hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原発事故・避難に伴う地域社会の維持に関する社会学的研究―広野町と楢葉町を事例に

最終年度である今年度は、これまでの調査研究(関係者へのヒアリング)を踏まえて、楢葉町の住民を対象とした質問紙調査を実施した。これまで復興庁や福島県など関係機関が世帯を単位として質問紙調査を毎年実施している。そこにおいては比較的年齢層の高い人からの回答が多い傾向にあった。そのため、本質問紙調査に関しては、楢葉町役場との協議の上、若年層を対象とした調査を実施することになった。調査は楢葉町に住民票を置く16歳から49歳までの全住民を対象として、2015年10月に実施した。調査は、楢葉町の避難指示が解除されてすぐのタイミングに実された。調査においては現在の避難状況に加えて、長期避難に伴う意識、復興に対する評価、精神的状況に関する質問、これからのまちづくりに対する意識、などについて尋ねた。主要な調査結果は次の通りである。(1)避難状況としては、多くの人がいわき市に避難しており、6割程度の人が仮設住宅・借り上げ住宅にて生活していた。他方で避難先において持ち家を購入していた人も2割程度いた。震災で休職・失業した人が15%おり、原発事故の影響は未だに続いていた。(2)精神的状況に関してはSQDによるスクリーニング項目を用いて検証した。その結果、PTSD症状の可能性がある日とが29%、うつ症状の可能性がある日とが38%いる可能性があることがわかった。(3)長期避難に伴う意識としては、(a)避難元だけでなく、避難先についても関与したいという意識が多く見られたが、しかし(b)避難者に対する受け入れ住民からの否定的なまなざしを強く感じている人が多く見られた。(c)避難者として権利を要求すべきだという回答が半数近くを占める一方で、避難者という意識が現時点でない人が38%ほどいた。今後、これらのデータを詳細に分析していく予定である。本研究では、楢葉町に加え広野町を具体的な事例として取り上げ、福島第一原発事故により住民が避難し、行政機能が町外へと移転しているなかで、地域社会・地域コミュニティをいかにして維持していくことができるのかを目的とし、研究をおこなってきた。その結果、長期的な避難が見込まれるにもかかわらずそのことを見越した体制が形成されないことが、避難者と受け入れ住民との軋轢を生み出していることが明らかになった。本研究によって、雑誌論文14点、学会発表13点、図書3点、など合計30点を超える成果を発表することができた。申請期間中に楢葉町ならびに広野町の住民を対象とした生活状況調査を実施する予定であった。しかし両町とも国(復興庁)の調査、福島県の調査などの受け入れから調査受け入れが困難であるとの申し出があり、本年度も実施できなかった。そのため、調査期間を延長し、質問紙調査を実施するべく調整しているところである。受け入れ市民に対する質問紙調査の分析は一定程度終了した。今後はこの分析結果に基づいて数件の関連機関への聞き取り調査を実施する予定である。社会科学平成27年度においては、楢葉町ならびに広野町を対象とした質問紙調査を実施し、帰還意思の規定要因を明らかにする。楢葉町は現在避難指示解除が検討されており、準備宿泊が始まった。実際に避難指示が解除されたタイミングで、町民、特に若年者が帰還に対してどのように考えているのかを明らかにすることは重要である。そこではすでに避難指示が解除されて一定期間が経過する広野町との対比が重要となる。
経頭蓋磁気刺激を用いた咀嚼筋誘発筋電図の解析

経頭蓋磁気刺激法を用いて,ヒト咬筋の反射性および中枢性応答を筋電図学的に解析し,以下の結果を得た。1.頭頂の外下方側9cm部を刺激した時には同側咬筋から4種類の,頭頂の外側35.5cm ;前方2.5cm部を刺激した時には対側咬筋から2種類の活動性応答を記録した。2.同側性応答の潜時は刺激閾値の低い順に6msec,1013msec,2527msecおよび23msecであった。潜時の短い2応答はM波およびH波で,潜時約10msecおよび25msecの応答はそれぞれ四肢におけるS波に相当する反射応答および皮質運動野由来の反応の可能性が最も高いと考えた。3.対側性応答の潜時はそれぞれ1113msecと23msecであった。前者は皮質由来電位で,1波(Amassian : 1987)あるいはD波(Edyly : 1990)に相当すると考えた。4.ガム咀嚼中に刺激を加えると,咀嚼リズムは延長し,その後23ストロークの咀嚼周期は咀嚼リズムの乱れは,リズム発生器に対する刺激の外乱効果による可能性が高いと考察した。5.経頭蓋磁気刺激による咬筋活動電位の抑制相について,潜時80msec以降の弱い(不完全)抑制期間の発現には皮質が関与している可能性が高いことを指摘した。1.目的と方法経頭蓋磁気刺激で誘発される咬筋応答の特性を解析する目的で,被験者に座標点をマークしたヘッドギヤを装着して有効な刺激点を求めた.用いた刺激コイルは平均直径9cmの円形コイルで,刺激部は頭頂部の右外側1・3・5・7cmの位置とし,刺激強度75%(約1.5テスラに相当)の単発刺激を頻度約0.20.3Hzの刺激を加えた.誘発筋電図は両側咬筋から刺入電極によって双極性に導出した.記録時の被験者の姿勢は直立椅座位で,顎位は安静位とした.種々の条件で誘発した応答を観察し,以下の結果を得た.2.結果と考察1)応答は両側性に記録された.2)対側性(左側)咬筋応答の誘発にはコイル位置が関与し,応答の振巾からみて頭頂外側35cmの位置に至適刺激点が存在すると考えられた.3)対側性応答は,刺激電流方向に選択性を有していた.4)対側性応答は,刺激毎にその波形が変動した.5)対側性応答の潜時は,1013ms程度であった.6)同側(右側)咬筋応答の潜時は対側性応答の当該値より短く,波形も2峰性で両者の起源が異なることが強く示唆された.7)以上の結果は,対側性(左側)咬筋応答は右側咬筋神経の求心枝の刺激によるものではなく,刺激コイル直下に存在する大脳皮質運動野の顔面領域を主体とする領域を起源とする「皮質由来電位」であることを強く示唆している。1.頭頂の外側9cm部を刺激した時には同側咬筋から4種類の,頭頂外側35.5cm;前方2.5cm部を刺激した時には対側咬筋から2種類の活動性応答を記録した。

前者は皮質由来電位で,I波(Amassian : 1987)あるいはD波(Edyly : 1990)に相当すると考えた。4.ガム咀嚼中に刺激を加えると,咀嚼リズムは延長し,その後23ストロークの咀嚼周期は咀嚼リズムの乱れは,リズム発生器に対する刺激の外乱効果による可能性が高いと考察した。5.経頭蓋磁気刺激による咬筋活動電位の抑制相について,潜時80msec以降の弱い(不完全)抑制期間の発現には皮質が関与している可能性が高いことを指摘した。
治療抵抗性うつ病に対する集団コンパッション・フォーカスド・セラピーの開発

平成30年度においては、治療抵抗性うつ病の患者群を対象とした集団コンパッション・フォーカスト・セラピープログラムのランダム化比較試験を継続した。加えて、Compassion Engagement and Action Scaleの日本語版についての論文化が進行中である。集団コンパッション・フォーカスト・セラピーは全12回で構成されており、コンパッション・フォーカスト・セラピー開発者であるPaul Gilbert博士からスーパービジョンを受けながら進行した。これまでに予定されている被験者数の3分の2がエントリーし、治療を受けている。さらに日本認知療法・認知行動療法学会のシンポジウムにおいてコンパッション・フォーカスト・セラピーについての発表をした。また、認知療法研究において、コンパッション・フォーカスト・セラピーに関する総説論文を掲載した。その他、マインドフルネスを医学的にゼロから解説する本においてコンパッション・フォーカスト・セラピーに関する章を執筆し、認知行動療法事典においてもコンパッション・フォーカスト・セラピーについて執筆されたものが公開予定である。ランダム化比較試験の結果の解析が遅れているほか、その他の関連する研究の公表が遅れている。実施された研究成果を積極的に論文として公表するとともに、一般向けの資料等もオンラインで公開していく。日本語版Fear of Compassion Scaleの作成においてはBeaton (2000)の手続きを用いて十分な異文化間妥当性を確保した。作成された原案に対して大学生に回答を求め、解析を行った。解析にあたっては、MAP法と平行分析による因子数の決定、探索的因子分析、確認的因子分析、信頼性係数の確認、項目反応理論による検討、並存的妥当性の確認、弁別的妥当性の確認を行い、いずれにおいても十分な信頼性と妥当性が示された。また、コンパッションワークを用いた集団認知行動療法プログラムについては、うつ病患者14名を対象に予備試験を行い、効果量の見積もりと安全性および実現性の検討をおこなった。プログラムは1回1時間、10週間実施された。プログラム内容の内訳は集団認知行動療法の内容が6回、コンパッションワークが4回であった。実施前と実施後のBeck Depression Inventory-IIの変化を比較したところ、有意な変化と高い効果量が示された。有害事象等はみられず、十分な安全性、実現性が示された。今後はこの結果をもとに、ランダム化比較試験を用いた同プログラムの検討やコンパッション・フォーカスト・セラピーのみを用いたプログラムの効果の検証が期待される。調査研究および介入研究を並行して進めており、いずれについてもデータの収集および分析が終了しているため。平成28年度においては、集団コンパッション・フォーカスト・セラピープログラムの開発及び実現可能性の検討を開始し、現在も進行中である。加えて、Compassion Engagement and Action Scaleの日本語版を開発中である。集団コンパッション・フォーカスト・セラピーは全12回で構成されており、英国で実施された際の資料をもとに実施し、NHSに所属するClinical PsychologistのDr. Chris Ironsからスーパービジョンを定期的に受けている。これまでに難治性うつ病患者4名が参加し、うつ症状の大幅な改善が確認されている。なお、有害事象は報告されていない。Compassion Engagement and Action Scaleについては、Beaton (2000)のガイドラインに基づいて日本語版を作成し、原著者によるチェックも行った。調査自体も終了しており、現在は分析中である。また、研究成果の報告にあたっては、日本語版Fears of Compassion Scale標準化についての論文、コンパッションワークを用いた集団認知行動療法についての論文執筆を行った。介入研究、調査研究がおおむね予定通りに進行している。ただし、調査研究については最新の研究報告に基づいて使用する指標を修正している。平成29年度においては、治療抵抗性うつ病の患者群を対象とした集団コンパッション・フォーカスト・セラピープログラムのランダム化比較試験を開始し、現在も進行中である。集団コンパッション・フォーカスト・セラピーは全12回で構成されており、コンパッション・フォーカスト・セラピー開発者であるPaul Gilbert博士からスーパービジョンを受けながら進行している。また、研究成果の報告にあたっては、日本語版Fears of Compassion Scale標準化についての論文がPlosOne誌にて公開された。同様に、コンパッションワークを用いた集団認知行動療法についての論文がBMC Research Notes誌において公開された。さらに日本不安症学会大会において集団コンパッション・フォーカスト・セラピーについての質的研究を発表した。同様に、日本不安症学会大会のシンポジウムにおいてコンパッション・フォーカスト・セラピーについて話題提供を行った。また、認知療法研究において、コンパッション・フォーカスト・セラピーに関する総説論文を投稿し、公表予定である。同様に、臨床精神薬理にてコンパッション・フォーカスト・セラピーに基づく認知行動療法の工夫について解説論文を寄稿した。また、Derby大学において、コンパッション・フォーカスト・セラピーの治療者養成プログラムを受講し、介入研究のための準備を整えている。平成29年度までに計画の最終段階である臨床試験が開始しており順調であると判断する。

これまでに予定されている被験者数の3分の2がエントリーし、治療を受けている。さらに日本認知療法・認知行動療法学会のシンポジウムにおいてコンパッション・フォーカスト・セラピーについての発表をした。また、認知療法研究において、コンパッション・フォーカスト・セラピーに関する総説論文を掲載した。その他、マインドフルネスを医学的にゼロから解説する本においてコンパッション・フォーカスト・セラピーに関する章を執筆し、認知行動療法事典においてもコンパッション・フォーカスト・セラピーについて執筆されたものが公開予定である。ランダム化比較試験の結果の解析が遅れているほか、その他の関連する研究の公表が遅れている。また、集団コンパッション・フォーカスト・セラピーを開発し、その予備試験、ランダム化比較試験を行うことで治療効果の検証を行う。並行して終了した研究の発表と報告を行っていく。今後は引き続き集団コンパッション・フォーカスト・セラピーのFeasibilityを確認するとともに、ランダム化比較試験の準備を整える。また、調査研究についての分析及び報告を行っていく。さらにランダム化比較試験をより万全の体制で実施するために、英国でのCompassion Focused Therapyの治療者訓練プログラムを受講し、資格認定を受ける予定である。研究実施者の異動に伴う再度の倫理申請を行い、残り3分の1の被験者のエントリーを目指す。また、得られた成果の公表を行っていく。実施された研究成果を積極的に論文として公表するとともに、一般向けの資料等もオンラインで公開していく。共同研究者との協議によって国際学会での発表などを見送ったため生じた。次年度に当該発表を行う予定であるため、繰り越された金額は消化される見通しである。論文執筆及び審査の遅れ、一部調査計画の遅れによる。論文執筆および公表のための費用が未執行となっているため。論文執筆が遅れたことから、論文作成および公表のための費用が繰り越された。国際学会における発表(渡航費、滞在費、参加費等)と論文掲載料。本年度は研究計画の遂行により、被験者募集のための広告費、謝金・人件費、出版費用、旅費等で使用される見込みである。
我が国の生物教育に対するBSCSプロジェクトの影響に関する研究

1.現行の小学校「理科」、中学校「理科」、高等学校「理科I」・「生物」の教科書(各4・5種類)及び旧課程の「生物I」「生物II」の教科書(各1種類)を調べ、本文中に出てくる生物教育用語を抜き出した。2.BSCSプロジェクトが日本に紹介される以前と以後における、我が国の教科書15種類を調べて、同様に生物教育用語を抜き出した。3.これらの用語リストを比較して、BSCSプロジェクトが紹介されたことによって、どのような用語が日本の教科書中に出現したかを調べ、このことからBSCSの影響を具体的に明らかにしようとしたが、この作業はまだ完成していない。4.研究成果の一部である生物教育用語のリストを印刷して、研究報告書とした。1.資料の収集科学教育学会・理科教育学会・生物教育学会の各大会等に出席し、資料の収集に努めた。その結果、BSCS Newsletter No.140,BSCS Journal Vol,14などが集まったが、なお不充分である。2.教科書の内容の分析BSCSプロジェクトが我国に及ぼした影響を知る手掛りの一つとして、教科書の内容の分析を行った。本年度は、現行の高校「生物」及び「理科I」の教科書に出てくる生物教育用語を抜き出した。これらの用語が、BSCSプロジェクト開発以前からあったかどうかを、次年度に調べる予定である。(1).前年度に引き続き、資料の収集と検討を行った。(2).BSCSプロジェクトが我が国に紹介される以前と以後における、日本の高校用「生物」及び「理科I」理科書中の用語を抜き出した。その結果を整理して、BSCSの影響がどのように見られるかを調べつつある。(3).研究成果を集約して研究報告書を作成する予定であるが、本年度末には間に合わないため、別紙「研究経過報告書」によって、暫時の猶予を申し出ている。
咀嚼筋筋電図を用いた高齢者向け食物の食べやすさの評価

本研究では,超高齢社会を迎え,益々増加すると考えられる咀嚼や嚥下機能の低下した高齢者に適する食物について基礎的研究を行った。すなわち,様々な物性を持つ食物の刻みの程度,一口量および増粘剤付与の影響について,従来から行われている食品物性の測定および官能評価の手法に加え,近年導入されてきた咀嚼筋の筋電図測定を行うことにより検討した。まず筋電図測定法の有用性を検討した。その結果,食物の官能的評価は,筋電図測定に加え物性測定も行うと73%程度可能であるが,筋電図測定だけでも70%程度可能であることが分かった。そこで,食物の大きさと一口量の関係を,1食品(味付け大根)を用いて検討した。その結果,小さく刻むほどまとまりにくく食べ難いと評価され,一口量が多くなるほど咀嚼時間・咀嚼回数は増加するものの食べやすさは向上する傾向があることが示された。次いで,物性の異なる4種類の食品を用いて同様の検討を行った結果,食物の大きさと一口量の影響は,食品物性によって大きく異なることが確認された。最後に物性の異なる食品を用いて,大きさの異なる刻み食への増粘剤添加の影響を検討した。どの食品もとろみを付与により食べやすいと評価され,その評価は刻みの程度が小さくなるほど高かった。しかし,筋電図測定の結果,どの食品もとろみの有無間では有意差がなかった。その原因を探るため,咀嚼物中の食片の粒度と咀嚼液の粘性測定を行ったところ,とろみ付与食品の方が食片の粒度が有意に大きかった。とろみを付与することにより,食片の周りに高粘液がまとわりつき,大きい粒度のままでも嚥下できるためと考えられた。試料の大きさと一口量が官能評価および咀嚼性に及ぼす影響を検討した。材料の大根を1cm角に切断後20分間加熱し(味付けおよび味付けなし),それらをさらに1/2,1/4,1/8,みじん切りに切断したものを大きさの異なる試料とした。1口量は,前述1cm角分を16個とした。以上,大きさ,一口量および味付けの異なる60種類の試料について,官能評価(7段階尺度の採点法,食べやすさなど4項目),破断試験(破断荷重など3項目),筋電位測定(咀嚼筋活動量など6項目)を行った。解析は二元配置分散分析,相関分析および主成分分析を行った。実験の結果,味付け試料では,大きさが小さくなるほど官能的に噛みにくく,まとまりにくく,食べにくいと評価され,一噛み当たりの咀嚼筋活動量が減少し,咀嚼回数・時間は増加した。一口量は,多くなるほど噛みやすく,食べやすいと評価され,咀嚼回数・時間が増加した。破断荷重,破断歪み率および破断エネルギーは,大きさが大きいほど大きくなり,みじん切り以外は一口量が多くなるほど大きくなった。なお,味付けなしと比較したところ,味をつけることは,食べやすさ,噛みやすさ,一噛み時間などに影響を与えるが,まとまりやすさ,一噛み当たりの咀嚼筋活動量や咬合力,咀嚼回数などへの影響は小さいと考えられた。味付け試料について,大きさと一口量の影響を総合的に捉えるため,全測定値を用いて主成分分析を行ったところ,第4主成分まで抽出され,第1主成分は硬さと食べやすさ,第2主成分は口中滞留時間と考えられた。

試料の大きさが小さくなるほど硬さ,食べやすさは負,口中滞留時間は正の方向へ,また一口量が多くなるほど硬さ,食べやすさおよび口中滞留時間は正の方向へ移動することが明らかとなった。物性の異なる9種類の食品を用い,刻み食(10mm角,5mm角,2.5mm角)へのとろみ添加の影響を,物性測定,官能評価,咀嚼筋筋電位測定により検討した。さらに咀嚼物中の食片の粒度および咀嚼液の粘性特性の検討も行った。その結果,とろみの添加により,官能評価では,どの食品でもどの刻みの大きさの試料でも,とろみなしに比べとろみありのほうがまとまりやすく,やわらかく,飲み込みやすく,総合的に食べやすいと評価された。また,その評価は,刻みの大きさが小さいほうが高かった。また2.5mm角試料のテクスチャー特性では,とろみありのほうが硬さは小さく,付着性は大きいことが確認された。しかし,以上の結果にもかかわらず,咀嚼筋活動の各特性値はとろみの有無間で有意差がなかった。その原因を探るため,咀嚼物を吐き出し,咀嚼液の粘性特性と食片の粒度を測定した。咀嚼液の粘性特性は,とろみなしは粘性が低くニュートン流体に近く,とろみありは粘性が高く非ニュートン性が大きかった。咀嚼物中の食片の粒度はとろみありの方が有意に大きかった。食品物性の違いの影響は様々であった。すなわち,破断応力の大きかった人参はとろみをつけることの影響が小さかった。しかし破断応力の大きかったたくあんや大根,また破断歪率が大きかったかまぼこは,きざんだりとろみを添加することにより大きく特性が変化した。一方ようかん,チーズ,山芋などは,とろみを添加しても元の食品自身の特性が大きく表れた。以上,食品物性の違いがとろみをつけたきざみ食の特性にどう影響しているかについては,一定の法則性を見出すことはできなかった。これらの推察を明快な解答にしていくために,更なる広い検討が必要と考える。
湿式プロセスによる硫化銀薄膜と金属ナノ粒子を用いたフレキシブル可視光光電センサ

無機材料は安定性や耐久性に優れるものの,その成膜には一般的に真空・高温環境を必要とする.そのため,有機材料に比べて無機材料を用いたデバイスのフレキシブル化が遅れている.本研究では,硫化銀薄膜の光導電特性に着目し,硫化銀薄膜の特性と光導電特性の関係を解明し,湿式プロセスで実用的なフレキシブル光電デバイスの開発につなげることを目指す.無機材料は安定性や耐久性に優れるものの,その成膜には一般的に真空・高温環境を必要とする.そのため,有機材料に比べて無機材料を用いたデバイスのフレキシブル化が遅れている.本研究では,硫化銀薄膜の光導電特性に着目し,硫化銀薄膜の特性と光導電特性の関係を解明し,湿式プロセスで実用的なフレキシブル光電デバイスの開発につなげることを目指す.
新たなHIV-1ウイルス感染標的細胞としてのヒト脳由来神経系幹細胞の解析

HIV-1は、脳内でどのような細胞に感染するのか、神経幹細胞に感染するのかを明らかにするため、我々は、FGF-2とEGF依存性のヒト中枢神経幹細胞の系を用いて解析を進めてきた。この系では、血球系由来のマクロファージとマイクログリアおよび内皮細胞は出現しないため、アストログリアや諸タイプのニューロンに対するHIV-1ウイルス感染の動態を解析するのに適している。(1)ヒト中枢神経幹細胞には、CD4、CXCR4、CCR5の発現は認められること(RT-PCR)、(2)ヒト中枢神経幹細胞には、NL432(X4)、BAL(R5)の感染成立は認められないこと(培養上清中RT活性)を確認した。さらに(3)神経幹細胞から分化した神経細胞では感染が成立するかどうか、(4)また神経幹細胞や分化した神経細胞へ、ウイルス吸着とエントリーのステップをバイパスして実験的な遺伝子導入(トランスフェクション)そのものが成立するかを検討した。神経幹細胞ならびに分化誘導後細胞にNL432(X4)およびBaL(R5)を10^1-10^5TCID50を感染させた。ウイルス感染後、3日目ごとに培養上清を回収し、RT活性を測定した。その結果、ヒト神経幹細胞へのNL432(X4)、BaL(R5)感染は認められないことに加え、さらに分化させた状態においても両ウイルスの感染は成立しないことが明らかとなった。神経幹細胞ならびに分化誘導後細胞への遺伝子導入の効率を調べるために、pCMX、pCMX-lacZ、NL432(X4)plasmid、JR-FL(R5)plasmidを用い、FuGENEにてトランスフェクションした。neurosphereを形成するヒト神経幹細胞へも、さらに分化誘導後の神経細胞へも導入できる条件を最適化して、遺伝子導入しても感染成立しないことを明らかにした。
インフルエンザウイルスの非流行期中における存在様式の解明

昨年度に引き続き,2007年第25週から第47週までのインフルエンザ非流行期間中に,上気道由来検体からのインフルエンザウイルス(以下FluV)検出を試みた。期間中,大阪府北河内地区にある1小児科を受診した,上気道症状,発熱を呈した患者より鼻汁718検体を得,迅速診断キットによるFluV抗原検出,MDCK,Hep-II細胞を用いたウイルス分離と,抽出したRNAからのFluVおよびRSウイルス,ヒトメタニューモウイルス遺伝子の検出を行った。今年度は,低年齢層の受診が多い小児科に検体採取を依頼し,多数の検体を検索できたが,FluVは検出されなかった。検体採材に協力頂いた患者の平均年齢は1.79歳(最年少は10日齢),0歳児由来検体25.2%,1歳は38.5%であった。また,これら低年齢層からは第29-32週と第37-39週にはヒトメタニューモウイルスが集中して検出され,第46,47週にはRSウイルスA亜群が集中して検出された。本研究では,「非流行期間中はインフルエンザウイルスは地域内にとどまっている」という仮説に基づきその検出を試みたが,今回の結果および年度中に発表された関連文献^<*1,2)>を考慮すると,インフルエンザウイルスは世界規模で流行しており,ウイルスは海外流行地域から持ち込まれ,その地域の気温,抗体保有状況,他疾患の流行状況などの条件に左右され,流行のきっかけとなることが強く示唆された。非流行期中のインフルエンザウイルス(以下FluV)の存在様式を解明するため、5月から今シーズン流行期前にあたる12月前半までに上気道由来検体からのウイルス検出を試みた。上気道由来検体192検体、血液検体21検体を得、MDCK, Hep-II細胞を用いたウイルス分離と、抽出したRNAからのFluV遺伝子およびRSウイルス遺伝子の検出を行った。期間中、上気道由来検体から、AH1亜型2株、B型1株のFluVが分離され、AH3亜型1株のFluV遺伝子を検出した。血液検体からのウイルス検出は全て陰性であった。検出ウイルス中、AR1亜型、AH3亜型の各1株は海外流行地域からの輸入例であり、B型1株についても周辺地域での流行を受けたものであったため、目的とするFluVはAH1亜型の1株のみであった。しかしながら、分離されたウイルスを国立感染症研究所から分与された当該シーズン用FluV同定キットを用いた赤血球凝集抑制試験により抗原性を解析したところ、前シーズン(2005/2006シーズン)の流行株(19株)は全てワクチン株であるA/NewCaledonia/20/99と類似の抗原性を示したのに対し、非流行期に得られたウイルスは異なる抗原性を示し(ホモ価1280倍に対して160倍)た。同様に今シーズン(2006/2007シーズン)、福岡市内のAH1亜型の分離株で約6割がワクチン株と異なる抗原性を示している。これら抗原性の異なるウイルスは局地的な流行のみにとどまっているが、今後の流行の主流株となる可能性を持っており、さらに非流行期中のFluVの動態を検討することで次シーズンの流行に何らかの対策が立てられることと思われた。
ドプラ心弁信号と血管壁微小変位のデジタル解析を用いたヒト胎児循環機能評価法の開発

<目的>羊胎仔心臓の等容性収縮期(ICT)および下行大動脈脈波を解析し、その臨床的意義を検討した。<方法>妊娠127135日齢の羊胎仔を用い、(1)ドーパミンおよびエスモロール投与によって心変力作用を変化させ、胎仔心弁ドプラ信号から得られる心等容性収縮期(ドプラ心等容性収縮期:Doppler ICT)と、左心室および上行大動脈の圧波形から得られる真の等容性収縮期(true ICT)ならびに左心室圧波形から得られるMax dP/dtとの相関を検討した。(2)アンギオテンシンII投与時の大動脈血圧と胸部大動脈脈波波形との関連を検討した。(3)低酸素ガス投与による低酸素血症ならびにアシドーシス誘発時におけるICTおよび大動脈脈波波形の変化を検討した。<成績>(1)ドブタミンおよびエスモロール投与実験において、true ICTとDoppler ICTの変化との間に有意な正の相関を認めた(r=0.959、p<0.01)。また、Doppler ICTとMax dP/dtとの間に有意な負の相関を認めた(r=0.931、p<0.01)。(2)アンギオテンシンII投与実験において、脈圧と下行大動脈脈波における振幅、変化率の各々との間に有意な正の相関が認めらた(r=0.50,0.51、p<0.01)。(3)低酸素ガス投与実験において、ICTと動脈血pHとの間に有意な負の相関(p<0.01)を、下行大動脈脈波における振幅、変化率と動脈血酸素分圧との間に各々有意な正の相関(p<0.01)を認めた。<結論>胎児ICTおよび脈波計測は、心収縮能および心拍出量の非侵襲的評価に有用であることが明らかとなった。さらに、ICTおよび脈波波形の変化の生理学的背景には、各々胎児アシドーシスおよび低酸素血症の存在が示唆されることが明らかとなった。[目的]エコートラッキング法を用いて正常胎児における下行大動脈の脈波波形を記録し、脈波成分の妊娠進行に伴った変化を明らかにすること、ならびに胎児心機能評価法として、胎児下行大動脈における脈波波形測定の有用性を検討することを目的とした。[方法]妊娠2041週の225例を対象にエコートラッキング法を用いて脈波を記録し、その際にFractional Shortening (FS)値ならびにPreload Index (PLI)値を計測した。胎児心形態異常、不整脈および胎児水腫のいずれかを認めた症例を疾病胎児とした。おのおのの症例で、エコートラッキング法を用いて横隔膜レベルにおける下行大動脈の脈波波形を記録し、最大血管径(PSD)、最小血管径(EDD)、血管径変位値(Amp)、血管径変化率(Amp:EDD ratio)を算出し、1)正常例に対して、測定したPSD、EDD、AmpおよびAmp:EDD ratioから妊娠20週以降2週毎にmean、-2SDおよび+2SD値を算出し、妊娠週数の進行にともなうノモグラムを作成した。

2)胎児心疾患合併症例19例をFS≦20%あるいはPLl≧0.50を示した心機能低下群と、正常値を示した正常群との2群に分け、PSD、EDD、AmpおよびAmp:EDD ratioを正常胎児より得られたノモグラムと比較検討した。[結果]正常胎児では、妊娠20週以降、妊娠週数の進行に伴ない下行大動脈のPSD、EDDおよびAmpはそれぞれ直線的に増加すること、またAmp:EDD ratioは直線的に減少することが分かった。胎児心疾患合併症例19例中、PSDで3例、EDDで2例、Ampで8例ならびにAmp:EDD ratioで6例がmean-2SD以下の値を示した。疾病胎児19例中、心機能低下群は正常群に比し、AmpならびにAmp:EDD ratioが低値である頻度が有意に高かった。さらに、心機能低下群の7例は、全例がAmpならびにAmp:EDD ratioが正常胎児のmean-2SD値以下であった。[結論]妊娠20週以降の正常胎児におけるPSD、EDD、AmpならびにAmp:EDD ratioの妊娠週数の進行に伴う変化が明らかになった。また、本測定系を用いた胎児下行大動脈Amp:EDD ratioの測定は子宮内での胎児心機能低下を抽出するのに有用であることが示唆された。【目的】胎児心循環不全例において、心収縮能低下あるいは心拍数異常に先行した心機能異常が捕捉され得るかに関して、動物実験から検証した。【方法】(1)大動脈脈波波形の検討:羊胎仔6頭を用い、吸入麻酔下にドブタミンおよびアンギオテンシンIIを経静脈的に負荷し、大動脈脈波波形と左心室圧・胸部大動脈圧からMax dP/dt、Max dD/dt、末梢血管抵抗(SVR)およびAmp/EDD比を計測した。(2)等容性収縮期に関する検討:羊胎仔6頭を用い、ドーパミンおよびエスモロールを経静脈的に負荷し、左心室および上行大動脈の圧波形から真の等容性収縮期(true ICT)、Max dP/dt、および胎仔心弁ドプラ信号から得られるドフラ等容性収縮期(Doppler ICT)として測定して、true ICTおよびMax dP/dtの変化とドプラ等容性収縮期との相関を検討した。【成績】(1)大動脈脈波波形の検討:ドブタミン投与により、Max dP/dtとMax dD/dtはともに上昇し、両者の間に有意な正の相関が認められた(r=0.88、p<0.05)。一方、アンギオテンシンII投与によりSVRを100%から350%へと変化させた際、胸部大動脈脈圧とAmpならびにAmp/EDD比との間に有意な正の相関が認められた(r=0.56,0.53、p<0.05)。(2)等容性収縮期に関する検討:ドーパミンおよびエスモロール投与により、Doppler ICTとMax dP/dtとの間に有意な負の相関が認められた(r=0.931、p<0.01)。true ICTとDopplerICTの変化との間には高い正の相関を認めた(r=0.962)。【結論】今回の成績から、等容性収縮期および下行大動脈脈波におけるMax dD/dtはともに心収縮能の指標であるMax dP/dtと、下行大動脈脈波AmpならびにAmp/EDDは脈圧の変化と高い相関を有することが明らかとなった。<目的>羊胎仔心臓の等容性収縮期(ICT)および下行大動脈脈波を解析し、その臨床的意義を検討した。<方法>妊娠127135日齢の羊胎仔を用い、(1)ドーパミンおよびエスモロール投与によって心変力作用を変化させ、胎仔心弁ドプラ信号から得られる心等容性収縮期(ドプラ心等容性収縮期:Doppler ICT)と、左心室および上行大動脈の圧波形から得られる真の等容性収縮期(true ICT)ならびに左心室圧波形から得られるMax dP/dtとの相関を検討した。(2)アンギオテンシンII投与時の大動脈血圧と胸部大動脈脈波波形との関連を検討した。
食用キノコがもつ疾病予防・治療作用を司る機能性物質に関する基盤研究

本研究では以下のテーマのもとに研究を行った1)アミロイドβ毒性抑制物質ヤマブシタケ抽出物にアルツハイマー病の病因とされるアミロイドβの細胞毒性を抑制する活性のあることを見いだした。しかも,この活性は従来知られていた酸化ストレスを抑制するものではない。ひとつの可能性としてアミロイドβによる小胞体ストレスの軽減が考えられた。これは今までに全く知られていない活性であった本研究ではその活性物質の単離,構造決定を目指した。結果的に,活性物質の単離に成功した。この活性物質はある種のリン脂質であり、構成する脂肪酸によって大きく活性が異なった(投稿準備中)。さらに強い活性物質の存在が示唆されており,現在,単離を試みている。2)肝障害抑制物質の解明スクリーニングによっていくつかのキノコに肝障害を抑制する効果を見出した.その中から,シイタケとエノキタケからの活性物質の単離を試み,水溶性低分子画分に活性のあることを確認した。3)抗酸化・抗アレルギー・抗腫瘍物質メシマコブに強い抗酸化・抗アレルギー・抗腫瘍活性を見いだした。その活性本体の単離,構造決定を目指し,結果的にコーヒー酸を抗酸化物質として単離同定した。4)マトリックスメタロプロテアーゼ阻害物質癌転移の予防薬の開発を目指してマトリックスメタロプロテアーゼ阻害物質の探索を行い,カンバタケから新規活性物質の精製に成功した。ヤマブシタケから強力なNGF(神経成長因子)合成促進物質を単離しており,様々な観点からの動物実験を試みている.一方,このキノコから新規活性物質エリナシンHとIを得,報告した.本研究では以下のテーマのもとに研究を行った1)アミロイドβ毒性抑制物質ヤマブシタケ抽出物にアルツハイマー病の病因とされるアミロイドβの細胞毒性を抑制する活性のあることを見いだした。ヤマブシタケから強力なNGF(神経成長因子)合成促進物質を単離しており,様々な観点からの動物実験を試みている.一方,このキノコから新規活性物質エリナシンHとIを得,報告した.本研究では以下の3テーマについて研究した.1)肝障害抑制物質の精製,構造決定,作用機構の解明多数のキノコ凍結乾燥物をラットに与え,その後に人工的に肝障害を惹起する実験を行った.その結果,コントロール(肝障害ラット)群はGOT,GPTが大きく上昇したのに対して,シイタケ,マイタケ,エノキタケ投与群は,GOT,GPTの上昇が認められなかった.すなわち,これら3種のキノコには肝障害を抑制(予防)する物質が含まれているのである.本研究では,この活性物質の精製,構造決定,作用機構の解明を目的とし,その結果,シイタケとマイタケの水溶性低分子画分に強い活性が存在することを見いだした.2)摂食抑制活性を示すヒラタケレクチンの1次構造決定と活性発現機構の解明申請者らは偶然にヒラタケには摂食抑制作用があることを発見し,この摂食抑制活性物質の単離を試み,精製に成功した.そして,この活性物質はレクチン活性を示した.何故,ヒラタケレクチン(POL)のみをラットは食べようとしなかったのか,この活性発現機構を明らかにする端緒として,1次構造の決定を試みた.POLをトリプシン,リジルエンドペプチターゼなどのプロテアーゼで消化し,得られたペプチドをHPLCで精製した.精製されたペプチドのアミノ酸配列をペプチドシークエンサーに供して決定した.現在までにほぼ80%の配列が決定された.また,POL遺伝子のクローニングを試みている.ヤマブシタケから強力なNGF(神経成長因子)合成促進物質を単離しており,様々な観点からの動物実験を試みている.一方,このキノコから新規活性物質エリナシンHとlを得,報告した.本研究では以下の3テーマに焦点を当て、集中的に研究した。1)肝障害抑制物質の精製、構造決定、作用機構の解明昨年度に引き続き、キノコから肝障害を抑制(予防)する物質の精製、構造決定、作用機構の解明を目的とし、シイタケ、マイタケ、エノキタケに強い抑制活性を見いだし、マイタケの活性物質は水溶性低分子物質であることを明らかにした。また、いくつかの香辛料に肝障害を抑制する効果を見出し、その中で極めて強い活性を示したナツメグからの肝障害抑制物質の単離・精製、構造決定を目的に実験を行った。

その結果、活性画分から、いくつかの化合物を単離し、構造決定を行った。現在、単離された化合物の肝障害抑制活性を検討中である。2)摂食抑制活性を示すヒラタケレクチンの1次構造決定と活性発現機構の解明昨年度に引き続き、摂食抑制活性を有するヒラタケレクチン(POL)の1次構造の決定を行った。また、その遺伝子のクローニングを試み、mRNAを得、さらにcDNAライブラリーを構築した。3)神経保護物質ヤマブシタケにアルツハイマー病の原因と言われているアミロイド-βタンパク質による細胞毒性を抑制する活性を見いだし、活性物質の単離を試みた。アミロイド-βタンパク質による細胞毒性は大きく分けて酸化ストレスと小胞体ストレスによるものに分けられる。そのうち、酸化ストレスに対する活性物質はいくつか知られていたが、小胞体ストレスによる細胞毒性を抑制する活性はこのヤマブシタケで初めて見いだされた。本研究では以下のテーマに焦点を当て,集中的に研究を行った1)アミロイドβ毒性抑制物質ヤマブシタケ抽出物にアルツハイマー病の病因とされるアミロイドβの細胞毒性を抑制する活性のあることを見いだした。しかも,この活性は従来知られていた酸化ストレスを抑制するものではない。ひとつの可能性としてアミロイドβによる小胞体ストレスの軽減が考えられた。これは今までに全く知られていない活性であった。本研究ではその活性物質の単離,構造決定を目指した。結果的に,活性物質の単離に成功した。この活性物質はある種のリン脂質であり,構成する脂肪酸によって大きく活性が異なった(投稿準備中)。さらに強い活性物質の存在が示唆されており,現在,単離を試みている。2)肝障害抑制物質の解明スクリーニングによっていくつかのキノコに肝障害を抑制する効果を見出した.その中から,シイタケとエノキタケからの活性物質の単離を試み,水溶性低分子画分に活性のあることを確認した。3)抗酸化・抗アレルギー・抗腫瘍物質メシマコブに強い抗酸化・抗アレルギー・抗腫瘍活性を見いだした。その活性本体の単離,構造決定を目指し,結果的にコーヒー酸を抗酸化物質として単離同定した(論文印刷中)。4)マトリックスメタロプロテアーゼ阻害物質癌転移の予防薬の開発を目指してマトリックスメタロプロテアーゼ阻害物質の探索を行い,カンバタケから新規活性物質の精製に成功した。
脳卒中バイオマーカー（ｍｉＲＮＡ，ｏｘＬＤＬ，ＬＯＸ－１，ｓＲＡＧＥ）の検証

脳卒中急性期入院例を対象として採血を行い、脳卒中の診断、予後に関連するバイオマーカーについて検討した。発症3日以内の急性期脳卒中例と吹田コホート例に対して採血を行い、血糖(終末糖化産物受容体関連物質、ペントシジンなど)と脂質(sLOX-1)に関するバイオマーカーを測定した。その結果、脳卒中例でのペントシジン値は、急性期亜急性期にかけて変動せず、脳梗塞であるカットオフ値は114pmol/mL以上で感度0.798、特異度0.800ともに良好であった。sLOX-1は急性期脳梗塞で1週間以内は高値であるが、3ヶ月後には低下し、脳梗塞発症のマーカーとなる可能性がある。急性期脳梗塞例を対象として、終末糖化産物(AGE)の一つであるペントシジン(PENT; pentosidine)の血中濃度を測定し、危険因子、病型、再発予後との関連を調べた。2008年8月2010年12月に入院した急性期脳梗塞401例(男性255例、平均73歳)を前向き登録した。発症3日以内に測定したPENTを四分位に分け、臨床パラメーターを4群間で比較した。対象はアテローム血栓性梗塞58例、ラクナ梗塞74例、心原性脳塞栓症133例、その他136例であった。PENTの中央値はそれぞれ123、135、186、157 pmol/mLであり、アテローム血栓性梗塞で有意に低かった(p<0.001)。PENT高値は、単変量解析では、女性、加齢、喫煙習慣なし、body mass index低値、脂質異常症なし、脳卒中既往、入院時拡張期血圧低値、入院時NIHSS高値、推算糸球体濾過率(eGFR)低値と関連し、多変量解析では、糖尿病(Exp(β);2.18,95%信頼区間;1.15-4.13)、脂質異常症(0.35、0.20-0.63)、脳卒中既往(2.28,1.32-3.94)、eGFR(0.97,0.95-0.98)と関連した。3ヶ月目までの心血管疾患事象/全死亡は61例(再発37例、脳卒中死亡5例、脳外科手術8例、狭心症1例、非心血管死亡10例)、転帰良好(modified Rankin Scale<2)は167例であった。PENT第4四分位群は、他の3群に比べて転帰良好例が有意に少なかった。PENT4群間で心血管疾患事象/全死亡および脳卒中再発死亡のいずれも有意差はなかった(Kaplan Meier法)。脳梗塞急性期の血中PENT高値は転帰不良例が多いものの、短期的な心血管事象や脳卒中再発死亡の指標ではなかった。【背景と目的】加齢、高血糖、酸化ストレス下で産生亢進する終末糖化産物(AGE)は、糖尿病合併の有無に関わらず、血管合併症進展や心血管疾患発症に関連するとの報告がある。AGEの一つであるペントシジン(PENT)が脳梗塞発症と関連があるかを検討する。【対象と方法】(1)2008年8月2010年12月に入院した急性期脳梗塞(患者群)401例のうち6084歳の282例(男性189例、平均73歳)とその病型別性・5歳階級年齢比例配分させた吹田研究の対照者80例。患者群は発症3日以内に採血しPENTを測定した。(2) 2013年6月から2013年11月に当院に入院した急性期脳卒中100例(男性52例、73±12歳)の発症3.2±1.8日(第1採血)と14.7±1.6日(第2採血)に採血を行い、PENT値の変動を調べた。【結果】(1)病型はアテローム血栓性脳梗塞(ABI)47例、ラクナ梗塞(LC)54例、心原性脳塞栓(CES)92例、その他脳梗塞(OT)89例。症例、対照群の順に、高血圧(80 vs、53 %、pP<0.001)、糖尿病(28 vs、15 %, p=0.019)の頻度は患者群で有意に高く、喫煙者(23、11%, P=0.03)は患者群で有意に高かった(23 vs 11%、p=0.027)。血中PENT値(平均±SD)は患者群で有意に高かった(171±81 vs 92±33 pmol/mL、p<0.001)。PENTの平均値は、対照群(92±33 pmol/mL)と比べ、各病型の方が高かった(ABI 143±60、LC 169±98、CES 185±89、OT 173±67 pmol/mL)。脳梗塞のための血中PENT値のカットオフ値は114 pmol/mL以上で感度0.798、特異度0.800、AUC 0.885であった。(2)脳梗塞59例、TIA 8例、脳出血33例。第1採血の虚血性脳卒中(脳梗塞、TIA)のPENTは163±77pmol/mL、脳出血では143±52 pmol/mLであり、両者に有意差はなかった。

発症後の採血時期別にもPENT値に有意差はなかった。【結論】血中ペントシジン値は脳卒中発症後2週間以内に有意な変動はなく、114 pmol/mL以上は脳梗塞発症に対して高リスクであった。脳卒中急性期入院例を対象として採血を行い、脳卒中の診断、予後に関連するバイオマーカーについて検討した。発症3日以内の急性期脳卒中例と吹田コホート例に対して採血を行い、血糖(終末糖化産物受容体関連物質、ペントシジンなど)と脂質(sLOX-1)に関するバイオマーカーを測定した。その結果、脳卒中例でのペントシジン値は、急性期亜急性期にかけて変動せず、脳梗塞であるカットオフ値は114pmol/mL以上で感度0.798、特異度0.800ともに良好であった。sLOX-1は急性期脳梗塞で1週間以内は高値であるが、3ヶ月後には低下し、脳梗塞発症のマーカーとなる可能性がある。1.発症3日以内の急性期脳卒中381例(男227例、平均72歳)のsRAGE、esRAGEを測定した。脳梗塞、TIA、脳出血は、247、39、95例で、sRAGE/esRAGEの中央値は891/250、853/270、728/200pg/ml。sRAGEは、単変量解析では、年齢、喫煙習慣、body mass index (BMI)、心房細動(AF)、推算糸球体濾過率(eGFR)、入院時NIHSS、多変量解析では、sRAGE低値がeGFR正常(≧90ml/min/1.73m2)とのみ関連(OR;2.81,95%CI;1.62-4.87)した。esRAGEは、単変量解析では年齢、喫煙習慣、BMI、AF、脳出血、入院時拡張期血圧値、HDLコレステロール、eGFR、多変量解析では、esRAGE低値と喫煙習慣あり(1.39,1.03-1.88)、低いAF合併率(0.43,0.23-0.81)、拡張期血圧高値(1.02,1.001-1.03)、eGFR正常(2.01,1.17-3.64)と関連した。sRAGE低値よりもむしろesRAGE低値が、動脈硬化のマーカーとなる可能性がある。2.発症3日以内の急性期脳梗塞連続420例(男257例,平均74歳)(ケース)と吹田コホートより1004例(430例,62歳)(コントロール)のsLOX-1を測定した。sLOX-1値の中央値はケース群で527ng/L ,コントロール群で481ng/L。sLOX-1四分位比較より、脳梗塞発症オッズ比は性、年齢、BMI、飲酒、喫煙、高血圧、糖尿病、脂質異常症で補正後、全脳梗塞1.72 (CI; 1.10-2.69, p=0.015)であった。sLOX-1高値は独立して脳梗塞発症と関連した。1.平成24年度の研究として昨年度計画していた、advanced glycation endproductsのひとつであるpentosidineの測定を開始し、脳卒中再発予後との関連につき解析した。3.平成23年度は、急性期脳卒中例と健常例での可溶型LOX-1の測定を行ったが、平成24年度は非脳卒中例(てんかん例)における可溶型LOX-1の測定を行った。4.研究当初計画していた急性期脳卒中例に対する診断・予後調査は順調に進んでいる。予防検診部との共同研究である健常例での予後調査は行えず、健常例での上記バイオマーカー測定を行った。平成23年度の研究として1)急性期脳卒中患者(発症7日以内)連続300例の入院時oxLDL、LOX-1,sRAGE測定、2)急性期脳卒中患者の血中miRNA、oxLDL、LOX-1、sRAGE濃度の発症後の経時的測定、を計画していた。1)に関して、複数回の測定の結果(沢村達也担当)、oxLDL値が検体保存の条件等により、測定値が安定しないことが判明した。今後、安定したoxLDL測定手法が確立されるまでは、oxLDLの解析は行わず、可溶型LOX-1の解析を進める。2)に関し、急性期脳卒中患者の経時的な採血検体収集はすでに終了した。現在、血中LOX-1、sRAGE濃度の測定・解析を進めている。経時的検体でのoxLDL解析は、先に挙げた理由より行っていない。
悪性黒色腫特異的な新規腫瘍マーカーの臨床応用

悪性黒色腫は悪性腫瘍のうちでも比較的よくみられ、また最も予後の悪い腫瘍の1つである。現在、免疫チェックポイント阻害剤やシグナル伝達阻害剤の登場によりStageIV症例の長期生存が可能になってきている。しかしながら、乳癌や肺癌等と異なり、病勢を反映する悪性黒色腫特異的血清学的腫瘍マーカーが未だ存在せず、臨床の現場で病勢の把握に苦慮している。本研究では診断に焦点を当てる。悪性黒色腫から酵素的ectodomain sheddingにより分泌される色素細胞特異的なPmel17, GPNMB蛋白に着目し血中腫瘍マーカーとしての実臨床での適応に挑戦する。
In vitro変形・損傷場におかれた骨細胞ネットワークの情報伝達メカニズム

骨基質内に存在する骨細胞は,骨梁に対する力学的負荷にともなって生じる骨基質の変形・損傷場を感知し,ギャップジャンクションにより形成した骨細胞ネットワークにより情報を伝達する働きを持っていると考えられている.しかし,骨細胞の力学的刺激感知・情報伝達メカニズムは明らかになっていないのが現状である.本研究では,まず,単離骨細胞について,力学刺激の定量化手法とその力学刺激応答特性の定量評価を試みた.次に,培養した生体組織マトリクスを用いてin vitroに変形・負荷を与えた際の生体組織マトリクスの変形・損傷場の評価法を確立し,その際の骨細胞ネットワークの生化学的応答特性を評価することを試みた.本年度の成果は以下のように要約される.1)単離骨細胞の生化学的応答特性と情報伝達過程の定量評価骨細胞の力学刺激感知メカニズムを検討するため,ニワトリ胚頭蓋冠より単離した単一の骨細胞について,マイクロビーズを用いた付与力学刺激定量評価法を考案し,局所力学刺激付与部位とカルシウム応答挙動の関連について検討した.その結果,細胞突起部位においては,細胞体部位と比べて高い確率でかつより小さい刺激量によってカルシウム応答が発生することがわかった.これより,骨細胞の力学刺激応答メカニズムにおいては,細胞内のアクチンフィラメント構造の局在による寄与が大きいことが示唆された.2)生体組織マトリクスの変形・損傷場の評価法の確立骨細胞の力学刺激感知メカニズムを明らかにするための第一歩として,細胞膜の免疫抗体染色と画像相関法を組み合わせて,組織内において骨細胞が受ける力学刺激量とそのカルシウム応答を同時に計測・観察可能な実験系を構築した.その結果,骨細胞周囲組織のひずみ,細胞突起および細胞体のひずみを定性的に導出することができた.また,骨細胞がカルシウム応答を発現させる瞬間における骨細胞および周囲組織のひずみ量を求めることができる手法を提案した.骨基質内に存在する骨細胞は,骨梁に対する力学的負荷にともなって生じる骨基質の変形・損傷場を感知し,ギャップジャンクションにより形成した骨細胞ネットワークにより情報を伝達する働きを持っていると考えられている.しかし,骨細胞の力学的刺激感知・情報伝達メカニズムは明らかになっていないのが現状である.本研究では,まず,骨細胞および骨細胞ネットワークの力学刺激応答の素過程を解明すること,培養した生体組織マトリクスを用いてin vitroに変形・負荷を与え,その際の生体組織マトリクスの変形・損傷場を明らかにする,その際の骨細胞および骨細胞ネットワークの生化学的反応を詳細にその場観察することを目的とした.また,これらの情報をもとに,生体組織マトリクスの変形・損傷場と骨細胞ネットワークの生化学的反応の相互作用を明らかにすることを目的とした.本年度の成果は以下のように要約される.1)生体組織から単離した骨細胞に対して,マイクロニードルを用いた局所力学刺激を与えた際のカルシウム応答をその場観察した.その結果,単離骨細胞は,細胞体への局所力学刺激に対してはカルシウム応答を発現せず,細胞突起根元部分への局所力学刺激に対してカルシウム応答を発現することがわかった.2)単離骨細胞においては,カルシウム応答を発現させる細胞突起部分にのみアクチンフィラメントが局在していた.このことから,カルシウム応答特性とアクチンフィラメントの存在箇所の間には深い関連があると示唆された.3)生体組織マトリクス(生骨組織)にマイクロニードルで局所変形を与え,組織中に埋まって存在する骨細胞のカルシウム応答をその場観察した.その結果,骨組織への変形付与に対する骨細胞のカルシウム応答をはじめて確認することができ,骨組織へのマクロな力学刺激付与と骨細胞のミクロな応答特性の相関について検討する新たな実験系を確立できた.骨基質内に存在する骨細胞は,骨梁に対する力学的負荷にともなって生じる骨基質の変形・損傷場を感知し,ギャップジャンクションにより形成した骨細胞ネットワークにより情報を伝達する働きを持っていると考えられている.しかし,骨細胞の力学的刺激感知・情報伝達メカニズムは明らかになっていないのが現状である.本研究では,まず,単離骨細胞について,力学刺激の定量化手法とその力学刺激応答特性の定量評価を試みた.次に,培養した生体組織マトリクスを用いてin vitroに変形・負荷を与えた際の生体組織マトリクスの変形・損傷場の評価法を確立し,その際の骨細胞ネットワークの生化学的応答特性を評価することを試みた.本年度の成果は以下のように要約される.1)単離骨細胞の生化学的応答特性と情報伝達過程の定量評価骨細胞の力学刺激感知メカニズムを検討するため,ニワトリ胚頭蓋冠より単離した単一の骨細胞について,マイクロビーズを用いた付与力学刺激定量評価法を考案し,局所力学刺激付与部位とカルシウム応答挙動の関連について検討した.その結果,細胞突起部位においては,細胞体部位と比べて高い確率でかつより小さい刺激量によってカルシウム応答が発生することがわかった.これより,骨細胞の力学刺激応答メカニズムにおいては,細胞内のアクチンフィラメント構造の局在による寄与が大きいことが示唆された.2)生体組織マトリクスの変形・損傷場の評価法の確立骨細胞の力学刺激感知メカニズムを明らかにするための第一歩として,細胞膜の免疫抗体染色と画像相関法を組み合わせて,組織内において骨細胞が受ける力学刺激量とそのカルシウム応答を同時に計測・観察可能な実験系を構築した.その結果,骨細胞周囲組織のひずみ,細胞突起および細胞体のひずみを定性的に導出することができた.また,骨細胞がカルシウム応答を発現させる瞬間における骨細胞および周囲組織のひずみ量を求めることができる手法を提案した.