hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経内分泌細胞の高コレステロール組成分泌顆粒膜に結合するタンパク質を探索する

申請者は内分泌細胞の“ペプチドホルモンが分泌顆粒へ選別されるメカニズム"を解析する過程で、ホルモンを選別し分泌顆粒へ輸送するセクレトグラニンが高コレステロールである分泌顆粒膜に結合すること、細胞内コレステロール合成を阻害すると顆粒の形態不全が起こること、など顆粒膜コレステロールの重要性に遭遇した。本研究では、高コレステロール組成の顆粒膜に結合して顆粒の形成・維持に係るタンパク質群を、顆粒の外側(細胞質側)からは「生体膜変形活性」をもつタンパク質に着目して、顆粒の内側からはセクレトグラニンとプロセッシング酵素(プロホルモン修飾酵素)に焦点を当て、分泌顆粒が形成・維持される機構の解明を目指した。本研究では、高コレステロール組成の分泌顆粒膜を基盤とした顆粒形成のメカニズムを明らかにするために、生体膜変形活性を持つBARタンパク質の遺伝子探索とタンパク質精製の両面からその実体を明らかにする『A.分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質の発見』と、コレステロール結合ドメインの構造解析を中心とした『B.セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する』、を計画した。A.分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質の発見申請者はマススペクトル解析による顆粒膜局在タンパク質群、野生型マウスとSgIIIノックアウトマウスを比較した下垂体mRNAの発現プロファイル、ラット下垂体遺伝子発現プロファイルから候補遺伝子を得ている。平成25年度は候補タンパク質にFLAGなどのタッグ配列を接続し、細胞内局在を解析した。また内分泌細胞抽出液からコレステロール濃度の異なるリポソームを使い高コレステロール組成膜に結合するタンパク質を精製し、数種類の候補タンパク質を得た。B.セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する本研究では、高コレステロール組成の分泌顆粒膜を基盤とした顆粒形成のメカニズムを明らかにするために、A)分泌顆粒形成・維持に係るタンパク質の発見と、コレステロール結合ドメインの構造解析を中心としたB)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する、を計画した。A)分泌顆粒形成・維持に係るタンパク質の発見申請者はこれまで顆粒膜組成の神経内分泌細胞より分泌顆粒膜画分を精製し、マススペクトル法で顆粒膜に結合するタンパク質群を同定し、また顆粒形成に関与するSgIII(セクレトグラニンIII)ノックアウトマウスの下垂体と膵島mRNAの発現をマイクロアレイで比較した。平成26年度は既報のタンパク質も含めこれまでの解析で得たタンパク質群の内分泌組織特異性と高コレステロール膜に対する変形活性を調べた。さらにタンパク質プロファイルを増強するため、内分泌細胞株で、活性型ホルモン量が増加する、顆粒数が増える、と云った条件を探索したところ、下垂体由来の細胞がマイルドなストレス負荷で顆粒数増加を示す所見を得た。B)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明するSgIIIノックアウトマウスはインスリン分泌に異常があることを見出した。そこで現在、顕微鏡レベルで膜コレステロールの局在を解析している。また申請者は連携研究者(山田)とSgIIIの分泌顆粒膜結合ドメインの構造解析を行っている。昨年度はコレステロール配位高次構造解析の第1段階として高分解能NMR装置を用いたSgIII(160-192)の1H NMR測定を実施したが、各アミノ酸残基に由来する交差ピークのオーバーラップにより十分なピーク分離が達成できなかった。そこで現在、試料の最適化を実施している。本研究では、内分泌細胞における高コレステロール組成の分泌顆粒膜を基盤とした顆粒形成のメカニズムを明らかにするために、生体膜変形活性を持つBARタンパク質の遺伝子探索とタンパク質精製の両面からその実体を明らかにするA)分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質の発見と、コレステロール結合ドメインの構造解析を中心としたB)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する、を遂行した。A)分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質:昨年度までの試行錯誤から、本年度はストレス条件下(顆粒数が増加する)で内分泌細胞を培養し、ショ糖密度勾配遠心法で分泌顆粒を精製した。さらに顆粒画分より構成タンパク質を抽出した。この抽出液とコレステロールを含まないリポソームをインキュベーションし、遠心分離で上清と沈殿物に分け、次に、上清を分泌顆粒膜タイプの高コレステロール組成リポソームと反応し、超遠心で上清と沈殿物に分離する。超遠心後の沈殿物をSDS-PAGEで展開して解析したところ、既存の顆粒内高コレステロール親和性タンパク質に加え、細胞質側のタンパク質を同定した。またBARドメインを持つタンパク質は既知タンパク質であった。現在はリコンビナントタンパク質を作製し膜変性活性を解析している。B)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する:セクレトグラニンIII欠損マウスで顆粒へのホルモン輸送を調べたところ、ストレス条件下でホルモン輸送活性が減弱していることが明らかとなった(論文投稿中)。そこでセクレトグラニンIII欠損マウスの内分泌組織から顆粒を精製し、コレステロール含量を解析したところ野生型と比較して減弱していた。現在、電子顕微鏡で顆粒構造の変異を調べている。

本研究では、高コレステロール組成の顆粒膜に結合して顆粒の形成・維持に係るタンパク質群を、顆粒の外側(細胞質側)からは「生体膜変形活性」をもつタンパク質に着目して、顆粒の内側からはセクレトグラニンとプロセッシング酵素(プロホルモン修飾酵素)に焦点を当て、分泌顆粒が形成・維持される機構の解明を目指した。A)分泌顆粒形成・維持に係るタンパク質の発見申請書に示した「遺伝子探索」「タンパク質精製」の両アプローチともに順調に進んでいる。新たに平成26年度は精製ソースの再検証から顆粒数を増強する条件を得た。B)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明するSgIIIマウスの解析からコレステロールとホルモン分泌のクロストークについての所見が得られつつある。SgIIIのコレステロール結合領域の構造解析については連携研究者によるNMR試料の調製が難航しており、次年度は精製方法の改善を図るとともに高精度の測定データの取得を目指す。生化学A)分泌顆粒形成・維持に係るタンパク質の発見該当タンパク質に対する細胞内局在、発現パターンの解析を行う。また生体膜活性について、これまでの解析からコファクターの存在が考えられるので検証を重ねる。さらに市販抗体が存在するタンパク質について、すでに検証しているが免疫蛍光抗体法で染色できなかったので新たに抗体作成を計画している。B)セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明するマウス血中に蛍光コレステロールを投与したが蛍光を観察することができなかった。そこで単離膵島、下垂体にを蛍光コレステロール存在下で培養し、その蛍光を観察する。またSgIIIのNMR解析は、昨年度に同位体(15N)標識SgIII(160-192)の合成を行った。しかしながら、現時点ではNMR測定に供するだけの試料を十分に確保できていない。現在、精製方法の最適化を行っている。A.分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質の発見申請計画書に示した<BARタンパク質を遺伝子から探索する><分泌顆粒に結合するBARタンパク質を精製する>の両アプローチともに順調に進んでいる。B.セクレトグラニンとプロセシング酵素が顆粒へコレステロール運搬する機能を解明する高分解能NMRによるSgIIIの構造解析は各アミノ酸残基に由来する交差ピークのオーバーラップにより十分なピーク分離が得られなかったが、平成26年度は同位体(15N)標識SgIII(160-192)で構造解析を行う。一方、生化学的、細胞生物学的アプローチは年度を前倒しして解析が進んでいる。A.分泌顆粒形成・維持に係るBARドメインタンパク質の発見平成25年度に得た顆粒膜の形成・維持に関与する候補BARドメインタンパク質について;
認知的／社会的文脈を統合した学習環境の開発と評価：イノベーティブな科学教育の推進

本研究は、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、協調学習(白水)、評価(田中)、心理統計(田爪)、理科教育(清水、寺本)及び、研究協力者の小中学校教員による多角的な研究組織を構成し、協議の基に研究を推進した。本研究では、教育心理学研究を基盤として、「認知的/社会的文脈を統合した学習環境の理論的枠組み」を検討した上で、科学領域の協同学習に焦点を当てながら、イノベーティブな科学教育の推進を試みた。複数の実践授業に基づく実証的研究の結果、小・中学校段階でのイノベーティブ・インテリジェンスの基盤を育成することができた。得られた成果は、雑誌論文43件、学会発表33件、図書18件において公表された。第1に、本研究では、教育心理学研究の最前線の課題である、「認知論的アプローチと社会文化論的アプローチの統合」という理論的想定を実証的に検討した。具体的には、動機づけ研究の観点からは、オンゴーイングで学習が進む「認知的/社会的な動機づけ」の動態を掬い取る手法の検討を行った。協調学習研究の観点からは、協調学習における個人内・個人間の互恵的かつ螺旋的なプロセスを微視的に分析する「知識の社会ネットワークの変化分析」の手法の検討を行った。評価研究の観点からは、「オーセンティック評価」の手法の検討を行った。第2に、現在の世界的動向は、PISAでは学術的な知識の体系化が重視されていないため知識基盤社会に求められる学問知識水準の教育要請には応えられないという批判から、「コンピテンス(PISA型学力)」から、学術の体系を加えた、「イノベーティブ・インテリジェンス(革新的な科学的知性力)」へと向かっている。現在、わが国では、SSH(スーパーサイエンスハイスクール)を初めとする高等学校以上のイノベーティブ人材の育成は展開されているが、次世代を担う小・中学校の理科教育への応用は十分には進んでいない。以上の点を踏まえ、本研究では、教育心理学研究を基盤として、「認知的/社会的文脈を統合した学習環境の理論的枠組み」を開発し、変化する時代の要請を多面的に組み込んだ「次世代を担う小・中学生のイノベーティブ・インテリジェンスの育成」に実証的に取り組むことを試みた。平成27年度は、本研究では、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、理科教育(清水・寺本)、協調学習(白水)、評価(田中)、心理統計(田爪)という、多角的な研究組織を構成し、研究を円滑に進めることができた。本研究では、教育心理学研究の最前線の課題である、「認知論的アプローチと社会文化論的アプローチの統合」という理論的想定を、実証的な授業を通してその教授効果を動機づけ研究・協調学習・評価等の観点から多面的に検討を行った。具体的には、動機づけ研究の観点からは、学習者自身がメタ認知的モニタリングとメタ認知的コントロールを繰り返し、理科の実験における仮説設定・考察場面において、認知に対する気づき、感覚、予想、点検、評価などの自己調整を行う、という学習環境を考案した。協調学習研究の観点からは、学習者の主体的・協働的な学びを引き出すアクティブラーニングを考案した。ここでは学習者が自分自身で答えを作ったり、次に学びたい新たな問いを探したりする学びが生じる。この学びの捉え方は、知識基盤社会に向けた「目標創出型授業(前向き授業)」とも一致するものであり、正解に到達すれば終わりになる「正解到達型授業(後向き授業)」と対比されるものである。評価研究の観点からは、「オーセンティック評価」の手法を用いて、個人内・個人間の互恵的かつ螺旋的なプロセスの検討を微視的に行った。以上より、本研究では、教育心理学研究を基盤として、「認知的/社会的文脈を統合した学習環境の理論的枠組み」を開発し、実証的授業の実施を通して、動機づけ研究、強調学習研究、評価研究等の観点から、「次世代を担う小・中学生のイノベーティブ・インテリジェンスの育成」の検討を行った。平成28年度は、本研究では、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、理科教育(清水・寺本)、協調学習(白水)、評価(田中)、心理統計(田爪)という、多角的な研究組織を構成し、研究を円滑に進めることができた。本研究は、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、理科教育(清水・寺本)、協調学習(白水)、評価(田中)、心理統計(田爪)という、多角的な研究組織を構成し、研究協力者との協議の基に研究を推進した。逐次、研究者と実践者が、プロジェクト会議を開いて改善点をレビューしながら進めることができた。平成27年度は、イノベーティブ・インテリジェンスを育成する要因を組み込んだ、「認知的/社会的文脈を統合した学習環境」を開発した。さらに、その理論的枠組みに基づき、研究者と実践者が協同して小・中学校理科カリキュラムを構築した。平成28年度は、小・中学校の研究協力校において授業を実施し、教授効果を検証することができた。平成29年度は、研究成果を統括し、今日的課題の授業改善に直接的に役立つ、新たな学習環境及びカリキュラムを、学会発表ならびに論文や著書にて公表を行った。本研究では、教育心理学研究の最前線の課題である、「認知論的アプローチと社会文化論的アプローチの統合」という理論的想定を、イノベーティブ・インテリジェンスを育成する要因を組み込んだ、実証的な授業を通してその教授効果を動機づけ研究・協調学習・評価等の観点から多面的に検討を行った。

最終年度の平成29年度は、理科教育研究の観点からは、新学習指導要領ハンドブックを編纂し、新学習指導要領における資質・能力と思考力・判断力・表現力を考察した。動機づけ研究の観点からは、協同学習における学習行動に及ぼす動機づけ・社会的スキルの影響を考察した。評価の観点からは、学習評価の視点から「学び方、教え方」を捉え直し21世紀スキルにおける知識活用のとらえ方を考察した。本研究は、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、協調学習(白水)、評価(田中)、心理統計(田爪)、理科教育(清水、寺本)及び、研究協力者の小中学校教員による多角的な研究組織を構成し、協議の基に研究を推進した。本研究では、教育心理学研究を基盤として、「認知的/社会的文脈を統合した学習環境の理論的枠組み」を検討した上で、科学領域の協同学習に焦点を当てながら、イノベーティブな科学教育の推進を試みた。複数の実践授業に基づく実証的研究の結果、小・中学校段階でのイノベーティブ・インテリジェンスの基盤を育成することができた。得られた成果は、雑誌論文43件、学会発表33件、図書18件において公表された。平成27年度に開発した各手法に対して、具体的な指標を検討する。1認知的/社会的文脈を統合した学習環境の開発・分析指標:学習指導要領のコア概念「エネルギー・粒子・生命・地球」の特徴を踏まえた、イノベーティブな学習環境を開発し、教授効果を認知的かつ社会的側面から測定し分析するための指標を検討する。2協調学習における動機づけを促進する要因の開発・分析指標:「科学的協調学習場面」における個人間のピア・ラーニングやピア・モデリングの効果、個人内のメタ認知や自己効力感に働きかける要因等の認知的/社会的動機づけを検討し、「知識の蓄積(Learning)」から「知識の体系化・活用(Study)」に価値をもたらすエッセンスを導出し、動機づけの変化を測定する質問紙項目の作成、及び動機づけの動態の様相を捉える分析指標を検討する。さらに、「オーセンティック評価」の手法を用いてパフォーマンス課題とルーブリックの開発を行う。本研究で開発した各手法に対して、本研究で対象にした以外の学年・分野においても実証的に検討する機会を設け、さらなる検討を重ねていく。教育心理学研究代表者及び研究分担者において、次年度から次期学習指導要領改訂に向けた作業が本格化するため、それに連動して予算を来年度にも使用する。次期学習指導要領の改訂に向けて作業が本格化するため、それに連動して予算を来年度にも使用する。カリキュラムや学習全般に関する書籍他の購入40万円カリキュラムや学習全般に関する書籍などの購入。約8万円。
シロアリの兵隊特異的な発生プロセスを制御する環境シグナル転換機構

形態形成因子は後生動物間で広く保存された生物の身体に位置情報を与える遺伝子群である。多くの場合、胚発生での機能に着目することが多いが、昆虫は後胚発生期に形態を劇的に変化させる事例も多いため、この時期の機能もまた重要だと考えられる。オオシロアリの兵隊分化過程では前兵隊脱皮までに大顎で顕著な細胞増殖が起こることが示されている。さらに、大顎特異的な伸長には、細胞増殖に先立って形態形成因子が発現すると予想される。本研究では、大顎特異的な伸長に寄与する遺伝子を特定するため、他の昆虫種で報告されている主要な17個の形態形成因子に対して、兵隊分化過程における遺伝子の発現および機能を解析した。その結果、付属肢において中間部の形成に寄与するdachshund(dac)という遺伝子が前兵隊分化前の大顎で顕著に発現していた。この遺伝子をノックダウンすると,大顎の伸長が抑制された前兵隊が出現した。また本種では、インスリン伝達経路(IIS)がJH投与後から前兵隊脱皮までに活性化して大顎が伸長することが示されている。高レベルのJHは大顎でのIIS活性化に寄与すると考えられるが、dacは付属肢内部の位置情報に関係する遺伝子であるため、他の昆虫種で胚発生期に大顎を決定する遺伝子として知られているDeformed(Dfd)を加え、ホルモン経路と形態形成因子の上流下流の関係を精査した。dacとDfd、各ホルモンの受容体をそれぞれノックダウンした時の他遺伝子の発現への影響を調べたところ、JHとIISはいずれも上流でdacとDfdの発現を制御した。またDfdは上流でdacの発現を制御することが明らかとなった。本研究では、兵隊の大顎特異的な伸長には形態形成因子の発現による位置情報が必要であることが明らかとなり、兵隊の進化過程でDfdがホルモンに応答して発現する機構を獲得したことが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。昆虫の大顎は摂食に用いられる付属肢だが,シロアリの兵隊は外敵へ攻撃するための武器として利用している.兵隊の大顎形成では,全体が一様に成長するのではなく,尖端部を特に顕著に伸長させる.そこで本研究では,兵隊特異的な形態形成において,体に位置情報を与える遺伝子群(ツールキット遺伝子)が関与することを想定し,大顎形成の分子発生基盤の解明を試みた.まず,擬職蟻(ワーカー)に幼若ホルモン類似体(JHA)を投与し,兵隊分化を誘導した.リアルタイムPCRによってツールキット遺伝子の発現定量をした結果,多くの昆虫で付属肢形成への関与が示唆されているdachshund (dac)が兵隊分化過程で大顎特異的に発現上昇することが明らかとなった.そこで,RNAi法によるdacの発現阻害を行い,兵隊の大顎形成に対する効果を精査した.その結果,大顎のサイズが顕著に小さくなったことから,dacは兵隊の大顎伸長に寄与することが強く示唆された.dacは胚発生期の大顎形成で機能することが他の昆虫で報告されているが,後胚発生で機能するという報告例は無い.以上の結果より,兵隊特異的な形態形成は,胚発生で利用した遺伝子を転用している可能性が示唆された.また,動物の細胞増殖を促進し,糞虫のツノ形成など昆虫の誇張された表現型に関与するインスリン伝達経路(IIS)の受容体(InR)とツールキット遺伝子の発現における上位下位関係を調べた.InRとdacをそれぞれノックダウンし,両遺伝子の発現を解析したところ,InRをノックダウンするとdacの発現も低下したが,dacのノックダウンではInRの発現低下は認められなかった.以上の結果から,IISはdacの上流に存在し,大顎での発現を制御していることが考察された.本研究はシロアリの兵隊分化における,兵隊特異的な形態形成の分子メカニズムを明らかにすることを目的として行っている.27年度は生物の身体に位置情報を与える,ツールキット遺伝子の一つである,dachshund (dac)のRNAiによる効果を精査するため,幾何学的形態測定を用いた新たな評価方法を試みた.これまでの評価方法は,任意の2点間距離を測定し,複数のパラメータを主成分分析によってカテゴリ間の差異を検出するものであった.しかし,ツールキット遺伝子の機能を鑑みると,より詳細な評価方法が必要だと考えられたので,ランドマーク法による解析を行った.その結果,dacの発現阻害をした前兵隊の大顎は,外縁部が湾曲しており,先端領域の内歯間の距離を顕著に縮めていることがわかった.RNAiの評価方法として,幾何学的形態測定を用いた例はこれまでに報告がない.また,今年度はツールキット遺伝子の上流と考えられる,ホルモンのシグナル伝達経路に関連する遺伝子の発現解析を行った.特に幼若ホルモン受容体(Met)とエクダイソン受容体(EcR)はアイソフォームごとの発現パターンを解析した.その結果,兵隊分化過程における大顎での発現パターンはアイソフォームによって異なることが示唆された.この結果は,シロアリのカースト分化に伴う形態改変が,組織ごとのホルモンに対する感受性の違いによってもたらされている可能性を示唆する.

今後は実際の血中ホルモン量との整合性と,アイソフォームごとの機能解析を行う予定である.昨年度は幼若ホルモンとエクダイソンに着目したが,エクダイソンの測定技術が確立されなかったため,以降の解析を進めるのが難しかった.一方で,RNAiの評価方法として,幾何学的形態測定を用いたのは新しい試みであり,現在執筆中の論文が採択された場合,初の研究例となる.形態形成因子は後生動物間で広く保存された生物の身体に位置情報を与える遺伝子群である。多くの場合、胚発生での機能に着目することが多いが、昆虫は後胚発生期に形態を劇的に変化させる事例も多いため、この時期の機能もまた重要だと考えられる。オオシロアリの兵隊分化過程では前兵隊脱皮までに大顎で顕著な細胞増殖が起こることが示されている。さらに、大顎特異的な伸長には、細胞増殖に先立って形態形成因子が発現すると予想される。本研究では、大顎特異的な伸長に寄与する遺伝子を特定するため、他の昆虫種で報告されている主要な17個の形態形成因子に対して、兵隊分化過程における遺伝子の発現および機能を解析した。その結果、付属肢において中間部の形成に寄与するdachshund(dac)という遺伝子が前兵隊分化前の大顎で顕著に発現していた。この遺伝子をノックダウンすると,大顎の伸長が抑制された前兵隊が出現した。また本種では、インスリン伝達経路(IIS)がJH投与後から前兵隊脱皮までに活性化して大顎が伸長することが示されている。高レベルのJHは大顎でのIIS活性化に寄与すると考えられるが、dacは付属肢内部の位置情報に関係する遺伝子であるため、他の昆虫種で胚発生期に大顎を決定する遺伝子として知られているDeformed(Dfd)を加え、ホルモン経路と形態形成因子の上流下流の関係を精査した。dacとDfd、各ホルモンの受容体をそれぞれノックダウンした時の他遺伝子の発現への影響を調べたところ、JHとIISはいずれも上流でdacとDfdの発現を制御した。またDfdは上流でdacの発現を制御することが明らかとなった。本研究では、兵隊の大顎特異的な伸長には形態形成因子の発現による位置情報が必要であることが明らかとなり、兵隊の進化過程でDfdがホルモンに応答して発現する機構を獲得したことが示唆された。申請時に挙げた3つの研究計画のうちの一つを概ね遂行することができた.この研究成果を海外の研究交流会で発表する事ができた.今年度は前兵隊特異的に発現するクチクラタンパクに着目し,兵隊特異的な形態形成における機能や,ホルモンによる発現制御のメカニズムを明らかにすることを目的とする.そのため,昨年度達成できなかったエクダイソンの血中量測定は今年度も引き続き行う.高速液体クロマトグラフ質量分析では難しかったので,今年度は酵素抗体を用いた定量方法を試みる.28年度が最終年度であるため、記入しない。昆虫の主要ホルモンであるエクダイソンはJHと拮抗した作用を持つ.本年度はJHやエクダイソンといったホルモンの動態と関連遺伝子の発現解析を行う.既にエクダイソンを高速液体クロマトグラフ質量分析(LCMS)によって測定することを試みており,活性型エクダイソンである20-hydroxy ecdysone (20E)の標品を試験的に測定し,LCMSで20Eの検出が可能であることを確認した.
細胞内pHとMAPキナーゼによって制御される減数分裂中期休止機構

どんな動物でも、正常に発生するためには、特定の時期の卵母細胞に受精する必要がある。両生類やホ乳類では、卵減数分裂の第2分裂中期(MII)がその時期だ。この休止は、CSF活性によって引き起こされている。その分子的な実体は、タンパク質リン酸化酵素群のMos/MEK/MAPKカスケードであって、サイクリンB分解が阻害されることでM期休止が起こる。一方、動物界を広く眺めてみると、第2分裂で休止するものは例外であり、無脊椎動物の多くは、第1分裂中期で休止する。第1分裂中期の休止機構についての研究がほとんど無い中で、申請者らは、ヒトデ卵母細胞を用いて、1)Mos/MEK/MAPKカスケードが第1減数分裂の中期で休止させること、2)海水中に放卵されると細胞内pH(pHi)が上昇して、中期休止が解除されること、3)pHiの上昇がポリユビキチン化されているサイクリンBの分解に働くこと、を明らかにした。すなわち、第2分裂中期休止がサイクリンBのポリユビキチン化以前であるのに対して、第1分裂の中期休止はそれ以降である点が異なっており、興味深い。さらに面白いことに、pHi上はMAPKカスケード阻害せずに、休止解除に働く。カスケード下流の何らかの反応がpH感受性なのだ。よく考えてみると、このような制御法は当然であることがわかる。というのも、MAPKカスケードは、減数分裂過程におけるDNA合成の阻害や未受精卵のアポトーシス誘導にも働いており、複数のターゲットがある。もしもpHi上昇がこのカスケードを阻害してしまったならば、これら全ての反応も停止してしまい、第2減数分裂を完了できなくなってしまう。そのような危険を避けるために、中期休止実現に関与する反応だけは、pH上昇によって解除される方式に進化したのだろう。しかし、他のターゲット(DNA合成阻害など)はpH上昇によってもなんら影響されず、減数分裂は継続される。実に精妙な制御法であることが明らかになった。申請者は、ごく最近、「ヒトデ卵母細胞は第1減数分裂中期でいったん休止(13時間)し、卵巣内から体外(海水中)に放卵されると減数分裂が再開される」ことを見い出した。この中期休止は、正常発生を保証する受精タイミング補正装置として役立っている。本研究では、この新事実を成立させている分子機構を明らかにする。すなわち、1)なぜ卵巣内で細胞内pH(pHi)が上昇しないのか、2)MAPキナーゼがどのように働いて減数分裂中期休止を実現するのか、3)pHi上昇がどのようにして減数分裂を再開させるのか、の3点だ。本研究は、正常発生の基盤となる分子機構を明らかにするものであり、発生生物学にとって意義深いものであると考えている。本年度は、1)について、以下の実験結果を得た。すなわち、卵巣内で卵母細胞の外側のpHを測定したところ、pH6付近の低い値であり、ホルモンである1-メチルアデニンの刺激によって、さらにpHが低下した。このことは、Na+/H+アンチポーターが卵外低pH環境によって、見かけ上阻害されており、卵巣内ではpHi上昇が起こらない可能性を示唆する。実際、低pH海水中では第1減数分裂中期で休止することが再現できた。海水中に放卵されると、海水のpHが高いために、休止が解除されていると考えられる。

さらに2と3)については、ポリユビキチン化されたサイクリンBのプロテアソームによる分解が、MAPK活性によって低pHiでは阻害されていることを解析中である。ポリユビキチン化以降にMAPK依存的な律速段階があることを意味しており、来年度はこの分子機構をさらに解明したい。どんな動物でも、正常に発生するためには、特定の時期の卵母細胞に受精する必要がある。両生類やホ乳類では、卵減数分裂の第2分裂中期(MII)がその時期だ。この休止は、CSF活性によって引き起こされている。その分子的な実体は、タンパク質リン酸化酵素群のMos/MEK/MAPKカスケードであって、サイクリンB分解が阻害されることでM期休止が起こる。一方、動物界を広く眺めてみると、第2分裂で休止するものは例外であり、無脊椎動物の多くは、第1分裂中期で休止する。第1分裂中期の休止機構についての研究がほとんど無い中で、申請者らは、ヒトデ卵母細胞を用いて、1)Mos/MEK/MAPKカスケードが第1減数分裂の中期で休止させること、2)海水中に放卵されると細胞内pH(pHi)が上昇して、中期休止が解除されること、3)pHiの上昇がポリユビキチン化されているサイクリンBの分解に働くこと、を明らかにした。すなわち、第2分裂中期休止がサイクリンBのポリユビキチン化以前であるのに対して、第1分裂の中期休止はそれ以降である点が異なっており、興味深い。さらに面白いことに、pHi上昇はMAPKカスケードを阻害せずに、休止解除に働く。カスケード下流の何らかの反応がpH感受性なのだ。よく考えてみると、このような制御法は当然であることがわかる。というのも、MAPKカスケードは、減数分裂過程におけるDNA合成の阻害や未受精卵のアポトーシス誘導にも働いており、複数のターゲットがある。もしもpHi上昇がこのカスケードを阻害してしまったならば、これら全ての反応も停止してしまい、第2減数分裂を完了できなくなってしまう。そのような危険性を避けるために、中期休止実現に関与する反応だけは、pH上昇によって解除される方式に進化したのだろう。しかし、他のターゲット(DNA合成阻害など)はpH上昇によってもなんら影響されず、減数分裂は継続される。実に精妙な制御法であることが明らかになった。
多結晶ダイヤモンド薄膜ｐｎ接合冷陰極の開発

研究目標である水素原子により終端されたダイヤモンド表面の電子親和力(NEA)を利用した高効率電子放出源の大面積化に向けた多結晶n型半導体ダイヤモンド薄膜形成に対して、研究実施計画に従い平成27年度においては以下の研究成果を得た。多結晶n型ダイヤモンド薄膜成長装置のマイクロ波プラズマ安定性に関して、主に基板ホルダー周辺の改造を行い、12mm径のモリブデン基板ホルダーにおいて表面に均一に分布するプラズマ形成が確認できた。ホール効果による半導体特性評価に必要な自立膜形成のために、平均粒径5nmの超微結晶ダイヤモンド粒子を用いてシリコン基板表面に種付け処理を行い、その表面に多結晶ナノダイヤモンド薄膜を形成し、シリコン基板を一部溶液エッチングで除去することでダイヤモンドメンブレンを形成した。これによりpn接合ダイヤモンド電子源の電子注入電極を直接n型ダイヤモンドに形成する事が可能となり、さらなる抵抗損失の低減となる。得られたメンブレンには一部にシワが寄った表面形態が観測され、基板との応力により形成されたものと考えられる。また、これは圧力センサーとしての応用にもつながると考えている。Leidenfrost効果に関しては、その泳動過程の動力学をアセトンと水を用いた系で実験的に検証した。さらにホスト液体と液滴間で反応熱を伴う系を作り、そこでの泳動の駆動力形成を議論する論文も同時に執筆し、投稿し現在査読を受けている。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度の研究は外国人特別研究員が着任した11月から平成26年3月まで行われた。接合型冷陰極デバイス低電圧動作の鍵であるn型ダイヤモンドの低抵抗化のため、既存のNIMS型マイクロ波プラズマCVD装置を用いて単結晶ダイヤモンド{lll}基板表面にリンドープn型ダイヤモンドエピタキシャル薄膜の高濃度ドーピング実験を行った。水素希釈メタン(0.05%)100Torrにてマイクロ波プラズマCVDを行い、フォスフィンを不純物ガスとして用いてリンドープダイヤモンド薄膜を作製した。不純物ガス濃度(フォスフィン/メタンガス流量比)1000ppmにおいて5kオームcm程度の比抵抗を持つn型半導体ダイヤモンドが得られたことがHall効果測定から分かった。比較的低濃度である100ppmから10000ppm程度の高濃度ドーピングまで不純物量の制御性は良好であるが、高濃度化に伴い結晶性の悪化が見られた。多結晶ダイヤモンド薄膜はcmサイズ級デバイスの形成が期待でき、1kオームcm程度の比抵抗であれば数オーム程度のオン抵抗動作が可能であり、低デバイス抵抗化の目的にかなう結果が期待できる。また、n型ダイヤモンドの不純物(リン)ドーピング効率は装置により大きく異なることが分かった。プラズマCVDを行うチャンバー内部構造により、1桁程度のドーピング効率の違いが見られる。これは特に高濃度ドーピング時、半導体ダイヤモンドの性能に影響を与えるため、基板サイズ、目的に合わせた装置設計が必要であることが明らかになった。平成26年度は多結晶ダイヤモンドpn接合に用いる基板の作製、および1インチ程度の基板に対応するn型ドーピングCVD装置(主に基板ホルダー周辺)の開発を行った。基板の作製に関しては、超ナノ結晶ダイヤモンド(UNCD)薄膜をシリコン基板表面に形成した。シリコンウェハを基板として200400nm膜厚のUNCD薄膜を形成し、半導体ダイヤモンド追成長のために10mm角試料に整形した。これにより多結晶ダイヤモンドpn接合の縦型デバイスの形成が可能となる。縦型pn接合構造は素子抵抗の低減にきわめて重要である。CVD装置の改良に関しては、通常当研究グループで用いているn型半導体ダイヤモンド薄膜成長装置は2mm角程度の単結晶基板に対応する基板ホルダー、ステージ構造をとるため、大型基板対応の改造を行った。試料導入室からトランスファーされる基板ホルダーには30mm径のモリブデン(フォーク搬送)製のものを作製した。プラズマ集中を防ぐために端部のアール加工を入念に施した。その結果、6080Torr程度の圧力領域で1kW程度のマイクロ波電力で安定なプラズマが形成された。n型ダイヤモンド形成に用いられるリンドープダイヤモンド成長は、100Torr程度の圧力条件で行われている。本装置改良をさらに進めて高い圧力領域で安定なプラズマ形成を行うこと、およびプラズマの位置制御を行い、基板ホルダー全面に均一にプラズマ形成されるように改良することが今後の課題である。

さらにホスト液体と液滴間で反応熱を伴う系を作り、そこでの泳動の駆動力形成を議論する論文も同時に執筆し、投稿し現在査読を受けている。多結晶ダイヤモンドpn接合の基板準備はきわめて順調に行うことができた。その一方、ダイヤモンド気相成長系としては比較的大型の1インチ級の面積に対応する装置開発を行ったところ、プラズマの安定性に問題があることが分かった。この解決が現在まで不十分であり、デバイスサイズを数mm程度に変更した。27年度が最終年度であるため、記入しない。多結晶n型ダイヤモンド薄膜成長装置のプラズマ安定性、均一性の向上を図り、UNCD薄膜を基板とした半導体ダイヤモンド薄膜成長実験を進める。同時に、ダイヤモンド基板液相表面処理の過程で偶然見つけられたLeidenfrost dropletに関する現象を簡単な実験系で一般化し、論文化する作業も進める。当初予定していた単結晶半導体ダイヤモンドを用いたpn接合電子源の形成と特性評価を行わなかった。これは、本研究の最重要課題であるn型ダイヤモンド低抵抗化の研究過程で重要な知見がえられたためであり、基礎的なドーピング実験を継続して行った。現在査読中の論文2報本研究の多結晶ダイヤモンド薄膜形成にはシリコンを基板として用いるため、不純物汚染を嫌う単結晶半導体ダイヤモンド研究用実験装置は利用できない。そのため、2011年に終了した研究テーマで使用したダイヤモンドCVD装置を改造し、多結晶リンドープダイヤモンド薄膜成長に用いることとした。なお、多結晶ナノダイヤモンド薄膜成長に関しては外国人特別研究員のJanssens氏がこれまでベルギー、ハッセルト大学で行ってきた合成実験条件等の研究成果を利用するため、関係する研究成果の発表にはハッセルト大学の指導教官、共同研究者との共同発表とすることも想定している。
建材からの化学物質放散速度に基づく室内空気汚染濃度の予測式に関する研究

化学物質による室内空気汚染に関する対策を講じる際に、竣工直後における室内の化学物質濃度、放散量の経時変化、濃度の減衰時間などの予測が不可欠である。本研究では、小形チャンバー法を用いて、環境因子の変化する実環境を考慮した建材からの化学物質放散量推定式を明らかにし、化学物質放散量測定値に基づく室内濃度予測手法を提案することを目的とする。本研究成果は以下の通りである。1)HCHOを放散する木質建材が単体で存在する条件下において、建材設置量、温湿度、換気量が異なる実環境を想定した模型実験を行い、小形チャンバー法を用いたHCHO放散速度推定式に基づく、HCHO気中濃度予測式の妥当性を検証した。2)種類、HCHO発散等級の異なる木質建材が混在する条件下に置いて、温湿度、N/L値(換気回数/試料負荷率)を系統的に変化させ、単体のHCHO放散速度推定値に基づいた室内HCHO濃度予測式の妥当性を検証した。3)種類、HCHO発散等級の異なる木質建材が混在し、温湿度変動が存在する条件下において、HCHO気中濃度予測式の妥当性を、実環境における長期間暴露試験により検証した。4)塗料から放散されるトルエン放散速度測定値に基づいて、環境因子がトルエン濃度の経時変化に与える影響について明らかにした。内部拡散支配型放散過程においては、温度の影響が少ないが、蒸散支配型放散過程においては温度の影響が大きいことが明らかにされた。また、トルエン濃度の減衰機関は二成分指数間モデルを用いて予測できることを示した。5)HCHOを放散する建材とトルエンを放散する塗料が混在する条件下において、HCHO、及びトルエンの放散速度に与える相互影響を明らかにし、それぞれの化学物質の期中濃度予測に与える影響を明らかにした。塗料からのトルエンの放散挙動は塗膜への吸着・再放散があるために、設置後5日程度は影響があることを明らかにした。竣工直後で塗膜が乾き切っていない状況でHCHO濃度の測定を実施すると、危険側の評価をしてしまう可能性がある。1.ある放散等級の建材が単独で存在する時の建材のHCHO放散速度に基づく室内HCHO濃度予測式の検証標準温湿度条件における建材のHCHO放散速度の測定値、温湿度、換気量、及び、負荷率を入力変数とする室内HCHO濃度推定式を検討した。文献調査により、放散速度から気中濃度を推定するための理論式を幾つか検討した結果、換気量0における平衡濃度と物質移動係数を用いたHBF(Hoetjer-Berge-Fujii)式を採用した。HBF式は温湿度一定を前提としているため、本研究では異なる温湿度条件におけるHBF式の推定精度を実験室実験に基づいて検討した。その結果、HBF式には温度依存性があること、HBF式導出過程の理論的根拠を考慮すると、同式以外には適当なものが存在しないこと等を明らかにした。さらに、HBF式で精度良く推定出来る温湿度変化に伴う推定式を明らかにした。実環境下における居室モデル室内HCHO濃度の測定結果と照合した結果、環境基準値である0.1mg/m^3から0.2mg/m^3程度までは、提案式に基づく予測値と実測値とが一致しており、提案式が実用的な範囲では適当な濃度予測式であることを明らかにした。2.トルエン・キシレンを放散する建材が単独で存在する時の室内トルエン・キシレン濃度の経時変化

トルエン・キシレンを放散する代表的な建材である塗料を対象に、温湿度、換気回数を変化させ、これら環境条件がトルエン・キシレン放散速度変化に及ぼす影響を実験的に明らかにした。実験で使用する小型チャンバーの基本性能を確認するとともに、塗膜形成前後における蒸散支配型放散時のトルエン・キシレンのチャンバー内面への吸着影響を考慮した測定手法について検討した。湿度変化は、トルエン・キシレン放散量へ及ぼす影響は殆どないが、温度は大きく影響すること、換気量は塗膜が硬化するまでの初期放散へ影響を及ぼすか、硬化後は殆ど影響ないことを明らかにした。また、トルエン・キシレン放散速度の経時変化を測定する場合、初期の蒸散支配型放散のチャンバーへの吸着が大きいので、硬化後の測定値は脱離・再放散の影響が予想出来ること、硬化後の低放散速度の測定時には清浄なチャンバーに交換する必要があること等、新しい測定方法を提案した。1.トルエン・キシレンを放散する建材が単独で存在する時の室内トルエン・キシレン濃度の経時変化文献調査により、放散速度から気中濃度を測定するための理論式を幾つか検討した結果、塗料などの蒸散支配型放散と内部拡散支配型放散の放散挙動を比較的精度良く表すことのできるChang and Guo提案の二成分指数関数モデル式を採用することとした。この二成分指数関数モデル式を用いて、経過時間初期(蒸散支配型放散)を高濃度時、後半(内部拡散支配型放散)を低濃度時に分け、各々の濃度に対する回帰式から初期放散速度、減衰定数を算出した。温湿度・換気回数の建材曝露環境条件を系統的に変換させて、放散速度測定用チャンパー内気中濃度の経時変化を測定し、実験定数である初期放散速度、減衰定数を代入した二成分指数関数モデル式の推定精度を検討した。その結果、二成分指数関数モデル式で精度良く濃度減衰挙動を推定できることを明らかにした。また、温度は初期の蒸散支配型放散の初期放散速度に大きな影響を及ぼすこと、換気回数は所為の蒸散支配型放散の初期放散速度と減衰係数に影響を及ぼすこと等を明らかにした。2.建材種類、放散等級の異なる複数の建材を一体として捉えた場合のHCHO放散速度・気中濃度算定式の提案申請者らはHCHO放散速度に基づいてHCHO気中濃度を推定するHBF式はHCHO放散建材が単体で存在する場合には、高い精度で推定できることを明らかにした。しかし、異種建材が混在した状態でのHBF式の妥当性の検証例は海外でも非常に少なく、我が国においては皆無である。そこで、MDFとPBで放散等級が異なる2種類3建材混在時のHBF式の妥当性を検証した。その結果、温湿度一定条件においてHBF式によるHCHO気中濃度理論値と実測値が良く一致することを確認した。また、2種類3建材の異種建材混在時において、曝露温度を1535°Cまで5°C間隔で変化させ、放散速度の温度依存性を考慮したHBF式に関する検証を行った。その結果、1530°Cの範囲では、この範囲における平衡濃度と物質移動係数を用いたHBF式による予測値と実測値は良く一致した。35°Cでは、建材の組み合わせでN/L値が大きくなると予測値が実測値を上回り、乖離する傾向が見られた。しかし、予測値は安全側の濃度を示すことから、予測手法としては問題がないと考えた。
慢性腎臓病(CKD)患者の体験を中心とした看看連携の構築

保存期のCKD患者、CKD患者に関わる看護師を対象に半構造的面接調査を行い、質的帰納的に分析した。結果、保存期CKD患者は、自分の体感と一致しない身体の状態に直面し、戸惑いながらも、悪化させないための療養に取り組んでいた。看護師は、患者の状況に応じて病状変化の原因を患者とともに探索する、患者の感情・考えを表現できる機会をつくるなど患者の体験に着目した支援を行っていた。看護師は、患者の体験を捉え、支援につなげていた。また、個々の支援を連携するための課題が明らかになった。脳・心血管疾患(CCVD)の危険因子でもある慢性腎臓病(CKD :chronic kidney disease )は、糖尿病性腎症、慢性糸球体腎炎、腎硬化症などの原因疾患だけでなく、高血圧、肥満、メタボリック症候群などの日常生活習慣が関与している。しかし、CKDは、症状が少ないため、自分の身体に意識が向けにくく、さらに生活習慣の改善をすることが生活上の不自由さにつながるため、療養行動を継続していることが難しい。そこで本研究では、疾患を悪化させないように患者自らが取り組んでいる生活上の体験を看護支援の中心にとらえ、一般医療施設と腎疾患専門施設の外来看護師の連携による看護支援体制を明らかにすることである。そこで、26年度は、CKD患者の自己管理、生活上の困難、医療施設での体験、それらに対する患者のマネジメントについて、患者自身が認識している療養上の体験を明らかにした。1. CKD患者が取り組んでいる自己管理とその困難、生活上の課題、その取り組みに関する先行研究、闘病記を用い、文献検討を実施した。その結果、CKD患者の体験には、(1)自身の身体状態の不調、(2)療養行動・取り組み、(3)療養行動が身体・生活にもたらす効果・影響、(4)日常の生活の仕方が身体にもたらす効果・影響、(5)医療者、周囲の人との関係による影響が明らかになった。2.文献検討から、CKD患者は、治療状況から現在の腎機能の程度をとらえ、将来の状態まで予測しがたいことがうかがえた。これらをもとに、CKD患者の療養上の体験の実際と受けている援助内容を明らかにする視点が得られた。慢性腎臓病(CKD :chronic kidney disease )は、症状が少ないため、自分の身体に意識が向けにくく、さらに生活習慣の改善をすることが生活上の不自由さにつながるため、療養行動を継続していることが難しい。本研究では、疾患を悪化させないように患者自らが取り組んでいる生活上の体験を看護支援の中心にとらえ、一般医療施設と腎疾患専門施設の外来看護師の連携による看護支援を明らかにすることである。27年度は、前年度の文献検討で明らかになったCKD患者の体験をもとにインタビュー調査を行った。また、CKD患者に関わっている看護師へのインタビュー調査を行った。インタビュー調査の結果、CKD患者は、身体状態の不調の捉えにくさ、療養行動による成果の実感のなさ、終わりがない療養行動のつらさ、苦痛を伴う検査や透析に脅かされるといった療養上の不自由さ、閉塞感を体験していた。一方で、悪化させないように周囲の資源(専門職者、家族、同病者など)をうまく活用し、自分にあった方法を見出し、生活をしやすく工夫している卓越した患者も存在していた。しかし、CKDの原因疾患によっては、患者の体験には違いがみられることが推測された。さらにインタビューを行いその違いを検討する必要があると考える。看護師へのインタビュー調査の結果、看護師は、CKD患者への直接的なケアと間接的なケアの実践について語られた。直接的なケアは、モニタリング、療養行動の取り組みへの援助、精神的援助などであった。間接的なケアは、受診行動が継続するための調整やその人に必要な資源(専門職者)への橋渡しなどであった。ケアの内容を専門的なケアと日常的なケアに分類するため、さらにインタビューを行う必要があると考える。平成27年度中に患者、および看護師にインタビューを実施し、終了する予定であった。しかし、インタビュー結果を分析する過程で原因疾患により体験の違いが大きいことが推察された。そのため、当初の研究課題を満たすには、調査対象者数を追加し、インタビュー調査を実施する必要がある。平成27年度の達成度としては「やや遅れている。」となった。28年度は、前年度からの継続課題であるCKD患者、看護師へのインタビュー調査を行った。その結果、CKDの原因疾患によっては、患者の体験には違いがみられた。特に糖尿病性腎症が原因である場合、糖尿病の自己管理することが中心となり、CKDに関する認識に差があることが示唆された。また、CKD患者は、腎専門職との関係性が強く、かかりつけ医、腎専門医療施設の両施設を利用するといった体験は少ないことが示唆された。これは、CKD患者の生活圏内での医療資源の影響があると考える。また、看護師への調査結果から、看護師は、CKD患者に対する間接的なケアとして、その人に必要な資源(専門職者)への橋渡しを行っている。しかし、その多くは施設内の資源である管理栄養士や社会福祉士などへの橋渡しが多い。

CKD患者の医療施設の利用体験、看護師のケアからは、CKD患者を取り巻く医療資源が連携に大きく影響していると考える。CKD医療資源は、地域によって偏りがあるため、医療資源の状況を考慮して連携について検討する必要がある。平成28年度は、27年度の課題であったCKD患者に引き続きインタビュー調査を行った。その結果をもとにアンケート調査を行う予定であった。しかし、追加の研究対象者を得るのに時間を要したこと、分担研究者が外れたこともあり、28年度の研究遂行が遅滞した。そのため、平成28年度の達成度としては「遅れている。」となった。慢性腎臓病(CKD :chronic kidney disease )は、症状が少ないため、自分の身体に意識が向けにくく、さらに生活習慣の改善をすることが生活上の不自由さにつながるため、療養行動を継続していることが難しい。本研究では、疾患を悪化させないように患者自らが取り組んでいる生活上の体験を看護支援の中心にとらえた看護師の連携による支援を明らかにすることである。29年度は、前年度からの継続課題である看護師へのインタビュー調査を行い、これまでの調査結果と統合し、看護支援の分析を行った。その結果、CKD患者に関わる外来看護師は、患者の体調のモニタリングと患者自身の取り組みの確認を日常的に行い、その中で問題がないかを判断していた。問題がある場合には、その問題に専門的にかかわれる看護師や他の専門職者へと連携していた。施設内(外来ー入院)の連携では、カンファレンスといった患者の問題を共有し検討する場があることで患者が感じている不自由さといった体験への介入につながることが示唆された。今回の研究では、一般医療施設と腎疾患専門施設という施設を越えての患者の生活上の体験を支援の中心とした看護連携は、見出せなかった。しかし、CKD患者に関わる看護師は、より患者に適切な支援を行うために施設内外の個人的なつながりを活用していた。看看連携を構築には、CKD患者支援に関わる看護師が施設を越えて、ともに相談、学習しあう場づくりが不可欠であり、今後検討していく必要がある。保存期のCKD患者、CKD患者に関わる看護師を対象に半構造的面接調査を行い、質的帰納的に分析した。結果、保存期CKD患者は、自分の体感と一致しない身体の状態に直面し、戸惑いながらも、悪化させないための療養に取り組んでいた。看護師は、患者の状況に応じて病状変化の原因を患者とともに探索する、患者の感情・考えを表現できる機会をつくるなど患者の体験に着目した支援を行っていた。看護師は、患者の体験を捉え、支援につなげていた。また、個々の支援を連携するための課題が明らかになった。平成26年度中に患者にインタビューを実施する予定であった。しかし、文献検討の段階において、患者自身の体験をCKDの病期ステージで明らかにしているものが少なく、インタビュー調査内容の明確化が遅れたことによって、インタビューの実施に至らなかった。そのため、平成26年度の達成度としては「やや遅れている。」となった。
妊娠中毒症発症に関するCa代謝の意義

Ca摂取量の少ない国では,多い国に比べて高血圧症の発症頻度は少ないという報告がある。妊娠中毒症(以下中毒症)においても,Ca摂取が中毒症の発症予防の上から着目されてきている。この観点から今年度は沖縄県の食生活におけるCa摂取量の現況を調査し、一方妊婦の中毒症発症のハイリスク要因として遺伝的高血圧素質者(高血圧家系)、既往中毒症妊婦、本態性高血圧や慢性腎炎の合併患者を取り上げ、これらの妊婦にCa剤(200400mg、1.3mEq2.6mEq)を投与し、中毒症の発生率を対照群と比較した。さらに中毒症の高血圧発症の機序をCa代謝の面から動物実験によって解明しようと試みた。成績:1.沖縄県における食生活はCaを含む食品、とくに牛乳および乳製品、卵類は本土の摂取量とほぼ同程度に普及しており、海草類はより多く取り入れられている傾向がある、全体的には他県と比べて碍にCa摂取量が少ない傾向はみられなかった。2.ハイリスク要因のある妊婦に妊娠初期(妊娠16週)からCa剤を投与した群(12例)では同じハイリスク要因の無投与妊婦16例にし、中毒症の発症率はそれぞれ16.7%、33.3%であり、Ca剤投与が中毒症発症予防の有力手段と考えられた。3.血管平滑筋細胞膜のNa,K-ATPaseを抑制する内因性ウアバイン様物質が血液中に存在し、その増加によりCa^<++>濃度が上昇して、血管収縮性が増し血圧上昇を惹起するという仮説に基き、ラット胸部大動脈、イヌの腸間膜動脈の摘出標本を用いて、ウアバインのノルエピネフリン(NE)による血管収縮への影響、K^+濃度によるNa,K-ATPaseの抑制作用を検討すると、高濃度によるウアバイン存在下ではNEによる血管収縮は有意に増加し、K^+freeの状態に近づけるとウアバイン非存在下でも有意な血管収縮の増強が認められることから、高濃度ウアバイン存在下や細胞外液K^+濃度を低下させことによりNa,K-ATPaseを抑制することは血管収縮性をもたらすと考えられた。1.Ca摂取と妊娠中毒症Ca含有食品としては,牛乳および乳製品,小魚,卵類,海藻類などが挙げられる.沖縄県におけるこれらCa含有食品の摂取分布は他県におけるそれと殆ど大差ない程接近している現況であるが,妊娠の摂取食品については必ずしも一定していない,われわれの今回の調査で本県における妊婦の各地域別Ca摂取率もまた必ずしも一定の過不足の傾向は窺えず,したがってCa含有食品の摂取と妊娠中毒症発症率や高血圧合併妊婦(混合妊娠中毒症)との一定の相関は得られていない.今後さらに例数を増やし, Ca摂取と中毒症発症の地域分布の因果関係の分析を続けて追求する予定である.2.動物実験-妊娠ラットにおけるCa摂取と血圧および血管感受性妊娠ラットを, 2%Caの餌育食を与えた群(Ca rich群)と0.02%Ca餌育食を与えた群(Ca poor群)に分けた実験で,妊娠13日目の基礎平内動球圧を測定した結果では,両群間に差異を認めなかった.しかしAngiotesinII(A-II)を点滴静注して血圧を20mmHg,上昇させるのに必要なA-II量/体重,すなわちeffective pressor dose(EPD)を計測して血圧反応性を検討してみると, Ca rich群の226.0mg±20.0ng/kg/minに比べて, Ca poor群では138.8ng±14.0ng/kg/minと有意の低下がみられた. 3.既往に腎疾患や高血圧症状,妊婦中毒症のあったいわゆるhigh riskの妊婦に妊娠のfirst trimestesterからCa剤(200400mg)を投与してその後の妊娠経過を追ってみると,妊娠中毒症の発症率は9.3%で,対照の非Ca投与群の28.6%に比し有意に低率であった.両群の新生児生下時体重に差はなかった.以上の結果より, Caは少なくとも妊婦においては血管反応性を鈍化させて,妊娠中毒症ことに高血圧の発症を予防し得ることが示唆された.1.沖縄県における食生活は、特にCa含有食品摂取の実態調査については、全般的に食塩の摂取率は多い傾向にあるが、海草類、豆製品などCa含有食品は当県では比較的多く摂られており、妊婦においても血中Ca濃度は妊娠中毒症と健康妊婦との間に差は現段階ではみられていない。今後は、さらに腸管におけるCaの吸収に必要な担体蛋白質の生成に必要なビタミンDの摂取との関係も検討したい。2.高血圧発症の要因として内因性ジギタリス様物質の存在が示唆されている。これは体液量の増加に伴い分泌され、血管平滑筋細胞のNa-KATPaseを抑制し、NA-Ca交換機構を経て細胞内Caイオン濃度の上昇により血管が収縮し血圧の上昇を引き起こすというものである。この仮設に基づき、妊娠中毒症患者、本態性高血圧患者、正常血圧者の赤血球膜Na-KATPaseの活性の比較、さらに妊娠前期・中期・後期のNa-KATPase活性の傾向より妊娠中毒症の発症予知について検討した。あわせて同一患者の血漿を用いてラット胸部大動脈の血管収縮の反応性の違いを検討した。サンプルをATPを含む反応液に37°C、30分間加温して反応させる。Fiske-Subbarow法より遊離した無機リンをLowry法よりサンプルのタンパク収量を測定し、Na-KATPaseの比活性をみた。