hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精密な相対論的電子状態理論の開発と重原子化合物の磁気物性と励起状態への応用

20世紀は「科学の世紀」であったということに異論を挟む者はいないであろう。20世紀前半には量子力学と相対性理論によってそれまでの世界観・物質観が一変した。20世紀前半は「物質科学の時代」であったということができる。一方、20世紀後半にはDNAの二重らせん構造の解明により、生命が物理や化学の言語によって記述しうることが示された。つまり20世紀後半は「生命科学の時代」であったということができる。この「物質科学」から「生命科学」へのシフトは科学全体の大きなうねりであり、私が専門とする量子化学においても生命へのアプローチというのは今後よりいっそう重要なトピックスになるであろう。生命を司る分子は「非常に巨大」で、また「非常に複雑」である。こうした問題に対して様々な方法論が研究されている。例えば、アルゴリズムの改良やコンピュータの高速化・並列化などにより、数万原子からなる分子の計算が実行されている。また対象となる分子をそのまま扱うのではなく、モデル化(単純化)することによって、巨大で複雑な系の機能や物性を再現しようとする試みも行われている。本研究では後者のモデル化による方法論を用いる。生命への量子化学的アプローチとして、本研究では金属酵素(のモデル分子)を取り上げる。金属酵素の活性中心にある金属イオンや、それに配位する小分子(酸素、一酸化炭素など)の電子状態を、多核種NMRにより観測して、機能との関わりが研究されている。生体内には、たくさんの銅イオンをもつ酵素が存在する。これらは、同じ銅イオンを持ちながら、いろいろな機能を発現する。これらの酵素の機能を制御する機構を解明するために、^<63>Cu-NMRが有用であると考えられる。実験によると^<63>Cu-NMRの化学シフトと銅に配位した一酸化炭素の振動数の間には相関関係が見られた。これは^<63>Cu-NMRスペクトルから配位子場の特徴を知ることができることを示している。本研究では銅を中心に持つ金属酵素のモデル分子における^<63>Cu-NMRの量子化学計算を実行し、実験結果を再現し、そのメカニズムを詳細に解析することを目的としている。また相対論的効果と電子相関効果を考慮した理論を導入して、これらの効果が定性的・定量的にどの程度であるのかを検証したい。現在は種々の^<63>Cu-NMRの計算を完了し、実測と計算値との相関が十分であることを確認し、それらのメカニズムの解析を進めているところである。1.いくつかの代表的なカルボニル錯体のNMR化学シフトを計算し、配位子の構造などによるシフトへの影響、各金属における化学シフトの傾向を見出すことを目的とした。各錯体の中心金属はCr,Fe,Cu,Znである。例外も見受けられるが、Cr,FeではCOより高磁場、Cu,Znでは低磁場に化学シフトの値が算出され、金属ごとの傾向が見られた。これはCu錯体はCOガスのピークより低磁場に、Fe錯体は高磁場にシフトするという実験報告を再現している。配位子による傾向を見ると、ポルフィリンが関わった場合は金属の種類による高磁場・低磁場の区別が他の2種より明確でなくなった。遮蔽定数は、反磁性項では錯体ごとの大きな変化はなく、常磁性項の変化が化学シフトの変化を支配していた。また、AOの寄与を分析したところ、どの錯体についてもC・O原子のp軌道が大きく関わっていた。2.工業的に利用される種々のMnカルボニル錯体の^<55>Mn-NMR化学シフトを計算し、実験値との比較を行うと共に、電子相関と相対論的効果が各化合物の化学シフトにもたらす影響を考察した。対象分子は、Mn(CO)_5X(X=H,F,Cl,Br,I,CH_3)である。計算の結果、電子相関の主要な影響が常磁性項に現れることがわかった。一方、比較的軽い原子(X=H,F,Cl,CH_3)を配位子とした分子では、HFとMP2の両計算方法ともに実験値の傾向良好に再現していた。スピン-軌道(SO)相互作用を考慮した場合、電気陰性度の大きな原子を配位子にもつ分子ほど計算結果に変化が見られた。このことから、SO相互作用は電気陰性度と何らかの相関があると推測される。また、遮蔽定数を解析した結果、これらの分子の化学シフトの主要因項が常磁性項であり、それが主に3dπ→3dσ遷移に起因していることを明らかにした。NMRがもたらす情報の量・質はともに、あらゆる分光学の中でも群を抜いている。このため、NMRは化学を中心とする実験科学の諸分野において、不可欠の方法としてきわめて幅広く用いられている。よって、NMR化学シフトの発現機構を理論的に解明することは、理論化学における重要な課題のひとつである。これまでに、ハロゲン化水素や銅、亜鉛、水銀などの金属化合物中のプロトン化学シフトが盛んに研究され議論されてきたが、金属核に関しては未だ十分な議論がなされていない。そこで本研究では、工業的に利用される種々のMnカルボニル錯体の^<55>Mn-NMR化学シフトを計算し、実験値との比較を行うと共に、電子相関効果が各化合物の化学シフトにもたらす影響を考察した。まず最適化された分子構造について検討する。構造の実験値はMn(CO)_5HとMn(CO)_5Clが報告されている。

計算値のMn-CとMn-Xの結合距離はともに0.1Åほど実験値に比べて短くなった。ただし、実験値が30年以上前のデータであることから、単純に比較するのは難しいかもしれない。つぎにRHFによるNMR化学シフトの計算値について検討すると、計算値はほぼ実験値を再現しており、誤差は最大でも5%ほどである。また、遮蔽定数を解析した結果、これらの分子の化学シフトの主要因項が常磁性項であり、それが主に3dπ→3dσ遷移に起因していることを明らかにした。これらは従来の解析結果を支持している。また電子相関について検討すると、MP2による計算値と実験値との一致は悪く、誤差は1862%になってしまった。これは次のような理由が考えられる。一般にNMRの計算では内殻の軌道が重要な役割を果たすと考えられている。しかし今回用いたMP2法では内殻の軌道を考慮していない。そのため実験値との誤差が大きくなったと考えられる。現在、内殻の軌道を考慮したMP2計算を実行中である。20世紀は「科学の世紀」であったということに異論を挟む者はいないであろう。20世紀前半には量子力学と相対性理論によってそれまでの世界観・物質観が一変した。20世紀前半は「物質科学の時代」であったということができる。一方、20世紀後半にはDNAの二重らせん構造の解明により、生命が物理や化学の言語によって記述しうることが示された。つまり20世紀後半は「生命科学の時代」であったということができる。この「物質科学」から「生命科学」へのシフトは科学全体の大きなうねりであり、私が専門とする量子化学においても生命へのアプローチというのは今後よりいっそう重要なトピックスになるであろう。生命を司る分子は「非常に巨大」で、また「非常に複雑」である。こうした問題に対して様々な方法論が研究されている。例えば、アルゴリズムの改良やコンピュータの高速化・並列化などにより、数万原子からなる分子の計算が実行されている。また対象となる分子をそのまま扱うのではなく、モデル化(単純化)することによって、巨大で複雑な系の機能や物性を再現しようとする試みも行われている。本研究では後者のモデル化による方法論を用いる。生命への量子化学的アプローチとして、本研究では金属酵素(のモデル分子)を取り上げる。金属酵素の活性中心にある金属イオンや、それに配位する小分子(酸素、一酸化炭素など)の電子状態を、多核種NMRにより観測して、機能との関わりが研究されている。生体内には、たくさんの銅イオンをもつ酵素が存在する。これらは、同じ銅イオンを持ちながら、いろいろな機能を発現する。これらの酵素の機能を制御する機構を解明するために、^<63>Cu-NMRが有用であると考えられる。実験によると^<63>Cu-NMRの化学シフトと銅に配位した一酸化炭素の振動数の間には相関関係が見られた。これは^<63>Cu-NMRスペクトルから配位子場の特徴を知ることができることを示している。本研究では銅を中心に持つ金属酵素のモデル分子における^<63>Cu-NMRの量子化学計算を実行し、実験結果を再現し、そのメカニズムを詳細に解析することを目的としている。また相対論的効果と電子相関効果を考慮した理論を導入して、これらの効果が定性的・定量的にどの程度であるのかを検証したい。
血管平滑筋特異的(プロ)レニン受容体欠損が起こす著明な血管繊維化発症機構の解明研究課題名

我々はCre-loxPシステムを用いて平滑筋細胞特異的(プロ)レニン受容体{(P) RR}ノックアウトマウスを作成し、血管平滑筋細胞における(P) RR/ATP6AP2の生理的役割について検討をおこなった。(P) RRノックアウトマウスの腹部大動脈は著明な線維化を起こし、血管平滑筋細胞の細胞死がその病態の一因と考えられた。実験の結果、(P) RRは細胞内オルガネラ内部を酸性環境に維持するVacuolar-H^+ATPaseを介し、正常な細胞機能維持に必須な役割を担う可能性が示唆された。我々は血管平滑筋特異的(プロ)レニン受容体[以下(P)RR]ノックアウトマウス[以下CKOマウス]を作成したところ、著名な血管の繊維化により20週齢で死亡することが判明した。本研究の目的は(P)RRと血管繊維化の関連を明らかにし、血管繊維化に対する新たな治療を開発することであり、具体的には(1)血管平滑筋特異的(P)RR欠損による血管繊維化の病態、(2)血管平滑筋細胞における(P)RRとV-ATPaseの関係を明らかにすることが本研究の目的である。著名な繊維化を起こしたCKOマウスの腹部大動脈を電子顕微鏡で観察したところ、血管平滑筋細胞内に空胞が過剰に沈着し、未消化の細胞内小器官を含み巨大化したautophagosomeが多数認められ、それによる細胞死が繊維化の一因と考えられた。細胞内オルガネラが正常に機能するためにはオルガネラ内部の酸性環境が必須であり、その機能維持にV-ATPaseの存在が不可欠である。そこで(P)RRとV-ATPaseの関与を検討するために、我々はFloxed(P)RRマウスより血管平滑筋細胞のprimary cultureを作成し、creアデノウイルスを感染させることで(P)RRノックアウト培養血管平滑筋細胞を作成した。研究実施計画に基づいて、ライソトラッカーを用いて培養血管平滑筋細胞内pHを比較したところ(P)RRノックアウト培養血管平滑筋細胞ではcontrolと比較して細胞内pHの上昇を認めた。また、培養血管平滑筋細胞におけるV-ATPaseサブユニット発現をウエスタンブロット法で評価したところ、V1セクター構成因子であるsubunitE2の発現には変化を認めなかったがVoセクター構成因子であるsubunit Cの発現低下を認めた。(P)RRはV-ATPaseVoセクターの構造維持に必須のタンパクであることが示唆され、細胞の機能維持に重要であると考えられた。我々は血管平滑筋細胞(VSMC)における(プロ)レニン受容体{(P)RR}の生理的役割を検討するためにCre-loxPシステムを用いて平滑筋細胞特異的(P)RRノックアウトマウス(cKOマウス)を作成し,in vivo,in vitroの両面から解析をおこなった。cKOマウス(n=4)および野生型同胞マウス(LMマウス,n=2)の頚動脈にテレメトリを挿入して自由行動下血圧測定を行ったところ,生後16週齢までに両者に有意な血圧差は認めなかった.腹部大動脈の経時的組織学的観察では,生後16週齢のcKOマウスで中膜内の弾性板が断裂し,平滑筋細胞数の著名な減少と大動脈の繊維化を認めた.電子顕微鏡による観察では,cKOマウスの血管平滑筋細胞内に空砲やリポフスチン様顆粒が過剰に沈着しており,未消化のオルガネラを含む巨大化したautopkagosomeが多数認められた.さらに隣接する内皮細胞には,vesicleが異常集積している所見を認めた.次に,in vitroの実験として(P)RR floxedマウス由来の培養血管平滑筋細胞にcreアデノウイルスを感染させ(P)RRをノックアウトして解析を行った.(P)RRノックアウトVSMCでは,細胞内オルガネラの膜蛋白に存在するvacuolarH^+-ATPaseのsubunitcの発現の低下,細胞内オルガネラの酸性環境の障害,autophagosomeの隔離膜に発現するLC3-IIの発現増加が認められた.さらに血管平滑筋細胞における炎症性サイトカインのmRNAを定量評価したところ,MCP-1とIL-6が(P)RRノックアウトによりそれぞれ3倍ずつ増加することが認められた.以上より血管平滑筋細胞において(P)RRは正常な細胞機能維持に必須な役割を担い,また炎症性サイトカインの分泌を介して血管内皮細胞へ影響を及ぼしている可能性が示唆された.
インスリン自己免疫抗体の産生機序に関する研究

インスリン自己免疫症候群におけるインスリン自己抗体の産生機序は現在なお不明である。我々はこの一端を明らかにするために、先ず本症候群の患者血中に抗原となりうる異常インスリンが存在するか否かについて、高速液体クロマトグラフィ-(HPLC)を用いて分析した。本症候群6人と対照としてインスリン治療により高抗体を獲得した糖尿病患者4人および高インスリン血症患者2人の各血中インスリンを分析した結果、インスリン自己免疫症候群に特異的といえる異常インスリンの存在は証明しえなかった。ただし、この研究の副所見として検出されたインスリン様免疫活性物質の同定が新たな課題となった。次に、本症候群の発症誘因として注目されるSH基薬剤のインスリンに対する影響を検討した。高濃度(88×10^<-3>M)methimazoleとヒトインスリンを孵置した後HPLCにて検討すると、インスリンの溶出特性には全く変化を認めなかった。またSH化合物(methimazole,D-penicillamine,tiopron:n,capto-pril--各1mM)中D-penicillamineを除いては^<125>I-insulinの受容体結合能に障害を与えなかった。一方、治療レベルの上記SH化合物はインスリン受容体の側に対しても明らかな影響を与えなかった。したがって従来推論された如く、SH基薬剤によるインスリン構造の変化に基づく抗体産生機序は否定的であると考えられる。さらに、患者個体の疾患感受性素因に関して、HLA抗原タイプを分析した。これまでHLAタイプが判明している本邦本症候群26症例において、A_<11>、Bw62、Cw4、DR4の出現頻度が一般人口のそれより有意に高率であることが明らかになった。したがって、本邦におけるインスリン自己免疫症候群は特定の疾患感受性を有する個体に発症することが強く示唆される。1.インスリン自己免疫症候群の患者血中に検出される異常インスリン分子種のcharacterization:以前報告した成績(Wasadaら、JCEM66:153-58、1988)は某民間研究機関のHPLC装置を借用して遂行したが、今回、新機種のHPLC装置が設備されたので、現在、基礎的検討を行っており、新たな知見はまだ得られていない。目的とするインスリン分子種は血中濃度が極めて微量であることから、症例毎の検索は困難であり、数例のプール分画について検討する予定である。2.モノクローナル抗体の性状を示すインスリン自己免疫抗体の検討:今回、極めて希なインスリン自己免疫症候群のインスリン抗体について詳細な検討を行った。本抗体はIgG、入タイプ(免疫沈澱法、免疫電気泳動法)で、Scatchard解析ではlow affinity、high capacityの直線性を示した。また^<125>I-insulin-Antibady複合体はmoleculay sieve HPLC法で、ほぼ単一ピークの溶出パターンを示した。本例は良性M蛋白血症を合併しており、本抗体はM蛋白由来であることが強く示唆された。モノクローナル抗体によるインスリン自己免疫症候群として本例は世界で第2例目の症例である。3.インスリン自己免疫症候群(本邦報告例)26例のHLA抗原の推計学的検討を行った。本症候群に対する罹患感受性遺伝子との関連が推定されるHLA抗原として、A_<11>(10)/(23)=43.5%(r.r.3.4)、Bw_<62>(20)/(25)=80.0%(15.4)、Cw_4 17/24=70.8%(21.3)、DR_4 14/16=87.5%(10.6)が有意であった。

これらの一部は本邦1型糖尿病患者のHLAタイプと共通するものであり、発症機序において類似の自己免疫症候群免疫機序作動している可能性を強く示唆している。1.インスリン自己免疫症候群の患者血中に検出される異常インスリン:患者血清を酸性下にBioo-GelP-30でゲル瀘過し、遊離インスリン免疫活性ピ-クを逆相HPLCにて分析した。主要ピ-クはヒトインスリンであり、内因性インスリンに由来する。一方、疎水性を示す小ピ-クが再現性を持って検出されるが、このピ-クはインスリン自己免疫症候群に特異的ではないこと、またCPR活性を示さず、プロインスリンあるいはその中間代謝体とも異なると想定される。一般にこの成分は極めて微量であるため、詳細な検討が至難であるが、最近このピ-クがヒトインスリンピ-クを上まわる一症例に遭遇した。今後、この物質の生物活性、さらに可能なら一次構造の解析を進めたい。2.SH(sulfhydryl)基化合物の影響:本症候群の発症誘因として注目されるSH基薬剤のインスリンに対する影響を検討した。8.8×10^<-3>Mのmethimazoleとヒトインスリンを孵置した後、HPLCで解析すると、ヒトインスリンの溶出特性には全く変化を認めなかった。また、SH化合物(1mM)中D-penicillamneを除いて、methimazole,Tiopronin,captoprilは^<125>I-インスリンの受容体結合能に障害を与えなかった。一方治療レベルの上記SH化合物はインスリン受容体の側に対しても明らかな影響を示さなかった。したがって従来推論された如く、SH基薬剤によりインスリン構造が変化を受ける結果、抗体が産生されるとする仮設は否定的である。3.本症候群のHLAタイプ:全国調査を行い、HLA抗原タイプが決定された26例についてみると、A_<11>,B_<15>(Bw_<62>),Cw_4,DR4が対照に非べ有意に高頻度であった。SH薬剤誘発例と非誘発例群間ではHLAタイプに差はみられなかった。したがって、本症候群にはある特定の疾患感受性素因の関与することが示唆された。
遺伝子クローニングによる抗e型肝炎ウイルスのヒトモノクロナル抗体の単離

C型肝炎ウイルスは未だ適当なウイルス感染増殖系がないために、中和抗体の検出が極めて困難な状態にある。また患者の病態、感染動態を見る限り、中和抗体がヒトでは誘導され難いか、またはウイルスの高変異によるescape mutantの出現によってウイルスが中和抗体からうまく逃れているため、持続感染が成立すると考えられる。そこで、本研究では他種の動物を免疫することにより、中和抗体をヒト以外から見いだしヒト型モノクロナル抗体を作成することを目的とした。まず中和抗体の候補として、2つのエンベロープ糖蛋白E1,E2およびE2内のhypervariable region(HVR)1に対する抗体を作成した。組換えエンベロープ糖蛋白E1,E2およびHVR1ペプチドを、マウスおよびチンパンジーに免疫し,高い抗体価の抗血清を得た。エピトープ解析を行ったところ、HCV自然感染経過では見られない、複数のlinearエピトープに対する抗体が誘導されていた。これら抗血清のウイルスcapture活性を調べたところ、マウス抗E2抗体および抗HVR1抗体にcapture活性を見出した。またE1,E2およびHVR1ペプチドを免疫したチンパンジーでも、その抗血清にin vitro capture活性を見い出すことができ、さらにそのチンパンジー個体でもC型肝炎ウイルスの感染を防御することができた。また新たなチンパンジーを用いて感染中和活性を調べたところ、中和能を証明することができた。ウイルスcapture活性のエピソード解析を行ったところ、HVR1領域に証明され、中和活性を担う抗体は抗HVR1抗体であることが強く示唆された。さらに交差反応性を示すウイルスを見つけることができ、抗HVR1抗体でもグループ分けができる可能性が示唆された。これら免疫マウスの脾臓および免疫チンパンジーの抹消血リンパ球を用いて、combinatorial antibody libraryを作成し、抗HVR1抗体のcomplementarity-determining regionの遺伝子を単離している。そこで、本研究では多種の動物を免疫することにより、中和抗体をヒト以外から見いだすこと、中和抗体アッセイ系を確立し確実な中和抗体を見つけ出すことを目的として、以下に示す実験を行った。まず中和抗体の候補として、2つのエンベロープ糖蛋白E1とE2に対する抗体を作製した。昆虫細胞で発現させたエンベロープ糖蛋白E1,E2をマウスおよびチンパンジーに免疫し、抗血清を得た。チンパンジーおよびマウスに誘導された抗体について、20アミノ酸からなる、42個の合成ペプチドでエピトープマッピングを行ったところ、ヒト患者中には見いだされない種々のlinearエピトープに対する抗体が見出された。この中から、中和活性が期待できる抗体も見いだされると考え、これらの抗体について、現在ウイルスcaptureアッセイを行っている。またC型肝炎回復期患者血清、チンパンジー回復期血清も中和抗体候補として検索を進めている。なお、ウイルスcaptureアッセイを進める中で、C型肝炎ウイルス陽性血清中では、一部のウイルスが既に患者抗体とimmune complexを形成していることが明かとなった。このimmune complexは感染経過に伴い増加することから、ウイルスcaptureアッセイに用いるウイルス陽性血清はimmune complexの少ない血清を予め選択するか、immune complexを除去した血清を用いる必要があった。また、ウイルスcaptureアッセイも、protein A Sepharoseではなく、二次抗体を用いたアッセイに改良した。現在、改良アッセイ系で中和抗体の検索を進めている。

中和抗体と中和エピトープが明らかになり次第、その個体のリンパ球よりイムノグロブリン遺伝子をクローニングする予定である。C型肝炎ウイルスは未だ適当なウイルス感染増殖系がないために、中和抗体の検出が極めて困難な状態にある。また患者の病態、感染動態を見る限り、中和抗体がヒトでは誘導され難いか、またはウイルスの高変異によるescape mutantの出現によつてウイルスが中和抗体からうまく逃れているため、持続感染が成立すると考えられる。そこで、本研究では他種の動物を免疫することにより、中和抗体をヒト以外から見いだすことを目的として、以下に示す実験を行った。まず中和抗体の候補として、2つのエンベロープ糖蛋白E1とE2に対する抗体を作製した。昆虫細胞で発現させた組み換えエンベロープ糖蛋白E1,E2およびhypevariable region(HVR)1ペプチドを、種々の系統のマウスおよびチンパンジーに免疫し抗血清を得た。E1,E2で免疫したマウスおよびチンパンジーには、抗E1,抗E2抗体が高抗体価で誘導され、複数のlinearエピトープに対する抗体が検出された。これらは、HCV自然感染経過における患者血清やHCV感染実験におけるチンパンジー血清には見られない、強い抗体responseであった。ウイルスcaptureアッセイは、これらの抗体とHCVを反応後、二次抗体を加え、免疫沈降分画と上清に存在するHCVをRT-PCRにて半定量した。これら免疫抗血清の中にウイルスを一部captureできる抗体が見出された。抗HVR1抗体よりも抗E1抗体、抗E2抗体の方が、capture活性が検出されやすい傾向にあった。しかし、エンベロープ糖蛋白E1,E2およびHVR1ペプチドを免疫したチンパンジーでは、C型肝炎ウイルスの感染を防御し得なかった。発症の軽減及び早期化が観察されたことから、免疫による病態抑制効果は期待できるものと思われる。HVR1配列に拘束されない中和抗体の検索は、中和抗体とウイルスcapture抗体との関連を明らかにするとともに、チンパンジーを用いた中和抗体アッセイで検索していく必要がある。また患者の病態、感染動態を見る限り、中和抗体がヒトでは誘導され難いか、またはウイルスの高変異によるescape mutantの出現によってウイルスが中和抗体からうまく逃れているため、持続感染が成立すると考えられる。
核融合炉用高分子材料と有機複合材料に対する高速中性子とイオン照射効果の研究

本研究では高分子材料の照射効果の定量的議論の為に高速中性子やイオンの線量測定について検討を加えた。次に高分子材料中での放射線誘起反応についてパルスラジオリシス、GPC、ESR更に陽電子消滅法等による測定を行った。高分子材料の高速中性子照射は主に東大工・原子力工学研究施設の高速中性子源炉「弥生」を、またイオン照射は東大・原総センター(HIT)のバンデグラーフ加速器を用いた。またこの他に、Co60及びライナック等からの電子線を用いて高分子材料の照射を行った。線量の評価:新しいく開発した球型の多組減速材中性子スペクトロメーターを「弥生」のファースト・カラムに適用し、熱中性子から14 MeVの中性子スペクトルを測定した。その結果本システムの有効性が確認された。アラニン線量計の使用可能性については、測定結果から1krad10Mradという広い線量域をカバー出来る事が示され、線量測定の非常に有力な方法であることが確認された。イオンビーム線量評価にはラジオクローミックフィルムを用いた。その結果、本線量計で十分線量の評価が可能であることが確認された。種々の高分子材料に対する照射効果:先ずPMMAで調べた結果から極低温でも拡散によらない高分子材料中での電荷移動のプロセスが存在することが示唆された。一方、置換アセチレンのポリマーの内、芳香族アセチレンポリマーは、放射線に対する安定性は大きいことが確かめられた。また、ケイ素を含むポリマーには優れた耐放射線性が期待されたが、実験結果から明らかなように比較的容易に酸化分解することが確認された。またPEEK,Upilex,ポリイミドについて陽電子消滅により放射線照射効果の研究を行った。その結果、ポジトロニウム生成量の減少が観測されたが、これは構造上の変化によると考えられ、高分子の照射効果についての重要な情報を与えるものと期待される。
顎関節雑音によるJoint effusionの診断

Joint effusionを伴った顎関節より得られた顎関節雑音の定量分析をおこなうにあたり、重篤な顎関節病態に認められるとされるcrepitusの音響特性とcrepitusを伴った顎関節のMR画像所見について検討した。crepitusの音響特性については、定量分析のひとつである1オクターブバンド分析を適応し検討したところ、疼痛を伴う顎関節が伴わない顎関節と比べ特徴的な音響特性を有することが確認された。この結果より、1オクターブバンド分析がJoint effusionを伴った顎関節より得られた顎関節雑音の定量分析に応用可能であることが示唆された。また、crepitusを伴った顎関節のMR画像所見は、ダブルエコー法により得られたプロトン強調像およびT2強調像により検討した。その結果、crepitusを伴った顎関節では、Joint effusionを伴った関節、円板転位を伴った関節および伴わない関節が認められたことから、crepitusが多様な顎関節病態と関連していることが判明した。この検討では、ダブルエコー法が、Joint effusionを含めた顎関節病態の検出に有用であることが再認識された。現在、Joint effusionを伴った顎関節より得られた顎関節雑音の定量分析には1オクターブバンド分析を応用し、さらにそれらの顎関節のMR画像所見については、ダブルエコー法を応用し、音響特性と画像所見との関連について検討をおこなっている。
途上国における児童労働と教育：経済開発へのパースペクティヴ

本研究の目的は、二つの異なる途上国の農村を事例に、社会経済の発展段階の差違が児童の教育に対してもたらす影響について、ミクロ・マクロの両面から検証するものである。途上国において子どもの教育機会が十分でない場合、将来の経済開発を停滞させる可能性を有する。しかし国によって、あるいは社会経済状況によって、教育が持つ意味は一律でない。この点に留意し、本研究では経済環境の変化と、教育に対する人々の期待へのインパクトの分析を通じ、二ヶ国における子どもに対する教育投資の動向に関して分析を行い、将来の経済開発の可能性を考察するものである。本研究の目的は二つの異なる途上国の農村を事例に、社会経済の発展段階の差違が児童労働と教育に対してもたらす影響について、ミクロ・マクロの両面から検証するものである。途上国における児童労働は教育機会を阻害し経済成長を停滞させる可能性を有する一方で、所得リスクへの対処として重要な役割を果たすものでもあるが、国によって、あるいは社会経済状況によって、その意味は一律でない。この点に留意し、本研究では1家計内の意思決定プロセスの影響、2家計が有する富の効果、3経済グローバル化のインパクト、の分析を通じ、異なる発展段階にある二ヶ国における児童労働と教育の動向に関して分析を行い、将来の経済開発の可能性を考察するものである。初年度に引き続きインドを対象とし、既存データの整理と実証分析、そして現地調査による研究を行った。前者に関しては、India Human Development Surveyという家計データとセンサスの県レベルデータを組み合わせて子供の教育に対する期待形成と実際の教育投資行動を検討したものである。これに関しては、アジア政経学会等で「インドにおける雇用環境の変化と子供に対する教育投資ー社会的分断の影響」というタイトルで報告し、“Changes in Employment Structures and Investments in Children's Education: Evidence from Rural India"というディスカッションペーパーを執筆した。これについては現在学術誌への投稿を目指し、改訂中である。加えて、初年度に実施したパイロットサーベイに基づき、南インドのタミル・ナードゥ州ティルチラッパリ県のアパデュライ村にて全家計を対象に子供に対する教育投資に関して調査を実施した。現在データの入力作業を進めているところで、本成果は最終年度中に発表予定である。インドを対象として既存データの整理と実証分析、そして現地調査による研究を行った先の2年に続き、最終年度はケニアの農村にて現地調査を行い、子供の教育投資や諸要因に関する家計データを得ることを中心的課題とした。ケニアのBioversity Internationalの森元泰行博士をカウンターパートととし、協議のうえ対象地域と調査村、調査家計数を決定した。加えて、予備調査を通じて現地での調査に使用する質問票の改訂を図ることとした。当初の計画では、村はKituiとMigwaniから各10村を選定し、さらに一村あたり20家計を無作為抽出することとした。この調査は2014年23月に終了した。この後はこれらケニアの家計調査のデータ整理を進め、実証分析を行う予定である。暫定的な情報ではあるが、インドでは今なお問題を抱えながらも教育が徐々に広く浸透しつつあること、ケニアでは初等教育においてさえなお留年やドロップアウトがきわめて多いという問題を抱えているなど、両国の現状を把握するにあたってきわめて有用なデータが得られた。本研究の目的は、二つの異なる途上国の農村を事例に、社会経済の発展段階の差違が児童労働と教育に対してもたらす影響について、ミクロ・マクロの両面から検証するものである。この点に留意し、本研究では(1)家計内の意思決定プロセスの影響、(2)家計が有する富の効果、(3)経済グローバル化のインパクト、の分析を通じ、異なる発展段階にある二ヶ国における児童労働と教育の動向に関して分析を行い、将来の経済開発の可能性を考察するものである。これらの研究目的を達成させるために、ウェブ上で公開されている家計データを利用し分析を行うことに加え、二つの途上国の農村で現地調査を実施し、両国の家計データの実証分析も併せて行うこととした。初年度は特にインドに焦点を絞り、(1)NFHSという家計データを用いた実証研究と、(2)独自のデータを得るための準備段階として実施した南インド(タミル・ナードゥ州)でのパイロットサーベイ、加えて

(3)IHDSという家計データとセンサスを組み合わせて用いた実証研究、を実施した。初年度の成果は以下の通りである。まず上記(1)の成果として、インドにおける教育とジェンダーの問題を扱った研究を、International Journal of South Asia Studies誌にて刊行予定である。また(2)に関しては年度末に実施した予備調査を踏まえ、2012年度に実施予定の本調査で用いる調査票の改訂作業を実施中である。さらに(3)に関しては、学会や研究会で「非農業雇用と教育投資:インドの事例」というタイトルで行った報告を踏まえ、現在学術雑誌への投稿に向けて改訂作業中である。ケニアの現地調査に関しては、当初の予定では2012年89月あるいは12月、もしくは2013年13月に実施する予定であったが、当方のインド調査と、International Centre for Research on Agroforestry(ICRAF、ナイロビ)のカウンターパートの予定を考慮し、2013年度中に実施することとした。現時点の予定では、2013年8月9月の間にCentral Provinceの数ヶ村において、無作為抽出による家計調査を実施したうえで調査票を修正し、本調査を実施することを考えている。以上のように現地調査には若干の遅れが出てはいるものの、論文執筆は当初の予定を大幅に上回っている。このため全体的には概ね順調に目標を達成していると考えられよう。初年度は当初の予定通り、インドに焦点を絞り、家計データとセンサスデータの整理、実証分析、現地調査を実施した。まず家計データとセンサスデータの整理に関しては若干時間を要したものの、ほぼ当初の計画通り作業は終了している。これらを用いた実証研究に関しては、学会や研究会での研究報告を重ね、そこで得たフィードバックを改訂作業に活用し、論文執筆を進めている。NFHSという家計データを用いた研究である"Change in Gender Disparity in India: Evidencefrom National Family Health Survey"は、すでにInternational Journal of South Asia Studies誌にて刊行されることが決定している。IHDSという家計データとセンサスの県レベルデータを組み合わせて利用した実証研究は、学会や研究会で「非農業雇用と教育投資:インドの事例」というタイトルで報告し、現在論文改訂作業を進めているところである。現地調査に関しては、データ整理に時間を要したこともあり、現時点では予備調査を終えたのみの段階で、当初の計画より若干遅れている。
磁気ノズル中のプラズマ運動量輸送とディタッチメント

磁気ノズルを用いた無電極プラズマ推進機の研究開発が進む中で,運動量輸送と磁気ノズルからのプラズマ離脱に関して,定常現象から不安定性・乱流現象に起因する動的現象を包括した総合的な理解を進める必要がでてきている.本研究では,ヘリコンプラズマスラスタとヘリコンMPDスラスタを用いて,数桁にわたる広範なパラメータ領域を包括した実験を推進し,プラズマ離脱現象の発現と理解を進めるとともに,定常的および動的なプラズマ挙動に起因する運動量輸送機構を明らかにする.これにより磁気ノズルプラズマ流が織り成す物理現象の学術基盤を構築し,磁気ノズルプラズマ推進機の研究開発を加速する.複数のヘリコンプラズマスラスター装置を活用した広範なパラメータ領域の実験を実施し、プラズマ離脱現象が発現する条件と関連物理を解明するとともに、磁気ノズルプラズマ流における物理現象の学術的基盤を構築することにより、無電極プラズマ推進機の研究開発に貢献する。磁気ノズルにおける超音速乱流現象はプラズマ物理における重要課題であり、宇宙物理学における高速プラズマ流と熱流体的諸現象の解明や、磁力線が変化する領域での揺動現象が課題となっている磁場閉じ込め核融合分野の発展にも有益である。関連分野への波及効果が期待できる。磁気ノズルを用いた無電極プラズマ推進機の研究開発が進む中で,運動量輸送と磁気ノズルからのプラズマ離脱に関して,定常現象から不安定性・乱流現象に起因する動的現象を包括した総合的な理解を進める必要がでてきている.本研究では,ヘリコンプラズマスラスタとヘリコンMPDスラスタを用いて,数桁にわたる広範なパラメータ領域を包括した実験を推進し,プラズマ離脱現象の発現と理解を進めるとともに,定常的および動的なプラズマ挙動に起因する運動量輸送機構を明らかにする.これにより磁気ノズルプラズマ流が織り成す物理現象の学術基盤を構築し,磁気ノズルプラズマ推進機の研究開発を加速する.
有機系物質の循境・再利用によるエネルギー有効利用

1(1)シリカ・アルミナ触媒の存在下でポリエチレン(PE)を接触分解させると、430°C,12秒で完全にガス化することを見い出し、接触分解の有用性を明らかにした。分解機構として、PE→熱劣化PE→接触劣化オリゴマー→液状生成物→ガス状生成物の経路を提唱した。(2)溶融塩を熱媒体として、連続式ガス化装置で、750850°Cの温度で木材および木材チャーの水蒸気ガス化の最適条件を検討し、発熱量1419MJ/【m^3】の中カロリーガスを得た。2(1)ポリスチレンの液相塩素化で高屈折率の透明性の優れたフィルムを得ることができた。これを370450°Cで熱分解して得られるオリゴマーの構造を決め、P-クロロスチレンの低重合で得られるオリゴマーとの構造上の相違を明らかにした。(2)ポリスチレン,PMMA,エチレンプロピレン共重合体(P(E/P))の光開始熱分解反応を160200°Cの範囲で検討し、開始剤当りの主鎖切断率を求めた。P(E/P)では、開始剤消費当りの油回収率は他のポリマーに比べかなり高いことを見い出した。3(1)ポリウレタンをポリエチレングリコール中、150°Cで分解し、回収ポリオールの再使用適合量を検討し、3040%の置換が可能であることがわかった。また、回収アミンはTDI原料として使用できることを明らかにした。(2)四塩化炭素または極性モノマーの存在下に、廃棄高分子を放射線照射やプラズマ処理すると、PEやポリプロピレンなどの非極性プラスチックの表面に極性基を導入することができ、この方法を、極性プラスチックが混入している都市ゴミの再資源化プロセスへ応用できる可能性を見い出した。(3)リグニンの化学改質によって、加硫ゴムの強度特性をあまり損わずに、可塑性を著るしく向上させることができることを見い出した。さらにブタジェン-クロロブタジェンゴムの補強剤に用い、カーボンブラックの補強特性に匹敵する改質の最適条件を求めた。
哺乳細胞において細胞成長を司るシグナル伝達分子群のプロテオーム解析と機能同定

新規mTOR結合蛋白質raptorを同定し、そのcDNAを獲得した。RaptorはmTORと結合し、TORの下流因子4EBP1やp70S6kと結合することも判明した。p70S6kや4EBP1にTOS(conserved TOR signaling)モチーフが存在し、このモチーフに変異を導入すると、p70S6kや4EBP1変異体がin vivoで全くリン酸化を受けないことが報告された。p70S6kおよび4EBP1のTOSモチーフ変異体、はin vitroでraptorと結合せず、かつ、mTORによってもリン酸化されないことが判明した。これらの結果は、raptorはmTORとその基質分子を結合し、反応の足場を与えるscaffold蛋白質として機能していることを示していると考えられた。raptorに加えてmTORとともに共精製されてくる分子量39kDaのバンドを同定していたが、これがmLST8であることが判明した。mLST8は、7つのWD40リピートから成る蛋白であった。mLST8は、mTORおよびraptorと結合することが確認され、現在その機能解析を進めている。ESI-Q-TOF-MS型質量分析計を用いてmTOR上に新たなリン酸化部位が存在することを見いだした。このリン酸化部位は細胞環境中のアミノ酸の濃度の増加に伴って上昇するが、ラパマイシンによる阻害は受けず、mTORよりさらに上流にアミノ酸によって活性調節を受けるprotein kinaseの存在が考えられた。マウスES細胞を用いて、mTORのノックアウトを試みており、ホモノックアウトにより胎生致死となることが確認され、現在conditionalなノックアウト系を確立中である。
共鳴電子線散乱法の開発およびマンガン系ペロブスカイト酸化物の軌道秩序解析への応用

本研究は、電子線の内殻励起非弾性散乱をもちいて種々の強相関電子系物質におけるd電子軌道の配向秩序を解析する新しい手法を開発し、高温超伝導や巨大磁気抵抗効果など種々の興味深い物性を示すマンガン系ペロブスカイト酸化物の電荷・軌道秩序状態におけるd電子軌道の配向秩序の観察を試みたものである。成果は以下の通りである。(1)Nd0.5Sr0.5MnO3のMn-L殻励起をともなう非弾性散乱図形を取得し、従来報告されてきたCE型だけでなく、CE型と矛盾する非弾性散乱図形が観察された。(2)収束電子回折をもちいた空間群決定を行い、Nd0.5Sr0.5MnO3の空間群がPmnmであると決定した。この空間群決定の結果をもとに配向秩序の新しいモデルを提案した。本年度の研究実績は以下の通りである。1本手法の有効性を検証するため、電子構造が既知のグラファイトおよびMgB2に本手法を適用し、ホール状態の解析を行った。グラファイトおよびMgB2はいずれもsp2混成軌道によるσ結合およびそれに垂直なp軌道によるπ結合を形成することが知られている。エネルギー選択幅1eVとしてそれぞれC-K殻吸収端およびB-K殻吸収端を含むエネルギー損失でエネルギー選択非弾性散乱図形を取得し、それらの定量解析から部分EELSスペクトルを取得することができた。このスペクトルは電子状態計算から得られた部分状態密度と大変よい一致を示した。この結果、本手法が部分状態密度解析法として有効であることが確かめられた。1NdSrMnOのMn-L殻励起をともなう非弾性散乱図形を取得し、従来報告されてきたCE型だけでなく、CE型と矛盾する非弾性散乱図形が観察された。この結果は試料中にドメイン構造等の不均一性の存在を示唆している。2収束電子回折をもちいた空間群決定を行い、NdSrMnOの空間群がPmnmであると決定した。この空間群決定の結果をもとに配向秩序のモデルを検討した。3Sm系Mn酸化物を作製し、制限視野電子回折法および収束電子回折法をもちいて、単位胞が2√2a×√2a×4a倍の超格子構造を形成していること、点群および空間群がそれぞれmmmおよびPnamに属することを見出した。ただし、非弾性散乱図形には明瞭な異方性が観察されたなかった。本研究課題は、電子線の内殻励起非弾性散乱をもちいて種々の強相関電子系物質におけるd電子軌道の配向秩序を解析する新しい手法(共鳴電子線散乱法)を開発し、高温超伝導や巨大磁気抵抗効果など種々の興味深い物性を示すマンガン系ペロブスカイト酸化物の電荷・軌道秩序状態におけるd電子軌道の配向秩序をナノメーターオーダーの空間分解能で決定しようとするものである。当該年度は以下の点について研究をすすめた。(1)電子線エネルギーフィルター制御システムの導入および装置の調整の最適化:当初、エネルギーフィルター制御システムの導入を予定していたが、既に搭載している電子顕微鏡装置が利用可能となったため、当該年度はこの装置を調整して非弾性散乱実験を行うこととした。(2)理論計算および解析プログラムの開発:非弾性散乱の異方性を定量的に解析するためのGUIを備えたプログラムを開発した。(3)(La0.5Sr1.5)MnO4の共鳴電子線散乱および収束電子回折実験および軌道秩序解析:当初予定していた(La0.5Sr1.5)MnO4の軌道秩序解析を行う前に、既に試料作製まで完了しているNd0.5Sr0.5MnO3の実験を行うことにした。この試料は150K以下でCE型の軌道秩序を形成することが報告されている。非弾性散乱図形を撮影したところ、CE型とは符合する非弾性散乱異方性を示す試料片に併せて、CE型とは矛盾する異方性を示す試料片も存在した。収束電子回折法でまず室温での空間群を確認してみたところ、これまで報告と異なる空間群に属する可能性が示唆された。

当初の予定と異なる試料であるが、電子顕微鏡およびエネルギーフィルター装置の調整を最適化することにより、最も大きな懸案事項であったMnのL殻励起非弾性散乱(エネルギー損失ΔE=630eV)をエネルギースリット幅1eV程度で取得し、その異方性を定量的に評価できることが確認できた。当初予定していた試料は観察できなかったが、当該年度にもちいた試料は次年度観察する予定の試料であり、研究計画に支障をきたすものではない。次年度以降は、当該年度で確立した計測法を種々のMn系ペロブスカイト試料に適用し、軌道秩序の組成依存性や温度依存性について解析をすすめていく。まず、当該年度に見出したNd系の空間群の矛盾について早急に解決し、低温での空間群決定および軌道秩序解析を行う。次に、室温で軌道秩序を形成することが報告されているSm系の実験を行う。さらに、最も多くの研究がなされているLa系について軌道秩序解析を行い、これまでのX線共鳴非弾性散乱の結果と比較する。当該年度使用していた装置はエネルギーフィルターの制御に優れているものの試料傾斜機構に問題があり、結晶の方位出しが困難であった。次年度は2軸試料傾斜機構を備えた電子顕微鏡装置にエネルギーフィルター制御システムを導入し、この問題の解決を図る。当該年度に導入しなかった電子線エネルギーフィルター制御システムを導入する。
視覚運動系における二者間実時間相互作用の制御機構の解明

視覚目標追跡運動実験および二者間実時間相互作用実験において,運動速度にリズム成分が存在すると,視覚目標運動に比する運動先行性が強調され,かつ,協調的な相互作用が観測されることを見いだした.追跡運動モデルによる運動先行性再現計算により,感覚運動制御システムがフィードバック要素とフィードフォワード要素が相補的に動作している可能性を明らかにした.視覚目標追跡運動実験および二者間実時間相互作用実験において,運動速度にリズム成分が存在すると,視覚目標運動に比する運動先行性が強調され,かつ,協調的な相互作用が観測されることを見いだした.追跡運動モデルによる運動先行性再現計算により,感覚運動制御システムがフィードバック要素とフィードフォワード要素が相補的に動作している可能性を明らかにした.本研究は,人と人とのコミュニケーション成立条件の数理的理解とその工学的応用に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解し,それを支える処理要素を探求することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1現有の視覚目標追跡運動実験システムを視覚目標の提示/非提示を制御できるように改変した.円運動追跡実験において目標周波数を0.1Hz, 0.3Hz, 0.5Hz, 0.7Hzの4条件,円軌道に対し視覚目標の提示割合が100%, 40%, 20%の3条件,系12条件の実験条件を設定した.2目標運動に対する手動運動の位相差と目標追跡時の手動(位相)速度スペクトルに着目し解析を行った結果,目標運動が低速の時,目標提示条件の違いによって,手動運動の振舞いは大きく異なる. 100%条件では明らかに観測されない,目標周波数についてのリズム成分が40%条件, 20%条件では観測され,先行性が現れる.この目標提示条件による振舞いの違いは,高速条件ではそれほど顕著ではなく,どの条件においても位相速度にリズム成分が見られ,先行性が観測され易い.3手動(位相)速度スペクトルと先行性との関係を実験条件により分類すると,速度スペクトルに現れる1-2Hzのブロードなピークが誤差修正フィードバック制御に対応し,目標運動周波数やその倍周波数に現れるシャープなピークがフィードフォワード制御に対応していると推測できる.4実験結果から,手動運動が先行性を示すには速度リズム成分が必要と予測される.誤差フィードバック項と速度フィードフォワード項からなる目標追跡手動運動の単純モデルにおいて,両項に特性の位相関係を持たせたリズム成分を付加すると先行性が現れることがわかった.本研究は,人と人とのコミュニケーション成立条件の数理的理解とその工学的応用に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解し,それを支える処理要素を探求することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1追跡運動モデルにおいて,フィードフォワード項とフィードバック項との関係と運動先行性との関連を数値実験で調査した.その結果,フィードフォワード項にリズムがあるだけではなく,それと相補的に誤差修正が働くときに,運動先行性が現れることがわかった.2二者間実時間相互作用実験を行い,実験参加者への教示条件により,参加者の手動運動の速度相関が異なる結果が得られた.これは,速度相関により二者間相互作用の定量評価できる可能性とまた実験者が相互作用を制御できる可能性を示唆する結果である.本研究は,人と人とのコミュニケーション成立条件の数理的理解とその工学的応用に向けての基礎研究である.生物の生存に不可欠な実時間情報処理とコミュニケーションが密接に関係していることに着目し,実時間情報処理の数理的本質を理解し,それを支える処理要素を探求することを目的とする.本年度の成果は以下の通りである.1追跡運動モデルにおいて,誤差フィードバック要素とターゲット速度フィードフォワード要素にリズム成分を与え各リズム要素の周波数,位相差を変え数値実験を行った.その結果,ターゲット位相に対する手動運動の位相プロファイルの形状はフィードフォワード要素の影響が強く,両者のリズム周波数がターゲット周波数と同一もしくは2倍のときで,かつ,ある程度相補的に働くときに運動先行性を示した.これは,生体の感覚運動システムにおいて,フィードバックとフィードフォワード制御が同時ではなく,相補的に働いていることを示唆する.2視覚提示条件を変えた円運動に対する二者間実時間相互作用実験を行った.ターゲット表示を断続的にすると,速度相関がよくなり,協調的に動作する様子が見られた.ターゲット表示を断続的にしたターゲット追跡運動では,先行性が強く観測されるので,二者間協調には運動先行性が重要な役割を担い,かつ,視覚提示を変化させることで,被験者の予測強度を変えることで二者間協調状態を制御できる可能性が示唆された.
日本人の低ビタミンD栄養と高血圧・心血管疾患の関連性：疫学と基礎からのアプローチ

平成30年度は、昨年度に引き続きビタミンD栄養と血圧・心血管疾患との関連を検討するための観察研究を実施した。前向き研究の実施が困難になったため、横断的研究で幅広い年齢層の男女について1500名程度のデータを採取し、現在はこれらの対象者の血中ビタミンD代謝物濃度の測定と血中PTH濃度の測定を進めているところである。対象者は20歳代60歳代の男女であり、ビタミンD栄養の解析と共に他の食事摂取状況や健康状態も併せて調査し、血圧・心血管疾患だけでなく骨代謝関連指標も併せて多臓器関連の検討データベースを構築中である。現在の解析の状況から日本人の一般健常者のビタミンD栄養状態を知り、加齢とともに骨に対するビタミンD栄養状態の影響が強くなることを確認した。また、血圧に対してはPTH濃度の影響が強く、そのメカニズムについて考察中である。一方、動物実験による基礎検討では、昨年度行ったVDRKOマウスにおける血圧上昇とレニン-アンジオテンシン系関連因子との検討に加え、若齢および成熟ラットにおけるビタミンDとカルシウムの栄養調整ラットの飼育を行い、カルシウム摂取量がビタミンDの栄養維持に大きく関与することを確認した。前向き検討が困難になったものの、平成29年度から進めている健常者を対象とした疫学研究のと動物実験はほぼ順調に進んでおり、今後、さらに解析を進められる状態にあるため疫学研究については、平成2930年度に登録された対象者に加えて、今年度も引き続き対象者を集め、随時解析を行う。各疾患とビタミンD栄養との関係を横断的手法により解析し、継続的に観察できた対象者についてはカプラン・マイヤーの生存分析、ロジスティック回帰分析で解析する。血圧や各種パラメーターと血中25OHD濃度が有意な関係を示した場合、そのカットオフ値を求める。カットオフ値の算定は、以前に開発した曲率を用いた新規栄養解析法(Tsugawa N, et al. Clin Nutr 2012; 31:255)およびROC解析で行う。動物を用いた基礎研究においては、平成2930年度に開始した実験に加え、ライフステージの影響を検討するため骨粗鬆症モデルラットを用いた検討を行うこととした。これらの実験を経た上で、ビタミンD栄養条件調整下、高ナトリウム食あるいは腎疾患誘発により血圧上昇を誘導し、この誘導に対する感受性を比較する予定である。平成29年度は、ビタミンD栄養と血圧・心血管疾患との関連を検討するための3年間の前向き観察研究の立ち上げを行い、対象者の研究開始時点のデータの採取を予定していた。これを目標として、現在、約700名の基礎データ採取に着手することができた。現在はこれらの対象者に対して、血中ビタミンD代謝物濃度の測定と血中PTH濃度の測定を進めているところである。対象者は20歳代60歳代の男女であり、ビタミンD栄養の解析と共に他の食事摂取状況や健康状態も併せて調査し、データベースを構築中である。現在の解析の状況から日本人の一般健常者のビタミンD栄養状態を知ることができた。一方、動物実験による基礎検討では、VDRKOマウスの心血管疾患関連マーカー(血圧、心臓、血管の組織学的解析、組織学的観察、心血管疾患関連因子(レニン-アンジオテンシン系関連因子、ナトリウム利尿ペプチド、筋収縮関連タンパク質:α-アクチン、ミオシン重鎖)の遺伝子発現の解析を進め、VDRKOマウスにおける血圧上昇とレニン-アンジオテンシン系関連因子との関係を得ることができた。これに加えて、現在はビタミンDとカルシウムの栄養調整ラットの飼育を行い、解析を進めている。平成29年度に予定していた疫学研究の着手および動物実験はほぼ順調に進んでおり、今後、さらに解析を進められる状態にあるため平成30年度は、昨年度に引き続きビタミンD栄養と血圧・心血管疾患との関連を検討するための観察研究を実施した。前向き検討が困難になったものの、平成29年度から進めている健常者を対象とした疫学研究のと動物実験はほぼ順調に進んでおり、今後、さらに解析を進められる状態にあるため疫学研究については、平成29年度に登録された対象者に加えて、今年度も引き続き対象者を集め、随時解析を行う。各疾患とビタミンD栄養との関係をまずは横断的手法により解析し、継続的に観察できた対象者についてはカプラン・マイヤーの生存分析、ロジスティック回帰分析で解析する。