hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化ストレス適応応答のシグナル伝達機構の解明

酸化ストレス適応応答の2次メッセンジャーである8-nitro-cGMPの特異的で高感度な定量法を確立し、8-nitro-cGMPの生成にミトコンドリアおよびNADPHオキシダーゼが関わることを明らかにした。酸化ストレス適応応答のメカニズムとして、8-nitro-cGMPによるKeap1の翻訳後修飾(S-グアニル化)とそれに伴うNrf2の活性化および抗酸化蛋白質群の発現誘導が関与することを明らかにした。最近、研究代表者らは、酸化ストレス適応応答の2次メッセンジャーとして8-nitro-cGMPが生成することを明らかにした。さらに、8-nitro-cGMPが新規蛋白質翻訳後修飾(S-グアニル化)を起こすことを明らかにし、転写因子Nrf2の活性調節因子であるKeap1が、生体内においてS-グアニル化を受ける主要な蛋白質であることを見出した。本研究では、8-nitro-cGMPによるKeap1/Nrf2転写系の制御機構を明らかにし、酸化ストレス適応応答の分子基盤を解明することを目的とする。本年度は、C6ラットグリオーマ細胞を用いて、一酸化窒素(NO)の産生に伴った8-nitro-cGMPの生成の解析と、転写調節因子Keap1の8-nitro-cGMPによる活性制御のメカニズムの解析を行った。NO放出試薬処理や誘導型NO合成酵素の発現誘導刺激を行なったC6細胞では、NOの生成に依存して著明な8-nitro-cGMPの生成が観察され、それに伴いKeap1のS-グアニル化の増加が見られた。Keap1のS-グアニル化に伴い、Nrf2の活性化とヘムオキシゲナーゼ-1などの細胞保護酵素群の発現増加が観察された。8-nitro-cGMPで処理をした細胞では、過酸化水素による細胞死が顕著に抑制され、8-nitro-cGMPが細胞保護作用を有することが示された。さらに1質量分析により、NO放出試薬処理細胞ではKeap1の特定のシステイン残基がS-グアニル化を受けていることを明らかにした。以上の結果より、Keap1のS-グアニル化が酸化ストレス適応応答の重要なシグナル経路であることが示された。今回S-グアニル化を受けることを特定したKeap1のシステイン残基の機能的役割の解析を進めることで、酸化ストレス適応応答の分子基盤の解明に向けた重要な知見が得られるものと考えられる。8-Nitro-cGMPの定量解析法として、安定同位体で標識した8-nitro-cGMPを合成し、それを内部標準として用いる新しい液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法を開発した。この方法により、細胞内に生成する8-nitro-cGMPを解析した結果、例えば、誘導型NO合成酵素を発現するように刺激したグリオーマ細胞では、40microMを超える8-nitro-cGMPの生成が明らかとなった。また、8-nitro-cGMPの生合成は、可溶性グアニル酸シクラーゼ阻害剤で顕著に抑制された。さらに、試験管内で8-nitro-GTPと可溶性グアニル酸シクラーゼを反応させると、8-nitro-cGMPの生成が見られた。以上の結果より、細胞内において、GTPのニトロ化を介した8-nitro-cGMPの生成が起こり、その後、可溶性グアニル酸シクラーゼの作用によって8-nitro-cGMPが生成している可能性が示唆された。研究代表者らは最近、生体内での活性酸素と一酸化窒素(NO)の生成によりニトロ化環状ヌクレオチドである8-nitro-cGMPが生成し、酸化ストレス適応応答の2次メッセンジャーとして機能していることを明らかにした。さらに、8-nitro-cGMPがユニークな蛋白質翻訳後修飾(S-グアニル化)を起こすことを明らかにし、転写因子Nrf2の活性調節因子であるKeap1が、生体内においてS-グアニル化を受ける主要な蛋白質であることを見出した。これまでに、8-nitro-cGMPの特異的かつ高感度な定量法(安定同位体希釈法-質量分析法)を確立し、誘導型NO合成酵素の発現誘導刺激(リポ多糖と炎症性サイトカイン)を行ったC6ラットグリオーマ細胞において、40microMを超える8-nitro-cGMPが生成することを明らかにした。さらに、この8-nitro-cGMPの生成に伴いKeap1のS-

グアニル化が著明に増加し、Nrf2の活性化とヘムオキシゲナーゼ-1などの抗酸化酵素群の発現増加が観察された。本年度は、8-nitro-cGMPの生成メカニズムについて活性酸素産生機構に関するさらに詳細な解析を行った。その結果、上記の刺激をした細胞において、NADPHオキシダーゼとミトコンドリアに由来する活性酸素が8-nitro-cGMPの生成に重要な役割を果たしていることが明らかになった。これらのことから、8-nitro-cGMPは、活性酸素とNOの2次メッセンジャーとして、Keap1のS-グアニル化を介した酸化ストレスに対する適応応答において重要な役割を果たしていることが示された。
ミエロイド系細胞を介した口腔癌の浸潤促進機序の解明と新規標的化治療の開発

口腔扁平上皮癌は浸潤性が強く、また発生部位の解剖学的特徴から比較的早期に周囲組織に進展するものが多い。このため、癌の根治性から、口腔機能が大きく損なわれることもしばしばで、患者のQOLの面から問題となり、口腔の機能温存に資する新規治療法が求められる。本研究では、より効果的な新規治療標的を探るべく、口腔扁平上皮癌の浸潤機序の一端を、担癌宿主ならびに腫瘍局所において著しく集簇し、担癌宿主における免疫抑制機序に強く影響していることが知られているミエロイド系細胞を介した癌細胞の浸潤機序について解明し、その標的化治療を開発することを目的とした。その結果、本研究では、シンジェニックのマウス口腔癌モデルを用いた解析によって、腫瘍組織において著しく集簇する骨髄由来免疫抑制性細胞であるMDSCが、破骨細胞への分化能が極めて高いことを明らかとした。口腔癌のマウスモデルを用いた解析によって、腫瘍組織で著しく集簇する骨髄由来免疫抑制細胞が、口腔癌の顎骨浸潤過程において重要な役割を果たす破骨細胞へと分化する能力が極めて高いことを見いだしたことより、これらの細胞種に対する標的化研究へと発展が可能となった。腫瘍間質組織において特に癌関連線維芽細胞Cancer associated fibroblast(以下CAF)との関連性、また顎骨浸潤過程において破骨細胞(OC)分化との関連性について注目する。CAFは最近の研究、腫瘍の浸潤への影響に高い関心が寄せられている。しかし、その形質や機能、発生過程については未だに不明な点も多い。申請者らのこれまでの先行研究で、マウス口腔癌を用いた解析で、腫瘍組織内に、そのマーカーの一つされるPDGFR-alpha陽性の細胞がある一定の割合で存在し、さらにCD11b、Gr-1の発現陽性も確認している。一方、顎骨浸潤過程では、前述のようにCD11b陽性前駆細胞からのOC分化が重要であることが示唆されており、CD11b、Gr-1陽性のMDSCが、CAF発生やOC分化の供給源となっている可能性がある。そこで、本研究では、MDSCがCAFやOC前駆細胞となり、腫瘍局所での癌細胞の浸潤に影響しているのではないかという仮説のもと、その機序の解明と標的化治療について探索する。消耗品が当初の予算配分よりも安かったために、残額に関しては、次年度の消耗品費で支出する予定である。
ジーントラップ法による神経変異マウスの作製と表現型解析

ジーントラップ法によりマウスES細胞を標的としたランダムな変異体作製を行い、新たに多数のクローンの変異体ES細胞クローンを単離、凍結した。3'RACE法によりトラップベクターのゲノム上の挿入部位を決定した結果、神経組織で特異的に発現する遺伝子が多数破壊されていることが確認された。また、変異体クローン中で破壊されている未知遺伝子をプローブとして載せたDNAアレイを作製し、発現解析が行われた。2、ジーントラップ法の改良本研究で用いられている新しいジーントラップ法(UPATrap法)では、mRNA上に存在するIRES(internal ribosome entry site)がNMD(Nonsense mediated mRNA decay)を抑制するという原理が応用されている。これにより、標的細胞における遺伝子発現の有無に関わらず遺伝子を破壊することに成功している。しかし、その一方で作製された変異マウスにおいて、IRESの働きにより異常はタンパク質が合成されるという欠点が存在することが明らかになった。NMDの抑制機構について解析した結果、mRNA上の二次構造がNMD抑制に重要であることが判明し、ジーントラップベクター内に使用されているIRESを他の二次構造を形成する配列で代用可能であることを明らかにした。この改良型ベクターを用いることにより、効率的な遺伝子破壊が可能であることが示された。この研究成果については、第20回国際生化学・分子生物学会議(京都2006)においてポスター発表を行っている。ジーントラップ法によりマウスES細胞を標的としたランダムな変異体作製を行い、新たに約1000クローンの変異体ES細胞クローンを単離、凍結した。このうち約400クローンについて、3'RACE法によりトラップベクターのゲノム上の挿入部位を決定した結果、神経組織で特異的に発現する遺伝子が多数破壊されていることが確認された。現在、既に作製されたノックアウトマウス(Gabrr3-/-,Mipol1-/-)の解析と平行し、この手法により新たに得られた変異体クローン由来の神経変異マウスの作製に着手している。全ての真核細胞はNMDと呼ばれるmRNAの品質管理機構を持っており、異常な停止コドンを含むmRNAは、この機構により速やかに分解される。本研究で用いられている新しいジーントラップ法(UPATrap法)を確立する過程において、mRNA上に存在するIRES(internal ribosome entry site)がNMD経路を抑制する、という現象が見出された。NMDの抑制機構を解明するためさらに詳細な解析を行い、mRNA上の二次構造がNMD抑制に重要であることを明らかにした。この現象は、新しいジーントラップ法を開発する上で有用であるだけでなく、NMDの分子機構に関する重要な知見である。この研究成果については、6th Mouse Molecular Genetics Meeting(EMBL Heidelberg 2005)においてポスター発表を行っている。
精子形成不全に糖脂質が深く関与する:遺伝子改変マウスからの分子メカニズムの解明

セミノリピドは哺乳類精巣および脳に特異的に発現している硫酸化糖脂質で、精巣では総糖脂質の90%を占める主要成分である。セミノリピドを欠損する遺伝子ノックアウトマウスでは、精子形成が第一減数分裂を完了する前に停止していることが明らかとなっている。本研究では男性不妊症の原因の9割を占める精子形成不全のメカニズムを解明することを目的として、「セミノリピドが欠損するとなぜ精子形成が停止するのか?」という命題の解明を目指している。細胞膜には膜脂質やシグナル伝達分子が集積して形成されるラフトが存在し、情報伝達に関与することが知られている。セミノリピドはラフトを構成する主要糖脂質の1つであり、構造的にはエーテル型脂質に分類される。近年、リン脂質を含む全てのエーテル型脂質欠損マウスでも、ほぼ同じ時期に精子形成が停止することが報告されている。精細胞の支持細胞であるセルトリ細胞は血液精巣関門(BTB)を形成し、精細胞を隔離して保護するとともに、その分化を制御している。エーテル型脂質欠損マウス精巣では、BTB構成タンパク質の発現が変動していることが見出され、BTBリモデリングにおけるエーテル型脂質の役割が注目されている。BTB構成タンパク質の1つであるclaudin-3について、セミノリピド欠損マウス精巣での発現を解析したところ、エーテル型脂質欠損マウスとは異なる発現変動が見出された。BTBは初期精母細胞の分化に密接に関与しており、セミノリピド欠損マウスにおける精子形成停止はこの時期に一致する。また、BTBタンパク質は細胞膜ラフトと相互作用していることから、セミノリピド欠損がラフト動態を介して精細胞-BTB相互作用の異常をもたらし、精細胞分化停止につながったことが予想される。今後は、BTBの形態や透過性の変化に伴うBTBタンパク質の発現変動を詳細に分析し、精子形成停止に至る分子メカニズムを解明するとともに、関連分子を標的とする男性不妊症の治療法や治療薬開発という、新たな分野への糸口としたい。哺乳類精巣および脳に特異的に発現している硫酸化糖脂質セミノリピドを欠失している遺伝子ノックアウトマウス(CGT KOおよびCST KO)では,精子形成が第一減数分裂を完了する前に停止していることが明らかとなっている。本研究では男性不妊症の原因の9割を占める精子形成不全のメカニズムを解明することを貝的として,「セミノリピドが欠損するとなぜ精子形成が停止するのか?」という命題の解明を目指している。セミノリピドの生合成が始まる前後(7-16日齢)のCGT KOマウス精巣タンパク質の二次元電気泳動像を,同日齢の野生型と比較したところ,野生型と比べて優位に発現が増加しているスポットを見出した。MALDI-TOFMSによるPMF分析の結果,vimentinと同定された。次にリン酸化タンパク質のみの特異的染色法により比較したところ,KOマウスで発現が変動しているスポットが検出された。Vimentinはセルトリ細胞と精細胞の細胞間結合に関与し,細胞間結合の動態は種々のシグナル伝達系により支配されていると考えられている。細胞膜には,膜脂質やシグナル伝達分子が集積して形成されるラフトが存在することが知られており,セミノリピドはラフトを構成する主要糖脂質の1つである。今後は,ラフトタンパク質の登現変動を調べることによりセミノリピドの欠失がラフトや細胞間結合の動態にどのように関わっているか,その分子メカニズムを解明し,糖脂質および関連分子を標的とする男性不妊症の治療法や治療薬開発という、薪たな分野への糸口としていきたい。本研究では男性不妊症の原因の9割を占める精子形成不全のメカニズムを解明することを目的として,「セミノリピドが欠損するとなぜ精子形成が停止するのか?」という命題の解明を目指している。セミノリピドは細胞膜を形成する糖脂質の1つであり、脂質部分を細胞膜に埋め、糖鎖部分を細胞の外に向けた状態で存在していることが知られており、糖鎖部分は細胞外とのコミュニケーションの一端になっていると考えられている。細胞膜には膜脂質やシグナル伝達分子が集積して形成されるラフトが存在することが知られており,セミノリピドはラフトを構成する主要糖脂質の1つである。セミノリピドの生合成が始まる前後(7-16日齢)のマウス精巣は微小でありため、今年度は先ず、純度および収率の高いラフト画分の調製方法の確立を目指すとともに、ラフト脂質およびタンパク質の発現変動の基礎的な分析を行った。今後は,それらを詳細に調べることによりセミノリピドの欠失がラフトの動態にどのように関わっているか,その分子メカニズムを解明し,糖脂質および関連分子を標的とする男性不妊症の治療法や治療薬開発という、新たな分野への糸口としていきたい。

細胞膜には膜脂質やシグナル伝達分子が集積して形成されるラフトが存在し、情報伝達に関与することが知られている。セミノリピドはラフトを構成する主要糖脂質の1つであり、構造的にはエーテル型脂質に分類される。近年、リン脂質を含む全てのエーテル型脂質欠損マウスでも、ほぼ同じ時期に精子形成が停止することが報告されている。精細胞の支持細胞であるセルトリ細胞は血液精巣関門(BTB)を形成し、精細胞を隔離して保護するとともに、その分化を制御している。エーテル型脂質欠損マウス精巣では、BTB構成タンパク質の発現が変動していることが見出され、BTBリモデリングにおけるエーテル型脂質の役割が注目されている。BTB構成タンパク質の1つであるclaudin-3について、セミノリピド欠損マウス精巣での発現を解析したところ、エーテル型脂質欠損マウスとは異なる発現変動が見出された。BTBは初期精母細胞の分化に密接に関与しており、セミノリピド欠損マウスにおける精子形成停止はこの時期に一致する。また、BTBタンパク質は細胞膜ラフトと相互作用していることから、セミノリピド欠損がラフト動態を介して精細胞-BTB相互作用の異常をもたらし、精細胞分化停止につながったことが予想される。今後は、BTBの形態や透過性の変化に伴うBTBタンパク質の発現変動を詳細に分析し、精子形成停止に至る分子メカニズムを解明するとともに、関連分子を標的とする男性不妊症の治療法や治療薬開発という、新たな分野への糸口としたい。
決定論型と確率論型モデリングの融合による新しい待ち行列評価モデルの研究

(1)決定論的モデリング手法システムへの入出力の逆関数表現を使った決定論的性能評価法を提案した。システムやネットワークの性能評価の基礎理論である待ち行列理論はMarkov過程に代表されるような確率論的な枠組みを使用してきた。通常、確率論的な枠組みでの議論は、遅延や廃棄など現象が起こる確率やその統計的性質しか扱うことができない。しかし、現在インターネット上で使われようとしているさまざまなアプリケーション、特に、VoIPやインターネットを使った放送などのストリーミングサービスでは、確定的な性能を評価する必要がある。そこで、入力トラヒックを確定的に表現し、性能評価をおこなう$(\sigma,\rho)$-calculusのような最近決定論的な性能評価の手法が検討され始めている。この研究では、システムの入力や出力の逆関数表現を使うことによって、決定論的にシステムを評価する方法を提案し、特に、複数のフローがFIFO待ち行列システムに入力にされた場合の遅延時間の上限値を評価した。(2)コンピュータウィルスの繁殖のモデル化非線形連立微分方程式(Lotka-Voltera方程式)を導入することにより、決定論的にコンピュータウィルスの繁殖および駆除をモデリングできることを示した。また、これらの様子を定量的に評価することにより、効率的なコンピュータウィルスの撃退手法を提案した。従来、コンピュータウィルスの撃退には、定期的に最新ウィルスの定義ファイルをダウンロードすることが必要であった。しかし、この方法は、Code-redやNimdaのように、1日のうちにネットワーク上に蔓延するような感染力の強いウィルスが現れた場合に、後手に回る可能性が高い。また、Code-redのようなDoS攻撃を装備している場合には、定義ファイルの供給センターが攻撃の対象になり、機能しなくなる可能性がある。本研究では、ウィルスと同じような手順でPCにウィルスを捕食するプレデターを送り込み、これをネットワーク上で増殖させることによってウィルスを撃退する方法とその設計方法を数理生物学的な手法、特にLotka-Voltera方程式を使って解析した。決定論的モデリング手法に、Block renewal processの考え方を導入し、新しいモデリング手法を考案した。(1)決定論的モデリング手法の研究・既存のモデル化手法の調査:VoIPやRealServerなどのストリーミングについて調査した。・新しいモデル化手法の検討:流体型の決定論的モデリング手法について調査した。Fixed pointによる最悪ケースの導出について調査、検討を行った。分布的な考え方とfixed point法による最悪ケースの導出の融合の可能性の検討をおこなった。離散時間モデルにおけるBlock renewal typeの決定論的トラヒック評価法を考案。下記の国際会議にて発表。また、研究室内で閉じたネットワークを構築することにより、上記の調査や検討を行える実験施設を整備した。
第四紀のレーヴィン海流の発達がオーストラリア大陸の乾燥化を促した

第四紀は,日射量変化に対する北半球高緯度の応答(氷床量変化)が全球規模の気候を制御している時代である(氷期-間氷期サイクル).オーストラリア大陸は第四紀を通じて乾燥化していることが知られているが,同オーストラリアモンスーンの弱化をミランコビッチ理論に基づく日射量変化のみで説明することは困難である.そこで本研究では,氷期-間氷期サイクルの海水準変動に起因したインドネシア通過流とレーヴィン海流の流量ならびに組成の変化に注目し,まず,それらがどのようにインド洋東部の海洋環境に作用したのかを高精度に復元する.そして,大陸-海洋相互作用や海陸の熱バランスの変化などの観点から,オーストラリアモンスーンの変動メカニズム(どの変動要素が大きく寄与しているのか)を明らかにすることを目的とする.本研究では,国際深海科学掘削計画(IODP)第356次航海で採取されたオーストラリア西岸沖の浅海性炭酸塩堆積物コア試料のうち,北および南のサイトからそれぞれ1サイトずつ選出し(Site U1460およびU1463),研究を行う.平成30年度は両Site U1460およびU1463コア試料に含まれる有孔虫化石の化学組成分析(炭素・酸素同位体比,Mg/Ca比,ネオジム同位体比など)を高時間分解能(数千年オーダー)で行い,過去約500万年間のオーストラリア西沖を流れるレーヴィン海流の変化とそれに伴う表層水塊の変遷の復元を行った.その結果,同レーヴィン海流および水塊構造がオーストラリア西沖でのテクトニクスおよび氷期-間氷期サイクルに伴う海水準や亜熱帯前線に影響して変化していることを明らかにすることができた.第四紀(過去約258万年間)は,日射量変化に対する北半球高緯度の応答(氷床量変化)が全球規模の気候を制御している時代である(氷期-間氷期サイクル).オーストラリア大陸は第四紀を通じて乾燥化していることが知られているが,同オーストラリアモンスーンの弱化をミランコビッチ理論に基づく日射量変化のみで説明することは困難である.そこで本研究では,氷期-間氷期サイクルの海水準変動に起因したインドネシア通過流とレーヴィン海流の流量ならびに組成の変化に注目し,まず,それらがどのようにインド洋東部の海洋環境に作用したのかを高精度に復元する.そして,大陸-海洋相互作用や海陸の熱バランスの変化などの観点から,オーストラリアモンスーンの変動メカニズム(どの変動要素が大きく寄与しているのか)を明らかにすることを目的とする.本研究では,国際深海科学掘削計画(International Ocean Discovery Program:IODP)第356次航海で採取されたオーストラリア西岸沖の浅海性炭酸塩堆積物コア試料のうち,北および南のサイトからそれぞれ1サイトずつ選出し(Site U1460およびU1463),研究を行う.Site U1463のコア試料からはインドネシア通過流起源の表層流の変化を,Site U1460のコア試料からはレーヴィン海流本体(暖流)の時代変遷を復元できると期待される.平成29年度は主にU1460コア試料に含まれる有孔虫化石の化学組成分析(炭素・酸素同位体比,Mg/Ca比,ネオジム同位体比など)を高時間分解能(数千年オーダー)で行い,過去約500万年間におけるオーストラリア西沖を流れるレーヴィン海流の変化を明らかにすることができた.平成29年度は,オーストラリア西沖より採取された浅海性炭酸塩堆積物コア試料U1460の堆積物中に含まれる有孔虫化石の化学組成分析(炭素・酸素同位体比,Mg/Ca比,ネオジム同位体比など)を高時間分解能(数千年オーダー)で複合的に行い,レーヴィン海流の変動履歴を詳細に描き出すことを目的とした.炭素・酸素同位体比およびMg/Ca比分析用の試料として,浮遊性有孔虫(表層種のGlobigerinoides sacculiferと水温躍層種のNeogloboquadrina dutertrei)および底生有孔虫(Uvigerina spp.)の3種を,ネオジム同位体比分析用の試料として底生有孔虫を拾い出した.拾い出したそれぞれの試料は,分析項目に合わせて,物理的クリーニング(泥などの除去)および化学クリーニング(酸化・還元処理)を行い,測定を行った.G. sacculiferとUvigerina spp.の炭素・酸素同位体比には氷期・間氷期サイクルに伴う変動がみられ,特に前者は明瞭に認められた.よって,生層序年代および両者の酸素同位体層序を組み合わせることで,コア試料に正確な年代軸を入れることができた.一方,Mg/Ca比は予想値よりもかなり高い値を示し,同値を水温の復元に用いることが困難であることが明らかとなった.その原因として,高塩分の間隙水による二次的なドロマイトもしくは塩の結晶が有孔虫の表面に晶出している可能性が考えられる.今後,原因を特定していく必要がある.ネオジム同位体比は,過去約500万年間の長期変化および氷期・間氷期サイクルに伴う最近100万年間の短期的変化を復元することができ,今後,解析を進めることでレーヴィン海流の変遷史を明らかにできると考えられる.第四紀は,日射量変化に対する北半球高緯度の応答(氷床量変化)が全球規模の気候を制御している時代である(氷期-間氷期サイクル).オーストラリア大陸は第四紀を通じて乾燥化していることが知られているが,同オーストラリアモンスーンの弱化をミランコビッチ理論に基づく日射量変化のみで説明することは困難である.

そこで本研究では,氷期-間氷期サイクルの海水準変動に起因したインドネシア通過流とレーヴィン海流の流量ならびに組成の変化に注目し,まず,それらがどのようにインド洋東部の海洋環境に作用したのかを高精度に復元する.そして,大陸-海洋相互作用や海陸の熱バランスの変化などの観点から,オーストラリアモンスーンの変動メカニズム(どの変動要素が大きく寄与しているのか)を明らかにすることを目的とする.本研究では,国際深海科学掘削計画(IODP)第356次航海で採取されたオーストラリア西岸沖の浅海性炭酸塩堆積物コア試料のうち,北および南のサイトからそれぞれ1サイトずつ選出し(Site U1460およびU1463),研究を行う.平成30年度は両Site U1460およびU1463コア試料に含まれる有孔虫化石の化学組成分析(炭素・酸素同位体比,Mg/Ca比,ネオジム同位体比など)を高時間分解能(数千年オーダー)で行い,過去約500万年間のオーストラリア西沖を流れるレーヴィン海流の変化とそれに伴う表層水塊の変遷の復元を行った.その結果,同レーヴィン海流および水塊構造がオーストラリア西沖でのテクトニクスおよび氷期-間氷期サイクルに伴う海水準や亜熱帯前線に影響して変化していることを明らかにすることができた.平成30年度は,引き続き,平成29年度の成果のデータ解析に加え,同オーストラリア西沖より採取された浅海性炭酸塩堆積物コア試料U1463の堆積物中に含まれる有孔虫化石の高時間分解能(数千年オーダー)の化学組成分析(炭素・酸素同位体比,Mg/Ca比,ネオジム同位体比など)と,共同研究者より提供していただく予定の蛍光X線(XRF)分析のデータを統合し,第四紀におけるオーストラリアモンスーンの変動を明らかにすることを目的とする.そして,レーヴィン海流の変遷史を含むインド洋東部の海洋環境変動とオーストラリアモンスーンの変化の関係や両者に含まれる周期性などを明らかにし,大陸-海洋相互作用や海陸の熱バランスの変化などの観点から,どの変動要素がオーストラリアモンスーンの変動に寄与しているのかを描き出す.また,得られた成果は,国内外での学会発表および国際誌への執筆・投稿を行う.
マルチエージェントラフ集合解析と集団決定支援

本年度は,次のような研究活動を行った.1.選好関係の導入によるマルチエージェントラフ集合の定義の拡張と共通の見解の抽出法の開発:支配関係に基づく可変精度ラフ集合アプローチに基づき,複数の決定表の下でのラフ集合を定義した.特に,決定者から得られる情報が異なるため,プロファイルが欠損していることがあるが,一対処法が提案できた.これにより,複数の意思決定者の共通見解が解析できる.2.合理的選択理論や集団理論に基づく決定表のクラスタリング法の開発:昨年度に開発したクラスター数が自動的に決定できる,合理的選択理論の考え方に基づくクラスタリング法を国内会議および国際会議で発表した.また,クラスタリングに関しては,100人近いボランティア学生から旅行先に関するデータを収集した.現在,このデータを解析中である.また,クラスタリングに関しては,100人近いボランティア学生から旅行先に関するデータを収集した.現在,このデータを解析中である.3.Dempster-Shafer理論における情報統合モデルの考察:情報交換による信念更新モデルとして考察したDempster-Shafer理論における種々の結合規則の性質についても国内会議および国際会議で発表した.また,簡単なモデルしか理論解析できないことを補うため,マルチエージェント知識更新シミュレータを開発した.以上の他,古典的なラフ集合に基づく属性縮約として種々のものが考えられることから,これらに基づいた属性重要度を定義した.これらの属性縮約や属性重要度の集団意思決定との関係を考察し,国際会議で発表した.本年度は,(1)マルチエージェントラフ集合の定義,(2)共通見解の抽出法,(3)類似度に基づくクラスタリング法の開発を主に行った.(1)マルチエージェントラフ集合の定義においては,決定表で評価されている対象が異なることから,未評価パターンの評価値を推定する場合と推定しない場合の2通りが考えられる.推定する場合には,支持度に基づく上限推定法を提案しているが,どのような推定法がよいかを議論している.推定しない場合には,評価値のある決定表のみを用いて支持度が定められる.(2)共通見解の抽出法として,マルチエージェントラフ集合に基づくルール抽出法を考察した.決定表に基づく方法では,厳密なルールが抽出できないので,十分条件に基づくルール,必要条件に基づくルール,近似条件に基づくルールの3種類のルール群の抽出法を提案した.二つの論文において,これらの成果を発表している.(3)類似度に基づくクラスタリング法の開発では,決定表のクラスター代表を定義し,各決定表のクラスター代表への意見反映度の平均として,決定表間および決定表のクラスター間の類似度を定義した.この類似度の性質を吟味し,クラスタリングに用いる上での好ましくない点を明らかにし,いくつかの対処法を示した.アンケート調査により得られた複数の決定表(個人見解)にこれらの対処法を適用し,いずれが妥当であるかを,各クラスター内での意見の一致度,樹形図の安定性の面から比較・検討した.その結果,頻度を2乗もしくは3乗してクラスター代表を定めた類似度が良好であることがわかった.この成果の一部を,紀要および国際会議で発表した.類似度の定義は,エントロピーに基づく方法など,他の方法も考えられる.これらの考察は今後の課題である.本年度は,次のような研究活動を行った.今までに開発した複数の決定表のクラスタリング手法が階層的クラスタリング法に基づいていることから,樹形図のどのレベルで切断すればよいかが問題となる.そこで,クラスター数が自動的に決定できるモデルを考察した.人間の個人行動を鑑み,合理的選択理論の考え方を導入したクラスタリング法を考案し,クラスター数が自動的に決定できるモデルが提案できた.その反面,従来法と比較して,クラスターサイズのバラツキが大きいことがわかるとともに,パラメータ設定や部分モデルの組み方に依存するところが強いことが明らかになった.どういったクラスターの作成が好ましいかという規範的概念の導入とともに,パラメータへの感度の低いモデルの考察は今後の課題である.また,信念更新モデルの考察として,Dempster-Shafer理論における種々の結合規則について考察した.ここで考察した結合規則はいずれも,同じ情報に基づき無限回信念更新すると,その情報を完全に受け入れてしまうことが明らかになった.このことより,これがある程度緩和できる新しい結合規則を考案した.一方,信念更新や様相論理の専門家2名とクラスタリングの専門家1名を招聘して,研究打合せを行った.信念更新および様相論理の専門家により,決定表が様相論理の付値関数になっており,全体として一種の可能世界モデルとして考えられることが提示された.また,クラスタリングの専門家からはK-means法の考え方に基づいた方法を考えればよいというコメントを頂戴した.これらの課題は,引き続き検討する予定である.本年度は,次のような研究活動を行った.1.選好関係の導入によるマルチエージェントラフ集合の定義の拡張と共通の見解の抽出法の開発:支配関係に基づく可変精度ラフ集合アプローチに基づき,複数の決定表の下でのラフ集合を定義した.特に,決定者から得られる情報が異なるため,プロファイルが欠損していることがあるが,一対処法が提案できた.これにより,複数の意思決定者の共通見解が解析できる.2.合理的選択理論や集団理論に基づく決定表のクラスタリング法の開発:昨年度に開発したクラスター数が自動的に決定できる,合理的選択理論の考え方に基づくクラスタリング法を国内会議および国際会議で発表した.また,クラスタリングに関しては,100人近いボランティア学生から旅行先に関するデータを収集した.

現在,このデータを解析中である.また,クラスタリングに関しては,100人近いボランティア学生から旅行先に関するデータを収集した.現在,このデータを解析中である.3.Dempster-Shafer理論における情報統合モデルの考察:情報交換による信念更新モデルとして考察したDempster-Shafer理論における種々の結合規則の性質についても国内会議および国際会議で発表した.また,簡単なモデルしか理論解析できないことを補うため,マルチエージェント知識更新シミュレータを開発した.以上の他,古典的なラフ集合に基づく属性縮約として種々のものが考えられることから,これらに基づいた属性重要度を定義した.これらの属性縮約や属性重要度の集団意思決定との関係を考察し,国際会議で発表した.
ラマン円偏光二色性分光を基盤とした生体分子科学における新しい計測法の開拓

本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン光学活性分光装置の更なる高感度化と、生命科学における重要課題への適用である。本手法は円二色性分光(いわゆるCD)のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に溶液中では平面構造の分子がタンパク質中ではキラルな非平面構造になることに注目し、活性中心である補欠分子の構造的な歪みを検出できることを示してきた。2018年度では、我々が開発して来た近赤外励起ラマン光学活性分光装置の更なる高感度化に取り組んだ。本研究で注目したラマン光学活性分光は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差の符号が鏡像異性体では異なる点を用いた分光法であり、我々が開発した装置は入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用していた。そこで、2018年度は既存装置を散乱円偏光方式と呼ばれる手法に変更/改良した。2018年の夏に装置改良が完成し、装置性能の長期間安定化を達成することができ、高精度の実験データを安定して得ることが可能になった。また2018年度は同位体標識した光活性イエロープロテインにラマン光学活性分光を適用し、水素原子の面外変角振動モードに由来するラマン光学活性バンドが活性部位の歪みに関するマーカーになることを明らかにした。また低温ラマン分光の手法を確立した。特に2018年度では、低温で補足した光反応初期中間体のラマン分光測定を光駆動プロトンポンプであるプロテオロドプシンに適用し、活性部位構造の特徴を明らかにした。本年度は申請者らが開発してきたラマン光学活性分光装置の更なる高感度化を目的に、装置の大幅な改良に取り組んだ。従来の装置は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差を観測する入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用していたが、今年度は無偏光の入射光で観測したラマン散乱光の左右円偏光成分の差を検出する散乱円偏光方式の装置への改良に成功した。現在、さまざまな系への応用研究を展開している段階である。また応用研究としては光活性イエロープロテインを用いた研究からラマン光学活性から反応中心である発色団の面外方向への歪みに関する構造情報が得られることを明らかにした。またプロテオロドプシンに低温ラマン測定を適用することにも成功し、このタンパク質の特徴的な特性を分子構造レベルで明らかにできた。表面増強ラマン散乱に関しては、システインなどのSH基をもつ系に関して測定を行い、金コロイドを用いた表面増強ラマンスペクトルの測定に成功した。最終年度である2019年度は2018年度に完成させた散乱円偏光方式のラマン光学活性分光装置を活用し、応用研究を展開する。具体的な研究対象としては重水素化したp-クマル酸を発色団とする光センサーのイエロープロテインやNaイオンポンプ型ロドプシンやグロイオバクターロドプシン、ハロロドプシン、これらのアミノ酸置換体などの微生物型ロドプシンについてラマン光学活性スペクトルの測定を行う。これらの試料は連携研究者の方々など(北海道大学・菊川峰志講師、東邦大学・細井晴子准教授、オクラホマ州立大・W. D. Hoff教授など)から提供して頂く予定である。また、表面増強ラマン散乱に関しては比較的安定な金コロイド系を用い、表面増強ラマンスペクトルおよび表面増強ラマン光学活性スペクトルの測定を行う。特に、今後は表面増強ラマン光学活性スペクトルの測定に是非とも挑戦したい。初年度(H29)においては、我々が開発して来た近赤外励起ラマン光学活性分光装置の更なる高感度化に取り組む。本研究で注目したラマン光学活性分光は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差の符号が鏡像異性体では異なる点を用いた分光法であり、我々が開発した装置は入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用している。そこで、平成29年度は既存装置を散乱円偏光方式と呼ばれる手法に変更/改良した。装置改良はほぼ終わり、現在は装置の最終調整を行っている段階である。また平成29年度はシアノバクテリアと呼ばれる光合成をする微生物において、光合成系タンパク質の保護機能をもったオレンジ・カロテノイドタンパク質について、暗状態と光反応中間体のラマン光学活性スペクトルを測定することに成功した。その結果、このタンパク質の光反応機構を明らかにすることができた。さらに、近赤外ラマン分光装置を用いた表面増強ラマン散乱の測定をすることができ、ラマン光学活性分光への応用の基盤を確立することができた。従来の装置は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差を観測する入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用していたが、今年度は無偏光の入射光で観測したラマン散乱光の左右円

偏光成分の差を検出する散乱円偏光方式の装置を開発した。改良型装置の組み立てはほぼ終了し、現在は装置の最終調整を行っている段階である。また応用研究としてはシアノバクテリアと呼ばれる光合成をする微生物において、光合成系タンパク質の保護機能をもったオレンジ・カロテノイドタンパク質について、暗状態と光反応中間体のラマン光学活性スペクトルを測定することに成功した。その結果、このタンパク質の光反応機構を明らかにすることができた。表面増強ラマン散乱に関しては、システインなどのSH基をもつ系に関して測定を行い、金/銀コロイドを用いた表面増強ラマンスペクトルの測定に成功した。本研究の大きな目的は申請者らが開発してきたラマン光学活性分光装置の更なる高感度化と、生命科学における重要課題への適用である。本手法は円二色性分光(いわゆるCD)のラマン分光版で、通常のラマン分光に比べて極めて多くの構造情報を提供する。特に溶液中では平面構造の分子がタンパク質中ではキラルな非平面構造になることに注目し、活性中心である補欠分子の構造的な歪みを検出できることを示してきた。2018年度では、我々が開発して来た近赤外励起ラマン光学活性分光装置の更なる高感度化に取り組んだ。本研究で注目したラマン光学活性分光は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差の符号が鏡像異性体では異なる点を用いた分光法であり、我々が開発した装置は入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用していた。そこで、2018年度は既存装置を散乱円偏光方式と呼ばれる手法に変更/改良した。2018年の夏に装置改良が完成し、装置性能の長期間安定化を達成することができ、高精度の実験データを安定して得ることが可能になった。また2018年度は同位体標識した光活性イエロープロテインにラマン光学活性分光を適用し、水素原子の面外変角振動モードに由来するラマン光学活性バンドが活性部位の歪みに関するマーカーになることを明らかにした。また低温ラマン分光の手法を確立した。特に2018年度では、低温で補足した光反応初期中間体のラマン分光測定を光駆動プロトンポンプであるプロテオロドプシンに適用し、活性部位構造の特徴を明らかにした。本年度は申請者らが開発してきたラマン光学活性分光装置の更なる高感度化を目的に、装置の大幅な改良に取り組んだ。従来の装置は右回りと左回りに円偏光した励起光を用いて観測したラマン散乱光の強度差を観測する入射円偏光方式と呼ばれる手法を採用していたが、今年度は無偏光の入射光で観測したラマン散乱光の左右円偏光成分の差を検出する散乱円偏光方式の装置への改良に成功した。現在、さまざまな系への応用研究を展開している段階である。また応用研究としては光活性イエロープロテインを用いた研究からラマン光学活性から反応中心である発色団の面外方向への歪みに関する構造情報が得られることを明らかにした。またプロテオロドプシンに低温ラマン測定を適用することにも成功し、このタンパク質の特徴的な特性を分子構造レベルで明らかにできた。表面増強ラマン散乱に関しては、システインなどのSH基をもつ系に関して測定を行い、金コロイドを用いた表面増強ラマンスペクトルの測定に成功した。平成30年度は初年度に組み立てた散乱円偏光方式のラマン光学活性分光装置を完成させることに注力する。標準試料の測定などから装置が正常に稼働することを確認したあとは、光受容タンパク質などの系への応用研究を展開する。
血液細胞系譜の分化決定と転写因子の役割

中胚葉から発生する胚型血液細胞系譜と、血管内皮から発生する成体型血液細胞系譜という血液細胞発生の2つの分化系路の枠組みの中で、TAL1、GATA2、c-Myb、AML1などの転写因子が担っている階層的な役割を理解することを目的とし、胚性幹細胞(ES細胞)から中胚葉細胞および血管内皮細胞を経て血液細胞に至る試験管内分化系を用いて、特定の転写因子の強制発現がもたらす影響を解析した。TAL1の発現誘導により、GATA1を発現する中胚葉細胞サブセットが特異的に増加することを見いだした。このサブセットは胚型血液細胞系譜の前駆細胞を含み、TAL1の強制発現は胚型血液前駆細胞の実数の増加をもたらした。しかし同時に、このサブセット中の血液前駆細胞の頻度自体は影響を受けないことも示された。これは、GATA1とTAL1がともに発現するだけでは中胚葉細胞を血液細胞系譜へ分化決定させるのに不十分であるということを示している。GATA1、GATA2、c-Mybに関しても同様の検討を試みたが、これらの転写因子の強制発現はES細胞の分化・増殖の抑制に働くことが明らかになった。従って、特定の細胞系譜に特異的に遺伝子発現を誘導するシステムを開発する必要性が生じた。今年度は、血管内皮細胞に特異的に発現する遺伝子のプロモーター・エンハンサーの性格付けを行った。FLK1およびVE-カドヘリン遺伝子の転写調節領域は、いずれもES細胞の試験管内分化系で血管内皮細胞特異的にマーカー遺伝子の発現を誘導し、この領域を含むコンストラクトは有効な遺伝子ベクターになることが示唆された。今後、このベクターを用いて血管内皮細胞が血液細胞系譜に分化するプロセスを人為的に操作したいと考えている。
超臨界流体中での脂質修飾酵素を用いる高効率酵素反応

本研究は、脂質修飾糖加水分解酵素を用いて炭酸ガス超臨界流体中での位置選択的糖転移反応を行うことを目的として行い、以下の成果を得た。1)β-D-ガラクトシダーゼの水溶液とカチオン性脂質の水溶液を混合することにより沈殿として脂質修飾酵素を得た。凍結乾燥したのち、タンパク含量や酵素活性を吸収スペクトルや活性部位滴定法で定量した。2)設備備品として購入した炭酸ガス圧縮ポンプを用いて40°C、80気圧で超臨界状態にしたのち、耐圧ガラス容器に脂質修飾β-D-ガラクトシダーゼ、糖供与体であるラクトース、受容体であるオクタノールを加えて反応を行った。3)所定時間後、減圧にして炭酸ガスとして反応媒体を気化した後、生成物の分析を液体クロマトグラフィーで行った。その結果、3時間後には反応は完結し、約60%の収率で目的とするガラクトース転位体を得ることができた。4)圧力と温度を変えることにより超臨界流体の密度と極性が自由に制御できるので、種々の反応条件下で酵素反応速度を検討した。またイソオクタンなどの有機溶媒中との反応速度や収率とも比較した。その結果、圧力を下げて液体状体の二酸化炭素になると反応は停止するが圧力を100気圧に上げると再び超臨界状態になり酵素反応が進行することがわかった。
現代ロシアにおける報道の自由化に関する実証的研究

この研究では、ソ連崩壊後から1994年末までのロシア連邦における報道の自由の状況を整理した。研究の結果、次のような新たな知見が得られた。1.92年から93年9月ク-デタ-までソ連崩壊後、大統領・政府は、改革推進のためにマスメディアを利用しようと圧力をかけていた。マスメディアの中には、これに呼応して大統領側につくもの、虚偽や未確認情報の流布のため多くの訴訟を招くものがでてきた。議会側はこれを口実にして、マスメディア統制を試みた。この間、世論は、偏向報道には不満だったが、政府のマスメディア監督は容認していた。こうして、マスメディアをめぐる大統領・政府と議会との対立の激化自体が、公正な報道を歪める構造を形成していった。2.9月ク-デタ-以後この対立を終結させたのは大統領のク-デタ-であった。その際、当然報道規制も行われた。その後行われた新議会選挙では、各党派に公正なテレビ宣伝を保障する制度が設けられたが、選挙宣伝の実態は大統領派に有利に運用された。それにもかかわらず、選挙結果は大統領派の期待どおりではなかった。選挙後の報道システムの改革の中で注目すべきものは、情報紛争裁判院である。これは、マスメディアをめぐる個別の紛争を解決するだけでなく、マスメディアを監督する国家機関でもある。この裁判院は、一応公正な判断をしているようだが報道の自由に対して抑制的であること、無責任な報道の是正に一定の効果を期待できるがそれが「上からの」行政的規制になるという点で、二重の意味で両義的である。それは、裁判院が現在のロシアの改革に内在する自己矛盾を体現しているからである。しかし、この両義的な裁判院でさえも、大統領・政府の報道規制への一定の歯止めになりうるというのが、ロシアの報道の自由の現状である。
2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素の動的解析及びその応用

2-デオキシ-scyllo-イノソース(DOI)合成酵素は、2-デオキシストレプタミン(DOS)含有型アミノ配糖体抗生物質ブチロシンの生合成鍵酵素で、グルコース-6-リン酸を直接炭素六員環化することによりDOIを生成する。DOIは2,3,4,5-テトラヒドロキシシクロヘキサノン構造を有し、構造的に脱水して芳香環化しやすい化合物であることから、医薬品や香料の原料となるカテコールなどの芳香族化合物に一工程で変換可能である。このように本酵素は応用性の高い酵素として興味深いが、いまだその三次元構造や詳細な反応機構は明らかとなっていない。そこで、本酵素の三次元構造を明らかとするためのX線結晶解析に着手した。250種類のスクリーニングの結果、PEGを用いた系で結晶化することがわかり、この結晶のX線回折測定より、2.3Åの分解能のデータを得ることができた。次に位相を決めるため、分子置換法、セレノメチオニン置換体による他波長異常分散法を検討したが、いずれも決定には至らなかった。続いて、各種重原子試薬を用い、結晶に重原子を導入したところ、水銀、白金による重原子置換体の回折を得ることができ、重原子置換法から位相決定することに成功した。現在モデルビルディング及び構造精密化を行なって、活性部位などのアミノ酸残基の解明に努めている。次に反応機構解析を行なうため、基質類縁体carbaglucose-6-phosphate(C-6-P)の重水素標識体を合成した。この標識体と本酵素の反応を^2H-NMRにて追跡したところ、新たなシグナルが観測された。現在この生成物の単離を行なっており、重水素の位置から反応機構に関する知見を得ようと考えている。当研究室で単離、精製された2-デオキシ-scyllo-イノソース(DOI)合成酵素は、2-デオキシストレプタミン(DOS)含有型アミノ配糖体抗生物質ブチロシンの生合成鍵酵素で、グルコース-6-リン酸を直接炭素六員環化することによりDOIを生成する。DOIは2,3,4,5-テトラヒドロキシシクロヘキサノン構造を有しており、構造的に脱水して芳香環化しやすい化合物であり、医薬品や香料の原料となるカテコールなどの芳香族化合物に一工程で変換可能である。このように本酵素は応用性の高い酵素として興味深いが、いまだその詳細な反応機構などは明らかとなっていないことから、まず基質類縁体の合成に着手した。基質類縁体としてはカルバサイクリックアナログ(C-6-P)を設計し、DOIのベンジル体より6工程で合成した。C-6-Pの活性を検討したところ、強い阻害活性を示したことから、時間依存的阻害についても検討を行った結果、機構依存的な阻害剤であることがわかった。酵素反応後のタンパク質をLC/ESI-MSにて分析したところ、約160の分子量増加が観測され、C-6-Pは酵素反応を受けてα,β-不飽和ケトンに変化し、特異的に酵素と共有結合して阻害を起こすことが明らかになった。次にどのアミノ酸残基と共有結合するか検討を行った。方法としては、プロテアーゼにより酵素反応後のタンパクを消化し、得られたペプチド断片のLC/ESI-MSを行って、Nativeタンパクから予想される断片と異なる質量を持つ断片を探し出し、更にこれをMS/MS分析することによって共有結合するアミノ酸残基を決定する方法を用いた。その結果、Lys-141に阻害剤が結合することが明らかになった。この結果から、初めてDOI合成酵素の活性部位におけるアミノ酸残基が特定され、反応機構や基質認識にLys-141が関与していることが示唆された。
がん患者に対して終末期に実施された看護ケアと遺族によるケアの質の評価の縦断調査

2018年度は多施設遺族調査J-HOPE4研究(Japan Hospice and Palliative care Outcome Study)の実施年である。研究プロトコルに関して東北大学の倫理委員会の承認を得たのち、参加施設をリクルートするとともに各施設において倫理審査を受けた。適切な倫理委員会を有さない施設は東北大学の倫理審査への委託審査とした。倫理委員会の承認が下りた施設から随時調査票を発送し、東北大学の事務局にて回収した。最終的な参加施設数は緩和ケア病棟186施設、一般病院15施設、在宅緩和ケア施設14施設であった。東北大学への倫理委員会委託審査施設のなかに委託の手続きが遅れた施設があり、また、調査票の発送が遅れた施設もあったため、調査の終了が大幅に遅れる結果となった。2019年3月に調査票の回収を打ち切り、最終的な発送数は合計17381人、回収数は10750人(回収率62%)であり、特に今回の解析に用いる緩和ケア病棟に関しては発送数15064人、回収数9326人(回収率62%)であった。現在はこれらのデータのクリーニングと各施設へのフィードバック資料を作成している。J-HOPE4研究のデータと結合する緩和ケア病棟実態調査に関してはデータ収集は2018年度中に終えたものの、当該研究事務局のデータクリーニング作業が遅れており、2019年夏までには終了する見込みである。そのため、本研究の解析に必要な結合データは2019年夏頃に作成できる見込みである。結合データが作成され次第、データ解析に取り組む。東北大学への倫理委員会委託審査施設のなかに委託の手続きが遅れた施設があり、また、調査票の発送が遅れた施設もあったため、調査票の回収の終了が大幅に遅れる結果となった。遺族調査データと結合する緩和ケア病棟実態調査に関してはデータ収集は2018年度中に終えたものの、当該研究事務局のデータクリーニング作業が遅れており、2019年夏までには終了する見込みである。ただし、3年間の計画としてはこれらの遅延は大きな障害とはならないと考えている。調査の実施が遅れたためである。データ入力、分析、発表などに使用する。
病弱な重度・重複障害児に対する学校教育の諸条件に関する比較分析的研究

肢体不自由養護学校や特殊学級の通学児、重症心身障害児施設や家庭で教育を受けている子ども、養護学校高等科を卒業した青年延べ55名、および健常児者14名について、パルスオキシメーターを用いて、仰臥位での安静時、座位にした時、トランポリンで全身を揺らした時、食事を食べさせた時等の末梢動脈血中の酸素飽和度と心拍数を測定した。また、その時の室温・湿度・気圧・空中の粉塵量・騒音についても測定した。これらの測定結果と、担任・養護教諭・保護者からの子どもの障害や健康状態に関する情報、および学校教育に関する情報(指導形態、指導内容・方法)とを比較検討した。主な結果は、(1)重い障害をもった子どもでも安静時には酸素飽和度が90%を越えていることが多いが、中には不安定で90%を割る子どももいること、(2)座位をとらせる時には、一時的に酸素飽和度が低下することが多いこと、(3)トランポリンで揺らすなどの運動負荷が続くと、酸素飽和度の低下が生じやすいこと、(4)食事中にむせると、一時的にせよ酸素飽和度が90%を割ることが多いこと。(5)同じ子どもでも、日によって酸素飽和度のレベルに差があること、(6)心拍数は、レベルの違い、変動幅の大小等、変化に富んでいることが多いこと、(7)空気中の粉塵量は、特に特殊学級のプレイルームで全身の動きを伴った活動を大きな集団で展開する時には多くなり、大きな駅の地下道とほぼ同じレベルに達すること等であった。専門の医師に指導助言を得たが、特に(1)パルスオキシメーターで活動中の呼吸や血液循環の状態をある程度捉えることは可能であり、今後データを蓄積していく必要があること、ただし(2)活動中には種々の要因による変動が混入する可能性があるので、それらを究明する必要があること等が指摘された。