hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レプトン異常磁気能率への量子電気力学からの寄与

10次ではさらにその光光散乱のフェルミオンループに1光子補正がかかったもの(Set II(e))と、外部フェルミオンにつながるフェルミオン線に1光子の補正が生じるもの(Set III(c))がある。一般に頂点関数の繰り込み項は、質量殻上の条件で行うと赤外発散を新たに持ち込んでしまう。そのため、数値計算には適さず、私たちは質量殻上の繰り込みを2段階に分けて行う、中間繰り込みの方法を用いて数値計算での赤外発散を回避してきた。しかし、光光散乱を含む頂点関数では、この赤外発散が生じないか、生じても同じ図形の他の繰り込み項と相殺する。従って、これらのセットに対しては質量殻上の繰り込みをすべて数値計算で行うことにし、新たに加わった1光子の補正のみ中間繰り込みで処理した。早川と仁尾で独立にプログラムを構成し、相互検証を行い、数値計算を実行した。SetVに関しては、プログラム自体は自動化システムの完成により3年前に完成していたのである。ただし、その数値計算は、桁落ちがひどく、また、構造も複雑で長大であるため、望みの精度までの答えを得ることができないでいた。2009年の秋に理研に新しいスーパーコンピュータシステムRICCが導入され、飛躍的に処理できる計算量が増えた。これによってSetVの計算がようやく可能になった。本研究の目標は、電子とミュー粒子の異常磁気能率への量子電気力学からの寄与、特に摂動計算の10次の項を決定することであった。研究期間最終年度の本年度には、若干の検証をまだ残しているものの、ほぼ計画通り、電子およびミュー粒子の双方について10次の寄与を決定することができた。この結果は、量子電気力学の結合定数である微細構造定数αのより精密な決定や、ミュー粒子異常次期能率の測定からの新物理現象の発見に大きな役割を果たす。電子の異常磁気能率の摂動10次の項には32のゲージ不変なセットに分類される12672個のファインマン図が寄与することが知られている。このうち、もっとも計算の困難なものは光子5個の補正を含む全6354個のファインマン図のセットである。計算プログラムの自動生成システムを開発したことにより、このセットの数値計算の準備は整ったものの、数値計算を実行する計算機の能力が足らずに満足な精度の結果を得ることができないでいた。ところが2009年秋に理研に新しい計算機システムが導入されたこと、さらに物理的な視点から計算プログラムの大幅な短縮化のプロセスを自動化システムに組み込むこんだことにより、現実的な時間内で精度のよい数値計算が実行できることになった。2009年秋からの一年半の数値計算の継続により、現時点で目標とする精度のほぼ80%g程度まで到達した。他の31セットはフェルミオンのループを含みこのフェルミオンの種類によってさまざまな質量依存の結果を生じる。これらの比較的小規模だが数の多い計算も随時実行し、結果を得た。
松枯れ防除を目的とした微生物農薬の開発

本年度は,ヒラタケ族のきのこにhemolysin遺伝子が普遍的に存在かを確認するため,hemolysin遺伝子の検出を行った.また,種々のヒラタケ族きのこの菌糸を液体倍地で培養し,菌糸体抽出物および培養上清のhemolysin産生条件およびhemolysinの殺線虫活性に関する検討を行い微生物農薬としての利用の可能性について検討した.そのため,まず,hemolysin遺伝子の検出を行った.P.calyptatus, P.cornucoplae, P.cortiratus, P.cystidiosus P.eryngii, P.nebrodensis, P.ostreatus, P.pulmonarium, P.salmoneostramineusおよびP.ulmariusのゲノムDNAを鋳型としてPCRを行った結果,全ての菌株でhemolysin遺伝子が検出できた.つぎに, hemolysinの生産性と分布を検討するため,GPY液体培地で培養した菌糸体の抽出液と培養濾液の溶血活性を測定したところ,P.eryngiiの菌糸体抽出液から最も高い溶血活性が検出できた.また,培養濾液には活性が無く,菌体内に含有されることが明らかになった.hemolysinの遺伝子の構造と発現機構を解析するため,最も高い溶血活性を示したP.eryngiiのhemolysin遺伝子の全塩基配列の決定を試みた.その結果,この遺伝子は138アミノ酸をコードし,1つのイントロンが挿入されていた.また,菌糸体および子実体でのmRNAの発現の検討のため,菌糸体および子実体から全RNAを抽出し,菌糸体RNAおよび子実体RNAを鋳型にRTPCRを行った.これまで, P.ostrea tusにおいて本遺伝子は子実体特異的に発現するとの報告に反して,P.eryngiiでは菌糸体でも発現が見られた.松枯れの原因であるマツノザイセンチュウに対する微生物農薬を開発するため,マツノザイセンチュウを捕食する微生物を探索した.その結果,不完全菌類に属し,ネット状の捕捉器官による物理的な締め付けで線虫を捕捉するMonacrosporium megalosporumを自然界から分離・同定した.また,保存菌株の中から,担子菌類に属するPleurotus ostreatus(ヒラタケ)をはじめとする26種のヒラタケ属のきのこがマツノザイセンチュウを捕食可能であると分った.そこで,これらの線虫捕食菌が微生物農薬として利用可能であるか検討するため,本年度は,まず,寒天培地上での増殖が速かったM.megalosporumの増殖および生存性に対する温度やpHの影響を調べた.その結果,15°C32°Cでは増殖可能であった.従って,温度の面では日本の気候に十分適応可能であると考えられる.しかし,本菌は酸性側のpHに対し非常に感受性で,pH6pH9の培地上で増殖は良好であったが,pH5以下では,極端に増殖能が低下すると同時に,線虫捕食能も低下した.また,本菌のプロトプラストを酸性pHにさらすと細胞膜が破壊されてしまうことも分った.線虫の天敵として自然界において,線虫のバイオコントロールを担っている線虫捕食菌が,酸性pHに感受性であることから,近年,日本国内での松枯れの進行は,酸性雨により樹木が衰弱した結果だけではなく,天敵微生物である線虫捕食菌もダメージを受け,その結果として自然界におけるマツノザイセンチュウのバイオコントロールが機能しなくなったためではないかと推測された.今後,微生物農薬の開発のためには,酸性pHで旺盛に増殖可能なヒラタケ属のきのこ類の利用,特に廃菌床が利用できる食用として栽培されている菌株の中から選抜していくのが適切ではないかと考えられる.線虫捕捉菌(Monacrosporium megalosporum)は,線虫体内の内容物を栄養として摂取するために,線虫の表面のコラーゲンを分解するためのセリンプロテアーゼを産生していることが明らかにされている.このことから,線虫捕捉菌の線虫への病原性のメカニズムを分子レベルで解析するため,セリンプロテアーゼ遺伝子の塩基配列の決定および発現解析を試みた.PCR法で増幅したセリンプロテアーゼ遺伝子(spr1)は,開始コドンから終止コドンまでが,1407bpあり,75bpのイントロンでエクソンが2つに分断されていた.予想されるSpr1の前駆体タンパク質の分子量は,48.19kDaであった.また,アミノ配列中には,セリンプロテアーゼの活性部位に保存されている,アスパラギン酸残基,ヒスチジン残基,セリン残基が存在していた.上流の非翻訳領域には,転写因子である,AreAやCreAやPacCの結合部位のコンセンサス配列がみとめられた.そこで,spr1の発現がどのような環境因子により制御されているかを調べるために,炭素源の濃度,窒素源の濃度,pHを変えた培地で,それぞれ培養した菌糸体からRNAを抽出し,RT-PCRを行った.その結果,spr1の転写は,炭素源や窒素源による影響は全く受けなかった.ところがpHに関しては,中性から弱アルカリ性でspr1の転写産物が確認できたのに対し,酸性側では発現の抑制がみられ,pH5以下では,全く発現していなかった.このことから,spr1の発現は,AreAやCreAではなく,PacCによる制御を受けていることが示唆された.以上のことから,線虫捕捉菌の線虫に対する病原性は,pHの影響を受けることが明らかになった.

従って,近年の松枯れの進行は,酸性雨による線虫の天敵微生物である線虫捕捉菌の活力の低下も一因であることが強く示唆された.本年度は,ヒラタケ族のきのこにhemolysin遺伝子が普遍的に存在かを確認するため,hemolysin遺伝子の検出を行った.また,種々のヒラタケ族きのこの菌糸を液体倍地で培養し,菌糸体抽出物および培養上清のhemolysin産生条件およびhemolysinの殺線虫活性に関する検討を行い微生物農薬としての利用の可能性について検討した.そのため,まず,hemolysin遺伝子の検出を行った.P.calyptatus, P.cornucoplae, P.cortiratus, P.cystidiosus P.eryngii, P.nebrodensis, P.ostreatus, P.pulmonarium, P.salmoneostramineusおよびP.ulmariusのゲノムDNAを鋳型としてPCRを行った結果,全ての菌株でhemolysin遺伝子が検出できた.つぎに, hemolysinの生産性と分布を検討するため,GPY液体培地で培養した菌糸体の抽出液と培養濾液の溶血活性を測定したところ,P.eryngiiの菌糸体抽出液から最も高い溶血活性が検出できた.また,培養濾液には活性が無く,菌体内に含有されることが明らかになった.hemolysinの遺伝子の構造と発現機構を解析するため,最も高い溶血活性を示したP.eryngiiのhemolysin遺伝子の全塩基配列の決定を試みた.その結果,この遺伝子は138アミノ酸をコードし,1つのイントロンが挿入されていた.また,菌糸体および子実体でのmRNAの発現の検討のため,菌糸体および子実体から全RNAを抽出し,菌糸体RNAおよび子実体RNAを鋳型にRTPCRを行った.これまで, P.ostrea tusにおいて本遺伝子は子実体特異的に発現するとの報告に反して,P.eryngiiでは菌糸体でも発現が見られた.
骨髄異形成症候群の単一因子に依らない病態解明と予防法の基礎的検証

老化とは、感染など様々なストレスによる臓器・個体レベルの生体内ネットワークの恒常性破綻であり、臓器機能低下やがんなどの疾患発症を促進する。ただし、複雑な生物学的応答のもとで、がん発症に至る分子基盤は明白でない。高齢者に好発する骨髄異形成症候群(MDS)は造血幹細胞より発生するクローン性造血器腫瘍であり、造血不全と急性白血病への病態進展を生じる治療困難で生命予後不良ながんである。加齢の生物学的意義について、近年の老化モデル生物研究によって、テロメア・酸化ストレス・感染・栄養・代謝など様々な細胞内因性・外因性のシグナル伝達と生体内ネットワークの恒常性破綻が、加齢に伴う疾患発生や病態進展に関与することが広く認識されている。申請者は、こうした複雑系疾病論に基づいた組織・個体レベルでの単一因子のみに依らないゲノム・エピゲノム・蛋白質・代謝物の変異蓄積によるMDS発症過程の分子基盤の統合的な理解を目的とした。この目的を果たす一つの方策として、申請者は、老化に伴うがんであるMDSの発症機構を理解するために、高齢者のMDS発症過程を模して感染ストレスを負荷したTET2変異マウスモデルを新たに作製した。外的ストレスによって惹起されたエピゲノム変化が記憶・継承されて、造血機能障害を来すとともに、クローナル造血からMDS発症に至る分子基盤を解明する。さらに、エピゲノム変化が進展して機能障害が生じたMDS幹細胞を対象として、エピゲノム状態を初期化する基礎的な試みを実施する。骨髄異形成症候群(MDS)は造血幹細胞より発生するクローン性造血器腫瘍であり、貧血・易感染性・出血傾向といった造血機能不全症状を認める高齢者に好発するがんである。抗癌剤に抵抗性であり、一部は急性骨髄性白血病(AML)に進展する治療困難な疾患群である。近年の大規模遺伝子変異解析によって、MDSの遺伝子変異の多くが、エピジェネティック制御因子とRNAスプライシング因子であることが明らかとなった。エピジェネティック制御は、主にDNAシトシンメチル化とヒストンの後天的化学修飾に因り、正常造血幹細胞機能に不可欠である(Int J Hematol 2012)。MDSにおいても、DNA脱メチル化酵素TET2変異などに伴うエピゲノム異常が、MDS幹細胞発生と病態進展に重要であると認識されている。70歳以上の健常高齢者の約5%にTET2やDNMT3AといったMDSと同様の遺伝子変異を持つクローナル造血が起きていることが報告された(Xie M, et al. Nat Med 2014; Genovese G, etal. N Engl J Med 2014)。ただし、疫学データからも分かる様に、クローナルな造血のごく一部がMDSを発症するのであり、加齢に伴うMDS発症過程の仕組みは依然として不明である。加齢の生物学的意義について、近年の老化モデル生物研究によって、テロメア・酸化ストレス・感染・栄養・代謝など様々な細胞内因性・外因性のシグナル伝達と生体内ネットワークの恒常性破綻が、加齢に伴う疾患発生や病態進展に関与することが認識された。本研究課題において、共同研究者とともに、加齢に伴うMDS発症過程の分子基盤の統合的な理解を目的として、疾患モデルマウスの新規作製とその分子基盤解析を進めている。高齢者のクローナル造血だけでなく、MDS幹細胞においてもTET2などエピゲノム制御遺伝子変異が最初期のゲノム異常(いわゆるFounder mutation)であることが、MDS細胞における遺伝子変異のアリル変異体量から推計されている。加齢や環境などの外的因子に依るストレスがMDS発症に十分であるかを、Tet2欠損/野生型造血細胞キメラマウスにて解析しているが明らかなMDS発症の促進効果を認めており、その分子メカニズムの解析を進めている。現在までの解析結果に基づいて、申請者は、老化に伴うがん発症機構を理解するために、MDS発症過程を模して感染ストレスを負荷したMDSマウスモデルを新たに作製した。

感染ストレスによって惹起されたエピゲノム変化が記憶・継承されて、造血機能障害を来すとともに、TET2変異を生じたクローナル造血からMDS発症に至る分子基盤を検証している。老化とは、感染など様々なストレスによる臓器・個体レベルの生体内ネットワークの恒常性破綻であり、臓器機能低下やがんなどの疾患発症を促進する。ただし、複雑な生物学的応答のもとで、がん発症に至る分子基盤は明白でない。高齢者に好発する骨髄異形成症候群(MDS)は造血幹細胞より発生するクローン性造血器腫瘍であり、造血不全と急性白血病への病態進展を生じる治療困難で生命予後不良ながんである。加齢の生物学的意義について、近年の老化モデル生物研究によって、テロメア・酸化ストレス・感染・栄養・代謝など様々な細胞内因性・外因性のシグナル伝達と生体内ネットワークの恒常性破綻が、加齢に伴う疾患発生や病態進展に関与することが広く認識されている。申請者は、こうした複雑系疾病論に基づいた組織・個体レベルでの単一因子のみに依らないゲノム・エピゲノム・蛋白質・代謝物の変異蓄積によるMDS発症過程の分子基盤の統合的な理解を目的とした。この目的を果たす一つの方策として、申請者は、老化に伴うがんであるMDSの発症機構を理解するために、高齢者のMDS発症過程を模して感染ストレスを負荷したTET2変異マウスモデルを新たに作製した。外的ストレスによって惹起されたエピゲノム変化が記憶・継承されて、造血機能障害を来すとともに、クローナル造血からMDS発症に至る分子基盤を解明する。さらに、エピゲノム変化が進展して機能障害が生じたMDS幹細胞を対象として、エピゲノム状態を初期化する基礎的な試みを実施する。外的因子に依るストレスがMDS発症を促進することを、Tet2欠損/野生型造血細胞キメラマウスにて確認しており、今後、そのMDS発症促進の分子メカニズムを解明するために、造血幹細胞の遺伝子発現解析に加えて、新規遺伝子改変マウスとの交配による病因の検証実験をより進める。今後、外的ストレスによって惹起されたエピゲノム変化が記憶・継承されて、造血機能障害を来すとともに、クローナル造血からMDS発症に至る分子基盤を網羅的なエピゲノム解析によって解明する。
生体膜中でのアミロイド線維形成における脂質ラフトの役割の解明

これまでに、II型糖尿病患者の膵ラ氏島に蓄積するアミリンが、アルツハイマー病原因タンパク質であるアミロイドβタンパク質(Aβ)と同様、コレラトキシンの蛍光色素付加体(CTX-B)で染色したPC12細胞膜上で観察されるコレステロールリッチかつガングリオシドリッチな脂質ラフト様ドメインに特異的に蓄積すること、また蓄積したアミリンがアミロイド染色色素コンゴレッドにより認識されるアミロイド構造を有していることを示してきた。このことよりガングリオシドリッチドメインがAβのみならずアミリンのアミロイド線維形成の足場としても機能しうることが明らかとなっている。そこで次に、細胞膜中のガングリオシド・コレステロール含有量が細胞膜上でのアミリンのアミロイド線維形成に及ぼす影響について検討を行った。まず、compactin(mevastatin)、PDMP(D,L-threo-1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol)によりそれぞれPC12細胞膜中のガングリオシド、コレステロールの合成を阻害し、アミリンの蓄積を観察したところ、細胞膜中のガングリオシドもしくはコレステロール量の減少に伴い、アミリンの蓄積量にも顕著な減少が見られた。また、CTX-Bにより細胞膜の染色をうけないCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞にアミリンを投与しても、アミリンの蓄積はみられなかった。これらの結果はアミリンの細胞膜上への蓄積が脂質ラフト様ドメイン中のガングリオシド分子に大きく依存していることを示している。以上より、一部のアミロイド原性タンパク質の細胞膜上でのアミロイド線維形成の足場として、脂質ラフト様ドメイン中のガングリオシド分子が重要な働きを担っている可能性が示された。これまでに、アルツハイマー病患者脳に特徴的に現れる老人班の主要構成分子であるアミロイドβタンパク質(Aβ)の凝集・蓄積は、脂質ラフト様リボソーム中でコレステロール濃度依存的に形成されるガングリオシドクラスターによって特異的に引き起こされることを当研究室で明らかにした。また、神経細胞モデルであるPC12細胞膜上においても同様のメカニズムが当てはまることを特別研究員が検証した。今回は、細胞膜上のガングリオシドリッチかつコレステロールリッチな領域とAβの蓄積に関しさらなる解析を行った。まず、神経成長因子(NGF)によりPC12細胞を神経細胞様に分化誘導したのち、コレステロールリッチな領域をfluorescein-PEG-cholesterolで、ガングリオシドをコレラトキシンの蛍光色素付加体で染色したところ、神経突起先端部や細胞体がガングリオシドかつコレステロールリッチであつた。またAβはその領域に特異的に蓄積した。分化誘導後の細胞へのAβの蓄積量は誘導前の細胞に対するものと比べ顕著に増大したため、分化誘導前後の細胞のガングリオシド、コレステロール含有量を比較したところ、誘導後の細胞でガングリオシド、コレステロール量共に顕著な増大がみられた。またHMG-CoA還元酵素阻害剤によりコレステロール合成を阻害すると、ガングリオシド、コレステロール含有量が共に減少し、Aβの蓄積も抑制された。これによりAβの蓄積がガングリオシド、コレステロール依存的に起こっていることが強く示唆された。次にAβの細胞毒性に関して評価を行ったところ、NGF分化誘導後の細胞に対し顕著に強い毒性を示し、その毒性はAβがコンゴレッドにより認識されるアミロイド構造を形成した後に発揮されることがわかった。また、これらの評価系を用いて生細胞膜上でのアミロイド形成、細胞毒性に対する阻害剤のスクリーニングを簡便に行えることを示し報告した。これまでに、アルツハイマー病原因タンパク質であるアミロイドβタンパク質(Aβ)が、コレラトキシンの蛍光色素付加体(CTX-B)で染色したPC12細胞膜上で観察される、コレステロールリッチかつガングリオシドリッチな脂質ラフト様ドメインに特異的に蓄積すること、蓄積したAβはアミロイド染色色素コンゴレッドにより認識されるアミロイド構造を有していること、を明らかにしてきた。そこでまず、アミロイド線維形成の足場としてのガングリオシドリッチドメインの役割を検討することとした。アミロイド原性タンパク質であるグルカゴン、カルシトニン、β2-ミクログロブリン、アミリンの4種のタンパク質をPC12細胞に投与し、その蓄積を観察したところ、II型糖尿病患者の膵ラ氏島に蓄積するアミリンが、ガングリオシドリッチドメインに蓄積し、アミロイド構造をとることがわかった。これにより、ガングリオシドリッチドメインがAβのみならず、アミロイド線維形成の足場として機能しうることが明らかとなった。次に、脂質ラフトとしてのガングリオシドリッチドメインの有用性を検討した。脂質ラフトへ局在することが示唆されている神経成長因子受容体(TrkA)、上皮成長因子受容体(EGFR)を一過性にPC12細胞に発現させ、蛍光ラベル化したのち観察を行うと、ガングリオシドリッチドメインに選択的に分布することがわかった。また、マウスプロスタグランジンE2受容体EP3βサブタイプに関して同様に観察を行ったところガングリオシドリッチドメインへの選択的な分布はみられなかった。これらの結果はガングリオシドリッチドメインの脂質ラフトとしての有用性を支持する結果であると考えられるが、現在更なる詳細について検討を行っているところである。

このことよりガングリオシドリッチドメインがAβのみならずアミリンのアミロイド線維形成の足場としても機能しうることが明らかとなっている。そこで次に、細胞膜中のガングリオシド・コレステロール含有量が細胞膜上でのアミリンのアミロイド線維形成に及ぼす影響について検討を行った。まず、compactin(mevastatin)、PDMP(D,L-threo-1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol)によりそれぞれPC12細胞膜中のガングリオシド、コレステロールの合成を阻害し、アミリンの蓄積を観察したところ、細胞膜中のガングリオシドもしくはコレステロール量の減少に伴い、アミリンの蓄積量にも顕著な減少が見られた。また、CTX-Bにより細胞膜の染色をうけないCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞にアミリンを投与しても、アミリンの蓄積はみられなかった。これらの結果はアミリンの細胞膜上への蓄積が脂質ラフト様ドメイン中のガングリオシド分子に大きく依存していることを示している。以上より、一部のアミロイド原性タンパク質の細胞膜上でのアミロイド線維形成の足場として、脂質ラフト様ドメイン中のガングリオシド分子が重要な働きを担っている可能性が示された。
介護保険制度の導入による家族介護ストレスの構造変化とその緩和方策

介護保険制度の導入により、介護サービスへの期待・ニーズは高度化・多様化してきた。一方、これらの介護サービス提供側における家族介護者および各種のサービス従事者における介護ストレス(とくに介護負担感)は深刻な社会問題となってきた。そこで、本研究においては、T市をモデル地区として家族介護者の負担感に関する要因構造分析を行った結果、この介護負担感に強く影響を与えている諸要因・環境特性を明らかにするとともに、介護保険制度導入前後における介護負担感(精神的、肉体的、経済的、時間的、等)の変化について比較検討を行った。また、これらの検討結果をもとに、家族介護者の介護負担感を軽減あるいは解消するための介護支援システム(人的支援、社会的支援、制度的支援、経済的支援、技術的支援、等)のあり方とその具体的方策について若干の考察と提言を行った。さらに、介護サービス従事者として、まず介護保険制度のキーパーソンでもある介護支援専門員(ケアマネジャー)の負担感に関する要因構造モデル等について検証を行うとともに、これらの分析結果をもとに、ケアマネジャーの負担感解消あるいは緩和のための支援システム構築における検討課題と方策について考察を行っている。在宅ケアにおける家族介護者等の介護実態並びに介護負担感等を把握分析するために、T-市および介護サービス連絡協議会等との共同研究推進組織を結成するとともに、同市内において在宅ケア・サービスを受けている要介護者のなかから抽出した1,065名の要介護者およびその家族介護者に対して意識実態調査(アンケート調査)を実施した。また同時に、介護サービス従事者として同市においてサービスを提供しているケアマネジャー(介護支援専門員)110名を抽出し意識実態調査を実施した。現在、これらの実態調査等により得られたデータを分析および評価することにより、家族介護者の介護負担感に関する要因構造を明らかにすることを試みている。とくに、介護内容と介護負担感との相関、家族介護者の属性・介護環境・介護状況と介護負担感との相関、要介護者の属性と介護負担感との相関、介護保険制度の導入前との比較検討、等を中心に総合的かつ定量的な分析を進めているところである。またさらには、その介護負担感の内容を、精神的負担感、肉体的負担感および総合的負担感に細分化し、それぞれの負担感と前述の諸要因との詳細な要因構造分析を試みているところである。また同様に、ケアマネジャーの負担感・労働意欲等に関する要因構造分析を行っている。これらの分析結果をもとに、家族介護者の介護負担感の軽減およびケアマネジャー等の介護サービス従事者の負担感軽減・モラール向上等のための具体策について、今後さらに検討を進めていく計画である。また、これらの具体策をもとにより望ましい在宅ケアあるいは介護サービスの実現のための支援システムの構築について考察と提言を行っていく計画である。
マイクロ波および光吸収法によるC_<60>ラジカル塩の電子構造の研究

(1)K_3C_<60>の振動および電子状態のラマン散乱による研究C_<60>,K_3C_<60>,K_6C_<60>60の1.16eV(近赤外光)の励起光によるラマン散乱の測定を行って、K_3C_<60>では伝導電子による電子ラマンが出現し、K_6C_<60>では278cm-1に現れるsquashing modeにFano共鳴が現れることを明らかにした。この研究により分子内振動と強く結合したK_3C_<60>の伝導バンドの性格を明らかにすることが出来た。(2)K_3C_<60>とRb_3C_<60>における同位体効果^<13>Cの濃度を高めたC_<60>を合成し、上記の物質の超伝導転移温度の同位体効果をLFS法によって調べた。その結果BCS理論で予想される転移温度の変化(Tc∝1/m^α;α=0.5)よりもかなり大きな変化(α=1.2-2.2)を示すことが分かった。これはC_<60>の同位体置換率が100%でないことと関連しているものと解釈している。この実験結果は現在フラーレンの超伝導の機構を考える上で大きな問題となっており、まだ論争が続いている。(3)K_xC_<70>の電子状態のx依存性この研究ではESRとLSF法を用いて、ドーパント依存性を調べた。その結果x=4の付近でESRの線幅、強度ならびに温度依存性が急激に変化することを見出した。しかもx=4付近の温度依存性は金属状態のK_3C_<60>のものに酷使している。K_xC_<70>についてはこれまでに主に薄膜状態でドープされた試料について光電子分光法によって研究されてきた。x=3-4で金属状態を形成するという主張と全領域で半導体であるという説とがあったが、この研究によりx=4の付近で金属状態が出現することを明らかにした。
視覚的注意機能の視野と時間特性に関する研究

人間の視覚メカニズムにおいて、知覚の形成には視覚的注意が関わっているとされる。目に対する入力は常に情報過多であり、その中から視覚的注意により選択機能が働くことで知覚が成立している。視覚刺激が提示され、その出現を知覚するのに要する時間に対して、視覚的注意がどのような影響を与えるのかを検討した。先行研究より、注意を向けることによって知覚のスピードが速くなるということが知られている。本研究では、心理物理的手法を用いて、この現象の存在をさらに確かめ、どのようなメカニズムで起こっているのかを検討した。先行研究では、先行手がかり法を用いて注意を操作し、注意の有無によって刺激判断の時間特性にどのような影響を与えるのかを検討していた。本研究では、注意をよりダイナミックに操作し、注意量に対して時間的促進量が正比例するのかどうかについて検討した。視覚的注意は、先行手がかり(周辺手がかり)の提示後、増加した後低減するという過渡的な時間特性を持つことが知られている。本研究では先行手がかり(周辺手がかり)とターゲットの提示間隔を操作し、ターゲットにかかる注意量を操作し、時間促進量を観察した。その結果、注意により時間的な促進は得られたが、その促進量は注意量とは関係なく一定であった。同じ注意量操作により、検出感度は正比例していたことから、注意が刺激検出の感度と時間特性に与える影響は異なっていることが考えられる。視覚情報処理において情報の取捨選択という重要な役割を担う視覚的注意機能に関して、特にその時間特性について研究を行った。視覚的注意機能は視覚情報処理過程の後期段階に当たる高次メカニズムであると考えられているが、初期視覚系メカニズムと高次メカニズムの間でどのような信号伝達を行われているのかについては明らかになっていない。この信号伝達の時間特性を検討することによって、空間視の視野特性およびそれに関する脳内機序解明の手がかりが得られると考えられる。実験では、コンピューターディスプレイ上に縞様刺激を提示し、その傾きを被験者に判断させた。さらに先行手がかりによって刺激の提示位置をあらかじめ示すことにより、外因的注意を誘導した。実験では先行手がかりのコントラストを操作し、その影響を時間特性の点から観察した。提示する刺激のコントラストが低下するに従って初期視覚系メカニズムの応答潜時が遅延することが知られており、本実験では先行手がかりのコントラストを閾値レベルから様々に変化させた条件を設けて実験を行った。刺激処理の時間特性を観察するために、刺激提示後の反応可能時間が試行毎に変化するSpeed AccuracyTrade-off課題を組み込んで実験を行った。実験の結果、手がかりのコントラスト変化は注意効果の潜時には影響を与えなかったが、外因的注意の効果量はコントラストに比例して減少した。以上の結果より、外因的注意機能は初期視覚系の応答を直接反映するわけではなく、初期視覚系の応答が一度プールされ、その入力量によって注意の誘導量が決定されるというモデルが考えられる。以上の研究結果については、日本心理学会第68回大会および日本基礎心理学会第23回大会においてポスター発表を行った。知覚の形成には視覚的注意が関わっているとされる。本研究ではその視覚的注意の誘導要因を検討し、知覚形成に関する時間特性を調べた。注意の誘導モデルとして、ボトムアップでの競合の結果形成される顕著性マップを元に注意が誘導されると考えられている。この顕著性マップに関しては、情報処理過程において複数のマップが存在すると考えられている(初期視覚系における競合のみによって形成されるマップや、より高次処理を経て、行動および認知に関連するマップなど)。本研究では注意の誘導がどの段階のマップを元に為されるのかを検討した。空間的注意の研究パラダイムの一つ、先行手がかり法のうち、目標刺激位置近傍に先行手がかりを提示し、刺激駆動的に注意を誘導すると考えられる周辺手がかりを用いて実験を行った。先行手がかりとして特定の空間周波数成分を持つガボール刺激を用い、この空間周波数を操作することにより初期視覚系におけるマップの形成に要する時間を操作した。初期視覚系におけるニューロンの反応特性として、高空間周波数に対する反応が時間的に遅れることが知られている(約10ms)。このことから、高空間周波数刺激を手がかりとして用いた場合、初期視覚系における顕著性マップの形成が遅れることが考えられる。先行手がかりと方位弁別課題を行う刺激との時間間隔を操作し、視覚的注意の時間特性を比較した結果、高空間周波数手がかりでは低空間周波数手がかりに比べ、手がかり効果のピークが100msほど遅れることがわかった。この結果は、視覚的注意の誘導は初期視覚系における顕著性マップではなく、より高次処理を経たマップによって起こることが示唆される。今後、この手がかり効果の遅れが具体的にどの段階のマップを反映しているのか、手がかりの知覚とどのように関連しているのかを検討することにより、注意誘導のメカニズムを明らかにすることができると考えられる。

視覚的注意は、先行手がかり(周辺手がかり)の提示後、増加した後低減するという過渡的な時間特性を持つことが知られている。本研究では先行手がかり(周辺手がかり)とターゲットの提示間隔を操作し、ターゲットにかかる注意量を操作し、時間促進量を観察した。その結果、注意により時間的な促進は得られたが、その促進量は注意量とは関係なく一定であった。同じ注意量操作により、検出感度は正比例していたことから、注意が刺激検出の感度と時間特性に与える影響は異なっていることが考えられる。
藻場造成が可能な多孔質複合材料の開発

本研究は磯焼け現象で藻場が消失した海域や貧栄養化した海岸域に無機質の栄養素を多孔質材料(ポーラスコンクリート)内に挿入して沿岸海域に沈漬し、それらの栄養源を徐々に海域に溶出させ、藻場を再生または造成する方法を提案した。室内試験では無機系の栄養塩類を特殊なポリマーで2層構造としてシールし、コンクリートの製造時においても破壊されない状態として挿入し、肥料成分がコンクリートの強度や耐久性に与える影響について検討した。さらに実海域にこの種の多孔質複合材料を沈漬し、それらの機械的性質や藻類をはじめ各種生物の付着状態を照査した。これらの調査結果から、この手法は海岸水域の環境創造用材料としての利用が可能なることを示唆した。具体的には次に示す内容の研究を実施し、それぞれ以下の研究成果を得た。1)表面処理した粒状肥料が多孔質コンクリートの製造と硬化後の物性に与える影響につき調査した。肥料成分をシールした粒状物を多孔質コンクリート内に混合挿入する手法を示した。また、硬化体の機械的性質として材令と圧縮強度をはじめ各種強度の関係を明らかにした。化学的性質としては、多孔質硬化体からの肥料成分の溶出状況を把握すると共に溶出量の制御方法を検討した。2)自然海域に沈漬した肥料を混入した多孔質複合材料の諸性質自然の海水中に上記の複合材料を沈漬した場合、強度等の機械的性質と肥料成分の溶出特性を経時的に調査した。その結果、骨材空隙への結合材量とその強度が複合材の耐久性と肥料成分の溶出に大きく影響することを明らかにした。3)肥料を混入した多孔質複合材料への各種海洋生物の付着性状を検討した。ポリマーで表面処理した肥料成分と鉄成分を多量に含有する鉄鉱石や転炉スラグを骨材として連続した空隙を有する多孔質コンクリートの硬化体への海藻類や小動物類の付着性状を調査した。4)平成11年度から平成12年度に実施した研究結果を取り纏めた。本研究は無機質の栄養素を多孔質材料(ポーラスコンクリート)内に挿入して沿岸海域に沈漬し、それらの栄養源を徐々に海域に溶出させ、藻場を造成する方法を提案する。研究室段階では無機系の総合肥料のシール法と多孔質コンクリート内への挿入方法および硬化した多孔質コンクリートの物性変化と供試体内から海中に溶出する状況を長期的に測定し、最適配合条件を明らかにする。更に栄養塩類の少ない海域に各種配合の供試体を沈漬し藻類の付着状態を調査し、この手法が藻場造成に適し、更に多様性生物の回復に寄与することを示唆することを目標にして次の事項を行った。1)藻場造成に適する総合肥料の選定、肥料のシール材とシール方法(玉井担当)栄養源として藻場造成に適する無機系総合肥料の種類選定と、セメントコンクリートの凝結・硬化に影響を与えない方法として粒状肥料を特殊ポリマーでシールする方法を明らかにした。2)シール肥料を混入した多孔質複合材料の製造(玉井、沖中担当)シール肥料を混入した多孔質コンクリート複合材料の最適配合を決定し、肥料が硬化体中に均一に分散する製造法を明らかにした。3)シール肥料を混入した多孔質複合材料の物性(玉井、沖中担当)多孔質複合材料の各種強度、海水中における耐久性等の物性を明白にするため継続研究している。4)シール肥料を混入した多孔質複合材料から溶出する塩類や元素の調査(江口、来田担当)海水中に沈漬した供試体からの肥料成分としての塩類や元素の溶出量を経時的に一部明らかにし、さらに多孔質複合材料の配合との相関を解析する予定である。

ポリマーで表面処理した肥料成分と鉄成分を多量に含有する鉄鉱石や転炉スラグを骨材として連続した空隙を有する多孔質コンクリートの硬化体への海藻類や小動物類の付着性状を調査した。4)平成11年度から平成12年度に実施した研究結果を取り纏めた。
レーザーを応用した外科的歯内療法の研究

手術用顕微鏡を用い根尖切除術を行う場合、回転切削器具を用いるとそのヘッド部分が大きく術野の妨げになる。しかしファイバーなどを導光系に用いるレーザーは、その可能性が少ないと思われる。またEr : YAGレーザー・Er, Cr : YSGGレーザーは、歯の切削効率も比較的良く、術野周囲の隣接組織への熱障害も少なく、根尖切除術への応用が期待される。Er : YAGレーザーで抜去歯の根尖切除を行ったSEM所見では、熱による溶解や炭化を示す所見は認められなかった。しかしEr, Cr : YSGGレーザーではファイバーチップ先端が、切断に比較的長時間接触していたと思われる部位に若干の炭化が認められた。この傾向は使用期間が長期に渡る古いファイバーチップに認められたが、新しいものには認められなかった。Er : YAGレーザー・Er, Cr : YSGGGレーザーとも根尖切除によるdebrisやスメア層の発生は認められなかった。さらに根管充填してあった根充材と根管壁の問にレーザー照射により新たに生じた間隙も認められなかった。一方、根尖切除によって露出した象牙質切断面には、レーザー照射による象牙細管の閉鎖は認められなかった。Er : YAGレーザー・Er, Cr : YSGGレーザーによる歯根端切除にかかる時間は、回転切削器具(電気エンジン)よりも長い時間を必要としたが、Er : YAGレーザーとEr, Cr : YSGGレーザーの問には、さほど差は認められなかった。また照射出力と切削時間の間には相関があまり認められなかった。今後、レーザーチップ先端部の末端出力および照射方向を含めたさらなる詳細な照射条件を検索する必要性がある。本研究の遂行に必要不可欠である『手術用顕微鏡』は、予定どおり平成10年に購入し(トプコン社製手術用顕微鏡装置OMS-75一式)、現在当教室の外来に設置してある。実験は、研究計画に従って進行している。すなわち、平成10年度は、ヒト抜去歯を石膏模型に植立させた後に、ファントム実習に用いる歯科実習シュミレーション用マネキンに装着して行っている。これは、外科的歯内療法を施行するための技術的トレーニングも兼ねている。また、当教室で保有している各種レーザー装置を用いて、歯根端切除等の外科手術に適したレーザーの選択を行っているが、以下のような結果を得ている。1) CO_2、アルゴンおよびNd:YAGレーザーを用いた場合では、歯根の切断にはかなりの時間を必要とし、また切断面は炭化し、強い熱障害が認められた。2) Er:YAGレーザーを用いた場合、比較的短時間に歯根の切断が可能であり、しかも切断面に明らかな炭化は認められない。さらに、本研究の実験計画書を作製する時点には保有していなかったため予定していなかったが、Er:YSGGレーザーを用いても同様の実験を試みた。その結果、Er:YSGGレーザーでは、極めて短時間に歯根の切断が可能であり、かつレーザー照射による熱障害と考えられる炭化もほとんど観察されなかった。従って、現時点では、Er:YAGおよびEr:YSGGレーザーの2機種が、外科的歯内療法に適したレーザー機種であると思われる。さらに、近年医科領域で注目されているCopper Vaporレーザーによるヒト抜去歯の除去効果も検索したが、このレーザーでは、CO_2、アルゴンおよびNd:YAGレーザー照射時と同様な強い熱障害が観察された(日本レーザー歯学会発表:平成10年11月、東京)。手術用顕微鏡(トプコン社製、OMS-75)下でのレーザーを用いた外科的歯内療法施行のため、技術的トレーニング及び適切なレーザー装置の選択、また適切な照射条件の設定を行うべく実験を行っている。一般的に臨床歯科治療は、直視下で行われてきたため手術用顕微鏡下での施術は、非常に違和感を感じる。

しかし、トレーニングの積み重ねにより、そのような不具合は一切なくなり、逆に手術野が非常に良く明示され、必要不可欠なものと考えられる。特に、直視下では見逃してしまうような細部にわたる感染領域の摘出や、充填物と歯質との適合性の向上など、疾病の予後を改善し再発率の減少に貢献すると考えられる。レーザー装置としては、Nd:YAGレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー及び半導体レーザーなどは、歯根尖切除術等を行うにはその歯根切除面にたいする熱障害が強く,また長時間必要とすることなどからあまり適していないと考えられる。Excimerレーザーは、組織への熱障害を生ずることなく、歯や骨を切削することが可能であった。しかし、装置の導光系の問題や切削効率などの点で、臨床応用はまだ難しいと思われる。本実験で使用を試みたレーザー装置の中では、Er:YAGレーザーとEr:YSGGレーザーの2機種が比較的切削効率が良く、かつ組織への熱障害もほとんどないことから、歯根尖切除術等の外科的歯内療法への応用の可能性があると考えられた。レーザーの照射条件としては、Er:YAGレーザーでは150-250mJ,2Hzが効果的ともおもわれるが、現在、さらに詳細な至適照射条件の設定を検索し、効率的な手術および周囲組織への損傷の軽減を測れるよう実験を行っている。手術用顕微鏡を用い根尖切除術も行なう場合に回転切削器具を用いるとそのヘッド部分が大きく術野の妨げになる。しかしファイバーなどを導光系に用いるレーザーはその可能性が少ないと思われる。またEr : YAGレーザー、Er, Cr : YSGGレーザーは、注水下で照射を行えば歯の切削効率も比較的良く、術野周囲の軟組織、骨組織にレーザーを誤照射してもその熱障害による影響は比較的少なく、根尖切除術への応用が期待される。Er : YAGレーザー、Er, Cr : YSGGレーザーで抜去歯の根尖切除を行った切断面のSEM所見では、熱による溶解や炭化を示す様な所見、および根尖切除によるdebrisやスメア層の発生は認められなかった。また根充材と根管壁の間にレーザー照射により生じた新たな間隙も認められなかった。しかし根尖切除術によって露出した象牙質切断面のレーザー照射による象牙細管の閉鎖は認められなかった。Er : YAGレーザーとEr, Cr : YSGGレーザーによる歯根切除にかかる時間は、回転切削器具(電気エンジン)よりも長い時間を必要としたが、Er : YAGレーザーとEr, Cr : YSGGレーザーの間にはさほど差が認められなかった。また照射出力をEr : YAGレーザーでは8Hz・250mJ、8Hz・350nJとし、Er, Cr : YSGGレーザーでは20Hz・3W、20Hz・5W、20Hz・6Wに設定したが出力と切削時間に相関はあまり認められなかった。今後、レーザープローブ先端部の末端出力および照射方向を含めたさらに詳細な照射条件を検索する予定である。
前向き出生コホート研究による化学物質の次世代影響並びに環境遺伝交互作用の解明

母児20000組を対象とした北海道内40産院コホートで、妊娠中の化学物質、特に喫煙・ダイオキシン類・有機フッ素化合物に対する曝露と、学童期までの児の発育、神経行動発達および免疫アレルギーとの関連を検討した。妊娠中の化学物質曝露が(1) PPARβ遺伝子多型を介して血清脂質に、(2)母のDNA修復(XRCC1)遺伝子多型を介して児の出生体重に、(3)児のIGF2のDNAメチル化に、そして(4) 1.5歳児の神経行動発達に影響することを明らかにした。加えて、学童期のADHDに関するリスク要因が検討され、妊娠中の飲酒や喫煙がリスクとなることが明らかにされた。1.胎児期の環境要因が児の成長発達や疾病発症に及ぼす影響を解明するために立ち上げた2つの前向き出生コホートの詳細な追跡調査を行い、胎児発育や学童期までの免疫アレルギー疾患、神経行動発達に及ぼす影響を検討している。2.1産院コホートでは、7歳時の行動発達、遊びの性向、育児環境等の質問紙調査とWISC-III(認知機能検査)と前頭葉機能検査を113名に実施した。3.大規模コホートでは、2歳時アレルギー調査票(ISAAC)を10,123名から回収した。2歳までのアレルギー疾患の累積有病率は気管支喘息19.3%、アトピー性皮膚炎17.8%、アレルギー性鼻炎4.4%であった。4.母児2,062名について、胎児期の有機フッ素化合物(PFAAs)曝露が2歳までのアレルギー症状発症に及ぼす影響を検討した結果、女児にのみ母体血中PFUnDA、PFTrDA濃度が高いほど湿疹の発症リスクが量反応的に低下した。5.大規模コホート8歳児ADHD調査票(Conners3P)に回答した1,272名について、妊娠中血漿コチニン濃度のADHD症状得点への影響を検討した結果、年収や養育環境などで調整すると関連は認められなかった。6.大規模コホートの1,633名を対象に、妊娠中受動喫煙曝露と多環芳香族炭化水素代謝関連遺伝子(AHR,CYP1A2, CYP1B1, GSTM1, GSTT1, XRCC1 2種類)多型との交互作用と児の出生時体格との関連を検討した結果、男児にのみ、妊婦のCYP1A2、CYP1B1およびXRCC1遺伝子多型で出生時体格が減少した。7.環境遺伝交互作用の解明では、パイロシークエンス法を用い、臍帯血DNA292件についてIGF2、LINE1、H19のDNAメチル化を定量分析した。各メチル化と母体血中PFOS/PFOA濃度との関連を検討した結果、PFOA曝露によるIGF2メチル化の低下が観察された。胎児期の環境要因が児の成長発達や疾病発症に及ぼす影響を解明するために立ち上げた2つの前向き出生コホートの詳細な追跡調調査を行い、胎児発育や学童期までの免疫アレルギー疾患、神経行動発達に及ぼす影響を検討している。1産院コホートでは、母体血のPCBダイオキシン類やBPAなどを測定した。大規模コホートでは妊娠後期血漿中有機フッ素化合物を測定した。1産院コホートでは、PCBsダイオキシンの胎児期曝露が生後6か月、18か月、42か月の神経行動発達に与える影響について検討した。生後6か月に負の影響が認められたが生後18か月、42か月で関連は認められなかった。児の神経行動発達は生後の養育環境、栄養状態、母親の産後の抑うつ状態などに影響を受けるため,生後早期に認められた胎児期の環境化学物質曝露による負の影響が,成長発育と共に検出され難くなる可能性が考えられた。大規模コホートでは7歳までのアレルギー疾患の累積有病率は気管支喘息8.7%,アトピー性皮膚炎12.8%,アレルギー性鼻炎8.1%であった。環境遺伝交互作用の解明では、BPA・ダイオキシン・PFOAの胎児期曝露によりIGF2メチル化が低下し、日常生活レベルの曝露によりエピジェネティックな変化が引き起こされる可能性が示された。EP1システム(Fludigm社製)を用いて遺伝子多型を解析し、PPARβ遺伝子多型(rs1053049/rs2267668)を持つ妊婦で、PFOSが高いほど飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸レベルがより低く、PPARβ遺伝子とPFOSとの遺伝環境交互作用が認められた。胎児期の環境要因が児の成長発達や疾病発症に及ぼす影響を解明するために立ち上げた2つの前向き出生コホートの詳細な追跡調調査を行い、胎児発育や学童期までの免疫・アレルギー疾患や神経行動発達等に及ぼす影響を検討している。大規模コホートでは妊娠後期の血漿中の有機フッ素化合物を測定した。1産院コホートでは、ダイオキシン類の異性体である2,3,4,6,7,8-HxCDF-TEQ(05)のみで生後の42か月児のK-ABCの認知処理得点と同時処理得点に負の影響を示した。他の異性体では有意の影響ではなかったものの、42か月まで影響が継続する可能性を否定できないと考えられた。大規模コホートでは7歳までのアレルギー疾患の累積有病率は気管支喘息14.2%、アトピー性皮膚炎21.0%、アレルギー性鼻炎14.6%であった。

両親のアレルギー歴や男児であることがリスク要因であったが、母体血中のダイオキシン類と児の免疫との関連を検討したところ、男児でダイオキシン類濃度の増加と共に臍帯血中IgEレベルが低下したものの、42か月アレルギー発症率とは明確な関連が認められず、日常生活レベルでの低濃度ダイオキシン曝露は幼児期の免疫に与える影響は低い可能性が示された。8歳のADHD発症率に関して、ADHD-RSを3,258名に実施した結果、発生率は9.6%であった。現在リスク要因について検討をしている。環境遺伝交互作用の解明では、BPA・ダイオキシン・PFOAの胎児期曝露によりIGF2メチル化が低下し、日常生活レベルの曝露によりエピジェネティックな変化が引き起こされる可能性が示された。妊婦3,263名の検討で、解毒代謝酵素遺伝子(AHR、CYP1A1)およびDNA修復遺伝子(XRCC1)の特定の多型の組合せをもつ妊娠中喫煙者から生まれた児では出生体重が145g減少した。母児20000組を対象とした北海道内40産院コホートで、妊娠中の化学物質、特に喫煙・ダイオキシン類・有機フッ素化合物に対する曝露と、学童期までの児の発育、神経行動発達および免疫アレルギーとの関連を検討した。妊娠中の化学物質曝露が(1) PPARβ遺伝子多型を介して血清脂質に、(2)母のDNA修復(XRCC1)遺伝子多型を介して児の出生体重に、(3)児のIGF2のDNAメチル化に、そして(4) 1.5歳児の神経行動発達に影響することを明らかにした。加えて、学童期のADHDに関するリスク要因が検討され、妊娠中の飲酒や喫煙がリスクとなることが明らかにされた。北海道全域の前向きコホー卜の参加登録数20,929人について、追跡を継続している。大規模コホートでは、妊娠中母体血の有機フッ素化合型11種顎(PFCs)を、これまでの2,095人に加えさらに1435件測定が終了し母体血・臍帯血の甲状腺ホルモンと甲状腺抗体も測定を進めている。7歳時アレルギー調査(ISAAC)と8歳のADHD調査の累計回収数は3,775件と2,963件であり、順調に進んでいる。遺伝子解析についてはSNPs解析とメチル化解析により、先天的・後天的遺伝的要因と環境化学物質の曝露影響の検討が進んでいる。1産院コホートでは、PCBsダイオキシン類については、母体血中ダイオキシン類により生後6か月のBSID-II(ベイリー乳幼児発達検査)・精神発達得点(MDI)が特に男児で低下したが、生後18か月で関連は認められなかった。また、生後42か月のCBCL(Child Behavior Checklist)得点と有意な関連は認められなかった。環境遺伝交互作用の解明では、パイロシークエンス法を用い、IGF2 DMR・H19 DMR・LINE1領域のDNAメチル化を定量した。女児においてBPA・ダイオキシン・PFOAの胎児期曝露によるIGF2メチル化低下が認められた。妊娠中のPFCsがトリグリセリド・パルミチン酸など8種類の母体血清中脂質の濃度を低下させることを既に報告した。EP1システムを用いて母親血中のPPAR(ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体)αβγの5つの遺伝子多型を解析した。27年度が最終年度であるため、記入しない。衛生学・公衆衛生学平成27年度は、1産院コホートにおいて、生後6か月、18か月、42か月時点の発達へのフタル酸エステル、BPAおよびPFAAs曝露影響を検討する。大規模コホートでは、引き続いて4歳、7歳にアレルギー質問票を実施する共に、乳幼児期から学童期までのアレルギー疾患の有病率の推移を追跡して、化学物質曝露との関連を検討する。