hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新奇被毛色突然変異マウスの系統確立と加齢変化に関わるエピジェネティクスの役割

インドネシア産野生マウスに発見された毛色突然変異遺伝子Oca2<p-cas>を導入した混合系統を維持している過程で、加齢により眼色と被毛色が濃く変化する新奇突然変異体を発見した。選抜交配により、この突然変異形質で固定した系統を樹立した。mRNA-sequencing解析の結果、メラニン合成に関わる遺伝子の発現量に突然変異個体とコントロール個体間で差異はみられなかった。全ゲノムDNAメチル化解析の結果、2本の常染色体上に高メチル化領域と低メチル化領域を発見した。L-チロシンの存在下で突然変異個体の背部皮膚を体外培養するとメラノサイトの割合がコントロールより著しく増加した。以前に、申請者は、インドネシア産野生マウス由来の新しい毛色突然変異遺伝子を発見し、この遺伝子をC57BL/6J (B6)近交系マウスに導入したコンジェニック系統を樹立した。兄妹交配による系統維持の過程で、典型的な突然変異個体の表現型(以後、赤眼個体と呼ぶ)とは異なり、加齢に伴って眼色および被毛色が濃く変化する新奇突然変異マウス(黒眼個体と呼ぶ)を発見した。本研究では、この新奇突然変異形質をもつ新たな系統を確立し、この変異形質の成因にエピジェネティクスが関与しているか否かを探る。(1)突然変異系統の確立:赤眼個体同士、並びに、黒眼個体同士を交配し、それぞれの形質を示す個体を選抜交配し、表現型の固定化を行った。現在、近交1213世代目にある。(2)シークエンス解析:赤眼個体、黒眼個体およびコントロールのB6マウスの突然変異遺伝子の上流約1kbの塩基配列を決定し、いくつかのDNA結合モチーフを発見した。この領域内にCpGアイランドは存在しなかった。(3)リアルタイムPCR解析:突然変異遺伝子の発現量を赤眼個体と黒眼個体間で比較した結果、両者間で差異は見られなかった。しかし、両者ともに、コントロールのB6に対して著しく発現量が低下していた。(4)体外培養実験:赤眼個体と黒眼個体から皮膚を採取し体外培養を行った結果、例数は少ないが、メラノサイトへの分可能が異なっている可能性が示唆された。申請者は、今までに、インドネシア産野生マウス由来の新しい毛色突然変異遺伝子を発見し、C57BL/6J近交系に導入したコンジェニック系統を樹立した。兄妹交配による系統維持の過程で、典型的な突然変異個体の表現型(以後、赤眼個体と呼ぶ)とは異なり、加齢に伴って眼と被毛の色が濃く変化する新奇突然変異マウス(黒眼個体と呼ぶ)を発見した。(1)突然変異系統の確立:赤眼個体同士を、また、黒眼個体同士を交配し、それぞれの形質を示す個体を選抜交配し、表現型の固定化を行った。現在、近交910世代目にある。(2)シークエンス解析:赤眼個体、黒眼個体およびコントロールのB6マウスの眼から、常法にしたがって総RNAを抽出した。RT-PCR法によりcDNAを合成し、突然変異遺伝子のシークエンス解析を行った。(3)mRNA-seq (mRNA-sequencing)解析:エピジェネティクスの基本的な仕組みは、現在のところDNAメチル化とヒストン化学修飾であると言われている。しかし、最初に、赤眼と黒眼個体間で遺伝子発現量の差異の有無などを網羅的に調査した。同じリッターの中で分離している赤眼と黒眼個体の眼から総RNAを抽出し、RT-PCR法によりcDNAを合成し、次世代シークエンサーIllumina HiSeq2000によりmRNA-seq解析を行った。以前に、申請者は、インドネシア産野生マウス由来の新しい毛色突然変異遺伝子を発見し、この遺伝子をC57BL/6JJcl (B6)近交系マウスに導入したコンジェニック系統を樹立した。(1)突然変異系統の確立:赤眼および黒眼形質で固定した2つのサブラインを樹立するために、選抜交配を繰り返した。その結果、ほぼ目的とする形質に固定したサブラインを樹立できた。これらは、現在、近交1517世代目にある。(2)全ゲノムDNAメチル化解析:赤眼個体と黒眼個体のゲノムDNAを抽出し、次世代シークエンサーにより網羅的に全ゲノムDNAメチル化解析を行った。

その結果、高メチル化領域または低メチル化領域を示す2本の常染色体を発見することができた。(3)体外培養実験:昨年度に引き続き、赤眼と黒眼の新生仔の背部皮膚を採取し、体外培養を14日間行った。特に、黒眼個体の皮膚をチロシンの存在下で培養すると、メラニン色素産生細胞であるメラノサイトの割合が赤眼個体のそれより著しく増加していた。これは、メラノサイトへの分可能が赤眼と黒眼個体間で異なっていることを示している。実験動物学今年度新規に開始した体外培養実験の条件は滞りなく順調に確立できた。その他の実験も、おおむね計画通りに進んでいる。mRNA-seq解析の結果の整理が未だ完了していないが、おおむね計画通りに進んでいる。(1)突然変異系統の確立:昨年度に引き続き選抜交配を繰り返す。(2)全ゲノムDNAメチル化解析:赤眼個体と黒眼個体のゲノムDNAを抽出し、次世代シークエンサーにより網羅的に全ゲノムDNAメチル化解析を行い、高メチル化領域または低メチル化領域を調査する。(3)体外培養実験:例数を増やすために、昨年度に引き続き、赤眼個体と黒眼個体の皮膚の体外培養を行う。(2)シークエンス解析:突然変異遺伝子のプロモーター領域を探索するために転写開始点から上流約1kbの塩基配列を決定し、DNAメチル化に関わるCpGアイランドの有無を調査する。(3)リアルタイムPCR解析:平成24年度に実施したmRNA-seq解析結果を整理し、赤眼個体と黒眼個体間でmRNA発現量に差異がみられた遺伝子についてリアルタイムPCR解析を行い、mRNA-seq解析により得られた結果を確認する。(4)体外培養実験:黒眼個体のメラノサイトへの分可能力とメラニン色素産生能力を明らかにするために、体外培養実験を追加する。生後初期の赤眼個体と黒眼個体から皮膚を採取し、常法に従って体外培養を行う。次年度に実施する全ゲノムDNAメチル化解析に使用するため。全ゲノムDNAメチル化解析に使用する。平成24年度の研究費は、mRNA-seq解析により得られた結果を効率的に行うためのコンピュータ処理関係に使用するとともに、平成25年度から新規に実施する体外培養実験に使用する。
結び目による3次元多様体の構成方法と分類理論の幾何的研究

平成18年度は研究計画に従って、主に自由種数1の結び目が持つザイフェルト曲面の枚数に関する研究、種数1のザイフェルト曲面を5枚以上持つ双曲的結び目の外部の構造に関する研究を行った。前者については研究成果をとりまとめ、7月に広島大学で開催された国際会議にて発表を行った。後者については現在も進展しており、結び目フロアホモロジーとの関係が最近海外の研究者によって示唆されたため、今後も重要な研究課題として考える。なお、関連する研究として種数が2以上の双曲的結び口が許容する最小種数ザイフェルト曲面に関しては種数1の場合とは違い普遍的な上限は無いことがわかり、これに関しては学術雑誌に論文の掲載が予定されている。また、8月に北海道で行われた結び目のクロスキャップ数に関する研究会においては、前年度から取り組んできた本質的タングル分解とクロスキャップ数の関係に関する結果発表と問題提起を行った。これらの研究に加え、年度末にはブルニアン絡み目に沿ったデーン手術では非分離球面が生成されないことがわかり、その応用として空間グラフを含む曲面の種数の下からの評価を与えた。これに関しては現在論文を雑誌に投稿している。また、12月に外国人研究者を交えて小研究会を主催し、そこでは狭義n-自明な結び目の性質、狭義n-自明な絡み目が持つザイフェルト曲面の性質、トーラス結び目で分岐する被覆空間のキャッソン不変量、レンズ空間を生成するデーン手術を許容する結び目のファーバー性、レンズ空間を生成するデーン手術を許容する結び目の被覆結び目の図式、種数1の双曲的結び目が許容するザイフェルト曲面の枚数、双曲的結び目の外部の本質的閉曲面の枚数、等の会議を行った。結び目とは3次元球面内に埋め込まれた閉曲線のことであり、デーン手術・分岐被覆については3次元多様体の基本的な構成方法として国内外で様々な研究が行われてる。この研究ではデーン手術・分岐被覆の幾何学的な扱いをとおして結び目や3次元多様体の位相的性質を調べることを目的とし、本年度は主に次の2点について成果を得た。補空間が本質的トーラスによって分解される結び目を分岐集合とする被覆空間の表示をデーン手術の立場から研究し、被覆空間のキャッソン・ウォーカー不変量と分解成分の多項式不変量の係数との関係を明らかにした。この研究の応用として、アレキサンダー多項式が自明な結び目に関する分岐被覆空間の不変量の性質と実現問題の考察、強n-自明結び目のアレキサンダー多項式およびジョーンズ多項式の特殊値J^1(-1)を完全に決定した。以上の研究結果については国内で開催された研究集会等において発表を行った。同相な多様体を生成するデーン手術を許容する結び目の族については多くの代数的不変量は共通の性質を有するが、本研究においてO-手術によって同相な多様体を生成する結び目の無限族の例を構成し、それらの結び目K_mに関してジョーンズ多項式の特殊値および分岐被覆空間のキャッソン・ウォーカー不変量をパラメータmに関する1次式で表した。この研究についてはメキシコで開催された国際会議において発表を行った。なお、この研究では計算機上での数値実験が必要不可欠であった。結び目とは3次元球面内に埋め込まれた単純閉曲線であり、デーン手術とはその正則近傍を入れ換えて新しい3次元多様体を作る操作のことである。デーン手術にて位相同型な多様体が生成されるとき、多くの結び目の不変量は一致する。当研究ではそれらの結び目を区別を行うために2重分岐被覆空間の不変量を中心に調べ、とりわけ2重分岐被覆が整ホモロジー球面になる場合を重点的に調べた。それらは強n-自明という概念にも応用が考えられ、これらの研究結果は昨年8月中国で行われた国際会議・スクールで発表を行った。また、種数1のファーバー結び目は三葉結び目と八の字結び目の2種類しか存在しないことが良く知られているが、今回、同じアレキサンター多項式を持つ種数2以上のファイバー結び目の無限列を、2重分岐被覆空間の不変量のキャッソン不変量の違いを用いて構成した。この研究成果は今年1月にニュージーランドで行われた研究集会にて発表を行った。種数1のザイフェルト膜の枚数に関する研究は来年度も引続き行うよう予定であり、今年度中には種数が2以上の場合との顕著な違いとして、ザイフェルト膜の外部の基本群が自由群になるものと外部に全測地的境界をもつ双曲構造が入るものを同時に許容するものの構成方法を結果として得ることが出来た。この研究に付いては順次論文にまとめ、研究集会で発表を予定しているまた、この研究で得られた技法を用いていくつかの結び目のクロスキャップ数を決定した。これに関しては昨年度12月に早稲田大学で行われた研究集会にて発表を行い、論文にとりまとめ投稿を行った。

また、8月に北海道で行われた結び目のクロスキャップ数に関する研究会においては、前年度から取り組んできた本質的タングル分解とクロスキャップ数の関係に関する結果発表と問題提起を行った。これらの研究に加え、年度末にはブルニアン絡み目に沿ったデーン手術では非分離球面が生成されないことがわかり、その応用として空間グラフを含む曲面の種数の下からの評価を与えた。これに関しては現在論文を雑誌に投稿している。また、12月に外国人研究者を交えて小研究会を主催し、そこでは狭義n-自明な結び目の性質、狭義n-自明な絡み目が持つザイフェルト曲面の性質、トーラス結び目で分岐する被覆空間のキャッソン不変量、レンズ空間を生成するデーン手術を許容する結び目のファーバー性、レンズ空間を生成するデーン手術を許容する結び目の被覆結び目の図式、種数1の双曲的結び目が許容するザイフェルト曲面の枚数、双曲的結び目の外部の本質的閉曲面の枚数、等の会議を行った。
小学生における合理的な疾走動作獲得のための補助具の開発

本研究では,主に遊脚の膝関節角度,およびもも上げ角度に関して合理的な動作を獲得するための補助具を開発し,その効果を検討することを目的とした.本研究の被験者は,愛知県N小学校6年生2クラス66名(男子38名,女子28名,)であった.本研究において使用した補助具は,幼児用笛つきサンダルを改良し,ベルトによって大腿部に固定できるように開発したものであり,遊脚において膝関節が十分に屈曲している,または屈曲していない感覚を,音の有無によってフィードバックさせるものである.実験は,体育の授業を3時間とし,最初の時間と最後の時間に50m走タイムを測定した.二時間目の授業では,補助具を装着して,もも上げ運動を行い,遊脚の膝がしっかりと屈曲されている場合に音がなり,屈曲されていない場合に音がならないことを確認させた.その結果,30m-40m地点における疾走速度およびピッチは,PostにおいてPreと比較して有意に高い値を示した.なお,ストライドは,PreとPostの間に有意な差は認められなかった.遊脚の膝関節屈曲角度は,平均値ではPreとPostとの間に有意な差は認められなかったが,Preにおいて膝関節角度が大きいものはPostにおいて小さくなる傾向を示し,逆に膝関節角度が小さいものは大きくなる傾向を示した.これらのことから,本研究において開発した補助具は合理的な疾走動作の習得および疾走速度の向上に有効であることが示唆された.これは,目的とする動作ができているか否かのフィードバックが即時に行われたためであると考えられる.なお,遊脚の膝関節角度については,本研究において開発した補助具の使用により,最適な角度へ収束する傾向が認められた.本研究では,主に遊脚の膝関節角度,およびもも上げ角度に関して合理的な動作を獲得するための補助具を開発し,その効果を検討することを目的とした.本研究の被験者は,愛知県N小学校6年生2クラス66名(男子38名,女子28名,)であった.本研究において使用した補助具は,幼児用笛つきサンダルを改良し,ベルトによって大腿部に固定できるように開発したものであり,遊脚において膝関節が十分に屈曲している,または屈曲していない感覚を,音の有無によってフィードバックさせるものである.実験は,体育の授業を3時間とし,最初の時間と最後の時間に50m走タイムを測定した.二時間目の授業では,補助具を装着して,もも上げ運動を行い,遊脚の膝がしっかりと屈曲されている場合に音がなり,屈曲されていない場合に音がならないことを確認させた.その結果,30m-40m地点における疾走速度およびピッチは,PostにおいてPreと比較して有意に高い値を示した.なお,ストライドは,PreとPostの間に有意な差は認められなかった.遊脚の膝関節屈曲角度は,平均値ではPreとPostとの間に有意な差は認められなかったが,Preにおいて膝関節角度が大きいものはPostにおいて小さくなる傾向を示し,逆に膝関節角度が小さいものは大きくなる傾向を示した.これらのことから,本研究において開発した補助具は合理的な疾走動作の習得および疾走速度の向上に有効であることが示唆された.これは,目的とする動作ができているか否かのフィードバックが即時に行われたためであると考えられる.なお,遊脚の膝関節角度については,本研究において開発した補助具の使用により,最適な角度へ収束する傾向が認められた.本研究の目的は,実際の疾走において用いる補助具を開発し,その効果を明らかにすることであった.本研究において開発した補助具は,大腿部の後面に装着する幼児用笛付きサンダルであった.これは,遊脚の膝関節を屈曲させるために開発したものであり,遊脚の膝関節がしっかりと屈曲されれば,その笛付きサンダルが鳴ることで,遊脚の膝関節の屈曲を確認することができる.被験者には,男子大学生8名を用い,大腿部の後面に装着した笛付きサンダルを意図的に鳴らす試技と鳴らさない試技,および個人に固有の疾走動作での試技をおこなわせた.なお,試技は主観的努力度100%での50m走であった.50m走タイムは,ノーマル試技では6.77±0.28秒,音を鳴らす試技では6.89±0.21秒および音を鳴らさない試技では6.96±0.24秒であった. 50m走タイムは,各試技間において有意な差は認められなかった.なお,ノーマル試技に対するそれぞれの試技の達成率は,音を鳴らす試技では92.00±2.67%および音を鳴らさない試技では92.11±3.75%であった.遊脚における膝関節最小角度は,ノーマル試技では38.19±10.01°,音を鳴らす試技では33.02±5.30°,音を鳴らさない試技では43.20士5.83°であり,音を鳴らす試技と鳴らさない試技との間に有意な差が認められた.また,遊脚における最大腿上げ角度は,ノーマル試技では64.38±6.20°,音を鳴らす試技では76.66±10.26°,鳴らさない試技では75±9.75°であった.なお,音を鳴らす試技および鳴らさない試技とノーマル試技との間に有意な差が認められた.以上のことから,幼児用笛付きサンダルを元に作成した補助具は,疾走動作を修正するために有用な補助具であることが示唆された.

これまでにそのような合理的な疾走動作を獲得するための具体的な方法については提示されていない.そこで本研究では,主に遊脚の膝関節角度,およびもも上げ角度に関して合理的な動作を獲得するための補助具を開発し,その効果を検討することを目的とした.本研究の被験者は,愛知県N小学校6年生2クラス66名(男子38名,女子28名,)であった.本研究において使用した補助具は,幼児用笛つきサンダルを改良し,ベルトによって大腿部に固定できるように開発したものであり,遊脚において膝関節が十分に屈曲している,または屈曲していない感覚を,音の有無によってフィードバックさせるものである.実験は,体育の授業を3時間とし,最初の時間と最後の時間に50m走タイムを測定した.二時間目の授業では,補助具を装着して,もも上げ運動を行い,遊脚の膝がしっかりと屈曲されている場合に音がなり,屈曲されていない場合に音がならないことを確認された.その結果,30m-40m地点における疾走速度およびピッチは,PostにおいてPreと比較して有意に高い値を示した.なお,ストライドは,PreとPostの間に有意な差は認められなかった.遊脚の膝関節屈曲角度は,平均値ではPreとPostとの間に有意な差は認められなかったが,Preにおいて膝関節角度が大きいものはPostにおいて小さくなる傾向を示し,逆に膝関節角度が小さいものは大きくなる傾向を示した.これらのことから,本研究において開発した補助具は合理的な疾走動作の習得および疾走速度の向上に有効であることが示唆された.これは,目的とする動作ができているか否かのフィードバックが即時に行われたためであると考えられる.なお,遊脚の膝関節角度については,本研究において開発した補助具の使用により,最適な角度へ収束する傾向が認められた.
情報伝達に関わる蛋白質の溶液構造の動態 -X線溶液散乱による研究

PYPは紅色光合成細菌の光走性の光受容体である。ロドプシンなど多くの光受容体が膜蛋白質であるのに対し、PYPは水溶性であるという特徴を持っている。我々はPYPによる光情報変換の分子機構を理解するために、光吸収に伴うPYPの構造変化の検出、PYPの標的蛋白質の同定と精製を目的として研究を行った。PYPの暗黒下及び光照射中でのX線溶液散乱実験を行った。その結果、PYPは光吸収により慣性半径が2A程度増加することが明らかになった。この事実は、PYPの光反応中間体において、蛋白質全体にわたる構造変化があることを示唆する。PYPの標的蛋白質は現在同定されていない。我々は既にPYP遺伝子の上流に高度好塩菌のsRのトランスデューサーに類似した配列があることを見出している。しかし、これがPYPの標的蛋白質であるかどうか検証できないため、光照射によりPYPに特異的に結合する蛋白質を検出することを試みた。この目的のためにPYP力ラムを調整し、長寿命のM中間体ができるpH領域で、光照射の有無により、溶出パターンを調べた。その結果、光照射により特異的にカラムに結合する両分を得ることができた。標的蛋白質の候補と考え、現在、さらに精製を進めている。細胞内情報伝達に重要な役割を果たすGrb2のX線溶液散乱実験を行った。Grb2の散乱データから得られた距離分布関数は、結晶構造に基づき計算した距離分布関数とは一致していない。最大長や慣性半径も観測値の方が、計算値よりもかなり大きい。これらの結果は、二つのSH3ドメイン間の距離が、結晶中よりも溶液中で広がっていることが示唆される。現在、溶液散乱データを説明できる溶液構造モデルを構築中である。
統合的モデリング手法による古海洋変動シミュレーション

本研究では、数百年以上の長期気候変動についての理解を目指し、詳細な大気海洋結合大循環モデルに加えて、長期時間積分が可能な簡略化した大気モデルを用いた結合モデル、およびシミュレーション結果と古海洋データとの直接比較を可能とする海洋炭素・物質循環モデルを併用し、それらのモデル群を組み合わせた統合的なアプローチにより、海洋環境場の長期変動シミュレーションを効率的かつ詳細に行うための手法を開発した。その手法を用いて、氷期の大西洋深層循環についての数値シミュレーションを行った結果、大西洋深層循環に熱的な閾値が存在し、そのことが氷期の気候変動を理解する上で重要な鍵となることが示唆された。海洋堆積物中から得られるいくつかの古海洋指標データから、最終氷期には現在に比べ海洋深層循環が弱化していたと言われている。しかしながら、大気海洋結合大循環モデルMIROCによる最終氷期シミュレーション結果においては海洋深層循環が強化しており、本研究では海洋大循環モデルCOCOによる感度実験を行うことにより、MIROCの結果を解釈するとともに、氷期における深層循環弱化のメカニズムを探った。具体的には、海洋循環の駆動力となる海面での熱フラックス、水フラックス、風応力のそれぞれの変化がどの程度循環場に影響を与えたのかをCOCOによる感度実験を通じて評価した。その結果、熱フラックスのみを氷期条件に変えた場合には、循環が弱化することが示された一方、風応力や水フラックスのみを氷期条件に変えた場合には、循環はわずかに強化した。循環の弱化は、北大西洋高緯度域における海氷の拡大と深層水形成の位置の南下を伴うものであり、氷期における循環の弱化の要因は海面の冷却であることが示唆された。また、MIROCにおける循環の強化は海面での熱フラックスおよび風応力変化の組み合わせによって生じており、両者の変化が非線形的に海氷分布および深層水形成場所を決定していることが示された。さらに、海面条件をさまざまに変えた感度実験の結果から、氷期の風応力条件下においても、MIROCの海面冷却の大きさがある閾値を越えた場合には、海氷分布の拡大と深層水形成位置の南下が起こり、循環の弱化が再現できることがわかった。この循環弱化に必要な海面冷却の閾値の存在は、MIROCを含めたいくつかの結合モデルで氷期の循環が強化してしまうことを説明することができ、さらには氷期に急激な気候変動を引き起こす要因にもなりうることが示唆された。さまざまなモデル群を駆使した古海洋変動に関する数値シミュレーションを行うための手法を開発するという本研究の目的を達成することができた。その手法を用いて、海洋大循環モデル(COCO)による氷期の海洋深層循環変動に関する感度実験、簡易気候モデル(MIROC-lite)を用いた氷期の大西洋深層循環の再現および退氷期の大西洋深層循環の再現シミュレーション、海洋物質循環モデルを用いた氷期の炭素循環に関するシミュレーションなど、氷期の気候変動に関するさまざまな数値シミュレーションを実施することができた。氷期の海洋循環・炭素循環に関して、氷期において海水の水塊年齢が現在に比べて著しく古くなっていることが古海洋データから示唆されており、その再現を数値シミュレーションにより試みたが、その再現は難しいという結果を得た。古海洋データの解釈を再検討する必要性に加えて、モデルにおける水塊年齢の再現性にも問題があることが示唆された。本年度は、これまでの海洋物理モデルにおける鉛直拡散係数分布についての取扱いを再検討し、潮汐による影響を陽に考慮した3次元分布を与えることで、海水の水塊年齢をより現実的に再現することができるという新しい知見も得ることができた。海洋物質循環モデルを用いた氷期の海洋炭素循環、およびMIROC-liteを用いた退氷期の大西洋深層循環に関するシミュレーションは、それぞれが修士学生の研究課題となり、本年度それらの内容が修士論文としてまとめられた。前年度に実施した海洋大循環モデル(COCO)を用いた氷期における海洋深層循環のシミュレーションの結果を国際学術誌に投稿し本年度受理された。この論文は、大西洋深層循環には熱的な閾値が存在し、それが氷期における大西洋深層循環の強さをコントロールしていた可能性をはじめて指摘したもので、論文の内容を紹介する記事がNature誌のNews&Viewにおいて掲載され大きな注目を集めた。本年度においては、COCOによる実験をさらに追加し、氷期における急激な気候変動が当時の海洋深層循環の変化とどのように関係していたかを調べるための研究を継続して実施した。また、本年度はCOCOによる実験に加えて、簡易大気結合モデル(MIROC-lite)による氷期実験に着手した。前年度および本年度に実施したCOCOによる実験の結果から、氷期における大西洋深層循環をモデルで現実的に再現するには、北大西洋高緯度域での深層水形成域が現在のグリーンランド海からより南へ移行することを表現する必要があることが示唆されたため、MIROC-liteにおいてその再現に必要となるモデル解像度の選択、および大気モデルのパラメータ調整を行った。

さらに、氷期における海洋炭素循環についての解析や、大西洋深層循環の変化を記録するPa/Th比やNd同位体比などの古海洋データについてのシミュレーションを、上記の物理シミュレーションで得られた結果を使って実施するための作業を継続して行った。当初の計画通りに研究を遂行し、その内容をまとめて国際学術誌に投稿するなど、計画は順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では、前年度の海洋モデル(COCO)による氷期実験の結果を踏まえ、簡易気候モデル(MIROC-lite)の実験に重点を移す予定であったが、COCOによる実験は大西洋深層循環の変化に海面における「熱・水・運動量フラックス」の変化がそれぞれどのように寄与したかを明確に区別して議論することが可能であり、実験の結果から、当初の予想に反して「熱フラックス」の変化がある閾値を超えると、現在の深層循環のモードから氷期のモードへ移行するという新しい知見を得ることができた。本年度は、この知見をさらに深めるための実験をCOCOを用いて継続した。その分、MIROC-liteによる実験がやや遅れることになったが、今回明らかになった大西洋深層循環の「熱的な閾値」が、氷期における急激な気候変動とどのような関わりがあったかを調べるためには、海面境界条件をさまざまに設定できるCOCOを使った実験をまずは継続して行い、その結果を踏まえたうえでMIROC-liteによる実験に移行するほうが研究をより推進することができると考え、COCOによる実験を優先して実施した。当初の計画に特に変更の必要はなく、今後も計画通りに研究を推進していく予定である。最終年度においては、COCOによるモデル実験をさらに継続して行い、氷期における大西洋深層循環の「熱的な閾値」と氷期における急激な気候変動との関わりを調べるための研究を進める予定である。その結果を踏まえたうえで、MIROC-liteにおける氷期実験、および氷期から現在にかけての気候の遷移実験を行う予定である。その際、本研究課題によって見出された大西洋深層循環の熱的な閾値が、氷期の急激な気候変動や氷期から現在への移行時に引き起こされた大規模な気候変動とどのような関わりがあったかに特に注目して研究を推進する予定である。
通常学級に在籍する発達障がいのある小学生への健康支援プログラム開発

2018年度は、養護教諭のための発達障がい児健康支援プログラム開発の一環として研修会を実施し、プログラムの検証を行った。プログラムの特徴は、1理論やモデルに基づいた支援スキルが含まれている養護教諭向けの健康支援プログラムであること、2養護教諭が保健室で活用できる健康支援スキルを獲得・向上させるための参画型プログラムであること、3児童の『生きる力』を育み、「学校適応能力」の育成を発達面・健康面から推進することである。研修は、8月に2日間(1日目と2日目は2週間の間隔をおいて配置)開催した。受講者は公立小学校養護教諭20名であった。プログラムの内容は昨年度の調査結果を踏まえて、1日目は「発達障がいのある子どもの特性・支援(120分)」、「発達障がいのある子どもの臨床的理解・支援(120分)」、「発達障がいのある子どもの支援スキル(1)(75分)」、2日目は「発達障がいのある子どもの指導・支援体制(120分)」、「発達障がいのある子どもの支援スキル(2)(75分)」、「発達障がいのある子どもの支援課題(120分)」で構成した。プログラムの評価は、受講者全員から適切で分かりやすく役立つという評価が得られた。また、プログラム構成が適切であると回答した者は1日目95%、2日目100%であった。自由記述では「養護教諭の役割に焦点を当てた研修で大変有意義」「具体的な支援ツールやスキルを学ぶことができた」「紹介された支援ツールや支援スキルを保健室で活用したい」等の肯定的記述が多かった。本プログラムは養護教諭の発達障がいへの理解を深化させ、発達障がいのある児童への健康支援スキルの向上をめざすものである。研修受講者への調査結果より、本プログラムは発達障がいのある児童の健康支援を行う養護教諭のスキル向上に貢献できることが示唆された。プログラムの検証として公立小学校養護教諭を対象に研修会を開催し、質問紙調査により計画していた情報を収集することができた。2019年度は以下のように研究を進める予定である。1.健康支援スキルの実践評価とプログラムの評価を行うために、プログラムに参加した養護教諭対象にフォローアップ調査を行う。2.健康支援スキル評価とプログラムの評価を踏まえて、養護教諭が小学校の普通学級に在籍する発達障がいのある児童に行う健康支援のプログラムを開発する。3.健康支援スキルプログラムの成果を発表する。本研究の目的は、通常学級に在籍する発達障がい(疑いも含む)のある小学生の健康課題に対応する養護教諭の健康支援プログラムの開発である。平成29年度は、通常学級における発達障がいのある小学生の実態、学校の支援体制及び養護教諭の健康支援の実態を把握するために、全国の公立小学校の養護教諭を対象に郵送法による質問紙調査を行った。全国の公立小学校のなかから1000校を無作為抽出し、平成29年10月に学校長宛に自記式質問紙を郵送し、学校長経由で養護教諭に質問紙を依頼した。養護教諭が個別に投函し回収された212を分析した。その結果、89.6%の小学校に発達障がいの診断を受けている児童が在籍し、疑いのある児童を含めると96.2%の小学校に在籍していた。発達障がいは個別性が高いため、個別の指導計画や教育支援計画を作成し実施するとされているが、当該学校の発達障がい(疑いを含む)児全員の個別指導計画を作成していた学校は65.3%・個別教育支援計画を作成していた学校は55.3%、地域との連携を図るための広域特別支援連携協議会を設置していた学校は52.8%であった。発達障がい児の人数が多い学校では、養護教諭は学外関係機関との連携が困難と感じていることから、学校全体で地域の関係機関との連携を深める方策の検討の必要性が示唆された。養護教諭が発達障がい児と関わるのは、保健室来室が最も多く、続いて教職員からの相談であった。発達障がいに関する研修は各自治体等で行われているため84.4%は発達障がいに関する何らかの研修は受講済であったが、7割はさらに研修を受講することを希望していた。その内容は具体的な支援についてが最も多く、全体の93.4%が希望していた。これらの結果からプログラムの内容を検討し概要を編成している。なお、調査結果は平成30年11月の国際学会で報告予定である。全国の公立小学校のなかから無作為抽出した小学校に郵送法による調査を実施し当初予定していた情報を収集することができた。この調査結果から養護教諭の発達障がい児への健康支援スキル向上のためのプログラムの概要が立案されている。

プログラムの内容は昨年度の調査結果を踏まえて、1日目は「発達障がいのある子どもの特性・支援(120分)」、「発達障がいのある子どもの臨床的理解・支援(120分)」、「発達障がいのある子どもの支援スキル(1)(75分)」、2日目は「発達障がいのある子どもの指導・支援体制(120分)」、「発達障がいのある子どもの支援スキル(2)(75分)」、「発達障がいのある子どもの支援課題(120分)」で構成した。プログラムの評価は、受講者全員から適切で分かりやすく役立つという評価が得られた。また、プログラム構成が適切であると回答した者は1日目95%、2日目100%であった。自由記述では「養護教諭の役割に焦点を当てた研修で大変有意義」「具体的な支援ツールやスキルを学ぶことができた」「紹介された支援ツールや支援スキルを保健室で活用したい」等の肯定的記述が多かった。本プログラムは養護教諭の発達障がいへの理解を深化させ、発達障がいのある児童への健康支援スキルの向上をめざすものである。研修受講者への調査結果より、本プログラムは発達障がいのある児童の健康支援を行う養護教諭のスキル向上に貢献できることが示唆された。プログラムの検証として公立小学校養護教諭を対象に研修会を開催し、質問紙調査により計画していた情報を収集することができた。通常学級に在籍する発達障がいのある(疑いを含む)小学生を健康面から支援する養護教諭のスキルを向上するためにプログラムを編成し、参画型の研修会を実施し、プログラムを評価する。プログラムの評価は、研修会実施前と実施直後、3カ月後、6カ月後、1年後にアンケート調査を行う予定である。2019年度は以下のように研究を進める予定である。1.健康支援スキルの実践評価とプログラムの評価を行うために、プログラムに参加した養護教諭対象にフォローアップ調査を行う。2.健康支援スキル評価とプログラムの評価を踏まえて、養護教諭が小学校の普通学級に在籍する発達障がいのある児童に行う健康支援のプログラムを開発する。3.健康支援スキルプログラムの成果を発表する。郵送法調査の回収率が下限であったため、郵送料が予定より減額したこと、あわせてデータ入力に要した日数が予定より短期間となり研究補助人件費が減額となり、次年度使用額が生じた。平成30年度はプログラムに基づく研修会の講師への謝金、調査費用、データ入力のための人件費、報告のための学会参加費等に使用する計画である。研修会講師の謝金等が少額で済んだこと、データ入力の人件費が計画より少額で済んだことから次年度使用額が生じた。2019年度は最終年度であるので研究成果の発表に使用する計画である。
顎矯正治療前後の咬合機能に関する基礎的検討

1.目的近年,機能並びに形態の改善を目的として,唇顎口蓋裂を含む顎変形症患者に対する顎矯正手術が積極的に行われるようになり,手術前後の定量的な評価も検討されてきている。この評価に際して,手術前後の咬合接触状態,咬合力,下顎運動などを把握することは,適切な治療方針をたて,さらには治療効果を判定する上で重要なことである。そこで今回,顎変形症の患者について術後の下顎位がより安定性する適切な咬合の与え方を確立することを目的として,手術前後の咬合状態,下顎運動ついて比較検討した。2.被験者および方法被験者は平成9年から平成10年に本学補綴科に顎矯正手術を前提に来科した,顎変形症患者(男性5名,女性11名,平均年齢22.9歳)16名である.測定方法は,まずモデルサージェリー時の歯の変位量を下顎の移動量として測定し,また,咬合状態はOCCLUZER FPD-703(シモレックス社製)を用い,下顎運動は6自由度顎運動測定装置CONDYLOCOMP LR3(STRING社製)を用いて測定した。これらは,手術前,顎間固定解除後1,3,5,7週間後の5回測定した.3.結果1)咬合状態接触点数は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも減少傾向を示し,その後5週までほぼ回復し,7週では術前の約2倍に増加した.接触面積は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも減少傾向が見られたが,その後7週までに術前の約1/2まで回復した.咬合力は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも低下が見られ,その後7週までにほぼ術前レベルまで回復した.2)顎運動顎間固定解除後1週以内での運動範囲は,術前と比較していずれも減少傾向を示したが,5週までにほぼ術前の範囲まで回復した.近年、唇顎口蓋裂を含む顎変形症患者に対し、機能並びに形態の改善を目的として、顎矯正手術が積極的に行われるようになり、手術前後の定量的な評価が検討されてきている。この評価に際して、手術前後の咬合接触状態、咬合力、顎運動などを把握することは患者の咬合異常を診断し、適切な治療方針をたて、さらには治療効果を判定する上で重要なことである。実際、顎変形症患者の手術前後の機能についてどの程度差があるのか、またどの程度回復しているのか、そして術後の下顎位の安定性はどの程度であるのかを検討する必要がある。そこで今回、顎変形症の患者について適切な咬合の与え方、術後の下顎位の安定性の指標を得ることを目的として、手術前後の咬合状態、下顎運動と顆頭位について検討するための計測を行っている。データは現在、当科に来科した唇顎口蓋裂を含む顎変形症患者より収集している。すなわち、まず下顎骨の移動量をモデルサージェリーにより測定を行う。次いで、咬合状態をデンタルオクルージョンプロセサ-(シモレックス社製)を用い測定し解析を行っている。また同時に、下顎運動経路および顆頭位について下顎運動測定装置であるコンダイルコンプ(カボ社製)を用いて測定を行っている。計測時期については手術前後、術後矯正中および終了後である。尚、測定中の患者は現在9名であるが、術後に関しては顎間固定、術後矯正を含むため、今後随時計測予定であり計測が終了し次第解析を行う予定である。これらは,手術前,顎間固定解除後1,3,5,7週間後の5回測定した.3.結果1)咬合状態接触点数は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも減少傾向を示し,その後5週までほぼ回復し,7週では術前の約2倍に増加した.接触面積は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも減少傾向が見られたが,その後7週までに術前の約1/2まで回復した.咬合力は,顎間固定を解除後1週以内では術前と比較していずれも低下が見られ,その後7週までにほぼ術前レベルまで回復した.2)顎運動顎間固定解除後1週以内での運動範囲は,術前と比較していずれも減少傾向を示したが,5週までにほぼ術前の範囲まで回復した.
ミスト化と溶液効果を利用した炭酸ガス吸収の促進機構

ガス吸収法は,混合ガスからの不純物の除去あるいは有用成分の回収などの工業プロセスほか,今日、温暖化防止対策のための炭酸ガス分離・回収技術の開発が緊急の課題となっている。一般的な物理的ガス吸収法である流下液膜法あるいは噴霧液滴法などでは,吸収速度が液相内の拡散輸送支配にあり,外部撹乱あるいは噴霧液滴による表面積増加などを用いても促進には限界がある。本研究は、以上の背景のもと凝縮性気体のミスト化と溶液効果を利用した高効率ガス吸収の促進法の開発を目的とする。具体的には、炭酸ガスを含む高温排ガスとK2CO3の微細結晶粒子を懸濁した低温空気との混合により、気流中でのK2CO3水溶液のミストを生成させガス吸収速度を向上する新たな吸収法を提案するものであり、実験的・理論的追及により、ガス吸収促進に対するミスト化および溶液効果を明らかにし、さらに、ガス吸収速度への溶液効果を含めて基礎データを得るとともに凝縮-吸収機構を解明した。最後に、実用化を目指した,ガス吸収特性に対する装置形状として冷却部形状・寸法の影響および操作条件としてのガス流量・濃度・温度、冷却面温度また微結晶粒子供給量の影響について理論的・実験的に明らかにし、ガス吸収の一般特性式を示すとともに、各種工業操作への適用・実用化に向けてガス吸収の最適操作条件を含めて高効率な吸収法を確立した。地球サミットから5年,「持続可能な発展」に向けて地球環境対策技術は最重要課題であり,特に,温暖化防止対策のためのCO2排出抑制技術が緊急の課題となっている。今こそ,ステップワイズでありかつ環境調和型の新しい技術が求められている。本研究は,以上の背景のもと凝縮性気体のミスト化と溶液効果を利用した高効率ガス吸収の促進法の開発を目的とする。具体的には,CO2を含む高温排泄ガスとK2CO3の微細結晶粒子を懸濁した低温空気との混合により,気流中でのK2CO3水溶液のミストを生成させガス吸収速度を向上する新たな吸収法を提案するものであり,実験的・理論的追及により有効性ならびにその促進機構を解明し,実用化のための基礎資料を提供しようとするものである。研究初年度としては,主に実験的に本手法の有効性について検討を行った。CO2ガス吸収の現状・問題点について,他の対策技術を含めた排出抑制対策技術の調査把握のもと,空気圧縮機,加熱加湿器,フィーダー,断熱混合容器等からなる実験装置を設計製作し,供給ガスの流量・温度・湿度およびガス濃度,さらに微結晶粒子の供給量を種々変化させて凝縮・吸収実験を行い,ミスト発生の条件,発生ミスト滴へのガス吸収速度とイオン濃度などのミストの発生とガス吸収について溶液効果を含めて基礎データを得るとともに,本手法のガス吸収への凝縮液膜およびミスト化の有効性を明らかにした。今日,温暖化防止対策のためのCO2分離・回収技術の開発が緊急の課題となっている。具体的には、CO2を含む高温排ガスとK2CO3の微細結晶粒子を懸濁した低温空気との混合により,気流中でのK2CO3水溶液のミストを生成させガス吸収速度を向上する新たな吸収法を提案するものであり,実験的・理論的追及により有効性ならびにその促進機構を解明し,実用化のための基礎資料を提供しようとするものである。研究初年度のH10には,当初の研究計画通りまず,CO2ガスの吸収の現状・問題点について,他の対策技術を含めた排出抑制対策技術の調査把握のもと,提案する手法の有効性を実験的に明らかにしてきた。次いで,本年度は,さらに実験的追及と実験結果をもとにそのモデル化と理論解析を行い,メカニズムを追求するとともに理論的・実験的にその有効性を明らかにした。1.供給ガスの流量・温度・湿度およびガス濃度,さらに微結晶粒子の供給量を種々変化させて凝縮・吸収実験を行い,ミスト発生の条件,発生ミスト滴へのガス吸収速度とイオン濃度などのミストの発生とガス吸収について溶液効果を含めてデータを得るとともに,凝縮-吸収機構を解明した。

2.ミスト化とガス吸収についての現象のモデル化を行い,それによる理論解析と実験データとの比較検討により本手法のガス吸収への凝縮液膜およびミスト化の有効性を明らかにした。最終年度はガス吸収特性に対する装置形状として冷却部形状・寸法の影響について理論的・実験的に追求し,ガス吸収の一般特性式を明らかにする。今日、温暖化防止対策のための炭酸ガス分離・回収技術の開発が緊急の課題となっている。本研究は、以上の背景のもと凝縮性気体のミスト化と溶液効果を利用した高効率ガス吸収の促進法の開発を目的とする。具体的には、炭酸ガスを含む高温排ガスとK2CO3の微細結晶粒子を懸濁した低温空気との混合により、気流中でのK2CO3水溶液のミストを生成させガス吸収速度を向上する新たな吸収法を提案するものであり、実験的・理論的追及により有効性ならびにその促進機構を解明し、実用化のための基礎資料を提供しようとするものである。気流中での溶液ミスト生成を利用して炭酸ガスを高効率に分離回収する新たな吸収法の開発を目指す本研究において、初年度の平成10年度ではミスト化および溶液効果について,それぞれ理論的・実験的な追求を行いその効果を明らかにした。次いで,平成11年度では,実験装置を改良し微結晶粒子の供給装置,混合器および冷却試験部等からなる装置を製作し,凝縮・吸収実験を行い,ガス吸収速度への溶液効果を含めて基礎データを得るとともに,凝縮-吸収機構を解明した。最終年度である平成12年度では,前年度の成果にもとづき,実用化を目指して,装置形状に対する操作条件の影響および最適化について理論的・実験的に追究を行った。1.ガス吸収特性に対する装置形状として冷却部形状・寸法の影響および操作条件としてのガス流量・濃度・温度、冷却面温度また微結晶粒子供給量の影響について理論的・実験的に明らかにされ、ガス吸収の一般特性式が示された。2.各種工業操作への適用・実用化に向けてガス吸収の最適操作条件を含めて高効率な吸収法が確立された。
制御経路積分によるシステム理論の研究

ベクトル場X=X_0+X_1u^1+...X_mu^mにより系の状態の多様体M上での挙動は表現され、制御入力u=(u^1,...,u^m)をある時間区間[t_0,t_1]において与えれば、系の状態の軌道は定まる。その軌道にそって、微分形式ωが取る値ω(X)を積分すると、この積分は系の出力、リヤプノフ関数、最適制御の評価関数を表現できる。この積分を制御径路積分あるいは略して径路積分と名づける。制御理論は径路積分の性質を研究し設計法を導き出す理論である。まず、この設定を時変的非線形系に拡張し、径路積分に部分積分公式を適用して、入出力関係の多項式表現を導き、積分順序の交換公式を用いて制御径路に沿ったFliess型表現および解析性の仮定のもとでFliessの関数項級数展開公式、Volterra級数型表現を導いた。多項式表現より制御径路に沿った設計条件を導出できる。つぎに、径路積分の出力可制御性の必要十分条件を導出した。その条件は強可到達性を表わす一連のベクトル場に沿っての微分形式ωのリイ微分により表現され、ωが完全微分ならば従来の条件と一致する。また、一般化Legendre-Clebschの条件の等式条件を用いると不変性の条件の導出が簡単になることがわかった。この等式条件はある微分形式が閉形式であることと同値である。経路積分を用いることは、系を余接バンドルとハミルトン形式を用いて表現することにほぼ等しく、余接バンドルの持つsymplectic構造およびHamiltonベクトル場の概念は制御系の安定性の研究に用い、Hamilton制御系の概念をより精密にし、等価性および標準形に関する幾つかの定理を導いた。ファィバー上での積分不可欠な出力としてBerryの位相の制御問題を研究し、完全形の場合と異なる解析が必要であることを示し、Non-dissipative controlの概念を提案し、cascade系での可解条件を与え、非線形出力レギュレーションの近似、非線形almostモデル追従制御など近似的設計法の研究を行なった。時変的な非線形系は,時間軸をRとし,系の状態量が属する微分可能多様体をMとするとき,R×M上で定義されたベクトル場X(t,P)と微分形式W(t,p)によって記述することができる。この表現は,従来の線形系や非線形系の動特性の微分方程式による表現および系の状態の関数による出力の表現を包含する。ここに,出力yは径路積分によりy(t)=∫W C(u)[to,t]と表わされるのであり,C(u)[to,t]はR×M上の初期点(to,po)より出発し,制御入力u(t)(t←[to,t_1])によって一意的に定まる軌道(制御径路)の区間[to,t]に対応する部分を表わす。系の安定性を保証するリヤプノフ関数は径路積分の特別な場合であり,完全微分形式でないWをも許容するならば最適制卸の評価関数も径路積分により表わすことができる。平成3年度には,上記の設定による時変的非線形系に対しても径路積分に部分積分公式を適用し,入出力関係の多項式型表現を導いた。

この多項式型表現より,制御径路に沿ったFliess型表現および解析性の仮定のもとである点の近傍におけるFliessの関数項級数展開公式を導いた。さらに,積分順序の交換公式を用いてVolterra核を導びき,Volterra級数型の表現も得られることを示した。入出力関係の設計にこの多項式型表現を用いると,制御径路に沿ってデカップリング条件がなりたっていると,状態フィ-ドバックにより入出力関係の無干渉化が可能である。さらに,出力フィ-ドバックを用いて入出力間のそれぞれの伝達関数をあるていど指定できる自由度がある。このことは,安定性の指標,最適性の指標および出力の形を別々に制御する多目的制御の可能性を示す。また,このデカップリング条件がなりたたない場合の入出力関係の線形化に用いられるDynamic Extension Algorithmも,部分積分公式の適用により導き得ることを示した。これらの成果は遂次論文として公表する。平成4年度の研究は、いくつかの、関連しながらも異なる方向に進んだ。まず、径路積分そのものの性質の研究については、径路積分により表現された出力が入力により可制御となるための必要十分条件を変分の方法により丁寧に導出した。その条件は、一連の強可到達性を表わすベクトル場に沿っての、微分形式ωのリイ微分により表現されていて、ω=dhと完全微分である場合には従来の条件と一致し、ωが完全微分でない場合にも適用可能である。この変分の方法はInvariance(不変性)の条件を導くのにも用いられ、あわせて種々の設計条件を導くのに有用なのであるが、一般化Legendre-Clebschの条件のうちの等式条件を用いると不変性の条件の導出過程が少し簡単になることがわかった。この等式条件は、ある微分形式が閉形式つまりdω=0となることと同値であり、30年間研究の続いているあの難解な特異制御問題に再び取組まざるを得ないことは憂鬱でもある。つぎに、径路積分を用いることは、系の表現形式として余接バンドルおよびハミルトン形式を用いることにほぼ等しく、その試みを行なったが活用の方向として上記以外の用い方が難しい。しかしながら、余接バンドルの持つsymplectic構造およびHamiltonベクトル場などの概念は制御系の安定性の研究に用いることができるのであり、Hamilton制御系の概念をより精密にし、等価性および標準形に関するいくつかの定理を導出した。さらにファイバー上での積分不可能な出力の例としてBerryの位相を取り上げ、その制御問題を研究した。その結果、出力を表現する微分形式が完全微分でない場合には、完全形の場合と異なる解析が必要であることがわかった。また、Non-dissipative controlの概念を提案し、cascadeシステムにおいて可解条件を与えた。さらに、非線形出力レギュレーションの近似、非線形almostモデル追従制御など近似的設計法の研究を行なった。
電子カルテ2次利用システムに基づくがん薬物療法における副作用データベースの構築

【研究目的】がん薬物療法を安全かつ確実に遂行するためには、抗がん剤を組み合わせて使用した際に出現する副作用情報を適切に把握することが重要である。本研究では、電子カルテ記録をもとにがん薬物療法におけるレジメン毎の副作用データベースを構築することで、患者のQOLの向上とがん薬物療法の安全かつ適正な実施に貢献することを目的とした。【研究方法】1.当院呼吸器内科におけるがん化学療法レジメンの使用状況について調査した。2005年1月から2008年12月に当院呼吸器内科で小細胞肺がんと診断され、初回にCDDP/ETP療法(14名)、あるいはCBDCA/ETP療法(28名)を実施した患者の1クール目を対象とした。電子カルテより患者情報及び臨床検査値について化学療法前から2クール目のday0までデータ収集を行った。【研究成果】CDDP/ETP療法ではCBDCA/ETP療法に比べ有意に重篤な好中球減少とカリウム値の上昇が認められた。また、CDDP/ETP療法において化学療法後の最下点の好中球数と投与前の推定クレアチニンクリアランスに有意な相関が認められたが(R^2=0.608,p<0.005)、CBDCA/ETP療法では相関は認められなかった。以上、併用療法レジメンにおける副作用の特徴や危険因子を明らかにすることができた。CDDP/ETP療法において投与前の推定クレアチニンクリアランスを考慮した投与量設定をすることは、重篤な好中球減少の回避に有用であることが示唆された。この成果は、医療薬学フォーラム2009第17回クリニカルファーマシーシンポジウムにおいて、"小細胞肺がん治療におけるシスプラチンとカルボプラチンの副作用比較及びその危険因子の抽出"というタイトルで公表予定である。
新規レセプターシグナル伝達を介したヒトパルボウイルスB19複製制御機構の解析

ヒトパルボウイルスB19(B19)は伝染性紅斑のほかに、成人での多発関節炎、自己免疫疾患様所見など多彩な臨床所見を惹起し、その感染動態、制御が臨床上重要である。しかし、in vitroでは感染性粒子を産生する系の確立が困難で、感染、細胞内増殖の分子機序は不明である。昨年度の研究でB19がエンドソーム内へ取り込まれることを明らかとしたが、本年度はエンドソームへ取り込まれる過程の解明を進めた。赤芽球系細胞株UT7/Epo-S1はB19高感受性細胞株であるが、継代により感染効率が低下するため、限界希釈法でクローニングを続け高感受性クローンを用いて感染実験を行った。B19の細胞内への取り込みはクラスリン依存性エンドサイトーシス阻害剤であるクロルプロマジン存在下で濃度依存性に抑制された。また抗クラスリン重鎖抗体を用いた蛍光免疫染色で蛍光ラベルした精製B19ウイルスとの共局在が確認された。またウイルスの中にはカベオラ依存性に取り込まれるものもあるが、UT7/Epo-S1は抗カベオリン抗体で染色されず、カベオラにより取り込まれる可能性は低いと考えられた。蛍光ラベルした精製B19ウイルスはエンドソームと共局在が観察されたが、一部はライソゾームマーカーであるLAMP2との共局在が確認され、エンドソームからライソゾームへ移行するウイルスも存在することが判明した。またバフィロマイシンを用いた実験からB19感染成立にはエンドソームの酸性下が必要であることが明らかとなった。B19はクラスリン依存性にエンドソーム内へ取り込まれ、エンドソーム酸性下のもとに感染が成立することを明らかとした。本研究では:B19の細胞内動態を明らかにするとともに、最近見出した新規レセプター細胞表面Ku80のB19感染・複製制御への関与について解析を行ってきた。B19の細胞内動態を明らかにするために、蛍光ラベルした精製B19ウイルスを赤芽球系細胞株UT7/Epo-S1の高感受性クローンに感染し、エンドソームマーカーであるトランスフェリンレセプターや抗EEAl抗体で染色した。B19は共焦点顕微鏡下でエンドソームとの共局在が観察され、感染後エンドソームヘ移行することが確認された。エンドソーム形成にはアクチンの再編成が必要とされるが、アクチン重合阻害剤であるLatranculinA添加によりB19の細胞内への取り込みが阻害された。またすでに新規レセプターKu80を見出しているが抗Ku80抗体によりアクチン重合が促進することが確認された。Ku80を介したシグナル伝達はB19の細胞内への感染効率の増加に関与している可能性が高いと思われた。これをふまえて、来年度はKu80からのシグナル伝達経路を明らかにするとともに、B19の細胞内への取り込み効率への関与についてさらに解析を行っていきたい。