hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多様な土壌条件に対応し得る三次元耕うんシミュレータの開発

解析では,土壌踏圧シミュレータと耕うんシミュレータ間でのデータ交換をスムーズに行えるようにするためのインターフェースプログラムの開発も行う.次いで,23年度に作成した耕うん機器の三次元数値モデルと土壌モデルを上記解析コードへ導入し,三次元耕うんシミュレーションを実施する.同結果は,耕うん試験データと比較・照査することにより,その妥当性を検討する.さらに,耕うん条件(速度,耕うん幅・深さ),土壌条件(砂質土壌,シルト質土壌,粘性土壌),耕うん装置の形状等を種々変えた耕うんシミュレーションを実施することにより,耕うん条件の違いが耕うん時の土壌内部の破壊や土壌構造の再構築に与える影響を把握する.耕うん試験で使用するデータ計測関連の消耗品購入に使用する.さらに,現有の三次元個別要素解析プログラム(PFC3Dver4.0,Itasca)の計算速度を増強させるため,同プログラムのバージョンアップを実施する.本研究費は,そのバージョンアップライセンス費用として計上した.
カーボンナノチューブの機能化および劣化機構の理論的研究

我々は、以下の研究をした。ア)対掌性ナノチューブのカーボン-カーボン債券の3つの異なるタイプに対する[2+1]付加環化反応の結果としてのカーボンナノチューブの機能化。イ)ナノチューブとグラフェン破片の障害形成と治癒。ウ)C2分子の露顕の間のカーボン・ナノ構造の大きな穴の自己修復。密度汎関数強結合法に基づくカノニカル分子動力学シミュレーション(DFTB/MD法)を用いて、35A長のアームチェア型(n,n)単層開端カーボンナノチューブのn=3(直径4A)から10(直径13.5A)までについて、3000Kおよび3500Kの高温条件下における自己閉端を、各々のナノチューブと温度の組み合わせに対しそれぞれ3本ずつトラジェクトリーを走らせることにより研究した。開端部分は単純にナノチューブの軸方向に対して垂直に切断し、系のダングリングボンドはそのままにしたCUTモデルと、ダングリングボンドをカルボキシル基と水素原子を1対1の割合で用いて飽和させたOXモデルの2つを想定した。シミュレーションの結果、温度に依存して、開端部分はCUTモデルの場合には純粋な炭素のみからなるCnフラグメント(n=1,2,3)を失う傾向にあり、OXモデルの場合には前述したCnフラグメントに加えて、CO2、CO、CnH、OHなどが失われる傾向にあった。n=3の場合を除いて、ナノチューブは100ピコ秒オーダーのシミュレーション時間の間に自己閉端することが可能であった。自己閉端に必要な時間は温度に対して最適な直径(3000Kの場合n=6、3500Kの場合n=5)より大きくなると、急激に増大した。また、小さな直径の場合の自己閉端は効率的ではなかった。これは、環ひずみの影響が大きくなりキャップ形成が困難となるためと予想される。n=3のナノチューブは高度にひずみ、現在のシミュレーション温度では崩壊した。ナノチューブを構成する環の大きさについて統計をとったところ、キャップ形成の結果として、最初6員環のみで構成されていたナノチューブに、正の曲率に関連する5員環が1020混合し始めた。一方で負の曲率に関連する7員環は、ほとんど見られなかった。この結果は以前のフラーレン自己集合化の研究結果と一致していた。本研究課題では、グラフェンとカーボンナノチューブの酸化または浸食に伴う炭素ナノマテリアル材料の機能化および劣化機構に関して以下に掲げた3つの領域で量子化学分子動力学(MD)シミュレーションを行った。a)グラフェンフレーク中の格子欠陥の形成とその移動過程b)炭素酸化物および窒素酸化物による欠陥を含むグラフェンの浸食作用c)種々の異なる直径に対する開端もしくは末端が酸化された単層カーボンナノチューブの自己閉端プロセス領域a)に関して、密度汎関数強結合法(SCC-DFTB法)及び密度汎関数理論(DFT)計算を用いて、グラフェンフレークが系中から1原子が取り除かれたことに由来する欠陥を有する時、非平面スピロ異性体が最安定構造であることを突き止めた。またSCC-DFTB法に基づく高温条件下でのMDシミュレーションを行い、上述した欠陥が温度上昇に従って中心から外側へと移動する様子を観測した。この過程は効果的な欠陥修復の道筋であることを示唆している。さらに、スピロ化合物の二面角に由来する構造特性や室温での安定性はらせん構造のデザインおよび合成の障害をはらんでいる。この研究から新規の炭素ナノ構造体を予見することができた。領域b)において、炭素酸化物のうち一酸化炭素は欠陥部分と容易に反応して安定なエポキシ体を形成することによって、六角形ネットワーク構造が部分的に治癒することを見出した。一方で二酸化炭素の場合には、欠陥部分の酸化や一酸化炭素の脱離といった異なる様相を観測した。窒素酸化物については、グラフェン表面の窒化および酸化がより速やかに始まり、COx、NO、CNといった化学種の解離が起こった。領域c)については、高温条件下でのMDシミュレーションにより末端が酸化された単層カーボンナノチューブの場合には、酸素原子を含む官能基部分が最初に脱着し、残った炭素鎖がたやすくキャップ構造を形成する様が見て取れた。黒鉛は高温と高圧の下で作動しているシステムのための重要な表面の裏材料で、ロケット・ノズルのための、そして、核融合技術のプラズマ分流加減器のための表面の材料としてテストされている。これらのテクノロジーの重要性にもかかわらず、ごくわずかしか高温、燃料燃焼から酸化剤との反応により黒鉛浸食を引き起こしている高圧的な(高いT,P)プロセスまたは融合原子炉でプラズマ壁インターフェースで炭化水素産出高を引き起こしている水素の高温化学スパッタリングについてわかっていない。基礎黒鉛(0001)の既存の穴がこれまでにより大きな穴に終わっている腐食性の種の攻撃の第一の場所であることが、そして、穴の端の化学安定性と"穴の技術についての知識たがって、filling"が石墨の壁材料のパフォーマンスを向上させるために重要であることが、多数の理論的で実験的な研究において明白になった。H22では、グラフェンやカーボンナノチューブでの大きな欠損の修復について研究した。

我々の量子化学に基づいた分子動力学シミュレーションでは、欠損を持つグラフェンシートのシミュレーションに際し周期的境界条件を用い、高温条件下で一定の時間間隔を空けてC2分子をランダムに加えていった。我々は、ポリイン鎖が五員環や七員環を含む環状構造へと変化することにより、グラフェン上の欠損が効率よく修復されることを発見した。さらに、五員環/七員環の対を消費して六員環の数が徐々に増加していくという過程(Stone-Wales転移)から説明できるように、C2を付加していくことによりグラフェン化のエネルギー障壁は減少する。炭素を含む種を豊富に含む減圧下で、グラファイト上の欠損は効率よく修復されると結論づけた。
神経系培養細胞を用いた抗うつ薬の作用機序に関する研究-モノアミン合成系, 受容体伝達機構それぞれに対する直接作用の検討-

61年度の研究実施計画は(1)神経系培養細胞におけるカテコールアミン,セロトニン合成系に及ぼす抗うつ薬の影響(2)C_6グリオーマ細胞のβ受容体に対する抗うつ薬の作用について検討するものであった.このうちカテコールアミンの合成系に対する影響は予備的実験において抗うつ薬の直接的作用が認められないと考えられたため,又セロトニンに関してはNG108-15細胞の合成能が極めて低く検討できなかったため,計画を変更しシナプトゾーム標品をもちいて慢性抗うつ薬投与時のセロトニン再取り込み阻害能およびパロキセチン結合能の変化を検討することによりpresyrapseでの変化をみることとした.この結果,慢性投与によってもセロトニン再とり込み機構,パロキセチン結合は変化を受けないことが明かとなった.(2)に関しては抗うつ薬のβ受容体に対する直接作用の可能性が明かとなったので62年度の計画の中心課題とした. 62年度の計画は(1)C_6グリオーマ細胞を用いたβ受容体に対する抗うつ薬の影響(2)抗うつ薬のレセプター以後の過程に及ぼす影響であった.この研究の結果,新たな知見としてデシプラミン,ミアンセリンにはβ受容体には影響を及ぼさず,直接セカンド・メッセンジャーであるcyclic AMPのβアゴニスト刺激による産生を抑制する作用のあることが明らかとなった.抗うつ薬が細胞内に取り込まれ細胞外濃度の10100倍の濃度に至るとの報告が最近なされており,これを考え併せると我々の知見の持つ意味は大きいと考える.この研究の成果は抗うつ薬の作用機序を新たな視点から見直すものであり,うつ病の成因・病態の解明に寄与するものと考える.更に(1)多くの抗うつ薬について検討し抗うつ薬全般に共通する作用であることの確認(2)レセプター以後のどの段階(G protein,catalytic unitなど)に作用しているかなどの課題が今後の研究計画として考えられるところである.61年度の研究実施計画は(1)神経系培養細胞におけるカテコールアミン,セロトニン合成系に及ぼす抗うつ薬の影響(2)C_6グリオーマ細胞のβ受容体に対する抗うつ薬の作用について検討するものであった.このうちカテコールアミンの合成系に対する影響は予備的実験において抗うつ薬の直接的作用が認められないと考えられたため,又セロトニンに関してはNG108-15細胞の合成能が極めて低く検討できなかったため,計画を変更しシナプトゾーム標品をもちいて慢性抗うつ薬投与時のセロトニン再取り込み阻害能およびパロキセチン結合能の変化を検討することによりpresyrapseでの変化をみることとした.この結果,慢性投与によってもセロトニン再とり込み機構,パロキセチン結合は変化を受けないことが明かとなった.(2)に関しては抗うつ薬のβ受容体に対する直接作用の可能性が明かとなったので62年度の計画の中心課題とした. 62年度の計画は(1)C_6グリオーマ細胞を用いたβ受容体に対する抗うつ薬の影響(2)抗うつ薬のレセプター以後の過程に及ぼす影響であった.この研究の結果,新たな知見としてデシプラミン,ミアンセリンにはβ受容体には影響を及ぼさず,直接セカンド・メッセンジャーであるcyclic AMPのβアゴニスト刺激による産生を抑制する作用のあることが明らかとなった.抗うつ薬が細胞内に取り込まれ細胞外濃度の10100倍の濃度に至るとの報告が最近なされており,これを考え併せると我々の知見の持つ意味は大きいと考える.この研究の成果は抗うつ薬の作用機序を新たな視点から見直すものであり,うつ病の成因・病態の解明に寄与するものと考える.更に(1)多くの抗うつ薬について検討し抗うつ薬全般に共通する作用であることの確認(2)レセプター以後のどの段階(G protein,catalytic unitなど)に作用しているかなどの課題が今後の研究計画として考えられるところである.昭和61年度の研究実施計画は大別すると1)神経系腫瘍細胞(PC-12,NG108-15)におけるカテコールアミン,セロトニン合成系に及ぼす抗うつ薬の影響、2)【β_1】レセプターを有する【C_6】グリオーマ細胞における各種抗うつ薬のレセプター結合能及びcAMPの反応性に及ぼす影響であった。以下1),2)について、これまでに得られた結果を要約する。1)PC-12細胞を【10^(-6)】M,【10^(-8)】Mのデシプラミン,ジメリジン,ミアンセリン存在下で7日間培養を行ない、7日後に薬物を除去した後、ホモジネートを作製し、酵素活性のサンプルとした。チロシン水酸化酵素活性の測定はNagatsuらのL-〔3,5-【^3H】〕チロシン法に準じて行なった。その結果、【10^(-6)】M,【10^(-8)】Mいずれの濃度のデシプラミン,ジメリジン,ミアンセリンもチロシン水酸化酵素活性に影響を及ぼさなかった。従って、これら抗うつ薬はカテコールアミン合成系に対し直接的な影響は持たないと考えられる。2)【C_6】細胞を1時間5日間【10^(-5)】【10^(-7)】Mのデシプラミン存在下で培養した後、ディッシュよりはがして生細胞の浮遊液を作製し結合実験のサンプルとした。受容体結合実験には【^3H】CGP12177を用い、非特異的結合にはプロプラノロール【10^(-6)】

M存在下の結合を用い、scatchard解析を行なってBmaxとKDを算出しコントロール(抗うつ薬非存在下で培養した細胞)と比較した。この結果、【10^(-5)】Mのデシプラミンを曝露した場合、曝露後12時間でBmaxが約23%減少し、KD値に変化は認められなかった。曝露時間の検討を行なったところ、24時間で約30%,5日間で約43%の減少が認められた。現在cyclieAMPの反応性について検討中である。【10^(-5)】Mの濃度は臨床で用いられる用量と比較すると高濃度であり、更に薄い濃度での検討が必要であるが、最近抗うつ薬のレセプターあるいはレセプター以後のメカニズムへの直接作用が報告されており、作用機序を解明する上で興味のある結果である。
血管内皮細胞生理活性因子による内臓肥満制御の分子基盤解明と新規治療法の探索

メタボリックシンドロームは内臓脂肪型肥満を基に、様々な代謝異常を呈し糖尿病や動脈硬化疾患の基盤となる。申請者らは血管新生とadipogenesityの関連性に着目し、血管内皮細胞特異的PDK1欠損(VEPDK1KO)マウスを作製し、PDK1を鍵分子とする血管内皮細胞生理活性因子による内臓脂肪量調節の分子基盤解明を進めてきた。VEPDK1KOマウスでは高脂肪食負荷時の内臓脂肪組織重量増加の抑制、脂肪細胞の小型化、インスリン感受性増強及び耐糖能改善がみられ、その機序として、脂肪組織の血管新生抑制による内臓脂肪量減少が炎症機転の抑制に働く結果であることを解明した。一方、肥満2型糖尿病モデルdb/dbマウスとVEPDK1KOとの交配で得られたdb/db-VEPDK1KOは高脂肪食負荷時と同様に体重減少、内臓脂肪重量の低下を示したが、食後インスリン値の増加、インスリン負荷試験でも筋肉を中心とした全身のインスリン抵抗性がみられた。db/db-VEPDK1KOでは脂肪組織に加えて骨格筋内の血管新生が低下し、さらにインスリン受容体の蛋白発現も低下していた。STZにより高血糖を惹起したVEPDK1KOマウスでも同様の所見を得た。このマウスでは骨格筋のVEGF, VEGFR, HIF1遺伝子発現に変化はなく、VCAM1の高発現を蛋白レベルでも認めた。高血糖マウス骨格筋内の血管新生低下の機序として、PI3K-PDK1シグナル抑制により増加したMAPKシグナルによるVCAM1活性上昇とHIF1シグナル抑制が想定された。以上の結果から、インスリン分泌が保たれたマウスでは、血管内皮細胞特異的PDK1欠損が脂肪組織の血管新生抑制による内臓脂肪量減少に働くものの、糖尿病の遺伝的背景があるかあるいは高血糖にあるマウスでは、骨格内血管新生抑制がみられ、全身のインスリン抵抗性が悪化すると考えられた。従って内臓肥満制御には、脂肪組織内血管特異的なPDK1活性抑制が必要と考えられた。血管内皮細胞特異的PDK1欠損(以下VEPDK1KO)マウスは血管内皮細胞特異的にPDK1遺伝子発現が抑制され、他臓器では発現抑制を認めないこと、PDK1-Aktシグナル伝達は抑制されること、非欠損対照マウスに比し、高脂肪食下の体重抑制、内臓脂肪量減少、細胞小型化を認めることを既に確認してきた。更にVEPDK1KO、コントロールマウスへの高脂肪負荷を行い、OGTT、ITT、食事負荷試験による糖代謝調節能の評価とともに血中脂質レベル、脂質プロファイルの変化を評価した。また脂肪組織における血管新生の評価を行った。更に鎖骨下静脈カテーテル挿入術後、正常血糖高インスリンクランプ法および2-[^<14>C]deoxy glucoseを用いて、グルコース注入量、全身のグルコース取り込み量、解糖量、肝糖放出量、グリコーゲン合成量、全身のインスリン感受性を評価するとともに、肝組織でのインスリン刺激下IRS1,IRS2,Aktのリン酸化レベルを検討した。その結果、VEPDK1KOでは特に高脂肪負荷による耐糖能やインスリン抵抗性への影響は少ないことが明らかになった。その機序として内臓脂肪量の減少が想定され、その機序として、血管新生抑制が明らかになった。また肝糖放出の抑制が認められ、AMPキナーゼ活性化による肝糖新生系律速酵素であるPEPCK等の活性抑制によることが明らかになった。このマウスでは血管内皮細胞のPDK

1欠損によりVEGFからのシグナル伝達が阻害された結果、脂肪組織内の血管新生の低下、脂肪細胞肥大化の抑制がもたされるとともに、小型脂肪細胞の割合が上昇し、血中アディポネクチン値の上昇などを伴い、耐糖能が改善すると思われた。メタボリックシンドロームは内臓脂肪型肥満を基に、様々な代謝異常を呈し糖尿病や動脈硬化疾患の基盤となる。我々は血管内皮細胞PDK1欠損マウス(VEPDK1KO)を作成し、高脂肪食負荷条件で内臓脂肪組織重量の増加抑制、脂肪細胞の小型化、インスリン感受性の亢進が見られることを既に報告してきた。本年度は更に高血糖・肥満時の血管内皮細胞PDK1の肥満形成、耐糖能における機能を解析するため肥満2型糖尿病モデルマウスであるレプチン受容体欠損マウス(db/dbマウス)とVEPDK1KOを交配させ、その表現型を解析した。db/db-VEPDK1KOの出生率は対照群(db/db-PDK^<flox/flox>)マウスと同等で、明らかな血管奇形も認めなかった。db/db-VEPDK1KOは高脂肪食負荷時と同様、16週齢で約7.4%の体重減少、内臓脂肪重量が約14%の低下を示した。しかし、食後インスリン値が約50%増加し、インスリン負荷試験でも筋を中心とした全身のインスリン抵抗性が惹起されていた。糖尿病の遺伝的背景を持たないVEPDK1KOでは高脂肪食負荷によって脂肪組織内のみで血管新生が低下していたが、db/db-VEPDK1KOでは脂肪組織に加えて骨格筋内の血管新生が低下し、さらにインスリン受容体の蛋白発現も低下していた。以上から、高脂肪食のみでは糖尿病の遺伝的背景が無い限り、血管新生の低下は抗肥満・インスリン感受性亢進をもたらすが、糖尿病の遺伝的背景を伴う場合には骨格内血管新生も加えて低下し、全身のインスリン抵抗性が悪化すると考えられた。申請者らは血管新生とadipogenicityの関連性に着目し、血管内皮細胞特異的PDK1欠損(VEPDK1KO)マウスを作製し、PDK1を鍵分子とする血管内皮細胞生理活性因子による内臓脂肪量調節の分子基盤解明を進めてきた。VEPDK1KOマウスでは高脂肪食負荷時の内臓脂肪組織重量増加の抑制、脂肪細胞の小型化、インスリン感受性増強及び耐糖能改善がみられ、その機序として、脂肪組織の血管新生抑制による内臓脂肪量減少が炎症機転の抑制に働く結果であることを解明した(MolEndocrinol 2012)。一方、肥満2型糖尿病モデルdb/dbマクスとVEPDK1KOとの交配で得られたdb/db-VEPDK1KOは高脂肪食負荷時と同様に体重減少、内臓脂肪重量の低下を示したが、食後インスリン値の増加、インスリン負荷試験でも筋を中心とした全身のインスリン抵抗性がみられた。db/db-VEPDK1KOでは脂肪組織に加えて骨格筋内の血管新生が低下し、さらにインスリン受容体の蛋白発現も低下していた。STZにより高血糖を惹起したVEPDK1KOマウスでも同様の所見を得た。この高血糖マウスでは骨格筋におけるVEGF,VEGFR,HIF1遺伝子発現に変化はなく、VCAM1の高発現を蛋白レベルでも認めた。以上の結果から、高血糖マウスの骨格
色素細胞と神経細胞発生機構における相異性と相互作用に関する研究

1.網膜色素上皮(RPE)細胞細胞におけるOtx2遺伝子の機能に関する解析RPE細胞で特異的に発現するOtx2遺伝子の眼発生段階における機能を解析するため、Otx2発現ベクター(pOtx2)および、dominant negativeタイプのOtx2発現ベクター(pENOtx2)を作成し、エレクトロポレーション法を用いてニワトリ胚眼胞領域への遺伝子導入を行った。pOtx2を導入し、発生させた胚では、RPE細胞の増殖が観察された。この結果は、Otx2遺伝子がRPE細胞の増殖を制御していることを示唆している。また、pENOtx2導入個体の場合、RPE細胞の分化が強力に阻害された。阻害された細胞は、神経様の形態及び遺伝子発現を示した。この結果は、Otx2遺伝子はRPE細胞の分化に必須であり、Otx2遺伝子非存在下では、予定RPE細胞は、神経細胞へと分化転換することが示された。pENOtx2を導入した個体では、pENOtx2が導入された細胞に隣接した細胞の分化転換も観察された。2.次に、神経細胞へ分化転換した細胞のより詳細な性質を明らかにするため、様々な神経細胞特異的なマーカータンパク質に対する抗体を用い、組織免疫染色を行った。その結果、RPEに隣接し、その発生系譜も近い網膜神経細胞マーカーは発現せず、脳神経細胞特異的なマーカーの異所的発現が観察された。この結果は、RPE発生においてOtx2を強力に阻害すると、それらの細胞は脳神経系の細胞へと分化転換することが示された。・網膜色素上皮(RPE)と神経網膜(neural retina)発生におけるOtx2遺伝子の機能解析発生中のRPE全休およびnerual retinaの一部の細胞で発現するOtx2遺伝子の機能を解析するために、野生型Otx2およびDominant Negative型のOtx2(EnR-Otx2)発現コンストラクトを作成、ニワトリ胚眼胞領域に導入し、その後の発生を観察した。野生型Otx2コンストラクトを導入した胚では、目立った変化は観察されなかった。EnR-Otx2を導入した胚では、RPE細胞は異常な増殖と細胞死が観察され、神経様の細胞の分化が観察された。マーカー遺伝子の発現の有無などを解析した結果、これらの細胞がneural retina細胞へと分化していることが明らかとなった。また、この異所的なneural retina細胞からは、本来のneural retinaでは分化するはずのphotoreceptor細胞の分化が観察されなかった。EnR-Otx2を導入したneural retina細胞でも、異常な増殖と細胞死が観察され、photoreceptor細胞の分化が阻害されていた。以上の結果は、Otx2遺伝子がRPE細胞の分化に必須であり、この遺伝子の非存在下ではneural retinaに分化すること、neural retina細胞から分化する細胞のひとつであるphotoreceptor細胞の分化にはOtx2の機能発現が必要であることが示された。また、野生型Otx2導入によって形態的変化が観察されなかったことから、Otx2遺伝子を発現していないneural retina細胞は、Otx2の機能を阻害する機構が存在し、それによって多種多様な細胞集団を生み出すという機構を構築しているのではないかと推察される。
充填剤との相互作用を利用した内部架橋形高耐熱性・耐水性一液形水系接着剤の開発

酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤の耐熱性、耐水性を向上させるため、アセトアセチル化ポリビニルアルコールを使用し接着剤の海島構造の制御したり、内部架橋性ビニルモノマーを共重合するなどの改良を行なった結果、80°Cでの耐熱接着強さは市販品の2倍以上に、耐水接着強さは2 MPaを上回り、AA化PVAおよび炭酸カルシウムの使用により高い耐水性をもつEPVAcの開発が期待できることがわかった。酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(PVAc)は水性で取り扱いが容易、低毒性、安価などのメリットを有するが、耐熱性や耐水性が低いことが欠点である。本研究では、保護コロイドに自己架橋性をもつアセトアセチル化ポリビニルアルコール(AA化PVA)等を使用し接着剤の海島構造を制御したり、酢酸ビニルモノマーに内部架橋性ビニルモノマーを共重合するなどの接着剤の分子設計による改良を行なった。平成25年度についてはPVAcの合成と相構造制御による検討を中心に行った。PVAと酢酸ビニル樹脂の相分離構造を制御し、PVAを連続相とした場合および酢酸ビニル樹脂が連続相に近い形となった場合の2タイプのエマルジョンを合成するため、保護コロイドに架橋性をもつアセトアセチル化PVAや完全ケン化の1級水酸基導入PVAを使用し、エマルジョンの粒子径を制御すると当時にグラフト率を変化させ、保護コロイドとエマルジョン樹脂との海島構造を逆転させた組成の異なる数種類のPVAcを重合し、その耐水性および耐熱性について市販品と比較検討した。その結果、AA化PVAを保護コロイドとして使用し、さらにモノマーにビニルトリエトキシシランを酢酸ビニルモノマー/ビニルトリエトキシシラン=99/1(重量比)で追加して重合することで、80°Cでの耐熱接着強さは市販品の2倍以上になることが明らかとなった。耐水性に関しては、1級水酸基変性PVAを使用しエマルジョンの粒子径を大幅に低くした場合、浸せき1日間処理後では市販品およびAA化PVA品よりも接着強さは大きくなり、小粒子径にすることで耐水性がある程度向上することが考えられる。しかしその効果はAA化PVA品の耐水性と比較すると小さく、また4日間の長時間の浸せきでは耐水性が失われることから、粒子径操作による耐水性向上は困難であった。酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(PVAc)の耐熱性や耐水性を改善するため、保護コロイドに自己架橋性をもつアセトアセチル化ポリビニルアルコール(AA化PVA)等を使用し接着剤の海島構造制御や、内部架橋性ビニルモノマーを酢酸ビニルモノマーに共重合するなどの分子設計による改良を行なう。平成26年度は保護コロイドに自己架橋性をもつAA化PVAを使用し、さらに酢酸ビニル樹脂を架橋させるために無機性官能基を有するビニルモノマー数種類を共重合し、無機性官能基部分で酢酸ビニル樹脂が架橋したエマルジョンを作製した。また、ナノクレイ添加による保護コロイドとの相互作用およびエマルジョン樹脂との結合による性能の向上を試みた。その結果、耐熱性の向上については、より反応点の多い架橋性モノマーを共重合することで、80°Cにおける弾性率および架橋密度が上昇することが解った。また充填剤については、親水性モンモリロナイトを使用することでPVAとの相互作用が生じ、高温域における弾性率や80°Cにおける耐熱接着強さが上昇する傾向が見られた。耐水性の向上については、AA化PVAを保護コロイドとして使用することで接着層の吸水率は抑えられ、また水溶出率も一般PVAを使用した場合の半分ほどに抑えられることが解った。さらに水に不溶である炭酸カルシウムを充填剤に使用することで、接着層への吸水を抑えられることが示唆され、耐水接着強さは2 MPaを上回り、目標であったBSEN 204 2003D3の規格値をクリアした。実際の製品化には造膜性等に改良が必要ではあるが、AA化PVAおよび炭酸カルシウムの使用により高い耐水性をもつEPVAcの開発が期待できることがわかった。酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(PVAc)の耐熱性や耐水性を改善するため、過去二年間、保護コロイドに自己架橋性をもつアセトアセチル化ポリビニルアルコール(AA化PVA)等を使用し、接着剤の海島構造制御や内部架橋性ビニルモノマーを酢酸ビニルモノマーに共重合するなどの分子設計による改良を行なってきた。平成27年度は接着剤の耐熱性・耐水性を維持したまま造膜性を向上させたエマルジョンの作製方法と接着性能について検討した。ここでの課題は、保護コロイド量が耐水性にどのように影響を及ぼすのか、また造膜助剤の添加による耐水性の低下を保護コロイド量変化により抑えられるか否かである。また、使用する保護コロイドはコスト低減のため、AA化PVAと一般PVAをブレンドして使用した。その結果、造膜助剤の添加により接着剤のガラス転移点(Tg)は十数°C低温側にシフトし、これに伴って接着強さも低下したが、保護コロイド量を減少させることでEPVAcの水溶出率や吸水率は低下し、通常のPVA量で造膜助剤を添加したEPVAcと比較して24時間水浸せき処理後および96時間水浸せき処理後における接着強さがより高い値を示すことが解った。また、保護コロイド中のAA化PVAの量が多いほど、架橋密度はより高くなり、水溶出率が抑えられた。

また、AA化PVAを保護コロイドに使用したエマルジョンがブレンド系PVAを使用したエマルジョンよりも高い耐水接着性能を示した。すなわち同量のPVAを保護コロイドとした場合、AA化PVAの比率が高いほどEPVAcの耐水性が高くなることが解った。しかし、AA化PVA比率を低下させても、保護コロイドであるPVA量を減少させ充填剤を添加すれば耐水性は改善され、より低コストで高い耐水性をもつEPVAcが開発することが期待できることがわかった。酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤の耐熱性、耐水性を向上させるため、アセトアセチル化ポリビニルアルコールを使用し接着剤の海島構造の制御したり、内部架橋性ビニルモノマーを共重合するなどの改良を行なった結果、80°Cでの耐熱接着強さは市販品の2倍以上に、耐水接着強さは2 MPaを上回り、AA化PVAおよび炭酸カルシウムの使用により高い耐水性をもつEPVAcの開発が期待できることがわかった。近年、特に欧州において高耐熱性・耐水性を有した一液形エマルジョン接着剤の需要が高まっている。そのため本研究では、保護コロイドに自己架橋性をもつアセトアセチル化ポリビニルアルコール等を使用し接着剤の海島構造を制御したり、酢酸ビニルモノマーに内部架橋性ビニルモノマーを共重合するなどの接着剤の分子設計による改良を行なったうえ、上記接着剤にモンモリロナイト等の充填剤を添加し相乗効果による耐水性および耐熱性の向上を図る。また、それらによる性能向上メカニズムの解明を行うことが目的である。本研究で行う高耐熱性・耐水性接着剤の開発は以下の三点である。1.PVAcの合成と相構造制御による検討、2.保護コロイドやエマルジョン樹脂の架橋による検討、3.ナノクレイ添加による検討平成26年度は2.保護コロイドやエマルジョン樹脂の架橋による検討を中心に研究を行う予定であったが進捗が早く、3.ナノクレイ添加による検討のまでほぼ終了した。結果は研究実績の概要に記入したとおり、耐熱性の向上については、より反応点の多い架橋性モノマーを共重合することで、また充填剤については、親水性モンモリロナイトを使用することでPVAとの相互作用が生じ、耐熱接着強さが上昇することがわかった。耐水性の向上については、AA化PVAを保護コロイドとして使用し、炭酸カルシウムを充填剤に使用することで、接着層への吸水を抑えられることが示唆され、耐水接着強さは目標値である2 MPaを上回った。実際の製品化には造膜性等に改良が必要ではあるが、AA化PVAおよびCCの使用により高い耐水性をもつEPVAcの開発が期待できることがわかった。このように当初の予定を超えて研究が進捗したため、「当初の計画以上に進展している」とした。26年度までの研究においてこれら3点の検討はほぼ終わったので、達成度は予定以上である。木質科学平成27年度は昨年度までの成果を踏まえて以下の検討を行う。平成26年度の研究において当初予定していた内容はほぼ終了したが、研究を進めていく中で新たな課題が見つかった。それは、今回用いたエマルジョンは耐熱性や耐水性を向上させるため、どうしてもガラス転移温度や最低造膜温度が高くなり、このままでは実用化が困難であることである。そこで平成27年度は接着剤の耐熱性・耐水性を維持したまま造膜性を向上させたエマルジョンについて検討する。すなわち、酢酸ビニル樹脂エマルジョンの保護コロイドであるPVAの量を、PVA/VAc =10/100、PVA/VAc =7/100とし、それぞれに造膜助剤を添加した計4種のEPVAcについて、フィルム物性や接着性能を測定する。
高性能スポーツマシンの開発と魔球ジャイロボールの解明

本研究では,幅広い球速で,多様な変化球(球種)を高い精度で投球可能な野球用および卓球用高性能投球機(マシン)を開発し,野球では「ツーシーム」をはじめ,魔球とも称される「ジャイロボール」,また,卓球で注目されている「チキータ」等の高度な球種の空力特性や飛翔軌道を解明する.開発するマシンは,球速,スピン数,スピン軸を独立に制御可能な4ローラ式投球機構を用いる.本マシンでは,野球ボールの縫い目を巧みに利用した把持・リリース動作を行う実投手と同様,手の人差指(示指)を模倣した,柔らかく滑りにくい柔剛合わせ持つ剛性可変把持装置と,縫い目を利用して球を発射するローラを新たに開発する.開発した両マシンを用いて,微妙に変化する飛翔軌道や特異なバウンド挙動等,未だ解明されていない高度な球種の秘密を明らかにする.本年度は,上下2つの発射ローラ,左右2つのジャイロローラを用いた4ローラ式ピッチングマシンを設計,製作した.対向する2つのジャイロローラは,両者の交差角を変更することが可能である.各ローラ回転数と交差角を調整することにより,ツーシームやジャイロボールはもちろん,任意の球速かつスピン数のあらゆる球種(変化球)のボールを投球できることを確認した.また,卓球用4ローラ式発射マシンの基本設計,詳細設計を行った.卓球ボールは,縫い目がないものの低強度で滑りやすい.このため,ボールを4点で適切な力で把持し,精度良く案内できるように,卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等)を検討した.また,卓球のスピン数は桁違いに高く8000 rpm以上になる.この高スピン数を実現するため,ブラシレスDCモータを用いたインバータ制御を行う.これより,幅広い球速,ドライブやカット,チキータを含むすべての球種を発射可能な卓球用マシンを開発する.幅広い球速,かつ様々な球種(変化球)を投球可能な野球用投球機(ピッチングマシン)を設計・製作できた.当該マシンを用いた投球実験を行った結果,最高球速160km/h,ツーシームやジャイロボールなど高度な球種(変化球)を投球できていることを高速度ビデオの画像から確認した.また,幅広い球速,かつすべての球種を発射可能な卓球用4ローラ式発射マシンの基本設計,詳細設計を行った.卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等),高スピン数に対応したモータおよび制御装置の仕様を検討した.製作した野球用投球機(ピッチングマシン)の投球性能をさらに向上させるため,ローラ材質やローラ形状をCAEによる投球シミュレーションを用いて最適化し,投球精度を向上することを検討する.卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等)を検討し,卓球用4ローラ式発射マシンの製作を実施する.また,製作した卓球マシンを用いた発射実験を行い,幅広い球速,ドライブやカット,チキータを含むすべての球種を高発射精度で発射可能な卓球用マシンを開発する.本研究では,幅広い球速で,多様な変化球(球種)を高い精度で投球可能な野球用および卓球用高性能投球機(マシン)を開発し,野球では「ツーシーム」をはじめ,魔球とも称される「ジャイロボール」,また,卓球で注目されている「チキータ」等の高度な球種の空力特性や飛翔軌道を解明する.開発するマシンは,球速,スピン数,スピン軸を独立に制御可能な4ローラ式投球機構を用いる.本マシンでは,野球ボールの縫い目を巧みに利用した把持・リリース動作を行う実投手と同様,手の人差指(示指)を模倣した,柔らかく滑りにくい柔剛合わせ持つ剛性可変把持装置と,縫い目を利用して球を発射するローラを新たに開発する.開発した両マシンを用いて,微妙に変化する飛翔軌道や特異なバウンド挙動等,未だ解明されていない高度な球種の秘密を明らかにする.本年度は,上下2つの発射ローラ,左右2つのジャイロローラを用いた4ローラ式ピッチングマシンを設計,製作した.対向する2つのジャイロローラは,両者の交差角を変更することが可能である.各ローラ回転数と交差角を調整することにより,ツーシームやジャイロボールはもちろん,任意の球速かつスピン数のあらゆる球種(変化球)のボールを投球できることを確認した.また,卓球用4ローラ式発射マシンの基本設計,詳細設計を行った.卓球ボールは,縫い目がないものの低強度で滑りやすい.このため,ボールを4点で適切な力で把持し,精度良く案内できるように,卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等)を検討した.また,卓球のスピン数は桁違いに高く8000 rpm以上になる.この高スピン数を実現するため,ブラシレスDCモータを用いたインバータ制御を行う.これより,幅広い球速,ドライブやカット,チキータを含むすべての球種を発射可能な卓球用マシンを開発する.幅広い球速,かつ様々な球種(変化球)を投球可能な野球用投球機(ピッチングマシン)を設計・製作できた.当該マシンを用いた投球実験を行った結果,最高球速160km/h,ツーシームやジャイロボールなど高度な球種(変化球)を投球できていることを高速度ビデオの画像から確認した.また,幅広い球速,かつすべての球種を発射可能な卓球用4ローラ式発射マシンの基本設計,詳細設計を行った.卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等),高スピン数に対応したモータおよび制御装置の仕様を検討した.製作した野球用投球機(ピッチングマシン)の投球性能をさらに向上させるため,ローラ材質やローラ形状をCAEによる投球シミュレーションを用いて最適化し,投球精度を向上することを検討する.

卓球ボールに適した把持装置およびローラ(材質,形状等)を検討し,卓球用4ローラ式発射マシンの製作を実施する.また,製作した卓球マシンを用いた発射実験を行い,幅広い球速,ドライブやカット,チキータを含むすべての球種を高発射精度で発射可能な卓球用マシンを開発する.
コミュニケーションに注目した健康相談活動支援システムについての基礎的研究

本研究は、学校における健康相談活動を支援するシステム構築に必要となる基礎的事項のうち、特にコミュニケーションに着目して研究を遂行している。本年度は、前年度までの成果および研究の継続性を考慮し、後述する三つの分野を設定した。我々は、これらを学校における健康相談活動支援システムに寄与させるべく研究活動を実施してきた。まず、「コミュニケーションロボット導入が健康相談活動支援に及ぼす影響」については、研究期間全体にわたり、保健室にコミュニケーションロボットを設置している。このことから、コミュニケーション要素についてのVisual Analog Scale(以下「VAS」と称する)による主観評価を測定し、後述する「VASを応用した主観評価視覚化解析手法」により、コミュニケーション要素の特徴を表現することが可能になっている。また、「コミュニケーション要素の主観評価についての少量の回答数に対する効果的な視覚化と特徴抽出」について、コミュニケーション要素の主観評価測定へのVAS応用に着目し、視覚化と特徴抽出が可能な手法を開発・提案してきている(開発・提案した手法:基本統計量・単変量散布図と箱ひげ図を組み合わせた描画による主観評価値の分布の明示・階層的/非階層的クラスタリング分析といった手法の組み合わせ)。そこで、本手法を生徒のインターネット依存傾向測定尺度に応用し、それらの特徴抽出が可能であることを確認してきている。更に、「1/fゆらぎ音の聴取における情動を制御する要素の特定」については、1/fゆらぎ音を提示することで、健康相談活動支援における対象者の情動を安定化し、情動の制御が可能となる示唆を得ることができている。以上の成果により、我々が既に開発し、提案してきている健康相談活動支援システムに対し、上記のようなテーマに沿ったツールが有益であるものと考えるに至った。本研究は、学校における健康相談活動を支援するシステム構築に必要となる基礎的事項を目的とし、特にコミュニケーションに着目して研究を遂行している。本年度においては、「コミュニケーションに着目した健康相談活動支援ツールの開発」を目的として、中でもコミュニケーションに影響を与える要素についての検討を行ってきた。具体的には「コミュニケーション要素の評価への応用を目指したVisual Analog Scale(以下「VAS」と称する)を応用した携帯端末向けソフトウェアの開発」「情動を制御する要素の特定のための超音波領域における1/fゆらぎ音聴取」「健康相談支援活動に対するコミュニケーションロボット導入の試み」の三点に着目し、それらを学校における健康相談支援活動を支援するシステムに寄与させるべく研究活動を実施してきた。まず、「コミュニケーション要素の評価への応用を目指したVASを応用した携帯端末向けソフトウェアの開発」については、開発された携帯端末向けソフトウェアが質問紙によるものと遜色なく利用できることがわかった。次に、「情動を制御する要素の特定のための超音波領域における1/fゆらぎ音聴取」については、非可聴音(超音波)の聴取により、音程やリズムなどの先入観なく情動を制御する要素の抽出を目指している。その結果、超音波聴取者の自律神経活動が1/fゆらぎにより制御できる可能性が示唆された。三点目として「健康相談支援活動に対するコミュニケーションロボット導入の試み」についてその構想を示し、今後の研究の方向性を示すことができた。以上の成果により、我々が既に開発し提案してきている健康相談支援活動を支援するシステムの発展充実を図るために、コミュニケーションに注目したツールが有益であるものと考えるに至った。「コミュニケーション要素の評価への応用を目指したVASを応用した携帯端末向けソフトウェアの開発」についての知見を国際会議で発表し、さらに国際誌における査読付き原著論文として公表している。また、「情動を制御する要素の特定のための超音波領域における1/fゆらぎ音聴取」に関して2件の学会口頭発表につなげている。さらに「健康相談支援活動に対するコミュニケーションロボット導入の試み」について1件学会発表を行った。関連して、招待講演1件を行っている。以上の成果を踏まえ、研究目的に照らし合わせたうえで自己点検した結果、現在までの達成度については、おおむね順調に進展していると評価する。本年度は、前年度の成果および研究の継続性を考慮し、後述する三つの分野を設定した。最初に、「コミュニケーション要素の主観評価についての少量の回答数に対する効果的な視覚化と特徴抽出」について、コミュニケーション要素の主観評価測定へのVisual Analog Scale(以下「VAS」と称する)の応用に着目した。その結果、VAS主観評価測定の少数の回答結果から、視覚化と特徴抽出が可能な手法を開発・提案することができた(開発・提案した手法:基本統計量・個々の主観評価を明示した箱ひげ図の描画・デンドログラム(樹形図)の描画による階層的クラスタリング分析・k-meansによる非階層的クラスタリング分析といった手法の組み合わせ)。次に、「超音波領域における1/fゆらぎ音の聴取における情動を制御する要素の特定」については、健康相談活動支援における対象者の情動を安定化し、先入観を与えない音源としての超音波領域の1/fゆらぎ音を提示した結果、1/fゆらぎ音のゆらがせ方により情動の制御が可能となる示唆を得ることができた。さらに、「コミュニケーションロボット導入が健康相談活動支援に及ぼす影響」については、保健室にコミュニケーションロボットを設置し、VASによるコミュニケーション要素についての主観評価を測定し、前述したVASによる主観評価視覚化解析手法により、その特徴を示すことが可能になっている。

以上の成果により、我々が既に開発し、提案してきている健康相談活動支援システムに対し、上記のようなテーマに沿ったツールが有益であるものと考えるに至った。「コミュニケーション要素の主観評価についての少量の回答数に対する効果的な視覚化と特徴抽出」については、査読付き原著論文1本として公表する他、国際会議での発表も行い、"Best Presentation Award"を受賞した。さらに、国内学会発表も行っている。また、「超音波領域における1/fゆらぎ音の聴取における情動を制御する要素の特定」に関連する研究については、査読付き原著論文1本・国際会議発表2件・国内学会発表2件という成果を得ている。一方、「コミュニケーションロボット導入が健康相談活動支援に及ぼす影響」に関しては、国内学会での発表を2件行っている。さらに、以上の成果に関連した招待講演を2件行っている。以上の成果を踏まえ、研究目的に照らし合わせたうえで自己点検した結果、現在までの達成度について「おおむね順調に進展している」と評価する。本研究は、学校における健康相談活動を支援するシステム構築に必要となる基礎的事項のうち、特にコミュニケーションに着目して研究を遂行している。本年度は、前年度までの成果および研究の継続性を考慮し、後述する三つの分野を設定した。我々は、これらを学校における健康相談活動支援システムに寄与させるべく研究活動を実施してきた。まず、「コミュニケーションロボット導入が健康相談活動支援に及ぼす影響」については、研究期間全体にわたり、保健室にコミュニケーションロボットを設置している。このことから、コミュニケーション要素についてのVisual Analog Scale(以下「VAS」と称する)による主観評価を測定し、後述する「VASを応用した主観評価視覚化解析手法」により、コミュニケーション要素の特徴を表現することが可能になっている。また、「コミュニケーション要素の主観評価についての少量の回答数に対する効果的な視覚化と特徴抽出」について、コミュニケーション要素の主観評価測定へのVAS応用に着目し、視覚化と特徴抽出が可能な手法を開発・提案してきている(開発・提案した手法:基本統計量・単変量散布図と箱ひげ図を組み合わせた描画による主観評価値の分布の明示・階層的/非階層的クラスタリング分析といった手法の組み合わせ)。そこで、本手法を生徒のインターネット依存傾向測定尺度に応用し、それらの特徴抽出が可能であることを確認してきている。更に、「1/fゆらぎ音の聴取における情動を制御する要素の特定」については、1/fゆらぎ音を提示することで、健康相談活動支援における対象者の情動を安定化し、情動の制御が可能となる示唆を得ることができている。
コバルト触媒/有機触媒ハイブリッドによるC-H活性化を起点とする不斉触媒反応

Cp*Rh(III)触媒およびキラルジスルホン酸イオンを用いる反応系について検討をおこなった。モデル反応である2-フェニルピリジン類と不飽和ケトンとの反応について、反応条件の最適化と基質一般性の検討をおこない、多くの基質について高いエナンチオ選択性で付加反応が進行することを示した。さらに6-アリールプリンと不飽和ケトンと反応について検討をおこなったところ、上記で最適であったビナフチルジスルホン酸(BINSA)ではなく、新たに開発したスピロ型ジスルホン酸(SPISA)を用いた場合により高いエナンチオ選択性が発現することを見出した。また反応機構に関する実験もおこない、プロトン化の段階でエナンチオ選択性が発現している可能性が高いことがわかった。従来計画にはなかったが、上記のハイブリッド触媒を用いると、分子内のオキシアミノ化反応においてエナンチオ選択性が発現することを発見したため、さらなる検討をおこなったところ、ジスルホン酸の置換基をチューニングすることでエナンチオ選択性および反応性に大きな影響を与えることがわかり、高いエナンチオ選択性を発現する触媒を見出すことができた。添加剤等の効果についても重要な知見が得られており、こちらの反応についても引き続き検討をおこなっていく予定である。コバルト触媒を用いた反応系では、キラルジスルホン酸を用いた場合は反応性が低く、いまだ良好な結果が得られていないが、キラルカルボン酸を用いたハイブリッド触媒系を用いることで、不斉付加反応および不斉C-H活性化反応において良好な選択性が得られることがわかった。コバルト触媒に関しては、キラルCpとの組み合わせも含めて検討していく予定である。ロジウム/キラルスルホン酸系について良好な結果が得られたほか、予想外の反応系も見出すことができた。コバルト触媒についてはやや検討が遅れているが、キラルカルボン酸の方が有効であることがわかった。引き続きキラルスルホン酸やカルボン酸とのハイブリッド触媒系を探索していく。従来想定していた不斉多成分反応について良好な結果が得られなかったため、やや計画を変更し、キラルホウ素触媒によるカルボン酸活性化とのハイブリッド化や、触媒的配向基を利用した反応系、水素結合触媒などとのハイブリッド化など、より広範な有機触媒との組み合わせを検討する予定である。
脳心血管疾患危険因子に対する薬物治療の医療薬学・経済学的検討

降圧治療中患者に関する追跡研究(J-HOME-Morning/Elderly研究)は、最終的な追跡率が80%を超え、すでに回収・データ入力を終えていた1次・2次調査の結果は、「降圧治療中患者における家庭血圧管理と腎機能低下に関する縦断的検討:J-HOME-Morning研究」との演題名で発表した。また、今年は、日本全国の降圧治療中患者の家庭血圧管理状況と脳心血管疾患の発症・死亡の関連について報告する。高血圧治療の第一選択薬および家庭血圧の降圧目標に関する大規模介入試験であるHOMED-BP研究は、2010年5月で登録患者の追跡期間を終了とし、対象者の約94%の予後に関する情報が得られた。家庭血圧値に基づく降圧治療における降圧目標に関する最終結果を、2011年の第33回日本高血圧学会総会において報告する。その他、既存研究の基盤に基づいて、慢性疾患治療薬に関する医療薬学的研究を行い、順調に結果の発表及び論文化を行った。慢性疾患に対する治療に関する情報に基づいて、医療経済的評価を行うという新規研究については、東北大学病院の処方履歴およびレセプトデータの利用手続きが間に合わなかったため、アンジオテンシンII受容体拮抗薬(ARB)高用量群とARBと利尿薬の合剤群で家庭血圧の降圧効果を比較したJ-HOME-AI研究のデータを用いて、薬剤経済学的検討を行い、ARB高用量を用いる治療に比べて、合剤による高血圧治療は、生存年数を短縮させることなく医療費の削減につながることを明らかにした。東北大学病院における新規研究については、「臨床研究に関する倫理指針」が改正され、平成21年4月1日から施行されることになり、改正後の指針に基づいて準備を進めるため、2年目以降の計画として実施予定である。各種既存研究のひとつであるJ-HOME-Morning研究およびJ-HOME-Elderly研究は、日本全国の主治医の下で家庭血圧測定を行っている降圧薬服用中の本態性高血圧患者約3500名を対象として、各種血圧管理状況および降圧薬使用の変遷とそれらが予後に与える影響を検討する追跡研究であるが、2008年度より3次調査・イベント調査が開始され、それぞれ70%程度の調査票回収を終えた。回収を終えている1次調査の結果を元に、第14回日本薬剤疫学会学術総会で「家庭血圧測定と降圧薬使用:J-HOME研究およびJ-HOME追跡(Morning)研究より」との演題名で発表を行った。また、J-HOME-Morning研究の1次調査から2次調査までのデータ収集が完了した患者において血圧管理の変化の要因について分析を行い、朝の家庭血圧管理状況改善と関速する要因を明らかにした。家庭血圧を指標とした高血圧治療に関する介入試験であるHOMED-BP研究は、2009年4月で新規患者登録が終了される予定であり、2008年度中に必須データの欠損を減らすことが急務であった。2008年度中に事務局からの問合せに加え、多数の施設へ複数回訪問調査に出向き、約70%の施設において必須データ入力が完了された。β遮断薬の有効性評価に関するJ-HOME-HR研究が2008年7月に開始され全国の参加施設より58例が登録され、選択基準に合致し、β遮断薬投与後8週が経過した終了症例は31例である。今後、登録された症例の確実な追跡を行う必要がある。市中病院における研究としては、仙台市中病院において、Ca拮抗薬の日間変動性に対する効果や脂質異常症治療薬・降圧薬の後発医薬品に関する同等性の評価を行い、各種学会・学術雑誌において結果発表を行った。各種既存研究の一つである降圧治療中患者に関する追跡研究であるJ-HOME-Morning研究およびJ-HOME-Elderly研究は、2009年度末時点で3次調査・イベント調査回収率が80%を超え、それらデータの入力を進めている。回収を終えている1次調査・2次調査の結果を元に、第32回日本高血圧学会総会で「降圧治療中患者における家庭血圧管理と心電図上左室肥大の改善に関する縦断的検討:J-HOME-Morning(追跡)研究」、「治療中高血圧患者における家庭血圧コントロール改善・悪化の要因に関する検討:J-HOME-Morning研究」、「高齢者高血圧患者における早朝家庭血圧管理と降圧治療:J-HOME-Elderly研究」との演題名で発表を行った。家庭血圧を指標とし、高血圧治療の第一選択薬および降圧目標に関する大規模介入試験であるHOMED-BP研究は、2009年4月で新規患者登録が終了され、2009年度末をもってベースラインデータの回収が約95%終了し、データが固定された。2010年の高血圧学会総会にて、ベースラインに関する結果報告予定である。β遮断薬の有効性評価に関する介入試験であるJ-HOME-HR研究は2009年4月をもって試験が終了し、β遮断薬の家庭心拍効果および上室性不整脈の改善効果に関して「高血圧患者におけるβ遮断薬投与の家庭心拍減少および降圧効果検証のための介入研究:J-HOME-HR研究」との演題名で第32回日本高血圧学会総会にて発表を行った。市中病院における研究としては、降圧薬・脂質異常症治療薬の有効性や先発医薬品と後発医薬品の同等性に関する評価を行った。上記の各種既存研究に関しては、これまでに得られた結果については、学会報告以外に、各種学術雑誌へ報告を行っている。東北大学病院における新規研究については、脂質異常症治療薬であるHMG-CoA還元酵素阻害薬または高尿酸血症治療薬であるアロプリノール服用者のスクリーニング作業と同時に、研究実施体制の整備がほぼ終了し、来年度中には結果報告が可能な状態にある。

降圧治療中患者に関する追跡研究(J-HOME-Morning/Elderly研究)は、最終的な追跡率が80%を超え、すでに回収・データ入力を終えていた1次・2次調査の結果は、「降圧治療中患者における家庭血圧管理と腎機能低下に関する縦断的検討:J-HOME-Morning研究」との演題名で発表した。また、今年は、日本全国の降圧治療中患者の家庭血圧管理状況と脳心血管疾患の発症・死亡の関連について報告する。高血圧治療の第一選択薬および家庭血圧の降圧目標に関する大規模介入試験であるHOMED-BP研究は、2010年5月で登録患者の追跡期間を終了とし、対象者の約94%の予後に関する情報が得られた。家庭血圧値に基づく降圧治療における降圧目標に関する最終結果を、2011年の第33回日本高血圧学会総会において報告する。その他、既存研究の基盤に基づいて、慢性疾患治療薬に関する医療薬学的研究を行い、順調に結果の発表及び論文化を行った。慢性疾患に対する治療に関する情報に基づいて、医療経済的評価を行うという新規研究については、東北大学病院の処方履歴およびレセプトデータの利用手続きが間に合わなかったため、アンジオテンシンII受容体拮抗薬(ARB)高用量群とARBと利尿薬の合剤群で家庭血圧の降圧効果を比較したJ-HOME-AI研究のデータを用いて、薬剤経済学的検討を行い、ARB高用量を用いる治療に比べて、合剤による高血圧治療は、生存年数を短縮させることなく医療費の削減につながることを明らかにした。