Yamagata University Academic Repository

山形大学博士(工学)学位論文(Thesis)要約の

劉, 承穎

English

Study on creation of UHMWPE-based composites obtained by using novel octa-screw extruder system

丸山, 祐樹

Development of the Transferable Porous Composite Electrodes for Symmetric Battery Fabrication Technique

山形大学博士（医学）学位論文(Thesis)学位論文要

安次富, 裕哉

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
消化器外科手術における，機械学習を用いた術前・術中情報による術後合併症予
測モデルの研究 
 
責任講座：外科学第一講座 
氏  名：安次富 裕哉       
【要約】 
緒言：近年，機械学習(ML)は様々な分野で応用され，医療分野でも様々な試み
が行われている．本研究では，電子カルテ上の様々な術前・術中因子を用いて，
MLによる術後合併症予測モデルを構築し，その予測精度を検討した．また，各
因子の重要度を算出し，検討した． 
対象と方法：2017年 1月 1日から 2019年 12月 31日の間に，山形大学医学部
外科学第一講座で行われた，消化器外科領域の予定手術 926 例のうち，主要な
臓器切除を伴った 617 例を対象とした．診療録より，被験者背景，併存疾患，
薬剤使用歴，術前血液検査値，呼吸機能検査，心電図，手術情報，術後情報を収
集した．収集した情報から，すべてのデータを含めた Dataset 1，因子を調整し
た Dataset 2を作成した．2種類のデータセットに，ロジスティック回帰(LR) ，
サポートベクターマシーン(SVM)，非線形モデルとしては決定木(DT)，ランダム
フォレスト(RF)，勾配ブースティングツリー(GBDT)の ML モデルを適用した．
データセット別に，各 ML モデルにおける重篤な術後合併症に対する予測の正
解率(Accuracy)，および area under the receiver operation characteristic curve 
(AUROC)，area under the precision recall curve (AUPRC)により各MLモデ
ルの性能を比較，検討した．主要評価項目を各 ML モデルの性能とし，また副
次評価項目として DT，RF，GBDT における，因子の結果に対する重要度を算
出した． 
結果：Dataset 1 においてモデル性能が良かったのは LR で， Accuracy 0.798 
(95% CI 0.758-0.838)，AUROC 0.671 (95% CI 0.582-0.761)，AUPRC 0.374 
(95% CI 0.191-0.462)であった．Dataset 2においては RFが最も性能が良く，
Accuracy 0.855 (95% CI 0.844-0.866)，AUROC 0.725 (95% CI 0.633-0.818)，
AUPRC 0.412 (95% CI 0.211-0.533)であった．Dataset 1よりも採用する因子
を調整したDataset 2におけるMLモデルの方が，全体として性能は高かった．
結果に対する重要度が高い因子は，採用する機械学習モデル，Dataset により，
それぞれ異なっていた．重要度の高い因子を集計すると，手術臓器や手術時間，
輸液量などの手術因子が最も重視されていたが，呼吸器機能や凝固能なども重
視される傾向にあった．手術時間別に比較すると，360分以上の長時間手術は有
意に合併症率が高かった．また臓器別に比較すると，食道や膵臓を対象とした手
術では有意に合併症率が高かった． 
考察：今回の検討では RFが最も予測性能に優れていた．術前・術中因子両方を
組み込んで予測を行ったが，より適切な因子選択の方法については，検討の余地
がある．予測において重視された因子には事前に調整することが難しい因子も
あったが，合併症リスクを判定することによって，それを意識した周術期管理が
可能となる．しかし機械学習による判定は絶対ではないため，臨床医の意思決定
を行う上での一つのツールとして利用するのが妥当であろう．機械学習を臨床
応用するためにはより精度を上げる必要があり，さらなる検討が必要である． 


消化器外科手術における，機械学習を用いた術前・術中情報による術後合併症予測モデルの研究

能登, 契介

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
Mu-opioid receptor polymorphism moderates sensitivity to parental behaviors 
during characterization of personality traits 
（μオピオイド受容体遺伝多型は、親の養育態度に対する感受性を調節することで人格
形成に影響を与える） 
責任講座：   精 神 医 学 講座 
氏  名：    能 登 契 介      
【要約】 
＜緒言＞幼少期の子供と両親の間で築かれる愛着関係は、以降の子供の人格形
成に強く影響を与える。一方、子供のμオピオイド受容体の機能が、愛着関係
の構築に関与することが知られている。さらに、μオピオイド受容体遺伝子
（OPRM1）のアミノ酸置換（Asn40Asp）を伴う A118G遺伝多型が、μオピオイド
受容体機能に有意な影響を与えると報告されている。従って、子供の OPRM1 の
A118G遺伝多型に基づくμオピオイド受容体の機能の変化が、両親から受けた養
育態度への感受性に影響を与えることにより愛着関係の変化をもたらし、以降
の人格形成を方向付けるという可能性が考えられる。そこで、本研究では、健
常日本人において、OPRM1のA118G遺伝多型と両親から受けた養育態度を評価し、
これらの要因、および、遺伝多型と養育態度の相互作用が、人格特徴に影響す
るかどうかを検討した。 
＜方法＞対象は健常な日本人 725 名（男性 423 名、女性 302 名、平均年齢±SD 
=26.7±7.9 歳）であった。両親の養育態度は、愛情と過保護の 2 因子から構成
される Parental Bonding Instrument（PBI）を用いて評価した。人格特徴は、
新奇性追求、損害回避、報酬依存、固執、自己志向、協調、自己超越の 7 因子
から成る Temperament and Character Inventory（TCI）で評価した。OPRM1 の
A118G遺伝多型は PCR法により同定した。統計解析には Student t検定、Pearson
の相関分析、一元配置分散分析、および、重回帰分析を用い、p<0.05 を有意と
した。 
＜結果＞女性は男性と比較して、TCIの損害回避、報酬依存、協調、自己超越の
得点が有意に高値であった。年齢は、PBI の父親と母親の愛情の得点、および、
TCIの固執の得点と負に相関していた。一元配置分散分析において、OPRM1遺伝
多型は PBI得点と TCI得点に有意な影響を与えていなかった。OPRM1遺伝多型、
PBI 得点、遺伝多型と PBI 得点の相互作用、年齢、性別を独立変数として、TCI
得点を従属変数とした重回帰分析において、遺伝多型と母親の過保護の得点の
相互作用は、TCIの自己志向および協調の得点に有意な影響を与えていた。事後
の検定において、母親の過保護の得点が高いと自己志向と協調の得点が低下し
たが、この関係は A/A群で最も強く、G/G 群で最も弱く、A/G群では両者の中間
を示した。 
＜考察・結論＞本研究の結果は、OPRM1の遺伝多型が、母親の過保護に対する感
受性を調節することで、自己志向と協調の形成に影響を与えることを示唆して
いる。この現象には、μオピオイド受容体機能低下と報告されている本遺伝多
型の Gアレルが関係しているものと考えられた。 


Mu-opioid receptor polymorphism moderates sensitivity to parental behaviors during characterization of personality traits

山形大学博士（看護学）学位論文(Thesis)学位論文要

東海林, 美幸

論 文 内 容 要 約 
 
論文題目 
ICTによる在宅看護実習指導支援プログラムの開発 
―訪問看護師の実習指導上の困難感への対応― 
 
教育・研究領域： 生涯生活支援看護学             
氏  名：    東海林 美幸    
 
 
【要約】 
訪問看護師の在宅看護実習指導に対する困難感の実態を明らかにし，在宅看護実習指導
支援プログラム（以下，支援プログラム）を開発することを目的とした。はじめに筆者らの
質的研究より訪問看護師の在宅看護実習指導に対する困難感 13項目に基づき支援プログラ
ムを作成，続いて全国調査で困難感の実態を明らかにした。その後，訪問看護師に支援プロ
グラムを配信し，介入調査を実施した。 
訪問看護師は在宅看護実習指導において，世代の異なる学生の理解，相互に関係性を構築
することに困難を感じていることが考えられた。支援プログラムのユーザー数は 1094 件，
介入後調査では継続使用希望者が 7割となり支援プログラムへのニーズが示唆された。ICT
による支援プログラムは学生に対する肯定的な理解を促進し困難感を軽減した可能性があ
る。 


ＩＣＴによる在宅看護実習指導支援プログラムの開発－訪問看護師の実習指導上の困難感への対応ー

荒海, 光良

論 文 内 容 要 約 
 
論文題目 
：特定健康診査における健常者の年齢別 eGFRの分布 
 
 責任講座： 内科学第一講座 
氏  名：  荒海 光良  
 
【要約】 
【背景】腎機能は年齢と共に低下していくことが知られている。しかし、腎機能の変化と年齢と
の関連性は明らかにされていない。本研究では、全国で幅広く施行されている特定健康診査受診
者の大規模横断データから健常者を選出し、推定糸球体濾過量（estimated glomerular 
filtration rate, eGFR）の年齢別分布を調査した。 
【方法】2008年 4月から 2015年 3月までに 8府県（山形、福島、茨城、大阪、新潟、福岡、宮
崎、沖縄）で特定健康診査を受診した 39 歳から 74 歳の受診者 394,180 例を対象とした。また、
特定健康診査の問診票、身体測定ならび血液生化学検査より腎機能低下の危険因子を決定し、高
血圧、糖尿病、脂質異常症がなく、心血管疾患、脳卒中、腎不全または透析治療の既往歴がない
者、さらに現在の喫煙習慣や肥満（BMI≥30 kg/m2）がなく、試験紙法による尿蛋白が（1+）未満
である者を健常者として定義した。本研究では、この健常者群における年齢別 eGFR の平均分布
を評価した。 
【結果】特定健康診査受診者 394,180 名のうち、75,217 名が健常者群に分類された。健常者群
の eGFRの平均分布の差は各年齢間でほぼ一定であり、40歳、50歳、60歳、70歳における eGFR
の平均値は、それぞれ 88.0、82.3、77.8、72.9 mL/min/1.73 m2であった。性別で調整した線形
回帰分析では、健常者群の 1 歳毎の平均 eGFR の回帰係数は、-0.46 mL/min/1.73 m2 だった
（P<0.001）。また、男女間で平均 eGFR を各年齢別に比較すると、いずれの年齢でも健常女性は
健常男性より高かった。1歳毎の eGFRの回帰係数は、健常男性-0.44 mL/min/1.73 m2、健常女性
-0.47 mL/min/1.73 m2であり、加齢に伴う腎機能低下は男女共に一定であった。 
【考察】本研究は日本人の特定健康診査のデータを用いて、日本人健常者における年齢別 eGFR
の平均分布を評価し、日本人の腎機能が年齢と共に一律に低下することを示した。先行研究との
比較では、同年齢層における日本人集団の腎機能は他民族よりも低い傾向があり、一般的に他民
族よりも総糸球体数が少ないとされる日本人の特徴を反映していると考えられる。また、本研究
の結果からは加齢に伴う腎機能低下が男性よりも女性で大きいことも予測されるが、日本人健
常者の腎機能は 70歳代半ばに至るまで男女共に維持されること（eGFR>70 mL/min/1.73 m2）も
明らかとなった。 
【結語】本研究は日本人の腎機能は年齢と共に緩やかに低下するが、男女共に 70 歳代半ばに至
るまで eGFRが 70 mL/min/1.73 m2以上に維持されることを示している。この結果は、高齢者に
おける腎機能障害が年齢のみに起因しないことを示唆しており、腎機能低下を呈する対象者の
健康指導を積極的に推奨する根拠となる。 
 


特定健康診査における健常者の年齢別eGFRの分布

山形大学博士（医科学）学位論文(Thesis)学位論文要

武田,和也

 
 
論 文 内 容 要 約 
論文題目 
ヘム生合成系初発酵素 5-アミノレブリン酸合成酵素 1 (ALAS1) 
遺伝子破壊マウス膵β細胞でのミトコンドリア障害による 
インスリン分泌異常 
所属コース：創薬・システム医科学 コース 
所属講座 ：    創薬科学   講座 
氏   名：    武田 和也            
【要約】 
ALAS1遺伝子は、ヘム生合成系の律速段階である 5-アミノレブリン酸(ALA)
産生を触媒する ALA 合成酵素(ALAS)の組織非特異型イソ酵素をコードする。
ALAS1 遺伝子破壊ヘテロ接合体マウス（A1+/-）は、20 週齢以上で加齢依存的
に耐糖能異常・インスリン抵抗性(IR)を示すが、通常飼育条件で血糖値が正常に
保たれる前糖尿病状態であることが先行研究で示されている。2型糖尿病では最
初に IRが惹起され、インスリン(Ins)分泌の代償的増加により前糖尿病状態を維
持するが、糖負荷試験での A1+/-血清 Insレベルは野生型と同等であり、Ins合
成・分泌異常が疑われた。本研究で、私は A1+/-の膵臓・分離膵島を解析し、Ins
分泌への ALA合成不全の影響を明らかにすることを目指した。 
 A1+/-分離膵島の ALAS1 mRNA・ヘムレベルは低下しており、A1+/-で Ins
分泌組織が ALA/ヘム欠乏であることが示唆された。A1+/-分離膵島に対する、
生理的な食後高血糖に相当する 16.7mMグルコース(Glc)による Glc刺激 Ins分
泌（GSIS）試験では Ins分泌が低下していたが、Glc代謝による ATP上昇を介
さない KCl刺激 Ins分泌試験では上昇していた。ALA脱水酵素を阻害するヘム
生合成阻害剤 succinyl acetone を処理した野生型マウス分離膵島においても
16.7mM GSISの低下が観察され、この異常はヘム欠乏が原因と推定される。透
過電子顕微鏡(TEM)観察から A1+/-膵β細胞のミトコンドリア（Mt）クリステ
の形態異常、A1+/-分離膵島の酸素消費速度(OCR)および Mt ゲノムレベルの低
下が認められたが、ALA 投与 A1+/-では、分離膵島の 16.7mM GSIS・OCR・
Mt ゲノムレベル、膵β細胞 Mt クリステ形態異常のいずれも正常レベルまで回
復を示した。ヘムタンパク質を含むMt電子伝達系複合体機能にヘムは必須であ
り、これらの結果から、A1+/-膵β細胞では ALA/ヘム欠乏による Mt 障害が惹
起され GSIS不全が生じたと考えられる。A1+/-では、組織学的解析から膵臓断
面を占める膵島比率の増大、TEM 観察から膵β細胞の分泌顆粒数密度の増大、
A1+/-分離膵島の Ins mRNAレベル上昇が認められ、A1+/-膵島・膵β細胞での
Ins 分泌の代償的増加を促す反応が観察された。病的な高血糖条件に相当する
25mM Glcによる GSIS試験では、A1+/-分離膵島は Ins分泌が上昇し、先行研
究実験条件の 3倍用量の糖負荷試験ではA1+/-の血清 Insレベルは野生型より上
昇していた。これより、A1+/-は高血糖条件では Ins分泌を増大させる能力を保
持していることが示唆された。 
本研究により、膵β細胞での ALA/ヘム欠乏がMt障害を惹起して GSIS異常
をもたらす新たな病態メカニズムが示され、ALA 投与は膵β細胞の Mt 障害を
改善し、Ins分泌を回復させる可能性が示された。 


Japanese

ヘム生合成系初発酵素 ５‐アミノレブリン酸合成酵素 １ (ＡＬＡＳ１)遺伝子破壊マウス膵β細胞でのミトコンドリア障害によるインスリン分泌異常

津田, 勇希

Electrochemical self-assembly of CuSCN/Organic dye hybrid thin films

濵田,顕

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
 
肺扁平上皮がんを対象とした LUX-Lung 8 試験の二次解析で検出された 
HER2 / HER4 遺伝子変異に対する afatinib の効果を検証した in vitro 研究 
 
責任講座：外科学第二講座 
氏  名：濵田 顕         
【要約】 
EGFR・ALK・ROS1 など治療標的となる遺伝子異常の発見とその標的薬の
開発により、肺がんの治療成績は向上した。一方、次世代シーケンサを用いた
遺伝子解析が広く用いられるようになり、既知の遺伝子異常だけでなく、臨床
的意義が不明な遺伝子変異（variants of unknown significance: VUS）も多数
同定されるようになり、これら VUS の機能解析が求められている。 
LUX-Lung 8 試験（Soria ら、Lancet Oncol 2015）は、ⅢB/Ⅳ期の肺扁平上
皮がん患者を対象とし、EGFR チロシンキナーゼ阻害剤（EGFR-TKI）である
afatinib と erlotinib を比較した第 III 相試験である。その二次解析（Goss ら、
JAMA Oncol 2018）において、10 種類の HER2 遺伝子の VUS（Q57R、G152A、
S250C、E265K、E395K、P489L、R683L、G815R、R929W、P1037L）と 13
種類の HER4 遺伝子の VUS（R220I、G668V、V673F、T731M、D767V、I815N、
E890Q、D931Y、V952F、I959T、E1011*、G1096I、I1226V）が報告され、
これらの患者で afatinib が有用である可能性が示唆された。しかし、これらの
VUS の腫瘍原生や薬剤感受性は評価されておらず、本研究において機能解析を
行うこととした。 
23 種類の HER2 / HER4 遺伝子の VUS を IL-3 依存性細胞株である、マウス
pro-B 細胞株（Ba/F3 細胞）にレトロウイルスを用いて導入し、これらの VUS
を有する in vitro モデルを作成した。これらの HER2 / HER4 遺伝子の VUS の
腫瘍原性を、IL-3 除去下での増殖能を検証することで評価した。HER2 遺伝子
に関しては、E395K、G815R、R929W 変異で腫瘍原性があることが確認され
たが、HER4 遺伝子に関しては、すべてで腫瘍原性を認めなかった。腫瘍原性
があることが確認された HER2 変異モデルに対して、afatinib と erlotinib を含
む種々のEGFR-TKIの効果を細胞増殖阻害実験で評価し、すべての変異に対し、
erlotinib よりも afatinib が有効であることを確認した。EGFR-TKI 曝露下での
HER2 リン酸化レベルを Western Blotting で評価し、細胞増殖阻害レベルと一
致することを確認した。 
以上より、LUX-Lung 8 試験の二次解析で同定された HER2 変異のうち、
E395K、G815R、R929W 変異は腫瘍原性を有し、これらの HER2 変異に対し
ては、afatinib が erlotinib よりも有効であることが示された。肺扁平上皮がん
において腫瘍原生を有する HER2 変異は稀であるが、これらに対して afatinib
が有用であることが示された。 
 


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Development of the Transferable Porous Composite Electrodes for Symmetric Battery Fabrication Technique

消化器外科手術における，機械学習を用いた術前・術中情報による術後合併症予測モデルの研究

Mu-opioid receptor polymorphism moderates sensitivity to parental behaviors during characterization of personality traits

ＩＣＴによる在宅看護実習指導支援プログラムの開発－訪問看護師の実習指導上の困難感への対応ー

特定健康診査における健常者の年齢別eGFRの分布

ヘム生合成系初発酵素５‐アミノレブリン酸合成酵素１ (ＡＬＡＳ１)遺伝子破壊マウス膵β細胞でのミトコンドリア障害によるインスリン分泌異常

Electrochemical self-assembly of CuSCN/Organic dye hybrid thin films

肺扁平上皮がんを対象としたＬＵＸ‐Ｌung８試験の二次解析で検出されたＨＥＲ２/ＨＥＲ４遺伝子変異に対する afatinib の効果を検証した in vitro 研究

Bi系超伝導体におけるPb置換効果の解明

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