hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
極限外乱理論を用いた不確定長周期地震動下の超高層免震建物の耐震安全性の解明

本研究では、設計用地震動に対する免震建物の転倒モーメントの評価法と積層ゴムの変形評価法、及びその他の限界評価法(免震層の水平変形と常時圧縮応力に関する限界)を用いて、平面形状が与えられた免震建物の設計用地震動に対する限界アスペクト比を求める方法を展開した。本年度においては、現有の1軸振動台を用いて、粘性ダンパーおよび履歴ダンパーを有する免震建物模型の振動実験を行い、ダンパー特性が免震建物の応答特性に及ぼす影響について詳細な検討を行った。具体的には、摩擦の小さいレールとつる巻きばねで構成した免震層に,ピストン型の粘性ダンパーと,低降伏点鋼の曲げを利用する履歴ダンパーを設置した免震建物の縮小模型による簡易的な実験方法を提案した.履歴ダンパーと粘性ダンパーを用いた縮小模型の応答比較より,両ダンパーの消費エネルギーがほぼ同等となる条件下では,履歴ダンパーを用いた場合に最大の免震層変位は小さくなるが加速度が大きくなり,履歴ダンパーを設置した時の方が,積層ゴムの浮き上がりに関して不利となることを明らかにした.また、ダンパーにより付加される1次減衰定数が同じであれば,粘性ダンパーを設置した時と比べて履歴ダンパーを設置した時の方が免震層の水平変位より決まる限界アスペクト比は大きく,積層ゴムの引張応力より決まる限界アスペクト比は小さくなることを示した.さらに、真の限界アスペクト比は引張応力で決まるため,履歴ダンパーを設置した時の方が粘性ダンパーを設置した時よりも限界アスペクト比が小さく,不利となることを明らかにした.超高層免震建物に対する極限外乱法についての研究を実施し、今年度は以下の成果を得た。(1)免震建物の浮き上がりに対して水平動および上下動の最悪な組み合わせを見出す極限外乱法を展開した。免震層直上の梁の影響を適切に考慮したモデルを用い、転倒モーメントを介して浮き上がりを評価する有効な方法を提案した。(2)記録地震波に対する応答と、その地震動の速度波形を正弦波に近似した模擬長周期地震動(同一の速度パワー)に対する応答を比較すると、共振が起こるような場合には、正弦波による長周期記録地震波の近似はかなり高精度であることを明らかにした。(3)免震建物を2質点系にモデル化し、このモデルへの地震入力エネルギー及びエネルギー入力率の不確定パラメターに対する感度を閉じた形で表した。(4)地動加速度のフーリエ振幅の時間変化を表す式を提案し、長周期地震動を含む様々な地震動モデルを構築した。これを用いて免震建物モデルへの地震入力エネルギーとエネルギー入力率の時刻歴特性を明らかにした。(5)加速度パワーが一定の条件下では、長周期地震動は短周期地震動よりもかなり大きな総入力エネルギーを与えることを明らかにした。また、地震入力エネルギー及びエネルギー入力率において共振の影響が大きいことを示した。さらに、免震建物と共振するような長周期地震動においては、減衰の導入がエネルギー入力率の低減に有効であることを明らかにした。具体的には、摩擦の小さいレールとつる巻きばねで構成した免震層に,ピストン型の粘性ダンパーと,低降伏点鋼の曲げを利用する履歴ダンパーを設置した免震建物の縮小模型による簡易的な実験方法を提案した.履歴ダンパーと粘性ダンパーを用いた縮小模型の応答比較より,両ダンパーの消費エネルギーがほぼ同等となる条件下では,履歴ダンパーを用いた場合に最大の免震層変位は小さくなるが加速度が大きくなり,履歴ダンパーを設置した時の方が,積層ゴムの浮き上がりに関して不利となることを明らかにした.また、ダンパーにより付加される1次減衰定数が同じであれば,粘性ダンパーを設置した時と比べて履歴ダンパーを設置した時の方が免震層の水平変位より決まる限界アスペクト比は大きく,積層ゴムの引張応力より決まる限界アスペクト比は小さくなることを示した.さらに、真の限界アスペクト比は引張応力で決まるため,履歴ダンパーを設置した時の方が粘性ダンパーを設置した時よりも限界アスペクト比が小さく,不利となることを明らかにした.
トウトマイセチンを鍵としたリン酸化タンパク質の意義選択的プロテオミクスとその応用

トウトマイセチンを鍵とした意義選択的プロテオミクスを行ってきた。プロテインホスファターゼ1型(PP1)は、細胞内に於いて限定的な調節酵素としての役割を演じていることが分かってきた。例えば、Rafを正に制御するだけでなく、TNFα/NF-κBを正に制御している。また、PP1の基質かつATM/ATRキナーゼの基質と考えられるATM30を発見した。精製後、MALDI-TOF/MSによりATM30はリボソーマルタンパク質RPS3A(a)であることが判明した。本研究は1型ホスファターゼ(PP1)の機能の解明と基質の同定を行うために、PP1阻害剤トウトマイセチンおよび質量分析機などを用いて解析した。その中で、本年度は以下の事が明らかとなった。(1)様々な抗リン酸化抗体による実験結果から、2A型ホスファクーゼ(PP2A)が、細胞内のほとんど全てのリン酸化セリン・スレオニンを基質とするのに対して、PP1は基質特異性が大きい。(2)リン酸化親和性カラムの安定した自作が困難であり、またリン酸化親和性カラムでは40kDa以下のタンパク質の収率が極端に小さい。(3)トウトマイセチンで処理した細胞ではサイトカインTNFによる転写因子NF-κBの活性化が抑制される。この事実は、トウトマイセチンがNF-κBの上流であるキナーゼIKKの活性化を抑制する事を示している。またIKKとPP1は恒常的に結合しており、TNF刺激後はIKKの活性の減少と同様な時間経過での受容体へのPP1の結合と解離が観察された。このことからPP1はTNF/NF-κB経路の受容体付近に基質タンパク質をもっており、PP1はTNF/NF-κB経路を正に制御していると示唆される。(4)様々なシグナル伝達系路を調べた結果、PP1はDNA修復および細胞周期制御に重要なATMの基質を脱リン酸化することが示唆された。ATMの基質で有名な分子はp53であるが、本研究では異なった分子が見出され、リン酸化の部位も推定された。昨年度までに示唆されていた結果を踏まえ、トウトマイセチン(TC)を用いたPP1の基質蛋白のスクリニーングを行った。TCで処理したHEK293T細胞の細胞抽出液をSDS-PAGEと抗リン酸ATM/ATR基質抗体により解析した。その結果30kDa付近のリン酸化バンド(ATMP30と表記)がTCにより顕著に増加していることが判明した。そこでHiTrapQ HP陰イオン交換樹脂、SDS-PAGEで精製し、ATMP30のトリプシン消化したペプチド断片のアミノ酸配列をMALDI=TOF/MSにより解析した。これらのペプチド断片の配列から、ATMP30はヒトのリボソームの基本単位である40Sサブユニットのリボソームタンパク質S3a(RPS3a)であることが示唆された。ATMP30がRPS3aであることを確かめるために、HEK293T細胞の細胞抽出液を陰イオン交換クロマトグラフィーにより分画し、それぞれの画分をSDS-PAGEにより分離し、抗RPS3a抗体を用いてイムノブロット解析を行った。RPS3aを含む画分は、ATMP30を含む画分と完全に重なった。これらのデータはRPS3aがPP1の新しい基質であることを強く支持している。本年度は、さらにTCの収束的な全合成を目指して中間体セグメントの合成経路の開拓を行った。DNA修復,細胞周期制御、アポトーシス誘導など染色体DNAの安定維持にかかわる分子ネットワークを統合的に制御しているATM/ATRキナーゼの基質かつPP1の基質と考えられるATMP30を発見した。精製後、MALDI-TOF/MSによりATMP30はリボソーマルタンパク質RPS3A(a)(Fet-1)であることが判明した。RPS3aは、40Sリボソームサブユニットを構成するタンパク質であるが、もう一つの機能として、細胞の生死に関与するメディエーターとしての役割が示唆されている。即ち、RPS3aは、正常細胞よりもがん細胞で高いレベルで発現しており、亢進しているRPS3aの発現を抑制することでアポトーシスを誘導することができる(J.Cell.Biol.141,741(1998))。しかしながら、その分子機構は、ほとんど未知である。我々はさらに、ATM/ATRによるRPS3aのリン酸化、細胞内局在化とPP1との関わりを明らかにした。また、PP1の基質としてPP1そのものも見いだした。PP1は活性化されたcdc2によりリン酸化されるが、トウトマイセチン処理により、cdc2のリン酸化がやや抑制されるにも関わらず、特異的にPP1の同じサイトがリン酸化されることを見いだした。PP1のリン酸化は核やミトコンドリアをはじめ細胞内のほとんどの画分で観察された。

PP1はリン酸化-脱リン酸化により細胞の生死をダイナミックに、かつ正のフィードバック系として制御していると考えられる。本年度も、トウトマイセチンの全合成研究を引き続き行っており、ほぼ全てのセグメントの合成に成功した。
培養によらない細菌・真菌の定量と菌種同定法を用いた腟常在細菌叢と疾患の解析

微生物の多くは未だ培養法が確立しておらず、医学分野においても同定できない微生物による感染症が多数存在する。この様な細菌を培養することなく、PCRを基盤とした検査で菌種同定を行う方法が多数報告されている。本研究では培養せずに真菌を同定するための分子生物学的な方法を開発した。この方法を使って腟拭い液を調べた結果、カンジダの菌数と患者の症状やカンジダ性腟炎という医師の診断の間には相関が認められなかった。また、細菌叢の変化と真菌数の変化は全く別個に変動していることが分かった。培養を基盤とする現行の微生物検査では、培養法が確立されていない未知の微生物による疾患を診断することは出来ない。また、常在菌が疾患の原因となる場合には、定量的な解析を行っていない現在、疾患の原因菌なのか、単なる常在菌なのかを判別する方法はない。そこで、本研究では培養を用いない定量的なDNA解析により、膣に存在する細菌・真菌を解析し、膣の常在菌叢の総合的な解析と疾患の解析を行うとともに、新たな微生物検査の開発に取り組む。本年度は福島県立医科大学附属病院の産婦人科を受診し、インフォームドコンセントが得られた患者・約100名から膣スメアーを採取し、我々が開発したi)検体に存在する総細菌数を定量出来るreal-time PCRとii)総真菌数を定量出来るreal-time PCR解析を行い、臨床診断との比較を行った。真菌の検査では、検体あたり1000コピー程度の菌は半数程度の検体から検出され、この程度の真菌は常在菌として存在することが明らかとなった。カンジダ膣炎の患者からは10^6コピーにも及ぶ真菌が検出され、菌数を参考に常在菌と感染症の原因菌とを区別できる診断法の可能が示唆された。一方、細菌については閉経前と後で常在菌数に大きな隔たりがあり、高齢者ではほとんど菌が存在しない例もあった。菌叢の内容を既報のT-RFLP法によって解析した結果、容易に乳酸菌優位な健康な菌叢か、いわゆる清浄度の低い菌叢かを判別できることが再確認できた。来年度はさらに真菌と細菌の菌種とそれぞれの数を解析する検査に改良し、膣の菌叢全体の変化と健康の関係を解析する予定である。また、本年の研究で、膣の常在真菌とは報告されていなかった真菌が何種か同定できた。これを更に進め、膣に存在し得る真菌種のリストを作成する計画である。培養を基盤とする微生物検査では培養法が確立されていない菌や検査対象になっていない菌は検出されない。また、常在菌が病原菌となっている場合、診断には常在細菌叢内での菌の比率が重要となるが、現在の検査では菌数を定量することが出来ない。そこで本研究では、ほとんどの細菌・真菌のDNAを増幅できるプライマーを用い、検体を構成する菌種と菌数を明らかにする検査を開発した。1)検体中に存在する菌の比率を計測する検査;プライマーの一方を蛍光ラベルし、PCRを行った。このPCR産物をキャピラリー電気泳動で分離し、それぞれの菌由来のピークの蛍光強度を計測した。その結果、蛍光強度の比は、検体中の菌数の比と非常に良く相関し、1:100程度の比率までは正確に定量出来ることが分かった。総菌数をreal-time PCRで決定すれば、本検査で明らかとなる比から、検体中の各菌種の菌数を求められた。2)サブトラクション法による存在数が少ない菌種の解析;上記の方法で、存在する菌数が全菌数の1%程度の菌種も解析できるようになったが、それ以下の菌種については検出できない。そこで、PCRを利用したサブトラクション法を開発した。菌叢の大多数を占める菌種から得たPCR産物をサブトラクションのためのPCRに加え、3サイクルのステップを繰り返すことによって、0.01%しか存在しなかった菌由来のPCR産物を主要なバンドとして増幅することに成功した。培養を基盤とする微生物検査では、培養法が確立していない菌や検査対象になっていない菌は検出できない。また、常在細菌が病原菌となっている場合には常在細菌叢を構成する菌の比率が重要となるが、現在の検査では菌数を定量的に解析していない。そこで本研究では、ほとんどの細菌・真菌のDNAを増幅するプライマーを用い、福島県立医科大学附属病院産婦人科を受診しインフォームドコンセントが得られた外来患者の腟常在細菌叢を定量的に解析した。細菌叢中の菌種を同定することは困難であったが、Lactobacillus属を主体とする健康な菌叢であるか、Gram陰性桿菌が多数存在する細菌性腟症の時に見られる菌叢であるかは、PCR産物をterminal restriction fragment length polymorphism (t-RFLP)解析することによって容易に判定できた。

しかし、本研究で解析した検体が子宮癌の検診時に採取されたものが多く、腟症の症例が少なかったことや高齢者が多く、常在菌叢がほとんどない例が多かったため、この検査法の臨床的な意義は充分に解析できなかった。真菌の解析では、医師がカンジダ性腟炎と診断した例でもカンジダの菌数が非常に低い例や、逆に非常にカンジダの菌数が多いにもかかわらず全く症状がない例が存在するなど、この疾患の診断の難しさが明らかとなった。今後、病原性の高い菌株が存在する可能性、同じ菌株でも生活環の時期によって病原性が変化する可能性、真菌に対して過敏に反応する宿主がいる可能性などを腟炎や腟症患者が多数受診する市中の産婦人科医院との共同研究で明らかにしたい。
内部空間を有する三次元分子を基盤とした分子集合体の精密設計と機能開拓

内部空間を有する三次元分子を基盤とした分子集合体を構築し、従来の一次元ロッド、二次元ディスク型分子・高分子からの分子集合体にはない特異な構造や機能・物性を開拓することを目的とした。多種多様なサイズ、形状の三次元分子ライブラリーを構築し、長鎖アルキル鎖を有するアミド基およびカルボキシル基などを導入した。各種電子顕微鏡、動的光散乱測定により、非極性溶媒中では水素結合によりファイバー状の一次元集合体が形成された。極性溶媒中では、溶媒効果により単一分子膜からなるベシクル構造が生成することが示唆された。このベシクルに疎水性分子を共存させると、疎水性分子がベシクル中の三次元分子の内部空間に包接されていることが、各種スペクトル測定から示唆された。またゲスト包接において、ゲスト分子のサイズ依存性が示された。本研究は、形状やサイズの異なる精密設計された三次元中空分子群を高効率で合成し、アルキル鎖などの多様な側鎖を導入する。これを基盤として、水素結合や疎水性相互作用を活用して自己組織化させることにより、フィブリルやベシクルなどの分子集合体の構築と構造制御を目的とする。ロッド、パネル型分子、環状化合物からの分子集合体にはない特異な構造や機能・物性を開拓する。また、集合体の三次元分子の内部空間へのゲスト分子の認識・カプセル化を通じて、分子集合体の構造変化やダイナミクス、キラル誘起・増幅、包接ゲスト間の光・電子エネルギー移動、液晶・ゲルの物性の改変に取り組み、機能性マテリアルの開発へと展開する。本年度は、三置換アダマンタン誘導体の二量化によりかご型構造を構築した。単結晶X線構造解析により、ナノサイズの三次元中空構造であることが明らかになった。次に、表面に長鎖アルキル鎖を有するアミド基を導入した。紫外可視光吸収スペクトル測定の結果、CHCl_3中と比較してCHCl_3/MeOHおよびCHCl_3/Hex中では、ピークが長波長側にシフトしていることが分かった。また、走査型電子顕微鏡の測定により、ヘキサンのような非極性溶媒中ではフィブリルが生成することが示された。これは、アミド基の多点の分子間水素結合の形成によるものと思われる。また、メタノールなどの極性溶媒中では、溶媒効果により球状の集合体を形成していることが分かった。透過型電子顕微鏡測定の結果、単一分子膜からなるベシクル構造であった。すなわち、これは溶媒によってフィブリルとベシクルの構造体を作り分けられることを示している。本研究は、形状やサイズの異なる精密設計された三次元中空分子群を高効率で合成し、多様な側鎖を導入する。これを基盤として、水素結合や疎水性相互作用を活用して自己組織化させることにより、フィプリルやベシクルなどの分子集合体の構築と構造制御を目的とする。本年度は、三置換アダマンタン誘導体の二量化により得られたかご型分子を活用することにより、ベシクル構造の構築およびゲスト分子の包接について検討を行った。かご型分子の表面にカルボキシル基を導入することにより、弱塩基性水溶液中で、直径100nmサイズの単層ベシクルに自己集合することが動的光散乱、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡測定により明らかになった。また、紫外可視光吸収スペクトル測定の結果、ピークが長波長側にシフトしていることから、かご型分子が二次元上にπ-π、疎水性相互作用により配列していることが示唆された。さらに、このベシクルにアントラセンのような疎水性分子を共存させると、アントラセン分子がベシクル中の三次元分子の内部空間に包接されていることが、紫外可視光吸収スペクトル測定から示唆された。一方、ベリレンのようなより大きな分子は包接されないことが分かった。すなわち、水溶液中で球状集合体の三次元分子の内部空間へのゲスト包接において、ゲスト分子のサイズ依存性が示された。
高度分子認識を目指した生体分子と合成高分子のなす超構造界面密生層の構築

基材表面に生体分子を固定し、目的の相互作用だけを的確に認識させることは必ずしも容易ではなく、様々な工夫がなされているのが現状である。われわれは、異なる長さを有するポリエチレングリコール(PEG)鎖によるブラシが極めて高いタンパク質非特異吸着抑制効果を示すことを示した。さらに、DNAや抗体とPEGブラシを共固定した表面が、非特異吸着を抑制するだけでなく、DNAや抗体の認識能自身を向上させることを見いだした。このように生体分子とPEGブラシとを共固定する表面密生層の構築は、これまで達し得なかった生体分子自身の性能を100%引き出す可能性を有する。本研究では生体分子とPEGの表面密生層の設計・作製・評価を行うだけでなく、活性酸素を消去することにより細胞接触界面の活性化を抑制する新しいバイオインターフェースの構築を行った。申請者らは、異なる長さを有するPEG鎖によるブラシが極めて高いタンパク質非特異吸着抑制効果を示すことを示した。本研究では生体分子とPEGの表面密生層の設計・作製・評価を行うだけでなく、バイオ界面のナノエンジニアリング概念を創成してきた。初年度は高度分子認識を目指した生体分子と合成分子のなす超構造界面密生層を構築するため、材料合成、表面設計に関して以下のように検討を行った。1)表面ブラシ構築のためのヘテロ2官能性PEGの合成:自由末端に官能基を有するPEGブラシ構築のために、片末端に基板結合基(メルカプト基、オリゴアミノ基など)を有するヘテロ2官能性PEGを合成した。また、PEG/ポリカチオンやPEG/ポリアニオンなど、機能性セグメントを有するブロックポリマーの合成も検討をおこなった。2)生体分子・PEG表面密生層の最適化と物理化学的評価:このようにして作製したPEGを利用してポリマーブラシを機材表面に構築した。その際、ブラシ間にタンパク質やオリゴ核酸、糖鎖などの生体分子を固定した。様々な条件下でこのような共固定界面を設計することにより高度にセンシング可能な新表面を創出し、その表面に対し、その密度、ゼータ電位、ぬれ、運動性等の物理化学的特性評価を行った。3)生体分子・PEG表面密生層と生体成分との相互作用:上述のようにして調製した3次元ナノ密生層のバイオ環境下での挙動を研究した。まず、ブラシ構造とタンパク質の非特異吸着効果に関して検討を行った。吸着特性はSPRにより評価した。表層の生体分子導入量が分子認識能に影響を及ぼすことが一部で報告されていることから、本申請の研究では抗体やオリゴの密度、運動性、鎖長、PEGブラシとの鎖長比と分子認識能に関しても検討を行った。本研究では生体分子とPEGの表面密生層の設計・作製・評価を行うだけでなく、バイオ界面のナノエンジニアリング概念を創成していく。(1)抗体とPEGブラシ密生層の時間的評価:金表面に構築した抗体/PEG密生層の蛍光FRETを利用し、ブラシ密度と抗体の活性との相関を検討した。(2)抗体/PEGブラシ密生層を有するナノ粒子の調製と免疫診断粒子としての評価:感度およびS/Nに注目し、抗体/PEGブラシ密生層の特性を評価した。(3)オリゴDNA/PEGブラシ密生層を有するナノ粒子の調製と免疫診断粒子としての評価:感度およびS/Nに注目し、オリゴDNA/PEGブラシ密生層の特性を評価した。

(4)PEG-ポリアミンブロック共重合体を修飾した金表面の構造解析をSPRやXPSなどの表面解析装置を用いて行うとともに、核酸センシング用プラットフォームとしての性能を明らかとした。昨年度見出したPEG-ポリアミングラフト共重合体を用いたリゾチームの構造安定化法をRNase Aへ展開し、高い処理特性を達成した。平成22年度以降は初年度に構築した3次元ナノ界面の特性をさらに追究するとともに、機能発現に関しても以下のように検討を行った。1)バイオ・高分子ハイブリッド密生層、特に酵素とPEGの成す界面に関して、その界面上の構造と機能に関する基礎的研究をおこなった。タンパク固定化表面に対しては、そのタンパク質の活性と密生層との関わりについて詳細に検討した。構造解析には既存のCDを利用し、その変成に言及するとともに、FRETやSPRによる検討を行った。2)PEG/オリゴ核酸界面密生層のクラウディング効果をふまえた構造と機能の追究:3次元ナノ界面でのナノ密生層によるクラウディング効果を検討し、高い活性が維持できることが確認された。3)バイオ・高分子ハイブリッド密生層の構造最適化と超高性能分子認基盤の創出:さらにこれまでに得られた知見を元にフィードバックし、最適な表面・界面設計を行い、これまでにないバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築と機能デバイスの創出に関して追究し、適正材料の合成を行った。4)様々な機材に対するバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築と機能デバイスの創出:モデル表面から展開し、様々な材料、ナノ粒子、パタン化表面などへのバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築法を確立し、バイオ機材表面のプラットフォーム化を進めた。5)液体中での合成高分子と生体分子とのなすナノ界面に関する検討を行い、特にたんぱく質とわれわれが合成してきたグラフトポリマー界面で高い耐熱効果を確認した。バイオ・高分子ハイブリッド密生層の3次元ナノ界面を構築し、その界面における合成高分子と生体分子の形成する相乗場の科学と機能を追究するため、領域後半ではバイオ・高分子ハイブリッド密生層、特に抗体とPEGの共固定界面に関して、その界面上の構造と機能に関する基礎的研究をさらに継続した。具体的には次のような検討を行った。i)バイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築と機能:特に抗体とPEGの共固定界面に関して、その界面上の構造と機能に関する基礎的研究を継続するとともに、実際の診断系への展開を中心に検討した。特に表面抗体がPEGブラシの密度に相関してその活性を向上させることを確認した。また、原子間力顕微鏡(AFM)および表面プラズモン共鳴装置(SPR)を利用し、抗体の表面における振る舞いを検討し、PEG化により抗体の失活が抑えられることを証明した。ii)PEG/オリゴ核酸界面密生層のクラウディング効果をふまえた構造と機能の追究:前年度まで、特に抗体に対する検討を中心に進めてきたので、後半ではオリゴ核酸を中心とした検討を開始した。本年度はアプタマーを利用し、特に鎖長や密度の最適化と機能に関しての検討を行った。特に密度を制御したPEG表面におけるアプタマーの最適化が達成され、最適な表面設計が可能となった。iii)PEGブラシ
浮遊性有孔虫殻Nd同位体比:水塊トレーサー指標としての評価と古海洋解析への実用化

有孔虫殻のNd同位体は,試薬等によって有孔虫殻を化学的にクリーニングしても,鉄マンガン水酸化物が殻表面に数%残留するだけで,得られるNd同位体比が鉄マンガン水酸化物に由来する底層水Nd同位体比の値に大きく影響を受ける事が分かった.この事は,堆積物中で続成作用を被むり,鉄マンガン水酸化物の相対量が増加する有孔虫試料では,表層水Nd同位体比シグナルを得ることが困難であることを示唆する.従来の研究(Vance et al., 2004)では,浮遊性有孔虫殻が表層水のNd同位体比を記録していると報告されたが,これまで行ってきた検証実験では,浮遊性有孔虫殻から表層水Nd同位体比を復元するのは技術的に難しいと結論づけられる.また,表層水塊中で生成されるバライトも理論的には有孔虫殻Nd同位体比と同様,表層水のNd同位体組成を保持していると考えられるが,バライト粒子のNd同位体比も表層水のNd同位体とは大きく異なる値を示した.さらに,バライト粒子のNd同位体比は,底層水のNd同位体比とも異なる値を示しており,SEM観察などからも微量に含まれる陸源性バライトやバライトと同程度の比重をもつ重鉱物によるコンタミネーションの影響を反映していると解釈された.したがって,本研究課題によって,浮遊性有孔虫やバライトを対象とし過去の表層水Nd同位体値を得るには,バルク分析ではなく,レーザーアブレーションによる局所分析が最適であることが明確になった.海洋表層部で生育する浮遊性有孔虫は,炭酸塩殻形成時に周囲に溶存するネオジム(Nd)を取り込む.この際,炭酸塩殻に取り込まれるNdは,周囲の海水と同位体分別をおこさないため海水のNd同位体比とほぼ等しくなる,表層水のNd同位体比は,地域毎に値が異なり,また表層水塊は気候変動に関連し大規模に変動する海域もある.そのため,表層水塊の変動が生じやすい海域をターゲットとし,堆積物から時系列的に浮遊性有孔虫を拾い,その炭酸塩殻に含まれるNdの同位体比を測定することで,過去の表層水のNd同位体比の変化とそれに関連する表層水塊の変動を復元しようとしている.上記の目的を達成するために,まず,浮遊性有孔虫の死後,沈降し堆積物に埋没する過程で2次石灰化によって吸着した希土類元素を除去するクリーニング手法を確立した.さらに,有孔虫殻に含まれるNd量は0.5ppm程度で非常に微量である,通常のNd同位体比測定の場合,>100ngNd量を必要とするが,その場合>200mgの浮遊性有孔虫が必要となる,しかし,堆積物から200mgの有孔虫を拾うのは容易ではない.そこで,極微量の1ngNd量(2mg浮遊性有孔虫)でのNd同位体比測定を目指し,本年は極微量Nd同位体比測定の開発に取り組んだ.現時点で,1ng程度のNd量においても,従来と同程度の分析精度でNd同位体比を測定できる手法を開発できている.2年目以降は,この手法を用い,堆積物から拾いだした実際の有孔虫サンプルの測定をし,古海洋解析に応用できるかどうかの評価を行っていく予定である.本年度は浮遊性有孔虫殻Nd同位体の追加実験や初年度にまとめた論文の改訂作業に取り組んだ.有孔虫殻のNd同位体に関しては,初年度に引き続き今年度もクリーニング手法の検討を行った.その結果,試薬等によって有孔虫殻を化学的にクリーニングしても,鉄マンガン水酸化物が殻表面に数%残留するだけで,得られるNd同位体比が鉄マンガン水酸化物に由来する底層水Nd同位体比の値に大きく影響を受ける事が分かった.この事は,堆積物中で続成作用を被むり,鉄マンガン水酸化物の相対量が増加する有孔虫試料では,表層水Nd同位体比シグナルを得ることが困難であることを示唆する.なぜなら,有孔虫殻表面から鉄マンガン水酸化物を完全に除去することが困難であるからである.従来の研究(Vance et al., 2004)では,浮遊性有孔虫殻が表層水のNd同位体比を記録していると報告されたが,これまで行ってきた検証実験では,浮遊性有孔虫殻から表層水Nd同位体比を復元するのは技術的に難しいと結論づけられる.最終年度は,さらに検証実験を加え,浮遊性有孔虫殻Nd同位体比が表層水塊トレーサーとなりうるかの評価を行う予定である.また,本年度は表層水塊中で生成されるバライトにも注目し,バライト粒子中のNd同位体の測定を開始した.バライト粒子のNd同位体比は,理論的には有孔虫殻Nd同位体比と同様,表層水のNd同位体組成を保持していると考えられている.有孔虫殻のNd同位体は,試薬等によって有孔虫殻を化学的にクリーニングしても,鉄マンガン水酸化物が殻表面に数%残留するだけで,得られるNd同位体比が鉄マンガン水酸化物に由来する底層水Nd同位体比の値に大きく影響を受ける事が分かった.

この事は,堆積物中で続成作用を被むり,鉄マンガン水酸化物の相対量が増加する有孔虫試料では,表層水Nd同位体比シグナルを得ることが困難であることを示唆する.従来の研究(Vance et al., 2004)では,浮遊性有孔虫殻が表層水のNd同位体比を記録していると報告されたが,これまで行ってきた検証実験では,浮遊性有孔虫殻から表層水Nd同位体比を復元するのは技術的に難しいと結論づけられる.また,表層水塊中で生成されるバライトも理論的には有孔虫殻Nd同位体比と同様,表層水のNd同位体組成を保持していると考えられるが,バライト粒子のNd同位体比も表層水のNd同位体とは大きく異なる値を示した.さらに,バライト粒子のNd同位体比は,底層水のNd同位体比とも異なる値を示しており,SEM観察などからも微量に含まれる陸源性バライトやバライトと同程度の比重をもつ重鉱物によるコンタミネーションの影響を反映していると解釈された.したがって,本研究課題によって,浮遊性有孔虫やバライトを対象とし過去の表層水Nd同位体値を得るには,バルク分析ではなく,レーザーアブレーションによる局所分析が最適であることが明確になった.
統合オミックスデータ解析による子宮内膜症の病態解明

これまでに、良性腫瘍である子宮内膜症や正常組織である子宮内膜に癌関連遺伝子変異が存在することを明らかにしている。子宮内膜症の発症メカニズムを明らかにするには、癌関連遺伝子変異がどのような生物学的意義があるのかについて検証する必要がある。そこで、本研究では、正常子宮内膜から子宮内膜症への連続的OMICSデータの統合解析と正常オルガノイドを用いた機能解析を組み合わせることで、子宮内膜症発症の原因となるゲノム・エピゲノム異常を同定し、発症メカニズムを解明することを目的とする。最終的には、子宮内膜症の発症メカニズムに基づいた予防法の開発を目指す。
プロテアーゼ阻害薬の血中濃度変動に対する諸要因の解析

本研究は、近年増加傾向にあるエイズ患者における適正な薬物治療を支援することを目的とするものであり、患者の血中薬物濃度モニタリングおよび細胞を用いたin vitro検討から血中濃度変動要因を解明することにある。以下に研究成果の概要を報告する。1.プロテアーゼ阻害薬のnelfinavirおよびsaquinavirを服用患者の血中薬物濃度測定データの解析を行った。その結果、個人間の濃度変動が大きく併用薬や肝機能の影響が示唆された。また、1症例についてはphenytoinとの相互作用によると考えられる血中nelfinavir濃度低下が認められたが、早期に発見し処方変更することによりnelfinavir濃度を回復することができ適正使用に貢献した。この血中濃度低下の原因を究明した結果、nelfinaviの代謝物M8濃度はあまり変動しなかったことから、今回の相互作用は肝臓での代謝酵素誘導作用に加え消化管における吸収過程での相互作用の可能性が示唆された。2.LLC-PK1細胞にヒトおよびマウスP-糖蛋白質を発現させたL-MDR1細胞およびL-mdr1a細胞を用いてnelfinavir,saquinavirおよびritonavirの膜輸送に対するP-糖蛋白質(P-gp)の関与を検討した。その結果、saquinavir,ritonavirおよびnelfinavirはいずれもP-gpの基質であることが確認できた。P-gpの阻害効果について、5種のプロテアーゼ阻害薬および5種のヌクレオチド系逆転写酵素阻害薬で検討した結果、nelfinavirおよびritonavirはP-gpを阻害したが、他の薬物は阻害しなかった。また、P-gpと同様な排出トランスポーターの一種であるMRPに対する阻害効果も検討したところ、ritonavirおよびsaquinavirに弱い阻害効果が認められた。以下に本年度に行った研究成果の概要を報告する。以下の結果は平成11年6月に開催された日本TDM学会および10月に開催された九州山口薬学大会で発表し、現在投稿の準備をすすめているところである。1.引き続きプロテアーゼ阻害薬のnelfinavirおよびsaquinavirを服用患者の血中薬物濃度測定データの解析を行った。その結果、nelfinavirは他のHIVプロテアーゼ阻害薬の影響が少なく、saquinavirは他のHIVプロテアーゼ阻害薬の影響を強く受けることが示唆された。また、phenytoinの代謝酵素誘導作用によるとみられるnelfinavirの血中濃度低下の原因を追究した結果、nelfinaviの代謝物M8濃度はあまり変動しなかったことから、今回の相互作用は肝臓での代謝過程に加え消化管における吸収過程での相互作用の可能性が示唆された。2.腎由来のLLC-PK1細胞にヒトP-糖蛋白質を発現させたL-MDR1細胞を用いてnelfinavirの膜輸送に対するP-糖蛋白質の関与をcalcein AMを基質とした取り込み阻害実験によって検討した。

その結果、nelfinavir>ritonavir>saquinavirの順にP-糖蛋白質の機能を阻害することが明らかとなった。逆転写酵素阻害薬ではP-糖蛋白質を阻害しなかった。2剤併用時はnelfinavirとritonavirの組み合わせが阻害力が最も強かった。また、P-糖蛋白質と同様な排出トランスポーターの一種であるMRPに対する阻害効果も検討し、ritonavirおよびsaquinavirに弱い阻害効果が認められた。以上の結果の一部は九州薬学会会報およびBiol.Pharm.Bull.に投稿し掲載され、残りのデータも投稿準備中である。
器官形成異常および先天異常を起こす染色体転座組換え点の分子生物学的解析

本研究では、染色体転座により器官形成異常および成長障害を起こすチャイニーズハムスター(CH)系統の、転座組換え点の遺伝子検索を目的として、最初に、422個のDNAマーカーからなる染色体地図を作製した。これによりCH染色体のほぼ全ての領域をカバーすることができた。また、この地図から、CHのゲノムには多くの種類の反復配列が存在し、さらに複数の反復DNAが介在もしくは近接する構造が示唆された。このDNAをマーカーを用いて、成長障害をしめす転座(t(2;4)(p23;q19))、発生・器官形成に異常を示す2系統t(1;3)(p13;p23)、t(2;6)(p24;q29)について、染色体組換え点を分子レベルで決定した。このうち、成長障害を示す転座の組み換え点の遺伝子を検索するため、CH2番の比較遺伝子地図を作製し、対応するマウス染色体からこの領域の遺伝子を推定した。その結果、2p23はマウス15番染色体に対応し、この領域には成長ホルモン受容体遺伝子(GHR)があることが分かった。CHのGHR遺伝子のcDNAをクローニングし、転座個体での発現を調べたところ、肝臓や腎臓で異常な過剰発現が認められた。しかしながら、サザンブロットとFISHの結果から、このGHR遺伝子自身が組換え点になっていることは否定された。したがって、GHR遺伝子発現異常は転座により引き起こされているが、遺伝子自体は組換え点にはなっていないと考えられた。GHR遺伝子の構造異常や発現異常は、ヒトでは成長障害を示すラロン症候群の原因となっている。これらの結果はこの転座CH系統が、ヒトの成長障害モデル、またGHR遺伝子の機能解析だけでなく、転座や染色体構造の変化と遺伝子発現との関連を調べるうえでも有用である可能性を示唆する。今年度は、染色体転座により器官形成異常および先天異常を起こすチャイニーズハムスター系統のうち、侏儒症に類似する成長障害をしめすもの1系統(t(2;4)(p23;q19))、発生・器官形成に異常のみられるもの2系統(t(1;3)(p13;p23)、t(2;6)(p24;q29))の転座組み換え点解析のための染色体地図を作製し、さらに、ヒトの疾患との関連を調べるために、幾つかの遺伝子で比較遺伝子地図を作製した。染色体地図作製の結果、現在までに210個の染色体部位特異的なマーカーからなる染色体地図が作製され、転座組換え点を含む領域が複数のマーカーによりカバーできた。これらは今後、転座組換え点の分子生物学的解析に有用である。また、比較マッピングにより、チャイニーズハムスターとヒト染色体との相同性のある領域を染色体バンドレベルで明らかにすることが出来た。この結果により、チャイニーズハムスターの転座組換え点に対応する部位に原因遺伝子が存在する、ヒトの遺伝子疾患が幾つか見いだされた。特にチャイニーズハムスター2番染色体の転座組換え点付近に、ミオシン10遺伝子がマップされ、ヒトの5番染色体と高い相同性があることが示されたことで、ヒト5番にその原因遺伝子がマップされている成長障害を示すラロン症候群(成長ホルモン・受容体異常)との関連が示唆された。今後、相同な遺伝子が関与している可能性について検討していく予定である。さらに、染色体地図作製の過程で、多数の高頻度反復配列を含んだマーカーを得た。これらの染色体分布から、チャイニーズハムスターは、質、量ともに非常に多くの高頻度反復配列を含んだゲノム構造をしていることが明らかとなった。今後、ゲノムDNAのRDAサブトラクションにより転座組換え点を見いだしていくことを計画しており、ゲノムに含まれる反復配列の情報はサブトラクションのために有用である。

これらの結果はこの転座CH系統が、ヒトの成長障害モデル、またGHR遺伝子の機能解析だけでなく、転座や染色体構造の変化と遺伝子発現との関連を調べるうえでも有用である可能性を示唆する。
膵臓がん幹細胞の分化促進化合物を用いた革新的治療技術開発

すい臓がんは予後が非常に悪い難治がんであり、進行するまで自覚症状が無く、早期発見が困難であることが指摘されている。現状では増殖性の細胞に有効な含フッ素ヌクレオシドのゲムシタビンなどがすい臓がんに対する標準的な治療薬として使用されている。しかしながらこれら抗がん剤は延命効果がみられるものの、多くの患者は薬剤耐性がんの再発により死亡し、5年および10年生存率も多くのがんの中で非常に低いことが報告されている。一方、最近がんの再発には抗がん剤耐性のがん幹細胞の関与が示唆されており、がん幹細胞を標的とした治療の必要性が指摘されている。我々は、がん幹細胞を抑制する化合物を探索するため、分化促進作用を有する化合物を中心にスクリーニングした。一般的に、浮遊培養条件下における足場非依存的な増殖はin vitro培養条件下においてがん幹細胞の存在の指標となるが、同定した化合物を培地に添加すると浮遊細胞塊の形成が抑制されることから、すい臓がん幹細胞の自己複製能を抑制しうる可能性が示唆された。さらに、本化合物を処理したすい臓がん細胞塊ではCD133、ALDH1等のがん幹細胞マーカーとして知られる表面マーカーの発現も減少するなど、がん幹細胞への効果が確認された。次に、すい臓がん細胞株を用いた担癌モデルマウスでポンプで本化合物を連続投与してin vivoにおける腫瘍抑制効果を解析した。その結果、本薬剤投与で腫瘍の増殖が顕著に抑制されることが観察された。興味深いことに、ヘマトキシリン・エオシン染色した病理切片の所見から、本化合物投与により、腫瘍の組織型が分化型に変化する傾向が観察された。現在複数のすい臓がん細胞株を用いて、この化合物の抗腫瘍活性を担癌マウスを用いて検証を行っており、さらにゲムシタビンとの併用についても検証を行うことで、同定化合物の延命効果とその有効性を確認する作業を進めている。28年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は外国人特別研究員が来日後、結局12月から本格的に研究を開始することになったため、計画書に記載した目的解決のための大きな進展にはまだ至っていない。しかしながら、ヒトすい臓がん細胞株を用いていくつかのがん幹細胞マーカーの発現を指標にin vitroでその有効性を確認するとともに、マイクロアレイ解析を行い、薬剤投与後発現変動する遺伝子群について検討を開始している。特にマイクロアレイ解析については、発現変動する遺伝子が多種に及ぶことから、Gene Ontology解析によりカテゴリー分類し、いくつかの候補をノックダウンすることでメカニズムに対する情報を得るための実験を進めているが、まだ、がん幹細胞に作用を及ぼす主要な経路についての知見は得られてはいない。一方、in vivo前倒しで実験開始しており、単剤投与して腫瘍の大きさを計測することでその有効性を検証中である。また、薬剤投与後に腫瘍を回収し、その一部をバラバラにして各種がん幹細胞マーカーの発現をフローサイトメトリーで解析するとともに、定量的RT-PCRによる遺伝子発現解析や免疫組織化学的解析によっても解析し、がん幹細胞マーカーの発現が抑制されるかどうかについて検証を進めている。また、単剤のみならず、既存抗がん剤との併用効果についても検討する必要があるため、その予備実験をいくつかdoseを振りつつ条件検討を進めているところである。昨年度開始した同定化合物のすい臓がんを移植した担癌マウスモデルを用いたin vivo投与実験については、単剤投与して腫瘍の大きさを計測することで、実際にin vivoで腫瘍抑制効果があるか検証した。その結果、実際に本化合物が優位に腫瘍増殖を抑制することを確認した。

また、マウスから腫瘍を取り出して切片を作製して解析してみたところ、Ki67陽性の増殖性の細胞が減少し、活性化caspas3陽性の細胞が増加する傾向がみられた。また、腫瘍内の血管についても同定化合物投与群で減少傾向が観察されたことから、本化合物が生体内で実際に腫瘍形成を抑制する作用があることを確認した。さらに、腫瘍の定量的RT-PCRによる遺伝子発現解析により、CD133やALDH1などのがん幹細胞マーカー候補遺伝子についても解析したところ、これらの遺伝子マーカーの発現が化合物投与により低下することが確認された。以上のことから、同定した化合物ががん幹細胞にも抑制的に機能している可能性が示唆された。現在、他のすい臓がん細胞を移植した担癌マウスで同様の腫瘍抑制効果がみられるか検討を始めている。また、さらなる有効性の向上のため、単剤のみならず既存抗がん剤との併用効果についても検討する必要があることから、これまで有効性が報告されているゲムシタビンなどの抗がん剤との併用が有効であることをin vitroで検討した。その結果、がん幹細胞の存在の指標となる浮遊培養条件下における足場非依存的な増殖が、ゲムシタビンとの併用でより抑制されることが確認された。今後、この併用効果についてもin vivoで検証を進める予定である。同定化合物が実際に生体内で腫瘍形成を抑制できることを見出し、さらにがん幹細胞にもある程度の有効性があることが示唆されたことから、おおむね順調に進展していると考えている。上記で述べたように、初年度は外国人特別研究員が来日後、結局12月から本格的に研究を開始することになったため大きな進展に至っていないが、平成27年度でこれまでの準備が功を奏して結果に結びつくと期待している。28年度が最終年度であるため、記入しない。上述のとおり、すい臓がん細胞を移植した担癌マウスを用いて、本同定化合物のin vivo腫瘍抑制効果を、他のすい臓がん細胞株でも検討し、本化合物の有効性を検証する。また、本化合物のさらなる有効性を検討するため、既存抗がん剤であるゲムシタビンなどの抗がん剤との併用効果についてin vivoでも検証を進め、延命効果やがん幹細胞に及ぼす影響を解析する。さらに、マイクロアレイ解析データを整理し、作用機序について解析を進める。計画通り、in vivoのデータを取得する共に、本薬剤のメカニズムに関しても解析を進める。特に、マイクロアレイ解析については専門家の助けを得るため、共同研究ベースでメカニズムの解析研究を開始している。
北海道における森林流域の炭素、窒素および他の元素の動態パターン

本研究は北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの雨龍研究林で行った。2003年6月に泥川流域内、異なる林分6箇所を選んで固定観測地を設定した。これらの林分は、湿地アカエゾマツ林(1箇所)と河畔ハンノキ林(2箇所)と斜面針広混交林、落葉広葉樹林(3箇所)を含んでいる。調査項目はリターフォールによる養分インプット量、降雨による養分インプット量、土壌養分貯留量、土壌窒素無機化と硝化速度などである。これまでのおもな研究結果は以下の通りである。1.リターフォールによる窒素インプット量:年間リターフォール量は林分により異なっていた。最も低いのが湿地アカエゾマツ林で1444kg/haであり、最も高いのが河畔ハンノキーヤチダモ林で5315kg/haであった。年間リターフォールからの窒素インプット量は、林分によって異なり、湿地アカエゾマツ林が11kg N/haで、河畔ハンノキ林が130kg N/haであった。2.林内雨による全窒素インプット量:二年間に各林分の平均林内雨量は湿地アカエゾマツ林が583mm、河畔ハンノキ林が643mm、斜面針広混交林が512648mmであった。林内雨による全窒素インプット量はそれぞれ2.22、2.973.64、3.043.61kg N/haであった。3.土壌窒素無機化・硝化速度:010cmの土壌窒素無機化速度は林分によって異なり、最も高いのが河畔ハンノキ林(503μg N/kg/d)であり、最も低いのは湿地アカエゾマツ林(276μg N/kg/d)であった。1030cmの土壌も同じパターンを示していた。また、土壌窒素硝化速度は010cmで16414μg N/kg/d、1030cmで15161μg N/kg/dとなり、林分間の違いが大きかった。4.土壌窒素無機化速度および硝化速度は、リターフォールの窒素インプット量、土壌水分および土壌全窒素蓄積量による影響を強く受けることが認められた。
改良グリッドレス法による複雑形状および自由表面を含む流体計算法の研究

数値流体力学において、3次元複雑形状、物体移動、および自由表面の問題は、それぞれ単独のケースに限れば多数の応用例がある。しかし現実の問題はこれらの複合問題である事が多い。個々の問題には、それぞれ適した手法があるものの、組み合わせが困難であったり、組み合わせによって処理が極度に複雑になるため、複合問題の解析は格段に難しくなるのが通常である。この原因には、問題毎に物体及び流体の数値的な表現方法の適/不適の状況が異なってくる事が大きく、その解決策の一っとして期待されるのが、計算格子を使わない各種のメッシュレス手法である。海洋工学分野では粒子法が良く知られているが、粒子法の空間解像度は、計算粒子のサイズによって空間的に一様に決まってしまう。これは、境界層内のように、必要解像度が局所的かつ非等方的な場合に制約となり、高Reynolds数問題への適用を難しくする。そこで本研究では、有限差分法的な性格を持っグリッドレス法によるアプローチを選択した。グリッドレス法による基礎的な計算は既に確認できているので、必要な空間解像度と疎密方向を考慮しながら、3次元複雑形状まわりの節点を自動配置する手法を検討した。本研究では、分子動力学分野などで平衡状態の推定に使われるMetropolis法を、節点の自動配置に応用した。各節点において、必要とされる空間解像度の情報を取り入れた仮想的な節点間ポテンシャルを定義し、平衡な節点配置を求める。ポテンシャルは、その平衡状態が適切な節点配置に対応するように定義した。時間進行法ではなく、確率過程に基づくシンプルな計算手法であるため、流体計算に組み込む事によって、境界形状が時間変化する問題においても、柔軟に節点配置を変化させられる事が期待できる。複雑な3次元形状周囲の流れや、自由表面や物体の移動変形を含む流れの数値解析では、流体計算のための格子生成が問題となっている。流体数値シミュレーションの様々な手法が発展してきたが、複雑な境界形状や、その移動変形に対して計算格子が対応できないためにシミュレーションを応用できない現象が数多く存在する。これに対し、格子生成の問題を回避するため、計算格子を使わない解析手法が各種提唱されており、これらはメッシュレス法と総称される。本研究では、メッシュレス法の1つであるグリッドレス法に着目し、特に、薄い速度境界層と自由表面問題へのグリッドレス法の展開を検討している。これまでのメッシュレス法は、空間解像度は等方的であり、境界層内のように物理量の変化率が方向により著しく異なる場合は、非常に効率が悪い。また時間変化する境界へのメッシュレス法の適用は、単純なものに限られている。本年度は、3次元グリッドレス法の基本的な計算手法と、3次元空間に計算点を配置する方法の検討を行った。計算点自動配置法の検討として、物性シミュレーションで用いられるモンテカルロ法の一種を用いる手法を開発した。これは結晶成長に類似のメカニズムにより計算点配置を制御する方法であり、これを進めれば、境界形状の変化に自動的に追随する計算点群の生成が可能となる。この事については、中間段階の成果を論文発表する準備を行っている。
高齢社会における在宅生活支援のあり方に関する研究

本研究は、高齢者が住みなれた地域で在宅生活を継続させるためにはどのような支援が必要なのかを検討することを目的とし、平成16年度より東大阪市において要介護高齢者、一般高齢者、加えて虚弱期の高齢者に対する調査を実施してきた。以下に、簡単にまとめを述べる。1.以前調査した郊外住宅地(木津町)では、同居家族による介護力が要介護高齢者の生活を支えており、ゆとりある住環境を有しているものが多かった。一方、都市(東大阪市)では、単身世帯が半数近くをしめ、要介護度が重くても非同居世帯がみられ、配食サービスの利用や近隣との付き合いが在宅生活を支える一助となっていた。今後高齢化がますます進行し、郊外住宅地においても弱体化していくであろう家族介護力を補うため、社会的支援としての介護保険サービスや配食サービス、そして家族の役割の代替または補完するものとして近隣関係が大きな役割をもつであろう。2.不安感は、在宅生活の継続を断念する原因の一つと考えられ、不安感を解消する支援が望まれる。街かどデイハウスには、自立期から要援助期までの幅広い利用者がおり、それぞれのサービス要求に応じデイハウス側が柔軟に対応し、高齢者の在宅生活を支えている。健康な高齢者は、他の虚弱および要援助状態にある者たちの生活の様子を間近で見、自分が同様の状態になった時には、同様の支援を受けることができる、と自分の将来の生活像を描き安心する。この確かな生活像を描くことによる安心感により、在宅生活の継続が可能になると考えられる。3.スウェーデンの高齢者福祉の動向は、日本の今後の高齢者福祉のあり方の参考となる。高齢者のできるだけ長い在宅生活を支えるため、ハード面の整備(住宅改修)とともに介護予防(転倒防止、オープンデイケアなど)、近親者(介護者)に対する支援が重視され、また、高齢者自身の力をもっと活用していこうとする動きも見られる。本研究は、高齢者が住みなれた地域で在宅生活を継続させるためにはどのような支援が必要なのかを検討することを目的としている。本年度はまず、東大阪市在住の「要介護高齢者」に対して行ったヒアリング調査およびアンケート調査の分析を、京都府相楽郡木津町の要介護高齢者との比較により行なった。東大阪市を「都市近郊型」、木津町を「郊外型」として要介護高齢者の生活実態を明らかにした。その結果を以下に記す。1.東大阪市の要介護高齢者は単身や夫婦のみ世帯といった非同居世帯が約7割と多く、比較的介護度が重い要介護3以上でも同居せずに生活をしている例が木津町に比べて多くみられる。2.住宅状況では木津町では持ち家が8割を超えるが東大阪市では6割弱で、とくに非同居世帯で賃貸の集合住宅居住が56割をしめる。そのため述べ床面積が木津町に比べて狭い。3.同居が少なく家族介護力が弱いように思われる東大阪市であるが、東大阪市の非同居世帯では別居子が高齢者の様子を見に来たり病院の送迎を行なったりしている割合が木津町よりも高く、子が積極的に介護や生活支援に関わっている。また、近隣関係も比較的親密な関係を築いている割合が高い。4.介護保険サービスの利用状況をみると、東大阪市ではヘルパーの利用が多く、木津町ではデイサービスの利用が多いという特徴がある。東大阪市では同居世帯であってもヘルパーの利用が比較的多く、在宅サービスの利用に余り抵抗がないと思われる。5.住宅改善については東大阪市と木津町の実施率の差はなく、多くが手すりの設置程度の改善である。