hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プレコンディショニングによるLTP抑制現象の研究

その結果,LTP誘導抑制が,(1)プレコンディショニング時シナプス後細胞へのNMDA受容体を介したCa^<2+>流入とInositol triphosphate(IP3)受客体を介した細胞内Ca^<2+>storeからのCa^2放出の両者がメカニズムに関与している,(2)cyclic AMPを介したmodulationを受ける,(3)テタヌス刺激で上昇した細胞内Ca^<2+>濃度の半減期にLTP誘導の可否が依存する,事が明らかにされた。従ってLTP誘導抑制のメカニズムは,(1)プレコンディショニングがシナプス後細胞のNMDAおよびIP3受客体の両者を活性化して特定の情報伝達系を賦活し,(2)その後にテタヌス刺激を与えても細胞内Ca^<2+>上昇の半減期を縮めて、LTP誘導を抑制する,ことが示唆された。
抵バックグランド低エネルギーβ線検出器の開発と原爆速中性子線の評価

原爆速中性子で照射された銅試料中に生成される^<63>Niを測定し、速中性子線の評価を行うことが最終目的である。このために、低バックグランド低エネルギーベータ線検出器の開発、^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の断面積測定、広島銅試料の測定を行なった。得られた結果は以下の通りである。(1)検出器の開発CaF_2(Eu)結晶を用いた検出器を開発した。検出効率は20%、バックグランド計数率は2.2×10^<-3>cpsであった。原爆で照射された試料の測定に十分な感度を持つ検出器の開発に成功した。エネルギー17MeVの中性子で銅試料を照射し、試料の化学分離により^<63>Niを抽出した。^<63>Niのべ-タ線の測定から反応断面積を求めた。この結果から、低エネルギー部分ではJENDL3の計算結果とよく合っているが、高エネルギー部分では大きく異なっていることが分かった。(3)爆心地から約100mにある元安橋の橋柱内から採られた電線から^<63>Niを抽出し、液体シンチレーションカウンタによる測定を行った。結果は上限値が得られたのみであった。この値は線量評価システムDS86による計算結果よりかなり低い。これは、原爆直後に測定された^<32>Pの結果を除くと,速中性子に関する初めてのデータである。東北大学工学部高速中性子実験室において中性子エネルギーEn=1.5MeV6.5MeVの範囲にわたり実験を行った。中性子はD(d,n)^3He反応を用いて生成した。ターゲットとして直径60mmで厚さ3mmの銅の球殻を用いた。重陽子のターゲットを球殻の中心に設置し、球殻をビーム軸に対し15゚間隔で0゚150゚の間を分けると中性子エネルギーは角度0゚の場合に6.5MeVで角度150゚に対して1.5MeVとなる。このようにして1.5MeV6.5MeVの間の10点のエネルギーの中性子に対する照射を行った。照射したターゲットは硫酸で溶かし、電気分解を用いて銅を除き、水酸化ナトリウムを用いて水酸化ニッケルの形で沈殿させる。イオン交換法を用いてニッケルのみを取り出す。この方法により高効率でニッケルのみを化学分離することができた。これまでに試料からニッケルを取り出す作業はほぼ完了し、液体シンチレーション検出器で測定をする予定である。検出器の開発^<63>Niが放出する低エネルギーのベータ線を測定するために、低バックグランドベータ線検出器の開発を行った。最も効率よくさらにバックグランドの低い検出器を製作するために、CaF_2結晶、PINダイオードを用いた2種類の検出器について特性試験を行った。これまでの測定では、検出効率10%、バックグランドの計数率はおよそ2×10^<-3>cpsを得た。効率をさらに上げるために液体シンチレータを用いた検出器の開発を行う予定である。シンチレーション検出器の場合には光電子増倍管を使用する。通常の光電子増倍管でガラス部分でのチェレンコフ光の発生のためにバックグランドが高くなるので光を通す窓以外は黒い色のガラスを用いた光電子増倍管を製作した。また、バックグランドを低減させるために、無酸素銅による遮蔽体の制作を行った。さらに宇宙線起源のバックグランドを除くための反同時計数用プラスチック検出器の制作を行った。来年度これらを総合的に用いて、低バックグランド検出器を製作する。(1)検出器の開発

CaF_2(Eu)結晶を用いた検出器を開発した。検出効率は20%、バックグランド計数率は2.2×10^<-3>cpsであった。原爆で照射された試料の測定に十分な感度を持つ検出器の開発に成功した。エネルギー17MeVの中性子で銅試料を照射し、試料の化学分離により^<63>Niを抽出した。^<63>Niのベータ線の測定から反応断面積を求めた。この結果から、低エネルギー部分ではJENDL3の計算結果とよく合っているが、高エネルギー部分では大きく異なっていることが分かった。(3)爆心地から約100mにある元安橋の橋柱内から採られた電線から^<63>Niを抽出し、液体シンチレーションカウンタによる測定を行った。結果は上限値が得られたのみであった。この値は線量評価システムDS86による計算結果によりかなり低い。これは、原爆直後に測定された^<32>Pの結果を除くと,速中性子に関する初めてのデータである。
微生物の環境適応と情報伝達

申請者は、細菌における環境応答とその情報伝達の分子機構解明と応用を主研究テーマに進めてきた。その間、大腸菌において、新たに、2-component systemという一群の環境応答調節遺伝子に属する、evgS(センサー),evgA(DNA結合性、転写調節因子)遺伝子がペア-で発見された(Gene,140巻、1994年)。その後、その分子機構の詳細な研究がなされた結果、これは、抗生物質等の薬剤排出ポンプの遺伝子発現に関与していることが明らかにされた(J. Gen. Appl. Microbiol in press)。大腸菌等の微生物において、使用される薬剤に生物が適応化進化して、薬剤抵抗性株の出現がおこる。この薬剤抵抗性株の出現は現代人類社会に対する、生物の挑戦で、21世紀における人類の存亡にも関る問題である。それにもかかわらず、現在、我々はその救済方法を見いだしていない。EvgS,EvgAを介する情報伝達を研究している過程で、大腸菌が薬剤に曝されたとき、大腸菌は生存すべく、それらの薬剤を排出するために、EvgS,EvgAを介して、薬剤排出ポンプの遺伝子(emrK,emrY遺伝子も申請者等により発見、登録番号、D78168)の発現を誘導することが判明した。それと同時に、驚くべきことに、薬剤抵抗性株が高頻度で出現した。これらの成果は薬剤抵抗性株がどのような情報伝達経路で誘導変異されるかを示したもので、世界ではじめて、明らかにされたものである。申請者が明らかにした、EvgS,EvgAを介する情報伝達を介する薬剤抵抗性出現機構は生物の適応進化の分子機構のよいモデルと考えられる。また、本機構の詳細な解明は、環境に調和した新しい薬剤開発の重要な基礎研究と位置ずけられるだけでなくして、環境に適応して、変異出現する新しい遺伝子の創製を意味する進化工学への道を開く研究と理解される。本年度の研究実績の概要1.本年度は大腸菌、分裂酵母、耐熱菌を用いて、それらの環境応答調節遺伝子の単離と解析をおこなった.2.新たに単離された大腸菌の環境応答調節遺伝子がコードするEvgA,EvgS蛋白質が大腸菌において、大量生産され、精製された.3.2において、精製されたEvgAのDNA結合能ならびにEvgSのキナーゼ活性がin vitroにおいて、証明された.耐熱菌から転移因子、IS3相同遺伝子(ISLtaq1)が単離され、ISLtaq1にコードされているORF1はDNA結合蛋白質としての性質を示し、ORF1蛋白質を発現させた大腸菌において、外膜蛋白質OmpCならびに、耐熱性の誘導が確認された.2。バイオセンサーBIACOAを用い,EvgSとEvgAを介する情報伝達の動力学的解析がなされた。4。evgA,evgSの変異株が単離され,それらの株ではテトラサイクリンだけでなく電子伝達系の阻害剤であるCCCPにも高感受性を示した。5。大腸菌より,新たに,熱応答センサー遺伝子がクローニングされ,その構造解析がなされた。以上の結果,本研究により,大腸菌の新たな2-component system EvgA,EvgSの情報伝達系の詳細が明らかにされ,それらは薬剤抵抗性誘導の情報伝達系の新たな発見となった。今後,この系は新しい薬剤のスクリーニングとって,有用となるばかりか抵抗性誘導変異の分子工学的研究に発展させる予定である。
概日リズムと細胞周期の関連性

脊椎動物は概日リズムと細胞周期の2つの自己振動体システムがある。胎生期14日のネズミ胎児脳のpreoptic neuroepitheriumからの分散細胞培養から得たneurosphere法で増殖させた。2回目のpassage後に、培養細胞を6時間間隔の9:00、15:00、21:00、および3:00サンプリングした。9:00でのG1 stageの細胞の割合は21:00のそれより少なかった。Per2とp27 mRNAsは同様のサーカディアンリズムを示した。胎児脳のpallietal neuroepitheriumから得られた細胞から得たデータとは様相を異にした。結果は、細胞周期と概日リズムが密接に関連しているものと考えられる。哺乳動物は内因性の時計を持ち、概日(約24時間)リズムを形成している。リズム発現に必要で充分な要素が既に出生前に発現する可能性があり、また細胞周期と概日リズムは時計関連遺伝子産物を介して密接に関連している事が報告されている。そこで、本研究では胎生幹(ES)細胞に着目し時計遺伝子発現と細胞周期調節因子の関連性を検討した。胎生期(E)14日目のラット脳から生後視交叉上核となる部位(P2)から細胞を採取し、浮遊培養法で細胞を維持した。2回目のpassageの後に継時的に得た試料の時計遺伝子Per2とBmal1および細胞周期の抑制因子p53とWee1のmRNAをReal Time PCR法で定量した。1回目のpassageの時に分化して細胞が培養ディッシュに付着している細胞と浮遊している(neurosphere)細胞につき各々2回目のpassage用の試料とした。分化が進んだ状態では9:00、21:00共にPer2とBmal1のmRNAの発現量はneurosphere由来の細胞より多かった。またWeelとp53のmRNAは分化が進んだ状態では少なく発現する傾向であった。今回の結果を含め、これまでのデータを論文にまとめる予定。生物は内因性の時計を持ち、概日(約24時間)リズムを形成している。リズム発現に必要で充分な要素が既に出生前に発現する可能性があり、また細胞周期と概日リズムは時計関連遺伝子産物を介して密接に関連している事を私どもも報告してきた。そこで、本研究では胎生幹細胞(ES細胞)に着目し、時計遺伝子発現と細胞周期調節因子の関連性を検討した。胎生期(E)14日目のラット脳から生後に視交叉上核となる部位(P2)から細胞を採取し、浮遊培養法で細胞を維持した。試料採取日は生後1-2日目に相当しPer2は9時と15時に21時や3時より高い傾向で、Wee1は逆位相を示した。この事は、他の脳部位由来の細胞では認められなかった。また、分化が進んだ状態では9:00、21:00共にPer2とBmal1のmRNAの発現量はneurosphere由来の細胞(浮遊細胞)より多かった。さらに、Wee1とp53のmRNAは分化が進んだ状態では少なく発現する傾向であった。以上と併行して継時的に得た試料のMicro array (32, 590 genes)解析を行った。クラスター分析をした結果、興味ある現象が認められ、いまReal Time PCRで確認を行っている。リズム発現に必要で充分な要素が既に出生前に発現する可能性があり、また細胞周期と概日リズムは時計関連遺伝子産物を介して密接に関連している事を私どもは報告してきた。胎生期(E)14日目のラット脳から生後に視交叉上核(ほ乳動物の時計の中枢)となる部位(P2)の細胞を採取し、浮遊培養法で細胞(NSE)を維持し継時的に細胞を採取した。各試料につきMicroarrayを実施し、代謝に関係する遺伝子群(537genes)のCluster解析を行ったところ9:00,21:00 groupと3:00,15:00 groupに近縁性を認める2峰性が得られた。Passage 2回目(生後23日目に相当)から得られた細胞が生後のcirca-semedianに発展するのか、もしくは1峰性のcircadianに進化するのかは生後のリズム発現機構を知る上で重要かヒントとなると考える。

Wee1 mRNAとp53のリズムはBmal1 mRNAのリズムと逆位相関係にあることが今回のNSEで確かめられた。Weeのリン酸化活性はWee1 mRNAのリズムの頂値出現時刻同一であった。しかし、Bmal1タンパクの概日リズムは今回のNSCでは認められなかった。このことはNSEのリズムはadultでの発現機構とは多少異なる様相を示す可能性がある。今回の結果を含め、これまでのデータを論文にまとめる予定。
酸化物系超薄膜の半導体特性と耐環境性

ステンレス鋼などの耐環境性合金は、水溶液中では不働態皮膜と呼ばれる酸化物系超薄膜によって表面が保護されることによりその耐環境機能を発揮する。この皮膜は半導体的特性を持つことが知られているが、さらに層状構造を有すると考えられている。半導体的性質を水溶液環境にてその場観察する方法として光電気化学応答解析法があるが、この方法では測定対象の不均一性に関する情報を得ることは困難であり、特に不働態皮膜の多層構造の解析に応用された例は無い。本研究では光電気化学応答スペクトルをいくつかの成分に分離することによってクロムおよび鉄-クロム合金の不働態皮膜の層状構造を光電子分光法を併用して半導体的性質の観点から明らかにすることに成功した。純クロムの不働態皮膜は約3.7eVのバンドギャップをもつクロム酸化物と約2.5eVのクロム水酸化物の2層からなり、その半導体特性はそれぞれ分極電位によって、p型からn型へと変化する。一方、8,14,および18%のクロムを含む鉄-クロム合金の不働態皮膜も、同じバンドギャップをもつ同様のクロムの水酸化物と酸化物から構成される。これらのうち、水酸化物は金属・合金組成ならびに電極電位、分極時間の経過に関わらずその性質はほとんど変化しないが、酸化物層については不働態中のクロム濃度増加に伴って、純クロムに生成する酸化物の性質に近づくことが分かった。一方、8および14%のクロムを含む鉄クロム合金では、鉄酸化物に関する応答が見られたが、18%クロムではそれは見られなかった。鉄クロム合金の不働態皮膜の酸化物相は鉄を含む主にクロムの酸化物であるが、18%では皮膜中へのクロムの濃縮が大きいため鉄酸化物は局在状態となって半導体的性質が現れなかったと思われる。一方、低クロム合金でも皮膜中でのクロムの濃縮は生じているが、鉄の酸化物相は3次元的な連結性を保つため、半導体性質を発現すると考察された。
中央構造線深部(深さ20km付近まで)の電気伝導度構造の研究

まず、中央構造線すぐ北側の地下5km付近に発見されている、低比抵抗ブロックの分布を詳細に探るために、主として、1.25Hz1024Hzのいわゆる可聴周波数帯の自然電磁場変動を信号源とする電磁場探査を実施した。その結果、次の3点が明らかになった。(1)中央構造線の直上の地点では、観測したほぼすべての周波数帯にわたって、10^110^2OMEGAmを示した。(2)中央構造線から北に3.5kmまでの範囲では、320Hz1.25Hzの範囲で10^2OMEGAmと中程度の比抵抗値を示し、640Hzより高い周波数帯域では10^2OMEGAm以下の低比抵抗値を示した。(3)中央構造線から、3.5kmより離れた地点では、160Hz以下の周波数帯で10^3OMEGAmを超える高い比抵抗値を示した。以上の結果から、中央構造線近傍の比抵抗分布の特徴は、比抵抗値は断層のごく近傍では、きわめて低く、その外側に約3.5kmの幅を持ち中間的な比抵抗値を示す地域を挟んで、1kOMEGAmの高比抵抗地域が広がっている。これらの境界は、中央構造線とほぼ平行する鉛直な平面とみなすことができる。観測地域周辺では、領家花崗岩が分布する地域である。一様な地質にも関わらず、上記の様な特徴的な比抵抗分布が見られる。これらの比抵抗分布から、中央構造線近傍の比抵抗ブロック(帯?)は、断層運動に伴う破砕帯によって形成されていると結論した。一般に、断層運動に伴う破砕は断層近傍ほど強く、離れるとほとんど影響を受けない。断層より3.5km以上離れた地域での1kOMEGAmを越える比抵抗値は、表層地質から推定される花崗岩ブロックとして一般的な値である。深部構造を探る為に新しく作成した、磁場電場分離型記録装置のテスト観測は成功したが、磁場擾乱が小さく解析に耐えるデータは得られなっかった。
波形重畳高電圧パルス制御による菌類の分離・培養の一元化技術の創成

大気圧プラズマやパルスパワーを組み合わせて細胞に対するストレスを制御することで,菌類への処理効果を検討し,有益な菌類を選択的に成長させ,弁別,回収できるプロセスを構築するための基盤的な知見を得るため,波形重畳型パルスパワー電源を開発し,菌類に与える影響を調査した.その結果,パルス列の数に応じて大腸菌が増殖する場合があり,化合物などの影響については小さいことが明らかとなった.これらのことから大気圧プラズマやパルスパワーを組み合わせて菌類へ照射することで有益な菌類を選択的に成長させ,弁別,回収するための新たなプロセスを構築できる可能性を示唆した.本研究は,波形重畳型パルスパワー放電法により,(1)重畳波形パラメータ制御(重畳波形電圧,パルス周期,回数),(2)大気圧プラズマ発光分光などによる成長率影響因子の特定,(3)種々の菌類に対する増殖率の関係を評価し,菌類の活性化あるいは不活化を検討することが目的である.初年度は,重畳波形パラメータ制御(重畳波形電圧,パルス周期,回数)による単一菌の増殖率の評価と大気圧プラズマ発光分光による単一菌培養時の増殖率影響因子の評価を中心に検討を行った,まず,重畳波形パラメータ制御を行うため,電気穿孔過程を積極的に起こすパラメータが十分でないため,パルスパワー電源の改修作業を行った.本改修作業により,本研究の検討に必要なパルス電圧が出力できることが確認できた.改修した電源を用いて,大腸菌K-12株に対して波形重畳型パルスパワー放電により発生した大気圧プラズマ照射実験とそのプラズマの分光計測実験を行い,増殖率の変化因子を検討するため,大気圧プラズマ発光分光や溶媒の変化などを観測した.その結果,発光分光や溶媒の変化がほとんどないことが明らかとなった.また,菌対数の観測を行うため,吸収分光により観測を行い,コロニーカウント法により菌類の変化の観測を行った.その結果,ナノ秒放電だけでは菌類が不活化することが明らかになったが,副放電を印加することで,菌類の増殖率が回復することが明らかとなった.現在はその原因を明らかにするため,パラメータを変えて評価を進めている.波形重畳型パルスパワー放電電源の開発は順調に進んだが,大気圧プラズマ発光分光などによる成長率影響因子の特定には至っていない.引き続き菌類の増殖率の影響因子と大気圧プラズマ照射パラメータの関係を評価し,その影響を明らかにする.近年,生体とパルスパワー技術あるいは大気圧プラズマ照射等を行うことによってがん細胞や再生細胞等を制御する技術が数多く研究されている.一般的に菌類等の微生物に対してのこれらの影響は,刺激量に強く依存し,その刺激量を制御することで活性化あるいは不活化の制御が検討されている.しかしながら,その影響因子については個体差の影響や照射条件など数多くのパラメータが存在する.申請者らは,任意の高圧パルスと低圧パルスを高耐圧MOS-FETで制御する波形重畳型パルスパワー電源を開発した.これにより,放電開始パルスと放電持続用パルスを任意のタイミングで重畳させることが可能となる.波形重畳型パルスパワー放電法を用いて発生した大気圧プラズマにより有益な菌類を選択的に成長させ,弁別,回収できるプロセスを構築することを目指すことが目的である.まず,重畳電圧波形のパラメータを変更できるよう,パルスパワー電源の改修を行い,必要なパラメータを出力できることが確認できた.改修したパルスパワー電源を用いて単一菌に対して重畳波形パラメータ制御(重畳波形電圧,パルス周期,回数)により評価を行った.その結果,ナノ秒放電だけでは不活化するが,持続放電を印加することで菌の増殖率が増加する方向へ変化した.特に,主パルスの後の持続電圧パルスの影響が顕著であり,持続電圧パルスのパラメータ依存性について評価を行い,適切な持続パルス周期が存在することを明らかにした.これは,本手法の等価回路モデルを用いることで説明ができることが示された.また,その効果は従来手法では30分要すると考えていたが,1分程度でも十分に増殖効果へ変化を与えることを明らかにした.一方で,プラズマの発光分析ではその要因の特定が十分に行えず,菌への影響の特定が十分に行えていない.これは,本手法に関連するパラメータの多さに由来するものであり,引き続き検討を進める.大気圧プラズマやパルスパワーを組み合わせて細胞に対するストレスを制御することで,菌類への処理効果を検討し,有益な菌類を選択的に成長させ,弁別,回収できるプロセスを構築するための基盤的な知見を得るため,波形重畳型パルスパワー電源を開発し,菌類に与える影響を調査した.その結果,パルス列の数に応じて大腸菌が増殖する場合があり,化合物などの影響については小さいことが明らかとなった.これらのことから大気圧プラズマやパルスパワーを組み合わせて菌類へ照射することで有益な菌類を選択的に成長させ,弁別,回収するための新たなプロセスを構築できる可能性を示唆した.前年度の実験結果を踏まえて,大腸菌K-12株以外の有益な菌類に対してプラズマ照射実験を行い,増殖率と大気圧プラズマ照射パラメータの関係を明らかにする.この際に,好気性・嫌気性の関係について着目し,その増殖率に対する影響を明らかにし,選択増殖の可能性を検討する.その後,これらの影響因子を加味して菌類の二種類の菌の同時培養,照射実験を行い,選択増殖プロセスの可能性を明らかにする.パルスパワー工学
健康格差を改善する地域集団戦略プログラムの開発

本研究は健康格差の解消を目指し、I)社会経済的地位と生活習慣(身体活動・食行動)の関連を検討、II)健康格差解消で注目されるヘルスリテラシー(以下、HL)と生活習慣の関連の検討、III)HLに着目した生活習慣改善を目的としたWeb版健康教育教材の開発を行った。その結果、1)社会経済的地位が低い層では身体活動量や野菜摂取行動が不十分な者が多いが、2)高HLの者は、社会経済的地位とは独立して、身体活動および食行動が良好であることが明らかとなった。3)HLに着目し生活習慣改善のWeb版教材は、社会経済的地位の低い層においてHLを向上させ、すべての社会経済的地位において食行動を有意に改善した。本研究では、健康格差解消の効果的な集団戦略を開発することを最終的な目的とし、平成25年度は所得格差から健康行動に至るプロセス要因を明らかにすることを目的とし、インターネット調査による横断研究を実施した。性、年代および、世帯年収が国民生活基礎調査による日本の分布と等しくなるように30-59歳までの全モニター106,281人のうち無作為に選ばれた8,284人に電子メールにより調査を依頼した。回答が得られた3,269人(回収率:39.5%)を解析対象者とした。身体活動と所得の関連を検討した結果、世帯所得が700万円以上であると仕事における身体活動は負の関連が認められ、移動、余暇、総身体活動量において有意な正の関連が認められた。また所得と身体活動促進要因との関連を検討した結果、身体活動に対する情報接触頻度、物理的環境の認知、主観的規範、支払意思額、ヘルスリテラシーは所得が高いと良好な状態にあった。食行動と所得の関連を検討した結果、世帯所得が700万円以上であると野菜摂取行動は良好であった。また所得と食行動を促進する要因との関連を検討した結果、世帯収入700万円以上で食環境認知における個人・家庭レベル(家庭内で栄養バランスのとれた食事が食べられる状況にあること、家族や友人から健康や栄養に関する情報が得られていること)、組織レベル(栄養バランスの良い食物が適当な値段で入手しやすい状況にあること、身近な飲食店や職場の給食施設での食物ならびに情報へのアクセスがよいこと)、食に関するソーシャルキャピタル(食の文化や伝統・季節性を大事にする雰囲気があること、お裾分けなど食べ物を気軽に交換しあう関係があること)の項目で有意に良好な回答が多かった。本結果については、今年度の日本健康教育学会にて発表予定である。今後は、本調査の結果をもとに介入プログラムを立案・実施し、評価する予定である。平成26年度は1)社会経済的地位から健康障害の危険因子である健康行動(運動・食生活)に至るプロセスを明らかにし、2)その結果に基づき、社会経済的地位の低い集団を対象とした健康格差是正プログラムを作成することを目的とした。まず、社会経済的地位が低い集団の健康行動促進に効果的なプログラムの開発に向けて、近年注目されるヘルスリテラシーに着目し、昨年度実施したインターネット調査で取得したデータを用い追加解析を行った。調査対象者は30-59歳の成人3,269人(男性:50.1%)である。ヘルスリテラシーはIshikawaら(2008)の尺度を用い評価した。目的変数を身体活動実施状況(週150分以上・未満)および野菜摂取状況(350g程度の野菜摂取・未摂取)、説明変数をヘルスリテラシー(高HL、低HL)とし、世帯年収(300万円未満、300万円-700万円、700万円以上)で層別し、ロジスティック回帰分析を行った。その結果、全ての世帯所得層において、ヘルスリテラシーは身体活動実施状況および野菜摂取状況と正の関連があることがわかった。したがって、身体活動と野菜摂取行動に関するヘルスリテラシーの向上に焦点を当てた教材を開発することは、低世帯所得を重点対象者とした健康格差是正プログラムになり得ることが明らかとなった。次に、ヘルスリテラシー向上に焦点を当てた健康教育プログラムを開発した。具体的には、低所得層のみならず、健康課題を多く有する中年期の勤労者へのプログラム普及を視野に入れ、インターネットを用いた介入プログラムの開発を行った。本プログラムは、対象者の身体活動と食生活に関するヘルスリテラシーの向上を目的としていおり、1回5分程度のプログラム教材を約2ヶ月間で全10回(身体活動分野5回・食生活分野5回)インターネット上で閲覧するシステムとした。健康格差は日本における健康課題の一つであり、生活習慣病の重要な危険因子である身体活動不足や野菜摂取不足が社会経済的地位と関連あることを明らかにした。これらの社会経済的地位から起因する健康格差には信頼する健康情報の入手や理解能力であるヘルスリテラシーが重要な役割を果たしているとされている。そこで本年度は、ヘルスリテラシー向上を目的としたインターネット教材を開発し、その野菜摂取行動および身体活動の促進効果を検討した。本研究の対象者は社会調査会社のモニターである30-59歳の男女1,500人であり、性別および世帯所得(300万円未満・300万円以上)に層化した後に無作為に介入群900人、対照群600人に割付を行った。介入プログラムとして、1回あたり5分程度で読了が可能なインターネット教材を全10回(野菜摂取行動編5回・身体活動編5回)の配信を行った。主な評価項目は、ヘルスリテラシー、野菜摂取行動、身体活動量であり、評価時期は介入前、介入プログラム終了直後、介入プログラム終了3ヵ月後であった。本報告に示す統計解析は、世帯年収で層別して行った。

介入プログラムの閲覧者の割合は、世帯所得に関わらずプログラム初回で80%程度であったが徐々に低下していき、最終10回目には70%程度に低下していた。ヘルスリテラシーにおいては、世帯年収300万円未満において向上する傾向があったが、世帯年収300万円以上の群は変化が認められなかった。野菜摂取行動においては、世帯年収に関わらず野菜摂取量が1日あたりの200g以上の者の割合が増加していた。身体活動量においては、世帯年収に関わらず変化は認められなかった。本研究で開発したインターネット教材は、ヘルスリテラシーの向上や野菜摂取行動の改善が一部認められた。今後はインターネット教材に関する感想を反映することで、インターネット教材の改善を行っていく。本研究は健康格差の解消を目指し、I)社会経済的地位と生活習慣(身体活動・食行動)の関連を検討、II)健康格差解消で注目されるヘルスリテラシー(以下、HL)と生活習慣の関連の検討、III)HLに着目した生活習慣改善を目的としたWeb版健康教育教材の開発を行った。その結果、1)社会経済的地位が低い層では身体活動量や野菜摂取行動が不十分な者が多いが、2)高HLの者は、社会経済的地位とは独立して、身体活動および食行動が良好であることが明らかとなった。3)HLに着目し生活習慣改善のWeb版教材は、社会経済的地位の低い層においてHLを向上させ、すべての社会経済的地位において食行動を有意に改善した。本年度は、交付申請書に記載した研究目的である以下の二つについて実施した。1)社会経済的地位から健康障害の危険因子である健康行動(運動・食生活)に至るプロセスを明らかにする。約3000人を対象とした調査データから、全ての世帯所得層においてヘルスリテラシーは身体活動実施状況および野菜摂取状況と正の関連があることがわかった。2)社会経済的地位の低い集団を対象とした健康格差是正プログラムを作成する。上記のデータ解析により得られた結果を踏まえた、対象者の身体活動と食生活に関するヘルスリテラシーの向上を目的とした介入プログラムを作成した。応用健康科学平成27年度は、介入のためのインターネットシステムの開発とシステムによる介入を実施し、当プログラムのプライマリーアウトカムとしての身体活動および食生活に関するヘルスリテラシーに対する効果とセカンダリーアウトカムとしてのそれぞれの行動に対する効果を検証する。さらに、研究最終年度となることから、自治体の地域保健事業において活用できる内容と方法になるように最終的なプログラムの改善を行う。研究初年度は、健康障害の危険因子である身体活動や食行動の状況と健康格差の基本因子とされる世帯所得との間に介在していると思われる要因を明らかにすることを目的とした。これに対して、本年度実施した調査により、身体活動や食行動と世帯所得との間に多様な要因が介在していることが明らかとなった。したがって、本年度の研究目標はほぼ達成することができたと考えている。研究初年度の調査結果を踏まえ、研究2年度である平成26年度は比較的低所得者を対象とした身体活動と食行動の改善につながる介入プログラムを作成する。そのうえで、健康格差解消モデル事業として教室型事業として実施・評価をする。
生物情報学を学ぶ人のためのGUI操作による代謝経路解析シミュレータの開発

昨年度開発したグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)による代謝経路解析シミュレータ基本システムに以下の機能拡張を行った.1.アンドゥ,コピー,ペーストなどの編集機能の充実を行い,操作性の向上を行った.2.ユーザーが様々な反応式を独自のライブラリとして定義し,それらを設計画面に自由に配置して解析を行うことを可能にした.3.特定のキネティックパラメータを一定間隔で変化させて,その応答の違いを比較するパラメータスキャンニングを可能にした.4.生化学反応系の数理モデルである多元非線形連立微分方程式の自動導出および自動計算において,内蔵インタプリタの他に外部コンパイラの利用も可能にした.外部コンパイラを利用してもシミュレーション手続きは変わらず,ユーザーはコンパイラの操作を意識する必要はない.5.修正パウエル法,遺伝アルゴリズムおよびそれらのハイブリッド法である最適化アルゴリズムを用いて,実験結果等から得られた反応タイムコースデータから生化学反応系を表現する数理モデルの各種キネティックパラメータを自動的に推定することを可能にした.6.代謝マップ上の任意の生化学反応系をマウスでクリッピングすることにより,自動的にシミュレータ上にモデルとして構築することを可能にした.また,同時にシミュレーションに必要な各種キネティックパラメータをインターネット上のデータベースから自動収集することも可能である.開発したシミュレータは,Delphi言語によるWindows版およびJavaアプレット形式のマルチプラットホーム版である.15はWindows版の拡張であり,6はマルチプラットホーム版の拡張である.本研究で開発したシミュレータを利用することにより,生化学反応系の解析が効果的に行われることが期待できる.また,数学やコンピュータの知識をほとんど必要とせずにコンピュータシミュレーションが可能であるので,生物化学システムの基礎教育にも有用であると思われる.グラフィカルユーザーインターフエースによる代謝経路解析シミュレータの基本システムの設計・開発を行った.Delphi言語によるWindows版およびJava言語によるWWWサーバー上で動作するマルチプラットホーム版を開発した.それらは以下の機能を有し,メニュー形式・マウス操作を主体とした統合インターフェースを通じて利用可能となっている.(1)ユーザーはマウス操作を主体とするグラフィックツールのような感覚で,生化学反応系モデルの作成・修正を行うことができる.(2)(1)で作成されたモデルを表現する多元非線形連立微分方程式を自動生成する.(3)(2)で作成された多元非線形連立微分方程式の数値解を高精度・高速に算出する.(4)シミュレーション結果を反応タイムコースや位相平面図など様々な方法で視覚化する事ができる.(5)作成した生化学反応系モデル・シミュレーション結果を保存できる.上記(3)の機能の実現において,Windows版では字句解析および構文解析を用いて計算を行い,Java版ではWWWサーバーにモデルデータを送信し,ホスト計算機で計算された結果を受け取る仕組みを採用している.そのためユーザーはコンパイラの用意・設定を必要としない.他にWindows版ではユーザーが独自の定常状態近似式を定義し,生化学反応形モデルの中に組み込んで使用することができる.Java版では遺伝的アルゴリズムおよび修正パウエル法による最適化アルゴリズムにより,実験結果等から生化学反応系モデルパラメータの自動推定を行うことができる.昨年度開発したグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)による代謝経路解析シミュレータ基本システムに以下の機能拡張を行った.1.アンドゥ,コピー,ペーストなどの編集機能の充実を行い,操作性の向上を行った.2.ユーザーが様々な反応式を独自のライブラリとして定義し,それらを設計画面に自由に配置して解析を行うことを可能にした.3.特定のキネティックパラメータを一定間隔で変化させて,その応答の違いを比較するパラメータスキャンニングを可能にした.4.生化学反応系の数理モデルである多元非線形連立微分方程式の自動導出および自動計算において,内蔵インタプリタの他に外部コンパイラの利用も可能にした.外部コンパイラを利用してもシミュレーション手続きは変わらず,ユーザーはコンパイラの操作を意識する必要はない.5.修正パウエル法,遺伝アルゴリズムおよびそれらのハイブリッド法である最適化アルゴリズムを用いて,実験結果等から得られた反応タイムコースデータから生化学反応系を表現する数理モデルの各種キネティックパラメータを自動的に推定することを可能にした.6.代謝マップ上の任意の生化学反応系をマウスでクリッピングすることにより,自動的にシミュレータ上にモデルとして構築することを可能にした.また,同時にシミュレーションに必要な各種キネティックパラメータをインターネット上のデータベースから自動収集することも可能である.開発したシミュレータは,Delphi言語によるWindows版およびJavaアプレット形式のマルチプラットホーム版である.15はWindows版の拡張であり,6はマルチプラットホーム版の拡張である.本研究で開発したシミュレータを利用することにより,生化学反応系の解析が効果的に行われることが期待できる.また,数学やコンピュータの知識をほとんど必要とせずにコンピュータシミュレーションが可能であるので,生物化学システムの基礎教育にも有用であると思われる.
シッフ塩基金属錯体を光反応素子とする新機能性物質の創製

1.マンガン(III)-シッフ塩基錯体によるDNAの光切断反応を検討し、濃度、イオン強度、波長などの最適反応条件を決定した。また、錯体のUV・BIS・ESRスペクトル変化とDNA切断率の時間依存性を追跡し、反応機構を検討した結果、錯体の光酸化還元過程が律速段階となっていること、ラジカルスカベンジャー(DMSO)の影響を受けることから、錯体の光分解によって生じるラジカル蛍光種が酸化的にDNAを切断する可能性が高いことなどが分かった。また、蛍光種のHPLC分離・精製を行い、2-(2hydroxyphenyl)benzimidozoleであることを^1H,^<13>C NMRより確認した。さらに、シッフ塩基配位子の光特性を検討し、固体状態での高輝度蛍光性を見いだし、溶液状態との比較、結晶構造との相関性などを検討し、一部については、薄膜化にも成功した。2.上記反応機構検討の一環として、シッフ塩基の前駆体(または分解物)の一つであるジアミン・ポリアミンの金属錯体のDNAに及ぼす作用を検討した結果、マンガン(III)錯体は特段の効果を示さなかったが、銅(II)錯体の場合にDNAの燐酸ジエステル結合が加水分解切断されることが分かった。この反応は生物無機化学的に重要であると共に、本光反応と複合させることによって機能性の高度化が計れると考え、この反応を詳しく検討した。活性の高いCu(II)-TACH錯体のX線構造解析を行い、錯体構造を決定した。さらに、反応速度解析、pH依存性などを検討し、協奏的なM-OH機構で反応が進行することを確認した。この反応をペプチド加水分解に適応し、HPLCを用いて速度解析を行うとともに、反応中間体の単離に成功し、X線構造解析を行った。その結果、アミドのカルボニル配位を確認し、それに基づいて反応機構を推定した。また、関連化合物のX線構造解析を行い、構造決定した。1.各種のサレン型シッフ塩基マンガン(III)錯体(N,N-ブリッジ=(CH_2)_2:錯体1,(CH_2)_3,:錯体2,C_6_4:錯体3)及び5,5'-位にカチオン基(-CH_2-N(CH_3)_<3+>)を導入した上記に対応の錯体4-6を合成した。錯体3の過塩素酸塩、錯体4の過塩素酸塩、錯体6の臭化物塩のX線構造解析を行い,六配位トランス-平面型構造を決定した。2.これら錯体の水溶液に可視光を照射すると,分子内自己酸化還元反応が起こり,その速度は4≦5<2<1<6≪3の順に増加した。錯体3の反応溶液から蛍光性物質2-(2-hydroxyphenyl)benzimidazoleが効率よくカラム精製・単離され,この光反応はシッフ塩基配位子を酸化的に環化させる極めて有力な反応であることを突き止めた。現在、単色光による反応機構解明及び蛍光性物質の誘導体合成への応用を検討中である。3.これら錯体によるファージΦX174DNAの光切断について検討し,これら錯体のDNA切断能は5≦4<6<2<1≪3であること,及び^<32>PラベルプラスミドDNAを用いた結果,錯体6はTサイトに高い選択性(73%)を示すことを見いだした。現在,光療法などへの応用を検討している。

4.各種サレン型シッフ塩基コバルト(III)錯体(N,N-ブリッジ=((2S,3S)-CH(CH_3)-CH(CH_3)-)を合成・X線構造解析し,分子・結晶構造を解明し,異常に長い単位格子を見いだした。次年度以降光反応性を検討する予定である。5.サレン型シッフ塩基(N,N-ブリッヂ=(CH_2)_n,n=2-6)の蛍光特性を検討し,固体での蛍光強度と結晶構造との間に相関性があることを見いだした。現在、詳細な発光スペクトルの解析や励起状態の解明を行っている。6.シッフ塩基用ジアミン・トリアミンの銅(II)錯体によるDNAの加水分解切断に成功し,切断活性要因を明らかにした。また、各種ヌクレオチド、燐酸ジエステルとの反応をHPLCなどにより比較・検討し、反応機構の解明を行っている。1.各種のMh(III)-salen系錯体を合成・単離し、3種のX線構造解析をし、結晶パラメータおよび分子構造パラメータを得た。また、分光学的測定により電子状態に関するデータを得た。2.これら錯体の水溶液に可視光(UVカットフィルターL-39)を照射し、吸収スペクトル、蛍光スペクトル、およびESRスペクトルの経時変化、pH変化、温度変化、濃度変化、照射光波長依存性などを測定した。その結果、これら錯体は可視光(320nm近辺)によりL-MCT励起され、Mn(III)のMn(II)への還元とシッフ塩基の1電子酸化、それに引き続く分子内環化により蛍光種2-(2-hydroxyphenyl)benzimidazole(1)やそのカチオン性誘導体(2)を有効に生成することを見いだし、光反応物を分離精製し、生成物の構造、収率を確認した。3.この新光反応をDNA切断に適応し、DNA切断速度に対する錯体濃度、pH、酸素、添加物などの効果を検討した。また、切断塩基配列特異性も検討した。その結果、カチオン性錯体が有効にDNAを光切断し、高いTサイトを選択性(88%)を示すことを見いだした。4. 14種のシッフ塩基の蛍光特性を溶液および固体状態で検討した。蛍光スペクトルとその波長依存性、蛍光寿命などの測定から、蛍光強度へ及ぼす置換基、メチレン鎖、分子構造などの諸効果を解明し、有効な固体蛍光体の開発指針を得た。5.シッフ塩基の前駆体であるトリアミンのCu(II)錯体の光特性及び燐酸エステル類(DNAも含む)の加水分解水特性を検討し、反応パラメータ、熱力学的パラメータ、中間体構造データなどを得、高活性DNA加水分解切断剤を開発した。6.カチオン性Ni(II)-シッフ塩基錯体を合成・構造決定した。また、それらの光反応性やDNA相互作用性を検討し、抗エイズウイルス活性を示すことなどを見いだした。1.マンガン(III)-シッフ塩基錯体によるDNAの光切断反応を検討し、濃度、イオン強度、波長などの最適反応条件を決定した。また、錯体のUV・BIS・ESRスペクトル変化とDNA切断率の時間依存性を追跡し、反応機構を検討した結果、錯体の光酸化還元過程が律速段階となっていること、ラジカルスカベンジャー(DMSO)の影響を受けることから、錯体の光分解によって生じるラジカル蛍光種が酸化的にDNAを切断する可能性が高いことなどが分かった。また、蛍光種のHPLC分離・精製を行い、2-(2hydroxyphenyl)benzimidazoleであることを^1H,^<13>CNMRより確認した。さらに、シッフ塩基配位子の光特性を検討し、固体状態での高輝度蛍光性を見いだし、溶液状態との比較、結晶構造との相関性などを検討して、一部については、薄膜化にも成功した。
災害時における交通ネットワークの機能不全のメカニズムとリスクマネジメント

本研究の目的は,応募者のこれまでのネットワーク脆弱性に関する研究成果を踏まえ,災害時における交通ネットワークの機能不全のメカニズムを解明し,リスクマネジメント理論を構築することにある.まず,交通工学およびネットワーク科学の両分野におけるネットワーク脆弱性に関する従来研究の体系的なレビューを行い,災害時における交通ネットワークのマネジメントに関する課題を整理し,これらの課題の解決に応用可能な理論について取りまとめる.次に,災害時において交通ネットワークが超渋滞現象であるグリッドロック状態に陥る過程を,ネットワーク科学におけるカスケード故障と呼ばれる現象として捉え,グリッドロック状態に陥るメカニズムを調べる.最後に,交通ネットワークが機能不全に陥ることを回避するための有効なマネジメントを提案し,その効果を検証する.平成30年度は,以下の研究を行った.(1)引用ネットワーク分析を用いた従来研究のレビュー:交通工学とネットワーク科学の両分野における,ネットワーク脆弱性に関する従来研究の全体像を,客観的かつ包括的に把握するため,引用ネットワーク分析を行った.(2)グリッドロック状態に陥るメカニズムに関する研究:従来研究のレビューを踏まえて,交通ネットワークがグリッドロック状態に陥る過程を,ネットワーク科学におけるカスケード故障として捉え,交通ネットワーク上の利用者の経路選択行動がグリッドロック状態の形成に及ぼす影響について分析した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
単塩基多型と医薬品化学構造からの高次元データマイニングによる薬効評価

本研究では,医薬品化学構造と患者の特異性を示す単塩基多型(SNP),さらに治療効果の測定に至るまでのすべての段階でデータを収集し,またこのような高次元データを解析するためのマイニング技術を確立することを目的とした.以下に本研究の主要成果の概要を項目に分けて示す.1.グラフとして表現される医薬品構造から線形フラグメント属性を多数生成し,さらにマイニングを効率的に行うために,相関をもとに有効な属性を選択する方法を確立した.2.高次元のマイニングで有効なカスケードモデルの方法を発展させ,ルール群の組織化,冗長なルールの除去を可能とし,さらに付加相関とリッジ情報によるルール理解法を完成させた.3.上記の方法を使用して,ドーパミン受容体のアゴニストおよびアンタゴニストに対するファーマコフォアを発見することに成功した.4.インスリン抵抗性糖尿病患者を対象にDNAマイクロアレイを用いて,候補SNPとその遺伝子発現をリンクさせ機能的(臨床上有用)なSNPを同定する作業に成功した.さらに,遺伝子発現量が大きく変化する対象を調査することにより,運動刺激,胃粘膜へのピロリ菌刺激,retinoicacidによる抗ガン作用において,重要な遺伝子の発見に成功した.5.レセプターとリガンドの相互作用およびRNAへの転写におけるSNPの影響を予測するためのinsilico技術を発展させた.6.老人病院の診療記録と肝臓における医薬品代謝で重要なCYP450のSNPを統合的に調査して,医薬品問の相互作用が医療の質に重要な影響を与えていることを確認した.7.数値相関ルールを抽出するためのマイニング技術,さらにそれらを分類のために用いる方法を確立した.8.診療効果を測定するための簡便な生理心理学的測定法として,脈波測定が多方面に有効であることを確認した.本研究では,医薬品化学構造と患者の特異性を示す単塩基多型(SNP),さらに治療効果の測定に至るまでのすべての段階でデータを収集し,またこのような高次元データを解析するためのマイニング技術を確立することを目的とした.以下に本研究の主要成果の概要を項目に分けて示す.1.グラフとして表現される医薬品構造から線形フラグメント属性を多数生成し,さらにマイニングを効率的に行うために,相関をもとに有効な属性を選択する方法を確立した.2.高次元のマイニングで有効なカスケードモデルの方法を発展させ,ルール群の組織化,冗長なルールの除去を可能とし,さらに付加相関とリッジ情報によるルール理解法を完成させた.3.上記の方法を使用して,ドーパミン受容体のアゴニストおよびアンタゴニストに対するファーマコフォアを発見することに成功した.4.インスリン抵抗性糖尿病患者を対象にDNAマイクロアレイを用いて,候補SNPとその遺伝子発現をリンクさせ機能的(臨床上有用)なSNPを同定する作業に成功した.さらに,遺伝子発現量が大きく変化する対象を調査することにより,運動刺激,胃粘膜へのピロリ菌刺激,retinoicacidによる抗ガン作用において,重要な遺伝子の発見に成功した.5.レセプターとリガンドの相互作用およびRNAへの転写におけるSNPの影響を予測するためのinsilico技術を発展させた.6.老人病院の診療記録と肝臓における医薬品代謝で重要なCYP450のSNPを統合的に調査して,医薬品問の相互作用が医療の質に重要な影響を与えていることを確認した.7.数値相関ルールを抽出するためのマイニング技術,さらにそれらを分類のために用いる方法を確立した.8.診療効果を測定するための簡便な生理心理学的測定法として,脈波測定が多方面に有効であることを確認した.研究第1年度の本年度は,単塩基多型と医薬品化学構造からの高次元データマイニングを実施するための計画立案と,必要なソフトウェア機能の確認および環境整備を行うとともに,実際にクリニカルデータの蓄積を開始した.以下に、本年度遂行した研究の内容を項目に分けて示す。1.予算規模や研究成果の重要性に鑑みて,医薬品の副作用発現において重要な段階である薬品の代謝プロセスを対象として,単塩基多型と医薬品化学構造の関連研究を推進する方針を策定した.そのためにまず多数の代謝酵素P450毎に,それが代謝対象とする化合物構造の特徴を把握すること,およびこれらの酵素に単塩基多型が存在した場合に影響の現れる薬品の投与効果データを臨床面から収集することとした.2.マイニングに使用するカスケードモデルについて,その薬品化学構造と生理活性間の相関関係のマイニングに有効であるか否かを調査するため,予備的にドーパミンのアンタゴニスト活性を有する1300種余りの開発薬品を選択し、これらの構造とD1-D4の4種の受容体に対する活性間の相関関係の解析を遂行した.その結果、各活性に特徴的でかつ合理的な部分構造を発見することができた.3.上記過程で各種作業を効率化する必要が判明したため,データベース検索から出力ルールの解析に至るまで、多数のソフトウェア群を効率的に実行するための環境を開発した。4.投与薬品とその効果および一般的な検査結果,さらには保存する血液サンプルを効率的に保存するためのデータベースを設計した.さらに,老人病院の多数の患者を対象に,実際にクリニカルデータの試験的な蓄積を行った.研究第2年度の本年度は,実際に診療データを収集するとともに,マイニングシステムの構築,および収集したデータからの薬効評価のマイニングを行った.以下に,本年度遂行した研究の内容を項目に分けて示す.1.老人病院の受診者125人について,疾病,生活習慣,血液を始めとする各種検査データ,投与薬品およびその効果をデータベース化し,さらに次年度以降に単塩基多型情報を得るために血液サンプルを採集保存した.

2.医薬品化学構造と生理活性の相関を調べるマイニングにおいて,薬学者の理解を容易とする属性を開発するため,化学構造からの線形フラグメント生成法を改良し,水素結合記述の導入,芳香環原子の識別表記,フラグメント構造中間表記の省略,カルボニルの統合原子記述等の機能を導入した.3.カスケードモデルによるマイニングで多属性を利用可能とするために,属性間の相関に基づく属性選択機能を導入し,全体で2000種程度の属性から,500-660種程度の属性を選択してマイニングを実行できるようにした.4.上記2,3の機能を検証するため,ドーパミン受容体タンパク質に対してアンタゴニスト活性を有する化合物群の解析を行い,各活性に対して特徴的な部分構造を抽出することができた.5.第1項で収集したデータを対象としてマイニングを行った結果,4種の薬剤対でそれらの間の想互作用のために,一方の薬剤の効果が低下することを明らかにした.また,その原因が,特定の薬剤が特定のチトクロームP450代謝酵素に対して,酵素誘導を起こしているためであることを確認した.研究第3年目にあたる本年度は,昨年度収集した老人病院の診療記録について,薬効評価を中心としてさらなるマイニング作業を進めるとともに,医薬品群の特徴的構造のマイニング,それらを支えるマイニングの理論面,およびシステムの実装についても幅広く研究を遂行した.以下に本年度行った研究の内容を項目に分けて示す.1.本研究開始時に収集した老人病院受診者125人の診療記録データについては,薬効評価のマイニング結果にもとついて,医師である一石がその内容を再精査し,薬効評価の再確認を行った.それにもとづいて,マイニングを進めた結果,薬品問相互作用についてより明確な結果を得ることができた.さらに,これらの患者について追跡調査を行った.このデータについては,SNPsの測定結果と合わせて,来年度解析を進める予定である.2.多数の医薬品に対して,その薬効とMedlineにおける関連遺伝子群の出現頻度,およびその医薬品を投与した場合の重要な遺伝子群の発現強度データを入手し,内容について予備的な検討を行った.本データに関しても,来年度解析を進める予定である.3.医薬品の化学構造と生理活性間の相関を調べるマイニングにおいては,カスケードモデルによる出力ルール数の削減に成功し,化学者の協力を得て,特徴的な化学構造の抽出を実際に行えるようにシステムを整備した.ドーパミンのD1-D4およびDautoの各受容体に対して,アゴニスト,アンタゴニスト活性を有する化合物群の特徴抽出に成功した.4.データ分布の全貌を把握するための方法として,カスケードモデルのような部分的な特徴を把握するだけでなく,大きな傾向をも把握する必要がある.そのためには,主成分分析のような方法が,数学的に素直で性質がよいが,名義変数を含むデータに適用できない難点があった.そこで,Giniの定義した名義変数の分散を共分散に拡張するための理論整備とシステム構築に成功した.