hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
0〜1歳児期の認知・言語発達における視聴覚情報受容機構のディジタル解析

ヒト乳児14名に7種類の対提示課題を実施して縦断研究を行った。その結果、13名に4か月初期から中期へ移行する時期に、支坐位で物が提示された場合にリーチングの前段階として、先ず利手側で「提示物と手を交互にみること」から、弱手側でもそれがみられることへの変化があり、それ以降手をみる現象は消失し、提示物のみをみてそこに手を出すようになる経過があることが明らかになった。提示物と手の交互注視が弱手側にも現れる頃、支坐位での安定性が増す。上体が傾いても頭が立ち直り始め、母指が開いて手と手を触れ合わせて自分から相手に微笑み、左-右、上-下の追視課題で途中や折り返し点で途切れることなく往復追視ができ、人や物を見る時間が長くなる。片手に物を持たせると胸許へ引き寄せ、口へつけ、視線を前方に向け、相手をみる。両手に持たせると胸許へ引き寄せて物をみる。物と手を介した、前-後、上-下への基本関係が発展して、人や音への関心も高くなり、周波数の収束性の高い、長く続く発声、さらには口唇閉塞音が現れてくる。このような特徴をもった時期を経て、7か月期には正中線を越えた反対側へのリーチングが成立し、対人・対物認知をもとにした可逆対操作が展開するようになる14名中1名は、4か月初期にみられた一側性が4か月中期に同側のみで強化され、7か月期にはリーチングおよび伏臥位での旋回で4か月初期と同側の一側制御が強く、片麻痺と診断され、リハビリテーションを受けることになった。4か月における本症早期発見手技の手がかりがえられたと考える。さらに新しい試みとしては音声の波形編集ソフトDSPを用いて10分の1秒ずつ、時間、周波数、振幅の3次元解析を行った。その結果、産声に3段階の変化が見出されたこと、4か月初期と中期さらに7か月期の泣声と発声の抑揚の周波数の収束過程に顕著な発達的変化を見出すことができた。ここにも発達診断の精度をあげる手がかりがえられた。以上のように4か月の認知・言語発達における視聴覚情報受容機構の特徴が明らかとなった。
地下水位を低下・回復させるだけで地盤を不飽和化する液状化抑止工法の実現

東北地方太平洋沖地震では、既存宅地において広範囲に液状化被害が発生した。本研究では、地下水位を一旦低下させた後に回復するという単純な方法により地盤を不飽和化させ、液状化抑止効果を得る方法の定量的評価を目的とし、遠心模型実験および現場観測を行った。まず、遠心模型実験により、地下水位低下回復によって飽和度が低下するとともに液状化抵抗が増大することを確認した。しかしながら、当初目標としたP波速度による飽和度の測定は必ずしもうまく行かないことが分かった。また、千葉市が実施した現場での地下水位低下実験敷地での計測によれば、原位置においても地下水位低下回復後に砂層の飽和度が回復しないことが確認できた。東北地方太平洋沖地震では、首都圏東部の広い範囲で液状化が発生し、大きな被害を生じた。本研究は、地下水位を一旦低下させた後、水位が回復するに任せるだけという極めて単純な方法により地盤を不飽和化させ、液状化抑止効果を得ようとする方法の定量的評価を目的としている。具体的には、遠心模型実験および現場計測により、P波速度(Vp)や飽和度を計測することにより不飽和化の成否および評価指標を確認する。平成26年度当初の研究計画では、[A]遠心実験用Vp・Vsセンサーの開発、[B]遠心模型実験による地下水位低下回復によるVpおよび飽和度の計測確認、[C]現場実験による飽和度の確認、の3点を予定した。このうち、[A]については、Vpを計測するためのセンサーを試作し、遠心実験でVpが計測できることを確認した。[B]については、まず、遠心載荷中に模型地盤の地下水位を低下・回復させるための装置を開発し、ついで、これを用いて地下水位低下・回復・震動実験を行った。また、[A]で開発したVpセンサーと誘電率計を用い、一連の過程でVpおよび飽和度の計測を行った。[C]については、千葉市が実施した実証実験に参画し、地下水位低下後および回復後のVpおよび飽和度の計測を行った。一連の研究により、地下水位低下回復後も対象地盤の飽和度は完全飽和に戻らないこと、PS検層によるVpの評価には難のあること等が分かった。平成26年度は、[A]遠心実験用Vp・Vsセンサーの開発、[B]遠心模型実験による地下水位低下回復に伴うVpおよび飽和度の計測確認、[C]現場実験による飽和度の確認を実施した。[A]では、Vpセンサーを試作し、遠心実験でVpが計測できることを確認した。[B]では、遠心載荷中に模型地盤の地下水位を低下・回復させるための装置を開発し、地下水位低下・回復・震動実験を行った。また、Vpセンサーおよび誘電率計を用い、一連の過程でVpおよび飽和度の計測を行った。[C]では、千葉市の実証実験に参画し、地下水位低下後・回復後のVpおよび飽和度の計測を行った。平成27年度の当初計画では、[A]遠心模型実験による水位低下前・低下中・回復後の地盤の性質を調べるとともに、[B]現場実験での飽和度の評価を継続することとした。[A]では、地下水位低下・回復により、低下前は100%であった地盤の飽和度が90%程度までしか回復せず液状化抑止効果を示すこと、地盤・建屋の沈下量を低減できることを確認した。また、誘電率計によって飽和度を計測できること、Vpは飽和・不飽和の判別のみで、飽和度の計測には適さないことが分かった。一方、[B]地下水位低下時・回復後の原位置における飽和度計測の結果によれば、原位置においても回復直後は砂地盤の飽和度が90%程度となるものの、時間の経過とともにその効果が薄れる可能性が示唆された。一連の研究により、地下水位低下回復により対象地盤の不飽和化・液状化抑止が可能であること、誘電率計により地盤の飽和度が計測できること、PS検層によるVpの値は飽和・不飽和の判別のみが可能であること、等が分かった。概要は、前記のとおりである。[A]Vp・Vsセンサーの開発:従来の研究で試作したドラム型のVp・Vsセンサーを再度製作し、予備的な遠心模型実験によりVpが計測できることを確認した。なお、以降の実験にでは、Vsは計測せず、Vpのみ計測を行っている。[B]

遠心模型実験による不飽和化地盤の評価:遠心載荷装置で30gの遠心力をかけ続け、地下水位を初期状態から一旦低下させ、しばらくおいて回復させ、その後に震動を加えるという実験を、パラメータを変化させながら5ケース実施した。いずれも、地下水位変動履歴を受けた地盤の飽和度は9095%程度となり、液状化抑止効果を発揮することが確認できた。ただし、今回の実験では、Vpによる飽和・不飽和の判断は可能であったが、飽和度の評価指標としての適否を判断するには至らなかった。[C]現場計測:千葉市が美浜区で実施した地下水位低下実証実験に参画し、地下水位低下中および回復後にPS検層およびRIコーン試験を実施し、Vpおよび含水比(これより飽和度を計算)を求めた。それによれば、地下水位変動履歴を受けた砂質地盤ではVpは大きな値を維持し、また、飽和度も完全飽和には戻らないことが実地盤においても確認できた。地震工学・地盤工学初年度(平成26年度)は概ね計画通り研究を進めることができた。ただ、Vpを飽和度の評価指標として用いるには更なる検討が必要であることが分かった。これを踏まえて、今年度は以下の検討を行う(おおよそ当初計画に沿った内容である)。[B2]遠心模型実験による不飽和化地盤の評価:遠心載荷装置で30gの遠心力をかけ続け、地下水位を初期状態から一旦低下させ、しばらくおいて回復させ、その後に震動を加えるという実験を継続する。前年度の実験結果を詳細に吟味し、新たな実験パラメータを設定するものとする。引き続きVpセンサーおよび誘電率計を使用し、Vpの飽和度評価指標としての成立性を検討する。[C2]現場計測:千葉市が実施した実証実験はすでに終了しているが、地下水位回復後の経時変化を観測する。方法は、地盤調査もしくは微動アレイ観測によるものとする。次年度使用額が生じたのは、遠心模型実験装置部品(水タンク)の製作、および、実証実験現場での地盤調査(PS検層等)が見積額と多少前後したためである。第2年度(平成27年度)の研究費使用計画は概ね当初計画通りの予定である。内容は以下の通りである。遠心模型実験に用いる砂、水圧計、加速度計、Vpセンサー、誘電率計などは消耗品であるため、適宜交換する。現場実験として、PS検層を実施する場合は専門業者に委託する。微動アレイ観測は研究代表者・分担者が所有する機器を使用するが、ケーブルなどの消耗品は必要となる。
水素により微粉末化される金属材料の探索

これまでの研究過程の中で金属合金材料が室温・大気圧下で水素と接触させた際に水素を吸収して粉末化する現象を発現した。各種合金が水素を吸収して粉末化できれば,粉砕に要する機械的エネルギーは皆無であり,極めて省エネ的粉末製造となるが,水素吸収量が比較的大きく,合金表面が清浄などの条件を満たす材料は限られたものと考えられる。本研究は,上述した合金材料の探索を目的として高融点金属材料であるNb系合金および希土類金属であるNd系合金について行ったものである。Nb合金は,Nb-Zr-Fe三元合金,Nd系合金はNiおよびFe合金を選択した。各種組成の合金作製はアーク溶解法を用い,室温・大気圧下で水素と接触させて粉末化を試みた。得られた合金粉末は熱分析による水素吸収・放出やその量,温度との関係を測定し,物理特性として,SEMによる形態観察、比表面積測定、水素中で磨砕した際の粒子径の変化などについて調査した。以下に,得られた研究成果を示す。1)Nb-Zr-Fe合金の場合,各種組成のNb, Zr, Fe三元合金(35種類)を作製して水素による粉化する領域を探索した結果,極めて広範囲の約70%組成域が粉化することが判明した。最も粉化容易な合金組成は,Nb/Zrの比が1/1でFeの含有量が1530at%であった。粉末の形状はフレーク状であり,サイズは5200μμm程度であった。粒子の表面に多数の微細な割れが確認され,水素濃度は1.8mass%と極めて高く,熱分析結果より473Kまで安定に水素を貯蔵することが判明した。2)Nd-Ni合金では,Nd-Ni合金のNi濃度が10,20,40,60at%の合金をアーク溶解法により作製し,水素と接触させた結果,本組成内の合金は粉化することが判明した。なお,これら合金は,水素と接触させるため前処置として約40vol%H_2-Ar中で45secアーク溶解することにより水素による粉化が容易になった。10at%Ni-Nd合金粉末の水素含有量は1.8mass%であった。Nd-Ni合金は,Nb-ZrFe系合金と比較して粉末化が極めて緩慢であった。この粉末化の差異は合金組成および表面清浄度とも関連がありNd合金は極めて酸化され易いためと考えられる。合金の粉化時には,水素吸収および粉の放出による気流が発生することが判明した。申請者らはこれまでにNb合金(Al,Fe,Siなど溶質として)の精練過程で、アーク放電を中止した直後に、水素と接触している固体状のNb合金塊(室温)が水素を吸収して微粉末化することを確認した。平成15年度は、Nb-Zr-Fe合金の粉化を目的として、アーク溶解した表面清浄な合金を室温、大気圧下で水素と接触させることにより、各種Nb-Zr-

Fe合金の粉化を試みるとともにその領域を探索した。合金が粉化する様子をビデオカメラで観察し、粉化時に生ずる気流の駆動力の成因について考察した。また、得られた粒子の形状、サイズ、および水素放出特性を検討した。その結果、1.各種組成のNb,Zr,Fe三元合金(35種類)を作製して水素による粉化する領域を探索し、極めて広範囲の約60%組成域が粉化することが判明した。2.最も粉化容易な合金組成は、Nb/Zrの比が1/1でFeの含有量が15 ̄30at%であった。3.45Nb-40Zr-15Fe合金の粉化した粉末の形状はフレーク状であり、サイズは5 ̄200μμm程度であった。粒子の表面に多数の微細な割れが確認された。5.合金の粉化時には、水素吸収および粉の放出による気流が発生することが判明した。6.Nb-Zr-Fe三元合金が微粉化する条件は、適量のFeが合金中に含有されることである。Feの存在により、合金中へ水素ガスの吸収が容易となる。水素と接触する合金表面上に水素吸収難部分と易部分の存在を想定すると水素吸収合金部と未吸収合金部が形成される。この異なる2部分で歪みを生じ、粉化すると想定される。すなわち、水素吸収そのものが粉化の必須条件であると考えられる。次年度は,Nd系合金について検討していきたい.研究者らは、合金の粉化する手段としてユニークな方法すなわち、合金材料と水素を接触させることにより自発的に合金が粉化することを発見した。本方法を用いることで各種合金が粉化できれば、粉砕に要する機械的エネルギーは皆無であり、新しい省エネ的粉末製造法であると考えられる。昨年は、Nb-Zr-Fe合金について粉化する領域を探索した結果、極めて広範囲(約60%)の組成域が粉化することを報告した。本年度は、更なる金属合金材料の粉末化探索の一環として、Nd系合金(Nd-Ni)について水素をと接触させ、合金が粉末化する領域を検討した。得られた粒子は、その形状、サイズ、および水素放出特性などについて検討した。その結果を下記に示す。1.Nd-Ni合金のNi濃度が10、20、40、60at%の合金をアーク溶解法により作製し、水素と接触させた結果、本組成内の合金は粉化することが判明した。2.上記合金は、水素と接触させるため前処置として約40vol%H_2-Ar中で45secアーク溶解することにより、水素による粉化が容易になった。3.40at%Ni-Nd合金粉末は、目視的には層状の集合体となっているが、簡単な摩砕操作により微粉化した。SEM観察から形状はフレーク状でありその大きさは1100μm程度であった。この微粉末は、粒子表面に多数の微細な割れが確認された。4.熱分析の結果から、10at%Ni-Nd合金粉末の水素含有量は1.8mass%であった。Nd-Ni合金は、昨年度行ったNb-Zr-Fe系合金と比較して粉末化が極めて緩慢であった。この粉末化の差異は合金組成および表面清浄度とも関連がありNd合金は極めて酸化され易いためと考えられる。研究者らは、合金の粉化する手段としてユニークな方法すなわち、合金材料と水素を接触させることにより自発的に合金が粉化することを発見した.本方法を用いることで各種合金が粉化できれば、粉砕に要する機械的エネルギーは皆無であり、新しい省エネ的粉末製造法であると考えられる.
交通運用管理計画の評価のための汎用トラフィック・シミュレーターの開発

交通運用管理計画の評価を行うための、パーソナル・コンピュータを用いた汎用トラフィック・シミュレーターを次の通りに開発した。1.交通流を連続流体とみなしたマクロ的トラフィック・シミュレーターのモデルを作成し、そのコンピュータープログラムを開発した。本シミュレーターの特徴は、道路網での交通運用を詳細に反映できる点にある。神戸市東部地区での実際の交通運用管理計画への適用を行った結果、本モデルは実用的には十分の予測精度を有しており、また入力条件の変化に対する出力値の応答性についても非常に鋭敏な結果が得られた。演算速度についてもパーソナルコンピュータの使用で実用的に許容できる範囲にあることがわかった。これらのことから、本モデルは交通運用管理計画における代替手段間の効果の比較をマクロ的に行う上で有用であり、今後実用化が十分に可能であるという見通しが得られた。2.非定常な現象や、より詳細な交通挙動を分析するための個別車両の動きを基にしたミクロ的トラフィックシミュレーターのモデルを作成し、そのコンピュータープログラムを開発した。本シミュレーターの特徴は、道路網における個々の車両の動きをディスプレイに表示することによって、流れを可視化することができる点にある。信号交差点での待ち行列の生成・解消を含めて、車両の動きをリアルに再現することができ、交差点遅れも理論・実験式との比較の結果、十分に高い予測精度が得られることがわかった。経路選択を内生化することによって、ドライバーの所要時間に対する鋭敏な反応を反映したダイナミックな交通均衡を再現することができる。倉敷市中心部道路網での交通運用・管理への適用を行った結果、リアルタイムに近い実用的な演算速度を有していることが確認でき、今後実際の様々な交通運用・管理計画への適用が十分に可能であることを立証した。平成4年度においては、本研究に関連する内外の研究動向について調査を行うとともに、道路網上での交通流動を模疑実験するためのトラフィックシミュレーションモデルを作成し、パーソナルコンピュータによるそのコンピュータプログラムを開発した。(1)交通流を連続流体とみなしたマクロモデルによるトラフィックシミュレーターの基本モデルを作成し、そのコンピュータプログラムを開発するとともに、小規模な実際の都市道路網への適用を行った。交通量や交差点遅れに関する計算値と実測値の比較の結果、本モデルは実用的には十分の予測精度を有していることがわかった。また、入力条件の変化に対する出力値の応答性についても、非常に鋭敏な結果が得られ、このことから本モデルは代替的手段間の効果の比較に有用であることがわかった。演算速度についても実用的に許容できる範囲にあり、パーソナルコンピュータで十分のシミュレーションシステムを構築できることがわかった。(2)非定常な現象や、より詳細な交通拳動を分析するための、個別車両の動きを基にしたミクロモデルによるトラフィックシミュレーターの基本モデルを作成し、そのコンピュータプログラムを開発した。小規模な実際の道路網を対象としたテストランを行った結果、個々の車両の運動は発進、停止を含めて十分滑らかであり、道路内の交通流動を適切に表現できることがわかった。また交差点遅れについても、理論式との比較の結果、十分の予測精度が得られていることがわかった。ただし経路選択の方法によっては、交通流状態と実際の経路選択との間に時間遅れが生じ、交通流状態がやや不安定となることがあることがわかった。これらの点については、今後さらに多くのシミュレーションを行い、実験データを蓄積するとともに、モデルの修正・改良を図っていく予定である。

演算速度についてもパーソナルコンピュータの使用で実用的に許容できる範囲にあることがわかった。これらのことから、本モデルは交通運用管理計画における代替手段間の効果の比較をマクロ的に行う上で有用であり、今後実用化が十分に可能であるという見通しが得られた。2.非定常な現象や、より詳細な交通挙動を分析するための個別車両の動きを基にしたミクロ的トラフィックシミュレーターのモデルを作成し、そのコンピュータープログラムを開発した。本シミュレーターの特徴は、道路網における個々の車両の動きをディスプレイに表示することによって、流れを可視化することができる点にある。信号交差点での待ち行列の生成・解消を含めて、車両の動きをリアルに再現することができ、交差点遅れも理論・実験式との比較の結果、十分に高い予測精度が得られることがわかった。経路選択を内生化することによって、ドライバーの所要時間に対する鋭敏な反応を反映したダイナミックな交通均衡を再現することができる。倉敷市中心部道路網での交通運用・管理への適用を行った結果、リアルタイムに近い実用的な演算速度を有していることが確認でき、今後実際の様々な交通運用・管理計画への適用が十分に可能であることを立証した。
シャペロンとプロテアーゼの接点:シャペロン型NDPキナーゼの発見と変性疾患解析

<分子シャペロンと蛋白質分解、プロテアソーム蛋白質分解系におけるシャペロン機能の解析>蛋白質は常に代謝され、新しく合成された蛋白質と入れ替わっている。この蛋白のターンオーバーに分子シャペロンとプロテアーゼが重要な役割を果たしている。ユビキチンプロテアソーム系は、プロテアーゼとして蛋白質代謝を管理する主要なシステムの一つであると考えられているが、最近この中で様々な分子シャペロンが機能している事が分かって来た。我々はこれまで、プロテアーゼである20Sプロテアソームを、ATP/ADP交換反応(NDPkinase)を触媒する分子シャペロンとして提唱してきた。今回、ユビキチンプロテアソーム系における新たなシャペロン機能として、1)20Sプロテアソームが、基質が取り込まれ分解される際に不可欠と考えられる、変性基質の凝集塊形成を抑制する分子シャペロンとして機能している事。2)ユビキチン化基質のプロテアソーム提示には、分子シャペロンVCPが決定的な役割を果たしている事。を明らかにした。<Hsp70のATP/ADP交換反応、そのメカニズムと意義>我々はこれまで、Hsp70が生理的濃ATP/ADP存在下で、そのATPase作用をATP/ADP交換まで触媒する、効率的な代謝エネルギー供給システムに変化させる事を報告してきた。今回、Hsp70 mutant蛋白質を用いた解析と、現在まで報告されているそのATPaseドメインのX線構造解析のシュミィレーションから、この反応はCa結合部位に一致した2つのヌクレオチド結合部位(ATP,ADPは異なる部位で結合)で調節されている事を明らかにした。又、ADPのHsp70への結合はそのシャペロン機能を著しく抑制した。これらの結果は、Hsp70のシャペロン機能の根幹をなす基質とのATP/ADP結合遊離サイクルを解明する上で重要な手がかりを与える物である。を明らかにした。1.Hsp70のヌクレオチド交換反応の作用機序の解析Hsp70蛋白の各種変異体を用いた解析により、そのATPaseドメイン内に、従来から報告されてきたATP結合部位とは異なった新たなヌクレオチド結合部位(主にADPと結合)が存在する事を見出し、Hsp70が有するATP/ADP交換がこの2つの異なったヌクレオチド結合部位で調節されていることを明らかにした。さらに、この新しいヌクレオチド結合部位が、試験管でのHsp70のシャペロン機能に影響を与えることから、Hsp70が有するATP/ADP交換反応の役割を解析している。また、この新しいヌクレオチド結合部位の詳細な検討を行うため、ADPとHsp70を用いたX線構造解析を始めている(ADPとHsp70のcocrystalを作成中で現在clear strategy screen中)。2.20Sプロテアソームと変性蛋白質との相互作用についての解析20Sプロテアソームがその基質を分解する時、必ずしも制御ユニットによる調節や基質のユビキチン化を必要としないメカニズムが最近注目されつつある。これは20Sプロテアソームが、基質蛋白質の立体構造が部分的に壊れた部分を認識し内部に取り込むことが前提となる。このメカニズムを解明するため、試験管内で分子シヤペロンのモデル基質を用いて20Sプロテアソームと変性蛋白質との相互作用を調べた。その結果、20Sプロテアソームは種々の変性蛋白質を認識して、その凝集体形成を完全に抑制できる事を今回明らかにした。これらの作用は20Sプロテアソームによる直接の基質分解機序を説明する上で極めて興味深いものであり、現在、実際の蛋白分解におけるその役割について解析を進めている。

20Sプロテアソームと変性蛋白質との相互作用についての解析26Sプロテアソームはユビキチン化された蛋白質を選択的に分解する酵素として知られているが、最近必ずしも制御ユニットによる調節や基質のユビキチン化を必要としない、20Sプロテアソームによって基質が直接分解されるメカニズムが注目されている。20Sプロテアソームはその構造上、立体構造を有する基質を直接分解する事は困難であり、基質はアンフォールドされその構造が解されることが前提となる。この際、アンフォールドされた(変性体)蛋白質同士の相互作用を管理する分子シャペロン機能の必要性が想定される。我々はこれまで、プロテアーゼである20Sプロテアソームを、ATP/ADP交換反応を触媒する分子シャペロンとして提唱してきたが、今回我々は、20Sプロテアソームが変性蛋白質間でおこる凝集塊形成を効果的に抑えるような分子シャペロンとして機能していることを明らかにした。これは、20Sプロテアソームによる基質分解を説明する上で極めて合理的なシステムであり、現在詳細な解析を行っている。Hsp70のヌクレオチド交換反応の作用機序の解析我々はこれまで、Hsp70が生理的濃度ATP/ADP存在下で、そのATPase作用のみならずATP/ADP交換まで触媒する作用を有する事を報告してきた。今回、Hsp70蛋白の各種変異体を用いた解析により、そのATPaseドメイン内に、従来から言われてきたATP結合部位とは異なった新たなヌクレオチド結合部位(ADPに結合)が存在している事を明らかにした。実際、ATP/ADP交換反応はこの2つの異なったヌクレオチド結合部位で調節されていた。興味深いことに、Hsp70のシャペロン活性である基質の巻き戻し反応は、ADPのHsp70結合により著しく抑制されたことから、Hsp70が有するATP/ADP交換反応の役割を解析している。
ミトコンドリア傷害を標的とした尿路結石の新規治療薬とバイオマーカーの開発

【目的】私たちは、シクロスポリンがミトコンドリアcyclophilin D(Cyp D)の活性を阻害することで、ミトコンドリア傷害を予防し結石形成を抑制することを報告した。本研究では、Cyp Dの活性を阻害する薬剤としてNIM811を開発するとともに、Cyp Dの治療バイオマーカーとしての可能性を検討した。【結果】研究1;NIM投与群では結石形成がcontrol群に比べ有意に低下した。研究2;尿中Cyp Dはcontrol群に比べて結石形成群で有意に増加し、NIM投与群では減少した。【結論】NIM811は結石抑制効果を示した。また尿中Cyp Dは治療バイオマーカーとなり得ると考えられた。腎尿細管細胞や結石形成モデル動物においてCyclophilin Dの選択的阻害剤であるNIM811の尿路結石形成の治療薬としての可能性をin vitro、in vivo研究で検証した。シュウ酸カルシウム結晶によるミトコンドリアの脱分極;ラットの腎からcollagenaseを用いて抽出した腎尿細管細胞をTMRE染色色素(蛍光ミトコンドリア染色)で処理し、ミトコンドリアを染色した。これにシュウ酸カルシウム結晶を添加してNIM811投与群と非投与群で蛍光顕微鏡及び共焦点レーザー顕微鏡にて観察し比較した。NIM811投与群ではミトコンドリアの蛍光染色強度はほとんど減弱せず、NIM811非投与群では継時的に染色強度が減弱していった。したがって、NIM811によりミトコンドリアの脱分極は抑制されたことが判った。結石形成モデル動物として使用されてきたSprague Dawleyラット(SDラット)に蓚酸前駆物質である1%エチレングリコールを14日間自由飲水により投与し、同時に、NIM811(1.0、5.0、10.0、50.0mg/kg/day)を胃管で連日投与し、非投与群と以下の項目を比較し違いを検討した。結石形成量;Pizzolato染色および偏光顕微鏡にて結石形成の部位、数を評価。画像解析ソフトImaging Pro-Plusを用いて、腎断面積における結石形成面積比を形成量として定量化し比較したところ、NIM811投与群で結石形成は有意に抑制された。ミトコンドリアの形態;透過型電子顕微鏡をもちいてミトコンドリアの形態を比較した。NIM811非投与群ではミトコンドリア膨化し二重膜は断裂していたのに対し、NIM811投与群では正常な形態を示していた。酸化ストレス;腎組織の酸化ストレスはNIM811非投与群で亢進し、NIM811投与群で有意に抑制されていた。尿路結石の初期過程において、腎尿細管細胞傷害が起点となっており、その原因としてmitochondrial permeability transiton pore (mPTP)の役割について解明した。mPTPの開口の起点となるCyclophilinDを欠損させたマウスに結石モデルマウス作成の手法に準じてシュウ酸前駆物質であるグリオキシル酸を連日腹腔内投与したところ、Wild typeマウスと比較して有意に結石形成量が抑制された。このCyclophilinDの活性には酸化ストレスや細胞質内カルシウム上昇が起点となることが判明した。また、cyclophilinD活性阻害作用を有するcyclosorinA以外にcyclophilinD選択阻害剤を投与することにより、結石モデルマウスにおいて結石を抑制することに成功した。このcyclophilinD選択阻害剤には血液、尿生化学検査および身体所見から他臓器への明らかな副作用を認めなかった。さらに尿路結石のバイオマーカー確率のため、ELISA法によりCyclophilin D蛋白量を定量化したところ、結石モデルマウスにおいては、優位に尿中Cyclophilin Dが高値を示すことがわかった。尿路結石の生涯罹患率は食文化の欧米化に伴い上昇し、わが国では男性では100人中15人、欧米では20人にも達する国もみられ、その成因の究明と再発予防法の確立は急務である。尿路結石は90%の無機物質と数%の有機物質から構成されている。近年、有機物質の成分としてオステオポンチンなどが同定され、遺伝子レベルで尿路結石の病態研究が進んでいるが、未だ再発予防法は開発されていない。本研究では、結石形成時の腎尿細管細胞での病態を詳細に解明し、予防法の開発に応用することを目的とし、以下の2つの研究を行った。結果1:CyclophilinDを欠損させたマウスに結石モデルマウス作成の手法に準じてシュウ酸前駆物質であるグリオキシル酸を連日腹腔内投与したところ、Wild typeマウスと比較して有意に結石形成量が抑制された。またCyclophilinDの活性には酸化ストレスや細胞質内カルシウム上昇が起点となることが判明した。結果2:cyclophilinD活性阻害作用を有するcyclosorinA以外にcyclophilinD選択阻害剤(NIM811 (N-Methyl-4-isoleucine cyclosporine))を投与することにより、結石モデルマウスにおいて結石を抑制することに成功した。【結果】研究

1;NIM投与群では結石形成がcontrol群に比べ有意に低下した。研究2;尿中Cyp Dはcontrol群に比べて結石形成群で有意に増加し、NIM投与群では減少した。【結論】NIM811は結石抑制効果を示した。また尿中Cyp Dは治療バイオマーカーとなり得ると考えられた。cyclophilinD活性阻害作用を有するcyclosorinA以外にcyclophilinD選択阻害剤を投与することにより、結石モデルマウスにおいて結石を抑制することに成功したことに加え、cyclophilinDが結石形成におけるバイオマーカーとなる可能性を証明できた。尿路結石今後はマウスにおける研究を、ヒトへ応用する。つまりヒトの尿からCyclophilin Dの検出を行い、結石罹患患者と結石治療患者および健常者でその量を比較し、結石治療効果や再発予測因子としてのバイオマーカーの可能性を検討する。研究実績の概要に挙げた研究成果を得ることができ、この研究成果については、第101回、第102回日本泌尿器科学会総会、第56回日本腎臓学会学術総会で発表した。さらに、2014年度米国泌尿器科学会総会で採択され発表予定である。また、ここまでの研究成果を論文化し、International Journal of Urologyへ投稿してacceptされた。ヒトや結石形成モデル動物における尿中Cyclophilin Dの検出をアセトン吸着法を用いて試み、尿路結石治療および再発予測バイオマーカーとしての臨床的意義を検証する。尿中蛋白の抽出;結石形成モデル動物から24時間尿を採取する。尿1ml中の微量蛋白を、アセトン吸着法を用いて尿中から抽出する。その蛋白量を、分光光度計を用いて測定し比較する。治療バイオマーカー;ヒトの尿からCyclophilin Dの検出を行い、結石罹患患者と結石治療患者および健常者でその量を比較し、結石治療効果や再発予測因子としてのバイオマーカーの可能性を検討する。
高次イメージインターフェイスに関する研究

これまでの研究に基づいて、イメージインターフェイスの可能な構成法と問題点を明らかすることに重点を置いた。(1)濃淡画像インターフェイスとしては、まづ、3次元画像に基づく3次元対象物の操作の指示を、2次元画像上に於ける図形入力で行う方式の基礎的検討を行い、具体的応用例として、医用X線CT像の組に基づく頭部形成外科手術シミュレーションシステムの開発に於けるインターフェイス機能の実験を行った。次に、画像処理エキスパートシステムに於けるインターフェイス機能の例として、濃淡画像の上にそこから抽出したい図形を直接に書き込むことによる要求仕様の指示の一手法を開発し、それに基づくシステムを実際に作成してこの方式の有効性を検証した。(2)シンボル画像に基づくインターフェイス機能の例として、図面生成・理解システムに置いて、図面中のシンボルを認識するための領域型シンボル切り出し法を開発した。また、対話型図面生成システムについて入力時に人が介入するステップの克明な検討を行った。(3)画像と言語の共用に於いては、天気図データベースに対して、気象状況に関する文章を入力するとそれに対応する状態の天気図を出力すること、及び、天気図から気象状況を説明する文章を生成することを、一定の制約の下ではあるが計算機によって実現した。(4)対話のための環境モデルに関しては、3次元世界の環境モデルの自動生成のために、3眼視による物体の認識・理解・認識主体が移動することにともなう移動視による環境理解、書かれたスケッチの線画からの3次元世界の理解、等の基礎的検討を行い、総合的に効率と精度のよい3次元環境理解の手法の開発を進めた。
外国語サイバー・ユニバーシティ用マルチメディア辞書開発研究

本研究は、英独仏三ヶ国語のe-learningコンテンツとして、マルチメディア型の辞書開発と実装を行い、H21年度からの授業展開で実践を行い、教育ニーズに即した形で改良、発展させることを目指している。英語部会が開発したデータは、既に開発済みの教科書語彙項目との比較を行い、ネイティブの音声収録と共に、マルチメディアファイル付き辞書として実装した。独語部会は、オープン系のマルチメディア・コンテンツとの連携を行い、ネイティブ収録の音声ファイルと共にコンテンツの収集開発・実装を行った。仏語部会は、フランスにおいて撮影収集したマルチメディア・コンテンツの実装を行った。尚、仏語部会ではLinux上で稼動するデータ閲覧ブラウザを同時に開発し、各外国語部会で使用可能な状態にある。今後は、実際の授業等により試験データを分析し、ユーザインターフェースの向上と共に、より教育効果向上可能となる使用方法の開発が検討される。本年度の研究は、研究計画書の事項に沿い、以下の項目おいて検討が行われた。1.コーパスシステム設計文字情報のみをコンテンツとするコーパスではなく、マルチメディア・コンテンツと連携したコーパス・データベースの項目を整え、設計を行った。2.データ入力・コーパス構築・分析Webページ、CD-ROM資料、テクストスキャニングなどによってデータを入力しコーパスを構築し、分析した。独仏語は34千語程度、英語は6千語程度の語彙リストを作成した。また、使用頻度やコンテクスト情報をもとに、3段階の語彙重要度情報を作成した。3.語彙データベースと語彙入力エディターの設計辞書データはSQLデータベース上で稼働させることを前提に設計を行うが、CSV形式により、他システムにおいても対応可能な設計を試みた。特に、単語の重要度を3段階に表示する等のメタデータ処理、マルチメディアデータの扱い等を考慮した設計を考察した。4.マルチメディアデータの収集・作成本年度は、限定的にマルチメディアデータの収集を開始した。英語部会は主としてWebページ、CD-ROM資料を用い、既に開発済みの教科書語彙項目との比較を行う予定。独語部会は、Webページ、CD-ROM資料を基に、基本語彙の選択を終了し、オープン系のマルチメディア・コンテンツとの連携を模索中。仏語部会は、既存の資料に付加する目的で、フランスにおいてマルチメディア・コンテンツの撮影を行った。その際、インターネット上のE-learningに使用することを前提に、著作権処理を十分に行った。本年度の研究は、研究計画書の事項に沿い、以下の項目において検討が行われた。1.データ入力・コーパス構築・分析Webページ、CD-ROM資料、テクストスキャニングなどによってデータを入力しコーパスを構築し、分析した。また、使用頻度やコンテクスト情報をもとに、3段階の語彙重要度情報を作成・した。2.語彙データベースと語彙入力エディターの設計辞書データはSQLデータベース上で稼動させることを前提に設計を行うが、CSV形式により、他システムにおいても対応可能な設計を試みた。3.マルチメディアデータの作成・実装本年度は、本格的にマルチメディアデータの収集・作成を開始した。英語部会は主としてWebページ、CD-ROM資料を用い、既に開発済みの教科書語彙項目との比較を行い開発実装した。独語部会は、Webページ、CD-ROM資料を基に、基本語彙の選択を終了し、オープン系のマルチメディア・コンテンツとの連携を模索し、コンテンツの開発・実装を行った。尚、仏語部会では、データのみでなく、Linux上で稼動するデータ閲覧ブラウザを同時に開発している。本年度の研究は、研究計画書の事項に沿い、以下の項目における検討と実装が行われた。1.データ入力・コーパス構築・分析Webページ、CD-ROM資料、テクストスキャニングなどによって入力されたデータをコーパスとして構築し、分析した。この分析をもとに、独仏語は34千語程度、英語は6千語程度の語彙リストを作成し、使用頻度やコンテクスト情報をもとに、3段階の語彙重要度情報を作成した。2.語彙データベース構築とその実装辞書データはSQLデータベース上で稼動させることを前提に設計を行うが、CSV形式により、他システムにおいても対応可能な設計を試みた。現在、Linux版とWindows版が稼動しており、Windows版は既にLMS(Web0CM)に実装され、実際に授業内で試験運用されている。3.マルチメディアデータの実装

英語部会が開発したデータは、主としてWebページ、CD-ROM資料を用い、既に開発済みの教科書語彙項目との比較を行い実装した。独語部会は、Webページ、CD-ROM資料の基本語彙をもとに、オープン系のマルチメディア・コンテンツとの連携を行い、コンテンツの開発・実装を行った。仏語部会は、主として、フランスにおいて撮影収集したマルチメディア・コンテンツの実装を行った。その際、インターネット上のE-learningに使用することを前提に、著作権処理を十分に配慮した。尚、仏語部会では同時に、Linux上で稼動するデータ閲覧ブラウザを同時に開発し、各外国語部会で使用可能な状態にある。
有機金属化合物を開始剤とする不斉ラジカル反応の開発

当研究室ではこれまでにジメチル亜鉛と酸素をラジカル開始剤とする、エーテルα位水素引き抜きによる直接的新規エーテルラジカル発生法を見出している。発生したエーテルラジカルはイミンと反応し高収率で付加体を与える。キラル配位子存在下反応を行えばキラル亜鉛錯体が生成し、錯体関与で不斉ラジカル付加が進行する可能性がある。本研究はキラル配位子制御による不斉ラジカル付加反応の開発が目的である。本年度は前年度に引き続き、不斉補助基制御によるラジカル付加反応の開発を目的として以下の成果を上げた。1)ジメチル亜鉛を開始剤とするヨウ化アルキルからの一級アルキルラジカルの発生とイミンに対する付加反応を検討した。その結果、三フッ化ホウ素エーテル錯体と触媒量の銅トリフラート存在下反応が劇的に加速することを見出し、一級アルキル付加体を高収率で得ることに成功した。本手法は二級アルキルラジカルの発生および付加反応にも適用可能である。2)ジメチル亜鉛を開始剤とするα,β-不飽和カルボニル化合物に対するエーテル類の付加反応を検討した。α,β-不飽和N-トシルイミンをTHFおよびジメチル亜鉛の溶液に六時間かけてゆっくり滴下するとTHFの1,4-付加体が高収率で得られた。また、三フッ化ホウ素エーテル錯体存在下、アルキリデンマロネートに対する付加体が高収率で得られた。3)ジメチル亜鉛を開始剤としてキラルN-スルフィニルイミンに対する一炭素、二炭素単位エーテルの付加反応を検討した。その結果3:29:1の立体選択性、および良好な収率で付加体を得ることに成功した。本年度は先ず合成上有用な一炭素単位ラジカル導入法の確立、及び不斉補助基制御によるラジカル付加反応の開発を目的として以下に示す成果を上げた。1)ジメチル亜鉛、及びトリエチルホウ素と酸素をラジカル開始剤として用いてエーテルラジカルを発生させ、イミン、及びアルデヒドヘの付加反応を検討した。その結果、エーテルラジカルは、ジメチル亜鉛を用いた場合はイミンへ、トリエチルホウ素を用いた場合はアルデヒドへそれぞれ化学選択的に付加することを見出した。ジメチル亜鉛を用いるイミン選択的付加反応をアルデヒド、アミン、THFからイミンのTHF付加体を得る三成分ラジカル反応へ応用し、アルデヒド、アリールアミンに対して一般性があることを示した。2)ジメチル亜鉛と酸素を開始剤とするイミンへの一、及び二炭素単位ラジカルの付加反応を検討した。反応は速やかに進行し、酸素官能基化された一炭素、及び二炭素単位を効率良く様々なイミンへ導入することに成功した。得られた付加体を一炭素増炭した不飽和エステル化合物へと収率良く変換し、本反応が官能基化された一、二、及び三炭素単位をイミンへ導入する新たな方法となりうることを示した。本年度は前年度に引き続き、合成上有用な一炭素単位ラジカル導入法の確立、及び不斉補助基制御によるラジカル付加反応の開発を目的として以下の成果を上げた。1)ジメチル亜鉛を開始剤とするTHFラジカルのアルデヒドへの付加反応の検討を行った。その結果、開始剤が位置選択性を制御しうることを見いだした。すなわち、ジメチル亜鉛を開始剤として用いると、THFのα位が酸化され、さらにβ位でアルデヒドへの付加が進行し、酸化処理を行うとジケトンが主生成物として得られた。一方、トリエチルホウ素を開始剤として同反応を行うと、THFのα位で付加が進行する。2)ジメチル亜鉛を開始剤とするアミン類とエーテル類との反応を検討した。アミン類の窒素原子とまエーテル類のα炭素との間に結合形成が進行し、高収率で生成物が得られた。3)ジメチル亜鉛を開始剤としてシクロアルカンのイミンへの付加反応を検討した。五員環から八員環までいずれも良好な収率で付加体を与えた。

1)ジメチル亜鉛を開始剤とするヨウ化アルキルからの一級アルキルラジカルの発生とイミンに対する付加反応を検討した。その結果、三フッ化ホウ素エーテル錯体と触媒量の銅トリフラート存在下反応が劇的に加速することを見出し、一級アルキル付加体を高収率で得ることに成功した。本手法は二級アルキルラジカルの発生および付加反応にも適用可能である。2)ジメチル亜鉛を開始剤とするα,β-不飽和カルボニル化合物に対するエーテル類の付加反応を検討した。α,β-不飽和N-トシルイミンをTHFおよびジメチル亜鉛の溶液に六時間かけてゆっくり滴下するとTHFの1,4-付加体が高収率で得られた。また、三フッ化ホウ素エーテル錯体存在下、アルキリデンマロネートに対する付加体が高収率で得られた。3)ジメチル亜鉛を開始剤としてキラルN-スルフィニルイミンに対する一炭素、二炭素単位エーテルの付加反応を検討した。その結果3:29:1の立体選択性、および良好な収率で付加体を得ることに成功した。
古典イスラーム・セクシュアリティー思想の現代的意義の研究

私の研究の全体構想は、最も重要な古典イスラーム思想家の一人であり、現代のイスラーム教徒にも大きな影響を与えているガザーリー(d.1111)の思想、とくにセクシュアリティー(性行為、生殖、婚姻、女性、ジェンダー、性愛観、生命倫理などのさまざまな性に関する問題)の議論を分析し、現代のムスリムによる性の議論、性に対する考え方と比較することにより、古典思想の現代における影響、意義を考察するというものである。今年度は、その構想の中の文献学的な分析を行い、ガザーリーと彼以外の古典思想家の著作も参照し、古典イスラームのセクシュアリティー思想を明らかにした。具体的には、ガザーリーの代表作『宗教諸学の再興』やそのほかの著作の分析を中心とし、ガザーリーに影響を与えたスーフィー(イスラーム神秘主義者)、マッキー(d.998)の『心の糧』、ガザーリーとは傾向の異なる神秘思想家、イブン・アラビー(d.1240)「の『メッカ啓示』『叡智の台座』などに見られる思想と比較することにより、今まであまり知られてこなかったイスラーム固有のセクシュアリティーの議論を文献学的に導き出した。以上の研究成果については、二本の論文にまとめ、研究成果を取り入れたイスラーム概説書を執筆した。さらに、イスラームの生命倫理に関する事典項目(「イスラム教の死生観」「イスラム教の他界観」『応用倫理学事典』丸善)を執筆し、翻訳(「イスラームにおける生命倫理」『生命倫理百科事典』丸善)を行なった。またドバイとカイロに出張し、アラビア語文献等を収集し、研究成果について宮城学院女子大学キリスト教文化研究所公開研究会で発表した。本研究の全体構想は、最も重要な古典イスラーム思想家の一人であり、現代のイスラーム教徒にも大きな影響を与えているガザーリー(1111年没)の思想、とくにセクシュアリティー(性行為、生殖、婚姻、女性、ジェンダー、性愛観、生命倫理などのさまざまな性に関する問題)の議論を分析し、現代のムスリムによる性の議論、性に対する考え方と比較することにより、古典思想の現代における影響、意義を考察するというものである。今年度は、古典文献の分析を中心に行い、現代との比較にも着手した。まずガザーリーを中心に、古典イスラームの夫婦間のセクシュアリティーとは異なる領域、つまり、夫の立場からみた妻と子供に関わる日常生活の議論を明らかにした。具体的には、ガザーリーの代表作『宗教諸学の再興』の「婚姻作法の書」における妻と子供に関する議論を分析することにより、ガザーリーの家族観を文献学的に導き出した。以上の研究成果については、「ガザーリーの「婚姻作法の書」にみられる妻と子供」にまとめた。さらに次の段階として、現代の代表的なウラマーであるカラダーウィー(1926年)の代表作『イスラームにおける合法と非合法』の第三章「婚姻と家庭生活に関する合法と非合法」を分析し、特に女性問題と中絶・避妊といった生命倫理に関して、ガザーリーの婚姻論と比較し、「古典時代と現代におけるイスラームの婚姻論比較研究-ガザーリーとカラダーウィー」を学術雑誌に投稿、掲載決定した。研究成果の一部については、早稲田大学オープン教育センターで口頭発表した。さらに、イスラームの生命倫理に関する事典項目(「イスラム教の死生観」「イスラム教の他界観」『応用倫理学事典』丸善)および「読書案内-イスラーム思想史」(「歴史と地理』山川出版社)を発表した。またドイツとイギリスに出張し、文献等を収集・閲覧した。今年度は、古典文献のみならず、現代の思想家の女性観、性愛観についても分析した。具体的には、現代イスラーム世界に大きな影響力を持つ法学者のカラダーウィー(1926年)や、イスラーム原理主義過激派の元祖とされるサイイド・クトゥブ(1966年没)の弟、ムハンマド・クトゥブ(1918年)の著作を参照した。これらの著作を踏まえて、イスラームにおける婚姻論、女性論を導き出した。以上の研究成果については「古典時代と現代におけるイスラームの比較婚姻論」という題目で中東調査会・日本イスラム協会共催、第11回イスラームとイスラーム諸国「理論と動向研究会」において発表し、女性問題、生命倫理問題を中心に、11世紀のイスラーム思想家ガザーリーと現代の法学者、カラダーウィーの議論を比較した。ガザーリーは女性隔離等の保守的な女性観を持っているが、カラダーウィーは働く必要のある女性への配慮など現代に合わせた解釈をしている。一方、ムハンマド・クトゥブは保守的である。また「ガザーリーにおける二つの欲望」を執筆し、ガザーリーの思想における食欲と性欲の意義を明らかにし、両者を比較することにより、ガザーリーのセクシュアリティー思想をさらに追求した。なおオマーンに出張し、現地調査および文献収集を行った。
創傷治癒過程における炎症細胞の役割を探るー人工皮膚モデルを用いてー

本研究の目的は今まで使用してきた人工皮膚材料にさらに組織工学的手法を用いて免疫細胞を加えヒト皮膚モデルとし、これに対して創傷を作製して実際の皮膚における創傷治癒過程をシミュレーションして解明することである。本研究では成立した再生医療法及び再生医療推進法に基づき、皮膚モデル作製プロトコールの検証並びに改訂を行った。新たな皮膚モデル作製プロトコールに基づき作製したヒト皮膚モデルにフラクショナルレーザーを照射して創傷を作成した後の創傷治癒過程について、その創傷治癒の変化についての新たな病理組織的・免疫組織化学的検索を行っている。本研究の目的は今まで使用してきた人工皮膚材料にさらに組織工学的手法を用いて免疫細胞を加えヒト皮膚モデルとし、これに対して創傷を作製して実際の皮膚における創傷治癒過程をシミュレーションして解明するとともに、その過程において培養液中に各種創傷治癒因子を付加して創傷治癒反応の変化を調べることである。本年度は単球を付加したヒト皮膚モデルにフラクショナルレーザーを照射して創傷を作成した後の創傷治癒過程について、その創傷治癒の変化についての新たな病理組織的・免疫組織化学的検索を行った。同時に標本内の炎症細胞をフローサイトメトリー等の方法で定量するが、これらの方法のうち組織への影響を正確に反映する本実験の評価方法として最適なものを探り、炎症細胞の各種定量法による組織への影響の評価法を確立しつつある。さらに再度OCTによる評価法を確立に挑戦して、その上で新たに他の炎症細胞に特有な染色法の中から、使用しているヒト皮膚モデルに用いることができる評価法を確立している。現在は従来からの病理学的手法とは直接関係のない定量PCR法、RT-PCR法による各種増殖因子、各種コラーゲンの遺伝子発現評価法を確立することを試みている。これらの成果の一部について、国内外の学会にて発表を行い、さらに論文作成及び投稿を行い日本形成外科学会誌に掲載が決定している。同時に本年度は表皮内にメラノサイトを導入して肝班皮膚モデルとして使用できるものの作製に成功したため、これを特許申請した。昨年度は単球を付加したヒト皮膚モデルにフラクショナルレーザーを照射して創傷を作成した後の創傷治癒過程について、その創傷治癒の変化についての新たな病理組織的・免疫組織化学的検索を行うと共に、この成果について国内外の学会にて発表を行い、さらに論文作成及び投稿を行い日本形成外科学会誌に掲載された。今年度は、成立した再生医療等の安全性の確保等に関する法律(以下「再生医療法」)及び再生医療を国民が迅速かつ安全に受けられるようにするための施策の総合的な推進に関する法律(再生医療推進法)に基づき、皮膚モデル作製プロトコールの検証並びに改訂を行った。来年度は新しく改訂されたプロトコールに基づいた皮膚モデルを用いた試料を作成しての追加実験、さらにGMP基準に準拠した皮膚モデル作製法の検討を行う予定である。この際光干渉断層画像診断装置(Optical Coherence Tomography:以下OCT)による評価法を確立するために、OCTで得られた高解像度でリアルタイムの画像と、従来からの病理学的手法を組み合わせ基礎的な観点から検討したが、OCT機器の解像度が十分でなく評価法の確立までには至らなかった。これらの成果を臨床応用するために人工皮膚モデルの改良を目的としてアミノ酸1%と水99%から構成される繊維構造を持ち、動物由来の材料や病原体が含まれず生体適合性に優れているペプチドハイドロゲルを担体として用いた培養皮膚を新たに開発して特許申請したが、本年度はさらに人工真皮、皮膚作製においては、合成担体であるペプチドハイドロゲルの合成の際にアミノ酸の種類と数を変えることにより細胞増殖抑制機能あるいは細胞分化抑制機能を付加できることを報告した。このことにより担体自体に機能を組み込んで細胞の遊走、誘導、増殖分化、機能発現を制御する方法の検索を行った。

昨年度までに、成立した再生医療等の安全性の確保などに関する法律(以下再生医療法)及び再生医療を国民が迅速かつ安全に受けられるようにするための施策の総合的な推進に関する法律(再生医療推進法)に基づき、皮膚モデル作製プロトコールの検証並びに改訂を行った。本年度は上記皮膚モデル作製プロトコールに基づき作製したヒト皮膚モデルにフラクショナルレーザーを照射して創傷を作成した後の創傷治癒過程について、その創傷治癒の変化についての新たな病理組織的・免疫組織化学的検索を行った。さらに従来からの病理学的手法とは直接関係のない定量PCR法、RT-PCR法を用いて各種増殖因子、各種コラーゲンの遺伝子発現評価法を確立することを試みた。これらの成果を臨床応用するために人工皮膚モデルの改良を目的として、アミノ酸1%と水99%から構成される繊維構造を持ち、動物由来の材料や病原体が含まれず生体適合性に優れているペプチドハイドロゲルを担体として用いた培養皮膚を新たに開発して、当研究に先だつ研究課題において特許申請していた。これが本年度特許が認められたので特許登録すると共に、これを臨床応用する際の評価方法の検討を開始した。再生医療本年度は単球を付加したヒト皮膚モデルにフラクショナルレーザーを照射して創傷を作成した後の創傷治癒過程について、その創傷治癒の変化についての新たな病理組織的・免疫組織化学的検索を行うと共に、この成果について国内外の学会にて発表を行い、さらに論文作成及び投稿を行い日本形成外科学会誌に掲載が決定している。同時に本年度は表皮内にメラノサイトを導入して肝班皮膚モデルとして使用できるものの作製に成功した。この特許申請を優先したため、結果として研究全体の進捗が遅れることとなった。昨年度は表皮内にメラノサイトを導入して肝班皮膚モデルとして使用できるものの作製に成功しており、この特許申請を優先したため本研究全体の進捗が遅れていたが、さらに今年度成立した再生医療等の安全性の確保等に関する法律(以下「再生医療法」)及び再生医療を国民が迅速かつ安全に受けられるようにするための施策の総合的な推進に関する法律(再生医療推進法)に基づき、皮膚モデル作製プロトコールの検証並びに改訂を行ったため、結果として研究全体の進捗が遅れることとなった。本年度は光干渉断層画像診断装置(Optical Coherence Tomography:以下OCT)による評価法を確立することに注力した。これはOCTが近赤外線を使用して組織表面の23mmと浅い部分の鮮明な断層画像撮影が可能な装置で、非破壊的に高解像度でリアルタイムの画像が得られるので同一の標本の経時的な変化を捉えられる特徴があり、従来からの病理学的手法よりも費用と時間が節約でき研究の進捗を早めると期待したが、OCT機器の解像度が十分ではなくさらなる改良が必要となり、結果として研究全体の進捗が遅れることとなった。従来からの病理学的手法とは直接関係のない定量PCR法、RT-PCR法による各種増殖因子、各種コラーゲンの遺伝子発現評価法を確立する。新たに他の炎症細胞に特有な染色法の中から、使用しているヒト皮膚モデルに用いることができる評価法を確立する。