hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもロコモ予防のための食教育と口腔機能トレーニング実践プログラムの開発

本研究は、就学前の幼児に好ましい生活習慣や食習慣を身につけ、運動器機能を維持・向上させ、子どもロコモを予防するための食教育と口腔機能トレーニングのプログラム開発を目的としている。研究初年度にあたる平成29年度は、プログラム開発のための基礎データ収集および調査・測定項目の妥当性の検討を目的に研究を進めた。しかし、基礎データ収集にご協力いただけるこども園、保育園、幼稚園の選定と説明会等の日程調整に手間取り、収集データが非常に少なかったことから、今年度も引き続き基礎データ収集を実施した。その結果、研究協力の同意の得られた保育園、幼稚園の35歳児(約250人)において、運動器機能チェック4項目は、体前屈、しゃがみ込みの全身や足首の柔軟性をみる2項目で2238%の園児ができなかった。4項目すべてできた園児に対して1項目以上できない項目があった園児は身長、体重が小さく、筋肉量が少なくなる傾向にあった。口腔機能測定においても、4項目すべてできた園児は、舌圧が強く、「パ」「タ」「カ」の発音回数が多くなった。食嗜好・生活習慣調査では、4項目すべてできた園児は、テレビ・PCの視聴・使用時間が短く、戸外で遊ぶなどの体を動かす時間が長くなった。また、1項目以上できない項目のある園児に比べて、たんぱく質、脂質の摂取量が有意に高く、カルシウム、総エネルギー摂取量も多くなる傾向にあった。この結果を相関解析したところ、米飯摂取量と身長、体重、徐脂肪重量間、舌圧と体を動かす時間との間にそれぞれ正の相関が得られた。研究協力いただく保育園を市の教育委員会経由で公立保育園をご紹介いただくため、実施するまでに時間を要することと、全市に渡って園児の調査を実施してほしい旨、教育委員会より調査依頼された。また、幼児は発育が著しいため、基礎データとして収集、活用するためには、同じ時期に調査を実施する必要があり、初年度の29年度には、12月2月にかけて調査を実施したため、30年度も同様に実施せざるを得ず、現段階においては、基礎データを蓄積するのみとなっており、口腔機能や食教育の介入までには至っていないことから、遅れているとした。平成31年度は、平成30年度までに蓄積した基礎データの解析を急ぐとともに、さらなる基礎データの蓄積にまずは努めたいと考えている。その上で、基礎データ解析から得られた結果をもとに、研究協力いただける保育園と幼稚園のスタッフや管理栄養士に解析結果を説明し、食教育や運動、口腔機能トレーニングの介入プログラムの内容を協議し、介入後の効果を、基礎データ収集時と同様に調査を実施し、子どもロコモ予防のための実践プログラムとしてまとめる。まず、研究協力の同意の得られた保育園、こども園において、保護者から同意の得られた35歳児を対象として身体状況測定、運動器機能チェック、口腔機能測定、食嗜好・生活習慣調査、給食喫食量調査を行った。その結果、運動器機能チェック4項目において、全てできた園児は、1項目以上できない項目があった園児に比較して身長、体重が大きい傾向にあり、除脂肪重量(筋肉量)が高くなった。筋力の指標とした握力に有意差はなかった。口腔機能および口腔筋力では、オーラルディアドコキネシスにおいて、運動器機能チェック全てできた園児の「パ」「タ」「カ」それぞれの発音回数ができない園児に比較して有意に高くなった。また舌圧も高くなった。食嗜好では、運動器機能チェックのできない項目のある園児には、きのこ類、肉類を苦手とするものが多く、この理由に噛みにくい、が多くあげられた。生活習慣では、全てできた園児の就寝時間および食事時間が有意に長かった。さらに、給食喫食量についても、全てできた園児が有意に多かった。したがって、運動器機能の良好な園児ほど、口腔筋力と体筋力が強く、体幹バランスがよく、よく寝てよく食べる傾向にあることが明らかになった。研究協力いただくこども園からは、すぐにご了解が得られたが、保護者説明会の日程調整等に手間取り、研究開始が遅れたこと。さらに、保育園については、公立保育園にご協力いただいたが、行政機関による保育園の選定に非常に時間がかかり、研究開始が年度末になってしまった。このため、実態調査およびデータ集計が次年度にずれ込むこととなった。

食嗜好・生活習慣調査では、4項目すべてできた園児は、テレビ・PCの視聴・使用時間が短く、戸外で遊ぶなどの体を動かす時間が長くなった。また、1項目以上できない項目のある園児に比べて、たんぱく質、脂質の摂取量が有意に高く、カルシウム、総エネルギー摂取量も多くなる傾向にあった。この結果を相関解析したところ、米飯摂取量と身長、体重、徐脂肪重量間、舌圧と体を動かす時間との間にそれぞれ正の相関が得られた。研究協力いただく保育園を市の教育委員会経由で公立保育園をご紹介いただくため、実施するまでに時間を要することと、全市に渡って園児の調査を実施してほしい旨、教育委員会より調査依頼された。また、幼児は発育が著しいため、基礎データとして収集、活用するためには、同じ時期に調査を実施する必要があり、初年度の29年度には、12月2月にかけて調査を実施したため、30年度も同様に実施せざるを得ず、現段階においては、基礎データを蓄積するのみとなっており、口腔機能や食教育の介入までには至っていないことから、遅れているとした。平成29年度の実態調査を平成30年度にも引き続き実施し、幼児の実態把握のためのデータをさらに増やすようにする。併せて、調査・測定項目に使用する一部の機器については、成人の使用実績のみのものがあるため、幼児の測定における確実性や有用性を確認する。また、平成30年度に計画していた幼児に対する食教育や口腔機能トレーニングについて、どのような内容や項目が有用であるかを、平成29年度および平成30年度に調査・測定した結果を解析し、明らかにする。その上で、研究協力いただくこども園および保育園のスタッフや管理栄養士に説明し、研究の進め方や内容について協議し、食教育や口腔機能トレーニング等を実施する。その後、最終年度の平成31年度には、食教育や口腔機能トレーニングの効果を解析し、子どもロコモ予防のための実践プログラムとしてまとめる。平成31年度は、平成30年度までに蓄積した基礎データの解析を急ぐとともに、さらなる基礎データの蓄積にまずは努めたいと考えている。その上で、基礎データ解析から得られた結果をもとに、研究協力いただける保育園と幼稚園のスタッフや管理栄養士に解析結果を説明し、食教育や運動、口腔機能トレーニングの介入プログラムの内容を協議し、介入後の効果を、基礎データ収集時と同様に調査を実施し、子どもロコモ予防のための実践プログラムとしてまとめる。
多能性造血幹細胞の分化系列決定の間質細胞による制御

本研究では、樹立した2種の間質細胞株をフィーダーとして、セルソーターにより純化した骨髄造血幹細胞を培養し、新たなサイトカイン等の添加なしに起きる幹細胞の増殖と、ミエロイド系列分化誘導とBリンパ球系列分化誘導を規定する間質細胞の因子を同定し、造血幹細胞分化系列決定の制御機構を解明することを目的として、セルソーターを用いて純化した造血幹細胞を2種の骨髄間質細胞株と共培養し、以下の結果を得た。(1)TBR59株上で、幹細胞はミエロイド系列とリンパ球系列両方向に分化誘導され、その分化誘導は、抗c-kit抗体及び抗VLA-4,抗VCAM-1抗体により阻害されることから、間質細胞との直接の接着を介したシグナルが重要であることが分かった。また、この細胞依存に増殖し、造血幹細胞の表現型を維持している不死化した細胞株が樹立できた。(2)TBR31-1株上では幹細胞はBリンパ球のみへと分化決定が起きること、また、この培養系から、間質細胞株依存に増殖し続けるBリンパ球系幹細胞であることが分かった。(3)TBR59,TBR31-1株に特異的なモノクロナール抗体をスクリーニングし、いくつかの特異抗体が得られた。また、それぞれのcDNAライブラリーを作製し、特異抗体が認識する分子の遺伝子クローニングが可能となった。骨髄間質細胞による多能性造血幹細胞の分化系列決定の制御機構を明らかにするため、T-抗原トランスジェニックマウスから多数の骨髄間質細胞株を樹立し、セルソーターを用いて純化した幹細胞の増殖・分化の制御を解析し、2つの特徴的な幹細胞分化誘導能をもつ間質細胞株を発見した。1つ(TBR59)は幹細胞のミエロイド、リンパ球両系への分化を誘導し、他(TBR31-1)はリンパ球系への分化のみを誘導した。両間質細胞は直接の細胞間相互作用により幹細胞を制御しており、c-Kit,SCFあるいはVCAM-1,VLA-4の分子間相互作用が必須であることが分かった。この2つの間質細胞株は、前脂肪細胞株であり、一方は主として幹細胞をミエロイド系へ分化誘導し、他はリンパ球へと分化誘導することが分かったので、両者にそれぞれ特異的に発現している細胞表面タンパクのモノクロナール抗体によるスクリーニングを行い、いくつかの特異的抗体を産生するミエローマクローンを得ることができた。また、TBR-31-1株との共培養からBリンパ球の極めて幼若な幹細胞株が樹立され、表面抗原のセルソーターによる解析とRT-PCRによる遺伝子発現の解析からリンパ球系幹細胞であると結論した。また、他の間質細胞株とサイトカインの組み合わせにより、段階的に成熟B細胞まで誘導する系が構築できた。これらの結果から、血液幹細胞の分化方向の決定が間質細胞より制御されていることが明らかとなった。本研究では,樹立した2種の間質細胞株をフィーダーとして、セルソーターにより純化した骨髄造血幹細胞を培養し、新たなサイトカイン等の添加なしに起きる幹細胞の増殖と、ミエロイド系列分化誘導とBリンパ球系列分化誘導を規定する間質細胞の因子を同定し、造血幹細胞分化系列決定の制御機構を解明することを目的として、セルソーターを用いて純化した造血幹細胞を2種の骨髄間質細胞株と共培養し、以下の結果を得た。(1)TBR59株上では、幹細胞はミエロイド系列とリンパ球系列両方向に分化誘導され、間質細胞との直接の接着を介したシグナルが重要であることが分かった。また、オンコジーントランジェニックマウス由来の幹細胞よりこの細胞依存に増殖し、造血幹細胞の表現型を維持している不死化した細胞株が樹立できた。(2)TBR31-1株上では幹細胞はBリンパ球のみへと分化決定が起きること、また、この培養系から、間質細胞株依存に増殖し続けるBリンパ球系細胞であることが分かった。また、この細胞をマウスに移植しても増殖・分化が認められた。
個々のWebサイトが持つ情報の特性を考慮した多角的意見集約・分析の研究

本研究では、情報抽出元である各々のWebサイトが持つ情報の偏りなどの特徴を分析する方法を提案すると共に、この特徴分析の結果を踏まえた意見集約・分析の方法を提案している。具体的には、全てのデータセットを含む全体のデータベースと特定の条件を満たす部分データベースにおけるデータの分布の違いに注目したコントラストセットマイニングを適用することにより、個々のサイトの特徴を分析する方法を提案する。この目標に対して、本年度は、「コントラストセットマイニングによる個々のサイトの特徴分析」の考え方に基づくシステムを実装し、様々なレベルのユーザ実験を通した評価を行った。簡単にシステムを使用してもらってコメントをもらうというユーザ実験では、半数以上の利用者から、システムが有用であるというコメントをもらえた。一方、レポート作成課題の実施という本システムの利用目的に応じた課題の遂行という実験を行ったところ、異なる国のデータとの比較を行う際には、外国語の新聞を直接の比較対象とする必要性などが指摘された。この指摘を受け、機械翻訳システムと組み合わせることによりシステムを作成した。このシステムでは、ニュースなどの時事的なトピックに対する対訳辞書の不備を補うためのWikipediaを用いた対訳辞書の作成方法などの提案も行った。また、ピンポイントクラスタリングによるWebサイトの分析」の課題については、昨年度から継続して、フォーマルコンセプト(FCA)を用いた分枝限定法にもとづくトップN-FC探索手法の研究を行った。この目標に対して、本年度は、「コントラストセットマイニングによる個々のサイトの特徴分析」と「ピンポイントクラスタリングによるWebサイトの分析」の2つの課題について研究を行った。コントラストセットマイニングによる個々のサイトの特徴分析の研究として、本年度は、複数ニュースサイトの比較によるニュースサイトの特徴分析の研究を行い、ニュースサイトの比較分析システムを構築した。本システムでは、個々のニュースサイトと他のニュースサイトにおける共起語の相関性の違いに注目することにより、各々のニュースサイトの特徴を現す語を抽出する。また、本システムを利用して、実際に複数のニュースサイトから獲得した新聞記事を使った分析を行い、国ごとに違う興味を表す手がかりとなるキーワードが発見できることを確認した。また、ピンポイントクラスタリングによるWebサイトの分析として、本年度は、対象となる文書、対象(例えば、文書)と、属性(例えば、索引語の存在)の組となる関係から、閉包であるクラスタを発見するフォーマルコンセプト(FCA)を用いた分枝限定法にもとづくトップN-FC探索手法の研究を行った。
遺伝子量補正を担う分子複合体の構造基盤を解明する多面的アプローチ

長鎖ノンコーディングRNAであるXistによる染色体レベルでの転写抑制を理解するため、まずXistとSHARPとの複合体の立体構造を解析し、遺伝子量補正における鍵となる分子間相互作用の構造基盤を確立する。多次元NMR、SAXS(X線小角散乱)、X線結晶構造解析を用いて解析を行う。またリボプロテオミクス(免疫沈降と質量分析)による細胞内での結合部位の解析、他の因子との関連の解析を並行して行う。
皮膚のポリモーダル受容器のような触覚デバイスの実現と人工指への適用

平成30年度は,平成29年度から引き続きサーミスタ素子の構造をそのまま利用し,素子周辺の流体媒質の変形を利用する静電容量変化方式の有効性を実験によって確認した.市販されている超薄型NTC型サーミスタ素子(10.0 kΩ@25 °C)と電極が直接流体媒質に触れるように先端をむき出しに加工し,それを高純度精製水(導電率1.0以下)で満たしたシリコンチューブ(外径3.8mm)内に挿入したものをセンサ素子とする.今年度は,サーミスタ素子のシリコーンゴム内の設置方法を検討し,チューブ方向ではなく,チューブに切り込みを入れ,チューブと垂直方向から挿入することで配置方法の簡易化を行った.これによって複数のサーミスタをシリコンチューブ内に同じ条件で分布させる場合に有効な構造となり得ることが確認された.また,純粋以外の媒質として,シリコーンオイル,エタノールも試したところ,比誘電率が水と比べて小さく,静電容量の変化も著しく減少したため,センシング用媒質としては不向きであることが確認された.小型環境試験機内に設置し,シリコンチューブの外径とセンサ素子全体の温度を変化させながらサーミスタの抵抗および静電容量の周波数特性(100 Hz1 MHz)をインピーダンスアナライザを用いて取得した.実験結果より,サーミスタの抵抗測定および静電容量測定により得られた二つの信号から,サーミスタ周囲の温度とシリコンゴムチューブの変位を算出する二次元曲面関数を作成することで,温度および接触力を同時に得る可能性を確認した.これまでにサーミスタ単体でこのような使用例がないことから,特許出願を令和元年度中に行う予定である.温度センサとして用いられているサーミスタとそのリード線のみを利用し,その電気的パラメータ(R,L,C)の要素を主成分とする極めて単純な構成の触覚デバイスを作製(センサ化)し,皮膚に分布して複数の皮膚刺激に応答するポリモーダル受容器のように,単一素子でありながら,触圧,温冷および湿気等の複合情報を取得することを目的とする.本研究は,申請者がこれまで行ってきた触圧と温度の同時センシングの考えに基づき,サーミスタと電気的パラメータを組み合わせた単一センサ(インピーダンス)素子による融合センシング手法の構築(第一段階),および人工皮膚に組み込んだ人工指を製作し,実際の対象物への接触動作による実験的評価(第二段階)を実施する.本研究の成果によって,人工皮膚感覚デバイスの標準素子への展開を試みる.本研究では,センサ素子を2導線2端子とし,先端にサーミスタを接続した構成によるポリモーダル型単一センサ素子の提案を試みる.この素子に力や熱刺激が加わると,電気インピーダンスが変化するというものである.平成27年度は,インピーダンス変化型のセンサ素子をRLCの単純な直並列回路とみなし,直流と交流の2種類の入力信号を用い,センサ素子に接続した参照抵抗の電圧信号の大きさと位相差よりRLCを求める理論式を導出した.次にRLCのそれぞれが同時に変化する際のインピーダンスや位相等の変化をシミュレーションによって調べ,それぞれの微小な変化を電圧信号として取り出す検出回路を検討した.同期検波の方法を用いることで,微小な変化を電圧信号として取り出すことについては,シミュレーション上では確認できたものの.まだ実測には至っていない.回路の組み合わせ,変更可能なパラメータが複数あり,なるべく低周波側で,どのパラメータを用いると検出に有利であるか,実際に使用する具体的な素子との整合性等を確認するために時間を要しているため.温度センサとして用いられているサーミスタとそのリード線のみを利用し,その電気的パラメータの要素を主成分とする極めて単純な構成の触覚デバイスを作製(センサ化)し,皮膚に分布して複数の皮膚刺激に応答するポリモーダル受容器のように,単一素子でありながら,触圧,温冷等の複合情報を取得することを目的とする.本研究は,申請者がこれまで行ってきた触圧と温度の同時センシングの考えに基づき,サーミスタと電気的パラメータを組み合わせた単一センサ(インピーダンス)素子による融合センシング手法の構築,および人工皮膚に組み込んだ人工指を製作し,実際の対象物への接触動作による実験的評価を実施する.本研究では,センサ素子を2導線2端子とし,先端にサーミスタを接続した構成によるポリモーダル型単一センサ素子の提案を試みる.この素子に力や熱刺激が加わると,電気インピーダンスが変化するというものである.平成28年度は,昨年度からの引き続きで実際にセンサのプロトタイプを試作し,動作の検証を行った.しかしながら,実際の素子では位相の変化が極めて小さく,同期検波方式を用いても有効な電圧信号が得られなかったため,サーミスタ素子の構造をそのまま利用し,素子周辺の媒質空間の変形を利用する静電容量変化方式を検討した.その結果,媒質として水を用いることで格段に静電容量の変化が生じるため,本手法が微小な接触力検出に有効であることが確認できた.また,アナログスイッチを用いて検出回路の構成を切り替えながら2つの出力電圧を得ることにより,サーミスタの温度変化による抵抗変化と周囲媒質の変形による静電容量変化を取得する方式をシミュレーション上で確認できた.既存のサーミスタ素子,回路部品を用いたプロトタイプの場合,リード線インダクタンスの効果的な変化を生じさせる構造および製作が困難であり,更に目標とする周波数範囲において,その微小変化の検出を実現することにも困難が生じたため,予定よりも遅れている.実験で有効性を確認できる段階に至らなかったことから,これまで行っていた検出原理の見直しを行い,実証できる構造のセンサおよび検出方式に変更した.

平成30年度は,平成29年度から引き続きサーミスタ素子の構造をそのまま利用し,素子周辺の流体媒質の変形を利用する静電容量変化方式の有効性を実験によって確認した.市販されている超薄型NTC型サーミスタ素子(10.0 kΩ@25 °C)と電極が直接流体媒質に触れるように先端をむき出しに加工し,それを高純度精製水(導電率1.0以下)で満たしたシリコンチューブ(外径3.8mm)内に挿入したものをセンサ素子とする.今年度は,サーミスタ素子のシリコーンゴム内の設置方法を検討し,チューブ方向ではなく,チューブに切り込みを入れ,チューブと垂直方向から挿入することで配置方法の簡易化を行った.これによって複数のサーミスタをシリコンチューブ内に同じ条件で分布させる場合に有効な構造となり得ることが確認された.また,純粋以外の媒質として,シリコーンオイル,エタノールも試したところ,比誘電率が水と比べて小さく,静電容量の変化も著しく減少したため,センシング用媒質としては不向きであることが確認された.小型環境試験機内に設置し,シリコンチューブの外径とセンサ素子全体の温度を変化させながらサーミスタの抵抗および静電容量の周波数特性(100 Hz1 MHz)をインピーダンスアナライザを用いて取得した.実験結果より,サーミスタの抵抗測定および静電容量測定により得られた二つの信号から,サーミスタ周囲の温度とシリコンゴムチューブの変位を算出する二次元曲面関数を作成することで,温度および接触力を同時に得る可能性を確認した.これまでにサーミスタ単体でこのような使用例がないことから,特許出願を令和元年度中に行う予定である.平成29年度は,平成28年度の成果に基づき,サーミスタ素子の構造をそのまま利用し,素子周辺の媒質空間の変形を利用する静電容量変化方式の有効性を実験によって確認した.市販されている超薄型NTC型サーミスタ素子(10.0 kΩ@25 °C)と電極が直接水に触れるように先端をむき出しに加工し,それを高純度精製水(導電率1.0以下)で満たしたシリコンチューブ(外径3.8mm)内に挿入したものをセンサ素子とする.それを小型環境試験機内に設置し,シリコンチューブの外径とセンサ素子全体の温度を変化させながらサーミスタの抵抗および静電容量の周波数特性(100 Hz1 MHz)を取得した.本実験では,サーミスタ素子が設置されている部分のシリコンチューブを1 mmずつ押し込む(チューブの外径を縮小させる)ことで接触力を与えたこととみなしている.実験結果より,サーミスタの抵抗は接触力の有無にはほぼ影響を受けずに変化しているのに対して,静電容量は,接触力によってシリコンチューブの外径が小さくなる(接触力は大きくなる)にしたがって,サーミスタ素子周囲の水分量が減少することから小さくなっている.周波数が約5 kHz以下では,静電容量と外径が比例の関係であり,それ以上の周波数範囲においては押し込み量が小さい範囲で飽和傾向が見られたため,測定周波数範囲は5 kHzより小さい範囲が良いことが明らかとなった.また温度が5°Cから35°Cの範囲では,静電容量は各接触力(各外径)において温度に比例して増加していることから,サーミスタの抵抗測定により接触力に依存しない温度を求め,その後に静電容量測定により各接触力を算出するという2段階の処理によって温度および接触力を得る可能性を確認した.既存のサーミスタ
医療サプライチェーンとしての大学附属病院の運営評価方法:業務量調査を基盤として

医療を定常的に提供するサプライチェーンとして大学附属病院の機能を捉え、教育・研究機能も包含した運営実態・運営論理のモニタリング法として(1)タイムスタディを基盤とする病院内業務把握法、(2)保健医療情報データベースを基盤とする地域社会における医療貢献把握法を研究した。(1)ではOn-Demand連続タイムスタディ法、看護・医療需要に基づく調査票法、動画差分処理によるビデオモニタリング法、ビジネスモデリング法およびそれと時間情報を組み合わせたタイムプロセススタディ法を開発した。(2)では患者動態モデル、地域医療需要把握・予測モデル、医療提供力モニタリングモデルを開発した。今年度は新研修医制度の影響による産婦人科病棟の閉鎖や看護師新卒採用の大量抱え込み問題など、保健医療の歪が明らかになり、医療サプライチェーンの視点による保健医療サービス需給検討が重要であることが社会的にも証明された一年であった。本年度は、病院・病棟における医療提供側の稼動恒常性に関する研究を中心に行い、加えて病院、病棟運営の方法について職員の聞き取り調査を設置主体および規模の異なる病院について実施した。疲労度測定については日勤、準夜勤、深夜勤の勤務帯ごとにアクチグラフを上腕につけて運動量測定を行いその結果をもとにコンピュータにより消費エネルギー算出、行動特性を検討した。同時に食事内容、睡眠状況をアンケートにより調査した。さらに一部の被験者には睡眠状況をビデオ記録させていただき体動観察により疲労度と眠りの関係を検討した。また、職場環境として粉塵量と電磁界および臭気の測定を行った。これらの結果について各病院、病棟にて報告し解析妥当性の検討を行った。アクチグラフによる測定の結果、日勤>準夜勤>深夜勤の順に運動量は多かった。また、姿勢についてもその順で斜めの体位を取っており身体的疲労度が強いことが示唆された。夜勤の疲労については看護師数が少ないことによる精神的なストレスとサーカディアンリズムの関係が大きいことが考えられた。消費エネルギーについては既存式では難しいことがわかったため新たに被験者とほぼ同じ仕事量、年齢の女性において算出式を考案することとした。睡眠状況についてはビデオ記録解析方法の精度向上の検討を行うこととした。粉塵量は一般に病院の外来棟は多く、エレベータによる移動が主となる階ではほぼ同じであることがわかった。電磁界については、人体に影響があるほど大きな機器、箇所はなかった。患者側の医療需要との関係、医療提供側のスタッフ・技術力構成と疲労度の関係を今後は検討の必要がある。平成19年度は医療サプライチェーンが十分に機能していないことが大きな社会問題を引き起こし、本課題の緊急性、重要性が改めて認識された。1.医療サプライチェーンを要因とする社会医学的問題のサーベイ救急医療問題、産婦人科など診療科閉鎖などが大きな社会問題となり関連書籍出版や評論記事が増加した。特徴的なのは医療提供側からの現状分析が増加したことで評論記事についても医療提供側を擁護した論調が増加した。これは教育界においてモンスターペアレンツなど利用者・需要者側に問題があることを指摘した風潮と類似している。一方、看護師大量採用については当初懸念されていた混乱よりも看護職員増加による勤務の余裕、病棟教育の余裕などが指摘された。2.病院看護必要度調査実施病床数約300の地域中核病院の6病棟において日勤帯における全患者の看護必要度調査を実施した。病棟間比較、患者特性による看護必要度得点の変化などを検討した結果、患者教育など患者コミュニケーションの1回当りの時間は10分以下が多いこと、カテーテル本数などはルート確保が患者に与える負担から3本以下に留める努力を行っているなど、患者安楽および安全のための病院努力が窺われた。しかしそのために平成20年導入予定の看護必要度調査票では急性期病床とカウントされないレベルでの看護提供が行われていること、特に小児と高齢者ではその傾向が強いことなどが明らかになった。3.タイムスタディ法および病院機能分析方法の検討病院機能が入院治療から外来治療に広がるとともに患者支援・登録機能の充実が緊急の課題となりつつある。本年度は患者支援機能のタイムスタディ実施にむけて患者のプライバシーを侵害しない方法論の検討を画像処理およびRFIDタグをもとに行った。さらに病院機能評価においてはコンピュータプログラムの要求分析に用いられる仕様表現書式の導入検討を行った。本研究では、大学附属病院の機能を「医療」を定常的に提供するサプライチェーンとして評価することにより合理的な病院運営について検討することを目的とする。本年度は、最終年度として(1)地域から期待される大学附属病院の将来像、(2)モニタリングとしてのタイムスタディ方法論および新たな業務分析方法の構築、について研究を行った。(1)O大学附属病院を例として、地域における医療提供力という観点から外来患者の性年齢および受診科別年齢構造の変化・将来予測を行った。また患者側からみた地域医療と大学附属病院の位置付けを検討するために選定療養費値上げ前後における外来初診患者特性の変動分析などを行った。

その結果、外来患者の高齢化が一般社会よりも早く進んでいること、今後も患者数、特に高齢患者の増加は予想されるが病院外来規模の上限に近づきつつあることが示唆された。また選定療養費の値上げ以降、選定療養費算定患者数は減少しているが総初診患者数に影響はみられなかったこと、女性は男性より算定患者の割合が高いこと、診療科間で算定患者割合には違いがあること、医療圏は変化していないことなどが見出された。(2)業務改善の変化を随時検討できるモニタリングシステム構築を目指し、ビデオ計測によるモニタリングシステムの実験的検討を行った。その結果、動画像の差分処理により移動量を算出、時系列変化を検討することで繁忙・閑散期の時間と仕事量の概算が可能なシステムを構築した。また、パッシブICタグを用いた業務移動把握について安全性と検出能力の点から実用可能な仕様について知見を得た。さらに事務系も含む大学附属病院業務について、数日から数ヶ月単位で実施する業務や不定期に発生・処理する業務についても実態把握が可能な業務分析手法をタイムプロセススタディとして新たに開発し、多科情報を集約する疾病登録業務などに適用し有効性を確かめた。
組織学的解析に基づいたドップラ超音波血流速による肩腱板断裂の疼痛指標の開発

肩腱板断裂に伴う疼痛と関節周囲血管血流速との関係を組織学的に明らかにすべく、術前に測定した超音波ドップラ法による肩関節周囲血管血流速と術中郭清した滑膜組織から滑膜炎・血管新生因子、神経成長因子を測定、病理標本を作製し組織学的評価を行い血流速・血管抵抗値が組織学的結果・疼痛との関連性があるか、腱板断裂特異的か病態ごとの相違があるか明らかにする。
マクロファージ活性化因子とその制癌への応用に関する実験的研究

昨年度までの研究で、ヒトT細胞ハイブリドーマH3-E9-6が、ヒト単球の抗腫瘍活性化のためのプライミングシグナル(MAF-CI)と、トリガリングシグナル(MAF-C【II】を放出することを観察したが、本年度はこれらの部分精製を行ない、MAF-C【I】は分子量およそ30,000,MAF-C【II】はデオキシコール酸存在下分子量およそ40,000を示すたんぱく質であることを確かめた。H3-E9-6からのこれらの因子の完全精製と、遺伝子クローニングを現在実施中である。一方MAFを産生する他のヒトT細胞ハイブリドーマHM-89-11,HM-17-12よりはMAFのmRNAを精製し、Okayama-BergのCos7細胞発現ベクターを用いてCDNAライブラリーを作製した。さらにヒトマクロファージ様細胞株U937のPMA依存性【O(^-_2)】産生を増強する因子MAF-Oを放出するヒトT細胞ハイブリドーマF4-29-4を樹立し、このmRNAを抽出し、13,OS附近に沈降することを観察した。現在これについてもOkayama-Berg法を用いてCDNAライブラリーを作製中である。またこれらのMAFの臨床応用の基礎をかためるため、MAF-C【II】を、表面に抗A375細胞単クローン性抗体を結合させた免疫リポゾーム中に、マウスγインタフェロンと共に封入したのち、A375細胞を移植したヌードマウスに投与したところ、MAF-C【II】溶液投与の場合にくらべ、はるかに効果的にA375細胞の増殖を抑制することを見出した。さらにまたヒト単球活性化においてヒトγインタフェロンは、脂溶性ムラミルジペプチド誘導体封入リポゾームと相乗効果をもつこと、その相乗効果発現機序としてγインタフェロンによる単球のリポゾーム貪食亢進作用が第一段階として重要であることがわかった。これらの研究は、MAFやムラミルジペプチド誘導体をリポゾームに封入して投与することが投与剤型として極めて有効であることを示唆し、またγインタフェロンとの併用が効果的であることを示し、臨床応用へ向け前進できた。
河川・舟運を軸とした「感性価値」を最大化する都市デザイン

本研究では都市の骨格である河川空間の都市デザインのあり方を「感性価値」の観点から探求した。その成果は以下2点にまとめられる。(1)「感性価値」の評価方法の作成:河川空間および舟運の実体験型の心理評価と実測による物理量データの関係性を分析することで、人間の五感に刺激を与える空間構成要素を抽出した。(2)河川空間のデザインコードの提案:河川敷地内の滞留空間の利用実態調査、心理的刺激要素に関するアンケート調査、および滞留空間周辺の空間構成、景観要素の実測調査により収集したデータを分析し、感性価値に基づく河川空間デザイン案を提案した。本研究では河川空間およびそこで運行する舟運を対象に、河川を軸とした都市デザインのあり方を「感性価値」の観点から提案することを目的としているため、本年度は「感性価値」の評価方法の確立に取り組んだ。特に五感に影響を与える要素を定量的に評価する方法を検討した。河川空間の景観等に関する既往研究では、写真画像を使用して心理評価を行っているものが多いが、当研究では被験者に河川空間や舟運を実体験してもらい、現地に身を置くことで感じられる五感を通じた感性についてアンケート調査を行ったところに特徴がある。その結果の一例として、視覚要素だけでは、緑が多く落ち着いた印象を与える阿賀野川中流において、水辺でのアクティビティ等が評価され、活動的な印象も与えることが分かった。また、昨年度からの継続調査である舟運タイプ別の河川の空間構成については、信濃川や阿賀野川、韓国ソウル市清渓川で実測調査により情報を収集し、連続断面図の作成や多変量解析を用いた定量分析により各河川の特徴を整理することが出来た。さらに、上述の被験者による心理評価と実測による物理量分析の関係性についても分析を進め、人の感性に刺激を与える空間構成要素の抽出に着手した。心理評価と物理量分析の関係性の分析方法については、サンプル数や対象とする空間構成要素の点で課題を残す結果となったため、次年度はより精度の高い手法を確立し、河川を軸とした感性価値を最大化する都市デザインモデルの提案を目指す。本研究では河川空間を対象に、河川を軸とした都市デザインのあり方を「感性価値」の観点から提案することを目的としている。本年度は利用者の視点から快適な河川敷地の空間デザインを追究すべく、河川敷地に立地するオープンカフェを対象に現地実測調査およびヒアリング調査を実施した。具体的には、河川敷のオープンカフェの先駆的事例として歴史のある広島市中心部の元安川と京橋川の河口付近の河川敷地に立地するオープンカフェを対象に、1オープンカフェの利用状況、2河川敷地断面形状と利用者意識の関係、3景観の印象評価、4オープンカフェの視認性について明らかにした。1オープンカフェの利用状況:広島市の3店舗を対象に1週間にわたって、オープンカフェの利用状況を観察・スケッチ調査によって整理した。その分析結果より、利用されやすいオープンカフェ装置の配置として、流軸方向に対して水平・垂直方向ともにランダムに配置することであることが分かった。2河川敷地断面形状と利用者意識の関係:河川の水面までの距離が長いときは利用者は親水性を感じにくいため、オープンカフェ装置は河川際から離して配置した方が景観を楽しむことができ、一方、河川の水面までの距離が短いときはオープンカフェ装置は河川際に配置した方が親水性を享受することができる。3景観の印象評価:日中は河川やその背後に広がる自然、人工物を景観として認識し、楽しむことができるが、夜間はライトアップ等の工夫を施したオープンカフェのみ景観の評価が得られた。4オープンカフェの視認性:集視率(視野全体に占めるオープンカフェ構成要素の立体角の割合)を指標に、オープンカフェの対岸や橋上からの視認性を比較し、橋袂での視認性の重要性を明らかにした。本研究では河川空間およびそこで運行する舟運を対象に、河川を軸とした都市デザインのあり方を提案することを目的としているため、初年度である今年度は、国内の既存の舟運について網羅的に情報収集並びにそれらの特徴分析を行った。まず国内の全舟運を対象にその運行する河川について地図やインターネットを用いた資料調査を行い、河川の線形や規模、周辺土地利用、舟運の基本情報等のデータを整理し分類することで、代表的な4つのタイプ(自然、街並、屋形、渡し)が存在することが分かった。本研究では、これら各タイプの代表事例数か所について現地調査を重ね、感性価値を向上させるデザイン条件を抽出する分析を行うこととしているが、本年度はまず街並タイプに属する代表事例(福岡市那珂川、香取市佐原、大阪市/水都大阪)について現地調査を行うこととした。現地調査においては、舟運の運行状況や河川周辺施設等の情報収集、および運行主体や関係団体へのヒアリング調査を実施し、現況並びに舟運運行の経緯や水辺空間の再整備、利用拡大のスキーム等について詳細な情報を収集することが出来た。

一方、当初予定していた、都市デザインにおける「感性価値」の評価方法の確立には不十分な点を残しているため、平成24年度前半ではこの評価方法の検討に更に取り組むこととしている。特に五感に影響を与える要素を定量的に評価する方法の確立を目指す。なお、当該研究代表者の研究機関の変更に伴い、評価方法の検討に必要な調査対象地を北陸地方一帯の適所(信濃川、阿賀野川等)に変更することとする。本研究では、河川空間およびそこで運行する舟運を対象に、都市の骨格である河川を軸とした都市デザインのあり方を「感性価値」の観点から探求した。その成果は以下3点にまとめられる。(1)「感性価値」の評価方法の作成:河川空間および舟運の実体験型の心理評価(SD法・多変量解析)と実測による物理量データ(連続断面図、緑視率、水面距離)の関係性を分析することで、人間の五感に刺激を与える空間構成要素の抽出と、空間構成類型別の特徴を整理した。(調査対象河川空間:信濃川下流域、阿賀野川中流域、清渓川)(2)河川空間のデザインコード:河川敷地オープンカフェを対象とした、アンケートおよび聞き取り調査による心理評価と実測による物理量データ(河川敷地断面形状、水面距離、景観構成要素、集視率)の関係性を分析することで、滞留型河川空間における感性を刺激する空間デザインの特性を次の3つの観点から整理した。1河川敷地断面形状と水面距離の関係性2滞留空間の視認性および集視率3河川空間後背地の景観構成要素(調査対象河川空間:元安川下流域、京橋川下流域)(3)河川と連携する都市デザイン:河川・舟運と市街地が良好な連携構造を築く河川空間を対象に、地図やwebによって収集したデータと現地調査によって収集した物理量データを基に後背地との関係を類型化し、河川と都市空間との連携モデルを検討した。(新町川下流域、信濃川下流域、清渓川)都市計画昨年度調査の不十分であった河川空間・舟運における「感性価値」の評価方法の検討、試行を達成することが出来、加えて、当初予定していた河岸遊歩道型の韓国ソウル市清渓川での現地実測調査や河口型の新潟市信濃川での現地実測調査を達成することが出来たため、おおむね順調に進展しているものと評価できる。また、今年度までの研究成果の社会還元として、2月に福岡市で開催されたシンポジウムで報告・情報提供を行った。本研究課題の主題である河川と連携した都市デザインを追究すべく、河川敷地に立地するオープンカフェを対象に、利用者の感性を刺激する空間デザインについて分析を行った。当初予定していた河川と連携する都市デザインの特徴の整理を、代表1都市(広島市)について実施することができたが、他の特徴を持つ都市について調査・分析することが時間配分上できなかったため、「やや遅れている」と評価した。なお既に申請した通り、補助事業期間を若干延長して、当初予定した研究実施計画を遂行することとする。また、今年度までの研究成果の社会還元として、日本建築学会大会(9月)、新潟市で開催されたシンポジウム(10月)、国際学会AURG(1月)、都市計画学会東北支部研究発表会(3月)で研究発表・情報提供を行った。
過マンガン酸酸化反応における5価マンガン種中間体の捕捉とその反応性に関する研究

本研究によって得られた成果のうち、主な二点について述へる。1.アルケンの過マンガン酸酸化をエトキシドイオンの存在下で従来の我々の方法(4級アンモニウム塩を用いてジクロルメタン中で行なう)によって行ない、分光光度計(今回購入)によって反応追跡をしたところ、これまで有機溶液中ではまったく観測が報告されていない新たな青色の中間体マンガン種の生成が見られた。スペクトルは320および650nm付近に吸収極大を示し、アルカリ水溶液中における無機5価マンガン酸イオンのものと酷似していること、分解過程を中性条件下で生成するこれまでの黄褐色の5価中間体マンガン種との比較検討した結果等から、この青色のマンガン種は5価マンガン酸エステルイオン中間体にエトキシドイオンが配位した5配位の5価マンガン種であろうと結論した。2.対称的および非対称的に置換された数種の4,4^1ージー、および4ーモノ置換スチルベン誘導体について、ジクロルメタン中における過マンガン酸酸化反応の速度論実験を行ない、置換基の反応速度に及ぼす影響を検討した。その結果、電子吸引性の置換基についてはモノ置換、ジ置換体ともに正のρ値(+1.0)によってハメットプロットによくのることがわかった。このことはジ置換体の反応における遷移状態の構造が対称であり、二つの置換基の遷移状態の安定性に対する寄与が同等であることを示している。すなわち、このことから、過マンガン酸イオンと二重結合の反応機構としてこれまでにいくつか提唱されているものの中、非対称なイオン型の遷移状態(Lee,1982)や1,3ー双極子付加反応型(Freeman,1989)のものよりも、無極性のDielsーAlder反応タイプの遷移状態を経由する機構の方が適当ではないかとの結論を得た。これらの結果は日本化学会またはアメリカ化学会等の雑誌に公表するべく準備中である。
複数画像の統合的統計解析による神経膠腫の生物学的特徴の画像化技術の開発

非造影病変を有する初発神経膠腫症例9例を対象とし、MGMTメチル化率とMethionine-PET(MET-PET)の取り込みについて検証した。3例は再発時にも摘出術を施行し、定位的に採取した。これらの症例に対し、非造影領域の腫瘍を定位的に採取した。得られた合計31検体に対し、methylation specific PCR(MSP)を用い、MGMTメチル化率を計測した。また、定位的に採取した腫瘍組織と、各種画像モダリティーと空間的関連付けができるimage-histology libraryを用い、定位的に採取した組織部位に一致するMET-PETのT/N比を算出した。解析の結果、MGMTのメチル化率とT/N比は回帰分析で相関性を示し(p=0.004、R=0.53)、T/N比からMGMTのメチル化率は予測できる可能性が示唆された。MET-PETの取り込みにはMGMTメチル化率だけではなく、細胞密度や血管密度など、様々な要素がかかわっていることが知られている。MGMTメチル化率と細胞密度でどちらがMET-PETの取り込みに影響しているかを検証した。重回帰分析でMGMTメチル化率(t=2.03,、p=0.057)の方が細胞密度(t=0.87、p=0.4)よりMET-PETの取り込みに影響している傾向が示唆された。得られた合計28検体に対し、methylation specific PCR(MSP)を用い、MGMTメチル化率を計測した。MET-PETの取り込みはMGMTメチル化率だけではなく、細胞密度や血管密度など様々な要素が関わっており、それぞれの要素を慎重に評価する必要があると考えられた。現在集積している症例に加え、さらなる症例を集積して解析を予定している。【背景・目的】神経膠腫は病理組織学的に不均一で、腫瘍中心部と周辺部の浸潤領域では遺伝子変異や発現が異なることが報告されている。免疫染色やシークエンスなどで遺伝子変異を調べるには実際の腫瘍検体が必要であり、手術による組織採取を要する。遺伝子変異を非侵襲的に画像技術で可視化する試みは過去にも行われているが、神経膠腫関連の遺伝子変異を画像評価した報告は限られている。今回MET-PETとMGMTプロモーターメチル化率、細胞密度との相関性を定位的に非造影病変で検証した。【対象と方法】初発9例の病理診断はdiffuse astrocytoma 2例、oligodendroglioma 3例、anaplastic astrocytoma 2例、glioblastoma 2例で、これら9症例の非造影病変に対して定位的に採取した31検体を対象とした。3症例では再発時にも検体を採取した。MGMTプロモーターメチル化は定量化methylation-specific PCRを用い解析した。術前のMET-PETでのT/N比を算出し、MGMTプロモーターメチル化率、細胞密度との相関について検討した。【結果】初発例ではT/N比とMGMTプロモーターのメチル化率(p=0.009)で有意に相関を認めたが、細胞密度(p=0.05)はわずかな相関関係にとどまった。再発例ではMGMTプロモーターのメチル化率(p=0.97)と細胞密度(p=0.70)ともに相関関係を認めなかった。【考察・結論】初発例では非造影病変でMET-PETの取り込みから定位的にMGMTプロモーターメチル化率が予測できる可能性が示唆された。治療経過時の腫瘍の生物学的特徴を画像技術で可視化するための対象として、再発時や長期生存者の化学療法後の画像上の変化の解析が重要となり、当初の予定より長期的解析が追加で必要となった。今後さらに1年の経過を追加で解析していくため、当初の研究計画を変更する必要が生じた。また解析の進行により、長期生存者の新たな遺伝子解析が必要となった。

重回帰分析でMGMTメチル化率(t=2.03,、p=0.057)の方が細胞密度(t=0.87、p=0.4)よりMET-PETの取り込みに影響している傾向が示唆された。初発だけでなく、再発症例も含め、化学療法や放射線治療など治療の影響下においてもMET-PETや各種画像モダリティーからMGMTメチル化率の予想や他の遺伝子変異との相関性が認められるか検証していく。治療経過時の腫瘍の生物学的特徴を画像技術で可視化の対象として、再発時や長期生存者の化学療法後の画像上の変化の解析を行っていく。今後さらに1年の経過を追加で解析していく予定である。本研究は神経膠腫に対し、複数の画像から遺伝子変異ならびにDNAメチル化率の存在予測確立を統合的に解析する手法の確立を目的としている。研究の進行に従い、化学放射線治療後に再発した症例でも同手法が確立できるかの検証も必要となり、再発時まで含めると当初の予定より長期的解析が重要となった。今後さらに1年の経過を追加で解析していくため、当初の研究計画を変更する必要が生じた。また解析の進行により、再発症例も含めた新たな遺伝子解析が必要となった。遺伝子解析用のDNA抽出・シークエンスの試薬、免疫染色抗体、画像データ保存用ハードディスク、論文英文校正・論文印刷費、学会発表に使用する予定である。
ポジショナルクローニングによる未分化幹細胞増殖制御遺伝子の同定と機能解析

未分化幹細胞である原始外胚葉の増殖・分化に異常を呈する突然変異tw5の原因遺伝子の同定を目的に、この突然変異がマップされるゲノム領域のクローニングを行った。tw5変異は多型マーカーであるD17Mit147とH-2Pb間に存在する。この領域のDNA配列の決定を行い、750kbのゲノム領域に少なくとも36の転写単位が存在することを見出した。それらの遺伝子の発現を調べたところ、36のうち33遺伝子はES細胞あるいは6.5日胚に発現することが確かめられた。これらの遺伝子はマップ位置と発現パターンからtw5変異責任遺伝子の候補である。さらに絞り込むために、tw5ゲノムの配列解析、およびtw5ホモ個体でのこれらの遺伝子の発現解析を現在進めている。また、変異表現型を機能的にレスキューするためにtw5ゲノム領域を導入したBACトランスジェニックマウスの作製を行なっている。tw5変異が胚体のどの組織で働くかを調べる目的で、tw5ホモ胚と4倍体胚でキメラを作製し、その表現型の解析を行った。tw5ホモ胚は胎生6.5日の卵筒胚時に致死となるが、4倍体とのキメラでは、9.5日の神経胚まで発生することが明らかとなった。このことは、tw5ホモの原始外胚葉は正常な胚体外組織、すなわち胚体外外胚葉、あるいは臓側内胚葉の補助があれば、より後期のステージまで発生する能力を持つことを意味する.したがって、tw5遺伝子は胚体内というよりむしろ、胚体外外胚葉、あるいは臓側内胚葉で機能し、細胞間を通じて原始外胚葉に働きかけ、その増殖・分化を制御している、というように考えられる。したがって、現在まで得られた候補遺伝子が6.5日胚の胚体外組織で発現しているか否かを検討することが重要である。原始外胚葉(epiblast)は原腸陥入を経て外胚葉、内胚葉、中胚葉を生じ、すべての細胞の根源をなす未分化幹細胞の性質を有する.したがってepiblastの増殖・分化に関与する因子を同定し、その機能を解明することは、細胞の分化、老化、個体胚発生などの基本的命題の理解に貢献するだけでなく、幹細胞制御・操作のための応用研究という観点からも非常に重要である.本研究の対象であるtw5変異はマウス17番染色体のT/tコンプレックス領域にマップされる劣性致死変異である.これまでの組織学的解析からホモ変異胚はepiblastの増殖が特異的に阻害され、著しい細胞死が認められ、その結果、胎生6.5-7.5日までに致死に至る.この表現型から明らかなようにtw5遺伝子はepiblastの成長に必須であり、未分化幹細胞であるepiblastの増殖機構解明のための好個の材料といえる.今年度はtw5遺伝子が存在するゲノム領域であるH2Pb-D17Mit147間をカバする4種のBACクロンのDNA配列の決定を行なった.現在、新規遺伝子を含む転写領域を複数発見した.責任遺伝子の同定をその遺伝子機能を指標に行うため、またこれまでこれらのBACクロンを導入したマウス作製を行い2種のクローン由来のトランスジェニックマウス系統を樹立した.また、発生工学的手法を用いた表現型解析を続け、特にtw5が作用する細胞群が胚体外外胚葉であるのか臓側内胚葉であるのかを判断するために4倍体胚とtw5/tw5胚の集合キメラを形成する.

このため、lacZトランスジーンをマーカーとして持つtw5/tw5胚と野生型胚とのキメラを作成しており、2n同士か、いずれかを4nにした3通りの組み合わせを用い、着床後2 3日目の胚での組織学的調査を進めている.未分化幹細胞である原始外胚葉の増殖・分化に異常を呈する突然変異tw5の原因遺伝子の同定を目的に、この突然変異がマップされるゲノム領域のクローニングを行った。tw5変異は多型マーカーであるD17Mit147とH-2Pb間に存在する。この領域のDNA配列の決定を行い、750kbのゲノム領域に少なくとも36の転写単位が存在することを見出した。それらの遺伝子の発現を調べたところ、36のうち33遺伝子はES細胞あるいは6.5日胚に発現することが確かめられた。これらの遺伝子はマップ位置と発現パターンからtw5変異責任遺伝子の候補である。さらに絞り込むために、tw5ゲノムの配列解析、およびtw5ホモ個体でのこれらの遺伝子の発現解析を現在進めている。また、変異表現型を機能的にレスキューするためにtw5ゲノム領域を導入したBACトランスジェニックマウスの作製を行なっている。tw5変異が胚体のどの組織で働くかを調べる目的で、tw5ホモ胚と4倍体胚でキメラを作渡し、その表現型の解析を行った。tw5ホモ胚は胎生6.5日の卵筒胚時に致死となるが、4倍体とのキメラでは、9.5日の神経胚まで発生することが明らかとなった。このことは、tw5ホモの原始外胚葉は正常な胚体外外胚葉、あるいは臓側内胚葉の存在により、致死とならず、より後期のステージまで発生する能力を持つことを意味し、tw5遺伝子は実際は、胚体外外胚葉、あるいは臓側内胚葉で機能し、その作用が、細胞間を通じて働き、原始外胚葉の増殖・分化に必須の役割を持つ、というように考えられる。したがって、現在まで得られた候補遺伝子が6.5日胚の胚体外部で発現しているか否かを検討することが重要である。
腎障害時におけるVHL蛋白とその関連蛋白の動態解析と腎再生への応用

我々は腎障害モデルとして、腎障害のなかで実質的な点を考慮し、現在腎障害を起こす疾患の中で最も多いIgA腎症のモデルの急性糸球体腎炎モデルを使用した。具体的にはラットの腎にハブ毒の投与とAngiotensinを投与することによって急性糸球体腎炎と腎障害(腎不全)をおこすモデルを使用した。まずそのようなラットモデルではハブ毒とAngiotensinを2日間投与することによって非可逆性の急性糸球体腎炎と腎障害(腎不全)を起こすことが判明した。その状態でまずVHLにより分解を受ける蛋白であるHypoxia inducible factor(HIF)の変化を見た。その結果、糸球体や近位及び遠位尿細管はハブ毒とAngiotensinによって引き起こされる糸球体障害(腎炎)と輸出細動脈の障害(血管障害)に強く反応し、HIFを強く発現していることが判明した。これはHIFが腎障害に反応性に発現しているということを明らかにした点で興味深い。現在、HIF以外のVHL関連蛋白、VEGF, PDGF、(HGF)、c-METなどの発現を検討中である。このことから、HIFが腎障害に対して障害の回復の働きを持つ蛋白であるか、また、ただ反応性に発現している蛋白であるかを解析するために、HIFを前もって強発現した際のハブ毒とAngiotensinを2日間投与することによっておこる腎障害の程度を強発現しない状態での腎障害との間で比較している。現在の結果ではラットの匹数が少ないために正確な解答は出ていない。この結果が出次第、論文を作成する事としている。腎不全、腎盂腎炎、水腎症などにおいて、腎障害の修復の過程は炎症と組織障害による細胞の壊死、残存した腎尿細管細胞の増殖、さらに増殖した細胞の機能再生と分化の3過程に分けられる。腎障害後の効率よい修復には再生時に腎尿細管細胞の充分な増殖、更に機能を持つ腎尿細管細胞への効率の良い再生と分化が必須と考えられる。障害から回復時の細胞増殖にはHGF-c-MET系、VEGFが関与する。また、腎障害後の組織再生時に腎尿細管でprotein kinase C(PKC)の発現誘導が観察されている(Kideney Int. 2001、59:1789-97)。これらの活性化されたPKCはVHL蛋白で分解される。(Okuda H, Shuin T. J Biol Chem. 2001Sep in press)in vitroで尿細管の形態形成と機能分化にはvonHipperl-Lindau(VHL)蛋白が関わることが示されている。培養細胞系ではVHL蛋白の発現誘導で腎尿細管細胞が3次元的に尿細管様の管腔構造を形成する。(第5回VHL病シンポジウム抄録)即ち、正常の腎臓の腎障害後の再生では一時的にPKCが利用されこれはVHL蛋白により分解されると考えれる。腎癌の増殖時にはこのVHL蛋白の機能が障害されており増殖のみが先行していると考えられる。今回の研究背景は腎の再生の一時点は腎細胞癌の増殖と同様の過程が起こっているとみなしたことである。現在、再生に関わる因子を効率よく協調させて腎障害後に腎機能の回復を図るため、腎障害の動物実験モデル(ラットの慢性腎炎と腎不全モデル、腎盂腎炎モデル)を作成し腎障害期、糸球体、腎尿細管細胞の増殖期、更に機能修復と分化の時期にHGF-c-MET系、EGF系、VEGE, VHL蛋白がどのように作用しているかを解析中である。またVHL蛋白を含む各因子の最も効率的な発現時期と発現の維持の方法を検討している。