hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GAS41によるアセチル化ヌクレオソーム認識機構の解明

GAS41は、様々ながん細胞の増殖・転移に密接に関わっているがん遺伝子である。GAS41は主に核内に存在し、構成ドメインのYEATSドメインが基質であるアセチル化修飾ヒストンを認識することにより、転写因子複合体やクロマチンリモデリング因子複合体などをクロマチンにリクルートし転写を制御している。本研究では、X線結晶構造解析およびクライオ電子顕微鏡単粒子解析を用いてGAS41とアセチル化ヌクレオソームの複合体構造を明らかにし、GAS41によるアセチル化ヌクレオソームの基質分子認識機構を解明することを目的としている。
気候変動で頻発が予想される中小規模の高潮災害低減技術の開発

農地海岸では、沈下による天端高の不足が堤防の性能劣化の最大要因であるほか、気候変動による海面上昇,洪水や台風の極端化が予測されており、沿岸部の農業地域では洪水、高潮に伴う浸水被害のリスクが高まっている。高潮災害のリスクは、数値解析で評価されてきたが、浸水被害を減らすにはリスク評価だけでは困難で、実現できる対策が求められている。本研究では、中小規模の高潮災害で生じる堤防の天端高不足を補うことを目的として、外水位が上昇した場合に起立して溢水を防ぐ、自己起立型補助堤防を開発し、その性能を水理模型実験で検証した。本研究では、気候変動の結果増加すると考えられる比較的小規模な高潮の被害を減らすため、既存堤防の上部に設置し、高潮の際に自動で起立する補助堤防を開発する。24年度は,23年度に設計した補助堤防のプロトタイプの模型を製作し、高潮に伴う水位上昇で起立する動作が想定どおり行われるかを水理模型実験により検証した。補助堤防のプロトタイプでは、「く」の字型に折り曲げた堤防遮水板を稼働式のフレームで固定し、堤防遮水板に取り付けたフロートの浮力で堤防が起立する機構とした。水理模型実験では、海岸堤防上部を模擬した台の上に上述の補助堤防を取り付け、海側の水位上昇および波浪を作用させた場合のフロートの動作機構と陸側への漏水を観察した。水理模型実験の結果、設計した起立機構が単純な構造でありながら動作が安定して起立することが確認された。また、設計した補助堤防の起立動作に必要な浮力の大きさを計算するとともに、水位変動への追従性がよくなるよう、堤防遮水板の屈曲角度を選定した。さらに、フロートが浮上して堤防遮水板が起立し補助堤防を形成した際の漏水を抑えるため、遮水用のガイドレールを設置し、その形状を確定した。24年度に行った水理模型実験により、補助堤防の形状をほぼ確定することができた。なお、補助堤防を複数連続して設置した場合のつなぎ目の処理を検討するための水理模型実験は、模型の設計までを行ったところで使用する実験水路のスケジュールが合わず、次年度に実施することとした。既存の海岸堤防の上部に設置し,気候変動の影響で将来増加すると考えられる中小規模の高潮に伴う溢水被害を軽減する自己起立型補助堤防(以下,「補助堤防」という)について,24年度までに製作した1/3スケール模型による水理模型実験を通じて外水位と起立角度の関係を数式化した。これにより,所定の外水位で起立するのに必要な補助堤防の形状を設計できるようになった。また,1/3スケールの模型では,補助堤防の遮水板の下部に取り付けた車輪が起立時に左右にぶれることにより遮水が不十分になるなど設計上の問題点が抽出されたが,これを改善するとともに現地に設置した場合でも微細な砂などが混入して動作が不良にならないよう部材の見直しを行い,実スケールの補助堤防模型を製作した。その動作機構を水理模型実験で検証した。本研究の成果は,特許申請に向けて準備を進めているため,25年度内の成果の公表を見合わせた。今後,26年度の農業農村工学会大会講演会で発表するとともに,プレスリリースをおこなうよう準備を進めている。本研究では,気候変動の結果今後増加すると考えられる中小規模の高潮災害時の堤防の天端高不足を補うことを目的として,外水位が異常に上昇した場合に起立して越水を防ぐ,「自己起立型補助堤防(自起堤防)」を開発し,堤防改修コストの縮減と環境への負荷を軽減させるものである.23年度は,研究の初年度であり,自起堤防の設置による高潮災害軽減効果の検証とプロトタイプの設計を行った.高潮災害軽減効果の検証では,有明海内部の高潮潮位偏差のモンテカルロシミュレーションを実施し,自起堤防の高さ毎の堤防天端高不足を算出した.同シミュレーションでは,1951年から2005年までの台風経路データから日本に接近する615個の台風を抽出し,統計解析して得られた台風属性データをもとに将来の台風を推定した.シミュレーションの結果,自起堤防の起立時の高さを0.4mとした場合でも有明海湾奥部で高潮軽減効果が見込まれることが確認され,自起堤防の計画高さを決定した.なお,自起堤防の設置により生じる高潮被害軽減効果の貨幣換算は今後の課題である.有明海を対象とした高潮潮位偏差のモンテカルロシミュレーションの結果をもとに自起堤防のプロトタイプの設計を行った.プロトタイプの設計では,フロートの浮上力を利用して越波とともに起立する形式のもののほか,自起堤防堰板を2枚の薄板を合わせることで軽量でありながら強度を増す形式の2タイプを検討した.補助堤防を連続して設置した場合の水理模型実験は最終年度に実施することとしたが、補助堤防の動作機構の確認とプロトタイプの確定ができたため、研究計画は順調に進捗していると判断できる。

自起堤防の効果の検証では,モンテカルロシミュレーションによる評価を実施し,当初の見込みに近いシミュレーション結果を得ることができた.また,予定していた実験水路が使用できなかったため,23年度に自起堤防の簡易模型の試作を実施できなかったが,プロトタイプの設計は完了しており,24年度前半に模型の試作を完了できる見込みであることから研究計画に変更はなく,概ね順調に進捗している.補助堤防を連続して設置した場合の水理模型実験を速やかに実施する。また、設計波高に対して補助堤防の部材に必要な荷重を計算し、構造設計を確定し、実スケールの模型をもちいた水理模型実験を実施する。当初計画では,23年度に自起堤防の簡易模型を製作することとしていた.しかし,東日本大震災後の海岸堤防の復旧方法を検討するため,水理模型実験を緊急に実施することが23年8月に決定し,本研究で予定していた実験水路が使用できなかった.このため,簡易模型の試作を24年度前半に実施することとし,所要経費の繰り越しを行った.24年度は,簡易模型を製作して,自起堤防の開閉機構を決定するとともに,自起堤防の1/3スケールの詳細模型を製作し,水理模型実験により動作機構を検証する.補助堤防を連続して設置した場合の水理模型実験に用いる水理模型の製作費を次年度に使用することとした。これは、当初,24年度に実施する予定であったが、必要な材料の調達に時間を要し、他の実験とスケジュールを変更したことによる。25年度に請求する研究費は、実験のデータ収録用の機材の購入(35万円)および実スケールを対象にした水理模型実験の模型製作費(115万円)に使用する。研究費(直接経費)の使用計画は,以下のとおりである.自起堤防の簡易模型製作に530千円(23年度繰り越し分)自起堤防の1/3スケール詳細模型の製作に1,500千円水理模型実験補助の賃金に200千円
色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発

次世代の低コスト太陽電池の一つとして近年注目されている色素増感太陽電池は、基板にガラス板もしくはプラスチックフィルムを用いた2つのタイプがあるが、プラスチック基板型はガラス基板型の1/3以下のコストで作成できるため、低コストを特徴とする色素増感太陽電池においてはプラスチック型が本命である。しかし良質なTiO2光電極を製作するには450度から550度程度の高温で焼成する工程が必要不可欠であるが、プラスチック基板の耐熱温度はせいぜい150度しかない。そのためプラスチック基板型では高温焼成ができず、TiO2光電極の特性が著しく落ちてしまうことから、エネルギー変換効率がガラス基板型の半分程度しかないという問題点がある。昨年度は紫外線と大気圧プラズマを併用した低温焼成技術を開発し、150度の焼成条件で従来手法とほぼ等しいエネルギー変換効率をもつ色素増感太陽電池を製作できた。今年度は紫外線照射光量の最適値を突き止め、低温焼成技術をさらに改良した。本年度の研究成果ではまず焼成温度を室温に近い50度まで低下させても、色素増感太陽電池の製作に成功した。また150°Cの低温焼成法においては焼成時間を去年度の18時間から3時間まで短縮しても同等の焼成効果を得ることができた。最後に150度焼成時の紫外線照射光量の最適条件下では去年度の1.3倍に当たる電子拡散長10μmを達成した。その他平成27年度において、国際学会2回、国内学会4回の研究発表を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では次世代の低コスト太陽電池として現在注目を集めている色素増感太陽電池について、紫外線と大気圧プラズマを併用した低温焼成技術を開発し、従来通りの変換効率や品質を維持したまま構成材料のより一層の低コスト化に成功した。色素増感太陽電池は、基板にガラス板もしくはプラスチックフィルムを用いた2つのタイプがあるが、プラスチック基板型はガラス基板型の1/3以下のコストで作成できるため、低コストを特徴とする色素増感太陽電池においてはプラスチック型が本命である。そのためプラスチック基板型では高温焼成ができず、酸化チタン光電極の特性が著しく落ちてしまうことから、エネルギー変換効率がガラス基板型の半分程度しかないという問題点がある。本年度の研究の特徴は紫外線や大気圧プラズマで低温条件下(150°C以下)でも生成出来る化学的活性種を用いて、構成材料とエネルギー変換効率を維持したまま焼成温度だけを低下させ、ガラス基板、プラスチック基板双方に対応できる低温焼成法を開発したことである。その結果、薄膜条件下では従来のエネルギー変換効率を維持したまま、高価な耐熱ガラスではなく安価なガラスやプラスチックを基板に使用できるようになり、低コストな色素増感太陽電池のより一層の低コスト化に成功した。本研究課題は当初予定通り、おおむね順調に進展している。色素増感太陽電池の焼成温度を450度から150度に下げるため、酸化チタン光電極の紫外線処理とプラズマ処理を組み合わせた独自の手法を平成26年度開発した。そして、開発した手法を用いて150度焼成で作成した太陽電池のエネルギー変換効率は、従来の450度焼成で作成したものと遜色ないところまで達成した。このような新しい手法を実用化するには原理解明が必要だが、XPS、SEM、インピーダンス計測、吸光度計測を通して酸化チタン光電極の特性を調べ、原理解明も大きく進展した。以上の研究成果は、今年度のApplied PhysicsLettersおよびJournal of Applied Physicsに論文として掲載され、また国際学会での発表も数件あり、広く認められている。薄膜の色素増感

太陽電池では当初の研究目的を達成できているため、今後の研究は厚膜条件でも同様な成果を達成できるように推進していく方向である。原因解明の結果、本研究手法の従来法に比べて酸化チタン膜の電子拡散長が短い問題点を発見し、この問題点を解決することで厚膜条件でも当初の研究目的を達成できていると考えている。具体的な対策法としては大気圧プラズマ装置を改良して、放電条件を室温から150度程度まで上げることで酸化チタン膜の電子拡散長を増加させることができると考えられるため、上記の改良をまず行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
先天性免疫異常を示すOAS1異常症のiPS細胞を用いた病態解析

ヒトOAS1異常症はOAS1遺伝子のヘテロ接合性変異によって発症する肺胞蛋白症・低ガンマグロブリン血症であり、本邦において2018年に新規に同定された。OAS1は抗ウイルス免疫に関わる自然免疫分子として知られていたが、その変異によって疾患発症に至る分子病態は全く不明である。申請者は先行研究として患者由来iPS細胞・変異knock in iPS細胞を樹立し、そのiPS細胞から分化して得られたマクロファージが病的表現型を呈すことを確認した。本研究では解析を更に発展させ、ヒト固有のOAS1分子機能の解明、その異常による疾患発症機序の解明、さらには疾患特異的治療法の基盤開発を目的とする。
高温強加工による超微細スーパーアルミニウムの創製

アルミニウムおよびその合金とステンレス鋼を摩擦圧接によって接合した.アルミニウムは摩擦による発熱と高圧力によって非常に大きな変形を与えられる.そのために圧接界面近傍のアルミニウムは非常に微細化されることがわかった.摩擦時間を0.1sとしたとき,結晶粒径は約1μmまで微細化された.摩擦時間が長くなるにつれて,結晶粒は粗大化した.この微細化は摩擦過程で強加工を受け,アプセット過程において動的再結晶が進むことで起こることを明らかにした.またこのような激しい摩擦が界面に生じることで,ステンレス鋼とアルミニウムが機械的に混合され,界面にアモルファス相が生じ,その後,安定な金属間化合物Fe_2Al_5に相変態していることを明らかにした.この反応層は摩擦時間が増加するとともに成長した.継手の強度は摩擦時間の増加とともに増加し,さらに摩擦時間が長くなると低下した.反応層は界面全体に数百nmの厚さで均一に生成しているときに,もっとも継手強度が高く,アルミニウム合金側で母材破断する良好な継手が得られた.接合は温度上昇の早い外周部から中心部に向けて進行していくことを電子顕微鏡,超音波顕微鏡,電気抵抗測定によって明らかにした.これまで経験的に行われていた摩擦圧接のプロセスを明らかにすることができた.摩擦圧接法は,片方の部材を固定し,相手材を数千rpmで回転させながら押しつける接合法である.数秒で接合面の温度が高温に達し,短時間での接合が可能である.それゆえ,異種金属材料の接合に非常に有効な手段である.この圧接時には100200MPaの圧力を加えるために,材料は高温強加工状態となる.そこでアルミニウムとステンレス鋼の摩擦圧接界面近傍を観察したところ,アルミニウムの結晶粒が微細化することが明らかとなった.そこで本研究では,この摩擦圧接界面近傍でのアルミニウムの微細化に注目して,圧接条件および位置の違いによるアルミニウムの組織変化を検討した.またこの高温強加工プロセスを利用し,アルミニウムの微細化をめざした.用いた材料は工業用純アルミニウムA1050とオーステナイト系ステンレス鋼SUS304である.摩擦圧力,回転数,アプセット圧力,アプセット時間は一定として,摩擦時間t_1のみ変化させた.圧接界面においては各元素が相互拡散しており,おもにFe_2Al_5の反応層を形成していた.t_1=0.1sの場合,界面極近傍において中心部で1μm以下の結晶粒に微細化されていた.外周部はそれよりも若干大きな結晶粒となっていた.これは外周部の方が温度が高いためと考えられる.またt_1=1.0sの場合は,結晶粒が若干成長していた.これらの結果から圧接条件を適切に選定することにより,アルミニウムの結晶粒を1μm程度まで微細化できることを明らかにした.アルミニウムおよびその合金とステンレス鋼を摩擦圧接によって接合した.アルミニウムは摩擦による発熱と高圧力によって非常に大きな変形を与えられる.そのために圧接界面近傍のアルミニウムは非常に微細化されることがわかった.摩擦時間を0.1sとしたとき,結晶粒径は約1μmまで微細化された.摩擦時間が長くなるにつれて,結晶粒は粗大化した.この微細化は摩擦過程で強加工を受け,アプセット過程において動的再結晶が進むことで起こることを明らかにした.またこのような激しい摩擦が界面に生じることで,ステンレス鋼とアルミニウムが機械的に混合され,界面にアモルファス相が生じ,その後,安定な金属間化合物Fe_2Al_5に相変態していることを明らかにした.この反応層は摩擦時間が増加するとともに成長した.継手の強度は摩擦時間の増加とともに増加し,さらに摩擦時間が長くなると低下した.反応層は界面全体に数百nmの厚さで均一に生成しているときに,もっとも継手強度が高く,アルミニウム合金側で母材破断する良好な継手が得られた.接合は温度上昇の早い外周部から中心部に向けて進行していくことを電子顕微鏡,超音波顕微鏡,電気抵抗測定によって明らかにした.これまで経験的に行われていた摩擦圧接のプロセスを明らかにすることができた.
統合的人体シミュレーションを目指したバーチャル心臓の機能モジュール化の研究

統合的人体シミュレーションを目指し、心臓の電気生理学的現象を再現するバーチャル心臓に必要な機能について研究した。スーパーコンピュータによる高速大規模計算技術、ヒト心臓形状抽出のための医用画像処理技術、コンピュータグラフィックスによるバーチャル心臓3次元興奮伝播の可視化技術、効果的なシミュレーションモデル構築のためのコンピュータ・インタフェースのソフトウェア技術など、さまざまな要素技術が更新された。さらに、研究成果の公開や研究資産の共通利用化を図ることにより、フィジオーム研究の連携促進を行うための基盤が整備された。バーチャル心臓における計算能力の向上について、いわゆる"ベクトル並列型"のスーパーコンピュータにおいて、実行計算効率(理論的計算速度に対する実際の計算速度)43%を記録した。実行計算効率43%は実用レベルのアプリケーションとしては国内でも屈指の値であり、メーカーの事例紹介としてホームページに掲載されるに至った。一方、8変数Luo-Rudy微分方程式モデル約2813万ユニットから構成されたバーチャル心臓を用いた計算では、約1拍動に相当する実時間1秒分の計算時間は17時間36分であった。ユニット数の増加も含め、これ以上の計算能力の向上のためには、ハードウェアの基本性能を上げる必要がある。医用画像からの心臓形状の抽出について、MRIデータに基づいて、バーチャル心臓の形状モデルとして使用可能な生体データの取得が行えるようになった。ただ、現状ではかなり手作業によってパラメータの設定を行う必要があり、時間短縮のために、さらに自動化処理を目指して改善を行っている状況である。シミュレーションモデル簡易作成のためのインタフェース開発について、細胞モデルの選択や活動電位持続時間の心室較差の設定ができるようになった。心筋線維方向、刺激伝導系の設定についても完成度が上がっており、形状変形には物体の形状特徴を考慮したアルゴリズムを採用して、論文発表の準備を行っている最中である。研究成果公開のための基盤開発として、Webサーバを介して情報発信できる不整脈危険予測システムのコンテンツを作成した。バーチャル心臓における興奮伝播過程の可視化部分を改良し、効果的な画像ライブラリのためのコンテンツを蓄積した。もともと,モルモット心室筋に基づいた8変数のLuo-Rudy微分方程式モデルの約564万ユニットの結合体として構成されたバーチャル心臓を更新し,より新しい約20変数のFSKモデルを用いて,約2,100万ユニットからなるバーチャル心臓を構成した.さらに,ヒトモデルを用いて,最大1億2,000万ユニットからなるバーチャル心臓の数値計算を実行させることに成功した.X線CT装置により撮影された7人分の患者データから,個別に心臓形状モデルを取得した.心電図同期により撮影されたすべての時相を抽出して完全に4次元再構成を行うには至っていないが, ARVCやDCMなど特徴的な形態を有する心臓形状のデータを取得することができた.活動電位持続時間の心室較差、心筋線維方向、刺激伝導系の設定などが簡便に行えるインタフェースの開発を行った.スケッチ入力に基づいて3次元的にベクトル補間を行い,心室形状モデルに心筋線維方向を設定するインタフェース, L-systemに基づいて心室内膜にプルキンエ線綿網を自動的に構築するプロクラムを開発した.これらに基づいて,脚ブロックを想定したモデルを簡便に作成し,それぞれの病態に特徴的な心電図の再構成に成功した.バーチャル心臓において,網羅的期外収縮に基づく不整脈発生危険度予測の計算を引き続き進めた.またその結果を一覧し分かりやすく表示するために,ブルズアイ表示および3次元表示を行った.また,不整脈の危険度予測のために,スパイラルリエントリの持続および消滅に関係の深いフィラメントの導出と可視化を行った.これらを,画像ライブラリのためのコンテンツとして追加し蓄積した.ヒト心室筋を基にした心筋細胞モデルを取り入れた上で,患者データからの心臓形状のモデリングと数値計算を実行するのに必要な各種プログラムを開発し,実際に複数の患者データから構成したバーチャル心臓(7000万1億2000万ユニット)の興奮伝播シミュレーション実験を行うことに成功した.不整脈源性右室心筋症(ARVC)および拡張型心筋症(DCM)の患者データを用いたシミュレーション実験からベクトル擬似心電図を算出し臨床心電図と比較したところ,それぞれの病態に応じた心電図の特徴をいくつか認めた.しかしながら,心筋の脱分極から再分極完了に至るまでの完全な心電図を再現するにはいたっていない.これを再現するには,プルキンエからの内膜興奮順序,線維走向など電気生理的なモデリング(機能的モデリング)の技術開発をさらに進める必要があると考えられる.また,電気的除細動メカニズムを調べるために必要となるバイトメインモデル化とスーパーコンピュータへのプログラムの移植および高速化チューニングを行った.400×400ユニットの2次元媒質を用いてのバイトメイン計算にはユニット数の2乗(16万×16万)の要素を持つ行列式の求解を行う必要がある.チューニング前のベクトル化率は50%以下であったが,データ構造の見直し,行列式の性質(帯行列)とライブラリの活用を図った結果,ベクトル化率を97%98%まで引き上げることができた.

本研究に関連してサイトを立ち上げ,Webを通じて共同でモデル構築とシミュレーション実験を行うことができる環境を構築した.これまでに開発した各種ツールおよび簡易シミュレータをWebサーバに配置した.合わせて,バーチャル心臓における興奮伝播過程の可視化を300例以上について行い,その結果を画像ライブラリとして公開するとともに,閲覧のためのインタフェースを新たに開発した.
神経細胞及び免疫細胞の情報伝達機構に関する基礎的研究

脳神経系と免疫系との相互情報伝達機構を解明するため免疫担当細胞としてマウス腹腔マクロファージ(Mφ)を使用し、中枢神経系のモデルとして大型神経細胞を有するAplysiaの同定神経細胞を使用して、種々の情報伝達物質を細胞外にvoltage-clamp下及びpatch-clamp下で微少量投与し発生する膜電流変化を記録して電気生理学的・薬理学的に解析した。1.Mφの生理活性物質に対する応答の解析(3)Mφの補体成分C5aに対する応答はCa^<2+>依存性と非依存性の二種類のK^+チャネル活性化により発生することが明らかとなった。さらにMφの貪食能はPAF投与で増大し、上記(2)で解析したPAF-応答との関連を示唆した。2.神経細胞の免疫サイトカインに対する応答の解析(1)神経細胞のIL-1-応答はNa^+チャネルの閉口による過分極性応答であることが判明した。(2)神経細胞のTNF-応答はK^+チャネルの閉口による脱分極性応答であることが判明した。生体が外界からのウィルスや細菌などの侵入に際し、発熱、睡眠、食欲減退といった生体防御系を有し、その恒常性を維持している背景には脳神経系及び免疫系からの種々の情報伝達物質により制御されるこれら膜のイオンチャネルが重要な役割をはたしている。1.研究成果の概要(1)培養マウス腹腔マクロファ-ジ(Mφ)はwholeーcell clamp下でアドレナリン(Adr)の細胞外微少投与(100μM)により膜コンダクタンス増大を伴う外向電流(I。(Adr))を発生することを見出した。イオン置換実験、薬理学的実験及び細胞内Ca^<2+>計測実験の結果、I。(Adr)はα_1ーadrenoceptorを介しての細胞内Ca^<2+>上昇によるCa^<2+>ーactivated K^+conductance上昇によることが判明した。(2)一方、ILー1をAplysia神経細胞に微少量投与して発生する膜コンダクタンス減少を伴うslow outward current(I。(ILー1))の記録に成功した。イオン置換実験、薬理学的実験の結果、このI。(ILー1)はNa^+ conductance減少によることが判明した。AdrはMφ膜に受容後その初期反応として特別なイオンチャネルを開いて外向膜電流を発生し、一方、ILー1は神経細胞の特別なイオンチャネルを閉じることによって外向電流を発生する。このようにAdrとILー1は神経ー免疫系の相互作用の一端を担っていることが判明した。2.成果の達成度(1)MφはAdrにより、その初期変化としてCa^<2+>ーactivated K^+ currentを発生することを見出し、そのイオン機構を年度内に解明できた。特にAdrー応答の外向き電流(Ca^<2+>ーdependent K^+)はCa^<2+>電流と共にマクロファ-ジからのサイトカイン等の分泌機構及びphagocytosisにおいて重要な役割を持つと考えられる。(2)一方、ILー1が直接神経細胞膜のNa^+ーchannelを閉じ、過分極を発生することが明かとなり、ILー1の高等動物中枢神経系での作用を膜レベルで解析できた。1.研究成果の概要(1)培養マウス腹腔マクロファージ(Mφ)はwhole-cell clamp下でアドレナリン(Adr)の微少量投与により膜コンダクタンス増大を伴う外向電流(I。(Adr))を発生することを見出しその発生機序を解明した(平成3年度)。(2)平成4年度に入り、MφのAdrー応答の発生機序に関しその細胞内情報伝達機構の解析に焦点を絞り、細胞内Ca^<2+>濃度の計測を行い詳細に解析した結果、Adrー応答はα_1-adrenoceptor-G蛋白質-IP_3-Ca^<2+>放出の結果、K^+チャネルの活性化によることが判明し、Mφの重要な生理機能であるphagocytosisの維持に重要な役割を持つ可能性がある。

(3)一方、免疫細胞の産生物質の一つである腫瘍壊死因子(TNF)を神経細胞に微少量投与して発生する膜コンダクタンス減少を伴う内向電流(I_1(TNF))の記録に成功し、その発生機序に関してイオン置換実験、薬理学的実験等の解析の結果、I_1(TNF)はK^+conductance減少により発生することが判明した。このように免疫情報物質(サイトカイン)が直接神経細胞に作用し、その発射パターンを調節し得ることを膜レベル、チャネルレベルで明らかにした。(4)さらに神経細胞のアセチルコリン(ACh)ー応答(K^+コンダクタンス上昇による)がサイトカイン(IL-1,IL-2,TNF)により抑制性の修飾を受けることを見出し、その修飾作用についてさらに詳細な解析を現在進めている。2.成果の達成度(1)MφのAdrー応答の細胞内情報伝達機構を年度内に解析できた。平成5年度でこのAdrー応答とMφのphagocytosisとの機能的連関の解析に取り組む。(2)神経細胞のTNFー応答については年度内に解明できたが、サイトカインの化学受容器を介する修飾作用についてさらに詳細な解析が必要である。1.研究成果の概要(1)培養マウスマクロファージ(Mφ)に血小板活性化因子(PAF)を微少量投与して発生する外向電流I_O(PAF)の記録に成功し、その発生機序について電気生理学的・薬理学的に解析した結果、I_O(PAF)は細胞内Ca^<2+>動員を介したCa^<2+>-activated K^+conductance上昇によることが判明した。(2)前年度までに解析してきたMφのAdr-応答に関し、Adr-receptorのサブタイプについて薬理学的に解析した結果、Adr-応答はα_<1A>-adrenoceptor-G蛋白質-IP_3-Ca^<2+>放出を介して発生するK^+チャネルの活性化によることが判明した。(3)さらにMφに補体成分C5aを微少量投与して発生する外向電流について詳細に解析した結果、C5aはCa^<2+>依存性と非依存性の二種類のK^+チャネルを活性化することが明らかとなった。(4)一方、Aplysia神経細胞にカルシトニンを微少量投与して発生する外向電流I_O(CT)の記録に成功し、そのイオン機構と細胞内情報伝達機構を解析した結果、I_O(CT)はcAMPを介したNa^+コンダクタンス減少により発生することが判明した。(5)さらに神経系細胞におけるNOの情報伝達物質としての役割を調べるため、NO generatorであるsodium nitroprusside(SNP)をAplysia神経細胞に微小量投与した。SNP投与で発生する内向電流I_i(NO)の記録に成功し、その発生機序について解析した結果、細胞内cGMP上昇を介するNa^+チャネルの活性化によることが判明した。2.成果の達成度(1)MφのPAF-応答、C5a-応答の発生機序とAdr-応答に関するMφのAdr-receptorのサブタイプの決定に関して年度内に解析できた。(2)一方、神経細胞のCT-応答及びNO-応答についても年度内に解析できた。(3)なお、交付申請時の神経細胞のサイトカイン(IL-1)-応答の細胞内情報伝達機構に関しては現在解析中である。
時空の不確定性と弦理論に関する研究

弦理論における不確定性関係は弦理論の基本的自由度と密接に関わっていると考えられており、その自由度は量子重力のそれとも対応すると思われる。一方、ド・ジッター時空は、観測可能な時空の境界であるところの地平線をもっており、そのため、べーケンシュタインとホーキングの理論によって、なんらかの形で、量子重力の熱力学的な自由度が付随していると考えられている。従って、ド・ジッター時空を弦理論で実現することにより弦理論の基本的自由度に対する知見を深めることができると考えられる。ド・ジッター時空の一つの特徴は、それが超対称性を持たないことである。そのため、超弦理論の非超対称な背景場か、非超対称弦理論の背景場を考える必要がある。従来の弦理論の研究は、超対称性を中心としたものであるため、非超対称な場合への拡張が必要である。今年度の研究では、弦理論の有効作用として、重力とスカラー場が相互作用する系において、ド・ジッター時空がどのように実現されるかの研究を行った。まず、特異点を持たない解の構成に対する議論を行い、具体的な厳密解の構成を行った。この厳密解は、ドメインウォールがド・ジッター時空になっているような解で、ブレインワールドのシナリオのもとで、我々の時空と同一視できるものである。スカラー場のポテンシャルはスカラー場に対して周期的な関数であり、アクシオンのそれとみなす事ができる。このようなポテンシャルは弦理論において、コンパクト化に伴うモジュライスカラー場のインスタント補正として実現できるものである。今後の研究としては、今年度の研究結果を基にして、弦理論への具体的な埋め込みを行い量子重力的自由度についての考察を行うことや、より一般的な非超対称弦理論の背景場の研究などを行いたいと考えている。一般相対論では、時空は連続的な多様体により記述されるが、量子重力的な効果や弦理論的効果を考えると、ミクロなスケールでは通常の連続的時空とは異なるものとなっていると予想される。そのような通常とは異なる時空上の場の理論の可能性を探るため、前期は非可換な座標上の場の理論の研究を行い、後期はミクロなスケールでは弦になっているような空間のダイナミクスの研究を行った。その前期の研究では、3つ以上の座標の間に非可換性があるような場の理論について考察した。河本氏との共同研究では、3階反対称場の背景場におけるMembraneの境界がどのような非可換性を示すかを、拘束系の正準形式を使うことによるある系統的近似のもとで具体的に計算して調べ、3つ以上の座標が非可換となるような弦理論が得られた。今井氏との共同研究では、SO(2,1)のリー代数を座標間の非可換性として持つような3次元時空間上のスカラー場の理論についての考察を行った。作用を定義し、One-loopの計算を行った。この場合も、非可換空間上の場の理論に特有なUV/IR mixingが見られた。後期は、弦格子と呼ばれる、IIB理論の弦を格子状に繋いだ系の低エネルギー有効理論について調べた。空間回転対称性が低エネルギーでは実現されていることを見ることができ、通常の連続空間のように振舞っていることが分かった。そして、低エネルギー有効場の理論については、10次元Maxwell理論をDimensional Reductionしたものであることが分かった。また、格子変数と低エネルギー有効幾何の関係から、ゼロモードのダイナミクスが量子重力と関係あることを示唆した。
嗅覚障害時における嗅粘膜の複合糖質-嗅覚障害の発症および改善のメカニズムの解明

1.New Zealand White Rabbitと細菌(肺炎球菌serotype3、黄色ブドウ球菌V8、10^7-10^9CFU)を用い実験的副鼻腔炎モデルを作製後、嗅粘膜を経時的に採取し組織化学的検討を行った。光顕正常時、陽性所見がBowman腺でレクチンPNA,SNA,ニュラミダーゼ処理後のPNA(N-PNA),MAAにて、粘膜上皮でWGA,MAA,N-PNAにて、細胞表面でWGA,PNA,N-PNA,SNA,MAAにて認められた。細菌接種後5日より、Bowman腺、粘膜上皮、細胞表面にてConAの陽性化、SNAの陰性化が認められ、2、3、4、8、12週間屠殺後にても同様な所見が観察された。また、電顕的にもConAの陽性化、SNAの陰性化の所見が示され、嗅覚のreceptorである嗅粘膜細胞表面での複合糖質が炎症時にその分布が変化すると考えられた。この結果は、Stephen.G.ShirleyがConcanavalin A処理後のラット嗅粘膜のelectro-olfactogramでのamplitudeが有意に減少したという報告(Biochem.J.(1987)245,175-184)と関連する興味深い知見であり、複合糖質分布の変化は嗅粘膜機能障害に強く関与すると想定された。2.鼻疾患にて手術的治療を要すると判断された症例において、患者さん本人の承諾の上で検体を採取した。嗅覚障害を訴えない人嗅粘膜ではレクチンWGAでBowman腺と粘膜上皮、細胞表面に陽性像を示し、MAAが細胞表面で陽性を呈した。一方、呼吸粘膜では細胞表面でSNAで陽性、MAAで陰性を示し、シアル酸複合糖質でも嗅粘膜と呼吸粘膜でその分布に差が認められ両上皮の機能の差が示唆された。今後は慢性副鼻腔炎等にて嗅覚障害を呈する症例においての複合糖質を検討し、正常嗅粘膜および兎の実験結果と対比する予定である。
マルチモダリティ型分子プローブの創製を目指した機能性分子集積法の開発

多機能性分子として、「分子プローブ」が生命科学研究を進めるために重要なツールとして注目を集めている。しかし、マルチモダリティ型分子プローブなどの多機能性分子の合成は容易ではない。これに対して我々は、確実な分子連結法として汎用されるクリック反応を連続して行うことができれば、多彩な多機能性分子を簡便に合成できると考え、その基盤となる手法の開発に取り組んだ。種々の検討の結果、マルチクリックケミストリーに役立つ、環状アルキン部位のアジドに対する反応性を一時的に保護する手法の開発に成功し、アジドとアルキンとの末端アルキン選択的クリック反応を利用した環状アルキン合成法などを実現できた。機能性化合物の一挙集積を可能にする逐次マルチクリック反応の開発を念頭に、異なる環境に配したアジド基をそれぞれ区別する異種アジド選択的反応の開発に取り組んだ。具体的には、協奏的反応において、芳香族アジド基のオルト位の置換基がクリック反応性に及ぼす影響に関して詳しく調べ、反応性の向上に成功した。加えて、パラ位の置換基によるクリック反応性向上についても精査し、電子供与基であるアミノ基によってクリック反応が大きく加速することを明らかにできた。さらに、理論計算を行うことで、かさ高い芳香族アジド基に対する電子供与基の影響に関しても明らかにできたことから、理論計算による予測をもとにした分子設計が行えると期待できる。さらに、アジド化合物の反応相手であるアジドフィルの化学に関しても検討した。すなわち、アジドフィルの金属錯体形成を鍵として、多彩なアジドフィルの反応性を制御する新手法を開発し、アジドフィルのクリック反応性制御法や異種アジド選択的反応のさらなる選択性向上を実現しようと考え、マルチアジド化合物を利用した逐次クリック反応において、反応性の序列を逆転させる手法の探索を行った。その結果、銅塩を用いて環状アルキンのクリック反応性を抑えることができ、アジドフィルの反応性のON/OFFを制御する手法の開発に成功した。しかも、銅塩と環状アルキンとの錯体に関して、結晶化にも成功し、X線結晶構造解析の結果、銅塩と環状アルキンとが等量ずつ配位した錯体を形成していることが明らかになった。さらに、環状アルキン部位と末端アルキン部位とを併せ持つジイン化合物の、末端アルキン選択的なクリック反応が実現できた。この手法により、機能性部位を有するアジド化合物を出発原料として用いて、機能性部位を有する環状アルキンを合成できると期待される。本研究では、近年注目を集めているマルチモダリティ型分子プローブの簡便合成を可能にする多分子連結法の開発に取り組んでいる。とくに、既存の手法では複数の繊細な機能性部位を併せ持つ分子の創製は容易ではないことから、研究代表者がこれまでに培ってきたアジド化学を基盤に、「逐次マルチクリック反応」の開発を目指し、本年度は、マルチモダリティ型分子プローブの合成を念頭に、様々なアジド基の反応特性の差と機構の異なる3種の反応条件とを組み合わせて利用し、マルチアジド化合物に対する逐次クリック反応による多分子集積法に関して検討した。検討の結果、機能性部位を集積するためのプラットフォーム分子として、かさ高い芳香族アジド基、一般的な芳香族アジド基、一般的な脂肪族アジド基という環境の異なる3種のアジド基を併せ持つトリアジドを、収束的に合成する手法を開発した。さらに、これらを異種アジド選択的反応でそれぞれ区別して利用することで、3度のトリアゾール形成反応を連続して行えることも明らかにできた。具体的には、まず、ケトアミドを用いる塩基触媒的トリアゾール形成反応を、次に、ルテニウム触媒を用いる末端アルキンとのトリアゾール形成反応を、最後に、シクロオクチン類を用いる無触媒でのトリアゾール形成反応を順に、かつ、高選択的に進行させることができた。これにより、本手法を実際の機能性官能基を有する分子の連結に適用することで、多機能性分子の簡便合成にも利用できることを明らかにできた。多機能性分子の簡便合成法を計画通りに確立できただけでなく、実際に機能性分子の集積に利用できることを明らかにできたことから、当初の計画以上に進展していると評価した。マルチモダリティー型分子プローブの簡便合成に役立つ多分子連結法開発に関する研究の最終年度として、平成28年度には、トリアジドプラットフォームに対する機能性部位の順次集積を検討した。すなわち、これまでに開発してきた、かさ高い芳香族アジド基、通常の芳香族アジド基、通常の脂肪族アジド基を、それぞれ区別してトリアゾール形成に利用する反応が、繊細な機能性部位の導入に実際に利用できるかを精査した。その結果、期待通り、「タンパク質タグと結合する部位」、「キレーター部位」、「蛍光性部位」をはじめとする多彩な機能性部位を、トリアジドプラットフォームに対して、3度の連続するトリアゾール形成反応により連結できることを明らかにした。加えて、これらの部品の合成においては、対応するアジド化合物から末端アルキン選択的クリック反応によって対応する環状アルキンを合成できることも明らかにした。このとき、環状アルキン部位のアジドに対する反応性抑制を、銅塩の添加によって行うことができており、機能性部位を有するアジド化合物の変換においても、本手法が適用できることを明らかにした。さらに、本手法によるプローブ開発において、長さや架橋部位の構造を変えても同様の連結効率で機能性部位を集積でき、実際に、二重標識型のプローブ分子を迅速合成できることもわかった。本手法によって開発できた二重標識型プローブ分子とタンパク質の修飾に応用したところ、その二重標識にも成功し、実際に導入した部位が示す機能は損なわれないことがわかった。

多機能性分子として、「分子プローブ」が生命科学研究を進めるために重要なツールとして注目を集めている。しかし、マルチモダリティ型分子プローブなどの多機能性分子の合成は容易ではない。これに対して我々は、確実な分子連結法として汎用されるクリック反応を連続して行うことができれば、多彩な多機能性分子を簡便に合成できると考え、その基盤となる手法の開発に取り組んだ。種々の検討の結果、マルチクリックケミストリーに役立つ、環状アルキン部位のアジドに対する反応性を一時的に保護する手法の開発に成功し、アジドとアルキンとの末端アルキン選択的クリック反応を利用した環状アルキン合成法などを実現できた。アジド化合物の反応性向上に成功するとともに、アジドフィルの反応性制御法も開発することができた。想定していた以上の成果が得られたことから、当初の計画以上に進展していると判断した。今後は、実際に機能性部位を配置していくことで、本手法の適用範囲を明らかにするとともに、有用な多機能性分子合成への展開を図る。ケミカルバイオロジー、有機合成化学検討で得られた知見に基づき、様々なアジド基の反応特性の差と機構の異なる3種の反応条件とを組み合わせて利用し、マルチアジド化合物に対する逐次クリック反応による多分子集積法の確立を目指す。具体的には、マルチモダリティー型分子プローブの合成を念頭に、機能性部位を集積するためのプラットフォーム分子として、トリアジドを設計した。環境の異なる3種のアジド基を併せ持つトリアジドは、かさ高い芳香族アジド基、一般的な芳香族アジド基、一般的な脂肪族アジド基を有しており、これらを異種アジド選択的反応でそれぞれ区別して利用すれば、機能性分子を順次連結できると期待される。このとき、「部品」となる機能性分子としてもアジド基を有する分子を合成し、アジドフィルの反応性制御法を活用することで、所望の連結部位を有する機能性分子へと簡便に変換できると考えられる。平成27年度は、機能性分子集積法に関する検討が当初の計画よりも順調に遂行できたことから、平成28年度の多機能性分子集積に関する検討に必要な消耗品費として使用することで、より効率的に研究を遂行できると判断したため。基盤技術の開発に関する検討において、環状アルキンの反応性制御法など、想定よりも多くの成果が得られたため、平成26年度はその解析などに多くの時間を割き、次年度以降の手法開発や新規プローブ開発に必要な消耗品費として使用することでより効率的に研究を遂行できると判断したため。平成28年度の使用額分に関しては、クリック反応を利用した多機能性分子プローブ開発における機能性分子など、消耗品費として使用する計画である。次年度の使用額分に関しては、クリック反応を利用したプローブ開発における試薬などの消耗品費として使用する計画である。
放射線治療により誘導されるPDL1発現亢進機序の次世代シーケンサーを用いた解析

非小細胞肺癌症例における免疫チェックポイント阻害剤が2017年現在、手術・抗がん剤・放射線治療に続く新たな治療手段として標準治療として位置付けられるようになった。しかし、効果予測因子は明らかとなっておらず、医療経済的にも免疫チェックポイント阻害剤の効果予測因子を解明することは重要な課題であると認識されている。本研究は、放射線治療が腫瘍細胞に及ぼす影響をPDL1経路に関して検討することを目的としている。術前に放射線化学療法を施行された症例の治療前検体と手術検体を比較することで、腫瘍細胞にDNA損傷ストレスが生じた場合に、PDL1の発現が変化するかについてヒト検体を持ちて検証するものである。初年度は、ペア検体のPDL1の発現を免疫染色にて評価し、放射線化学療法により腫瘍細胞におけるPDL1の発現が低下することを確認し、Anti Cancer Research誌に上梓した。同時にRNA seqを開始し、解析を並行して行った。次年度では、RNA seqの解析は免疫チェックポイント阻害剤が著効した症例と効果を認めなかった症例で施行し、発現パターンの相違を検証した。その結果、いくつかの候補遺伝子が特定されたが、放射線照射前後での解析では有意な変化を認めなかった。現在、5症例の放射線照射前後のRNA及びDNAを抽出済みであるが、放射線照射後で腫瘍細胞の残存量の多い症例のさらなる集積を行っている段階である。同時に、免疫チェックポイント阻害剤の耐性症例におけるRNA seqなども施行予定である。所属施設変更の為、研究を実施できる期間に制限が生じたため。また、質の良いRNA seqの施行のために、RNA preparationを検討する必要が生じたため。免疫チェックポイント阻害剤の効果の違いによるトランスクリプトーム解析で発現に変化の見られる遺伝子群を、薬剤耐性となった症例で検討する予定である。また、放射線治療の既往にまで対象症例を広げて症例数を増やし、治療前後での発現の変化を解析予定である。同時にRNA seqを開始し、解析を並行して行っている。ペア検体の検体不良などで解析できる症例が20例前後に減少したが、免疫染色の研究を論文化でき、追加での症例集積も順調に行えている。その結果を放射線照射前後の症例でも同様の解析を予定している。前所属施設である先端医療センターが、2017年10月に閉院となり、研究施設も2017年4月で閉鎖となった。2017年7月に、愛知県がんセンターへ所属施設が変更となり、研究継続の体制構築に期間を要した。

次年度では、RNA seqの解析は免疫チェックポイント阻害剤が著効した症例と効果を認めなかった症例で施行し、発現パターンの相違を検証した。その結果、いくつかの候補遺伝子が特定されたが、放射線照射前後での解析では有意な変化を認めなかった。現在、5症例の放射線照射前後のRNA及びDNAを抽出済みであるが、放射線照射後で腫瘍細胞の残存量の多い症例のさらなる集積を行っている段階である。同時に、免疫チェックポイント阻害剤の耐性症例におけるRNA seqなども施行予定である。所属施設変更の為、研究を実施できる期間に制限が生じたため。また、質の良いRNA seqの施行のために、RNA preparationを検討する必要が生じたため。免疫染色の結果を元に、RNA解析などを進めることで、PDL1を誘導する機序の一端を解明できる可能性があるため、RNA解析を継続するとともに、腫瘍DNAの変異burdenなどとの関連も検討する予定である。症例の蓄積は、継続して行う予定である。免疫チェックポイント阻害剤の効果の違いによるトランスクリプトーム解析で、発現に変化の見られる遺伝子群の同定は終了している。今後、同様の症例数を増やし、結果の確認及び、放射線照射前後の症例を当施設でも解析可能とするため、倫理委員会での承認を依頼する予定である。免疫チェックポイント阻害剤の効果の違いによるトランスクリプトーム解析で発現に変化の見られる遺伝子群を、薬剤耐性となった症例で検討する予定である。また、放射線治療の既往にまで対象症例を広げて症例数を増やし、治療前後での発現の変化を解析予定である。次年度は、RNAシーケンスなど経費が必要となる可能性が高く、次年度の経費が必要となります。当センターが神戸市立医療センター市民病院機構に統合されることが2016年に決定し、研究拠点が変更となることから、シーケンスに関する研究の進捗が遅れることとなりました。前所属施設である先端医療センターが、2017年10月に閉院となり、研究施設も2017年4月で閉鎖となった。2017年7月に、愛知県がんセンターへ所属施設が変更となり、研究継続の体制構築及び症例集積に期間を要した。研究拠点を愛知県がんセンターへ移し、さらなる症例蓄積の上、検体の解析を進める予定。
二次医療圏単位の平均余命の基礎的特性及び保健医療状況等との関連に関する疫学的研究

二次医療圏単位の平均余命と保健医療指標,社会・経済指標を算出した上でこれらの関連・および地域格差について検討し,二次医療圏単位のデータの有用性を評価した.研究課題の主たる目的は国民健康保険の医療費の地域差要因を検討することである.医療費の比較には年齢構成を補正した指標である地域差指数を用いた.結果の概要は以下である.1)入院医療費は西日本,北海道で,歯科医療費は大都市部で高い傾向があった.医療費の種類により分布に違いがあった.2)地域差指数と医療施設数に相関があり,医療資源へのアクセスとの関連が示唆された.3)入院医療費においては地域差指数と高齢化率に相関があり,社会的入院が背景にあることが示唆された.二次医療圏単位の平均余命と保健医療指標,社会・経済指標を算出した上でこれらの関連・および地域格差について検討し,二次医療圏単位のデータの有用性を評価した.研究課題の主たる目的は国民健康保険の医療費の地域差要因を検討することである.医療費の比較には年齢構成を補正した指標である地域差指数を用いた.結果の概要は以下である.1)入院医療費は西日本,北海道で,歯科医療費は大都市部で高い傾向があった.医療費の種類により分布に違いがあった.2)地域差指数と医療施設数に相関があり,医療資源へのアクセスとの関連が示唆された.3)入院医療費においては地域差指数と高齢化率に相関があり,社会的入院が背景にあることが示唆された.地域の健康度の指標である平均余命は都道府県と市町村単位で公表されるが、保健医療政策の効果の評価には保健医療サービスの提供単位である二次医療圏単位の値が適切である。今年度は、平均余命の地域差とその影響要因を明らかにするため、二次医療圏単位の平均余命を算出し、地域特性、医療資源配置、医療費の地域格差とその関連を検討した。方法:1)平成19年10月1日現在の二次医療圏単位の平均寿命を以下の手順で算出。(1)平成17年市区町村別平均寿命と同年国勢調査人口を市町村合併前後の対応表により、19年10月1日現在の市区町村別データベースを作成。(2)市区町村を同時期の二次医療圏毎に集約し、二次医療圏単位の平均寿命を算出2)地域特性(高齢化指標:65歳以上人口割合、都市化指標:第三次産業就業者割合)、医療資源配置(病床数人口10万対)、医療費(国保一人当たり実績医療費、老人医療費)等市町村別の各種データを二次医療圏単位に集約。3)1)、2)のデータから二次医療圏別の平均寿命と地域特性等の関連を観察。結果:各指標の分布の幅は、平均寿命(男女全体)80.55-83.85歳、65歳以上人口割合13.1-38.0%、第三次産業就業者割合46.9-84.3%、病床数人口10万対424-3436、実績医療費27-58万円、老人医療費60-111万円であった。平均寿命は第三次産業就業者割合、老人医療費との間に正の相関が、65歳以上人口割合との間に負の相関があった。平均寿命を従属変数にした重回帰分析では、国保実績医療費は正の関連が、65歳以上人口割合、老人医療費に負の関連がみられた。まとめ:国保一人当たり実績医療費、老人医療費ともに二次医療圏により約2倍の開きがあった。平均寿命との間には、国保実績医療費で正の関連、65歳以上人口割合、老人医療費で負の関連があったが、病床数との関連はみられなかった。地域の健康度の指標である半均余命は都道府県と市町村単位で公表されるが、保健医療政策の効果の評価には保健医療サービスの提供単位である二次医療圏単位の値が適切である。そこで平均余命の地域差とその影響要因を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は以下の手順で研究を進めた。1.二次医療圏単位の平均余命の算出1)平成21年度本研究において、平成18年12月31日時点の二次医療圏単位(全国358か所)の平均余命を算出した。2)平成21年10月1日現在の二次医療圏単位(全国348か所)の平均余命を以下の手順で算出した。(1)1)の算出に用いた平成18年12月31日時点の二次医療圏から平成21年10月1日までの市町村合併、および二次医療圏の再編部を市町村合併対応表、および平成21年医療施設調査区分による突合により抽出(2)新たな市町村、二次医療圏ごとに人口規模を考慮した二次医療圏単位の性別平均余命を算出(3)二次医療圏単位の性別平均余命を用いて男女計の平均余命を算出2.各種保健医療政策データと平均余命の対比健康診査(実施率など)、保健指導・健康相談、医師数、医療施設数、病床数、受療率、主要死因の死亡率、国保医療費(全体、老人医療)など、各種データを、先に算出した二次医療圏単位の平均余命と対比させ、分布および相関関係を観察する。現在、公表されている各種データの収集を終え、市町村単位で公表されているものについて平成21年10月1日現在の二次医療圏ごとに集約し、人口規模を考慮した二次医療圏単位の値を算出しているところである。

保健医療サービス、健康水準に関する指標は都道府県、市町村単位で公表されるものが多いが、保健医療政策の評価には保健医療サービスの提供単位である二次医療圏単位が適切である。本研究は保健医療の地域差とその影響要因を明らかにすることが目的である。1.各種保健医療政策データの入手平成17年国勢調査、平成15-19年人口動態、平成21年医療施設調査、平成21年度医療費マップ、平成21年度市町村別決算状況調等から、医療提供状況、社会経済状況、健康水準の指標となるデータを収集した。2.二次医療圏別データベースの作成・二次医療圏単位の値の算出平成21年10月1日現在の二次医療圏単位(全国348か所)を基準とし、入手データを348の二次医療圏単位の値に算出した。その際二次医療圏を構成する市町村の合併・廃止があるため、市町村合併の対応表で突合を行いながら、二次医療圏別データベースを作成した。公表データが実数以外の場合は、人口による加重平均を行い二次医療圏単位の値を算出した。3.各種保健医療政策データの地域差に関する分析医療提供状況(病床数、医師数等)、社会経済状況(年齢構成、産業別就業者割合、一人当たり課税対象額、人口密度等)、健康水準(平均余命、主要死因の死亡率、医療費等)を二次医療圏単位で分布および影響要因を分析するとともに白地図に表示し、地理的な視点から地域差を検討したそのうち、医療費の地域格差と医療資源配置状況/社会経済的状況との関連をみた結果、医療費の地域差は診療種別に異なり、医療資源の配置状況との関連が強いほか、年齢構成による相違を調整した地域差指数と高齢化率に相関があることから、高齢化以外の影響があることが推察できた。