hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト運動器細胞・間葉系幹細胞の三次元力学刺激応答におけるシグナル伝達機構の解明

2)ヒト滑膜由来細胞の繰返し力学刺激負荷による炎症疼痛物質PGE2産生とマトリックス分解酵素発現に対するヒアルロン酸の薬剤効果:変形性関節症治療薬であるヒアルロン酸は,ヒト滑膜細胞由来三次元培養組織に対する繰返し力学負荷によるPGE2産生には影響を与えず,マトリックス分解酵素の遺伝子発現には,ヒアルロン酸分子量による違いがみられた.3)骨芽細胞分化に対する力学刺激とBMPシグナル制御:MC3T3による三次元培養組織に対し,BMP刺激下の繰返し力学刺激は,骨分化初期には分化の抑制的に働き,骨分化後期には分化促進的に作用した.4)ヒト軟骨細胞による力学的強度のある三次元培養組織作成と力学刺激負荷:ヒト関節軟骨由来の細胞より,力学的強度のある三次元培養組織を作成し,繰返し力学刺激負荷を行ない,軟骨分化マーカーであるII型コラーゲン,アグリカン遺伝子発現が変化した.研究で計画した4分野のうち,3分野は計画を伸展しており,1分野は,現在,進行中である.25年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト運動器組織からの細胞および間葉系幹細胞から三次元培養組織の作成と,三次元繰り返し力学負荷培養システムによる解析を,本研究の2年間で進めた.三次元培養組織の力学負荷による遺伝子発現,蛋白発現の変化を解析し,特に,発現遺伝子の網羅的解析では,三次元力学刺激により,従来の平面培養での薬剤など化学的刺激とは遺伝子発現が質的,量的に異なること,また,力学刺激量により異なる新知見が得られ,これらの成果は,当初の計画以上である.ヒト運動器,関節組織由来の三次元力学刺激応答に関わる発現遺伝子の解析を,バイオインフォマティックスを用いて,力学負荷により発現の上昇,または,低下した発現遺伝子群のネットワーク解析からメカノトランスダクションに関わる分子群を明らかにする.また,力学刺激によるヒト滑膜細胞,半月板細胞,軟骨細胞での疼痛炎症関連分子であるPGE2産生のメカニズム,マトリックス分解酵素のMMPs,ADAMTSsの遺伝子発現のシグナル伝達につき,Il-1レセプターシグナル,MAPKシグナル,P38シグナルについ,阻害剤添加による抑制効果をしらべ,各シグナルトランスダクションのしくみを解明し,変形性関節症の病態,治療解明を進める.25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終年度である本年度に,今まで得られた成果をとりまとめて公表するとともに,さらに力学刺激による発現遺伝子,蛋白を解析し,そのシグナル伝達を利用することにより,本研究成果を,疾患の治療,予防,さらに,再生医療へと応用を探索する.
難治性小児がん患児の家族に対する心理社会的支援システムの開発

小児がん患児の終末期には、病状説明等のコミュニケーションに関する支援ニーズが高い。本研究では終末期におけるコミュニケーション(EOLd)の現状把握を目的とし、医療者対象の調査を実施した。その結果、病名については小学校低学年でも6割の医師が伝えているのに対し、死が近いことについては高校生の場合でも2割程度しか伝えられていないことが明らかとなった。また成人の場合と異なり、伝えなければならない理由がない、患児の理解力に限界がある等の理由から、EOLdが主に家族との間でもたれていることが示された。こうした負担を軽減することで、家族との間での良好なコミュニケーションが促進されることが期待される。本課題では、心理社会的ストレスが大きいと指摘される難治性小児がん患児の家族について、実行可能かつ有効な家族支援システムを構築することを目的としている。平成23年度までに行なった遺族調査の結果をふまえ、支援提供者としての医療者の視点を組み込むことでより、臨床現場の実情に即した支援方法を検討することが可能になるものと考える。そこで平成24年度には、患児の終末期における家族支援の前提となる「病状に関するコミュニケーション」について、医療者を対象とした面接調査を実施した。小児がん診療に携わる医療者10名を対象として調査を実施した結果、成人患者の場合とは異なり、予測される予後、死の可能性、積極的抗がん治療の中止、といった内容について、患児本人に伝えることはごくまれであることが明らかとなった。そのかわりに、患児や家族の意向を把握し、希望を叶える関わりが多くもたれていることが示唆された。さらに、予後に関するコミュニケーションのバリアとして、「患児の認知発達や理解力の限界」、「患児に伝えることに対する親の反対」、「厳しい病状に対する親の理解不足」、「End of Lifeについて伝えるスキルがないこと」、「伝えることに対する医療者の心理的な抵抗」、「患児には伝えないのが当然という文化」といった要因が明らかとなった。患児の看取り前後における家族支援のあり方を検討するにあたり、医療者、患者、家族の三者関係に大きな影響を与えるコミュニケーションのあり方について明らかにすることは有意義であると考えられた。今後、この調査の結果をもとに量的調査によってコミュニケーションや困難感の実態を把握するとともに、包括的な家族支援の実態について明らかにすることが期待される小児がん医療において患児の親は、心理的・社会的・身体的にさまざまな困難を経験しており、特に患児の終末期には親の負担が増大することが指摘されている。しかし我が国において小児がん患児の親が経験する課題を取り扱った研究は少なく、支援体制も整っていない。そこで研究代表者は、小児がん患児の遺族および小児がん治療に従事する医療者を対象とした調査を重ね、患児の終末期に家族が経験する困難、ならびに医療者に期待される支援を探索してきた。その結果、終末期の病状に関するコミュニケーション(End-of-Life discussion;以下EOLD)の支援に対するニーズが高いことが明らかとなった。しかし、EOLDについては成人がん患者の領域において、医療者の負担感が大きいことが報告されており、支援体制を提案するにあたり、小児科医の抱えるEOLDに対するバリアを把握することが必要であると考えられた。そこで当該年度には、小児がん治療に従事する医療者を対象とした面接調査、ならびに小児科医を対象とした質問紙調査を実施し、EOLDの実施状況およびEOLDに対する価値観について明らかにした。その結果、現在日本においては、高校生の場合には9割以上、小学校低学年の場合でも4割の医師が「EOLDを行うべき」と回答した一方で、患児とのEOLDはほとんど行われていないことが示された。また、「EOLDを行った後に生じると予想される患児の不安や恐怖に対応できる」という自信がある医師は、EOLDを積極的に行う傾向にあることが示された。一方、「伝えなくても最期まで良い時間を過ごせる」や「親との関係を良好に保つことが重要」などの価値観をもつ医師ほど、EOLDを実施しない傾向にあることも明らかとなった。また今後EOLDを普及させるために、EOLDを行った後の患児や家族をフォローする体制を整備することが必要であることが指摘された。家族支援の実態について医療者の視点から明らかにするにあたり、コミュニケーションに関して、特に焦点を当て、詳細に検討することが重要であると考えられた。当初は遺族調査と同様の質問項目について医療者を対象とした調査を実施する予定であったが、遺族調査では扱わなかったコミュニケーションに関する項目を収集するための、面接調査を予備的に実施することが、最終的な成果を得るために有用であるものと判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。

平成25年度には、遺族調査および予備調査から得られた結果をもとに、病状に関するコミュニケーションの実施や負担感の実態を明らかにするとともに、支援の提供者である医療者側の視点から、実現可能性をふまえた支援の提供体制について、施設の規模別に明らかにすることを目的とした以下の調査を実施する。対象は、小児がんの治療に従事する医師および看護師とし、小児がん診療を行なう全国の施設が加盟する研究グループを介し、郵送による全国質問紙調査を実施する。まず、小児がん治療を行なっている全国の施設に調査用紙を郵送する。各施設において、適格基準を満たす医師および看護師に調査用紙を配布する。記入済みの調査用紙は回答者が直接研究者に返送する。主な調査内容として、病状説明に関する調査項目は、1説明実施の有無、2説明にともなう負担感とする。家族支援の提供に関しては、遺族を対象とした調査から得られた医療者に期待される支援内容の各項目について、1現在の支援提供の有無、2支援提供の必要性を問うとともに、支援提供の障壁について質問することとする。得られたデータから、説明の実態および負担感について、施設の規模別に記述統計を得る。期待される支援の各項目に関しても、同様に支援提供の有無について記述統計を得る。また規模による支援の提供状況に差異があるかどうかχ二乗検定により検討する。さらに、支援提供の必要性、障壁についても、施設の規模別に集計し、記述統計を得る。なお、上記調査の結果についてレビューを受け、コンセンサスを得ることを目的とし、小児がん患児遺族を対象とした個別面接調査、および小児がん治療のエキスパートを対象としたフォーカスグループを実施する予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。
不溶性セルロース分解をめざした耐熱性人工酵素創製に関する基盤研究

好熱菌由来セルラーゼ触媒ドメインにセルロース結合能を付加すべくリンカーを介して他の好熱菌由来のキチン吸着ドメインをC末端に融合させた耐熱性人工セルラーゼを創製する際に考慮する必要のあるパラメーター(リンカー長の最適化、吸着ドメインの多重化による活性向上効果等)を調べ、リンカー長には最適な長さがあること、吸着ドメインの多重化の効果は結晶性基質かアモルファス基質かで異なる事、N末に融合した場合の最適なリンカー長はC末の場合と異なることを明らかにした。近年,トウモロコシ等,食物の持つ糖を利用した発酵法でのエタノール生産(バイオエタノール産生)が注目を集めている。しかし,食物を利用する限り,食糧問題とエネルギー生産のバランスをどう調整するかという問題が生じてくる。そこで食物と競合しない木質系バイオマス(廃材等)を利用し糖を生産することができれば,バイオマス利用の促進に大きな弾みをつけることができる。そのためには硬い結晶構造をもつセルロースを主成分とする木質系バイオマスを高速で分解することのできる,強力な酵素セルラーゼの開発が渇望されている。既に研究代表者らは,木質系バイオマスの酵素的分解に利用可能な有用超耐熱性セルラーゼを開発することを目標に,Pyrococcus horikoshi由来の超耐熱性セルラーゼの触媒ドメインと他の好熱性古細菌(Pyrococcus furiosus)由来の糖分解酵素キチナーゼが持つ基質吸着ドメインとの融合化を行い,不溶性某質に強い活性を持たせたセルラーゼの高機能化研究を行っている。本年度ではこの融合セルラーゼをさらに高機能化させる指針を得るため、両ドメインをつなぐリンカーの長さに着目し耐熱性キチナーゼ由来のリンカーの長さを変化させた変異体を複数作製し、野生型(耐熱セルラーゼの触媒ドメインのみ)と活性の違いを検討した。活性はソモギーネルソン法を用いた。解析の結果、リンカー長の延伸と共に活性は増加したが30アミノ酸以上になると逆に活性は低下する場合がみられ、最適なリンカー長は10から30アミノ酸程度である事が明らかとなった。活性の増加は最大で約3倍まであげることができた。そこで食物と競合しない木質系バイオマス(廃材等)を利用し,糖を生産することができれば,バイオマス利用の促進に大きな弾みをつけることができる。そのためには,硬い結晶構造をもつセルロースを主成分とする木質系バイオマスを高速で分解することのできる,強力な酵素セルラーゼの開発が渇望されている。既に研究代表者らは,木質系バイオマスの酵素的分解に利用可能な有用超耐熱性セルラーゼを開発することを目標に,Pyrococcus horikoshi由来の超耐熱性セルラーゼの触媒ドメインと他の好熱性古細菌(Pyrococcus furiosus)由来の糖分解酵素キチナーゼが持つ基質吸着ドメインとの融合化を行い,不溶性基質に強い活性を持たせたセルラーゼの高機能化研究を行っている。昨年度ではこの融合セルラーゼをさらに高機能化させる指針を得るため、セルラーゼのC末に吸着ドメインを融合し、その際に用いるリンカー長の効果の検証を行った。その結果、最適なリンカー長は10から30アミノ酸程度である事を明らかにしアミノ酸配列によるリンカーの自由度も重要であることを明らかいした。本年度はN末に融合させた際のリンカーの長さによる影響の度合いを明らかにするため各変異体の発現系の構築と精製を行い各変異体の不溶性基質に対する分解活性をソモギーネルソン法を用い比較検討した。興味深い事にN末に吸着ドメインを融合した場合、リンカー長が長い方が活性増強効果が高く、効果を調べた最長のリンカー長(50アミノ酸)で最大の効果が得られた。ただし、増強効果は2倍程度でありC末に融合した場合よりも効果は少し劣る事が判った。既に研究代表者らは,木質系バイオマスの酵素的分解に利用可能な有用超耐熱性セルラーゼを開発することを目標に,Pyrococcus horikoshi由来の超耐熱性セルラーゼの触媒ドメインと他の好熱性古細菌(Pyrococcus furiosus)由来の糖分解酵素キチナーゼが持つ基質吸着ドメインとの融合化を行い,不溶性基質に強い活性を持たせたセルラーゼの高機能化研究を行ってきた。

本年度では、基質吸着ドメインを多重化させてセルロース結合能をより強めた変異体を作製し多重化の効果を2種の基質に対して調べた。その結果、結晶性セルロースを基質として用いた場合、基質吸着ドメインを2個導入した変異酵素において最大の活性増加が見られ、その活性は野生型の約3倍強まで増加した。一方、リン酸膨潤セルロースを基質に用いた場合、基質吸着ドメインが1個の時に最大となり、数を増やすと逆に活性の低下が見られた。交付申請書にはN末に融合させた際のリンカーの長さによる影響の度合いを明らかにするための研究を行うとしている。研究実績概要にもあるようにN末への融合の効果の検証を達成し、ほぼ目標の研究を行う事が出来た。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在までの研究で融合酵素開発に資するリンカー長の影響を概ね、評価する事が可能となった。そこで今後は基質に対する親和性をさらに高めるために吸着ドメインの多重化を行い、親和性と融合酵素の活性についての相関を得る研究を行う。さらに結晶構造解析にも挑戦し開発してきた人工酵素の構造学的基盤情報の取得も試みる。
全身性エリテマトーデス(SLE)患者末梢血リンパ球グルココルチコイド受容体(GR)の解析

背景:SLEにおいてステロイド薬は最も頻用される治療薬であるが、臨床的には一部の症例にステロイド治療抵抗群が存在する。目的:SLEにおけるGR多型とステロイド抵抗性との関連を明らかにする。方法:(1)SLE患者166例および健常コントロール52例よりgenomic DNAを抽出し、GRのligand binding domain(LBD)を構成しているexon7,8にプライマーを設定しPCRを行い、direct sequence法によりGRの遺伝子多型を解析した。(2)無作為に抽出したSLE患者32例において、exon2exon6およびexon9αについてSNP解析を行った。(3)検出されたSNPsについて連鎖不平衡について検討した。(4)LBDで検出されたSLE患者各々の治療内容や病態、検査データと、検出された多型との関連性の検討を行った。2.2166C>TのCT genotypeの発現頻度は、コントロールに比べSLE患者で有意に高かった。4.2166CT genotypeの発現頻度とSLEの病態(腎症、CNSループス、漿膜炎の有無)や免疫学的データ(低補体価、抗dsDNA抗体陽性、抗Sm抗体陽性)との関連性を検討したところ、抗Sm抗体陽性例において、CT genotypeの発現頻度が有意に高かった。結論:SLEに有意に発現頻度の高いGRのLBDにsilentSNPを検出し、さらにいくつかのSLEの病態との有意な関連性を見出したが、ステロイド抵抗性との関連性は見出せなかった。現在、他に検出されたアミノ酸置換のあるSNPとSLE患者のステロイド治療抵抗性との関連について検討中である。日的:ステロイド薬は標的細胞の細胞内受容体であるGRに結合してその作用を発現する。今回我々は、SLEにおけるGRの多型性とステロイド抵抗性との関連を明らかにすることにより、治療の反応性をあらかじめ推測することが可能となり、各患者に適したオーダーメイド医療に役立てることを目的とする。方法:SLE患者101例および健常コントロール52例よりgenomic DNAを抽出し、GRのligand binding domainを構成しているexon7,8にプライマーを設定しPCRを行い、direct sequence法によりGRの遺伝子多型を解析した。次にSLE患者各々の治療内容や病態、検査データと、検出された多型との関連性の検討を行った。3.検出したSNPと既知のいくつかのGR多型との連鎖不平衡を検討したが、関連性は認められなかった。4.2166 CT genotypeの発現頻度とSLEの病態(腎症、CNSループス、漿膜炎の有無)や免疫学的データ(低補体価、抗dsDNA抗体陽性、抗Sm抗体陽性)との関連性を検討したところ、CNSループルを発症した例と、抗Sm抗体陽性例において、CTgenotypeの発現頻度が有意に高かった。結論:我々は、SLEに有意に発現頻度の高いGRのligand binding domainのSNPを検出し、さらにいくつかのSLEの病態との有意な関連性を見出した。現在、検出されたSNPとSLE患者のステロイド治療抵抗性との関連について検討中である。(2)無作為に抽出したSLE患者32例において、exon26およびexon9αについてSNP解析を行った。

(3)検出されたSNPsについて連鎖不平衡について検討した。(4)LBDで検出されたSLE患者各々の治療内容や病態、検査データと、検出された多型との関連性の検討を行った。2.2166C>TのCT genotypeの発現頻度は、コントロールに比べSLE患者で有意に高かった。4.2166 CT genotypeの発現頻度とSLEの病態(腎症、CNSループス、漿膜炎の有無)や免疫学的データ(低補体価、抗dsDNA抗体陽性、抗Sm抗体陽性)との関連性を検討したところ、抗Sm抗体陽性例において、CTgenotypeの発現頻度が有意に高かった。結論:SLEに有意に発現頻度の高いGRのLBDにsilentSNPを検出し、さらにいくつかのSLEの病態との有意な関連性を見出したが、ステロイド抵抗性との関連は見出せなかった。現在、他に検出されたアミノ酸置換のあるSNPとSLE患者のステロイド治療抵抗性との関連について検討中である。
LED白色光を用いた新規殺菌法の開発

平成28および29年度は、種々の条件下におけるPDI効果の違いを検討した。さらに、臨床応用を視野に入れた光源装置の改良にも着手した。平成30年度は、菌が産生するカロテノイド系色素の産生量とPDI効果との関連について検討した。さらに、色素を含む菌体抽出物を、HPLCを用いて分画するための条件を確立した。さらには、光照射に対する遺伝子発現などのストレス応答について検討した。また、照射エネルギー量等を安定的に提供するため、光源装置の設計面からの検討を進めた。これら一連の研究結果から、白色LED光照射によるPDI効果は内因性物質による光増感作用によって生成した活性酸素種に起因することが明らかとなった。さらに、菌体抽出物のHPLC測定から、保持時間が比較的短いところに現れる蛍光ピークを示す物質が光増感性物質であることが予想された。しかし、その物質の同定には至らなかった。また、白色LED光照射後の菌の分裂開始までの誘導期時間の延長が確認され、細胞分裂の際に発現するftsZの低下が確認された。また、光源装置の開発のための白色LED光源用波長フィルタの選定、パルス光照射制御の効率化のためのタイマー装置の作製等、光源装置開発のための有用な知見を得ることができた。当初、予定していた菌中の内因性光増感性物質の同定には至らなかった。また、臨床菌株への応用研究についても、適切な菌株の収集ができなかったため実施には至らなかった。引き続き検討していきたい。一方、細胞分裂に関連する遺伝子の関与が示唆されたことは、本研究の目的の一つであるPDI効果機序の解明に大きく寄与すると考えられる。本研究の目的は、LED白色光照射によって黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus、以下S. aureus)が死滅するという現象について、その細菌殺細胞効果の機序を明らかにし、実用化に向けた基礎的知見を得ることである。平成28年度の研究成果は、以下の通りである。細菌細胞の発育抑制に対するLED白色光至適照射条件を検討するため、LED光源のシャッター・コントローラの開発を行い、任意のタイミングでON-OFF可能なLED白色パルス光照射システムを構築した。そして、標準菌株S. aureusに対して、種々の照射エネルギーでLED白色連続光およびパルス光を照射したところ、いずれの場合も照射エネルギーの増加に伴いS. aureusの発育抑制効果は増加することがわかった。さらに、同一照射エネルギーで比較すると、パルス光の方が連続光より発育抑制効果が高いことが明らかとなった。これは、パルス光における光未照射時間において、活性酸素種生成にかかわる酸素が細菌細胞内に補給されるためと考えられる。次に、種々の培地を用いてLED白色光照射による発育抑制効果を検討したところ、ポルフィリン化合物や還元性物質を含む培地では発育抑制効果が著しく低下した。これらの結果から、LED白色光照射による発育抑制効果は光増感作用による活性酸素生成と、それに伴う殺細胞効果に起因することが明らかとなり、さらに外因性光増感物質を用いていないことから、S. aureusの代謝産物が光増感作用を引き起こしていることが推察される。また、LED白色光照射による発育抑制機序を明らかにするため、光照射後の細菌細胞の細菌細胞分裂時間を測定したところ、光照射された細菌細胞は分裂時間が延長することが確認された。さらに、カロテノイド系色素と共培養した細菌細胞における光照射実験系を確立することができた。当初、平成28年度ではカロテノイド系物質共培による効果の変化およびStaphyloxanthinの抽出分離と活性酸素種発生の観察を行う予定であった。前者に関しては、カロテノイド系色素と共培養した細菌細胞における光照射実験系を確立することはできたものの、十分な結果を得るには至っていない。既に、カロテノイド系色素の産生遺伝子発現量については検討を開始した。また、後者に関しても若干作業が滞っており、細菌細胞からのStaphyloxanthinの単離には至っていない。その一方で、平成29年度実施予定であるLED光照射装置の改良については、既に検討を開始した。これは、S. aureus発育抑制のための実機の開発を視野に入れた際、開発期間を考慮し、その至適条件を早期に見出すことは必須と考え、早々にスタートした。その結果、上述の通り、光照射システムに関する有用な知見を見出した。本研究は、申請者が偶然見出したLED白色光照射によって黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus、以下S. aureus)が死滅するという現象について、その細菌発育抑制(PDI)効果の機序を明らかにし、実用化に向けた基礎的知見を得ることにある。平成28年度の研究結果から、白色LED光の照射エネルギー量の増加に伴いS. aureusに対するPDI効果の増加が認められた。さらに、同一照射エネルギーで比較した場合、PDI効果は連続光よりパルス光で高くなること、並びにポルフィリン系化合物や還元性物質を含む培地ではPDI効果は著しく低下することから、白色LEDによるPDI効果は、S. aureusが産生するカロテノイド系化合物の光増感作用による活性酸素種の生成に起因すると推察した。これらの成果は、現在、学術論文として投稿中(Photomedicine and Laser Surgery)である。平成29年度は、カロテノイド系化合物に注目し、遺伝学的および光化学的手法を用いて、PDI効果とカロテノイド系化合物との関連について検討を進めた。その結果、PDI効果とカロテノイド系化合物とは関連性が高いことが示唆された。

さらに、光照射後の細胞の状態を調べ、PDI効果の作用機序についても合わせて検討した。その結果、PDI効果は細菌の細胞分裂に関連する遺伝子を標的に作用していることが示唆された。この結果は、第29回日本臨床微生物学会総会・学術集会、第91回日本細菌学会等にて報告した。さらには、将来的に臨床応用を視野に入れた光源装置の改良にも着手した。すなわち、白色LED光源に用いる波長フィルタの選定、パルス光照射制御の効率化のためのタイマー装置の作製および市販LED光源を用いた照射装置の開発についても検討を開始した。平成29年度は、まず、S. aureusが産生するカロテノイド系化合物合成遺伝子の発現解析のための実験系の確立を行った。その結果、カロテノイド系化合物合成酵素遺伝子であるcrtMの発現量を種々の培養条件で確認した。さらに、カロテノイド系化合物産生量が低下する嫌気培養株では、白色LEDによるPDI効果は低下することを明らかにした。一方、外因性カロテノイド系化合物と共培養した細菌細胞のPDI効果についても検討し、フコキサンチン20nM添加系では高いPDI効果が認められたものの、200nM添加系では逆に低下した。この結果から、抗酸化作用を有するカロテノイド系化合物は、条件によって活性酸素種を生成することが示唆された。さらには、光照射された細菌細胞は増殖の誘導期時間が延長することを見出した。したがって、光照射に伴い生成した活性酸素種は細菌の細胞分裂に関連する遺伝子を標的に作用していると考えられる。次に、白色LEDから青色光を効率的に抽出あるいは削除するための光学フィルタの選定を行った。その結果、いくつかの光学フィルタで白色LEDの青色光のみを選択的に抽出およびカットできることがわかった。これらフィルタを用いて、PDI効果を誘導する至適波長を明らかにしたい。さらに、PDI効果に有用なパルス光照射システムの改良を行った。従来のパルス光照射システムでは、パソコンによるマクロプログラムにより照射パルスを制御しているが、長時間の測定では効率的とはいえない。そこで、新たな組込型タイマーの使用の可不可について検討を開始した。さらには、これまで用いてきた白色LED光源は太陽電池用に開発されたものであり、高価(数十万円)であった。そこで、代替品として、汎用性の高い市販の白色LED光源を用いて、その照射エネルギー量および面分布の調査を開始した。既に、いくつかのLED光源を入手済みである。平成28および29年度は、種々の条件下におけるPDI効果の違いを検討した。さらに、臨床応用を視野に入れた光源装置の改良にも着手した。平成30年度は、菌が産生するカロテノイド系色素の産生量とPDI効果との関連について検討した。さらに、色素を含む菌体抽出物を、HPLCを用いて分画するための条件を確立した。さらには、光照射に対する遺伝子発現などのストレス応答について検討した。また、照射エネルギー量等を安定的に提供するため、光源装置の設計面からの検討を進めた。
頭頂連合野における手の到達運動制御のための視覚的空間知覚の神経機構

われわれが手で物をつかむためには、対象物の位置や構造などの三次元的特徴を視覚的に知覚し、それにしたがって腕の運動を制御しなくてはならない。これまでに頭頂間溝外側壁から眼球運動や空間注意に関係したニューロンが見つかっているが、対象の三次元的な特徴を識別するニューロンについては調べられていない。本研究は視覚による三次元的構造の知覚のための神経機構を明らかにすることを目的とする。V1野をはじめとする初期視覚野では両眼視差の絶対値に選択性を持つニューロンが見つかっているがこれらは注視点の距離が変わると同一の物体に対する反応が変わってしまう。そこで、本年度は頭頂間溝後部と内側壁からからニューロンを記録し、対象物の空間内での傾きや位置に対する反応を調べた。まず、実際に物を見せたり手でえさを取らせたりさせ、奥行きに反応していると思われるニューロンを探した。次に両眼立体視ディスプレイ上に呈示した刺激に対する反応を調べた。頭頂間溝後部には細長いものの三次元的な傾きを識別するニューロンがあることがわかった。これらのニューロンは広い受容野を持ち刺激の位置を変えても選択性は変わらなかった。両眼視差と遠近画法を分けてニューロンの反応を解析すると、多くのニューロンが両眼視差の勾配によって三次元的な傾きを識別していることがわかった。また、内側壁からはサルが手を伸ばしてえさを取るときに反応するニューロンがいくつか記録された。このようなニューロンの中には、暗闇の中で対象が見えない状態でも手を伸ばすときに反応するもの、同じ運動をしても暗闇では反応しないものが見られた。このことは、頭頂葉に対象物の位置や構造などの視覚的空間情報をあらわす視覚性ニューロンや手の運動に関係した情報をもつ運動性ニューロンがあることを示唆している。空間内の位置に選択性を持つニューロンの性質を解析するための実験装置の作製を開始した。
関数微分方程式偏微分方程式の調和解析と数値解析

関数微分方程式、発展方程式、確立微分方程式の解空間の構造や安定性並びに周期解、概周期解の存在についての解析学的基礎研究については、主として関数微分方程式、発展方程式について以下のような成果を得た.バナッハ空間の値をとる有界一様連続な関数のフーリエ・カルレマンスペクトルの概念を利用して、線形方程式の有界解のスペクトルを分析した。主要な結果として、有界解のスペクトルの分離に対応する解の分解、その周期解、概周期解の存在問題への応用、関数空間の許容性問題への新応用を得た。同様の手法を差分方程式にも適用した。またバナッハ空間の値をとる関数微分方程式の解の存在一意性に関する基礎定理をまとめた。線形関数微分方程式の解半群のスペクトルの分布を調べた結果を、安定性や周期解の存在に応用した。線形関数微分方程式の定数変化法の公式を一般的な相空間の上で解析的に完全表現することに成功し、その公式を相空間の分解や、周期解概周期解の存在問題に効果的に使用できることを示した。数理科学における具体的応用例についての数値解析、数値計算技法の開発に関しては次のような研究を行った。2次元完全流体流の翼周り流れのの有限要素法計算に関して、円領域の内部領域でのラプラス問題を離散化したFEM計算の結果から、翼の等角写像を数値的に構成することを研究した。無限領域における放射散乱問題に対し、領域分割法と仮想領域の考え方を用いた数値解法につき研究した。この中でデイリクレ・ノイマン写像の数値的取り扱いについて新たな知見を得た。またポアッソン方程式に混合型有限要素法近似も含め、有限要素法における本質的スペクトルの重要性を明らかにした。内藤はバナッハ空間に値をとる関数微分方程式について基礎定理と線形周期関数微分方程式の周期解概周期解の存在について結果を発表した。基礎定理については、逐次近似解の収束性を非コンパクト性を測るクラトウスキイ測度を用いて論じた。またその道具として関数微分方程式の比較定理を種々用意した。それらを用いて解の初期値に関する連続依存症の結果、いわゆるカムケの定理、を一般的な形で定式化し、証明を与えた。周期解の存在については、周期写像の不動点定理の存在問題に帰着して証明する方法と、有界解のスペクトル分解を導く方法を用いた。第一の方法では、チャウとへールの与えたバナッハ空間におけるアファイン写像の不動点定理を用いた。アファイン写像の像が閉集合であることを示すのが証明の重点であるが、その為にセミフレッドホルム作用素の摂動定理を応用した。その結果方程式の右辺が非コンパクトな作用素で表される場合についても結果をだすことができた。第二の方法は問題を有界関数の空間のエヴォルーション半群のスペクトル問題に帰着させ、周期解の存在を生成作用素のリゾルベント集合の分布をしらべることによって明らかにした。日野は概周期解の存在性を安定性の立場から論じた。最近へールにより提唱されているスキュープロダクトフロウの方法をもちいて有界関数の空間を初期値の空間とする関数微分方程式の概周期解の存在を研究し、従来の結果を統合するような研究をした。古用はヴォルテラ型積分微分方程式の零解の安定性と有界性のための十分条件を求めるとともに、応用例を与えた。また中立型積分方程式の解と周期解の存在定理を示すとともに応用例をあたえた。さらに常微分方程式および関数微分方程式に対する安定性理論への不動点定理の応用について成果をえた。微分方程式の安定性と周期解、概周期解の存在について次の観点から研究し成果を得た。まず取り上げた方程式の種類はバナッハ空間上の微分方程式および遅れをもつ関数微分方程式と、それに関連するボルテラ型の積分微分方程式である。用いた方法により得られた結果は以下のように区分できる。

1無限の遅れをもつ自励線形関数微分方程式の解作用素の半群の生成作用素のスペクトルを解析した。半群がコンパクト性をもち、方程式の相空間が遅れ効果の緩やかな消滅性の条件を有する場合には、正規的なスペクトルの分布が判明し、解の安定性の精密な結果になった。2線形微分方程式は、作用素解析的に適当な関数空間上で、左辺の微分作用素と方程式の係数作用素から決定される作用素の差としてあらわさる。こうして得られる作用素の閉包作用素をとると、微分方程式から生成される発展半群の生成作用素になる。そしてこの生成作用素の逆作用素を構成することと、もとの線形微分方程式の非斉次方程式をとくこととが同等になる。解をさがすべき関数空間上で生成作用素のスペクトルを分析して、周期解、概周期解の存在について様々な結果が自然に出た。3概周期的な関数微分方程式においては、有界な解が存在し、それが全安定であれば漸近的概周期であり、その結果概周期解が存在することは既知の結果である。無限の遅れの場合には、全安定の定義において相空間のノルムのとり方は自然な2種類があるが、いずれのノルムで定義しても、相空間が遅れ効果の緩やかな消滅性の条件を有する場合には、同等であることが明らかになった。4中立型の積分方程式とその極限方程式の周期解および概周期解について調べ、極少解の理論をもちいて、線形方程式が周期解をもつための条件を調べた。また縮小写像およびシャウダーの第二定理をもちいた。無限の遅れをもつ線形関数微分方程式に関して、定数変化法の公式を確立した。方程式の相空間を一般的な公理で与えられる抽象空間にとって、定数変化法の公式をこの空間上で矛盾なく定式化することに成功した。今までにこの公式を相空間上で定式化する色々な試みがあったが、形式的公式であったり、相空間の相対空間に拡張して定式化したりするものであった。今回の定式化は相空間内だけで表されており、自然な形式的公式にある極限操作を組み込んだだけで得られるものである。これを応用して、たとえば相空間の分解、有解解の存在、周期解の存在、ある関数空間の許容性や概周期界の存在などの問題を議論できることを示した。バナッハ空間における周期線形非斉次方程式の有界解の構造を、外力関数が概周期関数である場合も含むような一般の場合に調べた。有界一様連続な解のスペクトルは外力関数のスペクトルを含み、かつそれに方程式のモノドロミ作用素のスペクトルを添加した範囲に含まれる.外力関数のスペクトルから、モノドロミ作用素のスペクトルを分離ことにより、有界解から外力関数とおなじスペクトルをもつ有界解を分離することができる。そしてそのフーリエ係数を計算する公式も与えた。またこの方法を差分方程式の場合にも拡張し、差分方程式の解である有界なベクトル列のスペクトルについて類似の結果を得た。バナツハ空間における有限の遅れをもつ周期線形関数微分方程式の周期解の存在問題を周期写像の可逆性の観点と、不動点定理の観点から調べた。有限の遅れの場合には周期解の存在条件のなかに周期と遅れ時間の項が含まれ、以前得られた無限の遅れの場合との相違点を明らかにした。その他の研究として、ヴォルテラ型差分方程式の周期解および漸近周期解の存在に関する成果、不動点定理の安定性や有界性に関する応用を得た。
"セラミド・バイオスタットシステム"の遺伝子解析と難治性白血病への治療応用

本研究課題"セラミド・バイオスタットシステム"の遺伝子解析と難治性白血病への治療応用"において以下のように研究しその結果を得たのでその概要を説明する。(1)アポトーシス誘導時のセラミド増加の有無を種々のアポトーシス耐性白血病細胞と感受性細胞において生化学的に比較検討。---アポトーシス誘導に耐性となっているために抗ガン剤による化学療法が奏功しないと思われた急性骨髄性白血病患者もしくは慢性骨髄性白血病患者よりの白血病芽球においては細胞内セラミド量が抗ガン剤感受性の白血病細胞に比して有意に低下していることが判明した。(2)アポトーシス耐性化によるセラミド量の低下の原因として、スフィンゴミエリナーゼによるセラミド産生、グルコシルセラミドおよびスフィンゴミエリン合成酵素によるセラミドの代謝機構の検討。---上記の薬剤耐性化した患者検体においてはセラミド産生に重要なスフィンゴミエリナーゼの活性は著明ではなかったが、セラミドを代謝してその細胞内量を減少させるグルコシルセラミドおよびスフィンゴミエリン合成酵素の活性は有意に上昇していた。(3)アポトーシス耐性化によるセラミド代謝機構の亢進の生化学的および遺伝子レベルでの検討---現在、検討可能な遺伝子レベルの変化は、セラミド産生・代謝酵素群の中で唯一グルコシルセラミド合成酵素において可能である。従って、そのmRNAレベルの変化を患者検体で検討したところ、やはり活性の上昇に一致してそのレベルも多くの薬剤耐性患者検体において増加していた。今後さらに、セラミド代謝酵素活性の遺伝子レベルでの制御およびセラミド代謝阻害剤によるアポトーシス耐性の克服の可能性、新規のセラミド代謝の阻害剤を既知の阻害剤の構造よりデザインしその有効性を難治性白血病患者の芽球にて検討する方向で研究を発展させたい。これまで、薬剤不応性の白血病に対して治療効果を上げるために、白血病細胞の抗癌剤耐性機構を克服するための種々の試みがなされてきたが、必ずしも効果をあげていない。したがって、今回、生理的な細胞死を引き起こすアポトーシス誘導シグナルの特定分子をターゲットとする戦略を遂行するために、アポトーシス誘導シグナルであるスフィンゴ脂質セラミドの代謝経路をその標的分子とした。これまで、我々はセラミド・シグナルの制御に関連する機構を"セラミド・バイオスタットシステム"と提唱し、その生理的意義を検討してきたが、今回、各種薬剤を含む種々のストレス耐性細胞株におけるアポトーシス誘導脂質セラミドの制御機構を分子・遺伝子レベルで解析し、アポトーシス・シグナルを増強し細胞死を実行することより臨床的に抗癌剤多剤耐性を克服し得るかについて研究した。平成12年度は、3種類のセラミド代謝除去系(スフィンゴミエリン合成酵素、グルコシルセラミド合成酵素、セラミダーゼ)のアポトーシス誘導における意義を検討した。Fas誘場によるリンパ性白血病細胞でのアポトーシス実行には主に細胞膜よりも核内でのセラミド増加が重要であり、その際スフィンゴミエリン合成酵素の阻害がセラミド増加の原因になっていることが判明した。更に、このスフィンゴミエリン合成酵素の阻害はFas耐性の細胞株では認められなかったことから、スフィンゴミエリナーゼ等のセラミド産生系ばかりでなく代謝経路がアポトーシス誘導ならびに耐性化機序に深く関連することが示唆された。今後、セラミド代謝酵素の遺伝子操作またはそれぞれの経路の代謝酵素阻害剤を組み合わせ細胞内セラミドを増量し、アポトーシス耐性白血病細胞でセラミド・シグナルを増強することで抗癌剤に対する耐性化が効率的に克服されるか検討する。---

アポトーシス誘導に耐性となっているために抗ガン剤による化学療法が奏功しないと思われた急性骨髄性白血病患者もしくは慢性骨髄性白血病患者よりの白血病芽球においては細胞内セラミド量が抗ガン剤感受性の白血病細胞に比して有意に低下していることが判明した。(2)アポトーシス耐性化によるセラミド量の低下の原因として、スフィンゴミエリナーゼによるセラミド産生、グルコシルセラミドおよびスフィンゴミエリン合成酵素によるセラミドの代謝機構の検討。---上記の薬剤耐性化した患者検体においてはセラミド産生に重要なスフィンゴミエリナーゼの活性は著明ではなかったが、セラミドを代謝してその細胞内量を減少させるグルコシルセラミドおよびスフィンゴミエリン合成酵素の活性は有意に上昇していた。(3)アポトーシス耐性化によるセラミド代謝機構の亢進の生化学的および遺伝子レベルでの検討---現在、検討可能な遺伝子レベルの変化は、セラミド産生・代謝酵素群の中で唯一グルコシルセラミド合成酵素において可能である。従って、そのmRNAレベルの変化を患者検体で検討したところ、やはり活性の上昇に一致してそのレベルも多くの薬剤耐性患者検体において増加していた。今後さらに、セラミド代謝酵素活性の遺伝子レベルでの制御およびセラミド代謝阻害剤によるアポトーシス耐性の克服の可能性、新規のセラミド代謝の阻害剤を既知の阻害剤の構造よりデザインしその有効性を難治性白血病患者の芽球にて検討する方向で研究を発展させたい。
ニュートリ検出への応用に向けた陽子酸素・炭素反応ガンマ線生成の研究

重力崩壊型超新星爆発とは、太陽の8倍以上の質量を持つ恒星が一生を終えるときに起こす天文学的現象であり、爆発に伴うニュートリノ(超新星ニュートリノ)は約10秒間で爆発エネルギーの内99%を持ち去ることがわかっている。そのため、超新星ニュートリノを検出することで超新星コアの構造理解が劇的に進むと考えられる。超新星ニュートリノを検出するには、大量の水(酸素)や液体シンチレータ(炭素)を用いる。しかし超新星ニュートリノと酸素や炭素原子核が反応する事で放出されるγ線は今まで研究されていなかった。そこで、このγ線を研究する事で超新星ニュートリノのNC反応を検出し、超新星コアの構造解明に貢献する計画である。
高齢者への筋力トレーニングを加味した有酸素運動が体力や酸化ストレスに及ぼす効果

本研究は高齢者を対象に、有酸素能力と筋力の向上に効果的と考えられるステップ台を用いた新たな運動(ステップ運動)とウォーキングや自動車エルゴメーター等の有酸素運動と栄養指導からなる生活習慣修正指導(従来型)との比較をフィジカルフィットネス及び酸化ストレスに着目して行うことを目的とし、昨年度の報告よりも対象人数を増やし、酸化ストレスに対する指標も追加して検証を行った。ステップ運動(n=31)、従来型(n=39)、コントロール(非運動群;n=31)の3群で12週間の介入効果を見たところ、ステップ運動も従来型もいずれも体脂肪率と最大酸素摂取量の有意な改善を認めた。BMIおよびレプチンは、ステップ運動でのみ改善を認めたが、血圧の有意な低下はステップ運動では見られなかった.酸化ストレスの指標では、血漿中TBARS(thiobarbituric acid-reactive substances)が全ての群で有意な低下を認め、尿中8-OHdGは従来型で低下する傾向を認め、尿中8-isoprostaneについては従来型と非運動群で有意な低下を認めた。介入効果の違いを検証したところ、拡張期血圧と尿中8-OHdGについては従来型においてより効果が大きく、BMI、レプチンについてはステップ運動においてより効果が大きかった。血漿中TBARSは全群低下したが、ステップ運動が最も低下が大きかった。有酸素運動と栄養指導による従来型の生活習慣修正指導は、降圧効果と尿中の酸化ストレス指標に軽減効果を示した。一方、有酸素能力と筋力の向上が期待できるステップ運動は、血液中の脂質過酸化の指標を大きく軽減し、肥満ホルモンであるレプチンの低下に対する効果を示した。降圧効果や減量効果の違い、酸化ストレス指標における効果の違いがどのようなメカニズムで起こっているのか抗酸化防御系を中心とした更なる検証が必要である。本研究は高齢者を対象に、有酸素能力の向上と筋力向上にも効果的と考えられるステップ台を用いた新たな運動とウォーキングや自転車エルゴメーター等の従来型の有酸素運動との比較をフィジカルフィットネス及び酸化ストレスに着目して行うことを目的とした。従来型(n=32)、ステップ運動(n=12)、コントロール(非運動群:n=9)の3群で12週間の介入効果の違いを検証した。運動指導を受けた両群とも、収縮期血圧、体脂肪率、全身持久性の指標である最大酸素摂取量において有意な改善を認めた。また、ステップ運動群でのみ、総コレステロール、HDLコレステロール、LDLコレステロール、HbA1c、BMI、脈波伝播速度において有意な改善を認めた。一方、拡張期血圧、ウエスト周囲径(臍部)、酸化ストレスの指標である血漿中TBARS (thobarbituric acid-reactive substances)については、従来型の群のみ有意な改善を認めた。分散分析を用いて3群間について介入前後の変化率を比較したところ、糖代謝に関する項目の空腹時血糖及びHbA1c、体脂肪率、動脈硬化度を示す脈波伝播速度、体力要素の一つ平衡性において、従来型の運動指導を中心とした生活習慣修正指導よりも、ステップ運動群の改善率が有意に高かった。酸化ストレスの指標である血漿中TBARS、血漿中亜硝酸/硝酸(nitric oxideの最終代謝物)の変化については、3群間で有意な差を認めなかった。今後対象人数を増やすとともに、その他の酸化ストレスの指標として、尿中の8-OHdGや血漿中Nitrotyrosine、抗酸化防御系のextracellular superoxide dismutaseについて現在測定を継続している。これら測定結果を用いて総合的に運動の種類と酸化ストレスの指標との関連を検証する。
癌転移における細胞外マトリックスタンパク質の機能-ラミニン5の機能解析

ラミニン6(LN6)の精製とその生物活性LN6 (α3β1γ1)はラミニン5(LN5;α3β3γ2)と同様に、皮膚の基底膜を構成するマトリックスタンパク質として知られるが、その機能に関する報告例はほとんどない。私はラミニンα3鎖の強制発現系を樹立し、これを用いてLN6とその変異体タンパク質の単離を行った。その結果、LN5とLN6に共通の性質として高い細胞接着活性を持つこと、その活性発現にα3鎖G3ドメインが必須であることを見出した。一方、LN5が強い細胞運動促進活性を示すのに対し、LN6の運動活性が低いことがわかった。これはLN5の運動促進活性の発現における他のサブユニット(β3、γ2鎖)の寄与を強く示唆する。次にヘパリン結合ドメインとして知られるα3鎖G4-5ドメインの機能解析を行った。既に、このドメインが限定分解によりほとんどのLN5分子から遊離されることを見出し、報告している。ところがLN6ではこのような限定分解がわずかにしか起きないことがわかった。さらに遊離状態のG4-5ドメインがヘパリン依存的な細胞接着活性を示すことがわかった。この活性発現に関与するG4-5ドメイン受容体としてヘパラン硫酸プロテオグリカンの一種を同定した。しかし、LN6分子内のG4-5ドメインはインテグリン依存的な細胞接着に対しむしろ抑制的に機能した。その原因として、このドメインがインテグリン結合部位に対する立体的な障害となる可能性を示唆するデータを得た。
コンピュ-タ-アシステッドニュ-ロサ-ジャリ-(CANS)の開発

重要な機能をもつ領域が互いに複雑な神経連絡をなして構成された脳内の手術には最大限に精密な手技が望まれる。CTやMRIの発達により、脳神経領域の画像診断は極めて高い解剖学的精度が達成されている。これに対し、実際の手術では診断の精度が十分に生かされていない面がある。そこで本研究組織は手術操作の位置情報と画像診断情報との相関を術中、即時的に表示し、病変部への定位的到達を支援する脳外科手術支援システムを開発試作した。このシステムは手術操作位置検出のために磁気変換方式を利用する。まず、患者頭皮にマ-カ-を装着して術前CT/MRIを撮影し、脳断層画像を本システムに入力する。手術では患者頭部に磁場発生器を設置する。ついで磁場センサ-を取り付けたポインタ-あるいは吸引管を用いて頭皮マ-カ-の空間座標値を読み取り、頭位のキャリブレ-ションを行なう。これにより術野のポインタ-あるいは吸引管の先端位置とその方向をディスプレ-のCT/MRI画像上にリアルタイムに表示することができる。本研究では特に、a)患者画像情報の入力ならびに処理、b)手術操作位置の検出、c)手術操作位置と画像情報との空間的対応、d)処理結果の術者へのフィ-ドバック、に検討を加え、本システムの実用化をめざしてそれぞれの改良を行なった。ついで、e)本システムを実際の脳神経外科手術に応用し、その有用性、問題点を検討した。本システムはフレ-ムやア-ムの使用による術野や到達法の制限はなく、正確な手術操作位置の確認が可能であり、術中オリエンテ-ションの助けとなるばかりでなく、手術操作法の選択を通じて、術中の危険性を予防しうるものと考えられた。今後さらに多数の手術に本システムを用い、より安全かつ確実な脳神経外科手術法のさらなる開発をめざしたい。1.術前患者画像デ-タの取り込み本システムによる手術ナビゲ-ションの基本となる術前の患者頭部CTスキャンあるいはMRI画像は当初ビデオカメラより取り込みを行なっていたが、フロッピ-ディスクを介してCT装置より画像のディジタルデ-タを直接入力できるよう新たなソフトウェア-を開発した。これにより位置決定の精度向上はもとより、手術準備操作時間の短縮が計られるようになった。2.画像デ-タの表示複数の画像断面の同時表示法は当初6画面が限度であったが、これを拡張し、フレ-ムメモリ-スウィチング法により最大24画面の内より必要な6画面が瞬時に表示されるよう改良を加えた。現在3次元再構成についてプログラムの開発中である。3.脳手術ナビゲ-ションシステムの改良基本的ナビゲ-ションシステムに仮想トラジェクトリ-ラインの算出等、種々改良を加え、より実用的なシステムとすることができた。4.脳手術ナビゲ-ションシステムの臨床応用本システムを用いて計10例の手術を行なった。術中、手術操作部と病変部との位置関係がリアルタイムにモニタ-でき、腫瘍内に埋没した血管の保存や皮質下の小病変の検索などに有用であった。さらに多数の手術に本システムを用い、より確実かつ安全な脳神経外科手術をめざしたい。1.術前患者画像デ-タの取り込み術前の患者頭部CTスキャン、あるいはMRI画像の取り込みプログラムに改良を加え、バッチ実行を行えるようにした。これにより、より多数の画像が利用できるようになり手術時の位置決定がより確実となった。2.画像デ-タの表示3次元グラフィックライブラリ-(HOOPS)を利用して、連続する断層画像からワイヤ-フレ-ム法による患者頭部の3次元モデルを形成する再構成プログラムを新たに開発した。これにより手術目標病変と脳構造との関係がより把握しやすくなった。

3.脳手術ナビゲ-ションシステムの改良超音波画像診断装置のプロ-ブに磁場センサ-をとりつけ、術中超音波画像と対比を計った。これを発展させれば超音波画像の解像度を補えるものと考えられる。また、手術顕微鏡用カプラ-はこれを早急に完成させたい。4.脳手術ナビゲ-ションシステムの臨床応用本システムを用いて計30例の脳手術を行なった。術中、手術操作部と病変部との位置関係がリアルタイムにモニタ-でき、腫瘍摘出に際してはより低侵襲かつ確実な手術作法を選ぶことができた。本システムは危険度の高い頭蓋底病変の手術にとくに有用であった。さらに多数の手術に本システムを用い、より確実かつ安全な脳神経外科手術をめざしたい。