hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模コホートによる食道がんの環境・宿主要因に関する疫学研究

食道がんの危険因子である喫煙、飲酒の相互作用について大規模コホートを用いて定量的に明らかにした。また、保存血清を用いてHelicobacter Pylori菌感染の影響、萎縮性胃炎の影響、血清カロチノイド、ビタミンAの影響を定量的に評価した。その結果、喫煙と飲酒の交互作用をみると、単純に非喫煙、以前喫煙、現喫煙、非飲酒、以前飲酒、現飲酒の組み合わせでみても、リスクの有意な上昇は認められなかった。1日当たりの喫煙、飲酒量でみると、非喫煙かつ1日1合未満の飲酒群を基準にすると、1日20本以内喫煙し1合以上3合未満飲酒するものでは3.88倍(1.19-12.69)、1日21本以上喫煙し3合以上飲酒するものでは6.30倍(1.33-29.76)と有意なリスクの上昇がみられた。累積喫煙、飲酒量による区分では、非喫煙かつ非飲酒または30合年未満の群を基準にすると、40箱年未満の喫煙で40合年以上の飲酒で5.78倍(1.71-19.55)、40箱年以上の喫煙で40合年以上の飲酒では7.01倍(2.01-24.45)と有意なリスクの上昇がみられた。以上より、喫煙と飲酒は単独で曝露しても食道がんのリスクは上昇せず、同時に曝露した時に相乗的なリスクの上昇がみられることが明らかになった。コホート内症例対照研究の結果では、萎縮性胃炎の進行による食道がん死亡リスクの低下は認められなかった。β-クリプトキサンチン、リコピンと、α-カロチンと食道がん死亡の関連は認められなかった。β-カロチンについては、1μg/dL上昇当たり0.882倍(0.808-0.962)、ビタミンAについては、1μg/dL上昇当たり0.976倍(0.955つ.997)のリスクの低下が認められた。β-カロチンとビタミンAの両方をモデルに投入して評価した結果、β-カロチンは1μ9/dL上昇当たり12.1%、ビタミンAは1μg/dL上昇当たり2.1%と両者はそれぞれ独立に食道がん死亡のリスクの低下に寄与していた。
悪性胸膜中皮腫の臨床病期分類設定とそのprospective study

悪性胸膜中皮腫の臨床病期分類設定に関して検討し下記の結果をえた。(1)本邦でよく用いられるButchart分類で画像診断すると、初発時の悪性胸膜中皮腫の80%の症例が臨床病期がI期となり、切除成績不良の症例まで外科治療の対象に含める結果につながった。これはI期の腫瘍進展範囲を広く設定し過ぎているためでありButchart I期の細分の必要性が示された。(2)Butchart I期を細分するために、胸腔鏡所見および画像所見により「同側壁側胸膜に腫瘍が限局し臓側胸膜に腫瘍を認めない症例」と「臓側胸膜にも散布性腫瘍を認める症例」の切除後の生存期間を比較した。その結果、前者が後者の約2倍であり、またこれは心膜浸潤、縦隔浸潤および胸壁浸潤のある非切除・多剤併用化学療法実施症例より有意に長かった。この結果から中皮腫病期設定には「壁側胸膜に限局する腫瘍」に意義を持たせることが必要であると考えられた。(3)限局型悪性胸膜中皮腫は症例数が限られているが、今回対象とした臓側発生限局型悪性胸膜中皮腫の切除成績が良好であったため、びまん型とは異なる設定が必要と考えられた。(4)肺癌のT規定因子に腫瘍径がある。中皮腫は肺癌の原発巣で見られる様な局所発育はなく、胸膜全体をびまん性に広がり発育進展する。術式の基本は胸膜肺全摘であり、腫瘍径による病期分類に臨床的意義は少なく、病期分類に腫瘍径を含める必要はないと考えられた。(5)横隔膜筋層浸潤の診断はMRIで可能であり、筋層と横隔膜直下脂肪織の不整がその特徴であった。これは切除標本肉眼像とほぼ一致していた。筋層浸潤(-)例は(+)例よりも生存期間はやや長かった。現在、N因子について検討中であり、これらの成績からTNM分類案の作製を行っているところである。
糖尿病・インスリン抵抗性におけるプロテインフォスファターゼ2Cαの役割の解明

プロテインフォスファターゼ2Cα(PP2Cα)はインスリン依存性にインスリン受容体と結合する.PP2CαがIRとIRSのセリン残基の脱燐酸化を介してインスリン刺激伝達に重要な役割を果たしており,PP2Cαの遺伝的異常はインスリン感受性に影響を与えインスリン抵抗性,糖尿病の発症に関与する可能性がある.本研究では糖尿病・インスリン抵抗性におけるプロテインフォスファターゼ2Cαの役割を明らかにする.既報のヒトPP2CαのcDNAの配列を元にヒトゲノムPACライブラリーをスクリーニングし,PP2Cαのエクソン,イントロン構造を決定した.決定した配列をもとにイントロン内にプライマーを作成し,各エクソンをPCR SSCP法およびPCRダイレクトシークエンス法により,当科に通院する2型糖尿病患者と肥満者,および耐糖能正常者を対象として変異の有無を検討した.その結果,エクソン内の蛋白翻訳領域には遺伝子変異を認めなかった.一方、転写開始点を同定し、上流のプロモーター領域を解析した結果、2カ所の遺伝子変異を認めた。変異導入発現ベクターを構築しさらに研究を進めていく予定である。モデル動物の検討では,インスリン抵抗性モデル動物obマウスの脂肪組織で正常マウスに比して、PP2Cαおよびβの発現が亢進していることを見いだした。ヒト遺伝子解析の結果とも考え合わせ、PP2Cの遺伝子発現の異常がインスリン抵抗性、糖尿病発症に関与している可能性が考えられた。プロテインフォスファターゼ2Cα(PP2Cα)はインスリン依存性にインスリン受容体と結合する.PP2CαがIRとIRSのセリン残基の脱燐酸化を介してインスリン刺激伝達に重要な役割を果たしており,PP2Cα遺伝子の異常はインスリン感受性に影響を与えインスリン抵抗性,糖尿病の発症に関与する可能性がある.本研究では糖尿病・インスリン抵抗性におけるプロテインフォスファターゼ2Cαの役割を明らかにする.既報のヒトPP2CαのcDNAの配列を元にヒトゲノムPACライブラリーをスクリーニングし,PP2Cαのエクソン,イントロン構造を決定した.決定した配列をもとにイントロン内にプライマーを作成し,各エクソンをPCR SSCP法およびPCRダイレクトシークエンス法により,当科に通院する2型糖尿病患者と肥満者,および耐糖能正常者を対象として変異の有無を検討した.その結果,現在までのところ各50名のシークエンスを行っているが,エクソン内には塩基の変異を認めていない.少なくとも蛋白翻訳領域には頻度の高い多型は存在しないと思われる.さらに対象を増やして検討を続けている.また,プロモーター領域に検索範囲を広げてPCRダイレクトシークエンス法により遺伝子変異の検索を行っている.モデル動物の検討では,インスリン抵抗性モデル動物での脂肪組織でPP2Cαおよびβの発現が亢進していることを認め,インスリン抵抗性状態でPP2Cの遺伝子発現が調節されていることが判明した.プロテインフォスファターゼ2Cα(PP2Cα)はインスリン依存性にインスリン受容体と結合する.PP2CαがIRとIRSのセリン残基の脱燐酸化を介してインスリン刺激伝達に重要な役割を果たしており,PP2Cαの遺伝的異常はインスリン感受性に影響を与えインスリン抵抗性,糖尿病の発症に関与する可能性がある.本研究では糖尿病・インスリン抵抗性におけるプロテインフォスファターゼ2Cαの役割を明らかにする.既報のヒトPP2CαのcDNAの配列を元にヒトゲノムPACライブラリーをスクリーニングし,PP2Cαのエクソン,イントロン構造を決定した.決定した配列をもとにイントロン内にプライマーを作成し,各エクソンをPCR SSCP法およびPCRダイレクトシークエンス法により,当科に通院する2型糖尿病患者と肥満者,および耐糖能正常者を対象として変異の有無を検討した.その結果,エクソン内の蛋白翻訳領域には遺伝子変異を認めなかった.一方、転写開始点を同定し、上流のプロモーター領域を解析した結果、2カ所の遺伝子変異を認めた。
有珠火山における噴火活動推移予測の高度化とマグマ活動の場の解明

有珠火山を主要な研究対象とし,過去の噴火現象・観測量の比較に基づく噴火活動推移予測の高度化と,現象の物理化学的背景理解の足掛かりとしてのマグマ活動を規制する場の解明を目指した.有珠火山で20世紀に発生した4回の噴火での前兆地震活動の時間別発生頻度・マグニチュード・震源に着目し比較検討を行い,山頂噴火,山麓噴火での類似点と,山麓噴火での特徴的な現象を見出した.また長期的活動予測の観点から,静穏期の活動に着目し,山頂直下の定常的な地震活動が1977-82年噴火の余効現象に伴い発生していることを明らかにした.有珠火山では地下の基盤構造は大局的には北へ向かい浅くなっており,2000年噴火の前兆地震がこの基盤構造に沿って移動したことを明らかにした.また溶岩ドーム,潜在ドーム成長に伴い観測された地殻変動が,基盤構造と密接に関わっていたことも指摘した.さらに将来の比較研究に向けて,北海道駒ヶ岳火山の浅部地震波速度構造を推定し,有珠火山と比較して山頂下に顕著な高速度領域が存在することを明らかにした.有珠火山を主要な研究対象とし,過去の噴火現象・観測量の比較に基づく噴火活動推移予測の高度化と,現象の物理化学的背景理解の足掛かりとしてのマグマ活動を規制する場の解明を目指した.有珠火山で20世紀に発生した4回の噴火での前兆地震活動の時間別発生頻度・マグニチュード・震源に着目し比較検討を行い,山頂噴火,山麓噴火での類似点と,山麓噴火での特徴的な現象を見出した.また長期的活動予測の観点から,静穏期の活動に着目し,山頂直下の定常的な地震活動が1977-82年噴火の余効現象に伴い発生していることを明らかにした.有珠火山では地下の基盤構造は大局的には北へ向かい浅くなっており,2000年噴火の前兆地震がこの基盤構造に沿って移動したことを明らかにした.また溶岩ドーム,潜在ドーム成長に伴い観測された地殻変動が,基盤構造と密接に関わっていたことも指摘した.さらに将来の比較研究に向けて,北海道駒ヶ岳火山の浅部地震波速度構造を推定し,有珠火山と比較して山頂下に顕著な高速度領域が存在することを明らかにした.有珠火山における噴火位置・時間・規模・様式・推移といった高次の活動予測を実践するために,過去の噴火時の観測データ解析・文献調査からの活動の法則の発見,その科学的背景の理解に向けてマグマ活動を規制する場の解明を目指している.初年度は主に解析環境整備および解析データの作成を行ってきた.まず研究代表者(鬼澤)は2000年噴火前兆地震に関する時間別頻度・震源位置・マグニチュード・発震メカニズム・卓越周波数等の地震学的記載に向けたデータ処理を進めてきた.研究分担者(大島)は過去の噴火における研究事例の文献収集を行うと伴に,1977-82年噴火当時にカードに記録された地震データの再利用に向けたデータ整理を行っている.また,研究分担者(青山)は,噴火活動に伴う地震の特異性を理解し,特に1977-82年噴火に伴う地震活動との比較を目指した非噴火時の地震活動に関する解析を行ってきた.なおイタリアで行われた国際測地学地球物理学連合学会への参加の機会を得たため,研究代表者(鬼澤)が本研究課題発案の基礎となった研究を発表し,参加者と将来の研究の方向性について議論を交わした.また研究分担者(青山)は非噴火時の地震活動と1977-82年噴火時の地震活動との比較研究に関して地球惑星科学連合大会において成果を発表した.以上の活動を行うにあたり,研究代表者のデータ収録・解析装置,国際学会参加費・旅費,有珠火山におけるデータ取得・解析および研究分担者との打合せのために予算を使用した.有珠火山における噴火位置・時間・規模・様式・推移といった高次の活動予測を実践するために,過去の噴火時の観測データ解析・文献調査からの活動の法則の発見,その科学的背景の理解に向けてマグマ活動を規制する場の解明を目指している.2年度目に当たる本年度は,研究代表者(鬼澤)は初年度に引き続き2000年噴火前兆地震の地震学的記載に向けたデータ処理を進めている.また,1910年,1977年噴火に関する論文中に表として記載されている地震の時間別発生頻度や初動到達時刻などのデータを実際の解析に利用可能にするために数値化する処理を進めた.研究分担者(大島)は初年度に引き続き1977年噴火当時のカードに記録された地震データの再利用に向けたデータ数値化処理を行った.さらに比較研究に用いる論文のライブラリー化を目指し電子化を進めている.研究分担者(青山)は非噴火時における地震活動・地殻変動の特徴とその火山活動の中での意義を議論した論文を執筆し,国際誌に投稿した.さらに発震メカニズム推定に向けたソフトウェアの開発を行った.また研究代表者・分担者との共同で地下構造推定に向けて臨時観測も行いデータを取得するとともに,これら一連の作業について逐次情報交換・研究打ち合わせを行ってきた.これらの作業を進めるにあたり,予算は研究者間での共同解析・研究打ち合わせや野外観測のための旅費,現地におけるデータ処理用パソコン・観測資材等の物品購入に使用した.有珠火山を主要な対象としそ、「噴火活動推移予測の高度化」および「マグマ活動を規制する場の解明」に向けた研究を進め、本年度は以下の成果を挙げた。噴火活動推移予測の高度化に向けては、特に噴火前兆地震活動の時間別発生頻度

・マグニチュード・震源に関して、過去の山頂噴火、山麓噴火の観点から定性的な比較を行った。この結果、1977年山頂噴火と山麓噴火前兆初期とは地震発生頻度、マグニチュード、震源に関して類似性が認められること、山麓噴火に関しては、前兆地震開始数日後の急激な地震発生頻度の増大・マグニチュードの増加・震源の水平方向への拡大といった特徴が挙げられ、活動推移予測のひとつの判断材料となる可能性を指摘した。一方、長期的活動予測に向けて、静穏期の地殻活動の解明に向けた観測研究を進めた。この結果、静穏期の山頂直下の定常的な地震活動が1977-82年噴火潜在ドームの沈降に伴い発生していること、その震源域は2000年噴火前兆地震より有意に浅く、2000年噴火が山頂直下の地殻活動にほとんど影響を与えなかったこと、を見出した。これらの成果はAoyama et al。(2009)として海外の学術雑誌に掲載されるとともに、American Geophysical Unionにて発表された。また、マグマ活動規制する場の観点から、過去の噴火活動に伴う諸現象を、地下構造に関するこれまでの知見をもとにその関連性について議論を行った。これら過去の噴火前兆地震活動の比較、火山活動と地下構造との関連に関しては「有珠火山における噴火活動推移予測の高度化とマグマ活動を規制する場の解明に向けて」と題した文章にまとめ、これまでに発表された学術論文・参考資料と併せて、成果報告書にとりまとめた。これらを実行するにあたり、予算は補足的野外観測・研究代表者および分担者の共同解析・研究打ち合わせのための旅費、数値地図購入、成果報告印刷・製本、等に使用した。
ダニ類が生産する脂肪酸とその代謝産物の有機化学的解析と生合成研究

特定の昆虫を除いて,一般的に動物にはオレイン酸のω-6位に二重結合を作る△^12-デサチュラーゼがないためリノール酸を生合成できない.そこで,コナダニ類がリノール酸を生合成する事実を同位体標識化合物の取り込み実験で証明した.また,分泌物である不飽和炭化水素がリノール酸から直接変換されることを実証するため, NMRスペクトルにより,同位体標識位置の特定および取り込み率の算出を行った.その結果,炭化水素はリノール酸から直接,脱炭酸あるいは脱COにより生成していることを確認した.特定の昆虫を除いて,一般的に動物にはオレイン酸のω-6位に二重結合を作る△^12-デサチュラーゼがないためリノール酸を生合成できない.そこで,コナダニ類がリノール酸を生合成する事実を同位体標識化合物の取り込み実験で証明した.また,分泌物である不飽和炭化水素がリノール酸から直接変換されることを実証するため, NMRスペクトルにより,同位体標識位置の特定および取り込み率の算出を行った.その結果,炭化水素はリノール酸から直接,脱炭酸あるいは脱COにより生成していることを確認した.(Z,Z)-6,9-ヘプタデカジエンを主要成分として分泌するCarpoglyphus lactis(サトウダニ)を用いて,同位体標識したグルコース-1-^<13>Cの取り込み実験を行った.開始時から経時的に分泌化合物のGC/MS分析を行い,分泌化合物のマススペクトルからラベル体の取り込み量を測定した.十分な取り込みを確認したところで,ダニの脂質を溶媒抽出し,加水分解とエステル化反応を行って脂肪酸エステルに誘導した.カラムクロマトグラフィーによりリノール酸エステルを単離精製し,^<13>C-NMRスペクトルを測定した.現在,市販のリノール酸エステルのスペクトルデータと比較し,同位体標識された炭素原子を帰属している.この実験でサトウダニによるリノール酸の生合成を証明する.ユリ根から得られたゴミコナダニの一種Sancassania mycophagaのヘキサン抽出物を,GC-MSで分析したところ,高級脂肪酸エステル3成分を認めた.炭素数22の不飽和脂肪酸と炭素数5の飽和・不飽和アルコールのエステルであるドコセン酸ペンチル,ドコセン酸ペンテニル,ドコサジエン酸ペンチルと推定した.そこでこれら脂肪酸エステルの構造決定を行った.マススペクトルの開裂様式から,モノエン脂肪酸エステルは2成分であり,ともに二重結合位置を13位と決定した.エルカ酸とイソペンチルアルコールからエステルを合成したところ,天然物と保持時間およびマススペクトルが一致した.幾何構造を決定するため,エルカ酸イソペンチルをE体に異性化したところ,天然物のGC保持時間と異なった.その結果,このモノエン脂肪酸エステルを新規化合物である(Z)-13-ドコセン酸イソペンチルと同定した.現在,残る2成分の構造決定を進めている.コナダニ類は脂肪族化合物に限り,炭化水素を分泌する種群と脂肪酸エステルを分泌する種群に大別できる.炭化水素を分泌する種群の中で,Z,Z-6,9-ヘプタデカジエン(6,9-C17:2)を主成分とするダニが非常に多く,生合成的に相当する前駆物質はリノール酸である.サトウダニCarpoglyphus lactisに同位体標識したグルコース-1-^<13>Cを継続的に給餌したところ,6,9-C17:2が同位体でラベル化されることをGC/MSで確認した.よってサトウダニは前駆物質であるリノール酸を生合成し,6,9-C17:2に誘導していると推測した.一部の昆虫(ゴキブリ,アブラムシ,コオロギ,シロアリなどの特定種)2を除いて,一般的に動物にはω-6位に二重結合を作るΔ^<12>-デサチュラーゼがないためリノール酸を生合成できない.そこでまず,コナダニ類がリノール酸を生合成する事実を同位体標識化合物の取り込み実験で証明した.同位体標識化合物を給餌したダニの脂質を溶媒抽出し,加水分解とエステル化反応を行って脂肪酸エステルに誘導した.カラムクロマトグラフィーによりリノール酸エステルを単離精製し,^<13>C NMRスペクトルを測定した.標品のスペクトルデータと比較し,同位体標識された炭素原子を帰属することで,サトウダニによるリノール酸の生合成を証明した.さらに,6,9-C17:2がリノール酸から直接変換されることを実証するため,^<13>C NMRスペクトルにより,リノール酸と6,9-C17:2の同位体^<13>C標識位置の特定および取り込み率の算出を行った.その結果,6,9-C17:2はリノール酸から直接,脱炭酸あるいは脱COにより生成していることを確認した.本研究の成果として,研究対象とするコナダニ類が一次代謝産物およびそこから誘導される二次代謝産物の生合成研究に有効な研究対象であることを示すことができた.
シーティングにおける座位姿勢と臀部せん断応力との関係解明

本研究は,臨床応用しやすい座位姿勢の定量的計測システムの構築と,臀部に作用するせん断応力を計測するためのセンサ開発を行った.それらを統合した計測システムを用いて,健常者9例の代表的な座位姿勢について,胸骨線の傾斜角度と座骨結節下のせん断力との計測を行った.結果,姿勢によらず,座骨結節下では後方(背もたれの方向)へのせん断力が作用し,前傾によって増大する傾向が示された.さらに,体幹を側方へ傾けた場合には,傾斜側と反対の方向へのせん断力が増大する傾向が示された.また,高齢者施設において計測を行い,構築した計測システムの現場での利用が十分に可能であり,計測に際して大きな問題は生じないことを確認した.本研究は、車椅子を長時間使用する高齢者および障害者の褥瘡発生リスクの軽減を目指して、未だ明確になっていない、シーティングによる座位姿勢への介入と、褥瘡発生リスクの一つとされる臀部-座面間のせん断応力との関係を明らかにすることを目的とした。今年度は、実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発フェイズであり、座位姿勢を定量的に評価するための姿勢計測システムと、せん断応力を計測するためのセンサの開発・改良を行った。姿勢計測については、企業の協力を得て、深度センサ付きRGBカメラを応用した計測システムの構築を進めた。座位姿勢計測のルールを定めたISO16840-1:2006 Vocabulary, reference axisconvention and measures forbody segments, posture and postural support surfacesに基づき、まず上部体幹部の姿勢の定量化を進めた結果、マーカーを用いて胸骨線の前額面角度と矢状面角度が得られるようなったが、次に重要な骨盤姿勢の計測が課題として残った。せん断応力の計測については、これまでに取り組んでいた薄型のせん断力センサ(リード線を除く部分のサイズとして直径15mm、厚さ7mm)の開発研究をベースに、センサからデータを取得するための測定機本体として、電池駆動可能で無線(Bluetooth)によりノートパソコンにデータを送る装置、およびノートパソコン側でデータを取得してファイルに書き出すプログラムを作製した。ただし、同装置は形状等やや使い勝手が悪い点などがあるので、引き続きコンパクト化に努めているところである。また、センサの特性を評価するための評価機を開発中である。一次試作機は作製したが、不十分な点もあるため改良中である。実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発という、今年度の目的は達成できた。姿勢計測については、足掛かりとなる上部体幹部姿勢の定量化の目途が立った。せん断応力計測については、測定機本体の構築により計測が可能となった。これらの成果により、実際の計測に向けたセンサ・システムの技術開発が進展し、次年度に予定する前臨床フェイズへ移行する準備が整った。それぞれいくつかの課題は残るが、解決に向けた取り組みが進んでおり、研究全体の進捗への影響はほとんど無い。本研究は,車椅子を長時間使用する高齢者および障害者の褥瘡発生リスクの軽減を目指して,未だ明確になっていない,シーティングと総称される座位姿勢への介入アプローチと,褥瘡発生リスクの一つとされる臀部-座面間のせん断応力との関係性を明らかにすることを目的としている.そのために必要な,臨床応用しやすい座位姿勢の定量的計測システムの実現と,臀部に作用するせん断応力を計測するためのセンサ開発を行い,それらをもって実際の臨床場面における座位姿勢とせん断応力とを計測して解析する.今年度は,実際の計測に向けた準備を進める前臨床フェイズであり,姿勢計測システムとせん断応力センサの開発を進め,最終的に,それらを統合した計測環境を構築して予備計測を行った.予備計測において,座位姿勢計測は,深度センサ付きRGBカメラを応用した計測装置を用いて,上部体幹部の前額面および矢状面姿勢を定量化した.せん断応力については,開発した直径10mm,厚さ0.7mmの小型・薄型センサをクッションと同カバーの間に設置し,座面上の直行する2軸方向(前後方向,および,左右方向)にかかる力を定量化した.本システムによる上部体幹部姿勢の計測誤差は,矢状面方向において3°程度であったが,前額面方向では1°未満であった.さらに,計測姿勢に関して,前傾姿勢では胸骨部のマーカーの認識が難しくなることがあり,対策が必要であることが確認された.せん断力については,任意の1点に関して,姿勢に応じて生じる力の傾向を確認することができた.計測位置は,対象者の座骨結節下に位置するよう設定したが,確実性を高める工夫が必要であることが確認できた.計測システムの開発と,それを用いて臨床計測に向けた予備試験を行うという,今年度の目標は達成できた.姿勢計測については,健常者を対象とした精度確認を行って,その結果を学会で発表した.せん断応力計測についても開発したセンサを用いて臀部に働く力を定量化することができ,これに関しても学会で発表した。最終的に,これらを組み合わせて,2つの情報の同時計測が可能なシステムとして実現することができた.それぞれ若干の課題は残っているが,解決に向けた取り組みが進んでおり,研究全体の進捗への影響はほとんど無い.

したがって,進捗としては概ね順調に進展しており,予定通り,次年度の臨床フェイズへ移行する準備が整ったと考えられる.本研究は,車椅子を長時間使用する高齢者および障害者の褥瘡発生リスクの軽減を目指して,未だ明確になっていない,シーティングと総称される座位姿勢への介入アプローチと,褥瘡発生リスクの一つとされる臀部-座面間のせん断応力との関係性を明らかにすることを目的としている.そのために必要な,臨床応用しやすい座位姿勢の定量的計測システムの実現と,臀部に作用するせん断応力を計測するためのセンサ開発を行い,それらをもって実際の臨床場面における座位姿勢とせん断応力とを計測して解析する.平成29年度は、これまでの研究で構築した計測システムを用いて、車椅子上の座位姿勢と臀部に作用するせん断力との関係を調査した。健常者9例を対象として、代表的な座位姿勢に関して、胸骨線の傾斜角度と座骨結節下のせん断力との計測を行った。その結果、健常者においては、姿勢によらず、座骨結節下では後方(背もたれの方向)へのせん断力が作用し,前傾によって増大する傾向が示された。また、体幹を側方へ傾けた場合には,傾斜側と反対の方向へのせん断力が増大する傾向が示された.また、高齢者施設において2例の計測を実施し、現場での計測システムの使用が十分に可能であり、計測に際して大きな問題も生じないことが確認された。本研究で得られた結果は,車椅子座位での姿勢変化と臀部せん断力との関係性の一部を明らかにするとともに、今後の関連研究において参照可能な情報の一つとなると考えられた.本研究は,臨床応用しやすい座位姿勢の定量的計測システムの構築と,臀部に作用するせん断応力を計測するためのセンサ開発を行った.それらを統合した計測システムを用いて,健常者9例の代表的な座位姿勢について,胸骨線の傾斜角度と座骨結節下のせん断力との計測を行った.結果,姿勢によらず,座骨結節下では後方(背もたれの方向)へのせん断力が作用し,前傾によって増大する傾向が示された.さらに,体幹を側方へ傾けた場合には,傾斜側と反対の方向へのせん断力が増大する傾向が示された.また,高齢者施設において計測を行い,構築した計測システムの現場での利用が十分に可能であり,計測に際して大きな問題は生じないことを確認した.次年度は、実際の計測に向けた準備を行う前臨床フェイズへと移行する。座位姿勢の計測については、臨床応用に向けて姿勢計測用マーカーの形状および計測手法の改良を行うとともに、骨盤姿勢の定量化を行って精度の確認を行う。せん断応力の計測については、応用測定用のセンサと測定機一式を完成させ、引き続き臨床実験に入れる様にする。さらにその次の段階として、せん断力センサを圧力センサと積層化し、圧力・せん断力が同時に測定できるようにする予定である。その後、これらの計測技術を統合して、2つの情報の同時計測が可能なシステムとする。最終的には、同システムを用いて実際の計測を行い、座位姿勢変化と臀部-座面間のせん断応力との関係の明確化を進める。次年度は,本研究計画の最終年度であり,臨床フェイズへと移行する.年度開始当初は,計測方法に関して残る若干の課題の解決を図りつつ,当事者を対象とした計測に関して倫理審査を申請して承認を得ることを目標とする.
食品添加物チアベンダゾ-ルの毒性と代謝に関する研究

1.グルタチオンの生合成阻害剤であるBSOを前投与して組織のグルタチオンを涸渇させたマウスにチアベンダゾ-ル(TBZ)を投与すると著しい腎傷害の発生がみられた。この腎傷害は尿細管の壊死を主微とし、相対腎重量の増加、BUN値の上昇を伴った。2.上記の腎傷害は、各種の薬物代謝酵素阻害剤の投与によって完全に抑制されることから、TBZによる腎傷害には代謝活性化反応が関与しているものと考えられる。3.上記の腎毒性は雄マウスでは顕著であるが、雌マウスではきわめて弱い。これはTBZの代謝における性差を反映したものと考えられる。4.上記の腎毒性の経時的変化を毒性学的指標と病理組織像について明らかにした。5.10数種のTBZ類縁化合物を合成し、これらをBSOと組み合わせて投与したときの、相対腎重量とBUN値の変化に基づいて各化合物の腎毒性の有無を判定した。この結果からTBZの腎毒性発現に関与しているのはそのチアゾ-ル環部分の化学構造であり、とりわけその2位および5位周辺における代謝反応が毒性発現のための必須条件であることを明らかにした。1.グルタチオンの生合成阻害剤であるブチオニンスルフォキシイミンを前投与して組織のグルタチオン濃度を低下させたマウスに食品添加物チアベンダゾール(50400mg/kg)を投与すると著しい腎障害の発生が認められた。この腎障害は病理組織学的には遠位および近位尿細管壊死を主徴とするものであり、腎重量の増大、血中尿素窒素(BUN)の上昇をともなった、障害された腎のスライスをpーアミノ馬尿酸とインキュベートしたとき、pーアミノ馬尿酸の腎スライスへの取り込みとアセチル化は顕著に抑制された。これらの変化の強さはいずれもチアべンダゾールの用量に依存的であった。グルタチオン濃度が正常なマウスでは高用量(800mg/kg)のチアベンダゾールを投与しても腎毒性の徴候はまったく認められなかった。2.上記の腎毒性は薬物代謝酵素の阻害剤である二硫化炭素、ピペロニルブトキサイドまたはメトキサレンの前投与によって完全に抑制された。このことからチアベンダゾールの腎毒性には薬物代謝酵素による代謝的活性化反応が関与しているものと考えられる。3.上記の腎毒性は雄性マウスで顕著に認められるが、雌性マウスではチアベンダゾールの投与量をふやさないと認められない。これはチアベンダゾールの代謝における性差を反映したものと考えられる。昨年度に引続き、グルタチオン涸渇マウスにおけるチアベンダゾ-ル(TBZ)の腎毒性について次のような研究を行った。1.グルタチオン涸渇マウスにTBZ200mg/kgを投与したときの腎毒性の経時的変化を毒性学的指標と病理組織像について明らかにした。すなわち、相対腎重量は次第に増加し、投与5日後に最高値に達した後除々に減少し21日後には対照群のレベルにまで回復した。BUN値は1日後に最も高くなり、以後10日目までは対照群より有意に高い値を示したが、21日目には正常値に戻った。組織学的には、腎毒性は投与の1日後に最も顕著に現れた。3-5日後には壊死は10-25%に減少し、細胞核の分裂像や多倍体細胞が多数観察され細胞傷害の修復が示唆された。10日後では細胞壊死は1%以下に減少し、核の分裂像や尿細管のタンパク円柱も減少した。21日後には尿細管壊死はもはや認められなかった。2.グルタチオン涸渇マウスにおけるTBZ類縁化合物の腎毒性について検討した。すなわち、10数個のTBZ類縁化合物を合成し、これらをBSOと組み合わせて投与したときの、相対腎重量とBUN値の変化に基ずいて各化合物の腎毒性の有無を判定した。この結果からTBZの腎毒性発現に関与しているのはそのチアゾ-ル環部分の化学構造であり、とりわけその2位および5位周辺における代謝反応が毒性発現のための必須条件であることが明らかとなった。
シングルセル解析による次世代頭頸部癌個別化治療法の開発

癌組織は非常に不均一な癌細胞集合体で、癌のいわゆる悪性度を規定する細胞はその一部である。しかしPET/miRNA/マイクロアレイなどによる評価は癌組織全体を対象とするため、悪性度を反映する集団の生物学的特性はマスクされてしまう。正確な悪性度評価には癌組織全体でなく悪性度の高い細胞を選別して解析する必要がある。末梢循環癌細胞(Circulating Tumor cell; CTC)は原発巣癌細胞集団の中でも浸潤や転移能力が高く、癌の悪性度・生物学的特性を最も反映する集団と考えられる。本研究では、頭頸部癌のCTCに焦点を当て研究を行った。しかしPET/miRNA/マイクロアレイなどに評価は癌組織全体を対象とするため、悪性度を反映する集団の生物学的特性はマスクされてしまう。本年度は患者血中よりCTCを検出するシステムを構築を目指した。当初予定していたテロメスキャンでは安定してCTCを検出できなかったため、EpCAM抗体をマイクロチップに抗体を固定してCTCを検出する方法を用いて検出を行った。がん細胞株の検出は問題なく行うことができたが実際のがん患者の血液から安定してCTCを検出することは難しかった。血液を流すのに長時間かける必要性があり血液を濃縮することが問題となった。特にがん細胞株は検出抗体に使用したEpCAMの発現が高いのに比して、実際のがん細胞は細胞株ほどEpCAMの発現が高くないことが予備実験によって判明した。したがって、抗EpCAM抗体単独でのCTC検出は限界があり、他の方法を検討する必要性があると考えられ現在検討中である。当初考えていたテロメスキャンならびにEpCAM抗体を固定したマイクロチップではCTCの検出が不完全であり、他の方法の併用があると考えられたため、血中CTCの検出法にもう少し検討が必要であるため。したがって、抗EpCAM抗体単独でのCTC検出は限界があり、本年度はEGFRをコーティングしたチップを用いて検討を行った。また、送血システムを改良し短時間で大量の血液が流せないか検討を行った。物理学的フィルターを用いたCTC検出法を検討する予定である。これを併用することでチップに流す血液の体積を減少させることが可能である。耳鼻咽喉科今年度の研究費としては若干当初の使用金額に達しなかった。当初予定していた物品費が安価に進んだため、予定使用額に達しなかった。体積を減らしたサンプルを測定することになったため、2年目は想定より物品費が必要であると考えられる。体積を減らしたサンプルの測定を継続する。
視覚誘発電位およびパターン網膜電図による黄斑円孔手術の有効性の評価

本研究を遂行する目的で手術症例を重ねるごとに原法通りでは円孔を高率に閉鎖させることは困難であることが判明した。その対策としてフィブリン糊(以下F糊)を術中に円孔上に滴下し閉鎖率を向上させようと試みた。他施設ではTGF-β、自己血清の円孔上への滴下や円孔底の網膜色素上皮の掻爬など原法の手術方法を改変して円孔の閉鎖率を高めようとしている。F糊の網膜への影響について当教室はすでに動物眼において検討しその安定性および有効性を報告した。本研究では黄斑円孔手術の際、F糊を使用し網膜機能を電気生理学的に術前後で検討した。対象はstage3および4の黄斑円孔11例11眼、平均年齢63歳、平均羅病期間3.5年、術前平均視力0.15であった。全ての患者からF糊使用のインフォームドコンセントを得た。硝子体切除、PVD作成、液空気置換後、黄斑円孔上にフィブリノーゲン液を、次にトロンビン液を滴下し、眼内を15%C_3F_8に置換し、術後うつむき姿勢をとらせた。術前および術後2ヶ月にERGおよびパターンVEP(PVEP)の記録を行った。平均輝度50cd/m^2、コントラスト30%、checksize160,80,40,20および10分の市松模様を12Hz(steady state)および2Hz(transient、check sizeは40分のみ)で反転し、得られた波形を加算平均した。ERG振幅および潜時は、a波295.7±81.2mVvs.289.6±70.3mV(術前vs.術後、以下同様);b波287.6±116.1mVvs.250.6±74.6mV;0_221.1±3.3msec vs.23.3±1.52msec;30Hz64.3±12.0mVvs.58.4±24.5mVであり、術前後において有意な差が示さなかった。(paired-t)。PVEPはtransientのP100潜時でのみ有意差が術前後でみられたが、F糊非使用眼においても同様の有意差がみられたからこれは手術侵襲によると考えられた。F糊は網膜に対しほとんど無害であることが示唆され、閉鎖が困難と思われる大きな円孔や再手術症例には有用と思われた。
直交型芳香族化合物を用いる新しい非局在電子系の創出

分子結晶中の芳香環カラムの配列制御を目的とし、発散型相互作用部位を有する直交型化合物を用いる戦略を展開した。直交型化合物として新たに4種の化合物、すなわちアントラセン-ビス(ヒドロキノン)誘導体、アントラセン-モノ(ピリミジン)誘導体、アクリジン-モノ(レゾルシン)誘導体ならびにポルフィリン-モノ(レゾルシン)誘導体を合成し、水素結合や金属配位結合を利用するアントラセン環、アクリジン環ならびにポルフィリン環のカラム構造制御の可能性について検討した。はしご状水素結合鎖、一次元水素結合鎖の自己集積、一次元金属配位結合鎖の自己集積により、種々の芳香環カラムを作り出すことに成功した。結晶中に同時に取り込まれるゲスト分子を選択することにより、芳香環とゲスト分子の交互積層型モノマーカラムとダイマーカラムを精密に作り分ける手法を見出した。また、一次元金属配位結合鎖の構築においては、全くアキラルなコンポーネントから、螺旋鎖を有するキラルな結晶を100%の不斉収率で得る手法を確立した。このキラル結晶は揮発性のリガンド交換によりアキラル結晶となるが、常温における交換においては以前のキラリティーが完全に復元される(キラルメモリー)。また、この固相でのキラリティー復元においては微量の種結晶によるseedingが可能である。これは固体のごく一部の情報が全体に広がることを意味し、固体中でのキラル増幅ともいえる興味深い現象である。
DNAと薬物の相互作用に関するx線構造化学、および構造活性相関研究

昨年から本年にかけてスペルミジンとZ-DNA複合体結晶のx線結晶構造解析の結果を詳細に検討を行い、論文にまとめたこの論文は現在、投稿前段階である.またN-(2-aminoethyl)-1,4-diaminobutaneとZ-DNA複合体結晶、スペルミジンとZ-DNA複合体結晶および、スペルミンとZ-DNA複合体結晶の構造の構造比較、ポリアミンのDNAに対する役割、およびポリアミンの鎖長の違いによる相互作用様式の検討を行い、現在投稿準備中である.その他、DNAと相互作用し抗菌活性、植物成長疎外活性を示すのではないかと考えられていたジアチン化合物、ヒノキチオール化合物、ユ-デストミン化合物などのx線結晶構造解析、およびDNAとの相互作用活性、構造活性相関などを調べた結果、ヒノキチオール化合物、ジチアン化合物はDNAと相互作用して活性を示すのではないことがわかった.これらの現象に関してはヒノキチオール化合物、ユ-デストミン化合物に関してはすでに論文審査も終了し現在印刷中である.また、ジチアン化合物に関しては構造の面からと構造活性相関のめんから論文を公表し現在審査中である.またDNAと相互作用し制癌活性を示すシスプラチン化合物4種類のx線結晶構造解析に成功し制癌活性発現機構および、詳細な構造を検討し投稿準備中である.これらのシスプラチン化合物とDNAの複合体の結晶化も現在行っている.この構造解析が成功すれば制癌活性発現機構など、より詳細な事実が明らかになることと考えられる.またコンピュータを用いたDNAの解析では、われわれがすでにx線結晶構造解析によって明らかにしている左巻きd(CG)3とコンピュータで構築した右巻きd(CG)3とを熱振動および力場計算を用いたダイナミックシュミレーションを試み、なぜ塩濃度を上げるとB-Z転移が起こるのか、熱をかけるとおなじ転移が起こるのか、またポリアミン濃度によってもおなじ転移が起こるのか、Z-DNAが生体内でどのような役割を果たしているのかを検討している.インターカレーターをいれたDNAがダイナミックシュミレーションを行うことによってどのような位置に安定に存在しえるのかも今後検討していきたいと考えている.昨年から本年にかけてスペルミジンとZ-DNA複合体結晶のx線結晶構造解析の結果を詳細に検討を行い、論文にまとめたこの論文は現在、投稿前段階である.またN-(2-aminoethyl)-1,4-diaminobutaneとZ-DNA複合体結晶、スペルミジンとZ-DNA複合体結晶および、スペルミンとZ-DNA複合体結晶の構造の構造比較、ポリアミンのDNAに対する役割、およびポリアミンの鎖長の違いによる相互作用様式の検討を行い、現在投稿準備中である.その他、DNAと相互作用し抗菌活性、植物成長疎外活性を示すのではないかと考えられていたジアチン化合物、ヒノキチオール化合物、ユ-デストミン化合物などのx線結晶構造解析、およびDNAとの相互作用活性、構造活性相関などを調べた結果、ヒノキチオール化合物、ジチアン化合物はDNAと相互作用して活性を示すのではないことがわかった.これらの現象に関してはヒノキチオール化合物、ユ-デストミン化合物に関してはすでに論文審査も終了し現在印刷中である.また、ジチアン化合物に関しては構造の面からと構造活性相関のめんから論文を公表し現在審査中である.またDNAと相互作用し制癌活性を示すシスプラチン化合物4種類のx線結晶構造解析に成功し制癌活性発現機構および、詳細な構造を検討し投稿準備中である.これらのシスプラチン化合物とDNAの複合体の結晶化も現在行っている.この構造解析が成功すれば制癌活性発現機構など、より詳細な事実が明らかになることと考えられる.またコンピュータを用いたDNAの解析では、われわれがすでにx線結晶構造解析によって明らかにしている左巻きd(CG)3とコンピュータで構築した右巻きd(CG)3とを熱振動および力場計算を用いたダイナミックシュミレーションを試み、なぜ塩濃度を上げるとB-Z転移が起こるのか、熱をかけるとおなじ転移が起こるのか、またポリアミン濃度によってもおなじ転移が起こるのか、Z-DNAが生体内でどのような役割を果たしているのかを検討している.インターカレーターをいれたDNAがダイナミックシュミレーションを行うことによってどのような位置に安定に存在しえるのかも今後検討していきたいと考えている.
建築業従事者における騒音ならびに有機溶剤ばく露と職業性難聴に関する追跡調査研究

建築業従事者の職業性難聴について、三重県建設労働組合の男性組合員を対象に難聴の原因として考えられる各種有害因子へのばく露、或いは複合ばく露との関連を探る目的で調査研究を実施した。また聴覚に関して、従来の質問紙調査による自覚的聴覚と定期健診時の聴力検査結果(客観的聴覚)との関連を明らかにするための調査も行った。騒音ばく露に振動ばく露が加わると難聴発症のリスクが増幅、そこへ有機溶剤ばく露が加わることでリスクは更に増幅することがわかった。一方、難聴自覚症有り群となし群で、健診時聴力検査の有所見率に差があるか否かの検定を行ったところ、難聴自覚症無し群でも客観的聴覚の有所見率が高まる傾向がみられた。初年度の調査等により得られたデータに関し、適宜、整理・解析のうえ引き続いて学会等での発表を行った。更に、平成25年度では事前の研究計画に基づき、建築作業現場における有機溶剤濃度のサンプリング調査を実施した。今回の調査現場は鉄筋建物の外壁と屋根の改修および塗装工事であった。調査実施に先立ち、施工業者に協力を求め、工事で使用する塗料その他の建材に関するMSDSシートを入手のうえ、サンプリング調査の対象となる有機溶剤製品の特定を行った。調査の結果は、屋外での作業であったことから、有機溶剤の濃度については作業環境ならびに作業者の個人サンプリングともに、使用された物質毎の基準管理濃度を下回るものであった。一方、本調査の作業員2名について作業開始の前に、面談による問診調査、聴覚検査を実施した。問診調査では、年齢・身長・体重・現職の開始年齢・過去に経験のある職種・一日当たりの作業時間・一週間当たりの作業日数・気になる自覚症・防毒マスク等保護具の使用有無・喫煙飲酒・等の聴取を行った。その結果、問診では何れの作業者とも聴覚に関しては特に問題はないとのことであったが、聴覚検査の結果からはやや難聴傾向が見られた。このことから、これまで様々な機会で実施してきた各種問診・質問紙調査上での聴覚自覚症結果と実際の聴覚検査結果との間には、必ずしも一致しないのではないかという問題点がうかがわれた。両作業者ともに「塗装工」としての作業歴が50年近くであり、その間には多々、密閉空間での高濃度の有機溶剤ばく露作業もあったとのことであり、今後の調査では更に詳細な調査方法の検討が必要であると考える。以前より調査コホートとして確保している某県建設国民健康保険組合員について、同組合が毎年実施する定期健診時に、我々が配布・回収・解析を行っている質問紙調査票をもとに聴力低下の有訴者を抽出し、その背景(職種・職歴・生活習慣等)の把握を行った。一方で、この調査コホートを対象とする当該年度における別件の調査研究により、騒音工具使用作業者と聴覚障害との間の因果関係が示唆されたことにより、本研究では有機溶剤使用作業者についての調査に的を絞ることとした。前述の質問紙調査票より有機溶剤使用職種者を抽出し、聴覚障害との関連を見たところ、騒音暴露によるものほどの影響は見られなかった。しかしながら、やはり高齢作業者ほど聴覚障害の有訴率が上昇しており、これが加齢によるものであるのか、或いは有機溶剤への長期暴露によるものであるのかを検証する必要がある。そのために、次年度以降は作業現場の環境測定等も含め、詳細な調査を実施する予定である。(1)今年度は、本研究テーマの調査対象集団である「某県建設国民健康保険組合」の男性組合員について、毎年同組合が実施している定期健康診断受診時に、例年組合員から提出される質問紙調査の回答結果を基に、騒音・振動、有機溶剤ばく露と聴力低下自覚症との関連についての解析を実施した。(2)前述の質問紙調査について、2008年から2012年5年分の回答結果を基とし、この5年間を通して欠落なく回答した組合員を対象に横断的および縦断的解析を実施した。(1)の調査対象者は6,048名で、何れのばく露もない群を「1」とした場合、騒音のみ群のオッズ比は2.7倍、騒音+振動群で3.3倍、騒音or振動+溶剤で3.3倍、騒音+振動+溶剤で3.9倍(何れも有意差あり)であった。しかしながら、溶剤のみばく露群では有意差が見られなかった。次に、騒音のみばく露群を「1」とした場合、騒音+振動+溶剤ばく露群でのみ有意なオッズ比を観察した。更に職種毎の解析では、ばく露がない事務系群を「1」とした場合、大工・鉄骨工、板金工・とび工・防水工で6倍を超過するオッズ比が観察された。(2)の調査で5年間欠落なく回答のあった組合員は2,345名であった。横断的解析では、"ばく露なし"を対照群とした"騒音のみ"の調整オッズ比は2.12.8、"騒音+振動"では3.04.0(全てp<0.05)であった。また、縦断的解析では"ばく露なし"を対照群とした調整オッズ比は、"騒音のみ"では1年後2.6(1.7-3.8)、4年後では4.1(2.4-7.5)、更に"騒音+振動"では1年後4.3(2.9-6.4)、4年後で5.8(3.6-9.4)であった。

これに溶剤ばく露が加わると更にオッズ比の上昇が予想された。延長を申請した次年度では、定期健診における聴力検査結果を基とする調査を実施・解析を行う予定である。【目的】聴覚に関する従来の調査では回答者自身の自覚的データのみに基づく検討を行ってきた。ところがある現場調査の際、数名の作業者の聴覚に関する問診、並びにオージオメータによる聴力検査を行う機会があり、問診の自覚的聴覚とオージオメータの客観的聴覚との差が極めて顕著であることがわかった。このことから、自覚的聴覚データと客観的データとの比較検討することを目的とした。【対象と方法】某県建設労働組合員を対象に毎年実施している質問紙調査のうちH24年度調査より対象者を抽出した。ばく露あり群では板金工、塗装工、鉄骨工及び防水工を、対照群のばく露なし群では造園工、事務、営業、設計、設備及び現場監督とし、これらを対象に「聴力に関する実態調査問診票」調査を行った。主な質問項目は日常の仕事における騒音ばく露頻度、振動ばく露頻度、有機溶剤取り扱い頻度、最近の自覚症、直近の健診の際の聴力検査結果とした。【結果と考察】調査対象は1231名、回収率は42.9%(528名)だった。まず両群の有害因子ばく露比較を行ったところ、騒音、有機溶剤ばく露ではばく露が"よくある"と回答した割合がばく露あり群で有意に高かった。振動ばく露では両群共に有意差は見られなかった。自覚症では難聴傾向、耳鳴り、皮膚の荒れ、咳・たんの有訴率がばく露あり群で有意に高かった。また直近の健診における聴力検査結果では、左右1000Hz、4000Hz何れ共にばく露あり群の有所見率が有意に高かった。最後に、自覚的聴覚と客観的聴覚との比較では、回答者全体のクロス集計で有意差が認められた。また、職種毎でも全てで有意差が確認され、唯一見られなかったのは45歳以下の場合のみであった。このことから、質問紙調査等より得られる自覚的聴覚と、定期健診等におけるオージオメータなどを用いた実際の聴覚検査結果との間には大きな差のあることが示唆された。建築業従事者の職業性難聴について、三重県建設労働組合の男性組合員を対象に難聴の原因として考えられる各種有害因子へのばく露、或いは複合ばく露との関連を探る目的で調査研究を実施した。また聴覚に関して、従来の質問紙調査による自覚的聴覚と定期健診時の聴力検査結果(客観的聴覚)との関連を明らかにするための調査も行った。騒音ばく露に振動ばく露が加わると難聴発症のリスクが増幅、そこへ有機溶剤ばく露が加わることでリスクは更に増幅することがわかった。一方、難聴自覚症有り群となし群で、健診時聴力検査の有所見率に差があるか否かの検定を行ったところ、難聴自覚症無し群でも客観的聴覚の有所見率が高まる傾向がみられた。これまでの3年間で行った各種調査・解析結果から、ある程度建築・建設業従事者における職業要因と職業性難聴との因果関係を探ることができた。職業性難聴に関しては、これまで騒音ばく露が最大の要因と考えられてきたが、更に振動や有機溶剤ばく露が加わることによって職業性難聴の発生リスクが高まることがわかった。労働疫学昨年度に実施を予定していた、聴覚に関する「自覚的申告」と実際の健診における「聴覚検査結果」との関連に基づく質問紙調査について、当研究所内の倫理委員会による倫理審査にやや時間を要したため調査実施時期が昨年度末ぎりぎりとなってしまい、そのことが理由で一年間の研究期間延長を申請させていただいた。よって、最終年度ではこの調査結果の解析を行うと共に、これまでに得られた調査結果の総括を行う予定である。研究計画2年目で予定した、作業現場における有機溶剤のサンプリング調査ならびに作業者への問診・聴覚検査を実施したことにより、計画全体の基礎データの把握が完了した。
微生物における還元的脂肪酸・有機酸変換機能の探索と開発

還元的物質変換反応は、バイオマスの有効利用ならびにバイオマスからの石油系原料化合物生産に有効であると考えられている。そこで、微生物を対象に、ユニークな還元的脂肪酸・有機酸代謝を探索し、見いだされた代謝系を、反応・酵素・遺伝子の観点から解析した。また、見いだされた反応を、様々な機能性脂質(共役脂肪酸、水酸化脂肪酸、部分飽和脂肪酸)や、脂肪族アルコール類などの生産へと応用した。不飽和脂肪酸飽和化反応のモデル反応として、リノール酸の共役化を経る飽和化反応を取り上げ、反応機構の詳細な解析を試みた。本年度は、Lactobacillus plantarumが触媒するリノール酸共役化過程の解析を重点的に行った。これまでに、リノール酸共役化には3種の蛋白質(CLA-HY、CLA-DH、CLA-DC)が関与していることを認めていたが、これらを発現する大腸菌を構築し、それぞれから精製したCLA-HY、CLA-DH、CLA-DC蛋白質を用いて、反応系のin vitroにおける再構築を行った。その結果、この反応系は、不飽和脂肪酸の水酸化脂肪酸への水和、水酸化脂肪酸のケト脂肪酸への酸化と引き続く二重結合の転移によるエノンの生成、さらには、それまでの反応を折り返すように進行するエノンのカルボニル基の水酸基への還元、脱水反応からなり、これら一連の反応により共役化が完結することを明らかにした。また、一つ一つの部分反応はいずれも、水酸化脂肪酸、共役脂肪酸などの機能性脂質を誘導しうる産業的にもポテンシャルの高いものであった。脂肪酸のアルコール類、アルカン類への還元的変換反応の探索に関して、C8、C16、C18の飽和脂肪酸を基質として、それぞれの脂肪酸のカルボキシル基を還元しうる微生物を嫌気性細菌を中心に探索した。その結果、Eubacterium属、Clostridium属細菌に脂肪酸を対応するアルコールへと還元する活性を見いだした。特に高い活性を示したEubacterium limosumを用い、オクタン酸含有栄養培地を用いた培養時におけるオクタン酸変換反応を詳細に解析した結果、本還元反応が、オクタン酸のアルデヒド(オクタナール)への還元をへて進行する2段階の還元反応であることを明らかにした。Eubacterium属細菌が、脂肪酸を脂肪族アルコール類へと変換することを見いだし、その詳細を解析した。パルミチン酸を添加したGAM培地を用いて、Eubacterium属細菌を培養し、培養液上清をガスクロマトグラフィーにて分析したところ1-ヘキサデカノールの生成を確認した。よってEubacterium属細菌は、脂肪酸を対応するアルコールへと還元することが明らかとなった。また、本還元反応の基質特異性を検討した結果、炭素数3から24の飽和脂肪酸、炭素数10から16のジカルボン酸、芳香族カルボン酸などをそれぞれ対応するアルコールへと変換することが判明した。(1)不飽和脂肪酸飽和化反応の機能性油脂生産への応用乳酸菌において不飽和脂肪酸飽和化代謝系にて機能する4つの酵素、水和脱水酵素(CLA-HY)、アルコール脱水素酵素(CLA-DH)、二重結合転移酵素(CLA-DC)、エノン還元酵素(CLA-ER)について有用物質生産への応用を検討した。まず、CLA-HY、CLA-DH、CLA-DCにより構成される複合酵素系を用いた共役脂肪酸生産について検討した。すなわち、これら4つの酵素を共発現する大腸菌を構築し、本大腸菌の休止菌体を触媒とするリノール酸変換反応を試みた結果、24時間の反応にて90mg/mlのリノール酸から54mg/mlの共役リノール酸(9cis11 trans,9trans11 trans異性体の混合物)を生産することができた(収率60%)。また、CLA-HYを用いる水酸化脂肪酸の合成を検討した。すなわち、CLA-HYを発現する大腸菌を構築し、本大腸菌の休止菌体を触媒とするオレイン酸変換反応を試みた結果、1.5時間の反応にて28g/lのオレイン酸から27g/lの10-ヒドロキシステアリン酸を立体選択的に(S体に対し100%e.e.)生産することができた(収率90%)。(2)有機酸のアルコール類への還元的変換反応コハク酸をプロピオン酸へと脱炭酸する菌株、及びプロピオン酸を1-プロパノールへと還元する菌株の探索を行った。その結果、コハク酸からプロピオン酸を生産するSelenomonas ruminantium JCM6582及び、プロピオン酸から1-プロパノールを生産するClostridium sporogenes JCM 1410を取得した。各反応に対する最適条件の検討を行い、これら2株の混合培養による1-プロパノール生産を試みた。その結果、コハク酸を原料としプロピオン酸を経由する1-プロパノール生産に成功した。