hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統合的英語教育システムの開発(Developing Integrated English Language Education Systems)

これらの目的のため,プロジェクトのメンバーであるBarfieldとShillawは,1997年10月に英語部門のスタッフに対して、読書困難な学習者の知覚(Barfield),異なる熟達レベルの学習者の語彙データベース(Shillaw)を明らかにした.1997年11月には,プロジェクトメンバーであるAyabe,Barfield,Iwasaki,Kawasaki,Plain,Stappは外国語センターにおいて,教室研究のワークショップを行った.このワークショップは,「カリキュラム開発の現実と可能性」という会議の一環として行われたものである.その内容は,学習者のリスニングの発達(Ayabe,Kawasaki),学習者研究プロジェクト(Barfield),学習者の連語の能力と成績(Iwasaki),ペアによる内容ベースの学習(Plain),インターネットとCD-ROMをベースとする教材と訓練(Stapp)などのトピックに関するものであった.1998年2月にプロジェクトメンバーは,1998年4月に科研費プロジェクトの一環として出版されるカリキュラム開発に関する一連の研究論文を,協働的につくりあげることに同意した.さらにプロジェクトメンバーは、さまざまなサブプロジェクトを明確に関連づける方法として,次の年度を通して一連のプレゼンテーションをしていくことを決定し,また1999年の3月に最終的な科研費の論文を示すことについても決定した.以上のような研究を通じて,プロジェクトメンバーはより密接に研究を行うことを学んでおり,また互いに感心と興味が共通する領域を見いだすことを学んでいる.このことは,どのような広範囲な教師主導のカリキュラム開発研究にとっても,最小限の基礎となることである.それは即時的に行えるというものではなく,手間がかかり,時間を浪費し,時とともに変化するものである.我々は,カリキュラム開発という問題に対する即時的な解決法はないということを学んできた.つまり我々は,このような同僚との協働が,進行する個人的かつ集合的な専門的関与を必要としていること,ならびに,このことが,より広い範囲における後のどのようなカリキュラム開発にとっても必要条件であること,を学んできたのである.科研プロジェクトの成果として、まず第一にチームメンバーのカリキュラム開発への関心が増したことがあげられる。その結果教員の定期研究会がもたれ、授業改善にむけての意見交換が活発に行われ、教材の作成および共同開発が行われた。討議の成果として、各教員が他の教員の発表を聞いて新しい教育法を始めたということもある。また、新教材、英語教育CD-ROM,英語教育関係図書、学生用単語レベル別副読本の購入が進んだ。副読本は既に擦り切れだしたほど多くの教員からの需要があり、学生も1学期間に数冊読了でき、達成感を得られるとともに実力増強になっている。1年間の間に、1000語レベルから始めて、学生たちが次第に高い単語レベルの本を借りるようになり、遂には一般英文図書にまで手を伸ばすまでの過程を、援助しながら見守ることは教師にとっての大きな喜びであった。これらの努力の成果は研究報告書の形で出版する運びになっている。
実験的マウス過敏性肺炎モデルに於ける発症機序の免疫学的分子生物学的検討

過敏性肺炎発症における免疫学的検討を、マウスのモデルを用いて肉芽腫形成を指標として、In vivoの系とIn vitroの系において行った。In vivoの系においては、抗原感作T細胞の経静脈投与を行ない、未感作のマウスに肺肉芽腫を惹起せしめた。この肉芽腫病変を経時的に、各種のモノクロナル抗体をもちいて免疫組織染色を行った。抗thy1抗体では肉芽腫形成早期の24時間より陽性細胞が出現し、最大肉芽腫径となる72時間後は中心部から辺縁に分布し、修復期は辺縁部に多く陽性細胞が存在する。抗Lyt1抗体で染色すると、早期・極期に散在性に存在し、修復期はほとんど認められない。抗Lyt2抗体では、早期には認められず、72時間以降より肉芽腫辺縁部に出現する。修復期には、辺縁部に優位に多く存在する。以上より、肉芽腫形成の導入期にLyt1陽性細胞が、修復期にはLyt2陽性細胞が大きな役割を果していると考えられる。このことは、感作T細胞移入の実験にて、IーA陽性T細胞により肉芽腫形成の誘導が惹起せしめられたことによっても裏づけられる。In vitroの系の確立については、抗原特異的な反応を確定するために必要条件として、抗原により免疫されたマウスの血清と正常マウス血清との比較の結果より免疫されたマウスの抗原特異的IgGにて可能となり、免疫T細胞・マクロファ-ジ・抗原特異的IgG・抗原結合ビ-スの存在があげられる。抗原特異的反応については、細胞集塊のピ-クは7日后にみとめられた。ついで、サイトカインの影響を検討した。この系において、IL4添加群において有意に強い多核細胞の出現をみた。また、GMCSFにおいて、紡鐘型細胞の誘導が強く認められた。以上より、本実験系において、Tヘルパ-細胞により肺肉芽腫形成が認められ、この時、抗原特異的免疫グロブリンGの存在が心要とされた。更に、IL4により増強され、Th2細胞と考えられた。肺肉芽腫形成への免疫担当細胞の関与を明らかにした。In vivoのマウス実験系で、感作T細胞の経静脈投与を行ない、未感作のマウスに肺肉芽腫形成を惹起せしめた。各種モノクロナ-ル抗体を用いて、惹起されたマウス肺肉芽腫病変に免疫組織染色を行った。抗Thy1抗体で染色すると、肉芽腫形成早期の24時間後より陽性細胞が出現し、周径が最大となる72時間後には、肉芽腫中心から辺縁に分布し、修復期には辺縁部に陽性細胞が多く存在する。同様に、抗Lyt1抗体で染色すると、肉芽腫形成早期・極期に散在性に陽性細胞が存在するが、修復期には陽性細胞はほとんど認められない。ついで、同様に、抗Lyt2抗体で染色すると、肉芽腫形成早期には陽性細胞は存在しないが、72時間後より肉芽腫辺縁部に出現しはじめ、修復期には辺縁部に優位に存在する。以上より、肉芽腫形成早期にLyt1陽性T細胞が優位に存在し、修復期にはLyt2陽性T細胞が優位になることが、病変部の組織学的検討によって明らかになった。同様に、In vivoで肉芽腫形成を生じたマウスに経時的に気管支肺胞洗浄を行ない、えられた細胞に免疫組織洗浄を行った。

組織学的検討と同様に、肉芽腫形成の早期では、Lyt1陽性T細胞の出現が認められ、修復期では少数ではあるがLyt2陽性T細胞を認めた。以上のことより、次の事が結論される。1)感作T細胞移入でも未感作マウスに肺肉芽腫を惹起しうる。2)免疫学的には、肉芽腫形成期にはLyt1陽性のヘルパT細胞が主要な役割をにない、修復期にはLyt2陽性の細胞障害性T細胞が病変の修復に必要な役割をはたしていると推察される。過敏性肺炎モデルをマウスにおいて、肺内肉芽腫形成を指標に、In vivoにおいて検討し、誘導期においては、IーAに拘束しTヘルパ細胞が重要であり、修復期には細胞障害性T細胞が主要な役割をはたしていると考えられた。そこで、In vivoの実験系を確立をはかった。その結果、感作T細胞とマクロファ-ジに加えて抗原特異的な免疫グロブリンの存在が必要であった。但し、正常マウス血清を加えると、非特異的に抗原結合ビ-ズに細胞の集簇がおこり、これをヘパリン処理后同様に加えると集簇はおきなかった。以上より、培養液は、Nu血清を用いて、精製した抗原特異的なIgG(マウス)を微量加え、コントロ-ルを常時様々におき検討した。抗原特異的IgGの精製は、95%以上であった。実体顕微鏡下にて経時的に観察し、上清を3倍濃縮後ウェスタンブロットにてサイトカインの測定をはかった。5日後より集簇傾向を認め、T細胞とマクロファ-ジの間にIーAの拘束性を認めた。上清についての検討では、サイトカインはウェスタンでは確認できなかった。この培養条件に、各種サイトカインを添加し、検討した。IFNーγ・IL2・GCSFについてはコントロ-ルと差を認めなかったが、IL4にて集簇傾向が強まるばかりでなく細胞の巨大化がおきるものも出現した。ヘマトキシリン染色・免疫組織染色を行い、巨細胞の存在を確認した。In Vitroにおいても、In vivoの実験系と同様にT細胞とマクロファ-ジの間にIーAの拘束性が必要であり、ILー4にて反応が強くまた巨細胞出現をみたことより、この過敏性肺炎モデルにおいてIL4が重要な役割とをになっており、Tヘルパ2細胞の関与が示唆される。今后、更に詳細な細胞内の分子免疫学的検討をすすめていく。
人工肺に対する客観的評価指標を用いたガス交換性能の維持管理ガイドラインの策定

本研究は、体外式心肺補助装置を接続した患者に対して、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用い、10施設の多施設共同前向き観察研究を実施する。目標登録件数は30件/年を目標とし、人工肺の劣化過程や空気塞栓のリスク、結露対策の優劣、および適正な人工肺交換時期について多角的に分析する。また各施設の医療従事者に対して、臨床現場の実態を調査するために、アンケート用紙と現場の装置や臨床使用の風景など写真を取って情報収集し分析を行う。臨床現場で取得する客観的データと主観的なアンケートによって、人工肺の結露対策法や人工肺交換時期などのリスクを可視化しガイドラインとしてまとめる。体外式心肺補助装置における人工肺のガス交換性能は、ガス相出口付近に発生する結露や血液相から漏れ出す血漿成分などが要因で経時的に劣化し、ある時点で急にデバイス交換が必要になる。しかしガス交換性能のリアルタイムモニターは存在しないため、操作者個人の経験に頼った維持管理を行っているのが現状である。本研究の目的は、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を実施することで、人工肺の結露対策法や人工肺交換時期などのリスクを可視化し、個人差や施設間格差を無くすための安全性の高い維持管理方法をガイドラインとして示すことである。(1)具体的な成果は、10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行った(第29回日本臨床工学会で発表)。人工肺の結露対策は、温風加温装置を応用している施設が7施設、酸素ガスフラッシュのみ施行している施設が3施設であった。温風加温装置の使い方は、1人工肺ガス相出口に設置するのみ、2ビニルシートで人工肺全体を覆う、3人工肺の一部のみビニルシートで覆うなど多種多様であったことが判明した。客観的な評価指標を用いて人工肺のガス交換性能を評価している施設は2施設であった。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究として開始した。施設によって倫理申請に費用が発生するなど倫理申請の手順および様式が異なり、研究準備に時間を要したが、6施設の準備が整った状況である。各施設の観察研究のデータをもとにリスク分析を実施する予定である。(1)10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行ったが、各施設の使用方法があまりにも異なるため、アンケートにより分析する施設数を30施設程度まで拡大することを決め、協力者を募集することとした。現在、追加で10施設の研究参加が決まっているが、多少時間を要している。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を開始しているが、各施設に対応した倫理申請や各施設へのデバイスの整備など、研究準備に時間を要している。6施設の準備が整った状況であるため、速やかに各施設の観察研究のデータをもとにしたリスク分析を実施する予定である。(1)10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行ったが、この結果をもとに、速やかに30施設程度まで調査対象を拡大する予定である。またアンケートについては、比較的容易に実施できることから、体外式心肺補助装置の管理責任者である臨床工学技士以外の医師や看護師の意見も収集する予定である。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を開始しており、6施設の準備が整った状況であるが、速やかに他の残り4施設の準備を完了させる方針である。観察研究の客観的なデータをもとに、リスク分析を実施する予定である。これらと並行し、現状のリスク分析結果を、広く学会発表などで情報発信し、同時に人工肺ガス交換性能管理における問題点を整理し、臨床現場に最適なガス交換性能の維持管理方法の確立を目指す予定である。

本研究の目的は、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を実施することで、人工肺の結露対策法や人工肺交換時期などのリスクを可視化し、個人差や施設間格差を無くすための安全性の高い維持管理方法をガイドラインとして示すことである。(1)具体的な成果は、10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行った(第29回日本臨床工学会で発表)。人工肺の結露対策は、温風加温装置を応用している施設が7施設、酸素ガスフラッシュのみ施行している施設が3施設であった。温風加温装置の使い方は、1人工肺ガス相出口に設置するのみ、2ビニルシートで人工肺全体を覆う、3人工肺の一部のみビニルシートで覆うなど多種多様であったことが判明した。客観的な評価指標を用いて人工肺のガス交換性能を評価している施設は2施設であった。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究として開始した。施設によって倫理申請に費用が発生するなど倫理申請の手順および様式が異なり、研究準備に時間を要したが、6施設の準備が整った状況である。各施設の観察研究のデータをもとにリスク分析を実施する予定である。(1)10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行ったが、各施設の使用方法があまりにも異なるため、アンケートにより分析する施設数を30施設程度まで拡大することを決め、協力者を募集することとした。現在、追加で10施設の研究参加が決まっているが、多少時間を要している。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を開始しているが、各施設に対応した倫理申請や各施設へのデバイスの整備など、研究準備に時間を要している。6施設の準備が整った状況であるため、速やかに各施設の観察研究のデータをもとにしたリスク分析を実施する予定である。(1)10施設の共同研究者によりグループを構築し、各施設の臨床現場における体外式心肺補助装置の維持管理方法について、アンケート用紙と装置の種類、構成要素、使用中の写真などを収集し、違いについて分析を行ったが、この結果をもとに、速やかに30施設程度まで調査対象を拡大する予定である。またアンケートについては、比較的容易に実施できることから、体外式心肺補助装置の管理責任者である臨床工学技士以外の医師や看護師の意見も収集する予定である。(2)人工肺のガス交換性能について、客観的な評価指標となる人工肺ガス相入口圧自動記録システムを用いた多施設共同前向き観察研究を開始しており、6施設の準備が整った状況であるが、速やかに他の残り4施設の準備を完了させる方針である。観察研究の客観的なデータをもとに、リスク分析を実施する予定である。これらと並行し、現状のリスク分析結果を、広く学会発表などで情報発信し、同時に人工肺ガス交換性能管理における問題点を整理し、臨床現場に最適なガス交換性能の維持管理方法の確立を目指す予定である。
ヒトにおける内皮由来過分極因子(EDHF)の同定

2.この発見は、それまで酸化ストレスの一種としてしか見なされていなかった活性酸素種が、生理的濃度では、レドックスシグナル分子として重要な生理的機能を果たしていることを明らかにするもので、現在、世界的に注目されている。本研究では、ヒト動脈においても、過酸化水素がEDHFとして働いているかを検討した。3.その結果、アセチルコリンによるEDHFを介した内皮依存性弛緩反応や過分極反応は、過酸化水素を選択的に消去するカタラーゼにより有意に抑制された。また、外因性の過酸化水素の投与は、アセチルコリンと同様の弛緩反応や過分極反応を惹起した。しかし、従来、EDHFの本体として提唱されてきたEETs説、K説、gap ion説などは、我々は確認することができなかった。4.以上より、ヒト動脈においても過酸化水素はEDHFとして重要な生理機能を果たしていることが確認された。本研究は、ヒト血管系において過酸化水素(H_2O_2)が内皮由来過分極因子(EDHF)の本体であるという我々独自の仮説を検証するものである。血管内皮はプロスタサイクリン(PGI_2)や一酸化窒素(NO)に加えてEDHFを産生・遊離すること、およびEDHFはヒトにおいても血管系のホメオスターシスを維持するのに重要であることが知られているが、その本体は依然として不明である。我々は、マウス・ブタ血管系においてH_2O_2がEDHFの本体であることをすでに明らかにしている。本研究は、ヒト血管系においても同様な機序が存在することを明らかにし、心血管病の新しい臨床的治療の端緒となすことを最終的な目的としている。本年度においては、腹部手術時に採取したヒト腸間膜動脈において、過酸化水素がEDHFとして機能していることを明らかにし、すでに論文として発表した(Biochem Biophyic Res Comm 290:909-913,2002)。簡潔に述べれば、等尺性張力検査において、ヒト腸間膜動脈はPGI_2やNOの阻害下でもBradykininにより拡張応を示し、これはEDHFによるものと考えられた。この拡張反応は過酸化水素の阻害薬であるcatalaseで抑制されたこと、H_2O_2投与でも同様の拡張反応を生じたこと、gap junctionの阻害剤である18α-glycyrrhetinic acidで部分的に抑制されたことなどから、ヒト血管系においても過酸化水素がEDHFとして機能しており、その拡張反応の一部はgap junctionを介することが初めて示された。
リコンビナント分子を用いた可溶性Fc_εRIIによるIgE抗体産生増強機構の解析

ILー4によるIgE抗体産生にB細胞等が産生する可溶性Fc_εレセプタ-II(sFc_εRII)が関与している可能性が示唆されている。sFc_εRIIにはいくつかの分子量の異るもが存在するが,我々は29kDのリコンビナントsFc_εRIIを作製し,IgE抗体産生における機能を解析した。まずFc_εRIIのC末端側204ケのアミノ酸をコ-ドする遺伝子をBaculoーvirus発現ベクタ-pAcYMー1に組み込み,昆虫細胞(Sfー9)に発現させることにより29kDのリコンビナントsFc_εRIIを得た。このリコンビナントsFc_εRIIは抗Fc_εRII抗体及びIgEと,天然型のsFc_εRIIと同程度の結合親和性を示した。得られた29kDのリコンビナントsFc_εRIIを,至適濃度あるいは低濃度のILー4存在下の末梢リンパ球によるIqE産生系に添加したところ,低濃度ILー4によるIqE産生のみが1U/ml前後のsFc_εRIIにより数倍から十数倍に増強された。しかし25kDのリコンビナントsFc_εRIIにはそのような活性を認めなかった。さらに末梢リンパ球よりB細胞分画を得,低濃度の抗CD40抗体とILー4によるIgE産生誘導系における活性を検討したところ,29kDリコンビナントsFc_εRIIはIgG産生には影響を与えることなくIgE産生を特異的に増強した。以上の結果は,B細胞等の膜型Fc_εRIIより一過性に生成される29kDのsFc_εRIIは,B細胞に直接作用してILー4によるIgE産生を増強させることを示す。今後sFc_εRIIによるIgE産生増強機構をε鎖発現等遺伝子レベルから解析していく予定である。また29kD sFc_εRIIがB細胞の増殖や胸腺細胞の分化等に機能している可能性についても検討したい。
有機ニッケル(III)錯体の創製とそのグアニン特異的認識能の応用

制癌性抗生物質ブレオマイシンはそのピリミジン部位で鉄錯体を形成し、酸素を活性化する一方、ビチアゾール部位でDNAに結合してDNAを酸化切断する。最近ブレオマイシンのニッケル(III)錯体がこれとは根本的に異なる様式でグアニン塩基を特異的に認識し、ピペリジンで処理するとその箇所が切断されることが明らかにされた。その際グアニン塩基のN(7)位がニッケル(III)錯体に軸配位することが示唆されている。研究代表者らはユニークな三次元構造をとるtRNA^<Phe>とブレオマイシンのニッケル(III)錯体との相互作用を検討し、外側に露出したD-ループ部分のG_<18>、G_<19>およびG_<20>がアニリン処理により選択的に切断されることを見いだした。これよりブレオマイシンのニッケル(III)錯体は核酸の高次構造を識別していることが示唆された。ブレオマイシンの鉄錯体はB型DNAと反応するがZ型DNAとは反応しない。しかしZ型DNAではN(7)およびC(8)が外側に露出しているからこの部分がニッケル(III)錯体と反応する可能性が考えられた。そこでブレオマイシンのニッケル(III)錯体とZ型DNAとの相互作用を調べるため、(dC-dG)n配列を含むDNAを用いた実験を行なったところ、高塩濃度下でZ型コンフォメーションをとっているDNAに対する反応性がみられた。これよりブレオマイシンのニッケル(III)錯体は二本鎖DNAがB型コンフォーションをとっているときには反応せず、Z型になってはじめてそのグアニン塩基と反応することがわかった。このようにブレオマイシンのニッケル(III)錯体は核酸の局所高次構造の解析試薬として有用であることが示された。
観測ロケット実験CIBER-2による赤外線背景放射観測で探る隠された星形成史

我々はNASAの観測ロケット用いた国際共同実験CIBERにより、既存の銀河進化モデルから推測される全ての銀河からの光の足しあわせでは説明できない銀河系外背景光(EBL, Extragalactic Background Light)の超過を検出した。この観測結果は、この宇宙にはまだ我々の知らない未知の隠された光源の存在を示唆しているため、宇宙の星形成史を理解するために更なる詳細観測が必要である。そこで本研究では、今までのCIBERの技術的蓄積と国際協力をさらに発展させたロケット実験CIBER-2を進め、宇宙の隠された星形成史をEBL観測により探る。本年度は、CIBER-2で使用するロケット搭載宇宙望遠鏡を完成させ、アメリカ合衆国・カリフォルニア工科大学(カルテク)に輸送した。また、津村・佐野ら、本研究の若手研究者がカルテクに交互に長期滞在して実験に参加した。それにより、カルテクで光学系を検出器などと組み合わせ、装置全体を実際に望遠鏡を打ち上げ条件と同じ温度にまで冷却した上で、光を望遠鏡に入れての光学試験を実施し、望遠鏡の光学性能の評価を進める環境を整えることができた。これにより、2019年夏の打ち上げの実現が視野に入るようになった。2019年の打ち上げ観測の実現に向け、搭載装置を全て組み上げて、各種実験を行える状態とすることができたため。光学系の冷却試験、焦点試験、スペクトル試験、迷光調査試験、振動試験、キャリブレーションなど、打ち上げに必要な各種実験をこなし、2019年夏の打ち上げ実現を目指す。米国に長期滞在する期間とタイミングの都合から、計画と実際に使用した額との間に差が生じてしまっている。2019年度も長期の海外出張が予定されているため、残額は計画的に利用する。
幼若期精巣を利用した組換え血友病モデルブタの系統樹立

当農研機構では遺伝子組換えとクローン技術によって、血液凝固第VIII因子(F8)遺伝子をノックアウトした血友病モデルブタを開発した。しかし、初代のクローン雌がヘテロ欠損型(F8+/-)でありながら、ヘミ型(F8-/Y)のクローン雄と同様に幼若期に失血死したために、成体を用いる従来の繁殖法では後代を得ることができない。そこで、クローン胎子精巣をヌードマウスに移植し、発生した精子を用いて顕微授精卵を作製した。その結果、2頭のヘテロ欠損型雌ブタの作出に成功した。これらのブタは血友病症状を示さず、交配によって後代を継続的に生産できるため、血友病の治療法開発のモデル動物としてヘミ雄ブタの供給が可能となった。血友病の治療法開発には、血液凝固系がヒトに近似したブタの血友病モデルが重要な役割を果たす。当グループは、遺伝子組換えとクローン技術によって、血液凝固第VIII因子遺伝子をノックアウトした血友病モデルブタを開発した。しかし、初代クローンブタが幼若期に雌雄ともに血友病で死亡するために、成体を用いる従来の繁殖技術では後代を得ることができずモデル動物として供給できない。そこで本課題では、血友病モデルブタの初代クローン胎子から精巣を採取し、超低温保存した後、ヌードマウスに移植しマウス体内でブタ精子を生産させ、この精子を用いて後代を作出することを目的とした。今年度の実績は以下のとおりである。初代クローン胎子の作製: X染色体上にある第VIII因子遺伝子を標的とするノックアウトベクターを雄胎子由来の線維芽細胞へ導入し、その細胞核を除核した体外成熟卵に注入した。電気パルスによる活性化刺激の後、発生した核移植胚を9頭のレシピエントブタの卵管に1頭あたり200から300個移植した。その結果、4頭の胎子の生産に成功し、胎齢70日前後で精巣を採取し超低温保存に供した。また耳片からDNAを抽出しPCRを行った結果、4頭中3頭にノックアウトアリルの存在が確認された。さらに肝臓よりmRNAを抽出し第VIII因子のmRNAを定量した結果、ノックアウトアリルの検出された3頭には第VIII因子のmRNAは検出されなかった。ブタ胎子精巣の超低温保存と異種間移植:胎子精巣を約1mm角の小片に細切した後、耐凍剤としてエチレングリコール、ポリビニルピロリドンおよびトレハロースを用いたガラス化冷却を行った後、液体窒素内で保存した。上記の解析で第VIII因子遺伝子がノックアウトされていると判定された胎子の精巣小片を加温し、15個ずつ去勢したヌードマウスの背部皮下に移植した。3ヶ月経過した時点で移植小片は体表から確認できるまでに成長した。血友病の治療法開発には、血液凝固系がヒトに近似するブタの血友病モデルが重要な役割を果たす。我々はクローンと組換え技術によって、X染色体上の血液凝固第VIII因子(F8)の遺伝子をノックアウトした血友病モデルブタを開発した。しかし、初代クローンブタが幼若期に失血死したために、成体を用いる従来の繁殖法では後代を得ることができない。本課題では、初代クローン胎子の精巣組織をヌードマウスに移植し、マウス体内で生産された精子を用いて後代を作出することを目的とした。血友病モデルブタの初代クローン胎子(F8-/Y)の精巣小片を超低温保存し、7匹の去勢したヌードマウスの皮下に15個ずつ移植した。4匹が生存し、移植後300日以降に全採血と精巣組織の回収を行った。精巣組織は3g以上に成長し、細切後精子が回収された。移植前の精巣では精索に最も未分化な生殖細胞:前精祖細胞のみが存在した。回収した精巣組織では精細管の形成が認められ、17%の精細管に精子および30%の精細管に伸長期精子細胞が存在した。マウスの血中インヒビンおよびテストステロン濃度は精巣移植後、著しく上昇した。これらの結果は、組換え血友病モデルブタの胎子精巣はヌードマウス体内で精子生産能と内分泌機能を獲得し得ることを示している。次いで、採取した精子を野生型(F8+/+)の成熟卵に顕微注入して受精卵を作製し、4頭のレシピエントブタの卵管に移植した。2頭のレシピエントブタがそれぞれ、雌1頭と雄1頭、および雌1頭を分娩した。耳介皮膚を用いたPCRとサザンブロッティングによって、雌2頭はF8遺伝子がノックアウトされたX染色体をヘテロにもつ血友病のキャリアーブタ(F8+/-)であることが明らかとなった。一方、雄は野生型(F8-/Y)であった。以上のように、超低温保存、精巣移植および顕微授精を組み合わせて、血友病キャリアーブタを生産することに成功した。H27では、血友病モデルブタの初代クローン胎子の精巣を移植したマウスからブタ精子を採取し、この精子を用いて顕微授精卵を作製しレシピエントブタに移植することで、血友病のキャリアーブタ(雌)を2頭生産することに成功した。以上から、本課題は当初の研究計画を達成したものと判断される。我々はクローンと組換え技術によって、X染色体上の血液凝固第VIII

因子(F8)遺伝子をノックアウトした血友病モデルブタを開発した。しかし、初代クローン雌がヘテロ(F8+/-)であるにもかかわらず幼若期に失血死したために、ヘテロ雌に野生型雄を交配して後代を得ることができない。本課題では、初代クローン胎子の精巣組織をヌードマウスに移植し、マウス体内で生産された精子を用いて後代を作出することを目的とした。今年度は前年度に作出した胎子精巣由来の2頭のヘテロ雌(F8+/-)と野生型の雄(F8+/Y)を交配することによって、後代を継続的に生産できるかを検討した。2頭のヘテロ雌は出血症状を示すことなく発育し、生後7ヶ月以降に野生型雄の精液を用いた人工授精を行った。3回の分娩によって雄9頭(生時体重1.2kg)および雌8頭(生時体重1.3kg)の産子が得られた。耳介皮膚細胞を採取しPCRとサザンブロッティングを行った結果、雄9頭のうち5頭がF8遺伝子がノックアウトされたX染色体を持つヘミ個体(F8-/Y)、4頭が野生型(F8+/Y)であった。また、雌では、4頭がF8遺伝子がノックアウトされたX染色体を一つ持つヘテロ個体(F8+/-)であり、4頭が野生型(F8+/+)であった。ヘミ雄(F8-/Y)では血中のF8凝固活性が検出できず、生後当日に既に後肢または臀部の皮下に広範な血腫が形成された。一方、ヘテロ雌のF8凝固活性は野生型とほぼ同レベルであり、出血症状を示さなかった。以上の結果から、胎子精巣由来の精子を顕微授精して生産したヘテロ雌は、初代クローン雌とは異なり、遺伝子型と表現型の不一致は示さないこと、さらに野生型雄と交配することによって継続的に血友病モデルブタの後代を生産できることが明らかとなった。当農研機構では遺伝子組換えとクローン技術によって、血液凝固第VIII因子(F8)遺伝子をノックアウトした血友病モデルブタを開発した。しかし、初代のクローン雌がヘテロ欠損型(F8+/-)でありながら、ヘミ型(F8-/Y)のクローン雄と同様に幼若期に失血死したために、成体を用いる従来の繁殖法では後代を得ることができない。そこで、クローン胎子精巣をヌードマウスに移植し、発生した精子を用いて顕微授精卵を作製した。その結果、2頭のヘテロ欠損型雌ブタの作出に成功した。これらのブタは血友病症状を示さず、交配によって後代を継続的に生産できるため、血友病の治療法開発のモデル動物としてヘミ雄ブタの供給が可能となった。H26では、血友病モデルブタ胎子の作製、胎子精巣のガラス化冷却による超低温保存、および保存した精巣小片のマウスへの移植を実施した。移植精巣が精子を生産可能になるまでには、マウス体内での留置期間が300日以上を要することから、まだ精子回収には到達していないが、体表からも移植小片の発育(増大)が確認された。以上から、本課題は概ね当初の研究計画を達成したものと判断される。H28年度(最終年度)では、H27年度に生産した血友病のキャリアーブタ(F8+/-)を育成し、野生型の雄(F8+/Y)を交配することで、血友病ブタ(雄)を生産できるかを実証する。キャリアーブタ(雌:F8+/-)と野生型の雄(F8+/Y)を交配すると、次世代では、血友病モデルブタ(雄:F8-/Y)が1/4、およびキャリアーブタ(雌:F8-/+)が1/4、正常ブタが1/2の確率で誕生することを実証する。キャリアーブタを後継の雌として維持すれば、野生型の雄を交配することで、継続的な血友病モデルブタの生産が実現される。28年度が最終年度であるため、記入しない。
高次元量子重力及び弦理論の研究

量子重力は、素粒子論の分野で大きな関心を導めているが、その理論的研究は二次元等の低次元系が中心になっている。その理由はアインシュタイン重力が二次元においてくり込み可能であるからで、現在までに二次元量子重力において興味深い結果が得られている。それ等には、重力によるオペレーターのスケール則の変化、二次元時空のフラクタル構造及び二次元ブラックホールのホーキング輻射等の点が上げられる。所が二次元以上の次元になるとアインシュタイン重力はパワーカウンティングでくり込み不可能になるので場の理論の枠内で扱うのが大変難しくなる。この困難を打開する方法として量子重力の2+epsilon次元展開が考えられる。この方法によれば量子重力が二次元より大きな次元でくり込み可能になり3及び4次元の量子重力の知見を得ることが期待される。実際2+epsilon次元アインシュタイン量子重力を調べることにより1ループレベルで理論に紫外固定点が存在しコンシステントな理論が存在する可能性を見出した。理論の量子化を行なう時、理論がレフェレンスメトリックによらないというコンシステンシー条件が重要な点である。特に理論のレフェレンスメトリックに対するコンファーマル不定性を要請する必要がある。所が一般的にコンフォーマル不定性を量子論の摂動の各次で保つのは難しく、トリ-と1ルーブでコンフォーマルアノマリーをキャンセルする等の理論全体に対する要請をすることになる。本研究においては、コンファーマル不定性を要請しつつ2+epsilon次元量子重力を量子化する方法を深く研究した。アインシュタイン重力においてコンファーマル不定性を保ちつつ高次ループまで系統的に量子化する方法を開発した。この成果は現在まだ理解されていない弦理論への応用も期待される。
女性アルコール依存症の回復支援システム開発に関する研究

本研究は、地域における女性アルコール依存症者の回復支援システムを開発することを目的とし、回復支援体制の現状と課題、回復に必要とされる要因について調査を行った。全国のアルコール依存症治療施設及び自助グループ、回復支援機関を対象とした調査より、回復に必要な要因として、早期介入に向けた相談体制の整備、治療継続支援などライフステージを考慮した多機関連携による回復支援、レジリエンス向上の必要性が明らかとなった。回復支援システム構築の構成要因の一部として早期介入への教育資材の開発や回復に関連するレジリエンス促進要因を明らかにすることが示唆された。本研究の目的は,地域における女性アルコール依存症者の回復支援システムを開発することである。平成24年度の調査結果では女性アルコール依存症の回復支援に対する課題について,アルコール依存症治療施設,精神保健福祉センター,自助グループ別に量的に分析を行った。平成25年度は,平成24年度に実施した調査結果に基づき,女性アルコール依存症の回復支援に対する課題について,臨床や回復支援に関わる実践者からスーパーバイズを受けつつ,アルコール依存症治療施設,精神保健福祉センター,自助グループ別に,質的帰納的にデータ分析を進めた。分析対象は女性アルコール依存症者の回復支援への課題について記述を行った85名(アルコール依存症治療施設45名,精神保健福祉センター16名,自助グループ24名)である。分析方法はデータから重要アイテムを抽出し,アルコール依存症治療施設,精神保健福祉センター,自助グループの各グループにおいてサブカテゴリー,カテゴリーの順に集約し,マトリックスの形に整理し,複合分析を行った。その結果,女性アルコール依存症の回復支援に対する課題として,【相談体制の整備】【医療体制の整備】【治療継続支援】【地域における回復への支援】【普及啓発活動の推進】【多機関連携による支援体制の整備】【家族支援体制の整備】【子育て・家事支援】が明らかとなった。調査結果の分析とともに,回復支援施設や自助グループ等へのフィールドワークも同時に行った。本調査結果にて課題として抽出された【普及啓発活動の推進】については,研究者が「女性のアルコール依存症」を特集としたTV番組に出演することにより,女性の飲酒率の動向やアルコール依存症治療等について解説を行うことで普及啓発に努めた。本研究では,実現可能な女性アルコール依存症者の回復支援システムモデルを提示するために,国内の女性アルコール依存症者に対する回復支援の現状と課題を明らかにしていく。その方法として,アルコール依存症治療施設や回復支援機関,治療共同体へのフィールドワークやインタビュー調査,質問紙調査を実施する。平成24年度は,日本における女性アルコール依存症の性差を考慮した回復支援の現状と課題を明らかにすることを目的に,1アルコール依存症治療施設や治療共同体へのフィールドワーク,2女性アルコール依存症者へのインタビュー調査,3アルコール依存症治療施設および精神保健福祉センター,女性自助グループ代表者に対し,無記名自記式質問紙調査を実施した。フィールドワークでは依存症からの回復のためのアルコール依存症治療施設から自助グループへの参加継続には,看護師やピアサポートなどのキーパーソンの存在が不可欠であることが明らかとなった。質問紙調査の結果では,女性アルコール依存症者の回復支援に携わる依存症治療医療施設67か所,精神保健福祉センター23か所,女性アルコール自助グループの代表者27名より調査協力が得られた。女性アルコール依存症の回復支援に対する課題として,アルコール依存症治療施設では「気分障害や摂食障害などの精神科合併症の管理」,精神保健福祉センターでは「女性の性差を考慮した回復支援体制の整備」,女性アルコール自助グループ代表者では「自助グループ(女性のみ参加)への参加継続」が最も多く挙げられた。回復支援プログラムにおいて男女混合であると「女性の参加数が少数であること」が回復に支障を及ぼしやすいこととして明らかとなった。本研究は,地域における女性アルコール依存症者の回復支援システムを開発することを目的とし,回復支援体制の現状と課題,回復に必要となる要因について調査を行った。平成26年度はデータ分析をさらに進め,研究結果をまとめた。日本における回復支援体制の現状と課題について,全国のアルコール依存症治療施設代表者67名,自助グループ代表者27名,回復支援機関代表者23名を対象に実施した質問紙調査では,女性アルコール依存症者に限定した回復支援プログラムを治療施設33か所(49.3%),自助グループ24か所(88.9%),回復支援機関10か所(43.5%)で実施していた。回復支援において特に重要な要因として,治療施設は「気分障害や摂食障害などの精神科合併症の管理」,自助グループは「自助グループ(女性のみ参加)への参加継続」,回復支援機関は「女性の性差を考慮した回復支援体制の整備」が明らかとなった。また,回復支援への課題について,3機関をマトリックスの形に整理し,分析した結果,【相談体制の整備】【医療体制の整備】【治療継続支援】【地域における回復への支援】【普及啓発活動の推進】

【多機関連携による支援体制の整備】【家族支援体制の整備】【子育て・家事支援】の8カテゴリーが生成され,ライフステージを考慮した回復支援の必要性が明らかとなった。断酒3年以上の自助グループ代表者は自助グループ参加により,【回復の実感を得る】【依存症患者の回復を願う】【スピリュチュアルな体験】という体験を得ていたことから,回復に向けたレジリエンス向上への支援の必要性が示唆された。女性アルコール依存症者8名を対象にしたインタビュー調査では,回復に必要となる要因として,早期介入に向けた情報提供システムの整備が示唆された。今後は,回復支援システム構築に向け,早期介入への教育資材の開発や回復に関連するレジリエンス促進要因を明らかにすることが課題である。精神看護平成25年度はデータ分析を行い,考察を深めていくことができた。今後は調査結果について研究報告書を早急に作成し協力機関へ研究成果を還元していく。また,回復過程にある女性アルコール依存症者を対象にしたインタビュー調査結果について質的帰納的分析を進めていき,結果を学会発表や論文として成果発表を行う。今後さらに全ての調査結果を統合し,女性アルコール依存症者への回復支援システムモデルを提示していく。現在,日本における女性アルコール依存症の性差を考慮した回復支援の現状と課題について,アルコール依存症治療施設や回復支援機関,治療共同体に対しフィールドワークやインタビュー調査,質問紙調査を実施しており,データ収集は順調に行えている。前年度と同様に,岡山市内および東京への調査やフィールドワークへの事前準備として打ち合わせ,成果発表のための学会出張に関する旅費,会議開催に必要な会議費について支出の予定である。成果発表においては報告書作成,学会誌投稿に必要な翻訳料等も支出していく。また,調査結果について臨床や回復支援に関わる実践者からスーパーバイズを受けるための人件費を支出する。現在のデータと新たなインタビューから得られたデータやフィールドワークから分析をさらに進めていく。現在,女性アルコール依存症者を対象にしたインタビュー調査では対象者数が8名と少数であるため,今後さらにデータ収集を行い,質的帰納的分析により結果を一般化していく。文献検討をさらに深め,調査結果について臨床や回復支援に関わる実践者からスーパーバイズを受けることでも考察を深め,成果発表を行う。調査結果を統合し,回復支援システムモデルを提示していく。調査結果の研究報告書作成と配布について,若干遅れが生じているため。平成26年度5月の研究報告書完成と配布予定に向け準備中である。岡山市内および東京への調査やフィールドワークへの事前準備として打ち合わせ,成果発表のための学会出張に関する旅費,会議開催に必要な会議費について支出の予定である。
ニワトリ胚の独自的な脂質代謝に基づく成長制御メカニズムの解明

肉用鶏であるブロイラー胚と産卵鶏胚とでは卵黄の移行速度が異なることを明らかにした。卵黄内には胚時期のエネルギー源となる脂質が含まれており、このエネルギーの獲得源の違いがブロイラー胚と産卵鶏胚の成長差を引き起こす可能性が考えられる。胆汁酸は脂質の消化吸収に重要な因子であることから胆汁酸が卵黄脂質の消化吸収に関与している可能性がある。そこで、卵黄移行速度が異なるブロイラー胚と産卵鶏胚とで肝臓における胆汁酸含量を比較し、胆汁酸が胚時期の卵黄脂質代謝に関与するかを調べた。また、胆汁酸合成に関わる律速酵素であるCYP7A1、CYP7A1の発現を促進させるLXRα、抑制させる核内レセプターであるFXR、脂肪酸合成制御転写因子であるSREBP-1およびコレステロール合成律速酵素の制御転写因子であるSREBP-2の遺伝子発現量をreal-time RT-PCR法にて測定し、ブロイラーと産卵鶏胚とで比較した。その結果、肝臓中胆汁酸含量およびCYP7A1mRNA発現量は両系統共に胚時期で非常に低く、孵化直後で一気に上昇した。これらのことから胚時期では胆汁酸はほとんど合成されていない可能性が示唆された。LXRαおよびFXRのmRNA発現量は共にCYP7A1とは逆の遺伝子発現パターンを示した。SREBP-1mRNA発現量はブロイラー胚の方が産卵鶏胚よりも高く、SREBP-2mRNA発現量孵卵開始後14日目でブロイラー胚の方が産卵鶏胚よりも高い可能性が示唆された。本研究により胆汁酸が胚時期における卵黄脂質の消化吸収に関与しない可能性を明らかにした。ニワトリブロイラー胚は産卵鶏胚よりも成長が早くエネルギー源である卵黄脂質を多く利用する。しかしながら、系統間における成長差や脂質代謝の違いを引き起こす要因はわかっていない。胆汁酸は脂質の消化吸収に重要な因子であるため、胆汁酸の合成量の違いがブロイラー胚と産卵鶏胚における脂質代謝の違いを引き起こす可能性が示唆された。胆汁酸は肝臓でコレステロールから合成される。そこでコレステロール合成阻害剤であるプラバスチタチンを受精卵内投与し、間接的に胆汁酸の合成を抑制することにより、ニワトリ胚の成長および肝臓中脂質代謝への影響を調査した。その結果、ニワトリ胚重量および肝臓中脂質含量はプラバスタチン投与濃度に従って減少した。これらのことからコレステロールから合成される胆汁酸などの何らかの因子が、両系統胚の成長および脂質代謝の違いを引こす因子である可能性が示唆された。また、ニワトリ胚は脂肪酸酸化によるエネルギー源を得ることが報告されている。そこで脂肪酸酸化の律速酵素である3ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼ(3HADH)の活性を測定し、ブロイラー胚と産卵鶏胚とで比較した。その結果、3HADH活性はブロイラー胚の方が産卵鶏胚よりも高かった。このことからブロイラー胚の方が産卵鶏胚よりも成長のためのエネルギー源を獲得する量が多いことが示唆された。ブロイラー胚と産卵鶏胚にエネルギー消費量の違いがあることも報告されている。そこで、成長速度が異なる名古屋コーチンの肉用タイプ胚と卵用タイプ胚とでエネルギー消費量に違いがあるかを調べた。その結果、肉用タイプ胚のエネルギー消費量が卵用タイプ胚よりも低かった。このことからブロイラー胚と産卵鶏胚で見られたエネルギー消費量の結果と同様な結果となり、成長の早いニワトリ胚の方が遅いものよりもエネルギー消費量が低くなることを明らかにした。
磁気熱絶縁型慣性核融合のfeasibilityの研究

20名程度の参加者による研究会と研究作業会を3回開催し討論と検討を行った.また,シミュレーション,モデリング,実験の打ち合せ,データの検討を個々のグリープで行った.今年度の主な成果は次のようである.1.エネルギー注入と磁場生成機構.レーザー生成プラズマでの自己生成機場をいろいろな配置で計測を行い,直接的な計測では500kGauss中の磁場を確認した.また,磁場の方向等も計測し,レーザー生成高エネルギー電子による生成機構の解析を行った.2.force free磁場生成過程とプラズマモデリングの高ベータ(β>1)のプラズマモデリングについて幾くつかの検討を行った.しかし,実験のプログラム作成等は残された課題である.3.エネルギー及び粒子閉じ込めと点火条件の今年度の研究の中心であり,実験,シミュレーションの著しい進展をみた.実験では,重水素を含むプラスチックシェルを金のシェルにコートし,熱核反応中性子を観測した.その結果,中性子発生の持続時間が約5nsより短いが同じ程度であった.正確な評価は今後の実験に待たなければならないが,燃焼時間が5nsとすると通常の慣性核融合ではせいぜい300psであるから,非常に長い閉じ込め時間である.これらのことは,温度2KeVの高温プラズマでnτ【greater than or similar】×10^<12>scm^<-3>の達成を示唆するものである.計算機シミュレーションでは,核燃焼の点火に必要な条件を調べた.特にMICFの特徴である,温度Tと半径と密度の平方根の積a√<n>依存性を明きらかにし,また,点火に必要なドライバーのエネルギーを定量的に評価した.さらに,燃料からのX線輻射が,金属シェル内面のアブレーションを引き起こし,プラズマの膨張損失を抑制することにより,エネルギーのリサイクリングが生じることを明きらかにした.これらの成果はIAEAで発表される予定.20名程度の参加者による研究会と研究作業会を3回開催し討論と検討を行った.また,シミュレーション,モデリング,実験の打ち合せ,データの検討を個々のグリープで行った.今年度の主な成果は次のようである.1.エネルギー注入と磁場生成機構.レーザー生成プラズマでの自己生成機場をいろいろな配置で計測を行い,直接的な計測では500kGauss中の磁場を確認した.また,磁場の方向等も計測し,レーザー生成高エネルギー電子による生成機構の解析を行った.2.force free磁場生成過程とプラズマモデリングの高ベータ(β>1)のプラズマモデリングについて幾くつかの検討を行った.しかし,実験のプログラム作成等は残された課題である.3.エネルギー及び粒子閉じ込めと点火条件の今年度の研究の中心であり,実験,シミュレーションの著しい進展をみた.実験では,重水素を含むプラスチックシェルを金のシェルにコートし,熱核反応中性子を観測した.その結果,中性子発生の持続時間が約5nsより短いが同じ程度であった.正確な評価は今後の実験に待たなければならないが,燃焼時間が5nsとすると通常の慣性核融合ではせいぜい300psであるから,非常に長い閉じ込め時間である.これらのことは,温度2KeVの高温プラズマでnτ【greater than or similar】×10^<12>scm^<-3>の達成を示唆するものである.計算機シミュレーションでは,核燃焼の点火に必要な条件を調べた.特にMICFの特徴である,温度Tと半径と密度の平方根の積a√<n>依存性を明きらかにし,また,点火に必要なドライバーのエネルギーを定量的に評価した.さらに,燃料からのX線輻射が,金属シェル内面のアブレーションを引き起こし,プラズマの膨張損失を抑制することにより,エネルギーのリサイクリングが生じることを明きらかにした.これらの成果はIAEAで発表される予定.
心拍－運動リズム間の同期現象を応用した効果的な動脈硬化予防運動プログラムの開発

本研究では、動脈硬化に対する最適な運動療法の方法を明らかにすることを目的に、心拍リズムと運動リズムの同期を誘発した歩行が、通常の歩行よりも動脈効果を改善するかについて検証する。方法としては比較試験を用い、運動療法を2つの方法で行い介入効果を比較する。平成30年度はメインアウトカムである血流依存性血管拡張反応を測定する機器が研究期間内に納品されないことが確定したため、研究計画の修正のために文献レビューを行い、2つの計画を立案した。1つ目は、心拍リズムと運動リズムの同期を誘発した歩行の即時効果を脈波伝播速度をメインアウトカムとして検証する計画である。これは健常者を対象に実施する。2つ目は心拍運動リズム間の同期現象のメカニズムを解明し、より効果的な運動療法の開発につなげるために、心拍リズムを変調させている主要因について明らかにする計画である。以上2つの研究計画について研究倫理委員会へ申請し対象者のリクルート、およびプレ実験を実施した。加えて、心拍ー運動リズム間の同期現象における加齢の影響を調査するために、高齢者と若年者を対象とし、運動負荷試験中の心拍変動成分の変化を調査した。この結果、加齢は心拍リズムの変調に影響を及ぼすことが示唆された。この報告については、研究論文として現在執筆中である。更に、単関節運動における運動負荷試験の方法を開発した。これは、歩行や走行による身体加速度の影響を除いて、心拍リズムの変調を確認するために必要である。この開発内容についても現在、研究論文として執筆中である。研究計画のメインアウトカムである血流依存性血管拡張反応を測定できないことが確定したため、研究計画を大幅に修正した。修正した研究計画は、既に研究倫理委員会へ申請し、対象者リクルートも順調に進んでいるため、研究期間内で実施可能と判断している。修正した研究計画でも心拍-運動リズム間の同期現象に関する新たな知見を確認できる可能性が高いが、当初の目的であった運動療法プログラムの開発を達成することは困難であるため、「やや遅れている」と判断した。計画の3年目として、修正した以下の2つの研究計画を完遂する。また、測定が終了した研究については、結果の公表として学術論文の執筆を進め、投稿する予定である。方法としてはランダム化比較試験を用い、動脈硬化が疑われる地域在住の高齢者を対象に8週間の運動療法を2つの方法で行い、介入効果を比較する。平成29年度はランダム化比較試験の準備期間として設定し、研究倫理委員会の申請、対象者のリクルート、介入用機器の開発を目標としていた。対象者のリクルートについては、研究機関の近隣に在住の65歳以上の男女を対象とすることとし、代表者と連絡をとれる体制を構築した。そのため、介入が開始する日程が決まり次第、参加交渉をおこなえる状況である。介入用機器の開発については、市販されている心拍計に追加プログラムを設定し、歩行中の平均心拍数を音として出力できるように開発をおこなった。現在、開発した機器のデモ測定を行っている状況である。更に、研究実施に関連した基礎研究として、若年健常者における歩行中の心拍リズムと運動リズム間の同期現象の発生度合いに関連する要因を検討した。結果から若年健常者の場合には運動耐容能が心拍リズムと運動リズム間の同期の発生に影響を及ぼすことが示唆された。この報告については海外専門雑誌に受理されたため、今後掲載される予定である。更に、心疾患患者における歩行中の心拍リズムと運動リズムの同期の発生についても調査をおこない学会報告をおこなった。平成29年度の計画であった倫理審査委員会の承認をまだ得ていないことと、ランダム化比較試験の際のメインアウトカムである血流依存性血管拡張反応を測定する機器が納品されていないことが理由である。メインアウトカムが測定不可能であった場合には、研究計画の修正が必要となるため、機器の納品の可否が判明し次第、計画を調整して倫理委員会へ申請する予定である。

加えて、心拍ー運動リズム間の同期現象における加齢の影響を調査するために、高齢者と若年者を対象とし、運動負荷試験中の心拍変動成分の変化を調査した。この結果、加齢は心拍リズムの変調に影響を及ぼすことが示唆された。この報告については、研究論文として現在執筆中である。更に、単関節運動における運動負荷試験の方法を開発した。これは、歩行や走行による身体加速度の影響を除いて、心拍リズムの変調を確認するために必要である。この開発内容についても現在、研究論文として執筆中である。研究計画のメインアウトカムである血流依存性血管拡張反応を測定できないことが確定したため、研究計画を大幅に修正した。修正した研究計画は、既に研究倫理委員会へ申請し、対象者リクルートも順調に進んでいるため、研究期間内で実施可能と判断している。修正した研究計画でも心拍-運動リズム間の同期現象に関する新たな知見を確認できる可能性が高いが、当初の目的であった運動療法プログラムの開発を達成することは困難であるため、「やや遅れている」と判断した。メインアウトカムである血流依存性血管拡張反応の測定が困難であった場合には、心拍リズムと運動リズムの同期を誘発した歩行中の生理学的反応と血管拡張に対する即時効果の検証を行う。また、基礎研究として心拍リズムが運動リズムに同調する要因を明らかにするために、高齢者あるいは疾患群を対象とした研究を実施する。計画の3年目として、修正した以下の2つの研究計画を完遂する。1つ目は、心拍リズムと運動リズムの同期を誘発した歩行の即時効果を脈波伝播速度をメインアウトカムとして検証する計画である。2つ目は心拍運動リズム間の同期現象のメカニズムを解明し、より効果的な運動療法の開発につなげるために、心拍リズムを変調させている主要因について明らかにする計画である。また、測定が終了した研究については、結果の公表として学術論文の執筆を進め、投稿する予定である。介入研究に使用する心拍計を未購入のため物品購入に関する費用が残額として生じている。現在、開発した心拍計のデモを行っているため、デモが終了し次第、心拍計の購入費用として使用する予定である。当初の研究計画では、今年度で研究のデータ測定を終了する予定であった。しかし研究計画の変更が必要となり、その結果データ測定が次年度に繰り越された。これらの理由により、データ測定時に発生する予定の研究協力者への謝金や消耗品の購入費用が次年度使用額として生じた。繰り越された次年度使用額については、修正した研究計画における研究協力者への謝金と消耗品の購入費用として使用する予定である。