hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境プルトニウムの汚染源識別に関する研究

一般環境中には,1945年以来実施されてきた大気圏核実験からのフォールアウト(Global fallout)として,物理的半減期が長く,しかも生物学的に危険なアルファー放射体の94番元素,プルトニウム(Pu)がすでに広く分布・存在している。環境中に存在するPuには,主に^<238>Pu,^<239>Pu,^<240>Pu,^<241>Puの4同位体が存在する。近年,このバックグラウンドPuに加えて,原子炉事故,核燃施設からの漏洩,廃棄物の海洋投棄など種々の汚染源からのPuも環境に負荷・増大しつつある。このため,今後の環境Pu研究には,これまでの^<239,240>Pu濃度に加えて,Pu汚染源の識別の情報も含めた総合的な取り組みが必要である。本研究では,Pu汚染源の識別に最も有効なPu同位対比,特に^<240>Pu/^<239>Pu比の測定法,ICP-MS,TIMSによる方法を確立し,実用化を目指して研究を進めてきた。ICP-MSについては,昨年度,分析・測定法をほぼ確立し,今年度,実試料の旧ソ連核実験場セミパラチンスク周辺の土壌試料に適応して興味ある結果を得た。一方,表面電離型質量分析計TIMS(東大宇宙線研究所から移管)については,立ち上げは完了したが,Pu質量数領域に顕著な汚染が判明した。Pu標準試料を用いて,測定値の信頼性,測定精度の評価及びその問題点を検討した結果,現時点ではPu質量数領域のブランク低減の努力が不可欠であることが明らかとなった。現在,クリーニングを継続している状況である。旧ソ連核実験場セミパラチンスク周辺の土壌中Puの結果については,1)汚染レベルは,国内(40-120Bq/m^2)の数一数百倍で,非常に不均一であること,2)そのPuは,加熱硝酸抽ではリーチングされない状態で存在(核実験時に溶融した土壌や原爆材料の凝集物に堅固に混入),3)実験場内の土壌Puの^<240>Pu/^<239>Pu比はICP-MSでの測定により0.04-0.05でGlobal falloutのみによって汚染された地域からの比0.18と比べて格段に低くほとんどが原爆級Puで汚染されていることが判明,4)実験場から距離が遠くなるにつれて,その比は増加するが,300km離れた約30万の人口のウスチ・カメノゴルスク市に於てでさえ原爆級Puの寄与が30-60%も有ることが明らかになった。現在,他の地域も含めて測定を継続している。

原子力エネルギー利用の人体・環境影響評価上最も重要な放射性核種の一つに,物理的半減期が長く,しかも生物学的に危険なアルファー(α)線を放出するプルトニウム(Pu)がある。一般環境中には,1945年以来実施された大気圏核実験からのフォールアウト(Global fallout)として,^<238>Pu,^<239>Pu,^<240>Pu,^<241>Pu,のPu同位体がすでに広く分布・存在しているが,近年,それ以外の汚染源(原子炉事故,施設からの漏洩,放射性廃液の沿岸海洋投棄など)からのPuも増大しつつある。このため,Global fallout Puとの汚染源の識別に関する研究もゆるがせに出来ない研究課題となってきた。本研究では,Pu汚染源の識別に最も有効なPu同位体比,特に^<240>/Pu^<239>Pu比の精密測定法を確立しその実用化を図ることを目指して研究を進めている。今年度は,高分解能誘導結合プラズマ質量分析計(HR-JCP-MS)による測定値の信頼性,測定制度について検討し,併せて電離型質量分析計(TIMS)での測定の可能性を検討した。HR-JCP-MSについては,(1)測定溶液の^<238>U汚染を1ppb以下,(2)測定溶液の最低^<240>Pu濃度は0.1ppt程度,(3)測定時にm/z=238をモニターして^<238>U濃度を把握,(4)m/z=239,240のBG評価にはm/z=241を使用しることなどの新知見が得られ当初の目的を達成した。現在,この方法を旧ソ連核実験場セミパラチンスク周辺土壌に適用し良好な結果を得ている。TIMSについては,信号が出るようになったが,マス・フラクショネイションの点でまだ問題があり,信頼性ある結果を得るまでに至っていない。次年度に向けて全力を注ぐ体制である。一般環境中には,1945年以来実施されてきた大気圏核実験からのフォールアウト(Global fallout)として,物理的半減期が長く,しかも生物学的に危険なアルファー放射体の94番元素,プルトニウム(Pu)がすでに広く分布・存在している。環境中に存在するPuには,主に^<238>Pu,^<239>Pu,^<240>Pu,^<241>Puの4同位体が存在する。近年,このバックグラウンドPuに加えて,原子炉事故,核燃施設からの漏洩,廃棄物の海洋投棄など種々の汚染源からのPuも環境に負荷・増大しつつある。このため,今後の環境Pu研究には,これまでの^<239,240>Pu濃度に加えて,Pu汚染源の識別の情報も含めた総合的な取り組みが必要である。本研究では,Pu汚染源の識別に最も有効なPu同位対比,特に^<240>Pu/^<239>Pu比の測定法,ICP-MS,TIMSによる方法を確立し,実用化を目指して研究を進めてきた。ICP-MSについては,昨年度,分析・測定法をほぼ確立し,今年度,実試料の旧ソ連核実験場セミパラチンスク周辺の土壌試料に適応して興味ある結果を得た。一方,表面電離型質量分析計TIMS(東大宇宙線研究所から移管)については,立ち上げは完了したが,Pu質量数領域に顕著な汚染が判明した。Pu標準試料を用いて,測定値の信頼性,測定精度の評価及びその問題点を検討した結果,現時点ではPu質量数領域のブランク低減の努力が不可欠であることが明らかとなった。現在,クリーニングを継続している状況である。
環境変異原の生体代謝と複合作用

環境変異原物質の生体円代謝や複合作用の研究に必須のものとしてます.1.変異原の検索法の開発を行った.ブルーレジン法やブルーレーヨン法によって, 2環以上の多環化合物を吸着し,色素漏でもIppm以下のものに改良した.2.環境変異原の生体円代謝(1)I-nitropyrene(I-NP)の酸化的代謝活性代体であると考えられるI-NPoxidesが,肝ミクロソームによってI-NPから生成した.また,〔3H〕I-NP投与ラットの肝汁中にI-NP4.5-oxideのグルタチオン抱合体を検出した.しかし,糞便中には検出されなかったので腸管内で代謝されるものと考えた.実際にラット盲腸内容物のS-9画分によって分解された.(2)I-NPさらに2-nitroflnarene, 2-nitronaphthaleneは,ラット肝のformamidaseによってN__--formyl-L-kynurenine存在下でN__-ホルミン化されることを明らかにした.また実際に投与動物の尿や糞便中N__--arylformamideを検出した. (3)5-methyl, chrysene(S-MCR)はラット肝S-9によって5-hydroxyMCRとなり,更にsulfotransferaseによって代謝活性化されることを明らかにした.(4)DNA代謝異常を呈するマウスの突然変異体wetを用い,ガンマ線を前進照射すると,日令に依存して骨髄細胞に高頻度に染色体異常が生じたが,精原細胞や培養繊維芽細胞では正常マウスと同様であった3.変異原の修飾および複合作用(2)N__<-^5-hydroxy-Trp-P-2の変異原性は、ヘモグロビン、ミオグロビン及びチトクロ-ムCで抑制された。(2)フェノ-ル性医薬品バメタンやエチレフリン亜硝酸との反応で直接変異原性のジアゾキノン化合物に変化した。(3)IQ及びMeIQを太陽光に当てると直接変異原性の2-mitroIQ及び2-nitroMeIQに変換した。(4)Glh-P-IはN__<->水酸化された後、アセチルC_0A依存性O<5->アセチル化酵素と活性硫酸依存性の硫酸転移酵素系によって活性化されてDNAに結合することを明らかにした。この活性化はグルタチオン濃度で修飾されることを示した。
再生医学による急性腎障害での尿細管再生への新規治療法の開発

虚血再潅流後の急性腎障害時における尿細管細胞再生に、腎や肝臓に発現する転写因子であるHNF-1βが関与している可能性が考えられた。そのため我々は近位尿細管細胞を用いた様々な研究を行い、その結果をAmerican Journal of Physiology(in press)2012に論文として報告し、また国際学会でも発表を行った。本年度(平成22年度)は、マウスWnt4遺伝子の上流域16kbを単離し、GFP遺伝子に結合させ、マウスES細胞に遺伝子導入をし、トランスジェニックマウスの作成を行っている。これについては、当教室ですでにクロライドチャネル(CLC-KB)のプロモーターにEGFPを結合したトランスジェニックマウスを作成しつつある。急性腎不全の回復期に、尿細管が再生、増殖するが、その時の微小環境あるいはNicheの解明をするために、尿細管の再生、増殖に必要とされているHGF,EGF,LIFなどの発現をconfocal microscopyを用いた組織学的検討を行ない、同時にRT-PCR, Western blotを用いた遺伝子とタンパク発現の両面から検討した。今年度はHNF-1betaが尿細管の再生、極性に維持に重要な働きをする事を明らかにし、アメリカ腎臓学会で報告した。また申請者は、AQP2遺伝子のプロモーターにhygromycin耐性遺伝子とGFP遺伝子をつないだコンストラクトを作製する。AQP2遺伝子のプロモーターについては申請者の教室の寺田はすでに単離、解析をしている。マウスES細胞への遺伝子導入についてはエレクトロポレーション法を用い、EB (embyioid body)に分化させたあとhygromycinでセレクションし作成しつつある。その後ES細胞を用いて遺伝子改変動物を作成し研究を進行させる予定である。上記内容を学会発表し、下記の論文で発表をした。本年度(平成23年度)は、マウスWnt4遺伝子の上流域16kbを単離し、GFP遺伝子に結合させ、マウスES細胞に遺伝子導入をし、トランスジェニックマウスの作成を行っている。今年度はSix2-GDNF系が尿細管の再生、極性に維持に重要な働きをする事を明らかにし、アメリカ腎臓学会で報告した。マウスES細胞への遺伝子導入についてはエレクトロポレーション法を用い、EB(embyioid body)に分化させたあとhygromycinでセレクションし作成しつつある。透析療法に至っている患者数は、全国で30万人を越え抜本的対策が急務である。本研究では、腎ネフロンのなかで、尿細管細胞の再生を検討することにより、腎機能の回復を目標とした。尿細管細胞の再生に関しては、申請者の教室の寺田典生を含めて3つの方向性の研究がなされている。一つは内因性の腎幹細胞の同定、第二には、腎再生因子(遺伝子)の研究、そして第三にはiPS(ES)細胞を用いた腎尿細管細胞への分化誘導である。これらの研究は密接に連係しており、申請者の教室の寺田らは多くの研究成果をあげているが、いまだ臨床へのフィードバックには至っていない。今回の申請でこれらの研究を更に総合的に突きすすめ、臨床へのフィードバックも視野に入れながら、尿細管の再生と腎機能の回復を目的とした。腎の幹細胞の存在は、slow cycling cellなどの存在の報告があるが、明確な存在部位、特性は不明である。申請者の教室の寺田は急性腎不全の回復期に胎生期遺伝子Ets1, Wnt4, Delta-1が尿細管で再発現し、PCNA陽性の強い増殖能を示す幹細胞的な細胞の存在を世界に先駆けて、アメリカ腎臓学会誌などに報告した(JASN, 2003, 2005, Kidney Int 2007)。また最近申請者も急性腎障害時における尿細管細胞再生にHNF-1βが関与している可能性について報告した(AJP, 2012)。尿細管細胞に分化できる幹細胞を同定、培養することができれば、尿細管障害時の新規の細胞療法に結びつく可能性がある。申請者の教室はWnt4の遺伝子に蛍光タンパク質GFPを導入したマウスを作製している。このマウスの胎生後期のGFP陽性細胞あるいは、出生後に虚血性急性腎不全の回復期でのGFP陽性細胞を同定、回収することにより、腎尿細管幹細胞を同定、検出できると考えられた。

本研究の成果はほぼ順調に進展しており、下記のように国際学会誌、あるいは国内学会誌で発表し、腎疾患の新規の治療法の可能性、成果を社会に発信している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後急性腎障害の患者尿での早期バイオマーカーの検索と尿沈渣内の尿細管細胞を単離後、single cellからのReal-time PCR法により脱分化マーカーとしてのWnt4,Notchの遺伝子発現を定量的に検出する方法を開発し尿細管の障害のマーカーとともに再生のマーカーを検索していく。
クロトーの、グルクロン酸糖鎖およびＦＧＦ２３との複合体としての構造解析

リン酸、カルシウムイオン濃度の代謝を制御するアルファークロトーが、タンパク質としてどのようにして機能しているのかを構造学的手法に基づきに解析してきた。本研究課題では、アルファークロトーが糖分解酵素様のドメインを2つタンデムに持つことに注目し、それぞれのドメインの共通点と異なる点から、各ドメインの生理機能を構造学的見地から理解する。タンパク質の発現系として、ほ乳類培養細胞を用いた。具体的にはHeLa細胞、HEK293細胞、そして糖鎖修飾が限定されるHEK293(GnT1-)細胞の3種類である。また、発現させるアルファークロトーの動物種として、ヒト、マウス、ラット、そしてニワトリの4種類を採用した。それぞれのタンパク質を、発現する発現細胞株を作製し、各々(ヒト、マウス、ラット、およびニワトリのアルファークロトータンパク質)を精製し、結晶化スクリーニングを行った。ヒトのアルファークロトータンパク質の結晶は、針状に成育し、結晶最適化の結果、約20 x 20 x 500マイクロメートルからなる結晶が得られた。しかしながら、この結晶から得られるX線回折データは、異方性を示し、その後の構造解析を行うことができなかった。マウスとラットのアルファークロトータンパク質の結晶は、より細い針状の結晶に成育した。約2 x 2 x 300マイクロメートル以下からなる針状の結晶だったため、X線回折実験には用いることができなかった。ニワトリのアルファークロトータンパク質の結晶は、塊状に成育した。結晶最適化の結果、約20 x 20 x 20マイクロメートルからなる正六面体の結晶が得られた。これらの結晶を用いてX線回折データを取得することができた。解析した結果、2.3オングストローム分解能での回折データを得ることができた。グリコシダーゼの構造を鋳型にした分子置換解析から、位相の解を求めることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。ビタミンDの合成を制御するホルモンである、繊維芽細胞増殖因子はアルファークロトータンパク質の介在によって繊維芽細胞増殖因子受容体にシグナルを伝える。この受容体は体の多くの細胞に発現しているのに対し、アルファークロトータンパク質は腎臓の尿細管細胞にのみ発現しているため、繊維芽細胞増殖因子のシグナルはこの尿細管細胞にのみ伝わり、結果としてビタミンDの合成酵素の発現を抑える。そのため、これらの三つの分子(繊維芽細胞増殖因子、アルファークロトータンパク質、繊維芽細胞増殖因子受容体)は、医学的に重要な分子複合体として広く認識されている。そこで、いったいどのようにして繊維芽細胞増殖因子はアルファークロトータンパク質に認識され、受容体を活性化するのだろうか。この問いに答えるために、まずアルファークロトータンパク質の構造を知ることから研究を始めた。そして、哺乳動物細胞で組み替えタンパク質を大量に発現させる技術によって、アルファークロトータンパク質を結晶化することができた。本研究課題を始める前の段階では、ヒトのアルファークロトータンパク質の結晶化をおこなっていた。しかしながら、その後の解析により、目的としていた解像度が得られないことが分かった。そこで、より高い解像度が得られる結晶を得るために、次々と結晶の最適化を行った。その結果、よりよい解像度を与える結晶が得られ、最終的に2.3オングストロームでの結晶構造解析に成功した。ついで、アルファークロトータンパク質と結合する糖鎖および繊維芽細胞増殖因子の部分ドメインとの共結晶化をおこなっている。これらの複合体分子解析により、シグナル伝達の仕組みを明らかにすることを進めていきたい。

グリコシダーゼの構造を鋳型にした分子置換解析から、位相の解を求めることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画では、アルファークロトータンパク質の結晶構造解析を3ー3.5オングストローム程度の解像度でおこなう予定であった。しかしながら、研究を進めていくうちに、偶然ではあるが、ほ乳動物細胞を用いた高発現系の構築に成功した。この方法は、免疫イムノグロブリンを発現、産生するために用いられている方法であるが、エックス線結晶構造解析には未だに用いられている例はなかった。どのような培養細胞でも原理的には応用が可能であり、実際にアルファークロトータンパク質や繊維芽細胞増殖因子に対して、適用してみたところ、十分な生理活性を持つ各タンパク質が、結晶構造解析に十分な量(数ミリグラム)発現させることができた。研究計画には予定していなかったが、この成果を論文としてまとめ、発表した。さらに、ほ乳動物細胞を用いてタンパク質を発現させた場合、多くのタンパク質で不均一な糖鎖修飾を受けることがある。この不均一性は糖鎖の最も外側にあるシアル酸の不均一性に起因するものである。そこで、シアル酸分解酵素を精製タンパク質に反応させて、糖鎖の不均一性をできるだけそろえることで、結晶化解析をおこなった。すると、期待した以上に結晶化の効率が上がり、さらには、多くの場合、結晶の形にも変化が見られた。これまでどうしても高分解能を与えることができなかったアルファークロトータンパク質の結晶でも、最終的に2.3オングストロームでの解像度での構造解析をすることに成功した。3オングストローム以下の高分解能をあたえるアルファークロトータンパク質の結晶を、再現性よく作成することができている。そのため、これらの結晶を用いて、アルファークロトータンパク質と結合することが知られているいくつかの結合分子を外から加える(結晶ソーキング法)ことで、アルファークロトータンパク質の分子認識機構について明らかにしていきたい。ひとつは、3位のヒドロキシル基が硫酸化されているグルクロン酸糖がNアセチルガラクトサミンにベータ1→3結合した二糖を有機合成したものであり、もうひとつは、繊維芽細胞増殖因子のC末端ドメイン付近からなる26アミノ酸残基のペプチドである。これらはいずれも、生化学的な解析から、アルファークロトータンパク質と直接結合することが確かめられており、その結合定数や解離速度が求められている。そのため、結晶ソーキング法に用いる際の条件(濃度、pH、反応時間)を最適化する際の指標が得られている。しかしながら、これらの方法でうまくいかない場合には、合成した二糖とペプチドをあらかじめアルファークロトータンパク質と結合させたままの形で共結晶化をおこなう。そのさいには、これらの共複合体の結晶化条件のスクリーニングから始める。また、アルファークロトータンパク質の結晶が高い分解能を示す条件が求められているため、その条件に基づいて、複合体分子の結晶化条件の最適化をおこなう。
音響バイオロギングによる大型ヒゲクジラの摂餌行動の研究

水産資源の持続的な利用のためには、ヒゲクジラ類の大きな捕食圧力は無視できない。しかし、ヒゲクジラの摂餌量と餌種は、これまで捕獲による胃内容物調査でしか得られなかった。本研究により、大型鯨類二種すなわちシロナガスクジラとザトウクジラの摂餌行動を音響バイオロギングにより直接計測できるようになった。また水中運動の三次元再構成を行い、摂餌行動中の体の動きも明らかにした。記録された鳴音の解析により、鳴音発声頻度と音源音圧レベルを明らかにし、国際誌に掲載された。本研究は、鯨体にとりつけた新開発の録音器で摂餌に伴って発生する音を記録し、摂餌タイミングと量さらに餌生物種を個体毎に時々刻々観察できることを実証する。まず、資源回復が遅れているシロナガスクジラを対象とし、アイスランド北部のフーサビク湾において、各個体がいつどの水深でなにをどのくらい食べたのかを、音響バイオロギングで明らかにする。海の主要捕食者の摂餌量と餌種を知ることは、水産資源の管理・利用・予測において鍵となるばかりでなく、海洋の食物連鎖における大規模な炭素循環量を示すことができるだろう。これまでの海洋生物学では極めて困難であった、餌を食べるという行為の可視化を大型ヒゲクジラで実現することが、本研究の最大の意義である。平成24年度は、アイスランド北部のフーサビク沖スキャルファンディー湾に春期に来遊するシロナガスクジラを対象とし、安全な装着・回収技術を確立し、摂餌音データを2個体取得した。これまでに開発した音響タグを深海対応とするためカーボン製のものを新たに製作し、設計耐圧1000m、500mLのペットボトルほどの大きさで220時間の連続録音が可能な録音装置を開発した。体の動きを計測する超小型加速度データロガーも併用し、個体ごとの潜水プロファイルおよび経験水温と体軸方位を計測した。回収したデータから摂餌音のソナグラム解析を行い、周波数成分とその時間変化などの特徴量を数値化した。摂餌の際には口を大きく開け海水を含むため、急減速や遊泳方位が変化する。これを音響記録と比較することで、音響的に餌獲りを同定することに成功した。本研究では、鯨体にとりつけた新開発の録音器で摂餌に伴って発生する音を記録し、個体の摂餌行動を時々刻々観察できることを実証する。平成24年度にまず、資源回復が遅れているシロナガスクジラを対象とし、アイスランド北部のフーサビク湾において、各個体がいつどの水深で摂餌したのかを、音響バイオロギングで明らかにできた。当所計画より先行してデータが取得できたため、平成25年度は対象鯨種を広げザトウクジラで同様の観測を試みた。開発した音響データロガーに加え、東京大学から供給された画像データロガーをとりつけ、クジラの周辺にいた餌の種を同定することに成功した。これを音による摂餌イベントの記録時刻と比較したところ、オキアミを対象とした摂餌潜水であることがわかった。画像情報は音響情報に比べ計測時間が短くしかも静止画であるため、摂餌生態のような長期観測には向かないが、餌種判定や密度推定には強力なツールである。画像データロガーと加速度データロガーを用いたヒゲクジラの水中行動の解析も、同大学と共同で実施した。また研究の副産物として、摂餌海域での発声行動についても知見を得た。シロナガスクジラは摂餌潜水中はほとんど声を出さず、現在ひろく行われている受動的音響観測では検出が難しいことが示唆された。摂餌潜水中はコミュニケーションの需要が小さく、このために積極的な発音をしないためであると推測された。これまでの研究から、スキャルファンディー湾における大型鯨類二種すなわちシロナガスクジラとザトウクジラの摂餌イベントを音響的に計測できることが明らかになった。音響的手法により摂餌行動を直接計測できるようになった。当所計画をほぼ達成したため、本年度は水中運動の三次元再構成を行い、摂餌行動中の体の動きも明らかにした。また記録された鳴音の解析もすすめた。鳴音発声頻度と音源音圧レベルを明らかにすることで、いわゆる受動的音響観察手法の摂餌海域におけるヒゲクジラの観察への有効性が明らかになった。アイスランドでの観測が予定通り順調に進んだことから、タイ湾のカツオクジラを対象に、比較実験を行った。タイ湾奥で近年観測が始まったニタリクジラは、高緯度域のヒゲクジラとは異なる生活史をもっている。明らかな摂餌行動が見られると同時に、繁殖行動も頻繁に観測されている。

摂餌域と繁殖域の間で季節的な長距離回遊を行うアイスランドの大型ヒゲクジラとは異なり、摂餌行動と繁殖行動が同水域で混在しているタイ湾のカツオクジラで同様の観測を行い、これまでの観測結果と比較した。受動的音響手法の適用により、当該海域のカツオクジラはこれまでの他海域での報告と整合する低周波鳴音を発することが確認された。体長と同程度の極めて浅い水深であるため、その摂餌様式は突進飲込み型だけでなく開口した状態での待ち受け型が認められた。今後は、本研究で開発された手法をさまざまな国のヒゲクジラに応用することで、技術の普及を図りつつ実用化をすすめたい。26年度が最終年度であるため、記入しない。水中生物音響26年度が最終年度であるため、記入しない。深海用録音装置を開発し、代替計画を発動することなく当初予定のシロナガスクジラでの観測を実行した。接近が困難で装着個体は二頭にとどまったものの、音響による摂餌イベントの明瞭な抽出が可能になった。当初の代替計画であったザトウクジラに対象種を広げ、さらに画像情報により餌生物の同定を行うなど、計画はほぼ達成した。音響による摂餌イベントの明瞭な抽出はシロナガスクジラ・ザトウクジラ両種で可能になった。ヒゲクジラの周辺にいた餌の種と密度を画像データロガーで同定する。これを摂餌音と比較し、餌種に特異的な音響特性を抽出する。画像情報は音響情報に比べ計測時間が短く、餌種判定や密度推定には強力なツールである。さらにフローノイズレベルと加速度データロガーの積分値で得られた遊泳速度と比較することで、音響だけで遊泳速度およびそれを指標とした摂餌濾水量を計測できるようにする。本年度は水中運動の三次元再構成を行い、摂餌行動中の体の動きも明らかにする。アイスランド大、東京大学との共同をすすめ、摂餌行動だけでなく、加速度データによるにも取り組む。また、摂アイスランドの大型ヒゲクジラとは異なり、摂餌行動と繁殖行動が同水域で混在しているタイ湾のニタリクジラで同様の観測を行い、これまでの結果と比較する。
GJB2遺伝子変異保因率に関する大規模研究

平成21年5月31日から6月8日に岩木健康増進プロジェクト健診を実施し、参加者832名から採血を行い、さらに純音聴力検査を行った。抽出したDNAからGJB2遺伝子解析を行い、解析の終了した358例では6種類の変異が27例(7.54%)で認められ、その27例すべてが保因者であり発症者はいなかった。この結果から発生率は約0.14%と考えられ、予想された発生率よりも高いものと考えられ、地域における傾向と考えた。先天性高度難聴児は、約1000人に1人の割合で生まれると考えられており、他の先天性疾患と比較しても頻度の高い疾患である。近年の技術革新により、従来原因不明とされてきた難聴も、原因遺伝子が多数発見されてきており、先天性難聴の少なくとも半数は遺伝子が関与していると推測されている。また、その難聴それぞれについて、遺伝学的特徴や臨床における特異的な経過が知られるようになり、一部では既に遺伝子診断やカウンセリングなどが開始されている。遺伝子の関与する先天性難聴のうち、約7割が非症候群性難聴であるが、その大多数は劣性遺伝形式を取ることが知られている(7585%)。劣性遺伝形式をとる非症候群性難聴の約半数の原因遺伝子はGJB2であり、日本人家系でも高頻度に同定されている。GJB2変異による難聴は中等度高度難聴を呈し、幼少時より補聴器の装用を必要とすることが多く、最高度難聴児においては人工内耳の装用が有効であるとされている。しかしこれまで、病院を受診した症例を対象とした遺伝子疾患の保因率の報告や遺伝性難聴の報告は散見されるが、一般人口を対象とした大規模研究において聴力と遺伝子変異との関連を調査した報告は極めて少ない。平成21年5月31日から6月8日の9日間において、弘前市岩木地区住民を対象とした岩木健康増進プロジェクト健診を実施した。参加者全員に対して遺伝子検査の説明を行い、遺伝子抽出のための採血に同意を得られた832名から採血を行い、そのすべての症例に対して純音聴力検査を行った。採血した全血2mlからDNAを抽出した。先天性高度難聴児は、約1000人に1人の割合で生まれると考えられており、劣性遺伝形式をとる非症候群性難聴の約半数の原因遺伝子はGJB2であり、日本人家系でも高頻度に同定されている。今回我々は、一般人口を対象とした大規模研究において聴力と遺伝子変異との関連を調査した。遺伝子解析の終了した358例では9種類の変異が32例(8.94%)で認められ、その32例すべてが保因者であり発症者はいなかった。聴力検査でも32例に中高度難聴者は認めなかった。今回確認された変異の一つであるF106Lはこれまで報告のない変異であり、遺伝的多型か病因となる変異であるかは今のところ判断できない。この結果を総合すると発生率は約0.8%と考えられ、10000人あたり8人と考えられた。予想された発生率よりも高いと考えられ、地域における傾向と考えた。
ルート・エロージョン防止フィンに関する研究

1.目的:高速船艇ではプロペラの羽根の根元(ルート)にルートキャビテーションが発生し、激しいエロージョンがしばしば発生する。プロペラの前方にフィンを取り付けるとエロージョン防止効果があるが、フィンの理論的設計法は開発されていない。設計ツール開発のための検証データを入手し、フィン付プロペラの設計法を開発することを目的とした。2.研究実施計画実施経過:フィンがプロペラ性能に及ぼす影響を把握し、超高速度カメラを用いて、フィンのキャビティ崩壊挙動に及ぼす効果を調べた。次に、プロペラ流場のLDV計測を行い、理論計算法開発のための検証データを取得した。2年度目には、新しいプロペラとフィンを製作し、性能計測を行い、2種類のフィンの幾何形状や配置がプロペラ性能に及ぼす影響を把握した。更に、種々のフィン配置に対してルートキャビティの崩壊挙動を調べた。一方、厳密な斜流プロペラ性能解析法と実用的なフィン付プロペラ性能計算法を開発し、誘導速度の各計算結果とLDV計測結果と比較検討を行い、両計:算法の精度を確認した。更に、高速艇プロペラに発生するキャビテーション予測法の開発に取り組んだ。3.成果:高速船艇に特有の斜流プロペラのルートキャビテーションについて(1)二種類の前方フィンと二種類のプロペラの組み合わせに対してフィン付プロペラのキャビテーション性能を明らかにした。(2)プロペラとフィン付きプロペラについてLDVによる流場計測を行い、フィンのプロペラに及ぼす影響を把握した。(3)周波数領域パネル法によるタンデムプロペラの性能計算法を開発した。(4)時間領域1パネル法で斜流プロペラの性能計算法を開発した。(5)エロージョン試験結果とタンデムプロペラ性能計算法による圧力分布計算結果とを比較考察し、エロージョン指数を定義し、圧力係数及び圧力勾配係数を制御パラメータとするアンチエロージョン最適フィン付プロペラ設計法を開発した。1.目的:高速艇や大型高速フェリーなどではプロペラ軸が船体から斜めに出ているので、プロペラの羽根の根元(ルート)にルート・キャビテーションが発生し、激しいエロージョンがしばしば発生する。プロペラの前方に小さなフィンを取り付けると、エロージョンを防止する効果があるが、フィンの設計法は確率していない。このため、フィン付プロペラの設計のツールを開発し、検証データを入手することを目的とした。2.研究計画実施経過:フィン付プロペラ性能解析・設計法を開発するため、プロペラ設計作動点においてプロペラ周りのLDV計測を行い、検証データを取得するとともに、100万コマの高速度カメラを用いてルート・キャビテーションの観察を行い、ルート・エロージョンの原因となるキャビテーションの形態や挙動を把握した。これらのデータに基づきプロペラ周りの流場のモデル化を構築するため、斜流プロペラ性能解析プログラムの開発に取り組んだ。プロペラ誘導速度の干渉現象のモデル化の調査をした。プレ・プロペラ・フィンのプロペラ性能解析法の開発を行った。フィンの耐エロージョン効果とプロペラ効率への影響を調べた。更に、この種のプロペラに発生するキャビテーションを予測する計算法を開発した。3.成果:高速船艇に特有の斜流プロペラのルート・キャビテーションについて(1)前方フィンのキャビテーションに対する働きを超高速度デジタル・ビデオカメラでの撮影で明らかにした。(2)フィン付きプロペラの効率向上の可能性を見いだした。(3)LDV計測を行い、フィンとプロペラの干渉データを取得した。(斜流状態については充分なデータが取れなかった)(4)渦格子法によるタンデム・プロペラの性能計算法の開発を行った。(要改良)(5)パネル法で斜流プロペラの性能計算法を開発した。(要改良)1.目的:高速艇や大型高速フェリーなどではプロペラ軸が船体から斜めに出ているので、プロペラの羽根の根元(ルート)にルート・キャビテーションが発生し、激しいエロージョンがしばしば発生する。

プロペラの前方に小さなフィンを取り付けると、エロージョンを防止する効果があることが知られている。しかしながら、このフィンの理論的設計法は開発されていない。このため、フィン付プロペラの設計のツール開発のための検証データを入手するとともに、フィン付プロペラの設計法を開発することを目的とした。2.研究実施計画実施経過:フィン付きプロペラの性能解析と設計法を開発するため、プロペラ設計作動点においてプロペラ周りのLDV計測を行い、理論計算法の検証データを取得するとともに、新しいプロペラとフィンを製作し、キャビテーション水槽で性能計測やルート・キャビテーションの観察を行い、ルート・エロージョンの原因となるキャビテーションの形態や挙動を把握した。実験のデータと対比して斜流プロペラ性能解析プログラムの開発に取り組んだ。プロペラ単独やフィン付プロペラの誘導速度を計算し、LDV計測結果との比較検討を行い、プロペラ性能計算法の精度を調査し、理論の改良やモデル化の検討に活用した。フィン付プロペラの性能解析法の開発を行った。異なる二種類のフィンの耐エロージョン効果とプロペラ効率への影響を二種類のプロペラについて調べた。更に、この種のプロペラに発生するエロージョンを最小となるフィンの配置を予測する計算法を開発に取り組んだ。3.成果:高速船艇に特有の斜流プロペラのルート・キャビテーションについて(1)二種類の前方フィンと二種類のプロラの組み合わせに対してフィン付プロペラのキャビテーション性能を明らかにするとともにエロージョン試験を実施した。(2)プロペラとフィン付きプロペラについてLDVによる流場計測を行い、フィンのプロペラやフィン付プロペラに及ぼす影響を調査した。(3)周波数領域パネル法によるタンデム・プロペラの性能計算法の開発を行った。(4)時間領域パネル法による厳密な斜流プロペラの性能計算法を開発した。また、フィン付のプロペラについても性能計算法に取り組んだ。(5)エロージョン試験結果と周波数領域パネル法によるタンデム・プロペラの性能計算法によるフィン付プロペラプロペラについての圧力分布計算結果とを比較考察し、エロージョン指数を定義し、圧力係数を制御パラメータとする対エロージョンの観点からの最適フィン付プロペラ設計法を開発した。
ペロブスカイト型酸化物の電解合成における希土類-遷移金属錯体形成

電解酸化によりコバルト酸化物を電析させたが、これは組成的にCoOOHであることをFt-IRにより確認した。さらに希土類イオンが電解液中に共存するとこのイオンが取り込まれるとと同時に電析を著しく抑制することも明らかとなった。また、希土類イオンの中でも原子番号が大きいもの程取り込まれる量が多く、かつ抑制効果も大きいことが明らかとなった。希土類イオンは膜中に取り込まれるが同時に硝酸イオンを引きつけていたが、XPSの結果などから電析中にはこのアニオンは膜中には取り込まれていないと結論できた。QCMの測定結果からは膜はCoOOHLn^<3+>nH_2Oと表すことができ、La^<3+>についてはこのイオンは5つの水分子とともに膜中に取り込まれると結論できた。希土類イオンの原子番号の順にこの水和数は増加し、このことは水の中の希土類イオンの水和数の増加と定性的に一致している。XPSの測定によると膜中で希土類イオンはCoOOHの構造のCo-O層の間に水分子と共にインターカレートしている可能性がある。この中で、希土類イオンは酸素イオンと強く結合していることが示唆された。二酸化マンガンの電析においては、希土類イオンは同様に電析抑制効果を有するが、コバルトの場合程大きくはない。同時に希土類イオンの取り込まれる量はそれほど多くはない。また、電析抑制効果の原子番号依存性はコバルト酸化物の電析程大きくはなく、マンガンの場合とコバルトの場合では希土類イオンの電析抑制機構に違いがあると言える。一つの考えとして、コバルト酸化物では希土類イオンは構造内に取り込まれながら抑制するのに対してマンガン酸化物の場合には構造内に取り込まれることなく、単にマンガン酸化物表面に吸着されながら取り込まれるのではないかと考えられた。
悪性グリオーマのBRAF V600E遺伝子変異を標的とした新規治療法の開発

RAS-MAPキナーゼ経路の活性化は多くの腫瘍で報告されている。活性化を起こす分子機構の一つにBRAF遺伝子変異があるが、BRAFの600番目のアミノ酸がバリンからグルタミン酸に変化する変異(V600E)に対する分子阻害薬ベムラフェニブvemurafenibはメラノーマに対して臨床応用され、約80%という高い奏功率を示す。翻って、近年、悪性グリオーマにおいてもBRAF V600E変異が報告されている。まだ、症例の蓄積は少ないがこの変異を有する悪性グリオーマには摘出術、放射線治療、テモダール投与からなる標準治療を施行しても髄液播種や他臓器への転移を来し予後不良な症例があり、新規の治療法が望まれる。本研究の目的は当施設で樹立したBRAFV600E変異膠芽腫細胞株を用いた前臨床試験でベムラフェニブの薬効・薬理を明らかにし将来の臨床展開を目指すものである。実験に使用する細胞としてはBRAF V600E変異を有する神経膠芽腫からの細胞株の樹立に成功した。2019年度は、これに加えた臨床検体からの新規細胞株樹立の樹立を行う。なお、In vivo実験では細胞株の同所移植モデルおよび他臓器転移モデルの確立には至っていない。In vitro実験ではBRAF阻害剤の細胞増殖抑制効果、添加時の浸潤能・浸潤能の変化についてアッセイ系を用いて調べる予定である。遺伝子発現の変化はBRAF阻害剤に対する耐性の獲得を念頭に調べる。Invivo実験ではテモゾロミド投与群を対照としてベムラフェニブを移植モデルに投与し、生存期間を指標に薬効を評価する。また、治療に伴う腫瘍組織変化についても評価し薬効の機作について考察する。しかし、これに加えた臨床検体からの新規細胞株樹立の樹立には至っていないためである。In vitro実験系:2019年度は樹立細胞株を用いて腫瘍の転移、播種に重要である腫瘍細胞間接着因子、腫瘍細胞浸潤・遊走因子、血管透過因子を主なターゲットとしてマイクロアレイを行なう。これにより今後実験に使用していく細胞の遺伝子発現プロファイルを明らかにしておく。樹立した細胞株を用いてIC50を指標にBRAF阻害剤とテモゾロミド、ACNUなど中枢神経悪性腫瘍に使用される薬剤の増殖抑制効果を比較検討する。また、BRAF阻害剤と他薬剤の併用による相加・相乗効果の有無についても調べる。BRAF阻害剤添加群に関しては薬剤耐性獲得を念頭にRAS-MAPK系を中心に遺伝子発現の変化をウエスタンブロッティング、RTPCR、DNAマイクロアレイで調べる。In vivo実験系:臨床検体から樹立した細胞株を免疫不全マウスの脳に定位的脳手術の手法を用いて移植する。他臓器転移モデルに関しては細胞株を尾静脈から静注したモデルの使用を考慮する。マウス同所移植モデルおよび他臓器転移モデルにBRAF阻害剤、テモゾロミドを投与し治療実験を行う。生存期間を指標として治療効果を判定する。また、治療に伴う変化を摘出腫瘍を用いて病理学および分子生物学的に行う。BRAF阻害剤の治療効果増強を目指したMEK阻害剤併用やbevacizumab併用実験についても考慮する。平成28年度は膠芽腫の臨床検体からの初代培養系の樹立の追加を行うとともにBRAFv600e膠芽腫臨床データについて検討を行った。目的は膠芽腫において若年齢は一般的に予後良子因子の一つとされる。しかし、そのような集団の中でも転帰不良症例が存在する。BRAFv600eの関与について調べるために若年成人膠芽腫の予後不良例5例の特徴について検討を行った。方法として2005年から2015年にかけて当院で治療を行った膠芽腫患者のうち20-39歳までの症例で手術日から起算しOSが一年未満であった症例を若年成人膠芽腫予後不良症例と定義し検討した。初発テント上膠芽腫21症例(男5女16、年齢23-39歳、中央値32歳)を対象とした。結果として5例(男1女4、23.8%)が生存期間一年未満の予後不良症例であった。平均生存期間は243日(中央値343日、最短66日、最長364日)であった。このうち広範な脊髄播種を呈した症例が4例存在した。5例中2例はそれぞれの生存期間が66日と93日と極めて不良であった。この2例は類上皮様の病理組織像を呈しておりBRAFV600E変異を有した。提示した症例の予後には播種の関与が大きく関与していた。今後もこの予後不良の転帰に関与する病理学的、分子生物学的なデータのさらなる蓄積が必要であると考えられた。また、このような症例では術後補助療法の個別化が必要となる可能性がある。次年度以降も今回明らかになった検討事項について研究を進める。平成28年度の計画にそっておおむね順調に進展している。

翻って、近年、悪性グリオーマにおいてもBRAF V600E変異が報告されている。まだ、症例の蓄積は少ないがこの変異を有する悪性グリオーマには摘出術、放射線治療、テモダール投与からなる標準治療を施行しても髄液播種や他臓器への転移を来し予後不良な症例があり、新規の治療法が望まれる。本研究の目的は当施設で樹立したBRAFV600E変異膠芽腫細胞株を用いた前臨床試験でベムラフェニブの薬効・薬理を明らかにし将来の臨床展開を目指すものである。実験に使用する細胞としてはBRAF V600E変異を有する神経膠芽腫からの細胞株の樹立に成功した。しかし、これに加えた臨床検体からの新規細胞株樹立の樹立には至っていない。なお、In vivo実験では細胞株の同所移植モデルおよび他臓器転移モデルの確立には至っていない。今後はIn vitro実験ではベムラフェニブの細胞増殖抑制効果、添加時の浸潤能・浸潤能の変化についてアッセイ系を用いて調べる予定である。遺伝子発現の変化はベムラフェニブに対する耐性の獲得を念頭に調べる。In vivo実験ではテモゾロミド投与群を対照としてベムラフェニブを移植モデルに投与し、生存期間を指標に薬効を評価する。また、治療に伴う腫瘍組織変化についても評価し薬効の機作について考察する。In vivo実験では細胞株の同所移植モデルおよび他臓器転移モデルの確立には至っていない。RAS-MAPキナーゼ経路の活性化は多くの腫瘍で報告されている。活性化を起こす分子機構の一つにBRAF遺伝子変異があるが、BRAFの600番目のアミノ酸がバリンからグルタミン酸に変化する変異(V600E)に対する分子阻害薬ベムラフェニブvemurafenibはメラノーマに対して臨床応用され、約80%という高い奏功率を示す。2019年度は、これに加えた臨床検体からの新規細胞株樹立の樹立を行う。In vitro実験ではBRAF阻害剤の細胞増殖抑制効果、添加時の浸潤能・浸潤能の変化についてアッセイ系を用いて調べる予定である。遺伝子発現の変化はBRAF阻害剤に対する耐性の獲得を念頭に調べる。Invivo実験ではテモゾロミド投与群を対照としてベムラフェニブを移植モデルに投与し、生存期間を指標に薬効を評価する。
自己触媒反応を検出系とする高感度計測法の開発

反応速度分析において指示反応系に化学増幅を利用する新規な計測法を開発した。コバルト(III)-ピリジルアゾフェノール錯体(Co(III)-5-Br-PAPS)がペルオキソ一硫酸塩によって酸化分解される際の吸光度-時間プロファイルは、自己触媒反応に特有のS字曲線を示し、変曲点までの経過時間は添加するコバルト(II)イオン濃度に依存することを明らかにした。最適化した測定条件において、10^<-9>Mレベルのコバルト(II)イオンの定量を実現できた。また、有機酸、臭化物イオンなど分解反応速度に対して影響する物質も定量できることを明らかにした。自己触媒反応は誘導期間ののちに急激に反応が進行するため、色の変化を伴う反応系では反応の進行を目視で追跡可能である。自己触媒反応を利用する超微量分析法の簡易定量について検討した。コバルトイオンを測定対象とした場合、10^<-9>Mレベルつまり数十pptレベル(絶対量として10^<-14>mol)の定量が肉眼とストップウォッチで可能であった。本系において誘導期間中はpHがほぼ一定であり、錯体の分解反応が加速的に進んだ際にpHの低下が開始することを見いだし、pH変化を検出法として用いる微量コバルトの定量法を開発した。スペクトルおよび色での終点判定が困難な系に対する電極応答による反応追跡法を提案できた。本測定法を循環流路フローインジェクション分析法に適用し、サンプリングコイル長およびループ長、流速、酸化剤濃度、混合条件などの実験条件の検討を行い、最適化を図ることでコバルト(II)イオンの自動計測が可能となった。また、本測定系を尿中のコバルトの分析に適用した。有機物の影響を取り除く目的で尿を乾式分解して試料とし測定を行った。一度の尿に排出されるコバルト量は0.612μgであることが明らかとなり、添加回収実験も満足のいく結果が得られた。コバルト(III)-ピリジルアゾフェノール錯体(Co-5Br-PAPS)の自己触媒的な酸化分解特性に基づく、コバルト(II)の高感度定量法について詳細に検討した。置換不活性なCo(III)-5-Br-PAPSがペルオキソ-硫酸塩によって酸化分解される際の吸光度-時間プロファイルは、自己触媒反応に特有のS字曲線を示し、変曲点までの経過時間は添加するコバルト(II)イオン濃度に依存することを明らかにした。この際、検出感度はコバルト(II)イオンの初濃度に左右されず、一定となる性質を示した。また、過剰の配位子濃度を変化させることで変曲点までの経過時間を制御できることを見い出し、コバルト(II)イオンの定量範囲を変更できた。酸化分解速度を増大することによって退色に要する時間が数秒間となり、目視での終点判定が行えた。反応スケールの検討を行い、通常のフラスコ試料量(20mL)からスッポトサイズ(10μL)まで幅広い容量で定量が可能であることを明らかにした。コバルトイオンを測定対象とした場合、10^<-9>Mつまり数+pptレベル(絶対量として10^<-14>mol)の定量が肉眼とストップウォチで可能であった。測定系の自動化、汎用化についても検討を行っているところである。
日本語教育のためのCAIシステムの開発

本研究は、日本語を初めて学ぶ外国人のための日本語教育の実際的な場面において役に立つ、独立型のCAIシステムをマイクロコンピュータを利用して構築することを目的にしている。昨年度までに試作したシステムは、マイクロコンピュータを用いたもので、CAIのコースはドリル様式を主とし、伝統的な日本語教授の形態をとっていた。そのためCAIとしては問題があり、実際に外国人学生を対象したテストから、初学者には扱い難い点もあることが判明した。その結果、最近一般への普及も著しく、安価になってきているワードプロセッサーとマイクロコンピュータを組み合わせたシステムを開発することに方針を変換し、新しいシステムを開発した。このようにしたのは一般の外国人学生の日本語教育にあたっては話し、読むことを主体とし、手で漢字を用いた日本文を書くことは不要であるという、これまでの日本語教授方法との発想の変換からである。そのため漢字を手で書く練習をさせずに、ワードプロセッサーを使って文を書くようにさせることを考えた。学生は持参した携帯用のワードプロセッサーをマイクロコンピュータに接続してCAIの勉強をするようにした。学生はワードプロセッサーにローマ字で日本語を入力し、漢字に変換された時に同音の熟語のある場合には自分の欲する熟語を選択して日本語の文章を書くように求められる。このようにした結果、これまでの日本語教科書は使用不可能となり、全く新しい形の教科書、指導形式を開発することが必要になった。そのために本研究は、今年度で終了、完結することを目途に計画を進めてきたが、残念ながらその運びにいたらなかった。今後の予定としては、本研究班のメンバーに今後も協力を依頼し、経常校費の範囲内で研究を継続して行い、新しい形の日本語教育の確立を目指すことを考えている。
気相合成ダイヤモンド膜の光学材料への適用に関する研究

良質のダイヤモンドが高速の合成可能なアーク放電プラズマジェットCVD法により,透明なダイヤモンドが得られる条件について検討した.通常,メタン濃度を45%とすることで数百μm/hの合成速度で黒色不透明のダイヤモンドが得られるが,メタン濃度を1%以下,合成速度を10μm/h以下とすることで透光性に優れるダイヤモンド膜が得られることがわかった.また,合成前の基板処理を変化させてダイヤモンド合成を行った結果,核発生密度の高い条件の方が合成したままのダイヤモンド膜の透光性は優れることがわかった.しかし,このダイヤモンド膜の両面を研磨すると,核生成密度以外の合成条件が等しい場合は核生成密度によらず透光性が等しく,赤外分光分析の結果,波長10μmでの光透過性は約70%であった.研磨はダイヤモンド砥石により機械的に行ったが,割れ等は発生せず,機械的強度の点で光学材料として十分使用可能であることわかった.良質のダイヤモンドが高速の合成可能なアーク放電プラズマジェットCVD法により,透明なダイヤモンドが得られる条件について検討した.通常,メタン濃度を45%とすることで数百μm/hの合成速度で黒色不透明のダイヤモンドが得られるが,メタン濃度を1%以下,合成速度を10μm/h以下とすることで透光性に優れるダイヤモンド膜が得られることがわかった.また,合成前の基板処理を変化させてダイヤモンド合成を行った結果,核発生密度の高い条件の方が合成したままのダイヤモンド膜の透光性は優れることがわかった.しかし,このダイヤモンド膜の両面を研磨すると,核生成密度以外の合成条件が等しい場合は核生成密度によらず透光性が等しく,赤外分光分析の結果,波長10μmでの光透過性は約70%であった.研磨はダイヤモンド砥石により機械的に行ったが,割れ等は発生せず,機械的強度の点で光学材料として十分使用可能であることわかった.
性差に着目した認知症者と介護家族に対する栄養指導によるフレイル予防の研究

【目的】高齢者を要介護状態にさせる原因としてサルコペニアや認知症が挙げられ、いずれも栄養との関連が報告されている。食事・栄養はサルコペニアや認知症発症や予防のキーの一つである。食事指導の介入をするためにも、認知症患者の食習慣だけでなく、食事を準備する同居家族の食習慣も調査し、問題点を明らかにすることを目的とした。【方法】当科物忘れ外来に通院中の軽度認知障害(aMCI)・アルツハイマー型認知症(AD)患者とその介護者の食習慣について、簡易式自己式食事歴法質問票(brief-type self-administered diet history questionnaire ;BDHQ)を用い調査を行った。【結果】対象は69組の高齢aMCIAD患者(女性40名、男性29名)とその介護者。H29年国民健康・栄養調査によると70歳以上の魚摂取量平均は女性85.9g/日、男性94.6g/日である。本調査で魚摂取量は女性患者で52g/日(その介護者51g/日)、男性患者で102g/日(その介護者95g/日)と女性患者とその介護者の魚摂取量が少なかった。特に女性AD患者23名は43g(介護者37g)と少なかった。国民調査で菓子類摂取量平均は、70歳以上女性26.8g/日、男性24.6g/日である。対象となった女性患者は73g/日(介護者76g/日)、男性患者は84g/日(介護者60g/日)、と男女とも患者及びその介護者において菓子摂取量が多かった。【結論】aMCI・AD患者の食習慣の傾向は、介護家族と似た傾向であった。患者が男性か女性かによって、その介護者の性に関係なく食習慣の傾向が似ていた。【考察】長年同じ食習慣・環境で生活して、好みや嗜好が似る、また「この食生活が普通」と思い込んでいることから、偏りが患者と介護者で似たのではないか。現在、69組(138名)分の栄養調査が終了している。2019年度にさらに50組新規に研究協力していただく予定であり、2019年度にデータ解析、論文化を目指している。認知症とサルコペニアは要介護の主な原因であるが、それらを包括した前駆状態の概念としてフレイルが提唱され、その予防や要介護状態への移行阻止が喫緊の課題である。栄養は運動と共にフレイル対策の柱だが、炭水化物過剰と魚・野菜不足はアルツハイマー病(AD)の、タンパク質不足はサルコペニアの発症要因と考えられており、栄養素別に検討する必要がある。1大規模調査でこの傾向を検証し、フレイル、認知症に関わる栄養障害の性差を明らかにする2この成果をもとに栄養指導パンフレットを作成3栄養指導による栄養状態と身体・精神機能の変化を追跡し、栄養改善が身体機能および精神機能の改善につながるかどうか検討することを目的としている。現在、調査対象をリクルート中であり、同意の得られた42名の身体診察、血液検査、運動機能検査、心理検査、栄養調査を行い、データを集積した。認知症予防には魚、野菜の摂取が良く、甘い物、油物はリスクになる可能性が疫学調査でも報告されており、魚、野菜、菓子摂取量について特に解析を行い、今後、食事指導でどのように食習慣が変わるか調査を継続する。介護家族の食習慣も聴取し、性による食習慣、嗜好の違いについて考察する。現在、42名のデータを集め、今後、順調に増やし解析を行う。【考察】

長年同じ食習慣・環境で生活して、好みや嗜好が似る、また「この食生活が普通」と思い込んでいることから、偏りが患者と介護者で似たのではないか。現在、69組(138名)分の栄養調査が終了している。火曜日木曜日を研究日としており、今後もデータを集め、解析を行ってゆく。2019年度にさらに50組新規に研究協力していただく予定であり、2019年度にデータ解析、論文化を目指している。179円の残額があり、翌年度使用する。
自由場表示によるq-頂点演算子の相関関数の研究

共形場理論を変形して得られるようなmassiveな解ける模型を対称性の観点から統一的に理解するために,その対称性の有力な候補であるq-変形された代数について研究を行なっている。共形場理論においてVirasoro代数が果たしていた役割をmassiveな解ける模型では何が果たすのであろうか。q-変形されたVirasoro代数のようなものが漠然と期待されてきたもののこれまで満足のいくものは構成されておらず、今回我々の研究によって初めて良い代数が得られた。まずJack対称多項式とVirasoro, W_N代数との興味深い関係を見出した。Jack対称多項式はCalogero Sutherland模型(長距離力が働く一次元の解ける模型で一般化された排他原理に従う)の励起状態を記述する関数である。我々はそのハミルトニアンをボソン表示する事により,その固有関数であるJack対称多項式とVirasoro, W_N代数の特異ベクトルとの対応を明らかにした.また別の方法を用いてJack対称多項式の積分表示式を構成した。一方Jack対称多項式には良いq-変形(Macdonald対称多項式)が知られている。これについても同様の方法で積分表示式を得た。この二つの結果に基づき我々は次の問題を設定した:自由場表示をした時にMacdonald対称多項式を特異ベクトルとして持つ代数を構成せよ。この代数は上記の観点から量子変形(q-変形)されたVirasoro, W_N代数と呼ばれる価値のあるものである。我々はボソン化したMacdonald演算子、Macdonald対称多項式を作り出す演算子、三浦変換を手がかりに自由場を用いて、代数の生成元と遮蔽演算子を構成した(得られた代数をq-Virasoro, q-W_N代数と呼ぶ)。この代数がmassiveな可解模型とどのように関係しているかを明らかにする事は今後の重要な課題である。