hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サツマイモ栽培種に保存されるT-DNA領域の進化的意義の解明

本研究では、サツマイモ(Ipomoea batatas)とその微生物相との共進化に着目し、サツマイモが貧栄養な環境であっても高い生産性を維持するメカニズムの解明を目指す。最近、サツマイモ栽培種ゲノムにアグロバクテリウム由来のT-DNAが保存されていることが報告された。そのT-DNA領域に保存されるアグロバクテリウム由来のAcs遺伝子は、アグロシノピン合成酵素である。本来、Acs遺伝子はアグロバクテリウムが宿主植物に感染する際、T-DNAの一部として宿主ゲノムに組込まれる遺伝子であり、アグロバクテリウムは自身が独占して分解・消費できる栄養源としてアグロシノピンを宿主細胞に生産させる。1.本年度は、サツマイモのAcs遺伝子(IbAcs)によって生産される物質がアグロシノピンであるかどうかを検証するため、IbAcs高発現タバコを作出した。IbAcs高発現タバコ葉抽出液およびトマト癌腫抽出液を用いて、ろ紙電気泳動を行い、還元糖を分画・検出した。その結果、IbAcs高発現タバコ葉抽出液にトマト癌腫抽出液と一致する位置にある種の還元糖が存在することが明らかとなった。また、複数のサツマイモ品種の塊根抽出液からも同じ位置に還元糖の存在を示すスポットが検出された。さらにこの物質を粗抽出し、Orbirtap LC-MSを用いた質量分析の結果、この物質の質量はアグロシノピンAと一致した。また、IbAcs遺伝子のサツマイモにおける機能を明らかにするため、ノックダウンベクターおよびCRISPR/CAS9ベクターを作成し、サツマイモ品種花らんまんの形質転換体作出を進めている。現在、再分化した幼個体が得られているが、次年度はIbAcs遺伝子発現抑制個体およびIbAcs遺伝子変異個体を選抜後、塊根を形成させ、野生型個体との比較による微生物相の解析を実施する。本年度は、アグロシノピンの検出・同定をほぼ計画通り進められている。サツマイモのAcs遺伝子ノックダウン個体の作出に関しては当初予定していた品種White Starが培養変異を起こしたために品種の変更を余儀なくされたが新たな品種花らんまんに切り替えて実験を進めている。IbAcs遺伝子を導入したタバコにおいて検出された物質はアグロシノピンAと推定される。今後はこの物質がアグロシノピンAであることを確定するためNMR解析を実施する。また、サツマイモのIbAcs遺伝子発現抑制個体を用いて塊根における共生微生物相の解析を予定している。さらに、IbAcs遺伝子を導入したタバコ個体を用いて根圏微生物相の解析も計画している。
性染色体依存的な脳の性分化機構は環境因子の影響をうけるか？

恒温動物では生殖腺のみならず脳も性分化することで内分泌・行動の性差が形成される。発達期の性ステロイドホルモンや染色体の性が性特異的な構造・機能の形成に寄与すると考えられてきたが詳細は明らかでない。本研究では鳥類を用い、性ホルモン依存的な脳の性差と染色体依存的な脳の性差を形成する分子基盤の解明を目指して、性特異的に発現する遺伝子の探索を行うことで雌雄で発現量が異なる遺伝子群を見出した。さらに、性染色体上に存在する遺伝子、存在しない遺伝子の双方で性ステロイドホルモンによって制御されるものを発見することができ、環境要因によって変化しやすい遺伝子の候補を確立することができた。ほ乳類や鳥類等の恒温動物では生殖腺のみならず「脳」も性分化することで内分泌・行動の雌雄差が形成される。従来、これらの動物では発達期に「性腺から分泌される性ホルモン」が脳に働くことで性特異的な構造・機能が形成されると考えられてきた。一方、近年我々が行った研究から「脳の性染色体」も脳の性差形成に重要な役割を果たすことが明らかになっている(Maekawa et al., Nature Communications, 2013)。本研究では、新規に見つかった「脳の性染色体」の影響を中心に、「性ホルモン」と「性染色体」がそれぞれ、どのような仕組みで脳を性分化させるのか分子基盤を解明するとともに、その分子基盤が内分泌かく乱物質の有害性評価に利用可能であるかフィージビリティ・スタディを行う。特に「脳の性染色体」が神経ステロイド産生を介して脳の性差形成に重要な役割を果たす可能性も明らかになっており、本研究では新規に見つかった「染色体による脳の性分化」の分子基盤に関して特に焦点を置いて解明を目指している。本年度は、DNAマイクロアレイ法とRNA-seq法と呼ばれる遺伝子発現を網羅的に解析する手法を用いて、視床下部で性特異的に発現する遺伝子の探索を行い、雌雄に特異的に発現する遺伝子群を見つけ出した。また、その中でも特に性染色体上に存在する遺伝子群の同定を行った。それらの遺伝子発現が性ホルモンや内分泌かく乱物質の曝露により影響をうけるかどうかに関しては、現在発達期に内分泌かく乱物質を曝露された個体の視床下部を用いて詳しく調べている。脳の性分化に関わる遺伝子群を網羅的な解析手法で見つけることに成功しており、またその遺伝子発現のバリデーションに関しても、Realtime PCR法で確認し、網羅的解析と一致した発現の雌雄差を捉えることに成功している。哺乳類や鳥類等の恒温動物では生殖腺のみならず「脳」も性分化することで内分泌・行動の雌雄差が形成されるが、性腺から分泌される性ステロイドホルモンの影響のみならず、「脳」自体が持つ性染色体が性分化を決定するという経路も明らかになっており、どのような脳の構造・機能がどのようなメカニズムで決定されているかを切り分けていくことが必要とされている。我々は、鳥類の雌雄の脳を用いて、それぞれから視床下部のみをを切り出し、total RNAを抽出した後、RNA-seq解析と呼ばれる網羅的な遺伝子発現解析手法によって、雌雄で発現の異なる遺伝子群を明らかにした。さらに、その遺伝子群を染色体上にマッピングすることにより、その遺伝子が常染色体由来かあるいは性染色体由来なのかを明らかにした。また、鳥類の中でも性ステロイドホルモンの分泌量が異なる系統が存在することが明らかになっており、それらの系統間では性行動や攻撃行動といった脳の性分化の指標となるような行動の発現率に著しい違いがあり、その違いが性ステロイドホルモンに由来すると考えられている。我々は、性ステロイドホルモンの分泌量が異なる系統間で、脳内の遺伝子発現をRNA-seqやDNA microarrayといった網羅的手法により比較することで性ステロイドホルモンによって影響を受け易い脳内遺伝子群を同定しつつある。これら一連の研究によって、性ステロイドと性染色体が及ぼす影響を切り分けることができつつある。当初予定していたように、脳の性分化のメカニズムおよびその環境因子との関連を明らかにする研究が順調に進展している。哺乳類や鳥類等の恒温動物では、生殖腺のみならず「脳」も性分化することで内分泌・行動の雌雄差が形成される。従来、これらの動物では発達期に性腺から分泌される性ステロイドホルモンが脳に働くことで性特異的な構造・機能が形成されると考えられてきた。一方で、脳の染色体の性も脳の性差形成に重要な役割を果たすことが、これまでの我々の研究などから明らかになっている(Maekawa et al. Nature Communications, 2013)。しかしながら、このような脳の性差の違いが環境要因によってどの程度修飾されるかについては未だ十分に解明されていない。本研究では、鳥類で誘導される性ホルモン依存的な脳の性差と染色体依存的な脳の性差をそれぞれ形成する分子基盤の解明を目指して、視床下部で性特異的に発現する遺伝子の探索を行った。その結果、雌雄で発現量が異なる遺伝子群を見出した。また、その中でも特に性染色体上に存在する遺伝子群を同定することができた。さらに、性ステロイドホルモンの中でもエストロゲン作用を示すエチニルエストラジオールを胚期に投与された鳥類脳において、エチニルエストラジオールを投与しない群と比較して性染色体上に存在する遺伝子の一部の発現量が変化することが明らかになった。加えて、鳥類の中でも性ステロイドホルモンの分泌量が異なる2系統の行動を解析し、性ステロイドホルモンの影響の下流で変化すると考えられる遺伝子を見つけ出すことができた。

性染色体上に存在する遺伝子群、存在しない遺伝子群の双方で性ステロイドホルモンによって制御される遺伝子を発見することができ、環境要因によって変化しやすい遺伝子候補のリストを確立することができた。恒温動物では生殖腺のみならず脳も性分化することで内分泌・行動の性差が形成される。発達期の性ステロイドホルモンや染色体の性が性特異的な構造・機能の形成に寄与すると考えられてきたが詳細は明らかでない。本研究では鳥類を用い、性ホルモン依存的な脳の性差と染色体依存的な脳の性差を形成する分子基盤の解明を目指して、性特異的に発現する遺伝子の探索を行うことで雌雄で発現量が異なる遺伝子群を見出した。さらに、性染色体上に存在する遺伝子、存在しない遺伝子の双方で性ステロイドホルモンによって制御されるものを発見することができ、環境要因によって変化しやすい遺伝子の候補を確立することができた。このような脳の性分化に関わる遺伝子群が、内分泌かく乱物質の影響下でどのように発現変動が起こるのか調べるととともに、エピジェネティクスなどそのメカニズムの解明を試みる。今後は環境因子との関連についてより詳しく検討するため、環境因子の候補となりうる化学物質を胚期に曝露して影響を明らかにする研究を行っていく予定である。神経内分泌学今年度中の計画はほぼ順調に進行したが、研究の一部、特にメカニズム研究等に関して次年度に一括して研究を行った方が無駄無く研究が遂行できると判断したため、そのための予算を繰り越した。DNA microarray等の分子生物学的研究に関して、ある程度のサンプル数をまとめて行うことより効率的、高精度に行える場合があり、サンプルを次年度にまとめて解析することでより多くの成果が得られると考えたため。メカニズム研究の重点化を行い、効率的に予算を利用する。分子生物学的解析に関して、集まったサンプルを一度に効率よく解析する。具体的にはReal time-RT PCRやDNA microarrayの手法を使って一度にできるだけ多検体の解析を行う。
孫育て世代に対する包括的な健康支援の検討－孫育てにかかわる心身の負担の検討－

孫育てに関わっている祖父母の育児支援状況と身体活動量,心身の健康の実態を明らかにするため,中高年者を対象に質問紙調査または身体活動量測定を行った。その結果,孫の育児支援を行っているのは母方の祖母が多く,孫の自宅から車で30分以内の近距離に居住していた。未就学児への育児支援で頻度が多かったのは,食事や排泄の世話等の直接支援であった。また,育児支援を行っている祖父母の心身の健康状態はおおむね良好であった。高強度の身体活動を行っているものは少なかったが,60,70歳代祖母では育児支援を行うことが身体活動量の増加や健康関連QOLの良さにつながっている可能性が示唆された。平成24年度は,本研究の最終目標である孫育てに関わる中高年向け包括的健康支援プログラム策定にむけた基礎資料を得るため,「祖父母の孫育児支援プログラムのニーズ」調査を実施した。沖縄県内の老人クラブ連合会または社会福祉協議会運営団体に所属する47歳以上の男女837名を対象に,無記名自己記入式質問紙調査を実施した。調査地域は沖縄本島の全市町村から層化2段抽出法により選定した。質問紙回収は直接または郵送法で行い,425名から回答を得た(回収率50.8%)。対象者の年齢は73.8±7.1歳,孫がいるものは85.6%で,そのうち孫の育児に関わっているものは52.5%であった。孫の育児に関わっているもののうち,孫育児支援プログラムへの参加希望は23.7%と少なかった。参加希望者の背景をみると,62%に未就学の孫がおり,77.6%が週1回以上の頻度で孫と交流していた。また,80%が孫と同居か,徒歩で往来または車で30分以内の近距離に居住していた。孫の育児で気になる項目は,「昔の育児が今も通用するのか不安」が最も多く,「自分の健康状態や体力に不安がある」,「自分が高齢」が続いた。孫育児支援プログラムで知りたい育児技術は,「事故防止や対処方法」,「習い事や教育」が多かった。参加希望者の自覚症状を有訴者数順にみると,「疲れやすい」が最も多く,次いで「関節の痛み」,「血圧が変動しやすい」が続いた。今回の調査結果から,孫育児支援プログラムの内容には,従来実施されてきた育児技術の知識提供だけでなく,祖父母の体調管理や体調・年齢に応じた育児参加のあり方についても検討する必要性が示唆された。平成25年度は、質問紙調査と加速度計を用いた身体活動量測定を実施した。質問紙調査は、祖母の育児支援行動と身体活動量、健康関連QOLの実態を明らかにすることを目的とした。沖縄県内の保育所に通所する孫をもつ祖母120名より回答を得た。身体活動量が厚生労働省推奨量未満の祖母は、40・50代の群で41.4%、60・70代の群で35.5%だった。健康関連QOLは、60・70代の身体機能、体の痛みのQOLは40・50代に比べ有意に低かった。40、50代で未就学児のみの孫を世話している祖母は、就学児の祖母に比べ活力のQOLが低かった。一方、60、70代で直接的、社会文化的、家事的育児支援を行っている祖母は、全体的健康感、活力、社会生活機能のQOLが高かった。40・50代祖母は60・70代祖母に比べ有職者が有意に多く、就業しながら未就学児の育児支援をすることは心身の負担になっている可能性がある。一方、60・70代祖母は孫の育児支援が健康関連QOL向上につながっていることが示唆された。身体活動量測定は、孫の育児支援が祖母の身体活動量に及ぼす影響を明らかにする目的で行った。沖縄県内で孫の育児支援をしている中高年女性55人を対象とした。65歳未満の44.8%、65歳以上の57.2%が3人以上の孫の育児支援をしていた。歩行の身体活動量は65歳以上が有意に多く、生活活動は65歳未満が有意に多かった。65歳未満の群では、育児支援をしている孫の数が多いほど身体活動量が多かったが、65歳以上の群では育児支援をしている孫の数と身体活動量の関連はなかった。本結果から身体活動量には年齢が影響していることが明らかになったが、想定していた影響因子(孫の数)は、65歳以上の祖母の身体活動量に影響していなかった。今後は支援している孫の年齢層や育児支援の種類の関連についても検討をすすめていきたい。本年度は、以下の2点について調査を行った。調査1:祖母の育児支援行動と母親の満足感

沖縄県内の1歳6か月健診を受診した児の母親554名(33.3±4.5歳、Mean±SD)、祖母447名(61.8±7歳)を対象に質問紙調査を実施した。有効回答は母親92名、祖母76名であった。育児支援にかかわっている祖母のうち69.6%が実母であり、61.9%が自宅から孫の家まで車で30分以内に居住していた。祖母の育児支援参加得点は、話しかけ、抱っこ、遊び相手が高かった。育児支援に対する母親の満足感は、孫の成長をともに喜ぶ、の情緒的支援と、話しかける、抱っこの直接的支援行動が高かった。調査2:孫育てに関わる祖父母の育児支援と心身の健康沖縄県内在住05歳児の育児に関わっている祖父母672名に対し、質問紙調査を実施した。有効回答202名(61.8±7.2歳)の孫の数は、4.6±3.2人であった。現在育児支援をしている孫4人までについて育児支援の状況を尋ねた。孫の年齢は3.6±2.8歳で小学校就学前の年齢層が中心であり、59.9%が娘の子を支援していた。自宅と孫の家の距離は調査1と同様、車で30分以内が多かった(68.9%)。毎日行っている割合が高い育児支援は、一緒に遊ぶ、幼稚園や保育園の送迎、食事後の片づけであった。IPAQを用いた調査で、高強度の身体活動をしているものは24.3%、中等度が28.2%と30%に満たなかったが、歩行は70.3%が行っており、身体活動量は816.1±957.4Mets.min/weekであった。WHO SUBIによる心の健康度は39.5±6.5点、心の疲労度は54.1±5.3点と良好であった。本結果から孫育てに関わる祖父母の育児支援の実態が明らかになった。孫の年齢別の育児支援や健康状態を検討するには多くのデータを要するため、次年度も調査2を継続して行いたい。平成24年度は申請当初の計画を一部変更し,本研究の最終目標である孫育てに関わる中高年向け包括的健康支援プログラム策定にむけた基礎資料を得るため,「祖父母の孫育児支援プログラムのニーズ調査」を中心に調査を実施した。そのため,平成24年度に実施予定だった中高年の孫育てと生活習慣および心身の健康の実態調査は実施しなかった。一方,本年度実施予定の身体活動量測定調査は,本調査に向け予備調査を行った。平成23年度の実態調査において、計画した調査方法で回収率が低く年齢別分析を行うのに十分なデータが得られなかった。平成24年度実施予定だった中高年の孫育てと生活習慣および心身の健康の実態調査(平成23年度の追加調査)は,研究協力者の協力を得て平成24年度末から開始し,現在進行中である。同様に身体活動量測定調査は,予備調査の結果を踏まえ平成25年度から本調査開始できるよう準備を進めている。結果公表については,前年度に引き続き学会や論文発表を積極的に行う。平成24年度では、高い回収率が得られるような方法を再検討し調査を実施する。平成23年度は予定していた人件費を抑えることができたため、その分を平成24年度早期から活用し、データ蓄積のために調査協力員を増員して調査を実施する。加えて質問紙を用いた実態調査とともに、身体活動量計を用いた実際の活動量測定に向けた予備調査にも着手する。また、平成23年度調査の結果公表のため、学会や論文発表を積極的に行う。次年度は,今年度と同様質問紙調査および身体活動量測定(加速度計使用)にかかる消耗品,通信運搬費,人件費を使用する。また,平成25年度が最終年度となるため,従来の結果公表目的で使用した英文校閲料,論文投稿料,旅費に加えて,報告書印刷費および送付用通信運搬費を追加する。加えて論文作成のための書籍,文献複写料にかかる物品費を使用する。
安全安心な都市を創る効率的かつ柔軟性の高い都市物流システムに関する研究

本研究においては、平常時・災害時における都市物流システムの輸送の信頼性を評価するため、所要時間変動を考慮した動的経路探索モデルを構築し、プローブデータとの比較を行い、所要時間の信頼性向上によるトラックの経路選択行動への影響を明らかにした。また災害時における総燃料消費量と被災者への供給不足ペナルティの多目的最適配車配送計画モデルを構築し、東日本大震災のケースに適用し、モデルの妥当性を示した。また物流拠点の配置配送計画の最適化についても検討した。さらにマルチエージェントモデルを用いて都市物流施策を評価し、平常時・災害時において効率的かつ柔軟に対応できる都市物流システムを構築できることを示した。道路ネットワーク上の配車配送計画において、リンク所要時間が変動する場合、平均と分散を用いて1つの経路を選びだすことが多いが、実際の物流企業のトラックの経路選択行動を見ると、同じOD間であっても一定期間の間に複数の経路を選択している場合が多い。そのため、本研究においては、試行錯誤ダイナミックスによる学習を過程するモデルを用いて、トラックのドライバー(あるいは物流企業の配車係)の学習過程をシミュレートし、複数の経路をある確率で選択するようなモデルを構築した。このモデルを実際のトラックの経路選択データに適用し、所要時間変動の分散が小さくなった場合の物流企業の経路選択行動の変化について分析を行った。また、時間指定付き配車配送計画(Vehicle Routing and Scheduling Problem with Time Windows)モデルにおいてリアルタイムの所要時間変動を考慮した動的配車配送計画モデルを構築した。構築されたモデルはNP-困難な組み合わせ最適化問題となるので、列生成法(Column generation)及び遺伝的アルゴリズムを用いて近似解を求めている。この動的配車配送計画モデルにおいては、交通事故や災害などの突発事象が発生した場合を想定し、交通情報がリアルタイムで提供される場合において、顧客への訪問順序を動的に変更できるようなモデルとなっている。さらに、物流拠点の配置とトラックによる配送を同時に考慮して最適化する配置配送計画(Location routing problem)について、タブーサーチを用いて最適化するモデルを構築した。1)救急車の配送拠点配置モデルの構築前年までに通常の物資配送を行うトラックの災害時の配車配送計画について検討しているが、今年度は、負傷者を運搬する救急車の配送拠点配置モデルを構築した。この問題については、救急車配置問題(Ambulance location problem)として従来から研究が行われている(Brotcorne et al. (2002)など)。しかし、従来の研究は、所要時間の変動を考慮していない場合が多く、所要時間として1つの値を用いている場合が多い。ここでは、所要時間の変動を考慮した救急車の配送拠点配置モデルを構築した。このモデルを大阪の道路ネットワークに適用し、所要時間が大きく変動する場合の救急車の配送拠点の最適配置について検討を行った。2)平常時・災害時における都市物流施策の評価本研究で開発した配車配送モデル、マルチエージェントモデルを実際の道路ネットワークに適用し、平常時および災害時において、トラックの流入規制、トラックの推奨経路の設定、ロードプライシングなどの都市内物流施策を実施した場合の評価を、コスト、渋滞、環境などの多方面から行った。本研究において開発したモデルにおいては、災害時における突発事象の発生による影響を中心に開発を進めたが、従来から交通渋滞および環境に与える影響については研究を行っており、それらをまとめて、総合的に都市物流施策の評価を行うことができる。施策の評価を通じて、荷主、物流事業者にとって効率性の面で便益があるのみならず、社会的に渋滞緩和、環境改善、突発事象に対する柔軟性の向上に便益がある都市物流システムを構築する方法論を明らかにした。1)災害時における多目的最適化配車配送計画モデルの実際の道路ネットワークへの適用および比較検討前年までに開発した配車配送計画モデルは、単目的のモデルであるが、これを多目的の最適化モデルに発展させた。災害時においては、顧客の需要に対して、供給できる物資が少ない場合が想定される。そのような場合には、トラックの総走行時間(あるいは総燃料消費量)を最小化するのみならず、病院などの優先的に物資を配送すべき顧客への配送を行うこと目的として取り入れる必要がある。このような多目的配車配送計画問題は、パレート解として複数の解が求められる。ここでは、解法として、非優越ソート遺伝的アルゴリズム(Non-dominated sorting genetic algorithms)(Goldberg(1989))を用いてパレート最適解の近似解を求めた。ここで開発したモデルを東日本大震災の石巻市の実際の道路ネットワークに適用し、災害時において、トラックの総燃料消費量および優先度の高い顧客への供給不足ペナルティの2つの目的を考慮する場合の多目的配送戦略について検討した。2)マルチエージェントシミュレーションによる災害時における物流拠点配置配送計画の評価災害時においては、道路ネットワークにおいて、通行不能区間や交通容量の減少区間が発生し、所要時間が大きく変動する。

このような状況において、被災者に物資を適切に配送するために、関係する利害関係者(荷主、物流事業者、行政、住民など)の相互関係をモデル化したマルチエージェントモデルを構築した。このモデルは、前年までに開発した物流拠点配置配送計画モデルを基礎として、これまでに開発したマルチエージェントモデル(Tamagawa et al. (2010))を、突発事象に対応できるように改良して適用したモデルである。本年度は、突発的な所要時間変動がある場合の物流企業の経路選択行動を記述できるモデルを構築し、また交通事故や災害などの突発事象が発生した場合を想定し、交通情報がリアルタイムで提供される場合において、顧客への訪問順序を動的に変更できるような動的配車配送計画モデルを構築した。このようなモデルは、本研究の目的としている効率的かつ柔軟性が高く災害時においても安全な都市物流システムの構築に大きく寄与するものであるため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、都市物流システムについて、平常時においては効率的かつ環境にやさしいシステムとし、地震などによる災害時においても効率的かつ柔軟に対応できるシステムとするための方法論を明らかにすることである。その目的を達成するために、平成24年度は、1)災害時における多目的最適化配車配送計画モデルの実際の道路ネットワークへの適用および比較検討および2)マルチエージェントシミュレーションによる災害時における物流拠点配置配送計画の評価について研究を行った。災害時における多目的最適化配車配送計画モデルとして、トラックの総燃料消費量のみならず、病院などの優先度の高い顧客への供給不足ペナルティを目的関数として採用した。このモデルを東日本大震災で大きな被害を受けた石巻市の道路ネットワークおよび避難所への物資配送問題に適用し、モデルの適用性を確認した。また、災害時のマルチエージェントモデルにおいては、物資配送に関連する利害関係者(荷主、物流事業者、住民、行政)の行動を考慮したモデルを構築した。以上のことから、研究目的を達成するために、順調にモデルの開発および実際の道路ネットワークへの適用、評価が進んでいると言える。今後は、予定通り災害時の救援物資輸送について、多目的最適化配車配送計画モデルおよび物流拠点の最適配置配送計画モデルの構築に関する研究を遂行する。今後は、前年度までに開発したモデルをさらに発展させ、救急車の配置計画モデルの構築を行い、緊急車両の配置計画に関する研究を行う。従来の研究は、所要時間の変動を考慮していない場合が多く、所要時間として1つの値を用いている場合が多い。ここでは、所要時間の変動を考慮した救急車の動的配置計画モデルを構築する。
低分子量G蛋白質Rho-Rho kinaseを介した細胞内情報伝達機構の解析

平成12,13年度の研究結果から、ROCK阻害薬が宿主の骨代謝に殆ど影響することなく、BMP-2により誘導される異所性骨形成を亢進することが明らかとなった。培養細胞を用いた実験から、ROCKが、骨芽細胞のBMP-4発現、骨形成を負に制御することが明らかとなり、ROCK阻害薬はその抑制を解除することにより骨形成を促進することが示唆された(発表論文3)。さらに、骨形成に関する他の細胞内シグナルを解析したところ、MEK-MAP kinase系も骨芽細胞を負に制御していることが、特異的なMEK1阻害薬(PD98059,U0126)が骨形成促進作用を有すること、MEK1のcDNAのC2C12細胞への発現実験などから明らかとなった(発表論文6)。さらに臨床応用に向けて、阻害薬の投与方法などを検討したい。スペインのマドリード大学の免疫グループとの共同研究で、Rho-Rho kinase系が、腫瘍細胞のみならず、ケモカイン(SDF-1alpha)によりCXCR4レセプターを介して誘導されるリンパ球の遊走運動に、細胞骨格蛋白アクトミオシン系及び微小管のダイナミクスを制御することで関与している事が明らかとなった(発表論文5)。免疫や炎症における細胞運動にもRho-Rho kinase系が重要な役割をすることが明らかとなり、臨床応用が期待される。九州大学院薬学研究科の西村助教授との共同研究で、Rho-Rho kinase系が微小管重合調節を介して、lysosome等の細胞内輸送を制御していることを初めて明らかにした。(発表論文1,7)。細胞内のtrafickingの制御に関しては、現在非常に注目されており、薬剤による調節等分子標的治療をめざした研究の発展が期待される。(発表論文1,7)。1.動物実験コラーゲンゲルに含浸させたrecombinant human BMP-2ペレット(3-5μg)をマウス背部筋膜下に移植し、2-3週間後に形成された骨の湿重量、Ca含量計測、X-P撮影を行うと共に、組織標本を作成し顕微鏡観察を行った。Rho-ROCK系の関与を調べる為、同時に浸透圧ポンプを用いてROCK阻害薬(Y-27632)の持続投与を行い、骨形成に対する作用を調べたところ、ROCK阻害薬は濃度依存性に骨形成を約3倍促進した。骨代謝の測定のために、テトラサイクリン2重ラベル法にて宿主の脛骨と、ペレットの骨形態計測を行った結果、ROCK阻害薬は宿主の骨代謝に影響することなくBMP-2により誘導される骨形成を亢進することが明らかとなった。移植したペレットに遊走、浸潤する細胞を詳細に調べたところ、BMP-4(+),osteopontin(+),type1 collagen(+),tartrate resistant acid phosphatase(TRAP)(-)で未分化骨芽細胞系の細胞であることが判明した。2.培養細胞実験上記動物実験におけるROCKの骨形成に対する作用機序の解明のために、骨髄由来のstromal cellであるST2細胞にROCK阻害薬を作用させると、BMP-4発現、骨芽細胞の分化マーカーであるAlkaline phosphatase活性、osteocalcinの分泌が濃度依存性に促進された。又分化程度の異なる骨芽細胞系の10T1/2、MC3T3-E1細胞でも同様のROCK阻害薬の骨形成促進効果が観察された。さらにST2細胞に活性型或いはdominant negative formのROCKを遺伝子導入、発現させたところ、ROCKがBMP-4発現、骨形成を負に制御することが明らかとなった。以上よりROCK阻害薬とコラーゲンゲルBMP-2ペレットを組み合わせることにより、マウス背部に1週間で大腿骨より大きな骨形成が可能となり、臨床応用への道が開けた。

平成12年度の研究結果から、ROCK阻害薬が宿主の骨代謝に殆ど影響することなく、BMP-2により誘導される異所性骨形成を亢進することが明らかとなった。培養細胞を用いた実験から、ROCKが、骨芽細胞のBMP-4発現、骨形成を負に制御することが明らかとなり、ROCK阻害薬はその抑制を解除することにより骨形成を促進することが示唆された(発表論文1)。さらに、骨形成に関する他の細胞内シグナルを解析したところ、MEK-MAP kinase系も骨芽細胞を負に制御していることが、特異的なMEK1阻害薬(PD98059,U0126)が骨形成促進作用を有すること、MEK1のcDNAのC2C12細胞への発現実験などから明らかとなった。さらに臨床応用に向けて、阻害薬の投与方法などを検討したい。スペインのマドリード大学の免疫グループとの共同研究で、Rho-Rho kinase系が、腫瘍細胞のみならず、ケモカイン(SDF-1alpha)によりCXCR4レセプターを介して誘導されるリンパ球の遊走運動に、細胞骨格蛋白アクトミオシン系及び微小管のダイナミクスを制御することで関与している事が明らかとなった(発表論文3)。免疫や炎症における細胞運動にもRho-Rho kinase系が重要な役割をすることが明らかとなり、臨床応用が期待される。
奈良県のHelicobacter spp.による環境汚染とヒトへの感染経路の解明

H. pyloriの感染経路の解明については、研究参加者への説明を実施して198名に研究キットを配付後、便検体の採取と日常生活に関する質問紙調査を行った。検体については90名からの回収が可能であった(回収率45.5%)。便検体からのH. pyloriの検出にはPCR法を用い、H. pyloriが持つcagA遺伝子もしくはglmM遺伝子の増幅産物についてDNAシークエンシングによって解析した。遺伝子解析の結果、90検体中18検体(20%)からH. pylori遺伝子(cagAもしくはglmM)が検出され、なかには再感染の疑いのある対象者も含まれていた。質問紙の分析からは感染経路源と考えられるものに共通性は認められなかったが、動物(主にイヌ)や生活用水等の環境からH. pylori遺伝子の検出を試みる必要性が示唆された。現在、H. pyloriの環境中からの検出のための準備やその予備検討と解析に時間を要しているものの、今後これらのサンプリングや解析は進んで行くものと考えられる。また、H. pyloriの検出のためのLAMP法の開発については、現在成果を論文にまとめ、投稿中である。今回開発したLAMP法は、本研究におけるH. pyloriの検出だけでなく、臨床現場にも応用可能なものであり、大変意義のあるものだと考える。ヒトからの便検体の収集および解析は終了しているため、今後は同対象市町村において前述した生活環境からの検体を採取し、H. pylori遺伝子の検出を試みる。H. pylori遺伝子が検出された場合は、ゲノム解析を実施し、感染経路について解析を進めて行く。医の倫理審査委員会の承認を得た後、県内において1対象市町村を決定し、本研究にてHelicobacter pylori遺伝子が検出された対象者が希望すれば受診や相談ができるよう県内1医療機関と提携を結んだ。今年度は、研究参加者15名から採取した糞便検体の解析を行った。便検体からのH. pylori遺伝子の検出と型別には、抽出したDNAに対し、H. pyloriが特異的に持つ2つの遺伝子(cagA, glmM)への遺伝子解析(PCRとDNAシークエンシング)を行った。同時に、寒天平板培地により便検体からH. pyloriの直接分離を試みた。遺伝子解析の結果、15検体中9検体(60%)からH. pylori遺伝子(cagA,あるいはglmM)が検出された。この9検体中には、過去にH. pyloriの除菌治療を受けた対象者から得られた検体も含まれており、再感染やH. pylori除菌治療に関する新たな知見が得られる可能性もある。さらに、9検体中1検体は、寒天平板培地による便検体からのH. pyloriの直接分離が可能であった。今後はこれらの感染経路を解明するため、便検体採取の際に対象者に実施した質問紙調査から得られた生活環境や生活実態の情報をもとに、対象者や対象地域の生活環境からH. pylori遺伝子の検出を試みる予定である。そして、さらに対象を増やし、一連の研究を実施していく予定である。H. pyloriの検出法については、現在画一的な方法があるとは言い難いため、本研究と並行して一般病院の検査室や開発途上国においても利用可能な迅速で感度の高い遺伝子検査法;LAMP(Loop-mediated Isothermal Amplification)法の開発を進め、本研究への応用を検討する。今年度に引き続き、来年度もさらに検体の収集、および解析が進むと考えられる。また、本研究を実施する過程において新たにみつかったH. pyloriの検出のためのLAMP法の開発という課題に対しても現在研究を開始している。このLAMP法が確立されれば、本研究の目的達成に大きく応用、貢献ができると考えられる。来年度も同対象市町村にて、継続して便検体、および生活環境からの検体を採取し、H. pyloriの検出と感染経路の解明を進めて行く。

それと並行して、H. pyloriの検出のためのLAMP法確立のための実験を行い、本研究および一般検査への応用を検討していく。ヒトからの便検体の収集および解析は終了しているため、今後は同対象市町村において前述した生活環境からの検体を採取し、H. pylori遺伝子の検出を試みる。H. pylori遺伝子が検出された場合は、ゲノム解析を実施し、感染経路について解析を進めて行く。次年度は、対象を拡大して今年度に実施した糞便検査に加え、生活環境調査を進めていく予定である。さらに、現在開発中であるLAMP法の確立に向けての実験にも取り組んでいく。そのため、これらの調査、旅費、そして実験にかかる支出が考えられる。同時に、本研究によって得られた成果を学術集会などにおいて積極的に公表することを考えているため、それらにかかる支出も見込まれる。今年度は、物品費、旅費、そして人件費について、次年度使用額が生じた。次年度は、更に研究が進む予定であるため、その研究と予備検討を含む準備に要する物品費や旅費において支出が生じる予定である。
わが国における歯科医療倫理学の構築のための発展的研究

本科研費による主要な成果は以下の4つである。1.前回の科研費により作成した『よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集(2013年度版)』の教育現場における活用例について調査し、日本歯科医学教育学会において発表した(平成25年度)。2.日本歯科医学教育学会においてプロフェッショナリズムに関するシンポジウムを開催した(平成26年度)。3.倫理的検討事例を用いたプロフェッショナリズム教育の展開と題するワークショップを開催した(平成27年度)。4.倫理的検討事例のひとつをシナリオ化した上で、映像化し、DVDに収めた(平成28年度)。第32回日本歯科医学教育学会学術大会(北海道大学)にて、「倫理・プロフェッショナリズム教育Iー「よき歯科医師になるための20の質問(2013年度版)」ー」、「倫理・プロフェッショナリズム教育IIー「倫理的検討事例集(2013年度版)」ー」、「事例を活用したプロフェッショナリズム教育のTips」、「歯科学生のための倫理・プロフェッショナリズム教育用ツールに関する考察」と題する発表(計4発表)を行った。「倫理・プロフェッショナリズム教育Iー「よき歯科医師になるための20の質問(2013年度版)」ー」では、前回の科研費によって作成した「よき歯科医師になるための20の質問(2013年度版)」の作成経緯および成果を、「倫理・プロフェッショナリズム教育IIー「倫理的検討事例集(2013年度版)」ー」では、同様に前回の科研費によって作成した「倫理的検討事例集(2013年度版)」の作成経緯および成果をそれぞれ発表した。「事例を活用したプロフェッショナリズム教育のTips」では、連携研究者がすでに実施している事例を用いたプロフェッショナリズム教育について、「歯科学生のための倫理・プロフェッショナリズム教育用ツールに関する考察」では、連携研究者が勤務する大学で作成された360度評価と「よき歯科医師になるための20の質問(2013年度版)」との異動について、それぞれ発表した。これらの発表および質疑によって明らかになった今後の研究課題は、多くの教育現場で「よき歯科医師になるための20の質問(2013年度版)」および「倫理的検討事例集(2013年度版)」を使用してもらい、可能なかぎりフィードバックを受けた上で、それぞれの問題点、改良点を明らかにする必要があること、また学部教育だけでなく卒後の臨床研修においても有用な倫理的検討事例を作成する必要があること、である。平成26年7月4日・5日に北九州国際会議場で開催された第33回日本歯科医学教育学会学術大会第1日において「歯科医療人プロフェッショナリズム教育における新しい潮流」というテーマで連携研究者(木尾哲朗、尾崎哲則、平田創一郎)3名と、科研費にて招聘した香港大学のMichael Burrow氏とでシンポジウムを行った。木尾が座長として、プロフェッショナリズム教育の対象を専門職という集団として捉える必要があり、それが今回の企画の意図であることについて述べた後、尾崎が日本歯科医学教育学会における倫理・プロフェッショナリズム教育の取り組みを振り返るとともに、「よき歯科医師になるための20の質問・倫理的検討事例集」(前回の科研費(基盤研究(C)、課題番号:2220035、研究代表者:樫則章)により作成)の改訂版作成への協力依頼を行った。Burrow氏はプロフェッショナリズムがあいまいな概念であることを指摘しつつ、それがプロフェッショナル・プラクティスのコア・コンピテンシーに含まれるようになった背景として、歯学教育における質の保証が社会から求められるようになったことを述べた上で、香港、ヨーロッパ、オーストラリアにおけるコア・コンピテンシーの各領域を比較した。平田は情意教育における評価の困難さを指摘して、教員による評価のみならず、自己による評価、同級生による評価、患者による評価など、他方面からの評価(360度評価)の必要性とその可能性について指摘した。今年度は以下の4つを目標とした。1前の科研費(基盤研究(C)、課題番号:2220035、研究代表者:樫則章)で作成した「よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」(以下、「検討事例集」という。)の、とくに倫理的検討事例の教育における使用状況等を全国の歯科大学・歯学部に対してアンケート調査し、改訂版の作成の基礎資料とする。2倫理・プロフェッショナリズム教育に関するワークショップを実施して、倫理・プロフェッショナリズム教育の人材開発を行う。3抜去歯の教育・研究利用について全国の歯科大学・歯学部に対してアンケート調査し、適正な利用方法について検討する。4検討事例集の事例ひとつについて映像化する。1について:全国29の大学歯学部長または歯科大学学長に質問紙を郵送し、倫理教育担当の教員に回答を依頼。調査期間は平成27年4月平成27年6月。回収率は100%。調査結果は日本歯科医学教育学会雑誌に投稿し、受理された。2について:平成27年7月10日、11日に鹿児島県かごしま県民交流センターで開催された日本歯科医学教育学会学術大会終了後、11日の16時から翌日12日の正午まで同センターで「倫理的検討事例を用いたプロフェッショナリズム教育の展開」と題するワークショップを実施した。参加者は21名。このワークショップについてもプレアンケート、ポストアンケートもとに検討し、その結果について日本歯科医学教育学会雑誌に論文を投稿する予定である。3について:

アンケート項目について案を作成したが、まだ調査に至っていない。4ワークショップで用いた倫理的検討事例をシナリオ化するまでは至ったが、予算オーバーしたため、低予算で作製できる別の倫理的検討事例のシナリオ化を検討中である。1抜去歯の教育・研究利用については、当初、諸外国の状況を踏まえた調査項目を作成する予定で、それに時間を要し、歯学部・歯科大学に対する調査を実施するまでに至らなかった。2倫理的検討事例の映像化については、制作会社に依頼する際のおおまかなシナリオ化に時間を要したことと、予算オーバーのため別の倫理的検討事例でシナリオを作り直す必要が生じたために年度内に作製できなかった。当初、今年度の目標を3つ掲げた。1抜去歯の教育・研究利用について国内状況の把握に限定して調査し、適正利用について検討する。2前の科研費(基盤研究(C)、課題番号:22520035)で作成した「2013年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」(以下、倫理的事例集という。)の事例のひとつを映像化する。3倫理的検討事例をさらに集めてブラッシュアップし、事例集の改訂版を作成する。残念ながら今年度にできたのは2だけである。「倫理的検討事例集」に収められた660字ほどの「認知症患者への新義歯作成」という事例を連携研究者の平田創一郎教授が「いれ歯はひとつ」というタイトルをつけて昨年度すでにシナリオ化していたが、今年度、制作会社に依頼し、およそ18分の長さの映像作品にすることができた。映像化にあたっては、プロの俳優3名以外に、とくに歯科医療に関わる配役については、東京歯科大学と神奈川歯科大学の教員に依頼した。また、認知症患者が入所しているという設定の施設についても、実際の老人保健施設の協力を得ることができた。本科研費による主要な成果は以下の4つである。1.前回の科研費により作成した『よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集(2013年度版)』の教育現場における活用例について調査し、日本歯科医学教育学会において発表した(平成25年度)。2.日本歯科医学教育学会においてプロフェッショナリズムに関するシンポジウムを開催した(平成26年度)。3.倫理的検討事例を用いたプロフェッショナリズム教育の展開と題するワークショップを開催した(平成27年度)。4.倫理的検討事例のひとつをシナリオ化した上で、映像化し、DVDに収めた(平成28年度)。当初、大学院歯学研究科における研究倫理教育の実施状況を調査するとともに、そのカリキュラム案を作成する予定であったが、公的研究費の取扱いについて文部科学省から「研究機関における公的研究費の管理・監査のガイドライン(実施基準)」の改正版が平成26年2月に出されるとともに、教育用コンテンツが作製されたこと、また研究不正については文部科学省の「研究活動の不正行為への対応のガイドラインについて」が見直され「研究活動における不正行為への対応等に関するガイドライン」が平成26年8月に出されるとともに、日本学術会議から「科学の健全な発展のためにー誠実な科学者の心得ー」(暫定版)が同年11月(テキスト版は27年3月31日)が公開されたこと、さらにそれぞれが研究者のみならず、大学院生に対する教育も求めているところから、本研究計画においてあえて歯学研究科における研究倫理教育の必要性を示したりカリキュラム案を作成したりする必要がなくなり、本研究計画の見直しの検討を迫られたため。
マイクロRNAと脂肪幹細胞由来エクソソームを用いた、敗血症性AKI治療開発

敗血症は、全世界的にみても死亡率が高い重篤な疾患である。また新たな治療法の開発は遅れ、生存率の改善は停滞している。我々はToll like receptorシグナルをmiRNAによって制御するといった、新しいアプローチによる治療を報告してきた。一方で幹細胞由来のエクソソームには、炎症性疾患における治療効果が報告されており、今回は低血清培地型脂肪由来幹細胞のエクソソームを用いて、我々が見つけ出したmiRNAを敗血症モデルマウスに投与して、治療効果の上乗せが可能かどうか、検証を行う。
潜在的内容から考察する文化的価値:“画一化と多様性"セオリーへの貢献

本研究は社会がどのように,形態・構造・アイデアまた活動において類似してきているかに注目した.特に,テレビ広告を主眼としたコミュニケーションを2つのポスト産業社会,アメリカと日本,を比較調査した.広告に着眼した由は,世界が資本主義/消費組織へと展開している現在,広告は社会の再生を促す重要,且つ広く普及されている伝達方法の一つであるからである。4週間の広告が二つの都市で,7つのテレビ局(4局日本,3局アメリカ)から録画された.延べ670時間(各国各々延べ336時間),7,000以上のコマーシャルが集録された.“セオリーサンプル"の方法を使用し,合計3059(各国,日本・1927,アメリカ・1132)のコマーシャルで一週間の仮説放送が組み立てられた。3人,1チームの調査グループで50以上のコ-デング表を用い,コマーシャルの分析を施行した。調査結果は(1)全般的に類似したコマーシャル文化が考察された.しかしながら,(2)相違する領域は各々の社会において顕著であった.画一化における5つの要因を確認するに至り,特異なケースにおける類似点と相違点に注目した.その結果,ボディにおけるコンテント(内容)画一化,カラーにおけるフォーム(形態)画一化;ロゴにおけるフォーム多様化,政治価置におけるコンテント多様化が考察された.これらの調査結果に基き,現代における画一化セオリーと何時画一化が引き起きるのか,また何の要因が存在することによって画一化が呼び止められるのを理解しえるいくつかの概念をアウトラインした.本研究は社会がどのように,形態・構造・アイデアまた活動において類似してきているかに注目した.特に,テレビ広告を主眼としたコミュニケーションを2つのポスト産業社会,アメリカと日本,を比較調査した.広告に着眼した由は,世界が資本主義/消費組織へと展開している現在,広告は社会の再生を促す重要,且つ広く普及されている伝達方法の一つであるからである。調査結果は(1)全般的に類似したコマーシャル文化が考察された.しかしながら,(2)相違する領域は各々の社会において顕著であった.画一化における5つの要因を確認するに至り,特異なケースにおける類似点と相違点に注目した.その結果,ボディにおけるコンテント(内容)画一化,カラーにおけるフォーム(形態)画一化;ロゴにおけるフォーム多様化,政治価置におけるコンテント多様化が考察された.これらの調査結果に基き,現代における画一化セオリーと何時画一化が引き起きるのか,また何の要因が存在することによって画一化が呼び止められるのを理解しえるいくつかの概念をアウトラインした.本研究は日本とアメリカの両社会におけるテレビコマーシャル(CM)の中に隠された社会のテーマ・生活様式・思想・形態などを比較分析調査することにより、二つの大国が多様化、又は画一化しつつあるかを検証する。本年度は研究計画に基づきIからIVの段階遂行された:I[ある決められた期間内において両国のコマーシャル(CM)を含んだテレビ番組を12時間録画する(第一段階テープ)];II[第一段階テープを元に第二段階のCMのみのテープ(マスターテープ)の作成とその索引をコンピュータに入力する;III[CMの中の潜在的内容に関して、コーディングをする];IV[コーディングされたデータをコンピュータに入力し、定量分析がなされる。]データ(両国のCM)は日本においては4大ネットワーク(NTV・TBS・FUJI・ASAHI)、アメリカにおいては3大ネットワーク(CBS・NBC・ABC)から収集し、CMのみ録画された第二段階テープも完了した。初期のコーディングも終え、予備分析も始まり、CMにおける潜在的内容を通してみられる文化的価値が示唆された。それに従い画一化・多様化の方向性も明らかになりつつある。定量分析において、画一化は確実に進行していることが考察された。アメリカにおける1/4のCMは画一化の傾向内容を含み、日本においても同様な傾向が確認された。画一化・多様性の比率によると、7対3(アメリカ):9対1(日本)と画一化が圧倒的に上回っていることが示された。しかしながら社会・文化における画一化・多様化はより複雑であるため、現段階で示されたデータのみでは画一化・多様性の方向性を明確にするに至らず、次段階(定性分析)が重要となってくる。本年度の目標である:V第三段階テープの作成:同じ内容項目がみられるCMを同一テープに編集しなおす;とVI CMの中の潜在的内容についての定性分析がなされる(日本のCM分析,アメリカのCM分析)が計画通りに進展した。結果、7000本以上の広告から3059本が理論的サンプルとして50の項目別にコーディングされた。これらの項目からCMにおける潜在的内容には文化的価値概念が存在することが考察され、自由、個人主義等の社会政治思想からライフスタイル、社会問題、性による役割分担等の社会一般文化にいたる広範囲におけることが提示された。それに従い画一化と多様化の方向性も明らかになってきた。

物質的レベル(企業、製品、人材等)においても概念的レベル(アイデア、大衆文化、ライフスタイル等)においても収斂性が顕著であった。多様化は価値表示、慣習、社会組織の形態、社会問題等に見られ、特に社会における政治性がアメリカニおいて強く明示された。社会問題における相違性は各々の社会状況を反映していた-日本では過労死・高齢化等、米国ではエイズ・ドラッグ等。全般的に両国において画一化が多様化より圧倒的に上回っていることが示された。