hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性肝疾患診断のための非侵襲計測法の開発

本年度は以下の3点について研究を行い、下記のような成果を得た。1短いパルス超音波の送受波法の確立本計測法では、肝組織に静圧力を加えた時の、肝組織中の伝搬する音波の音速変化より、摘出組織のB/A値を測定する。このため、伝搬パルス超音波の波形が計測誤差に大きく影響する。そこで、任意波形発生器と制御用コンピュータを用いて、短いパルスを送受波する最適な方法を求めた。すなわち、擬似逆フィルター法による能動型波形制御法をもちいてパルスを短くした。この結果、減衰の大きな媒質中での計測における測定精度を向上することが出来た。2温度変化による計測誤差の検討計測中の温度変化が大きな計測誤差を発生させることが、理論的検討より推定される。そこで、実験は全て恒温水槽中で行い、常に温度を計測した。この結果、媒質の特性(比熱等)を計測するための、温度変動の許容値を推定することが出来た。今後さらに高精度で温度制御することにより、これらの物理量を計測できる見通しを得た。3高速自動計測システムの開発摘出生体組織は、時間の経過とともにその質的変化を起こす。このため正確なデータを収集するには、高速に計測システムが必要となる。このためのハードウエアーおよびソフトウエアーを開発した。
中小規模事業所における省エネポテンシャルの推計と省エネ推進・阻害要因の定量的分析

・平成30年度(初年度)の研究目標は、「事業所の用途区分ごとの省エネポテンシャル(省エネ対策を実施することで削減可能なエネルギー量)を把握すること」及び「省エネ対策の阻害要因を抽出し、特徴ごとに分類を行うこと」である。・目標を達成するために、都内中小規模事業所のエネルギーデータ(地球温暖化対策報告書及び省エネ診断報告書)の分析、中小規模事業所へのヒアリング及び先行研究調査を実施した。・地球温暖化対策報告書の分析では、事業所の用途区分が同一であっても、事業所ごとにエネルギー消費原単位(単位床面積あたりのエネルギー消費量)に大きな差異があることが分かった。そこで、事業所の用途区分ごとのエネルギー消費原単位の中央値を基準とし、中央値を上回っている事業所が中央値まで省エネした場合に削減できるエネルギー消費量の合計値を、省エネポテンシャルとして算出した。その場合、省エネポテンシャルは現状のエネルギー消費量の10%20%と推計された。・省エネ診断報告書の分析では、省エネ診断の受診事業者における運用改善効果と投資回収年数が5年以内の設備改善効果を合計すると、8%前後の省エネポテンシャルが存在すると推計された。このことから、経済的にメリットのある省エネ対策でも、実施を妨げる要因(省エネバリア)が存在していることが示唆される。また、投資回収年数が5年を超える省エネ対策にも同程度の省エネポテンシャルが存在することが示された。・中小規模事業所へのヒアリング及び先行研究調査により、具体的な省エネバリアを抽出し、理論的な枠組みに基づき分類した。省エネ優良事業所へのヒアリング調査では、「情報不足」や「取引費用」等の省エネバリアを乗り越える仕組みが構築されていることを確認できた。このことから、省エネバリアを特定し、適切な仕組みを導入すれば、省エネが進展する可能性が示唆された。・平成30年度(初年度)に実施予定であった、都内中小規模事業所のエネルギーデータの分析、中小規模事業所へのヒアリングの実施、先行研究調査について、「研究実績の概要」に示したとおり、概ねスケジュール通りに進んでいるため。・今後の主な研究内容は、省エネ対策を実施する上での省エネバリアの影響度分析、省エネ対策の支援方法の検討である。これらの実施に向け、令和元年度(2年目)は都内中小規模事業所を対象にアンケートを実施する。・アンケートは、平成30年度(初年度)の研究実績に基づき、省エネポテンシャルが大きい用途区分に対象を限定して実施する予定である。対象を限定することで、事業所の用途区分ごとのアンケート回収数を高め、より信頼性の高い研究結果が得られるようにする。・アンケート内容については、「現時点で実施している省エネ対策」「省エネ対策の実施を阻害する要因とその影響度」等が把握できるような質問票を、選択式・記述式の両面から作成する。また、本調査前に事業所に対しアンケート内容に関するヒアリング調査等の予備調査を実施することで事業所の負担を減らし、回収率を高めると共に、適切な回答が得られるよう、質問内容を調整する。・研究を進める上で、東京都環境局、東京都地球温暖化防止活動推進センター(クール・ネット東京)とも定期的に連絡会を開催して連携を強化し、研究を妨げる課題が生じた場合は、速やかに解決できるように努める。

対象を限定することで、事業所の用途区分ごとのアンケート回収数を高め、より信頼性の高い研究結果が得られるようにする。・アンケート内容については、「現時点で実施している省エネ対策」「省エネ対策の実施を阻害する要因とその影響度」等が把握できるような質問票を、選択式・記述式の両面から作成する。また、本調査前に事業所に対しアンケート内容に関するヒアリング調査等の予備調査を実施することで事業所の負担を減らし、回収率を高めると共に、適切な回答が得られるよう、質問内容を調整する。・研究を進める上で、東京都環境局、東京都地球温暖化防止活動推進センター(クール・ネット東京)とも定期的に連絡会を開催して連携を強化し、研究を妨げる課題が生じた場合は、速やかに解決できるように努める。
原始地球表層における化学進化反応の鉱物触媒効果をナノ分光学的に解明する

力検出感度が高い原子間力顕微鏡(AFM: Atomic Force Microscopy)とレーザー分光システムを組みあわせることによって、生体低分子と鉱物表面の相互作用をナノスケールで分光分析する手法の開発に取り組んだ。さらに、ナノ粒子型の鉱物のサイズを制御することによって、鉱物表面に吸着した分子のラマン散乱光強度を電磁気学的に増強させ、高感度で吸着分子を検出・分析するナノ分光法を新規開発した。力検出感度が高い原子間力顕微鏡(AFM: Atomic Force Microscopy)を用いて生体低分子と鉱物表面の相互作用をナノスケールで分光分析する手法の開発に取り組んだ。任意の生体低分子を金属プローブ先端に修飾し、生体低分子と鉱物表面間の距離をオングストロームスケールで制御しながら相互作用を分光分析することによって、鉱物表面とアミノ酸分子の吸着相互作用を定性的かつ定量的に分析することが可能である。本年度は、溶液中において金属プローブを用いてナノ分光分析するシステムを構築した。溶液密閉セル中の金属プローブの先端にレーザー光を照射し、先端に誘起された局在表面プラズモンによる電場増強効果を用いて試料分子の光学応答(ラマン散乱・蛍光)を検出することが可能となった。これにより、種々のpHの溶液下において生体分子-鉱物相互作用をナノスケール分光分析することが可能となった。また、金属ナノプローブ先端の形状やサイズを制御することによって光照射下のプローブ先端温度を数百度程度まで上昇させることができることがわかった。これにより、局所的な熱水孔を模倣することが可能となり、局所的な温度勾配が生体分子と鉱物の相互作用に与える影響を調べることも可能となった。今後は、ナノスケールのレーザー分光と原子間力顕微鏡を用いた力分光測定を組み合わせることによって、生体低分子と鉱物表面の相互作用をナノ分光学的に解明する予定である。また、金属ナノプローブ先端の電場増強効果を利用して、鉱物表面に吸着させた生体低分子のレーザー分光も行う予定である。当初の予定通り、溶液下で生体低分子と鉱物の相互作用を分光分析するシステムが構築されたため。原始地球環境下に豊富に存在していた二酸化チタン表面に生体低分子を修飾し、その吸着状態をラマン分光学的にナノスケール分析する手法を確立した。具体的には、二酸化チタンナノ粒子表面にグリシンやシステインなどのアミノ酸を散布しラマンスペクトル測定を行った。直径20nmのナノ粒子を用いた場合はアミノ酸固有のラマンバンドはスペクトル中に観察されなかったが、直径200nmのナノ粒子を用いた場合はそれぞれのアミノ酸由来のラマンバンドが強く観測された。これは、直径200nmのナノ粒子が可視光域において電気双極子モードを有しているため、ラマン散乱励起用のレーザー光と電磁場共鳴することによって表面に吸着したラマン散乱が増強されたことに起因する。また、二酸化チタン表面に吸着したアミノ酸のラマンスペクトルは、バルク状のアミノ酸のそれとはピーク位置やピーク強度比が異なることがわかった。この現象は貴金属ナノ構造表面で発現するラマン散乱の化学増強効果に対応するものであり、第一原理計算等を駆使して量子化学スペクトル解析を行えば、二酸化チタン表面における分子吸着状態をナノ分光学的に解析できることが示された。さらに、昨年度に引き続き、貴金属ナノ構造表面に生体低分子を修飾してレーザー光を照射すると、一定レーザーパワー以上であると貴金属ナノ構造表面での光発熱効果により分子が金属表面から容易に熱脱離してしまうこともラマンスペクトル測定によりわかった。さらに、生体低分子の重合反応における鉱物表面の触媒効果についても分光分析する予定ある。表面科学繰越額が生じた理由:消耗品の支出額が当初の予定より減額したため平成27年度分予算とあわせた使用計画:アミノ酸分子などの化学薬品の購入費に充てる予定である
高エネルギ-ニュ-トリノ,ガンマ線の測定

本科研費を使って,当初の目的である将来の大面積の測定器建設に向けて,そのプロトタイプを山梨県本栖湖に建設した。建設したプロトタイプは30m×30mの面積,深さ30mの体積を持つ。内部をフィルタ-した水で満たし,108本の20インチ光電子増倍管を設置した。108本の内36本は水深7mの位置に上向き(一層目),36本を7.5mの水深に下向き(二層目),残る36本を水深30mに上向きに設置(三層目)。各層での光電子増倍管の間隔は5mである。一層目の各光電子増倍管により,天体からの測定器上空から来るガンマ線を水チェレンコフ効果により発生するチェレンコフ光を補足する事により,そのエネルギ-と方向を決定する。又水深30mにある光電子増倍管により,そのイベントに付随するミュ-オンを観測する。二層目の各光電子増倍管により,地球の反対側にある天体からの高エネルギ-ニュ-トリノに起因する地下からのミュ-オンを水チェレンコフ技術を使って測定する。現在測定器の調整を行なっており,当初の目的である(1)トリガ-システムの確立,(2)ミュ-オンの方向精度の確立,(3)水深30mに於ける高エネルギ-空気シャワ-中のミュ-オンの測定を行なっている。本プロトタイプに於ける,900m^2にわたる一様な測定は,少なくとも数年間は世界唯一である。従って本科研費終了後も測定を続行したい。現在の所分った事は1.トリガ-(1)地下からのミュ-オンについては,現在の900m^2の面積では,タイミングを調整する事により簡単なロジックで,デ-タ収集可能な頻度(<1Hz以下)に落す事ができる。このトリガ-によるイベントを解析する事により,将来の大面積に於けるトリガ-システムを設計している。(2)高エネルギ-ガンマ線に対するトリガ-は,エネルギ-しきい値約10TeV領域で,デ-タ収集が可能と思われる。測定解析が続行させ,はっきりした結果を出したい。
リガンド分子を機軸とした線虫のインスリンシグナリングの多様性に関する研究

線虫のインスリンシグナリングは休眠・寿命・脂質代謝など多様な生命現象を制御する。本研究では,リガンド分子の側から複雑なインスリンシグナルを解明することを目的として,(1)インスリン遺伝子破壊線虫の作出と生理機能の解析,(2)インスリン様ペプチド発現系の構築(3)受容体タンパクDAF-2発現系の構築を行った。【遺伝子破壊線虫の作出】報告者が世界に先駆けて同定したCeinsulin-1,-2遺伝子破壊線虫の作出を行った。TMP/UV法によりエクソン部位を欠損したCeinsulin-1遺伝子破壊線虫tm339ならびにCeinsulin-2遺伝子破壊線虫tm790を作出した。【生理機能の解析】tm339は僅かながら延命を,tm790は短命を示した。また,両変異株ともに通常の生育条件下では休眠率の変動が認められなかった。そこで,休眠フェロモン存在下で両変異株を培養したところ,tm339は著しい休眠率の上昇を,tm790は顕著な休眠率の低下を示した。以上,両ペプチドが正負逆に機能する可能性があることから,予想受容体認識面を詳細に比較した。その結果,受容体認識面を構成するアミノ酸のチャージが異なることを見出した。【インスリン様ペプチド発現系の構築】モデルケースとして,Ceinsulin-3の発現系の構築した。マルトース結合タンパクとの融合タンパクとして発現し,アフィニティー精製後,酵素消化により目的のペプチドを遊離した。逆相HPLCによる最終精製を行い,各種機器分析を行ったところ,3対のジスルフィドを有する目的のペプチドが得られたことが判明した。【受容体タンパクDAF-2発現系の構築】RT-PCRにより,daf-2部分cDNAを増幅し,割限酵素部位を利用して連結し,全長のdaf-2 cDNAを得た。さらに,シグナルペプチド部位をヒトインスリン受容体のものに改変し,哺乳動物発現用ベクターに導入した。線虫のインスリンシグナリングは休眠・脂質代謝・寿命と多様な生命現象を制御する。本研究では,リガンド分子の側から複雑なインスリンシグナルを解明に迫ることを目的として,(1)線虫のインスリン様ペプチドCeinsulinsの調製(2)受容体DAF-2とCeinsulinsの結合定数の決定とリン酸化部位の同定を行うことにする。なお、本年度は,遺伝子工学による同ペプチドの大量調製とリフォールディングに注力して研究を行った。【インスリン様ペプチドの発現と精製】発現ペクターpMALc2x(NEB社)に成熟ペプチドに対応する部分cDNAを導入し、マルトース結合タンパクとの融合タンパクとして発現させた。Ceinsulin-3は極めて良好な発現が認められたが、Ceinsulin-2はやや良好な発現が認められ、Ceinsulin-1は全く発現が認められなかった。よって、まず、Ceinsulin-3の発現実験を先行させた。目的の融合タンパクをアフィニティー精製し、ファクターXa消化によりペプチド部分を遊離させた。次いで、逆相HPLCにより目的のペプチドを精製・単離した。Ceinsulin-2もほぼ同様にして調製した。Ceinsulin-1に関しては、大腸菌を用いた発現を断念し、in vitroでの転写・翻訳システムによる発現を試みている。【構造解析】アミノ酸配列分析を行い、目的のペプチドが得られたことを確認した。次いで、MALDI-TOF-MSによる分子量測定を行った。

その結果、単離したペプチドは3対のジスルフィド結合を形成していることが判明した。続いて、酵素消化物を精製して得られたペプチド断片を解析したところ、期待される1対のジスルフィド結合形成を確認できた。他に2対のジスルフィド結合は、天然物の酵素消化物と比較することにより天然型であることを確認する予定である。本年度は、受容体DAF-2発現プラスミドの構築ならびにCeinsulin-1遺伝子破壊線虫の作出に注力した。【DAF-2発現プラスミドの構築】現在、全長のオープンリーディングフレームを含むcDNAが存在しないことから、まず、daf-2cDNAのクローニングに着手した。制限酵素切断部位を考慮し、daf-2cDNAを1kbp未満の部分cDNAとして増幅(RT-PCR)し、サブクローニングの後、塩基配列分析を行つた。正しい塩基配列を持つ部分cDNAを連結し,全長のdaf-2cDNAを得た。さらに、哺乳動物の培養細胞系で効率良く発現させることを指向して、シグナルペプチド部分を哺乳動物のインスリン受容体のものに改変した。また、発現を容易に確認するために、C末端にGFPを連結した発現プラスミドを作製した。現在、COS-7細胞ならびにCHO細胞における発現を検討している。【Ceinsulin-1遺伝子破壊線虫の作出】TMP/UV法ならびにsib-screeningにより、Ceinsulin-1遺伝子に欠失を持つ変異株(tm339)を得た。塩基配列分析により、第2エキソンならびに第3エキソンを含む約1.4kbの欠失を確認した。この変異株を5回の戻し交雑により純化した。この変異株について寿命測定を行ったところ、50%生存日数が約1.4倍であり有意な延命効果が認められた。これは、RNA干渉法による機能破壊の場合と同様であった。また、耐性幼虫形成(休眠)に関して影響を検討したところ、耐性幼虫形成r率40%の休眠フェロモン濃度において90%の耐性幼虫形成r率を示した。すなわち休眠フェロモンに対する感受性が著しく増大した。これは、受容体DAF-2変異株の表現型とよく一致する。以上のことから、Ceinslin-1は受容体DAF-2のリガンド分子であり、寿命および休眠を制御することが強く示唆された。現在、Ceinsulin-1により発現が制御される遺伝子群の同定を行っている。線虫のインスリン様ペプチドCeinsulin-1,-2の生理機能を詳細に解析することを目的として、まず、遺伝子破壊線虫の作出を行った。TMP/UV法により染色体上にランダムに欠失変異を生じさせ、PCRにより増幅したDNA断片の長さを指標として目的の遺伝子に欠失を有する線虫を選別した。塩基配列分析により、Ceinsulin-1遺伝子破壊線虫(tm339)ならびにCeinsulin-
日本人頭蓋復顔法のCTデータに基づく再構築

日本列島の考古学的な遺跡から出土した人骨から生前の顔貌を復元する「復顔」を行う際に指標となる、形態学的な基礎データを収集し、新しい手法を構築することが本研究の目的である。これらの復顔法は身元不明死体の個人識別など、法医学の分野においてもそのまま応用が可能である。本研究では、佐賀大学附属病院の放射線科に蓄積されているCTデータをもとに、北部九州を中心とした現代日本人の様々な年齢、性別の頭部で、軟部組織の厚さやさらにCTの利点を生かした表面形状と骨の詳細な対応関係のデータを収集し、従来の復顔法を再検証していく。従来の復顔法は主に欧米で開発されてきたが、これらの方法がそのまま東アジア人にも応用できるのかを見極めていきたい。例えば、眼球が眼窩の骨格に対してどの程度突出しているのかを決める方法は、顔面の平坦性が欧米人と東アジア系住民(現代日本人も含まれる)では大きく異なるが、そのまま適用できるのかという問題が未検証のまま残されている。また、鼻尖や鼻根部など、鼻の形状の指標についても再検証していきたいと考えている。2018年度は放射線科で壮年期と未成年の現代人データの収集を行い、平行して「産総研製相同モデル作成」と「相同モデル支援」のソフトウェアの応用方法の検討、調査・分析の環境整備を2017年度に引き続き行った。また、日本列島の住民は大きく旧石器時代からの先住民である縄文系住民と紀元前1000年以降に中国や朝鮮半島から渡ってきた渡来系住民との混血によって構成されているといわれているが(二重構造モデル)、縄文人と渡来系弥生人の頭蓋の三次元デジタイザーを使用した形態分析の結果、両者は眼窩から鼻根部にかけて三次元的にも大きく異なることが明らかになった。これらの結果を応用し、現代人を縄文系、渡来系に分けて分析を進めるとこにより、より詳細な日本列島人の復顔が可能になると期待される。2018年度は歯槽の形状を大きく損なう齲歯の治療や歯槽膿漏などの影響が少ない未成年から壮年期までのデータを集中的に収集した。導入している「産総研製相同モデル作成」と「相同モデル支援」のソフトウェアのテストを通して応用方法の検討を行い、2019年度から行う調査・分析の環境整備はほぼ完了している。三次元デジタイザーによる古人骨の3DデータとCTデータの互換性についても検討を継続中である。現代日本人の様々な年齢、性別の頭部で軟部組織の厚さやさらにCTの利点を生かした表面形状と骨の詳細な対応関係のデータを収集し、従来の復顔法を再検証し、問題がある場合は新しい手法を開発していく予定である。さらに古人骨の3次元的な形態分析から得られた情報を基に現代人のCTデータを縄文系、渡来系に分類し、それらの軟部組織に違いがあるのかどうかを検討する。形態的、遺伝的先行研究から、日本人全体における縄文系の遺伝的影響は23割と言われており、この系統別の分析を行うために2018年度は壮年個体の男女各100例のデータを収集した。引き続き、三次元デジタイザーによる古人骨のデータの補強も併せて行っていく予定である。従来の復顔法は主に欧米で開発されてきたが、これらの方法がそのまま日本人にも応用できるのか、これまでほとんど検証が行われていない。例えば、眼球が眼窩に対してどの程度突出しているのかを決める方法は、顔面の平坦性が欧米人と大きく異なる東アジア系住民(現代日本人も含まれる)にそのまま適用できるのか否かという問題が未検証のまま残されている。また、他にも顔面の平坦性の違いが大きく関わる鼻尖や鼻根部など、鼻の形状の指標についても再検証していきたいと考えている。今年度は「産総研製相同モデル作成」と「相同モデル支援」のソフトウェアを導入し、2018年度から本格的にはじめる予定の調査・分析の環境整備を行った。また、日本列島の住民は大きく旧石器時代からの先住民である縄文系住民と紀元前1000年以降に中国や朝鮮半島から渡ってきた渡来系住民との混血によって構成されているといわれているが(二重構造モデル)、縄文人と渡来系弥生人の頭蓋の三次元デジタイザーを使用した形態分析の結果、両者は眼窩から鼻根部にかけて大きく異なることが明らかになりつつつある。これらの結果を応用し、現代人のCTデータを縄文系、渡来系に分けて分析を進めるとこにより、より詳細な古人骨の復顔が可能になると期待される。導入したソフトウェアのテストを数例の資料を用いてすでに開始しており、2018年度から本格的に行う調査・分析の環境整備はほぼ完了している。三次元デジタイザーによる古人骨の3DデータとCTデータの互換性についても既に検討を行っている。

日本列島の考古学的な遺跡から出土した人骨から生前の顔貌を復元する「復顔」を行う際に指標となる、形態学的な基礎データを収集し、新しい手法を構築することが本研究の目的である。これらの復顔法は身元不明死体の個人識別など、法医学の分野においてもそのまま応用が可能である。本研究では、佐賀大学附属病院の放射線科に蓄積されているCTデータをもとに、北部九州を中心とした現代日本人の様々な年齢、性別の頭部で、軟部組織の厚さやさらにCTの利点を生かした表面形状と骨の詳細な対応関係のデータを収集し、従来の復顔法を再検証していく。従来の復顔法は主に欧米で開発されてきたが、これらの方法がそのまま東アジア人にも応用できるのかを見極めていきたい。例えば、眼球が眼窩の骨格に対してどの程度突出しているのかを決める方法は、顔面の平坦性が欧米人と東アジア系住民(現代日本人も含まれる)では大きく異なるが、そのまま適用できるのかという問題が未検証のまま残されている。また、鼻尖や鼻根部など、鼻の形状の指標についても再検証していきたいと考えている。2018年度は放射線科で壮年期と未成年の現代人データの収集を行い、平行して「産総研製相同モデル作成」と「相同モデル支援」のソフトウェアの応用方法の検討、調査・分析の環境整備を2017年度に引き続き行った。また、日本列島の住民は大きく旧石器時代からの先住民である縄文系住民と紀元前1000年以降に中国や朝鮮半島から渡ってきた渡来系住民との混血によって構成されているといわれているが(二重構造モデル)、縄文人と渡来系弥生人の頭蓋の三次元デジタイザーを使用した形態分析の結果、両者は眼窩から鼻根部にかけて三次元的にも大きく異なることが明らかになった。これらの結果を応用し、現代人を縄文系、渡来系に分けて分析を進めるとこにより、より詳細な日本列島人の復顔が可能になると期待される。2018年度は歯槽の形状を大きく損なう齲歯の治療や歯槽膿漏などの影響が少ない未成年から壮年期までのデータを集中的に収集した。導入している「産総研製相同モデル作成」と「相同モデル支援」のソフトウェアのテストを通して応用方法の検討を行い、2019年度から行う調査・分析の環境整備はほぼ完了している。三次元デジタイザーによる古人骨の3DデータとCTデータの互換性についても検討を継続中である。現代日本人の様々な年齢、性別の頭部で軟部組織の厚さやさらにCTの利点を生かした表面形状と骨の詳細な対応関係のデータを収集し、従来の復顔法を再検証し、問題がある場合は新しい手法を開発していく予定である。さらに古人骨の3次元的な形態分析から得られた情報を基に現代人のCTデータを縄文系、渡来系に分類し、それらの軟部組織に違いがあるのかどうかを検討する。三次元デジタイザーによる古人骨のデータの補強も併せて行っていく予定である。形態的、遺伝的先行研究から、日本人全体における縄文系の遺伝的影響は23割と言われており、この系統別の分析を行うために2018年度は壮年個体の男女各100例のデータを収集した。引き続き、三次元デジタイザーによる古人骨のデータの補強も併せて行っていく予定である。次年度使用額が生じた理由はソフトウェアと備品(デスクトップパソコン)の購入を優先し、少額の消耗品などを購入しなかったためである。
個体深部の生命機能を非侵襲的に操作可能なケミルミノジェネティクス技術の創成

発光基質添加によって発生する化学発光タンパク質の励起エネルギーを利用して体内深部の生理機能を非侵襲的に操作可能にする“ケミルミノジェネティクス"ツールの基盤技術開発を行った。先ず、サクラエビ由来のルシフェラーゼと緑色蛍光タンパク質をハイブリッドすることで、従来の化学発光タンパク質Nano-lanternよりも10倍以上明るく光るGeNLを開発した。また、赤色蛍光タンパク質とのハイブリッドによりReNLを開発し、個体深部で発生する光を低照度光療法へ利用する道を拓いた。更に活性酸素産生効率を向上させた光増感蛍光タンパク質Green SuperNovaを開発することに成功した。平成26年度は基質の代謝回転が速い発光タンパク質変異体の開発を目指した。この目的のために、エラー誘発PCRによりランダムに遺伝子変異の挿入を行い、大腸菌に発現させて寒天プレート上にコロニーを形成させ発光基質を投与し、発光強度を計測した。高いターンオーバーを示す変異体ほど、発光強度が大きいと考えられるため、発光している各コロニーに関して、発光強度の減衰を露光時間20秒で10分間測定した。発光減衰が比較的速いと思われるコロニーをピックアップ後、そのタンパク質を精製し、タンパク質ベースで10秒間の発光減衰を観察した。その結果、指数関数フィッティングにより減衰時間が約3倍短い変異体を得ることに成功した。さらに、発光反応近傍のアミノ酸に変異を導入することで発光強度のさらなる向上を目指した。一方、NLucの発光ピークは450nm付近であるため、NLucから赤色光増感タンパク質SuperNovaへの励起エネルギー移動を行わせることはスペクトルオーバラップの観点から困難である可能性が考えられた。そこでSuperNovaの吸収極大付近に発光ピークをシフトさせることを目的としてNLucから緑色蛍光タンパク質へのFRETを高効率に行わせることで緑色に発光するタンパク質の開発を目指した。100種類以上のリンカーアミノ酸を試行した結果、エネルギー移動効率がほぼ100%となる融合タンパク質を得ることに成功した。光線力学療法や低照度レーザー療法に付随する物理的侵襲性の問題を克服するために、発光基質との反応によって活性酸素を産生する発光増感タンパク質や長波長発光タンパク質の開発を行うことを目的とした。今年度は青色発光タンパク質eNLucと光増感分子を高効率にBRETが生じるコンストラクションの開発を試みた。光増感分子には小分子のエオシンやタンパク質性のSuperNovaを用いた。エオシンをeNLucに標識するために、eNLucの様々なアミノ酸をシステインに置換し、エオシン-マレイミドを反応させた。SuperNovaはeNLucと鎖長の異なるフレキシブルなアミノ酸リンカーで融合した。これらの中から、eNLuc単体と標識あるいは融合コンストラクトとの発光強度の比較によって、最も高いBRET効率を示すコンストラクションを選択した。その後、発光基質投与に依存した活性酸素産生能を一重項酸素検出試薬ADPAを用いて評価した。これらのコンストラクトの内、特にエオシンで標識されたものは高いBRET効率を示したものの、一重項酸素の産生を確認することができなかった。そこで、当初の方針を転換し、基質投与に依存して個体深部で発生する光を、低照度光療法へ応用するための基盤技術開発を目指した。この目的のために、eNLucに様々な赤色蛍光タンパク質を様々な鎖長のアミノ酸リンカーで融合したリコンビナントタンパク質の発光スペクトルを計測してBRET効率並びに発光強度の大きなものをスクリーニングした。さらに、隣家アミノ酸の配列にランダム変異を導入し、より高いBRET効率を示す融合タンパク質をスクリーニングした。その結果、比較的高いBRET効率により赤色に発光する新規赤色発光タンパク質Red-eNanoLanternを作製することに成功した。当初、発光タンパク質から光増感分子あるいは光増感タンパク質へ、高効率なBRETを起こさせれば、基質投与依存的に活性酸素が有意に産生されると予想したが、実験結果はそのようにはならなかった。そこで研究の方針を転換し、発光タンパク質から赤色蛍光タンパク質への高効率BRETを起こすことで赤色に発光するタンパク質の開発にシフトした。BRET効率は発光タンパク質の発光スペクトルと赤色蛍光タンパク質の吸収スペクトルのオーバーラップが大きければ大きいほど良いが、それぞれのピーク波長が離れているため、様々な融合法を試行したにもかかわらず、中々BRET効率の高い融合タンパク質を得ることができなかった。その結果、実験の進捗が遅れてしまった。本研究課題は、高光度に化学発光するタンパク質Nano-lanternを光照射によって高効率に活性酸素を産生する光増感タンパク質や光照射によって細胞機能を制御可能な光感受性タンパク質を組み合わせ、“発光基質の添加により任意の時間における生理機能を操るバイオメディカル基盤技術“ケミルミノジェネティクス"を世界に先駆けて確立することを目的としている。当初、発光タンパク質から光増感分子へ、高効率なBRETを起こさせれば、基質投与依存的に活性酸素が有意に産生されると予想したが、実験結果はそのようにはならなかった。そこで研究の方針を転換し、、基質投与に依存して個体深部で発生する光を、低照度光療法へ応用するための基盤技術開発を目指した。その結果、比較的高いBRET効率により赤色に発光する新規赤色発光タンパク質Red-eNanoLantern(発光極大580nm)を作製することに成功した。今年度は昨Red-eNanoLanternの生体内における発現の確認を行った。Red-eNanoLanternは細胞毒性等を示すことなく生体に発現させることができたものの、個体深部からの光を効率よく観察するにはさらなる長波長化が必要であることが判明した。

そこで、基質投与に依存して個体深部で発生する光を、低照度光療法へ応用するために、さらなる長波長変異体の開発に取り組んだ。具体的にはNanoLucにストークスシフトの大きな赤色蛍光タンパク質CyRFPと近赤外蛍光タンパク質miRFPをタンデムにつなぎ、2段階のFRETにより超波長化を達成するプローブをデザインした。これまでにランダム変異導入により高効率にFRETを起こすNanoLuc-CyRFPタンデムプローブを得た。その後、miRFPを連結させ、CyRFP-miRFP間のFRET効率を向上させるためにリンカー長の最適化を行った。発光基質添加によって発生する化学発光タンパク質の励起エネルギーを利用して体内深部の生理機能を非侵襲的に操作可能にする“ケミルミノジェネティクス"ツールの基盤技術開発を行った。先ず、サクラエビ由来のルシフェラーゼと緑色蛍光タンパク質をハイブリッドすることで、従来の化学発光タンパク質Nano-lanternよりも10倍以上明るく光るGeNLを開発した。また、赤色蛍光タンパク質とのハイブリッドによりReNLを開発し、個体深部で発生する光を低照度光療法へ利用する道を拓いた。更に活性酸素産生効率を向上させた光増感蛍光タンパク質Green SuperNovaを開発することに成功した。本研究の最終目標の一つである発光タンパク質と光増感タンパク質を融合し、発光基質の添加によって活性酸素を産生する発光増感タンパク質を開発するためには、光増感蛍光タンパク質SuperNovaの吸収スペクトルと大きくオーバラップし、かつ発光強度の高い発光タンパク質が必須である。平成26年度は100%近い高率でNLuCからGFPへのエネルギー移動を起す融合タンパク質を作成することができた。このタンパク質はNLuc以上の発光強度を有し、かつ発光波長が緑色にシフトしており、当初の目標通りかそれ以上の性能を有していた。上述の通り、試行錯誤の末に高光度に赤色発光する発光タンパク質Red-eNanoLanternを作製することに成功したため、これを用いたケミルミノジェネティクスへの応用を目指す。一つの応用例として、パーキンソン病の低照度光療法に対する有効性の検証を考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学NLucのさらなる高光度化のために、結晶構造が未知のNLucにおける酵素反応部位を予測し、その周辺のアミノ酸に部位特異的ランダム変異を導入する。また、平成26年に作成したNLuc-GFP融合タンパク質にさらにSuperNovaを連結する。その際、GFPからSuperNovaへの励起エネルギー移動効率が100%近くになるように双方を繋ぐリンカー配列や連結角度を最適化する。得られた融合タンパク質の基質投与依存的な活性酸素産生能を計測し、十分量の活性酸素が産生されるようであれば細胞に発現させ、基質投与依存的な細胞死の誘導能を評価する。
光音響顕微鏡システムによる新素材内部欠陥の高速3次元計測法の開発

(1)拡張同時多周波数計測法を使う3次元画像化の検討光音響信号の新しい高速測定法(拡張同時多周波数計測法)を提案し、この拡張同時多周波数計測法を3次元画像計測に適用するために見直しを図った。(2)拡張同時多周波数計測法を導入するためのハードウェアの構築拡張同時多周波数計測法を光音響顕微鏡システムに組み込むため、(1)レーザダイオード、(2)光を強度変調するためのマルチファンクションシンセサイザと音響光学変調器、(3)信号を観測するためにBoxcar積分器を組み込んだ。また、(4)レーザを走査するためのDCモータとそのコントロラーを購入し、X-Yステージに取り付けた。(3)計測・制御処理ソフトの開発(2)で構築した新しいシステムを正確に動作させるための計測・制御処理ソフトを開発した。プログラムはデバッグが簡単なVisual BASICを使用した。(4)画像処理ソフトの開発得られたデータを視覚的に検証しやすいように、ワイヤーフレームおよび階調表示方によりデータを出力させるプログラムを作成した。(5)モデルサンプルの評価黒鉛ブロックに人工的に作成した内部傷を新しい3次元画像測定法を使って評価した。内部傷がはっきりと観測でき、しかも深さ方向の情報も得られることが明らかとなった。さらに、測定時間も従来の1/10程度にまで抑えることができた。(2)拡張同時多周波数計測法を導入するためのハードウェアの構築拡張同時多周波数計測法を光音響顕微鏡システムに組み込むため、(1)レーザダイオード、(2)光を強度変調するためのマルチファンクションシンセサイザ、(3)信号を観測するためのBoxcar積分器を組み込んだ。
社会保障制度としての成年後見制度の基盤整備に関する研究－ドイツとの比較から－

本研究では、日本とドイツの成年後見制度の運用の実態を理論的、実証的に明らかにした。また、介護保険との関連から社会保障制度としての成年後見制度の基盤整備は重要な課題であることが明らかになった。ドイツでは、社会保障制度の補完性の原則に対応した成年後見制度の運用がなされており、任意後見制度の利用も進んでいる。日本の介護施設の成年後見制度の利用状況を調査した結果、成年後見制度の利用は十分に進んでいないという結果を得た。本研究は、第1に、社会福祉基礎構造改革を経て社会保障制度が今どのような方向にむかっているか、その全体像を明らかにし、第2に、社会福祉サービスの利用方法が措置制度から契約制度へと転換した中での、成年後見制度の意義と必然性を理論的に整理し、第3に、日本の成年後見制度の実態にかかわる問題を明らかにし、第4に、ドイツの成年後見制度の運用の実態を把握し、それを支える社会保障制度の基本構造を明らかにし、最後に、日本における社会保障制度としての成年後見制度の枠組みのありかたを政策提言することにある。本研究では、ドイツの成年後見制度の現実の解明にとどまらず、それを支える社会保障制度としての成年後見制度の全体像を示すことにより、日本における社会保障制度としての成年後見制度の方位を探ることを目指した。本研究は、社会福祉サービスの「再市場化」の流れの影響を受ける社会保障制度としての成年後見制度の意義と必然性を、経済学的な立場から示すことができた。また、社会保障制度としての成年後見制度の問題点や課題を実証的に検証することができた。さらに、ドイツの社会保障制度の基本構造を分析し、成年後見制度の実態を把握することで、日本での社会保障制度としての成年後見制度を支える基盤整備に向けた政策提言を行うことができた。とくに、成年後見制度の必要性の高い、認知症、知的障がい、精神障害など判断能力が十分でない人々にとって、これらの政策提言は、社会的要請に応えることができる点で意義が大きい。本研究は、ドイツの成年後見制度の現実の解明にとどまらず、それを支える社会保障制度の全体像を示すことにより、日本における社会保障制度としての成年後見制度の方位を探ることを目指した。平成25年には、基礎的統計を基礎にドイツと日本の介護保険制度の下での成年後見制度の運用の実態を検証した。また、日本の成年後見制度について島根県内の認知症グループホームや養護老人ホームを対象に質問紙調査を実施した。その結果、認知症で契約能力が不十分であっても成年後見制度の利用はあまり進んでいないことが明らかになった。日本では、家族に契約等の意思確認をする場合が多く、新しい成年後見制度が始まっても、それまで通り、後見人として登録していなくても、家族が契約等を行っていることが成年後見制度の利用があまり進まない理由の一つであることが見いだされた。平成26年度は、ドイツの成年後見制度の運用の実態を現地調査により実施した。ヒアリング調査先は、ベルリン市内の裁判所、法務省、介護施設、NPO法人等である。ドイツでは、社会保障制度の補完性の原則によって成年後見制度も運用されている、成年後見人の優先順位も明確にされており、日本のように正式な手続きをすることなく、家族が本人の代理者と位置付けられることはない。市民後見人の養成も進んでおり、後見人を支える社会的なサポート体制もある。任意後見制度の利用も進んでいる。日本では、ドイツの成年後見制度の運用の実態を踏まえ、家族の位置付けを明確にすること、後見人を支える体制を整備すること、成年後見制度を介護保険制度や福祉制度と連携させる形でどのように運用するればよいかを検討することが課題である。本研究は、社会福祉サービスの「再市場化」の流れの中での成年後見制度の実態にかかわる問題について、ドイツでの現地調査を基礎に明らかにすることができた。具体的には、介護保険制度の創設に至る一連の社会福祉基礎構造改革をめぐる文脈を制した。そして、社会福祉サービスの「再市場化」の流れの影響を受ける成年後見制度の意義と必然性を、経済学的な立場から理論的に示すことができた。第2に、日本の成年後見制度の実態にかかわる問題について。現地調査と実証的な分析を基礎に明らかにすることができた。第3に、ドイツでの現地調査では、実態調査を行い、ドイツの社会保障制度と成年後見制度の関連性について明らかにすることができた。以上で明らかになったことを基礎に、日本での社会保障制度としての成年後見制度を支える枠組みのあり方について政策提言に結びつけることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会福祉本研究課題の今後の方策については、成年後見制度を支える枠組みのあり方について、介護保険制度との関連から理論的、実証的に検証することである。また、成年後見制度を支える枠組みとして、成年後見制度を支えるマンパワー、専門職等の人材確保のあり方について検討することも課題である。
技術者育成のための到達レベルを意識した数学及び専門分野の融合問題の集積と教育実践

高等専門学校の教育の標準として設けられた「モデルコアカリキュラム」を利用して専門科目と数学の関わりを示すことで、低学年で学ぶ数学の目標を明確にし、主体的に意欲的に学習する学生のの育成を目指した教育実践を行った。アクティブラーニング、LMS、反転授業、eラーニング等の授業への導入により学生の主体的学習を促進させた。また、教員間での教材共有の重要性を指摘し、その実践を行うことでアクティブラーニングの促進に努めた。問題のレベル付に関して、どの程度の段階付が妥当であるかを検討し、「基礎・標準・発展」の3段階程度が主観による差異も出にくく、妥当であるという結論を得た。問題集積は、専門科目との融合分野から開始することとし、まず電気・電子分野の問題から、数学のスキルを必要とする問題の収集を行い、レベル付を行った。繰り返しが必要な学習に対してE-ラーニングが有効であるか、コンピュータやソフトウェアを用いた教育の海外における実施状況を調査するため国際学会ATCMに参加し、アンケート調査を行った。またその結果についての発表を行った。他の研究グループとの共同研究を進めるべく、話し合いを行い、高専教育改革経費を受けた「オーダーメード数学活用大事典システムの構築」と、大学間連携共同推進事業「分野別到達目標(モデルコアカリキュラム)に対するラーニングアウトカム評価による質保証」の数学担当グループと協力していくこととなった。前年度に引き続き、電気工学分野において、数学がどのように利用されているかの調査を行い、問題の集積を行った。具体的にはモデルコアカリキュラムの項目同士の紐付けと、電気工学分野の専門書からその紐付けに対応する問題のピックアップをした。主に村岡、小林が問題収集にあたった。低学年で学ぶ数学が将来どこでどのように必要となるかがわかる資料の作成中である。学生に動機付けを行う一方で、日々の授業をいかに効果的に行うかを検討し、アクティブラーニングを取り入れることとした。市川はビデオ教材による反転授業を行い、授業時間中はプリントをグループワークで取り組む形式とした。ビデオ教材は、タブレット状のスクリーンキャストアプリケーションを用いて作成し、取り組みに関しての発表を行った。森本は予習プリントを用いたグループワークにより、アクティブラーニングを実施した。また、年度後半で、森本の教材を市川が利用するという教材共有も試みた。市川はビデオやプリントの配布はLMSを利用した。これらの取り組みに関する分析は現在行っているところである。年度後半に森本の授業を分担者で見学し、その効果を実際の授業を通して共有した。また、次年度へ向けての準備として、アクティブラーニング実施上の問題点や工夫、学生の反応、教員側の手応えなど、有用な情報交換と、各分担者が実施可能な取り組みなどに関しての意見交換を行った。プロジェクトの進捗管理は主に野口が担当した。野口は、方向性決定のための情報提供、特に、他分野および教育の質管理に関する情報、教育に関するツールの情報提供などを行い、他の分担者の実践をサポートした。アクティブラーニングを主軸に、各教員が教育実践を行い、その効果の確認をアンケートなどにより行っている。森本は、すべての授業をアクティブラーニング(以下AL)形式で行っており、過去の講義型の授業との比較を試験結果などから解析中である。村岡、小林は、グループワークを取り入れた授業を実施。安富は通常の講義型授業、予習を義務とし授業中は演習を行う授業、プリントを中心とした授業を行っており、プリント中心の授業が評判、試験結果ともに一番高いという結果を得ている。野口は昨年に引き続き、情報提供及び他の分担者のサポートを行った。市川は、ニューヨーク市立大学クイーンズカレッジにおいて、実施されているAL形式授業に参加、教員のLMSやICTツールの利用やコース当初の授業に関する説明、学生が自主的にプレゼンテーションに参加するための動機付けなど、多くの有用な手法を入手した。その中で、Webworkと呼ばれる、ウェブ上で学生に課題を配布するツールの有用性を感じた。これは同じ問題でありながら、学生毎に数値パラメータの異なる問題が配布されるシステムで、各学生が必ず問題を解かないと答えられないようなものである。学生はインターネットを通じてWebworkにアクセスする。スマートフォンやタブレット、PCなどで解答することが可能である。今後このようなシステムを高専における授業に取り入れていくことを検討したい。クイーンズカレッジではLMS(Blackboard)の利用が普及しており、多くの教員が、Blackboardを通じて資料を配布したり、収集したりしているほか、Web上での議論や、インターネットを通じて、夜間に授業を実施するなども見られた。AL形式の授業にLMSやICTは必ずしも必要ないが、授業時間外でも学生に動機を与えるなど学習効果が上げられる場合もあり、今後実践で検証すべき課題である。学生に学習の動機付けを行う問題の収集に関しては現段階のもので終了とし、引き続き、アクティブラーニングに活用できる教材の作成、共有をメインに行っている。研究の主軸をアクティブラーニンングにシフトしたことと、代表者市川が1年間研究拠点を学外に移したため、市川は情報収集がメインとなり教育実践の機会がなかったことが研究の遅れの主な原因である。今年度市川は「専門と数学との関連づけを学生に提示して学習のモチベーションを上げる」取り組みとして、授業内で学生に「微積はどのように必要か」などを専門学科の先生や先輩にインタビューし発表するワークショップを授業内で行った他、専門の先生を授業に招いてその関連性について紹介してもらう取り組みなど行った。これらから専門との関連を知らせると、学生のモチベーションが上がるという結果が得られた。また、学生が繰り返し問題に取り組むためのツールとして、LMS上での数学オンラインテスト評価システムによるeラーニングを導入し、学んだ内容の定着を試みた。

eラーニングにより強制的に学習させられたので、力がついた、という学生が多かった。分担者とはスカイプなどで密に連絡を取りながら、学生の深い学びを目指しアクティブラーニングの効果的な実践方法や学習効果などについて情報交換し授業実践を行ってきた。特にジグソー法を取り入れた数学の授業を行い、成果を上げている。9月には研究集会「『学びたい』数学の授業を実現するには」を開催した。この研究会には数学教員、専門学科の教員と実際にアクティブラーニングに依る授業を受けた学生が参加した。アクティブラーニング実践や、ICTの効果的な利用法に関する報告、数学と専門科目との結びつきを実際の企業をイメージしながら考えていくワークショップを行った。またフィッシュボウル型の対話で意見交換をしたのが特徴である。この中で学生からアクティブラーニング型授業、従来の講義型授業に対する率直な意見を聞いた。学生は解らないまま板書を写すのは苦痛であり無駄であると感じており、動画やICTを用いた授業は柔軟に受け入れ、活用している。従来型授業とアクティブラーニング型授業双方の利点や問題点をふまえて21世紀型の授業展開を模索した。高等専門学校の教育の標準として設けられた「モデルコアカリキュラム」を利用して専門科目と数学の関わりを示すことで、低学年で学ぶ数学の目標を明確にし、主体的に意欲的に学習する学生のの育成を目指した教育実践を行った。アクティブラーニング、LMS、反転授業、eラーニング等の授業への導入により学生の主体的学習を促進させた。また、教員間での教材共有の重要性を指摘し、その実践を行うことでアクティブラーニングの促進に努めた。モデルコアカリキュラムの数学と電気分野の関連付けおよび、その関連を示す問題の集積が想定していたよりも、容易に進まないことがわかった。現在収集中であり、一部は終了しているが、全体として完成していない。ただし、当初の予定では、1年の数学から年度ごとに学年をあげて問題集めを行う予定であったが、実際の作業上現実的ではないことが判明し、どの学年で学ぶかにかかわらず、一度に収集することとした。また、教育実践においてアクティブラーニングを取り入れることとしたために、新たに情報の収集、共有などが必要となったこと、アクティブラーニング実施の追加により、評価方法に関しても、別途議論が必要になったことなども、遅れが出ている原因である。各人が行っているアクティブラーニングによる実践を進めるとともに、中で手応えのあった方法、教材、あるいは失敗であった事例などを共有し、質の向上や普及のために研究集会を開く。
日射成分間の従属関係に関する研究

建物の空調計画等、基本計画において熱的設計の初期段階を遂行する際、即応的に熱的諸量の発生の確率分布を求め得る手法の構成を目途として、本研究では、入力となる主要な気象要素の1つである日射量について、全天及び、その内訳としての直達と散乱の2成分の間の相互関係を実デ-タに基づいて分析し、線形関数による表現の方法を探求した。日積算量をベ-スとした検討によって次の知見を得た。分布では、直達は下位値の頻度が突出し、丘状の散乱と合成された全天では2峰性が顕著となった。ここで、全体分布を2つの分布の重畳形で表現する基本的考え方を得た。収集の長期デ-タで検出された性質は、より短期の他地域デ-タでも確認され、本研究で新たに実測された結果についても現れたが、統計的にはこのデ-タ量は不足であり、地域差のパラメ-タ化推進のためには今後のデ-タ集積が必要である。日射量の相互関係を散布図のよって観察すると、単一変量について立てた仮説“2つの分布の存在"は、日射量のどの組み合わせについても合理性を有することが確かめ得た。地域によっても、よく似た散布傾向が示されており、また、月別の散布図比較でも、値域が異なるだけで散布形態はよく似ているという性質が見いだされた。散布図上に現れた2群の各々について、線形の密集度はかなり高いと判断された。全天日射量月平均値を閾値とした標本分離を行い、分離した標本集合について線形回帰分析をおこなった。直達においては、全天による単純線形回線が実分散の90%以上を説明できるという結果を多く得た。以上の知見より、気象現象の全体分布に関し“2分布の重畳形"という表現を統一的に導入する可能性が予見され、他の気象要素との同時分布について線形表現性を探りつつある。
高齢者における骨粗鬆症による骨折と脂肪酸との関連

骨粗鬆症の予防として適度な運動やカルシウムやビタミンDなどの摂取が重要であることは知られているが、近年多価不飽和脂肪酸にもなんらかの関連があることが報告されるようになってきた。そこで今回、血中脂肪酸分析を行い骨粗鬆症に伴う骨折との関連を症例・対照研究により調査した。骨粗鬆症は、近年寿命が延び高齢者人口が増えてきたため、特に問題になってきている。日本では、約1,000万人の患者さんがいるといわれており、高齢者人口の増加に伴ってその数は増えている。そこで今回、血中脂肪酸分析を行い、脂肪酸と骨粗鬆症に伴う骨折との関連を症例・対照研究により調査した。21年度より、富山大学附属病院整形外科の全面的な協力のもとに骨粗鬆症に伴う骨折患者の募集をしているが、予想よりも除外基準に該当する対象者が多いため、症例数の集まりが低く、2010年3月31日現在で骨折症例7名である。そこで、骨折の部位を大腿頸部骨折・脊椎圧迫骨折・橈骨遠位端骨折だけでなく、上腕骨骨折(骨粗鬆症に多い)も含め、除外基準などを変更し、更には協力病院を増やすことにより、募集数を増やすことにした(本学倫理委員会でのプロトコール変更承認済み)。症例数7名の平均年齢は86歳で、男性1名で残り6名は女性であった。7名中5名の患者はすでに骨粗鬆症の治療を受けていた。また"20-60才頃にどれくらい運動・スポーツをされていましたか?"という質問に対しては、7名中5名が"ほとんどしていない"という状況であった。22年度の予定としては、20症例サンプル程度たまったところで、メインの評価項目である血中脂肪酸をガスクロマト法にて分析を行う予定である。分析途中で問題が起こっていないことを確認するため、富山大学医学部公衆衛生学で定期的に検討会を開き、進捗状況、症例の除外規定などについての検討を行う予定である。そこで今回、血中脂肪酸分析を行い、脂肪酸と骨粗鬆症に伴う骨折との関連を症例・対照研究により調査する。一昨年度より、富山大学附属病院整形外科の全面的な協力のもとに骨粗鬆症に伴う骨折患者の募集をしているが、予想よりも除外基準に該当する対象者が多いため、昨年より、骨折の部位を大腿頸部骨折・脊椎圧迫骨折・橈骨遠位端骨折だけでなく、上腕骨骨折(骨粗鬆症に多い)も含めた。更には協力病院を増やすことで多くの症例を増やすことが出来、現在、骨折患者数としては、42名に達した。症例数42名のうちわけは、男性8名(平均年齢は84歳)、女性34名(平均年齢は81歳)であった。また、ほとんどの患者で何らかの治療を受けており、今後の解析では生活習慣病等での層別化解析が必要と思われた。また、本年度は50症例サンプル程度たまったところで、メインの評価項目である血中脂肪酸をガスクロマト法にて分析を行う予定である。分析途中で問題が起こっていないことを確認するため、富山大学医学部公衆衛生学で定期的に検討会を開き、進捗状況、症例の除外規定などについての検討を行う。骨粗鬆症症は、近年寿命が延び高齢者人口が増えてきたため、特に問題になってきている。日本では、約1,000万人の患者がいるといわれており、高齢者人口の増加に伴ってその数は増えている。そこで今回、血中脂肪酸分析を行い、脂肪酸と骨粗鬆症に伴う骨折との関連を症例・対照研究により調査することとなった。患者は、大腿頸部骨折・脊椎圧迫骨折・橈骨遠位端骨折・上腕骨骨折のいずれかで入院もしくは通院した者である。なお、これらの骨折は骨粗鬆症に特に多く発症することが知られている。症例数52名の内訳は、男性10名(平均年齢は83歳)、女性41名(平均年齢は81歳)であった。

また、対象者は骨折とは関係なく通院した者もしくは健常者であり、その内訳は男性10名(平均年齢は82歳)、女性12名(平均年齢は80歳)であった。血中リン脂質中脂肪酸組成は、Bligh&Dyer法により総脂質を抽出し、薄層クロマトグラフィーよりリン脂質分画を分離、メチル化後、キャピラリーカラムDB-225(0.25mm,30ml ength id,0.25μm;J&M Scientific, Folsom, CA)を用いて、ガスクロマトグラGC-2014(島津製作所,京都)にて測定した。今回、我々が最も注目していたω3系多価不飽和脂肪酸については、エイコサペンタエン酸やドコサヘキサエン酸では、特に有意差は認められなかった。また、ω6系多価不飽和脂肪酸の代表であるリノール酸やアラキドン酸でも、特に有意差は認められなかった。一方で、ω9系一価不飽和脂肪酸の代表的脂肪酸であるオレイン酸は、対照群で有意に高かった(対照13.7±0.8vs患者13.2±0.7,p=0.01)。以前より、オレイン酸には骨の石灰化および形成には好影響があることが報告されており、骨粗鬆症に伴う骨折の予防に関与していた可能性が示唆された。