hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠糖尿病予防のための構造化された簡易な食事支援プログラムの開発に関する研究

本研究の目的は妊娠糖尿病(GDM)予防のための構造化された簡易な食事プログラムを開発することである。1)妊婦データベースでGDMを持つ妊婦は分娩時出血量が多かった。3,500g以上の新生児の予測因子として、非妊娠時のBMIと妊娠中の体重増加が有意に関連していた。逆に、低出生体重児の予測因子は非妊娠時の低BMI値、妊娠中の低体重増加量、喫煙が有意に関連。2)臍帯血とGDMにおけるDNAメチル化の測定系を確立した。3)日本版ポーションコントロールプレートを用いたランダム化比較試験を実施し、3か月後に体重の有意な減少を認めた。本プログラムは肥満を伴う妊婦の体重増加予防に有効であるかもしれない。わが国では晩婚・晩産化に伴い,妊娠糖尿病を持つ人の割合が増加している。2010年に妊娠糖尿病の診断基準が改訂され、わが国における妊娠糖尿病の頻度は今後50%程増加することが推測される。妊娠糖尿病は母体や周産期合併症(巨大児、先天奇形など)のみならず、将来の母と児の糖尿病発症の温床となることが知られている。一方、今まで妊婦に対する食事調査は行われているが、妊娠糖尿病予防を目的とした調査研究や介入研究はわが国ではほとんど行われていない。そこで本研究では妊産婦のデータベースを作成し、「妊娠糖尿病予防のための構造化された簡易な食事支援プログラム」を開発し、その有用性(効果と安全性)を検証することが目的としている。本年度は昨年度に引き続き、糖尿病合併妊娠、妊娠糖尿病を含めた妊産婦のデータベースの作成を行った(約1000名)。イギリスのデービッド・バーカーによる成人病胎児期発症説や「オランダ冬の飢餓事件」などから、低出生体重児が将来の糖尿病をはじめとする生活習慣病や心血管疾患のリスクとなること考えられる。我々のデータベースの解析結果からも低出生体重児の予測因子として、喫煙と独立して、非妊娠時のBMI低値と妊娠中の体重増加量が少ないことが関連していたことが明らかとなった。最近、母親の年齢とDNAのメチル化、出生時にある特定の遺伝子のメチル化を多く持つ児は小児肥満リスクが高い、妊娠初期に炭水化物をしっかりとらなかった母親から生まれた児のDNAメチル化が促進などの報告がされている。そこで、我々は刷り込み遺伝子IGF2など8つの遺伝子のメチル化の測定系を確立し、国際会議で報告した。また、医療従事者に対してワークショップを開催し、妊娠糖尿病に対する介入プログラムや妊娠糖尿病検定を作成した。また食事バランスガイドと体重測定を用いた簡易な食事プログラムの開発を行い、介入研究に向けての準備を行った。わが国では晩婚・晩産化に伴い、妊娠糖尿病患者数が増加している。また、2010年に妊娠糖尿病の診断基準が改訂されたことにより、日本で妊娠糖尿病の頻度は今後50%程度増加すると推測されている。妊娠糖尿病は母体や周産期合併症(巨大児、先天奇形など)のみならず、将来の母児の糖尿病発症の温床となることが知られている。今まで妊婦の食事調査は行われているが、妊娠糖尿病予防を目的とした介入研究は本邦では行われていない。そこで、本研究では「妊娠糖尿病予防のための構造化された簡易な食事支援プログラム」を開発し、その有用性について検証することを目的とする。本年度は、介入研究に向けて、糖尿病合併妊娠、妊娠糖尿病を含めた妊産婦のデータベース(約3000名)の作成を行った。データベースに含まれる測定項目は、身長、体重、BMI、血圧など身体組成、食事調査、血液検査(Hb、血糖など)、尿検査、超音波検査、生活習慣(喫煙、食事、飲酒、運動)などである。妊娠糖尿病については、75gブドウ糖負荷試験(空腹時、1時間値、2時間値)、HbA1c、GAなどである。プライマリエンドポイントは、巨大児あるいはLarge-for-gestational-ageの割合.セカンダリエンドポイントは、妊娠糖尿病、母体合併症、周産期合併症、低出生体重児(<2.5kg)、巨大児、APGARスコア、新生児低血糖などである。中間解析では、妊娠糖尿病を持つ妊婦では、持たない人に比べ、分娩時出血量が多かった。逆に、低出生体重児の予測因子として、非妊娠時のBMI低値と独立して、妊娠中の体重増加が少ないことと喫煙が有意に関連していた。わが国では晩婚・晩産化に伴い、妊娠糖尿病を持つ人の割合が増加している。

2010年に妊娠糖尿病の診断基準が改訂されたことにより、わが国における妊娠糖尿病の頻度は今後50%程度増加することが推測されている。妊娠糖尿病は母体や周産期合併症(巨大児、先天奇形など)のみならず、将来の母と児の糖尿病発症の温床となることが知られている。一方、今まで妊婦に対する食事調査は行われているが、妊娠糖尿病予防を目的とした調査研究や介入研究はわが国ではほとんど行われていない。そこで、本研究では妊婦のデータベースを作成し、「妊娠糖尿病予防のための構造化された簡易な食事支援プログラム」を開発し、その有用性(効果と安全性)を検証することを目的としている。本年度は、食事バランスガイドと体重測定を用いた簡易な食事支援プログラムの開発とポーションコントロールプレートを用いた食事介入試験を行った。過体重及び肥満を伴う糖尿病を持つ成人19名をポーションコントロールプレート(ヘルシープレート)を用いたグループ指導教室を行う介入群(10名)と対照群(9名)に無作為に割り付けた。介入群では管理栄養士によるグループ指導を毎月、受けた。体重、血糖コントロール指標、その他の代謝パラメーター、食事調査(介入群のみ)、心理社会的因子、本プログラムに対する満足度(構造化された調査票)について調査した。対照群で1名の脱落が認められた。介入群において有害事象は認めなかった。介入3か月後、対照群に比べ、介入群では有意な体重減少が認められた。介入群のほとんどの被験者が本プログラムを他人に勧めたいと報告した。日本版のポーションコントロールプレートを用いた食事介入は糖尿病を持つ成人の体重管理に有用であり、食事バランスガイドと体重測定を併用することで妊婦に対する介入プログラムとして利用可能であると考えられた。糖尿病当初予想された人数よりも多くの人数のデータベースの作成ができた。介入に向けての準備を行えたから。さらに、臍帯におけるエピゲノムを測定できる系の確立ができたから。当初予想された人数よりも多くの人数のデータベースの作成ができたからである。来年度は引き続き、妊婦のデータベース化を行うと共に、妊娠糖尿病予防のための食事指導支援プログラムの効果検証を行う。来年度は引き続き、妊婦のデータベース化を行うと共に、糖尿病予防に役立つ食事支援プログラムの開発を行う。次年度の介入研究に関する費用、学会報告や論文を作成するため。データ入力に関わる人件費、介入研究開発、成果発表に関わる旅費等に使用する。
注目画素の周辺エッジ情報を元にした可変しきい値法による雑音検出型フィルタの開発

インパルス性雑音は、デジカメ等に使われるイメージセンサのセルの感度差や、画像の伝送時、熱雑音などにより生じる。これを効果的に除去する手法として、スイッチング型の雑音除去フィルタが提案されている。我々もその手法として多方向スイッチングメジアンフィルタ(多方向SMF)および発展型の画像分割型多方向SMFの開発を行い、それらの有効性を論文にて報告した。画像分割型多方向SMFは画像を分割し、分割画像ごとのエッジ量に比例したしきい値を設定することで画質を以前の多方向SMFよりも改善する手法である。しかしながら、しきい値を設定する新たな処理が前処理として加わり冗長である問題があった。しきい値を設定するには雑音が除去されている画像が必要であり、前処理中に仮の雑音除去画像を取得する処理が含まれる点が特に冗長であった。そこで、仮の雑音除去を省き、この前処理を従来の多方向SMFの処理中に可能な限り少ない処理で組み込む手法の開発を行った。多方向SMFは雑音除去した画像を劣化画像に上書きし、その上書きした画素を雑音検出や雑音除去に利用する再起処理を行う特徴がある。今回新たに提案する手法は、再起処理された画素を用いることで多方向SMFの処理中に注目画素周辺のエッジ量に比例したしきい値設定を行う。これにより、処理の簡略化と、画像分割型多方向SMFと同等以上の画質の両立を可能としている。2016年度は手法の開発と検討を行い、2016年度から2017年度にかけて論文の執筆を行い、2017年度4月末に論文の投稿を行った。本報告に記載してある発表は、その関連のものである。
バイオリソース事業の展開に必須の、高圧法を用いた万能型受精卵凍結法の開発

多様な哺乳動物バイオリソース維持の費用対効果と確実性を高める支援技術として、高圧法を用いた生殖細胞の万能凍結保存の開発に着手した。電顕試料固定に用いられる高圧ガラス化凍結法を基礎に、大型の生殖細胞に応用するために、細胞毒性の低い凍結溶液条件を決定した。また融解時の脱ガラス化問題を克服するための物理条件測定系と微小チャンバーの改良を行い、本法の胚凍結保存技術としての可能性を示した。生命科学の主流が個体を対象とした生命機能解析研究へ移るとともに、実験動物の重要性が高まっている。このためヒトの生命現象を解明するためのモデル動物を体系的に整備する哺乳動物バイオリソースの構築が進んでおり、多系統の実験動物を維持する機関が出現している。一方、実験動物として遺伝的な統御を受けていない野生齧歯類種や、マウス、ラット以外の哺乳動物も、生物多様性に富んだ独自性の高い科学基盤として今後のリソースの価値を高める要件であると考えられる。維持動物種の多様化に従い、リソースの効率的な管理には動物種や系統を限定しない生殖細胞の万能凍結法の開発が急務である。われわれは電顕試料作成技術として開発された高圧凍結法の応用を中心に、従来の凍結保存法の問題点を克服する試みを開始した。初年度はまず瞬間高圧凍結過程で生じる物理的な細胞傷害を評価するため、液体窒素温下の生殖細胞の形態観察のための低温置換法等、電顕試料の作成条件の確立を開始した。その結果、生理的な培養液や、1-1.5M程度の低濃度の耐凍剤を添加した溶液を用いて高圧凍結した試料の低温置換条件等が決定され、高圧凍結時の細胞の内外の氷晶形成や損傷の観察が可能になった。しかしガラス化溶液を用いた試料では低温置換時に高濃度の糖類が電顕試料作成に悪影響を及ぼし、良好な試料観察条件が得られないとがわかった。次年度は、高濃度溶液を用いたサンプルの固定観察条件の精査が必要である。また高圧法を用いる事で、ガラス化凍結の常識である超高濃度の耐凍剤溶液を用いずとも、胚のガラス化が達成されている事が証明できたため、より生理的条件に近い溶液の開発に向けた研究を継続することとした。さらに、細胞への耐凍剤透過を膜表面の水チャンネルの発現から評価した研究や、齧歯類精子の耐凍性の系統差克服のための研究も同時に行い、これらについては論文および学会で報告した。昨年度は凍結装置加圧部の故障が続き、高圧凍結試験が十分に実施できなかったが、胚凍結に関して常法でガラス化したマウス胚の液体窒素温度下での電顕観察のための試料作成条件の決定と、魚類受精卵の高圧凍結法の応用を目指し、メダカ卵の水透過性に関する基礎特性の測定を行った(学会発表2)。これと並行し、バイオリソース維持技術か一発に関連して、齧歯類精子の凍結法に関する基礎データ収集を行った。まず本学で維持する野生バイオリソースであるアレチネズミ亜科の精子凍結保存法の検索を行った。その結果、Tatera indica種では浸透圧を450mOsmに調整したラフィノース濃度14-18%を含む希釈単純PBS液を用いて良好生存率の凍結精子が得られ、ハムスターテストによってその受精能力を始めて実証した(論文1)。さらにGerbillus perpallidus種の凍結精子でも、450mOsmに調整したラフィノース濃度14-18%を含む希釈単純PBS液を用いて良好な生存率が得られる事が判明し、これら動物種のコロニーのバックアップに凍結精子が利用できる可能性が高まった。また、マウス精子凍結技術の改善のために凍結精子に見られる精子凝集塊に着目し、凝集のメカニズムと融解後生存率に及ぼす影響の検討を開始した。精子凝集の主因を細胞膜表面の糖鎖にあると仮説をたて、32種類のレクチン染色を試みたが、原因の同定には至らなかった(学会発表2,6)。さらに精子前培地中のコレステロールレセプターとしてBSEに代えてMethyl-β-cyclodextrin添加の効果(学会発表1)と、その系統間差(学会発表4,5)について検討した。その結果、Methyl-ss-cyclo dextrin至適濃度(lmM)と前培養時問(30-60分)に系統間差は見られないが、受精率の改善効果には系統間差があり、B6系統で特に良好に機能することを見出した。我々は、ヒトの生命現象を解明するためのモデル動物を遺伝的な統御を受けていない野生哺乳類に求め、独自性の高い科学基盤としてのバイオリソース整備を目指している。本研究は、多様な小型齧歯類からなるリソースを効率的に管理するために必要な基盤技術の開発が目的である。そのため、動物種や系統を限定しない生殖細胞凍結法の開発をゴールに見据え、高圧凍結の洗練を中心とした基礎研究に取り組んできた。本年度は初年度に実施した高圧ガラス化凍結による大型細胞(マウス1細胞期受精卵)の凍結溶液を無毒化するために、耐凍剤の濃度を漸減しながら必要最小濃度を実験的に検索した。

高圧法は通常サイズの細胞に適用した場合、生理的溶液のみでガラス化の達成が可能であるとされている。しかし直径100μmの巨大なマウス胚を高い再現性をもってガラス化するためには生理溶液のみでは不可能で、透過型耐凍剤の添加が必須であることが本研究から示された。しかし必要最低濃度は緩慢凍結で求められる透過型耐凍剤濃度より低く、1.0Mであった。すなわち高圧法を利用することで、細胞に対しての毒性がほとんど無く、細胞選択性の低い万能凍結溶液を用いたガラス化保存の可能性が示され、本研究の第一段階を完了することができた。本件に関しては現在投稿論文作成中である。一方、もう一方の問題点であった細胞融解法については、手技的な問題からのサンプルロストが克服できず充分なデータ集積には至らなかった。しかしサンプルポルダの形状改善が進み、単位温度あたり熱容量を従来の2.14Jから0.40Jにまで縮減したルダの開発に至った。これにより理論的に加温速度を5倍以上に高める事が可能となった事や、超高速温度変化測定装置を本研究に適用するための極小プローブを改良したことで、融解時の問題点克服に向けた今後の展開に向けての整備ができた。
家族介護力の将来予測と介護における地域役割の明確化

本研究は地域での継続的な介護の実現のため、要介護者を家族と地域、介護保険サービスで支える仕組みを検討するための基礎資料の提供を目的とした。国民生活基礎調査の解析から日本の家族介護の変遷が明らかとなり、従来の三世代世帯における介護が減少し、未婚の子どもや独居・高齢者夫婦世帯の増加、要介護者を支える家族の多様化の現状を整理した。米国のNational Health and Aging Trends Studyの解析からは、介護の分担における日米の介護形態の違いを検討した。本研究は、多様化する介護が要介護者や介護者の精神的健康に与える影響を検討するための重要な基礎的知見となることが期待される。本研究は、地域における継続的な介護の実現のために、介護保険制度のみならず、家族、地域がどのように関わることで、地域での介護を支え合っていく必要があるかということについて、将来を見据えた具体的な福祉施策を提言することである。平成26年度は、我が国の介護状況の変遷の整理と家族介護力の将来予測を目的として、国民生活基礎調査のマクロデータを用いて経時的に分析を行った。ここでは要介護高齢者と介護者の関係に焦点をあて、介護の担い手としての家族がどのように変化してきたのかを記述し、その変化に関連のある要因と変化に伴う介護保険システムの影響について考察した。また、家族員における介護タスク分担の可能性を明らかにするため、米国のNational Health and Aging Trends Studyデータの解析に着手した。ここでは、2011年のデータを用いて、家族内における介護タスクの分担の状況とその関連要因を解析し、介護内容によって、家族における介護分担の状況が異なることが明らかになった。また、在宅介護を支援する地域役割を明確にするため、福井縦断介護者調査のデータの解析から、多重介護、災害支援における地域の役割が明らかになった。本研究は、地域における継続的な介護の実現のために、要介護高齢者を家族と地域、および介護保険サービスでいかに支えるかについて、将来を見据えた研究知見を提供することを目的とした。本研究ではまず、国民生活基礎調査を用いて日本の家族介護の変遷を整理し、従来の三世代世帯における家族介護が減少し、未婚の子どもとの世帯や独居・高齢者夫婦世帯が増加するとともに、要介護高齢者を支える世帯が多様化している現状を報告した。さらに、第4期介護保険レセプトデータを用いて、日本の家族介護の変遷、介護保険サービス利用パターンが施設入所に与える影響について解析を行い、利用するサービスの違いによる施設入所への影響を明らかにした。米国のナショナルデータNational Health and Aging Trends StudyおよびNational Study of Caregivingのデータ解析においては、日本と米国の介護提供形態の違いを検討した。また、家族介護者および要介護高齢者への質問紙及びインタビュー調査の解析から、地域の環境が認知症高齢者の介護にとって重要であること、さらに地域住民とのネットワークが要介護高齢者の災害準備にも有用であることを報告した。これらの研究知見は、要介護高齢者と家族の実態を記述し将来の介護の行方を見据え、これらを支える公的介護保険サービス、地域との関連を検討したもので、各知見を包括的に検討することで、介護保険、家族、地域の介護における役割を考察した。今後は、本研究知見を発展させ、日米の介護形態の違いが要介護高齢者や介護者の精神的健康に与える影響を検討するとともに、新たな介護者像の介護の状況と介護者の負担感や身体・精神健康への影響について検討を行う予定である。本研究は、地域における継続的な介護の実現のために、介護保険制度のみならず、家族、地域がどのように関わり支え合っていくかについて、将来を見据えた具体的な福祉施策を提言することであり、この目的遂行のために、本プロジェクトでは3つの研究を予定している。今年度はこれら3つの研究にすべて着手し、特に、国民生活基礎調査と米国のNational Health Aging Trends Studyのデータ解析が順調に進んでいる。老年社会、公衆衛生、健康科学平成26年度の研究成果を踏まえ、国民生活基礎調査、米国のNational Health Aging Trends Study、地域介護研究についてそれぞれ詳細に解析を進める。これらのエビデンスをもとに、地域における継続的な介護の実現のために、介護保険制度、家族、地域がどのように関わり支え合っていくかについて、具体的な福祉施策の提言について考察する。おおむね計画通りの支出であった。残金190円については、次年度の研究計画の一部として使用する予定である。
大気の保護に関する国際立法の研究

国連国際法委員会では2013年以降「大気の保護」を議題に採択した。申請者は本議題の特別報告者に任命され12か条のガイドライン草案を起案、2018年の会期で第1読が終了した。この間、特別報告者として、全300頁、5篇に及ぶ報告書を執筆・提出し、さらに「大気の保護」に関する幾篇かの学術論文を公表したほか、欧州およびアジア各国の学会・研究機関・大学等での講演・講義を通して、「大気の保護」の重要性を訴えてきた。以上をもとに、2020年における国際法委員会における本議題の第2読審議を経てガイドライン草案の最終確定とともに、国際法委員会に提出する報告書ならびに学術論文を土台に、単行本を纏める予定である。本研究は、越境大気汚染・オゾン層破壊・気候変動など、およそ大気の環境損害について、これを包括的に捉え、将来における国際法枠組みの構築を構想することにある。2013年8月、国連国際法委員会(ILC)は筆者の提案を受け入れ「大気の保護」を議題として採択、筆者をその特別報告者に指名した。また、国際法協会(ILA)「気候変動委員会」の委員長として、2013年6月、フランス・エクサンプロヴァンスにおいて委員会会合を主宰し、2014年3月には、気候変動の法的原則に関する条文草案・注釈案を取り纏めて、ILAに提出した。2013年11月にはマレーシアでアジア・アフリカ法律諮問機構(AALCO)主催のワークショップがマレーシア国立大学で行われ、「大気の保護」について講演し、各国の専門家から貴重な助言を得ルことが出来た。こうして、当初の研究目的に照らして、予想以上の実績を上げることが出来ていると考えている。気候変動の実態調査のため、2014年1月にパラオを訪問、同国大統領・国務大臣・上院議員等と面談し、同国がILCにおける筆者担当の議題について国際的に支持を表明することを依頼したのに対し、大統領はその趣旨に従い、国連総会および島嶼国フォーラムでの演説等で支持表明することを確約、同国上院でも決議を行うことを考慮するとの好意的回答を得た。また同年1月には、ハーグおよびストックホルムを訪問し、ハーグ国際法アカデミーの関係者と意見交換するとともに、スエーデン環境研究所および環境省の関係者と面談し、筆者がILCに提出する「大気の保護に関する第1報告書」案の内容について詳しく検討する機会を得た。同年2月には中国・上海および北京を訪問し、中国の専門家と、同国で深刻な問題となっている大気汚染への対応について意見交換した。本研究は、越境大気汚染・オゾン層・気候変動など、およそ大気の環境損害について、これを包括的に捉え、将来における国際法枠組みの構築を構想することにある。筆者は、2013年に国連国際法委員会の「大気の保護」に関する特別報告者に指名され、2014年5月から6月には、筆者が提出した「第1報告書」について、同委員会で審議され、その内容については概ね了承された。同年10月から11月には、国連総会第6(法律)委員会でも、筆者の「第1報告書」について審議され、了承された。2014年11月には北京を訪問し、中国社会科学院国際法部会で「大気の保護」について報告したほか、北京大学法学院に設けられた「大気の保護」研究会で、2015年3月に提出した「第2報告書」の草案について、北京大学・中国青年政治学院等の教授・研究者等から貴重な意見交換・資料提出を受けることが出来た。また、2015年1月にはオランダ・ハーグで、欧州各国の専門家と意見交換の機会を得た。本研究は、研究代表者が国連国際法委員会で提案した「大気の保護」に関するテーマが2013年正式に議題として採択され、研究代表者がその特別報告者に任命されたことによる。研究代表者は2014年に「大気の保護に関する第1報告書」(A/CN.4/667)を執筆したが、そこでは、大気の国際法の歴史、条約慣行、国際判例等の分析を行った。この報告書については同年5月ー6月の委員会で議論され、同年10月の国連総会第6委員会(法律委員会)でも審議された。2015年には「第2報告書」(A,CN.4/681)を提出し、そこでは大気の法的な定義、大気に関するガイドライン草案の範囲、国際協力に関する検討を行った。これについては、同年5月の委員会で審議されたほか、同年11月の国連総会第6委員会でも審議された。これらの報告書の執筆に当たっては、我が国を含む各国の国際法研究者から多くの支援を得た。国際法委員会がこのテーマを取り上げたことで、多くの学者が注目することとなり、ドイツ・ゲッチンゲン大学の当初の計画では、研究成果をガイドライン草案に纏める作業をゆっくり進める予定であったが、2015年における国際法委員会での審議がスムーズに進行したため、計画を前倒しにして、2019年までに完了の予定である(当初は2020年を作業完了予定としていた)。国連国際法委員会で申請者が特別報告者を務める「大気の保護」の議題に関しては、これまで9カ条のガイドライン草案が採択されており、国連総会(第6委員会)でも了承された。2017年の国際法委員会の会期では、さらに3カ条のガイドライン採択が見込まれ、本研究の目的は達成されつつある。諸外国の関心も高く、平成29年初夏にはノルウェー学士院やフランス主催の国際法環境会議に招かれて、「大気の保護」に関する報告を行うことになっている。

なお、申請者の体調不良のため、平成28年度に終了予定だった本研究の期間は1年間継続が承認された。座骨神経症の悪化のため国際学会、国際シンポジウムなどへの参加を控えざるを得なかった。「大気の保護」のテーマは、国際法における科学的知見の導入という課題を内包しているので、本研究の最終段階では、この問題の解明を主として行ってきた。申請者は「科学と国際法」のテーマについて、日本語と英語で論文を公表したほか、国際立法過程における科学者との意見交換が不可欠なので、申請者が特別報告者を務める国連国際法委員会でも「科学者との対話」を過去3回に渡って開催し好評であった。この「大気の保護」の議題に関しては、これまで、9カ条のガイドライン草案が採択されており、国連総会(第6委員会)でも了承された。申請者が提出した第5報告書では、大気に関する国際紛争における「科学的証拠」が大きな争点であったが、平成30年(2018年)5月ー8月の国際法委員会の会期では、この報告書を踏まえ、さらに最終の3カ条のガイドライン採択が見込まれており、本研究の目的は達成されるとになる。諸外国の関心も高く、平成29年4月にはノルウエー学士院、オスロ大学に招かれて講演を行なったほか、同年12月には北京大学で公開講演を行なったほか、平成30年1月にはシンガポール、マレーシア、ヴェトナムの大学・研究機関に招かれて、「大気の保護」に関する報告を行った。さらに、平成30年4月には、中国・武漢および上海での講演も行なった。平成30年9月に予定される国際法学会総会(札幌)では国連国際法委員会に関する報告で「大気の保護」に論及する予定である。本研究の実績を基礎に、将来、大気に関する包括的な多数国間条約が(国連海洋法条約のような形で)採択されること、そして「大気の国際法」という新しい独立の分野が国際法学に確立されることが期待できる。国連国際法委員会では2013年以降「大気の保護」を議題に採択した。申請者は本議題の特別報告者に任命され12か条のガイドライン草案を起案、2018年の会期で第1読が終了した。この間、特別報告者として、全300頁、5篇に及ぶ報告書を執筆・提出し、さらに「大気の保護」に関する幾篇かの学術論文を公表したほか、欧州およびアジア各国の学会・研究機関・大学等での講演・講義を通して、「大気の保護」の重要性を訴えてきた。以上をもとに、2020年における国際法委員会における本議題の第2読審議を経てガイドライン草案の最終確定とともに、国際法委員会に提出する報告書ならびに学術論文を土台に、単行本を纏める予定である。国連国際法委員会の特別報告者として、2014年5月に、筆者の執筆による「大気の保護に関する第1報告書」を提出し、委員会の審議を受け、同様に、同年10月から11月にかけて、国連総会第6(法律)委員会でも審議・了承された。欧州・中国の学者・専門家とのネットワークが広がり、筆者への研究支援体制が確立している。2016年3月に提出した「大気の保護に関する第3報告書」では、予定していた2年間分の研究対象をカバーすることができた。すなわち、国家の大気保護に関する義務、環境影響評価、持続的可能な大気の利用形態、環境改変技術の法的問題などである。今後の計画としては、大気国際法と関連の国際法(海洋法、国際貿易法、国際人権法)との相互関係、大気保護の義務の履行、遵守、紛争処理などの問題について報告書を執筆するとともに、ガイドライン草案を提案していく計画である。
なぜ効果が見込めない化学療法を医師は続けるのか？

終末期医療に何がどこまでなされるべきかは、医療倫理における最重要テーマの一つであり、中でも進行がんに対する化学療法は重要な研究対象である。終末期の化学療法の継続・中止に関する話し合いには、余命などの難しい内容が含まれ、医師に負担があることを示す研究もある。医療者がこの問題にどう対処するべきか論じるためには、医療者のどのような要因が治療を継続させるのかについてのより本質的な実証研究が必要と考える。申請者は乳腺専門医を対象とした予備調査を行い、仮説を生成したが、本研究はその研究対象と研究手法を拡張して仮説を検証し、現場の医療者が準拠すべきガイドラインの策定につながる考察を行うことを目的とする。
細胞分裂や器官形成を支配する硫酸化複合糖質-その合成と修飾の研究-

本研究は、複合糖質硫酸化修飾の生物機能を明らかにするために、多細胞モデル生物である線虫C.elegansを用いてその関連遺伝子(PAPS合成酵素[pps-1]、PAPSトランスポーター[pst-1,pst1-1,pst1-2]、硫酸基転移酵素[hst-1,hst-2,hst-3,hst-6,cst-1cst-25]等)の機能的解析(遺伝子ノックアウト、RNA干渉、遺伝子レポーター解析等)を試みたものである。前年度は、硫酸化の普遍的供与体であるPAPSの合成が及ぼす発生現象をpps-1遺伝子の機能的解析で明らかにしたが、今年度は、pps-1遺伝子の遺伝子阻害によって生じる形態形成の異常を分子レベルで更に詳細に調べ、その結果を国際学会(C.elegans Development and evolution topic meeting #1,June 22-25,2006 at the Univ.of Wisconsin-Madison)で発表した。また、pps-1の解析で得られた情報を生かして線虫の主たる硫酸化糖鎖と考えられるヘパラン硫酸グリコサミノグリカンの合成に関与する遺伝子の一つであるrib-1やrib-2の機能喪失変異体の解析にも携わり、ヘパラン硫酸が線虫の上皮形態形成において重要であることを示すのに貢献した。PAPSトランスポーターの解析では、当初その候補としていたpst1-1遺伝子の解析を中心に行った。その機能阻害と他の硫酸化関連遺伝子群や糖鎖合成遺伝子の網羅的RNAiを行って、その表現型比較から、本分子は硫酸化修飾には関与せず、小胞体の糖鎖合成に密接に関連するらしいということが判明し、現在その関連遺伝子とそれらの機能の詳細を調べた。複合糖質の生物学的素過程における役割、特にその硫酸化修飾の生物機能を明らかにするために、全ての硫酸化修飾に必須な供与体である3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate(PAPS)の代謝に関わる遺伝子(PAPS合成酵素[pps-1]、PAPSトランスポーター[pst-1,pstl-2,pstl-2]、硫酸基転移酵素[hst-1,hst-2,hst-3,hst-6,cst-1cst-25]等)を、線虫C.elegansに対して、網羅的にRNAi法や欠質変異体の単離によって機能阻害を行った。更には、硫酸化修飾全般がどういった生物学的過程に関与するかといった基盤的情報を得るために、PAPS合成酵素に焦点を絞り、その機能解析を行った。具体的には、蛍光融合タンパク質を利用しpps-1遺伝子の発現解析を行い、本遺伝子が線虫において発生を通じて発現していること、上皮細胞など特定の組織において発現することを証明した。また、共同研究にて、本酵素の生化学的特性を明らかにし、pps-1遺伝子を機能阻害して生じる糖質の硫酸化様式の変動を生化学的に調べた。更には、上皮組織や筋肉組織の異常を、様々な蛍光融合タンパク質や抗体を用いて詳細に解析し、硫酸化修飾がこれらの組織の発生に必須であることを明らかにした。また、pps-1欠質変異体は、致死となったが、外来のpps-1遺伝子を導入することでこれを回復させることも示し、pps-1遺伝子が発生に必須であるという確証を得た。
麹菌の高電圧パルス電界による増殖促進効果と食品関連プロセス設計

この研究で、我々はパルス電界(PEF)刺激によってAspergillus nigerの生物学的な機能変化を調査した。特に増殖とクエン酸発酵のプロフィールを評価した。すべてのPEFによって処理されたA. nigerはサイズと細胞重量で顕著な増加を示した。これらの増加はクエン酸発酵の中でグルコース消費量とクエン酸生産量のプロフィールを変えていた。PEF処理、未処理のA. nigerの発酵中で最大のクエン酸集中に到達する培養期間はそれぞれ、16と29日だった。PEF処理、未処理のA. niger発酵におけるクエン酸生産速度はそれぞれ1.67、0.96g/L/dayだった。食品プロセスや物質生産技術において有用な微生物であるAspergillus属(麹菌)の培養において、高電圧パルス電界(HV-PEF)を利用すると大幅に増殖速度が増加することが予備実験により確認されている。本研究ではHV-PEFによる増殖促進メカニズムの解明とその物質生産技術への応用の可能性を調査研究している。具体的にはHV-PEF印加条件ならびに培養条件が増殖促進に及ぼす影響の解明、増殖促進に伴う細胞機構の変化の調査、増殖促進を利用した物質生産技術の開発の3点に着目した研究遂行を行っている。まず麹菌の増殖を促進するHV-PEF印加条件については胞子を培養開始後8時間で10kVのHV-PEFを1分間印加することで最も増殖促進効果が認められた。このタイミングを顕微鏡観察したところ、おおよそ発芽が開始したタイミングであった。また培養18日後の乾燥菌体重量はおよそ1.2倍であった。本研究ではグルコースを基質としたクエン酸発酵への影響も調査している。麹菌の増殖促進に伴い、グルコースの消費速度も増加し、またクエン酸発酵速度もおよそ1.75倍に増加することを確認した。回分培養において生成するクエン酸濃度はコントロールに比べて若干低いが、最大クエン酸濃度を達成する培養日数はコントロールが17日後なのに対し、HV-PEF印加培養では8日後であった。この結果から麹菌を用いたクエン酸発酵期間を半分以下にする可能性が示唆された。本研究ではグルコース濃度をある程度コントロールした流加培養についても検討している。流加培養で最終日まで培養した場合、クエン酸生成速度が1.75倍となっていた(Control:0.96 g/(L・Day) PEF:1.68 g/(g/L・Day))。またPEF印加によってクエン酸の生成期間をControlの57%に短縮できることが示された。申請書の計画ではH27年度には以下の2点の検討を予定していた。(1)HV-PEF印加ならびに培養条件が増殖促進現象に及ぼす影響の解明HV-PEF印加時の黒麹菌の各増殖フェーズならびにHV-PEFの印加電圧・印加時間が増殖促進現象に与える影響を調査する。麹菌の胞子、発芽時、対数増前期・後期それぞれにおいてHV-PEFを印加し増殖に与える影響を明らかとする。またこの際のHV-PEFの印加電圧・印加時間、さらにHV-PEFの間欠的な印加が増殖に与える影響についても調査し、培養系中への投入電気エネルギーに着目した観点からも考察を行う。また、黒麹菌を培養する際の培養条件として炭素源に着目し増殖促進現象に及ぼす影響を調査する。工業的に使用することを前提に、炭素源としてグルコース・スクロースなど単糖・二糖に加え、米といった高分子状炭素源を使用しHV-PEFにより誘導される増殖促進を調査する。(2)増殖促進に伴う細胞機構の変化の調査-その1-増殖促進に伴う黒麹菌のタンパク質生産プロファイルの変化を特に酵素生産に焦点を当て解析する。黒麹菌は多数の有用加水分解酵素を有し、外部環境や外的刺激により誘導される表現型によりその生産量と種類を変化させる。HV-PEFが誘導する増殖促進により黒麹菌で生産される酵素群の量・種類の変化について固体培養を含む様々な培養条件下にて調査を行い、食品工業系および酵素生産系への応用のための知見を集積する。このうち(1)については炭素源の影響について現在進行中であるが、グルコースを用いた時の培養条件は確定できている。また(2)に関してはクエン酸発酵のプロファイルを調査することで成果を得られており、おおよそ予定通りの進行状況である。本研究ではHV-PEFによる増殖促進メカニズムの解明とその物質生産技術への応用の可能性を調査研究する。PEFを印加することで培養したA. nigerの外観に変化が観察された。通常の培養(control)と比較しPEF印加を行った培養では菌体量が増加している様子が確認された。培養18日後の菌体重量の測定を行ったところ、controlとPEF印加を行った培養では菌体乾燥重量はそれぞれ0.33 g、0.40 gであり、PEFを印加することで増殖が促進されることが確認された。

培養時のグルコースの経時変化を測定したところ全てのグルコースが消費されるまでに要した時間はcontrolでは18日であったが、PEF印加培養では培養8日であった。グルコースが全て消費された時点でのクエン酸収率はそれぞれ32.0%、20.2%とPEF印加培養では収率は低下したものの、生産速度では0.70 g/(L・day)、0.95 g/(L・day)と1.4倍の増加が確認された。グルコース濃度が一定値を下回るとクエン酸が消費されてしまうことが確認されたため、グルコース濃度を保つため流加培養を実施したところ、controlとPEF印加培養それぞれで収率は37.8%、39.0%、生産速度は0.96 g/(L・day)、1.68 g/(L・day)とPEF印加培養では大幅に向上した。回分培養においてはAspergillus属(麹菌)が高電圧パルス電界(HV-PEF)により大幅に増殖速度が増加することが確認でき、これに伴いクエン酸発酵の期間短縮が立証されている。今年度はこの成果をもとにジャーファーメンターを用いた流加培養を試みてきた。ジャーファーメンターをAspergillus属に最適化する条件の選定に時間を要し、流加培養における結果が現時点では乏しい状態である。麹菌は、醤油、味噌、日本酒や焼酎といった日本古来の発酵・醸造食品の製造に用いられる微生物である。また黒麹カビ(Aspergillus niger)は、泡盛の醸造だけでなく、クエン酸を発酵によって生成する。世界で生産されるクエン酸は、ほぼ黒麹カビのクエン酸の工業発酵法により生産されている。当研究室では高電圧パルス(PEF)を用いた研究をしており、黒麹カビにPEF印加を行なうことで、黒麹カビの増殖とクエン酸生成の促進を試みた。A. nigerをグルコースの炭素源で培養するとき、PEF印加を施すと菌体重量通常の1.2倍ほど増加した。最適な印加条件は、植菌から8時間後に電界強度10 kV/cmを一分間行なうことだった。A.nigerにおけるクエン酸の生成に適した炭素源はグルコースだった。PEFの印加により、A. nigerのクエン酸生成速度を早めることができた。A. nigerのクエン酸生成に適したグルコース濃度は1025 g/Lだった。炭素源を数回に分けて与える流加培養を行なうことで、回分培養よりも多くのクエン酸を生成できた。(Controlー回分培養:21.75 g/L、流加培養:27.80 g/L、PEFー回分培養:18.30 g/L、流加培養:26.87 g/L)流加培養においてもPEFによるクエン酸生成速度の促進が可能であった。(Control:0.96 g/(L・Day)、PEF:1.68 g/(L・Day))。流加培養とPEF印加を組み合わせることでクエン酸の生成期間をControlの57%に短縮できた。よってA. nigerにPEF印加を行なうことで、菌体重量の増加効果が得られ、クエン酸生成速度を高めることができた。また回分培養ではなく流加培養で培養することで、クエン酸生成量が増加し、クエン酸生成速度を更に高めることが可能であった。この研究で、我々はパルス電界(PEF)刺激によってAspergillus nigerの生物学的な機能変化を調査した。
多発性嚢胞腎におけるリンパ管新生の意義の解明と新規治療法の開発

多発性嚢胞腎は最も頻度の高い遺伝性腎疾患であり、半数以上の患者が最終的に透析療法や腎移植を必要とするが、未だ有効な治療法は確立されていない。一方、脈管系のリンパ管は過剰な組織液を再吸収して血液循環に戻す働きを持ち、組織間質の恒常性を保つ重要な役割を担っている。本研究では、ヒト多発性嚢胞腎の臨床経過に類似した2種類のマウスモデルを用いて、VEGF-Cに誘導されるリンパ管新生の意義の解明を目的としている。本研究によってリンパ管新生を標的とした多発性嚢胞腎の新しい治療法の開発に貢献できると考える。
ブラジルの日系コミュニティにおける日本語の集合的継承

本研究は、ブラジルの日系コミュニティという集団によって継承される日本語とその表出を観察し、コミュニティでの日本語教育の効果と志向性を明らかにすることを目的とする。現地調査をもとに、集団活動で選択され利用される日本語と日本文化の展開を考察し、継承日本語教育及び継承されてきた日本語の機能と役割を検討する。日本人移住から110年以上が経過し、ブラジルの地域社会で日系コミュニティの再編成が進むなか、コミュニティでの日本語教育、集団活動での日本語使用状況、コミュニティ構成員の変化等を観察し、日系人の日本語使用の活動が地域社会に与える影響を考察する。海外での日本語教育の方向性の一つを提示する研究とする。
グローバル化時代におけるベトナムのインフォーマル部門と労働集約型工業化の可能性

今日の経済のグローバル化がもたらす途上国のインフォーマル部門への影響については、多くの研究者や開発関係者が関心を寄せるようになってきた。こうした関心の拡大を背景に、本研究では、多くのインフォーマル企業が活躍するベトナムの国内市場を中心に担う縫製産業に焦点を当て、グローバル経済化が地場企業・産業にもたらす影響と途上国の労働集約型の工業化戦略について、グローバル・バリュー・チェーンの分析枠組みを用いて研究を実施した。その結果、グローバル経済化において、途上国の産業高度化に対するインフォーマル経済の可能性と、これまで輸出志向型の開発政策では見過ごされてきた国内市場の重要性が明らかとなった。本年度はホーチミン市の調査対象地域のインフォーマルな縫製部門の生産と流通組織の実態を明らかにするため、事前準備を開始した。具体的にはホーチミン市経済大学と打ち合わせを行い、同大学の協力を得て予備調査を行った。また、東アジアの労働集約型工業化の開発経験の文献などを収集し、比較検討をする際の視点や政策事例などをまとめる作業を行った。現地機関との打ち合わせの内容としては、まずは調査票の質問事項についての協議とサンプル・フレームの作成が中心となった。サンプル・フレームの作成では、ホーチミン市統計局や民間企業の持つ情報を活用した。さらに、調査票のテストと修正も現地で行い、来年度以降の本調査のベースラインを築くことに主眼を置きながらも、企業調査も小規模ながら実施した。この結果、ある程度まとまったサンプル・データがとれたため、これをもとに英語論文を2本作成し、投稿した。そのうち一本はカンボジアを主眼に置いた労働集約型工業化に関する共著論文であるが、本研究で得たデータが本論文においても比較軸として重要な位置を占めている。当論文は既に査読を経て公刊予定である。また、残り一本はベトナムの労働集約型産業(縫製産業)の発展に関するものであり、現在査読中である。途上国のインフォーマル経済をグローバル・バリュー・チェーンで論じ、労働集約型工業化論の中に位置づけた論文は国内外でほとんど見られないが、これらの論文の査読が通り公刊されれば、途上国で重要な位置を占めるインフォーマル経済を労働集約型工業化との関連を明らかにすることができ、現在の途上国の工業化政策に重要な示唆を与えうるものと思われる。本年度は、まずは昨年実施した予備的調査の追加調査を実施した。そのうえで調査票を修正・完成させ、昨年度に作成したサンプルフレームを用いて抽出したサンプル企業へのベースライン調査(1回目)を実施した。およそ100社への訪問調査を行い、調査対象地であるベトナム・ホーチミン市のインフォーマル縫製企業および同産業の基礎的データを収集した。ただし農村-都市部の労働力移動の調査が限定的にしか実施できなかったため、その調査は今後行う予定である。また、インフォーマル経済および東アジアの労働集約型工業化についての文献収集も引き続き行い、インフォーマル経済関連のプロジェクトを実施している国際労働機関(タイ、バンコク)等への資料収集及び聞き取り調査も実施した。その結果、中国やタイなど競合国で賃金上昇にともなった大掛かりな産業再編が起きていることが明らかとなった。こうした事態は、今後のベトナムのインフォーマル縫製産業にも強い影響を及ぼすものであると思われる。今までの研究成果としては、まずは昨年度に投稿した2つの論文のうち一つ(グローバル・バリュー・チェーンおよびベトナムの労働集約型産業の高度化について、中国との関係で論じたもの)がいくつかの修正を経て査読を通り、国際学術誌に掲載決定となったことが挙げられる(掲載は2011年7月の予定)。もう一つの論文も査読の結果、修正のうえ再投稿し、現在再査読中である。さらに本年度も新たに1本の英語論文を作成、これも国際査読付き学術誌へ投稿中し、現在査読中である。本年度はホーチミン市のインフォーマルな縫製部門の個別企業への訪問調査を実施した。その結果、下記のことが明らかとなった。1)ベトナムでは賃金の上昇圧力から多くの輸出志向型縫製企業が仕様や生地などを海外バイヤーから無償で供給され、縫製部分のみを担当する、いわゆるCMT(Cut, Make and Trim)型委託加工による生産流通形態をとっており、デザインやマーケティングなどにかかわっていない。しかしこれに対し、国内市場を中心に担うインフォーマルな縫製企業では、自ら製品企画から資材の調達、縫製までを行っていることが多い。また自社小売店を整備し、衣類品の流通まで担うなど市場形成にまでかかわる企業も少なくない。輸出型縫製企業が比較的単純で労働集約的な組み立て工程に特化していたのに対し、国内市場を中心とした縫製企業は上述のような、より知識集約度の高い機能を担ってきたのである。この結果、縫製工程に関してはより進んだ海外の先進的な設備や生産システムへのアクセスがあった輸出型企業が効率性・品質という側面において強い優位性を発揮したものの、国内市場型企業は市場の不確実性にまつわるリスクが高いが付加価値も比較的高い機能を担うことで成長を実現してきた。

2)賃金水準に関しては、インフォーマル企業の中でもばらつきがあり、基本的には担っている工程の付加価値水準で決まるものである。こうした高付加価値な機能を担う主体でも多くは資本集約的な技術に依存せず、基本的には労働集約的である。こうした点の研究を今後さらに進めることで、産業高度化における労働集約産業の新たな発展形態を模索できると思われる。上記の研究成果に基づき、2011年度は査読付き国際学術誌への掲載論文3本を含む5本の論文が公刊された。本年度は最終年度であるため、前年度の研究・分析を継続させつつ、これまでの5年間の研究を総括し、その成果の一部を国際会議の場および論文として発表してきた。まずは2013年7月にジュネーブで行われたWTOの会議で、本研究案件で得られた知見をベースに、アジア経済研究所のプロジェクトに関連させる形で発表を行った。また、前年度以前に実施したサンプルサーベイの補足調査を、ベトナムのホーチミン市のインフォーマル縫製企業を中心に行った。さらに、ホーチミン市の国家統計局支局での資料収集も実施し、現在投稿論文用草稿の執筆中である。さらに、このベトナムでの調査で得た知見を他の研究案件に応用させる形で、タイに関する縫製産業についての論文も2本公刊した(Journal of the Asia Pacific EconomyおよびJournal of Contemporary Asia)。本年度はホーチミン市のインフォーマルな縫製部門のサンプル調査(n=150)を実施した。その結果、下記のことが明らかとなった。1)多くのインフォーマル企業でも、著しい賃金の上昇圧力の影響を受け、高度化を成功させることが死活問題となってきている。輸出型企業と異なり、インフォーマル企業の多くは製品仕様の決定や自主的な資材調達にかかわる機能も担っており、自社小売店を整備し、衣類品の流通まで担うなど市場形成にまでかかわる企業も少なくない。輸出型縫製企業が比較的単純で労働集約的な組み立て工程に特化していたのに対し、国内市場を中心とした縫製企業は上述のような、より知識集約度の高い機能を担ってきたのである。この結果、縫製工程に関してはより進んだ輸出型企業と比較して、国内市場を中心に展開するインフォーマル企業のいくつかは、市場の不確実性にまつわるリスクが高いが付加価値も比較的高い、高度な機能を担うことで成長を実現してきた。2)2009年に収集したサンプルデータを2012年度に収集したデータと照らし合わせ、現在こうした高度な機能を担う能力がどのような条件によって規定されるかに関する計量的な分析を進めている最中である。この分析結果を2013年度中に国際学術誌に投稿する予定である。2012年度も、昨年度に引き続き、査読付き国際学術誌への掲載論文1本を含む計5本の論文・書籍が公刊された。現地での調査のアレンジをホーチミン市経済大学に依頼しているが、これまでの協力関係から順調に進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
濾過特性値の理論的推定とその工業的応用

中程度の圧縮性スラリーについて圧縮透過実験を行い、圧縮透過特性を実測した。同一のスラリーの定圧濾過実験を行って定圧濾過特性値を求めるとともに、濾過理論に従って圧縮透過特性を推定した。これらの結果を用いて、濾過ケ-クの総括的な濾過特性値を数値計算法によって理論的に求め実測値と比較したところ、定圧濾過実験値からの推定値が実験結果をよく再現した。さらに一般性を高めるために、生物工学的な材料である酵母および高圧縮性物質である寒天ゲル粒子スラリーの定圧濾過実験を行った。特に、ゲルケ-ク層内の液圧分布を、超小型圧力センサーを組み込んだ新しい濾過装置を用いて実測した。その結果、実測した液圧分布の測定値は、各々のケ-ク圧縮性に対応した曲線形状を示した。また、タンパク質溶液の定圧限外濾過実験における膜近傍ゲル層の電気電導度を白金線電極法を用いて良好に測定することができ、ゲル層の平均空隙率を算出した。定圧濾過実験結果から得られた平均濾過比抵抗および平均空隙率対濾過圧力の関係を圧縮透過データ、すなわち、部分濾過比抵抗および部分空隙率対圧縮圧力の関係に変換し、圧縮性ケ-ク濾過理論に基づいて理論推定計算を行った。その結果、計算値は本研究で実測した全てのスラリー、すなわち、カオリン、酵母、寒天ゲル粒子、ポリスチレンラテックス粒子スラリーおよび牛血清アルブミン溶液に関する実験結果とかなり良い一致が得られた。以上の結果より、ケ-ク濾過理論が限外濾過のレベルまでその拡大適用が可能なことが明らかとなり、総括的な濾過テスト結果に基づく本推定計算法が、濾過器のスケールアップや濾過プロセスの設計など、その工業的応用において大きな寄与を与えることが示唆された。濾過ケ-クの部分濾過特性値を圧縮圧力の関数として得ることは、これを用い濾過理論に従って種々の濾過形式・濾過条件の場合の総括的な濾過特性値が正しく推定出来ることから、実用上も要求度の高い事柄である。しかしながら、現在この目的のために行われている、いわゆる圧縮透過実験は、長時間と高熱練度が要求される実験で、、また精度の高い値を得るためには考慮すべき事項も多く、研究の場以外で普及しているとは言い難い状況である。工業の現場で広く行われている最も簡単な総括的な濾過テストの結果から、ケ-クの部分特性値を推算する手法を確立することができるならば、濾過器のスケールアップや濾過プロセスの設計等々において、工業的な応用が大いに期待できる。1.本年度の実験計画に従って、(1)中程度の圧縮性スラリーについて、圧縮透過実験を行い圧縮透過特性を実測した。(2)同スラリーの定圧濾過実験を行って定圧濾過特性値(総括的な値の実測値)を求めるとともに、濾過理論に従って圧縮透過特性を推定した。(3)上記(1)、(2)を用いて、濾過ケ-クの総括的な濾過特性(総括的な値の推定計算値)を数値計算法によって理論的に求め、実測値と比較したところ、(2)からの推定値が実験結果をよく再現した。2.以上の結果は当初予期しなかった結果であり、さらに一般性を高めるために次年度以降、次の実験と計算が必要であることがわかった。(1)液圧分布の測定値と計算結果を比較し、推定の妥当性を検討する。(2)圧縮性の高いケ-クについて、同様の実験を行う。(3)圧縮圧力の低い範囲の圧縮透過特性の推定法と、それらが全体の計算結果に及ぼす効果について知見を得る必要がある。生物工学的な材料である酵母および高圧縮性物質である寒天ゲル粒子スラリーの定圧濾過実験を行った。

特に,ゲルケ-ク層内の液圧分布を,超小型圧力センサーを組み込んだ新しい濾過装置を用いて実測した。その結果,酵母および寒天ゲル粒子のケ-クの圧縮性指数として,それぞれ0.54および0.93の値が得られ,これは,実測した液圧分布の無次元化曲線の形状比較結果ともほぼ良い対応関係を示した。また,アクリル製濾過器の底部に3対の白金線電極を取り付け,電気電導度法を用いてケ-クの空隙率分布を実測した。サブミクロンポリスチレンラテックス粒子についての測定より,本装置の健全性を確認ののち,タンパク質試料である牛血清アルブミン溶液を用いて定圧限外濾過実験を行った。膜近傍におけるタンパク質ゲル層の形成過程を良好に測定することができ,ゲル層の平均空隙率を算出した。定圧濾過実験結果から得られた平均濾過比抵抗および平均空隙率対濾過圧力の関係を圧縮透過データ,すなわち,部分濾過比抵抗および部分空隙率対圧縮圧力の関係に変換し,圧縮性ケ-ク濾過理論に基づいてシミュレート計算を行った。その結果,理論推定計算値は本研究で実測した全てのスラリー,すなわち,カオリン,酵母,寒天ゲル粒子,ポリスチレンラテックス粒子スラリーおよび牛血清アルブミン溶液に関する実験結果とかなり良い一致が得られた。以上の結果より,ケ-ク濾過理論が限外濾過のレベルまでその拡大適用が可能なことが明らかとなり,本推定計算法が濾過器のスケールアップや濾過プロセスの設計など,その工業的応用において大きな寄与を与えることが示唆された。
脂肪由来間葉系幹細胞の遺伝子解析を利用した治療メカニズム解明と細胞治療法の改良

間葉系幹細胞(MSC)は近年臨床応用されているが、その詳細な治療メカニズムについては不明である。申請者らは脂肪由来MSC(ASC)に着目し、低血清培養によるASC(LASC)が骨髄由来MSCや高血清培養ASC(HASC)と比べ、各種疾患モデルで高い治療効果を示すことを報告してきた。我々はmicroarrayの解析から、LASCの高い有効性を説明しうる候補分子としてTLR3およびCXCR7を抽出、これらが高い治療効果に繋がっていると仮説を立てた。免疫調整能へのTLR3活性化の影響や、細胞遊走におけるCXCR7の役割を明らかにし、免疫調整能、細胞遊送能に優れた高機能化LASCを開発していく。