hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
天敵生物（ケンミジンコ）を用いたデング媒介蚊防除法の効果および便益性の解明

これらの調査は媒介蚊対策介入試験実施後の評価の際に介入前データとして利用することを主な目的として実施したが、上述のように生態学的にも新たな知見を得ることが出来た。デング媒介蚊対策介入試験の実施の準備として、ケンミジンコ飼育実験のため媒介蚊調査実施期間中に貯水容器などから採集を試みたがケンミジンコの発生は確認されなかった。その他に介入試験実施前の準備として試験実施が予定されている地区の住民センサスの実施やGIS地図の作成を行い住宅等の位置情報収集などを実施した。蚊幼虫を捕食する天敵動物である土着グッピーの散布および媒介蚊成虫からの防除方法として住宅への殺虫剤浸漬簡易網戸の設置処理をデング媒介蚊対策の介入処理として実施し、その効果を明らかにするためにランダム化平行群間比較試験を実施した。介入処理の実施時期が若干遅れたことに伴い追跡調査実施等の日程もずれ込んでいるが予定された調査活動は問題なく実施することができた。介入試験実施のための準備としてベースラインデータ収集のための事前調査は当初の計画どおり実施することができた。また、試験実施に係る住民データベースのアップデートやGIS地図の作成なども実施できた。しかし、当初の計画で対策ツールとしての使用を想定していたケンミジンコは、都市部の調査地区では採集することができなかったが代替のツールとしてグッピーを採用し、市内で採集された個体群を室内で累代飼育を開始できた。介入処理の効果を測定するための追跡調査は介入実施後12か月ごとに計6回行い媒介蚊採集データ等を収集し最終の追跡調査は2013年4月上旬に終了した。今後は補完的な疫学データ収集、データ解析、学会発表や論文作成を行っていく。ケンミジンコは、ボウフラ捕食率が高く媒介蚊防除法として一定の効果があることが報告されているものの、ナチャン市内の住宅地では生息していないこと、ナチャン市などの地方都市保健局で一定の知識や技能(顕微鏡下での種の同定など)を有する人材が不足していること、などがナチャン市においてケンミジンコを媒介蚊対策に使用する際の問題点として提起された。一方でボウフラを捕食する天敵魚として知られるグッピーは都市部での発生源への散布の有用性が近隣諸国から報告されていることや、ナチャン市内でも池や用水路に普通にみられ種の判別も容易であることから都市部におけるトップダウン形式でのデング媒介蚊対策としてグッピー散布を利用した対策介入試験の実施と評価を今後実施する。国内旅費(合計6万円):日本国内で開催される学会参加に係る費用海外旅費(合計17万円):現地カウンタパート研究者との解析方法や論文作成についての討議およびデング疫学データ収集のためのベトナム訪問に係る費用論文投稿費用(5万円)外国旅費(合計50万):現地研究協力者との調査打ち合わせのため申請者が駐在するベトナムナチャン市とベトナム首都ハノイ市(ベトナム国立衛生疫学研究所)の往復に必要な旅費5回分(20万)。日本で開催される学会への参加のために申請者が駐在するベトナムナチャン市から日本までの往復に必要な旅費2回分(30万)国内旅費(合計10万):日本で開催される学会参加のための日本国内の移動に必要な旅費2回分謝金(合計140万):ベトナムナチャン市で実施されるデング媒介蚊対策試験実施のために費用な現地調査員らに支払う謝金合計少額消耗品機材(合計25万):媒介蚊調査に必要な採集機材(採集トラップ、プラスチック容器、スポイトなど)(10万)、採集サンプルの吸血源特定の処理に必要な試薬類(10万)、文献複写や製本費用(5万)等の合計
新規てんかんモデル動物：ネコ自然発症性てんかんモデルの確立

本研究は我々が2009年に発見した自然発症性家族性てんかんネコ(FSEC)をヒトおよび動物の新しい遺伝性てんかんモデルとして確立するために行った一連の研究である.本研究において,FSECの表現形は常染色体性劣性遺伝で発現しており,またFSECのみで系統維持できることが判明した.FSECの発作型はヒト内側側頭葉てんかんおよび過去の側頭葉てんかんモデル(キンドリングやカイニン酸モデル,ELマウス)と相同であり,脳波およびMRIの解析から扁桃体-海馬にてんかん原性領域が存在することが示された.我々は,FSECがヒトおよび動物のてんかん研究にとって貴重かつ重要な真のてんかんモデル動物となると確信する.本研究は我々が2009年に発見した自然発症性家族性てんかんネコ(FSEC)をヒトおよび動物の新しい遺伝性てんかんモデルとして確立するために行った一連の研究である.本研究において,FSECの表現形は常染色体性劣性遺伝で発現しており,またFSECのみで系統維持できることが判明した.FSECの発作型はヒト内側側頭葉てんかんおよび過去の側頭葉てんかんモデル(キンドリングやカイニン酸モデル,ELマウス)と相同であり,脳波およびMRIの解析から扁桃体-海馬にてんかん原性領域が存在することが示された.我々は,FSECがヒトおよび動物のてんかん研究にとって貴重かつ重要な真のてんかんモデル動物となると確信する.研究代表者(長谷川)が発見した家族性に自然発症するてんかんネコを基に,新しいてんかんモデル動物を確立すべく,平成22年度はそのてんかんネコの家系解析,臨床的観察(発作の症候学),頭皮上脳波解析および慣例的な構造的MRI解析を行った.これに加え,てんかん発症個体同士での繁殖能を確認するため,てんかん発症個体同士での交配を行った.この結果,このてんかんネコ家系におけるてんかんの発現は常染色体性劣性遺伝(ただし多因子性を完全に除外できない)であることが強く疑われ,また解析を行ったてんかん発症個体の全ての個体(n=20;論文では14)でてんかん発作は辺縁系発作からの二次性全般化であること,頭皮上脳波では側頭・頭頂有意に突発性異常波が認められること,構造的MRIには何ら異常所見が認められないことを確認した.さらにてんかん発症個体同士の交配により,新生個体を得ることができ(すなわち発症個体に繁殖能力がある),また出生個体にも(臨床的な発作発現は未だ見られないものの)脳波上で突発性異常波が生じていることが見出された.この研究成果はてんかん研究の国際誌Epilepsy Research (Kuwabara T, et al. Vol. 92, p. 85-88, 2010)にて公表した.平成23年度以降は,これらてんかんネコの発作焦点を同定するための脳波的解析および機能的MRIを用いた画像解析,さらには病理組織学的評価,遺伝子解析へと進む計画である.また新しく出生したネコ(劣性ホモが疑われる)の発作発現を臨床観察し追跡する.昨年度(H22)までの研究において,自然発症性てんかん猫家系の一般的な臨床像の確認およびてんかん発症個体同士の交配によりF1仔猫を得ることに成功した.本年度は自然発症性てんかん猫の成猫について従来の構造的MRI(T1強調画像,T2強調画像,FLAIR画像など)に加え,3次元撮像による海馬容積の解析および機能的MRI解析として拡散強調画像,脳潅流画像,拡散テンソル画像およびMRスペクトロスコピーの撮影および解析に入った.現在全例について完全な解析を終えたわけではないが,3次元海馬容積測定において,てんかん猫群は正常対称群と比較して明らかな海馬容積の減少および左右差が認められた.さらに拡散強調画像から得られる拡散係数も対照群に比べ片側海馬の有意な増加を示し,またMRスペクトロスコピーでは視床,海馬においてNAA/Cr,NAA/Choの低下が認められた.これらの結果と昨年度に確認した発作型の症候学的解析と鑑みることで,本てんかん猫における片側海馬の構造的および機能的変化が強く疑われた.一方,昨年度に引き続き,頭皮上脳波の解析をより深め,本てんかん猫のてんかん素因を検討する目的でベメグリドを用いた脳波解析を行った.その結果,てんかん猫群は正常対称群に比べ有意に低用量で突発性異常波やスパスム,痙攣が誘発されたことよりてんかん素因が明らかに高い事が示唆された.また1頭のてんかん猫において深部脳波のビデオ脳波解析を行ったところ,発作が海馬-扁桃核で生じていることを確認した.加えて,昨年度に作出したF1仔猫5頭のうち2頭(昨年までは全頭で脳波上の異常しか認められていなかった)で臨床的な発作発現を確認した.この事から,本自然発症性てんかん猫家系は明らかに遺伝性であり,かつ発症個体(劣性ホモ個体)のみでの系統維持が可能であることが示唆された.本年度は全研究機関を通して行われるてんかん猫家系の系統維持に加え,平成25年度交付申請書に記載した研究実施計画の通り遺伝子解析および病理組織学的解析,ならびに新たに導入したMRスペクトロスコピー(MRS)解析ソフトを用いた脳代謝産物の再解析を行った.遺伝子解析ではてんかん発症個体(劣性ホモ)およびその親(キャリア)のゲノムDNAを次世代シーケンサーによるエクソーム解析を実施した.その結果,総数850,801の変異塩基候補が検出され,その中から変異インパクトの高いものおよび発症個体でホモ結合,キャリアでヘテロ結合のものに絞り込みを行ったところ,130の候補となった.

現在はこの130の候補を変異インパクトの高い順にシーケンス解析を行っているが,まだ本家系の原因遺伝子を同定するに至っていない.病理組織学的解析ではヒト側頭葉てんかんで認められている海馬硬化(本てんかんネコ家系も側頭葉てんかん)に注目し,ヒト海馬病理と同等の手法で各種染色を行っている.まだ病理組織学的評価に供した個体数が少ないために,preliminaryな結果であるものの,発症個体では海馬錐体細胞,特にCA3領域の細胞数減少が認められた.この所見はこれまで行ってきた症候学解析,脳波所見や各種MRIの所見を裏付けるものであると想定している.今後免疫染色等を行い,遺伝子解析と並行して本家系の病態生理を解明する.本年度は最終年度であり,これまで行ってきた各種研究成果を学会および論文として発表することを行ってきた.脳波解析の結果およびMRI解析の結果を第47回日本てんかん学会にて口頭発表し,現在詳細な脳波学的特徴をまとめた論文がEpilepsy Research誌で掲載が決定しており(まだ巻号項,DOI等は未確定),MRIの研究成果を2本の論文に分割し,投稿準備中である.本年度に行った遺伝子解析,病理解析については継続研究とし,成果がまとまり次第関連学会や学術誌にて公表する予定である.全研究期間を通して行われるてんかん猫家系の繁殖・系統維持に加え,平成24年度は交付申請書に記載した研究実施計画に沿って,1深部脳波による焦点同定および2高磁場MRIを用いた脳機能画像解析を実施した.1の深部脳波による焦点同定では,現在まで(平成25年3月31日)に予定していた個体数(n=4)での実験を行えたが,うち1頭において脳波電極に不具合が生じ,脳波記録を完遂できなかったため,平成25年度に持ち越して追加実験を行う予定でいる.これまでに得られている脳波記録からは本てんかんネコにおいてはこれまでの予想に一致して片側の扁桃核ー海馬複合体からの発作起始であると考えられるが,個体によっては左右のどちらからも発作波が記録できたものもあり,現在考察中である.2の高磁場MRIに関する研究では,ほぼ予定していた画像データの取得は完遂し,データの解析を行い成果報告に備えていたが,年度末に(当科研費とは別に)当該施設に新たなMRスペクトロスコピー(MRS)解析ソフトウエアが配備され,現在はそのソフトウエアを用いて再度データを解析し直している状態である.これまでに得られた画像解析結果からは1の脳波所見と一部一致して左右何れかの海馬において体積萎縮および見かけの拡散係数(ADC)が上昇していることが示されたが,他の画像法(潅流強調画像や拡散テンソル画像)では特異的な変化が認められなかった.1,2の研究成果はともに平成25年10月に開催される日本てんかん学会で発表,その後論文投稿を行う予定でいる.これに併せ,平成24年度には本てんかん猫家系の脳脊髄液中アミノ酸解析を行うことができたため,現在その成果報告として論文作成を行っている.研究装置(MRDの本研究に充てられる使用可能時間にある程度の制限があること,および本年度に当研究機関内の問題で飼育施設の移転などがあったため,全くの計画通りには進行していないが,当初計画していた進行に沿って概ね順調に進んでいる.25年度が最終年度であるため、記入しない。「研究実績の概要」で述べたとおり,深部脳波記録(1頭における電極不具合による実験のやり直しのため)およびMRS画像解析(新しい解析ソフトウエアでの追加解析のため)の一部に遅れを生じている.
難治性慢性疼痛に対する脊髄刺激電極の作用機序に対する検討

ラット神経障害性疼痛モデルを用い、脊髄刺激装置による神経障害性疼痛抑制モデルの作成および、そのモデルを用いた、脊髄電気刺激の疼痛抑制機序に対する下降性抑制系の関与に関する検討を行った。行動学的解析により、脊髄刺激装置の疼痛抑制機序にセロトニンが関与していることが証明された。平成19年度はラットの脊髄刺激電極による慢性疼痛抑制モデルの作成及び、疼痛抑制効果の検討を行った。実験はすべて雄性SDラット(300-350 g )を用いた。全身麻酔下に皮膚切開を加え左側L5神経根を露出、4-0絹糸でL5神経を結紮・切断し、その後皮膚縫合を行った。手術7日後、von Frey法による機械的刺激、Hargreavs法による熱刺激に対する疼痛閾値を測定し、左足の痛覚過敏状態を確認した。痛覚過敏が確認されたラットに対して脊髄刺激電極挿入を行った。電極挿入は以前の報告に準じて行った(Kakinohana, et. al.Anesthesiology.2005Jul;103(1):84-92)。全身麻酔下に皮膚切開を加え、L3椎弓を露出・切除した。愛護的に結合組織を剥離し硬膜を露出させた後、脊髄刺激電極を頭側・尾側に一本づつ挿入した。皮下組織に電極を固定後、皮膚縫合し手術を終了した。電極挿入7日後、再び機械的刺激、熱刺激に対する疼痛閾値を測定し、左足の痛覚過敏状態を確認した。次にラットを覚醒下で自由に動き回れる状態のまま、下肢筋力低下閾値の2/3程度を目安に脊髄電気刺激を30分行い、引き続き電気刺激を継続した状態で、同様に機械的刺激、熱刺激に対する疼痛閾値を測定した。測定終了後電気刺激は中止した。電気刺激中止後1時間で再び機械的刺激、'熱刺激に対する疼痛閾値を測定した。以上3点における痛覚過敏の変化につき、統計処理を行った。機械的刺激に対する疼痛同値は9-23%の改善が見られたが、熱刺激に対する疼痛閾値の改善は見られなかった(N=2)。これは以前の報告(Meyer son, et. Al.Neurolog Res2000:22:285-292)と同様の結果であった。今後はこのモデルを用い脊髄電気刺激の疼痛抑制に対する下降性抑制系の関与を、薬理学的手法を用い証明いく予定である。平成20年度は、前年度に作製したモデルを用い、脊髄電気刺激の疼痛抑制機序に対する下降性抑制系の関与の検討を行った。実験はすべて雄性SDラット(300-350g)を用いた。モデルの作製方法は前年度に従い、左L5神経切断1週後下肢の機械的刺激に対する疼痛閾値を測定し、左是の痛覚過敏の認められたラットに対し全身麻酔下に脊髄刺激電極を2本、さらに投薬のためのくも膜下カテーテルを挿入した。雷極挿入7日後まず下肢の機械的刺激にする疼痛閾を測定した後にラドで自由に動き回れる状態のまま50Hz・0.2秒/回・下肢筋力低下閾値の2/3程度の電圧を目安に脊髄電気刺激を1時間行いその後再び疼痛閾値を測定した。次に06ataら(Pain2001 ; 90 : 173-179)の方法に従いくも膜下カテーテルよりメチセルジド10μgを注入し、投薬1時間、2時間の機械的刺激に対する疼痛閾値を測定した。以上4点における痛覚過敏の変化について検討した。統計処理はt検定を用い、p<0.05を有意差ありとした。機械的刺激に対する疼痛閾値は左下肢では脊髄電気刺激により平均17.6gから32.6gに改善したが(P=0.004)、メチセルジド投与によりその効果は32.6gから18.7gに拮抗され(P=0.029)、その効果は投薬2時間後でも続いた。右下肢には変化は無かった(N=4)。以上より脊髄刺激電極の疼痛抑制機序にセロトニンが関与していることが行動実験で証明された。本研究の成果については平成21年度の国際学会(北米麻酔学会)での演題発表及び英文学術誌への投稿を予定しているが、今後は横浜市立大学麻酔科学教室の協力の下、疼痛抑制機序におけるノルアドレナリンの関与の検討、マイクロダイアリシス法を用いた脊髄電気刺激前後の脊髄後角、脳幹部におけるセロトニン・ノルアドレナリンの変化の測定を行う予定である。
咬合の不調和とラット視床下部の関係:ストレスの評価および全身への影響

1咬合の不調和がラット行動リズムおよび睡眠リズムに与える影響の検討ラット切歯にcapをかぶせ、慢性的な不調和を与えることより、ラット行動リズムおよび睡眠リズムがどのように変化するかを検討した。その結果、咬合の不調和を与えると、通常夜間に見られる行動量の上昇が見られず、また通常昼間に見られる睡眠のパターンに乱れが認められた。2咬合の不調和がラット視床下部・下垂体・副腎皮質系に与える影響の検討ラット切歯にcapをかぶせ、慢性的な不調和を与え、ラットラット視床下部・下垂体・副腎皮質系最終出力である血中コルチコステロンを測定した。さらにmicrodialysis法により、ラット視床下部室傍核の細胞外液中ノルアドレナリンを測定した。その結果、血中コルチコステロン及び視床下部細胞外液ノルアドレナリンはcapを装着後、上昇し、数時間後に基礎値に戻ったが、通常の夜間に見られる上昇は見られなかった。行動量の上昇や昼間における睡眠には視床下部・下垂体・副腎皮質系の最終出力である血中コルチコステロンが関与している。よって本研究結果は、咬合の不調和がラットにおいて慢性的なストレスと認識され、視床下部のcorticotropine-releasing hormone (CRH)の活性に影響していることを示唆する。1咬合の不調和がラット行動リズムおよび睡眠リズムに与える影響の検討ラット切歯にcapをかぶせ、慢性的な不調和を与えることにより、ラット行動リズムおよび睡眠リズムがどのように変化するかを検討した。ラットの夜間における行動量の上昇や昼間における睡眠には視床下部-下垂体-副腎皮質系の最終出力である血中コルチコステロンが関与している。よって本研究結果は、咬合の不調和がラットにおいて慢性的なストレスと認識され、視床下部のcorticotropine-releasing hormone(CRH)の活性に影響していることを示唆する。2ラット視床下部におけるin vivo microdialysis法と細胞外液中神経伝達物質の測定法の確立本研究で用いるmicrodialysis probeを現在、開発中である。また、神経伝達物質の測定のための高速液体クロマトグラフィーの条件設定を現在、行っている。2咬合の不調和がラット視床下部-下垂体-副腎皮質系に与える影響の検討ラット切歯にcapをかぶせ、慢性的な不調和を与え、ラットラット視床下部-下垂体-副腎皮質系最終出力である血中コルチコステロンを測定した。行動量の上昇や昼間における睡眠には視床下部-下垂体-副腎皮質系の最終出力である血中コルチコステロンが関与している。
婦人科癌の新しい治療としての分化誘導剤の分子生物学的検討

p53に変位を持つ子宮体癌株(Ishikawa株)を用いて、butyrateの分化誘導の作用機序を分子生物学的に検討した。2.形態学的には、ドーム構造形成が促進されたことから、SBによる分化の誘導が判明した。3.in vivoのモデルと考えられるsoft agarにおけるコロニー形成も、SBによりdose-dependentに抑制され、特に10mM添加でコロニー形成能は25%にまで抑制された。4.SBを投与された細胞から抽出したDNAでは、ladderingは認めず、apoptosis誘導効果は認めなかった。5.SBを投与された細胞では、p21^<(WAF1/CIP1)>タンパクの発現が増加し、3mMの投与で発現量は2倍に達した。6.p21プロモーター活性もSBにdose-dependentに上昇し、SBがp21の発現を転写レベルで誘導したと考えられた。7.p21タンパク発現増加と反比例して、変異型p53タンパクの発現は低下した。8.以上のことより、SBは、一般に抗癌剤が効きにくいと考えられているp53変異細胞に対して、腫瘍増殖抑制効果と分化誘導効果を示し、この効果にp21タンパク発現誘導が関与していることが強く示唆された。婦人科癌細胞株を用いて、butyrateの分化誘導の作用機序を分子生物学的に明らかにし、従来の抗癌剤の治療と異なった治療の基礎的検討を行った。1,各種婦人科癌細胞株増殖抑制におけるsodium butyrateの有効濃度の検討Ishikawa株(子宮体癌)に対し、3mM以上のsodium butyrateを添加すると、ドーム形成などを含む典型的な分化の形態を示した。Ishikawa株に対して、3mM以上のsodium butyrateの濃度を添加し、細胞周期関連遺伝子(p53,Rb,p16,p21,p27など)の変化をWestern blottingを用いて蛋白レベルで解析すると、p21の発現が著明に増加していた。
3次元生体情報に基づく大動脈瘤実体モデルを用いた低侵襲的治療法の開発研究

【目的】近年、大動脈瘤の低侵襲的治療として、自己拡張型人工血管(ステントグラフト)を動脈瘤内に留置する方法が試みられている。本研究は、3次元画像をもとに、正確な大動脈瘤モデルを作成し、治療のシミュレーションを行うことによって、最適な治療法と治療器具の開発をめざすものである。【方法】1)胸部および腹部大動脈瘤のヘリカルCTデータをもとに、コンピュータ画像処理とレーザー造型術を用いて実物大の大動脈モデルを作成し、その精度を評価した。2)シリコン、ラテックスなどを材料としてコンプライアンスの異なった大動脈瘤モデルを作成し、脈圧回路に接続、モデルの形状と内圧の変化を連続的に測定した。3)Porosityと厚さの異なるポリエステルおよびPTFEで作成した4種類のステントグラフトを大動脈瘤モデルに留置し、ステントグラフトによる動脈瘤壁への圧緩衝効果を検討した。4)これらのステントグラフトに静水圧および脈圧を負荷し、ステントグラフトの拡張および変形の程度を計測した。【結果】レーザー造型術により作成した大動脈モデルの誤差は0.7mm未満であった。形状によって、弾力性のある材料を用いたモデルの作成も可能であった。ステントグラフトの留置によって動脈瘤壁への圧負荷の減少が得られ、この圧緩衝効果は、動脈瘤のコンプライアンスが高く、ステントグラフトのporosityが小さい場合に効果が大きかった。厚さ0.1mmのPTFEで作成したステントグラフトは、200-300mmHg以上の圧負荷を長時間加えると拡張、変形を生じた。【結論】CTデータを用いた実物大の大動脈瘤モデルの精度は高く、ステントグラフト治療のシミュレーションに有用であった。ステントグラフトの圧緩衝効果には、材質と組織特性が関係することが確認された。薄いPTFEを用いたステントグラフトを用いた場合、適切な血圧の管理が必要と考えられた。目的:近年、大動脈瘤に対する低侵襲的な治療法として、人工血管材料で被覆したステント(ステントグラフト)を経皮的に動脈瘤内に留置する方法が試みられている。本治療に際しては、詳細な画像診断によって動脈瘤の形状を計測し、本治療の適否、使用器具の形状などを決定する必要がある。現在、血管内超音波により動脈壁の構造と動きを詳細に評価することが可能となり、また、極細経の圧測定センサーにより、血管内圧を高精度で計測することが可能となった。本研究はこられの生体情報を総合し、個別の形状とコンプライアンス特性を備えた大動脈瘤モデルを作成し、低侵襲的治療のシミュレーションを行って最適な治療法、治療器具を開発しようとするものである。方法:1.胸部、腹部大動脈瘤のヘリカルCT、MRアンギオグラフィを施行し、大動脈瘤の3次元立体画像を得た。血管内超音波により、動脈瘤の各部位における壁運動を記録すると共に、ガイドワイヤーに組込まれた圧力センサーと動静脈圧測定用モニター装置を用いて圧測定を行い、大動脈および動脈瘤の壁のコンプライアンスを評価した。2.得られて3次元データをもとに、光硬化樹脂を材料としたレーザー造型術により実物大の動脈瘤モデルを作成した。シリコン、ラテックスなどの弾性材料を選択し、種々のコンプライアンスを持つ中空の動脈瘤モデルを製作した。3.動脈瘤モデルを脈圧回路に接続し、モデルの壁運動と内圧を測定した。結果:ステントグラフトの留置によって動脈瘤モデルの内圧および脈圧の低下が認められ、臨床例においても破裂の予防、瘤の縮小が得られるものと考えられた。また、圧の変化には、動脈瘤のコンプライアンスが関係していることが確認された。

【目的】本研究の目的は、大動脈瘤の治療として自己拡張型人工血管(ステントグラフト)を動脈瘤内に留置する方法を安全、確実に行うため、3次元画像をもとに大動脈瘤モデルを作成し、治療のシミュレーションを行うことによって、最適な治療法と治療器具の開発をめざすものである。前年度の研究結果をふまえ、以下の検討を行った。【方法】1)胸部および腹部大動脈瘤のヘリカルCTデータをもとに、コンピュータ画像処理とレーザー造型術を用いて実物大の大動脈モデルを作成し、その精度を評価した。2)Porosityと厚さの異なるポリエステルおよびPTFEで作成した4種類のステントグラフトを大動脈瘤モデルに留置し、ステントグラフトによる動脈瘤壁への圧緩衝効果を検討した。3)これらのステントグラフトに静水圧および脈圧を負荷し、ステントグラフトの拡張および変形の程度を計測した。【結果】レーザー造型術により作成した大動脈モデルの誤差は0.7mm未満であった。形状によって、弾力性のある材料を用いたモデルの作成も可能であった。ステントグラフトの留置によって動脈瘤壁への圧負荷の減少が得られ、この圧緩衝効果は、動脈瘤のコンプライアンスが高く、ステントグラフトのporosityが小さい場合に効果が大きかった。厚さ0.1mmのPTFEで作成したステントグラフトは、200-300mmHg以上の圧負荷を長時間加えると拡張、変形を生じた。【結論】CTデータを用いた実物大の大動脈瘤モデルの精度は高く、ステントグラフト治療のシミュレーションに有用であった。ステントグラフトの圧緩衝効果には、材質と組織特性が関係することが確認された。薄いPTFEを用いたステントグラフトを用いた場合、適切な血圧の管理が必要と考えられた。
可変リード式フリクションドライブ・スクリューの開発研究

転がり軸受の外輪と円筒軸ならびに転がり軸受の内輪とねじ軸との転がり接触を利用したフリクションドライブ・スクリューが開発され,実用に供されている.これらの送りねじの性能をボールねじの場合と比較すると,スラスト方向の許容荷重,剛性,位置決め精度が劣る反面,高速性,静寂性に優れる等の特長を備えている。しかしながら,現在のところ国内外を問わず,この種の転がりねじを取り扱った研究報告はほとんど見当たらない.本研究では,転がり軸受の外輪と円筒軸が接触する形式のフリクションドライブ・スクリューを対象として,駆動性能を明らかにした上で,転がり軸受と円筒軸間に設定するリード角(ねじれ角)を任意に変化し得る機構を開発し,駆動軸の回転速度とは無関係に,送り速度を任意に変化したり,駆動停止や駆動方向反転を実現することを目的としている.可変リード式フリクションドライブ・スクリューを開発し,その駆動性能試験を実施した結果,以下の結果が得られた.1)フリクションドライブ・スクリューのリード角変化機構を容易にするために,リニアベアリングと転がり軸受(ラジアルベアリング)をシリアルに組合せることにより,駆動軸とテーブル(本体)との間のねじ運動を実現するための機構を考案し,その有効性を確かめた.2)リード角を変化するのに要する,駆動軸とドライブ用転がり軸受間の摩擦モーメントに関する数値解析を行った.3)試作した可変リード式フリクションドライブ・スクリューの性能試験を実施したところ,リード角-20゚20°の範囲において,スムーズなリード角変化が実現した.4)リード角0°の保持が可能であり,駆動軸を回転させたままテーブルを静止することができた.5)超音波モータ駆動プログラムを用いて,駆動軸を回転させたまま,任意のストローク間における連続往復運転および加減速運転を実現した.可変リード式フリクションドライブ・スクリューの開発を目的として,まずはボールベアリングの外輪を丸軸に接触させる形式のフリクションドライブ・スクリューを対象として,その駆動性能試験を実施し,摩擦トルクとボールベアリング取付けブロックの振動に及ぼす種々の要因について検討を行った.通常,この形式のフリクションドライブ・スクリューにおける摩擦トルクは低く安定しており,しかもボールねじと比較してかなり静寂な運転が可能になることを確認した.しかしながら,軸の回転速度が危険速度域にあるとき,あるいは一時的にその近傍を通過するとき,ベアリングブロックには時折著しい摩擦トルクの増大が生起して,回転軸の横振動が摩擦トルクの変動に極めて重大な影響を及ぼすことが明らかとなった.この場合,ベアリングブロックは軸に対する移動荷重となることから,回転軸の危険速度の検討だけからでは運転速度を限定するのは困難となる.したがって,運転速度の領域は回転軸の危険速度以下に限定しておくのが安全と言える.また,3個2組のボールベアリングを取付けた1対のブロック間の運転中における相対変位を測定したところ,その振動数はボールベアリングの玉通過振動数に一致することから,この形式のフリクションドライブ・スクリューにおけるベアリングブロックの相対振動は避けられないことが明らかとなった.さらに,相対変位の振動モードについて検討を行ったところ,合計6個のボールベアリングに生じる玉通過振動の重ね合わせにより,結果としてピッチングとローリングの生起することが確認できた.転がり軸受の外輪と円筒軸ならびに転がり軸受の内輪とねじ軸との転がり接触を利用したフリクションドライブ・スクリューが開発され,実用に供されている.これらの送りねじの性能をボールねじの場合と比較すると,スラスト方向の許容荷重,剛性,位置決め精度が劣る反面,高速性,静寂性に優れる等の特長を備えている。しかしながら,現在のところ国内外を問わず,この種の転がりねじを取り扱った研究報告はほとんど見当たらない.本研究では,転がり軸受の外輪と円筒軸が接触する形式のフリクションドライブ・スクリューを対象として,駆動性能を明らかにした上で,転がり軸受と円筒軸間に設定するリード角(ねじれ角)を任意に変化し得る機構を開発し,駆動軸の回転速度とは無関係に,送り速度を任意に変化したり,駆動停止や駆動方向反転を実現することを目的としている.可変リード式フリクションドライブ・スクリューを開発し,その駆動性能試験を実施した結果,以下の結果が得られた.1)フリクションドライブ・スクリューのリード角変化機構を容易にするために,リニアベアリングと転がり軸受(ラジアルベアリング)をシリアルに組合せることにより,駆動軸とテーブル(本体)との間のねじ運動を実現するための機構を考案し,その有効性を確かめた.2)リード角を変化するのに要する,駆動軸とドライブ用転がり軸受間の摩擦モーメントに関する数値解析を行った.3)試作した可変リード式フリクションドライブ・スクリューの性能試験を実施したところ,リード角-20゚20°の範囲において,スムーズなリード角変化が実現した.4)リード角0°の保持が可能であり,駆動軸を回転させたままテーブルを静止することができた.5)超音波モータ駆動プログラムを用いて,駆動軸を回転させたまま,任意のストローク間における連続往復運転および加減速運転を実現した.

転がり軸受の外輪と円筒軸との転がり接触や,転がり軸受の内輪とねじ軸との接触を利用した形式のフリクションドライブ・スクリューが開発され,実用に供されている.これらの送りねじの性能をボールねじの場合と比較すると,スラスト方向の許容荷重,剛性,位置決め精度が劣る反面,高速性,静寂性に優れる等の特長を備えている.しかしながら,現在のところ国内外を問わず,この種の転がりねじを取り扱った研究報告はほとんど見当たらない.本研究では,転がり軸受の外輪と円筒軸が接触する形式のフリクションドライブ・スクリューを対象として,駆動軸回転数,予圧荷重,潤滑条件が摩擦トルクに及ぼす影響を明らかにした上で,転がり軸受と円筒軸間に設定するねじれ角を任意に変化しうる機構を開発し,駆動軸の回転速度とは無関係に,送り速度を任意に変化させたり,駆動停止や駆動方向反転を実現することを目的としている.フリクションドライブ・スクリューの駆動性能とベアリングブロックの振動変位に関し,詳細な実験的検討を行った結果を要約すると以下の通りである.1)フリクションドライブ・スクリューに生じる抵抗トルクは,他の転がり機械要素と同様に,荷重項と速度項から構成される.速度項に関しては,転がり軸受に充填されているグリースの影響よりも,転がり軸受外周面と円筒軸間の潤滑剤による影響の方が大きく表れる.2)フリクションドライブ・スクリューに生じる摩擦トルクの変動は小さく,一般的なボールねじの場合と比較してかなり低減することができる.ただし,駆動軸の危険速度およびその近傍では,著しい変動が生起する.3)二分割構造をもつベアリングブロック間に生じる相対変位は,定数項および周期的変動成分から構成されており,前者と後者はそれぞれ摩擦トルクおよび転がり軸受の玉通過振動に起因することを実験ならびに理論解析から明らかにした.
細胞配置を制御する多面的な細胞特性と外部シグナルの研究

組織・器官形成時の細胞形態変化は、細胞骨格再編成だけでなく、細胞間や基質との接着性・mRNA翻訳・膜動態などの多面的な細胞特性の協調的変化を伴う。一方、細胞形態変化を制御する細胞外シグナルも多様である。本研究では組織・器官形成のモデル系としてC. elegans表皮細胞によるrayおよび陰門という二つの器官の形成過程に着目し、細胞集団の配置・配列制御時の細胞形態変化に関わる細胞機能と細胞外シグナルについて解析した。陰門形成に関わる前駆表皮細胞VPCで膜貫通型セマフォリンSMP-1が示す細胞自律的な機能の実態を解明した。特に、セマフォリン経由の逆シグナルの存在、セマフォリンとプレキシンのcis-相互作用の可能性に着目した。細胞内領域の変異型SMP-1の作成と、IR-LEGOによる単一VPCでの遺伝子発現法を活用して、プレキシンによる順シグナルが表皮細胞の形態変化をもたらすが、膜貫通型セマフォリンはプレキシンとtransだけではなくcisにも相互作用してこれを活性化できることを明らかにした。このcis相互作用が膜貫通型セマフォリンSMP-1の示す細胞自律性な作用を引き起こすと思われる。また、ネトリン遺伝子unc-6、およびネトリン受容体遺伝子unc-5,unc-40/DCCの各変異体におけるrayの位置異常が、発生過程におけるRn子孫細胞の配列・配置異常に由来することを明らかにした。24年度が最終年度であるため、記入しない。C. elegansネトリン遺伝子unc-6、およびネトリン受容体遺伝子unc-5,unc-40/DCCの各変異体での発生過程におけるRn子孫細胞の配列・配置を、表皮細胞の細胞境界マーカーであるajm-1::gfpを用いて観察し、異常発生の時期・部位を検討した。UDC-40変異体においてはL4幼虫初期からRay1前駆細胞群がRay2前駆細胞群から離れて前方化してしまうという異常が観察された。unc-6変異体やunc-5変異体ではこの時期に異常は確認できなかった。L4幼虫後期になると、unc-40変異体のRay前方化異常はより顕著になり、unc-6変異体やunc-5変異体でもRay前方化異常が確認できた。L4幼虫終期では各変異体のRay前方化異常がさらに際立って見え、また、この時期にRn.p細胞が融合し、一つの巨大な細胞を形成するが、unc-6変異体、unc-40変異体ではこの細胞がWTよりも前後軸方向に長く、背腹軸方向に短くなる傾向が見られた。また、IR-LEGOによるネトリン異所発現実験のために、熱ショックプロモーターhspを持つpPD49.78にunc-6 cDNAをクローニングして、トランスジーンhsp::unc-6をもつ系統を作成し、^<60>Coガンマ線照射によって染色体に組み込んだ。また、VPCでのセマフォリンの細胞内領域を介するシグナル伝達(逆シグナル)の存在を検討するために、特定領域に変異をもつSMP-1変異型蛋白質をコードするcDNAを作成し、これを熱ショックプロモーターにつないだトランスジェニック系統を樹立してIR-LEGOによる発現誘導実験を行った。その結果、SMP-1の細胞内領域はSMP-1の細胞伸長停止作用に必要ないという結果が得られた。アクチン結合蛋白質moesinとGFPとの融合蛋白質を用いて表皮細胞中のアクチン繊維を可視化する実験以外はほぼ予定通り進行している。Moesinを利用したアクチン繊維可視化がうまくいかない理由としてはプロモーターの性能が低いことが考えられる。Hsp::unc-6系統に対してIR-LEGOによるUNC-6発現誘導実験を行い、Ray前方化異常の救済を指標として、UNC-6の発現が必要とされる時期と位置を特定し、UNC-6によるray前駆表皮形態調節機構を解明する。また、VPCでのセマフォリンの細胞自律的な機能がどのようにもたらされるのか、更に変異体タンパク質を利用した解析を進める。
超音波反応性微小カプセルによる血管増殖遺伝子導入に基づく冠血管新生療法の開発

本研究は、日本人の死因として増加している心筋梗塞などに代表される虚血心筋への血管新生療法における新しいアプローチとして、超音波により外殻が崩壊する微小カプセルを開発し、そのカプセルに封入した血管増殖遺伝子を標的心筋に到達させ選択的に血管新生を促す治療法の開発を目的とした。超音波反応性微小カプセルは、現在、心筋コントラストエコー法における造影剤として開発されている各種微小気泡を代用しうる可能性が示された。これまでの研究で、微小カプセルの存在下、超音波照射野では細胞膜透過性が亢進し、遺伝子やプラスミドの細胞内導入率が向上することが示された。今回我々は、超音波と微小カプセルの併用で、細胞表面の受容体を介して働くCNPの作用を増強させうるかをin vitro実験系にて調べた。その結果、超音波と微小カプセルとの併用によって、細胞表面で作用するCNPの効果が増強された。CNPは、冠動脈再狭窄抑制作用があるため、超音波と微小気泡との併用によって再狭窄抑制効果が増強される可能性が示された。現在、末梢動脈における遺伝子治療は国内でも臨床治験の段階であり、その投与方法は筋肉内注射とされている。将来的に心筋で血管新生療法を行う場合、開胸下で心筋に直接注入する方法、あるいはウイルスベクターを用いて冠動脈内に注入する方法などが考えられる。本研究により、超音波反応性微小カプセルを用いる遺伝子デリバリーは、実現可能で将来性のある治療法となる可能性が示された。I.超音波照射下における微小カプセルの心筋微小循環内での動態の把握のための実験整備を行った。本研究では末梢静脈から投与され心筋微小循環内に到達した超音波反応性微小カプセルが、超音波照射下に微小循環(毛細血管)内でどのような動態を有するかを正確に把握することが重要である。そこで、まず小動物の皮膚などを用いて、微小カプセルに類似した構造を有する超音波診断用の微小気泡の微小循環内での動態の把握を行うための実験の整備を行った。超音波照射によってある種の微小気泡が崩壊する現象はすでに知られているが、この崩壊現象によって毛細血管の障害・出血などがおこり得るかについての直接的な観察は不十分であり、これを生体用実体顕微鏡を用いて確認するための実験設備整備を行った。これに基づいて、心筋微小循環における微小カプセルの動態を観察し得る実験系を作成し、同様の検討を行うこととする。II.超音波反応性微小カプセルのための至適基剤の開発のための情報・資料収集を行った。微小カプセルの基剤としては、これまでに超音波造影用基剤として開発され、その生体への安全性や基剤の安定性が確認されているアルブミンなどの基剤をベースに開発する予定である。超音波診断学では、超音波照射で崩壊しにくい基剤の開発へと進歩しているが、本研究では、ある一定の超音波出力と周波数によって確実にかつ瞬間的に崩壊する特性を有するものが望ましい。また、遺伝子や血管増殖因子などをこの微小カプセルへ添加し得る基剤を作成するとともに、カプセルの崩壊と超音波出力、周波数との関係について基礎的実験を行う必要がある。これらの検討は、現有の超音波機器を用いた実験により行う。これらの開発のための情報・資料収集を行った。超音波照射下における微小カプセルと貪食白血球との相互作用の把握のための実験を行った。本研究では心筋微小循環内に到達した超音波反応性微小カプセルが、超音波照射下に微小循環内でどのような動態を有するかを把握することが重要であるとともに、流血中の血球成分との相互作用の把握も重要である。近年、活性化した白血球が微小カプセルを貪喰することが報告された。しかしながら、微小カプセルを貪喰した白血球の超音波照射下での運命については未だ検討されていない。そこで、微小カプセルを貪喰した白血球に超音波を照射することにより白血球に誘導される細胞死の様式について、照射超音波強度との関連において検討した。健常成人より採血した全血から分離した好中球を活性化し、その後微小カプセルと混合させた。サンプルは高出力超音波照射群と低出力超音波照射群、および超音波非照射群に分けた。その結果、微小カプセルを貪喰した活性化白血球に高エネルギーを照射した場合には壊死が生じるが、低エネルギーの超音波照射を行った場合は、アポトーシスが選択的に誘導されることが示された。今回の結果は、超音波と微小カプセルを用いれば炎症の場における活性化白血球を制御できる可能性があることを示唆するものと考えられるとともに、微小カプセルによる新生血管増殖因子の選択的投与において、超音波エネルギーと白血球との相互作用が重要な制御因子になることが示唆された。

今回我々は、超音波と微小カプセルの併用で、細胞表面の受容体を介して働くCNPの作用を増強させうるかをin vitro実験系にて調べた。その結果、超音波と微小カプセルとの併用によって、細胞表面で作用するCNPの効果が増強された。CNPは、冠動脈再狭窄抑制作用があるため、超音波と微小気泡との併用によって再狭窄抑制効果が増強される可能性が示された。現在、末梢動脈における遺伝子治療は国内でも臨床治験の段階であり、その投与方法は筋肉内注射とされている。将来的に心筋で血管新生療法を行う場合、開胸下で心筋に直接注入する方法、あるいはウイルスベクターを用いて冠動脈内に注入する方法などが考えられる。本研究により、超音波反応性微小カプセルを用いる遺伝子デリバリーは、実現可能で将来性のある治療法となる可能性が示された。
弱い配位系の動的解析

高分子錯体に独特な弱い配位系を対象に、その相互作用を動的に把え高分子錯体の基礎知見を確立することが目的である。錯体部周辺環境を構成する高分子のコンホメーション変化に伴う弱い配位錯体系の動力学を固相および溶液状態において理論と実験の両面から解明するとともに歪錯体、大環状錯体、π配位錯体において、錯体部を標識とした動的解析に新しい方法論を駆使して、高分子錯体に特有な動的相互作用を明らかにする。63年度は次の成果を得た。(1)高分子マトリックスや液晶系に配向されたポルフィリン錯体を対象に、主として高速分光法を活用しながら、錯体の配向構造とゆらぎ小分子の配位平衡の動的挙動を解析、弱い配位現象をポルフィリン周囲の分子環境の効果としてとらえた。(2)高分子マトリックス中のポルフィリンの極低温レーザー光観察により、弱い配位系での電子フォノン相互作用を研究、電子状態の熱ゆらぎと高分子鎖の分子運動の相関を示し、例えば80Kでのホール形成に成功した。(3)溶媒、溶媒和イオン、低分子量錯体、イオン性融体について局所錯体構造と分子能力学を、X線、EXAFS、ラマン法を解析シュミレーションし、低分子量から高分子量錯体へと高次化するイオン間相互作用を定量した。(4)金属酵素モデル錯体を対象に、高分子場で強制的に歪まされた錯体に固有の物理量としてESR分光のg値と微細構造定数を求め、歪みの割合を定量化した。(5)置換アセチレンのリビング重合反応での弱いπ配位錯体系において、配位分子と共存有機金属の立体および電子効果を、生成ポリマーの分子量をパラメータとして検討し、化学反応過程における弱い配位の役割を明示した。元年度はさらに、高分子錯体の弱い配位系の多面的な把握を進め、高分子錯体の高次構造と相関させて弱い配位系の意義を特徴づける。
運動支援ボランティア育成を柱とした包括的介護予防システムの構築とその波及効果

本研究では、運動支援ボランティア(以下、リーダー)の育成を柱とした包括的な介護予防システムを構築し、リーダーによる活動の介護予防効果および地域社会への波及効果を検討した。その結果、1)リーダーとして活動すること、リーダーが運営する活動に継続参加することで、高齢者の身体機能および認知機能が維持・向上すること、2)リーダーの活動が普及することで、活動で実践されている運動種目に対する地域在住高齢者の認知度・実践度が増加する可能性が示唆された。1運動支援ボランティア(以下、ボランティアと記す)自身への効果を検討するために、地域在住高齢者120名を対象とした。ボランティアとなるためには、10時間(2時間×5日間)のボランティア育成講習会を修了することが求められるが、上記の120名は全てがこの講習会を修了した。対照群は、同じ期間の運動習慣を有するがボランティア活動はおこなっていない地域・年齢・男女比率をマッチングさせた高齢者120名とした。身体機能、認知機能、心理機能の各側面から検討した結果、ボランティアはいずれの機能においても対照群より優れる傾向にあることが分かった。2ボランティアの運動指導を受けた高齢者への効果の検討には400名を対象とした。本対象者の定義は、ボランティアが主催する運動サークルに週1回以上の頻度で1年間以上、継続参加した者(以下、運動サークル参加者と記す)とした。対照群は、笠間市の住民基本台帳から無作為抽出された運動習慣を有さない地域・年齢・男女比率をマッチングさせた高齢者400名とした。身体機能、認知機能、心理機能の各側面から検討した結果、運動サークル参加者はいずれの機能においても対照群より優れる傾向にあることが分かった。3ボランティア活動がコホート全体に与える波及的効果の検討には、笠間市が地域支援事業の一環でおこなう二次予防事業対象者把握事業の中で、質問紙調査(郵送法)によっておこなった。その結果、対象とした要介護者を除く高齢者約17,000人の約60%(10,256人)から回答があり、そのうちの約15%が本ボランティアの存在を知っている、もしくは自身が関わったことがあると回答しており、住民への普及・認知が進んでいることが明らかとなった。平成26年度は43名の運動支援ボランティア(以下、ボランティア)を育成し、茨城県笠間市内のボランティア数は203名になった。笠間市では、ボランティアが運営するスクエアステップ・サークル(以下、サークル)は、自治体主催の運動教室(以下、教室)を修了した高齢者が、運動を継続実践する場として機能している。教室修了者を対象とした調査からは、「スクエアステップ・エクササイズ(以下、スクエアステップ)が好き」という気持ちがサークル参加の促進要因に、「疾患や身体に痛みがある」といった問題が阻害要因になることが示唆された(Sato et al., 2014)。また、教室修了後にサークルの中で運動を実践することは、下肢筋力の向上につながり(佐藤ら,2014)、サークル参加者の70%が「スクエアステップは体力維持・健康によい」と効果を実感していることが示唆された(神藤ら,2014)。教室については、男性高齢者の参加者数が少ないことが問題とされており、我々は、男性高齢者を対象とした教室、ボランティア育成をおこなった。男性ボランティアが開催する男性限定のサークルは、「女性の割合が多い教室は参加しにくい」と感じる男性高齢者にとって気楽に参加できる運動実践の場となり得ることが示唆された(國香ら,2015)。平成26年度は、笠間市を構成する3地区のうち1地区(岩間地区)において、二次予防事業対象者把握事業がおこなわれた。本事業の質問紙調査では、全回答者(2,020人)の28.6%がスクエアステップを「やったことがある、知っている」と回答しており、前年度の結果(25.7%)と比較して、わずかに認知度が増していた。こうした認知度の変化には、ボランティアらの活動が影響していると推測される。上記のとおり、平成26年度は介護予防活動としてのサークルの効果や役割、スクエアステップの普及状況について検討した。平成25,26年に引き続き,茨城県笠間市において地域在住高齢者を対象に「運動支援ボランティア養成講習会」を実施した.平成27年度は,50名の運動支援ボランティア(以下,ボランティア)を養成し,笠間市内のボランティア数は193名になった.また,彼らによって運営されるスクエアステップ・サークル(以下,サークル)の数は,平成28年3月現在,30サークルあり,会員数は664名である(ボランティア193名,非ボランティア471名).サークルに所属する中高年者300名を対象とした調査からは,サークルへの長期的な参加により中高年者の抑うつ度が低下する可能性が示唆された(佐藤ら,2015).サークルへの参加は情緒的サポート提供者の獲得につながり,その結果抑うつ度が低下すると推測される.自治体主催の運動教室においては,女性高齢者に比して男性高齢者の参加人数が少ないことが問題視されている.我々は,昨年度に引き続き,男性を対象とした運動教室を開催し,男性ボランティアの養成をおこなった.さらに,運動教室を修了した男性高齢者によるサークル立ち上げの支援をおこなった.

その結果,男性高齢者だけで構成される「男性限定サークル」が笠間市内に2サークル誕生した(國香ら,2015).男性対象の運動教室と同様,笠間市では運動教室を修了した高齢者(以下,教室修了者)の受け皿としてサークルが機能している.教室修了者を対象とした調査からは,サークル加入によって,教室修了者の下肢機能が教室修了から約1年後に維持・向上することが示唆された(Sato et al., 2015).上記のとおり,平成27年度は,ボランティア養成やサークル会員を対象とした調査を実施し,サークルへの参加が対象者の身体機能や心理状態に与える影響を検討した.本研究では、運動支援ボランティア(以下、リーダー)の育成を柱とした包括的な介護予防システムを構築し、リーダーによる活動の介護予防効果および地域社会への波及効果を検討した。その結果、1)リーダーとして活動すること、リーダーが運営する活動に継続参加することで、高齢者の身体機能および認知機能が維持・向上すること、2)リーダーの活動が普及することで、活動で実践されている運動種目に対する地域在住高齢者の認知度・実践度が増加する可能性が示唆された。平成26年度は、研究計画調書および交付申請書で提示した、ボランティア育成、合計200名を対象とした縦断研究の実施、サークル参加者へもたらされる効果の検討をおこなった。これにより、サークルへの参加が高齢者の身体機能および他の諸機能に与える効果に関する知見を得ることができたことから、本研究はおおむね順調に進展していると評価できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。健康増進学本研究課題の最終年度にあたる平成27年度は、これまでと同様に、ボランティア育成およびサークル参加者を対象とした縦断研究をおこなう。ボランティア育成には、既にボランティアとして活動する高齢者を招き、サークルでの活動について現状や課題を中心に話し、議論する機会を設ける。これによって、ボランティア活動に対する理解を促し、高齢者同士の交流を促進する。また、ボランティア数を増加させると共に、ボランティアの運動指導技術の向上にも取り組む。具体的には、ボランティアを対象としたスキル・アップ研修を開催する。ボランティア育成およびスキル・アップ研修の開催によって、質の高い運動指導・支援を提供できるボランティアを多く育成していく。サークル参加者を対象とした縦断研究については、600名を対象とした調査・測定を実施し、最大5年間の縦断データを用いて、ボランティア活動およびサークル参加の継続効果を検討し、加えて、ボランティア活動とサークル参加の継続効果の違いを明らかにする。これにより、研究計画の中で掲げた課題のうち、未だ十分に検討されていない課題の解明に取り組む。おおむね計画書に記載された通りに研究は進捗しており、運動ボランティア自身への効果に関するデータ、ボランティアの運動指導を受けた高齢者の効果に関するデータ、さらにはボランティア活動がコホート全体に与える波及効果に関するデータが収集されるなど、順調に進展していると言える。平成26年度には、研究計画通り地域在住高齢者を対象とする大規模調査を実施したが、対象者数が当初予定していた人数(1000名)に満たず、計画の約半数(600名)であった。これに伴い、調査実施にかかる経費が計画よりも低額になり、未使用額が生じた。1ボランティアへもたらされる効果の検討には、平成26年度に新たに育成する50名を加えて、合計170名を対象とした縦断研究をおこなう。
過渡的ラジカルイオン対における相互作用と光検出時間分解ESR

ラジカルイオン対は多くの光化学反応初期過程,特に光合成過程において重要な役割を果たしている。またラジカルイオン対としての相互作用は、化学反応への磁場効果への寄与として注目される。我々は時間分解ESR法によるラジカルイオン対の研究をマイクロ波の吸収発光スペクトルとして研究してきた。今回の科学研究費により光検出と時間分解ESP法を組合わせ,ラジカルイオン対に関する新しい知見を得る試みを行った。ラジカルイオン対は光励起による生成後,散逸するか再結合あるいは逆反応による前駆状態への回復が起こると期待できる。従って,ラジカルイオン対経由の遅延蛍光をモニタ-することにより,マイクロ波吸収あるいは光吸収と同様の研究,さらには前駆状態とのエネルギ-関係,交換相互作用の大きさ等に関する新しい知見が得られる。技術的問題として,遅延蛍光より千倍程強い直接蛍光を区別しなければならない。従って光電子増倍管に電気的ゲ-トを設け,その除去に成功した。具体的にはTMPDの光イオン化を種々のアルコ-ル中で研究し,その遅延蛍光が他の手法と同じ寿命をもつことを明らかにした。このことは,このTMPDカチオンと溶媒和電子の系で逆反応過程が重要であることを示している。また外部磁場により,この蛍光強度が変化し,弱いながら予想どおり磁場効果が存在することが明らかとなった。光検出と同時にラジオ波をパルス化して加え,ラジカルイオン対における核スピン状態に変調を行い,マイクロ波への反応を観測する試みを行っている。今後の計画としては,マイクロ波下における磁場による光強度スペクトルの観測,さらにラジオ波による光検出といった新しい方向に発展させて行く予定である。