hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
床下顎堤の骨吸収機序の解明：ローカルストレスと炎症性サイトカインの相乗関与

最終年度に行ったことは,μCTの撮影と有限要素モデルの作成でした.義歯床下の骨組織にどのような歪み分布が起こるかを確認することは,炎症の起きる部位と炎症の起きない部位が力学的に同程度のメカニカルストレスを受けていることを確認する上で重要な事でした.実際荷重直下の炎症が起きる部位と,骨内部の歯槽骨周囲では同程度の歪みが生じており,炎症を起こしやすい部位と炎症の起きにくい部位で力学的な歪み値が同程度であることを確認することができました.こうして得られた成果を2013年7月5日に行われた第33回日本骨形態計測学会と2013年10月13日に行われたアメリカ骨代謝学会で発表しました.発表した内容としましては,機械的刺激により起こる顎骨吸収は炎症によって増大し,そのメカニズムにはTNF-αの関与が示唆されたというものでした.顎堤の吸収のメカニズムを明確にすると,実際の臨床の場で吸収を抑制するための治療方法としてフィードバックが行え,最終的には顎堤の保全につながります.義歯床下の骨組織を健全に保つことは,義歯の痛みや義歯の動きを抑制することにつながり,患者様のQOLの向上に寄与すると言えます.そういう意味でこの発表は大変意義深いものだったと考えております.全体の成果として,来年度に組織像と歪み分布の重ねあわせを行い論文にまとめる予定でした.つまり,歪みの大きさにより破骨細胞の出現が変化するのか.また,その出現には炎症の起きるマウスと起きないマウスで出現パターンに違いが起こるのか.そういったことを検討し,炎症と力と骨吸収の間に歪みの閾値があることを検証する予定でした.しかし,本年度で東京医科歯科大学を退職することになりましたので,現状の成果で論文にまとめるという方針転換を行いました.現在、論文の草稿を執筆し国際誌に投稿するための準備を行っています.最終年度に行ったことは,μCTの撮影と有限要素モデルの作成でした.義歯床下の骨組織にどのような歪み分布が起こるかを確認することは,炎症の起きる部位と炎症の起きない部位が力学的に同程度のメカニカルストレスを受けていることを確認する上で重要な事でした.実際荷重直下の炎症が起きる部位と,骨内部の歯槽骨周囲では同程度の歪みが生じており,炎症を起こしやすい部位と炎症の起きにくい部位で力学的な歪み値が同程度であることを確認することができました.こうして得られた成果を2013年7月5日に行われた第33回日本骨形態計測学会と2013年10月13日に行われたアメリカ骨代謝学会で発表しました.発表した内容としましては,機械的刺激により起こる顎骨吸収は炎症によって増大し,そのメカニズムにはTNF-αの関与が示唆されたというものでした.顎堤の吸収のメカニズムを明確にすると,実際の臨床の場で吸収を抑制するための治療方法としてフィードバックが行え,最終的には顎堤の保全につながります.義歯床下の骨組織を健全に保つことは,義歯の痛みや義歯の動きを抑制することにつながり,患者様のQOLの向上に寄与すると言えます.そういう意味でこの発表は大変意義深いものだったと考えております.全体の成果として,来年度に組織像と歪み分布の重ねあわせを行い論文にまとめる予定でした.つまり,歪みの大きさにより破骨細胞の出現が変化するのか.また,その出現には炎症の起きるマウスと起きないマウスで出現パターンに違いが起こるのか.そういったことを検討し,炎症と力と骨吸収の間に歪みの閾値があることを検証する予定でした.しかし,本年度で東京医科歯科大学を退職することになりましたので,現状の成果で論文にまとめるという方針転換を行いました.現在、論文の草稿を執筆し国際誌に投稿するための準備を行っています.
新しいEBウイルス潜伏感染遺伝子BARF0の機能解析

EBウイルス(EBV)はB細胞腫瘍であるバーキットリンパ腫、上皮性腫瘍の上咽頭癌、胃癌の成因に密接に関連する。これらEBV関連ヒト悪性腫瘍細胞では、従来知られる10数種のEBV潜伏感染(不死化関連)遺伝子のうち、EBNA1、EBER、LMP2A、および近年新たに同定されたBARF0遺伝子のみが共通して発現されている。現在、EBNA1、EBER、LMP2Aについてはある程度その機能が判明しているが、BARF0遺伝子の機能については全く不明である。本研究は、申請者らが独自に確立した組み換えEBV作製技術と上皮細胞へのEBV感染システムを用い、特に細胞悪性化に果たすBARF0遺伝子機能を解析した。正常胃粘膜由来上皮細胞PGE-5(J.Virol.,73:1286-1292,1999)にBARF0を単独で導入・発現させたクローンでは、EBNA1、EBER、LMP2A単独発現クローンに比し、軟寒天中細胞コロニー形成能が有意に上昇していた。BARF0のsplice variantであるRK-BARF0も同様に有意な高コロニー形成能を示したが、我々が別に行った検討では、様々なEBV感染細胞株、および胃癌、上咽頭癌生検組織中での発現は陽性率、発現量ともにBARF0がRK-BARF0に比べて圧倒的に高いという結果を得ており、以上を総合するとEBV関連上皮性腫瘍で発現されるEBV潜伏感染遺伝子中、少なくとも上皮細胞に対してはBARF0が細胞悪性化を担っているものと考えられた。しかしBARF0単独ではEBV感染で認められた悪性形質を完全には再現できなかったことから、上皮細胞悪性化にかかわる他のウイルス遺伝子が存在することが示唆された。上咽頭癌、胃癌などEBウイルス(EBV)陽性上皮性腫瘍ではEBNA1、EBER、LMP2AおよびBART(EBV BamHI-A領域から転写される複数のmRNAの総称)が普遍的に発現されている。これらのうち、本研究では近年新しく同定されたEBV潜伏感染(不死化関連)遺伝子BARF0の上皮細胞癌化に果たす機能を明らかにする目的で解析を行い、これまでに以下の結果が得られている。1.EBV BamHI-A領域から転写される各種mRNA中、蛋白をコードするRK-BARF0とBARF0の発現量をノーザンブロット、RT-PCR法で検討したところ、従来の報告と異なり上咽頭癌、胃癌生検組織、実験的EBV感染上皮細胞株いずれにおいてもBARF0が優位に発現していた。2.正常胃粘膜由来上皮細胞にBARF0を単独で導入・発現させたクローンは、EBNA1、EBER、LMP2A発現クローンに比し、有意に軟寒天中でのコロニー形成能が上昇していた。以上の成績は、上皮性腫瘍で発現されるEBV潜伏感染遺伝子中、少なくとも上皮細胞に対してはBARF0が細胞悪性化を担っていることを示唆している。現在引き続き、ウイルス感染という、より自然な形での比較検討を行うべくBARF0欠損組み換えEBVを作製中である。

本研究は、申請者らが独自に確立した組み換えEBV作製技術と上皮細胞へのEBV感染システムを用い、特に細胞悪性化に果たすBARF0遺伝子機能を解析した。正常胃粘膜由来上皮細胞PGE-5(J.Virol.,73:1286-1292,1999)にBARF0を単独で導入・発現させたクローンでは、EBNA1、EBER、LMP2A単独発現クローンに比し、軟寒天中細胞コロニー形成能が有意に上昇していた。BARF0のsplice variantであるRK-BARF0も同様に有意な高コロニー形成能を示したが、我々が別に行った検討では、様々なEBV感染細胞株、および胃癌、上咽頭癌生検組織中での発現は陽性率、発現量ともにBARF0がRK-BARF0に比べて圧倒的に高いという結果を得ており、以上を総合するとEBV関連上皮性腫瘍で発現されるEBV潜伏感染遺伝子中、少なくとも上皮細胞に対してはBARF0が細胞悪性化を担っているものと考えられた。しかしBARF0単独ではEBV感染で認められた悪性形質を完全には再現できなかったことから、上皮細胞悪性化にかかわる他のウイルス遺伝子が存在することが示唆された。
肝-筋-骨ネットワークを介した骨代謝異常と糖・脂質代謝異常の相互増幅機構の解明

マウスを用いたこれまでの私共の研究において、糖尿病病態やグルココルチコイド投与による肝臓や脂肪組織での線溶系阻害因子Plasminogen Activator Inhibitor-1(PAI-1)の産生増加が、血中PAI-1濃度の増加をもたらし、それが骨や筋肉に作用して、骨粗鬆症、骨修復遅延および筋萎縮を引き起こすことを示してきた。今年度は、筋骨格系の機能異常におけるPAI-1の役割をさらに解明するために、ストレプトゾトシン誘導性糖尿病モデルマウスを用いて、糖尿病病態においてPAI-1が骨修復遅延に関与する機序についての検討を行った。糖尿病マウスの大腿骨における骨欠損2日後の骨損傷部位では、正常マウスと比較して、マクロファージの集積の著しい減少とともに、マクロファージコロニー刺激因子, iNOS, IL-6およびCD206のmRNA量の減少がみられた。さらに、正常マウスにおいて骨損傷により引き起こされる骨髄中の造血幹細胞の減少が、糖尿病マウスでは抑制されていた。一方、PAI-1欠損マウスでは、糖尿病に伴う骨損傷部位へのマクロファージの動員障害の改善がみられた。また、糖尿病マウスにおける骨損傷部位では、マクロファージの貪食能の低下がみられたが、PAI-1欠損によりこの点についても改善が認められた。これらの研究結果より、糖尿病病態では、PAI-1が骨損傷部位へのマクロファージの集積とその貪食能を低下させることにより、骨修復の遅延を引き起こしていることが示唆された。本研究成果は、糖尿病などの病態に伴う筋骨格系の異常における多臓器連関の役割の一端を明らかにするものであり、今後、PAI-1を標的とした筋骨格系の機能異常に対する治療法の確立が期待される。近年、糖・脂質代謝異常と筋骨格系異常の罹患者が共に急増しており、これらの疾患の双方向の関連性が注目されている。本研究では、これらの疾患の相互関連性における筋肉、骨、肝臓などを中心とする臓器ネットワークの破綻を介した新たな分子機序の解明を目的としている。本年度は、糖尿病病態に伴う筋萎縮と骨粗鬆症における筋ー骨連携の破綻の役割と、その破綻におけるビタミンD欠乏の関与についてストレプトゾトシン誘導性糖尿病モデルマウスを用いて検討した。糖尿病マウスでは、健常マウスに比較して筋量が減少したが、ビタミンD欠乏によりその減少が増強された。糖尿病マウスの腓腹筋における筋分解マーカー(MuRF-1, Atrogin1)の増加が、ビタミンD欠乏によって増強したことから、筋分解の亢進がビタミンD欠乏による筋量減少を増強する機序として考えられた。また以前、ビタミンD欠乏が糖尿病に伴う骨量減少を増強することを報告した(Bone. 61:102-108, 2014)。本研究において糖尿病マウスの腓腹筋では、健常マウスの腓腹筋と比較して、筋由来骨形成促進因子(IGF-1、FGF-2、TGF-β、Irisin)のmRNA量が減少しており、さらに、ビタミンD欠乏によって糖尿病に伴うIGF-1およびFGF-2のmRNA量の減少が増強された。このことから、糖尿病病態において、筋と骨の臓器連携の破綻を介して骨粗鬆症が引き起こされる可能性と、ビタミンD欠乏が糖尿病に伴う筋ー骨連携の破綻を増強することが示唆された。本年度の研究成果より、糖尿病病態における筋骨格系異常に筋と骨の臓器連携の破綻が関与しており、さらにビタミンDが筋ー骨連携の維持に重要な役割を果たしていることが示唆された。実験材料の入手などの関係で、当初の実験計画から一部前後して実験を実施した部分があるが、研究全体としては順調に進んでおり、糖尿病病態に伴う筋骨格系の異常における筋ー骨連携の破綻の存在とその病態機序の一端を明らかにすることができた。本年度は、主にグルココルチコイド(GC)投与によって引き起こされる筋骨格系異常の機序について検討を行った。私共はこれまでに線溶系阻害因子Plasminogen Activator Inhibitor-1(PAI-1)欠損マウスでは、野生型マウスと比較してGC過剰による筋萎縮と骨粗鬆症が軽減されることを示してきた(Diabetes 2015)。そこで、本年度はGC過剰による筋萎縮にPAI-1が関与する機序の詳細と、筋-骨連携の破綻に対するPAI-1の関与について検討を行った。野生型マウスで、Corticosteroneの4週間持続投与により筋量が減少した腓腹筋では、PAI-1と筋分解因子(Atrogin-1,MuRF-1)の発現(mRNA量)が有意に増加した。一方、PAI-1遺伝子欠損マウスではGCによる筋分解因子発現の増加がみられなかった。Dexamethasone(Dex)投与はマウス筋芽細胞株C2C12細胞における筋分解因子発現を増加させたが、PAI-1の同時投与はDexの作用をさらに増強した。さらに、siRNAによる内因性PAI-1発現の抑制は、Dex投与による筋分解因子発現増加を抑制した。これらのことから、筋の内因性PAI-1の増加がGC過剰による筋分解に関与することが示唆された。一方、C2C12細胞において、Dexによる筋蛋白合成低下および筋分化抑制におけるPAI-1の関与は認められなかった。次に、マウス腓腹筋において、骨に影響をおよぼすマイオカインのmRNA量を検討したところ、PAI-1遺伝子欠損はGC投与によるIGF-

1発現抑制を有意に回復した。本研究成果より、GC過剰はPAI-1を介して筋分解を促進することにより筋萎縮をおこすこと、またGC過剰はPAI-1を介して筋組織のIGF-I発現を抑制することで、筋-骨連携の破綻を増強している可能性が示唆された。昨年度は、糖尿病に伴う筋骨格系異常の機序について明らかにし、本年度はグルココルチコイド投与に伴う筋骨格系異常の分子機序の一端を明らかにすることができた。当初の実験計画から一部前後して実験を実施した部分があるが、研究全体としては順調に進んでいると考えられる。マウスを用いたこれまでの私共の研究において、糖尿病病態やグルココルチコイド投与による肝臓や脂肪組織での線溶系阻害因子Plasminogen Activator Inhibitor-1(PAI-1)の産生増加が、血中PAI-1濃度の増加をもたらし、それが骨や筋肉に作用して、骨粗鬆症、骨修復遅延および筋萎縮を引き起こすことを示してきた。今年度は、筋骨格系の機能異常におけるPAI-1の役割をさらに解明するために、ストレプトゾトシン誘導性糖尿病モデルマウスを用いて、糖尿病病態においてPAI-1が骨修復遅延に関与する機序についての検討を行った。糖尿病マウスの大腿骨における骨欠損2日後の骨損傷部位では、正常マウスと比較して、マクロファージの集積の著しい減少とともに、マクロファージコロニー刺激因子, iNOS, IL-6およびCD206のmRNA量の減少がみられた。さらに、正常マウスにおいて骨損傷により引き起こされる骨髄中の造血幹細胞の減少が、糖尿病マウスでは抑制されていた。一方、PAI-1欠損マウスでは、糖尿病に伴う骨損傷部位へのマクロファージの動員障害の改善がみられた。また、糖尿病マウスにおける骨損傷部位では、マクロファージの貪食能の低下がみられたが、PAI-1欠損によりこの点についても改善が認められた。これらの研究結果より、糖尿病病態では、PAI-1が骨損傷部位へのマクロファージの集積とその貪食能を低下させることにより、骨修復の遅延を引き起こしていることが示唆された。本研究成果は、糖尿病などの病態に伴う筋骨格系の異常における多臓器連関の役割の一端を明らかにするものであり、今後、PAI-1を標的とした筋骨格系の機能異常に対する治療法の確立が期待される。糖尿病病態における筋ー骨連携の破綻の詳細な分子機序について、培養細胞などを用いて、さらに追究していく予定である。また、糖代謝異常および筋骨格系異常を同時に引き起こすステロイド投与マウスモデルを用いて、異なる病態からも両代謝異常の相互関連性およびその分子機序について検討していきたい。今後、糖尿病およびグルココルチコイド投与に伴う筋骨格系異常におけるPAI-1の役割について骨欠損モデルなどの動物モデルを用いてさらに明らかにする。また、糖尿病およびグルココルチコイド投与に伴う筋萎縮と骨粗鬆症を相乗的に改善する栄養学的予防法の探索を行っていく予定である。具体的には、筋肉と骨の両方に作用する微量栄養素であるビタミンDと亜鉛に着目し、これらの投与が病態に及ぼす効果と筋-骨連携に及ぼす影響について、動物レベルおよび細胞レベルにおいて検討する。以上のように、筋骨格系異常が引き起こされる分子機序のさらなる解明と病態の予防・改善法の探索を並行して行う予定である。
転写関連因子のアセチル化を可視化するシステムの開発

翻訳後修飾としてのアセチル化はヒストンの構造機能を制御することにより遺伝子の発現を制御するだけでなく、がん抑制遺伝子産物であるp53を初めとした様々な転写因子の活性化を制御することによっても転写を制御していることが明らかになってきた。そこで、ヒストンとp53のアセチル化を生細胞内で可視化する蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を原理とした蛍光プローブの開発を行った。上記蛍光プローブはDECODE回路を追究するための強力な手段になりうると考えられる。アセチル化ヒストンを検出する蛍光プローブを作製するために、FRETを起こす蛍光ドナー蛋白質であるCFPにヒストンH4を連結した蛋白質と蛍光アクセプター蛋白質であるYFPにアセチル化ヒストンH4結合蛋白質を連結した蛋白質をリンカーで結ぶことによって、アセチル化依存的に分子内でFRET変化を起こすヒストンH4アセチル化の蛍光プローブを作製し、内在性のヒストンH4と同様にクロマチン内に取り込まれていることを確認した。さらに、ヒストン脱アセチル化阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)によって蛍光プローブのアセチル化が誘導され、FRET変化が起きることを確認した。以上の結果から、作製した蛍光プローブは生細胞内で内在性のヒストンH4と同様の挙動を示し、蛍光プローブのアセチル化はFRET変化に伴う蛍光強度比変化として検出可能であることが分かった。アセチル化p53を検出する蛍光プローブを作製するために、同様にCFPにp53を連結した蛋白質とYFPにアセチル化p53結合蛋白質を連結した蛋白質をリンカーで結ぶことによって、アセチル化依存的に分子内でFRET変化を起こすp53アセチル化の蛍光プローブを作製した。作製した蛍光プローブが核に取り込まれていることを確認した。
吸着法による新規高分子ナノ薄膜の創製

本研究は、モノマー分子の固体表面への選択吸着層をその場重合することにより、ガラスやシリコンなどの固体基板上に、10nmオーダーの厚みを有する高分子薄膜の調製法を開発、その特性、その膜へ機能化付与手法を開発することを目的とした。(1)アクリル酸高分子薄膜の調製法の開発とその構造解析;アクリル酸のシクロヘキサン溶液中にガラスや酸化シリコンを浸すと、表面にアクリル酸が濃縮する。AIBNの様な重合開始剤を加え、光照射すると10nm程度のポリアクリル酸を調製できることを見出した。アクリル酸濃度、重合時間(長いと拡散による寄与が大きくなる)ならびに溶媒(連鎖移動剤、四塩化炭素など)を変化させて、生成する高分子薄膜の厚さ・形態・構造を原子間力顕微鏡像やATR-FTIR測定により行った。(2)カルボン酸の吸着構造評価:アクリル酸の吸着構造を調べるため、類似の構造をとるプロピオン酸を吸着種として検討した。プロピオン酸-シクロヘキサン2成分液体中のガラス表面間相互作用を測定したところ、プロピオン酸0.5mol%において67±8nmより働く長距離引力の出現が見いだされた。同濃度でのプロピオン酸の吸着過剰量から算出した吸着層厚さと引力距離/2がほぼ一致した。これよりガラス表面には純粋なプロピオン酸吸着層が形成され、その橋かけにより長距離引力が生じると考えられる。FTIR-ATRスペクトルより、シリカ表面でのプロピオン酸クラスター形成が示され、OH伸縮振動のピーク波数より表面シラノール基から水素結合により順につながった鎖状構造の形成が示唆された。(3)ポリメタクリル酸薄膜の調製:アクリル酸と類似の水素結合構造をとると予想されるメタクリル酸に付いても、(1)と同様な検討を行い、重合薄膜の形成を確認した。
非凸計画法のアルゴリズムとその応用に関する研究

最適化問題を定義する関数のうち少なくとも一つが凸ではない非凸計画問題は、多数の局所的最小解が存在するため、大域的に最小な解を見つけることは困難とされてきた。しかし、非凸型関数がある種の合成関数として表される場合には、凸計画問題を解く場合と遜色のない手間で大域的最小解が得られることを解明した。また、そのためのアルゴリズムを開発し、計算機上での実験で有効性を確認した。このクラスの合成関数の代表例は、複数の凸関数の積であり、これは凸関数にも凹関数にもならない。2つの凸関数の積を含む凸乗法計画問題が効率的に解けることは既に知られているが、k(≧2)個の積を含む問題に対しても効率よく大域的最小解を求めることができた。開発したアルゴリズムは、問題の実行可能領域を凸多面体などで近似し、その精度を逐次高めてゆくことで、近似解を大域的最小解に収束させている。この方法が効果的に機能するのは、次元nの問題を次元kの問題に変換できる場合であり、一般にはk個の凸関数を引数とする準凹関数に対してこれが可能である。他の合成関数の場合でも、例えば凸関数の積の和の最小化などに対しては、わずかな変更でアルゴリズムを適用することができる。変換された問題の目的関数値の計算に従来の凸最小化手法を利用することで、k<<nであればかなり大規模な問題まで解くことが可能となった。ワークステーション上での実験では、kが5未満であれば、nが100を越える問題まで解くことができたが、これは非凸計画問題としてはきわめて大規模なものである。また、同様な方法は、凸集合を囲む矩形面積の最小化や、凸集合に含まれる矩計面積の最大化など、非凸構造を有する計算幾何学問題に対しても有効なことが分かり、パラメトリック単体法と組み合わせてこれらを効率的に解くアルゴリズムの開発も行った。
敗血症におけるNGALを介した腸管免疫及び腸内細菌動態の制御機構解析と応用

Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin(NGAL)は急性腎障害等のバイオマーカーとして注目される一方、細菌が自己増殖のため外界の鉄を取り込みに分泌するsiderophreと高い親和性を持つ。したがって、NGALはsiderophreと結合することにより細菌鉄獲得機構を阻害しその増殖を抑制する。本研究では、上記NGALの機構に着目し、生体内で独自の細菌叢を構成する腸管において、NGALの生理的及び急性期重症病態(敗血症)における腸内細菌叢への関与を検討した。初年度及び次年度(平成23-24年度)では、内毒素血症を用いた敗血症擬似モデルでの検討を行い、内毒素血症では、腸管でのNGALの発現及び分泌が亢進していることを見出し、また、その主な分泌細胞は腸管上皮細胞及びパネート細胞であった。特に、パネート細胞では顕著なNGALの蓄積が確認でき、その分泌経路の一つとしてtoll-like receptor(TLR)の関与が示唆された。一方、敗血症では過剰炎症により腸内細菌叢異常が惹起されることが知られている。これら結果を踏まえ、最終年度に当たる平成25年度は、腸婁モデルを用いた持続的NGAL腸管内投与による敗血症病態での腸内細菌叢制御効果を検討した。具体的には、実験用マウスの盲腸にカテーテルを留置し腸管内持続投与可能な腸婁モデルを作成し、内毒素により敗血症を惹起した後、対照群(生理食塩水; 1mL/24hr)及びNGAL群(NGAL ; 15μg/1mL/24hr)に無作為に振り分け、24時間腸管内投与を行った。24時間の時点で盲腸、大腸内における大腸菌数をreal-time PCRを用いて定量的に解析した結果、NGAL群では対照群と比較し有意に大腸菌数が少なく、敗血症に伴う大腸菌異常増殖を抑制できた(P<0.01)。一連の結果から、敗血症において腸管はNGALを分泌し腸内細菌叢の異常増殖を制御する役割を担う可能性が示唆された。また、TLR刺激経路が発現を亢進させることから、腸内細菌叢の異常が契機となりNGALの発現を促進している可能性が高い。さらに、腸管内へのNGAL投与は、敗血症で惹起される腸内細菌叢異常における相対的なNGAL不足を補い、細菌叢を制御できることが示唆された。本研究ではNGALの腸管免疫及び腸内細菌叢への関与を恒常性及び病的状態の観点から明らかにすることを目的に研究を行った。初年度及び次年度で、内毒素血症において腸管でNGALの発現、分泌が確認され、その主分泌細胞の一つがパネート細胞であることが明らかとなった。同時にNGAL分泌誘導にはtoll-like receptorの関与が重要であることが示唆された。同時に、NGALの人為的腸管内投与が腸管大腸菌の増殖を抑制したことから、本研究の主目的である、腸管におけるNGALの腸内細菌叢への関与は概ね達成できたと考えられる。本研究は3年計画で遂行され、平成25年度は最終年度に当たる。したがって現在の来年度以降の研究継続は予定していない。しかしながら現在までの結果を踏まえ、今後、国際誌への投稿を準備中である。好中球顆粒成分neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL)は、自然免疫機能のひとつとして細菌の鉄の取り込みを阻害し細菌増殖を抑制する。本研究では「腸内細菌叢異常を来たす敗血症では、腸管NGALの発現が増強し、腸内細菌叢を制御している」との仮説を検証した。初年度に当たる平成23年度は、敗血症において腸管組織でNGALが発現し腸管内腔に分泌されているか、またその分泌の由来細胞を探求する研究を遂行した。まず、mRNAレベルでの腸管NGAL発現を調べるため、内毒素血症マウスを用いて小腸、大腸におけるNGAL発現をreal-time PCR法により検証し、健常マウスに比べ時間依存性にNGAL発現が増強することを確認した(2012年2月米国集中治療医学会で発表)。次に、蛋白質レベルでNGALの腸管内腔への分泌を確認するため、腸管内腔のNGAL濃度をELISA法にて解析した。その結果、健常マウスでは腸管内腔のNGAL濃度は検出限界値以下である一方、内毒素血症モデルでは小腸、大腸共に高濃度NGAL蛋白質を検出し、濃度は敗血症重症度に比例した(2012年2月米国集中治療医学会で発表)。以上の結果を踏まえて、腸管壁でのNGAL分泌細胞を免疫染色法で同定し、内毒素血症では腸管上皮細胞、パネート細胞、腸杯細胞で染色が顕著で、健常マウスでは一部に弱い染色を認めた(2012年2月米国集中治療医学会で発表)。これらの腸管壁細胞群はいずれも分泌型細胞であり、NGALも腸管内細菌を静菌する生理的物質として分泌されている可能性が高いと考えられる。また標本数は少ないものの、内毒素血症マウスのパネート細胞を単離しNGALmRNA発現を解析したところ、その発現量は健常マウスと比して顕著で、これまでの結果を裏付けている。分泌型タンパク質であるNeutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin(NGAL)は、細菌の鉄取り込み阻害を介して静菌作用を発揮することから、生体の自然免疫機構の一つとして注目されている。

本研究計画では「腸内細菌叢異常を来たす敗血症では、腸管におけるNGAL発現が亢進し、腸内細菌叢の制御に重要な役割を担っている」との仮説を検証し、初年度に当たる平成23年度は、敗血症マウスの小腸及び大腸組織でNGALmRNAの発現が亢進し、腸管内腔に本蛋白質が分泌されていることを検証した。さらに、NAGLの主たる分泌担当細胞が腸管の生理的抗菌物質を分泌するパネート細胞であることを見出した。2年目に当たる平成24年度では、パネート細胞からのNGAL分泌機序を明らかとするために、自然免疫機構で重要な役割を果たす細菌認識受容体であるToll-like receptor(TLR)に着目し研究を継続した。具体的には、小腸および大腸組織から酵素によりパネート細胞を単離し、単離パネート細胞に各種TLR刺激因子を加え培養後、NGAL mRNA発現量を定量的に解析した。その結果、TLR2(グラム陽性菌受容体)刺激因子では小腸、大腸由来のパネート細胞のNGAL発現量は対照群(TLR無刺激)と比較し変化しなかったが、TLR4(グラム陰性菌受容体)及びTLR9(細菌DNA認識受容体)刺激ではNGAL発現に有意な変化を認めた。特に、TLR4刺激は小腸、大腸由来のパネート細胞に対してNGAL発現を顕著に亢進し用量依存性が認められた。以上の結果から、NGALが、敗血症において惹起される病原性グラム陰性細菌増殖を主体とする腸内細菌叢異常に対して、腸管内腔の恒常性維持に重要な役割を発揮していることを強く示唆する結果となった(2013年3月、第33回International Symposium of Intensive Care and Emergency Medicineにて発表)。Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin(NGAL)は急性腎障害等のバイオマーカーとして注目される一方、細菌が自己増殖のため外界の鉄を取り込みに分泌するsiderophreと高い親和性を持つ。したがって、NGALはsiderophreと結合することにより細菌鉄獲得機構を阻害しその増殖を抑制する。本研究では、上記NGALの機構に着目し、生体内で独自の細菌叢を構成する腸管において、NGALの生理的及び急性期重症病態(敗血症)における腸内細菌叢への関与を検討した。初年度及び次年度(平成23-24年度)では、内毒素血症を用いた敗血症擬似モデルでの検討を行い、内毒素血症では、腸管でのNGALの発現及び分泌が亢進していることを見出し、また、その主な分泌細胞は腸管上皮細胞及びパネート細胞であった。特に、パネート細胞では顕著なNGALの蓄積が確認でき、その分泌経路の一つとしてtoll-like receptor(TLR)の関与が示唆された。一方、敗血症では過剰炎症により腸内細菌叢異常が惹起されることが知られている。これら結果を踏まえ、最終年度に当たる平成25年度は、腸婁モデルを用いた持続的NGAL腸管内投与による敗血症病態での腸内細菌叢制御効果を検討した。具体的には、実験用マウスの盲腸にカテーテルを留置し腸管内持続投与可能な腸婁モデルを作成し、内毒素により敗血症を惹起した後、対照群(生理食塩水; 1mL/24hr)及びNGAL群(NGAL ; 15μg/1mL/24hr)に無作為に振り分け、24時間腸管内投与を行った。24時間の時点で盲腸、大腸内における大腸菌数をreal-time PCRを用いて定量的に解析した結果、NGAL群では対照群と比較し有意に大腸菌数が少なく、敗血症に伴う大腸菌異常増殖を抑制できた(P<0.01)。
広帯域超音波受信テレメトリーによる沿岸魚類の固執・回帰行動研究―個体から個体群へ

本研究は、多くの水圏生物が有する回帰・固執行動に着目して、沿岸性魚類の回帰・固執行動“いつ"“どこで"“何をしているか"を個体レベルおよび群れレベルでモニタリングした。まずは群れ、個体群の各個体を高精度に位置を同時に測位できる広帯域超音波受信テレメトリー技術を開発・確立した。そして様々な沿岸性魚類の回帰・固執行動をモニタリングした結果、群れの形状や大きさ、他個体との相互作用、生息地への群れレベルでの回帰・固執行動などの群れ行動を把握することに成功した。水圏生物を取り巻く様々な問題の中でも、生息域や産卵場等への回帰および固執に関する問題は、幅広い分野から注目を集めるテーマである。本研究は、多くの水圏生物が有する回帰・固執行動のメカニズムを個体レベルや個体群レベルで解明することを目指す。まず平成25年度は、多個体、群れならびに個体群の行動を同時にモニタリング可能なバイオテレメトリー技術の開発・確立を目指した。具体的には、これまで開発してきた個体の位置を高精度に把握できる超音波バイオテレメトリーシステム(AUSOMS Ver. 3、アクアサウンド社)を応用して、多くの個体を同時かつ高精度に位置を把握できる広帯域超音波受信バイオテレメトリーシステムを開発した。この新しいバイオテレメトリー技術は、一度に様々な周波数の超音波信号を受信でき、それらを識別できる。この技術を評価するために、複数の水域で実証実験をおこなった。その結果、同時に多くの個体の位置を高精度(数十センチメートル)に把握できることがわかった。つまり、目に観えない水中の小さな空間に集まる複数個体の位置でさえ、個別に把握できる技術を開発・確立した。平成25年度は、この広帯域超音波受信バイオテレメトリーシステムを予備的にクロマグロの群れ行動に適用した。高知県沖で捕獲されたクロマグロに超音波発信機をつけて、連続モニタリングした。その結果、複数のクロマグロ個体の位置を同時に把握できること、そして群れの形状や大きさなどを把握できることが明らかになった。まず多個体、群れならびに個体群の行動を同時にモニタリング可能なバイオテレメトリー技術の開発・確立を目指した。平成26年度は、この広帯域超音波受信バイオテレメトリーシステムをクロマグロ、キハダの群れ行動に適用して、群れ行動のパラメータ取得に成功した。また、ナマコ、メバル、キジハタなどの沿岸水産資源生物の固執行動のモニタリングに成功した。この広帯域超音波受信バイオテレメトリーシステムをメバル複数個体の帰巣行動に適用して帰巣行動の理解につとめた。また、クロマグロ、キハダの群れ行動にも応用して、野外での群れ維持機能を把握することに成功した。また、マナマコ、アナゴ、キジハタ、ニホンウナギ、ホシササノハベラなどの沿岸水産資源生物を同時に複数個体モニタリングして、各魚種の回帰・固執行動を把握した。平成26年度は、確立した広帯域超音波受信バイオテレメトリーシステムでクロマグロ、キハダ、ナマコ、メバルなどの沿岸魚類の群れ行動や固執行動をモニタリングした。27年度が最終年度であるため、記入しない。

魚類行動学計画通り、複数の水域において、開発・確立した技術を用いて、メバル、キジハタ、ナマコ、マグロ類などの沿岸魚類を主に対象として固執・回帰行動のメカニズムの解明を個体や個体群レベルで目指す。平成25年度は、バイオテレメトリー技術で多数の超音波発信機を高精度に測位可能か把握することを目指した。水平精度0.25mでの測位を目指したところ、測位精度0.1m以下を達成した。さらに、クロマグロに本技術を適用できることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。超音波信号用ハイドロフォン、超音波発信機、実験資材など設備備品、消耗品として計上していたが、現有備品を有効に活用できたことから当該助成金が生じた。計画通り、複数の水域において、開発・確立した技術を用いて、メバル、キジハタなどの沿岸魚類を主に対象として固執・回帰行動のメカニズムの解明を個体や個体群レベルで目指す。次年度も引き続き開発・確立した技術の改善ならびに維持・管理をおこなうとともに、沿岸魚類の固執・回帰行動のメカニズム解明を達成するために当該助成金を使用する。次年度も引き続き開発・確立した技術の改善ならびに維持・管理をおこなう。そのために当該助成金を使用する。
ソバの収量性向上および安定化に寄与する日長反応性と生態型に関する研究

ソバは重要な作物であるものの収量性およびその安定性は低く、これらの改良やそのための育種技術の開発が求められている。ソバの収量性向上と安定化には日長反応性および生態型が大きく関連すると考えられている。しかしながら、ソバの日長反応性,生態型および生態型分化との関連性についてゲノムレベルで解明した研究の例は少ない。このような現状において、本研究によりソバにおいても多くの日長反応性相同遺伝子領域が存在すること,長日条件下での選抜により生態型が変化すること,日長反応性遺伝子領域への選抜圧が確認された。これらから日長反応性遺伝子領域を対象とすることで、ソバでの生態型デザイン育種が可能になると推察された。本研究は、ソバの収量性向上および安定性に寄与する日長反応性と生態型において、ゲノム解析を実施することでその関連性を明らかにし、ソバにおける生態型デザイン育種の可能性を探るものである。本年度においては、ゲノム情報が不足しているソバにおいて、既存cDNAライブラリーに対する次世代シーケンサーによるRNA-seqを行うことで1.日長反応性相同領域の完全長塩基配列情報収集と、長日条件栽培により秋型集団が中間型を経て夏型集団へと分化したとする生態型分化仮説の過程を再現した集団を作製するために、2.秋型および中間型集団の長日条件下選抜集団の作製を実施した。その結果、1.シロイヌナズナやイネ等において確認されている、日長反応性遺伝子配列と高い相同性を有する日長反応性相同遺伝子領域を現時点において34領域確認した。またこれらのうち複数の領域において完全長塩基配列情報を収集することに成功した。2.秋型集団を15時間の長日条件下で栽培すると、集団内の各個体における第一花開花まで日数は播種後26日84日、中央値56日という様態を示した。また、短日要求性の高い個体である開花まで日数の遅い個体では稔実種子数の減少傾向が認められた。同様に中間型集団では、第一花開花まで日数は23日71日、中央値32日の分布を示し、秋型集団程ではないものの短日要求性の高い個体では稔実種子数の減少傾向が認められた。このように集団内個体間において、長日条件への適応度において明確な差異が生じていることから、各集団において短日要求性が低く稔実種子数が多い個体を選抜した。本年度はこの選抜を2回行った。これらの日長反応性相同遺伝子領域のゲノム情報、および長日条件下選抜集団を用いることで、次年度において日長反応性と生態型および生態型分化において、ゲノム解析を実施することが可能になると考えられる。研究計画のうち1.日長反応性相同領域の完全長塩基配列情報収集においては、次世代シーケンサーによる既存cDNAライブラリーの塩基配列情報収集に着手し、日長反応性相同遺伝子領域の完全長塩基配列情報の収集が進捗しており、2.秋型および中間型集団の長日条件下選抜集団の作製では、4回の選抜を実施する計画において、実際に適応度に差異が生じる長日条件下での選抜を2回実施した。これらのことから初年度の進捗状況は「おおむね順調に進展している」とした。本年度においては1.日長反応性相同遺伝子領域の完全長塩基配列情報のさらなる収集を進める、2.秋型および中間型集団に対する長日条件下での選抜をさらに実施する。これにより3.既存生態型集団および長日条件下選抜集団に対する日長反応性相同遺伝子のゲノム解析および分子集団遺伝学的解析を行い、日長反応性と生態型の関連性および日長反応性による生態型分化の遺伝的機構の解明を実施することで、ソバにおける生態型デザイン育種の可能性を探るものである。その結果、1.これまでのRNA-seqに加え、近年公開されたドラフトゲノム配列により効率性が向上した。その結果、これまでに確認されていた日長反応性相同遺伝子領域に対する完全長塩基配列情報の収集に加え、複数の新たな相同領域を確認した。2.本年度も複数回の選抜を実施する計画であったが、本年度は夏季栽培時の高温の影響と思われる開花日の大きな変化や不稔等が認められため、1回の選抜を実施した。選抜前の第一花開花まで日数が播種後26-84日、中央値56日であった秋型集団は、選抜後においては26-56日、40日と開花の遅い個体が淘汰された集団へと変化し、集団内において開花の遅い個体の稔実粒数が極端に低くなり、選抜の顕著な効果が認められた。同様に中間型集団においても、選抜前は23-71日、32日であった集団が選抜後においては、24-48日、33日と早生集団へと変化した。3.計画通りの選抜回数に達しなかったため現時点での一部の結果ではあるものの、日長反応性遺伝子のうち、これまでの研究でQTLとして検出された遺伝子領域において選抜圧が確認されており、今後さらなる解析を実施する予定である。

しかしながら、ソバの日長反応性,生態型および生態型分化との関連性についてゲノムレベルで解明した研究の例は少ない。このような現状において、本研究によりソバにおいても多くの日長反応性相同遺伝子領域が存在すること,長日条件下での選抜により生態型が変化すること,日長反応性遺伝子領域への選抜圧が確認された。これらから日長反応性遺伝子領域を対象とすることで、ソバでの生態型デザイン育種が可能になると推察された。最終年度である平成29年度は、1.日長反応性相同遺伝子領域の完全長塩基配列情報の収集をさらに進める、2.秋型および中間型集団に対する長日条件下での選抜をさらに実施する。これにより3.既存生態型集団および長日条件下選抜集団に対する日長反応性相同遺伝子のゲノム解析および分子集団遺伝学的解析を行い、日長反応性と生態型の関連性および日長反応性による生態型分化の遺伝的機構の解明を実施することで、ソバにおける生態型デザイン育種の可能性を探る。植物育種学次世代シーケンサーを用いたRNA-seqを当初計画では外部委託で実施する予定であったが、新たな次世代シーケンサーが販売されたことで、1回当たりの費用を下げることが可能になったとともに、外部委託する必要性が無くなった。本年度はこの新たな次世代シーケンサーの有効性検証のため、1回のRNA-seqのみしか実施していないため、次年度使用額が生じた。次世代シーケンサーにより獲得される総データ量の増加、および塩基配列決定精度の向上のためには、さらに複数回のRNA-seqが必要である。従って「次年度使用額」はH29年度に実施する複数回のRNA-seq等に使用する。
デュアルターゲット型大電力パルススパッタによるプラズマ電位と薄膜構造の制御

「現在までの進捗状況」の項目に記したように、今年度は本研究課題の直接的な目的に関しては装置の整備段階にあったため、対外的な発表は実施しなかった。ただし関連したいくつかのテーマについて、プロシーディング執筆を含めて数件の口頭発表を行なった。代表者の研究室では、大電力パルススパッタ(HPPMS)の応用として、電界放出型微小真空電子源のひとつであるスピント型エミッタで用いる、鋭い円錐状のMo陰極を作製する研究を行ってきている。本研究課題の手法も、この作製に適用する予定である。今年度は、放電ガスの違いに着目した研究を行なった。これは、陰極形成時に膜の圧縮応力が非常に強くなり、膜が剥離する現象が多発したためである。一般に、質量の大きいMoターゲットに対して軽いArでは、ターゲットへ入射したイオンの帯電中和と後方散乱によって中性高速粒子が発生し、圧縮応力の一因となる。ガスを重いKrにすることで、このエネルギーの抑制を期待した。実際に実験を試みたところ、膜の圧縮応力は予想の通り顕著に減少した。ただし鋭いエミッタ構造は得られず、Mo粒子のイオン化率への悪影響、ないし基板前面のシースで加速されるMoイオンがKrガスによって散乱を受け受ける散乱などが考えられた。この結果は口頭で報告したほか、電子情報通信学会の技術研究報告としてまとめた。また、圧力や電位印加などの製膜条件以外に、円錐形成のテンプレートとなるキャビティの形状が、形成される円錐の鋭さに顕著な影響をもたらすことがわかり、この結果は春の応用物理学会にて発表した。これは2019年度のInternational Vacuum Congressでも報告する予定である。このほか、反応性スパッタプロセスの基礎過程について、また生体材料に熱ダメージを与えない金属膜の堆積プロセスについても研究を実施し、数件の学会発表を行った。本研究ではふたつのスパッタターゲットに、互いに半周期ずれたタイミングでHPPMS放電をさせ、かつそれぞれ間欠期のターゲットに正電位を印加することで、プラズマの電位を正に保つ。これにより、イオン化した堆積粒子を接地基板に対して高いエネルギーで入射させ、膜の構造を変化させようとする。一年目にはターゲットを二基供えたスパッタ装置を作製し、それぞれのターゲットからの放電動作を確認した。二年目は追加電源を購入し、デュアルカソード放電の基礎特性の計測を実施する予定であったが、以前よりもコンパクトなサイズの電源を要求してしまったこと、また納期に対する当方の態度の甘さもあり、電源の完成が年度末までずれこんでしまった。さらに、以前から利用していた方の電源が電圧印加時に異常な電流の振動を見せるようになり(おそらくスイッチングに用いているIGBTのトラブル)、現在修理中である。このため、デュアル放電の実現にはいまだに至っていない。その他の要素技術としては、周期内部の波形をそれぞれ独立に設計できる2ch出力のファンクションジェネレータ製品の存在を知り、別予算で購入した。計画当初は単一のファンクションジェネレータからのパルス信号を片方のターゲット用の電源に与え、もう一方の電源に与えるパルス信号はアナログ遅延回路ないしRaspberry PiなどのIO付きマイコンで生成する予定であったが、このファンクションジェネレータによって、技術的な課題が克服できた。左右両ターゲットの放電状態は、それぞれの電圧・電流波形をモニタして確認する。電力はそれらの積の積分として得る。これには、電源からの電圧モニタ出力信号、ならびに電流プローブの信号を、それぞれ専用のオシロスコープで計測し、制御に問題ない速度で計算し電力表示するPCプログラムをVisual Basicで作成できた。電源の修理待ちの状況であるが、それまでに可能な作業はしておき、電源が戻り次第にデュアルHPPMSの検証実験をできるようにしておく。放電動作に必要な直流電源は2台あるので、ふたつのターゲットの磁場配位をopenループ・closeループとしたときに、放電様式がどのようになるかを観察する。またプラズマ電位計測に用いる既存設備のラングミュアプローブの動作確認も兼ね、それぞれの放電におけるプラズマ密度の垂直方向の位置依存性を計測する。さらにデュアルDC放電時の製膜速度を計測し、HPPMSと比較できる基礎データとする。また、片方のターゲットに(通常とは逆の)正の電位を加えた場合について、プラズマ電位が上昇するかについても計測する。電源が戻ったら、デュアルターゲットHPPMSの動作を確認し、ラングミュアプローブでプラズマ電位・密度の時間分解計測を行い、プラズマ電位が想定通りに上昇しているかを確認する。また、両スパッタガンの磁場配位を開ループ型・閉ループ型と変更したときに、放電の様子や、プラズマ密度・温度・電位といった各プラズマパラメータがどのように変化するかについても評価する。ターゲット材料には、HPPMS研究で一般的に良く用いられるTiを使う予定である。実際に製膜を行い、製膜パラメータ・装置構成と薄膜の構造との相関について議論する。膜の構造は既存設備である走査型電子顕微鏡ならびに学内施設であるX線回折装置によって評価する。装置の基礎特性が計測できたら、HPPMSの応用例としてスピント型真空電子源用のMo錐状電極作製も試みたい。これは堆積粒子の垂直入射性が大きく影響するもので、HPPMSのエネルギー制御性と並ぶもうひとつの利点である、入射方向制御に対する本手法の良い評価軸になると考えている。今年度の研究計画は、デュアルカソード装置を設計・作製して、真空排気とスパッタ動作を確認することであった。これは達成でき、2つのターゲットから、真空を破らずに二層膜を堆積できる装置構成を利用して、非蒸発ゲッタポンプ用の合金膜を作製した。

非蒸発ゲッタポンプは、真空中での加熱によって表面の酸化層を除去し、合金の吸着能を活性化して利用するポンプである。この表面を貴金属であるPdで修飾することで、大気中の酸化を抑制できるか実験し、国際学会を含む2件の学会発表を行なった。本研究のHPPMS+プラズマ電位制御の手法を適用するアプリケーションとしては、Spindt型と呼ばれる微小真空電子放出源の陰極錐構造の作製を企図している。この錐構造を形成するためには、微小な穴を設けたキャビティに、上部よりMo金属を垂直に入射させる必要がある。プラズマと基板との間に電位差を設けることで、この方向制御の最適化を試みている。ただし入射エネルギーも同時に上がるため、圧縮性の内部応力が発生して構造を破壊してしまう問題がある。この克服に向けて、放電ガスをArからKrに変更する試みを行っており、応力低減に対するpositiveな結果を得た。以上の内容について2件の学会発表を行った。またこれまでの陰極構造形成の研究について、国際学会において招待講演を行なった。本研究は、広い視野から見ると、スパッタ法による薄膜堆積時に粒子のエネルギーを制御することで構造を変化させる、一連の研究の一部と言える。我々はこのような観点から、逆にエネルギーが低くなるような条件下で製膜を行い、意図的に疎な構造を作って電気化学的な色調変化膜に適用したり、生体材料にダメージレスで金属膜を堆積させる研究も行っている。このような観点で行った研究についても、それぞれ数件の学会発表を行った。本研究の目的は、大電力パルススパッタ(High Power Pulsed Magnetron Sputtering: HPPMS)で実現される高いスパッタ原子のイオン化率に加え、外部電極を接触させてプラズマ電位を数10 Vの高さに保ち、低温の接地基板に堆積される薄膜の構造を制御することである。これまで三極型で実現してきたこの方法をデュアルカソード化することで、電極の水冷の問題や大規模化に対する懸念を解決できると考えている。29年度の計画は、まずデュアルカソードのスパッタ装置を作製して製膜が可能な状態にすること、また次年度に向けた各種の準備をすることであった。まず年度初頭より実験用の真空チャンバーを設計し作製した。チャンバーは9月に完成したので、その後真空ポンプ、真空計、ガス導入系などの各種コンポーネントを接続し、稼動を確認した。またベーキング処理の最適化を試み、4×10^-5 Paという良好な到達圧力を繰り返し再現できるようになった。実際に2つのスパッタターゲットを用いた実験も行い、交互に堆積させた積層膜ではあるが、両ターゲットが製膜に利用できることも確認できた。その他の準備としては、2つの電源に交互に与える制御信号を発生させる機構を実装する予定であった。
がん登録実務者教育のための教材開発

1.教材作成:(1)教材データベース内のがん登録用模擬カルテと模擬サマリーの整備:模擬カルテ(診療記録+サマリー)は計21件作成した。内訳は、食道1、胃3、結腸1、直腸1、肝1、肝内胆管1、膵1、肺1、乳房4、子宮頚2、子宮内膜1、前立腺3、膀胱1件である。このうち、食道1、胃2、結腸1、肝1、肝内胆管1、膵1、乳房3、子宮頸2、子宮体1、前立腺3、膀胱1件については、化学療法や放射線療法等の治療情報を含む、初回入院前後の外来診療情報も登録した。院内がん登録では治療情報の種類と実施の有無、実施施設等が登録項目として用意されている。模擬カルテ内に経過記録としていつでも参照可能な状態にしておくことで、単にがん登録演習だけでなく、その症例に関係する治療法選択の経緯や初回治療後の経過も知ることができ、より実践に近い模擬カルテとなった。この他、がん登録項目を集約したサマリーのみは、計53件作成した。内訳は、食道4、胃6、結腸3、直腸7、肝3、肝外胆管1、胆嚢2、膵6、肺5、乳房2、子宮頚4、卵巣1、前立腺33、腎1、膀胱1、甲状腺2、副腎1、リンパ節(原発不明)1件である。2.データベースの整備とがん登録システムの構築:院内がん登録標準登録様式2016年版と全国がん登録届出マニュアル2016(2017改訂版)を元に、FileMaker Proを利用してがん登録項目のデータベースを作成した。その後、院内がん登録項目と全国がん登録項目を登録するための演習用登録システムを構築した。がん登録が法制化されたことで、がん登録実務経験のない者や浅い者は、教材を用いて登録の演習をすることができる。一方、教材により精度の高いがん登録ができるようになった実務者にとっては、データの活用が次の課題である。この演習用がん登録システムに蓄積したデータを利用して、統計処理やその分析評価の演習ができる。1.教材の整備:(1)教材データベース内のがん登録用模擬カルテの整備:電子教材データベースに模擬診療記録を登録してがん登録演習用サマリーを作成するため、胃・肺・肝・大腸・乳房・膵臓・前立腺がんの症例を用意した。(2)電子教材データベース機能強化:化学療法・放射線療法等治療経過を登録してエクセルに出力する機能を追加した。(3)電子的教材の作成:1模擬診療記録を乳がん3症例、胃がん2症例、大腸がん、肺がん、前立腺がん各1症例ずつ登録した。2シェーマや画像診断の参照ができるように各症例に登録した。3サマリーには診断名と国際疾病分類コード、手術名および処置・検査名等の患者基本情報に入院経路と紹介元、退院経路と紹介先等を加えた患者基本情報の欄と、診療概要として主訴、現病歴、既往歴、合併症、家族歴、入院時身体所見、入院時検査所見、手術および処置、病理所見、入院後経過、退院時処方等の項目を設けた。(4)乳がん症例を利用して、化学療法の治療経過表を登録した。2.がん登録システムの構築とデータベースの整備:(1)国立がん研究センター提供の全国がん登録様式と院内がん登録標準登録様式2016年版を利用して、エクセルでがん登録演習シートを作成した。がん登録システム完成までの教材として使用する。(2)データベース構築の作業として、1基本情報2腫瘍情報3初回治療情報4生存状況情報5管理情報の各テーブルをエクセルで作成した。現在、各情報に含まれる項目についてテーブルを作成中である。(3)15のテーブルを利用してファイルメーカーにテーブルを登録した。3.教材を利用した授業:(1)がん登録実務経験者と未経験者を対象に胃がん症例のサマリーとがん登録演習シートを利用して演習を行い、教材の評価をした。(2)がん情報の分析例として、DPCデータの様式1を利用してがん疾患に関連する要因分析の演習をした。当初、大学院で以前使用していた既存のがん登録システムを利用してがん登録システム構築を計画していたが、システムも古くなっていたことからファイルメーカーを利用して初めから構築することにした。そのため、ファイルメーカーのデータベース作成に時間を要している。また、国立がん研究センターから提供される院内がん登録標準登録様式の2016年版の整備が遅れていたことも、データベース構築に取り掛かることを遅らせたと考える。一方、教材作成のためのがん疾患症例の収集作業では、研究協力施設の電子カルテシステムでは紙ベースでしかデータ取り出しができないため、すべての情報を一旦紙で出力する必要があった。そのため、電子カルテの操作に慣れるまで、個人情報に配慮しつつ紙ベースデータの出力とそれをPDFに取り込む作業、取り込んだ後の紙の廃棄処理等に予想以上の時間を要してしまったと考える。1.教材の整備:(1)電子教材データベース内の模擬診療記録の整備:模擬カルテと模擬サマリを作成するため、食道・胃・直腸・肝・肝内胆管・膵・乳房・子宮頚・子宮内膜・前立腺・膀胱それぞれのがん症例を用意した。(2)電子教材の作成:1模擬カルテは食道1、胃1、直腸1、肝1、肝内胆管1、膵1、乳房1、子宮頚2、子宮内膜1、前立腺2、膀胱1症例ずつ登録した。2化学療法・放射線療法を施行している症例には、その治療経過をエクセルの表で参照できるようにした。3シェーマや画像診断を参照できるようにそれぞれの症例に登録した。