hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数の地域全体コホートを利用した健康寿命延伸に寄与する食習慣因子の検討

研究課題名に謳う「複数の地域全体コホート」とは平成16年より研究代表者が開始している群馬県のK地区における地域コホートと平成18年度より開始した東京都世田谷区Y小学校全児童およびその家族構成人員を対象(約3000名)としたものである。人口5000名弱の農業・林業が中心の地方都市と人口流入出の激しい都会の集団を比較することにより、両者を比較対照とするデザインで学童期対象人口への基礎調査と食育介入を行い、その効果を評価した。Result1食事調査結果と地域住民に対する栄養学的問題点の抽出追跡中の地域コホートに対して,時間断面的にデータ解析を行い,1、高齢者群においては、機能障害と生活習慣の関連の検討や,運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価を行ったところ運動器の低下は比較的少ないが聴覚機能、視機能の低下が特徴的であった。地域特産の黄緑色野菜の効果の啓蒙を行った。2、若年者群においては、食事習慣、睡眠などの生活習慣因子と体格、有病率、罹患率などの関連を評価した。栄養学的な問題点として学童に肥満の割合が多いことがわかった。Result2健康効用値と個人属性との関連の評価1、両地域住民のうち倉渕村においては全村を対象とした健康つくり事業の一環として行われるため健康効用値の評価は14歳以上人口全員を対象として行うための基盤つくりを終えた。最終年度に向け、地域在住者の健康効用値と個人属性に関して関連を評価する。2、ベースライン調査時の各個の属性と健康効用値とのデータセットの作成継続中。Result3食育および食生活に関する健康教育方法および教材の開発と実施1、食育や健康教育をプライマリーな介入と位置づけ、経年的に変化する機能障害、生活習慣、運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価をプライマリーなエンドポイントと位置づけて評価を行う。2、このための教材と指導員を養成した。(ベジレンジャーシリーズなど野菜の効用の啓蒙)最終年度に向け、対象集団の健康度の変化の評価を行政単位全体として評価する。【概要】「複数の地域全世帯コホートを対象とした・・」という研究課題に即して、平成19年度までに群馬県高崎市でのコホート集団の、学童期対象人口への介入として、同地域の小学校への食育介入とその評価手法の確立に取り組んでいる。また対照集団として、世田谷区立のY小学校全児童を対象とした食育介入を行っており、児童を入りロとしたその親や兄弟を取り込む手法で全世帯への介入を企画している。具体的な経年的追跡手法として、StepとResultを対にして記載する。Result1食事調査結果と地域住民に対する栄養学的問題点の抽出研究開始年度のベースライン調査実施を用いて、時間断面的にデータ解析を行い、1、高齢者群においては、機能障害と生活習慣の関連の検討や、運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価を行った。また栄養学的な問題点を抽出した。2、若年者群においては、食事習慣、睡眠などの生活習慣因子と体格、有病率、罹患率などの情報を調査し、栄養学的な問題点を抽出する。Result2健康寿命の測定(健康効用値)と個人属性との関連の評価1、両地域の対象集団とも現在健康効用値の評価を準備中。2、ベースライン調査時の各個の属性と健康効用値とのデータセットを作成した。Result3食育および食生活に関する健康教育の開発と実施1、食育や健康教育をプライマリーな介入と位置づけ、経年的に変化する機能障害、生活習慣、運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価をプライマリーなエンドポイントと位置づけての評価を準備中である。Result4食育教材の開発と実施1、紙芝居や寸劇などを利用した食育教材をテーマごとに4種類の開発した。(ベジレンジャー、骨太MAN、さかなと仲良し、デブチンキングをやっつけろ。)続検討中Step5地域特性を生かした効果的な食育(平成20年度)1、都心、地方の生活様式の相違を比較検討する。【概要】最終年度は平成19年度までに群馬県高崎市でのコホート集団の学童期対象人口への介入と対照集団としての世田谷区立Y小学校全児童を対象とした食育介入の効果を評価した。体組成計を購入し、これを用いて全児童を対象とした体組成の評価、その意味と食育の効果判定をフィードバックしている。また児童を足掛りに親や兄弟を参加させ全世帯介入企画を続行中である。経年的追跡の結果としてこれまでに成し得た手法(ステップ)と結果をペアにして記載する。Result1栄養学的問題点の抽出とその報知1、高齢者群においては、機能障害と生活習慣の関連の検討や,運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価を行った。2、若年者群においては、食事習慣、睡眠などの生活習慣因子と体格、有病率、罹患率などの情報を調査し、栄養学的な問題点を抽出した。

3、不規則な生活習慣の是正が食習慣の見直しによって連動的に改善することを自覚させた。Result2健康寿命の測定(健康効用値)の評価1、両地域の対象集団とも現在健康効用値の評価を準備中。2、データセットに基づくインフォームドコンセントを取得中(区立小学校)。Result3食育および食生活に関する健康教育の開発と実施1、食育をプライマリーな介入とする。ライフタイムで追跡が可能ならば、経年的に変化する生活習慣やその結果の運動器機能・視機能・聴覚機能低下の評価を準備中である。Result4食育教材の開発と実施1、劇遊びと紙芝居を組み合わせたテーマごとの食育教材の完成。(野菜の嫌いなトモ君、野菜連隊ベジレンジャー、骨太MAN、デブチンキングをやっつけろ、ダイエットは怖い?。)Step5地域特牲を生かした効果的な食育1、都心、地方の生活様式の相違を比較検討。両者の長所を抽出「今も生きるおじいちゃんおばあちゃんの知恵袋」などの題での教育講演活動。於;高崎市高齢者のつどい
レーザ生成プラズマ方式オープニングによる超高速パルスパワーの発生

パルスパワー発生装置は、これまで、マルクスバンクと水コンテンサからなるシステムが用いられてきたが、パルスパワー出力が大きくなるほど巨大なシステムとなり、大学の研究所に設置することすら困難な状況である。我々は、各研究室や講座単位でも設置、維持の可能なコンパクトで軽量かつ安価な誘導性エネルギー蓄積方式パスルパワー発生装置の研究を行ってきた。本方式で不可欠な大電流を高速で遮断するオープニングスイッチとして、水中銅線とプラズマガンを用いたシステムを開発した。しかしながら、銅線を使うため、高繰り返し動作が不可能であるとともに、銅線溶断時の衝撃音と水圧がさらなる大電力化にとって問題となってきた。本研究の目的は、新しく考察した、数百hAを数nsで遮断可能なレーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチの特性を調べた後、数nsの立ち上がり時間を持つ超高速大電力パルスパワーを発生することである。得られた成果は下記のように要約される(1)レーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチは、電流を数十nsで遮断できるスイッチであることが分かった。(2)レーザ生成プラズマとオープニング動作の関係を、OMAを用いてプラズマ分光することにより調べた。その結果、中性ガスが重要な役割を持っていることを見いだした。(3)10パルス1秒と高繰り返しで動作させることができた。(4)カーボンターゲットがなくなるまで、数十万ショット、メンテナンスフリーで動作させることができるオープニングスイッチであることが分かった。パルスパワー技術は、単なる大電流高電圧工学にとどまらずに、数nsの間にゼロから数百GWまで電力を立ち上げる超高速技術に発展してきている。これら超高速パルスパワー技術は、種々最先端技術研究のための基盤技術として、無くてはならない存在になりつつある。パルスパワー発生装置はこれまで、マルクスバンクと水コンデンサからなるシステムが用いられてきたが、パルスパワー出力が大きくなるほど巨大なシステムとなり、大学の研究所に設置することすら困難な状況である。コンパクト軽量化の方法として、誘導性エネルギー蓄積方式パルスパワー発生装置が考えられている。しかしながら、大電流を高速で遮断するオープニングスイッチが不可欠である。本研究の目的は、新しく考案した数百kAを数nsで遮断可能なレーザ生成方式オープニングスイッチの特性を10kAクラスの装置で調べた後、100kAクラスの装置に適用して、数nsの立ち上がりを持つ超高速大電力パルスパワーを発生することである。今年度は、10kAクラスの装置を製作し、40MW出力で、FWHMが20nsの1Jパルスレーザを、カーボンターゲット上に集光して、高流速のプラズマを生成した。生成されたプラズマの流速は約7cm/μsで、プラズマ密度は約10^<13>/cm^3であった。このプラズマを、外部導体の一部をなす透過率97.5%のステンレスメッシュから入射して、高速電流遮断用プラズマとした。このプラズマはプラズマオープニングスイッチとして動作することを確認した。数nsの間にゼロから数百GWまで電力を立ち上げるパルスパワー技術は、種々最先端技術研究のための基盤技術として、なくてはならない存在になりつつある。パルスパワー発生装置は、これまで、マルクスバンクと水コンデンサからなるシステムが用いられてきたが、パルスパワー出力が大きくなるほど巨大なシステムとなり、大学の研究所に設置することすら困難な状況である。我々は、各研究室や講座単位でも設置、維持の可能なコンパクトで軽量かつ安価な誘導性エネルギー蓄積方式パルスパワー発生装置の研究を行なってきた。本研究の目的は、新しく考案した、数百kAを数nsで遮断可能なレーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチの特性を調べた後、数nsの立ち上がり時間を持つ超高速大電力パルスパワーを発生することである。今年度の研究成果は、下記のように要約される。(1)レーザ生成プラズマを用いて、100kAクラスの電流遮断実験を行い、動作することを確認した。(2)レーザ生成プラズマのパラメータを、ダブルプローブとファラデーカップで測定し、オープニングスイッチとしての動作とプラズマパラメータの関係を明らかにした。

(3)多チャンネル分光測定を行い、イオン化していないカーボンがオープニングスイッチに関与していることを見いだした。数nsの間にゼロから数百GWまで電力を立ちあげるパルスパワー技術は、種々最先端技術研究のための基礎技術として、なくてはならない存在になりつつある。パルスパワー発生装置は、これまで、マルクスバンクと水コンデンサからなるシステムが用いられてきたが、パルスパワー出力が大きくなるほど巨大なシステムとなり、大学の研究所に設置することすら困難な状況である。我々は、各研究室や講座単位でも設置、維持の可能なコンパクトで軽量かつ安価な誘導性エネルギー蓄積方式パルスパワー発生装置の研究を行なってきた。本方式で不可欠な大電流を高速で遮断するオープニングスイッチとして、水中銅線とプラズマガンを用いたシステムを開発した。しかしながら、銅線を使うため、高繰り返し動作が不可能であるとともに、銅線溶断時の衝撃音と水圧がさらなる大電力化にとって問題となってきた。本研究の目的は、新しく考案した、数百kAを数nsで遮断可能なレーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチの特性を調べた後、数nsの立ち上がり時間を持つ超高速大電力パルスパワーを発生することである。今年度得られた成果は下記のように要約される。(1)10パルス/秒と高繰り返しで動作させることができた。(2)カーボンターゲットがなくなるまで、数十万ショット、メンテナンスフリーで動作させることができるオープニングスイッチであることが分かった。
エストロゲンは視床下部のNO産生を促進し、GnRH分泌を制御する

視床下部の前方に位置するAVPv(anteroventral periventricular nucleus)は雌ラットのGnRHニューロンへの正のフィードバックをもたらす領域であり、エストロゲンは視床下部における神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)の発現を増加させることから、AVPvのNOによるGnRHニューロンの活動の制御が示唆された。今回の研究では、AVPvのエストロゲン投与におけるnNOSmRNAの発現量の変化について検索した。実験はウィスター系雌ラットを卵巣摘除し、発情間期に相当する低濃度のestradiol-17βを投与した群および発情前期に相当する高濃度のestradiol-17βを投与した群を作成した。コントロールにはvehicleを投与したラットを用いた。それぞれのラットの凍結切片を作成し、^<35>SでラベルしたnNOSmRNAに対するオリゴプローブを用いてin situハイブリダイゼーションを施行した。写真乳剤に露光し、8週後に現像を行い、細胞内の銀粒子を画像解析装置にて計測し、統計処理を施行した。AVPvにおけるnNOSmRNA陽性ニューロン数は高濃度エストロゲン投与群において、他の群に比べて有意な増加を認めたが、陽性ニューロン内の銀粒子数は3群のラット間で有意差は認められなかった。内側視索前核(MPN)についても同様の検索を施行したところ、nNOSmRNA陽性ニューロン数および陽性ニューロン内の銀粒子数は高濃度エストロゲン投与群において、他の群に比べて有意な増加を認めた。また、AVPvおよびMPNにおいてNOSニューロンがエストロゲンレセプターαを有していることが確認された。以上の結果より、発情前期に相当する高値の血中エストロゲンレベルにおいては、AVPvのnNOSmRNAの発現がMPNとは異なる様式で増加することおよびエストロゲンレセプターαの関与が示唆された。GnRH分泌におけるNOの生理学的意義を解明するため、エストロゲンによるNOSの遺伝子発現の変化について研究を施行した。成熟雌ラットを卵巣摘除(OVX)し、14日後に3グループに分けた。グループ1は、OVXしたラットにシリコンカプセル(ブランク)を投与したもの(OVX群)、グループ2は、OVXしたラットにエストラジオールカプセル(14mm,濃度50μg/ml)を皮下に投与したもの(低エストロゲン群)、グループ3はOVXしたラットにエストラジオールカプセル(5mm,結晶)を皮下に投与したもの(高エストロゲン群)である。グループ2は発情間期に相当する低いエストロゲン値を示す群、グループ3は、48時間後にGnRH分泌、LHサージを実験的に引き起こす発情前期のプロトコールである。これら3グループのラットを用いてnNOSに対するIn Situハイブリダイゼーション法を施行した。nNOSmRNAに対するプローブは、45ベースのオリゴヌクレオチドプローブを[α-^<35>S]deoxy-ATPにてラベルしたものを使用した。ハイブリダイゼーションは、37°Cで8時間行い、洗浄後にIlfordK-5を用いてDippingを行い8週後に現像を行った。陽性細胞数および陽性細胞上のシグナルを解析したところ、高エストロゲン群においては、視床下部のAnteroventral periventricular nucleus(AVPv)およびmedial preoptic nucleus(MPN)においてnNOSmRNA陽性細胞数の増加が認められた。さらにMPNにおいては陽性細胞におけるシグナルについても増加を示したことより、雌ラットの視床下部においては発情前期においてnNOSの合成が亢進していることが示唆された。視床下部の前方に位置するAVPv(anteroventral periventricular nucleus)は雌ラットのGnRHニューロンへの正のフィードバックをもたらす領域である。

エストロゲンは視床下部における神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)の発現を増加させることから、AVPvのNOによるGnRHニューロンの活動の制御が示唆されている。今回の研究では、AVPvのエストロゲン投与におけるnNOSmRNAの発現量の変化について検索した。ウィスター系雌ラットを卵巣摘除し、発情間期に相当する低濃度のestradiol-17βを投与した群および発情前期に相当する高濃度のestradiol-17βを投与した群を作成した。コントロールにはvehicleを投与したラットを用いた。それぞれのラットの凍結切片を作成し、^<35>SでラベルしたnNOSmRNAに対するオリゴプローブを用いてin situハイブリダイゼーションを施行した。写真乳剤に露光し、8週後に現像を行い、細胞内の銀粒子を画像解析装置にて計測し、統計処理を施行した。AVPvにおけるnNOSmRNA陽性ニューロン数は高濃度エストロゲン投与群において、他の群に比べて有意な増加を認めたが、陽性ニューロン内の銀粒子数は3群のラット間で有意差は認められなかった。内側視索前核(MPN)についても同様の検索を施行したところ、nNOSmRNA陽性ニューロン数および陽性ニューロン内の銀粒子数は高濃度エストロゲン投与群において、他の群に比べて有意な増加を認めた。また、AVPvおよびMPNにおいてNOSニューロンがエストロゲンレセプターαを有していることが確認された。以上の結果より、発情前期に相当する血中エストロゲンレベルにおいては、AVPvのnNOSmRNAの発現がMPNとは異なる様式で増加することおよびエストロゲンレセプターαの関与が示唆された。
MRIによる慢性血栓塞栓性肺高血圧症の非侵襲的評価法の確立と左右肺血流特性の解明

本年度は、症例の蓄積を継続しつつ、解析も行った。九州大学病院循環器内科で慢性血栓塞栓性肺高血圧(CTEPH)と診断され、心機能評価のため心臓MRIが必要と判断された患者群に対し、3テスラー装置で心臓専用コイルとマルチトラスミット技術を装備した最新のMRI装置を用いて撮影を行っている。MRI画像から右心室機能(拡張末期容積、収縮末期容積、拍出量、駆出率)、主肺動脈および左右肺動脈血流(酸素投与前後)などの計測解析を行っている。sub解析として、MRIの血流情報とカテーテルの圧情報を組み合わせることで左右肺動脈血管抵抗を算出し、バルーン肺動脈形成術(BPA)治療前後での比較を行った。BPAを片側肺のみに施行し、両側肺血管抵抗の変化を評価することで、BPAが治療側の肺血管に与えた影響にみならず、非治療側肺血管に与える影響も評価可能である。その結果、BPAでは治療をしていない肺血管でも血管抵抗が下がることを明らかにし、共著者としてEuroIntervention誌に投稿、採択された。CTEPHでは塞栓のない血管床でも血管抵抗が上昇し、それが治療によって改善しているということが言え、CTEPHの左右肺血管特性の一つを解明したと考えられる。また、新たなアイデアとして、バルーン肺動脈形成術(BPA)治療前後の右心房機能の検討を始めた。肺高血圧症において、右房の機能が実際の心不全症状と関連していることが過去の報告で示唆されており、治療の前後で右心房の機能を比較している。我々のグループで開発した心筋ストレインのソフトを利用して解析を行っており、オリジナリティの高い研究となっている。治療の効果判定のみならず、治療効果の出やすさや予後の判定にも用いれる可能性があることを期待している。CTEPHでは塞栓のない血管床でも血管抵抗が上昇しているということがわかり、左右肺血管特性の一つを解明できたと考えられる。またCTEPHではBPA後に右心房機能が改善しているということがわかり、MRIがCTEPHの評価に有用な検査であることが証明できた。これらの研究結果は臨床的意義が非常に高く、概ね順調に進展していると考えられる。さらなる症例の蓄積を行い、MRI単独から得られる血流情報解析や心房・心室解析によって、非侵襲的な評価法として確立することを目指す。現在進行中の検討では、右心房の機能が大きな役割を果たしている可能性に着目し、strain法を用いた右心房の解析を追加しており、CTEPH診療における新たな指標となり得ることが期待される。本年度は、主に症例の蓄積、解析に当たった。また、sub解析として、新たなアイデアとしてMRIの血流情報とカテーテルの圧情報を組み合わせることで左右肺動脈血管抵抗を算出し、バルーン肺動脈形成術(BPA)治療前後での比較を行った。具体的にはMRIは左右肺動脈血流を個々に測定できる唯一のモダリティであり、ほぼ同時期に行われた右心カテーテルでの平均肺動脈圧、左房圧(肺動脈楔入圧)を使うことで、左右肺血管抵抗を算出できる。CTEPHでは塞栓のない血管床でも血管抵抗が上昇し、それが治療によって改善しているということが言える。CTEPHの左右肺血管特性の一つを解明したと考えられる。本事実は臨床的意義が非常に高く、概ね順調に進展していると考えられる。

また、新たなアイデアとして、バルーン肺動脈形成術(BPA)治療前後の右心房機能の検討を始めた。肺高血圧症において、右房の機能が実際の心不全症状と関連していることが過去の報告で示唆されており、治療の前後で右心房の機能を比較している。我々のグループで開発した心筋ストレインのソフトを利用して解析を行っており、オリジナリティの高い研究となっている。治療の効果判定のみならず、治療効果の出やすさや予後の判定にも用いれる可能性があることを期待している。CTEPHでは塞栓のない血管床でも血管抵抗が上昇しているということがわかり、左右肺血管特性の一つを解明できたと考えられる。またCTEPHではBPA後に右心房機能が改善しているということがわかり、MRIがCTEPHの評価に有用な検査であることが証明できた。これらの研究結果は臨床的意義が非常に高く、概ね順調に進展していると考えられる。さらなる症例の蓄積を行い、MRI単独から得られる血流情報解析や心房・心室解析によって、非侵襲的な評価法として確立することを目指す。現在進行中の検討では、右心房の機能が大きな役割を果たしている可能性に着目し、strain法を用いた右心房の解析を追加しており、CTEPH診療における新たな指標となり得ることが期待される。心臓MRIの解析ソフトウエアの開発費が予定より安価になったため。心臓MRIの解析ソフトウエアのバージョンアップや学会誌への投稿費用、学会発表時の旅費等に使う予定。症例の蓄積が若干遅れているため、解析用のPCやワークステーションの導入がやや遅れたため。最新のシステムを使用するため、本年度のうちにそれらの導入を行う。また心臓MRIの解析ソフトウエアのバージョンアップや学会誌への投稿費用、学会発表時の旅費等にも使う予定。
バンド端蛍光を発するCdフリー量子ドットの合成と応用

1.柔軟性のある表面修飾剤.量子ドットのシェルとして多用されている有機分子やZnS等の無機半導体材料の中間の性質を持っている金属有機構造体(Metal Organic Framework (MOF))の利用を考え、代表的なMOFであるZIF-8を量子ドット表面に修飾する方法を種々試みた。単純に量子ドットが分散した溶液中に原料を一気に溶解してZIF-8を合成すると、数個数十個の量子ドットを取り込んだZIF-8のナノ結晶が得られた。一方、量子ドット存在下での溶液にZIF-8を合成する材料を滴下することで徐々に反応を行う方法によってZIF-8を合成すると、量子ドットを1つずつ取り込んだFナノ結晶を合成することに成功した。この場合、量子ドット表面とZIF-8にはバインダー的な材料が皆無である事も重要な特徴である。2.光捕集アンテナによる発光強度増加芳香族シアノ化合物と金属イオンから構成され、内部で光励起電子移動を起こすPCPやMOFを、1の方法と同様にナノ粒子表面に成長させる事を試み、同様に合成できる事を確認した。そして、エネルギー移動により量子ドットからの発光が増強することを確認した。3.電気伝導による電界発光素子の作製「量子ドットEL」を目標として、半導体性を有する材料をシェルとした量子ドットの合成を試みた。この場合、ある程度の大きさのシェル材料の中に複数の量子ドットが散在している方が有利である。すなわち、滴下反応方式以外の方法で反応条件を精査することによって、そのような構造の材料を合成する事に成功した。合成した量子ドット材料をセルに封入して電圧印加することによって、発光することを確認した。同時にシェル剤だけの電気特性も計測し、EL発光の効率を向上させるための指針を得た。本研究課題の主目的は、コア・シェル構造を有するCdフリー半導体量子ドットの合成であり、研究計画段階では本年度は複数の量子ドットを取り込んだシェル剤のマイクロ粒子の合成を目指していた。しかし研究実績に記入したように、滴下反応方式を選択することにより、当初の目的とした材料のみならず、一つの量子ドットを取り込んだシェル材料のナノ結晶体の合成にも成功した。コア・シェル構造の量子ドットの利用法を考えた場合、後者の構造の材料を作ることができるか否かは非常に大きいポイントであり、これに成功した事は研究の進展が一気に進むことを意味しており、自己評価を高くすべき成功であると確信している。一方、それぞれの材料のデバイス化についても、基本的な動作は確認できており、今後の研究に対する期待度は極めて高いものとなった。複数の量子ドットを取り込んだシェル結晶、ならびに一つの量子ドットを取り込んだシェル材料のナノ結晶について、それぞれの形状に適した応用デバイスとしての各材料の基本性質を調査する。上記のように2018年度の研究の進み具合が極めて良かったので、当初の計画の項目によっては前倒しして推進していく予定である。

複数の量子ドットを取り込んだシェル結晶、ならびに一つの量子ドットを取り込んだシェル材料のナノ結晶について、それぞれの形状に適した応用デバイスとしての各材料の基本性質を調査する。上記のように2018年度の研究の進み具合が極めて良かったので、当初の計画の項目によっては前倒しして推進していく予定である。
地理情報システムによる農村地域管理手法の開発

地理情報システム(GIS)の発展段階は、(1)当該経済主体の施設管理のための地理情報システム(GIS)の段階、(2)施設管理をも包含した当該経済主体の経営管理の手法としての地理情報システム(GIS)の段階、(3)地域インフラとしての地理情報システム(GIS)の段階、そして、(4)社会インフラとしての地理情報システム(GIS)の段階の4つの段階に区分できることが明らかとなった。また、地理情報システム(GIS)の適用事例について、(1)エイセルメイ社の公共サービス配給情報システムのケース、(2)フロリダ州リ-郡の土地情報管理システムのケース、そして、(3)WRT社が参加するプロジェクトにおける地理情報システム(GIS)適用のケースを取り上げ、それぞれ具体的に検討した。さらに、地理情報システム(GIS)テクノロジーの具体的応用事例について、(1)地図データ検索機能の活用、(2)半径探索集計機能の活用、(3)地図の重ね合わせ機能の活用、それに、(4)マーケティング分析における市場分析での活用の事例を検討した。最後に、農業分野における地理情報システム(GIS)の今後の利活用の方向性については、(1)行政における農業への適用の方向性と、(2)ビジネスにおける農業への適用の方向性が存在することが明らかとなった。本調査研究の課題は、地理情報システム(GIS)に関して、まず理論面からのアプローチとして、空間情報システム論に関する基礎理論をフォローし、次いで応用面からのアプローチとして、(1)情報収集(リモート・センシング、モニタリング等)、(2)計画・管理(都市計画支援、地域計画支援、施設管理等)、(3)環境(自然環境・保全環境等)、(4)景観(都市景観、歴史景観等)、(5)防災(災害情報収集、災害地調査等)、(6)ビジネス(マーケティング、施設立地、不動産管理等)等の各分野で、どのようにGISが利用されているかを、個別事例にあたりながら具体的に明確にすることである。これらの課題につき、調査研究した結果、平成8年度は、とくに農業へのGISの萌芽的とみられる適用事例について、具体的に明らかにすることができた。第1に、平成6年から長野県伊南農協で稼働している「地域営農支援情報システム(A-GIS 21)」は、農業分野におけるGISの先駆的事例であることを確認することができた。本システムは、(1)農用地利用調整支援システム、(2)水田営農活性化支援システム、(3)地域振興作物育成支援システム、(4)農作業受委託支援システム、それに(5)経営体育成支援システムの5つのサブシステムから構成されている本格的なGISで、今後の活用が期待されるところである。第2に、石川県農業情報センターの「石川県圃場マップシステム」がある。本システムは、(1)土壌・用排水条件、作付作目、栽培管理状況、地代や収益性等について、一筆ごとの圃場の状態を管理するGISであるが、その他、(2)転作団地の設置計画や転作確認の作業、また(3)農用地利用の調整や農作業受委託の斡旋などにも活用されるものである。第3に、埼玉県農試の「地図による圃場情報システム(FMIS)]は、(1)圃場別作業計画の策定と進捗状況の把握、(2)コスト管理、(3)栽培管理等を目的とするGISで、市町村や農協などが、地域計画策定のため、また普及・指導の効率化のため活用されることが期待されているのである。
血清アミロイドAを介した歯周病から動脈硬化症悪化機序に対する老化への影響

本研究の目的は,serum amyloid A(SAA)刺激によるヒト大動脈血管内皮細胞(HAECs)に対する老化効果を解析することにより,歯周病からSAAを介した動脈硬化症の悪化,生物学的老化への機序を検索することであった。21と81歳のドナーのHAECsをSAAで刺激,SAA受容体遺伝子発現を確認したところ,TLR2の発現が著明であった。また,81歳のHEACでは接着分子が強発現しており,炎症応答は強かった。さらに,SA-βGal染色で陽性細胞が多数認められた。これらの結果からSAA投与によりTLR2を介して炎症応答,老化応答が高齢者のHAECsにて起こることが推測された。加齢に伴う生物学的老化は,心臓血管疾患(cardiovascular disease: CVD)に対する最も有力な危険因子である。しかし,加齢とCVDの原因となる動脈硬化症を結びつけるメカニズムはまだ解明されていない。本研究では,急性炎症マーカーである血清アミロイドA(SAA),およびその受容体シグナルが血管老化に大きく関与していると考え,血管内皮細胞における老化に関わるSAA受容体の解析,SAAのシグナル抑制による高齢モデルマウスに対する老化抑制効果を解析することにより,SAAを介する歯周病から動脈硬化症の悪化機序から,生物学的老化へのメカニズムの詳細を明らかにすることを目的とする。平成26年度は,ドナーが27歳のヒト大動脈内皮細胞を長期培養し,以下の如く発現亢進するSAA受容体、老化マーカーの遺伝子発現をリアルタイムPCR法にて確認した。1ヒト大動脈内皮細胞(HAECs)を専用培地で12穴プレートに播種し,10,20日間培養を行った。2 HAECへのヒトリコンビナントSAA(hSAA)の添加:培養開始後、培地交換時(2日毎)に25μg/mlの濃度のhSAAを添加し,実験群とした。また,無添加群を対照群とした。4 SAA添加による老化マーカーの発現の確認:(3)と同様に(2)の細胞からmRNAを抽出した。TERT(テロメラーゼ逆転写酵素), p53,p16発現をリアルタイムPCR法にて,SAA添加群と対照群について比較した。βーGALは,細胞融解後,検出キットにて測定した。加齢に伴う生物学的老化は,心臓血管疾患(cardiovascular disease: CVD)の有力な危険因子である。しかし,生物学的老化とCVDの原因となる動脈硬化症の関連メカニズムは解明されていない。本研究では,急性炎症マーカーである血清アミロイドA(SAA),およびその受容体シグナルが血管老化に関与していると考え,1)ドナー年齢の違いによるSAA刺激下でのSAA受容体(TLR2),接着分子,炎症関連因子発現程度の違い,2)SAA刺激による老化関連遺伝子発現を解析することにより,SAAを介する歯周病から動脈硬化症への悪化機序から,生物学的老化へのメカニズムの詳細を解明することを目的とする。平成27年度は,ドナーが27歳と81歳のヒト大動脈内皮細胞(HAECs)を使用し,長期培養を行い,老化指標のβ-gal染色,蛍光測定した。SAA受容体(TLR2),接着分子,炎症関連因子,老化マーカーのmRNA発現をリアルタイムPCR法にて測定した。詳細は以下のようである。(1)HAECを専用培地で12穴プレートに播種し,10,20日間培養を行った。(2)HAECへのヒトリコンビナントSAA(hSAA)の添加:培養開始後,培地交換時(2日毎)に25μg/mlの濃度のhSAAを添加し実験群とした。また,無添加群は対照群とした。(3)SAA添加によるSAA受容体,炎症関連因子の発現確認:(2)の細胞からmRNAを抽出,逆転写,cDNA変換,リアルタイムPCR法にてTLR2, ICAM1, VCAM1, MCP1の発現を測定した。(4)hSAA添加による老化マーカーの発現の確認:(3)と同様にmRNAを抽出,逆転写,cDNA変換後,p53,p16発現をリアルタイムPCR法にて測定,年齢毎の実験群と対照群で比較した。(5)β-GALは,細胞融解後,検出キットにて測定した。平成27年度は,ドナーが27歳と81歳のヒト大動脈内皮細胞(HAECs)を長期培養し,SAA受容体(TLR2),接着分子,炎症関連因子老化マーカーのmRNA発現をリアルタイムPCR法にて確認し,老化指標のβ-gal染色,蛍光測定した。その結果,β-gal染色では,培養10日から20日になると81歳ドナーの細胞で著明に染色性が増加した。TLR2の発現は,27歳の実験群では10日から20日に経過すると減少するのに対し,81歳の実験群では著明に増加した。SAA刺激による接着因子,炎症関連因子の動態については,ICAM1, VCAM1,MCP1ともに27歳の実験群では10日から20日に経過すると減少するのに対し,81歳の実験群では著明に増加した。老化マーカー遺伝子p16は,27歳と81歳の実験群ともに20日になると発現量が上昇したが,p53に関しては,81歳の実験群で経時的変化は認められなかった。よって,高齢者の血管内皮細胞では老化現象が進んでおり,SAA刺激に対して炎症関連因子の発現が上昇することが判明した。

しかし,老化マーカー遺伝子の亢進に関しては未だ疑問の残る結果となり,高齢者のドナーのHAECsを追加して研究を継続する必要がある。加齢に伴う生物学的老化は,心臓血管疾患(cardiovascular disease: CVD)の有力な危険因子である。しかし,生物学的老化とCVDの原因となる動脈硬化症の関連メカニズムは解明されていない。本研究では,急性炎症マーカーである血清アミロイドA(SAA),およびその受容体シグナルが血管老化に関与していると考え,1)ドナー年齢の違いによるSAA刺激下でのSAA受容体(TLR2),接着分子,炎症関連因子発現程度の違い,2)SAA刺激による老化関連遺伝子発現を解析することにより,SAAを介する歯周病から動脈硬化症への悪化機序から,生物学的老化へのメカニズムの詳細を解明することを目的とする。平成28年度は,ドナーが21, 27, 81歳のヒト大動脈内皮細胞(HAECs)を使用し,長期培養を行い,老化指標のβ-gal染色,蛍光測定した。SAA受容体(TLR2),接着分子,炎症関連因子,老化マーカーのmRNA発現をリアルタイムPCR法にて測定した。詳細は以下のようである。(1) HAECを専用培地で12穴プレートに播種し,10,20日間培養を行った。(2) HAECへのヒトリコンビナントSAA(hSAA)の添加:培養開始後,培地交換時(2日毎)に25μg/mlの濃度のhSAAを添加し実験群とし,無添加群は対照群とした。(4) hSAA添加による老化マーカーの発現の確認:(3)と同様に,p53,p21の発現をリアルタイムPCR法にて測定,年齢毎の実験群と対照群で比較した。本研究の目的は,serum amyloid A(SAA)刺激によるヒト大動脈血管内皮細胞(HAECs)に対する老化効果を解析することにより,歯周病からSAAを介した動脈硬化症の悪化,生物学的老化への機序を検索することであった。21と81歳のドナーのHAECsをSAAで刺激,SAA受容体遺伝子発現を確認したところ,TLR2の発現が著明であった。また,81歳のHEACでは接着分子が強発現しており,炎症応答は強かった。さらに,SA-βGal染色で陽性細胞が多数認められた。これらの結果からSAA投与によりTLR2を介して炎症応答,老化応答が高齢者のHAECsにて起こることが推測された。本年度は,主に2つのことを検討した。1つは、大動脈血管内皮細胞のSAA受容体の確認である。すなわち、ヒト大動脈血管内皮細胞(HAECs)を長期間継代培養し,HEACsに発現するSAA受容体遺伝子およびタンパク発現をreal-timePCR法にて確認した。2つ目は,SAA刺激による老化への影響の解析であり,HAECにSAAヒトリコンビナントタンパクを添加し,長期間継代培養を行い,老化マーカー遺伝子(テロメラーゼ,p53,p16),およびβーGALタンパク発現をreal-timePCR法にて確認し,SAA非添加群と老化マーカーの発現を比較した。また,SAA添加による老化マーカーの発現の確認に関しては,β-GAL,テロメアーゼ,p53,p16発現において実験群と対照群とで有意な差は認められなかった。すなわち,今回の結果ではSAAの受容体は,TLR2であることが確定されたが,若いドナーの細胞を使用したため,老化マーカー遺伝子発現亢進を確認できなかった。今後,高齢者ドナーのHAECsを変更,追加して研究を継続する。
カンドルと分岐被覆を用いた曲面結び目,低次元多様体の位相不変量

本研究では,曲面結び目,3次元多様体と4次元PL多様体を主な対象として位相不変量を構成する研究を行い,対象を位相的性質によって分類するという問題に取り組んだ.位相不変量とは,幾何学的な対象に代数的な値を与える写像でのことであり,対象の集合に分類を与えるための一つの道具である.不変量の構成の仕方を工夫することで,対象の位相的性質をうまく導きだしたり,効率的な計算によって値を求めたりすることができる.本研究においては,不変量を構成するためにカンドルという代数構造と,分岐被覆という幾何学の道具を用いることをテーマとした.低次元トポロジーにおいては,カンドルを用いて結び目や曲面結び目の位相不変量を組み合わせ的に計算可能な方法で構成する研究が10年程前から盛んに行われている.また3次元多様体の研究においては,表示方法を用いると扱いやすくすることができる.本研究では3次元多様体の分岐被覆表示を用いて1次元の結び目と対応させて扱いやすくし,カンドルを用いて組み合わせ的な方法で位相不変量を構成する研究を行った.その結果,カンドルと分岐被覆を用いて3次元多様体のDijkgraaf-Witten不変量を拡張するような不変量の構成を構成する成果を得た.研究の過程では野坂武史氏(京都大学数理解析研究所)と研究の目的が一致することから互いの研究成果を報告し合い,問題の解決に向けて議論する等の打ち合わせを行った.本研究では,曲面結び目,3次元多様体と4次元PL多様体を主な対象として位相不変量を構成する研究を行い,対象を位相的性質によって分類するという問題に取り組んだ.位相不変量とは,幾何学的な対象に代数的な値を与える写像でのことであり,対象の集合に分類を与えるための一つの道具である.不変量の構成の仕方を工夫することで,対象の位相的性質をうまく導きだしたり,効率的な計算によって値を求めたりすることができる.本研究においては,不変量を構成するためにカンドルという代数構造と,分岐被覆という幾何学の道具を用いることをテーマとした.低次元トポロジーにおいては,カンドルを用いて結び目や曲面結び目の位相不変量を組み合わせ的に計算可能な方法で構成する研究が10年程前から盛んに行われている.また3次元多様体の研究においては,表示方法を用いると扱いやすくすることができる.本研究では3次元多様体の分岐被覆表示を用いて1次元の結び目と対応させて扱いやすくし,カンドルを用いて組み合わせ的な方法で位相不変量を構成する研究を行った.その結果,カンドルと分岐被覆を用いて3次元多様体のDijkgraaf-Witten不変量を拡張するような不変量の構成を構成する成果を得た.研究の過程では野坂武史氏(京都大学数理解析研究所)と研究の目的が一致することから互いの研究成果を報告し合い,問題の解決に向けて議論する等の打ち合わせを行った.
組織再生工学を用いた人工鼓膜の作製と中耳真珠腫の病態解明

ウサギより採取した中耳粘膜より度応答性培養皿を用いて、人工中耳粘膜シートを作製した。さらに外耳道皮膚より採取されたkeratinocyteとECMからなる鼓膜上皮層にあたる鼓膜上皮シートを作製し、人工中耳粘膜と融合させて人工鼓膜を構築させた。この人工鼓膜は電子顕微鏡での観察および免疫組織学的に正常鼓膜と類似する構造であることが確認された。この人工鼓膜を用いて真珠腫モデルの作製を試みたが、ケミカルメディエーターやサイトカインの刺激のみでは、真珠腫の発現を誘発することは出来なかった。一方、人工中耳粘膜の移植実験では人工中耳粘膜シートを家兎に移植することにより、移植後のbullaにおける骨増生や肉芽増生が抑制されることが確認された。今年度我々は中耳真珠腫の病態解明を行う目的として、まずin vitroでの人工鼓膜の作製を試みた。具体的には採取した中耳粘膜をin vitroにて粘膜上皮成分とfibroblastに分離培養し、これらの培養細胞を用い上皮層は単層上皮、粘膜下はコラーゲン内にfibroblastを加えて結合組織を作製し、上皮層および粘膜下層の2層からなる人工中耳粘膜シートを作製した。サイトケラチンの発現パターンや電子顕微鏡下の観察では、正常中耳粘膜と同様な組織構造が観察されたが、培養により繊毛が減少することが確認された。次に外耳道皮膚より採取されたkeratinocyteを分離したのち培養を行い、keratinocyteとECMからなる鼓膜上皮層にあたる鼓膜上皮シートを作製した。この鼓膜上皮シートを電子顕微鏡下に観察したところ、基底膜、ECM、tight junctionの存在が確認され、正常な鼓膜上皮層と類似した構造であることが判明した。またinvolcrinの発現様式からは正常に分化する機能を有していることが理解された。この粘膜上皮シートと中耳粘膜シートがECMを介し、表裏一体となるように融合させ、三次元人工鼓膜を作製した。現在、この人工鼓膜の組織像を電子顕微鏡下に観察を行い、また免疫組織学的にサイトケラチンの発現パターンやcaspase-14,PCNAなどから上皮の分化、増殖能を検討しているところである。今後は作製した人工鼓膜を用い、各種サイトカインやケミカルメディエーターを作用させ、実験的に真珠腫の作製を行う予定である。また、真珠腫の成因の一つとして考えられている陰圧や外力などの物理的影響下による人工鼓膜の変化についても観察をしてゆく。現在行っている人工鼓膜を作製し、真珠腫の成因を解明する方法は今まで行われてこなかったin vitroにおける真珠腫の研究に新たな局面を見いだせるものと考える。これまでに中耳真珠腫の病態解明を行う目的として、in vitroでの人工鼓膜の作製を試みてきた。具体的には採取した中耳粘膜をin vitroにて粘膜上皮成分とfibroblastに分離培養し、これらの培養細胞を用いて上皮層は単層上皮、粘膜下はコラーゲン内にfibroblastを加えて結合組織を作製し、上皮層及び粘膜下層の2層からなる人工中耳粘膜シートを作製した。免疫組織学的な検討ではcaspase-14、PCNAなどの発現様式は正常中耳粘膜と同様であり、上皮の分化、増殖の点で相違を認めなかった。また粘膜上皮由来であるムチン産生に関して、RT-PCRにてMUC14、MUC5ACの発現を確認したところ、正常中耳粘膜と人工中耳粘膜シートでは機能的な相違点は認めなかった。この人工中耳粘膜シートを用いて、次に外耳道皮膚より採取されたkeratinocyteを分離したのち培養を行い、keratinocyteとECMからなる鼓膜上皮層にあたる鼓膜上皮シートを作製した。この鼓膜上皮シートと中耳粘膜シートがECMを介し、表裏一体となるように融合させ、三次元人工鼓膜を作製した。その結果、免疫組織学的にサイトケラチンの発現パターンやcaspase-14、PCNAの発現様式からは鼓膜上皮層においても分化、増殖は正常鼓膜と同様であることが明らかとなった。現在は作製した人工鼓膜を用い、各種サイトカインやケミカルメディーターを作用させ、実験的に真珠腫の作製を行っている段階である。現在行っている人工鼓膜を作製し真珠腫の成因を解明する方法は今まで行われてこなかったin vitroにおける真珠腫の研究に新たな局面を見いだせるものと考える。

実際に採取した中耳粘膜をin vitroにて粘膜上皮成分とfibroblastに分離培養し、これらの培養細胞を用いて上皮層は単層上皮、粘膜下はコラーゲン内にfibroblastを加えて結合組織を作製し、上皮層及び粘膜下層の2層からなる人工中耳粘膜シートを作製した。さらには外耳道皮膚より採取されたkeratinocyteを分離したのち培養を行い、keratinocyteとECMからなる鼓膜上皮層にあたる鼓膜上皮シートを作製した。この鼓膜上皮シートと中耳粘膜シートがECMを介し、表裏一体となるように融合させ、三次元人工鼓膜を作製した。作製した人工鼓膜にLPSやIL-4, TNF-αなどで刺激を加え、鼓膜上皮の増殖能や分化について検討を行ったところ、PCNAやKi-67などの発現は亢進を認めたものの、特異的な変化は認めなかった。また真珠腫において過剰発現が認められるとの報告があるEGF receptorの発現についてもLPSやIL-4, TNF-αなどによる化学的刺激の反応後、観察を行った。その結果、三次元人工鼓膜においては明らかなEGF receptorの過剰発現は認めなかった。このことは上記のケミカルメディエーターやサイトカインによる刺激のみでは真珠腫の発現を誘発するには不十分であることも考えられた。一方、中耳粘膜の再生を確認するために中耳粘膜シートを白色家兎のbulla移植する実験を行った。その結果、粘膜を除去したのみの群と比較すると粘膜シートを移植した群では、骨増生や肉芽増生が明らかに抑制されることが判明した。このことは中耳粘膜シートがbullaにおいて再生し、良好なガス換気が行われたことが推察された。
細胞骨格における圧受容制御機構の解明:PPARγを介した真珠腫の新しい治療戦略

中耳真珠腫は発生の過程で中耳圧変化、特に中耳陰圧の影響を強く受けていることが知られている。中耳真珠腫における細胞形態変化に関する研究の次なるターゲットとしてintegrinに注目、以下のことを検討し明らかにした。1)真珠腫に発現するintegrin及びシグナル関連蛋白発現の差異(先天性真珠腫、後天性真珠腫)integrin関連蛋白で両者に発現量、発現形式に有意差を認めた。2)中耳粘膜培養で陰圧環境で見られるintegrinシグナル発現の変化培養上皮細胞で圧変化によるシグナル変化を認めた。3)真珠腫におけるPPARγからintegrinへのシグナル伝達の解明(inside-outシグナル、outside-inシグナル)圧関与の有無で(先天性vs後天性)両シグナル系の関与形式が異なっていた。真珠腫には先天性と後天性のものがあるが、先天性のものは比較的中耳陰圧の影響を受けていないと考えられており、もしintegrinが外圧の影響を受けているなら、両者に発現するintegrin関連分子に差がでることが予想される。以上をふまえて、中耳真珠腫における細胞形態変化に関する研究の次なるターゲットとしてintegrinに注目するに至ったのは、真珠腫でretinoic acidの作用点としてのPPARγが高率に発現し、さらに核内レセプターであるPPARγと生物学的に外界環境との接点であるβcatenin, integrinとの"クロストーク"を明らかにすることで、これまでの細胞骨格研究によって得られた知見を治療に応用できるのではないかと考えたからである。こうした研究背景を受け、今回以下のことを検討している。1)真珠腫に発現するintegrin及びシグナル関連蛋白発現の差異(先天性真珠腫、後天性真珠腫)2)中耳粘膜培養で陰圧環境で見られるintegrinシグナル発現の変化3)真珠腫におけるPPARγからintegrinへのシグナル伝達の解明(inside-outシグナル、outside-inシグナル)現在臨床症例を免疫組織科学的に解析検討し、integrinの発現様式を解明した。また、陰圧環境下における下流シグナルの変化を検討した。上記データをもとにさらに解析を進めている。真珠腫には先天性と後天性のものがあるが、先天性のものは比較的中耳陰圧の影響を受けていないと考えられており、もしintegrinが外圧の影響を受けているなら、両者に発現するintegrin関連分子に差がでることが予想されたが、中耳真珠腫における細胞形態変化に関する研究の次なるターゲットとしてintegrinに注目した。その結果、真珠腫ではretinoic acidの作用点としてのPPARγが高率に発現し、さらに核内レセプターであるPPARγと生物学的に外界環境との接点であるβcatenin, integrinとの"クロストーク"が明らかになった。具体的には、1)真珠腫に発現するintegrin及びシグナル関連蛋白発現の差異(先天性真珠腫、後天性真珠腫)を解明した。2)中耳粘膜培養で陰圧環境で見られるintegrinシグナル発現の変化を検討した。3)真珠腫におけるPPARγからintegrinへのシグナル伝達(inside-outシグナル、outside-inシグナル)の関与を明らかにした。中耳粘膜の圧調節機構の破綻が増殖機転へと直接作用し、さらに炎症などの修飾が加わり、後天性真珠腫が進展する可能性がある。これまでの細胞骨格研究によつて得られた知見と総合することで、今後さらに真珠腫発生機序解明に尽力し、新たな治療法の開発に寄与したい。
網膜格子状変性を対象としたII型およびIV型コラーゲン遺伝子の網羅的な解析

網膜格子状変性は複数の疾患感受性遺伝子が重なることにより発症する多因子疾患であると考えられている。近年、我々のグループは眼組織の主要な構成成分であるII型およびIV型コラーゲンをコードする遺伝子が網膜格子状変性の発症に関与することを見出している。本研究では、II型およびIV型コラーゲンをコードする遺伝子群を対象に詳細な遺伝子解析を実行し、網膜格子状変性と有意な相関を示したII型およびIV型コラーゲン遺伝子内のSNPを複数同定した。同定したSNPを対象に機能解析を実行した結果、同定したSNPの一部が関連コラーゲン遺伝子の発現量の変動に影響を与える可能性を示唆した。網膜格子状変性とは、眼球の赤道部から周辺部網膜において、鋸状縁と平行に走る紡錘形の境界不鮮明な菲薄化した網膜変性のことであり、外部衝撃や加齢により変性巣の周縁に網膜裂孔や網膜剥離を形成することもある。網膜格子状変性は複数の疾患感受性遺伝子が重なることにより発症する多因子性遺伝疾患であると考えられているが、未だ疾患感受性遺伝子の明確な特定には至っていない。近年の我々のグループの研究により、眼組織の主要な構成成分であるII型およびIV型コラーゲンをコードする遺伝子が網膜格子状変性の発症に関与することを見出している。したがって本研究では、II型およびIV型コラーゲンをコードする遺伝子群を対象に詳細な遺伝子解析を実行し、網膜格子状変性とII型およびIV型コラーゲン遺伝子群の相関性を明確にする。平成28年度は、1日本人集団(網膜格子状変性患者、健常者)を用いて、II型コラーゲンをコードする遺伝子およびIV型コラーゲンをコードする遺伝子を対象に、遺伝子領域のSNP(single nucleotide polymorphisms:一塩基多型)解析を実行し、網膜格子状変性と有意に相関を示すコラーゲン遺伝子内のSNPの網羅的なスクリーニングを行った(1次スクリーニング)。また、平成28年度に得られた遺伝子解析の結果について、新たな日本人患者・健常者集団を用いて再現性の検討(replication study:2次スクリーニング)を平成29年度に実行するため、日本人網膜格子状変性患者および健常者検体の収集を行った。本研究では、網膜格子状変性を対象に、II型コラーゲンおよびIV型コラーゲンをコードする遺伝子領域のSNP解析を行う。現在までに、II型コラーゲンおよびIV型コラーゲンをコードする遺伝子領域の網羅的なSNP解析(1次スクリーニング)を完了している。以上より、本研究は当初の研究計画とおり、「おおむね順調に進展している。」といえる。今後引き続き研究を進めることで、当初の目標を達成できると考えている。平成29年度は、平成28年度に得られた遺伝子解析の結果について、新たな日本人集団を用いて再現性の検討(追認試験)を実行し、網膜格子状変性と真に有意な相関を示したII型およびIV型コラーゲン遺伝子内のSNP(リスクSNP)を複数特定した。その後、特定したSNPを対象に機能解析を実行し、特定したSNPの一部が関連コラーゲン遺伝子の発現量の変動に影響を与えることを示唆した。平成28年度に得られた遺伝子解析の結果について、新たな日本人集団を用いて再現性を評価する。単一集団のみで得られる結果は、偽陽性の結果を孕む危険性があり、研究結果に対しての誤った結論・解釈をしばしば生むことがある。この課題を解消するため、本研究では、新たな日本人集団を用いてreplication studyを実行し、本解析において網膜格子状変性と真に有意な相関を示す疾患感受性コラーゲン遺伝子を同定する。その後、同定したコラーゲン遺伝子を対象に機能解析を実行し、疾患感受性コラーゲン遺伝子の介する網膜格子状変性の発症機序の解明を行う。眼科