hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミクログリアを介した脳内キニンネットワークの新規構築と炎症の分子病態解明

ブラジキニン(BK)は末梢だけでなく、中枢においても炎症と深い関係があると示唆されている。中枢神経系において免疫を司っているのはミクログリアであり、活性化ミクログリアはマクロファージ同様、様々なサイトカイン等を放出し、炎症や傷害、アルツハイマー病やエイズを含む様々な神経変性疾患の際に重要な役割を果たしていることが報告されている。そこで中枢においてミクログリアにおけるBK受容体とそのシグナル系、およびその機能を検証した・1)ブラジキニンの神経保護作用:意外なことにミクログリアにおけるBKの作用は細菌毒リポポリサッカライド(LPS)によって過剰に遊離されるサイトカイン(腫瘍壊死因子TNF-αやインターロイキン1β)を抑制することが判明した。またそのメカニズムとして、プロスタグランジンE2の放出とEP2/EP4受容体を介する細胞内サイクリックAMPの上昇によるものであることを解明した。さらに、ニューロン・ミクログリア共培養下でLPSによって引き起こされるニューロン死をブラジキニンが軽減するかどうかを検証したところ、用量依存的に神経細胞死を減少させた。一方、ニューロンにもBK受容体があるので、TNF-αによって直接引き起こされるニューロン死がBKによって軽減されるかどうかを検証したところ、ニューロンしか存在しない場合はBKにニューロン死抑制作用はなかった。この結果より、BKはミクログリアに作用し、おそらくミクログリアのB1受容体を介してLPSによる過剰な炎症性サイトカインの放出を抑制し、炎症性サイトカインによるニューロン死を軽減させることが示唆された(Nodaら、2006)。2)ブラジキニンによるミクログリアの遊走性増加:遊走性増加のメカニズムとして炎症・障害時にしか発現してこないタイプのB1受容体が機能していること、Gタンパク質を介したCa依存性カリウムチャネルの開口が必須であることを発見した(Ifukuら、2005)。また、ベルリン・MDCの協力を得てBK受容体ノックアウトマウスを用いてケモタキシス(BKが存在する方向へ移動していく性質)を検討したところ、やはりB1受容体が主役を担っていることが判明した。さらにBKとATPによる遊走性増加のメカニズムを比較検討したところ、全く異なるメカニズムであることが判明した(Ifukuら、投稿準備中)。中枢におけるブラジキニンの細胞・分子レベル機能解析:ミクログリアにおける機能解明ブラジキニンは炎症と深い関係がある。そこで、中枢においてミクログリアにおけるブラジキニン受容体とそのシグナル系、およびその機能を検証した。1)スライス・パッチによるキニン受容体の電気生理学的機能確認(野田)キニン受容体は神経細胞や他のグリア細胞にも存在するのでキニンネットワークの影響を考慮にいれる必要がある。そこで、ミクログリアのスライス・パッチを行い、ブラジキニンの影響について電気生理学的に解析した。2)ミクログリアからのサイトカイン放出制御(野田・和田)ブラジキニンによってミクログリアから一酸化窒素の放出が観察された。腫瘍壊死因子(TNF-・)はブラジキニン単独では変化しないものの、バクテリア毒(リポポリサッカライド:LPS)による大量放出がブラジキニンで抑制された。

これはブラジキニンによるプロスタグランジンの放出とそれによる細胞内サイクリックAMPによることが示唆された。また、スライス標本ではLPSによる神経傷害がブラジキニンで改善された。つまり、ブラジキニンはミクログリアを介して炎症防御、神経傷害改善の働きをしていることが示唆された。このようにミクログリアを介した負のサイトカイン制御機構を構築し、新たな脳内キニンワールドの提唱する基盤を作った。中枢におけるブラジキニンの細胞・分子レベル機能解析:ミクログリアにおける機能解明ブラジキニンは末梢だけでなく、中枢においても炎症と深い関係があると示唆されている。中枢神経系において免疫を司っているのはミクログリアであり、活性化ミクログリアはマクロファージ同様、様々なサイトカイン等を放出し、炎症や傷害、アルツハイマー病やエイズを含む様々な神経変性疾患の際に重要な役割を果たしていることが報告されている。そこで中枢においてミクログリアにおけるブラジキニン受容体とそのシグナル系、およびその機能を検証した・1)ブラジキニンの神経保護作用:意外なことにミクログリアにおけるブラジキニンの作用は細菌毒リポポリサッカライド(LPS)によって過剰に遊離されるサイトカイン(腫瘍壊死因子TNF-alphaやインターロイキン1beta)を抑制することが判明した。またそのメカニズムとして、プロスタグランジンE2の放出とEP2/EP4受容体を介する細胞内サイクリックAMPの上昇によるものであることを解明した。さらに、ニューロン・ミクログリア共培養下でLPSによって引き起こされるニューロン死をブラジキニンが軽減するかどうかを検証したところ、用量依存的に神経細胞死を減少させた。一方、ニューロンにもブラジキニン受容体があるので、TNF-alphaによって直接引き起こされるニューロン死がブラジキニンによって軽減されるかどうかを検証したところ、ニューロンしか存在しない場合はブラジキニンにニューロン死抑制作用はなかった。この結果より、ブラジキニンはミクログリアに作用し、おそらくミクログリアのB1受容体を介してLPSによる過剰な炎症性サイトカインの放出を抑制し、炎症性サイトカインによるニューロン死を軽減させることが示唆された(Nodaら、2006)。2)ブラジキニンによるミクログリアの遊走性増加:遊走性増加のメカニズムとして炎症・障害時にしか発現してこないタイプのB1受容体が機能していること、Gタンパク質を介したCa依存性カリウムチャネルの開口が必須であることを発見した(Ifukuら、2005)。また、ベルリン・MDCの協力を得てブラジキニン受容体ノックアウトマウスを用いてケモタキシス(ブラジキニンが存在する方向へ移動していく性質)を検討したところ、やはりB1受容体が主役を担っていることが判明した。さらにブラジキニンとATPによる遊走性増加のメカニズムを比較検討したところ、全く異なるメカニズムであることが判明した(Ifukuら、投稿準備中)。
Si-Ca複合化リン循環媒体材料の開発およびリン循環システムの構築に関する研究

リンは代替の効かない枯渇資源であることから、現在、持続可能なリン資源循環システムの発展が切望されている。本研究課題では、廃棄物であるもみ殻とカキ殻を利用したリン循環材料の開発に向けて、最適な作製手法を開発すると同時にリンを回収した循環材料からのリン脱離に及ぼす環境因子の影響を評価し、もみ殻とカキ殻の複合化炭素化物を利用した水田におけるリン循環の実証試験と新規のリン循環システムを構築する。
ミトコンドリア病の発症病態及びスクリーニングに関する研究

ミトコンドリア病の病態解明のため,その代表的病型であるMELASを基に、mtDNAを除いたHeLa細胞(ρ0細胞)とA3243G変異を持つ線維芽細胞とり脱核し,融合して得られた細胞(ダイブリット)を用いての解析を行った結果、90%の変異率をもつ細胞で複合体Iの活性および酵素蛋白発現の著明な低下が認められた。クローン化細胞及び融合細胞の両実験とも細胞内のmtDNA変異の割合が一定の値を超えるとまず複合体I酵素の低下を示し、変異の割合の増加と共に他の酵素障害を示したことから,A3243G変異がMELASの病態を引き起こす一次的原因であることを証明した。さらにMELAS患者においてmtDNAの変異率と発症年齢も明確な負の関係を示したので,加齢と発症との関わりについて検討した。まず正常者の各年齢の線維芽細胞の電子伝達系酵素を測定し,加齢とともに複合体IVの活性が低下することを見いだした。次に複合体IV活性の著明な低下を示した97歳の正常者の線維芽細胞を用い加齢の病態を検討した結果,同細胞のmtDNAには量の異常や大きな欠失は認めないが,電子伝達系酵素蛋白の発現の低下を認めた。しかし脱核し,ρ0細胞と融合したサイブリットでは全く正常酵素活性を示し,酵素蛋白の発現も正常化した。加齢による電子伝達系酵素活性低下の一次的原因はmtDNAではなく,核DNAの関与によることを明確にした。またmtDNA変異を導入した細胞と加齢者の線維芽細胞はTCAサイクルの機能低下の点では同じ動態を示した。以上より,mtDNAの点変異は電子伝達系酵素活性の低下をもたらし,変異率が高い場合は変異そのものによる電子伝達系機能障害で早期に発症し,変異率が低い場合でも,加齢による電子伝達系機能の低下と相まって発症することを初めて明らかにした。1)FACScanを用いたミトコンドリア機能障害のスクリーニングPDH欠損とMELASの線維芽細胞をFACScanで解析し,これらの細胞が正常対照と違ったパターンを示すことが証明された.現在地の欠損細胞を検討中である.2)培養細胞の電子伝達系酵素活性測定およびATP産生能の検索ミトコンドリア病では電子伝達系酵素の複合体Iが最も障害されやすいが,測定上細胞内膜のATP産生に関与する酵素(rotenone sensitive)の測定は非常に困難である.今回われわれは1mg/mlのジギトニンを1分間処理し,細胞質を取り除くことにより電子伝達系酵素活性測定法を確立した.またmtDNA変異をもつ細胞のinvitro系での生体内のredox stateを培養細胞をglucose添加PBSでインキュベーション後,乳酸・ピルビン酸を測定しその比を求めることによりredoxを証明した.ATP産生をルミノメーターを用いて測定する方法は現在進行中である.3)SV40を用いた変異ミトコンドリア病態解明mtDNAの点変異(MELAS変異)及び欠失をもつ病例の培養線維芽細胞に複製開始部欠損SV40DNAをlipofectinを用いて導入し,クローン化後形質が安定した細胞を得た.ミトコンドリアDNAの変異率の違いでの電子伝達系酵素測定の結果,従来言われているより低変異率で電子伝達系機能障害を認めることが証明された.またmtDNAを除去したHeLa細胞(ρ0細胞)とmtDNA変異を有する線維芽細胞との融合細胞(cybrid)はすでに準備できた.ミトコンドリア病の病態解明のため、その代表的病型であるMELASを基に、昨年度はA3243G変異を持つ培養皮膚線維芽細胞をSV40でクローン化し解析した。

本年度はmtDNAを除いたHeLa細胞(ρ0細胞)とA3243G変異を持つ線維芽細胞より脱核し,融合して得られた細胞(サイブリット)を用いての解析を行った結果、90%の変異率をもつ細胞で複合体Iの活性および酵素蛋白発現の著明な低下が認められた。クローン化細胞及び融合細胞の両実験とも細胞内のmtDNA変異の割合が一定の値を越えるとまず複合体I酵素の低下を示し,変異の割合の増加と共に他の酵素障害を示したことから,A3243G変異がMELASの病態を引き起こす一次的原因であることを証明した。さらにMELAS患者においてmtDNAの変異率と発症年齢も明確な負の関係を示したので,加齢と発症との関わりについて検討した。まず正常者の各年齢の線維芽細胞の電子伝達系酵素を測定し,加齢とともに複合体IVの活性が低下することを見いだした。次に複合体IV活性の著明な低下を示した97歳の正常者の線維芽細胞を用い加齢の病態を検討した結果,同細胞のmtDNAには量の異常や大きな欠失は認めないが,電子伝達系酵素蛋白の発現の低下を認めた。しかし脱核し,ρ0細胞と融合したサイブリットでは全く正常酵素活性を示し,酵素蛋白の発現も正常化した。加齢による電子伝達系酵素活性低下の一次的原因はmtDNAではなく,核DNAの関与によることを明確にした。またmtDNA変異を導入した細胞と加齢者の線維芽細胞はTCAサイクルの機能低下の点では同じ動態を示した。以上より,mtDNAの点変異は電子伝達系酵素活性の低下をもたらし,変異率が高い場合は変異そのものによる電子伝達系機能障害で早期に発症し,変異率が低い場合でも,加齢による電子伝達系機能の低下と相まって発症することを初めて明らかにした。
原子・分子・輻射過程を伴うプラズマの相乗的複雑性と応用に関する研究

プラズマ生成に関わる複雑なダイナミックスや構造形成現象を解明するため、高温プラズマの記述に優れているプラズマ粒子手法を基礎に、それに原子・分子過程や衝突・緩和過程などのミクロな物理過程を組み込んだ拡張型統合化シミュレーションコード(EPIC3D)の開発を行った.これにより、高強度レーザーと様々な物質(クラスターや固体薄膜など)との相互作用や放電・雷過程などにおいて現出する特異な構造を有する電離過程や分岐現象などの素過程を明らかにした.プラズマ生成に関わる複雑なダイナミックスや構造形成現象を解明するため、高温プラズマの記述に優れているプラズマ粒子手法を基礎に、それに原子・分子過程や衝突・緩和過程などのミクロな物理過程を組み込んだ拡張型統合化シミュレーションコード(EPIC3D)の開発を行った.これにより、高強度レーザーと様々な物質(クラスターや固体薄膜など)との相互作用や放電・雷過程などにおいて現出する特異な構造を有する電離過程や分岐現象などの素過程を明らかにした.本研究は「無衝突プラズマとしてのマクロなダイナミックス」と「原子・分子過程や衝突緩和過程などのデバイ長内部のミクロなダイナミックス」の結合によって作りだされる複雑なプラズマ過程を「相乗的複雑性」と位置づけ、この過程によって支配されるプラズマの動力学の構築を行うとともに、そのような新奇なプラズマ特性を生かした応用研究や宇宙プラズマ物理学への学術展開を図ることを目的とする。平成18年度は以下の研究を進展させた。1)プラズマ手法を基礎に、電磁場や粒子衝突による物質の電離・再結合過程、生成された荷電粒子間のクーロン衝突や緩和過程等の様々なミクロ過程をモデル的に導入したシミュレーションコードEPIC3Dの開発を進めた。開発したEPIC3に用いて、極短パルスレーザーとネオンやアルゴンなどの高い価数原子からなるクラスターおよび固体薄膜との相互作用シミュレーションを行い、物質形状と電離過程および緩和過程が強くリンクした過渡過程とそれに伴う顕著な構造形成現象を見出すことに成功した。特に、(1)クラスター表面において入射レーザー強度を大きく上回る分極場が生成され、それによって高価数のイオンが生成されること、(2)この高価数イオンは非等方的なクーロン膨張過程を通して高エネルギーイオンの生成に大きく寄与すること、(3)レーザー光が伝播しないクラスターの中心領域においても、表面で加速された電子の二次衝突による電子衝突イオン化に加え、ミクロスケールの局所的な波動が励起され、その電場によるイオン化がクラスターの電離状態と膨張ダイナミックスに重要な影響を与えること、などを見出した。2)相乗的複雑性の典型例として、核融合プラズマの輸送を支配するミクロな乱流とその非線形相互作用によって生成されるマクロな帯状流生成のダイナミックスに関する研究を進展させた。特に、電子スケールのミクロな乱流が生成する帯状流に対するイオンスケールの平均流の影響について理論モデルを構築し、ミクロスケールとマクロスケールの相互作用に関して理解を進展させた。本件は、平成19年度に計画していた統合化粒子コード(EPIC3D)による高強度レーザーと物質との相互作用研究に関して、単一光子および多光子吸収による光電離過程などのモデル化を発展させ、平成20年に繰り越して行った研究である。主要な研究成果は以下の通り。1)放電・雷過程において重要な役割を果たす電子・中性粒子衝突をEPIC3Dに導入した。また、X線自由電子レーザーなど、100nmから50nm、さらには1nmから0.1nmの短波長のレーザーと物質との相互作用で重要になる単一光子あるいは多光子吸収による光電離過程のモデル化を行うとともに、これをEPIC3Dに導入した。また、高強度のX線による内殻電離過程やAuger過程も導入した。特に、単一光子あるいは多光子吸収による光電離過程については、シミュレーション中でも断面積の計算負荷を低減するため内挿表を導入して計算負荷の向上を図った。2)単一光子あるいは多光子吸収による光電離過程を取り入れたEPICによるシミュレーションにより、波長が50nmの高強度X線自由電子レーザーとクラスター(アルゴン)との相互作用のシミュレーションを実施した。50nmのレーザーでは遮断密度がクラスターの固体密度を上回ることからレーザーがクラスター内部を伝播する。このため、相互作用の物理過程は波長が800nmの通常のレーザーと異なり、レーザーがバルク固体と直接相互作用することになる。このため、クラスターの中心領域から電離が進行するとともに、高温に加熱されることが分かった。また、電子の振動距離が短いことから、電子衝突による電離過程が高価数イオン生成の主要な要員であることが明らかになった。また、高エネルギー電子の生成率が低いことからクラスターの崩壊過程は両極性電場による流体運動によって支配されることが分かった。また、生成されるイオンのエネルギー分布も低く抑制される。平成20年度は以下の研究を進展させた。1)統合化粒子コード(EPIC3D)における原子過程の高度化:これまでのトンネルイオン化過程や電子衝突によるイオン化に加えて、単一光子および多光子吸収による光電離過程やX線による内殻電離過程、Auger過程導入し、遠紫外からEUV領域、X線領域の幅広い波長領域において電離素過程を扱うことができるコードに発展させた。これにより、これまでの可視光領域のレーザーと物質との相互作用に加え、EUVやX線領域の電磁波やレーザーと物質との相互作用を含む単波長領域の高エネルギー密度科学の研究を展開することができるようになった。

2)高強度レーザーに照射された固体炭素の電離ダイナミックスの研究:EPIC3Dをより、高強度レーザーに照射された固体炭素の電離過程の大規模シミュレーションを実現し、レーザー光が伝播しない固体内部において、電離波によって航跡場(プラズマ波)が励起され、それによって電離波面が自己維持される電離波伝播の新しい物理機構を発見した3) X線自由電子レーザー(XFEL)に照射された生体分子のダイナミックス研究: X線自由電子レーザーによる生体高分子の回折像取得の研究の一貫として、X線が内殻電離過程により吸収されると10keVレベルの高エネルギー電子が発生し、それにより生体高分子が破壊される可能性がある。本研究では、生体高分子を同サイズのクラスターに見立て、EPIC3Dを用いてX線レーザーとクラスターとの相互作用シミュレーションを行うことにより、X線の吸収過程とクラスターの崩壊過程の詳細を解析するとともに、許容されるX線レーザーの許容値を評価した。4)ミクロなプラズマ乱流とMHDモードの相互作用に関する研究:時空間スケールの異なるミクロな乱流とマクロなMHDモードの相互作用のシミュレーションとそれに基づく理論研究を推進し、MHDモードが乱流輸送に果たす役割を明らかにした。
Bessel関数系とJonesの指数理論

OcneanuはDynkin図形A_nなどに対応してJonesの指数をもつsubfactorがあること、そして、その指数がDynkin図形のCoxeter数m=n+1をもちいて4cos^2π/mと表せることを示した。一方、不確定特異点をもつ線型微分方程式の分類理論でいう不変量がBesselの微分方程式に対して-4cos^2πνとなり、ν=1/nとして符号を反転するとII_1-factorのJones指数となることから、これらの間にはなにか深い関連があるものと考えられる。一般Airy関数系と4cos^2π/mをJonesの指数にもつsubfactorとの関連を明らかにすること、すなわち、一般Airy関数系とJones代数の間の公式レベル以上の関連、すなわち、構造的な関連を明らかにすること、一般Airy関数系とDynkin図形A_nの間の関係を明らかにすることを目的としている。一般Airy関数系の積分表示を手掛かりにして、resurgentな観点からnが小さなときの関連は分かった。表・公式集をデータ・ベース的に整備することもすこしずつではあるが行っている。
非哺乳類脳を哺乳類脳へと人工的に変えることは可能であるか？

本研究計画においてはじめに、大脳新皮質形成と獲得の鍵となる分子の同定を行なった。特有の6層構造を持つ哺乳類脳(大脳新皮質)と、層構造を持たない非哺乳類脳(大脳皮質)における細胞種の比較をしたところ、大脳新皮質の最上部に位置し、最も早く分化するCR細胞のみが、哺乳類より爆発的に終脳表層に増加していることがわかった。そこで経時的なin vivoマイクロアレイ、及び生体内クロマチン免疫沈降法による網羅的な遺伝子解析を行い、哺乳類特異的なCR細胞発現遺伝子の抽出をした結果、候補遺伝子を44個まで絞った。さらにこれらの候補遺伝子の発現比較解析をマウス(哺乳類)、マーモセット(霊長類)、ニワトリ(鳥類)、ヤモリ(爬虫類)の胎児脳を用いて行なった結果、最終的に8個の新規哺乳類CR細胞発現遺伝子を同定した。次に新規哺乳類CR細胞発現遺伝子群を、ニワトリ胚にin ovo electroporationを用いて哺乳類型のCR細胞遺伝子を強制発現させ、ニワトリ脳(核構造)を人工的に哺乳類型脳(6層構造)へと変換させることを試みた。複数の哺乳類型CR遺伝子過剰発現ベクターを作製し、それらがニワトリ胚で正常に発現誘導が行なわれることを確認した。複数の遺伝子を過剰発現により機能解析を行った結果、CR細胞特異的な接線方向への細胞移動を促進させる遺伝子や、哺乳類特異的なradial glial fiberの伸長を促す遺伝子も確認できた。胚操作後の長期間の培養が困難であるため、現在のところ顕著な構造変換まで観察することは出来なかったが、構造変換に重要な哺乳類特異的発生現象の誘導を可能にしたことから、導入遺伝子の選択や培養法の向上により、より顕著な「哺乳類型非哺乳類脳」の作製を進めることが出来る基礎的な研究結果が得られた。
バイオミメティックな外筋・内骨格型服ロボットの開発

本研究では、人の筋肉の構造/構成を模倣した服型の装着型ロボットを開発した。人の筋線維のように細い線状アクチュエータを並列に配置した服型ロボットを開発し、人の歩行支援が可能かを検証した。服型ロボットを装着した状態で歩行をすると、装着しない時よりも膝が高く上がった状態で歩行ができ、転倒の原因となる躓きを予防できる可能性が示された。本研究では、ハードウェア、ソフトウェアの両方で人の筋肉の構造/構成を模倣したバイオミメティックな服型の装着型ロボットを開発する。これまでに装着型ロボットは多く開発されているものの,重量は重く,装着感という点で違和感を与えるものであった.本課題では,フレキシブルかつ柔軟/軽量な装着型ロボット(服型ロボット)の開発を目的とする.技術的には,人の筋肉の構造(アクチュエータの並列分散構造)や制御(確率共鳴現象の利用)を課題として取り組む。これにより,「一般の人が手軽に使える装着型の服型ロボット」の開発が実現でき,あたかも“人のもう一つの筋肉"として振る舞い,誰でも気軽に装着でき,日常動作を柔軟に支援することをコンセプトと新しい概念のロボットを実現する.本年度は特に、1)試作機の開発,および評価を実施する.具体的には,柔軟性,耐熱性,伝熱性,電気伝導性などの評価を実施する.2)試作機に制御器を実装し,動作させる.その結果から,発生可能な力,速度などの機械的な項目に関して評価を実施する.3)服の中にSMAアクチュエータを搭載するための手法を考案する.4)SMAアクチュエータに関するモデル化を実施し,それらの駆動のシミュレーションを実施するためのコンピュータプログラムを開発する.開発したシミュレーションにより,確率共鳴を利用した制御系の検討を行う.5)確率共鳴を利用した制御系の検討のためのシミュレーションによる検討から,制御系の第一次設計(1自由度を持つ関節の制御用)を完成させる.6)確率共鳴による多数のアクチュエータの協調制御に関する,基礎的な検討用に基礎実験用の機器を製作する、という6項目について取り組みを実施した。これにより,「一般の人が手軽に使える装着型の服型ロボット」の開発が実現でき,あたかも“人のもう一つの筋肉"として振る舞い,誰でも気軽に装着でき,日常動作を柔軟に支援することをコンセプトと新しい概念のロボットを実現する.特に、平成27年度においては、ハードウェアにおいては、平成26年度に開発した試作機を発展させ,歩行支援に向けた16自由度を有する形状記憶合金を配置した確率共鳴制御機能付きのロボットを開発した。また、人における装着評価を行い、安全性の評価を行うとともに、歩行時のフットクリアランスの向上を確認した。交付申請時のH26計画で予定していた以下の項目に関して、計画通り実施できたため。ハードウエア開発1)服の中にSMAアクチュエータを搭載するための手法を考案,および設備を調査・購入する.必要に応じて専門家などへの相談や,購入した機器を委託して,目的に適う使用にするために設備への機能追加,改良を実施する.2)試作機(1自由度を持つ関節のアシスト用機器)の開発,および評価を実施する.具体的には,柔軟性,耐熱性,伝熱性,電気伝導性などの評価を実施する.3)試作機(1自由度を持つ関節のアシスト用機器)に制御器を実装し,動作させる.その結果から,発生可能な力,速度などの機械的な項目に関して評価を実施する.ソフトウエア開発4)SMAアクチュエータに関するモデル化を実施し,それらの駆動のシミュレーションを実施するためのコンピュータプログラムを開発する.開発したシミュレーションにより,確率共鳴を利用した制御系の検討を行う.5)確率共鳴を利用した制御系の検討のためのシミュレーションによる検討から,制御系の第一次設計(1自由度を持つ関節の制御用)を完成させる.6)確率共鳴による多数のアクチュエータの協調制御に関する,基礎的な検討用に基礎実験用の機器を製作する生活支援ロボティクス交付申請時の計画通り、H27年度はH26年度の成果をもとにウエアラブルな装置を開発する。それを用いた歩行実験を行い、安全性評価、アシスト評価を実施する.体制は継続して、早稲田大学藤江正克教授、小林洋准教授、企業と連携しながら、研究開発を推進する。ハード開発の連携企業などが大学周辺の企業と実現することができ、出張費が約10万円計画より少なくなったため。次年度はアシスト用ハードウエアの開発を進めるため、全体の多く(約100万円)をハードウエア開発費に当てる。また、開発したハードウエアの評価および評価結果を含めた学会発表や論文発表を行う予定で有り、旅費約40万円および論文投稿費約25万円を計画している。
曲面護岸に作用する衝撃砕波力の特性と発生メカニズム

本研究は、円弧状の断面を有する曲面護岸に作用する衝撃砕波力の特性と発生メカニズムを、水槽実験と数値計算により明らかにすることを目的におこなった。護岸に作用する衝撃砕波力の大きさは、護岸前面における砕波状況によって異なる。そこで、代表的な波浪条件と護岸断面形状について、護岸に作用する衝撃砕波圧の特性を実験により調べた。実験は、九州大学工学部所有の大型2次元造波装置を用い、沖波条件、護岸設置水深、護岸形状、消波工空隙率が異なる場合について護岸に作用する波圧分布を測定した。その結果、沖波波高(H_O)相当の静水圧の4.55倍程度の最大波圧が、静水面上から護岸天端高さの1020%の間に生じることが明らかとなった。また、最大波圧の大きさは、護岸前面での砕波状況に大きく依存し、護岸の相対設置水深h/H_O(hは護岸設置水深)が1以下と小さい場合は消波工の沖側で砕波が生じ、砕波後の減衰した波が護岸に作用するため、最大波圧は沖波波高相当の静水圧の2倍以下程度と小さく、また、相対設置水深が3以上と大きい場合も、護岸前面での砕波は生じないため作用波圧は比較的小さい値を示した。一方、相対設置水深が13では、護岸直前で砕波が生じるため非常に大きな波圧が生じた。このように、護岸前面での砕波状況は、護岸に作用する最大波圧値に大きく影響するため、数値計算により護岸前面での砕波形式の分類をおこなった。計算は、ポテンシャル理論に基づく境界要素法を用いておこない、砕波直前までの波面の様子を追跡し、砕波位置と波面の巻きみの様子を求めた。なお、計算では、消波工領域にはDarcy則を適用して波浪減衰の効果を便宜的に与えた。数値計算から求めた砕波位置は実験で観察された砕波位置をある程度再現していたが、入射波の非線形性が大きくなるにしたがって、両者の一致の程度は悪くなる傾向が見られた。これは、強非線形の条件下では、消波工領域へのDarcy則の適用に限界があることと、消波工上での越波の効果が数値計算に加味されていないためと考えられる。これら、数値計算の精度の向上は今後の研究課題である。
３次元コンプライアント・メカニズムによるマイクロシステムの構築手法

可動部分を有するマイクロシステムでは,部品が小さく組立てが難しいため,コンプライアント・メカニズム(柔軟なヒンジと硬い構造体の一体化メカニズム)が提案されている.2次元のコンプライアント・メカニズムは数式モデル化も容易で,MEMSの重要設計手法である.3次元では数式モデルの3Dプリンタによる報告だけで,MEMSプロセスでは実現されていない.MEMSプロセスは高精度にセンサやアクチュエータを集積できるが,本質的には2次元の平面微細加工技術である.MEMSプロセスによる折り上げ構造体に,柔軟な素材による形状異方性を持つヒンジ部を埋め込み,3次元コンプライアント・メカニズムを実現する.可動部分を有するマイクロシステムでは,部品が小さく組立てが難しいため,コンプライアント・メカニズム(柔軟なヒンジと硬い構造体の一体化メカニズム)が提案されている.2次元のコンプライアント・メカニズムは数式モデル化も容易で,MEMSの重要設計手法である.3次元では数式モデルの3Dプリンタによる報告だけで,MEMSプロセスでは実現されていない.MEMSプロセスは高精度にセンサやアクチュエータを集積できるが,本質的には2次元の平面微細加工技術である.MEMSプロセスによる折り上げ構造体に,柔軟な素材による形状異方性を持つヒンジ部を埋め込み,3次元コンプライアント・メカニズムを実現する.
全身麻酔中の体温低下防止に関する臨床的研究

全身麻酔を受ける患者の80%が術中低体温になるといわれている。この術中の体温低下は,同様のパターンをとることが多いと報告されている。すなわち,麻酔導入後最初の1時間で中枢温は0.51.5°C急速に低下,その後の23時間で徐々に低下,それ以降は体温低下は停止し安定する。今回,口腔外科手術患者の体温変動を観察し,定説とは若干異なる結果を得た。[結果]1.末梢温,末梢血流量は麻酔導入直後より急上昇し,以後大きな変化を示さなかった。2.中枢温は導入直後より低下した(1.0±0.4°C)。しかし31.4±5.5分後に低下は停止し、以後上昇した。その経時的変化に有意差を認めた。3.平均皮膚温は導入直後より低下した(0.5±0.3°C)。しかし17.0±7.8分後に低下は停止し,以後上昇した。4.全症例において,平均皮膚温の再上昇が中枢温の再上昇に先行した。[考察]麻酔導入直後の中枢温の低下は,麻酔薬により末梢血管が拡張し,中枢の熱が冷えている末梢組織へ移動するためと考えられており,本研究結果もこれに矛盾しない。しかし本研究では,中枢温低下は早期に停止し上昇した。平均皮膚温も導入直後低下したが,中枢温よりも先んじて再上昇を開始した。平均皮膚温の低下は,麻酔導入時に身体が低温環境に暴露したため,再上昇は導入後の適切な保温により,中枢から移動した熱の体表からの損失を押さえたためと考えられる。これが中枢温低下の早期停止および復温につながったと考察した。本研究で注目している再分布性低体温は,体内における熱の中枢から末梢組織への再分布によるものと考えられている。麻酔導入時の熱の中枢から末梢へのシフトを観察するため、中枢温、末梢皮膚温、平均皮膚温(Ramana thanの4点法による)、末梢血流量を測定した。[結果]1.麻酔導入前の低温環境により、手術室入室時の患者の末梢皮膚温は低下しており、平均皮膚温も低値であった。レーザー血流計による末梢血流量の測定により血流量の減少が観察され、体温調節性の末梢血管収縮を血流測定により確認することができた。2.麻酔導入直後より末梢皮膚温は上昇し、平均皮膚温も上昇した。レーザー血流計による末梢血流量測定では、末梢血流は麻酔導入直後より急激に増加し高値を示した。この血流量の変化は皮膚温の変化に先行して認められた。[考察および今後の展開]麻酔薬の直接作用による末梢血管の拡張は,レーザー血流計による末梢血流量の変化を観察することにより確認できることが示唆された。また、熱の中枢から末梢へのシフトの開始、すなわち再分布性低体温の開始は、レーザー血流計による末梢血流量の急激な増加の時期に一致する可能性が推測された。今後、レーザー血流計にて末梢血流量の変化を観察すること、それに続いて起こる末梢皮膚温と中枢温の変化を観察することにより、末梢血管の血流量の変化がどのように中枢温の低下に影響を及ぼすかを追求していきたい。
経口免疫寛容を用いた肝臓移植時の拒絶反応の制御に関する実験的研究

ドナーに雄性BN、レシピエントに雄性Lewisラットを用いて、アログラフトが移殖された場合のレシピエントのリンパ球のサイトカインを介する免疫反応の変化を検討する目的で、ドナーの皮膚をレシピエントに移殖し、移殖後に無治療群、経門脈的ドナーリンパ球投与群、経静脈的ドナーリンパ球投与群を作成し、移殖術後4,6,8,10日後のレシピエントリンパ球とドナー抗原によるone way MLR法を行った。その結果、各群ともに術後46日にかけて、MLRは増加した。しかし術後8日目と10日目においてレシピエントの血清を添加したMLRの経門脈的投与群は、経静脈的投与群とコントロール群に比し、有意に抑制され,血清添加MLR中の上清では,経静脈的投与群でINFが高値,経門脈的投与群ではIL10,IL4が高値であった.以上の結果から、アロ移植片が拒絶されるためにレシピエントのリンパ球は、術後46日目に活性化されること、経門脈的投与では、レシピエントの血清中にアロ移殖片に対する免疫反応をヘルパーリンパ球のTh2へのシフトが生じることが判明した.そこで,ドナーに雄性BN、レシピエントに雄性Lewisラットを用いて異所性心移植モデルを作成し,治療濃度に満たないFK506を用いて,FK506非投与群,心移植作成後03日のFK506投与群,心移植モデル作成後36日のFK506投与群をそれぞれ作成し,さらにドナーリンパ球非投与,経静脈的投与,経門脈的投与により9群にわけてグラフト生存率を検討した.その結果,FK506を術後36日に投与し,経門脈的ドナーリンパ球を投与した群が,他の8群に比べてグラフト生存率が有意に延長した.以上の結果を第101回日本外科学会,第37回日本移植学会,2001年度国際免疫学会で発表した.この結果から考察を加え,Journal of Cardiac Surgeryに投稿中である.本研究における研究実績の概要は以下に述べるとおりである。ドナーに雄性BN、レシピエントに雄性Lewisラットを用いて、心移植モデルを作成した。まず、心移植モデルで、免疫抑制操作を行わない群を作成し、移植心が拒絶反応のためにgraft lossに陥る時期を検討した結果、その時期は8±2日であった。次に心移殖モデル作成直後に、ドナーより採取した脾細胞を経静脈的投与した群と経門脈的投与した群とで、術後の生着期間を検討した。その結果、両群ともに、移殖心は術後7日以内に拒絶反応を惹起し、無治療群と同様の結果であった。次に、アログラフトが移殖された場合のレシピエントのリンパ球のサイトカインを介する免疫反応の変化を検討する目的で、ドナーの皮膚をレシピエントに移殖し、移殖後に無治療群、経門脈的投与群、経静脈的投与群を作成し、移殖術後4,6,8,10日後のレシピエントリンパ球とドナー抗原によるone wayMLR法を行った。しかし術後8日目と10日目においてレシピエントの血清を添加したMLRの経門脈的投与群は、経静脈的投与群とコントロール群に比し、有意に抑制されていた。以上の結果から、アロ移植片が拒絶されるためにレシピエントのリンパ球は、術後46日目に活性化されること、経門脈的投与では、レシピエントの血清中にアロ移殖片に対する免疫反応を抑制する物質が存在し、投与からその効果発現に8日間のタイムラグがあることが判明した。まず、レシピエントの血清中に存在する免疫反応抑制物質として、サイトカインを測定した。まず皮膚移植モデルを用いて、経門脈的投与群、経静脈的投与群、無治療群を作成し、術後8日目のサイトカインを測定した。そのデータは蓄積中である。また、同様の検討を肝移殖モデルでも行っており、データを蓄積している。しかし術後8日目と10日目においてレシピエントの血清を添加したMLRの経門脈的投与群は、経静脈的投与群とコントロール群に比し、有意に抑制され,血清添加MLR中の上清では,経静脈的投与群でINFが高値,経門脈的投与群ではIL10,IL4が高値であった.以上の結果から、アロ移植片が拒絶されるためにレシピエントのリンパ球は、術後46日目に活性化されること、経門脈的投与では、レシピエントの血清中にアロ移殖片に対する免疫反応をヘルパーリンパ球のTh2へのシフトが生じることが判明した.

そこで,ドナーに雄性BN、レシピエントに雄性Lewisラットを用いて異所性心移植モデルを作成し,治療濃度に満たないFK506を用いて,FK506非投与群,心移植作成後03日のFK506投与群,心移植モデル作成後36日のFK506投与群をそれぞれ作成し,さらにドナーリンパ球非投与,経静脈的投与,経門脈的投与により9群にわけてグラフト生存率を検討した.その結果,FK506を術後36日に投与し,経門脈的ドナーリンパ球を投与した群が,他の8群に比べてグラフト生存率が有意に延長した.以上の結果を第101回日本外科学会,第37回日本移植学会,2001年度国際免疫学会で発表した.この結果から考察を加え,Journal of Cardiac Surgeryに投稿中である.
キラル溶媒和法による有機化合物の非経験的絶対配置決定法

本研究は、アミンを代表例としたキラル溶媒和法による有機化合物の光学純度および絶対配置の非経験的決定法の確立を目的とした。研究成果として、1.基質に対面する芳香族環を変えたビアリルカルボン酸、スルホン酸およびアミンを合成した。そのうち以下に示した軸性キラル化合物の光学活性体調製法も確立した。1-(1'-Pyrenyl)-2-naphthoic cacid(PYNA,1),3,5-dichloro-2-(4',8'-dimethoxy-1'-naphthyl)-benzoic acid(2),3,5-dichloro-2-(8'-methoxy-1'-naphthyl)-6-methylbenzoic acid(3),3,5-dichloro-2-(4',6'-dimethyl-2'-methoxy-1'-phenyl)benzoic acid(4),1-(2'methoxy-l'-naphthyl)-2-naphthalenesulfonic acid(5),1-(2'-methoxy-1'-naphthyl)-2-naphthylamine2.上記の酸性ビアリル化合物とisopropylaminneの塩(1:1,0.02M in CDCl_3)についての^1H NMRの結果、isopropylamineのジェミナルメチルプロトンは既存の試薬(MNCB)ではδ0.39,0.43(Δδ=0.04)に現われるが、1ではδ-0.12,-0.17(Δδ=0.05)、2ではδ0.54,0.49(Δδ=0.05)、5ではδ0.91,0.90(Δδ=0.01)であり、これらの化合物はアミンの光学純度検定用試薬として利用可能である。3.化合物(aR)-2と(S)-secbutylamineの塩(1:2,inCDCl_3)についてのNOESYおよびNOEDS測定の結果、アミン部分の1-メチルおよび4-メチルプロトンからそれぞれ対面するナフタレン環の2'-および5'-プロトンに他のプロトンと比較して相対的に強いNOE相関が確認されたことから、提案していたα-メチンプロトンが対面する芳香族環側にある配座モデルが支持された。現在、官能基の両ortho位をジアリルとした化合物を調製し、試薬のさらなる最適化を進めている。本研究は、アミンを代表例としてキラル溶媒和法による有機化合物の光学純度および絶対配置の非経験的決定法の確立を目的とする。軸性キラルカルボン酸(MNCB等)-isopropylamineの塩(1:1)について、NMRの各種測定および分子力場計算を行い安定配座を解析すると共に、試薬の最適化も同時に進める予定である。9年度の研究結果として、1.以下の軸性キラルカルボン酸の調製した。a)アミンに対面する芳香族環をベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン等に変えた軸性カルボン酸b)アミンに対面する芳香族環(主にナフタレン環)の置換基(主にメトキシ基とメチル基)の位置および種類を変えた軸性カルボン酸2.上記のとカルボン酸とisopropylamineの塩(1:1)について、^1HNMRを測定した結果、1-(1-pyrenyl)-2-naphthoic acidの場合、0.02M重クロロホルム溶液で、isopropylamineのジェミナルメチルプロトンがδ-0.12およびδ-0.17に現れ、ピレン環の遮蔽領域にアミンが存在することが明らかになった。

3.化合物(aR)-2と(S)-secbutylamineの塩(1:2,inCDCl_3)についてのNOESYおよびNOEDS測定の結果、アミン部分の1-メチルおよび4-メチルプロトンからそれぞれ対面するナフタレン環の2'-および5'-プロトンに他のプロトンと比較して相対的に強いNOE相関が確認されたことから、提案していたα-メチンプロトンが対面する芳香族環側にある配座モデルが支持された。現在、官能基の両ortho位をジアリルとした化合物を調製し、試薬のさらなる最適化を進めている。
グルタミン酸イメージングによるシナプス可塑性制御機構の時空間解析

計画の1年目として、神経伝達物質であるグルタミン酸を可視化するための蛍光性のグルタミン酸可視化プローブ(EOS)の改良を行った。EOSはAMPA型グルタミン酸受容体のGluR2サブユニットのグルタミン酸結合ドメインを基本骨格として利用して、その403番目アミノ酸残基のセリンをシステインに置換し、そのシステインのチオール基に選択的に蛍光色素オレゴングリーンを結合させたものである。EOSを用いて、標本中のどこのシナプスがどの程度のグルタミン酸を放出しているのかを高精細に解析することを可能にし、ホルボールエステル等の薬物処理を行うことで生じるシナプスの可塑的変化を単一シナプスレベルの分解能で経時的に捉える事ができた。以上のグルタミン酸可視化プローブの開発からそのシナプス伝達可視化への応用の成果をまとめ、論文として発表した(Namiki S, Sakamoto H, Iinuma S, Iino M, Hirose K. European Journal of Neuroscience,25,2249)。EOSを用いてより高精細なグルタミン酸イメージングを実現する為に、従来型EOSにアミノ酸変異を加えることで、従来型と比べ約50%のダイナミックレンジの向上が実現した。これにより従来型では困難であった単一シナプスレベルでのグルタミン酸放出を培養海馬神経細胞において、優れたS/N比で検出することに成功した。また、高次構造データや過去の報告を基にグルタミン酸結合に寄与していると予想されるEOS中のアミノ酸残基に変異を導入しグルタミン酸との親和性の調節を試みた。これによりnMオーダーからmMオーダーの解離定数を有する複数のグルタミン酸プローブのラインナップの整備ができた。
電子化コーパスを利用した日本語研究法の確立のための方法論的考察

1.ソフトウェアの開発・改良日本語研究におけるコーパスの利用を可能かつ容易にするための各種のソフトを開発した。また、コーパスから語句の用例を検索してKWIC索引を生成するソフト、検索結果をソ-トしたり指定の条件に従って分類するソフト、KWIC索引からもとの記事全文を取得するソフトなどを開発した。用例の検索・分析の処理には種々の局面があるが、可能な限り人手を介することなく処理できるようにすることを目指した。2.コーパス言語学の方法論的考察コーパスを用いた日本語研究の可能性と問題点について多角的に検討を加えた。内省に大きく依存する日本語研究と比較したときの利点などを確認し、電子コーパスから用例を検索する際の問題点を始めとしてコーパスを言語研究に役立てるうえでどのような点に注意する必要があるかを考察した。3.事例研究コーパスと上記の各種ソフトを利用して、現代日本語の文法・語彙の様々な現象についての分析を行った。副詞や接続詞などを中心とする種々の語句の用例を検索し分析することで、言語使用の実態に即した綿密な言語記述が可能になることを明らかにした。内省や少数の用例だけに依存した研究方法ではなかなか見えてこない多くの興味深い事実がコーパスの分析によって見えてくることを示した。1.ソフトウェアの開発・改良現代日本語の研究における大規模な電子化コーパスの利用を可能にするための各種のソフトウェアを開発・改良した。新聞記事データベースCD-ROMから日本語テクストを読み出すためのソフトウェアは昨年度までに開発を完了していたが、今年度新規に作成したソフトウェアにより、『CD-ROM版新潮文庫の100冊』や『INTERNET FOCUS ON CD-ROM』に含まれる日本語テクストもコーパスとして利用が可能になった。これで、検索・分析の対象範囲が、新聞記事という特定のジャンルから小説や雑誌記事の日本語にまで拡大されたことになる。また、語句の用例を検索したり、検索結果を分析するための各種ソフトウェアを開発・改良した。特に、語句の用例の検索KWIC索引の生成前後の文脈に基づくソ-ト(並び替え)といった一連の処理を自動的に実行できるようにした。2.事例研究上記の各種ソフトウェアを利用して、現代日本語の文法・語彙の様々な現象についての分析を行った。種々の語句の用例を大量に検索し、ソフトウェアによる処理を利用して分析を試みることで、現実の言語事実に立脚した日本語の精密な記述を追求した。3.コーパス言語学の方法論的考察コーパスを用いた日本語研究の可能性と問題点について多角的に検討を加えた。また、新聞記事データベースの利用に関して著作権者である朝日新聞社と交渉を重ねる機会があり、今後言語研究者がコーパスを利用するうえで著作権の問題をどう考えるべきかについて研究・考察した。1ソフトウェアの開発・改良現代日本語研究における電子化コーパスの利用を可能かつ容易にするための各種のソフトウェアを開発・改良した。『CD-ROM版朝日新聞記事データベース』,『『CD-ROM版新潮文庫100冊』,^4『INTERNET FOCUS ON CD-ROM』などのCD-ROMに含まれるデータをコーパスとして利用できるようテクストファイル形式に変換するソフトウェアの開発は平成8年度までに一通り完了していたが,それらをいっそう使いやすいものとするため一部に改良を加えた。また,コーパスから語句の用例を検索するソフトウェア,検索結果からKWIC索引を生成するソフトウェア,検索結果を一定の条件に基づいて自動的に分類するソフトウェアなどのソフトウェア群を開発・改良した。用例の検索・整理・分析処理にはさまざまな局面があるが,そのうち自動化を許すもについてはできるだけ人手を介することなく処理できるようにすることを目指した。2事例研究上記の各種ソフトウェアを利用して,現代日本語の文法・語彙の様々な現象についての分析を行った。副詞や接続詞などを中心とする種々の語句の用例を検索しそれを分析することで,言語使用の実態に即した綿密な言語記述が可能になることを実証的に明かにした。3コーパス言語学の方法論的考察コーパスを用いた日本語研究の可能性と問題点について多角的に検討を加えた。
経口栄養の重要性を腸内細菌叢から再確認する-摂食嚥下障害と全身の健康について-

ヒトの腸管には多様な腸内細菌が生息し、これらの細菌は複雑な微生物生態系を形成しており、これを腸内細菌叢とよぶ。腸内細菌叢のバランスが崩れると、個体の免疫機構の異常、糖尿病など様々な疾患の発症および進展に影響することが報告されている。禁食となった患者に嚥下訓練を行うと、口腔と大腸が腸管を通じてつながっているため、経口摂取の再獲得が腸内細菌叢に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、脳卒中によって経管栄養となった被験者に摂食嚥下訓練を行い、経口摂取と腸内細菌叢との関連を細菌学的に検討する。
JACC Studyによる早世死亡マーカー探索のためのコホート内症例対照研究

JACC Studyで保管してきた血清を用い、65歳以前の死亡者336例と開始時40-64歳のものをから無作為に抽出したサブコホート926名のmiRNA(miR-21、miR-29a、miR-126)、Vit E、レチノール、高感度CRP(hsCRP)を測定した。各測定項目につき最も高い四分位を基準としてその他のグループの早世死亡リスクを求めたところ、miR-29a、hsCRPで最も低い四分位群のリスクが有意に低下、miR-126で低下傾向を示した。その他の測定項目では特に関連を認めなかった。今回の結果を慎重に解釈、解析し、これら項目の早世マーカーとしての意義を確認していく。高齢社会を迎えた日本は世界に冠たる長寿国である一方、65歳未満の早世死亡も13.4%(平成24年)存在する。これらの死亡原因は様々でも、身体機能に影響を与えるような何らかの共通した要因が存在する可能性がある。そこで、1980年代後半に開始され、ベースライン時の生活習慣に加え約20年にわたる追跡結果が判明している対象者の検体を保管しているJACC Study (the Japan Collaborative Cohort Study)を用いた早世マーカーの検討を行う。JACC Studyは、4079歳の一般住民約11万人を対象とし198890年に開始された日本の代表的な大規模コホート研究の1つである。対象者の1/3にあたる約3.9万人から血液の提供を受け、血清として保管してきた。また、追跡調査として、死亡(死因と死亡年月日)、転出(転出年月日)と一部地域でのがん罹患(部位と罹患年月日)を把握し、死亡・転出については2009年末までの追跡を終えている。今年度は、研究デザインを検討し、研究開始時40-64歳で検体が保管されているものを分母としたサブコホートを作成した(抽出率約2.5%)。さらに、検体が保管され、かつ65歳以前に外因以外で死亡した早世症例とあわせ、約1200人分の検体の抽出作業を行い、がん、早世との関連が疑われる血清中のmiRNA、Vit E、カロテノイド類、hsCRPの測定準備を整えた。得られた結果は今後さらに加速する超高齢社会において、早世に関わるメカニズムや対処法を検討する一助になるものと期待される。そこで、本研究は、1980年代後半に開始され、ベースライン時の生活習慣に加え約20年にわたる追跡結果が判明している対象者の検体を保管しているJACC Study (the Japan Collaborative Cohort Study)を用いた早世マーカーの検討を行うことを目的としている。今年度は、検体が保管され、かつ65歳以前に外因以外で死亡した早世症例約400例と、研究開始時40-64歳で検体が保管されているものを分母としたサブコホート(抽出率約2.5%)について、がん、早世との関連が疑われる血清中のmiRNA、Vit E、カロテノイド類、hsCRPの測定を行った。予定通り検体の測定を終え、測定結果をベースラインデータとマージする作業に入った。なお、miRNAは血清から抽出した上で、SYBRGreenを用いるリアルタイムPCRにより、miR-21、miR-29a、miR-126を定量した。VitE、カロテノイド類はHPLC法により、hsCRPの測定は高感度ラテックス凝集免疫法で測定した。そこで、1980年代後半に開始され、約11万人を対象に約20年にわたる追跡結果が判明しているJACC Study (the Japan Collaborative Cohort Studyを用いた早世マーカーの検索を行った。2009年までに判明した65歳以前の死亡者を症例とし、開始時40-64歳のものをから無作為に抽出したサブコホートと比較した。検体を採取したもので65歳以前に内因性の疾患により死亡したものは775名、そのうち実際に測定可能な検体が残っていた全336例(43.4%)を今回の症例として検体を測定した。女性に比べ男性で、年齢の上のものに比べ若いもので、利用可能な検体がより効率に残っていた。

サブコホートは研究開始時40-64歳、かつ検体が利用可能なものから無作為に926名を選択した(症例17例を含む)。JACC Studyで保管してきた血清を用い、miRNA(miR-21、miR-29a、miR-126)、Vit E、レチノール、高感度CRP(hsCRP)を測定した。miRNAは血清から抽出した上で、SYBRGreenを用いるリアルタイムPCRにより定量した。VitEならびにレチノールはHPLC法によった。各測定項目につき最も高い四分位を基準としてその他のグループの早世死亡リスクを求めたところ、miR-29a、hsCRPで最も低い四分位群のリスクが有意に低下、miR-126で低下傾向を示した。その他の測定項目では特に関連を認めなかった。今回の結果を慎重に解釈、解析し、早世マーカーとしての意義を確認する予定である。JACC Studyで保管してきた血清を用い、65歳以前の死亡者336例と開始時40-64歳のものをから無作為に抽出したサブコホート926名のmiRNA(miR-21、miR-29a、miR-126)、Vit E、レチノール、高感度CRP(hsCRP)を測定した。今回の結果を慎重に解釈、解析し、これら項目の早世マーカーとしての意義を確認していく。検体が保管されているものの分布、抽出の容易性、デザインの適切性を検討し、当初予定のネステッドケースコントロールデザインからケースコホートデザインに変更した。その後、抽出対象検体を確定、一部施設に分散して保管しているものの他は解析対象者の検体抽出作業を終え、測定を分担する藤田保健衛生大学に搬送した。保健衛生大学では測定の準備を進めている。測定結果を用いて、症例とサブコホートを比較するケースコホートデザインにより、血清中のmiRNA、Vit E、カロテノイド類、hsCRPの早世マーカーとしての意義を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。疫学抽出された検体を用いて、miRNA、Vit E、カロテノイド類ならびにhsCRPの測定を行う。miRNAは血清から抽出した上で、SYBRGreenを用いるリアルタイムPCRにより定量する。VitE、カロテノイド類はHPLC法により測定する。hsCRPの測定は高感度ラテックス凝集免疫法で行う。miRNA、VitE、カロテノイド類は研究分担者の藤田保健衛生大学鈴木、山田が担当し、hsCRPは外部委託する。当初の見積もりより物品費を抑えることができたため28年度が最終年度であるため、記入しない。検体の抽出に期間を要し、測定が遅れたため研究会等の出張旅費として使用する28年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定していた測定に必要な物品等に充当する28年度が最終年度であるため、記入しない。