hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セミインタクト細胞核を用いた第三世代試験管内転写系の開発

真核生物の転写制御を理解する上で、裸のDNAや再構成されたクロマチンを鋳型とした試験管内転写系が大きな役割を果たしてきた。しかし、細胞核ではDNAは高次クロマチン構造を取って存在しているため、これらの試験管内転写系により得られた知見が、どの程度細胞内の転写を反映しているかは定かではない。そこで、生細胞における転写制御機構を解明するためのモデル系として、細胞核構造・クロマチン構造を保持しつつ可溶性因子の除去と供給が可能なセミインタクト細胞を用いた転写系の構築を試みた。昨年度の研究により、非イオン性界面活性剤で膜を透過性にしたセミインタクト細胞にHeLa細胞抽出液を添加することで、ブロモウリジン三リン酸の取り込みを指標にした転写活性が上昇することを見出している。さらに、この転写活性の上昇は、転写の伸長反応の促進に加えて新規の開始反応にも起因することが示唆されている。そこで、テトラサイクリン(tet)誘導性レポーター遺伝子を持つ細胞からセミインタクト細胞を調整し、細胞抽出液とtet特異的転写活性化因子(Gal4-VP16)を添加することで、新規の転写が誘導されるかどうか検討した。その結果、tet依存的にレポーター遺伝子の転写が起こることが明らかになった。また、その転写産物はGal4-VP16の量に依存して増加した。これらの結果は、細胞抽出液と転写活性化因子によりセミインタクト細胞クロマチンの転写活性化を誘導できることを示している。今後、この系を利用して、クロマチン転写に関わる因子や転写活性化に伴うクロマチン構造変換を明らかにすることが可能になると考えられる。また、セミインタクト細胞と抽出液をそれぞれ異なる細胞種から調整し、それらを組み合わせることによって、発生・分化・組織特異的転写制御機構の解明も期待される。生細胞の細胞核における転写制御機構を解明するために,細胞核構造・クロマチン構造を保持しつつ可溶性因子の除去と供給が可能なセミインタクト細胞を用いた転写系の構築を試みた.これまでの予備的実験により,非イオン性界面活性剤で膜を透過性にしたセミインタクト細胞にHeLa細胞抽出液を添加することでブロモウリジン三リン酸(BrUTP)の取り込みを指標にした転写活性が上昇することを見出している.そこで,この転写活性の上昇が転写伸張反応の促進のみによるものか転写開始反応も起こっているのかを区別することを試みた.第一のアプローチとして転写開始に必要な基本転写因子(TFIIB,TFIIH)を細胞抽出液より除去し,転写活性に与える影響を解析した.その結果,TFIIHを90%以上除去してもBrUTPの取り込みにはほとんど影響を与えなかった.しかしながら,開始から伸張に至る反応が転写律速段階であることを考えると,BrUTP全体の取り込みに新たな開始反応が与える影響はわずかであり,この結果はいかようにも解釈できる.そこで,転写開始一般を検出するためには,BrUTPの取り込みよりもβ位に放射能標識されたGTPを用いることが賢明であると考え,現在その実験を計画中である.また,テトラサイクリン(tet)とGa14-VP16融合タンパク質により転写が誘導されるレポーター遺伝子を持つ細胞を用いて,セミインタクト細胞において転写因子依存的に特定の遺伝子の転写が誘導できるかどうかを検討している.現在,tet誘導性レポーター遺伝子を持つ細胞からセミインタクト細胞を調整し,細胞抽出液,Ga14-VP16,tet,NTPの存在化でインキュベート後,RNA蛍光in situハイブリダイゼーション(RNA-FISH)およびRT-PCRによる転写産物の検出を試みている.真核生物の転写制御を理解する上で、裸のDNAや再構成されたクロマチンを鋳型とした試験管内転写系が大きな役割を果たしてきた。
製品に対する期待，魅力評価，記憶に関わる認知神経メカニズムの解明

今日,技術力やコスト競争力だけで製品の差別化が実現しにくくなる反面,小型化やデジタル化などによって製品形状やインタフェースの自由度が高まってきており,多種多様な製品が競合した状況にあると言える.このような中で,ユーザの期待を満たすだけでなく,期待を超えるような魅力的な製品を設計するためには,製品に対するユーザの感性やユーザビリティなどの直接的な評価過程と併せて,製品に対する期待や,製品に関する経験の記憶など製品体験に関わる一連の認知過程を考慮に入れる必要がある.本研究課題では,ユーザの製品に対する一連の認知情報処理過程を主観,行動,生理指標により認知神経科学的観点から精査した.製品に関わるユーザの期待とその後の感情反応を説明する新たな認知モデルを構築し,本モデルに基づき期待の形成,美的感性評価に関わる実験的検証を行った.行動実験および脳波計測実験により,期待の生成・維持,美的感性に関する情報処理過程の要因分析を行い,製品に対するユーザの認知的評価構造を明らかにした.また,製品評価の潜在的・無意識的情報処理を検討するための定量的感性評価法として,脳波計測法を用いた新たな評価手法を構築した.本研究課題により,製品評価に関わる一連の顕在的・潜在的認知情報処理過程を明らかにし,新たな設計理論,手法の構築への道筋をつけることができた.本研究課題で得られた成果は国際会議,学術雑誌において発表を行った.現在の市場では,多種多様な製品が生産され消費されているが,製品の基本性能の成熟などにより,製品間で差別化を図ることが難しくなっている.このような状況の中,ユーザに製品を選択してもらうため,製品の付加価値,特に魅力品質が注目されている.ユーザと製品の接点を考えると,最初に評価されるものとして製品形態の魅力が挙げられるが,感性的な魅力を持つ形態は設計者やデザイナの経験によって作られているのが現状である.本研究課題では,ユーザにおける製品の魅力評価メカニズムを神経基盤も含めて明らかにすることを目的として,特に製品形態に焦点を当て,製品を見てから感性評価に至るまでの評価プロセスを,主観指標(印象評価)および生理指標(脳波計測)により検討を行った.本研究では,まず製品形態に対する美的感性評価について,人間の認知情報処理プロセスに基づく認知神経モデルを構築した.本モデルに基づき,形態評価語,感情評価語などからなる評価語を用いた製品形態に対する印象評価実験を行い,視覚処理から感性処理にいたるまでの製品形態に対する美的感性ごとの評価プロセスの違いを抽出した.また,製品形態の美的感性に関わる潜在的評価プロセスを脳波計測により検討した.その結果,製品形態の美的感性評価時に短潜時(100msec)から前頭前野が活性化していることが明らかになり,自己の評価基準との照合を早い段階から行っていることが示唆された.製品の第一印象評価時における認知神経メカニズムを主観評価,脳波計測により検討し,製品形態の魅力評価に関わる顕在・潜在的プロセスを明らかにすることができた.本研究課題の目的は,日常で使用される製品の付加価値,特に魅力品質に関わるユーザの顕在的・潜在的評価プロセスを認知神経科学的な観点から明らかにし,魅力的な製品を設計するための新たな設計理論,手法を構築することである.日常使用する製品のユーザ体験を使用場面,時間経過などから要素分解し,製品形態の視覚的要素は第一印象として最初に評価されるものであり,製品の実際の使用に先立つ期待の形成や後々の印象を形成する魅力要素であることから,特に重点を置いて検討を行っている.本研究課題において構築した製品形態に対する美的感性評価の認知情報処理モデルに基づき,さまざまな製品の形態に対する美的評価時における脳内活動の時間的・空間的パタンを脳波計測により精査し,製品間および美的感性間での相違点を明確にした.本研究課題で得られた成果は,国際会議および学術誌において発表を行った.製品の魅力品質に関するユーザ評価の中で,特に製品形態の視覚的要素に関わる脳内認知情報処理メカニズムの検討を行った.異なるカテゴリの製品および美的感性における情報処理プロセスの特徴を多チャンネル脳波計測により精査した.本研究課題は,日常的に使用する製品の付加価値,特に感性品質に関わるユーザの顕在的・潜在的評価プロセスを認知神経科学的な観点から明らかにし,魅力的な製品を設計するための新たな設計理論,設計手法を構築することを目的としている.ユーザと製品との接点の中で,最初に生じる感性評価であるユーザの美的感性に基づく製品形態に対する評価に焦点を当てた検討を進めている.製品形態を見てから,美的評価を行うまでの情報処理を,感覚入力,視覚処理,情動処理,出力(美的評価,選好判断)に分け,製品形態に対する美的感性の情報処理プロセスについて脳波計測を用いた検討を行った.製品形態の美的評価時には,前頭前野,側頭葉,後頭葉の活動がみられ,自己の評価基準との照合,記憶処理,視覚処理などが関与している可能性が示唆された.評価の度合いによる脳活動の違いが,かっこよさ,かわいさと比較して,美しさ評価時では時間的に遅れて現れたことから,美的感性ごとの処理の複雑さが処理時間の違いとして反映された可能性が考えられる.製品に対する美的感性に関する人間の情報処理メカニズムを理解するために,認知神経科学的アプローチによる脳波計測実験を行った.その知見を基に製品形態の美的感性に関わる情報処理プロセスモデルを構築した.今日,技術力やコスト競争力だけで製品の差別化が実現しにくくなる反面,小型化やデジタル化などによって製品形状やインタフェースの自由度が高まってきており,多種多様な製品が競合した状況にあると言える.

このような中で,ユーザの期待を満たすだけでなく,期待を超えるような魅力的な製品を設計するためには,製品に対するユーザの感性やユーザビリティなどの直接的な評価過程と併せて,製品に対する期待や,製品に関する経験の記憶など製品体験に関わる一連の認知過程を考慮に入れる必要がある.本研究課題では,ユーザの製品に対する一連の認知情報処理過程を主観,行動,生理指標により認知神経科学的観点から精査した.製品に関わるユーザの期待とその後の感情反応を説明する新たな認知モデルを構築し,本モデルに基づき期待の形成,美的感性評価に関わる実験的検証を行った.行動実験および脳波計測実験により,期待の生成・維持,美的感性に関する情報処理過程の要因分析を行い,製品に対するユーザの認知的評価構造を明らかにした.また,製品評価の潜在的・無意識的情報処理を検討するための定量的感性評価法として,脳波計測法を用いた新たな評価手法を構築した.本研究課題により,製品評価に関わる一連の顕在的・潜在的認知情報処理過程を明らかにし,新たな設計理論,手法の構築への道筋をつけることができた.本研究課題で得られた成果は国際会議,学術雑誌において発表を行った.引き続き,製品に対する期待,魅力評価および記憶に関わる認知情報処理について主観・生理指標により脳内処理の時間的・空間的推移を明らかにし,顕在・潜在的プロセスの両面から検討する.製品評価に関わる一連の認知情報処理について主観・生理指標(脳波)を用いた検討を進め,製品評価の顕在的・潜在的過程を検討するための定量的感性評価法として脳機能計測技術を用いた新たな評価手法の構築を目指す.脳波計測を用いた美的感性の情報処理プロセスの評価手法を構築するとともに,製品形態のどのような視覚的要素がこれらの情報処理を活性化させることに寄与するのかを明らかにしていく.研究進捗状況により,国際会議,学術誌への発表が多く生じたため.研究進捗状況により,国際会議,学術誌への発表が多く生じたため,国際会議参加費,渡航費,学術誌投稿費に繰り入れる.国際会議旅費,学術誌投稿費に繰り入れる.
廃棄物溶融スラグへのCa, Al還元物の高温溶解／スラグ安定化ダイナミクスの解明

本研究では都市ごみ等の溶融処理過程で粘度調整剤として用いられ、ポップアウト現象の原因となる遊離CaOのCaO-SiO2-Al2O3系溶融スラグへの溶解・安定化挙動の定量的把握を目的とした.この結果、スラグ成分(塩基度,MgO,FeO含有率),溶解温度,CaO粒子径がCaO粒子の溶解速度に及ぼす影響を実験的に明らかにした。また,溶融スラグへのCaO粒子の溶解速度式を決定し、遊離CaOの安定化時間の推算を可能とした.本研究は都市ごみ等の溶融処理過程でCaO(CaCO3)あるいは脱硫過程で生成するCaSO4, CaS等のSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへの溶解挙動解明および溶解速度式の導出を目的としている.本研究遂行に当たり,本年度はCaCO3, SiO2, Al2O3試薬粉末をスラグ模擬試料に選び,種々の重量組成に調整した後,CaCO3粒子を加えてN2雰囲気下でのCaO粒子の溶融スラグへの溶解量の経時変化を測定した.スラグ溶融開始後,所定時間ごとにアルミナるつぼを加熱炉から取り出してN2雰囲気下で急冷した後,スラグ固化体中に残存する未溶解のCaを遊離Caとしてエチレングリコール法に基づいて定量し,カルシウム化合物の溶融スラグ内への溶解量の経時変化を調べた.実験パラメータとしてはCaCO3粒径,スラグ組成(塩基度, C/S比),溶融スラグ粘度,溶融温度を検討した.本実験ではSiO2-Al2O3-CaO系模擬スラグはいずれのスラグ組成においても1723 Kでは実験開始後5分程度でほぼ均一溶解することが認められたことから,加熱条件は1723, 1748, 1773 Kを選んだ.その結果,CaO-Al2O3-SiO2系スラグ中での遊離CaOの残存率を粘度と溶融温度のパラメータとして速度論的検討を行った結果,(1) CaCO3は1100 K付近で脱炭酸化して遊離CaOとなった後,スラグ内で他成分と複合酸化物を生成しつつ溶融する,(2)CaOの溶解速度は界面とスラグ本体の間の濃度差,およびスラグ粘度に影響をされることなどを明らかにした.またCaOの溶融スラグへの見かけの溶解速度定数はSiO2-Al2O3-CaO系模擬スラグ中ではスラグの粘度および溶融温度と直線的関係を示し,溶融温度が高く,粘度が低いスラグ(C/S比が大きい)ほど大きくなった.本研究は都市ごみ等の溶融処理過程で粘度調整剤に用いるCaO(CaCO3),あるいは脱硫過程で生成するCaSO4, CaS等のカルシウム化合物のSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへの溶解特性を速度の観点から明らかにすることを目的としている.本年度は、平成25年度に実施したCaO粒子のSiO2-Al2O3-CaOの静止系溶融スラグへの溶解速度解析の一環として,CaO粒子の溶融スラグへの溶解に及ぼす溶融スラグ粘度およびCaO粒子径の影響を調べるために,スラグベース材であるCaO濃度を一定に保ちながら((Ca/S比一定)粘度調整用のアルカリ成分としてMgOを加えたSiO2-Al2O3-CaO-MgOの4元系スラグを用いた検討を行った.その結果,CaOの溶解速度は溶融温度が高いほど,またスラグ粘度が低いほど増大することを認めた.このとき,CaOが溶融スラグに溶解する過程ではCaO粒子とスラグ融液の界面で2CaO・SiO2が形成されるため,CaOの溶解速度解析にあたってCaO粒子ースラグ融液間のCaO濃度差を三元状態図から推算した.本速度解析で得られたCaOの溶融スラグへの溶解速度は溶融温度に比例,およびスラグ粘度に反比例し,溶解速度定数はこれら両パラメータを用いて良好に相関できた.また,CaOの溶融スラグへの溶解速度はCaO粒子表面積に比例(粒径の2乗に反比例)することを認めた.さらに,本年度は次年度計画に先立って,都市ごみ溶融スラグに比較的多く含まれる鉄分(5-10 wt%)によるCaO粒子の溶解速度の測定を一部行い,SiO2-Al2O3-CaO-FeO系溶融スラグではSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグに比べてCaOの溶解速度は大きく増大することを明らかにした.本研究は都市ごみ等の溶融処理過程で粘度調整剤に用いるCaO(CaCO3)あるいは脱硫過程で生成するCaSO4,CaS等のカルシウム化合物のSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへの溶解挙動ならび溶解速度の定量的把握を目的としている.本年度は,平成26年度までに得てきたSiO2-Al2O3-CaO,SiO2-Al2O3-CaO-MgO系溶融スラグへのCaO粒子の溶解挙動に関する知見に加えて,都市ごみ溶融スラグに比較的多く含まれる鉄分(5-10 wt%)がCaO粒子の溶解速度に及ぼす影響について検討を行った.具体的には,SiO2-Al2O3-CaO-FeOの四元系溶融スラグについて,FeO含有率,溶融温度をパラメータとしたCaO粒子の溶解実験を実施した.また,実際の溶融炉から排出された溶融スラグを用いた検討も併せて実施した.

その結果,CaO粒子の溶解速度はFeO含有率ならびに溶融温度の上昇に伴い向上し,その速度はMg成分を含む場合よりも大きいことを明らかにした.さらに,実溶融スラグにおけるCaO粒子の溶解速度はスラグ中のFeO含有率に大きく影響を受け,FeO含有率を考慮したCaOの溶解速度式の適用により,遊離CaOの安定化に要する時間の推測が可能であることを示した.本研究では都市ごみ等の溶融処理過程で粘度調整剤として用いられ、ポップアウト現象の原因となる遊離CaOのCaO-SiO2-Al2O3系溶融スラグへの溶解・安定化挙動の定量的把握を目的とした.この結果、スラグ成分(塩基度,MgO,FeO含有率),溶解温度,CaO粒子径がCaO粒子の溶解速度に及ぼす影響を実験的に明らかにした。また,溶融スラグへのCaO粒子の溶解速度式を決定し、遊離CaOの安定化時間の推算を可能とした.当初の研究計画では,CO-CO2-N2雰囲気におけるCaSO4, CaS, AlのSiO2-Al2O3-CaO系スラグへの溶解・残存特性を調べる予定であったが,平成25年度での検討により,溶融スラグ中の未溶解CaOとCaSの識別,ならびにスラグ固化体中の微量Alを定量することは困難なことから,平成26年度では本申請課題のキーポイントとなるSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへのCaO粒子の溶解挙動に対する速度解析手法を確立した.具体的には,SiO2-Al2O3-CaOの静止系溶融スラグへのCaO粒子のN2雰囲気下での溶解速度式の導出を行い,溶解速度に及ぼすCaO粒子径,溶融温度および溶融スラグ粘度の関係を明らかにした.これに関連して,三元状態図を用いてスラグ組成ごとにCaO表面ー溶融スラグ間のCaO濃度差の推算値を用いることによって,溶解速度定数は温度(粘度)のみを独立変数として算出することができた.本速度解析法によって,平成26年度は各種組成を有するSiO2-Al2O3-CaO-MgOの4元系溶融スラグへのCaOの溶解速度定数が求められ,この溶解速度定数は溶融温度と溶融スラグ粘度によって相関できることを示した.以上より,本研究目的で取り上げたスラグの安定化に直接関係するCaOの溶融スラグへの溶解ダイナミクス解明の研究成果は,本年度の研究計画を十分満たしており,本年度の研究進捗度は「おおむね順調に進展している」と評価される.環境工学上記(3)において記述したように,平成26年度および27年度の当初計画では,CO-CO2-N2雰囲気下でのCaSO4, CaS, AlのSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへの溶解挙動の検討を予定していたが,これまでの予備検討により溶融スラグ中の未溶解CaOおよびCaSの分析,ならびに平成27年度実施予定の溶融スラグへのAlの溶解実験では,スラグ固化体中の微量Alの定量化が困難と予想されたことから,平成26,27年度の当初研究計画は変更するに至った.一方,平成26年度は平成25年度に実施したCaO粒子のSiO2-Al2O3-CaO系溶融スラグへの溶解速度の測定結果を取りまとめるに当たり,CaOの溶融スラグへの溶解速度解析を実施した.とくに平成26年度は,CaO粒子表面ー溶融スラグ間のCaO濃度差をスラグダイヤグラムから見積もることによって,CaOの溶融スラグへの溶解速度式を導出できた.平成27年度はこの溶解速度式に基づいてCaOのSiO2-Al2O3-CaO-FeO系溶融スラグへの溶解速度解析を行い,本溶解速度式の妥当性を検証するとともに,都市ごみ溶融スラグの安定化を評価する上で,MgおよびFeなどの各種成分を含む溶融スラグへのカルシウム成分の溶解特性を明らかにする予定である.本研究成果は現在,スラグ中に残存する遊離カルシウムに起因するスラグの不均一性および不安定性を解消するためのカルシウムの溶融スラグへの溶解における速度指針を与えるものと期待される.
骨粗鬆症治療の分子基盤に関する研究

副甲状腺ホルモン(PTH)製剤は種々の骨粗鬆症治療薬の中で唯一、骨芽細胞分化を誘導し骨形成を促進する。しかし、PTHによる骨芽細胞分化と骨形成の分子機構には不明な点が多く残されており、解明が必要とされていた。本研究によって、PTH受容体に結合するタンパク質4.1GとTctex-1は、PTH受容体を介するGs/アデニル酸シクラーゼ/サイクリックAMP (cAMP)シグナルを、それぞれ抑制と亢進することが見出された。一方、4.1Gはアスコルビン酸/β-グリセロリン酸誘導性の骨芽細胞分化を亢進することから、cAMP産生制御とは異なる分子機構によって、骨芽細胞分化を制御することが示された。副甲状腺ホルモン(PTH)製剤は種々の骨粗鬆症治療薬の中で唯一、骨芽細胞を活性化し骨形成を促進する。PTHは、三量体Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の一種であるPTH受容体に作用し、Gs/サイクリックAMP (cAMP)シグナルを介した骨代謝回転に関与する。そのため、PTH受容体シグナルの分子調節機構を解明することは、骨粗鬆症治療法開発のための分子基盤の解明に繋がる。(1)申請者はこれまで、細胞膜裏打ちタンパク質4.1Gが、cAMP産生酵素アデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を抑制することを見出した。本研究では、4.1GによるAC活性抑制機構を検討した。4.1GはHeadpiece、FERMドメイン、スペクトリン-アクチン結合ドメインおよびC末端よりなる。一方、ACの細胞内領域にはN末、C1ループおおよびC2ループがある。ACの代表としてAC6を用いたところ、4.1G-FERMとAC6-Nが直接相互作用することがin vitropull-down assayによって見出された。一方、HEK293細胞を用いた系により、AC6-Nは、4.1Gとの結合を介して細胞膜に分布することが示された。さらに、AC6-Nの過剰発現によって内因性4.1GとAC6の結合を抑制すると、AC活性化薬フォルスコリン誘導性のcAMP産生が増強した。以上より、4.1G-FERMはAC6-Nと直接相互作用することにより、PTH受容体/Gs/cAMPシグナルを抑制することが見出された。(2)マウス骨芽細胞株MC3T3-E1細胞は、アスコルビン酸/β-グリセロリン酸含有培地中で維持することにより骨細胞様に分化する。骨芽細胞の分化過程における4.1G発現量をウェスタンブロット法にて検討したところ、分化誘導時間依存的に4.1Gが劇的に減少することが見出された。4.1Gが、AC活性の抑制を介してPTH受容体のGs/cAMPシグナルを抑制することは、申請者は既に報告済みであった(Goto and Saito et al., Cell. Signal., 25, 690-697, 2013)。今年度はそれを発展的に解析した。そして、AC6-Nのアミノ酸配列中に、4.1Gとの直接相互作用に関与する三連続アルギニン「RRR配列」を見出した。野生型AC6-N (AC6-N-WT)は細胞膜に分布するが、三連続アルギニンをすべてアラニンに置換したAC6-N-3A変異体は細胞質に分布したことより、AC6-Nは4.1Gとの結合を介して細胞膜に結合することが分かった。また、AC6-N-WTの過剰発現によりフォルスコリン誘導性cAMP産生量が増加したが、AC6-N-3Aの過剰発現では変化しなかったことより、4.1GがAC6-Nと直接相互作用することによってAC6活性が抑制されることが示された。一方、骨芽細胞の分化誘導における4.1Gの生理的役割を検討するため、今年度はその初歩的なデータを得た。すなわち、アスコルビン酸/β-グリセロリン酸含有培地でMC3T3-E1細胞を維持し分化誘導すると、4.1Gタンパク質の発現量が劇的に減少した。このことは、4.1Gが減少することによって骨芽細胞の分化が進行しやすくなることを示している。このように、PTH受容体/Gs/cAMPシグナルにおける4.1Gの役割を分子レベルで解析し、かつ骨芽細胞分化における4.1Gの役割についてポジティブデータを得ることが出来た。そのため、今年度はおおむね順調であると考える。しかし、未解明のことが多く残されており、次年度に検討する。前年度、マウス骨芽細胞株MC3T3-E1細胞をアスコルビン酸/β-グリセロリン酸(AA/βGP)存在下に20日間培養して分化誘導したところ、時間依存的に4.1Gタンパク質量が減少することを見出した。一方、一次繊毛にはヘッジホッグシグナル受容体のSmoothened等の膜受容体が優位に分布するため細胞外環境センサーとして働き、骨芽細胞の分化亢進を制御する。そこで本年度は、AA/βGP誘導性のMC3T3-E1細胞分化における一次繊毛および4.1Gの役割を検討した。まず、AA/βGP処置後の一次繊毛形成を免疫染色法により検討したところ、4日目で形成が顕著に促進されたが、20日目にはコントロールでも形成が起こり有意な差は得られなかった。

そこで、AA/βGP処理4日目までの期間において、分化誘導および一次繊毛形成における4.1Gの役割を解析するため、short hairpin RNAを作製し内因性4.1Gをノックダウン(KD)した。その結果、分化誘導および一次繊毛形成のいずれも4.1G-KDによって顕著に抑制された。一次繊毛に分布したSmoothenedは、ヘッジホッグシグナル分子であるGli1のmRNA量の増加を介して骨芽細胞分化を制御する。AA/βGP存在下で培養されたMC3T3-E1細胞をSmoothened選択的アゴニスト、パルモルファミンで刺激し、Gli1 mRNA量をRT-qPCR法にて検討したところ、4.1G-KDによって有意に抑制された。以上の結果より、4.1Gは一次繊毛形成および一次繊毛由来ヘッジホッグシグナルを介し、骨芽細胞の分化亢進を制御することが明らかになった。今年度は、骨芽細胞分化誘導における4.1Gの役割について大きな進展を得ることが出来た。すなわち、4.1Gが一次繊毛形成および一次繊毛由来ヘッジホッグシグナルを介して、骨芽細胞の分化誘導を制御することを明らかにすることが出来た。本成果は当初の計画以上に進展した内容である。一方、副甲状腺ホルモン(PTH)受容体/アデニル酸シクラーゼ(AC)シグナルにおける4.1Gおよび細胞質ダイニン軽鎖Tctex-1の役割は、当初予定していた研究計画であるが、研究に費やす時間の確保が難しく解析がやや遅れている。全体として、おおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、副甲状腺ホルモン(PTH)受容体/アデニル酸シクラーゼ(AC6)シグナルにおける4.1Gの役割を中心として解析した。(1) PTH受容体を介するサイクリックAMP (cAMP)産生における4.1Gの役割を検討する目的で、PTH受容体を安定発現するHEK293細胞(PTHR/293細胞)を樹立した。この細胞をPTH-(1-34)で刺激したところ、cAMP産生は4.1Gノックダウンによって有意に増強した。この結果は、4.1GがPTH受容体を介するcAMP産生を抑制することを示唆する。前年度までにAC6活性が4.1Gによって抑制されることを示したことから、本年度の結果と併せて、PTH受容体/Gs/AC/cAMPのシグナル経路が4.1Gによって抑制されることが考えられる。以上の結果をまとめると、AC6はN末端を通じて4.1Gと結合し細胞膜に分布すること、および、それによってAC6のコンフォメーションが変化し活性が抑制されることが考えられる。本研究成果は、PTH受容体を介するGs/ACシグナルにおいて新規制御機構を解明するための一助となる。副甲状腺ホルモン(PTH)製剤は種々の骨粗鬆症治療薬の中で唯一、骨芽細胞分化を誘導し骨形成を促進する。しかし、PTHによる骨芽細胞分化と骨形成の分子機構には不明な点が多く残されており、解明が必要とされていた。本研究によって、PTH受容体に結合するタンパク質4.1GとTctex-1は、PTH受容体を介するGs/アデニル酸シクラーゼ/サイクリックAMP (cAMP)シグナルを、それぞれ抑制と亢進することが見出された。一方、4.1Gはアスコルビン酸/β-グリセロリン酸誘導性の骨芽細胞分化を亢進することから、cAMP産生制御とは異なる分子機構によって、骨芽細胞分化を制御することが示された。PTH受容体/Gs/cAMPシグナルにおける4.1Gの役割については、細胞局所におけるcAMP産生と4.1Gとの関係性について検討する。すなわち、脂質ラフトおよび非脂質ラフトでのcAMP産生量を測定することの出来る
DNA鎖を認識素子として利用するナノリアクターの反応制御

本研究では、DNA鎖のハイブリダイゼーションを駆動力としたナノオーダーの分子集合体であるベシクルの融合挙動を制御した。ベシクルの融合は、相補的なDNAのハイブリダイゼーションによって制御されるため、操作温度や塩濃度に強く依存した。ベシクルの内部に酵素を内包し、基質と反応が起こった場合にのみ蛍光が発する仕組みを構築した。その際、相補的なDNAを組み込んだベシクルのみで反応が進行することを確認した。疎水性のリポソーム膜内に親水性のDNAを導入するため、DNAの末端に疎水性の官能基を付与したDNA界面活性剤を合成した。POPC (1-Palmitoyl-2-Oleoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholine)からなるリポソーム(直径200nm)を薄膜法により作成した。リポソーム溶液とDNA界面活性剤溶液を室温で混合した後、互いに相補的な塩基配列を有するDNA-taggedリポソーム(DNA鎖80本/リポソーム1個)を混同すると、直ちにリポソームは会合体を形成し、溶液は強く白濁した。透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、個々のリポソームがナノ構造を維持したまま会合していることが明らかとなった。リポソーム会合はこれまでにも多数報告されており、その多くが静電的相互作用あるいは糖認識タンパク質と糖脂質の相互作用を利用している。これら既往の研究と比べ、DNAを接着素子とした本研究の場合には、その接着素子の多様性から、リポソーム会合に選択性を付与可能であると期待される。本研究ではさらに蛍光色素内包リポソームを用いて検討した。相補鎖との特異的結合能を有するDNAが接着素子として機能し会合体が形成される場合、蛍光顕微鏡により緑(Ca^<2+>/Fluo-3)と赤(ローダミン)の会合体が独立して観察されると考えた。その結果、緑および赤で色分けされた会合体が蛍光顕微鏡より観測された。リポソームの大きさが200nm前後であり、観測された会合体の大きさが数十μmであることを考えると、この結果はDNAを接着素子とすることでリポソームの選択的会合が達成されていることを示唆している。異なる機能を有する生体高分子同士を連結させることで、多機能あるいは新機能を有する反応系が数多く生み出され、新たな反応リアクターとして展開されている。本研究では、DNAの有する高い分子認識能力に注目し、新たなナノリアクター創製の方法論の確立とその生物工学的応用を目的に研究を行った。DNAとタンパク質を複合化させることで、双方の機能を利用可能な多機能性分子の創製が可能となった。本研究では、遺伝子組換えタンパク質の精製で汎用的に利用されているペプチドタグと金属錯体のアフィニティーに注目し、部位特異的にDNAとタンパク質を結合させる方法論を確立した。モデルタンパク質として、金属錯体と結合するペプチドタグを導入したアルカリフォスプァターゼ(AP)を選択し、相補鎖DNAを提示したマイクロプレード上に、DNAとAPの複合化を行った結果、必要な因子が全て揃う揚合にのみ、APは触媒活性を示すことを明らかにした。さらに、トロンビン間隔を制御した鋳型を構築し、トロンビンと結合するDNAアプタマーによって、鋳型DNA上にトロンビンを配列可能であることを明らかにした。また、抗体であるIgEを末端に修飾したIgE-トロンビン連結体の構築を試み、鋳型DNAの存在によって、抗体とトロンビンという異なるタンパク質同士においても連結リアクターの構築が可能であることを示した。以上のように本研究では、DNAの配列認識機能に着目し、新たな機能性ナノリアクターの創製とその生物工学的応用を目的に検討を行い、DNAとタンパク質、双方の機能を保持した複合リアクターの調製法を確立し、さらに、鋳型としてDNAを利用することで、遺伝子組換えに依存しないタンパク質の新たなナノリアクターの連結法を確立することに成功した。
頭顔部の機能形態に関する神経科学的研究

哺乳類の分類学上の基幹動物と思われる食虫類のジャコウネズミ(スンクス)の三叉神経運動核内における運動神経細胞の筋局在配列と各筋を支配する運動神経細胞(MN)の形態的相違点のデータが得られた。すなわち閉口筋である側頭筋、咬筋、内側翼突筋、外側翼突筋MNは背外側亞核内に、また開口筋である顎二腹筋前腹と顎舌骨筋MNは腹内側亞核内に局在した。しかし本来閉口筋である外側翼突筋MNは両亞核の中間的な位置に存在する背外側亞核の内側部に存在し、口蓋を左右に張る口蓋帆張筋MNもこの部位に重複分布していた。したがってこの2筋は閉口と開口の両運動に関与するか、また両運動に協調的に働いている可能性が示唆された。鼓膜張筋MNは三叉神経運動核の外の聴覚線維群である外側毛帯に接近した位置に局在した。また、各筋の運動神経細胞の数や大きさ、筋線維数を計測、数値化して支配運動神経細胞の差違を具体化し、神経支配比(IR)が筋の重量とほぼ比例し大きな筋は力を、小さな筋は微妙な運動を司る傾向が示唆された。また、一般的に中胚葉発生(特に頭部発生)に重要なNHF-3βタンパクが、マウスとスンクスの初期発生において発現位置、時期が異なることを示し、このタンパクの役割に種差のあることを示した。初期中胚葉発生のmakerである遺伝子twistを頭索動物ナメクジウオでクローニングし、更にin situ hybridazationにより、このmRNAの発現が脊椎動物やショウジョウバエなどとほぼ同様であることを示し、この遺伝子の種共通性を明らかにした。ジャコウネズミ(食虫類)の咀嚼筋および他の三叉神経支配筋の支配運動神経細胞の局在をHRPの逆行性軸索輸送を利用して明らかにした。三叉神経運動核は背外側と腹内側の2亜核に区分され、背外側亜核には背側から順に側頭筋、咬筋、内側翼突筋が、内側部に外側翼突筋と口蓋帆張筋の運動神経細胞が配列していた。また腹内側亜核内には背側に顎ニ腹筋前腹、腹側に顎舌骨筋の運動神経細胞が配列していた。鼓膜張筋運動神経細胞は本核外の外側毛体の近傍に位置していた。運動神経細胞の大きさは平均値で咬筋、側頭筋、顎ニ腹筋前腹、内側翼突筋、外側翼突筋、顎舌骨筋、口蓋帆張筋、鼓膜張筋の順に大きかった。各筋の神経細胞数は順に77、197、42、182、66、51、42、162であった。また本動物で上顎神経の末梢および中枢神経内の発生様式を胎児(11-19日目:胎児期28-29日)でNFP-Ab(neurofilament protain抗体)、2H3hybridomaからの抗体を用いて切片またはwhole-mount標本で観察した。またこの動物で極めて発達している髭毛(Vibrisae)にDilを注入し、その支配神経の発達過程を蛍光顕微鏡で観察した。その結果、上顎神経は中枢神経内ではその成長突起は上行枝と下行枝に分かれるが、末梢側では各神経枝は平行に配列して伸長していた。三叉神経脊髄路での末梢投射の背腹の逆転は脳幹への中枢性突起の内外的進入順に関連して2レベルの分岐に伴って起こった。中枢性突起の基本様式は髭毛出現より早く確立された、これは基本的配列様式が髭毛糸には無関係であることを示している。神経束化の様式は髭毛の全体的配列に一致していなかった。

そして末梢でも中枢でも神経束の間で神経線維の頻繁な交換が見られた。ほとんどの神経突起の平行構造化、神経束間で自由な交換を伴っているが、は突起が神経線維の束化や体部位局在様式の形成において重要な役割を持っていることを示唆していた。哺乳類の分類学上の基幹動物と思われる食虫類のジャコウネズミ(スンクス)の三叉神経運動核内における運動神経細胞の筋局在配列と各筋を支配する運動神経細胞(MN)の形態的相違点のデータが得られた。すなわち閉口筋である側頭筋、咬筋、内側翼突筋、外側翼突筋MNは背外側亞核内に、また開口筋である顎二腹筋前腹と顎舌骨筋MNは腹内側亞核内に局在した。しかし本来閉口筋である外側翼突筋MNは両亞核の中間的な位置に存在する背外側亞核の内側部に存在し、口蓋を左右に張る口蓋帆張筋MNもこの部位に重複分布していた。したがってこの2筋は閉口と開口の両運動に関与するか、また両運動に協調的に働いている可能性が示唆された。鼓膜張筋MNは三叉神経運動核の外の聴覚線維群である外側毛帯に接近した位置に局在した。また、各筋の運動神経細胞の数や大きさ、筋線維数を計測、数値化して支配運動神経細胞の差違を具体化し、神経支配比(IR)が筋の重量とほぼ比例し大きな筋は力を、小さな筋は微妙な運動を司る傾向が示唆された。また、一般的に中胚葉発生(特に頭部発生)に重要なNHF-3βタンパクが、マウスとスンクスの初期発生において発現位置、時期が異なることを示し、このタンパクの役割に種差のあることを示した。初期中胚葉発生のmakerである遺伝子twistを頭索動物ナメクジウオでクローニングし、更にin situ hybridazationにより、このmRNAの発現が脊椎動物やショウジョウバエなどとほぼ同様であることを示し、この遺伝子の種共通性を明らかにした。
種々の生物機能を持つ複合糖質の化学的調製法に関する研究

本研究では細胞分化あるいは細胞間認識などの生体機能に関する鍵物質である複合糖質分子を要求に応じて合成し、その生物学的研究の推進に貢献することを最終目的とし、それに伴う有機合成方法論の開発に関する研究を行ってきた。今年度は、ウニの卵より単離されたガングリオシドM5の受精における生物学的意義を明らかにする目的でその脂質部分をNBD(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazole)基により蛍光標識した誘導体を合成した。ガングリオシドM5の主要脂肪酸は炭素数20前後であるのでその部分の鎖長を合わせε-アミノカプロン酸を2残基結合し末端アミノ基にNBDを結合した誘導体ならびにε-アミノカプロン酸が1残基の短鎖誘導体を合成した。現在この誘導体を用いてウニの受精時におけるガングリオシドM5の生物的意義について検討中である。一方、シアル酸には5位のアミノ基以外の水酸基が部分的にアセチル化されて重要な生理活性を示すものが多く存在する。O-アセチルシアル酸含有糖鎖の生理的意義を解明する目的でその合成法の開発を目指して研究を行った。モデル化合物として4-O-アセチルシアリルα2-6-D-ガラクトースを選びシアル酸から10工程で得られる4位にTBDPS(t-butyldiphenylsilyl)基を有するグリコシルドナーと6位遊離のガラクトース誘導体を縮合してジサッカリドとした。この中間体のTBDPS基以外の保護基を全てアリル系の保護基に置換し、TBDPS基をアセチル基に変換した後、得られた化合物のアリル系保護基を全て脱離することにより4位のみがアセチル化された目的物を得ることができた。この方法によりさらに長い糖鎖が合成可能になったので現在さらに糖鎖を延長した誘導体の合成を検討している。
構造と制御の相関を考慮した最適設計に関する研究

ホモロジー設計の,先進構造に対する構造と制御の相関を考慮した最適設計への適用可能性の検討を行った.近年のコンピュータ技術の発展により,数値計算を利用して設計を行う方法が主流となりつつある.数値計算によりホモロジー設計を行う場合に問題となるのは,モデル化の誤差の影響と構造トポロジーを如何に決定するかの二点である.モデル化の誤差の影響については,不確定なパラメータの変動を凸包内に限るコンベックスモデルを利用する方法を新たに提示した.その方法により想定される最悪状態が推定されるわけであるが,本研究ではさらに推定された最悪状態を改善する構造変更方法を提示し,数値計算を通じてその有効性を検討した.不確定性を表す他モデルとの利害得失の検討が更に必要であるため,論文としての発表はまだ行っていないが,少々の検討を加えて平成7年中に機械学会論文集への投稿を予定している.構造トポロジーの適切な決定方法については,種々検討を行ったが明確な方法を提示するまでには至らなかった.境界輪体を利用して骨組み構造のトポロジーを決定する方法は,遺伝的アルゴリズムを利用して重量最小構造を求める初歩的な最適化手法には適用可能であるが,制約条件が複雑となるホモロジー設計への適用は容易ではなかった.構造トポロジーの決定問題に関しては今後更に検討を加えるるつもりである.ホモロジー設計の,先進構造に対する構造と制御の相関を考慮した最適設計への適用可能性の検討を行った.近年のコンピュータ技術の発展により,数値計算を利用して設計を行う方法が主流となりつつある.数値計算によりホモロジー設計を行う場合に問題となるのは,モデル化の誤差の影響と構造トポロジーを如何に決定するかの二点である.モデル化の誤差の影響については,不確定なパラメータの変動を凸包内に限るコンベックスモデルを利用する方法を新たに提示した.その方法により想定される最悪状態が推定されるわけであるが,本研究ではさらに推定された最悪状態を改善する構造変更方法を提示し,数値計算を通じてその有効性を検討した.不確定性を表す他モデルとの利害得失の検討が更に必要であるため,論文としての発表はまだ行っていないが,少々の検討を加えて平成7年中に機械学会論文集への投稿を予定している.構造トポロジーの適切な決定方法については,種々検討を行ったが明確な方法を提示するまでには至らなかった.境界輪体を利用して骨組み構造のトポロジーを決定する方法は,遺伝的アルゴリズムを利用して重量最小構造を求める初歩的な最適化手法には適用可能であるが,制約条件が複雑となるホモロジー設計への適用は容易ではなかった.構造トポロジーの決定問題に関しては今後更に検討を加えるるつもりである.
神経芽腫に対するRNA干渉を用いた分子標的治療法の開発

MYCN増幅細胞株であるNB-1を用い、MYCN塩基配列に特異的なsiRNAsを導入してRNA干渉を行う。siRNA導入後の細胞について、MYCN mRNA発現をreal time RT-PCRにて測定、ウエスタンブロッティングおよび免疫染色でMYCN蛋白発現を測定し、MYCN発現抑制を確認する。MYCN発現抑制後の細胞について、WST assayおよび細胞数の測定を行い、細胞増殖能の変化を検討する。またMYCN発現抑制後の細胞の形態学的変化、アポトーシスの亢進の有無を検討する。また、細胞分化の指標となるNGFレセプターおよびHa-rasの発現変化を検討する。MYCN mRNAの発現レベルはsiRNA導入後、約30%以下まで抑制された。またウエスタンブロッティングにおいても発現抑制が認められた。免疫染色の結果、siRNA導入後は有意に核の染色が減弱することが判明した。以上により、RNA干渉によりMYCN発現がmRNAおよび蛋白レベルで抑制し得ることが明らかとなった。さらに細胞増殖能の検討により、MYCN発現抑制後の細胞において、WST assayおよび細胞数測定により有意な増殖能の抑制が観察された。さらにこの細胞をTUNEL法で検索すると、アポトーシス陽性細胞が多数認められた。siRNA導入後には、神経突起の伸長が観察され、形態的に神経細胞への分化が認められた。同時にNGFレセプターであるTrkA、TrkCの発現が有意に亢進、TrkBの発現が低下していた。また、Ha-rasの発現において有意な変化は認められなかった。以上により、MYCN増幅細胞であるNB-1に対し、RNAi干渉を用いることにより、MYCNの発現を30%以下にまで抑制し得た。MYCNの発現抑制により、細胞増殖抑制・アポトーシスの亢進および細胞分化が誘導された。siRNA導入後の細胞について、MYCN mRNA発現をreal time RT-PCRにて測定、ウエスタンブロッティングおよび免疫染色で蛋白発現を測定し、MYCN発現抑制を確認する。またMYCN発現抑制後の細胞の形態学的変化、アポトーシスの亢進の有無、Trk Aの発現変化を検討する。MYCN mRNAの発現レベルは約30%以下まで抑制された。またウエスタンブロッティングでも発現抑制が認められ、免疫染色でもsiRNA導入後は有意に核の染色が減弱した。以上により、RNA干渉によりMYCN発現がmRNAおよび蛋白レベルで抑制された。さらに細胞増殖能の検討により、MYCN発現抑制後の細胞は、WST assayおよび細胞数測定により有意に増殖能が抑制されることが明らかとなった。導入前後の形態学的変化として神経突起の伸長が観察され、同時にTrkAの発現が有意に亢進していた。以上によりMYCN増幅細胞であるNB-1に対し、RNAi干渉を用いることにより、MYCNの発現を30%以下まで抑制した。

またMYCN発現抑制後の細胞の分化、アポトーシスの評価を行い、関連遺伝子発現を検索する。MYCN mRNAの発現レベルは約30%以下まで抑制された。またウエスタンブロッティングでも発現抑制が認められ、免疫染色でもsiRNA導入後は有意に核の染色が減弱した。以上により、RNA干渉によりMYCN発現がmRNAおよび蛋白レベルで抑制された。さらに細胞増殖能の検討により、MYCN発現抑制後の細胞は、WST assayおよび細胞数測定により有意に増殖能が抑制されることが明らかとなった。さらにこの細胞をTUNEL法で検索すると、アポトーシス陽性細胞が多数認められた。導入前後の形態学的変化として神経突起の伸長が観察され、同時に分化した神経細胞に高発現し、予後良好因子であるTrkA、TrkCの発現が有意に亢進していた。しかしながら、予後不良因子であるTrkBの発現には変化が見られなかった。また、同じく分化に関与する遺伝子であるHa-rasの発現には変化が見られなかった。以上によりMYCN増幅細胞であるNB-1に対し、RNAi干渉を用いることにより、MYCN発現を30%以下まで抑制した。MYCNの発現抑制により、細胞増殖抑制・アポトーシスの亢進およびTrkAが関与する細胞分化が誘導された。以上の結果を学術集会にて発表、論文作成を行った。
食道がん術後患者の食行動に関するセルフ・コントロールプログラムの開発と効果の検証

食道がん術後患者の食行動に関するセルフ・コントロールプログラムを開発し、その効果を明らかにした。対照(A)群36名、介入(B)群35名の属性は、男性が31/32名、平均年齢が63.9/63.2歳、反回神経麻痺が7/6名であった。B群はA群と比較し、術前摂取量比、食事回数が有意に多く、術後1か月のEORTCのQLQ-C30Jのphysical functioningは有意に高く、QLQ-OES18のDysphagiaとEatingは有意に低かった。開発したプログラムは、摂取量や退院後の食事回数を増加させて、嚥下困難等の症状を減少させた。【目的】食道がん患者の術前・術後の摂食嚥下機能、術後3ヶ月間の栄養状態及びQOLを明らかにした。【方法】平成25年3月から平成26年1月に入院した食道がんで手術予定患者46名に、術前、術後食事開始時及び退院時に嚥下機能に関する身体診査、問診、RSST、MWST等を実施した。患者に術前から術後3ヶ月間、栄養状態の指標として食事前後の体重測定を依頼するとともに、術前、術後1ヶ月、術後3ヶ月にEORTCのQLQ-C30JとQLQ-OES18について調査した。分析対象は、右開胸開腹胸部食道切除術、胃管挙上再建、経胃管的空腸瘻造設術を受け、術後に縫合不全がなく退院までの術後日数が40日未満の36名とした。【結果】男性31名、平均年齢63.9±7.6歳、食事開始は平均術後11.1日目、入院期間は平均29.5日、空腸瘻抜去は平均術後19.0日目、術後反回神経麻痺合併7名、肺炎4名であった。嚥下機能は、術前後でRSST、MWSTは有意な差はなかったが、最大呼気・吸気持続時間が術後に有意に短縮した。食事開始時には術前と比較して唾液誤嚥、嚥下後誤嚥、咽頭残留、食事以外の咳等が有意に増加した。食事摂取量(n=24)は術後3週では術前摂取量の42.2%、術後13週では75.9%と増加した。体重は術後3週目で術前体重の98.6%、退院後から減少し術後13週では術前体重の88.9%であった。Global QOL scale(n=25)は術前と比較して術後1ヶ月では有意に低下したが、術後3ヶ月では差がなかった。Dysphagia、Eating、reflex等の症状スケールは術前と比較して術後3ヶ月まで有意に低下した。【考察】入院中は経腸栄養によって体重減少をきたさないが、退院後は嚥下障害によって必要量を経口摂取できず、QOLが低下する。食行動に関するセルフコントロールプログラムの開発が必要である。【目的】食道がん術後患者の機能障害及びQOLの現状を明らかにした。【対象】手術目的で入院した食道がん患者10名。【方法】1.診療録から属性、治療内容、栄養状態(経口・経静脈・経腸栄養量、体重、血液生化学検査)、呼吸機能等の情報を収集した。2.食事摂取量は、術前3日間と術後の食事開始日から術後12週までの毎日、昼食前後(退院後は夕食)に体重を測定し、その増加量を自己記録用紙に記入してもらった。さらに、食後の上腹部感覚・不快症状、摂取時間、水分摂取量等を自己記録してもらった。3.嚥下障害に関する問診・身体診査を術前、術後食事開始時、退院時に行った。4.QOLについて、手術前、術後4週間にEORTCのQLQ-C30JとQLQ-OES18を用いて郵送法にて調査した。【結果】1.対象は男性8名、平均年齢が64.2±4.3歳、術前BMIが21.0であった。全員が術前に化学療法を受け、術式は右開胸・開腹食道全摘術・胃管形成による再建が5名、胸腔・腹腔鏡下食道切除が3名であった。2.食事摂取量は、手術前が550g前後、手術後2週間目が200g前後であった。3.嚥下障害については、1名が反回神経不全麻痺があった。食後の逆流症状は術前と比較して有意に多く、反復唾液嚥下テストは術前後で変化はなかった。術後の最大呼気持続時間・最大吸気保持持続時間は、術前と比較して有意に短く、術後肺炎の発症は2名であった。4.術後4週間のGlobal health Status/QoLのraw scoreは、術前5.2と比較して3.0と低下していた。【考察】食道がん術後患者の機能障害として食道切除による逆流、胃管形成による食事摂取量の低下、開胸などによる呼吸機能の低下が生じていた。術後の問題点を明らかにするために引き続きデータ収集を行い、プリログラム開発のための基礎データとする。【目的】食道がん術後患者の摂食嚥下機能、術後3ヶ月間の栄養状態及び術後12ヶ月間のQOLを明らかにするとともに、食行動に関するセルフ・コントロールプログラムを開発し、その効果を明らかにする。【方法】対象:平成25年3月31日平成26年1月31日に研究参加に同意を得た食道がん患者

50名から死亡1名、合併症等による研究参加中止者3名を除いた46名。調査内容:摂食嚥下機能について術前・術後の食事開始時・退院時に身体診査・RSST・MWST等を、栄養状態について術後3ヶ月間食事前後の体重測定及び食後の不快症状等の自己記録等を、QOLについて術前・術後1・3・6・12ヶ月にEORTCのQLQ-C30JとQLQ-OES18を調査した。分析対象:右開胸開腹胸部食道切除術、胃管挙上再建、経胃管的空腸瘻造設術を受け、術後経過が良好な36名とした。【結果】男性31名、年齢63.9±7.6歳、食事開始は平均術後11.1日目、空腸瘻抜去は平均術後19.0日目、術後反回神経麻痺合併7名、肺炎4名であった。術前後でRSST、MWSTは有意差がなかった。食事開始時には術前と比較して唾液誤嚥、嚥下後誤嚥、咽頭残留、食事以外の咳等が有意に増加した。術後3週目、術後13週目では、食事摂取量は各々術前摂取量の42.2%、75.9%、体重は各々術前体重の98.6%、88.9%であった。Functional ScaleとGlobal healthstatusは、術後1ヶ月が最も不良で術後経過とともに改善した。QLQ-OES18のDysphagia、Eating、Choked when swallowing、Dry mouth、Trouble withcoughingは、術後1、3ヶ月では最も不良で術後6ヶ月では改善し、術後12ヶ月では術後6ヶ月とほぼ変わらなかった。【考察】平成26年11月1日から上記の状態を改善するためのプログラムを開発し介入を行っている。【目的】食道がん術後患者に対し開発したセルフコントロールプログラムの効果を嚥下機能、術後3か月栄養状態、術後1か月QOLから評価した。【方法】対象:食道がんで右開胸開腹胸部食道切除術、胃管挙上再建を受け、縫合不全等がない患者。20132014年の介入前の群を対照(A)群36名、20142016年に介入した群を介入(B)群35名とした。開発プログラム:1.患者に術前術後3か月間、食事前後の体重測定と、体重、誤嚥などの不快症状等の自己記録を教示した。2.術後食道造影、MWST等の結果から食形態、内服水分量等を検討した。3.食事開始時の摂取量、食事回数、誤嚥、逆流などの予防及び対処等をパンフレットを用いて指導した。4.退院時に目標体重と食事回数を減らす摂取量目安を教示した。評価内容:術前・退院時にRSST・MWST・最大吸気保持時間等、術前術後3か月間の体重・摂取量・食事回数等、術前・術後1か月のEORTCのQLQ-C30J・QLQ-OES18を調査した。研究実施施設の研究倫理審査委員会の承認後に実施した。【結果】1.A/B群は、男性31/32名、平均年齢63.9/63.2歳、食事開始:術後11.1/9.9日、反回神経麻痺7/6名、肺炎4/1名であった。2.B群で有意に退院時RSST1回目の潜時時間が長く、最大吸気保持時間が短かった。3.B群で術後の摂取量比、食事回数が有意に多かった。術後3か月に7.5%以上の体重減少者は14/11名であった。QLQのphysical functioningは術後1か月で低下するが、B群はA群と比較し有意に高く、Dysphagia、Eatingは術後1か月では高くなるが、B群はA群と比較し有意に低かった。【考察】開発したプログラムは、摂取量や退院後の食事回数を増加させて体重減少を抑制し、嚥下困難等の症状を減少させることが示唆された。食道がん術後患者の食行動に関するセルフ・コントロールプログラムを開発し、その効果を明らかにした。対照(A)群36名、介入(B)群35名の