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ST上昇型急性心筋梗塞（STEMI）（すてみ）とは？ST上昇とは

循環器内科で使われる略語を纏めます。

ACS

  1. 急性冠症候群（ACS）（札幌白石記念病院）急性冠症候群（ACS）とは、動脈硬化により形成された不安定プラークが破綻し、そこに血栓が出来ることによって冠動脈内腔が急速に狭窄または閉塞した病態をいいます。不安定狭心症、急性心筋梗塞（AMI）が含まれます。

MI

  1. 心筋梗塞（myocardial infarction；MI）　（看護roo!）心筋梗塞とは、虚血性心疾患の一つで、心臓の筋肉（心筋）に酸素や栄養を供給している血管（冠動脈）が血栓やプラークなどで閉塞して血流が低下した結果、心筋が虚血に陥り壊死した病態である。

AMI

急性心筋梗塞（Acute myocardial infarction: AMI）

ST上昇

「ST上昇」とは心電図のST部分が上方に偏位している所見のことで、冠動脈が完全に閉塞して心筋壊死が進行していることを強く示唆する所見です。（丸山病院）

STEMI

ST上昇型急性心筋梗塞（STEMI）ではDTBTが30分遅れる毎に7%程死亡率が上昇し、DTBTは短いほど予後が良いと報告されており、１分でも１秒でも早くカテーテル治療を行い、冠動脈の血流を再開させることが重要です。日本循環器学会のガイドラインでは、DTBT 90分以内が推奨されています。（saiseikai-hp.chuo.fukuoka.jp）

  1. Unstable Angina: STEMI vs. NSTEMI (Nursing) by Rhonda Lawes, PhD, RN Lecturio Nursing
  2. STEMI and NSTEMI: Pathogenesis by Carlo Raj, MD Lecturio
  3. STEMI and NSTEMI: Signs and Symptoms by Carlo Raj, MD Lecturio

STEMI疑いの対応

  1. ST上昇型急性心筋梗塞の患者の初期対応で循環器内科医が意識していること　2018年12月14日ー2020年2月25日　①既往歴を詳細に確認する②抗血小板薬(DAPT)を内服しているか確認する③緊急カテではなく緊急手術となる病態がないかチェックする

NSTEMI

DTBT

Door-to-balloon time（DTBT）とは、急性心筋梗塞の患者さんが病院に到着してから再潅流療法（閉塞した冠動脈の血流を再開させる治療）が開始されるまでの時間。（saiseikai-hp.chuo.fukuoka.jp）

参考

  1. S. Jay Mathews, MD: A Subset Analysis of the CHEETAH Study – Continuous Mechanical Aspiration for Thrombectomy Prior to PCI in High Thrombus Burden STEMI Patients 13:32動画　(Cath Lab Digest)

ChemSketchでデンプンやグリコーゲンの構造式（グルコシド結合）を描く方法

デンプンやグリコーゲンの構成要素は、α－グルコースです。ChemSketchで、メニューのTemplatesから、Sugars:alfa-D-Pyrのタブを選び、α-D-Glucopyranose（グルコースのこと）を選びます。

グルコースが何故ピラノースとも呼ばれるのかというと、六員環でその一角が酸素である分子pyranと同じ構造を持つからだそうです。α-D-Glucopyranoseを複数配置して、1位と4位の水酸基を結ぶと（酸素原子にカーソルを置き、もう一方の酸素までドラッグ）、自動的に「脱水」されて結合が生じます。ただ、これだと、生化学の教科書によくあるような、結合の線が折れた形にはなりません。\O/みたいな結合になります。O」のような線にする方法はあるのでしょうか。

ACD/ChemSketch　Version 4.5 for Microsoft Windows　User’s Guide

を見たら、角型の線を引いた構造式がありました。どうやって作成したのかと思って読んだら、ちょっと泥臭いことが書いてあります。一度、炭素でつないで　角のある線をひかせておき、あとからその炭素を選択して（クリックしてその原子のみをアクティブにし、右クリックでObject Propertiesを選んで、Propertiesを表示させ、Atomパネルで、AtomのCを選んで、Value をC

から、Emptyに変更します。これで、その角には原子は存在しないことになります。ただし、やはり角は許されないのか、丸い角の線になりました。下は、α－D-グルコース　　2分子が、１，４グルコシド結合してできた二炭糖である、マルトース（麦芽糖）。

原子の置き換え（もしくは除去）は後からできるので、一時的に何の原子でつないでも構いません。自分が欲しい結合の線が得られればいいだけです。１，６－グリコシド結合も作って、デンプン（もしくはグリコーゲン）ぽくしてみます。

角の丸みに一貫性がないのが気になります。とりあえず、やり方がわかったので今はこれで良しとしておきます。

 

Reaction coordinate diagram 反応の進行とエネルギーとの関係を表した図の縦軸は何？

生化学の教科書を読んでいると、反応の進行とエネルギーとの関係を表した図をよく見ます。反応物のエネルギーの高さから、一山超えて、生成物のエネルギーが一段低いところにあるというものです。縦軸にエネルギーと書いてあったりしますが、教科書によっては縦軸に自由エネルギーと書いていたりもします。エネルギーと一口にいっても、内部エネルギーUとかギブスの自由エネルギーGとか、いろいろあるわけで、このグラフの縦軸は一体何なのかがいまひとつはっきりしないままでいました。

BruceのOrganic Chemistry 5th editionを読んでいたら、１２５ページからはReaction Coordinate Diagramsの説明がありました。

A reaction coordinate diagram shows the energy changes that take place in each of the steps of the mechanism. in a reaction coordinate diagram, teh total energy of all species is plotted against the progress of the reaction. (Bruice Organic Chemistry 5th Edition p125)

ｋの説明でもeneregyという言い方しかしていなかったのですが、例として示したFigure 3.2には、グラフの縦軸にFree energyとあります。さらにFigure 3.3の縦軸にはFree energyの差として‐ΔGoと説明されていました。つまり、縦軸の自由エネルギーの意味は標準ギブスエネルギーなわけです。さらに１３０ページ本文中の説明で、

When ΔGo values are used to construct reaction coordinate diagrams, the y-aixis is free energy; when ΔHo values are used, the y-axis is potential enrgy.

と書いてありました。つまりエンタルピーを使うこともあるし、ギブス自由エネルギーを使うこともあるということのようです。その前のところでは、ΔGo　＝　ΔHo – TΔSo　において、エントロピー変化が小さければ無視できるとも書かれています（１２９～１３０ページ）。ΔHoは簡単に計算できるのでエントロピーを無視してしまうこともあるということなのでしょう。

ここでまた少し疑問が生じたのですが、縦軸のエネルギーの意味は、自由エネルギーということ。縦軸の自由エネルギーは、標準ギブスエネルギーということだとして、生化学の教科書はそこまで説明しているのだろうかと心配になりました。生体の中での反応条件と、標準状態とはことなるわけです。

The symbol o indicates standard conditions—all species at a concentration of 1 M, a temperature of 25 ℃ , and a pressure of 1 atm. （Bruice Organic Chemistry 5th Edition１２７ページ）

もちろん生体内の濃度は全部が１Mなわけがないので、厳密に考えると標準ではない生体内の条件で自由エネルギーを考える必要があります。

  1. 反応座標（ウィキペディア）反応のエネルギープロファイル（ポテンシャルエネルギー曲面の断面）の概略となるように、反応座標と自由エネルギーの関係をプロットすることが多い。
  2. https://byjus.com/chemistry/reaction-coordinate-diagram/　縦軸はポテンシャルエネルギーで、図中にはΔG＋＋みたいな記号があります。
  3. https://www.researchgate.net/publication/319214069_Plasma_technology_-_a_novel_solution_for_CO2_conversion/figures?lo=1　Fig. 9 Reaction coordinate diagram showing the working principle of a catalyst.　縦軸にFree energy, Gとあります。
  4. https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/following-reaction-coordinate-diagram-belongs-type-substitution-reaction-select-one–bimol-q8637457　Free energy （G)
  5. https://www.researchgate.net/publication/244187580_Reactivity_and_regioselectivity_in_the_synthesis_of_spiroindoles_via_indole_o-quinodimethanes_An_experimental_and_computational_study/figures?lo=1　Figure 4. Reaction coordinate diagram of potential energy surface for the reaction 3aC4a (exo monoadduct) at the two reaction sites C 2 ]C 8 and C 3 ]C 9 (energies in kcal/mol).　図中にΔHの注釈があります。
  6. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Reaction_Coordinate_Diagram_of_._Reaction_coordinate_diagram_of_acetolysis_of_anti-7-norbornenyl_tosylate_and_exo-2-bicyclohept-6-enyl_tosylate.png　これは縦軸がΔGになっていて、Gの間違いなのかもしれません。

局所陰圧閉鎖療法（Negative pressure wound therapy; NPWT）とは

局所陰圧閉鎖療法(NPWT)とは

創傷部分を専用の被覆材で覆い、専用の小さな機械で外部から陰圧をかけて浸出液を吸引していきます。浸出液をコントロールすることで細菌の繁殖を抑えながら、陰圧の効果で創傷部の血液量も増やすことができます。肌の環境を整えて創傷を徐々に小さく直していく治療方法です。（局所陰圧閉鎖療法(NPWT)　かまりんヒフクリニック　神奈川県鎌倉市）

物理療法の1つである陰圧閉鎖療法（negative pressure wound therapy：NPWT）は、創面全体を閉鎖性ドレッシング材で覆い、創面を陰圧に保つことにより創部を管理する方法です。創面は専用のスポンジで覆い、125mmHg程度の陰圧で維持します。　ガイドラインでは、「肉芽組織が少ない場合の物理療法」として、「感染・壊死がコントロールされた創には陰圧閉鎖療法を行ってもよい（推奨度C1）」としています。（局所陰圧閉鎖療法は、どんなとき、どのように行う？　ガイドラインに基づく まるわかり褥瘡ケア）

Negative pressure wound therapy (NPWT) applies sub-atmospheric pressure to a wound bed via a suction device attached to a sponge. Closed suction removes excess fluid from the wound, allowing for enhanced circulation, removal of cellular waste, and reduced risk of bacterial contamination. It helps manage extensive wounds that cannot be addressed with primary closure or are too large to be treated with conservative wound strategies. (24 – Prevention and Management of Chronic Wounds Braddom’s Physical Medicine and Rehabilitation (Sixth Edition) 2021, Pages 469-484.e4 )

局所陰圧閉鎖療法（NPWT）に関する科研費研究

  1. 局所陰圧閉鎖療法を用いた手術部位感染予防における治療指標の探索 2022–2025
    1. 創部を開放したまま陰圧を負荷することで創傷治癒を促進する
    2. NPWTの終了を判断するための客観的な指標は明らかではない
  2. Breakthrough in Oncoplastic Skin Surgery　2020–2022
    1. 腫瘍切除後の潰瘍にNPWTを行うことで、植皮における整容性の改善が得られる
    2. NPWTは悪性腫瘍がある創傷には禁忌とされている一方で、NPWTが悪性腫瘍を増悪させるというエビデンスはない
  3. 局所陰圧閉鎖療法の科学的根拠に基づいた適正治療指針の策定と適応拡大　2020–2023
    1. 局所陰圧閉鎖療法は、創傷部位に陰圧を加えることで治癒を促進させる物理療法
    2. 陰圧に応答する創傷部位における血流動態などを検証し、創傷治癒促進に寄与するメカニズムの一端を明らかにする基礎研究が必要
  4. 感染性難治性足潰瘍に対するペプチドを併用した創内持続陰圧洗浄療法の開発 2019-2023
    1. 局所陰圧閉鎖療法は陰圧のみを創部にかける。一方、「創内持続陰圧洗浄療法」は生理食塩水を用いて潰瘍面を持続的に洗浄する

局所陰圧閉鎖療法（NPWT）に関する研究論文

  1. Negative pressure wound therapy for surgical wounds healing by primary closure　Cochrane Database Syst Rev. 2022; 2022(4): CD009261. Published online 2022 Apr 26.
  2. 感染創部に対する線状型局所陰圧閉鎖療法前後の血清CRP値の推移　創傷13（１）:1－7,2022　 壊死組織や感染のある創に対して局所陰圧閉鎖療法は使用が制限されていたが、2017年に洗浄液周期的自動注入機能付き陰圧閉鎖療法が保険適用となり、このような創にも使用できるようになった。‥　局所陰圧閉鎖療法は2010年にVACシステムがわが国で保険適用されて以来、創傷治療に広く使われてきたが、感染創への使用は制限されていた。
  3. 下肢病変における洗浄機能付き局所陰圧閉鎖療法と局所陰圧閉鎖療法の比較　日本フットケア・足病医学会誌1（3）:141－145,2020　　2017年8月から本邦でもV.A.C.ULTA型陰圧維持管理装置が使用可能になり、洗浄機能付き局所陰圧閉鎖療法が普及してきた
  4. Negative pressure wound therapy in patients with wounds healing by secondary intention: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Systematic Reviews volume 9, Article number: 238 (2020) 10 October 2020. Negative pressure wound therapy (NPWT), also called vacuum-assisted wound closure, was introduced into clinical practice in the early 1990s.
  5. Clinical recommendations and practical guide for negative pressure wound therapy with instillation. (2015). International Wound JournalVolume 13, Issue 2 p. 159-174. In recent years, the introduction of topical wound solution delivery in combination with NPWT has provided further benefits to wound healing. A commercially available system now offers automated, volumetric control of instilled topical wound solutions with a dwell time in combination with NPWT (NPWTi-d; V.A.C. VeraFlo™ Therapy, KCI, an Acelity company, San Antonio, TX).
  6. Vacuum-Assisted Closure: A New Method for Wound Control and Treatment Clinical Experience. Argenta, Louis C. MD; Morykwas, Michael J. PhD.  Department of Plastic and Reconstructive Surgery, Bowman Gray School of Medicine, Winston-Salem, NC. Annals of Plastic Surgery: June 1997 – Volume 38 – Issue 6 – p 563-577

局所陰圧閉鎖療法（NPWT）に関する参考サイト

  1. 形成外科 2019年10月号 【特集】洗浄機能を有するNPWTの新展開　克誠堂出版
  2. 局所陰圧閉鎖療法（NPWT）の運用について―2020年度診療報酬改定を解説する　３M
  3. 局所陰圧閉鎖療法は、どんなとき、どのように行う？　ガイドラインに基づく まるわかり褥瘡（じょくそう）ケア

化合物の構造式を描くフリーソフトChem Sketchの使い方　ビタミンE(α-トコフェロール）を描いてみた

化合物の構造式を描くフリーソフトchem sketch

ChemSketch Freeware

ダウンロードサイトURL:　https://www.acdlabs.com/resources/free-chemistry-software-apps/chemsketch-freeware/#chemsketch_modal

 

描画の例：トコフェロール（ビタミンE）

描画作業メモ：

芳香環をページに配置する方法：メニューバーのTemplatesを選び（F5キーでショートカットできる）、Templates Window…をさらに選ぶ。左側のメニューからAromaticsを選び、プルダウンメニューで2(5)Saturated fusedを選択。今の場合は六員環が2つ接した構造が欲しいのでNaphthaleneを選択。図形の線の上に（空白部分だと反応しない！）カーソルをあててクリックすると選択できるので、自分の作業ページに配置する。

炭素鎖を配置する方法：F5キーでTemplatesのウインドウを開き、左側のメニューでChainsを選択。C3からC10までは準備されています。

不要な図形等を削除する方法：その図形を選択しておき、PCのＤＥＬキーを叩く。

CやHの文字サイズをそろえる方法：分子全体を選択して右クリックのメニューからObject Propertiesを選択。Atomのタブで、CとHを同時に選択（シフトキー押しながら）。フォントはデフォルトのArialのまま、その右の項目でフォントサイズを例えば12とする。Apply ボタンをクリックして完了。

分子間を結合する、もしくは、1重結合を二重結合にする方法：メニューバーにStructure と Drawがあるが、Structureの方を選択し、鉛筆マークで赤い線が引かれているアイコン（Draw Normal）を選択。結合したい分子間をカーソルでなぞる。

結合の長さなどを揃える：手作業でメチル基を配置していると結合の長さがまちまちになってしまいがちです。しかし、あとで整形してくれる「Clean Structure」という便利な機能があります。使うには、整形したい構造物をまず選択しておき、その状態で、メニューバーでStructrue(Drawではなく）が選ばれた状態で右から6番目の位置にある赤い曲がった矢印のアイコン(Clean Structure)をクリックします。クリックするごとに可能な配置の候補が示されていきました。今は、印刷の都合上、長い炭素鎖が水平になるものを選びます。

メチル基を表示するのが鬱陶しく感じられるなら、

メチル基を表示させなくする方法：化合物にカーソルを当てて右クリックしプルダウンメニューのObject Propertiesを選ぶ。Propertiesというウインドウが表示されるので、その中のCommonというタブを選ぶ。Show Carbonsというセクションがあるので、その中の、Terminalのチェックを外す。✓マークを一回クリックすると■マークになるので、さらにもう一度クリックして、何もない状態□にします。それでApplyボタンをクリックすると、メチル基の表示がなくなります。

この構造を暗記しようと考えた場合は、メチル基があったほうが映像的に頭に残りやすそうですね。

Clean Structureは便利ですが、環状の部分の向きが自分の意図と異なるため、環構造の部分と、鎖の部分とを切り離して、環の部分を回転させてそのあと、合体させました。これで、自分が持っている生化学の教科書の図と同じものを自分で再現できました。

α-トコフェロールの構造

Chem Sketchにはもともと主要な化合物は用意されていて、ゼロから自分で作る必要はありません。ビタミンはないのかと思っていましたが、実はありました。

ビタミンの構造式の出しかた：メニューのTemplatesから、Template Organizer..　を選びます。そこに化合物の種類の一覧がありますが、✓されているものしか、Template Windowに表示されません。一番したのVitaminsは✓が入っていない状態だったので、✓を入れました。これで、Template Window..でVitaminsが表示されるようになりました。

医学教育分野別認証評価とは？

「分野別」とは

大学機関別に評価する制度が走っている一方で、技術、法科、薬学、医学などの分野別に教育内容・制度を評価する制度があります。医学教育の分野における評価なので、「医学教育分野別認証評価」、もしくは、医学部内での会話においては簡単に「分野別認証」などと呼ばれているようです。

高等教育機関としての大学は，2004年以降，文部科学大臣の認証を受けた評価機関（大学基準協会，大学改革支援・学位授与機構，高等教育評価機構）による大学機関別認証評価を受審することが義務化された．国内のすべての大学は1回目の評価を受け，2巡目が進行中である．加えて分野別に教育プログラムを評価する制度も開始され，日本技術者教育認定，法科大学院認証評，日本薬学教育評価などが進められ，分野別評価制度は各分野に拡大しつつある．‥　医学分野においては，2010年のアメリカ外国人医師卒後教育委員会（Educational Commission　for Foreign Medical Graduates: ECFMG）の通告を契機に，2015年に一般社団法人日本医学教育評価機構（Japan Accreditation Council for Medical Education: JACME）が設立され，世界医学教育連盟（World Federation for Medical Education: WFME）の認証を受けて2017年4月以降，医学教育の分野別評価が正式に開始された．（医学教育分野別評価の意義と展望　奈 良 　 信 雄　医学教育分野別評価の意義と展望　特別寄稿　医学教育2017，48（6）： 405～410）

医学教育分野別認証評価とは

「医学教育分野別評価基準日本版」は、日本における医学教育の国際認証の道しるべになるものである。自己点検評価においては、評価基準のすべての項目・水準に関して、情報（根拠資料）を提示し、現状分析と自己評価を行い、短期的および中長期的な対応と改善に向けた計画を示すことが求められる。また、外部評価の際にも、この基準に基づいた自己点検評価と実地検証を基に、この基準に則って提言がなされている。（医学教育分野別評価基準日本版Ver.2. 3 4）

医学教育分野別認証評価　事の起こり

米国ECFMGが「2023年以降、医学教育の国際的認証を受けている医学部の卒業生以外には米国での医師資格を与えない」と宣言したことが引き金になり、日本の医学教育においても国際認証を実施すべきとの気運が高まった。その背景にはMedical Tourism（患者の国際間移動）やPhysician migration（医師の国際間移動）といった国際社会の変化があり、また、国内においても医療の実践を学修成果においた医学教育（Outcome-based Education）を実施すべきとの考えが広がったことがある。日本の医学教育を国際的基準に合致したものにしようとする流れはきわめて重要であり、この理念に基づき2015年12月に全国医学部の医学部長を中心に、日本医師会、日本医学会連合、日本医学教育学会などの諸団体の協力の下、一般社団法人日本医学教育評価機構が設立され、一元的に医学教育の分野別評価に取り組むことになった。（医学教育分野別評価基準日本版Ver.2. 3 4）　ECFMG:Educational Commission for Foreign Medical Graduates

日本で医師になった人が、外国でも医師として働けるように（その国の医師国家試験を受験できるように）するための改革の一環として、医学教育分野別認証評価というものが始まったそうです。

  1. 認定期間は、2019年4月1日から2024年3月31日　この認定により、本学の医学教育の質が国際基準に適合していることが示されました。また、本学医学部医学科の卒業生はECFMGが実施する米国医師国家試験 (USMLE) 受験資格審査試験を受験することができます。（国際基準に基づく医学教育分野別評価に適合認定　岡山大学）
  2. 医学教育分野別評価　【認定期間】　2019年2月1日～2026年1月31日　同評価は、2010年9月に、米国医師国家試験受験資格審査NGO団体（ECFMG）から、「2023年以降、国際基準に基づいて認定された医学部以外の卒業者には米国で医師になる資格を与えない」と通告を受けたことに起因して発足した外部監査制度です。認定により、本学医学部の卒業生はECFMGの受験資格を認められ、米国において継続して医療活動に従事することが可能となりました。（大阪医科大学）
  3. 医学教育分野別認証評価と 学修成果基盤型教育　日内会誌　104：2523～2526，2015

受審状況

  1. 文部科学省はこれを受けて、国内の医学部のある81大学すべてにこの外部評価を受けるように働きかけています。 藤田医科大学は、国内では17番目、私立医科大学としては5番目にこの認証評価（医学教育分野別評価　国内では日本医学教育評価機構 JACMEが実施）を受審し、2017年3月に国内随一の高い評価を受けました。（JACME 医学教育分野別評価で 国内トップレベルの評価を獲得　藤田医科大学）

改善義務と年次報告の義務

  1. 認証後、毎年、年次報告をすることが義務づけられていますので、以下に示します。今後も指摘事項の改善に取り組み、本学医学教育の一層の充実、発展に努めてまいります。（医学教育分野別評価について　慶應義塾大学医学部）

参考

  1. 医学教育分野別評価基準〜日本版〜（日本医学教育評価機構　JACME）
  2. 日本医学教育評価機構(JACME)

分野別認証に関するニュース

  1. 東京医大の国際認定取り消し　評価機構、入試不正で （日本経済新聞　2018年11月22日 20:55）東京医科大の入試不正で、国際基準に基づいて大学医学部の教育を評価、認定する日本医学教育評価機構（JACME）は22日、同大の認定を取り消すと決めた。女子らを不利に扱う得点操作といった不正が、基準に適合しないと判断した。現在は同大以外に国内の28校が認定を受けており、取り消しは初めて。

（分野別認証ではなく）機関別認証に関するニュース

  1. (公財)大学基準協会による2020(令和2)年度追評価(大学評価)について（順天堂大学　2021年3月26日）大学基準協会は、2018(平成30)年12月14日に文部科学省が公表した「医学部医学科の入学者選抜における公正確保等に係る緊急調査最終まとめ」を受けて、本学の2016(平成28)年度大学評価結果の妥当性を調査し、2020(令和2)年2月5日、2016(平成28)年度の「適合」判定を取り消し、「不適合」へと判定を変更しました。これを受けて、本学は、指摘事項を真摯に受止め改善に取り組み、2020(令和2)年7月～10月に追評価を受審し、2021(令和3)年3月、大学基準に「適合」しているとの認定を受けました。【認定期間】2021(令和3)年4月～2024(令和6)年3月
  2. 医学部不適切入試、評価機関が7校「不適合」に（大学ジャーナル　2020年2月17日）　大学の教育状況などを審査する認証評価機関の大学基準協会は医学部医学科の入学試験で不適切な取り扱いをしたり、不適切な取り扱いをした可能性が高かったりしたとされた日本大学、聖マリアンナ医科大学など7校の適合評価を取り消し、不適合に変更した。文部科学省が2018年末に発表した医学部入試の緊急調査結果に基づき、再評価したもので、不適合の7校は適合を要件とする国の補助金を受給できなくなる。
  3. 医学部医学科の入学者選抜に係る調査結果及びこれに基づく大学評価結果の判定変更について（大学基準協会　2020.2.5）各大学の調査結果及び前回の大学評価結果（判定）の変更については、以下をご覧ください。・岩手医科大学・金沢医科大学・北里大学・順天堂大学・聖マリアンナ医科大学・日本大学・福岡大学

サイバネティック・アバター（CA）が生み出す未来の生活

ムーンショット研究開発事業の目標１によれば、「２０５０年までに、人が身体、脳、空間、時間の制約から解放された社会を実現」することになるそうです。

CAというのはキャビン・アテンダント（昔のスチュワーデス）のことではなくて、サイバネティック・アバターのこと。ネット上で似顔絵をアイコン化したアバターがありますが、それを三次元化して、しかも感覚情報・動作まで加味したもののようです。本人はどこか別の場所にいて、アバターがその場所でその場所の人たちとコミュニケーションをとれるというのが構想みたいですね。その場で、アバターが周囲の人とアイコンタクトがとれたり、握手ができたりといったことまで実装される（ことが目標）とのこと。

一体、2050年に私たちはどんな生活をしているのでしょうか。身体も不要、脳も不要、空間も超える、時間も超える、そんなにいろいろなものを人間から取り払ってもなおそこに存在するものって一体何なのでしょうか？喜怒哀楽の感情や心だけでいいということなのでしょうか。

それが本当に人間の幸せにつながるのかどうか、なんとも想像がつきません。正直、自分は、自分のアバターが活躍してくれなくても、自分自身が周囲とコミュニケーションを取れたらそれで充分な気がします。自分よりも優雅にふるまい、エネルギッシュで、人々の尊敬を集められるアバターができてしまったとき、それは単なる虚像にすぎなくて、自分の実体との乖離に悩んだりしないのでしょうか。逆に、それを悪用/利用して、自分とは似てもにつかぬ素晴らしいアバターを世に広めて、自分をブランディングすることもできそうです。

デジタル省のデジタル大臣 河野太郎 氏がさっそく自分のアバターをつくって社会とのコミュニケーションの実装テストをするそうです。国民は、アバターが言うことを信じていいのかどうか、悩ましい気がします。赤の他人にアバターを勝手に作られて、本人とは全くことなる言動をとられたりしたら、SNSのアカウント乗っ取りの３D版みたいな事件になりそうです。

研究者としては面白そうだからやってみた、で済む話でしょうが、ムーンショットなどで莫大な研究予算が投入されて、国民総アバター化がまるで当然のことのように突っ走ることには、非常に違和感を覚えます。

サイバネティック・アバターが普及したら、自殺率は減少するのでしょうか。本人が自殺してこの世から消えても、亡くなった人のアバターが永遠に生き続けて、誰も本人の不在を気に留めないようなことになりはしないのでしょうか。

ムーンショット型研究開発事業（ＭＳ）

研究開発プログラム 「２０５０年までに、人が身体、脳、空間、時間の制約から解放された社会を実現」
（プログラムディレクター：萩田 紀博 大阪芸術大学 教授）
研究開発プロジェクト名 「誰もが自在に活躍できるアバター共生社会の実現」
（プロジェクトマネージャー：石黒 浩 大阪大学大学院基礎工学研究科 教授）
研究開発課題名 「存在感ＣＡの開発とＣＡ自在操作インターフェースの研究開発」
課題推進者 （石黒 浩 大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授）
研究開発課題名 「ＣＡ基盤構築及び階層的ＣＡ連携と操作者割り当ての研究開発」
課題推進者 （宮下 敬宏 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 インタラクション科学研究所 所長）
研究開発期間 令和２年１２月～令和７年１１月

研究開発プログラムでは、２０５０年までに、人が身体、脳、空間、時間の制約から解放された社会を実現するため、サイボーグやアバターとして知られる一連の技術を高度に活用し、人の身体的能力、認知能力および知覚能力を拡張するサイバネティック・アバター技術を、社会通念を踏まえながら研究開発を推進していきます。
研究開発プロジェクトでは、利用者の反応をみて行動するホスピタリティー豊かな対話行動ができる複数のＣＡを自在に遠隔操作して、現場に行かなくても多様な社会活動（仕事、教育、医療、日常など）に参画できることを実現します。２０５０年には、場所の選び方、時間の使い方、人間の能力の拡張において、生活様式が劇的に変革するが、社会とバランスのとれたアバター共生社会を実現します。（引用元：https://www.jst.go.jp/pr/announce/20221021/index.html）

マイナンバーカードが事実上、義務化され強制されていますが、やがて、アバターの作成も国民の義務になるのでしょうか。

人間の脳は年をとると衰えていきますが、本人の能力をすべてアバターのコンピューターに移送することができたら、その人のベストパフォーマンスを永久に実行可能なアバターができそうです。例えば、ストライヤー博士は有名な生化学の教科書を書き残していますが、彼がこの世を去ってもストライヤー生化学は生き残って学生の教育に資することでしょう。もしストライヤー博士のアバターがこのよに残り続ければ、まるで生きているかのようなストライヤー博士の生き生きとした講義を学生が聴くことができるということになるのかもしれません。アインシュタイン博士のような優秀な物理学者のアバター（脳内の全てをコンピューター上に再現）がもしあれば、彼は永久に生き続けて、一般相対性理論に匹敵する壮大な理論を新たに開拓するのでしょうか。

あるいは、核物理学者の純粋な探求心とは裏腹に軍事転用された核兵器のように、人類の存続を脅かすような存在にアバターがなってしまうこともあるかもしれません。

  1. サイバネティック・アバターとは　ムーンショット目標１．2050年までに、人が身体、脳、空間、時間の制約から解放された社会を実現
  2. 22B19 メタバースで未来のサイバネティック・アバター生活を考えよう Science Agora Channel
  3. 河野 太郎 大臣のサイバネティック・アバターについて ～年内に実証実験、社会利用に向けた課題を検討～　令和４年１０月２１日 科学技術振興機構（ＪＳＴ） 株式会社国際電気通信基礎技術研究所（ATR） 大阪大学
  4. 河野デジタル大臣のアバターが開会宣言 「Web３分野のスタートアップ支援」（2022年10月2日） テレ東BIZ（YOUTUBE)

コレステロールの構造、生合成、阻害剤スタチン

コレステロールは生体において非常に重要な物質です。押さえておくべき知識としては、

  1. コレステロールは細胞膜の重要な成分
  2. コレステロールは、ステロイドホルモン（コルチゾール、アンドロゲン（男性ホルモン）、エストロゲン（女性ホルモン）の前駆体になる。
  3. 胆汁酸の前駆体
  4. 動脈に沈着すると心臓病や脳卒中のリスク要因になる（アテローム性動脈硬化（atherosclerosis) 　ギリシャ語：athera かゆ　＋　sclerosis 硬さ）
  5. 肝臓で、アセチルCoAから多数の反応を経て作られる。
  6. HMG-CoAレダクターゼ（メバロン酸をつくる酵素）の量と活性が、コレステロール生合成の制御として重要
  7. LDL受容体によって血中コレステロール濃度は低く保たれている
  8. Konrad Blochらがコレステロールの生合成経路の研究に貢献
  9. 高コレステロール血症の治療薬であるスタチンは、HMG-CoAレダクターゼを阻害する薬
  10. 食べものから摂取および生体内でde nove生合成されることにより、得られている

参考

  1. ヴォ―ト基礎生化学
  2. KONRAD BLOCH The Biological Synthesis of Cholesterol SCIENCE 1 Oct 1965 Vol 150, Issue 3692 pp. 19-28 DOI: 10.1126/science.150.3692.19 コレステロールの構造を決める研究の歴史の概観　1930年代にコレステロールの構造が完全に決定された  Sire Robert Robinsonがコレステロールの環状の骨格はスクアレンによってできているのではないかという仮説を提唱 Blochらは、同位体トレーサーを用いることにより、酢酸がコレステロールの側鎖および4員環骨格の構成要素になることを発見。
  3. ARTICLE THE BIOLOGICAL CONVERSION OF LANOSTEROL TO CHOLESTEROL. R.B.ClaytonKonradBloch Journal of Biological Chemistry Volume 218, Issue 1, 1 January 1956, Pages 319-325 https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)65895-8
  4. SYNTHESIS OF LANOSTEROL IN VIVO* BY PETER B. SCHNEIDER, R. B. CLAYTON, AND KONRAD BLOCH (Received for publication, June 14, 1956) Journal of Biological Chemistry Volume 224, Issue 1, 1 January 1957, Pages 175-183

コレステロールの構造が複雑でいつまでたってもなかなか覚えられないでいました。しかし、目で映像的に覚えれば、案外、覚えられることがわかりました。

ステロイド

コレステロールはステロイドの一種ですが、ステロイドsteroidは、六員環３つと、五員環１つの４つの環の骨格をもつ脂質のことです。覚えるときは六角形を２つ、一辺を共有するかたちで横に並べて描き、右の六員環の右上にもうひとつ接するように描きます。その右横に五員環を接するように描きます。環の名前は左からA,B,C,Dと呼ばれます。炭素の番号はAの一番上から反時計回りに１，２，３，４，５とつけて、環Bにうつって６，７，８，９，１０とします。次に環Cを時計まわりに１１，１２，１３，１４として、環Dにうつって反時計回りに１５，１６，１７とします。炭素１３についているメチル基がのCが１８，炭素１０についているメチル基のCが１９になります。１７の炭素に「側鎖」がつきます。

  1. マクマリー生化学反応機構第２版　２・２　生体分子：脂質　テルペノイド、ステロイド、エイコサノイド　５５ページ

コレステロールの構造

上のステロイド骨格に加えて、コレステロールの場合は側鎖は炭素８個からなるので、合計するとコレステロールは２７個の炭素からなることになります（化学式C27H46O)。３番の炭素には水酸基がついています。また、５－６番の炭素間は二重結合になっています。側鎖の番号は、１７の次の、側鎖の最初が２０，分岐したメチル基が２１，長い鎖のほうにむかって２２，２３，２４，２５，２６，先端の枝分かれの炭素が２７となります。２５からは先が割れて２６と２７になるイメージです。

  1. Fig. 1. Structure of cholesterol with the numbering of the carbon atoms.　Analytical methods for cholesterol quantification　Journal of Food and Drug Analysis Volume 27, Issue 2, April 2019, Pages 375-386　https://doi.org/10.1016/j.jfda.2018.09.001

 

コレステロールの生合成経路

コレステロールの生合成経路は長大でかなり複雑に見えます。しかし炭素５個（C5）からなるイソプレンCH2=C(-CH3)-CH2-CH3が５個結合した形であるスクアレン（Ｃ３０）が、メチル基除去などのいくつかの反応を経てＣ２７になると理解すれば、見通しが良くなります。

イソプレンは、ピロリン酸が結合したイソペンテニルピロリン酸（ＩＰＰ）CH2=C(-CH3)-CH2-CH2-O-(P)-(P) として反応にかかわります。

コレステロールの産生を抑制する薬としてスタチンが有名ですが、スタチンはHMG-CoA還元酵素を阻害して、HMG-CoAからメバロン酸が生成する反応を阻害します。

アセチルCoA

コレステロールの構造は複雑ですが、環になる前の鎖状の構造を見てみると、イソプレン（C5）が６個つながったもの（C30）が主骨格のもとになっています。イソプレンに２リン酸が結合したイソペンテニルピロリン酸（ＩＰＰ）を作るための材料が、アセチルCoAです。

アセチルCoAを最初に学ぶのは、ピルビン酸（C3）がTCA回路に入るときに、脱炭酸（C1）されて、まずアセチルCoAに変換されて、そのアセチル基（C2）がオキサロ酢酸（C4）に結合してクエン酸（C6）が回復するという場面でした。TCA回路ではこのC6化合物が２回、脱炭酸してC4化合物になります。この酸化の過程でＡＴＰにのちに変換するのにつかわれるＮＡＤＨ（３分子）やＦＡＤＨ２（１分子）、ＧＴＰ（１分子）を作るのでした。

つまり、分解され、酸化されてエネルギーを取り出すためのアセチルＣｏＡだったわけですが、実はアセチルＣｏＡは「異化」だけでなく、種々の高分子化合物（コレステロール、脂肪酸など）を合成する「同化」反応において、炭素骨格を提供する原材料としても使われるという点が重要だと思います。

  1. 畠山『生化学』１２１ページ　図６－９　アセチルCoAの移動とNADPHの供給

 

さて、ステロイド合成に向けた反応の出発点ですが、アセチルCoA 2分子が「クライゼン縮合」と呼ばれる反応によって、アセトアセチルCoAになります。

CH3-C(=O)-S-CoA  + CH3-C(=O)-S-CoA   → CH3-C(=O)-CH2-C(=O)-S-CoA  + HS-CoA 

  1. マクマリー生化学反応機構第２版 １・８カルボニル縮合反応の機構　２９ページ　エステルの縮合はクライゼン縮合反応と呼ばれ
  2. チオエステル結合（コトバンク）カルボキシル基（-COOH）とチオール基（-SH）が脱水縮合してできる結合（-CO-S-）。高エネルギー結合の一つ。
  3. クライゼン縮合 Claisen Condensation（Chem-Station）塩基性条件下におけるエステル同士の縮合反応。　2 R1-C-C(=O)-OR2 → R1-C-C(=O)-R1-C(=O)-OR2
  4. クライゼン縮合（ウィキペディア）2分子のエステルが塩基の存在下に縮合反応してβ-ケトエステルを生成する反応である。　R-C-C(=O)-O-R’ + R-C-C(=O)-O-R’→ R-C-C(=O)-C(-R)-C(=O)-O-R’ + R’OH
  5. クライゼン縮合 (FUJIFILM)

アセトアセチルCoA

アセトアセチルCoAは、再度アセチルCoAと反応します。この反応はアルドール反応で、

CH3-C(=O)-CH2-C(=O)-S-CoA 　＋　CH3-C(=O)-S-CoA　→（アルドール反応）

さらに加水分解がおこり、3-ヒドロキシ–3-メチルグルタリルCoA（HMG-CoA）

HOOC-CH2-C(OH)(CH3)-CH2-C(=O)-S-CoA

が生成します。

ヒドロキシメチルグルタリルCoA（HMG-CoA）

ヒドロキシメチルグルタリルCoA（HMG-CoA）は、2分子の(NADPH + H+)によってチオエステル基の部分が還元されて、メバロン酸 HOOC-CH2-C(-CH3)(-OH)-CH2-CH2OH （と2分子のNADP+)を生成します。

メバロン酸

メバロン酸 HOOC-CH2-C(-CH3)(-OH)-CH2-CH2OH

メバロン酸は、メバロン酸キナーゼにより、5-ホスホメバロン酸になり、さらにホスホメバロン酸キナーゼによって、5-ピロホスホメバロン酸になります。それから、ピロホスホメバロン酸デカルボキシラーゼの働きによって、イソペンテニル二リン酸（C5）が生じます。

イソペンテニル二リン酸 H2C=C(-CH3)-CH2-CH2-O-PO2(-)O-PO3(2-)

イソペンテニル二リン酸（ＩＰＰ）

イソペンテニル二リン酸 H2C=C(-CH3)-CH2-CH2-O-PO2(-)O-PO3(2-)　が生成します。

イソペンテニル二リン酸 が異性化して、ジメチルアリル二リン酸（ＤＭＡＰＰ）

ジメチルアリル二リン酸（ＤＭＡＰＰ）

イソペンテニル二リン酸 （C5）とジメチルアリル二リン酸（ＤＭＡＰＰ）（C5）との結合により、ゲラニル二リン酸（Ｃ１０）が生成します。

ゲラニル二リン酸（Ｃ１０）

H3C-C(-CH3)=CH-CH2-CH2-C(-CH3)=CH-CH2-O-PO2(-)-O-PO(2-)   (C10化合物）

ゲラニル二リン酸（Ｃ１０）にイソペンテニル二リン酸（C5）が結合してファルネシル二リン酸（C15）が生成します。

ファルネシル二リン酸（Ｃ１５）

ファルネシル二リン酸（C15）　2分子が向かい合わせになるような向きで結合してスクアレン（C30）になります。

スクアレン（Ｃ３０）

H3C-C(-CH3)=CH-(CH2-C(-CH3)=CH-CH2)2 – (CH2-CH=C(-CH3)-CH2)2 -CH2-CH=C(-CH3)-CH3

上記の構造であるスクアレン（Ｃ３０）は直鎖構造をしていますが、これが環状になったものがラノステロール（Ｃ３０）です。

ラノステロール

ラノステロール（Ｃ３０）から３つのメチル基が取り除かれます。また、側鎖の二重結合が還元されて、環構造の中にある二重結合は場所が移動します。こうしてコレステロールになります。

コレステロール

コレステロールは、他の種々のステロイドの前駆体としての役割を担います。

 

スタチン

HMG-CoA還元酵素阻害薬(スタチン系)　働き・特徴肝臓におけるコレステロールの合成に関与するHMG-CoA還元酵素の作用を阻害することによって、コレステロールの産生を抑制する薬です。

参考

  1. マクマリー生化学反応機構第２版　３・６ステロイドの合成　１４１ページ～
  2. マークス臨床生化学　第28章　コレステロールの吸収、合成、代謝、運命

 

 

 

 

 

アルコールを飲むとなぜ喉が渇く？

アルコールを飲むと喉が渇きます。アルコールの代謝に水が必要？と一瞬思いましたが、そういうわけではなく、単に、アルコールに利尿作用があるため、体から水分が失われるので水の補給が必要になるということだそうです。もしくは、細胞外液の浸透圧がアルコールのせいで上昇するため、細胞から水が失われるので水を補給したくなるということみたいです。

  1. お酒を飲みすぎた翌日は、いつも冷たい水をがぶ飲みしてしまいます。これって大丈夫ですか？（サントリー）

アルコール（エチルアルコールCH3CH2OH）は、胃や腸で吸収され、肝臓に運ばれて、ADH（アルコール脱水素酵素）の働きによりアセトアルデヒドに変換され、さらにALDH（アルデヒド脱水素酵素）の働きで酢酸になります。酢酸は、アセチルCoAになり、TCA回路に入って最終的には、水と二酸化炭素にまで分解されます。あるいは、脂肪酸の原料としても使われます。

アルコールが代謝されてできるアセチルCoAが脂肪酸の原料だから、飲みすぎは太るのかというと、理由としてはそれだけではないようで、お酒には糖質もかなり含まれていることが多いので、その糖質が栄養の摂りすぎになって太るという可能性もあるそう。

  1. 【酒好き必見！】太りにくいお酒の種類・飲み方・おつまみを徹底解説　MedicaLook