hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物における細胞周期制御とストレス応答のクロストーク

昨年度、同定したAPC/Cユビキチンリガーゼの阻害因子GIG1についての研究から、GIG1と構造のよく似たUVI4は、異なるタイプのAPC/C活性化因子を阻害することにより、異なるM期サイクリンに作用し、それぞれエンドマイトーシスとエンドリプリケーションと呼ばれるプロイディの増加現象を抑制的に制御している可能性を示した。R1R2R3-Mybの変異体や過剰発現体では、想定していたような環境ストレスに対する超感受性を示さないことがわかった。このため、さらに広範囲の環境ストレスやストレス関連の植物ホルモンに対する感受性をテストすることが必要になった。しかし、R1R2R2-MybのChIP解析の予備実験は成功しており、今後の進展が期待される。25年度が最終年度であるため、記入しない。R1R2R3-Mybの変異体や過剰発現体には想定していたようなストレス超感受性が見られなかったため、今後はさらに広範囲の環境ストレスに対する感受性を調べるほか、R1R2R3-Mybがストレス関連遺伝子の転写を直接制御している可能性について検討する。また、RIR2R3-Mybに加え、G2/M期特異的遺伝子の発現を制御する新奇タンパク質GIG1を最近同定した。GIG1はAPCユビキチンリガーゼ複合体を負に制御することによりG2/M期特異的タンパク質の分解を抑制する働きをもつ。GIG1の変異体や過剰発現体におけるストレス感受性の解析や、GIG1が制御するAPCの基質の同定などを行う。
マウス嗅球の左右対称な二つの匂い分子受容体地図による匂い情報処理機構の解明

マウスの嗅細胞は、約千種もある匂い分子受容体のうち一種類だけを発現しており、嗅上皮の中て量複しない二つの領域内に散在して分布している。同一匂い分子受容体を発現する嗅細胞の軸索は、嗅上皮でそれぞれの領域ごとの嗅細胞どうし二手に分かれて収束し、一つの嗅球の中で左右対称に位置する二つの特定の糸球に投射する。それゆえ、嗅球には、左右対称に分布した二つの「匂い分子受容体地図」(medial mapと1ateral map)が存在する。この一つの嗅球内の二つの「匂い地図」が、片側がダメージを受けたときに補完するためにあるのか、それとも全く異なる二つの別々の匂い情報処理をするためのものなのか、については全く解明されていない。そこで、「同一匂い分子受容体を発現する嗅細胞から入力を受けるmedial-lateral mapの僧帽/房飾細胞では、匂い応答特性や嗅皮質への軸索投射パターンが異なっているのではないか」という仮説のもと、実験を行った。本年度は、2MB-acidという匂い分子に応答する嗅球背側部におけるlateral mapとmedial mapの房飾細胞の、嗅皮質への軸索投射の違いについて実験を行った。これまでに開発した手法を用いて、それぞれ単一ニューロンから匂い応答を記録し、記録した細胞に順行性トレーサーを電気的に注入し、嗅皮質での軸索分布を調べた。未だ予備的データではあるものの、2MB-acid応答房飾細胞においては、lateral mapとmedial mapのニューロンの軸索投射パターンは類似しており、前嗅核、嗅結節、前梨状皮質の隣接した領域にそれぞれ軸索投射する傾向がみられた。今後例数を増やすことにより、嗅球のmedia1,lateral mapの細胞から受ける情報の嗅皮質における統合についての知見を得て、嗅覚系における匂い情報処理メカニズムについての発展に大きく貢献する。マウスの一次嗅覚野である嗅球では、同じ匂い受容体を発現する嗅上皮の嗅細胞群が嗅球の左右対称に位置する二つの「糸球」に収束することから、左右対称な二つの「匂い分子受容体地図」(medial mapとlateral map)が存在している。二つの「匂い地図」の機能的違いを解明するため、今年度は電気生理学的手法を用いてmedial mapとlateral mapの同じ匂いに対する応答特性の違いについて、重点的に調べた。具体的には、「左右の同じ匂いに応答するニューロン群は嗅上皮の異なる領域に分布することから、呼吸をしたときに匂い分子が両方の嗅覚受容体に到達するまでに時間差が生じるのではないか」という仮説に基づいて実験を行った。これまでに、二つの地図(medial mapとlateral map)では、(1)Medial mapの糸球の匂い応答のほうがlateral mapの糸球の匂い応答よりも呼吸の吸気の流速によって応答のonset latencyが変化しやすい傾向がある(2)Medial mapの糸球の匂い応答のほうがlateral mapの糸球の匂い応答よりも、一呼吸ごとの匂い応答の順応が起こりやすい傾向があるという2点が観察されてきている。今後、異なる種類の匂い分子や異なる嗅球上の糸球においても同様の傾向が見られるかどうかを実証し、さらにこれらの性質の違いが発生するメカニズムについても迫っていく。また、来年度は二つの匂い地図による嗅皮質への軸索投射についても研究をさらに進めていく。

当初の研究計画の大きな目的である、二つの「匂い分子受容体地図」の機能的な違いについて、新たな知見が得られてきており、今後さらに実験数を重ねることで見られている現象が実証されると考えられるため。また、今後進める予定である「軸索投射の違い」の実験についても、予備段階ではあるがデータが得られてきている。当初の予定通り、今後も二つの「匂い分子受容体地図」の機能的な違いについて調べるため、電気生理学的実験を行っていく。電気生理実験の技術的な困難があるときには、マウスの代わりにより大きな脳をもつラットを用いて実験を行う予定である。また、来年度は今年度の成果を実証するとともに、二つの匂い地図の嗅皮質への軸索投射の違いについても迫っていくため、神経細胞の軸索トレーシング実験も行う予定である。これらの結果をまとめ、論文化することも展望の一つである。
パラダイム転換期の糖尿病看護:口腔衛生行動と食行動との関連性の検討

【目的】2型糖尿病患者(以下、患者)の「食行動」と「口腔衛生行動」との関連性について検討することで、パラダイムを転換した看護介入案の1つとして口腔衛生行動を考える。【成果】1.(1)入院患者9名への半構成的面接調査で、食行動の中の噛むことや口腔・口腔衛生行動に対する必要度や生活への影響に対する思いが語られ、これまでの生活環境や社会の価値観の影響が示唆された。(2)継続的口腔衛生管理目的の歯科外来通院中の患者5名は、歯の問題を自覚して受診する中で、口腔衛生行動が習慣化し、食事が噛めるようになり、食事療法の成功を体験し、コントロールの可能性を実感していた(以上学会発表)。2.患者の食行動の中の咀嚼への認識は調査されていなかった(論文投稿)。3.平成19年6月11月に外来・入院患者22名に歯と口腔衛生行動について半構成的面接調査を行い質的に分析し、同時に、口腔内観察と実態調査も実施した。その結果、現在歯数16.8±10.2本、歯磨き実施回数1.9±0.7回/日で、患者は《自分の歯でおいしく食べて、健康でいたい》と思い、《歯の状態を自己評価》し、《糖尿病では歯に注意しなければならない》と思っていた。同時に、《歯磨きや歯科受診の実行状況を自己評価》し、《食事と歯磨きの関係》を3パターン((1)歯磨き後は食事をしない(2)食べ終わるまで磨かない(3)食べたら磨くことの繰り返し)考えていた。患者は食べるために歯を大切に思い、口腔衛生行動に取り組もうとしているが、着実な行動に結びついていないため、行動に結び付くための支援、食事と歯磨きのタイプに応じた介入の工夫、口腔衛生行動の改善に伴う食行動の充実度の変化などについて検討する必要性が示唆された(投稿中)。【意義・重要性】おいしく噛んで食べるために歯を大切にするという食行動と口腔衛生行動の関連性を確認し、食の質の保持のために、その基盤である口腔、口腔衛生行動からの看護を提言したことに本研究の意義と重要性がある。糖尿病患者が血糖コントロールのために行う療養行動の1つとして、食行動をとりあげた。食と口腔の密着した関係に着目し、食行動の変容のための看護介入法の1つとして、口腔衛生行動を取り入れることの可能性を考えた。まず、本研究では、口腔衛生行動と食行動の関連性の検討を行うことを目的とした。本年度は、統合的な文献検討を行うことを目標とし、医学中央雑誌、Pub Medを中心に、糖尿病、看護、食行動、口腔衛生行動に関連する文献を収集した。その結果、食行動では、1回食事量の過多や間食などによるエネルギー摂取過剰、過食が問題となり取り組まれていた。口腔衛生行動は、よく噛んで食べる等の健康指向の因子やデンタル・セルフ・エフィカシー、口腔の状態との関連が報告されていたが、糖尿病での口腔衛生行動と食行動との関連性を検討した国内の文献は少なかった。しかし、実際に、食事をよく噛まず早食いであることや食べ過ぎてしまうことへの対応の難しさ、噛みにくさを話す患者は多かった。一方、行動の背景には、それを支配する個人の物の見方や考え方がある。そこで、糖尿病看護におけるパラダイム、すなわち、糖尿病患者が現在抱いている物の見方、思考の枠組みについても文献検討を行った。糖尿病患者の抱く健康観・価値観に関する研究の動向を検討した結果、既成の健康観・価値観の指標を用いた調査では、患者が状況を前向きに柔軟に認識し、療養行動を実践することで血糖コントロールが良好になる傾向にあった。(第32回日本看護研究学会学術集会一般演題として応募し採択通知あり)。また、コントロールできるという満足感が喜びにつながり、療養行動を続ける意欲になると報告されていた。以上より、患者が状況を前向きに認識でき、療養行動としての食行動を実践できるときに関与する因子について、口腔衛生行動も含めて検討を行う必要性が示唆された。計画に基づき、文献検討を継続しながら、面接調査を実施した。現在、質問内容の改善を加えながら、調査・分析を継続中である。1.面接調査研究実施施設の倫理委員会から本研究実施の承認をH18年5月29日付けで得た後、インタビューガイド(平成17年度作成)を用いて、平成18年6月末12月末に、内科病棟入院中の2型糖尿病患者(以下I群)9名と2型糖尿病を持ちながら歯科衛生室外来受診中の患者(以下D群)9名を対象に、食行動と口腔衛生行動の実際とそれに伴う心理状態について、半構成的面接調査を実施した。D群は、規則的な生活リズムを保持しながら、自らの身体と対峙していた。健康維持のために、食行動を工夫し、口腔衛生行動も苦にせず遂行していた。一方、I群は、食行動では過食を認め、食事摂取時間や咀嚼時間は短いと答えた。そして、口腔衛生行動では、2パターンあり、(1)口腔への関心が低く、歯牙欠損等口腔状況に問題があり、丸のみ状態で過食に至る人と、(2)口腔に関心があり、咬合・咀嚼能力も高いことが推測されるが、過食に至る人がいた。2.文献検討(1)健康観・価値観について学会発表した(桑村他(2006):糖尿病患者の健康観・価値観に関する研究の動向,日本看護研究学会雑誌,29(3),167)。

その後、追加検討し以下のことが得られた。患者が大切であると捉えているものが、糖尿病の自己管理行動の促進と阻害の両方に関与しているため、自己管理行動の促進要因を増強させ,阻害要因の転換を図るための研究の必要性が示唆された(桑村他,2006)。(2)患者群と健常群での咀嚼能力値や咀嚼機能の比較では、統一した見解はなかった。性別、年齢、う蝕や歯周炎、喪失歯数などが咀嚼に影響を与えている可能性があった。患者の早食いが指摘されていたが、早食いの明確な定義はなかった。食事摂取時間・速度、咀嚼能力を定量化し、客観的に検討する必要があった(桑村他(2006):2型糖尿病を有する人の食行動における咀嚼に焦点を当てた研究の動向,日本看護科学学会学術集会26回講演集,472)。【目的】2型糖尿病患者(以下、患者)の「食行動」と「口腔衛生行動」との関連性について検討することで、パラダイムを転換した看護介入案の1つとして口腔衛生行動を考える。【成果】1.(1)入院患者9名への半構成的面接調査で、食行動の中の噛むことや口腔・口腔衛生行動に対する必要度や生活への影響に対する思いが語られ、これまでの生活環境や社会の価値観の影響が示唆された。(2)継続的口腔衛生管理目的の歯科外来通院中の患者5名は、歯の問題を自覚して受診する中で、口腔衛生行動が習慣化し、食事が噛めるようになり、食事療法の成功を体験し、コントロールの可能性を実感していた(以上学会発表)。2.患者の食行動の中の咀嚼への認識は調査されていなかった(論文投稿)。3.平成19年6月11月に外来・入院患者22名に歯と口腔衛生行動について半構成的面接調査を行い質的に分析し、同時に、口腔内観察と実態調査も実施した。その結果、現在歯数16.8±10.2本、歯磨き実施回数1.9±0.7回/日で、患者は《自分の歯でおいしく食べて、健康でいたい》と思い、《歯の状態を自己評価》し、《糖尿病では歯に注意しなければならない》と思っていた。同時に、《歯磨きや歯科受診の実行状況を自己評価》し、《食事と歯磨きの関係》を3パターン((1)歯磨き後は食事をしない(2)食べ終わるまで磨かない(3)食べたら磨くことの繰り返し)考えていた。患者は食べるために歯を大切に思い、口腔衛生行動に取り組もうとしているが、着実な行動に結びついていないため、行動に結び付くための支援、食事と歯磨きのタイプに応じた介入の工夫、口腔衛生行動の改善に伴う食行動の充実度の変化などについて検討する必要性が示唆された(投稿中)。【意義・重要性】おいしく噛んで食べるために歯を大切にするという食行動と口腔衛生行動の関連性を確認し、食の質の保持のために、その基盤である口腔、口腔衛生行動からの看護を提言したことに本研究の意義と重要性がある。
顎骨再生に向けたPTHとCOX-2の骨形成相互の解明

【効率的な骨形成のためのPTH・COX-2シグナルの検討】平成21年度では骨芽細胞様細胞株であるMC3T3-E1細胞およびMC-4細胞を用いたin vitroの系で、PTH刺激によりcalcium-calcineurin-NFAT signaling pathwayを介してCOX-2が誘導発現されることを示した。平成22年度は、マウス骨芽細胞および骨髄間葉系細胞を用いて同様の検討を行った。加えて、研究代表者は以前、MC3T3-E1細胞、マウス骨芽細胞および骨髄間葉系細胞において、BMP-2刺激によりNFAT signaling pathwayを介してCOX-2が誘導発現されることを示しており(J Bone Miner Res, 2002、Asian J Oral Maxillofac Surg, 2006)、今回は特に顎骨再生でしばしば用いられる間葉系細胞において更なる検討を行った。その結果、ヒト骨髄由来間葉系細胞およびマウス間葉系細胞株C3H10T1/2において、Nanogは殆ど発現していないが、レトロウイルスベクターを用いて強制発現させた場合にはNanogがBMPシグナルを増強することが示された。このことから、間葉系細胞の骨分化能維持にはNanogとBMPを中心としたそれぞれの関連分子が重要な関わりを持っていることが推測された。更に、組織再建・再生では速やかな創傷治癒も重要な因子であり、適切な湿潤環境により血管新生が促され、創傷治癒促進がみられた(Asian J Oral Maxillofac Surg, 2010)。血管新生には以前からCOX-2の関与が指摘されているため、現在、骨再生における血管新生とCOX-2の関与を検討中である。これまで我々は、MC3T3-E1細胞およびMC-4細胞、マウス骨芽細胞および骨髄間葉系細胞を用いたin vitroの系でPTH刺激によりcalcium-calcineurin-NFAT signaling pathwayを介してCOX-2が誘導発現されることを示してきた。また、研究代表者は以前、MC3T3-El細胞、マウス骨芽細胞および骨髄間葉系細胞において、BMP-2刺激によりNFAT signaling pathwayを介してCOX-2が誘導発現されることを示しており(J Bone Miner Res, 2002、Asian J Oral Maxillofac Surg,2006)、今回はCOX-2ノックアウトマウスまたは野生型マウス由来の骨髄間葉系細胞にPTHを作用させて形成した新生骨をヌードマウスの顎骨骨欠損部に移植し、移植した骨組織を評価する研究を行った。結果であるが、PTHを作用させた細胞集団をヌードマウスの顎骨欠損部への埋入を行ったが、新生骨を得ることができなかった。その原因としては口腔内への移植手術での感染がコントロールできなかったこと、また新生骨に繋がる十分な骨芽細胞への分化が得られなかったことが考えられた。本研究では、in vitroの系でPTH-COX-2シグナリングの関与は認めることができたが、in vivoの実験系がうまくいかなかったことから、今後の課題としてin vivoの実験計画を再検討している。
アルコール依存症者の「回復の物語」をその家族はいかに経験するのか

アルコール依存症は当事者本人の健康や生活だけでなく家族にも悪影響を及ぼす。そのため、WHOによる「アルコールの有害な使用を低減するための世界戦略」でも、我が国の「アルコール健康障害対策基本法」でも、家族支援は重視されている。しかしながら実際にはその緊急性から当事者本人の支援に追われ、家族支援も「当事者の支援者としての家族」への支援であって、家族のつらさや苦悩や葛藤そのものへの支援は行き届いてこなかった。そこで本研究では、回復を続ける当事者の「回復の物語」と、困難な暮らしを続けてきた「家族の物語」を対比的に分析することによって、家族の求める支援を体系化することを目的とする。
Ex-vivo Heart Perfusionを用いた心臓移植の臨床応用

現在、心臓移植のドナーとなりうるのは脳死に陥った患者様(脳死ドナー)であるが、その発生頻度は少なくドナー不足が問題となっている。代替として心停止を起こした患者様がドナーとなる場合(心停止ドナー)があるが、心臓は脳死や心停止になった際に同時に障害を受けてしまい、心臓が臓器移植に耐えうるかどうか不明であるという問題がある。本研究では、心停止ドナーからの心臓移植の実現を目指して、どのように心臓を保護すれば、一度心停止になった心臓が蘇生されるかを調べた。結果として、適切な心筋への血液や酸素の供給(調節再還流)を行うことで、心停止前と同等の心臓の機能まで回復することが示された。心臓移植において最大の問題点であるドナー不足に対し、本研究では、ドナー候補でありながら、心機能の問題から断念する例に対して体外循環による治療により心機能が回復することを動物実験で検証することを目的としている。本年度は、肺移植において世界的に臨床で実績を挙げている体外循環装置(Ex vivo perfusion)を用いて、心臓機能の回復を図り、また移植前に心機能を測定することによって移植に耐えうるかどうかを判定した。Ex vivo perfusionの装置を購入し、これは本来、肺移植のために用いられるものであるため、心臓還流に最適化するための検討をしなければならない。具体的には、心臓のみを還流する場合、心肺同時に還流する場合それぞれの方法で心臓を還流し、各々の長所、短所を評価した。まず、心臓のみの還流であるが、肺の還流では閉鎖式循環回路を用いるが、心臓のみの還流の場合、閉鎖式では難しいことが判明した。つまり、冠動脈を還流したのだが、冠静脈に還流してくる血液をすべて回収するのが難しく、また還流圧が不安定になり、適正な圧での冠還流が不可能であった。つぎに心肺同時に還流することを試したが、心停止状態では、心臓のみの場合と同じく、還流液の回収に困難したが、心拍再開後は、比較的、還流圧のコントロールが容易であった。以上の結果から、心肺同時にEx vivo perfusionを用いて再還流する方針として、次年度の検討に使用した。Ex vivo perfusion装置は本来、肺移植において肺を還流する装置であり、それを心臓に応用するために、還流方法、還流チューブ(カニュラ)を適宜変更、最適化する必要があった。そのために、実際の動物を用いた検討に遅れを生じている。当該年度の当初の予定としては、前年に引き続き動物を用いた実験を遂行することを予定していた。具体的には、次のような計画であった。呼吸停止モデルを用いて心停止を得たブタを30分間常温虚血に置き、その後、心臓を調節再還流することで蘇生する。蘇生した心臓の心機能の回復の程度は不明であるため、心機能の評価を行う。心機能の評価として、左室機能は、左室内に挿入したバルーンを用いて圧容量曲線から心機能の指標であるEmaxを算出する。また、心臓移植において、その重要さから注目されている右室機能について、スワンガンツカテーテルを用いて心拍出量を測定する。これらの評価により、呼吸停止とそれに引き続いて起こる常温虚血が、蘇生後の心機能にどの程度影響するかが分かり、心停止ドナーからの心臓移植が実現可能かどうかを予測することができる。以上のような計画であったが、当該年度においては、当診療科の科長の早期退職により研究者の確保が困難となり、研究の遂行が困難であった。具体的には研究者の不足により、動物を用いた実験を遂行することが不可能であった。そのため、実験器具の購入、設備の充実を図り、Dry runを行うことで、動物実験が早期に再開できるよう準備を進めた。Dry runにおいては、動物の心臓を用いることはできなかったが、代替にエラスティックバルーンを用いて、実際に心臓を還流するようなモデルを作成し、還流法の確認とその手技の向上を得た。研究者を公募し、次年度からの動物実験遂行のために確保を行なった。当科科長の予期せぬ早期退職により研究者の確保が困難となり動物実験の遂行が不可能となったため。呼吸停止モデルを用いて心停止を得たブタを30分間常温虚血に置き、その後心臓を調節再還流することで蘇生し、心機能の評価を行った。動物実験ではブタを用いて前述のごとく実験を行ったが、呼吸停止によって心停止し30分経過したのちに適切な血液心筋保護で再還流を行うことにより(調節再還流)、心臓を蘇生することが可能であることが証明された。この中で、右室機能をコンダクタンスカテーテルによりEmaxを測定し、蘇生後の心機能が心停止前とほぼ同等であることが証明された。またもう一つの右室機能の指標である心拍出量も蘇生後でも維持されていることが示された。心臓を蘇生する段階で、冠還流のための血液心筋保護液中の乳酸値は適切な再灌流法により漸減することが示され心筋代謝の面からも、再灌流の重要性が示されるとともに、乳酸値の低下が再還流の至適時間を知る上で重要であることがわかった。言いかえれば、再還流を行っていく段階で、乳酸値の低下をもって再還流が十分行われたことと判断できると考えられた。

心停止ドナーからの心臓移植を臨床応用するには、摘出した心臓が移植に耐えうる心機能を有するかを植え込みする前に判断することが重要であるが、指標の一つとして乳酸値が使用できる可能性が示された意義は大きいと考える。また、移植心に対して心臓由来の自己幹細胞を冠動脈に注入して心機能の改善を図ることを目標としたが、まずは小児単心室患者の重症心不全に対して、自己幹細胞の冠動脈注入により心機能の改善を認めるか評価した。結果として、心機能は3ヶ月目から改善し、1年後でも維持されることが証明された。この結果より、心臓由来の自己幹細胞移植は、臨床で安全に実施でき、かつ心不全に対する有効な治療法であることが証明された。今後、心臓移植への幹細胞移植の応用が期待される結果となった。現在、心臓移植のドナーとなりうるのは脳死に陥った患者様(脳死ドナー)であるが、その発生頻度は少なくドナー不足が問題となっている。代替として心停止を起こした患者様がドナーとなる場合(心停止ドナー)があるが、心臓は脳死や心停止になった際に同時に障害を受けてしまい、心臓が臓器移植に耐えうるかどうか不明であるという問題がある。本研究では、心停止ドナーからの心臓移植の実現を目指して、どのように心臓を保護すれば、一度心停止になった心臓が蘇生されるかを調べた。結果として、適切な心筋への血液や酸素の供給(調節再還流)を行うことで、心停止前と同等の心臓の機能まで回復することが示された。Ex-vivo perfusionを用いた心臓還流での心臓機能の評価をすすめると共に、当初の予定であった細胞移植によるさらなる心機能改善の効果を判定する。当初の予定通り動物実験を行い、その結果に基づいて成果を学会、論文で報告する。心臓血管外科当科科長の予期せぬ早期退職により研究者の確保が困難となり動物実験の遂行が不可能であったため。引き続き、当初の計画に基づいて動物実験を遂行し、その成果を学会及び誌上発表する。
サテライトマーカーを用いた罹患同胞対法による糖尿病原因遺伝子のマッピング

Common NIDDM遺伝子全ゲノムマッピング:これまで東京大学糖尿病・代謝内科及び朝日生命糖尿病研究所においてNIDDM罹患同胞対250組を集積した。罹患同胞対の構成は、同胞人数が2人が153家系、3人が25家系、4人が2家系、5人が1家系の計181家系、250組である。250組全てについて同胞2人のDNAを集積した。また、全員について、詳細な臨床情報を収集した。これらの対象につき、全ゲノム上に約20cMおきに配置したマイクロサテライトマーカーを用い、全ゲノムレベルでの遺伝子マッピングを行っている。また、他のいくつかの民族でcommon NIDDMとの関連が認められる染色体20番長腕及び短腕の座位についても、検討をすすめている。候補遺伝子アプローチ:骨格筋グリコーゲン合成酵素異常(GSY1)はNIDDMインスリン抵抗性の原因の可能性がある。実際、GSY1にコドン416のMet→Val多型が同定されインスリン抵抗性との関連が報告されている。しかし、今回の解析では、NIDDMではallele頻度0.11、健常対照では0.10と有意な差を認めなかった。Insulin receptor substrate-2(IRS-2)ノックアウトマウスは予想されたインスリン抵抗性以外に膵β細胞の量が減少しており明らかな糖尿病を呈した。そこで、日本人NIDDMの候補遺伝子としてIRS-2遺伝子解析を行った。その結果、IRS-2遺伝子のコドンに1057にGly→Aspの頻度の高い多型を同定した。現在、NIDDMと健常対照にて頻度の差を検討している。
マウスの防御的覆い隠し行動をモデルとした抗鬱薬・抗不安薬の効率的評価系の開発

マウスのガラスビーズ覆い隠し行動(MB)をモデルとして、抗鬱薬や抗不安薬の評価に適した実験システムの構築を試みた。まず、実験に用いる床材の種類とMBの関係を検討し、床材の物理的特徴と相関してMBが変化する可能性を見いだし(2007年度)、これを系統的に明らかにし、国際誌に発表した(2008-9年度)。そして、MBによる各種薬剤の評価には適した床材があることを示した(2008年度)。さらに、MBの系統差について検討し、評価する薬剤の特性によって、薬効評価に適した系統がある可能性を示した(2009年度)。本年度は研究実施期間が半期のみであったため、学会発表あるいは論文発表等に至るまとまった成果を上げるには至らなかった。しかし、極めて限られた時間ではあったが、マウスの防御的覆い隠し行動、特にガラスビーズ覆い隠し行動を実験モデルとして、セロトニン系薬物およびベンゾジアゼピン系薬物の効果を効率的に判別するための予備的実験を実施することができた。具体的には、動物がガラスビーズ覆い隠し行動を起こしやすい床敷材と起こし難い床敷材、および通常飼育に用いている床敷材を用いて、上記薬剤について投薬量を4段階に振って投与し、ガラスビーズ覆い隠し行動の変化について検討した。その結果、SSRI(フルボキサミン)およびベンゾジアゼピン系薬物(クロロジアゼポキシド)の投与がガラスビーズ覆い隠し行動の生起を抑制することが確認された。また同時に、本行動を生起させ難い床敷(コーンコブ:トウモロコシの芯を砕いたもの)を用いた場合には、低容量の薬剤投与でも行動抑制効果が明瞭に示されることが示された。これらの結果は、防御的覆い隠し行動、特にその簡便な方法の一つであるガラスビーズ覆い隠し行動が、抗鬱薬(セロトニン系薬物、ここではSSRI)や抗不安薬(ベンゾジアゼピン系薬物)の一次的評価に極めて有効であることを示唆している。さらに、実験に使用する床敷種類を変えることによって、実験の薬物に対する感受性を容易に調節することが可能であることは、多様な精神薬理学的な効果を持つ薬剤について、抗欝効果あるいは抗不安効果を示す投薬量を推測する簡易なツールとしての利用可能性を示唆するものと言える。本年度は近交系マウス(C57BL/6J系統)を用いて、グラスマーブル覆い隠し行動(MBT)について、1)床敷の密度およびテクスチャーの効果、2)床敷の物理的特性とグラスマーブルの数との相互作用、3)床敷の物理的特性と薬物(レゼルピン、チアネプチン、pCPA)の相互作用、および4)精神疾患関連遺伝子改変マウスの行動表現型解析におけるMBTの適用について検討を加えた。本年度の研究の成果は以下の通りである。1)床敷の密度とテクスチャーの効果については、床敷の密度およびテクスチャーと覆い隠されたグラスマーブルの数に負の相関が認められた。また、床敷の種類によってマウスが示す自発活動に質的な違いが認められた。2)床敷の物理的特性とグラスマーブルの数との関係については、床式の密度が低ないし中程度の場合にのみ、用いたグラスマーブルの数と覆い隠したグラスマーブルの数に正の相関が認められた。3)床敷の物理的特性と薬物の関係については、チアネプチン投与が床敷の密度が低ないし中程度の場合に覆い隠したグラスマーブルの数を増加させた。しかし、レゼルピンおよびpCPAでは一貫した結果が得られなかった。4)MBTが精神疾患関連遺伝子改変動物の表現型解析に有効であることが認められた。このように、本研究において、MBTに用いる床敷の物理的特性が、MBTのパフォーマンスおよびマウスの自発活動に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。この結果は、適切な床敷を選択することによって、MBTが薬物スクリーニングおよび精神疾患関連遺伝子改変マウスの行動表現型解析を効率的なものにすることを意味している点で重要である。本年度の研究では、まず、グラスマーブル覆い隠し行動の系統差について検討した。平成19・20年度に用いた近交系マウス(C57BL/6J系統)に加えて、DBA/2J、C3H、およびBALBc系統およびクローズドコロニーのICR系統を用いて比較した。その結果、通常の飼育で用いている床材(TEK-FRESH)を使った実験においては、C57BL/6JとICR系統のマウスがDBA/2J、BALBcおよびC3H系統のマウスよりも多くのグラスマーブルを覆い隠した。この結果は、グラスマーブル覆い隠し行動に系統差があることを示している。グラスマーブル覆い隠し行動を評価系とした抗不安薬・抗鬱薬などのスクリーニングでは、グラスマーブル覆い隠し行動の発現しやすいC57BL/6J・ICR系統のマウスを利用することでスクリーニングをより効率的なものに出来ると期待される。

次に、グラスマーブル覆い隠し行動における、マウス系統と用いる床材の相互作用について検討した。用いた床材は平成19年度同様、TEK-FRESH、ALPHA-dri、GreenTru、Sawn wood(soft chip)、Paper-CleanおよびCelludriの6種類の市販品を用いた。全ての床材において、C57BL/6J系統とICR系統のマウスのグラスマーブル覆い隠し行動が他の系統のマウスの行動よりも高い傾向が見られた。特に密度の高い床材(GreenTruやALPHA-dri)を用いた実験では、ICRのグラスマーブル覆い隠し数が顕著であった。これは、ICR系統が他のマウス系統よりも体格で勝ること、および自発活動性が高い傾向にあることも関与していると考えられる。このように、本年度の研究から、グラスマーブル覆い隠し行動を用いた抗不安薬・抗鬱薬評価系としては、床材として密度の中等度であるTEK-FRESHを用い、マウスはC57BL/6J系統あるいはICR系統を用いると効率的であることが示された。
在宅療養の質向上を目指した高齢がん患者のための化学療法導入支援プログラムの開発

外来通院中の高齢がん患者を対象に情報提供探索行動、情報源、情報ニーズ、経口抗がん剤の服薬アドヒアランスを検討した。高齢がん患者が適切な情報を得るためには、若年がん患者との違いを考慮した情報提供方法を検討する必要性が示唆された。また、多くの患者は経口抗がん剤のノンアドヒアランス群であり、外来での定期的な服薬アドヒアランスのスクリーニングを行い、副作用の緩和、外来で開始する患者への教育支援の必要性が示唆された。【当該年度の目標・方法】当該年度の目標は、専門家へのヒアリングおよび文献レビューを完了し、それを踏まえた高齢がん患者の外来化学療法における自己管理の実態調査を行うことであった。【結果】がん専門看護師や医師、薬剤師などの専門家へのヒアリングにより外来化学療法を受ける高齢がん患者の自己管理において、内服の抗悪性腫瘍薬の服薬アドヒアランスの向上が課題であることがうかがえた。その後、抗悪性腫瘍薬の服薬アドヒアランスに関する文献レビューを行い、抗悪性腫瘍薬の服薬アドヒアランスの実態や関連要因に関して把握し、分析枠組みを検討した。一方、具体的な介入策についてはほとんど文献が見当たらなかった。【考察・今後の課題】専門家へのヒアリングや文献レビューを通して、高齢がん患者に対する服薬アドヒアランスの支援は研究的にも実践的にも十分に発展していないと考えられた。そのため、その実態を詳細に調査し、現在の外来医療の現状に即したケアプログラムを構築することが重要と考える。本研究では、在宅療養の質向上を目指した高齢がん患者のための経口抗がん剤導入プログラムを作成するための基礎調査として、以下の2点を目的に高齢がん患者に対する質問紙及び診療録調査を行った。まず、情報探索行動、情報源、情報提供ニーズを調査し、次に、経口抗がん剤の服薬アドヒアランスの関連要因の検討を行った。結果として、高齢がん患者は、若年がん患者と比して情報探索を行わない傾向にあった。実際の情報源は、若年がん患者が幅広い情報源から情報を得ているのに比して、高齢者は限られた情報源に頼っていた。情報提供ニーズについては、治療開始前は身体的影響、治療中はリハビリテーション関連の情報を必要としていた。以上から、高齢がん患者が適切な情報を得るための支援が必要であり、若年がん患者との違いを考慮した情報提供方法を検討する必要性が示唆された。また、服薬アドヒアランスについては、そのカットオフ値を100%とした場合、43.7%がノンアドヒアランス群であった。多変量ロジスティック回帰分析による服薬ノンアドヒアランスに関連する要因は、内服に対する優先意識の低下(OR=1.38)、痛みがないこと(OR=0.24)、下痢があること(OR=3.93)、症状悪化の不安による経口抗がん剤内服の自己中断歴があること(OR=9.75)、外来で経口抗がん剤を開始したこと(OR=4.10)であった。以上から、高齢がん患者に対して、外来での定期的な服薬アドヒアランスのスクリーニングを行い、服薬管理、副作用への支援につなげることの重要性が示唆された。当該年度の目標は、専門家へのヒアリングおよび文献レビューを完了し、それを踏まえた高齢がん患者の外来化学療法における自己管理の実態調査を行うことであった。しかし、調査開始前の文献検討や専門家へのヒアリングから、副作用対策及び治療中止時の意思決定支援については認識されているものの、服薬アドヒアランスの支援についてはさらなる支援が必要であることが伺えた。しかし、外来化学療法を受ける高齢がん患者の服薬アドヒアランスに関する実態について、具体的かつ詳細に調査した研究は国内にはほとんどなかった。また、具体的な解決策については国内外ともに見当たらなかった。そのため、調査を行うに当たり分析枠組みを構築し直す必要性を感じたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。臨床看護専門家へのヒアリングや文献レビューを通して、高齢がん患者に対する服薬アドヒアランスの支援は研究的にも実践的にも十分に発展していないと考慮された。そのため、来年度は実態を詳細に調査の上課題を抽出し、現在の外来医療の現状に即した効果的なケアプログラムを構築することが重要と考える。
医療機関における患者オペレーションマネジメントのサービス科学的研究

本研究に協力をいただいた横浜市南部地域の中核病院である横浜南共済病院(病床数565床)では,毎週の手術室スケジュール情報を関係者が共有する簡便な手段として、各手術について、診療科の医師による手術申込のオーダーと患者情報をまとめた手術予定表が使われているが、その作成は手作業で行われ、看護事務職員と手術室看護師の大きな負担になっている。電子カルテが導入された際に、週間手術予定表の廃止が検討されたが、その使いやすさから継続が強く望まれ,現在に至っている。研究代表者は、同病院における手術室スケジューリングの効率化のために(本事例が他の病院でも役立つことを期待して)、この作業の自動化に取り組んでいる。自動化の中心作業は、電子カルテに記載された診療報酬上の術式名や手術部位等で書かれた手術オーダー(以下で,申込術式と呼ぶ)から手術予定表の枠内に記入する簡易術式名称(以下で,予定術式と呼ぶ)の生成である。それに、患者情報を圧縮して追加する。術式変換は、過去の手術における術式変換の事例から1文字ずつの出現度数分布表を作り、Bayesの定理の方方法を応用して、与えられた申込術式から予定術式を予測する方法をExcelで実装した。ユニグラム処理なので、形態素解析は必要なく、医療用語の辞書等も使わない。本年度は、外科(呼吸器外科と乳腺外科を含む)手術を取り上げた。特に、1つの手術が複数の術式から構成される場合(例えば「ラパロ下低位前方切除+人工肛門造設」)に、術式単位で分解→変換→合成し、それに患者情報等を付加して手術予定表のエントリーを作るという一連の実用的操作を行うExcel関数を開発した。また、日進月歩の先進的手術技術に伴い、新しい術式名が現れることに対する対処法を考案した。横浜南共済病院の協力を得て行った手術室スケジュール表の自動作成に関する研究は、2016年4月から始め、2019年3月までで一旦終了した。この間の研究成果については、同病院手術室の北川郁代看護師長との共著により、下記4件の研究発表をした。[1]高木英明・北川郁代・繁野麻衣子,急性期病院の手術予定作成における術式指定の自動化の試み,サービス学会第6回国内大会,オーラルセッション論文4-4-02 (9ページ),明治大学駿河台キャンパス(東京都千代田区),2018年3月1011日.[2]高木英明・北川郁代,急性期病院における手術予定作成での術式指定の自動化ー泌尿器科手術での試みー,日本手術医学会誌,第39巻増刊号,p.115,平成30年9月30日発行.第40回日本手術医学会総会,ホテルイースト21東京(東京都江東区),2018年10月1213日;日本手術医学会誌,第39巻4号,pp.227229,平成30年11月に掲載された。[3]高木英明・北川郁代・繁野麻衣子,急性期病院における週間手術予定表の自動化の試み,サービス学会第7回国内大会,オーラルセッション論文B-2-02 (7ページ),東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区),2019年3月23日.[4] (投稿中)高木英明・北川郁代,急性期病院における週間手術予定表作成の自動化に向けてー外科手術での試みー,第41回日本手術医学会総会,東京ドームホテル(東京都文京区),2019年9月2728日.サービス学会での発表は、医療言語処理の観点から、また、日本手術医学会での発表は、手術室を担当する麻酔科医師や看護師から質問があった。平成31年度は、神奈川県立がんセンター臨床研究所において、嘱託研究者として研究環境を与えられ、同センターの病院における患者のオペレーション・マネジメントに関する研究を始めた。今後は、病院の枠を超えて、公共医療サービスの効率化に貢献することを目指し、システム科学的方法を開発することをも模索したい。また、本研究課題が関わる医療機関のオペレーション・マネジメントの研究を我が国で広く推進することを目的として、2019年4月に、日本オペレーションズ・リサーチ学会に「ヘルスケアのOR」研究部会を設立し、主査に就任した。この研究部会では、OR研究者とヘルスケア・サービスの現場にいる研究者が交流を重ね、病院経営と医療・ヘルスケアの実測データに基づく理論、アルゴリズム、数理モデル化等の研究を推進し、我が国の課題に応えるORの新たな応用分野を開拓する。医療をはじめとするヘルスケア分野における研究者と実務家の討論や関連学会での共同研究発表を通してOR研究の普及を図る。本研究に協力いただいている国家公務員共済組合連合会横浜南共済病院(神奈川県横浜市)においては、各診療科の医師による手術申込で電子カルテに記載された診療報酬上の術式名や手術部位等をまとめて、毎週の手術予定表に記入する簡易術式名称(以下、予定術式と呼ぶ)に変換する作業が事務職員・看護師の大きな負担になっている。そこで、手術スケジューリングの効率化のために、この作業の自動化に取り組み、まず、泌尿器科の手術で試みた。同病院の泌尿器科における2016年度の手術は700件を超えるが,予定術式(基本形)は53種類、申込術式に使われた文字は僅か137種類であった。各文字が使われた申込術式に対応する予定術式について、文字毎に使用頻度を計算した。

この学習データにBayesの定理を適用し、2017年度前期に実施された申込術式397件(44種類)について、予定術式(基本形)を予想して、それが実際の予定術式とどの程度一致するかを検証した。その結果、2017年度前期の手術について、新規の術式を除く申込術式383件(33種類)に対して、375件(97.9%)の手術、術式では29種類(87.9%)で予定術式を正しく予想できた。高い的中率が得られた理由は、個々の診療科では、多くの手術が行われても、術式名称やそれに使われる文字の種類が限定的であることに依ると考えられる。本研究の方法により、週間手術予定表の術式の自動生成が実用化された場合には、毎年の申込術式から予定術式(基本形)への対応実績を学習データとして蓄積することにより、予測の精度が漸次向上することが期待される。本研究の目的は、病院における手術室の効率的運営に資するサービスサイエンスやデータサイエンスの方法を、現実の病院のデータに基づいて開発することである。横浜南共済病院(神奈川県横浜市)の協力を得て、2016年度に行われた約6,600件の手術実施データ(病名や診療に関する情報を除く)が提供された。そのデータ分析と、手術室担当の看護師長との検討に基づき、手術スケジューリングよりも、上記5に示したような毎週の手術室運営の基礎となっている手術予定表の作成に時間がかかっていることが分かったので、まず、その作業の自動化に取り組くむことにした。本年度においては、泌尿器科の手術を取り上げて所期の目的を達成し、その結果をサービス学会第6回国内大会において発表した。本研究に協力をいただいた横浜市南部地域の中核病院である横浜南共済病院(病床数565床)では,毎週の手術室スケジュール情報を関係者が共有する簡便な手段として、各手術について、診療科の医師による手術申込のオーダーと患者情報をまとめた手術予定表が使われているが、その作成は手作業で行われ、看護事務職員と手術室看護師の大きな負担になっている。電子カルテが導入された際に、週間手術予定表の廃止が検討されたが、その使いやすさから継続が強く望まれ,現在に至っている。研究代表者は、同病院における手術室スケジューリングの効率化のために(本事例が他の病院でも役立つことを期待して)、この作業の自動化に取り組んでいる。自動化の中心作業は、電子カルテに記載された診療報酬上の術式名や手術部位等で書かれた手術オーダー(以下で,申込術式と呼ぶ)から手術予定表の枠内に記入する簡易術式名称(以下で,予定術式と呼ぶ)の生成である。それに、患者情報を圧縮して追加する。術式変換は、過去の手術における術式変換の事例から1文字ずつの出現度数分布表を作り、Bayesの定理の方方法を応用して、与えられた申込術式から予定術式を予測する方法をExcelで実装した。ユニグラム処理なので、形態素解析は必要なく、医療用語の辞書等も使わない。本年度は、外科(呼吸器外科と乳腺外科を含む)手術を取り上げた。特に、1つの手術が複数の術式から構成される場合(例えば「ラパロ下低位前方切除+人工肛門造設」)に、術式単位で分解→変換→合成し、それに患者情報等を付加して手術予定表のエントリーを作るという一連の実用的操作を行うExcel関数を開発した。また、日進月歩の先進的手術技術に伴い、新しい術式名が現れることに対する対処法を考案した。横浜南共済病院の協力を得て行った手術室スケジュール表の自動作成に関する研究は、2016年4月から始め、2019年3月までで一旦終了した。この間の研究成果については、同病院手術室の北川郁代看護師長との共著により、下記4件の研究発表をした。
葉の生涯光合成からの群落総生産の推定～推定法の開発・検証・適用

葉の生涯光合成量と葉年間生産量の積が、森林による大気中の二酸化炭素吸収量になるという新しい推定法を開発し、それを現実の森林に適用した。結果として良好な推定値を得た。葉の生涯パフォーマンスという新しい概念を得、生涯被食量などに展開した。葉1枚が開葉してから脱落するまでの間に達成する生涯光合成量と、年間葉生産量との積が群落総生産の推定値を与えるという新しい理論を構築し、これを実際の森林に展開して、その方法の妥当性を検証するとともに実際に推定値を得る。落葉性・木本性・一斉開葉のブナを対象にして、葉の数の季節変化、光合成能力の季節変化を調査した。その結果、葉の平均寿命は177日であった。また、葉の生涯光合成生産量2.9g/gと推定された。また群落全体の総生産量を推定したところ、有機物量で4350g/平方メートル・年となった。落葉性・木本性・順次開葉のハンノキについて同様の調査を行った。葉の平均寿命は86日であり、ブナの半分であった。それにもかかわらず、葉の生涯光合成生産量は3.3g/gであり、ブナとほとんど変わらなかった。群落全体の総生産量は3850g/平方メートル・年と推定された。草本性・順次開葉のキクイモについて、光合成能力の季節変化を調査した。光合成能力は葉の位置によって変化し、また季節的にも変化した。葉の光-光合成曲線は個体の上部と下部で大きく異なっていたが、実際に斜入する光条件を考慮すると、その反応は上下で同じであると推測された。この上下の反応は個体光合成最大化モデルで説明できることを明らかにした。常緑性・木本性のシロダモについて光合成能力の季節変化を測定した。落葉広葉樹林、ハンノキ林とブナを対象にして、申請書に記した計画に沿って、個葉の光合成速度の時間的推移、落葉量の季節的推移、葉の数の季節的推移等を調査した。このデータから、まずブナの葉1枚の生涯光合成量を推定した。推定値は35gg-1の値となった。すなわち、1グラムめ葉はその生涯に3倍から5倍程度の炭素を獲得していることが明ちかになった。これらから、ブナ林における年間総光合成量を推定した。これは炭素量換算で約25トン/ヘクタール・年と推定された。との値は従来伐倒等の方法で推定されたブナ林における総生産量の推定値のほぼ中央値を示す値であった。この報告は現在雑誌論文として投稿である。ハンノキ林については現在計算中である。草本に関しては、キクイモ、ウバユリ等を対象にして、個葉の光合成の時間推移および、葉の数の時間推移を調査した。また常録広葉樹数種ならびにハンノキ、ブナについては葉の葉緑素の時間推移を調査した。また1枚の葉の光合成速度の時間的推移は、ある時点における群落の全ての葉の平均(空間的平均)と等しいとする葉群エルゴード仮説を提唱した。この仮説をキクイモ、オオイタドリ等数種の植物について検証した。おおまかには葉群エルゴード性が保たれていることが示きれた。との仮説に従えば、数枚の葉を継続測定することにより葉の生涯光合成量をし、葉の生涯光合成量から総生産を推定するという我々の手法が実体的根拠をもつことが示される。落葉広葉樹(ブナ、ハンノキ、オオバヤシャブシ)、常緑広葉樹(シロダモ、アラカシ)草本(キクイモ)について個葉の光合成速度の時間的経過を測定し、それらから、葉の生涯光合成速度を推定した。ブナ林、ハンノキ林において年間落葉量を測定した。これらから、それぞれの林分における年間二酸化炭素吸収量(総生産速度)を推定した。推定値は従来法によって推定された値の範囲内にあった。葉の展開様式(一斉開葉と順次開葉)とシュートの傾きとの関連を調査するとともに数理模型をもちいたシミュレーションを行った。一斉開葉のブナではシュートを大きく傾けており、この特質は自己被陰を避け、各葉に光を与えて、シュートあたりの光合成量を最大化する方法であると推定された。しかしシュートを傾けたままでは樹高成長は達成できず、多くのブナでは6月から7月にかけて、シュートの傾きが回復し、樹高成長を達成していることが明らかになった。このように、季節的に伸長様式を変化させることにより自己被陰の回避と樹高達成の折り合いをつけていることが明らかとなった。しかし、低木においてはこのような季節変化は観察されておらず、低木から高木への推移は依然として謎として残っている。技術的課題やこのプロジェクトにおいて発展した新概念の新しい分野への適用にも成果を得た。葉の生涯光合成という概念を拡張すれば、一般に葉の生涯パフォーマンスを表現することができる。その一つとして、葉の生涯被食量という新しい概念を提唱した。この概念を熱帯山地林に適用し、標高別、立地別の年間被食量を推定した。これにより従来は無視されることの多かった、純生産量のうちの被食量について正確な推定値を得ることに成功した。

標高別にみると、被食量は低標高地に多いなどの新しい知見を得た。光合成速度の日中低下は、平均労働時間算出の大きな要素の一つであり、本研究においてきわめて重要な概念である。ブナについて光合成速度の時間的変化を測定し、樹冠内の位置によってその起こり方が異なることを示した。すなわち樹冠上部においては早くから日中低下が生じるが、樹冠内部では生じない。ブナのような一斉開葉型の樹木では、シュート下部では自己被陰によって光合成速度が低下するが、シュートを傾けることが、自己被陰を避ける方策となる。順次開葉型の樹木においては、順次に葉を開くことが、自己被陰を避ける方策となることを明らかにするための3次元グラフィックモデルを用いて解析した。一斉開葉型樹木におけるシュートを傾けることの意義はあきらかであった。順次開葉においても、順次に葉を出現させることの有利性は検出されたが、その違いは大きくはなかった。成果全体を総括するレポートを作成した。
骨芽細胞の中胚葉性幹細胞からの分化とアポトーシスの修飾による骨粗鬆症治療法の開発

1)骨髄サイトカイン濃度の検討:1α,25(OH)_2D3(D_3)を卵摘・非卵摘、副甲状腺摘除・非摘除ラットに投与。また、22-oxa-calcitriol(OCT)を卵摘・非卵摘ラットに投与し、カルシウム一定食下に飼育。経時的(2週間毎)に骨髄を採取。骨髄血中および骨髄培養上清中のサイトカイン(IL-1,IL-6,TNF-α,TGF-β)濃度を測定した。いずれにも有意の変動は観察出来なかった。2)細胞機能評価と骨芽細胞アポトーシスの検出:上記動物実験で得られた骨標本から経時的に非脱灰骨標本・脱灰標本を作製。免疫組織化学および骨代謝マーカー(bone gra protein,deoxypyridinoline)の測定も経時的に行った。OCT投与群では、卵摘群に比して、骨芽細胞系細胞の数・機能の増強が明らかであり、破骨細胞の数・機能は強く抑制されていた。D_3投与群、副甲状腺摘除群においてもOCTと同様の傾向を認めたが、その効果は弱かった。さらにTUNEL(transferase-mediated biotin-dUTP nick end-labeling)reactionにより骨芽細胞のアポトーシスの検出、定量比較を試みた。OCT投与群では骨芽細胞系細胞のアポトーシスの抑制傾向が認められた。3)骨髄脂肪細胞の比率・形態の比較:経時的に作製した脱灰標本により、脂肪髄の割合を脂肪細胞数、一脂肪細胞当たりの脂肪滴の大きさの2点から検出し、比較検討した。卵摘群に比してOCT投与群>D_3投与群>副甲状腺摘除群の順に、骨髄の脂肪化の抑制傾向を認めた。4)骨芽細胞primary cultureを用いた骨芽細胞アポトーシスに対する副甲状腺ホルモンおよび活性型ビタミンの影響の検討:ラット骨髄より得たprimary bonemarrow cell cultureを用い、副甲状腺ホルモン(PTH)、D_3、エストロゲン(E_2)を様々な組み合わせで添加、骨芽細胞のアポトーシスに及ぼす両ホルモンの影響を検討。PTHは骨芽細胞アポトーシスに影響を与えなかったがD_3、E_2は抑制する傾向を示した。1)骨髄サイトカイン濃度の検討: 1α,25(OH)2D3を卵摘・非卵摘、副甲状腺摘除・非摘除なラットに投与。また、22-oxa-calcitriolを卵摘・非卵摘ラットに投与し、カルシウム一定食下に飼育。これらは卵摘後の骨吸収の亢進に密接に関与することが報告されているものであるが、いずれも有意の変動は観察出来なかった。2)細胞機能評価と骨芽細胞アポトーシスの検出:上記動物実験で得られた骨標本から経時的に非脱灰骨標本を作製。骨形態計測により骨芽細胞・破骨細胞動態を検討した。また、同時に脱灰標本も作製し、免疫組織化学的手法および骨代謝マーカー(bone gra protein,deoxypyridinoline)の測定も経時的に行った。22-oxa-calcitriol投与群では、卵摘群に比して、骨芽細胞系細胞の数・機能の増強が明らかであり、破骨細胞の数・機能は強く抑制されていた。1α,25(OH)2D3投与群、副甲状腺摘除群においても22-oxa-calcitriolと同様の傾向を認めたが、その効果は弱かった。22-oxa-calcitriol投与群では骨芽細胞系細胞のアポトーシスの抑制傾向が認められた。3)骨髄脂肪細胞の比率・形態の比較:上記動物実験で得られた骨標本から経時的に脱灰標本を作製。脂肪髄の割合を脂肪細胞数、一脂肪細胞当たりの脂肪滴の大きさの2点から検出し、比較検討した。卵摘群に比して22-oxa-calcitriol投与群>1α,25(OH)2D3投与群>副甲状腺摘除群の順に、骨髄の脂肪化の抑制傾向が認められた。

D_3投与群、副甲状腺摘除群においてもOCTと同様の傾向を認めたが、その効果は弱かった。さらにTUNEL(transferase-mediated biotin-dUTP nick end-labeling)reactionにより骨芽細胞のアポトーシスの検出、定量比較を試みた。OCT投与群では骨芽細胞系細胞のアポトーシスの抑制傾向が認められた。3)骨髄脂肪細胞の比率・形態の比較:経時的に作製した脱灰標本により、脂肪髄の割合を脂肪細胞数、一脂肪細胞当たりの脂肪滴の大きさの2点から検出し、比較検討した。卵摘群に比してOCT投与群>D_3投与群>副甲状腺摘除群の順に、骨髄の脂肪化の抑制傾向を認めた。4)骨芽細胞primary cultureを用いた骨芽細胞アポトーシスに対する副甲状腺ホルモンおよび活性型ビタミンの影響の検討:ラット骨髄より得たprimary bonemarrow cell cultureを用い、副甲状腺ホルモン(PTH)、D_3、エストロゲン(E_2)を様々な組み合わせで添加、骨芽細胞のアポトーシスに及ぼす両ホルモンの影響を検討。PTHは骨芽細胞アポトーシスに影響を与えなかったがD_3、E_2は抑制する傾向を示した。