hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ライフスタイルと健康信念,ストレス反応性に関する共同研究

日本の看護大学4年生(約100名)を対象に,ライフスタイル(食習慣・喫煙と飲酒・運動習慣・睡眠時間・予防的なヘルスケア・運転行動など)と健康信念(健康に対する意識と行動の役割の重要性,ポジティブ健康行動の実践に対する効力感などをカテゴリー評定)に関する調査を約半年の間隔をおいて,同一対象者に対して2度にわたって実施し,以下に示すような知見を得た.1. 22の健康関連行動に対する健康信念は,1回目(平常時)と2回目(看護国家試験ストレス時)の調査において,いずれの項目においても高い相関が認められた.このことは,健康信念が比較的安定してることを示唆している.2.しかしながら,平常時の1回目の調査と比較した時,受験ストレス状態にある2回目の調査では,食習慣に関連する健康行動の実行に対する重要度が低下したのに対して,ポジティブな性行動の実行に対する価値が上昇した.3.看護国家試験ストレスによって,不安と怒りの情動反応が有意に亢進していることが分かった.4.上記の2と3の結果を合わせて考えると,健康関連行動の実行の変動と健康信念が連動していること,これらの変動にストレスの自覚が媒介している可能性があることが分かった.今回の調査より,ライフスタイルと健康態度(健康関連行動の実行に対する重要度や健康価値など)が密接に関係していること,これらの関係性に影響する要因の1つとして生活ストレスが関与していることが示唆された.(研究実績の概要)本研究の目的は、日本と英国の大学生を対象にして,生活ストレス(コーピングが困難と評価されるような日常生活の出来事.たとえば,対人関係の問題や学業に関する問題)とライフスタイル(日常生活習慣としての健康関連行動.たとえば,食習慣・喫煙と飲酒・運動習慣・睡眠時間・予防的なヘルスケア・運転行動など),健康信念(健康に関する意見や態度,知識.たとえば,健康に対する意識と行動の役割の重要性,ポジィテブ健康行動の実践に対する効力感など)を質問紙によって評価するとともに,メンタルストレス・テストに対する心理生物学的ストレス反応性(たとえば,気分,自律神経機能,免疫機能,内分泌機能)を測定することになる.そして,これら実験的-フィールド研究から,ライフスタイルと健康信念,ストレス反応性の相互関連性について検討を加えることで,ストレス-と病気をつなぐ心理社会生物学的メカニズムを探ろうとすることを試みた.本年度はとくに,日本人の大学生のライフスタイルと健康信念,生活ストレスに関する質問紙の作成と検討を行うとともに,メンタルストレス・テストに対する心理生物学的ストレス反応性の指標として,心臓血管系ストレス反応(血圧と脈拍)の測定と唾液中に含まれる免疫グロブリン(Ig)A抗体産生量と3-methoxy-4-hydoroxyphenylethylene glycol(MHPG)含量の測定法の確立を行い,Steptoe & Wardle(1991)が従来より英国で使用してきたライフスタイルと健康信念に関する質問紙が日本人の大学生に対しても適用できる信頼性を有していること,また唾液中のIgA抗体とMHPG含量がストレスの指標として有効であることを確認した.これらの知見から,来年度から本格的に実施が予定されている日本と英国の大学生を対象にしたライフスタイルと健康信念,ストレス反応性に関する交差文化的研究のための方法論が確立されたといえる.日本の大学生(約800名)を対象に,ライフスタイル(食習慣・喫煙と飲酒・運動習慣・睡眠時間・予防的なヘルスケア・運転行動など)と健康信念(健康に対する意識と行動の役割の重要性,ポジィテブ健康行動の実践に対する効力感などをカテゴリー評定)に関する調査を実施し,以下に示すような知見を得た.1.22の健康関連行動に対する健康価値について,いずれも高い健康価値を有していた.とくに,“朝食を毎日とる"“身体の変調に気づいた時に病院に行く"などが高かった反面,“果物を摂取する"“コーヒーを飲み過ぎない"などが低かった.2.ほとんどの学生が実行しているポジティブ健康行動としては“肉類の摂取を控える"“繊維性食品の摂取"などが挙げられ,いっぽう“標準体重の維持"“ガンの自己検診をする"などはあまり実行出来ていなかった.3.生活習慣病を含む代表的疾患と健摩危険因子との関連性について,心臓病は肥満,肺ガンは喫煙,乳ガンは遺伝,精神病はストレス・高血圧症は塩分の摂取がもっとも関連のある危険因子として同定された.個々人のライフスタイルと健康関連行動との関係について,健康価値と健康知識とが複雑に介在していることが示されるとともに,これらの知見より,望ましい健康行動の変容にかかわる心理学的要因の重要性が示唆された.来年度は英国の大学生のデータを分析するとともに,日本の大学生との比較検討が期待された.日本の看護大学4年生(約100名)を対象に,ライフスタイル(食習慣・喫煙と飲酒・運動習慣・睡眠時間・予防的なヘルスケア・運転行動など)と健康信念(健康に対する意識と行動の役割の重要性,ポジティブ健康行動の実践に対する効力感などをカテゴリー評定)に関する調査を約半年の間隔をおいて,同一対象者に対して2度にわたって実施し,以下に示すような知見を得た.1. 22の健康関連行動に対する健康信念は,1回目(平常時)と2回目(看護国家試験ストレス時)の調査において,いずれの項目においても高い相関が認められた.このことは,健康信念が比較的安定してることを示唆している.2.しかしながら,平常時の1回目の調査と比較した時,受験ストレス状態にある2回目の調査では,食習慣に関連する健康行動の実行に対する重要度が低下したのに対して,ポジティブな性行動の実行に対する価値が上昇した.3.看護国家試験ストレスによって,不安と怒りの情動反応が有意に亢進していることが分かった.

4.上記の2と3の結果を合わせて考えると,健康関連行動の実行の変動と健康信念が連動していること,これらの変動にストレスの自覚が媒介している可能性があることが分かった.今回の調査より,ライフスタイルと健康態度(健康関連行動の実行に対する重要度や健康価値など)が密接に関係していること,これらの関係性に影響する要因の1つとして生活ストレスが関与していることが示唆された.
第三者を意識したプログラミング学習のための相互閲覧コメントシステムの開発

学生にプログラミングを行わせ、自己のプログラムを説明、および他社のプログラムへの意見や質問を繰り返し行わせることで、第三者を意識した循環した学習を行い、各能力の向上を図ることを目的とした。具体的には、他社に興味を持ってもらえるプログラムをコンテンツとして学生に作成、説明させることで、学生間で互いに興味を引き出し合う。更に、理解度を問うために、閲覧者が作成者に対して意見や質問をするように促す。その実現のために、学生による説明を付した自己プログラムの相互閲覧および質問・コメントが可能なシステムの開発および運用を行った。他社が閲覧可能なプログラミングのために、グラフィックやアニメーションなどを簡単に扱うことが可能なProcessingという言語を用いた。また、フィジカル・コンピューティングの要素を持つArduinoも合わせて利用した。本年度の研究では、学生が作成したプログラムおよびArduinoでの成果物の動作を撮影した動画をローカルサーバ上に設置したWebページから相互に閲覧できるようにした。さらに相互に成果物に対するコメントを実施した。動画の閲覧には一部Googleのサービスを活用した。対象は本学の一年生および電気電子工学科の4年生である。実施に関して、本システムを利用した学生に対しアンケートを行いその効果を検証した。その結果から、学生がこの取り組みに対し、好意的な意見を持っていることが確認できた。また他者の成果物が参考になったという目的に沿う意見も得られた。現在も継続し研究を行っており、今後も継続的にシステムを利用し改善を検討したい。この研究成果については、2件の口頭発表を行った。
アジアの飲用水元素汚染に対する健康リスク評価と浄化材の開発

【背景】アジアの開発途上国を中心に、飲用井戸水の元素汚染に起因する慢性ヒ素中毒患者が、数千万人以上いるとの報告もあり、地球規模の重大環境問題となっている。一方、病原微生物を含む有機物に比べて、元素の浄化は難しく、本環境問題は一向に解決しない現状がある。【目的】本研究は、飲用井戸水における有害元素の汚染に焦点を当て、まず、飲用井戸水に関する情報の乏しいアジア地域を中心に元素汚染の現状を把握する。次に、悪性腫瘍等の疾患を誘発する元素を特定できる健康リスク評価技術を細胞・動物・ヒトの知見を組み合わせて開発するとともに、井戸水から浄化すべき元素を特定する。最後に、飲用井戸水から有害元素を除去できる浄化技術を開発し、実用化の道筋をつける。【研究成果】アジアの開発途上国において、飲用井戸水を採取する海外学術調査を実施し、飲用井戸水がヒ素だけでなく種々の元素に汚染されていることを示した。さらに、ヒ素により誘発される黒皮症のリスクを、色彩色素計を用いた疫学研究により、ヒトで証明した。また、ヒ素およびマンガンの難聴に対するリスクを、多変量解析を用いた疫学研究で解明した。動物実験・細胞生理学実験・無細胞系実験を融合した研究では、メラニンのバリウム吸着効果を発見するとともに、生物学的意義を証明した。一方、細胞生理学実験と無細胞系実験を用いて、3価クロムと6価クロムの複合曝露が、相乗的に発癌毒性を亢進させる可能性を報告するとともに、3価と6価のクロムを同時に吸着できる浄化技術を開発した。さらに、新規浄化技術を開発し、特許を出願した。以上のように、飲用水に含まれる有害元素に焦点を当てた包括的環境研究を推進した。本研究では、飲用井戸水の元素汚染が深刻なアジア地域に焦点を当てて海外学術調査を推進した。環境調査だけでなく、ヒトを対象とした疫学研究・動物実験・細胞生理学実験・無細胞系実験を同時に実行し、より多角的に、元素の健康リスクをヒトで評価した。さらに、リスク評価だけにとどまらず、解決策(浄化材の開発)を提案した。以上のように、包括的な環境研究の成果を着々と公表できているので、本研究は、おおむね順調に進展していると評価できる。今後も、1)飲用井戸水に関する情報の乏しいアジアの開発途上国において、元素汚染の現状を把握するための海外学術調査、2)ヒトを対象とした疫学研究・動物実験・細胞生物学実験・無細胞系実験を用いた元素の健康リスク評価、3)多種多様な有害元素を浄化できる新技術の開発、といった流れで研究を推進する。一方、予想外の成果が得られた場合には、真偽を解明しながら研究を進め、より新規性の高い成果を公表できるようにする。アジアを中心に飲用井戸水の元素汚染が原因で多くの慢性ヒ素中毒患者が発生し、中毒患者から皮膚癌をはじめとする種々の癌が発症している。本研究では、飲用井戸水等の元素汚染に焦点を当て、1)アジア地域にて、井戸水等における元素汚染の現状を把握し、2)慢性元素中毒患者の黒皮症・角化症・皮膚癌を誘発する可能性のある元素を、バイオマーカー等を用いて特定できる健康リスク評価技術を細胞・動物・ヒトの知見を組み合わせて開発するとともに、健康リスク評価を実践し、井戸水から浄化すべき元素を特定し、3)有害元素を飲用井戸水からの除去できる浄化技術の試作品を完成し、実用化への道筋をつける、ことを目的としている。H27年度において、バングラデシュ等において、飲用水・雨水・河川水を採取するフィールドワークを実施し、水検体をICP-MS・イオンクロマトグラフィー等を用いて元素濃度を測定した。次に、アジア地域のフィールドワーク調査で採取されたヒト検体(尿・爪・毛髪)における無機および有機の元素の濃度をICP-MSにて、尿中Placental Growth Factor(PlGF)濃度をELISAにて測定した。さらに、細胞株を用いた研究により、ヒ素の曝露により皮膚細胞から分泌されるPlGFの増加が、ヒ素性皮膚癌の誘発に関与している可能性を報告し、PlGFは、ヒ素性発癌リスクを評価できるバイオマーカーとなりえる可能性を国際科学誌に公表した。さらに、5価ヒ素と六価クロムの複合曝露により、皮膚非癌細胞の形質転換が促進されることを示すとともに、本反応にPI3キナーゼとAKTの活性が関与している可能性を国際科学誌に公表した。また、先行研究で開発した浄化材の変異原性等、安全性に関わる項目の一部を調べた。本研究におけるアジア地域のフィールドワークにおいて、当初の計画にあった飲用井戸水に加えて、河川・雨水等を採取できた。さらに、飲用井戸水ヒ素汚染地域の住民の尿中Placental Growth Factor(PlGF)濃度が高いことを示しただけでなく、PlGFがヒ素性皮膚癌の発症に関与している機構を細胞レベルで解明することにより、PlGFを、ヒ素性皮膚癌を予測できる具体的なバイオマーカーとして世界に発信できた。さらに、有害元素の複合曝露の発癌毒性を評価できる技術を提案した。以上のように、当初の計画に比較して、より広範囲を検討を実施し、より具体性のある提案ができたので、当初の計画以上に進展と判断した。【背景・目的】アジアの開発途上国を中心に飲用井戸水の元素汚染が原因で数千万人以上の慢性ヒ素中毒患者が発生し、中毒患者から癌が多発しているとの報告もある。

本研究では、飲用井戸水の元素汚染に焦点を当て、1)飲用井戸水に関する情報の乏しいアジア地域を中心に元素汚染の現状を把握し、2)慢性元素中毒患者の皮膚疾患を誘発する元素を、元素の複合曝露を勘案して特定できる健康リスク評価技術を細胞・動物・ヒトの知見を組み合わせて開発するとともに、健康リスク評価を実践して井戸水から浄化すべき元素を特定し、3)有害元素を飲用井戸水からの除去できる浄化技術の開発に結びつける研究を推進している。【研究成果】1.アジアの開発途上国において、飲用井戸水を採取する海外学術調査を実施し、飲用井戸水がウランで汚染している地域を報告した。また、井戸水に含まれるウランの同位体比を調べることにより、自然由来のウラン汚染であることを証明した。さらに、ウランを吸着できる浄化材を開発し、公表した。2.アジアの開発途上国において、井戸水に対するサンドフィルターの元素浄化効果を調べた。サンドフィルターにより、井戸水に含まれる鉄およびマンガンは浄化できたが、ヒ素は浄化できないことがわかった。さらに、井戸水におけるヒ素と鉄の比が、サンドフィルターのヒ素浄化効果を低減している可能性を考察した。3.マンガンの健康リスクを評価する動物実験を行い、聴覚毒性があることを示すとともに、聴覚障害のメカニズムの一部を解明した。4.アジアの開発途上国の農村部住民を対象として、聴力とバリウムの関係を調べる疫学研究を実施した。毛髪および爪に含まれるバリウム濃度と高音域(8-12k Hz)の聴覚の間に、有意な相関関係を認めた。本成果は、バリウムがヒトの聴力を低下させる因子である可能性を示している。本研究では、飲用井戸水の汚染に関する情報の乏しいアジア地域におけるフィールドワーク調査、ヒト疫学調査・動物実験・細胞生物学実験による元素の健康リスク評価、有害元素浄化技術等に関する総合環境研究に関して、9編の論文を国際科学雑誌に公表しているので、順調に進展していると評価できる。【背景】アジアの開発途上国を中心に、飲用井戸水の元素汚染に起因する慢性ヒ素中毒患者が、数千万人以上いるとの報告もあり、地球規模の重大環境問題となっている。一方、病原微生物を含む有機物に比べて、元素の浄化は難しく、本環境問題は一向に解決しない現状がある。【目的】本研究は、飲用井戸水における有害元素の汚染に焦点を当て、まず、飲用井戸水に関する情報の乏しいアジア地域を中心に元素汚染の現状を把握する。次に、悪性腫瘍等の疾患を誘発する元素を特定できる健康リスク評価技術を細胞・動物・ヒトの知見を組み合わせて開発するとともに、井戸水から浄化すべき元素を特定する。最後に、飲用井戸水から有害元素を除去できる浄化技術を開発し、実用化の道筋をつける。【研究成果】アジアの開発途上国において、飲用井戸水を採取する海外学術調査を実施し、飲用井戸水がヒ素だけでなく種々の元素に汚染されていることを示した。さらに、ヒ素により誘発される黒皮症のリスクを、色彩色素計を用いた疫学研究により、ヒトで証明した。また、ヒ素およびマンガンの難聴に対するリスクを、多変量解析を用いた疫学研究で解明した。動物実験・細胞生理学実験・無細胞系実験を融合した研究では、メラニンのバリウム吸着効果を発見するとともに、生物学的意義を証明した。一方、細胞生理学実験と無細胞系実験を用いて、3価クロムと6価
電場と磁場の同時印加による太陽電池用均一径シリコン球の製造およびその結晶性制御

球状シリコン太陽電池に供するための金属シリコン粒子を製造するための技術開発を行った。溶融金属をノズルより滴下させて液柱が液滴に分断し,落下中に凝固させることで金属粒子が得られる。等しいサイズの粒子を製造するためには,液柱を等間隔で分断することと,落下中の液滴が互いに衝突しないことが重要である。本研究では,溶融金属の液柱の周囲に配置した高周波コイルに間欠的に交流電流を印加することにより,液柱に一定間隔でピンチ力を作用させ,液柱を等間隔で分断することに成功した。さらに液柱分断時に高電圧を印加することにより液滴を帯電させ,静電反発力により落下中の液滴同士の合体を防止する技術を開発した。今年度は、ジェット分断による液滴生成を高電場中で行うことにより、液滴を帯電させて滴同士の合体を防止する効果の検証を目的とした試験を行った。研究協力者であるネクストソーラー株式会社所有の装置に高電圧印加機構を新たに組み込んで、溶融シリコンにおける高温試験を行った。シリコンを溶融させるのに必要な高温状態では、絶縁材料の絶縁特性を維持することが難しく、また雰囲気ガスも容易に放電してしまう。高電圧印加をどのような機構で行うのか、プラズマや高電圧電源の専門家の意見を参考にしつつ、検討を行った。その結果、電気的な絶縁を担保すべき部材は高温部から十分に離し水冷するなどして低温(少なくとも200°C以下)を維持すること、電圧印加用の電極間の距離をできるだけ確保することなどの対応策が考案された。これらの対応策を実施した結果、溶融シリコンジェットに対して、2.2kVの高電圧を安定して印加できるようになり、シリコン滴の合体頻度を半分程度まで低減させることに成功した。また、回収した凝固シリコン滴の歩留まりも1.52倍程度改善している。一方で、液同士の合体を完全に防止するにはより高い電圧が必要であるが、今回の装置では2.2kVが印加可能な最大電圧であり、2.2kV以上の電圧を印加すると電気的な絶縁が破れてしまい実験が継続できなかった。電圧印加機構を後から追加したことによる装置的な制約があり、現有装置を用いてこれ以上改善することは困難である。今年度の研究で得られた知見を生かして、現在、電圧印加機構を予め組み込んだ装置を設計中である。一昨年度までの研究により,溶融金属を高電場中で分断させることにより液滴を帯電させ,液滴間に作用する静電反発力によって液滴の落下中における合体を防止できることが実験的に明らかにされている。溶融シリコンのジェットに2.2kVの高電圧を印加し,液滴分断試験を行ったところ,落下中の液滴の合体頻度を半減させることに成功した。しかし現有の装置ではこれ以上の電圧を印加することが困難であり,かつ,どの程度の電圧を印加すれば十分な合体防止効果が得られるか不明であったため,電圧印加による合体防止効果を予測するためのモデルが必要となった。そこで平成26年度は,液滴の合体防止効果を予測する理論モデルの構築と,低温系実験による検証を行った。低温系実験においては,水・ガリウムなどを用いた。液滴の帯電量の評価にはBrandenbergerらによる予測式を用い,実測値と比較・検討したところ,十分な精度で予測できることがわかった。また,静電反発力による位置エネルギーと相対速度による運動エネルギーを用いて,液滴の合体に関する予測モデルを構築し,実験結果を整理したところ,ある帯電量がある閾値を超えたところで,合体が完全に防止できることが明らかにされた。今後は他の流体や実験条件の元で同様の実験を行い,より幅広い条件下においても,本モデルが妥当であるかどうかを検証していく。また,溶融シリコンを用いた場合の設計指針を提案していく。本研究は,球状シリコン太陽電池に供するための均一なシリコン金属球を,高い生産性で製造する方法に関するものである。溶融金属の液柱ジェットを鉛直下向きに噴出すると,液界面の擾乱が発達することによりジェットが液滴に分断する。本研究においては,低融点金属であるガリウムを使ってモデル実験を行い,液柱ジェットの周囲に高周波誘導コイルを配置し,間欠的に交流電流を流すことにより,一定周期の擾乱を発生させ,液滴を均一に分断することに成功した。さらに,このジェット分断に関する数値計算を行い,誘導された電磁力によってジェットが効果的に分断されていることが明らかにされた。一方で溶融金属の液滴は,凝固するまでの落下中に互いに衝突してしまうことがわかった。これを防止するために,高電場を利用する手法を考案した。液柱ジェットに高電圧を印加し,グランドに接続した円筒形電極内にて分断させると,液滴を帯電させることができる。帯電した液滴同士には静電反発力が作用するため,落下中の液滴同士の合体を防止できることが実験的に確認された。液滴の帯電量の評価には,Brandenburgerらによって提案された理論式を用いた。水,グリセリン水溶液,メタタングステン酸ナトリウム水溶液,ガリウム,水銀など多くの液体を用いて,物性値やノズル径,電極径,印加電圧などを幅広く変えた実験を行い,理論式によって帯電量が十分な精度で予測できることが明らかにされた。さらに合体を防止するために必要な帯電量を評価するモデルを構築した。

静電反発力による位置エネルギーと液滴同士の相対速度による運動エネルギーを比較して,後者が前者を上回った場合に合体が生じると考え,実験データを整理したところ,帯電量がある閾値を超えたときに合体が完全に防止できることが明らかにされた。これらの結果は,溶融シリコンを用いた装置を開発する上の重要な設計指針となる。球状シリコン太陽電池に供するための金属シリコン粒子を製造するための技術開発を行った。溶融金属をノズルより滴下させて液柱が液滴に分断し,落下中に凝固させることで金属粒子が得られる。等しいサイズの粒子を製造するためには,液柱を等間隔で分断することと,落下中の液滴が互いに衝突しないことが重要である。本研究では,溶融金属の液柱の周囲に配置した高周波コイルに間欠的に交流電流を印加することにより,液柱に一定間隔でピンチ力を作用させ,液柱を等間隔で分断することに成功した。さらに液柱分断時に高電圧を印加することにより液滴を帯電させ,静電反発力により落下中の液滴同士の合体を防止する技術を開発した。2014年3月に東北大から香川高専へ異動したことに伴い,装置の搬入出や再セットアップ,動作確認などを行う必要があった。商用周波数が50Hzから60Hzに変わったことに伴い電磁力印加用の高周波誘導炉の出力特性が変化したため,その特性データを再取得した。それらの作業を進めていたため,計画に遅れが生じている。27年度が最終年度であるため、記入しない。金属生産工学引き続き低温系における高電場印加実験を行っていく。印加電圧や電極の径,ジェットの流速をパラメータとし,流体としては水銀や重水による実験を追加することを想定している。得られたデータをまとめて理論モデルの検証を行い,溶融シリコン系での装置の設計指針を検討する。また,溶融金属ジェットに対して電磁力間欠印加と高電圧印加を同時に行うためには,コンセントレータ(電磁力を集中させるためのデバイス。電場印加用の電極を兼用している)形状の最適化をはかる必要がある。電磁場解析と実験を行い,形状の変更により電磁力にどの予定どの影響が現れるのか検討していく。さらに,溶融金属ジェットを用いて電磁力間欠印加と高電圧印加の試験を行い,合体を完全に防止した状態で液滴を生成するための条件を実験的に検証し,これまでに構築したモデルとの比較を行う。平成26年2月末日をもってそれまで勤めていた東北大学を辞し、平成26年3月1日より現任校(香川高専)に異動した。そのため研究環境が変化し、実験装置の解体・移設・再構築、また計算環境の移設などの作業に時間が取られ、当初予定していた計画よりは遅れ気味である。ただし、異動が確定した時点からは、研究協力者(ネクストソーラー株式会社)との共同研究を先取りして優先して行い、異動による研究計画への遅れを最小限にとどめるようにしている。平成26年3月に東北大から香川高専へ異動したことに伴い,当初計画から実験の順序を変更した。先に高温系の実験を行うことを優先し,異動後の平成26年度は主に低温系による高電圧印加実験を行っている。異動先の香川高専には研究遂行に必要な仕様をもつ高速度ビデオカメラがなかったため,平成25年度と平成26年度の予算を合わせて高速度ビデオカメラを購入することにした。当初は400500万円程度の予算を想定していたが,高速度ビデオカメラの性能向上と価格低下が予想以上に進行しており,半額程度の機種でも十分な性能を有していることが分かったため,そちらを購入した。
人口歯根適用のための骨生検による顎骨の骨質および構造の診断に関する研究

1)骨移植による顎骨再建部の治癒経過の検討悪性腫瘍などに対する外科的治療の結果生じた顎骨欠損部へ骨移植による顎骨再建手術を行った症例を研究対象とした。術後6か月から1年後にトレフィンバーを用いて骨生検を行い、EXAKT Cutting-Grinding System(現有)にて非脱灰研磨標本を作製し、検討した。その結果、遊離腸骨移植症例では移植後1年経過しても移植骨は新生骨より完全に置換されていないのに対して、PCBM移植症例では、移植骨は新生骨によって完全に置換され、周囲の骨組織とほぼ同様の所見であることが示された。2)骨移植によるPCBM移植後の治癒経過に関する検討唇顎口蓋裂患者で骨移植により顎裂閉鎖を行った症例を研究対象とした。これらの患者に対し、術後4か月から6か月後の骨生検を行い、病理組織学的に検討した。その結果、移植材の種類などにより治癒経過の違いがあることが明らかになった。人工歯根を適用する部位の骨組織の一部を採取して病理組織学的な検討を行うことにより、骨粗鬆症など骨代謝性疾患の口腔外科領域における病態や骨移植後の治癒過程などを明らかにし、このような患者に対する人工歯根の適用に対する指針を得ることが本研究の目的である。骨移植の治癒過程の解明1)骨移植による顎骨再建部の治癒経過の検討悪性腫瘍などに対する外科的治療の結果生じた顎骨欠損部へ骨移植による顎骨再建手術を行った症例を研究対象とした。
生活習慣病予防のための健康努力の「見える化」による行動変容支援技術の開発

我々は、これまで生活習慣病の予防のための個別対応が可能な行動変容支援技術が集積されたICTを活用したe-wellnessシステムを開発するために中高齢者2000人のデータベースを構築しそれに基づき、疾病リスク、ヘルスリテラシー、身体活動量、摂取エネルギー、住・職環境による行動変容の困難度に応じたセグメンテーションを行い、セグメンテーション毎に応じた最適化アルゴリズムによる運動と食事プログラム作成の自動化システムを開発した。さらに、これらを統合した「e-wellness」を開発し、参加者の健康努力や課題の「見える化」により目標達成をアシストできることを自治体の健康増進プログラムで活用し確認した。我々は、これまでに地域での取り組みにおいて運動が、中高齢者の寝たきりやメタボリックシンドローム予防に効果的であり、これを数年間にわたって継続すると医療費の抑制効果もみられることを示してきた。一方、(1)これらの効果は自分の努力や効果が「見える化」されていると達成しやすい、(2)運動開始したものの、行動変容困難者が1年後で30%前後存在する、(3)これまでの地域での運動実施者の大部分は健康度としては比較的良好以上の対象者であり、健康意識の低い層及び生活習慣病予備軍の参加は少ない実態も明らかとなった。そこで本研究では、長期にわたって運動継続を可能とすると同時に、これまで行動変容が困難であった層でも可能となる運動を生活に取り入れるための行動変容支援技術及び支援システムを開発することを目的として、研究を進めてきた。本年度においては、生活習慣病予防のための個別対応が可能な行動変容支援技術が集積されたe-wellnessシステム開発を試みた。具体的には、40歳代から70歳代の中高齢者2000人のデータベースを構築した。これらのデータベースには、メタボリックシンドロームなどの生活習慣病リスク、身体活動量、摂取エネルギーデータなどが含まれている。さらに、本研究では、健康意識の低い層の参加も促すために医学的リスクのみで個人に適したプログラムを提供するのではなく、科学的に個人の健康行動に大きく影響する要因を抽出し、健康行動を促す複数の要因から数理計画(整数計画法)に基づくその人に最も適した組み合わせの最適化プログラムを提供すること、及び個人の状況に合わせた内容とタイミングで「健康情報を見える化」することにより行動変容をうまく達成させ、それを長期にわたって継続できるような全国どこでも支援できる人間行動支援技術を中核としたe-wellnessシステムを開発することを目標としている。そのため、本年度においては、医学的なデータに加えてヘルスリテラシー、ソーシャルキャピタル、本人の生活満足度を達成するためのニーズ、および住・職環境などの社会学的なデータベースも合わせてデータベースを構築したのは、健康意識の低い層の行動変容をうまく達成させるため、生活行動の課題が何であるかその情報を「見える化」することが可能となる。我々は、これまでに地域での取り組みにおいて日常生活における身体活動や運動の実施が、中高齢者の寝たきりやメタボリックシンドローム予防に効果的であり、これを数年間にわたって継続すると医療費の抑制効果もみられることを示してきた。一方、1これらの効果は自分の努力や効果が「見える化」されていると達成しやすい、2運動開始したものの、継続できないなど行動変容困難者が1年後で30%前後存在する、3これまでの地域での運動実施者の大部分は健康度としては比較的良好な者であり、健康意識の低い層の参加は少ない実態も明らかとなった。本年度においては、個人に適した最適化プログラムを提供するために、運動と食事指導を中心とした保健指導プログラムが自動的に作成されるアルゴリズムを搭載した行動変容知能化エンジンを開発した。また、セグメンテーションされたデータ及び高機能歩数計を通じて収集される日々データに基づき知能化エンジンが自動的に感知し、目標達成に反する行動が認識された場合には、生活行動の課題が何であるかその情報を「見える化」し、対象者の携帯メールに、「気づき」の内容及び修正されたプログラムが、自動的に発信されるシステムの開発まで至っている。とくに、25年度においては、介入実験を中心とし、これらの知能化エンジンによる自動プログラム発信システムの検証を行った。我々は、これまで地域での取り組みにおいて運動の実施が、中高齢者の寝たきりやメタボリックシンドローム予防に効果的であり、これを数年間にわたって継続すると医療費の抑制効果もみられることを示してきた。一方、1これらの効果は自分の努力や効果が「見える化」されていると達成しやすい、2運動開始したものの、継続できないなど行動変容困難者が1年後で30%前後存在する、3これまでの運動実施者の大部分は健康度が比較的良好以上の対象者であり、健康意識の低い層及び生活習慣病予備軍の参加は少ない実態も明らかとなった。

そこで本研究では、長期にわたって運動継続を可能とすると同時に、これまで行動変容が困難であった層でも可能となる運動を生活に取り入れるための行動変容支援技術及び支援システムを開発することを目的として、研究を進めてきた。本年度においては、個々状態のセグメンテーションから、数理計画(整数計画法)に基づく個人に適した組み合わせ最適化プログラムを提供するために、運動と食事指導を中心とした保健指導プログラムが自動的に作成されるアルゴリズムを搭載した行動変容知能化エンジンを開発した。また、セグメンテーションされたデータ及び高機能歩数計を通じて収集される日々データに基づき知能化エンジンが自動的に感知し、目標達成に反する行動が認識された場合には、生活行動の課題が何であるかその情報を「見える化」し、対象者の携帯メールに、「気づき」の内容及び修正されたプログラムが、自動的に発信されるシステムの開発まで至っており、健康意識の低い層の行動変容をうまく達成させることが可能となった。25年度においては、介入実験により知能化エンジンによる自動プログラム発信システムの検証を行うことを目標としている。我々は、これまで生活習慣病予防のための個別対応が可能な行動変容支援技術が集積されたICTを活用したe-wellnessシステムを開発するために、1.中高齢者2000人のデータベースを構築し、疾病リスク、ヘルスリテラシー、身体活動量、摂取エネルギー、および住・職環境による行動変容の困難性に基づき、高度統計法である数理計画法を用いて、行動変容の困難度に応じたセグメンテーションを行った。さらに、2.分類されたセグメンテーション毎に応じた最適化アルゴニズムによる運動と食事プログラム作成の自動化システム(行動変容知能化エンジン)を、介入研究に基づき開発することに成功した。本年度においては、最終的に1.と2.の統合システム機能が搭載された生活習慣病予防のための『e-wellnessシステム』を用いて、6ヶ月毎に総合評価がなされ、上記システムでも依然として目標が達成されない対象者に対して、スタート時の個人のデータベースに6ヶ月間の収集された日々データ、ヘルスリテラシーなどの社会科学的データを加えて、失敗要因を特定化、及びそれを基に改善されるプログラム作成アルゴリズムをそれぞれ開発し、最終的に実用化可能なシステムにするためにICT基盤行動変容技術であるe-wellnessシステムを用いたセグメンテーション別における日々の行動変容状態の「見える化」が生活習慣病のリスク因子に与える影響について1年間にわたって介入し、システムの有効性を検証した。さらに参加者の中でも1.基準値を達成できた人は経過を追従、2.効果は得られたが基準値には到達していない人はプログラムを継続・改善、3.効果が得られなかった人は介入方法を改善することにより健康に対する行動変容意識が薄い層でもより継続的に参加することが可能であった。さらに、本研究フィールドである自治体での本システム利用者では、一人当たり年間約10万円の医療経済的効果が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。応用健康科学26年度が最終年度であるため、記入しない。
食物受け入れ能に及ぼす脳腸相関因子の機能的インタラクションの解明

私のこれまでの研究で摂食促進作用をもつオレキシンA及び摂食抑制作用をもつグルカゴン様ペプチド1の両方ともが、食物受け入れに関与する嚥下反射に抑制作用をもつことを明らかとしていた。平成30年度に行った研究では、オレキシンAがもつ嚥下反射の抑制作用に及ぼすグルカゴン様ペプチド1の作用を確認した。グルカゴン様ペプチド1による前処置でオレキシンAの嚥下反射抑制効果が減弱することが明らかとなった。また、グルカゴン様ペプチド1の拮抗薬の前処置で、嚥下に効果をもたない微量のオレキシンA投与で嚥下反射の抑制作用が出現することも明らかとなった。これらから、嚥下反射において、摂食促進物質の効果を摂食抑制物質が押さえる相互作用が存在することが明らかとなった。本研究課題で胃の食物受け入れに及ぼす摂食調節ペプチドの相互作用を明らかにする実験をも計画している。平成30年度の計画はこの準備段階と位置づけ研究を行った。上喉頭神経に適応する刺激電極を作成し、これを用いて胃近位部の弛緩が生じることが明らかとなったので、今後本実験系を用いて脳腸相関因子である摂食関連物質の相互作用を検討する。また胃の弛緩が起こると摂食量、なかでも1回あたりの摂餌量(meal size)が変化することが考えられる。摂餌量を経時的に計測できる装置を用いてmeal sizeを測定する準備を行った。その結果、12時間明期、12時間暗期の条件では暗期に大部分の摂食を行い、暗期の間の食事回数及び、1回あたりの平均摂餌量(meal size)のおおよその値を確認することが出来た。これらの値を対照として、平成31年度以降は摂食調節ペプチドおよびその拮抗薬投与の、平均摂餌回数・平均摂餌量に及ぼす効果を測定する。研究実績の概要に記載したように、食物受け入れ能に関する嚥下反射においては脳腸相関因子の相互作用が明らかになっている。また胃の食物受け入れ能に関しては、平成30年度は今後の研究の準備段階と位置づけており、平成31年度以降研究を遂行できる準備が整った。食物受け入れ能に関する脳腸相関因子の相互作用のうち嚥下反射については計画以上に進展している。平成31年度以降は胃の食物受け入れのための弛緩及びその結果生じる1回摂餌量におよぼす脳腸相関因子の相互作用を検討する。また、上喉頭神経刺激を用いて胃弛緩を観察するので、上喉頭神経求心性神経の延髄内での働きを明らかにするために、組織学的手法を用いた研究を加味する予定である。研究は概ね順調に進展しているが、その結果の論文執筆にやや遅れが生じ、英文校閲料、投稿料、印刷料等の支出が予定と相違したため繰越金が生じた。

平成31年度は論文執筆を行い、これらを使用する予定である。小澤裕太、峯村康平、辰田昌洋、小橋基、京相雅樹、島谷祐一体内埋め込み型医療機器向け磁場共振結合型無線電力伝送システム用同調回路の設計第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会抄録集P489 - 492 (2018) (SI2018優秀講演賞受賞、平成31年3月5日)
細胞接着とシグナル伝達に関わるERMファミリーとMab21の構造化学的解析

l細胞接着・細胞膜裏打ちに機能するERMファミリー分子(エズリン、ラディキシン、モエシン(ERM))蛋白質の構造解析と、細胞内シグナル伝達における制御機構。及び、新規神経特異的アクチン結合蛋白質Clinpin Cを中心とした、WD40ドメインの生理学的機能解析と3次元構造解析。ERM分子群はリン酸化、脱リン酸化状態で構造変化を取り、また、様々な細胞内シグナル伝達分子と結合し機能している。このうち特にラディキシンの全長、及びドメインのバキュロウィルスによる発現系に成功しており、その電子顕微鏡観察による構造解析を進めつつある。また、この過程で新規アクチン結合蛋白質Clipin Cを同定できた。この分子は、神経特異的な、アクチン結合蛋白でその組織・細胞内分布と結合分子の同定を行った。結果、神経の軸策伸長、神経細胞移動に関わり、さらには細胞内小胞輸送にも関わる可能性を示唆できた。この分子内に存在するWD40ドメインは、従来、G蛋白質や様々な分子内に見られ分子間結合に関与する領域として知られるが、実際にClipin Cでも細胞基質間接着裏打ち分子のVinculinやsmall G蛋白質標的分子との結合が見られることを示した。このWD40領域を中心とした構造解析を進めるための大量発現系を構築した。2 Mab21分子の分子機能と構造化学的解析。我々が新たに同定したマウスMab21分子は、Hox転写因子の制御下で形態形成に関与する分子であると考えられ、実際、線虫において生殖感覚器形成に関与することが遺伝的に示されてきた。しかし、その分子機能は不明である上に、既知の分子群との相同性も全くみられない。今年度、この分子の詳細な組織局在と核移行のメカニズム及びその機能領域に関して解析を行った。また、構造解析のためのバキュロウイルスによる発現系に成功するとともに、この分子でカイコ多角体病ウイルスによる更なる発現系(3)を確立することができた。3構造解析のためのカイコ多角体病ウイルスを用いた多量発現系の確立。主としてMab21を用いて、バキュロウイルス系よりも強力なカイコ多角体病ウイルス(BmNPV)による蛋白質多量発現系を確立した。さらにAcMNPVプロモーター系への改良により、さらに効率の良いMab21蛋白質の多量発現に成功するとともに、ClipinCのWD40ドメインのような発現が困難であった分子の多量発現にも成功した。
フィリピンソフトウエア産業の成長と中小企業の競争力強化の相互連関に関する研究

本研究ではフィリピン・ソフトウエア産業の成長のために、国内中小企業のIT化の促進によるソフトウエアの国内需要の掘り起こし、その結果による中小企業の競争力強化という相乗効果による経済発展の可能性を追求した。しかし、現実にはIT化による中小企業の発展という方向よりも、サイバー・コリドールの全国展開による波及効果によって消費関連の様々な中小企業の発展の可能性が生じている。この消費関連の中小企業向け需要の創出と中小企業の成長が、EコマースのようなIT需要、経営効率化のためのIT化へと繋がっていく可能性が生まれている。(1)平成18年度は日本の中小企業のIT化の進展状況について基礎的文献の収集に努めた。日本の中小企業は課題として、IT化による経営効率化、マーケティングの革新等を掲げているが、IT化への資金配分は限られている。他方、日本の中小のソフトウエア企業の多くは、元請けの大手のソフトウエア企業の2次下請け、3次下請けの仕事をし、厳しい価格切り下げ要求を受けて中国、フィリピン、ベトナム等へのアウトソーシングに乗り出している。しかし、国内中小企業との取引については、積極的な取り組みが少ない。中小ソフトウエア企業への聞き取りによれば、支払いの問題、発注の仕方等多くの難しい問題があると言う。(2)他方フィリピンの状況は日本とはかなり異なる。平成18年度では、フィリピンにおける中小企業の発展支援のための政府や外国からの援助プログラムについての文献収集に努め、それらが中小企業におけるIT化をいかに位置づけているかを調べた。それによると個別の中小企業内におけるIT化の推進を課題として掲げるよりは、公的セクターの中小企業支援策にITを積極的に活用するというスタンスであることが判明した。フィリピンの中小企業は日本と比べて規模も小さく、技術レベルの低い企業が圧倒的に多い。IT化による経営改善の前に取り組まなければならない基本的な経営改善、技術改善の課題が多い。フィリピンの中小のソフトウエア開発企業も海外からのアウトソーシングの仕事を優先している。(3)このよう状況にあって、フィリピンのソフトウエア産業の発展と中小企業の競争力強化の相互連関を探る本研究の今後の方向として、中小企業が多く参加している業界団体(例えば家具、食品加工、装飾品、アパレル等)に対して、公的支援(フィリピン政府、地方政府の支援や外国援助等)という方法で、フィリピンITソフト産業の利用によって何が出来るかについて、その可能性と実現性について研究することが1つの重要な方向になると考えられる。1.昨年度に引き続き、日本の中小企業のIT化に対する諸支援策と進展状況について、中小企業庁、経済産業省、情報処理推進機構等の諸支援策とその成果について具体的検討を行った。2.フィリピンの中小企業の経営強化とIT化を明らかにするため、DTI(貿易産業省)のSME Development Plan 2004-2010(SMEDP)の進展状況とそこでのIT化の位置づけについて調べた。DTIはHPを通して中小企業の振興策として一村一品運動の推進、中小企業むけのポータルサイトの開催、全国各地にキャラバン隊を送る等の諸活動を行っている。日本政府はSMEDPの作成に協力し、その際IT化の必要性を指摘しているが、協力の重点は物づくりにある。他方ドイツ政府の支援では中小企業のIT化については日本政府より高い優先度が与えられている。ただSMEDPは2007年度まではパイロットプロジェクトの実施段階であり、2008年以降全国的展開が計画されているため、SME D PにおけるIT化の評価についてもう少し待つ必要がある。3.フィリピンのソフトウエア産業の成長はコールセンターやBPO産業の高い成長率(年率4050%)に及ばないものの、それでも30%ぐらいの成長率を示している。しかしその成長の源泉の大半は外国市場であり、国内需要、特に中小企業の需要発掘という点では進展を見せていない。国連やOECD等が欧米と途上国の中小企業におけるE-コマースの実態について調査したレポートでも、途上国、特にフィリピンにおける中小企業のEコマースはまだ端緒についたばかりで、発展のための条件整備が不可欠である。4.フィリピン政府、ICT業界団体が現在最重要視しているのは海外需要向けのコールセンターやBPO事業の拡大であり、内需の掘り起こし、中小ITソフトウエア企業の支援は優先度が低い。(1)フィリピンITソフトウエア産業の生長率はここ数年、コールセンターやBPOの高い成長率(年成長率4050%:収入ベース)と比較すると30%程度(収入ベース)であったが、2008年になるとITソフトウエア部門の成長率(収入ベース)は42%と高い成長率を示す(BPAP資料)。ITソフトウエア業界からのインタビューでもITソフトウエア産業の好調、また日本からの問い合わせや視察も増えているということであった。ITソフトウエア産業の高成長の主要な要因は欧米、特に米国からのオフショアリングの増加であり、国内産業からの需要は依然弱い。(2)本研究テーマとして、フィリピンのITソフトウエア産業のより一層の生長のために、国内中小企業のIT化の促進によるITソフトウエアの国内需要の掘り起こし、その結果による国内中小企業の競争力強化という、相乗効果による経済発展の可能性を追求した。

しかし現実の展開は違った方向から生じつつある。0&0産業と零細・中小企業の発展のリンクは中小企業のIT化によるよりも、フィリピン全土へのサイバーサービス・コリドール(New Wave City)計画の急速な展開、その波及効果による、地方の零細・中小企業への需要創出(食糧・衣料・住居・交通等関連等々)の方が大きい。(3)DTI(貿易産業省)のSMEDP2004-2010の進展状況は当初の計画通りには進んでいない。国内全土の零細・中小企業の成長促進・発展はアロヨ政権の「中期開発計画」の主要な課題であるが、IT化による中小企業の発展という発展図式よりはサイバーサービス・コリドールの全国展開による波及効果によって消費関連の様々な中小企業の発展の可能性が生じつつある。ただこのような消費関連の零細・中小企業向け需要の創出、それによる中小企業の成長がEコマースのようなIT需要、経営効率化のためのIT化へと繋がっていく可能性は残されている。
キ-ブロック理論の現実大型岩盤斜面への応用

大型岩盤斜面の力学的性質とその挙動,特に斜面の安定性に係わる事柄を検討するに当っては,その事項が系における微小変形問題か大変形問題であるかをまず考慮する必要がある。前者については物理量の連続性を仮定して広域的な岩盤構造モデルを対象としてFEMやBEMに代表される連続体力学的アプロ-チが有効である。これは将来の安定した斜面形態の模索に役立つ。しかし,そのようにして出現した斜面の表面には潜在的に大小多数の節理や断層等の不連続面が存在し,その幾何学的な分布によっては抜け出し可能の岩塊(キ-ブロック)も存在する。このような大は高さが数十メ-トルにも及ぶキ-ブロックが抜け出せば斜面の大崩落に繋がることは明らかである。この研究はSHIらが提晶したブロック理論(1982)を現実の大型岩盤斜面に適用して,大崩壊に繋がるおそれのある不連面で囲まれた抜け出し可能のくさび状岩塊を位相幾何学の立場から探索し,極限平衡解析を行い岩塊の安定性を推定しようとしたもである。2年前に奥多摩工業(株)天租山探掘所の大型岩盤斜面を対象として自主的に行った研究経験を基にして,キ-ブロック抽出の手順を確立すべく,本補助金で武甲鉱業(株)武甲鉱山と鋼管鉱業(株)芳井鉱山で実地に斜面に存在する節理の長さ,走向,傾斜の測定を行った。そして節理面の空間座標に変換してその方向を確定し,精密な斜面の平面図と対比して閉領域を抽出するという手順を一応確立した。そのキ-ブロックが実際に抜け出すかどうかは,不連続面の摩擦など未知のパラメ-タが多く今回はそこまでは手が及ばなかった。武甲鉱山の斜面にはキ-ブロックは存在せず,芳井鉱山では測定計画区域の2/3は危険なため計測できなかったが測定した1/3のデ-タを分析して確率論的な立場から節理を発生させ,キ-ブロックの存在性を確めた。
プロテア-ゼ感受性変異を応用したセンダイウィルス弱毒生ワクチンの実用化

1.センダイウイルスMVC株のトリプシン抵抗性変異株の作製:我々および他の研究者の成績より、キモトリプシンあるいはエラスタ-ゼ感受性変異株は、トリプシン抵抗性を併せ持つことの多いことが明らかにされている。従って本研究では、キモトリプシンあるいはエラスタ-ゼ存在下でMVC株を培養し、それぞれの酵素感受性変異株の作製を試みた。また、変異誘発を目的として、ウイルスの亜硝酸ナトリウム処理あるいは紫外線照射を併用する実験も行なった。(1)紫外線照射したMVC株を、エラスタ-ゼ存在下でLLC-MK_2細胞を用いて培養すると、4株のエラスタ-ゼ感受性トリプシン抵抗性変異株(E-UV1,2,3および4)が得られた。(2)変異誘発処理を加えなかった場合には、エラスタ-ゼ感受性変異株は得られなかった。(3)キモトリプシン感受性変異株は、変異誘発処理を行なわない場合にも得ることができたが、それらはトリプシン抵抗性ではなかった。2.上記のエラスタ-ゼ感受性トリプシン抵抗性変異株(E-UV1および2)について、弱毒生ワクチンとしての有用性の検討を行なった。(1)E-UV1株およびE-UV2株を3週令マウスに経鼻接種し、体重増加曲線を指標にして病原性について調べたところ、両株とも、元来弱毒株である親株MVC株よりさらに弱毒化されていることがわかった。(2)E-UV2株をマウスに経鼻接種すると16HIU/mlの抗センダイウイルス抗体が誘導された。この抗体価は、親株MVC株により誘導される抗体価とほぼ同じであった。(3)E-UV1株およびE-UV2株が強毒株のチャレンジに対し感染防御能を誘導することが予備実験で認められた。現在、詳細な解析を継続している。
反復感染応答におけるメモリーCD8陽性T細胞集団の老化と維持機構に関する研究

様々なサブセットから構成される抗原特異的CTLを、感染応答の回数によって分類する新しい視点から、細胞性免疫記憶の老化現象を解析し、抗原特異的CTL応答の維持機構を解明することを目的とした。樹立したmemory CTL老化モデル用いてnaive CD8、一次、二次memory CTLを分取し、包括的遺伝子発現解析を行った。反復感染応答によるmemory CTLの老化現象は、慢性感染症時に見られるexhaustionとは異なる状態であると推察された。(1)基本モデルの樹立方法本研究では、同一病原体(抗原)の反復感染において抗原特異的CTLが感染(抗原)刺激を受けた回数を明確に区別するために、コンジェニックマーカーで区別できるT細胞受容体トランスジェニック(TCR Tg)細胞を養子移入して、レシピエントマウスに抗原を発現する遺伝子組換え感染因子を接種して免疫応答の解析を行う。具体的には、卵白アルブミン(OVA)特異的TCR TgであるOT-Iマウスから脾細胞を分離調整し野生型マウスに養子移入する。養子移入した翌日にOVA発現組換えリステリア菌(LM-OVA)を尾静注して免疫後40-50目以上経過してメモリー期にいたったところで、マウス脾細胞からコンジェニックマーカー(Ly5.1)を用いてmemory CTLのみ分離した。分離したmemory CTLは一部を次のレシピエントマウスに養子移入し、翌日にLM-OVAを感染させた。この養子移入と感染刺激を連続して繰り返すことにより、1回感染応答を経験した一次memory CTL、2回経験した二次memory CTL、3回経験した三次memory CTLを樹立した。老化したmemory CTLを養子移入する際に、若いmemory CTLを少量混合し、次の感染刺激を加えた際に若いmemory CTLが老化したmemory CTLを凌駕する状態を作出した。これにより分裂応答能が減弱した老化memory CTLを安定的に作出し、種々の解析が可能なモデルを作成した。(2)遺伝子発現解析によるmemoryCTL老化現象の解析(新規マーカーの探索を含む)1.遺伝子発現解析によるmemory CTL老化現象の解析前年度に樹立したmemory CTL老化モデル用いてnaive CD8一次、二次memory CTLを分取し、次世代DNAシークエンサーと研究代表者が所属する東京大学分子予防医学研究室にて開発されたSAGE(Serial Analysis of Gene Expression)法(Nature Biotechnology, 2004)を用いて、包括的遺伝子発現解析を行った。各ライブラリーから300万タグ以上の遺伝子発現断片を解析し比較したところ、合計で12090種の遺伝子が検出された。このうち一次memoryと二次memoryを比較すると、二次memoryで二倍以上発現が増加したのは1303個、二倍以上低下したのは976個であった。慢性感染症時などに発現が亢進するPD-1やCTLA-4などの抑制性受容体は二次memoryでは増加を認めなかったが、p21やKLRG-1などの老化関連遺伝子の発現が増加していた。このため、反復感染応答によるmemory CTLの老化現象は、慢性感染症時に見られるexhaustionとは異なる状態であると推察された。2.一次memoryと二次memoryの細胞免疫学的解析一次メモリーではCD62LhiCCR7hiのいわゆるセントラルメモリー(TCM)様であり、二次および三次メモリーではCD62LloCCR710のエフェクターメモリー(TEM)様であった。またその他のCTL表面マーカーであるCD127やKLRG-1、IFNgとTNFとIL-2を指標にしたサイトカイン産生能などと組み合わせて判断しても、一次メモリーはTCM、二次メモリー以降はTEM指向が強かった。同一個体内で異なる抗原経験回数のmemory CTLの次感染応答(分裂能)を競合的環境下で解析すると、一次メモリーはnaiveと同等の分裂能を示すが、二次・三次と進むに従って分裂予備能が低下し、より若いmemory CTLによって置換されることが確認された。