Akita University Institutional Repository System (秋田大学学術情報リポジトリ)

鈴木, 昇建

氏  名 ・（本籍）     鈴木 昇建（秋田県） 
専 攻 分 野 の 名 称    博士(医学) 
学 位 記 番 号    医博甲第 1114 号 
学 位 授 与 の 日 付    令和 6 年 3 月 22 日 
学 位 授 与 の 要 件    学位規則第 4 条第 1 項該当 
研 究 科 ・ 専 攻    医学系研究科医学専攻 
学 位 論 文 題 名     
 
 
 
 
論 文 審 査 委 員     （主査） 森 菜緒子 教授 
論 文 審 査 委 員     （副査）  後藤 明輝 教授    福田 雅幸 准教授 
Age estimation using the hounsfield unit values of the palate and 
mandibular condyle , and evaluating occlusal support in postmortem 
computed tomography 
（死後 CT における口蓋・下顎頭の CT 値および咬合支持の評価による年齢
推定） 
学 位 論 文 内 容 要 旨 
 
 
Age estimation using the hounsfield unit values of the palate and mandibular 
condyle , and evaluating occlusal support in postmortem computed tomography  
（死後 CT における口蓋・下顎頭の CT 値および咬合支持の評価による年齢推定） 
 
申請者氏名 鈴木 昇建 
 
 
 
研  究  目  的 
 
身元不明の遺体の個人識別において，年齢推定は重要である．死後 CT は法医学において応
用が進んでおり，特に骨の解析には有用である．死後 CT を用いた年齢推定法の研究は，鎖骨，
胸骨，頭蓋骨，骨盤などを利用したものが報告されている．しかし，顎・顔面骨の死後 CT
値を利用した年齢推定法は報告されていない．そこで，本研究では日本人成人の年齢推定式
を作製するために，顎・顔面骨で特に口蓋と下顎頭を利用し，その CT 値を測定し，さらに咬
合支持（Eichner の分類）が年齢推定に及ぼす影響を評価した。 
 
 
 
 
 
研  究  方  法 
 
 2017～2021 年に当施設で死後 CT 撮影の上，法医解剖を実施した症例を対象とした．日本
人以外，18 歳未満，身元不明，焼死，測定部位に骨折，変形を認める例，口蓋隆起を認める
例，死後変化によるガス像を認める例は除外した．総数は 357 例となった．   
評価項目として，顎骨の CT 値，Eichner の分類を測定した．CT 値の測定部位は，口蓋（上
顎骨・口蓋骨）と下顎頭を選択した．口蓋は矢状断で皮質骨を含めて，下顎頭は水平断で皮
質骨を含めずに，それぞれ海綿骨，骨髄，脂肪組織などを含む骨内の平均 CT 値を測定し，年
齢との相関を検討した．さらに，死後 CT，死後歯科所見をもとに， Eichner の分類
（A1,A2,A3,B1,B2,B3,B4,C1,C2,C3 の 10 段階をそれぞれ 1～10 と設定）を記録した． 
得られたデータをもとに，年齢と CT 値について，相関係数を算出した．さらに，年齢を目
的変数として，性別，口蓋の CT 値，下顎頭の CT 値，Eichner の分類を説明変数とした重回
帰分析を行い，それぞれの説明変数の有意性（年齢への影響）を検討した．また，これをも
とに，4 つの変数（性別，口蓋の CT 値，下顎頭の CT 値，Eichner の分類）で構成される年齢
推定式を考案した（性別の変数は男性：1，女性：0 とした）．  
 
 
 
研  究  成  績 
 
年齢は 18–98 歳で平均 67.4±18.5 歳であった．口蓋の CT 値は平均 718.1±203.2HU，下顎
頭の CT 値は平均 178.1±88.4HU であった．Eichner の分類は平均 6.0±3.2 であった．相関
係数は，年齢と口蓋の CT 値で-0.684，年齢と下顎頭の CT 値で-0.718 でありいずれも年齢と
負の相関を認めた．また，重回帰分析の結果，説明変数とした性別，口蓋の CT 値，下顎頭の
CT 値，Eichner の分類はいずれも p 値＜0.05 であり，それぞれが年齢に影響していた．年齢
推定式は，年齢＝84.05+2.40×(性別)+(-0.026)×(口蓋の CT 値)+(-0.066)×(下顎頭の CT
値)+2.01×(Eichner の分類) となった．また，年齢推定式の推定値の標準誤差（SEE）は 10.94
（歳），自由度調整済み決定係数（R2）は 0.651 であった． 
本研究では CT 値をもとに年齢推定式を作製した．口蓋や下顎頭の CT 値は骨梁構造や骨密
度と相関するといわれており，CT 値は間接的に骨構造を評価できる指標となりうる．口蓋や
下顎頭の場合も，脊椎骨や大腿骨など全身の骨と同様に，加齢により骨梁構造が減少すると
いわれていることから，本研究において骨の CT 値が年齢と負の相関を認めた要因と考えられ
た．さらに，顎骨の場合は，残存歯数，咬合支持の減少により咬合力が低下し，骨梁が減少
するという報告があり，Eichner の分類が年齢推定に影響した要因と考えられた． 
なお，口蓋と下顎頭は歯に隣接していないため，これらの部位で CT 値を測定することによ
り，歯科疾患（重度のう蝕，歯周炎，骨髄炎など）による骨吸収や骨構造の変化の影響を避
けることができる．さらに，口蓋および下顎頭は，CT の断層画像において顎顔面領域の他の
部位に比べて，海綿骨の面積が比較的大きかったため，CT 値の測定に適していると考え同部
位を選択した．CT での HU 値の測定は，経験の浅い法医学者であっても客観的で比較的測定
しやすい指標あり，専門医による CT の読影を必要としないため，CT を用いた他の年齢推定
方法よりも簡便に評価できると考えられた。 
 
 
結    論 
 
死後 CT による口蓋および下顎頭の CT 値と，Eichner の分類を用いた年齢推定式は，日本
人における年齢推定に有用であると考えられる．今後は，未知検体を用いて，本研究で作製
した年齢推定式の検証を行う必要がある． 
 
学 位 （博士―甲）論文審査結果の要旨 
  
 
 
主 査： 森菜緒子 
申請者： 鈴木昇健 
 
論文題名: Age estimation using the hounsfield unit values of the palate 
and mandibular condyle , and evaluating occlusal support in postmortem 
computed tomography （死後 CT における口蓋・下顎頭の CT 値および咬合支持の評
価による年齢推定） 
 
要旨 
本研究は、身元不明の遺体の年齢推定に死後 CT を用いる新しい方法を提案してい
ます。特に、顎・顔面骨、すなわち口蓋と下顎頭の CT 値を測定し、これらのデー
タと Eichner の分類（咬合支持の評価）を組み合わせて年齢推定式を作製しまし
た。2017 年から 2021 年までの日本人成人 357 例を対象に行われた研究で、性
別、口蓋の CT 値、下顎頭の CT 値、Eichner の分類を用いた重回帰分析により、
これらの変数が年齢に有意な影響を与えることが示されました。研究結果は、口
蓋や下顎頭の CT 値が年齢と負の相関を持ち、Eichner の分類が年齢推定に影響す
ることを示し、これらの部位の CT 値測定が歯科疾患の影響を受けにくいため、年
齢推定に適していることを明らかにしました。この年齢推定式は日本人の年齢推
定に有用であると結論付けられ、今後の検証が必要であるとされています。 
 
本論文の新奇性，重要性，研究方法の正確性，表現の明瞭さは以下のとおりで
ある． 
 
1） 新奇性 
この研究の新奇性は、死後 CT に基づく口蓋と下顎頭のハウンズフィールド単位
（HU）値と Eichner 分類を使用して、日本人成人の年齢推定式を開発した点にあ
ります。特に、以下の点で新しいアプローチが見られます： 
 
1．顎・顔面骨の中でも、特に口蓋と下顎頭の HU 値を年齢推定に利用したこと：
これまで、骨盤骨や鎖骨の内側端、頭蓋縫合、大腿骨など様々な骨部位の HU 値が
年齢推定に使用されてきましたが、口蓋と下顎頭を対象とした報告はありません
でした。 
2．歯科疾患の影響を受けにくい部位を選択したこと：口蓋と下顎頭は歯に隣接し
ていないため、炎症性歯科疾患による骨吸収や構造変化の影響を避けることがで
きます。これにより、より信頼性の高い年齢推定が可能になります。 
3．咬合支持（Eichner 分類）の影響を評価したこと：咬合支持の減少は、咬合力
の低下により骨梁の縮小を引き起こし、これが HU 値に影響を及ぼすと考えられて
います。この研究では、咬合支持が年齢推定に及ぼす影響を、Eichner 分類を用
いて初めて評価しました。 
 
 
2） 重要性 
本研究は法医学における年齢推定の分野における重要な進歩を示しており、特に
口蓋と下顎頭の HU 値が年齢と有意な負の相関関係にあること、および Eichner 分
類が年齢推定に有用であることを明らかにしました。これらの結果は、日本人成
人の年齢推定において新たな指標としての可能性を開き、今後の法医学的調査に
おける応用が期待されます 
 
 
3） 研究方法の正確性 
厳格なサンプル選定：2017 年から 2021 年までに秋田大学法医学科で死後 CT 撮影
および解剖が行われた 872 例のうち、非日本人、18 歳未満、身元不明、焼死、顔
面骨に骨折や変形、特定部位（口蓋と下顎頭）での骨密度に影響を与える可能性
がある病変や先天性異常が見られるケースを除外し、最終的に 357 例を評価しま
した。 
詳細な CT 撮影プロトコル：16 列ディテクタ CT システムを使用し、0.625mm のコ
リメーション、120kVp の管電圧、250mAs の管電流でスキャンを実施。画像は
0.313mm ごとに、スライス厚 0.625mm で再構成されました。 
HU 値の正確な測定方法：AZE Virtual Place Plus ワークステーションを使用し、
口蓋と下顎頭の HU 値を正確に測定。特に、口蓋は矢状断像、下顎頭は軸断像から
測定しました。測定は皮質骨を含むか含まないかに基づき、海綿骨の平均 HU 値を
計算しました。 
 
4） 表現の明瞭さ 
論文には本研究の背景，目的，評価項目，得られた結果，考察が簡潔かつ明瞭
に記載されている．また，審査の際のプレゼンテーションも簡潔で分かりやす
く，質疑応答も適切であった． 
 
 
以上のとおり，本論文は学位を授与するに値する研究と判定する． 
 
 


Japanese

Age estimation using the hounsfield unit values of the palate and mandibular condyle , and evaluating occlusal support in postmortem computed tomography

仲村, 真哉

― 1 ―
仲
なか
　村
むら
　真
しん
　哉
や
（秋田県）
博士（保健学）
医博甲第43号
令和６年３月22日
学位規則第４条第１項該当
医学系研究科（保健学専攻）
脳性麻痺を有する児における身長増加に伴う腓腹筋の弾性率の
変化
（主査）　助　教　木　元　　　稔
（副査）　教　授　若　狭　正　彦　　准教授　齊　藤　　　明
論 文 内 容 の 要 旨
研　　究　　目　　的
　痙性型脳性麻痺（cerebral palsy：以下，CP）児は弾性率の増大で表される腓腹筋の伸張性の低下，
足関節最大背屈可動域（以下，足背屈可動域）制限が度々問題となる。この腓腹筋の弾性率および足
背屈可動域制限はCP児の年齢の増加とともに増悪することが示唆されている。成人期までの年齢の
増加は身体の成長を意味し，典型発達（typically developing：以下，TD）児においては身長増加が腓
腹筋の弾性率増大と関連する。この関連性からCP児においても身長増加が腓腹筋の弾性率と足背屈
可動域に影響を与える可能性がある。しかしながら，身長増加と腓腹筋の弾性率および足背屈可動域
との関連は明らかにされていない。身長変化が腓腹筋の弾性率および足背屈可動域に影響を与えるか
どうかを解明できれば，身長増加をモニタリングすることで腓腹筋の弾性率および足背屈可動域の増
悪を早期から予防できることが期待できる。
　本研究の目的は，CP児は身長増加によって腓腹筋の弾性率が増大，足背屈可動域が減少しやすいか，
さらにこれらの変化は TD児よりも大きいのかを明らかにすることである。
方　　　　　　　　法
　本研究は１年間の前向きコホートデザインとした。CP児と TD児の身長，腓腹筋の弾性率，足背
屈可動域を１年間の期間を空けて２回計測を行った。対象者の募集は，CP児と TD児合わせて50名
とした。
氏　名・（本籍）
専攻分野の名称
学 位 記 番 号
学位授与の日付
学位授与の要件
研 究 科 専 攻
学位論文題名
論文審査委員
― 2 ―
　身長の計測は，身体を５つの分節に分けて計測し，それらの値を合計して身長を算出した。腓腹筋
の弾性率は超音波エラストグラフィを使用した。腓腹筋外側頭（lateral gastrocnemius：以下，LG），
内側頭（medial gastrocnemius：以下，MG）の２点を長軸像で描出して算出した。足背屈可動域の
計測は背臥位で，参加者の足関節を膝伸展位のまま他動的に背屈させて，ゴニオメーターを用いて最
終可動域に達した時点の値を計測した。
　統計解析のために，身長，腓腹筋の弾性率，足背屈可動域は１回目の計測値から２回目はどの程度
変化したかを表すために変化率を算出した。式は次の通りとした。
　変化率（％）＝［（２回目の計測値－１回目の計測値）／１回目の計測値］×100
　身長の増加が LGとMGの弾性率増大，足背屈可動域の減少に影響するかを解析するために，CP
児と TD児の２水準で従属変数を LGおよびMGの弾性率の変化率，足背屈可動域の変化率，共変量
を身長の変化率とする回帰直線を作成し，これら２水準間の回帰直線の傾きに差があるかどうかを回
帰の平行性検定で解析した。つまり，要因（CP児と TD児）と共変量（身長の変化率）の交互作用
を検定した。いずれも有意水準は５％とした。
結　　　　　　　　果
　23名の CP児と23名の TD児が本研究の解析に含まれた。CP児と TD児の両群で従属変数を腓腹
筋の弾性率および足背屈可動域の変化率，共変量を身長の変化率とした単回帰式は有意であった（CP
児：いずれも p<0.001，TD児：いずれも p<0.001）。回帰の平行性検定の結果，従属変数を腓腹筋
の弾性率および足背屈可動域の変化率のいずれにおいても，単回帰式における傾きの絶対値が TD児
（0.3–19.9）と比べCP児（25.7–35.9）で有意に大きかった（ p =0.004–0.032）。
考　　　　　　　　察
　回帰の平行性検定の結果，CP 児における単回帰式の傾きは，TD児の式のそれと比べいずれも
大きかった（従属変数が LG：p=0.025；従属変数がMG：p=0.032；従属変数が足背屈可動域：
p=0.004）。この傾きの大きさは，CP児と TD児において同等の身長増加が生じた場合にCP児の方
が腓腹筋の弾性率が増大し，一方足背屈可動域は減少することを示す。痙縮筋は長軸方向に伸張され
にくいとされる。そのため，痙縮がある腓腹筋の弾性率は身長増加の影響を受けやすいことが本研究
により明らかになった。筋の弾性率増大は筋自体の伸張性の低下を意味するため，CP児では TD児
と比べ身長増加によって腓腹筋のより重大な伸張性低下と足背屈可動域のより大きな制限が引き起こ
されたと考えられる。
― 3 ―
　身長計測は通常の診療内で行われる検査の一つである。腓腹筋の伸張性低下が増悪しやすい時期を
身長計測という簡単な方法により把握できることは意義が大きい。このモニタリングにより，直近の
身長増加が急激であるCP児には腓腹筋の伸張性低下の増悪予防をより適切なタイミングで実施でき
る可能性が高まる。関節可動域制限の発生リスクが高い身長の急変化時期に，集中的な理学療法を行
うことが伸張性の低下の予防や改善を促すかは，今後の検討に値する。
結　　　　　　　　諭
　CP児は TD児よりも身長増加に伴って腓腹筋の伸張性低下が増悪し，足背屈可動域が減少しやす
いことが示された。
引　　用　　文　　献
Willerslev-Olsen, M., et al.,  Impaired muscle growth precedes development of  increased stiffness of 
the triceps surae musculotendinous unit in children with cerebral palsy. Dev Med Child Neurol, 2018. 
60(7): p. 672-679.
Willerslev-Olsen, M., et al.,  Impaired muscle growth precedes development of  increased stiffness of 
the triceps surae musculotendinous unit in children with cerebral palsy. Dev Med Child Neurol, 2018. 
60(7): p. 672-679.
Mathewson, M.A.,  et  al., High  resolution muscle measurements provide  insights  into  equinus 
contractures in patients with cerebral palsy. J Orthop Res, 2015. 33(1): p. 33-9.
Gordon, A.M., A.F. Huxley, and F.J. Julian, The variation in isometric tension with sarcomea length in 
vertebrate muscle fibres. The Journal of Physiology, 1966. 184(1): p. 170-192.
Friden, J. and R.L. Lieber, Spastic muscle cells are shorter and stiffer than normal cells. Muscle Nerve, 
2003. 27(2): p. 157-64.
― 4 ―
論 文 審 査 結 果 の 要 旨
要 旨：脳性麻痺児において１年間の身長変化による腓腹筋の弾性率と足関節可動域への影響度を健常
児と比較した。
斬 新さ：身長増加の程度と腓腹筋の弾性率，及び足関節可動域との関係性を調査した報告は無いため，
本研究は斬新である。
重 要性：身長増加により足関節背屈可動域が増悪することを証明したことは，臨床においても重要な
所見である。
研 究方法の正確性：信頼性の高い機器を使用し研究を進めた。被験者数も十分である。
表 現の明瞭性：提起された問題点，目的が明確である。方法においては根拠がはっきりし，分析も適
切に実施され，検証や考察も十分になされている。
以上から学位論文としての基準に達していると判断した。


脳性麻痺を有する児における身長増加に伴う腓腹筋の弾性率の変化

秋田大学Akita University博士（工学

吉松, 秀和

 
氏名（本籍）  吉松 秀和（埼玉県） 
専攻分野の名称 博士（工学） 
学 位 記 番 号  理博甲第 271号      
学位授与の日付 令和 6 年 9 月 27 日 
学位授与の要件 学位規則第 4条第 1項該当   
研究科・専攻  理工学研究科 総合理工学専攻 
学位論文題目  
（英文） 
定着具にナットを用いたプレキャストコンクリート床版用機械式
定着の力学的挙動に関する研究 
（A study on the mechanical behavior of slab-joints with nuts 
for precast concrete） 
論文審査委員  
（主査）教授 徳重 英信 
（副査）教授 後藤 文彦 
（副査）教授 村岡 幹夫 
（副査）教授 高橋 良輔 
 
論文内容の要旨 
社会インフラの急激な高齢化が進むなかで，特に橋梁構造物の床版部材に劣化・損傷が
多く確認されており，床版部材の新しい更新技術が求められている。劣化した鋼橋 RC（鉄
筋コンクリート）床版は部材厚が薄いものが多く，耐疲労性能に優れるプレキャスト PC（プ
レストレストコンクリート）床版の採用が望まれているが，その接合構造に一般的に使用
されているループ継手は，鉄筋の曲げ加工の制約により薄い部材への適用は困難である。
そのため，より薄いプレキャスト PC床版に使用可能な継手構造として機械式定着を用いた
継手構造の開発が行われているが，接合構造に機械式定着を使用する場合の体系的な設
計・照査方法は確立されておらず，耐荷性能や耐疲労性能などの照査は輪荷重走行試験な
どの部材実験により実施されている。一方，土木学会コンクリート標準示方書では「定着
に対する照査」に鉄筋のすべりを用いており，島らの提案する付着応力－すべり－ひずみ
関係式が採用されている。しかし，フックや定着具を用いない直線の鋼材定着を対象とし
ており，機械式定着は適用外となっている。そこで本研究では，効率的かつ汎用的な継ぎ
手定着具として「ナットを用いた機械式定着」を開発し，その力学的挙動と，島らの提案
する付着応力－すべり－ひずみ関係を組合せた付着応力－すべり－ひずみ関係式の提案と，
接合構造照査のための数値解析や有限要素法に適応可能な付着モデル構築を目的とした。 
 本論文は全5章で構成されており，各章の内容は以下のとおりである。 
第1章は本研究の背景や目的，床版に対する道路橋示方書の変遷およびプレキャストPC
床版の接合構造，さらに接合部の確認試験について取りまとめたものである。 
第2章では，付着応力－すべり関係に関する既往の研究についてまとめ，島らの提案する
付着応力－すべり－ひずみ関係について説明を行った。 
第3章では付着モデル構築を行った。定着具にナットを用いた機械式定着の引抜き試験で
得られた定着具挙動と評価係数を考慮した鉄筋の付着応力－すべり－ひずみ関係を組合せ，
定着具にナットを用いた機械式定着の付着モデルとしての新たな付着応力－すべり－ひず
み関係式の提案を行った。さらに，マッシブなコンクリート供試体と床版を模擬したかぶ
り厚の薄い供試体では，同一の関係式を用いることで挙動を評価できることを明らかにし
た。また小型試験体では付着応力の低減により評価が可能であることを明らかにした。 
第4章では，本研究で提案した付着モデルを用いて有限要素解析を行い，提案モデルの妥
当性を明らかにした。マッシブなコンクリートの引抜き試験や床版を模擬した引抜き試験
の再現解析では，鉄筋自由端のすべりや鉄筋軸方向のひずみ分布が実験で得られた値と概
ね一致することを明らかにし，梁の曲げ試験の再現解析においては，解析終了時以下の荷
重域では実験値と解析値の一致を得た。さらに本研究成果を基にした今後の課題と展望と
して，圧縮ストラッドト理論導入による詳細な検討可能性について言及した。 
第5章は本研究で得られた知見を結論として取りまとめたものである。 
 以上のように，本論文は，劣化した鋼橋 RC床版を，効率的かつ汎用的な技術を用いた適
切な継ぎ手を用いるプレキャストコンクリート床版へ更新する技術に対して，その設計と
照査を確実に行うための多くの有益な知見を得ている。 
よって，本論文の成果がコンクリート工学の発展に寄与する効果は大きく，本論文は博
士（工学）の学位論文として十分価値あるものと認められる。 
 
論文審査結果の要旨 
最終試験は令和 6年 7月 12日，論文公聴会における本研究の発表内容をもとに，各審査委
員および本領域教員の口頭による質問と試問に対する応答の形式で行われた。主な質疑事
項と内容は以下のとおりである。 
(1) 提案モデルの評価係数に用いた数値を含めたモデル自体の汎用性について 
(2) 提案モデルの基礎となっている島らの提案式でのひずみの影響の物理的理解について 
(3) 高付着エポキシ樹脂塗装鉄筋を用いた際の提案モデルの有効性について 
(4) 提案モデルと部材実験の実務における両者の妥当性と関係性について 
(5) 有限要素解析での鋼材とコンクリート間の付着に対する本モデルの導入方法について 
(6) 鋼材とコンクリート間の付着力の伝達機構について 
(7) 土木学会継ぎ手指針での照査内容を踏まえた本研究の位置付けについて 
(8) 小型供試体を用いた際の寸法効果に対する検討について 
以上の質問および試問に対して，それぞれ的確な説明や回答がなされたことから，本論
文に対する学位審査委員会は，吉松秀和氏が最終試験に合格し，博士（工学）としての十
分な資格があるものと判定した。 
 


定着具にナットを用いたプレキャストコンクリート床版用機械式定着の力学的挙動に関する研究

小林, 真央

糖尿病患者の糖尿病に対する認識と外来受診を中断しようと思ったことの関連についての検討

菊地, 翼

肩腱板断裂患者の肩屈曲動作に対する胸椎セルフストレッチングの効果

三浦, 隆徳

Relationship between intervertebral disc compression force and sagittal spinopelvic lower limb alignment in elderly women in standing position with patient-specific whole body musculoskeletal model

佐藤, 優洋

氏  名 ・（本籍）     佐藤 優洋（秋田県） 
専 攻 分 野 の 名 称    博士(医学) 
学 位 記 番 号    医博甲第 1095 号 
学 位 授 与 の 日 付    令和 5 年 9 月 29 日 
学 位 授 与 の 要 件    学位規則第 4 条第 1 項該当 
研 究 科 ・ 専 攻    医学系研究科医学専攻 
学 位 論 文 題 名     
 
 
 
 
論 文 審 査 委 員     （主査） 植木 重治 教授 
論 文 審 査 委 員     （副査）  中永 士師明 教授    八月朔日 泰和 教授 
Relationships among Postprandial Plasma Active GLP 1 and GIP Excursions, Skeletal 
Muscle Mass, and Body Fat Mass in Patients with Type 2 Diabetes Treated with Either 
Miglitol, Sitagliptin, or Their Combination: A Secondary Analysis of the MASTER Study 
（シタグリプチン、ミグリトールもしくはその併用療法を受けた 2 型糖尿病患者における食事負荷後の
活性型 GLP1・活性型 GIP、骨格筋量及び体脂肪量の関係：MASTER 試験の二次解析）  
Akita University
学 位 論 文 内 容 要 旨 
 
 
論 文 題 目 
Relationships among Postprandial Plasma Active GLP-1 and GIP Excursions, 
Skeletal Muscle Mass, and Body Fat Mass in Patients with Type 2 Diabetes 
Treated with Either Miglitol, Sitagliptin, or Their Combination: A Secondary 
Analysis of the MASTER Study 
(シタグリプチン、ミグリトールもしくはその併用療法を受けた 2 型糖尿病患者に
おける食事負荷後の活性型 GLP-1・活性型 GIP、骨格筋量及び体脂肪量の関係：
MASTER 試験の二次解析) 
 
申請者氏名 佐藤 優洋 
 
 
 
研  究  目  的 
 
腸内分泌細胞から分泌される GLP-1 や GIP は食事摂取後に分泌されると膵 β 細胞のイン
スリン分泌惹起経路を増幅し、ジペプチジルペプチダーゼ-4(DPP-4)によって分解・不活化さ
れる。糖尿病治療薬である DPP-4 阻害薬は GLP-1 や GIP の血中濃度を上昇させ血糖降下作用
を発揮する。一方、α-グルコシダーゼ阻害剤は小腸におけるグルコース吸収を遅らせ、食後
の血漿グルコースおよびインスリンレベルを低下させる。我々はこれまでに多施設ランダム
化並行群間比較試験である MASTER 試験を遂行し、DPP-4 阻害薬であるシタグリプチンとα-
グルコシダーゼ阻害薬であるミグリトールの従来の糖尿病治療薬への追加投与後の食事負荷
試験において、ミグリトール投与が食後の GIP やインスリンの上昇を抑制し、シタグリプチ
ン併用下でも同様の結果がみられることを報告している。さらに、MASTER 試験ではシタグリ
プチンは体重や総体脂肪量を変化させなかったのに対し、ミグリトール投与群では体重およ
び総体脂肪量が有意に減少し、シタグリプチン併用時も同様の結果が示された。GIP や GLP-
1 の受容体は膵臓以外の多くの臓器にも発現しており、骨格筋でも発現が確認されているも
ののそれらの役割については十分に解明されていない。このような背景から本研究では、
MASTER 試験のデータを利用し、ミグリトールまたはシタグリプチンあるいはそれら両者の 24
週間追加投与後の食事負荷による活性型 GLP-1・活性型 GIP の変動と骨格筋量及び体脂肪量
の変化との関係について二次解析を行った。 
 
 
 
研  究  方  法 
 
本研究は MASTER 試験の二次解析として遂行された。対象は HbA1c＜ 10.4％かつ BMI≧
25kg/m2 の 20～80 歳の 2 型糖尿病患者とし、ミグリトール単剤群(以下 M 群)、シタグリプチ
ン単剤群(以下 S 群)、ミグリトール＋シタグリプチン併用群(以下 MS 群)から成る従来の糖尿
病治療薬への追加投与群の 3 群のいずれかにランダムに振り分けられた。2011 年 7 月から
2012 年 6 月の期間に 49 人の患者が登録され、今回の二次解析では骨格筋量のデータについ
て解析可能であった 35 人の患者を対象とした(M 群 11 人、S 群 13 人、MS 群 11 人)。 
薬剤の追加投与開始前と開始から 24 週後に、テストミール(総カロリー460kcal、炭水化物
56.5g)を用いた食事負荷試験とインピーダンス法による体組成評価を行った。食事負荷試験
では負荷前及び負荷後 30 分後、60 分後、120 分後それぞれにおいて血糖値、インスリン(IRI)、
活性型 GLP-1(aGLP-1)および活性型 GIP(aGIP)を測定した。いずれの項目も食事負荷前からの
変化量を incremental area under the curve(iAUC)として算出した。体組成評価は四肢骨格
筋量と総体脂肪量を測定し、四肢骨格筋量 (kg)/[身長 (m)]2 から skeletal muscle mass 
index[SMI(kg/m2)]を算出、同様に総体脂肪量(kg)/ [身長(m)]2 から算出した値を total body 
fat mass index[TBFMI(kg/m2)]と定義した。試験期間中の IRI、aGLP-1、aGIP、IRI、SMI およ
び TBFMI の変化率を「(24 週時の値−開始時の値)/開始時の値×100(%)」で算出した。 
統計学的解析に関しては、試験開始時と 24 週時の有意差検定は Wilcoxon 順位和検定で行
い、3 群間の有意差の有無は Kruskal-Wallis 検定後 Dunn 検定もしくはカイ二乗検定で判定
した。相関についてはピアソン相関係数の算出と単回帰分析で解析を行った。p<0.05 を有意
差ありと判断した。統計学的解析には GraphPad Prism 9 software を用いた。 
 
 
 
研  究  成  績 
 
M 群、S 群、MS 群いずれも薬剤追加投与 24 週間後に SMI の有意な変化を認めなかった。M
群および MS 群では TBFMI が有意に減少するとともに aGIP-iAUC の変化率が有意に低下した
が、両者の変化率の間に相関は認められなかった。aGIP-iAUC が増加した S 群では、aGIP-
iAUC と TBFMI の変化率の間に正の相関を認め(r=0.571、p<0.05)、TBFMI と SMI の変化率の間
に負の相関が観察された(r=-0.624、p<0.05)。IRI-iAUC に関してはいずれの群でも TBFMI や
SMI の各変化率と有意な相関を認めなかった。 
 
 
 
結    論 
 
始めに本研究結果はミグリトールまたはシタグリプチンあるいはそれら両者の追加投与は
骨格筋量に影響しないこと、そしてこれらの糖尿病治療薬は骨格筋量を減少させることなく
血糖マネジメントに使用できることを示唆する。さらに、本研究により、ミグリトール単剤
およびミグリトールとシタグリプチン両者の追加投与は食後の GIP 分泌の抑制を介して体脂
肪量を減少させること、シタグリプチン単剤の追加投与による食後の GIP 分泌の上昇下では
体脂肪量と骨格筋量の変化率の間に負の相関があることが明らかとなった。これらの所見は
GIP による脂肪蓄積と骨格筋量減少との密接な関連を示す重要なエビデンスと成り得るであ
ろう。 
Akita University
 
学位（博士－甲）論文審査結果の要旨 
 
主 査：植木 重治 
 
申請者：佐藤 優洋 
 
 
論文題名： 英文 Relationships among Postprandial Plasma Active GLP-1 and GIP 
Excursions, Skeletal Muscle Mass, and Body Fat Mass in Patients with Type 2 Diabetes 
Treated with Either Miglitol, Sitagliptin, or Their Combination: A Secondary 
Analysis of the MASTER Study 
 
（和訳）シタグリプチン、ミグリトールもしくはその併用療法を受けた 2 型糖尿
病患者における食事負荷後の活性型 GLP-1・活性型 GIP、骨格筋量及び体脂肪量の関係：MASTER
試験の二次解析 
 
 
要旨 
 本研究では、先行研究のデータを利用し、ミグリトールまたはシタグリプチンあるいは
それら両者の 24 週間追加投与後の食事負荷による活性型 GLP-1・活性型 GIP の変動と骨格筋
量及び体脂肪量の変化との関係について二次解析を行った。結果はミグリトールまたはシタ
グリプチンあるいはそれら両者の追加投与は骨格筋量に影響しないこと、そしてこれらの糖
尿病治療薬は骨格筋量を減少させることなく血糖マネジメントに使用できることを示唆した。
さらに、本研究により、ミグリトール単剤およびミグリトールとシタグリプチン両者の追加
投与は食後の GIP 分泌の抑制を介して体脂肪量を減少させること、シタグリプチン単剤の追
加投与による食後の GIP 分泌の上昇下では体脂肪量と骨格筋量の変化率の間に負の相関があ
ることが明らかとなった。 
 
１) 斬新さ 
本研究結果は、ミグリトールまたはシタグリプチンあるいはそれら両者の追加投与は骨格
筋量に影響することなく血糖マネジメントに使用できることを示唆するものである。さらに、
本研究により、ミグリトール単剤およびミグリトールとシタグリプチン両者の追加投与は食
後の GIP 分泌の抑制を介して体脂肪量を減少させること、シタグリプチン単剤の追加投与に
よる食後の GIP 分泌の上昇下では体脂肪量と骨格筋量の変化率の間に負の相関があることが
新たに明らかとなった。 
 
２）重要性 
腸内分泌細胞から分泌される GLP-1 や GIP は食事摂取後に分泌されると膵 β 細胞のインス
リン分泌惹起経路を増幅し、ジペプチジルペプチダーゼ-4(DPP-4)によって分解・不活化され
る。糖尿病治療薬である DPP-4 阻害薬は GLP-1 や GIP の血中濃度を上昇させ血糖降下作用を
発揮する。一方、α-グルコシダーゼ阻害剤は小腸におけるグルコース吸収を遅らせ、食後の
血漿グルコースおよびインスリンレベルを低下させる。申請者らはこれまでに多施設ランダ
ム化並行群間比較試験である MASTER 試験を遂行し、DPP-4 阻害薬であるシタグリプチンとα
-グルコシダーゼ阻害薬であるミグリトールの従来の糖尿病治療薬への追加投与後の食事負
荷試験において、ミグリトール投与が食後の GIP やインスリンの上昇を抑制し、シタグリプ
チン併用下でも同様の結果がみられることを報告している。さらに、MASTER 試験ではシタグ
リプチンは体重や総体脂肪量を変化させなかったのに対し、ミグリトール投与群では体重お
よび総体脂肪量が有意に減少し、シタグリプチン併用時も同様の結果が示されていた。GIP や
GLP-1 の受容体は膵臓以外の多くの臓器にも発現しており、骨格筋でも発現が確認されてい
るもののそれらの役割については十分に解明されていなかった。本研究は GIP による脂肪蓄
積と骨格筋量減少との密接な関連を示すエビデンスになるもので、学術的・臨床的意義を有
する。 
 
３）研究方法の正確性 
本研究は先行試験の二次解析として遂行され 35 人の患者が対象とされ 3 群のいずれかに
ランダムに振り分けられた。薬剤の追加投与開始前と開始から 24 週後に、テストミールを用
いた食事負荷試験とインピーダンス法による体組成評価が行われた。食事負荷試験では血糖
値、インスリン(IRI)、活性型 GLP-1(aGLP-1)および活性型 GIP(aGIP)を測定した。いずれの
項目も食事負荷前からの変化量を incremental area under the curve(iAUC)として算出され
た。体組成評価は四肢骨格筋量と総体脂肪量を測定し、四肢骨格筋量(kg)/[身長(m)]2 から
skeletal muscle mass index[SMI(kg/m2)]を算出、同様に総体脂肪量(kg)/ [身長(m)]2から
算出した値を total body fat mass index[TBFMI(kg/m2)]と定義された。試験期間中の IRI、
aGLP-1、aGIP、IRI、SMI および TBFMI の変化率を「(24 週時の値−開始時の値)/開始時の値
×100(%)」で算出された。試験開始時と 24 週時の有意差検定は Wilcoxon 順位和検定で行い、
3 群間の有意差の有無は Kruskal-Wallis 検定後 Dunn 検定もしくはカイ二乗検定で判定され
ている。相関についてはピアソン相関係数の算出と単回帰分析で解析が行われ、p<0.05 を有
意差ありと判断されている。統計学的解析に関しても適切と考えられた。 
 
４）表現の明瞭さ 
 論文の科学的な表現は明瞭で、プレゼンテーションもよくまとめられており、審査の質疑
にも適切に回答された。 
 
 以上述べたように，本論文は学位を授与するに十分値する研究と判定された。 
 
Akita University


Relationships among Postprandial Plasma Active GLP 1 and GIP Excursions, Skeletal Muscle Mass, and Body Fat Mass in Patients with Type 2 Diabetes Treated with Either Miglitol, Sitagliptin, or Their Combination: A Secondary Analysis of the MASTER Study

石川, 小枝

氏  名 ・（本籍）     石川 小枝（愛媛県） 
専 攻 分 野 の 名 称    博士(医学) 
学 位 記 番 号    医博甲第 1094 号 
学 位 授 与 の 日 付    令和 5 年 9 月 29 日 
学 位 授 与 の 要 件    学位規則第 4 条第 1 項該当 
研 究 科 ・ 専 攻    医学系研究科医学専攻 
学 位 論 文 題 名     
 
 
 
 
論 文 審 査 委 員     （主査） 宮腰 尚久 教授 
論 文 審 査 委 員     （副査）  脇 裕典 教授    水野 大 准教授 
SERUM SCLEROSTIN LEVELS IN CHILDREN AND ADOLESCENTS 
WITH TYPE 1 DIABETES MELLITUS 
（1 型糖尿病の小児および青年の血清スクレロスチン値について） 
Akita University
学 位 論 文 内 容 要 旨 
 
 
SERUM SCLEROSTIN LEVELS IN CHILDREN AND ADOLESCENTS WITH TYPE 1 DIABETES 
MELLITUS 
（1 型糖尿病の小児および青年の血清スクレロスチン値について） 
 
申請者氏名 石川 小枝 
 
 
 
 
研  究  目  的 
 
1 型糖尿病（以下 T1DM）は、小児における骨折の発生リスクの増加と関連しており、骨の
健康とグルコース代謝の関係が示唆されている。Wnt シグナル経路は、骨芽細胞形成や骨形成
を制御する役割を担っており、スクレロスチンをはじめ様々な内因性因子によって調節され
ている。最近の研究で、グルコースがスクレロスチンの発現を通じて骨細胞機能を直接制御
することが示され、糖尿病が骨質に負の影響を与える可能性のあるメカニズムが示唆された。
そこで、本研究では、日本人の T1DM の小児および青年を対象に、血清スクレロスチン値と骨
代謝の身体的、代謝的、および内分泌学的要因との関係を評価することを目的とした。  
 
 
研  究  方  法 
 
 対象患者は、秋田大学医学部附属病院を受診した、T1DM の小児および青年(以下 T1DM 群)22
名（男子 9 名、女子 13 名、年齢 14.2±4.2 歳）および非糖尿病対照群(以下非 DM 対照群)16
名（男子 8 名、女子 8 名、年齢 12.3±4.1 歳）とした。本研究参加者は 2021 年 10 月から 2022
年 3 月の間に登録された。 
 本研究は秋田大学大学院医学研究科倫理委員会の承認を受け施行した。 
 検体採取時の年齢、性別、身長、体重、治療期間、また、HbA1c(T1DM 群のみ)に関してはカ
ルテを参照した。 
 性ホルモン（黄体形成ホルモン、卵胞刺激ホルモン、エストラジオール、テストステロン）、
グルコアルブミン、C-ペプチド、骨特異性アルカリホスファターゼ(以下骨 ALP)、25-OH ビタ
ミン D、オステオカルシン、アディポネクチン、インシュリン用成長因子Ⅰ(以下 IGF-I)は外
部の研究所にて分析した。 
 血清スクレロスチン値は、Human Sclerostin ELISA Kit を用いて決定した。 
 統計は、IBM SPSS statistics 28.0 ソフトウェアパッケージを使用して分析した。 
 
 
 
研  究  成  績 
 
 T1DM 群は、非 DM 対照群と比較して、グリコアルブミンが有意に高く、C-ペプチドが低かっ
た(いずれも p<0.001)。両群間で、年齢、性別、ボディマス指数(以下 BMI)-標準偏差スコア
（以下 SDS）、性ホルモン、骨 ALP,25-OH ビタミン D、オステオカルシン、アディポネクチン、
IGF-I に有意な差は認められなかった。両群間で身長-SDS、IGF-I-SDS に有意な差が認めら
れた。血清スクレロスチン値は T1DM 群において非 DM 対照群と比較して有意に高く(p=0.01)、
男女間に有意差はなかった。 
 全データ間において、血清スクレロスチン値と身長-SDS 間(p=0.011)、血清スクレロスチン
値と BMI-SDS 間(p=0.014)、血清スクレロスチン値と骨 ALP 間(p=0.003)に有意な正の相関が
認められた。T1DM 群間において、血清スクレロスチン値と身長-SDS 間（p=0.027）および血
清スクレロスチン値と骨 ALP 間(p=0.005)、身長-SDS と IGF-I-SDS 間(p＜0.001)に有意な正
の相関が見られた。非 DM 対照群間においては、血清スクレロスチン値といかなる因子との間
にも有意な相関は認められなかった。 
 血清スクレロスチン値が非 DM 対照群に比べ、T1DM 群において有意に高いことは、スクレ
ロスチンの分泌調節がグルコース代謝に関連していることを示唆している。また、血清スク
レロスチン値と骨 ALP 値は、小児および青年の骨とグルコース代謝の関係において重要な役
割を担っている可能性がある。血清スクレロスチン値が、T1DM の小児および青年における骨
回転率の低い状態のバイオマーカーとなる可能性が示唆された。 
 なお、本研究は、日本人における血清スクレロスチン値に関する初めての研究である。 
 
 
結    論 
 
 本研究では、スクレロスチンが日本人の小児および青年における T1DM 関連の骨脆弱性に関
与していることが示唆された。 
 血清スクレロスチン値の上昇が、T1DM における骨形成の調節の潜在的な原因となりうるか
どうかについては、さらなる調査が必要である。 
Akita University
 
学位（博士－甲）論文審査結果の要旨 
 
主 査：宮腰 尚久 
 
申請者：石川 小枝 
 
 
論文題名：Serum sclerostin levels in children and adolescents with type 1 diabetes mellitus 
（1 型糖尿病の小児および青年の血清スクレロスチン値について） 
 
 
要旨 
 １型糖尿病（以下、T1DM）は、小児の骨折発生リスクの増加と関連している。骨の形成
に重要な役割を担っている骨芽細胞は、その形成や分化を Wnt－βカテニンシグナル経路に
よって制御されているが、この経路の最初の部分に作用する調節因子のひとつにスクレロス
チンがある。本研究では、小児と青年を対象として T1DM 群（n=22）と非糖尿病対照群（非
DM 対照群、n=16）を設定し、血清スクレロスチン値とともに骨の代謝や成長に影響を与え
る 25(OH)D、IGF-I、各種の性ホルモンなどを測定した。また、骨動態は骨代謝マーカーで
評価した。得られたデータを群間比較やパラメター間の相関性などで分析した。 
 その結果、群間に有意差がないパラメターが多かったが、血清スクレロスチン値は非 DM
対照群よりも T1DM 群で有意に高かった。また、血清スクレロスチン値と他のパラメターと
の関連分析では、T1DM 群のみで、血清スクレロスチン値と身長-SDS（標準偏差スコア）や
骨型アルカリフォスファターゼに有意な相関がみられるなど、T1DM ではスクレロスチンの
影響を受けやすい可能性を示唆する知見もいくつか得られた。 
 
１) 斬新さ 
本研究は、スクレロスチンが小児期から青年期の T1DM 患者の骨代謝と骨脆弱性において重
要な役割を果たしている可能性を示唆しているが、少なくとも日本人を対象とした同様の研
究は過去には報告されていない。本研究では、多くの骨代謝調節因子のなかから、骨組織に
特異的に作用するといってよいスクレロスチンに着目し、しかも、小児期から難治性の脆弱
性骨折を生じ得る T1DM 患者に着目して研究を行ったことは極めて斬新である。本研究で
は、T1DM 患者で血清スクレロスチン値が高値となることを明確に示しただけでなく、他の
様々な関連パラメターとの関係までも詳しく検証している。この検証方法も、今後の骨代謝・
糖代謝領域の研究の発展に寄与できる斬新な部分である。 
 
２）重要性 
 糖尿病による骨脆弱性対策として、中高年者に対しては多くの薬物療法のエビデンスの蓄
積がある。しかし、小児期から青年期の T1DM による骨脆弱性対策はほとんど検討されてい
ない。現在、抗スクレロスチン抗体薬が中高年をターゲットとした骨粗鬆症治療薬として使
用可能である。本研究の結果は、小児期から青年期の T1DM 患者の骨脆弱性対策には、T1DM
ではない患者よりも、抗スクレロスチン抗体薬がより有効であるのではという仮説を想起さ
せる。この点も踏まえて、本研究は、今後の骨代謝領域の研究にも貢献できる重要な研究で
ある。 
 
３）研究方法の正確性 
 研究プロトコールは、秋田大学の倫理委員会の承認を受けている。症例の収集が難しいと
思われる疾患を対象とした研究であるにもかかわらず、結果の解釈は十分な症例数に基づく
統計学的手法で導かれていることからも、研究方法は正確である。 
 
４）表現の明瞭さ 
  本研究では、背景と目的から、患者選択や統計手法などの研究方法、結果、考察に至る
まで、記載はすべて簡潔・明瞭であり、冗長な部分はないと判断する。 
 
 以上より，本論文は学位を授与するに十分値する研究と判定する。 
 
Akita University


SERUM SCLEROSTIN LEVELS IN CHILDREN AND ADOLESCENTS WITH TYPE 1 DIABETES MELLITUS

木村, 匠

氏  名 ・（本籍）     木村 匠（秋田県） 
専 攻 分 野 の 名 称    博士(医学) 
学 位 記 番 号    医博甲第 1096 号 
学 位 授 与 の 日 付    令和 5 年 9 月 29 日 
学 位 授 与 の 要 件    学位規則第 4 条第 1 項該当 
研 究 科 ・ 専 攻    医学系研究科医学専攻 
学 位 論 文 題 名     
 
 
 
 
論 文 審 査 委 員     （主査） 野村 恭子 教授 
論 文 審 査 委 員     （副査）  長谷川 仁志 教授    及川 沙耶佳 教授 
VISUALIZATION OF VIEWING TREANDS IN HTTP LIVE 
STREAMING VIDEO MATERIALS FOR MEDICAL EDUCATION 
USING LOG ANALYSIS 
（ログ解析を用いた医学教育向け H LS 映像 教材に対する 視聴傾向の可
視化） 
Akita University
学 位 論 文 内 容 要 旨 
 
 
論 文 題 目 
VISUALIZATION OF VIEWING TREANDS IN HTTP LIVE STREAMING 
VIDEO MATERIALS FOR MEDICAL EDUCATION USING LOG ANALYSIS 
（論文題目の和訳） 
(ログ解析を用いた医学教育向け HLS 映像教材に対する視聴傾向の可視化 ) 
 
 
申請者氏名   木村  匠 
 
 
研  究  目  的 
 
医学教育において e-learning システムを活用した動画教材視聴型の教育が広ま
っているが、映像教材の視聴状況の評価が難しい現状がある。学生が確実に視聴し
ているのか、動画のいずれの部分で理解度が高まったのか等、フィードバックを得
づらい上、興味関心を把握するのが難しい。 
秋田大学大学院医学系研究科博士課程では早くから、遠隔で各講義動画の閲覧を
おこなえるオンデマンド型の動画活用教育を必修科目としておこなってきた。ダウ
ンロードやコピー等をされて一般に拡散されることを難しくする目的も備えた医
学部独自のストリーミングサーバを配置しており、本サーバを利用して動画の視聴
動向を解析する基礎研究をおこなってきた。2017 年の先行研究では、配信サーバ
のログ解析により、動画の先頭から最後まで通して視聴できているか、途中離脱が
あったかなどの分析をおこない、学生の視聴動向を数値化した視聴率のパラメータ
(watch ratio)により視聴動向を分類した。2018 年には科目毎、講義科目毎の視聴
動向比較をおこなった。 
本研究では、一つの動画内での早送りや巻き戻しを調査し、その動画内で特に参
照されている箇所の抽出が可能か、考察をおこなった上で、視聴動向を自動的に判
別可能であるか、解析に投入可能なパラメータの考察をおこなった。 
 
 
研  究  方  法 
 
 Http Live Streaming の仕組みを導入した秋田大学大学院医学系研究科の動画配
信ストリーミングサーバのログを利用して解析を進めた。対象は、2016～2018 年
の 4～12 月に作成された 165,000 件である。ログは連結不可能匿名化処理をおこ
ない、個人の特定をおこなえない状態にした後に、行の連番を組み合わせ、一つの
視聴をまとめる解析手法を施し、6,409 件の視聴結果を割り出した。まとめたログ
の 1 行には、早送り・巻き戻し数、それらのおこなわれた秒(ts)数、視聴率、視聴
結果、視聴時間や視聴動画長などを計測した。初めに、1 動画視聴回中の早送り数
と巻き戻し数の関係を解析した。その上で、動画内での早送り、巻き戻しの起点か
ら着地点の秒(ts)数を可視化した。次に、先行研究でラベリングをおこなった視聴
結果と、閲覧動画長を分析した。その後、クラスタ分析をおこない視聴動向の自動
分類が可能かラベリングをおこなった。その後、先行研究で付していた視聴動向ラ
ベルとのクロス集計をおこない、クラスタ分析での評価をおこなった。 
 
 
研  究  成  績 
 
早送り数と巻き戻し数に正の相関を確認した。動画上の早送り操作と巻き戻し操
作を可視化したところ、特定の動画部分に巻き戻し操作が集中していることが把握
出来た一方で、早送り操作は特定の位置を動画部分に集中していないことが分かっ
た。それぞれの視聴結果と動画長の比較分析では、動画長が短いものに視聴結果ラ
ベルが COMPLETED の完全な視聴が多いことがわかった。閲覧動画長、動画視聴率
(割合)、早送り数、巻き戻し数をパラメータとして投入した two-step クラスタ分
析では、3 パターンを示すラベルを把握した。事前に付していた視聴動向ラベルと
のクロス集計評価をおこない、ラベル 1 は FASTABORT の視聴が多く（99.5%）、ラベ
ル 3 は COMPLETED の視聴が多く（93.9%）、途中離脱や、完全な視聴状況がラベル区
分された。一方、ラベル 2 は早送りや巻き戻し操作をおこなう傾向が多い視聴動向
を含むように見えたが、ラベル 1、ラベル 3 以外の視聴を抱合する様子であった。 
 
 
結    論 
 
教育用動画に対する操作において、早送りが多い視聴は巻き戻しも多く、可視化
をおこなうと、顕著に一定の箇所を再視聴する動きが見られ特定の箇所の抽出が可
能であることが示唆された。動画のある一定の部分に興味をそそられた、または分
かりにくかった、或いは教材内の難度の高い箇所であることが考えられ、この特定
の動画部分の再視聴を想定したシステムの構想が考えられる。 
先行研究で付していた視聴動向ラベルに関しては、完全な視聴を示す COMPLETED
のログに関して、視聴動画長が他の視聴動向ラベルよりも短いものであったことか
ら、動画長の調節が視聴動向に影響することが分かった。 
クラスタ分析の結果から、完全な視聴や早期途中離脱に関しては、定義した 4 つ
のパラメータ(閲覧動画長、動画視聴率(割合)、早送り数、巻き戻し数)で一定の分
類が可能であることが考えられた。一方、早送り操作や巻き戻し操作を多くおこな
った後の離脱や、動画長の中頃まで閲覧をおこなった後の離脱など、分類が難しい
視聴動向があることを確認した。クラスタ分析による自動分類により視聴評価や動
向調査にそのまま利用することは難しいが、大きく視聴状況を大別する仕組みづく
りに応用できると考える。 
 
 
Akita University
 
学位（博士－甲）論文審査結果の要旨 
 
主 査：野村恭子 
 
申請者：木村 匠 
 
 
論文題名：ログ解析を用いた医学教育向け HLS 映像教材に対する視聴傾向の可視化 
英文 VISUALIZATION OF VIEWING TRENDS IN HTTP LIVE STREAMING VIDEO 
MATERIALS FOR MEDICAL EDUCATION USING LOG ANALYSIS 
 
要旨 
秋田大学大学院医学系研究科博士課程では早くから、遠隔で各講義動画の閲覧をおこなえる
オンデマンド型の動画活用教育を必修科目としておこなってきた。ダウンロードやコピー等
をされて一般に拡散されることを難しくする目的も備えた医学部独自のストリーミングサー
バを配置しており、本サーバを利用して動画の視聴動向を解析する基礎研究をおこなってき
た。e-learning システムや Web ページと連携させる HLS(HTTP LIVE STREAMING：HTTP
接続による同期ストリーミングビデオ配信)システムの稼働/運用の中で得られたレコードを
解析した。連結不可能匿名化したレコードの前処理において先行研究で設定した視聴動向ラ
ベル(Viewing Treands)を反映させ解析を進めた。 
動画視聴中の操作を可視化し、1 視聴における早送り操作と巻き戻し操作の連関と、巻き戻
し操作によって動画の特定の箇所を再視聴する動きを可視化し把握した。視聴動向ラベルと
元の動画長に関して、完全視聴のラベルを示していたレコードの動画長の中央値が他のラベ
ルのものと比べて短いことを解析した。動画への操作、視聴率、動画長をパラメータとして
投入したクラスタ分析により、視聴動向の自動分類を試行し考察した。解析の結果、動画教
材には繰り返し見られている或いは一定の関心を持って視聴を繰り返されている部分の存在
を明らかにした。動画長が視聴類型に影響を与えている可能性を確認した上で、一部の視聴
類型に関してはクラスタ分析を用いた自動分類で把握可能であることが示唆された。解析を
通して動画教材開発支援機能の考案に繋がり得る結果を確認した。 
 
１) 斬新さ 
 分割ファイルを格納するストリーミングサーバのログから視聴動向を分析したことで、学
生がどのように動画を視聴しているのかを調べる手法を開発し、解析をおこなった。増加す
る動画教材視聴型教育における学習者の視聴状況を評価する手法を考察した。 
２）重要性 
 コロナ禍で動画教材を使用するなど、IT 技術を用いた e-learning 教育が増えてきたこと
で、本研究で把握可能な動画視聴動向をもって動画を使用する教育へ繋がる可能性がある。
ラベルパターンの動画作成者への feedback など、応用可能に考えられた。 
３）研究方法の正確性 
 K-means と階層クラスターの２つを組み合わせた two-step クラスター分析を行った点、
165,000 件という膨大な数字を用いて、クレンジングを行った点である。特に、前処理とし
て、連結匿名か処理を行い、行の連番を組み合わせ、一つの視聴をまとめる解析手法を Perl
プログラムにより施し、6409 件の視聴結果を割り出したレコードをログとして前述のクラス
ター分析に利用した。また、可視化を視聴の前後の秒数の差分を求めるレコードを生成し、
13,075 件で動画視聴状況の可視化を行った点。 
４）表現の明瞭さ 
 工学系の用語がふんだんに使われており、論文を理解することが難しかったが、素人でも
わかるように、当日の発表資料には、図を作成していただき、明快に理解することができた。 
 以上述べたように，本論文は学位を授与するに十分値する研究と判定された。 
 
Akita University


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煙山, 紘平

氏  名 ・（本籍）     煙山 紘平（秋田県） 
専 攻 分 野 の 名 称    博士(医学) 
学 位 記 番 号    医博甲第 1099 号 
学 位 授 与 の 日 付    令和 5 年 9 月 29 日 
学 位 授 与 の 要 件    学位規則第 4 条第 1 項該当 
研 究 科 ・ 専 攻    医学系研究科医学専攻 
学 位 論 文 題 名     
 
 
 
 
論 文 審 査 委 員     （主査） 田中 正光 教授 
論 文 審 査 委 員     （副査）  柴田 浩行 教授    有田 淳一 教授 
Squamous cell carcinoma-derived G-CSF promotes tumor growth and 
metastasis in mice through neutrophil recruitment and tumor cell 
proliferation, associated with poor prognosis of the patients. 
（扁平上皮癌由来の G-CSF は、好中球の動員や腫瘍細胞の増殖によってマ
ウスでの腫瘍の増殖と転移を促進し、患者の予後不良と関連する） 
Akita University
学 位 論 文 内 容 要 旨 
 
 
Squamous cell carcinoma-derived G-CSF promotes tumor growth and metastasis 
in mice through neutrophil recruitment and tumor cell proliferation, 
associated with poor prognosis of the patients. 
（扁平上皮癌由来の G-CSF は、好中球の動員や腫瘍細胞の増殖によってマウスで
の腫瘍の増殖と転移を促進し、患者の予後不良と関連する） 
 
申請者氏名 煙山 紘平 
 
 
 
研  究  目  的 
 
食道扁平上皮癌は, 手術, 化学療法, 放射線療法をはじめとする多集学的な治療で予後は
改善してきているものの, 依然として予後不良の癌である. 腫瘍由来の G-CSF は, 様々な種
類の癌の進行を促進することが知られているが, 食道癌をはじめとする扁平上皮癌における
G-CSF の役割に関しての研究報告は少ない. 扁平上皮癌における G-CSF の役割、意義につい
て検討し, 食道扁平上皮癌の新たな治療法を模索するために本研究を行った. 
 
 
 
 
 
 
 
 
研  究  方  法 
 
 まず, 秋田大学医学部附属病院で 2001 年から 2011 年までの間に, 根治切除手術が行われ
た食道扁平上皮癌患者で, 術前治療症例を除く, 177 名の腫瘍組織検体から作製した組織マ
イクロアレイを用いて, G-CSF の免疫染色を行い, Kaplan-Meier 法を用いて生存解析を行っ
た. また単変量解析, 多変量解析を行い, G-CSF と食道扁平上皮癌患者の予後について検討
した. 次にマウスの扁平上皮癌細胞（NR-S1M 細胞）を使用して, G-CSF の発現の評価した. 
G-CSF を欠損させた NR-S1M 細胞を作成し, G-CSF が NR-S1M 細胞の増殖能に及ぼす影響を検
討した. さらに G-CSF を欠損させた NR-S1M 細胞をマウスの皮下へ移植し, G-CSF が腫瘍増大
とリンパ節転移, 肺転移に及ぼす影響を評価するとともに, G-CSF が好中球を誘導し, 腫瘍
免疫に及ぼす影響を評価した. 最後に, 好中球の中和抗体を用いて, 好中球を枯渇させるこ
とで, 腫瘍の進行にどのように影響するかを評価した. 
 
 
 
研  究  成  績 
 
まず, 食道扁平上皮癌の臨床検体より作成した組織マイクロアレイを用いて, G-CSF の免
疫染色を行った結果, G-CSF 高発現群は, 低発現群よりも 5 年全生存期間が短く(P = 0.022), 
単変量解析および多変量解析では G-CSF は食道扁平上皮癌の独立した予後不良因子であった
(HR = 1.899, 95%CI:1.208-2.986, P = 0.0055). 予後不良の原因因子を検索するため, マ
ウスの扁平上皮癌細胞（NR-S1M）を使用し, NR-S1M 細胞および腫瘍において, G-CSF が高発
現することを確認した . G-CSF が NR-S1M 細胞の細胞増殖に影響するかを確認するため , 
CRISPR-Cas9 システムを用いて, G-CSF ノックアウト NR-S1M 細胞を作成し, コントロール
NR-S1M 細胞と比較し, G-CSF 発現は著名に低下し, 細胞増殖が抑制されることが分かった. 
G-CSF を投与した NR-S1M 細胞では, 細胞増殖が促進された. 次に, NR-S1M 細胞をマウスに
皮下移植し, 腫瘍の進行, 転移に対する G-CSF の効果を確認すると, G-CSF ノックアウト NR-
S1M 細胞を移植したマウスでは, コントロール NR-S1M 細胞を移植したマウスと比較し, 血漿
中の G-CSF 量が減少し, 腫瘍の増大が抑制され, リンパ節転移および肺転移が抑制されるこ
とが分かった. さらに, G-CSF ノックアウト NR-S1M 細胞を移植したマウスでは, 末梢血中の
好中球が有意に減少しており, CD8 陽性 T 細胞の割合が増加していた. この結果は, NR-S1M
腫瘍が産生する G-CSF が, 抗腫瘍免疫を抑制する可能性が示唆された. 最後に, G-CSF が好
中球を誘導し, NR-S1M 腫瘍における好中球の役割を検討するため, 好中球の中和抗体を使用
した実験を行い, 好中球の中和抗体を投与したマウスでは, 腫瘍の増大が抑制され, 末梢血
の CD8 陽性 T 細胞が増加していた. 好中球を枯渇させることで, 部分的に腫瘍の進行を抑制
することが示唆された.  
 
 
 
 
 
 
結    論 
 
 
扁平上皮癌から産生される G-CSF は, 扁平上皮癌細胞の増殖能を高め, 好中球の誘導を促
進するという 2 つの生理活性により扁平上皮癌の進行を促進することが示された. 食道扁平
上皮癌において, G-CSF 高発現は予後不良であり, これまで治療法に加えて, G-CSF/好中球
を標的として, 新たな治療法を開発していくことが期待される. 
 
 
 
 
 
Akita University
学位（博士－甲）論文審査結果の要旨 
 
主 査：  田中正光     
 
申請者：  煙山紘平     
 
論文題名： Squamous cell carcinoma-derived G-CSF promotes tumor growth and 
metastasis in mice through neutrophil recruitment and tumor cell proliferation, 
associated with poor prognosis of the patients (扁平上皮癌由来の G-CSF は、好中球の動員
や腫瘍細胞の増殖によってマウスでの腫瘍の増殖と転移を促進し、患者の予後不良と関連す
る) 
 
要旨 
 著者の研究は、論文内容要旨に示すように、まず食道扁平上皮がんの臨床検体の組織にお
いて、G-CSF の発現が５年生存期間の短縮に相関し、独立した予後不良因子である事がしめ
された。マウスのリンパ節高転移性扁平上皮がん細胞を用いた実験から、G-CSF のノックア
ウトにより培養癌細胞の増殖が低下し、マウスの皮下移植腫瘍でも腫瘍の増大の抑制、リン
パ節転移・肺転移の抑制が見られた。また同 G-CSF ノックアウト癌細胞を移植したマウス
では、末梢血中の好中球の減少と CD8+ T 細胞の増加が観察され、腫瘍免疫への影響が示唆
された。さらに好中球の中和抗体(抗 Ly6G)の投与により、移植した扁平上皮がんの腫瘍の増
大が抑制され、また末梢血中の CD8+ T 細胞が増加することを発表した。 
 本論文の斬新さ，重要性，実験方法の正確性，表現の明瞭さは以下の通りである。 
 
１) 斬新さ 
これまで、G-CSF が腫瘍の増大などに関わることは知られていたが、食道重層扁平上皮が
んにおける重要性は知られておらず、その意義が十分理解されていなかった。所属講座で樹
立した、リンパ節高転移性の扁平上皮がん細胞株を用いた解析を発端にしており、G-CSF の
発現量の臨床検体での評価から培養細胞、マウス個体での作用を含め、総合的に重層扁平上
皮がんにおける腫瘍促進効果を調べた点が、これまでにない知見を提示している。 
 
 
２）重要性 
 これまで食道扁平上皮がんでは知られていなかった、G-CSF の腫瘍促進作用について明ら
かにし、難治性の食道がんに対する治療への提言としても有用な発表を行った。癌細胞の増
殖のみならず、CD8+ T 細胞の量的調節にも同分子が関わることなど、基礎研究の視点から
も重要性を含む内容だった。 
 
３）研究方法の正確性 
 組織染色やその統計解析、ノックアウト細胞の作成、フローサイトメーター、ELISA など
の結果の定量や有意差解析において、客観的な評価法で、正確性のある提示がされていた。 
 
４）表現の明瞭さ 
 研究目的、方法、実験結果の表現は適切であり、手技の質問に対する返答、将来の展望を
含めた考察に対しても、明瞭に発表したと考える。 
 以上述べたように、本論文は学位を授与するに十分値する研究と判定された。 
 
Akita University


Squamous cell carcinoma-derived G-CSF promotes tumor growth and metastasis in mice through neutrophil recruitment and tumor cell proliferation, associated with poor prognosis of the patients.

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