このプロジェクトでは、老化にともなう高齢者の生体内の変化、即ち高齢者各個人の体の抵抗力、力強さを免疫能の観点から簡単に測定できる評価方法を確立することを目的とする。我々は、一般臨床の現場で働いている立場からできるだけ簡易にベッドサイドで施行でき、また、どこの施設においても行うことができ、高齢者に負担のかけない方法を用い、高齢者個々の力を評価し、予後や治療効果の予測を行いたいと考えている。簡易な方法で老人の体全体としての生体防御の力、いわゆる゙体の抵抗力′′を評価するパラメーターとして下記の三項目を設定する。(I)インフルエンザワクチン接種に対する抗体産生能評価(II)ツベルクリン反応(遅延型皮膚反応-DTH)(III)末梢血中CD4陽性リンパ球の絶対数現在まで得られた結果を説明する。まずADL(activity of dairy living)の低下している高齢者では、細胞免疫能(DTH皮膚反応)が低下しており、末梢血のTh1細胞が低下していることがわかった。この結果は、J.Am.Geriatr.Soc.に受理され、現在inpress中である。又、若年者、健常高齢者、ADLの悪い高齢者間においてインフルエンザワクチンに対する抗体上昇能は、差がないことも証明することができた(Archives fo Internal Medicine,in press)、現在、DHT皮膚反応と肺炎との関連を調査した前向きstudyの結果を投稿中であり、インフルエンザワクチンの有効性についての研究も同様に他誌へに投稿済である。肺疾患の原因構成要素に血球系細胞の関与を前提として、特に好中球の関与を考え、好中球の活性化の機序を細胞生物学的・分子生物学的に明らかにすることを、この研究課題の目的とした。具体的には(A)細胞内pHと肺疾患との関わり、(B) Program Cell Death (Apoptosis)と肺疾患との関係を調べた。(A) :ヒト好中球の細胞内pHiは、蛍光色素BCECF-AMを用い吸光蛍光度計を用いて測定した。急性肺炎患者から採取した好中球はfMLPやPMAといった刺激に対するpHiの上昇の程度が正常者の好中球に比べ大きかった。又、この結果は共焦点レーザー蛍光顕微鏡やマルチプレート蛍光リーダーによる実験により裏付けられた。炎症を伴わない肺疾患患者(肺癌、肺気腫等)からの好中球においてはfMLP、PMA刺激によるpHiのレスポンスは正常群と比べて変化は認められなかった。これらの結果より急性肺炎-ほとんどが細菌性-患者の好中球は活性化状態にあり、おそらくはNADPH-oxidaseから発症されるH^+(プロトンイオン)を細胞外へ排出し、細胞内pHの酸性化を防ぐ機構が活発になっていると考えられた。(B) :難治性気管支喘息患者は吸入ステロイド剤が効きにくく、副腎皮質ホルモン依存性-持続内服の状態となっている。彼らの末梢血好中球数は増加しており、常時10,000/mm^3以上であることに注目して副腎皮質ホルモンと好中球のアポトーシスの関連を調べた。まず、正常者とステロイド依存性気管支喘息患者の好中球の生存率を調べた。好中球分離後、ステロイド依存性患者の好中球は正常に比して有意に生存期間が長かった。細胞生存率はWST-1法、トリパンブルー法の二方法により調べた。又、正常者から分離した好中球に副腎皮質ホルモンであるデキサメタゾンを加えることにより、好中球の生存率をin vitroで増加させることができた。副腎皮質ホルモンによる好中球増多症は今までそのメカニズムが不明であったが、アポトーシス抑制による好中球数増加作用も原因となっている可能性が示唆された。同じ血球系でもリンパ球、単球、リンパ球に対してはアポトーシス誘導作用があり、細胞の種類の違いによる機構の差が興味深いと考えられた。

実際、毎年冬期には老人施設内においてインフルエンザが数多く老人の命を奪っている。なぜ老人ではインフルエンザが致死的となり、若年者では一過性の疾病として23日で治癒してしまうのか不明である。高齢者では外来から生体内へ侵入してくる病原微生物に対する反応、いわゆる免疫能が低下していると考えられる。また、老年病の中でも悪性腫瘍はわが国における死因の第一位を占め、多くの悪性腫瘍は加齢と共に発生してくる非自己の細胞(腫瘍細胞)を自己から識別し排除する機構、即ち、腫瘍免疫が高齢者では低下していると推察される。従来、基礎的免疫学の観点でin vitroの実験でリンパ球、NK cellの活性、特定の刺激による抗体産生能などを測定したstudyは存在するが、ある一定の傾向は存在せず(Science.,1996,273;70-74)、実際の高齢者医療現場にそくしたin臨床のstudyはほとんど行われていないのが現状である。これから高齢化社会を迎えるにあたり、低コストでの高齢者の免疫能評価方法の確立が望まれている。以上より、このプロジェクトでは、老化にともなう高齢者の生体内の変化、即ち高齢者各個人の体の抵抗力、力強さを免疫能の観点から簡単に測定できる評価方法を確立することを目的とする。我々は、一般臨床の現場で働いている立場からできるだけ簡易にベッドサイドで施行でき、また、どこの施設においても行うことができ、高齢者に負担のかけない方法を用い、高齢者個々の力を評価し、予後や治療効果の予測を行いたいと考えている。簡易な方法で老人の体全体としての生体防御の力、いわゆる゙体の抵抗力′′を評価するパラメーターとして下記の三項目を設定する。(I)インフルエンザワクチン接種に対する抗体産生能評価(II)ツベルクリン反応(遅延型皮膚反応-DTH)(III)末梢血中CD4陽性リンパ球の絶対数現在まで得られた結果を説明する。まずADL(activity of dairy living)の低下している高齢者では、細胞免疫能(DTH皮膚反応)が低下しており、末梢血のTh1細胞が低下していることがわかった。この結果は、J.Am.Geriatr.Soc.に受理され、現在inpress中である。又、若年者、健常高齢者、ADLの悪い高齢者間においてインフルエンザワクチンに対する抗体上昇能は、差がないことも証明することができた(Archives fo Internal Medicine,in press)、現在、DHT皮膚反応と肺炎との関連を調査した前向きstudyの結果を投稿中であり、インフルエンザワクチンの有効性についての研究も同様に他誌へに投稿済である。
胃壁細胞のエストロゲン産生の機序解明：胃酸分泌制御機構に着目して

女性ホルモンのエストロゲンに関する研究は古くから広く行われており、あらゆる角度から様々な機構について解析がなされている。近年、胃壁細胞で多量のエストロゲンが産生されていることが明らかになった。しかし、その大部分が肝臓で消費・代謝され、動脈血への影響が軽微であることから、胃のエストロゲン産生については近年まで明らかとなることなく殆ど追求されていない。本研究は胃壁細胞におけるエストロゲン産生というテーマの根幹に焦点を当てた基礎研究であり、診断や治療法等の臨床応用への展開が期待できるとともに、ヒトを含めた消化器ー内分泌系に一石を投じる研究であるといえる。
ヒト癌の進行促進にかかわるムチンと進行阻止にかかわるムチン

(1)膵と肝内胆管の膨脹性発育腫瘍でも、その経過のうちに浸潤性増殖を始める症例においては、浸潤性発育部位で、予後不良因子の膜結合型MUC1ムチンが発現し、腫瘍の進行促進にかかわっている可能性を見い出した。(3)膵と肝内胆管の浸潤性癌と膨張性癌においてシアリダーゼ処理によるコア蛋白と糖鎖の結合状況を検討する研究を行い、浸潤性癌の進行に特徴的なMUC1ムチンではシアル酸エピトープが重要であることを明らかにした。(4)ヒト胃癌において、糖鎖の結合状況の異なる種々のMUC1ムチンと、MUC2ムチンの発現を検索したところ、MUC1ムチンの糖鎖の結合状況に関係なく、MUCl(+)・MUC2(-)のグループが最も予後が悪く、MUC1(-)・MUC2(+)のグループが最も予後が良いことが明らかとなり、胃癌においてもMUC1は進行促進にかかわりMUC2は進行阻止にかかわっている可能性が示された。(5)ヒト食道癌において、シアル酸の結合したMUC1ムチンの陽性群は陰性群に較べて明らかに予後が悪かったが、MUC1ムチンコア蛋白の陽性群と陰性群の間には予後の差がなく、食道癌の進行にはシアル酸の結合したMUC1ムチンの発現が深くかかわっていることが明らかとなった。
大同プラザアトリウム内の微気象および植栽植物の生理特性の解明と栽培管理への応用

都市環境の悪化が深刻化する中、屋上緑化を始め、様々な手法を用いた都市緑化技術の開発に大きな期待が寄せられている。中でもアトリウム空間の緑化は景観的効果のみならず、ビル内の物理的、化学的、心理的な環境改善効果をもたらすものとして大いに注目されている。しかし、アトリウム内空間は屋外とは明らかに生育環境が異なっており、アトリウム内での植栽および維持管理における早急な一般的な指針づくりが望まれている。本実験では、竣工後30年が経過し、現在も緑を保ちつづけている、国内で初めての本格的アトリウム緑化事例である大同プラザにおいて確立された管理方法を他のアトリウムへ応用するための第一歩として、大同プラザ内の微気象および、植栽植物の生育、生理特性に関するデータの収集・分析を行った。調査項目は、(1)アトリウム内気象の調査(気温、湿度、地温、土壌中水分含量、土壌pH)(2)アトリウム内植栽植物の生理特性(光合成蒸散速度、葉のクロロフィルa/b含量)(3)アトリウム内植栽植物の生育調査(樹高、幹回り、展葉数、着葉数、シュート長、葉身の長さと幅、出芽日、開花日)である。その結果、アトリウム内気象のうち、気温や地温はビル内の空調管理に大いに影響を受けることが明らかとなり、それがアトリウム内植物の出芽や落葉、開花などの生育サイクルに大きく影響を与えていることが示唆された。また、土壌pHは、年月の経過とともにやや低下する傾向が見られ、ピートモスのマルチングによって再び上昇することが明らかとなった。アトリウム内植栽植物の葉のクロロフィル含量は、アトリウム内の植栽エリアや樹種ごとで異なる傾向が認められたが、クロロフィルa/b比はアトリウム外植物よりもアトリウム内植物の方が有意に高くなり、照度との強い相関が示された。
胎盤関門のダイナミクスを制御するトランスポーター-エズリン複合体

胎盤関門の物質輸送を担うトランスポータータンパク質複合体の制御因子としてエズリンの役割を解明することを目的とした。胎盤関門細胞株TR-TBTsや妊娠ラット、エズリン遺伝子欠損マウスを用いて研究を行ったところ、エズリンは合胞体性栄養膜細胞の母体血側細胞膜の裏打ちタンパク質として妊娠経過に伴う胎盤の成熟と共に時期特異的に発現し、ヒポタウリン輸送系(Slc6a13)やその他の輸送系を細胞膜へ局在化させる機能を担うとともに機能調節因子として働くことが示唆された。本研究は、胎盤関門の異物認識の分子基盤となるトランスポータータンパク質複合体の解明および妊娠経過に伴うその制御因子、発現及び機能変動の解明し、妊娠時薬物療法の安全性の確立に寄与することを目的としている。本年度は、臨床で用いられるシタラビンやテオフィリン等、13種の種種薬物について胎児および胎盤の成熟に重要な生理的基質の取りこみに対する阻害実験を行い、IC50値を算出した。さらに、ヌクレオシド薬物であるジダノシンとジドブジン(AZT)の胎盤関門への取りこみ機構を明らかにした。特にジドブジンについては、ステロイドホルモンであるデヒドロエピアンドロステロン硫酸(DHEAS)により、その取りこみが促進されることを発見した。速度論的な解析を行ったところ、DHEASがAZT取りこみのKm値を低下させ、トランスポーターに対する基質の親和性を上昇させることで、AZTの取り込みクリアランスが上昇することが明らかとなった。トランスポータータンパク質の発現および細胞内局在性制御メカニズムについて、血液胎盤関門の細胞膜に局在するERMタンパク質であるエズリンに着目した。妊娠マウスに心不全治療薬のジゴキシンを静脈内投与し胎児移行性を検討したところ、エズリンノックアウトマウスにおいて、上昇傾向が示された。ジゴキシンはABCトランスポーターのP-糖タンパク質の基質であることから、エズリンがP-糖タンパク質と相互作用する可能性が示された。薬物排泄の肝・腎振り分けにABCトランスポーターファミリーに属するMRP2やBCRPによる分子認識が重要な役割を果たすことが明らかとなった。これらトランスポーターは胎盤関門にも発現することから胎盤においても同様のメカニズムが働く可能性が考えられた。本研究は、胎盤関門の異物認識の分子基盤となるトランスポータータンパク質複合体の解明および妊娠経過に伴うその制御因子、発現及び機能変動を解明することを目的として、胎盤関門の実体である合胞体性栄養膜細胞(シンシチオトロホブラスト)のapical細胞膜に着目し、また、トランスポーター複合体の制御因子として、エズリンに焦点を当てた。本年度は、計画を前倒しして、慶應義塾大学先端生命科学研究所の曽我朋義教授の協力を得て、CE-TOF-MSを用いたメタボロミクス解析を行った。エズリン欠損マウスのヘテロマウス(Ez+/-)を交配し、Ez-/-、Ez+/-、Ez+/+の同腹仔を得て、母体血濃度同一条件下で胎盤および胎児血について、エズリン欠損により減少あるいは増加する低分子有機化合物を網羅的に解析し、エズリン欠損により影響を受ける輸送系(トランスポーター複合体)を探索した。その結果、体内でのシステインからタウリン生合成の中間物質で律速段階にあるヒポタウリンが胎盤および胎児血の両方で顕著な減少傾向が見られた。このことから、胎盤関門にヒポタウリン輸送系が存在し、エズリンによる制御を受けている可能性が示唆された。胎盤関門細胞株TR-TBTsを用いたin vitro薬物輸送活性の解析の結果、胎児移行性が低く妊婦に使用される抗菌薬であるエリスロマイシンを基質としてプロトンと共役して胎児血から母体血方向に効率的に輸送する排出システムが存在することが示された。エリスロマイシン輸送系がエズリンによる制御を受けるか否かについては今後の課題である。エズリンは男性生殖臓器である精巣内における局在性も明らかにすることができた。来年度は、エズリン欠損動物を用いた研究では胎盤関門の薬物輸送に対する影響について、細胞株を用いた研究ではタウリン、ヒポタウリンおよびエリスロマイシン輸送のメカニズムについて更に解明して行く予定である。本研究は、胎盤関門の異物認識を担うトランスポータータンパク質複合体の制御因子としてエズリンの役割を解明することを目的として研究を行ってきた。昨年度までにエズリンをホモ欠損するマウスの胎盤組織中及び胎児血のヒポタウリン濃度が顕著に低下することを明らかにしてきた。本研究計画の最終年度となる本年度は、胎盤関門のヒポタウリン輸送に関与する分子実体を明らかにするため、ラット胎盤刷子縁膜ベシクルを用いてポタウリン取り込みを解析した。その結果、ヒポタウリン取り込みはNa+およびCl-を駆動力とし、Km値は4.4μM、0.1mM GABAおよび2mMタウリン存在下で顕著に阻害される一方、0.1mMタウリンおよび2mMベタインでは阻害されないことからGABAトランスポーターのSlc6a13との類似性が示唆された。

そこでマウスSlc6a13遺伝子を一過性に発現させたHEK293細胞を用いて解析を行ったところ、Slc6a13のヒポタウリン取り込みは、Km値が10μM、0.1mM GABAおよび2mMタウリンで顕著に阻害されたが0.1mMタウリンおよび2mMベタインでは阻害されなかった。RT-PCRおよびウエスタンブロット解析の結果、ラットおよびマウス胎盤にSlc6a13のmRNAおよびタンパク質の発現が確認された。マウス胎盤刷子縁膜ベシクルについて抗エズリン抗体を用いた免疫沈降を行ったところ、エズリンとの共沈物にSlc6a13が確認され、Slc6a13とエズリンとの相互作用が明らかとなった。さらに、HEK293細胞にSlc6a13とエズリンを共発現させた結果、Slc6a13によるヒポタウリン取り込み活性が有意に上昇した。これらのことから、エズリンは血液胎盤関門を構成する合胞体性栄養膜細胞の母体血側細胞膜の裏打ちタンパク質として発現し、Slc6a13を母体血側細胞膜に局在化させ機能調節因子として働くことが示された。血液胎盤関門にエズリンとSlc6a13がトランスポーター複合体を形成することは、抗酸化作用を有するヒポタウリンを母体から胎盤内および胎児に供給することで酸化ストレスから胎児を保護している可能性が考えられた。
レーザー干渉計型地震計による低周波地面振動の高精度観測

近年、地震波を使ったトモグラフィーで全地球規模での内部構造が高い分解能で明かされつつあるが、これらの成果は長周期(低周波)地震波を使った高精度観測に負うところが大きい。一方、重力波検出装置の研究ではSASをはじめとした低周波防振装置の開発がすすめられている。そこで、本研究は低周波帯での検出能力の高い地震計を開発し地球科学や重力波検出分野に貢献することを目的とする。今年度は、半導体レーザーを光源とした干渉計をつかって、20Hzまでの帯域で位相特性が平坦な地震計(加速度計)を開発した。光源と加速度検知部は光ファイバーで結ばれ、電気的ノイズやセンサー部の発熱を低減する構造となっている。昨年度に問題となっていた振り子のヒンジ部分の座屈は、ヒンジにつねに引っ張り力が加わるように構造を変えることによって避けることができた。その結果、外径140mmの形状の地震計のケーシング内に周期3s以上の低周波振り子を構成することができた。また、干渉計の光学部品の大部分をユニット化し、小型化するとともに構造的にも安定なものにすることができた。一方、神岡鉱山における測定では、レーザー干渉計型ひずみ地震計(伸縮計)による地面振動の評価を行った。0.2Hz付近の脈動のピークは地表付近とあまり変わらないレベルであったが、それ以外の周波数帯では地表の1/101/100のレベルであった。とくに気圧変動に対する応答では地表の1/10程度であることがわかった。地下1000mという深さと飛騨片麻岩という強固な岩盤の効果であると考えられる。神岡に建設がすすめられている100m低温重力波検出器(CLIO)の高性能を活かせるバックグラウンドノイズレベルであることがわかり、次期計画の3km重力波検出器(LCGT)にとっても良好なサイトであることが確認された。本研究は、低周波帯での検出能力の高い小型地震計を開発し地球科学や重力波検出分野に応用することを目的とする。これまでわれわれは半導体レーザーを光源とした高精度地震計を開発した。本研究計画ではこの地震計の改良版を製作し、ドリフトや温度特性などを測定する。さらに応用として重力波検出用SAS防振装置上に設置し、防振比測定を行う。低周波感度を向上させるためには気圧変動などによる温度変化を除去することが有効であることがわかっている。そこで、今年度は従来のレーザー地震計の改良型の設計作業を行った。具体的には、静穏な環境で観測を行うために孔井般置型とし、外径140mmとした。光源は狭スペクトル線幅の半導体レーザーであるDFB-LD光源を用い、光ファイバーリンクにより本体に光を導入・導出する。これにより、地震計部分は無電源となり熱的ドリフトを回避できる。孔内設置型にしたことで、参照振子を小型化する必要が生じる。しかし、低周波の感度を維持するために長周期の振子を構成しようとすると大型化してしまう。そこで、タングステン合金の重いおもりと負ポテンシャルバネを併用し、長さ88mmで固有周期5秒が達成できるようなデザインを行った。目標とする設計自己ノイズは1×10^<-10>m/s^2/√Hz at 10mHz100Hzで、これは全周波数帯域で最低地面振動であるLow Noise Modelの地面振動が検出できる性能である。このような低雑音を実現するために振り子への帰還信号すなわちコイルに流れる電流を増加させアンプの実質的な雑音寄与を減らした。具体的には巻数を減らしたコイルを付加し、同じ帰還力に対してより大きい帰還信号が生じるようにした。現在、このような仕様の地震計を製作しているところである。来年度行われる地震計の性能評価に備えて、神岡鉱山の地下1000mの地点に岩盤に直結した花嵐岩の台座を設置した。神岡に建設がすすめられている100m

低温重力波検出器(CLIO)の高性能を活かせるバックグラウンドノイズレベルであることがわかり、次期計画の3km重力波検出器(LCGT)にとっても良好なサイトであることが確認された。
インターロイキン6遺伝子異常発現による免疫異常症機構の研究

インターロイキン6(IL-6)遺伝子異常発現による免疫異常症発症機構と、その治療法を開発する目的で以下の点を明かにした。2.慢性関節リウマチ(RA)患者由来滑膜細胞は、IL-6プロモーターを活性化しうる何らかのトランスアクチベーターを有していることを明かにした。3.上記トランスアクチベーターをコードするcDNAをクローニングするためのアッセイ系を確立した。本アッセイ系では、p40taxをコードするcDNAを100200倍に希釈しても、IL-6プロモーター活性を検出可能である。本アッセイ系を利用して、RA組織から目的のトランスアクチベーターのクローニングを行っている。4.RA患者骨髄ストローマは、IL-6産生以外にもプレB細胞の増殖支持能が亢進している。この原因は、何らかの膜蛋白の異常発現であることを明かにした。我々のRA発症機構の仮説が正しければ、この膜蛋白をコードする遺伝子の発現もIL-6遺伝子と同様の機序で誘導されている可能性がある。5.IL-6受容体を介するシグナル伝達機序の解析IL-6による複数のシグナル伝達がレチノイ酸によって選択的に阻害されることを示した。又、junB発現に至るシグナル伝達経路は、Cーキナーゼ、Aーキナーゼ、Ras、Rafを全く含まず、未知のものであることを明かにした。これらの研究によって、IL-6阻害剤開発の為の基礎的情報を得ることができた。我々は、インタ-ロイキン6(ILー6)遺伝子の異常発現によって、慢性関節リウマチ(RA)等の自己免疫疾患やメサンギウム増殖性腎炎、あるいは多発性骨髄腫が発症する可能性を示唆すると共に、ILー6トランスジェニックマウスを作製し、ILー6異常産生によって、実際に、自己抗体産生を伴った著明な高ガンマグロブリン血症とメサンギウム増殖性腎炎が発症することを明らかにした。しかしながら、RA等の自己免疫疾患の原因は、単一要因では説明できない。実際、ILー6トランスジェニックマウスでは、関節炎の発症は認められない。本研究は、これら疾患の発症にILー6がどのように関与しているかを明かにするとともに、ILー6阻害剤が、これら疾患の発症を予防しうるかを明かにすることを目的とする。致死量の放射線照射した正常マウスに、ILー6トランスジェニックマウスの骨髄を移植することによって、高ガンマグロブリン血症やメサンギウム増殖性腎炎が発症しうることを明かにした。又、ILー6トランスジェニックマウスにおける、高ガンマグロブリン血症やメサンギウム増殖性腎炎の発症を抗ヒトILー6モノクロ-ナル抗体投与で予防しうることを明かにした。さらに、C3HマウスとILー6トランスジェニックマウス(C57BL/6)のF_1マウスの骨髄細胞を(C57BL/6xC3H)F_1マウスに移植することによって、サイログロブリン単独で甲状腺炎が誘導されうることを示唆する結果が得られた。さらにILー6染色体遺伝子プロモ-タ-領域とルシフェラ-ゼ、ネオマイシン耐性遺伝子、及びCAT遺伝子と結合したリポ-タ-遺伝子を作製し、この遺伝子の発現がILー6産生細胞株において、誘導されることを確認した。マウスILー6受容体を発現しているラット細胞株を樹立し、この細胞株をマウスに免疫することによって、抗マウスILー6受容体モノクロ-ナル抗体を作製した。この抗マウスILー6受容体抗体をMRL/lprマウスに投与することによって、MRL/lprマウスに自然発症する自己免疫疾患の発症が予防できるか否かを検討したが、抗ILー6受容体抗体投与で予防できなかった。しかしながら、タイプIIコラ-ゲンで誘導される自己免疫性関節炎の発症は、抗マウスILー6抗体投与で予防できる結果を得た。この事実は、ILー6遺伝子発現が、慢性関節リウマチ(RA)などの自己免疫疾患発症のための必須要因である可能性を支持している。

さらに、RAにおけるILー6遺伝子の異常発現機構を明らかにする目的で、ILー6プロモ-タ-とCATを結合したリポ-タ-遺伝子を、RA患者関節組織より樹立した細胞株に移入したところ、CAT遺伝子が発現することが確認された。即ち、RA由来細胞株には、ILー6遺伝子のプロモ-タ-をトランスに活性化しうる何らかの因子が存在していることが明らかになった。次に、転写活性に必須の領域を明らかにするために、プロモ-タ-を5'上流より種々の長さまで欠失させたリポ-タ-遺伝子を作成し、実験を行ったところ、5'上流ー224ー181の領域に今迄報告されていないILー6の転写調節領域があることが明らかになると共に、この領域に特異的に結合しうるDNA結合タンパクの存在を明らかにした。又、RA由来細胞がマウスプレB細胞の増殖支持能が異常に高いこと、この増殖支持能が未知の接着因子によることを示した。今後、この未知の接着因子の同定を行うと共に、この接着因子の発現機序とILー6の発現機序との相互関係を明らかにしたい。慢性関節リウマチ(RA)におけるIL-6遺伝子異常発現機構を明かにする目的で、IL-6プロモーターとCAT、又はルシフェラーゼ遺伝子を結合したリポーター遺伝子を作製し、RA患者関節由来滑膜細胞株に移入したところ、CAT、又はルシフェラーゼ遺伝子の発現が誘導された。このことは、IL-6プロモーターをトランスに活性化しうる因子の存在を示している。一方、HTLV-1感染を伴うRAの存在が報告されていることから、HTLV-1由来p40TaxがIL-6プロモーターを活性化しうるか否かを検討した。HTLV-1p40Tax発現ベクターの移入により、IL-6mRNAの発現が誘導された。さらにIL-6プロモーター5'上流の欠失ミュータントを使用した実験により、p40Taxを活性化することを明らかにした。又、p40TaxはNF-κB結合蛋白を何らかの機構で修飾することをゲルシフトで確認した。p40TaxをコードするcDNAを100倍200倍に希釈しても、IL-6プロモーター支配下のルシフェラーゼ遺伝子の発現が検出できるアッセイ系を樹立した。このアッセイ系を使用することによって、未知のtax様因子がRAの病的組織より分離できる可能性がある。この目的のため、RA患者関節滑膜細胞より発現ベクターを使用して、cDNAライブラリー由来100独立クローン1をプールとして、IL-6プロモーター・ルシフェラーゼ遺伝と共に標的細胞に移入し、ルシフェラーゼ遺伝子の発現を誘導しうる因子のクローニングを引き続き行っている。本年度の研究によって、病的組織からIL-6プロモーターを活性化するトランスアクチベーターのcDNAのクローニングの方法が樹立できた。
アサガオにおける花の形態形成遺伝子のクローニング

アサガオの突然変異体のほとんどがトランスポゾンの挿入によって誘発されていると考えられ、これらは非常に貴重な遺伝子資源であり、しかしこれらは国立遺伝学研究所から移管され、90年から系統の更新が行われていなかった。そのため本年度はほとんどの系統を栽培、更新した。また、これらの栽培した系統すべてについては写真記録を残した。アサガオで主として突然変異を起こしているTpnトランスポゾンは末端の塩基配列はどれも相同であり、遺伝子クローニングのためにトランスポゾンタギングが利用できる。その方法を開発するため以下のことを試みた。1)Tpnの末端配列のプライマーを用いた、突然変異系統と野生型のサブトラクション法。この方法ではバックグランドが均一でないため、どのTpnの挿入が突然変異形質に対応しているか同定に手間取っている。他の方法として、体細胞突然変異のDNAサンプルを用いて差のあるDNA断片を増幅するRDA法で比較することを試みている。2)Tpnファミリーの内部のプローブを用いて、解像度の高いサザンブロット法で突然変異体と野生型のゲノム構造も比較する。そのため、Tpnファミリーの構造を解析した結果、両端の相同な配列の内部は異なっており、最終的には50タイプ程度に分類されると予想された。全塩基配列が決定できれば、内部配列特異的なプローブが作製でき、総当たりで比較することによってどのタイプが目的の突然変異を誘発しているか同定できるようになるだろう。サザン法およびPCR法で現在維持している牡丹系統の遺伝子構造を解析するとおよそ1/3が遺伝子クローニングに用いた、dp-1対立遺伝子と同じ構造をしていたが、他は独立の起源を持つかトランスポゾンの2次突然変異によると思われる。
先駆的実践における生活場面分析に基づいた児童養護拠点の地域展開モデル

本研究は、児童養護施設を対象に児童の目常生活の安定に空間が果たす役割の探求と脱施設化を担うグループホーム(以下、GHと略す。)の地域展開の実態から、要養護児童にとってあるべき環境を考察することを目的としたものであった。本年度は、まず、大舎制と小舎制施設を対象に児童と職員の生活実態を記述し、それらに基づいて生活の質的側面における各施設の特性を明らかにした。なかでも職員と児童のコミュニケーションに着目することで、職員の滞在場所が安定して児童への関わりが行いやすい小舎にて、児童の内省が進んでいる実態を捉え、個別的なケアの展開における小舎制施設の優位性を示している。こうした成果は、理念的対立の狭間で科学的根拠が十分に蓄積されてこなかったこれまでの施設評価に新たな視点を持ち込んだものと考えられる。一方、昨年度得られたGHの空間整備の状況を示すデータベースを整理するとともに海外先進事例として、日本の制度に影響を与えたオーストラリアビクトリア州におけるGHの実態を調査した。現地では政府作成のモデルプランに基づく施設整備が進められているが、安全面への過度な配慮から施設色の濃さが懸念される実態が把握された。これに対し、日本のGHは空間に対する公的支援が少ない中で、法人の自助努力により環境の整備が進められているという特性を示した。また、ビクトリア州では政府主導の用地取得や建物整備、維持管理により施設間の格差解消が目指されており、わが国でも制度や行政からのさらなる支援が必要だと考える。以上、本研究は児童養護施設の義育環境を実証的に捉え、今後の施設計画と地域展開に寄与し得る指針を導きだした適時性に富んだ研究と言える。福祉学分野における発表も行われつつあり、今後、建築計画分野に留まらず、ひろくわが国の将釆を担う児童の養育環境へ貢献する可能性が認められると考える。本研究では、児童養護拠点の地域展開を考察するため、児童養護施設が展開するグループホーム(以下、GHと略す)に着目して調査を行った。尚ここでは、GHを地域小規模児童養護施設、児童養護施設分園型自活訓練事業、自治体独自制度による分園型グループホーム、法人が独自に展開するグループホームのいずれかとした。調査はまずGHの整備状況を把握するため、全国62自治体(47都道府県、15政令指定都市)に対しアンケート調査を行った。次に各GHに対して、その実態や地域との関係に関するアンケート調査を行った。全国には2006年8月現在、194のGHが整備されており、その数は2000年度の地域小規模児童養護施設の制度化以降、急増している。その状況は自治体により差がみられ、実施率は25%(139/549施設)である。開設を見送っていた理由として、「土地・建物取得に困難」「職員体制を整えるのに困難」が5割を超えた。また、職員体制や使用家屋の状況などに制度と実情の乖離がみられた。GHと地域との関係では、児童の処遇上重視する関係機関に9割のGHが「教育機関」と「児童相談所」を挙げ、次いで5割前後のGHが「保健所」「医療機関」更に「児童の友達の父兄」「町内会や自治会」をあげていることが分かった。地域との付き合いにおいては、学校を重視するGHと地域主体のGH、また個人的付き合いを重視するGHと組織を重視するGHがあるという傾向が示された。更に「児童と地域との関係」や「地域からGHへの手助け」には、職員の地域参加の積極性が影響を及ぼすと推測された。職員と地域との関係の規定要因は、GH開設からの経過年数、職員の労働条件や年齢などが挙げられる。また立地環境を考えると、都市部では地方圏よりも、積極的に地域参加するGHとそうでないGHの差が顕著であることが分かった。今後はGHと地域との関係の詳細を事例的に明らかにすることが必要であると考える。

福祉学分野における発表も行われつつあり、今後、建築計画分野に留まらず、ひろくわが国の将釆を担う児童の養育環境へ貢献する可能性が認められると考える。
現代社会における言語行動の地域差・世代差についての研究

種々の言語行動に関してアンケート形式による全国一律調査を実施した。その結果から買物行動、依頼行動のバラエティーについて興味深い知見を見いだすことができた。1.従来地の言語分野で言われてきた東西対立分布などの分布類型に当てはまる地域差が確認されたと同時に、大局的な分布として把握しづらい細かな枠組みでの地域差も認められた。同一都道府県内でも、当該地域の社会構造や都市化の程度の違いといった「社会的地域差」の方が、従来型の「地理的地域差」よりも大きく現れてくる点がより明らかになった。2.方言の衰退傾向から推するならば、言語行動の地域差も薄まっていく方向にあると思われるが、中には若年層でもそのまま地域差が保たれていたり、若年層でむしろ新たな地域差が形成されつつあるという現象も見られる。3.近所付き合いも含めた人間関係の親疎が言語行動自体の有無、手振り身振りなどの非言語形式などにも大きく関わっていると考えられる。4.若年層では丁寧形式に尊敬の機能を担わせる傾向が強くなってきているが、その中でも近畿圏では、様々な要素の連鎖によって待遇度を高めようとする意識が他地域よりも強く感じられる。種々の挨拶行動、謝罪・謝礼行動、依頼・希望行動の3つのグループについて調査項目を選定するため、弘前市と東京周辺部で予備調査を実施した。この結果と本研究がスタートする前の試行調査の結果から、以下のような知見が得られた。1.従来の地域差とは、地理的な隔たりに応じて認められる言葉の違いを指し、それは多くの場合、伝播論的菜要因によって生じると考えられてきた。今回の調査で得られた地域差も、多くは従来の地域差の概念で説明できるものと考えられる。しかし、言語行動のレベルの地域差ということになると、その地域の社会構造や都市化の程度の違いといった社会的要因にも注目せざるを得ない。すなわち、都市と農村といったような「社会的地域差」の方が、従来型の「地理的地域差」よりも大きく現れてくる可能性がありうる。2.地域によっては元来挨拶の習慣がなく、学校教育等の影響によって、若年層から高年層へ浸透していったと思われる言動行動が多く認められる。3.各場面における言語行動自体の有無、手振り身振りなどの非言語形式などにも地域差や世代差が存在する。以上の知見をもとに、旧来の「地理的地域差」と新しい「社会的地域差」との関係、およびそれらと世代差との関連等について次年度以降の研究で掘り下げていく。種々の挨拶行動、謝罪・謝礼行動、依頼・希望行動の3つのグループについて、昨年度の調査結果をふまえ、京都と沖縄で面接調査を実施した。併せてアンケート形式による全国一律調査を実施した。この結果から、昨年度の考察が追認できるとともに、新たな知見を見いだすことができた。1.従来他の言語分野で言われてきた東西対立的分布などの分布類型に当てはまる地域差が確認されたと同時に、大局的な分布として把握しづらい細かな枠組みでの地域差も認められた。2.方言の衰退傾向から推すならば、言語行動の地域差も薄まっていく方向にあると思われるが、中には若年層でもそのまま地域差が保たれていたり、若年層でむしろ新たな地域差が形成されつつあるという現象も見られる。言語行動に関する項目について、全都道府県から得られた約3,200件のアンケート調査のデータをコンピュータで処理し、5地点の臨地調査の結果と併せて地域差・世代差の観点から分析を行った。今回の研究により、次の点が明らかになった。(1)世代差と地域差との相関いわゆる方言の衰退傾向から推すならば、言語行動の地域差も薄まっていく方向にあると思われるが、中には若年層でもそのまま地域差が保たれていたり、若年層でむしろ新たな地域差が形成されつつあるという現象が見られた。(2)「地域差」ということ

従来の地域差とは、地理的な隔たりに応じて認められる言葉の違い(いわゆる方言)を指し、それは多くの場合、伝播論的な要因によって生じると考えられてきた。今回の調査で得られた地域差も、多くは従来の地域差の概念で説明できるものと考えられる。しかし、言語行動のレベルの地域差ということになると、その地域の社会構造や都市化の程度の違いといった社会的要因にも注目せざるをえない。例えば、生活形態の違いや人間関係の親疎といったことは、当然、言語行動の違いに影響してくる。今回の調査結果における都道府県別のレベルではじめて違いが現れる、といった項目などは、都市と農村といったような「社会的地域差」の方が、従来型の「地理的地域差」よりも大きく現れてくる可能性を示唆している。
診療情報データベースにおける入院後アウトカムの特定手法の開発

大規模診療情報データベースが整備され、臨床試験を補完するリアルワールドの医学研究への応用が期待されている。しかし、データベースに記録されたレセプト情報などの妥当性は研究応用の前提であるにもかかわらず、その検証はほとんどなされていない。特に入院後の合併症は、その正確な特定方法が定まっていない状態で、多くのデータベース研究でアウトカムとして設定されているのが現状である。そこで本研究では、多施設でカルテ記録や検査値で特定された入院後合併症を基準とし、機械学習の手法を活用することで、レセプト情報などを用いてアウトカムの発生を正確に特定する方法を確立する。大規模診療情報データベースを研究へ二次利用する際の重要な課題として、情報の妥当性が挙げられる。本研究は、データベース上のレセプト情報などを用いて入院後合併症の発生を正確に特定する方法を確立することを目的とした。独立行政法人国立病院機構に所属する施設のカルテ情報とデータベースの既存のデータを活用する観察研究を実施中である。研究は、DPCデータおよびレセプトデータを用いて入院後合併症を特定する方法を検討し、データベース上の検査値等を基準として妥当性を確認する段階(研究1)と、所属施設におけるカルテ調査により手法の精度を検証し、モデルの改善を行う段階(研究2)に分けられる。研究1では、国立病院機構に所属する13施設において2016年1月から2017年3月の間に入院し、腹部悪性腫瘍(胃癌、大腸癌、肝癌)に対して手術を受けた患者の情報を抽出した。合計1201症例のうち、処置の合併症の病名(ICD-10コード:T81.x)が入院後合併症としてDPCデータに記録されているのは119例(9.9%)であり、このうち処置に続発する感染症(T81.4)が記録されているのは27例(2.3%)であった。処置の合併症の病名が記録された119例の術後5日目以降の検査値等を検討すると、38°C以上の発熱を認めたのは22%であり、細菌培養は13%で陽性であった。DPCデータの疾患名のみで入院後合併症を特定するのには限界があると考えられ、日々の処置や薬剤の実施記録を用いたモデルを作成し検討することとした。研究2では、協力施設へのカルテ調査計画の説明を行い、複数施設から協力の承諾を得て実施症例数を500例程度と推計した。次年度は研究1で得られたモデルの精度を確認する予定である。本研究を通して情報の妥当性を担保することで、データベースを用いた今後の医学研究の質を向上させる礎とする。本研究の計画で2018年度に実施する内容としては下記が挙げられた:研究1(データベース上の分析)では解析を行い、合併症を特定するモデルを考案する。研究2(カルテ調査)では協力施設の募集と計画の説明を行い、協力が得られた施設よりデータ収集を開始する。このうち、研究1ではデータベースからのデータ抽出と加工を行い、データセット作成を完了した。国立病院機構の対象13施設において2016年1月から2017年3月の間に入院し、腹部悪性腫瘍(胃癌、大腸癌、肝癌)に対して手術を受けた患者は合計1272入院であった。【研究実績の概要】に記す通り、最も基礎的情報であるDPCデータの疾患名の妥当性を、検査値および細菌検査などを通じて確認した。研究2では、国立病院機構に所属する3施設よりカルテ調査の承諾を得た。さらに協力施設を募集中であり、カルテ調査の症例数は約500例と推計した。調査実施に向けての各種調整を行っている。また、研究2(カルテ調査)では、現在承諾が得られている3施設に加え、さらに数施設の協力施設を募集する。実施施設は45施設で症例数は約500例となる見込みであり、これはカルテ調査の実行可能性とサンプル数確保の両面から妥当な症例数である。調査の承諾が得られた施設より随時、カルテ調査を実施する。研究を遂行する上での問題点はなく、研究計画変更の必要性はない。研究1、研究2ともに学術論文による成果発表を予定している。

研究1では、国立病院機構に所属する13施設において2016年1月から2017年3月の間に入院し、腹部悪性腫瘍(胃癌、大腸癌、肝癌)に対して手術を受けた患者の情報を抽出した。合計1201症例のうち、処置の合併症の病名(ICD-10コード:T81.x)が入院後合併症としてDPCデータに記録されているのは119例(9.9%)であり、このうち処置に続発する感染症(T81.4)が記録されているのは27例(2.3%)であった。処置の合併症の病名が記録された119例の術後5日目以降の検査値等を検討すると、38°C以上の発熱を認めたのは22%であり、細菌培養は13%で陽性であった。DPCデータの疾患名のみで入院後合併症を特定するのには限界があると考えられ、日々の処置や薬剤の実施記録を用いたモデルを作成し検討することとした。研究2では、協力施設へのカルテ調査計画の説明を行い、複数施設から協力の承諾を得て実施症例数を500例程度と推計した。次年度は研究1で得られたモデルの精度を確認する予定である。本研究を通して情報の妥当性を担保することで、データベースを用いた今後の医学研究の質を向上させる礎とする。本研究の計画で2018年度に実施する内容としては下記が挙げられた:研究1(データベース上の分析)では解析を行い、合併症を特定するモデルを考案する。研究2(カルテ調査)では協力施設の募集と計画の説明を行い、協力が得られた施設よりデータ収集を開始する。このうち、研究1ではデータベースからのデータ抽出と加工を行い、データセット作成を完了した。国立病院機構の対象13施設において2016年1月から2017年3月の間に入院し、腹部悪性腫瘍(胃癌、大腸癌、肝癌)に対して手術を受けた患者は合計1272入院であった。【研究実績の概要】に記す通り、最も基礎的情報であるDPCデータの疾患名の妥当性を、検査値および細菌検査などを通じて確認した。研究2では、国立病院機構に所属する3施設よりカルテ調査の承諾を得た。さらに協力施設を募集中であり、カルテ調査の症例数は約500例と推計した。調査実施に向けての各種調整を行っている。また、研究2(カルテ調査)では、現在承諾が得られている3施設に加え、さらに数施設の協力施設を募集する。実施施設は45施設で症例数は約500例となる見込みであり、これはカルテ調査の実行可能性とサンプル数確保の両面から妥当な症例数である。調査の承諾が得られた施設より随時、カルテ調査を実施する。研究を遂行する上での問題点はなく、研究計画変更の必要性はない。研究1、研究2ともに学術論文による成果発表を予定している。
高血糖による吸入麻酔薬の心保護効果減弱とグルコース輸送体の関連

心筋虚血時には灌流域に血流が途絶えるので、その領域の心筋細胞にグルコースの供給はない。一方で再灌流時には灌流域に血流が流れ、その領域の心筋細胞にグルコースが供給される。供給されたグルコースをグルコース輸送体4(GLUT4)を介して細胞内に取り込むことが心筋虚血再灌流傷害においてどのような役割を果たすか、今回の研究で検証をおこなった。ウサギの心筋虚血再灌流傷害モデルを用いて心筋梗塞サイズを測定する実験を行ったウサギはペントバルビタールで麻酔を行い、気管切開して人工呼吸を行った。左開胸をして左冠動脈前下行枝に糸をかけて、心筋虚血再灌流傷害に用いた。吸入麻酔薬イソフルラン1MACを30分間吸入させ、その後15分間通常換気を行い、30分間の冠動脈閉塞、180分の再灌流を行い、心筋梗塞サイズを測定すると心筋梗塞サイズは19%とイソフルラン吸入のない対照群(46%)と比較すると有意に低かった。GLUT4阻害薬であるリトナビルの前処置は対照群の心梗塞サイズと比べて有意な変化はなかった。(リトナビル単独群54%)リトナビルを前処置してイソフルランを吸入させても、イソフルランによる心筋保護効果は認められず、対照群と同等であった。(リトナビル+イソフルラン群:51%)これらの結果は再灌流時のGLUT4を介する心筋内へのグルコース取り込みは吸入麻酔薬による心筋保護効果の作用機序の一部に関連していることが示唆された。今後、心筋虚血再灌流傷害において再灌流時に心筋にグルコースを取り込ませる手法が得られれば心筋保護効果を効果的に発揮する戦略の一つとなるであろう。これまで、我々は心筋梗塞サイズを測定することで心筋保護の評価を行ってきたが、今回の研究からは従来の心筋梗塞サイズの測定に加えて、トロポニンIの測定も行い、より多面的に心筋保護の評価を行うことにした。そのため、トロポニンI測定の方法を確立し、実験に必要な機器や物品を補充したり、購入を行った。今回、ウサギの心筋虚血再灌流モデルでの実験を行ってもらう大学院生はこの実験が初めてであったため手技をマスターするために時間がかかってしまった。この理由は、人工呼吸器に不具合が出て修理する必要があったことや実験の最後に注入するメチレンブルーがうまくカテーテルから注入できず、それを修正するために試行錯誤を繰り返したためである。しかし、現在までに手技上の問題点は修正されて、ウサギの心筋虚血再灌流モデルを用いて、コントロール群およびイソフルラン群の心筋梗塞サイズを測定する実験を行っている段階である。現在のところ統計処理を行うほどの個体数は得られていない。現在、若干予定よりも進捗が遅れているが、その遅れを取り戻すべく実験のスピードを上げているところである。人工呼吸器に不具合があり修理等を行ったことと、今回初めてウサギの実験を行う大学院生に手技を覚えてもらうのに時間がかかったことで、やや遅れています。これまで我々は吸入麻酔薬が心筋虚血再灌流傷害に対して保護効果を発揮するメカニズムを解析し、臨床的な応用が可能か研究を行ってきた。今回の研究では、吸入麻酔薬による心筋保護効果に心筋のグルコース輸送体(GLUT)が関与するかどうかに着目をして研究を行っている。ウサギをペントバルビタールで麻酔を行い、気管切開をして人工呼吸管理を行った。左開胸をして左冠動脈前下行枝の枝に糸をかけて、すべてウサギで30分間の冠動脈閉塞と3時間の再灌流を行った。いわゆる、心筋虚血再灌流傷害を与えた。群は心筋虚血再灌流傷害を与えるコントロール群、心筋虚血45分前にイソフルラン2.1%を30分間吸入させて、15分間イソフルランを排泄させたイソフルラン群、GLUT4を阻害するリトナビルをイソフルラン吸入前に投与したリトナビル群、イソフルランとリトナビルを両方投与した群の4群で各群7羽ずつ実験を行った。3時間の再灌流後に冠動脈を再び閉塞しエチレンブルーを投与して心臓を摘出して、酵素活性を用いた方法で心筋梗塞サイズを測定した。これらウサギの心筋虚血再灌流傷害モデルを用いた実験で、吸入麻酔薬イソフルランによる心梗塞サイズ減少効果が、GLUT4阻害薬リトナビルを前処置することで消失することを見出した。また、リトナビル単独では心筋梗塞サイズに影響を与えなかった。これらの結果は、イソフルランによる心筋保護効果にGLUT4が関与することを示唆している。研究当初に予定していた、PET-CTも用いたグルコースの心筋内の取り込みの評価はCT室で小動物の手術ができないという制約のため変更を余儀なくされている。病理標本を用いた解析を行う予定である。昨年、遅れていたウサギの心筋虚血再灌流モデルを用いたin vivo実験は今年順調にこなすことができた。グルコース輸送体4(GLUTー4)の機能を抑制するリトナビルを前処置するとイソフルランによる心筋梗塞サイズ減少効果が有意に棄却された。また、リトナビル単独では心筋梗塞サイズになんら影響を与えなかった。計画当初考えていたように、吸入麻酔薬の心筋保護効果にGLUT4が関与することが証明されたが、さらに、詳細に確認するための研究が必要である。