hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢期における居住地移動の空間構造の解明とモデル化に関する研究

今年度は高齢期の居住地移勤について,行動論的なアプローチから,個人の意思決定過程を明らかにすることを目標に事例研究を行った.事例地域には,高齢者の転入(帰還)が予想される地域(沖縄県大宣殊村)と,高齢者の転出が予想される地域(岐阜県神岡町)を選定した.大宣味村では帰還移動を切り口に調査をおこなった.帰還の意思決定にかかわる要因として,「故郷だから」「家を守るため」「親戚や友人がいる」などの情緒的な埋由はもちろんであるが,その背景には食費,住宅費,光熱費などの生活コストの削減による経済的なメリットがあることがあきらかになった.神岡町では,豪雪地域に位置し,高齢者のみの世帯,被用者年金の受給世帯の割合が高いという待徴をもつ地域において,高齢者の転出が活発ではないのはなぜかという点を切り口に調査を行った.その結果,(子供と別居しても)住み慣れた場所を離れたくないという意識の背景には,持ち家がある(移動後に現在以上の居住条件を確保できない),田畑がある(食費の削滅効果,健康管理,近隣・親族とのコミュニケーションのきっかけ)などの要因があることがあきらかになった.昨年度の研究で,他の先進国では高齢化の進展および社会保障制度の充実に伴って高齢人口移動が括発化してきたのに対して,日本ではそれはど顕著ではない状況が続いており,マクロレベルにおいて主要な移動流(main stream)は認められなことが明らかになった.今年度の事例研究によって得られた知見をもとに考えるならば,移動による経済的メリットの小ささ,あるいはデメリットをその要因として挙げることができる.今後は,大都市圏を発着地とした移動について事例研究を進めた上で,移動理由と移動空問に関して分析を進めていきたい.一年目にあたる今年度は,高齢人口移動に関する既存研究のレビューと,高齢期の居住地移動の空間構造のモデル化に向けた基礎的分析を行なった.既存研究のレビューについては,欧米における高齢人口移動研究を中心に整理した.これまでわが国ではあまり紹介されてこなかったが,欧米の蓄積は厚く,研究の体系化・理論化,視点,方法論などの点で参考になった.とくに,わが国では語られることの少なかった研究の体系化・理論化に関して指針を得ることができた.それによると高齢人口移動の研究テーマは,1)高齢人口の空間的分布,2)移動の諸側面,3)概念化・モデル化,の3分野に大別でき,2)移動の諸側面については,移動流の地域パターン,選択性,季節移動,大都市圏一非大都市圏間移動,帰還・逆流移動,移動のインパクトといった分野に整理することが可能である.これと平行して,マクロ,ミクロの両面からモデル化に向けた基礎的研究を行なった.前者については,国勢調査の移動データに基づき,移動流の地域パターンを検討した.具体的には,高齢人口の移動類型別(市区町村内移動,市区町村間移動,都道府県間移動)の移動率,地域間流動の量,率などについて,都道府県別,年齢階級別に検討することによって,移動の実態を定量的に明らかにした.同時に,非高齢人口と比較することによって,短・中距離移動が圧倒的に多いという高齢人口移動の特徴を確認した.一方,沖縄などをフィールドとした事例調査も実施した.沖縄では本島本部の一集落を対象として,住民の転出入や生活構造,地域社会の状況などを分析することによって,高齢期における帰還・逆流移動の実態,およびそのインパクトについて検討した.今年度は高齢期の居住地移勤について,行動論的なアプローチから,個人の意思決定過程を明らかにすることを目標に事例研究を行った.事例地域には,高齢者の転入(帰還)が予想される地域(沖縄県大宣殊村)と,高齢者の転出が予想される地域(岐阜県神岡町)を選定した.大宣味村では帰還移動を切り口に調査をおこなった.帰還の意思決定にかかわる要因として,「故郷だから」「家を守るため」「親戚や友人がいる」などの情緒的な埋由はもちろんであるが,その背景には食費,住宅費,光熱費などの生活コストの削減による経済的なメリットがあることがあきらかになった.神岡町では,豪雪地域に位置し,高齢者のみの世帯,被用者年金の受給世帯の割合が高いという待徴をもつ地域において,高齢者の転出が活発ではないのはなぜかという点を切り口に調査を行った.その結果,(子供と別居しても)住み慣れた場所を離れたくないという意識の背景には,持ち家がある(移動後に現在以上の居住条件を確保できない),田畑がある(食費の削滅効果,健康管理,近隣・親族とのコミュニケーションのきっかけ)などの要因があることがあきらかになった.昨年度の研究で,他の先進国では高齢化の進展および社会保障制度の充実に伴って高齢人口移動が括発化してきたのに対して,日本ではそれはど顕著ではない状況が続いており,マクロレベルにおいて主要な移動流(main stream)は認められなことが明らかになった.今年度の事例研究によって得られた知見をもとに考えるならば,移動による経済的メリットの小ささ,あるいはデメリットをその要因として挙げることができる.今後は,大都市圏を発着地とした移動について事例研究を進めた上で,移動理由と移動空問に関して分析を進めていきたい.
射影追跡法を用いたデータ解析の安定性について

射影追跡法においては射影指標の性質を明らかにすることが重要である。本研究においては多項式指標に属している指標で、現在広く用いられているFriedmanによる指標とHallによる指標について感度分析法を応用した手法によって外れ値に対する安定性の観点から比較を行い、Hallの指標を用いた射影追跡方がよりロバスト(頑健)であることをいくつかの数値例によって示した。データの平滑化手法として重要な射影追跡回帰については、従来、平滑化手法として用いられている移動平均法や重み付き局所回帰(LOWESS)などと比較するため、これらの従来手法の安定性について調べた。外れ値を含んでいるデータについて平滑化を行う手法と、平滑化に対して影響の大きい外れ値を摘出してから再度平滑化を行う手法の比較についても考察を行った。また、言語変数データのように値そのものに曖昧さを含んでいるデータに対する射影追跡法の適用について、従来用いられている射影指標がデータ構造の曖昧さだけに注目していたことに対し、本研究においてはデータ構造の曖昧さと興味深さの双方を考慮にいれた指標を用いた射影指標によって射影追跡法を適用する手法を考案し、いくつかの具体例について実際に解析を行うことによってその有効性を確認した。外れ値の摘出を含めたソフトウェアについては、一般の射影追跡法に対するグラフィック表示を行うところまで開発を行った。今後、射影追跡回帰および射影追跡密度推定のソフトウエアを開発する予定である。
脱窒バイオカソードを適用した微生物燃料電池性能の向上と有機物・窒素処理への応用

無酸素環境下において生物学的に硝酸イオンが電子受容体として作用するカソード(脱窒バイオカソード)を組み込んだ微生物燃料電池(MFC)について、カソード反応や微生物群集の特徴および装置や操作条件が性能に及ぼす影響等を実験的に明らかにした。脱窒バイオカソードを適用したMFCでは、カソード反応速度が出力性能の主要な制限因子であることがわかった。粒状炭素を用いた充填層電極型MFCを作製し、アノードにおける有機物分解とカソードにおける脱窒とともに730mW/m3の出力が得られた。1.安定的に運転されている脱窒バイオカソードを適用したMFCから取り外したカソードおよびカソード液と硫酸ナトリウムを支持電解質とした硝酸イオン含有水や微生物付着のない白金電極および炭素電極を組み合わせて実施したサイクリックボルタンメトリからMFCで使用中の電極の場合のみ明確な硝酸イオンの還元ピークが認められ、別途実施したMFCの開回路での操作や硝酸イオンを含有しないカソード液での操作等の結果も踏まえ、カソード電極上の生物膜中の微生物またはその代謝産物でカソード反応が生じていると示唆された。2.カソード材料(粒状活性炭、粒状グラファイト、カーボンフェルト)およびカソードへの植種源(酢酸または水素を電子供与体として予め培養した脱窒汚泥)の相違がMFCの特性に及ぼす影響を実験的に比較検討した。水素で培養された脱窒汚泥を植種とした系では、スタートアップ期間が短く、さらに最終的に高出力に達した。また、比表面積に約1000倍の相違があるにも関わらず、粒状グラファイト充填層カソードのMFCと粒状活性炭充填層カソードのMFCの出力はほぼ同等であった。これは使用した粒状活性炭がミクロ孔主体の細孔構造であったため微生物の付着が制限されてしまったことによる影響と考えられ、細孔構造の最適化の必要性が示唆された。また、カーボンフェルトでは、間隙のガスや集電体との接触に留意する必要性が示唆された。MFCの出力は支持電解質濃度に依存するものの頭打ちとなることおよび回分操作におけるカソード液交換方法の検討から出力低下に関与する物質の生成の可能性が示唆された。3.カソードから採取した生物膜試料に対して真正細菌を対象とした遺伝子解析を実施し、植種の相違によらずParacoccus属やPseudomonas属の独立栄養性脱窒細菌やその近縁種が優占していることが明らかとなった。本年度は比表面積に留意して粒状炭素材の充填層電極型とした二槽式MFCを異なる条件で連続操作し、以下の成果が得られた。アノード槽への流入負荷が一定の下でカソード槽への流入硝酸イオン濃度で流入負荷を変更した場合、600mg-N/Lまでの範囲で最大電流密度は概ね同程度であったのに対し、硝酸イオン減少速度は流入濃度の増大に対応して増大した。これは、隔膜となるプロトン交換膜の硝酸イオン透過性に起因し、アノード槽へ透過した硝酸イオンはアノード液中の有機物を利用した従属栄養性脱窒により消費された。一方、カソード槽への通水速度で流入負荷を変更した場合、滞留時間が515hの範囲では、平均電流密度と硝酸イオン減少速度は概ね同程度で影響は小さかった。また、安定的に運転されているMFCでは、カソード槽で減少した硝酸イオンの90%以上が電気生成を伴う消費によるものであり、カソード槽での脱窒速度と出力の強い相関性が見出された。連続操作を継続すると実験開始から130150日程度で出力が低下傾向を示し、基質溶液に添加した無機塩類の一部が電極材や隔膜表面にスケールを形成・成長したことによる導電性や接触性の低下、集電体と粒状電極の接触性ならびに充填層内液混合状態等が影響を及ぼしていることがわかった。カソードの生物膜中には、前年度と同様にParacoccus denitrificansやParacoccus pantotrophus等やそれらに近縁な独立栄養性の脱窒細菌が検出され、カソード槽が独立栄養環境であることとの関連性が認められた。本研究課題の実施を通じて、脱窒バイオカソードを適用したMFCで電気的出力を得ることが可能であることおよびカソード反応速度が性能の重要な因子であることが明らかとなるとともに、性能向上への検討が必要であるものの充填層電極型脱窒バイオカソードの適用可能性が示された。電極間距離、電極面積、植種源等の異なる平板状電極材を用いたラボスケールの二槽式微生物燃料電池の回分実験を実施して次の結果を得た。1.アノードーカソード間距離約2cmの系に比べ、膜電極接合体(MEA)構造とした約0.2mmの系では、最大電流密度約1.3倍、最大電力密度約1.1倍で内部抵抗は半減し、支持電解質濃度に依存するものの、出力向上効果が認められた。2.MEAを用いた系でアノード面積基準の出力は、カソード面積の増大に伴って増大し、カソード反応速度が出力に強く影響することがわかった。

また、カソード面積基準の出力も増大し、カソード性能の向上に対応してアノード生物膜の電気産生能も向上することが示唆された。3.電流密度、酢酸消費速度および硝酸イオン減少速度は、400mg-N/Lまでの実験範囲でカソード液の初期硝酸イオン濃度依存性が認められた。しかし、電流密度は、カソード室の硝酸イオン減少速度に比べて濃度上昇に伴う増大割合が1/3程度であり、プロトン交換膜を介した硝酸イオンの透過が影響を及ぼし、その改善が必要であることがわかった。4.硝酸イオンの膜透過量が小さい実験系での物質収支から硝酸イオン消費に対する電荷収率が65%程度であるのに対し、有機物消費に対するそれは非常に小さく、本系はカソード反応速度に性能が強く依存することが示唆された。5.異なる有機炭素源で培養された脱窒汚泥をカソードへ植種した場合、酢酸基質脱窒汚泥植種系は短期間でスタートアップ可能であった。植種およびカソードから採取した汚泥の真正細菌を対象としたクローン解析からThauera属、Aquaspirillum属、Hyphomicrobium属またはこれらに近縁の脱窒細菌が存在していることが示され、酢酸資化性の脱窒細菌の中に電気産生に関与する微生物の存在割合が高い可能性が示唆された。当初計画した回分操作による諸特性の把握、カソード反応機構に関する知見の収集、前年度から継続しているカソード槽内における微生物群集の調査ならびに出力向上のための電極構成や装置構造の検討について実験が進められ、実験結果が得られている。なお、カソードにおける脱窒に関与していると考えられる微生物群の空間的存在状況については、これまでの実験結果からMFC出力性能を向上させた系を得たうえで実施することが測定を容易にし結果の相違を明確にすることにつながると考えられ、性能向上に関わる取り組みを優先することが妥当であると判断される。アノードーカソード間電極面積比や電極距離が異なる脱窒バイオカソードを用いたMFCをスタートアップして、それらの特性を比較するとともに初期有機物ならびに硝酸イオン濃度依存性について概ね当初計画のとおり進んでいる。微生物群集の調査は、実験装置構造の制約等で、試料採取方法やDNA回収量について再検討が望ましい。基本的に当初計画に沿って研究を遂行する予定であるが、これまでの実験結果を踏まえ、その中で出力性能向上に関わる取り組みを優先し、その状況を踏まえて必要に応じて応じて、硝化プロセスとの組み合わせシステムへと展開していくことが望ましいと考えられる。基本的に当初の計画に沿って研究を遂行する予定である。微生物群集調査では、実験装置サイズや試料採取方法ならびにDNA回収方法等の改善を優先的に進める。該当なし「今後の研究の推進方策」に記したように、当初予期していなかった変更が若干生じるものの、大幅な経費の見直しは不要な範囲であると考えられ、概ね当初計画に沿って使用する予定である。
冬季オリンピックでのメダル獲得を目標とする競技用スキーブーツの開発

スキーは、重力を利用したレジャーであり、生涯スポーツとして高齢者の健康寿命延伸に期待できる。本研究では可動式フットベッドの詳細設計を検討した。アルペンスキー競技の場合、選手には雪質や旗門設定、コースの斜度変化などに適応した運動が求められる。そのため、ターン開始時の荷重移動に着目してフットベッド設計の最適化を図った。この結果、内傾動作補助パーツを開発し、ターン時の内傾角度が向上し、滑降タイム短縮に有効であることを明らかにした。さらにこの技術に関する特許出願をするとともに、製品化を実現した。本研究では、アルペンスキー競技における成績向上に最も重要となる、新たな発想に基づくスキーブーツを開発する。そして本邦を代表するスキー競技選手がこのブーツを使用し、2018年にアジアの隣国である韓国で開催される平昌冬季オリンピックで、62年ぶりとなるメダル獲得の実現を目指す。この結果、積雪寒冷地域の冬季生涯スポーツとしてレジャースキーの再興と普及を促進し減少著しいスキー人口の回復に貢献する。さらに高齢化が進む地域社会と、低迷が続くスキー用品市場の活性化に貢献する。当該年度は、「スキーブーツ用フットベッドの詳細設計」を実施するとした。フットべッドとはブーツシェルとインナーブーツの間に挿入する中敷き部材である。先行研究において、フットベッドの底面に三角形断面の軸状パーツを長手方向に装着すると、選手のターン動作時にフットベッドのロール運動が誘発され、選手の内傾角速度が向上し、滑降タイムが短縮されることを室内傾倒バランス実験とODE(Open Dynamics Engine)による数値シミュレーションの両面から明らかにし、特許化した。実際の雪上滑降ではターン速度が非常に大きいため、選手から受ける荷重が大きく、さらに安定性も重要視されることから、軸状パーツの設計を最適化する必要があると予想された。そこで当該年度はパーツ形状を含めた設計について実験と解析の両面から最適化を図ることとした。その結果、フットベッドの弾性変形によりロール効果が低減することを明らかにし、その低減を防ぐため、三角形断面の斜辺には曲率が必要であることを示した。さらに、安定したロール効果を維持するため、パーツの肉厚をトゥからヒール方向に減少させる設計が望ましいとこを明らかにした。本研究では既に公開されている特許に基づき、新たな形状のスキーブーツ用フットベッドの詳細設計を検討する。そのためターン開始時の荷重移動に着目してフットベッド設計の最適化を図り、選手の滑降タイム短縮が可能なスキーブーツの開発を目標としている。今年度は、これまでにアルペンスキー競技選手の滑降タイム短縮に有効であることを実験的に検証した、可動式フットベッド用パーツの詳細設計について検討した。工業製品としては加工精度が低いフットベッドに装着しても、十分な効果が得られるパーツ設計を明らかにするとともに、フットベッドの俯角についても検討を加え、個々の選手に最も効果的となるローリングが可能なフットベッドの設計を明らかた。それと同時に、ターン時の荷重移動軌跡を基にした、フットベッド設計を決定するための評価手法を示すことができた。本成果については新たなフットベッドの特許申請を実施し、販売方法を含めた製品化の準備を開始した。スキー選手のスキル解析については、選手の3D CADモデルを統計値に基づいて作成し、スキー競技の一般放映映像にマッチングさせるという新たな手法で、選手の三次元運動を精度よく抽出する手法を確立した。この手法を用いて、日本人選手が抱える技術的問題点を明確にすることができた。スキー選手の滑降タイムを短縮できるスキーブーツ用パーツの設計・製作が可能になったという点で概ね順調に進展しているといえる。より多くの選手に使用してもらうため、ブーツメーカーを限定しない方向に方針転換したため、スキーブーツのシェル試作までは至らなかった。しかしながら研究成果品の販売に結び付けることができ、日本代表となる可能性がある多くの選手に使用してもらうことが可能になった。この結果、積雪寒冷地域の冬季生涯スポーツとしてレジャースキーの再興と普及を促進し減少著しいスキー人口の回復に貢献するとともに、高齢化が進む地域社会と、低迷が続くスキー用品市場の活性化に貢献することを目的としている。本研究で開発したスキーブーツは、既に公開されている特許に基づき、新たな形状の可動式フットベッドの詳細設計を検討するとともに、スキーブーツのアウターシェル設計とスキーヤーの骨格的特徴に基づき、スキーブーツ全体の設計を最適化することを目標とした。その結果、選手の骨格と使用しているスキーブーツのシェル設計により、ブーツ内に収まる足部の仰角を決定するフットベッドの前傾角度に最適値があることを明らかにした。そのため、フットベッドの仰角調整とロール運動を同時に実現するパーツを開発した。このパーツは実際に販売するに至り、平成28年10月から29年1月の間に2000セットを完売し、多くのスキーヤーの注目を集めた。また、日本を代表してワールドカップやヨーロッパカップに出場した選手もこのパーツを使用し、前年度よりも良好な結果を残した。さらに、この技術開発については、日本機械学会北海道支部賞(研究技術賞)を受賞した。以上のことから、平昌オリンピックでの日本人選手の活躍に貢献することが期待できる。

スキーは、重力を利用したレジャーであり、生涯スポーツとして高齢者の健康寿命延伸に期待できる。本研究では可動式フットベッドの詳細設計を検討した。アルペンスキー競技の場合、選手には雪質や旗門設定、コースの斜度変化などに適応した運動が求められる。そのため、ターン開始時の荷重移動に着目してフットベッド設計の最適化を図った。この結果、内傾動作補助パーツを開発し、ターン時の内傾角度が向上し、滑降タイム短縮に有効であることを明らかにした。さらにこの技術に関する特許出願をするとともに、製品化を実現した。スキー選手の内傾角速度を向上するフットベッドの底面に装着するパーツの設計について検討した結果、実際の雪上滑降でも角速度の向上効果が認められる断面形状と肉厚設計を明らかにすることができた。このことから、当該年度の研究目標はほぼ達成できたと言える。フットベッドの最適設計について、選手の身体的特徴とターン技術の特徴に適合するよう検討を進め、2018年開催の平昌オリンピックに出場する選手の競技結果で成果を上げる。そのため、より多くの選手に実験に参画してもらう予定である。ロボット工学今後は可動式フットベッドの効果について、より多くの被験者による実験を実施し、選手の特徴に適合するパーツ設計を明らかにする。さらにこの効果を最大限に活用するため、研究協力者である(株)レクザムスポーツ事業部の協力を得て、「スキーブーツの試作と改良」を実施する。最終的には選手個々の骨格的特徴に適合したブーツシェルの設計を明らかにし、総合的な適合性を評価したうえで、実際の国際レースで選手に使用させていく。平昌オリンピックで実質的に成果を上げるため、さまざまなメーカーと契約している多くの選手に使用してもらうよう方針転換が必要となったため、スキーブーツ本体の試作費用が不要となったうえ、選手が被験者として実験に参画できる、本邦のシーズンオフ期間での海外実験を次年度に実施することにしたため。3Dプリンターを利用したフットベッド製作、ならびに海外実験のための外国旅費として使用。
メタボロミクスによるAhRの内因性リガンドの探索

第一相解毒酵素であり、生物種間で高度に保存されているCYP1Aを破壊したメダカをTILLING法により作製した。この変異型メダカは、野生型メダカの10分の1の濃度の多環芳香族炭化水素に反応する。非暴露の通常飼育環境下でもAhRシグナル伝達系が顕著に亢進しており、CYP1Aによって代謝される内因性リガンドの存在が示唆された。メタボローム解析の結果、CYP1Aが核酸代謝に関与している可能性が示された。CYP1Aは魚類から哺乳類まで保存されている主要な化学物質代謝酵素である。ダイオキシン受容体として知られる芳香族炭化水素受容体(AhR)は多環芳香族炭化水素(PAH)と結合すると核内に移行し、ARNTとヘテロダイマーを形成してCYP1Aなどの解毒代謝酵素群を誘導する。cyp1a遺伝子を破壊したメダカはPAHに対する感受性が亢進し、野生型メダカの数十分の一の濃度のPAHによって心浮腫などの毒性が現れる。一方、cyp1aノックアウトメダカでは化学物質に暴露していない通常飼育環境下においてもAhRシグナルが亢進していることが明らかとなっている。このことは体内に何らかのAhRシグナルを活性化する物質が存在し、cyp1a遺伝子の欠損によってそれが蓄積していることを示唆する。本研究では、メタボローム解析等の手法により内因性AhRリガンドを同定することを目的とする。さらに、新たな代謝物質を同定することにより、生体におけるAhR-CYP1A代謝経路の新たな役割を解明する。本年度は、以下の成果が得られた。所属機関の変更に伴い、魚類飼育設備を新たに設置した。cyp1a遺伝子を破壊したノックアウトメダカは、TILLING法によって作製したものを野生型に6度戻し交配した後ホモ化した。遺伝子改変魚は、水温26度、明期14時間、暗期10時間の明暗サイクルで飼育し、アルテミアを1日2度給餌し、クローズドコロニーで繁殖させたものを実験に使用した。CYP1Aの基質となりうるAhRの新規内在性リガンドを探索するために、ノックアウトおよび野生型のオスより肝臓を摘出し、LC-MSおよびCE-MSにより代謝産物を網羅的に測定した。その結果、両者の間で存在量が有意に異なる複数の代謝産物を同定することができた。また、両者のトランスクリプトームを比較するためにマイクロアレイ解析を行った。一方、cyp1aノックアウトメダカでは化学物質に曝露していない通常飼育環境下においてもAhRシグナルが亢進していることが明らかとなっている。本研究では、メタボローム解析などの手法により内因性AhRリガンドを同定することを目的とする。マイクロアレイ解析では、成人型と胎児型のグロビンが、野生型に比べてノックアウトで2倍以上多く発現していることが明らかとなった。また、シトクロムcオキシダーゼ・サブユニット4の発現もノックアウトにおいて2倍以上に亢進していた。メタボローム解析では、野生型とノックアウトの間で核酸代謝に差が認められた。AhR/ARNT複合体が結合するXRE (xenobiotic response element)の下流にEGFPを発現するトランスジェニックを5系統得た。どの系統も中脳視蓋正中にある複数の細胞集団と、そこから腹外側へ向かう神経線維に蛍光が認められた。これらの蛍光は受精後2日から見え始め、孵化前になると減弱することがわかった。マイクロアレイ解析とメタボローム解析より、ノックアウトに特徴的なプロファイルを抽出することができた。トランスジェニックの脳での発現部位の解析も進展した。AhRが結合するxenobiotic response element (XRE)の下流に蛍光タンパクを接続したトランスジェニックメダカをcyp1a欠損メダカと交配し、その仔(ヘテロ変異体)同士を交配することにより、cyp1a(+/+)とcyp1a(-/-)にレポーター遺伝子を持つ系統をそれぞれ作製した。母親由来と思われる物質により胞胚期においても弱いシグナルがすべての細胞に観察されたが、受精24時間から48時間後にかけて蛍光強度が増強し、前後に伸びる一対の左右対称な蛍光が中脳の特定の領域に観察された。外来性リガンド未刺激の状態でのcyp1a(+/+)とcyp1a(-/-)の中脳を比較したところ、蛍光強度に有意な差は認めなかった。中脳で見られる蛍光がAhR-cyp

1a axisの活性化によるものであることを調べるために、AhRの阻害剤であるCH-223191存在下でdechorinateした胚の培養をおこなったところ、0.5μMから飽和濃度までの曝露で蛍光強度に変化は認められなかった。CH-223191はゼブラフィッシュ仔魚に有効であるものの、メダカ胚組織への浸透性や、メダカAhR分子への結合の問題が考えられた。脳内の蛍光がAhR依存性であることを示すために、CRISPR/cas9ゲノム編集技術によりメダカAhR遺伝子の破壊を試みた。この目的を達するため、メダカゲノム上に存在する4つのAhR遺伝子(ahr1a, ahr1b, ahr2, ahrrb)に対してそれぞれsgRNAを合成した。予想に反して、遺伝子型によりレポーター遺伝子の蛍光強度に差がないこと、また、AhR阻害剤により蛍光強度が変化しなかったことより、ゲノム編集技術を新たに導入することとなった。また、魚類特有のゲノム重複により、AhR遺伝子が4つ(8コピー)あることがわかり、遺伝子破壊に時間を要している。TILLING法によってcyp1a遺伝子を破壊したメダカを作成した。ホモ接合体はAhRリガンドであり、かつ、CYP1Aによって代謝されるβナフトフラボンや3メチルコラントレンに高い感受性を有していた。一方、AhRリガンドであるがCYP1Aによって代謝されないTCDDに対する感受性は、野生型と変わらなかった。この変異体は多環芳香族炭化水素など、ある種の環境汚染物質を鋭敏に検出することができ、今後、ヒトの健康や環境の保全への応用が期待できる。第一相解毒酵素であり、生物種間で高度に保存されているCYP1Aを破壊したメダカをTILLING法により作製した。この変異型メダカは、野生型メダカの10分の1の濃度の多環芳香族炭化水素に反応する。非暴露の通常飼育環境下でもAhRシグナル伝達系が顕著に亢進しており、CYP1Aによって代謝される内因性リガンドの存在が示唆された。メタボローム解析の結果、CYP1Aが核酸代謝に関与している可能性が示された。新たに立ち上げた水系で遺伝子改変魚を順調に繁殖することができた。各遺伝子型の個体の肝臓から代謝産物およびRNAを抽出し、メタボローム測定とマイクロアレイ解析を行うことができた。得られた知見の生物学的意義に照らして、CYP1Aの新たな機能を解析する。CRISPR/cas9ゲノム編集技術により4種類あるAhR遺伝子をすべて破壊し、中脳のシグナルがAhR依存性であるかを解析する。他の研究室との共同により蛍光シグナル陽性の解剖学的構造を特定する。環境医学得られたデータを精査し、パスウェイ解析等を行うことにより、AhR-CYP1A経路に関わる新規内因性物質の同定を進める。本年度はマイクロアレイとメタボロームで得られたデータの解析に多くの時間を費やしたために未使用額が生じた。教室人事による人員の変更や、平成29年度開始の専門医制度への対応などによって、実験計画が遅れた。本年度はマイクロアレイ解析を優先させたため定量PCRを行わず、次年度使用額が生じた。次年度は得られたデータのバリデーションを行うとともに、生物学的な意義の解析を行う。未使用額はその経費に充てることにしたい。両者の事情はすでに取り除かれたので、速やかに実験計画を再開する。次年度はマイクロアレイの結果をもとに定量PCRを行う予定であるが、そのための試薬類の購入に使用する計画である。
Ｖａｌｓａｒｔａｎが代謝性内毒素誘導性インスリン抵抗性を改善する分子機序の解明

マクロファージと共培養した脂肪細胞における遺伝子群の網羅的な解析から、リポ多糖(LPS)刺激によって、Nuclear factor-kappa B、Thyroid hormone receptor、Activator protein 1の下流にある遺伝子群が大きく影響を受け、アンジオテンシンII受容体拮抗薬valsartan添加によってこれらの変化が回復することが認められた。また、マウスにvalsartanを服用させLPS誘導性炎症に対する影響を検討した結果、脂肪組織および肝臓においてvalsartanによるLPS誘導性の炎症性サイトカイン遺伝子発現抑制が明らかとなった。申請者はこれまでに、アンジオテンシンII受容体拮抗薬valsartanがlipopolysaccaride (LPS)刺激による活性化マクロファージに誘導される脂肪細胞のインスリン抵抗性を改善することを明らかにしていることから、本研究では、valsartanが代謝性内毒素誘導性インスリン抵抗性を改善する分子機序の解明をめざした。また、マウスにvalsartanを服用させLPS誘導性炎症に対する影響を検討した結果、脂肪組織および肝臓において、valsartanによるLPS誘導性の炎症性サイトカイン遺伝子発現抑制が認められた。これらの結果から、in vitro、in vivo双方において、LPSにより活性化されたNF-κBの関連遺伝子群やその下流の炎症性サイトカイン発現に対するvalsartanの抑制効果が明らかとなり、マクロファージ浸潤によるインスリン抵抗性に対しvalsartan投与が有効である可能性が示唆された。申請者はこれまでに、独自に開発した脂肪細胞-マクロファージ共培養系において、アンジオテンシンII受容体拮抗薬、valsartanがlipopolysaccaride (LPS)により活性化したマクロファージに誘導される脂肪細胞のインスリン抵抗性を改善することを明らかにしている。この過程でvalsartanが既知の受容体AT1とは異なる標的分子に作用しインスリン抵抗性を発揮することが見出されたことから、本研究では、valsartanの新規標的分子の同定により、valsartanが代謝性内毒素誘導性インスリン抵抗性を改善する分子機序の解明を行う。まず、valsartanが影響を及ぼす遺伝子群について網羅的に解析するため、3T3-L1脂肪細胞とRAW細胞を共培養し脂肪細胞の遺伝子発現について経時的検討を行った。この結果、LPS刺激によってNF-κB、TR、AP-1の下流にある遺伝子群が大きく変化を受け、valsartanの添加によって、これらの変化が回復することが判明した。また、valsartanはLPS刺激による脂肪細胞のMMPやCaspase、integrinファミリーの発現誘導を抑制することが明らかとなったことから、valsartanがマクロファージの浸潤した脂肪組織における遺伝子発現を正常化させ、アポトーシスや線維化を抑制する作用がインスリン感受性改善に関与している可能性が示された。また、in vitroにおいて確認されているvalsartanの炎症抑制作用がin vivoにおいて同様にみられるかどうかについて調べるため、マウスにvalsartanを服用させLPS誘導性の炎症に対する影響を検討した。この結果、脂肪組織および肝臓においてvalsartanがLPS誘導性の炎症性サイトカイン遺伝子発現を抑制することが明らかとなった。Valsartanが影響を及ぼす遺伝子群についての網羅的解析を脂肪細胞、肝細胞とマクロファージの共培養系を用いて行い、また、マウスを用いてin vivoでのvalsartanの作用の再現性の確認を優先して行ったことから、当初計画していたvalsartanと親和性のあるタンパク質についての検討はやや遅延している。1) valsartanがマクロファージのNF-κB/AP-1活性化を抑制する現象に着目し、NF-κB/AP-1経路の既知シグナル分子とvalsartanの親和性を検討する。一方、アフィニティクロマトグラフィによりvalsartanと親和性のあるタンパク質の網羅的同定を進め、この中からNF-κB/AP-1活性化に関わるタンパク質を絞り込む。2)結合が認められたタンパク質をノックダウンし、valsartanの抗炎症作用の発現に重要かどうかを検討することにより、求める標的タンパク質を特定しその機能解析を行う。3)明らかにした標的タンパク質について、valsartanとの結合領域を特定し、valsartanがこのタンパク質の量・活性・分子修飾・シグナル分子複合体形成などに及ぼす影響を詳細に検討する。上記「現在までの達成度」で述べたように、当初の計画からはやや遅れていることから当該研究費が生じている。次年度において当初の計画に沿って、valsartanと親和性のあるタンパク質についての検討を進め、上記「今後の推進方策」で述べた、siRNAやアフィニティクロマトグラフィ、ウェスタンブロット分析、遺伝子解析等に必要な一般的な実験試薬、実験器具類や、外部の専門業者への質量分析の委託費用、細胞培養を常時行うための費用およびマウス飼育費用として使用する。また、国内、国外において研究成果を学会で発表する際に必要な旅費として使用する。
感覚機能を応用した術者支援型ロボットアームを有する手術ナビゲーションシステム

近年、口腔インプラントが多くの施設で行われるようになった一方で、医療過誤も後を絶たない。以前よりわれわれは手術ナビゲーションシステムとしてロボットアームによる力覚補助を用いて、これらの医療過誤を防止、治療計画に合致する治療を可能とすべく研究を行ってきた。本研究ではさらに術中情報の的確な視覚補助を目的として開発を行った。視覚情報を術者へ伝達する手段として、一般的にモニターを間欠的に確認する手法が用いられてきた。しかし、術野から視点が大きく逸脱するため、効率的な視覚情報の伝達手段であるとは言いがたい。そこで、より効率的な情報伝達の手段としてウェアラブルコンピュータを用いた実験を行った。術中情報の的確な視覚的伝達についての研究ナビゲーションの情報を術者へ伝達する手段としてはわれわれは以前よりいくつかの方法を研究してきた。当初は一般的なモニターを間欠的に確認しながらの手術であったが、術野からの視点が大きく逸脱することが問題となっていた。そこでより効率的に必要な情報のみを提供することを目的として、ウェアラブルデバイスの応用を考えた。メガネ型と時計型、ディスプレイの形態を比較検討し最も手術操作の妨げにならないデバイス、ソフトウェアを開発することを目的とした。本研究では3自由度のロボットマニピュレータによる力覚補助と時計型ウェアラブルコンピュータによる視覚補助を組み合わせたインプラント手術補助システムを試作した。ロボットマニピュレータは制御用PCによって補助力が制御され、術者の動作と協調して目的部位へ誘導することができる。また、時計型ウェアラブルコンピュータには(以下,時計型コンピュータ)Apple Watch(Apple社製)を応用した。目的部位との相対距離は制御用PCによって計算され、UDP通信によってリアルタイムにスマートフォン(iPhone 6;、Apple社製)へ転送される。転送されたデータはスマートフォン内で処理され、Bluetooth通信によって時計型コンピュータに情報が送られる。時計型コンピュータ上ではx、y、zの位置をグラフィカルに表示するとともに、目的位置への距離を表示することができる。また、誤差が設定値よりも小さくなった時に背景が緑に変化するよう設定することができる。試作機の性能を評価するために、あらかじめ決められた開始地点から目的地点への位置合わせを10秒間行う実験を行った。実験の結果、位置合わせの精度が大きく向上しており、時計型コンピュータを用いた情報伝達の有効性が示せた。28年度に予定していた実験を先行させて行うことができ、さらなる28年度に発展した実験を行うことができる。昨年度の研究では,効率的な情報伝達の手段としてスマートウォッチを用いた方法について研究を行った。。本年度は他の情報伝達装置との比較検討を行った。位置情報を計測する3軸ロボットマニュピレーターとスマートウォッチ(または、スマートフォン、タブレット型コンピュータ)を用い、試作機の性能を評価するために、決められた開始地点から目的地点への位置合わせを行う実験を行った。より大きな画面を持つデバイス、スマートフォン,タブレット型コンピュータに情報を表示した場合と比較した。それぞれの装置を確認しながら20回の位置合わせを行い、所要時間と精度を評価した。計測にはロボットマニュピレーターによって計算された位置情報を用いた。実験の結果はスマートウォッチは所要時間標準偏差:3.12秒誤差標準偏差:0.295mm、スマートフォンは所要時間標準偏差:1.83秒誤差標準偏差:0.256mm、タブレット型コンピュータは所要時間標準偏差:1.70秒誤差標準偏差:0.254mmだった。位置の誤差に関してはそれぞれ差はなかった。しかし、所要時間に関しては他に比べてスマートウォッチが優位に時間を必要とした。(p<0.01)これはスマートウォッチの表示が他に比べ追従性に劣ることが考えられる。追従性が劣る原因としてWiFi接続ではなくBluetooth接続であることが考えられる。今後、Bluetooth通信の高速化、または接続方式の変更により解決する。使用感では、スマートウォッチは術野と焦点距離の差が少なく視認が容易であった。よって、手術ナビゲーション用のモニターとして優れていると考えた。今後は、表示速度とGUIの改善を行う予定である。初年度に術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究について発表予定であったが3軸ロボットアームについて研究、検討が遅れており、システム構築としての当初の計画から遅れていると判断した。近年,歯科インプラントが多くの施設で行われるようになった一方で,医療過誤も多発しており,インプラント治療に絡む訴訟件数は年々増える一方である.主な医療過誤としては下歯槽神経の損傷,舌側皮質骨への穿孔,上顎洞へのインプラント迷入などである.以前よりわれわれは手術ナビゲーションシステムを使用しこれらの医療過誤を防止,治療計画に基づいた治療を可能とすべく臨床研究を行ってきた.そこでかつてのナビゲーションシステムとは一線を画するシステムを構築すべく感覚機能を応用した術者支援ロボットアームを有する手術ナビゲーションシステムの開発を目的に本研究を実施してきた.具体的には1.切削力覚をリアルタイムで数値化し,術者に伝送,知覚させると共に,リアルタイムでの力覚の視覚的モニタリングと記録をするシステムを開発2.様々な材質をを用いた骨質のシミュレーション3.骨質分類の自動解析4.ハプティック技術のコントラアングルエンジンへの応用5.術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究

6.術者へ術中情報の的確な視覚的指示方法の研究を行っており,本年度は術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究について成熟を目標としてきた.しかし,より力を伴う切削が必要な手術へ応用が現状のアーム設計では困難と判断した.そこで異なった形状のロボットを他施設共同研究にて開発することを考えている.それにより,術者のみならず力や正確な保持を必要とする手術助手ロボットを実現させ,臨床応用ができると考えている.近年、口腔インプラントが多くの施設で行われるようになった一方で、医療過誤も後を絶たない。以前よりわれわれは手術ナビゲーションシステムとしてロボットアームによる力覚補助を用いて、これらの医療過誤を防止、治療計画に合致する治療を可能とすべく研究を行ってきた。本研究ではさらに術中情報の的確な視覚補助を目的として開発を行った。視覚情報を術者へ伝達する手段として、一般的にモニターを間欠的に確認する手法が用いられてきた。しかし、術野から視点が大きく逸脱するため、効率的な視覚情報の伝達手段であるとは言いがたい。そこで、より効率的な情報伝達の手段としてウェアラブルコンピュータを用いた実験を行った。27年度の研究をさらに発展し、様々なデバイス(従来の大型ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ型コンピュータ、術野側に置いたタブレット型コンピュータ、スマートフォン、ディスプレイサイズの異なる時計型コンピューター)による相違につき実験する。また、臨床モデルに近いシステムを構築し実際の手術に近い状態でシミュレーションを行い、術者の違いによるデータの蓄積を行う。術者アシストを行い、患者に追随するロボットアームの研究ロボットアームの間接にモーターによる感覚システムを組み込む事により、術者の動作に応じて適度に位置情報をサポートするシステムを完成させる。あたかも指導医が手を添えてアシストするような機構を目的としている。あらかじめ動作可能領域を設定しておくことで力覚により適切な埋入位置、角度を術者へ誘導することが可能である。システムの検討方法としてはり3Dプリンタを用いて顎骨モデルや従来の外科テンプレートを作成し完成したナビゲーションシステムの検証実験を行う。口腔外科未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果である。28年度に購入予定であった、光学式3Dプリンタの販売が29年度となり購入できなかった。それに伴い、同時購入予定であった3Dプリンタ制御コンピュータ、3D作成用のコンピュータ、DICOM閲覧ソフトウェア、3Dモデリングソフトウェアも購入を延期とした。次年度資金と合わせて消耗品購入に使用する予定である。29年度に光学式3Dプリンタ、3Dプリンタ制御コンピュータ、3D作成用のコンピュータ、DICOM閲覧ソフトウェア、3Dモデリングソフトウェアを購入予定である。
損傷を有するRC部材の残存性能と補修補強後の性能評価に関する研究

本研究では,復旧性を考慮した設計法の構築に寄与することを主眼として,RC部材が地震等で被る損傷度と残存性能関係および補修後の性能の評価手法の構築を目的とした。特に,被災後に修復されたRC部材の性能が予測可能な数値解析手法の構築を目的としている。平成17年度では曲げ破壊するRCはり部材を対象に検討を行ったことから,平成18年度ではせん断破壊するRCはり部材について補修後の性能を評価するための載荷実験を行った。同一試験体を複数作成し,地震を模擬した初期載荷実験では,せん断ひび割れ幅を実験パラメータとして,異なる損傷量を導入した。また,せん断破壊したRCはり部材をエポキシ樹脂により補修し,再度載荷実験を行うことにより,数値解析手法の構築に必要な実験データを取得した。本実験範囲内では,異なる損傷量を導入したが,補修後のRCはり部材の剛性に顕著な差は見られず,耐力も初期載荷時とほぼ同程度に回復する結果が得られた。また,補修後の部材に発生するひび割れはひび割れ注入部以外に生じ,そのひび割れ方向は初期載荷時のひび割れ方向とほぼ同一であった。なお,これまでの研究成果の一部は,コンクリート工学年次論文集,土木学会年次学術講演会講演概要集に発表し,コンクリート工学講演会では年次論文奨励賞を受賞した。これまでの実験的検討は,RCはり部材を対象としていたことから,軸力が作用するRC柱部材の載荷実験を行った。ここでは,軸力レベルを実験パラメータとし,作用軸力がひび割れ発生状況や,コンクリートの圧壊領域,ならびに塑性ヒンジ領域長さなど,損傷指標と成りうると考えられる指標に及ぼす影響に関する実験データを取得すると共に考察を行った。近年の世界的な設計体系は性能照査型の設計体系に移行されつつあり,コンクリート標準示方書にもこの概念が取り入れられようとしている。この性能照査型設計の基本性能には,使用性,安全性に加えて,新たに復旧性が加えられている。このため,復旧性に対する適切な限界状態の設定,地震により構造物が被る損傷度を適切に評価する手法,被災構造物の残存性能の評価手法,および補修・補強後の構造物の性能評価手法の確立が必要とされる。特に,損傷度の評価手法と補修・補強後の構造物の性能評価手法が確立されれば,新設構造物に限らず,既設構造物であっても,適切に復旧させることで,構造物を長寿命化させることが可能となる。しかしながら現状では,損傷度を決定する指標ですら定かでなく,被災構造物の補修・補強後の性能評価に関する研究は,大きな損傷を受けた部材や構造を補修した場合が多く,系統的な検討がなされていない。そこで本研究では,RC部材の損傷指標の検討と補修後の性能を評価するための基礎的なデータを取得することを目的に,曲げ破壊するRCはりの載荷実験を行った。損傷指標に残留ひび割れ幅を用いた結果,残留ひび割れ幅と最大変位の間には相関性が確認された。ひび割れ注入や圧壊したかぶりコンクリート部の断面修復を施した補修試験体の載荷実験からは,初期載荷時に引張鉄筋に生じる残留ひずみ・応力が補修試験体の耐荷性能に影響を及ぼすこと,補修方法によっては破壊領域が広がることが確認され,補修試験体の性能評価が可能な解析モデルの構築にあたっては,これらの要因を適切に考慮する必要がある。
気道ウイルス感染が喘息発作に及ぼす影響に関する前向きコホート研究

研究観察期間に106名の喘息発作患者をリクルートし、入院は49症例、外来治療は57症例であり、鼻咽頭のぬぐい液が68症例、喀痰から38症例のサンプルを得た。ウイルス陽性率は入院症例が67.3%,外来症例が19.3%であり、有意に入院症例で高かった。検出されたウイルスの季節性変化を調べると、HRVとRSVは秋に最も多く、インフルエンザは冬から春に多く検出された。さらにhMPVは春から夏に多く検出された。本邦におけるウイルス感染の喘息発作の影響を通年性に調査した初めての報告になると考えられる。最も検出されたHRVの分子遺伝子学的な相同性を見るためにgenotypingを行ったが、1つのtypeに集中することなく多様性があることが示された呼気NOは発作時に高い傾向にあったが、呼気凝集液中のVEGF, IL-8は副鼻腔炎を合併した3症例を除き、全て陰性であり検出キットの感度以下であった。そのためウイルス感染前後の呼気凝集液中のサイトカインの増減の比較検討は施行できなかった。本研究から、本邦における気道ウイルス感染の全体像が初めてのエビデンスと示され、さらに季節性の喘息発作の気道ウイルスの変遷も明らかとなった。原因ウイルスはHRVが多かったが、遺伝子学的には多様性に富んでおり1つの型に集中することはなかった。現時点までおよそ60症例の喘息患者の安定期または発作期でのstudy enrollmentを行い、順調に遂行できている。呼気凝集試験、呼気NOの測定、各ポイントでの全身状態の評価、鼻咽腔での拭い液の保存(ウイルス陽性の有無の検討)喘息コントロールの評価(ACT score)も行っている。ただし患者の都合により、外来患者ではday1,7, 30,入院患者ではday1, 7, 14, 30での検体採取がプロトコール通りに行えない場合もあるが、ほぼ予定どおりに遂行できている。これまでのpreliminary dataとして2015年4月の第89回感染症学会総会にて発表を行った。気管支喘息発作の入院患者では発作の外来治療が可能であった群よりもウイルス陽性率が有意に高かった。外来での喘息発作時での血液ガス測定などが困難な場合がありデータの欠損があるが、安定期、発作期での評価は継続して行っていく予定である。検討した。気管支喘息発作を認めた入院症例49症例のうち65.3%(32症例)に、外来57症例のうち19.3%(11症例)にウイルス感染の関与があることが判明した。入院症例は外来症例と比して年齢が若い傾向にあり、有意に喘鳴や低酸素血症の陽性例が多かった。入院症例のうちウイルス陽性群と陰性群の比較では、前者で気管支喘息の罹患期間が長く、PaCO2の貯留傾向を認めた。興味深いことに末梢血の炎症反応(WWBC,CRP,IgE値、好酸球%)は有意差を認めなかった。また両者の入院期間、喘鳴消失までの時間、ステロイド投与期間も差を認めなかった。外来や入院時の喘息発作時の呼気凝集液や呼気NOの集積が患者の呼吸困難が強く行えない場合がある。また外来時での血液ガス測定が困難な場合があり、データの欠損があるが、引き続き喘息発作時の評価は継続して行っていく予定である本研究では喘息発作を生じた106症例(入院49症例、外来57症例)をエントリーした。ウイルス感染単独は39症例、ウイルスと細菌の混合感染は5症例、細菌感染単独は5症例でった。入院患者,外来患者のうちウイルス陽性はそれぞれ75.3%(N=33), 19.3%(N=11)であり有意に前者で陽性率が高かった。入院患者でのウイルス陽性、陰性群はそれぞれ33症例、17症例であり、両群の比較では有意差はなかったが、前者でPaCO2が高い傾向を示した。両群での入院期間、喘鳴の継続した日数、入院期間、ステロイド治療期間に差を認めなかった。また興味深いことに従来、喘息発作への関与が考えられていたMycoplasma pneumoniaeやChlamydophila pneumophilaは全症例の中で一例も検出されなかった。本研究は喘息発作にはウイルス感染が最も関与し、中でも感冒に関わるHRVが最も多く、seasonal predilectionが気管支喘息発作に関わるウイルスには存在することを証明した。分担研究者の所属施設の異動に伴い、一部の呼吸器検体のウイルス感染を検討する作業が遅れている。呼気凝集液のサイトカイン測定とウイルス感染の有無の相関を検討する研究観察期間に106名の喘息発作患者をリクルートし、入院は49症例、外来治療は57症例であり、鼻咽頭のぬぐい液が68症例、喀痰から38症例のサンプルを得た。

最も検出されたHRVの分子遺伝子学的な相同性を見るためにgenotypingを行ったが、1つのtypeに集中することなく多様性があることが示された呼気NOは発作時に高い傾向にあったが、呼気凝集液中のVEGF, IL-8は副鼻腔炎を合併した3症例を除き、全て陰性であり検出キットの感度以下であった。そのためウイルス感染前後の呼気凝集液中のサイトカインの増減の比較検討は施行できなかった。本研究から、本邦における気道ウイルス感染の全体像が初めてのエビデンスと示され、さらに季節性の喘息発作の気道ウイルスの変遷も明らかとなった。原因ウイルスはHRVが多かったが、遺伝子学的には多様性に富んでおり1つの型に集中することはなかった。全体の症例数は今後も予定通り増やしてく方針である。今後は予定通り、喘息以外の疾患のstudy enrollmentも行っていく予定である。各検体の中間解析を2016年度に一度行う方針である。引き続き、気管支喘息発作期と安定期の経過観察を続け、気道病変の増悪を呼気NOの測定、呼気凝集試験、喘息コントロールの評価(ACT score, ACQ5 score)などを用いて評価していく方針である。入院の病床数や患者の都合により、外来患者ではday1, 7, 30,入院患者ではday1, 7, 14, 30の検体採取がプロトコールに沿って行えない状況もあるが、引き続きデータの集積を行う予定である。喘息発作とMycoplasma pneumoniaeとの関与の有無を多施設での検討を行う。本菌との関与が乏しいことが立証されれば、喘息発作時での不必要な抗菌薬の投与も制限できると考えられる。喘息患者のstudy enrollmentが若干の遅れがあるため安定期及び発作時の呼気凝集液のサイトカイン測定及び、鼻咽腔拭い液のウイルスの検出が部分的に施行できていないことから当該年度の使用学の一部は次年度使用の予定とした。中間解析としての呼気凝集液のサイトカイン測定をまだ行っていないため、必要な物品を含めた測定費用を計上していないため分担研究者の異動に伴う実験の遅れのため未使用額が生じ、当実験に必要な試薬に充てる予定である気管支喘息患者のenrollmentは継続しつつ、他疾患(COPD増悪、感冒、肺炎、気管支拡張症、間質性肺炎)での横断的研究を順次追加する。各疾患に関しては呼気凝集液検査、呼気NO、鼻咽腔拭い液によるウイルスの検出は喘息患者と同様に行う。症例数がある程度揃った段階で中間解析を行う予定である。今後は、気管支喘息発作、安定期以外の呼吸器疾患や健常人を継続してリクルートし、呼気凝集液のサイトカイン測定、呼気NOの測定を行っていき、測定のための物品の計上を行う方針である。