| Project/Area Number |
22K19733
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
森 勝伸 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (70400786)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大嶋 紀安 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30360514)
CHALECKIS ROMANAS 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (40778289)
上田 忠治 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (50294822)
和泉 孝志 帝京平成大学, ヒューマンケア学部, 教授 (70232361)
久島 達也 帝京平成大学, ヒューマンケア学部, 教授 (80418590)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | ストレス緩和 / イオン / 統計解析 / 電気鍼治療 / ストレスマーカ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、電気鍼刺激による脳血流に伴うストレス変化を唾液の成分から捉えるため、総体的解析手法を用いて指標となる物質を見出し、鍼治療とストレスとの関係を明らかにする。具体的には、１）鍼刺激前後で変動する脳血流と強い相関を示す唾液成分から指標物質を絞り込む。２）指標物質の発生機構を、脳神経学・生理学・免疫学の知見から幅広く調査し、ストレスとの関係を明らかにする。３）指標物質の濃度を軸に、鍼治療によって得られるストレス緩和の機構を示す。したがって、本研究は鍼治療を含む東洋医学で見出せなかったリラクゼーション効果を、指標物質の定量値から客観的かつ科学的に評価できるようにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、鍼治療のストレス緩和機構を科学的に解明することを目的としている。
具体的には、1）三叉神経眼枝に電気鍼刺激を加えた被験者から唾液を採取し、溶質（主にイオン・タンパク質）の網羅的分析を行い、2）主成分分析などの統計解析により脳血流変動と相関のある特異的バイオマーカーを抽出し、3）問診による主観的ストレス評価および生理学的指標と照らし合わせて、鍼治療の効果を定量的に可視化する手法を構築するものである。
研究1年目は新型コロナウイルス感染拡大の影響で一部の被験者実験が延期されたが、今年度は帝京平成大学にて16名の成人に対し電気鍼刺激試験を実施し、唾液およびバイタルデータを取得した。並行して、高知大学では唾液分析の精度向上を目的に、唾液中のムチンによる粘度変動を補正可能な粘度センサーを開発し、電気泳動分析における定量誤差の低減に成功した。また、寒冷刺激（冷水に手を浸す）によるストレス負荷試験のプロトコルも確立し、唾液採取タイミング、被験者条件、データ取得手順が標準化された。さらに、群馬大学では唾液中タンパク質およびペプチドに関するマルチオミクス解析を進行中であり、唾液中の約30種のイオンと100種以上のタンパク質の濃度データが得られつつある。
今後はこれらに脳血流や問診データを統合し、ビッグデータ解析により、鍼刺激とストレス緩和に特異的に関与するバイオマーカーの同定を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者の高知大学グループでは、唾液中の無機・有機イオンを迅速に定量するキャピラリー電気泳動（CE）法を改良し、1分以内に陽イオン・陰イオンを高分離・定量できるハイスループット分析系を確立した。また、唾液粘度に起因する分析誤差を補正する化学センサー（唾液粘度センサー）をモナッシュ大学との共同研究により開発した。このセンサーは、唾液に高濃度に含まれる糖タンパク質（ムチン）の影響で試料がキャピラリー内で濃縮され、実際より高い濃度として定量される問題を補正するもので、濃度の変動係数を従来の50〜100％から10〜20％へと大幅に低減した。
現在、高知大学ではこの分析法を用いて寒冷刺激試験（冷水に両手を1分間浸漬）で得られた唾液の分析を進めており、20名の成人被験者に対して心拍数・血圧のモニタリングと唾液採取を実施した。得られたデータは、イオン濃度、バイタル指標、問診情報を含む形で統計解析が進行中である。一方、帝京平成大学では、三叉神経眼枝に微弱な電流を流す電気鍼刺激を16名の被験者に実施し、脳血流（前頭前野）、心拍数、血圧などのバイタルデータを収集した。これに対応する唾液試料は高知大学で分析中である。さらに、群馬大学では唾液中のタンパク質やペプチドについて、質量分析と多変量解析によるマルチオミクス解析を実施しており、ストレス関連候補物質の絞り込みを進めている。
以上のように、唾液試料・バイタル・問診・脳血流などのデータを多層的に取得・整理しており、本研究は全体として順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに得られた寒冷刺激試験および電気鍼刺激試験の唾液試料について、無機・有機イオンおよびタンパク質・ペプチドの定量分析を完了させ、三機関で取得した全データを統合して多変量解析を実施する。特に主成分分析（PCA）や部分的最小二乗回帰（PLS回帰）を用いて、脳血流の上昇と相関のあるバイオマーカー候補を抽出する。
今年度までの分析により、唾液中には28種の無機・有機イオンが安定して検出されており、寒冷刺激・電気鍼刺激の両方で共通に検出された14種に注目して解析を進める。これにバイタルデータ（心拍数・血圧）、問診（主観的ストレス・年齢・性別・運動歴等）、脳血流変化などの情報を加えて統合解析し、単一の指標ではなく複数のイオンの相互関係によるストレス指標のモデル化を目指す。また、唾液中のタンパク質やペプチドについても、質量分析結果と脳血流・問診情報を重ねて統計解析を実施し、化学的かつ生理学的な信頼性のあるバイオマーカーの絞り込みを行う。さらに、被験者属性（性別・年齢・体質・訴え）に応じたバイオマーカーの傾向を層別解析することで、個別性に配慮したストレス評価法の確立も目指す。必要に応じて、バイオマーカーの濃度比や相関行列などを指標化し、鍼刺激による脳血流増加とストレス緩和の因果関係を定量的に裏付けるエビデンス構築に注力する。
最終的には、得られた知見を基に、唾液バイオマーカーを用いた鍼治療効果の客観的評価システムの提案を目指す。
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