hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
移植による血液系標識遺伝子の変化とその法医学的問題点に関する研究

平成35年の3年間、自治医大輸血部鳥取県中央病院において治療されたHLA適合骨髄移植約20例について、recipientとdonorについて可及的多種類の血液系唾液系DNA系の多型を、移植前・後は経時的に検出し、その挙動を考察し、法医学上の問題点を指摘した。赤血球多型は、recipientとdonorの表現型の異る場合、donor型にダイナミックに変化する。そのdonore型の維持される限り移植骨髄は機能を発揮する。DNA多型(MCT118)、赤血球酵素多型などもdonor型に転換し、血清蛋白多型は、補体系免疫グロブリン系(Gm)に転換を示唆する標識もあったが、続けて検討したい。唾液系遺伝標識はLewisシステムを含めて不変であり、移植患者の個人識別には欠せない。永久不変といわれた血液系遺伝標識も移植によって多彩に変容する。また、同胞間移植からバンク由来のdonor移植に移行傾向にある現在、個人識別・親子鑑定など法医学的にも新しい対応が迫まられているといってよかろう。法医学上の個人識別において最も問題となることは、調査対象の標識遺伝子の永久的不変である。指紋が万人不同・永久不変といわれて久しいが、血液型(広義の)もまた同様の評価を受けている。それが、近代医療の先端的治療である移植技術の発展、免疫抑制剤の病発などに伴って、飛躍的に普及し始めた骨髄移植によって根底からゆるぎ始めた。すなわち、從来の輸血医療においては、ABOシステムとRhシステムの適合は不可欠の条件と考えられ、医療現場の隅々まで認識され、守られてきた。しかし、骨髄移植においては、前述の免疫抑制剤シクロスポリンの開発により、HLAシステムの可及的適合のみを求め、人体全般に分布しているABOシステムすら無視して移植は進めらるようになった。勿論3.8000万種にも細分類されるHLAシステムに加え、さらに、ABO、Rhの適合を要求することは、医療の現場においては極めて無理なことであろう。これは、法医学上の検査においては重大な問題である。親子鑑定におよび個人識別の実際において、不変の筈の標識遺伝子に後天的変異が多発すれば、例え犯罪鑑識に遭遇する機会は稀であるとしても、常にこの亊実に注目しながら鑑定を進めなければならない。そこで、可及的多数の骨髄移植例について調査し、移植前後における遺伝標識特に、赤血球型血清猛、酵素型、唾液型、血小板型などの変容を検討した。本年度は、特に赤血球型の挙動に注目したが、ABO、MNS_S,P、Rh、Lutheran Doffy、Kidd、Xgなど、どの赤血球型も、患者と提供者の赤血球抗原型の異なる場合には、約2ヶ月後(骨髄移植後)には、すべて、提供型に転換することが判明した。これらの検査は凝集反応のみならず單クロ-ン抗体を用いたフロ-サイトメトリ-によっても確認された。今までに約20症例の骨髄移植例について、donorとrecipientの移植前後における、標識遺伝子の挙動を検討した。試料は、自治医科大学輸血部、鳥取中央病院内科などから供与を受けたもので、臨床検査のため採血された血液の小量で、研究活動に必要な時期に必要量を採取することは、疾患の性質上困難であった。検査に用いたmarkerは、赤血球型11システム、白血球型5座位、血清型11システム、赤血球酵素型5システム、唾液型6システム、DNA多型の検査には6種のプローブを用いた。ただし、全症例について、前記のすべてを検査することはできなかった。Donorとrecipientのmarkerが不適合で、移植後donor型に変化したものは、赤血球ではABO.MN.P.Rh.Duffy.kidd.Xgシステムなどであり、日本人に認められるすべてといってよかろう。酵素型は、ESD、PGM1、PGD血清型はCIR、C7システムなどであった。しかし、唾液型はdonorとrecipientの表現型は異っていても、常にrecipient型を維持していた。また、DPβ、DQβ、DRβをプローブとしたRFLPを比較してみると、HLAは一致しても、RFLPはdonorとrecipient間で異る症例も認められた。最長17カ月間観察したが、移植骨髄の機能の発揮されている限り、donor型は維持されているようである。

また、血液型抗体や血液型合成酵素などにも変容を認めた症例も見い出された。この現象は、同胞間移植であれば、血縁関係を否定するような情況は発生しない。しかし、法医学上の個人識別からみれば、移植医療の負の部分といえよう。なお、骨髄バンクからのdonorから移植した場合には、遺伝形式上血縁関係の否認されることも予測される。また、再移植をすれば、さらに変化し、その間に受胎すれば、移植前、第1回、第2回の移植により、recipientやその子の遺伝標識に変化は生ずる。問題の根は深い。平成35の3年間の終りの年である。HLA適合骨髄移植のdonorとrecipientについて検査例数を蓄積した。その数は20例を超えた。結論的には、Lewisを除く赤血球抗原は、もし、donorとrecipientの異る場合には、骨髄移植の成功に比例して、標識遺伝子はすべてdonor型に変化する。血球酵素多型、DNA多型のうち、MCT118多型などもdonor型に変る。血清蛋白多型は不安定、唾液蛋白多型は変化しない。赤血球多型のdonor型への変化は、移植骨髄生着の標識でもある。但し、法医学上の個人識別においては憂慮すべきことであり、親子鑑定などには新しい問題として浮上した。
ヒト海馬の分節性と血管の分布様式における三次元的解析

精神・行動の障害や神経系の疾患患者の6-7割は、脳内の中でも海馬の細胞変性に何らかの関係をもっている。その多くは虚血などによる海馬の血流量の変動に影響を受けていると考えられている。我々はこれまでに篤志献体されたヒト海馬について肉眼的線維剖出法およびSEMにより、ヒト海馬を構成する歯状回やアンモン角(CA)・海馬台(支脚)における神経細胞層において長軸方向に分節的構造を有することを報告してきた。本研究では、この様なヒト海馬の分節的構造と血管との詳細な関係を観察するため、血管鋳型法によりヒト海馬の血管にシリコンラバー樹脂注入し、その後パラフィン包埋した連続切片を作製して検討することを試みた。しかし、ホルマリン固定後の脳血管への樹脂注入が難航した為に、10%ホルマリン固定したヒト脳から海馬(体部)を切り出し、パラフィン包埋したのちに連続切片を作製した。連続切片はHE染色のみでは血管壁が収縮し同定が困難であったため、血管中膜・平滑筋のマーカーであるα-SMA抗体を用いて免疫染色を行うことにより血管壁を特異的に同定することを可能にした。これらの画像はバーチャルスライドスキャナーを用いてデジタル化したのち、三次元再構築ソフトamiraを用いて三次元再構築を行い、海馬組織と血管との関係を詳細に検討した。その結果、海馬の皮質層構造の特異的な分節構造とこれに進入する血管の経路および走行パターンを三次元再構築像として明らかにした。ヒト海馬における皮質層構造と血管を組み合わせたこの様な三次元的再構築像に関する報告はこれまでに無く、臨床的にも重要な解剖学的知見になると考えられる。精神・行動の障害や神経系の疾患患者の多くは、脳の海馬の細胞変性に何らかの関係を持っている。その多くは海馬の血流量の変化に影響を受けていると考えられているが、ヒトの海馬は、吻尾方向に分節状の楕円隆起を持ち、構造が非常に複雑化しているため、脳の構造が未発達な実験動物を用いて、ヒトの精神・行動の障害や神経系の疾患と、海馬細胞の変性の関係性を論じることは困難である。加えて、これまでの海馬の研究は、血管は血管のみで、海馬実質は海馬実質のみで、それぞれ別個に研究が進められており、それらを相関させる研究はほとんど存在していなかったため、ヒト海馬の複雑な構造に侵入する血管を正確に解析することが極めて困難であった。そこで、我々は篤志献体されたヒトの脳を用いて、ヒト海馬に特異的に見られる分節状の楕円隆起と、血管の走行の関連性を詳細に観察することを試みた。まず、ヒト脳を10%ホルムアルデヒドで固定した後、海馬を切り出してパラフィン包埋し、7マイクロメーターの厚さにて連続切片を作製し、HE染色後にバーチャルスライドシステムを用いて網羅的にデジタル化し、三次元再構築ソフトウエアAmiraを用いて、海馬実質の層構造と、これに侵入する血管の走行を三次元的に明らかにしようと試みた。これまで4例の御献体で解析を進めているが、血管壁の上皮が剥離することがあるため、血管造影剤を用いて、血管壁を生体により近い状態に保存して再構築すること、加えて、血管の走行をマイクロCTにて薄切前に撮影することを試行中である。これまで4例の御献体で解析を進め、当初は予想していなかったような興味深い形態なども確認されつつある。今後、より短期間で正確なデータが取れるような手法も試しながら、性差や年齢差、既往歴などとも関連させられるデータを集積させていけるものと考えている。精神・行動の障害や神経系の疾患患者の67割は、脳内の中でも海馬の細胞変性に何らかの関係を持っている。その多くは虚血などによる海馬の血流量の変動に影響を受けていると考えられているが、ヒトの海馬は、吻尾方向に分節状の楕円隆起を持ち、構造が非常に複雑なため、海馬の構造が未発達で単純な実験動物を用いた従来の研究によって、ヒトの精神・行動の障害や神経系の疾患と、海馬細胞の変性の関係性を論じることはかなり困難である。加えて、これまでの海馬の研究は、血管は血管のみで、海馬実質は海馬実質のみで、それぞれ別個に研究が進められており、それらを相関させる研究はほとんど存在していなかったため、ヒト海馬の複雑な構造に侵入する血管を正確に解析されていなかった。まず、ヒト脳を10%ホルムアルデヒドで固定した後、海馬を切り出してパラフィン包埋し、連続切片を作製し、HE染色後にバーチャルスライドシステムを用いて網羅的にデジタル化し、三次元再構築ソフトウエアAmiraを用いて、海馬実質の層構造と、これに侵入する血管の走行を三次元的に明らかにしている。これまで8例の御献体で解析を進めているが、血管壁の血管内皮細胞と中膜の一部が剥離するため、血管造影剤を用いて、血管壁を生体により近い状態に保存して再構築すること、加えて、血管の走行をマイクロCTにて薄切前に撮影し、より正確な三次元データ解析を進めている。

これまで8例の御献体で解析を進め、当初は予想していなかったような興味深い形態なども確認されているが、形態には個体差がかなりあり、既往歴、年齢差、性差などによる個体差の法則性などを見出すまでには至っていないため、これらを関連させられるデータを集積させていく必要がある。精神・行動の障害や神経系の疾患患者の6-7割は、脳内の中でも海馬の細胞変性に何らかの関係をもっている。その多くは虚血などによる海馬の血流量の変動に影響を受けていると考えられている。我々はこれまでに篤志献体されたヒト海馬について肉眼的線維剖出法およびSEMにより、ヒト海馬を構成する歯状回やアンモン角(CA)・海馬台(支脚)における神経細胞層において長軸方向に分節的構造を有することを報告してきた。本研究では、この様なヒト海馬の分節的構造と血管との詳細な関係を観察するため、血管鋳型法によりヒト海馬の血管にシリコンラバー樹脂注入し、その後パラフィン包埋した連続切片を作製して検討することを試みた。しかし、ホルマリン固定後の脳血管への樹脂注入が難航した為に、10%ホルマリン固定したヒト脳から海馬(体部)を切り出し、パラフィン包埋したのちに連続切片を作製した。連続切片はHE染色のみでは血管壁が収縮し同定が困難であったため、血管中膜・平滑筋のマーカーであるα-SMA抗体を用いて免疫染色を行うことにより血管壁を特異的に同定することを可能にした。これらの画像はバーチャルスライドスキャナーを用いてデジタル化したのち、三次元再構築ソフトamiraを用いて三次元再構築を行い、海馬組織と血管との関係を詳細に検討した。その結果、海馬の皮質層構造の特異的な分節構造とこれに進入する血管の経路および走行パターンを三次元再構築像として明らかにした。ヒト海馬における皮質層構造と血管を組み合わせたこの様な三次元的再構築像に関する報告はこれまでに無く、臨床的にも重要な解剖学的知見になると考えられる。これまで4例の御献体で解析を進めているが、血管壁の上皮層が基底膜を境に剥離することがあることから、事前にシリコン系の血管造影剤を血管内腔に充填し裏打ちし、血管壁を生体により近い状態に保存して再構築すること、加えて、薄切前に、血管の走行をマイクロCTにて撮影することを試行中である。このような手法も試しながら、性差や年齢差、既往歴などとも関連させられるデータを集積する予定である。これまで8例の御献体で解析を進めているが、血管壁の血管内皮細胞と中膜の一部が剥離する事例があることから、事前にシリコン系の血管造影剤を血管内腔に充填し裏打ちし、血管壁を生体により近い状態に保存したのちに、三次元再構築することに加えて、薄切前に、血管の走行をマイクロCTにて撮影することを試行している。このような手法により、性差や年齢差、既往歴などとも関連させられるデータを集積する予定である。当該年度に予定していたシリコン系血管造影剤による充填実験に遅れが出た為。解析データーをもう少し蓄積するために、標本作成の物品購入費として使用する予定である。次年度使用額は次年度助成金と合わせて、シリコン系血管造影剤による充填実験に必要な物品購入費として使用する予定である。
プロテオミクス／ゲノミクススクリーニング法を用いたＳＡＭＤ９分子機構の解明

今年度は、種々の基礎条件検討を行ったうえで、本実験を行った。まず、免疫沈降-マススペクトトル解析(LC-MS/MS)に供するため、Doxycycline誘導性プロモータ制御下にN末端FLAGタグつきSAMD9を発現するプラスミドベクターをHEK293細胞のゲノムに組み込んだ安定発現株を樹立した。そして、この細胞株を大量培養したのち、Doxycycline処理でFLAG-SAMD9(野生型もしくは変異型)を発現させた。そして1% β-DDMで可溶化したのち、抗FLAG-M2抗体レジンを用いてFLAG-SAMD9をその共役因子とともに捕捉した。洗浄後に3xFLAGペプチド添加で捕捉物を回収し、LC-MS/MS解析に供した。その結果、SAMD9L、MYH9、MYH10、TCPQ、GRP78の5種のタンパク質を同定した。網羅的ゲノム編集スクリーニング解析(Genome-scale CRISPR-Cas9knockoutscreening;GeCKO)v2では、HEK293細胞をGeCKO v2レンチウイルスライブラリを感染させ、ランダムに遺伝子が不活化された細胞集団を作製した。次に、Doxycycline誘導性プロモータ制御下にN末端FLAGタグつきSAMD9(野生型もしくは変異型)を発現するプラスミドベクターを、GeCKO処理済みHEK293細胞のゲノムに組み込んだ、安定発現株を樹立した。その後、Doxycycline添加でSAMD9を誘導発現し、2週間培養を行った。3種類(野生型、変異型、空ベクター)の細胞株をduplicateで作製した後、計6ラインの細胞株からゲノムDNAを抽出した。そして、共通配列に対するPCRと次世代シーケンシングにより、組み込まれたgRNA配列を分析した。現在、パスウェイ解析により、変異型SAMD9発現細胞においてエンリッチされる細胞機能の特定を進めている。実験は、おおむね計画通りに遂行することができている。LC-MS/MS解析では、条件検討の段階で、安定してタンパク質を収集できる手法を見出したことが、実験の遂行のうえで重要なステップとなった。具体的には、蛍光タグをFLAG-SAMD9に付加することにより、収量が増加することを明らかにした。そこで本実験では、EGFPタグをN末端に、TagRFPをC末端に付加したFLAG-SAMD9を用いた。さらに条件検討において、SAMD9のSAMドメイン領域(N末端から約90アミノ酸)を欠失させることで、さらに回収できるタンパク質量が増加することが明らかとなった。そこで、本実験では、EGFPタグおよびTagRFPタグを両端につけたFLAG-SAMD9(野生型、変異型、SAMドメイン欠失体)と、ネガティブコントロールとして、EGFP-TagRFP融合タンパク質を発現するHEK293細胞を解析した。そして、ネガティブコントロールの細胞株から得られたタンパク質のリストをサブトラクトすることにより、真陽性シグナルを同定した。LC-MS/MS解析で同定されるタンパク質は、SAMD9と強固に結合・相互作用している蛋白に限られる。そのため、より弱い結合の蛋白でも検出できる、yeast two hybrid法も行い、共役因子のスクリーニングをさらに進める予定である。また、MIRAGE症候群患者由来皮膚線維芽細胞は、MIRAGE症候群の分子レベルでの特徴である強い細胞増殖抑制を反映して培養が困難であることから、昨年度はLC-MS/MS解析およびGeCKO v2解析いずれにも用いることができなかった。今年度は、LC-MS/MS解析およびGeCKO v2解析を行えるよう、培養条件の最適化を試みる予定である。

具体的には、蛍光タグをFLAG-SAMD9に付加することにより、収量が増加することを明らかにした。そこで本実験では、EGFPタグをN末端に、TagRFPをC末端に付加したFLAG-SAMD9を用いた。さらに条件検討において、SAMD9のSAMドメイン領域(N末端から約90アミノ酸)を欠失させることで、さらに回収できるタンパク質量が増加することが明らかとなった。そこで、本実験では、EGFPタグおよびTagRFPタグを両端につけたFLAG-SAMD9(野生型、変異型、SAMドメイン欠失体)と、ネガティブコントロールとして、EGFP-TagRFP融合タンパク質を発現するHEK293細胞を解析した。そして、ネガティブコントロールの細胞株から得られたタンパク質のリストをサブトラクトすることにより、真陽性シグナルを同定した。LC-MS/MS解析で同定されるタンパク質は、SAMD9と強固に結合・相互作用している蛋白に限られる。そのため、より弱い結合の蛋白でも検出できる、yeast two hybrid法も行い、共役因子のスクリーニングをさらに進める予定である。また、MIRAGE症候群患者由来皮膚線維芽細胞は、MIRAGE症候群の分子レベルでの特徴である強い細胞増殖抑制を反映して培養が困難であることから、昨年度はLC-MS/MS解析およびGeCKO v2解析いずれにも用いることができなかった。今年度は、LC-MS/MS解析およびGeCKO v2解析を行えるよう、培養条件の最適化を試みる予定である。
ピアノ伴奏法メソッド開発における基礎的研究

本研究は、ピアノ伴奏者及び教員・保育者養成に役立つピアノ伴奏法のメソッドを検討するための基礎研究である。今回はダイナミクスに焦点を当て、国内で活躍するピアノ伴奏者の演奏分析を行い、以下の傾向を見出すことができた。(1)ピアノ伴奏者の演奏を分析した結果、歌のフレーズの頂点とその1拍前が強くなる。(2)歌がクレッシェンドをする際に伴奏はクレッシェンドの始めの部分で音量を落としてからクレッシェンドを始めている。(3)プロとアマチュアの伴奏を比較した場合、プロはダイナミクスレンジが広い。(4)プロの演奏では、基本的に歌詞の言葉の抑揚に則した音量調整が行われている。本年度は主に先行研究の収集、整理を中心に行った。伴奏という言葉の定義は一般的には主旋律を支える声部(以下、伴奏部)とその伴奏部の演奏表現の2つの意味を成している。伴奏ピアニストとしての専門性の高い先行研究としては、C.ボスやG.ムーア、H.ドイチュ、M.カッツなどの著名な伴奏ピアニストの著書を挙げることができる。これらの著書では、いずれも「音楽性の高い伴奏部の演奏表現は、共演者の音楽性を助長し、より豊かな音楽表現を生み出すことができる」という視点を持ち、伴奏者としての資質、心得、素養、奏法や伴奏部の演奏表現法など、ピアノ伴奏法に関して様々な角度からの考察を知り得ることができたが、教員養成や保育者養成という視点からの先行研究に関しては、伴奏部の簡略化に焦点を当てたものが多く、伴奏部の演奏表現に関しての研究は、僅少であることがわかった。また、子どもの歌唱に焦点をあて、その際の伴奏の有効性を実証する、というような間接的に伴奏が関わっている研究などでは、検証したデータにおいて、どのような知識、技術を持ったピアニストが伴奏しているのかが不明瞭な場合があることが見受けられた。上記の点を踏まえ、教員養成、保育者養成における伴奏部の演奏表現に焦点を当てた研究を行うことが重要であると考え、国内で活躍している伴奏ピアニストを研究協力者として芸術歌曲やオペラアリア、コンコーネなどの声楽における練習曲、童謡、唱歌などの演奏記録を行った。今後は、上記の演奏記録を用いて各曲のダイナミクスパラメータを分析し、伴奏ピアニスト特有の伴奏部の演奏表現の特徴があるか否かを検討する。・研究協力者(敬称略):石井里乃、河原忠之、鳥井俊之、吉田貴至本年度の研究計画は先行研究の収集・整理、研究協力者(伴奏ピアニスト)による演奏の記録、演奏データの分析に着手する予定であったが、研究協力者とのスケジュール調整の関係により、演奏記録の完了が年度末になってしまった。そのため、演奏データの分析は次年度より開始することとした。歌手があるフレーズを歌う際には、その音列や歌詞を意図した抑揚を持って歌うと考えられる。その抑揚はエネルギーの流れ(他の用語で説明するとすればダルクローズの「アナクルーシス、クルーシス、メタクルーシス」など)と捉えることができ、主にアゴーギグとダイナミクスにより展開されていく。より良い伴奏部の演奏表現は共演者に対しこのエネルギーの流れを意図し易くすることができる。この点を踏まえ、伴奏ピアニスト特有の演奏表現に関して楽曲のピアノ伴奏部におけるダイナミクスの推移を分析するため、前年度に記録した伴奏ピアニストの演奏データ(MIDI)より、ダイナミクスを数値化するベロシティ値を抽出した。演奏データの記録はPCの音楽編集ソフトを用いて作業を行ったが、音楽編集ソフトから統計ソフトへの演奏データの移行法が見いだせず、楽曲のベロシティ値を一音ごとに統計ソフトに打ち込んでいく作業となったため、膨大な時間がかかった。そのため、今年度は一つの楽曲(「コンコーネ50番」より第5番)を重点的に分析し、以下の傾向を見出すことができた。1歌唱を伴う伴奏部の演奏、伴わない伴奏部の演奏を比較した場合、同一の音では音量の差が生じることもあるが、フレーズ内における伴奏部の相対的なベロシティ値(ダイナミクス)の推移に差はあまり見られない。2基本的に、歌のフレーズ内の音のエネルギーに沿った音量変化をしており、歌のフレーズの頂点とその1拍前が強くなる傾向がある。3歌唱部においてフレーズの中途に2分音符+4分音符というパターンが出てくるときは2分音符の2拍目が強くなる傾向がある。4歌がクレッシェンドをする際には伴奏部はクレッシェンド指示の箇所で一旦、音量を落としてからクレッシェンドを始める傾向がある。今後は、これらの傾向の妥当性を探るため、他の曲との比較や伴奏を専門としないピアニストの演奏との比較などを行う必要がある。「研究実績の概要」で前述したとおり、音楽編集ソフトから統計ソフトへの演奏データ移行に時間を要する結果となったが、学会発表などにおいて、成果発表を行うことができた。前年度の研究において、ダイナミクスに焦点をあて、伴奏ピアニスト特有の演奏表現に関する分析を行ったが、今年度は、伴奏ピアニスト特有の表現法を教員・保育者養成における伴奏教育へ応用することを検討するため、童謡などの子どもの歌を用いて、プロの伴奏ピアニストとアマチュアピアニスト(保育者養成校であるF大学の学生)の演奏を比較し、いくつかの傾向を見出すことができた。1プロの伴奏ピアニストとアマチュアピアニストの演奏を比較した場合、プロのほうが、ダイナミクスレンジが広く、ダイナミクスによる細かな表現を行っている。2前奏がない曲の場合、プロの演奏では、歌手の音量が把握しづらいため、伴奏部出だしの演奏の音量をおさえ、歌手の声量に注意を向けている。

3プロの演奏では、伴奏部右手の旋律が歌唱部の旋律と同一の場合、基本的に歌詞の言葉の抑揚(イントネーション)に即したダイナミクスの調整が行われている。しかしながら、旋律の音型や音符の長さ、リズムパターンなど様々な要素により、言葉の抑揚から外れたダイナミクスの調整が行われることもあり、プロの演奏では、これらの様々な要素に起因する音量調節を瞬時に行い、歌手の歌いやすさを導出していることが推測できる。このような傾向より、養成校では、伴奏の指導の際、打鍵による音量調節法を十分に習得させること、歌い手の声量をよく把握すること、伴奏部の右手の旋律が歌唱部の旋律と同一の場合、その旋律を歌唱しているかのような音量調整(ピアノで歌う)を行うことが重要ではないかと考えた。本研究は、ピアノ伴奏者及び教員・保育者養成に役立つピアノ伴奏法のメソッドを検討するための基礎研究である。今回はダイナミクスに焦点を当て、国内で活躍するピアノ伴奏者の演奏分析を行い、以下の傾向を見出すことができた。(1)ピアノ伴奏者の演奏を分析した結果、歌のフレーズの頂点とその1拍前が強くなる。(2)歌がクレッシェンドをする際に伴奏はクレッシェンドの始めの部分で音量を落としてからクレッシェンドを始めている。(3)プロとアマチュアの伴奏を比較した場合、プロはダイナミクスレンジが広い。(4)プロの演奏では、基本的に歌詞の言葉の抑揚に則した音量調整が行われている。今年度、着手できなかった演奏記録の分析を中心に、研究を推進させる。記録した各曲の演奏データから伴奏部の各音のダイナミクスを抽出し、主旋律(歌唱される声部)のフレーズや音型により、伴奏部が、どのような音量変化を伴って演奏表現されているのかを明らかにし、伴奏ピアニスト特有の伴奏部の演奏表現の特徴があるか否かを検討する。研究成果に関しては、学会発表及び、演奏会等による演奏実践を通して発表する予定である。次年度は伴奏ピアニストとアマチュア・ピアニストの伴奏部の演奏の比較を行う。特に童謡などの子どものうたにおける伴奏部の演奏表現の比較分析を行う予定である。さらに、再度、文献資料の収集を行い、日本において文献上、どのようにピアノ伴奏の役割が受容されていったかという点に関して検証する。研究成果に関しては、論文、学会発表及び、演奏会等による演奏実践を通して発表する予定である。※雑誌論文などに当たらない研究発表(演奏実践研究)1.シューマン「子どものためのアルバム」より1,13,15,33,35(「第14回北海道フーゴー・ヴォルフ協会定期演奏会」,2017.7,札幌ルーテルホール)2.リスト「伝説」,「ペトラルカの3つのソネット」ほか(「新海節ピアノリサイタルーピアノソロと歌曲伴奏の夕べー」メゾソプラノ:岩森美里,2017.12,札幌コンサートホールキタラ小ホール)ピアノ伴奏法科研費応募時に申請した研究経費と実際の交付額に開きがあり、当初、予定していた演奏記録に用いる楽器(備品)の購入が困難となり、グレードダウンした楽器を購入した為、次年度使用額が生じた。所属している大学が北海道にあるため、例年、学会参加などで旅費が多くかかるのであるが、今年度、発表した学会の大会が北海道で行われたため、旅費の削減となり、次年度使用額が生じた。
iPS細胞を用いた、ミトコンドリア分裂障害によるLeigh症候群の機序の解明

ミトコンドリアは細胞のエネルギー産生を担う小器官であるが、細胞内では常に融合・分裂を繰り返しており、細胞分裂や酸化ストレスに対応している。ミトコンドリアの分裂機能を担うDNM1L蛋白に異常が生じると、乳幼児期に小頭症、筋緊張低下、てんかんなどの症状を呈することが最近知られるようになった。我々はDNM1L異常の患者において、重いてんかん性脳症(難治性てんかんおよび発達遅滞)およびLeigh脳症(乳酸アシドーシスおよび大脳基底核の障害)を経験した。患者由来の細胞からiPS細胞を樹立し、神経細胞、筋細胞などに分化させた上で、DNM1L異常による各細胞の形態や代謝への影響などについて検討を行う。
細菌の新しい菌種の定義を作成するための多型遺伝子データベースの作成

細菌の分類学では16S rDNA配列による系統分類が、分類体系の根幹になって分類体系が整備されているが、この情報は系統分類には優れているが、属の中の類縁菌種を識別できるほど多型がないため、菌種の分類同定には十分な情報をえられない。菌種は全染色体DNAの類似度が70%以上ある菌株の集団として、核酸レベルで定義されているが、この方法は抽出したDNAの長さや純度に影響され、人者ごとにデータがばらつくという欠点があったため、種の分類を補足する新たな手段として、16S rDNA以上に多型のある遺伝子情報の蓄積が要望されてきた。われわれはこの研究でMycobacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Legionella, Enteroibacteriaceae, Vibrio、Aeromonaなど臨床細菌学的に重要な菌郡のDnaJ配列を蓄積してきた。これまでの研究成果でStaphylococcus, Streptococcusの菌群では亜種レベルの識別まで可能な多型配列があることを報告してきた。今年度は主にVibrioとAeromonasのおよびmycobacterium、およびEnterobacteriaceaeの基準株65株と野生株80株を国内外から収集し、DnaJ配列を決定した。その結果、Vibrio属では16S rDNA配列では識別できないVibrio choleraeとVibriomimicusの区別、Vibrio parahaemolyticusとVibrio alginolticusが明確に識別できることがわかった。Mycobacterium属でも16S rDNA配列が同じMycobacterium kansssiiとMycobacterium.gastriの独立した菌種がDnaJ配列では4%以上の違いがあり、識別に有効であった。これらの菌群では16S rDNA配列の多型が95-100%の問に分布するのに対し、DnaJ配列の多型は75-100%と違いが大きく、DnaJ配列を使った菌種レベルの分類に有効であることが証明された。国際命名委員会が推奨する"菌種の分類に有効な少なくとも5種類の多型を持つハウスキーピング遺伝子配列の蓄積が必要"という呼びかけに対応できる候補遺伝子のデータの蓄積に貢献できた。また、これらの配列情報は菌種の分類だけではなく、臨床で病原体の特異的検出系をデザインするのに不足していた株レベルでの多型遺伝情報を提供したことから新しい検出同定の手法開発へ貢献した。この成果は2つの特許出願に結びついた。過去25年の間に細菌の16S rDNAのデータベース配列が蓄積され、それにもとづいた再分類が次第に整理されてきた。ところが16S rRNAは属の中の菌種間で良く保存されており、種の識別が困難なほど、配列が類似していることがある。16S rDNAで識別出来ない場合は従来から行われてきた定量的DNA.DNAハイブリッド法が必要になるがこの方法は高度に精製されたDNAが必要で、熟練した専門の分類学者がいなければ、実施が困難であった。

そこで我々は16S rDNAにかわる多形の遺伝子を検索してきたが、熱ショック蛋白であるDnaJ遺伝子の多型Legionellaで多く見られ、菌種の識別に利用できることを報告した。今年度は腸内細菌科、Staphylococcus,およびStreptococcusのほぼ全菌種にわたってdnaJ配列の決定を行い系統解析をおこなったところ16S rDNA解析で識別出来ない亜種レベルの識別ができることがわかった。16S rDNA配列で一つの属の菌種の配列は95%-100%に分布していたが、Dnajでは80%台の類似度を示しており、種の識別に利用できることがわかった。特にSalmonella属には特徴的な配列が存在し、属レベルでの識別に有用であった。逆にShigella属の配列はE.coliのdnaJ配列の多型の中に位置し両者が分類学的には同一種であることが証明され、Shigella属の菌種はEscherichia属の特定のクローンであると位置ずけることができた。今後はさらに多くの属でデータを蓄積し、医学細菌学の領域で必要な属の菌種及び亜種の定義を確立するためのデータベースを作成し提供したい。細菌の分類学では16S rDNA配列による系統分類が、分類体系の根幹になって分類体系が整備されているが、この情報は系統分類には優れているが、属の中の類縁菌種を識別できるほど多型がないため、菌種の分類同定には十分な情報をえられない。菌種は全染色体DNAの類似度が70%以上ある菌株の集団として、核酸レベルで定義されているが、この方法は抽出したDNAの長さや純度に影響され、人者ごとにデータがばらつくという欠点があったため、種の分類を補足する新たな手段として、16S rDNA以上に多型のある遺伝子情報の蓄積が要望されてきた。われわれはこの研究でMycobacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Legionella, Enteroibacteriaceae, Vibrio、Aeromonaなど臨床細菌額的に重要な菌郡ののDnaJ配列を蓄積してきた。これまでのけny空でStaphylococcus, Streptococcusの菌群では亜種レベルの識別まで可能な多型配列があることを報告してきた。今年度は主にVibrioとAeromonasのおよびMycobacterium、およびEnterobacteriaceaeの基準株65株と野生株80株を国内外から収集し、DnaJ配列を決定した。その結果、Vibrio属では16S rDNA配列では識別できないVibrio choleraeとVibrio mimicusの区別、Vibrio parahaemolyticusとVibrio alginolticusが明確に識別できることがわかった。Mycobacterium属でも16S rDNA配列が同じMycobacterium kansasiiとMycobacterium gastriの独立した菌種がDnaJ配列では4%以上の違いがあり、識別に有効であった。
野焼きおよび小型簡易焼却炉からの高毒性ダイオキシン類の生成実態の解明

本研究は、ダイオキシン類の環境への負荷管理が困難な野焼き及び家庭用小型簡易焼却炉における生成実態の解明を試みたものである。昨年度までにプラスチック類と木材との混合燃焼において塩化ビニル等の塩素系プラスチックの存在により、ダイオキシン類の生成量が増大することを明らかにしてきたが、さらにその生成量を飛躍的に増加する因子として銅といった金属触媒の存在下で塩化ビニル単独時と比較して、約3倍増加させることが明らかとなった。さらに銅の含有量が大きくなる程、その生成量の増加率も大きくなることが判明した。次に、ダイオキシン類推定前駆物質として塩化ベンゼン、塩化フェノール、塩化ジフェニルエーテルを測定したところ、これら化合物(特に塩化ベンゼン及び塩化フェノール)の増加に伴い、ダイオキシン類も増加していることから、その生成機構はこれら前駆物質を経由して行われていることが推察された。一方、家庭用小型簡易焼却炉を使用し、家庭から排出されるごみをモデル化し、ダイオキシン類の生成実態を調査した。その結果、枯れ葉、紙類及び木材の焼却でも排ガス1m^3N当たり、約60ngTEQのダイオキシン類が検出され、さらに塩素系プラスチック含有の場合ではその生成量が約40倍に増加した。以上、本研究の成果としてはこれまで未解明であった自然燃焼下におけるダイオキシン類の生成機構を明らかにし、また、現在で未規制である家庭用小型簡易焼却炉からに排出実態について基礎的知見を与えたことである。本研究は、ダイオキシン類の環境への負荷管理が困難な野焼きおよび小型簡易焼却炉における生成実態の解明を試みたものである。燃焼によるダイオキシン類の生成機構を解明する予備検討として、木材成分の代用品として市販の割り箸を未処理、熱水抽出処理、アセトン抽出処理、トルエン抽出処理した試料を作成しラボスケールでの燃焼実験装置を用いて、野焼きや小型簡易焼却炉の燃焼条件に極めて近似した条件にて単独で燃焼させた。その結果、未処理の割り箸を燃焼させた時のダイオキシン類生成量を100%とした場合、熱水抽出処理では34.2%、アセトン処理では18.7%までの減少が観察されたのに対し、トルエン抽出の場合では未処理の相違は認められなかった。従って、ダイオキシン類の生成は成分として含まれる水溶性無機塩化物に起因することが推察された。次に、上記熱水処理割り箸と各種プラスチック(ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、発泡ポリスチレン(EPS))を混合焼却させた時のダイオキシン類生成量の比較を行った。その結果、PE、PP、EPSにおいてはコントロール(割り箸のみ)と比較して、その生成量に大きな差は認められなかったがPVCおよびPVDCをそれぞれ燃焼させた時には、コントロールの約15倍および92倍といった顕著なダイオキシン類の生成量が観察される結果となった。以上、本研究によりダイオキシン類の生成量は無機塩化物よりもむしろ有機塩化物による影響が深く関与していることが示唆された。
人悪性グリオ-マに対するモノクロ-ナル抗体による免疫療法の実験的研究

平成3年度も、当初使用予定のマウス型モノクロ-ナル抗体HG4とHE2に代わってマウス型の425抗体とヒト型モノクロ-ナル抗体CLNーIgGを主に用いて実験を施行した。本年度は、この研究課題の最終年度に当たるために本研究の最終目標であるミサイル療法の研究を行った。すなわち、425抗体にRIをラベルする際には^<131>Iと^<125>Iのどちらが優るかをin vitroとin vivoの実験で確認した。結果は、この425抗体の場合には^<125>Iの方が優れていることが判明した。次に、CLNーIgG抗体にAdriamycin誘導体のEpirubicin(Epi)という化学療法剤をラベルした形でのミサイル療法の実験をin vitroとin vivoで行った。in vitroでは、悪性グリオ-マ細胞Uー87MGとUー373MGをタ-ゲット細胞として、それら細胞への結合性と核酸合成阻害を指標とした殺細胞性を検討した。結果は、EpiーCLNーIgGがEpiあるいはCLNーIgFの単独投与に比較して明らかに有意な殺細胞性を示した。さらに、EpiーCLNーIgGに^<14>Cをラベルした形でUー87MGの皮下移植ヌ-ドマウスに投与して腫瘍ならびに各臓器へのbiodistributionを検索し、腫瘍への選択的集積性を確認した。なお、in vivoでの腫瘍増殖抑制効果の実験は、現在皮下移植ヌ-ドマウスモデルで継続中であり、さらに脳内移植ヌ-ドマウスモデルでも施行予定である。平成元年度は、当初使用予定のマウスモノクロ-ナル抗体HG4とHE2に代わってヒト型モノクロ-ナル抗体CLN-IgGを優先的に用い、交付申請書に示した研究実施計画とほぼ同様の実験を施行した。動物モデルはヒト悪性グリオ-マ細胞U-87MGの皮下移植ヌ-ドマウスを用いた。まず^<125>IをラベルしたCLN-IgGの全身投与で、この抗体が移植腫瘍内に選択的に集まり、約1週間腫瘍内にとどまることが明らかとなった。さらに、RIをラベルしない形での腫瘍増殖抑制効果をみる実験を行ったが、これに関しては当初の実験計画をやや変更して、当大学に既存の動物用作磁気共鳴(MRI)装置を用いて経時的な腫瘍内組織変化を観察した。この結果、CLN-IgGの1mgを腫瘍発育早期より頻回に全身投与してやることにより、明らかな腫瘍増殖抑制効果が得られ、MRI上からは腫瘍の中心壊死が増強される可能性が示唆された。また、この抗体のもつ腫瘍増殖抑制効果のメカニズムの一端を解明するために、NK活性を同時に測定したが、モノクロ-ナル抗体非投与群に比して明らかなNK活性の増大が認められ、CLN-IgGの抗腫瘍活性にNK活性が強く関与していることが示された。今後はさらにin vivoにおけるADCC活性についても検索する予定である。マウスモノクロ-ナル抗体HG4をHE2についても当初の目的に沿って上記と同様の実験を開始しており、平成2年度はこれら抗体についてのさらなる抗腫瘍効果の解明がすすむ予定であり、動物モデルもより臨床状態に近い頭蓋内移植モデルで施行される予定である。平成2年度も、当初使用予定のマウスモノクロ-ナル抗体HG4とHE2に代わってヒト型モノクロ-ナル抗体CLNーIgGを優先的に用い、交付申請書に示した研究実施計画とほぼ同様の実験を施行した。しかし、本年度はRIを結合させない形でのモノクロ-ナル抗体の腫瘍増殖抑制効果の実験に主体をおき実験を行った。また、動物モデルとしては昨年度より引き続き悪性グリオ-マ細胞Uー87MGの皮下移植ヌ-ドマウスを用いたが、本年度はさらに小児に発生する悪性グリオ-マに匹敵する代表的な悪性脳腫瘍である髄芽腫細胞TE671の皮下移植ヌ-ドマウスモデルも使用した。結果は、悪性グリオ-マに対すると同様に髄芽腫に対してもこのCLNーIgGが腫瘍増殖抑制効果をもつことが明らかになった。腫痛増殖抑制効果の詳細なる観察には動物用核磁気共鳴装置が極めて効力を発揮し、病理組織学的検索と対比させることによる腫瘍の中心壊死増強効果を改めて確認することができた。昨年度より行っている抗腫瘍効果に関連する免疫学的パラメ-タ-の検索に関しては、NK活性の強い関与を再確認することができた。平成3年度は、このCLNーIgG抗体と本来目的としたHG4,HE2抗体に化学療法剤を結合させた形でさらに腫瘍増殖抑制効果の発揮を観察する予定である。

結果は、EpiーCLNーIgGがEpiあるいはCLNーIgFの単独投与に比較して明らかに有意な殺細胞性を示した。さらに、EpiーCLNーIgGに^<14>Cをラベルした形でUー87MGの皮下移植ヌ-ドマウスに投与して腫瘍ならびに各臓器へのbiodistributionを検索し、腫瘍への選択的集積性を確認した。なお、in vivoでの腫瘍増殖抑制効果の実験は、現在皮下移植ヌ-ドマウスモデルで継続中であり、さらに脳内移植ヌ-ドマウスモデルでも施行予定である。
ティッシュエンジニアリングによる心臓弁の開発、応用

段階的根治手術が予想される初回姑息手術時、10mlの骨髄細胞を完全清潔下に採取し、直ちに細胞接着蛋白でコーティングされた生分解性ポリマーの一弁つきの肺動脈弁(10X 20mm)に接着播種させ、組織培養液中に浸漬し、手術室内の細胞培養室にて約1時間37°Cでインキュベートを行った。単純裁断法を用いて組織の断片化を行った。細胞培養液はRPMI(Sigma Chemicals, St.Louis, MO)及び1%GPS(29.2mg/mL L-glutamine,10,000units/mL penicillin G sodium, and 10,000g/mL streptomycin, GIBCO BRL-Life Technologies, grand island, NY)VEGF(Vascular Endothelial Cell Growth Factor)FGF(fibroblast growth factor)HGF(hepatic growth factor)を添加したDulbecco's Modified Eagle Medium(GIBCO BRL-Life Technologies, grand island, NY)を使用した。移植術後約1ヶ月後に、心臓カテーテル、造影検査、心臓超音波検査を行いフォローアップは6ヶ月毎にに心臓超音波検査を用いて形態学的検索及び組織過形成の有無等を経過観察した。術後遠隔期にも心臓超音波検査を施行した。再手術時に肺動脈弁移植部の組織片を客観的に評価した後、小組織を採取し、人工肺動脈弁組織と自己組織弁を生化学的、生力学的、免疫組織学的に比較検討した。平成14年度はおもに、ヒト細胞培養の技術的な手法を確立し、動物実験では細胞-ポリマーの人工血管移植を犬モデルにて施行した。本研究費により十分な研究成果が得られ、結果は前述の学会で発表した。さらに当科では、研究成果を基に平成11年4月には東京女子医大倫理委員会での是認も得られ、平成12年5月に臨床応用第一例目が施行され、良好な血管が得られている。今後もさらに臨床例を積み重ねて検討を加えて報告する。臨床例は現時点で43例となり、現在経過観察中であるが、経過は良好である。しかしながら、臨床での弁膜組織移植に関しては、未だ張力に問題点があり、基礎実験を継続する必要があると考える。1.基礎的研究動物実験による至適ポリマー、至適細胞数、至適組織裁断法の探究及び選定を行う。実験動物として子犬を用い、大腿部の静脈片を採取し、そこから自己血管壁細胞の単離、培養を開始した。十分な細胞数が得られれば、生分解性ポリマーのシート(80x80mm)に播種し一週間のポリマー上での培養を継続する。一週間後に細胞を採取した同一動物を全身麻酔下に開胸し、自己の心膜を約50x50mm大で切除した後に、このティッシュエンジニアリングで作成したシートで置換した。コントロール実験として組織断片を播種しないポリマーのみの移植も行う。移植3-12ヶ月後に作成された組織に対して造影検査、生化学的、生力学的、免疫組織学的検討を行う。生化学検査として、組織中コラーゲン、エラスチン、カルシウム濃度の測定を行い、インストロン張力検査機を用いて作成された組織の最大張力を測定し自己の同じ部位の組織と比較検討する。

組織学的には免疫染色の手法を用いて内皮細胞の指標である第八因子を染色すると共に細胞間隙の間質蛋白質を染色し自己組織と比較検討する。同種細胞(allogenic)は拒絶反応の因子を排除できないため、細胞は全て自己(autologous)細胞を用いた。<ヒト細胞のin vitro実験>ヒト心膜より採取した平滑筋細胞、線維芽細胞、中皮細胞を用いてポリマー上での増殖能、ポリマーへの接着性、成長因子の影響等の分子生物学的研究をin vitroで行った。2.臨床応用段階的根治手術が予想される初回姑息手術時、約10mm大の心膜片を完全清潔下に採取し、直ちに組織培養液中に浸漬し、手術室内の細胞培養室にて単純裁断法を用いて組織の断片化を行う。播種細胞数は10万個/cm2とし、細胞播種後、約一週間でパッチとして移植手術を行う。術後約1ヶ月後に、心臓超音波検査を行いフォローアップは6ヶ月毎にに心臓超音波検査を用いて形態学的検索及び組織過形成の有無等を経過観察した。
若年女性の身体活動および血中ビタミンD不足の解消方法に関する研究

(目的)近年、若年女性において適当な身体活動や十分な血中ビタミンDが必要であるにもかかわらず、その不足が深刻な状況である。それにより、骨粗鬆症やがんや生活習慣病の発症など、将来の健康状態が不安視されている。本研究では、屋外で行う身体活動の有効性を若年女性の血中ビタミンD濃度および運動機能に及ぼす影響の観点から検証する。(方法2018年10月2019年1月までの血中ビタミンDが低下する時期に、運動習慣の無い女子学生を対象に、1.屋外での軽運動群(屋外群):週3回30分以上の屋外での運動、2.屋内での軽運動群(屋内群):週3回30分以上の屋内での運動、3.運動なし群に分け、身体活動の実施環境の相違による血中ビタミンDや骨代謝能の相違などの血中ビタミンDおよび各測定項目、コンディションの関連を調査した。血中ビタミンD動態の評価としては25(OH)Dおよび副甲状腺ホルモン(PTH)、血中カルシウム(Ca)、骨代謝能については、骨吸収マーカーとして骨型酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP-5b)と、骨形成マーカーとして骨型アルカリフォスファターゼ(BAP)を用いた。骨強度は超音波骨評価装置を用いて、右足踵骨の超音波伝播速度と透過指標を測定し、算出された音響的骨評価値を用いて評価した。体力測定は、筋力(握力)、平衡性(閉眼片足立ち)、筋持久力(上体起こし)、全身持久力(3分間歩行)、下肢筋力(椅子立ち上がりテスト)、歩行能力(2ステップテスト、10m全力歩行)とした。近年、低ビタミンDによる身体への悪影響や、若年女性の身体不活動や過度な食事制限によるやせの増加など、将来の健康状態に対しマイナスになることが多く報告されており、本研究は、様々な条件にある女性の健康の維持・増進に有益な知見となるだろう。これまでに屋内よりも屋外で行う身体活動が血中ビタミンD濃度を上昇させることを明らかにしており、本研究では、屋外で行う身体活動の有効性を若年女性の血中ビタミンD濃度および運動機能に及ぼす影響の観点から検証する。(方法)今年度は被験者選定を中心に行った。本研究の目標が冬期において、1屋内スポーツ競技者に対し、通常のトレーニングに影響を及ぼさない程度の屋外での異なる内容での補助運動の有用性を検討する、2身体活動の少ない若年女性における屋外での軽運動の有効性を検討することであり、より身体活動の少ないことや低ビタミンD状態が問題とされている中学生・高校生での研究の可能性を模索した結果、研究参加が可能な中学・高校(運動部および文化部)の協力が得られることとなった。そのため、現在研究実施のための情報取集を行っている。これにより、女性の健康の基盤となる時期での検討ができ、身体活動をすでに行っている女性だけでなく身体活動のない女性の血中ビタミンDの不足も解消する方法の提示も可能となり、すべての女性の健康状態を改善するための方法を資する知見を提供できると考える。今年度はより研究テーマにみあった研究とするため、被験者の選定に時間がかかり、本研究は冬期での実施計画のため、研究開始に時間を要している。しかし、次年度に、すべての測定を並行して実施することが可能となったため、研究の進捗に問題はないものと考えている。(方法)今年度は被験者選定およびビタミンDの評価方法についての検討を行った。当初、低身体活動量および低ビタミンDが問題とされている中学生・高校生を対象として研究準備を進めていたが、採血による血中ビタミンDの評価が実施困難となり、唾液や採尿など非侵襲的な異なるビタミンDの評価方法を模索したが、適当な方法が見当たらず、再度被験者を大学生を対象とすることとし、準備を進めている。研究実施にあたり、屋内スポーツ競技選手においては、屋外での練習時間を増やすことが実際的に困難であるということから、日常生活内においての活動方法の介入を行うこととするため、その適当な介入方法を検討した。様々な条件にある女性の健康の維持・増進に有益な知見となるべく、一般女性においては一年を通じて、生涯にわたって骨粗鬆症や生活習慣病の予防でき、さらにその活動を継続できる身体活動量の評価を行い、低ビタミンD状態に陥りやすい屋内スポーツ競技者においては、傷害を未然に予防し、常に最高のパフォーマンスを発揮するための一層無理のないトレーニング方法を検討する。研究方法の再検討を行い、被験者の変更も必要となったため、研究の進捗は遅れている。しかし、すでに被験者の選定も狩猟しており、本研究は血中ビタミンDが低値となる秋から冬にかけての研究実施において評価が可能であることから、今年度内での実施は可能であると考えている。(目的)

近年、若年女性において適当な身体活動や十分な血中ビタミンDが必要であるにもかかわらず、その不足が深刻な状況である。それにより、骨粗鬆症やがんや生活習慣病の発症など、将来の健康状態が不安視されている。本研究では、屋外で行う身体活動の有効性を若年女性の血中ビタミンD濃度および運動機能に及ぼす影響の観点から検証する。(方法)今年度は被験者選定および依頼や実施に向けた準備を行っていた。当初、屋内スポーツ選手(バレーボール選手)を対象に、2群に分け、8週間、通常の練習・トレーニングに影響のないレベルでの屋内外での補助運動を実施させ、前後での血中ビタミンD濃度の変化や生化学的指標の変動をみること、また、運動習慣の無い女子学生が屋内または屋外の軽運動を実施することによる変化をみる研究を進めていたが、一部測定機器に故障が発生し実施が遅れ、それにより被験者の確保が困難になったために、研究が実施できなかった。今年度は機器の修理も終了し、被験者の確保も完了しており、当初の研究計画を実施予定である。近年、若年女性の身体不活動ややせの増加など、将来の健康状態に対しマイナスになることが多く報告されており、本研究は、様々な条件にある女性の健康の維持・増進に有益な知見となるだろう。低ビタミンD状態に陥りやすい屋内スポーツ競技者においては、傷害を未然に予防し、常に最高のパフォーマンスを発揮するための一層無理のないトレーニングの実施に資する知見となる。また、学校体育および一般市民レベルに対しても生涯にわたって骨粗鬆症や生活習慣病の予防を啓発するための効果的な運動方法を提案することにも繋がると考えている。一部機器の故障があり、研究の実施が遅れてしまったために、被験者の確保や季節に合わせて行う研究のため実施困難となったため、かなり研究の進捗は遅れている。しかし、研究計画に関わる準備は全て終了しているため、今後全ての測定および分析を行い、成果公表を行う予定である。(目的)近年、若年女性において適当な身体活動や十分な血中ビタミンDが必要であるにもかかわらず、その不足が深刻な状況である。(方法2018年10月2019年1月までの血中ビタミンDが低下する時期に、運動習慣の無い女子学生を対象に、1.屋外での軽運動群(屋外群):週3回30分以上の屋外での運動、2.屋内での軽運動群(屋内群):週3回30分以上の屋内での運動、3.運動なし群に分け、身体活動の実施環境の相違による血中ビタミンDや骨代謝能の相違などの血中ビタミンDおよび各測定項目、コンディションの関連を調査した。血中ビタミンD動態の評価としては25(OH)Dおよび副甲状腺ホルモン(PTH)、血中カルシウム(Ca)、骨代謝能については、骨吸収マーカーとして骨型酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP-5b)と、骨形成マーカーとして骨型アルカリフォスファターゼ(BAP)を用いた。骨強度は超音波骨評価装置を用いて、右足踵骨の超音波伝播速度と透過指標を測定し、算出された音響的骨評価値を用いて評価した。体力測定は、筋力(握力)、平衡性(閉眼片足立ち)、筋持久力(上体起こし)、全身持久力(3分間歩行)、下肢筋力(椅子立ち上がりテスト)、歩行能力(2ステップテスト、10m全力歩行)とした。