hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
暑熱下での運動後の低血圧と脳の血流や機能の変化に及ぼすガム咀嚼と弾性タイツの影響

健康な若年者において、中等度の持久性運動後に高温(32°C)下で過ごした場合には、運動自体の影響に加えて皮膚血管拡張による末梢血管抵抗低下作用等が働いて、中性温下で過ごした場合に比べて、血圧の低下、いわゆる運動後低血圧現象がより顕著に認められることがあるが、脳(前頭前野領域)の酸素化動態は環境温度によって変化しないことが示唆された。また、運動後の心的状態や暗算能力は、環境温度、ガム咀嚼や弾性タイツ着用によって影響されないことが示された。ただし、運動後の血圧低下度がより大きい場合については、さらに検討する必要があると考えられた。平成26年度の研究目的は、運動後に血圧が一時的に低下する現象である運動後低血圧とその発生機序、および運動後の脳酸素化動態に及ぼす高温環境の影響を検討することであった。健康な男子学生10名を被検者として、まず、多段階漸増負荷法によって最大下運動負荷検査を行い、その結果得られた運動強度と心拍数の関係に基づいて心拍予備の60%の強度を求めた。次に、中立温あるいは高温条件において、ベースライン測定の後に、60%強度で40分間の自転車運動を行わせるか、あるいはその対照として椅坐位安静を保たせ、引き続き、運動あるいは安静後の測定を1.5時間行った。実験時の環境温度は、中立温条件では常に26°Cとし、高温条件では運動あるいは安静終了までは26°C、それ以後は32°Cとした。各実験において、測定は、ベースライン、および運動あるいは安静後20、50および80分の各時点から、半仰臥位で行った。測定項目は、血圧、前頭前野の酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビンおよび総ヘモグロビンの濃度、心拍出量、末梢血管抵抗等であった。本研究の結果から、健康な若年男性において、中程度の強度での全身持久性運動後の血圧調節は環境温度の影響を受けて変化し、高温環境下では、体温調節と関係した皮膚血管拡張による末梢血管抵抗低下作用の影響によって、血圧はより顕著に低下する傾向があることが示唆された。運動後に高温環境で11.5時間過ごした場合、平均血圧は対照条件(中立温)に比べて平均56 mmHg低下した。また、環境温度に関係なく、運動後の脳酸素化動態に、脳血流量の減少を示唆するような変化は認められなかった。平成27年度は、高温環境における運動後低血圧現象について、心的状態および計算能力との関係、および弾性ストッキング着用の影響について検討した(予備的に、運動後の血圧応答に及ぼすガム咀嚼の影響を調べたが、その影響は明らかでなかったため、弾性ストッキングの影響のみを調べた)。中立温あるいは高温条件において、健康な男子学生7名を被検者として、ベースライン測定の後に、心拍予備の60%強度で40分間の自転車運動(ハンドル非保持)を行わせるか、あるいはその対照として椅坐位安静を保たせ、引き続き、運動あるいは安静後の測定を2.5時間行った。測定時の姿勢は半仰臥位であった。高温条件では、運動後に弾性タイツを着用した場合についても行った。測定項目は血圧、心的状態、暗算パフォーマンスなどであった。血圧、心的状態および暗算パフォーマンスについて実験条件間に有意差はなかった。暗算中の拡張期血圧と正答数、正答率および集中力、および集中力と正答数および正答率のそれぞれの間に有意な正の相関があった(p<0.05)。また、暗算中の拡張期血圧と眠気、緊張と解答数および正答数、および眠気と正答率のそれぞれの間に有意な負の相関があった(p<0.05)。本研究の結果から、健康な若年男性において、中等度の強度での全身持久性運動後の血圧、心的状態および暗算パフォーマンスは相互に関係することが示唆された。本研究では、顕著な運動後低血圧現象は発生しておらず、そのような場合の検討はできなかった。この点については、今後さらに検討する必要があると考えられる。予定していた実験を実施し、本年度に検討を予定していた事項については、検討を終えられたため。平成28年度は、中等度の強度での全身持久性運動を行った後の血圧、心的状態および暗算パフォーマンスの関係を再検討した。被検者は健康な男子学生9名であった。被検者はまず、血圧等のベースライン測定を行った後に、最大酸素摂取量の65%に相当する運動強度での35分間の走運動を行い、その後約2時間まで安静を保った(運動実験)。姿勢は半仰臥位としたが、最後に半仰臥位から仰臥位(n=6)あるいは正座(n=3)に姿勢を変えた。対照実験では、運動を行わずに椅座位安静を保った以外は運動実験と同様にした。測定項目は、血圧、心的状態(POMSによる)、眠気と集中力(VASによる)、暗算パフォーマンス等であった。主な所見は以下の通りであった。収縮期血圧(SBP)は対照条件ではほとんど変化しなかったが、運動条件では運動約11.5時間後(暗算テスト時を含む)に対照条件に比べて有意に低下した(p<0.05)。

安静時および暗算時のSBPと疲労、眠気と正答率のそれぞれの間に有意な負の相関が認められた(p<0.05)。また、安静時のDBPと疲労、安静時および暗算時のDBPと回答数および正答数のそれぞれの間に有意な正の相関が認められた(p<0.05)。体位変換時の血圧およびPOMSの応答について、仰臥位では両条件において、有意な変化は認められなかった。正座では、SBP、DBPともに半仰臥位に比べて明らかに上昇した。POMSには明らかな変化は認められなかった。本研究の結果から、健康な若年男性において、中等度の強度での全身持久性運動後には、11.5時間経過後に安静時や暗算作業時のSBPは低下傾向を示し、それに対応して疲労は上昇すること、および暗算パフォーマンスには変化は生じないことが示された。健康な若年者において、中等度の持久性運動後に高温(32°C)下で過ごした場合には、運動自体の影響に加えて皮膚血管拡張による末梢血管抵抗低下作用等が働いて、中性温下で過ごした場合に比べて、血圧の低下、いわゆる運動後低血圧現象がより顕著に認められることがあるが、脳(前頭前野領域)の酸素化動態は環境温度によって変化しないことが示唆された。また、運動後の心的状態や暗算能力は、環境温度、ガム咀嚼や弾性タイツ着用によって影響されないことが示された。ただし、運動後の血圧低下度がより大きい場合については、さらに検討する必要があると考えられた。予定していた実験を実施し、本年度に検討を予定していた事項については、検討を終えられたため。平成28年度には、平成27年度に認められた運動後の血圧応答と心的状態および計算パフォーマンスとの関係を、再度検討する。被検者:定期的に運動を行っていない健康な若年男性10名とする。手順:ベースライン測定後に、心拍予備の60%の強度で40分間の自転車運動を行わせ、その後約2時間にわたって、運動後の測定を行う。また、それぞれの場合のコントロール実験も行う。全条件の場合に姿勢は半仰臥位とする。また、眠気、集中力、および心的状態の調査や暗算テストの実施方法については以下の通りである(平成27年度と同様)。暗算テストについては、前頭前野部の活動をより活性化するとされている4桁と2桁の減算を行う。すなわち、まず4桁の数値をディスプレイ上に出し、記憶させ、次に2桁の数値をディスプレイ上に出して回答を速やかに口頭で行うことを繰り返す。このテストの回答数(回答に要した時間)と正答率を1分毎に求める。眠気と集中力はVisual Analogue Scaleを用いて測定する。心的状態の調査は、Profile of Mood Statesテストを用いて行う。結果は、緊張、活動性、疲労、怒り、抑鬱、および情緒混乱の因子別に集計する。これらの実験によって、運動後の血圧応答と心的状態および暗算パフォーマンスの関係を明らかにし、平成27年度の研究結果と合わせて、成果の発表を行う。運動生理学平成27・28年度には、高温環境における運動後低血圧現象について、心的状態および計算能力との関係、および弾性ストッキング着用の影響等について検討する。手順:ベースライン測定後に、心拍予備の60%の強度で40分間の自転車運動を行わせ、その後約2時間にわたって運動後の測定を行う。測定時の姿勢は座位とする。実験中の環境温度を、中立温条件では常に26°Cとし、高温条件では運動終了までは26°C、運動後は32°Cとする。
階層的細孔構造の制御による高性能な炭素電極触媒の開発

白金等の貴金属に代わる安価で資源豊富な炭素材料(非金属元素N,Sや遷移金属Fe,Co等を含むカーボンアロイ)が、金属空気電池や燃料電池用の新規な電極触媒材料として、高い酸素還元特性を持つため注目されている。階層的多孔質炭素はその特有な構造から、最も有望である。本研究の目的はバイオマスセルロースを原料とし、新規な合成プロセスにより階層的多孔質炭素電極触媒を創製することである。具体的には、金属硝酸塩・有機燃料(尿素等)からなる液体燃焼合成(SCS)の水溶液原料をセルロース繊維に浸み込ませて、乾燥し、脱酸素雰囲気下で加熱すると、硝酸塩(酸化剤)と有機燃料(還元剤)の間で急激な自己発熱反応が生じる。反応時に瞬時的に大量のガス・熱が発生し、セルロース繊維束を剥離・分解され、セルロース由来の炭素母材に数十nmから数百nmのメソ・マクロ孔を形成される。同時に、硝酸塩由来の金属酸化物を鋳型として炭素に均一的に分散し、高温下で熱処理して、酸洗浄で鋳型を除去することによって、数Aから十数nmのミクロ・メソ孔を形成される。よって、ミクロ・メソ・マクロ細孔を併せて持つ階層的多孔質炭素を合成できる。今年は、SCS用の硝酸塩と有機燃料を調査し、硝酸マグネシウムと尿素を選定した。硝酸マグネシウム・尿素の添加割合、焼成温度等の実験条件を調査し、階層的多孔質炭素の合成に最適な条件を決定した。得られた炭素は窒素がドーピングされてあり、アルカリ溶液中にて市販の白金電極と近い酸素還元触媒活性を示した。XRD,SEM,TEM,BET,XPS等の分析により、炭素材料の触媒活性と炭素の細孔構造、比表面積、異元素等特性との関係を調べた。計画の通り、概ね順調に進んでいる。1)現時点で作製した多孔質炭素はその比表面積は1200m2/g程度であり、今後は2000m2/gの比表面積を有する炭素を合成する。2)さらなる電極触媒活性を向上するため、Fe等遷移金属のドーピングを行う予定である。
木質居住環境の基本設計に関する研究

木研究2年間の研究成果の詳細は別刷のとおりである.当初の計画の8割は実行できたと確信できる.まず調温設計では,木質パネル壁の室温変動率は壁厚が大きいとコンクリート住宅なみに小さく,今後の木質系壁の設計に指針が与えられた.調湿設計では,室内に湿度一定にするための必要木材量が決定できた.木材量は4.5畳程度の室容積までは妥当性があるが, 6畳になると計算図表の精度が落ちる.換言すれば,空間の容積が多少増減しても湿度調湿能はほとんど同じになる.大きな室では換気の効果もあるので今後の検討が必要である.防露設計では,木室系壁体内の中空層の透湿抵抗の設計条件が明らかになった.また,全ての住宅を通じて浴室,窓ガラスの結露防止に,前者では金属塩の水分活性を利用する方法,後者では界面活性剤を用いる具体的方針が確立された.耐衝撃音設計では,壁パネルで発生する固体音と空気音の波形分析を行った.床の歩行音を男女で調べると,体重とはあまり関係がなく,むしろ負の相関が見られた.床の歩行感では,床材料との関係で,カーペット類が歩きやすい.木質床では歩き心地が最高とはいえないが,歩行後の疲労感や心拍数の増加が少ない.デパートで床張りのし好調査によると,温かさのある木質系フローリングが広く好まれている.日本間の畳の圧縮特性も歩行感と結びつけて解析された.これらは床の設計に役立つはずである.木質環境の生物指標による判定として繁殖を調べると, 3世代にわたって,木製飼育箱では保温しやすく裸の状態のマウスの子供には体温保有のために適している.人間が木質環境におかれると色などの心理作用のほかに,木の香おり成分が呼吸によって体内にとり込まれ,やがて肝酵素を誘導し,生体活性を表す.以上, 21名という多数の研究者によって,初めから学際間(建築,衛生,医学,心理)で可能な議論が進められ,木質環境の新しい設計に有用な指針が与えられた.木研究2年間の研究成果の詳細は別刷のとおりである.当初の計画の8割は実行できたと確信できる.まず調温設計では,木質パネル壁の室温変動率は壁厚が大きいとコンクリート住宅なみに小さく,今後の木質系壁の設計に指針が与えられた.調湿設計では,室内に湿度一定にするための必要木材量が決定できた.木材量は4.5畳程度の室容積までは妥当性があるが, 6畳になると計算図表の精度が落ちる.換言すれば,空間の容積が多少増減しても湿度調湿能はほとんど同じになる.大きな室では換気の効果もあるので今後の検討が必要である.防露設計では,木室系壁体内の中空層の透湿抵抗の設計条件が明らかになった.また,全ての住宅を通じて浴室,窓ガラスの結露防止に,前者では金属塩の水分活性を利用する方法,後者では界面活性剤を用いる具体的方針が確立された.耐衝撃音設計では,壁パネルで発生する固体音と空気音の波形分析を行った.床の歩行音を男女で調べると,体重とはあまり関係がなく,むしろ負の相関が見られた.床の歩行感では,床材料との関係で,カーペット類が歩きやすい.木質床では歩き心地が最高とはいえないが,歩行後の疲労感や心拍数の増加が少ない.デパートで床張りのし好調査によると,温かさのある木質系フローリングが広く好まれている.日本間の畳の圧縮特性も歩行感と結びつけて解析された.これらは床の設計に役立つはずである.木質環境の生物指標による判定として繁殖を調べると, 3世代にわたって,木製飼育箱では保温しやすく裸の状態のマウスの子供には体温保有のために適している.人間が木質環境におかれると色などの心理作用のほかに,木の香おり成分が呼吸によって体内にとり込まれ,やがて肝酵素を誘導し,生体活性を表す.以上, 21名という多数の研究者によって,初めから学際間(建築,衛生,医学,心理)で可能な議論が進められ,木質環境の新しい設計に有用な指針が与えられた.61年度における全員の研究成果は別刷のとおりである。ここでは、主な成果について要約する。調温設計:東によると実験住宅を用いて、屋根、天井に厚い木質パネルを複合して断熱効果を高めた。これらの貫流熱を比較すると、断熱による貫流熱の抑制がなく、室温の位相を遅らせる効果にとどまった。断熱化が不充分な場合、このような現象が起るので、調温設計上留意すべきことである。調湿設計:則元によると、室内における湿度の変化は温度の変化によって表わすことができる。これを利用すれば、温度を制御することによって、湿度を各種の壁材料について制御することができ、設計に応用できる。防露設計:結露は木造住宅の中では、モルタルの塗り壁に生じる。鈴木によるとこの防止法として、木材の調湿効果を利用する方法と壁に高い吸湿性成分を混入する方法を提案した。後者の方法はいかに多湿でも室内の湿度を下げる特徴があり、防露設計用の新素材への発展が期待できる。耐衝撃音設計:青木によると、衝撃による音の発生は、空気音と固体音でなることから、各パネルの固体音と空気音の波形を分析して、衝撃音低下の方法について検討した。床の設計:川村によると、代表的な床材料として、木材、カーペット、コンクリート、塩ビシートなどの歩きやすさを調べると、カーペットがよく、木材がよいとはいえない。しかし、歩行後の疲労感や心拍数の増加率が小さいことがわかった。

南澤によると、タタミの圧縮フリープと回復について調べ、タタミ表、タタミ床で異なった性質があり、擬弾性挙動を明らかにした。この総合研究では、光環境,触覚環境,木質環境の生物,衛生学的評価など興味のある課題の研究が進められている。まだ設計には至っていないが、62年度へ継続して追求がなされる。62年度の主な成果を要約すると次の6項目になる.1.調温設計竹村によると, 1年を通じ,地域の気温の周期変動が住宅内の温度の変動率に影響する.木造住宅ではその影響の現われ方が多くのパターンになり,数値化することによって,調温設計の指針が得られる.2.調湿及び防露設計鈴木によると,各種の木貭系住宅では,内装の構成によって室内湿度の調整効果が異なる.また,室空間の大きさによっても作用の遅速を生じる.結露はガラス面,北側の無機貭壁面に集中するので,セメントに金属塩,有機化合物の塩を含有させ,その塩の水分活性度に相当する湿度を表面境界層に形成させる.この方法によると表面境界層の湿度が制御されるので,結露に至らない.3.耐衝撃音設計中尾によると,木貭床で発生する歩行者はタイヤ落下音の遮音等級Lー55で判定すべきであるが,素足歩行者はこのJIS(タイヤ)落下でよいが,ハイヒール歩行者は素足型とタッピング型の周波数スペクトルを含む.女性では歩行者と体重とは負の相関がある.4.光環境設計板面に現われる節は画像処理装置を用いて解析すると素朴で自然のイメージを与える.無節面のイメージと本貭的に異なる.また,節の色,大きさがパネルの中で占める割合によって心理的イメージにゆらぎを生じる.5.環境と動物の繁殖木製,プラスチック製の飼育箱で三世代にわたるマウスの繁殖を観察すると,マウスの生後短期日の間は弱わく,保温が必要である.熱容量の大きいコンクリートでは育てにくい.6.床と居住性日本間の構成部材と畳の圧縮特性にはクリープに非弾性(塑性)を加えると説明できる.床の商環境での感覚評価をアンケートで調査して,好みの傾向を明らかにした.
国際SuperDARNレーダー網による極域電磁圏擾乱の南北半球比較研究

国際SuperDARNは、大型短波レーダー(HFレーダー)を南極域と北極域の両極に多数配備し、国際ネットワーク観測により、グローバルな極域電磁圏対流などを国際共同で行う観測・研究プロジェクトである。南極昭和基地に設置されている2基の大型短波レーダーはこのSuperDARNの一翼として貢献している。この昭和基地レーダーを中心とし、南極域や北極域のSuperDARNレーダーを用いての研究はこの数年間で多くの研究成果を上げることができた。代表的な研究成果としては、1)昭和基地レーダーで取得された近距離エコーから、南極域では初めての極域夏季中間圏エコー(PMSE)の観測、2)太陽風磁場変動に対する電離圏応答には2つの物理的に異なるモードが時間差を伴って起こる事実、3)太陽風と地球磁気圏とのリコネクションに伴って発生するプラズマ・フローバースト現象は昼間側カスプ域で5時間以上の広がりで起こる事実や、リコネクションに伴なって発生する渦巻き状オーロラ現象と渦状対流との因果関係、4)2次元プラズマ対流速度観測データを用いての、沿磁力線電流の空間・時間構造の算出手法の開発、5)SuperDARNとGEOTAIL衛星、そしてEISCATヒーターとの同時観測による、磁気圏外の電磁流体波動がカスプ領域の電離圏高度へ伝搬する波動モードの推定、6)SuperDARN高時間分解能特別観測により、Pc3波動がカスプ域の局在した場所にしか出現しない事実、7)レーダーのスペクトル幅が急激に大きくなる境界領域の南北共役性の統計的特性と、その境界域は、不規則な粒子降り込み領域に対応する事実、そして最後に、8)今後の研究の発展が大いに期待できる、昭和基地HFレーダーの生時系列データから流星エコーのみを自動的に検出し、中間圏界面領域の中性風を導出する観測・解析手法の開発、など、新たな観測事実の発見や手法の開発を上げることができた。本研究課題は、南北両極域の広範囲を高時間分解能で観測している国際Super DARNレーダー網の特徴・利点を最大限に生かし、両半球の極域電磁圏で生起している電磁現象のマクロ的・ミクロ的特性を明確にし、太陽風と地球磁気圏との相互作用の物理的プロセスを総合的に解き明かすことを最終目的としている。今年度に得られた具体的な研究成果として、1)地磁気共役点領域を観測するHFレーダーと光学オーロラの同時観測データを用いて、夜側電離圏で観測される太陽方向プラズマ高速流の成因について考察した。その結果、電離圏は惑星間磁場の南北成分に対して汎地球的に応答しており、高速流はその応答の一結果であることが判明した。2)太陽風、Super DARN、さらに赤道帯を取り巻いて観測された地磁気データを比較することにより、太陽風磁場の南向き状態が地球を掠め過ぎる短時間(15分)の間に、高緯度夕方側での突発的なプラズマ対流の発達と赤道でのCounter Electrojetの駆動を伴う全球的応答が観測された。3)昭和基地Super DARNで得られた長期のデータを統計解析し、レーダーエコーの原因となる電離圏プラズマ不安定の機構を調べた。4)北極SuperDARNとEISCATスヴァールバルレーダーとの同時観測データを解析することにより、Super DARNで検出されたポーラーパッチの新しい生成過程を明らかにした。5)Super DARNで観測されたPc3脈動と衛星データとを比較し、その発生・伝搬機構に関して、特にカスプ域で発生頻度が高い原因などの新たな観測事実が得られた。6)10分程度で準周期的に変動する可視オーロラとHFレーダーとの比較観測から、オーロラ粒子の降下機構に関する新たな知見が得られた。

本研究課題は、南北両極域の広範囲を高時間分解能で観測している国際SuperDARNレーダー網の特徴・利点を最大限に生かし、両半球の極域電磁圏で生起している電磁現象のマクロ的・ミクロ的特性を明確にし、太陽風と地球磁気圏との相互作用の物理的プロセスを総合的に解き明かすことを最終目的としている。今年度に得られた具体的な研究成果として、1)昼側の地磁気共役点領域を観測するHFレーダーと光学オーロラの同時観測により、太陽風-磁気圏リコネクションに伴う渦巻き状オーロラ現象を発見した。2)CUTLASSレーダーとEISCATレーダーで同時に得られたカスプ近傍のF層プラズマデータを解析し、ポーラーパッチの生成過程を明らかにした。また、昭和基地レーダーの長期間データを統計解析し、近距離レーダーエコーの特性を明らかにした。3)SuperDARNとGEOTAIL衛星の特別共同観測期間のデータを用い、Pc5帯時期脈動の伝播機構を主に研究した。4)SuperDARNによって観測されるプラズマトラフおよびカスプ領域に出現する電離層F層沿磁力線不規則構造出現の統計的性質を詳細に解析し、日照や太陽風パラメーター等との関係を明らかにした。5)レーダーによるプラズマ対流から、沿磁力線電流の空間・時間構造特性を求めた。磁気圏システムにおける運動量・エネルギー輸送の実体を把握しつつある。6)電離圏カスプの惑星間磁場急峻南転に対するの応答の研究として、惑星間磁場が理想的に北向きから南向きに変化している事象を選び詳細解析を行った。その結果、磁束輸送事象(Flux Transfer Event)の電離圏投影について、その詳細な現象論を明らかにすることができた。本研究課題は、南北両極域の広範囲を高時間分解能で観測している国際SuperDARNレーダー網の特徴・利点を最大限に生かし、両半球の極域電磁圏で生起している電磁現象のマクロ的・ミグロ的特性を明確にし、太陽風と地球磁気圏との相互作用の物理的プロセスを総合的に解き明かすことを最終目的としている。今年度に得られた具体的な研究成果として、1)昼側カスプ域でのHFレーダーとオーロラとの同時観測により、太陽風-磁気圏リコネクションに伴う渦巻き状オーロラ現象と渦状対流との関係を明らかにした。2)惑星間空間磁場が南向きに変動した時の電離圏応答について、SuperDARN、地磁気および粒子降り込みのデータを用いて研究し、応答は二種類の物理的に異なるメカニズムにより引き起こされることを発見した。3)SuperDARNとGEOTAIL衛星の特別共同観測期間のデータを用い、衛星観測による磁場及び電場データ、地上観測による磁場データと比較して、磁気圏外のMHD波動がカスプ領域の電離層高度まで侵入するプロセスを明らかにした。また、EISCATヒータとの同時観測も実施し、圧縮性Pc5脈動の発生・伝搬特性を明らかにした。4)SuperDARNによって観測される電子密度不規則構造がサブオーロラ帯の夕方側日照日陰境界線付近において増大していることを明らかにした。5)北極域の2基のSuperDARNレーダー(フィンランド・アイスランド)とEISCATスバノレバールレーダーで同時に得られたデータを解析し、カスズ域で発生した電磁圏電子密度急減は、強い電場による摩擦加熱で発生することを見いだした。6)昭和基地
プロテオミクスを用いた若年性皮膚筋炎における特異的マーカーの検出とその人種別評価

コントロールの検体を含め検体数を増やして解析しているため、予定よりやや遅れている。現在、論文を執筆中である。本研究テーマに関する2本目の論文を完成させるとともに、これらの結果を日本人のJDM患者の結果と比較検討していく。再度、大動脈血管内皮細胞からの抽出蛋白を2次元電気泳動で分離後、JDMと小児健常人血清でそれぞれwestern blottingを行った。JDMに特異的な5つの蛋白スポットを検出し、質量分析法を用いて34個のAECA対応抗原候補蛋白を同定した。そのうち8個の蛋白は分子シャペロンもしくはシャペロン補助因子であり、27個の蛋白は分子シャペロンとの関連性がパスウェイ解析によって示唆された。これらのアプローチによって、JDMに有用な特異的マーカーの検出やその病因・病態への関与の解明が期待されると考えられた。プロテオミクス解析を2回行ったことで、若年性皮膚筋炎における抗血管内皮細胞抗体の対応抗原候補蛋白を絞り込むことが容易となった。さらに患者および小児健常人からの検体も順調に集まっているため、ほぼ予定通りの成果が得られている。昨年度、プロテオミクスを用いて若年性皮膚筋炎(JDM)における抗血管内皮細胞抗体(AECA)の対応抗原候補蛋白を34個同定した。本年度、再度これらの蛋白の質量分析結果を詳細に解析して、最終的に22個の蛋白をJDMにおけるAECAの対応抗原候補蛋白とした。同定された22個の蛋白のうち7個がシャペロン関連蛋白であり、17個がパスウェイ解析でシャペロン蛋白との関連性が示唆された。同定された蛋白の構造や機能に関するデータベースおよび質量分析データから、heat shock congnate 71kDa(HSC70)、heat shock protein HSP 90-beta(HS90B)およびstress-induced-phosphoprotein 1 (STIP1)の3つのシャペロン蛋白に注目し、ELISAにてIgG型自己抗体を検出した。IgG型HSC70抗体がJDM患者(n=39)の23%に検出された。興味深いことに、疾患活動性が高い未治療のJDM患者(n=10)ではその半数にIgG型HSC70抗体が検出され、若年性特発性関節炎(n=15、7%)および健常児(n=20、5%)に比べ、有意に高値であった。さらに疾患活動性が高い治療中のJDM患者(n=15)および疾患活動性が低いJDM患者(n=14)におけるIgG型HSC70抗体の検出率は1314%であった。一方、IgG型HS90B抗体はJDM患者(n=31)の6%に検出され、IgG型STIP1抗体はJDM患者では検出されなかった。以上の結果よりJDMの患者血漿中にAECAが検出された。JDMにおけるAECAの臨床的意義を明らかにするためには、検体数を増やして抗HSC70抗体を再度検出するとともに、疾患活動性を含めたJDMのフェノタイプと抗HSC70抗体との関連性についての検討が必要であると考えられた。若年性皮膚筋炎における抗血管内皮抗体の対応抗原候補蛋白に対する自己抗体をELISA法にて測定した。その結果、ターゲットとなる対応抗原を絞り込むことができた。また海外からの新規患者血漿(約100検体)はすでに届いており、検体の準備もほぼ整っているため。万一、海外からの追加の対照検体の到着が予定より遅れた場合は、先に新規患者血漿(約100検体)で自己抗体をELISA法にて測定する。IgG型MYL6抗体およびIgG型MYH9抗体は、未治療で疾患活動性が高い若年性皮膚筋炎患者で高頻度に検出される傾向が示唆された。今後、未治療で疾患活動性が高い若年性皮膚筋炎患者を中心に、検体数をさらに増やして詳細に検討していく。また新たに同定された抗血管内皮細胞抗体の対応抗原候補蛋白に対しても同様に評価し、その臨床的意義についても検討していく。これらの結果を人種別に比較検討していくとともに、疾患特異的マーカーとなり得るか否かについて評価する。本年度の結果より、疾患活動性が高い未治療のJDM患者でIgG型HSC70抗体が高頻度で検出される傾向が示唆された。今後は、検体数を増やして再度評価する。さらに疾患活動性を含むフェノタイプ別に、自己抗体をELISA法にてそれぞれ評価する。また昨年度の結果より、IgG型MYL6抗体およびIgG型MYH9抗体に関しても同様に評価する。最終的にこれらのAECAのJDMにおける臨床的意義について検討する。組み換え蛋白および測定キットの購入を予定していたが、次年度に購入することになった。さらに論文投稿を予定していたが、同様に次年度以降となった。[次年度使用額が生じた理由]成果発表のため出席した国際学会の旅費の事務手続きが遅れたことに加え、論文の投稿料の支払いが次年度となったため。[使用計画]上記に加え組み換え蛋白、測定キットや試薬の購入を予定している。またELISA用プレートや必要に応じて実験器具の購入も予定している。論文作成に時間を要し、次年度に論文を投稿することになったため。

また解析する検体数も増えたため、その解析にも使用する予定である。次年度、組み換え蛋白、測定キットの購入および論文投稿を予定している。さらにELISA用プレートなどの実験器具や測定試薬の購入を予定している。また、新たな結果が出た場合は、その成果発表を行う予定である。
ヒト筋衛星細胞の収縮培養系の確立

高齢化率が世界最速の本邦において,筋力・筋量を保持し,自活的な生活習慣を維持することが健康寿命を引き伸ばすために重要である.筋力維持のためには効果的な運動が必要であるが,一度廃用萎縮した筋組織が正常に再生するかどうかは今なお不明である.本研究の目的は廃用萎縮した筋組織の効果的な再生方法を検討することである.萎縮・脂肪変性したヒト筋組織と正常筋組織を採取し,その中から筋衛星細胞を単離する.筋衛星細胞に電気刺激を加えて分化させる収縮筋培養系を構築し,in vivoでは不可能であった収縮筋細胞での発現遺伝子,タンパク,収縮筋細胞由来生理活性因子を網羅的に解析する.高齢化率が世界最速の本邦において,筋力・筋量を保持し,自活的な生活習慣を維持することが健康寿命を引き伸ばすために重要である.筋力維持のためには効果的な運動が必要であるが,一度廃用萎縮した筋組織が正常に再生するかどうかは今なお不明である.本研究の目的は廃用萎縮した筋組織の効果的な再生方法を検討することである.萎縮・脂肪変性したヒト筋組織と正常筋組織を採取し,その中から筋衛星細胞を単離する.筋衛星細胞に電気刺激を加えて分化させる収縮筋培養系を構築し,in vivoでは不可能であった収縮筋細胞での発現遺伝子,タンパク,収縮筋細胞由来生理活性因子を網羅的に解析する.
大腸癌の予後判定に有用な遺伝子変化に関する研究

大腸癌の発生、発育進展に関与する主な遺伝子の変化のなかで、特に,microsatellite instability(MSI)とリンパ球浸潤績に焦点をあてて遠隔成績との関係を検討した。大腸癌取り扱い規約におけるstage II, III症例で根治的手術が施行された症例を106例を検討対象として選択した。MSIリンパ球浸潤の判定および遠隔成績の検討は、すべてそれぞれの結果を検者間でブラインドとして判定した。腫瘍部におけるリンパ球浸潤を間質リンパ球浸潤(SIL)と腫瘍細胞間リンパ球浸潤(ITCIL)に分けて検討した。SILは、CD3, CD4, CD8, S-100陽性細胞が混在していたが、ITCILのほとんどがCD8陽性細胞であった。MSIとの関連は、SIL浸潤強度とは有意ではなく、ITCIL浸潤強度との関連は有意であった。また、MSI強陽性例(MSI-H)は、MSI陰性/MSI弱陽性(MSS/MSI-L)と比較して、リンパ節転移陰性例が有意に多かった。累積生存率の検討では、MSI-H症例はMSS/MSI-L症例に比して良好な傾向が認められたが、有意差はなかった。以上より、MSI-Hは、従来から考えられてきた間質リンパ球浸潤に比して腫瘍細胞間リンパ球浸潤(CD8陽性)と有意に関連しており、このタイプのリンパ球浸潤によってリンパ節転移などの腫瘍進展を抑制している可能性があると考えられた。遠隔成績の比較では、MSI-HはMSS/MSH-Lと比較して統計学的有意差は得られなかったが、MSI-H症例が良好な遠隔成績を示すという従来からの報告の機序を裏づける一つのエビデンスと考えられた。本研究の目的である大腸癌術後の予後判定のうち、特に大腸癌術後の異時性大腸癌発生に関連する因子の検索として、散発性大腸癌におけるmicrosatellite insatabilityおよび、その発生機序として注目されているhMLH1遺伝子のpromoter領域におけるmethylationについて検索した。大腸癌切除例56例を対象とした。MSIは5loci以上中2loci以上でMSIが認められた場合を陽性とした。メチル化の検索は、ゲノムDNAをNa-bisulfite処理後、hMLH1の転写開始部位から-685から+83までの66箇所のCpG siteを含む領域を、PCR-SSCP法とdirect sequence法により解析した。メチル化の程度は、全メチル化、部分メチル化、非メチル化とした。MSI陽性腫瘍(30例)と陰性腫瘍(26例)の比較ではメチル化77%vs31%(全メチル化30%vs.0%、部分メチル化47%vs.31%)、非メチル化23%vs.69%であり、MSI陽性腫瘍ではメチル化が高率に認められた(p=0.0005)。MSI陽性腫瘍および陰性腫瘍の背景粘膜では、部分メチル化42.3%vs.0%、非メチル化56.7%vs.100%(p=0.0001)であり、MSI陽性腫瘍では背景粘膜にも高率にメチル化が認められたが、すべて部分メチル化であった。腫瘍組織でメチル化陽性例は陰性例に比較して、多発(同時及び異時)大腸癌の発生が高率であった(19%vs0%:p=0.03)。特にMSI陽性大腸癌についてhMLH1のメチル化の有無と重複大腸癌の発症率の比較では、5/23例vs.0/7例であり、MSI陽性腫瘍のうちhMLH1のメチル化を認めない7例では多発大腸癌の発生は1例も認めなかった。【結語】

hMLH1のプロモータのメチル化は術後異時性多発大腸癌発生のリスクマーカーの可能性が示唆されたHNPCC、散発型大腸癌におけるMicrosatellite Instability(以下MSI)と、間質リンパ球浸潤、腫瘍細胞間リンパ球浸潤(以下ITCL)、さらに、散発型大腸癌に関しては、遠隔成績の関係について検討を行った。HNPCC(A群)は18症例、散発性大腸癌は1995-97年に手術を行ったDukes B, C、stage2, 3の115症例を対象とした。MSIはHNPCC症例ではパラフィン切片から、散発性大腸癌では新鮮標本からDNAを抽出し、6ヶ以上のmicrosatellite markerを用いて検索した。40%以上陽性を強陽性群(MSI-H)、それ以下の陽性症例を弱陽性群と判定した。間質リンパ球浸潤、ITCLは大腸癌組織をHE染色、及び抗CD3, CD4, CD8, S-100抗体を用いた免疫染色により、浸潤程度を3段階評価した。HNPCCは、MSI強陽性群12例、MSI弱陽性群4例、MSI陰性群2例、散発型はMSI強陽性群26例、MSI弱陽性群12例、MSI陰性群77例であった。散発型の間質リンパ球浸潤高度例はMSI強陽性群が23.1%(6/26)で陰性群が13.0%(10/77)、ITCL高度例はMSI強陽性群が30.8%(8/26)で陰性群が5.2%(4/77)と、ITCLでより有意な関連性を示した。(P<0.01)。HNPCCでもMSI強陽性群は、間質リンパ球浸潤高度例は25.0%(3/12)、ITCL高度例は33.3%(4/12)であり、散発型と同じような傾向を示した。また散発型大腸癌のITCLの検討では浸潤高度群が、軽度群、中等度群よりも良い累生存率を示す傾向が見られた。(結語)MSIの強陽性例ではリンパ球浸潤、特にITCL高度例の割合が増加し、HNPCCと散発型のMSI強陽性群のリンパ球浸潤像は類似の像を呈した。MSIの強陽性とITCLの発現は有意な関連を示していると考えられ、MSI強陽性例では何らかの機序で免疫監視機構の賦活されていることが示唆された。大腸癌の発生、発育進展に関与する主な遺伝子の変化のなかで、特に,microsatellite instability (MSI)とリンパ球浸潤績に焦点をあてて遠隔成績との関係牽検討した。大腸癌取り扱い規約におけるstageII, III症例で根治的手術が施行された症例を106例を検討対象として選択した。MSI、リンパ球浸潤の判定および遠隔成績の検討は、すべてそれぞれの結果を検者間でブラインドとして判定した。腫瘍部におけるリンパ球浸潤を問質リンパ球浸潤(SIL)と腫瘍細胞間リンパ球浸潤(ITCIL)に分けて検討した。SILは、CD3,CD4,CD8,S-100陽性細胞が混在していたが、ITCILのほとんどがCD8陽性細胞であった.MSIとの関連は、SIL浸潤強度とは有意ではなく、ITCIL浸潤強度との関連は有意であった。また、MSI強陽性例(MSI-H)は、MSI陰性/MSI弱陽性(MSS/MSI-L)と比較して、リンパ節転移陰性例が有意に多かった。累積生存率の検討では、MSI-H症例はMSS/MSI-L症例に比して良好な傾向が認められたが、有意差はなかった。以上より、MSI-Hは,従来から考えられてきた間質リンパ球浸潤に比して腫瘍細胞問リンパ球浸潤(CD8陽性)と有意に関連しており、このタイプのリンパ球浸潤によってリンパ節転移などの腫瘍進展を抑制している可能性があると考えられた。
拡散係数が動粘性係数より小さい場合の乱流微小スケールでのスカラー変動計測

本研究では,乱流に,平均濃度分布を付加し,特に,拡散係数が動粘性係数に比べて非常に小さい場合のスカラーの乱流混合について調査した.LIFを用いたフォトマルの1点および2点計測で,微小スケールでの提案されているスペクトル形状を明らかにした.エリアスキャンカメラおよびラインスキャンカメラを用いて,巨視的および微視的な混合を測定する方法を開発し,噴流の実験によって,有効性を実証した.本研究では,乱流に,平均濃度分布を付加し,特に,拡散係数が動粘性係数に比べて非常に小さい場合のスカラーの乱流混合について調査した.LIFを用いたフォトマルの1点および2点計測で,微小スケールでの提案されているスペクトル形状を明らかにした.エリアスキャンカメラおよびラインスキャンカメラを用いて,巨視的および微視的な混合を測定する方法を開発し,噴流の実験によって,有効性を実証した.拡散係数が動粘性係数より大きい場合の濃度の乱流混合機構を実験的に解明するために,平成20年度は(1)一定濃度勾配発生装置の設計製作,(2)ラインスキャンカメラによる高時間高空間分解の濃度測定装置の設計製作を計画し,以下のような結果を得た.(1)当初,濃度は実験装置内に設定した固定格子に設置した多数の注射針から濃度を一様に投入する予定であったが,濃度の一様分布が得られないことが判明したため,乱流生成用の振動格子と容器の壁の間に,新たに濃度供給装置を取り付けることに変更することにより,定常で一定の濃度勾配生成を実現した.粒子画像計測法から得られた乱流特性などから,生成された濃度勾配が乱流混合によって生成していることが確認された.(2)濃度変動の測定法にはレーザ誘起蛍光法を採用した.実験に用いたローダミンの濃度とレーザ蛍光強度の間の関係を予め校正しておき,レーザ蛍光強度から濃度を計測した.ラインスキャンカメラによる濃度計測の前段として,より感度のよい一点計測を光電子増倍管を用いて行った.濃度変動の時系列から,濃度変動が乱流渦による移流によって生じていることを示唆する結果が得られた.これについては,平成21年度に開催される国内の会議で口頭発表する予定である.ラインスキャンカメラによる測定では,それぞれの画像素子の感度が光電子増倍管に比べて低いため,ノイズが大きな問題となり,現時点では有意なデータを得られなかった.これに関しては,光源の増強,画像素子の感度増強,濃度の増加および露光時間の増加(但し,時間分解が低下する)などについて検討し対処する.拡散係数が動粘性係数より大きい場合の濃度の乱流混合機構を実験的に解明するために,平成21年度は(1)フォトマルによる濃度二点相関測定,(2)ラインスキャンカメラによる高時間高空間分解の濃度測定装置の設計製作,(3)エリアスキャンカメラによる濃度速度同時測定装置の設計製作を計画し,以下のような結果を得た.(1)フォトマルによる濃度一点計測により,一定平均濃度勾配と濃度変動の実効値が測定領域内で一定であることを確認した(一様な濃度変動場の実現).更に,二点相関測定により,濃度構造関数を算出し,二点間の距離がコルモゴロフ長さ程度の時に,距離の対数に比例する領域が現れることを確認した.これは,これまで高シュミット数で理論的には示されていたものの実験的に未確認の散逸移流領域であることが示唆される(高シュミット数乱流混合理論の実証).(2)瞬時に濃度多点同時測定を行うために,ラインスキャンカメラを用いた測定法の開発を行った.一直線上に並んだ光学素子とレーザ直線光で蛍光誘起光のアラインメントを製作し,容易に光学系を組むことが可能となった.(3)エリアスキャンカメラによる濃度同時測定は,励起光(レーザ)と誘起蛍光の波長の違いを利用し,一台のカラー画像素子から緑信号から速度情報を,赤信号から濃度情報を取り出すものである.先ず,それぞれの単独測定が可能であることを確認したが,同時測定では速度信号を得るためのトレーサが濃度信号に影響を及ぼし濃度測定が正しく行えなかった.この問題の対策を講じ,速度濃度同時測定の目途を立てた.速度測定で得た空間相関から乱流場の等方性について追確認ができた.また,濃度単独測定で,二点相関測定と同様の傾向の結果を得た.但し,速度濃度測定は現時点で空間分解能が非常に低いので,分解能を向上する必要性が残っている.これらについては,平成22年度に開催される国内の会議で口頭発表する予定である.拡散係数が動粘性係数より大きい場合の濃度の乱流混合機構を実験的に解明するために,平成22年度は(1)ラインスキャンカメラによる高時間高空間分解の濃度測定,(2)エリアスキャンカメラによる濃度速度同時測定を計画し,以下のような結果を得た.(1)検証実験として,円形噴流乱流混合場を作り,他研究者と結果と比較をし,良好な一致を得,ラインスキャンカメラによる多点(2000点)同時測定による瞬時の空間濃度分布の測定が可能となった.(2)エリアスキャンによる濃度同時測定でも,他の研究者の結果と比較し,良好な一致を得た.カメラの性能により,噴流中心部の高速領域の測定ができなかったが,濃度の積分時間より,平均速度を推定可能である.(3)エリアスキャンカメラによる濃度同時測定は,励起光(レーザ)と誘起蛍光の波長の違いを利用し,一台のカラー画像素子から緑信号から速度情報を,赤信号から濃度情報を取り出すものである.

その際に,速度測定用トレーサが誘起蛍光を利用した濃度測定に影響を及ぼす.この対処として,まず,速度測定用トレーサの像を除外し,残りの領域の赤信号の画像で濃度測定を行なった.検証実験の噴流のように,乱流スカラー流束が大きい場合は,測定結果に大きな差異は見られなかったが,振動格子で生成した一定濃度勾配下の乱流では,濃度勾配が噴流の場合に比べて撮像信号が強くないため,定性的にも正しく乱流スカラー流束を測定することができなかった.この問題を解決するために,速度用の緑の画像信号と濃度用の赤の画像信号の相関を調査すると,良好な相関が得られ,濃度速度同時測定の際の,濃度測定の精度を向上させた.速度測定の分解能については,後処理を工夫することにより,2倍に向上した.これらについては,平成23年度に開催される国内の会議で口頭発表および学会誌に公表する予定である.
触媒反応を活用したインターロック化合物の創製

本研究では「触媒反応を活用することにより、従来の合成法とは概念的に異なるインターロック化合物の合成法を確立し、これまで合成困難であった新規インターロック化合物を合成すること」を目的として研究をすすめた。具体的には様々な大環状遷移金属錯体を合成し、環状錯体を用いたロタキサンの効率的な合成法を確立し、さらに本法をカテナンの合成へと応用することを目指している。今年度は新規大環状配位子の合成、ならびに大環状金属錯体を利用したロタキサン、カテナンの合成をおこなった。触媒部位を環内に含んだ大環状金属錯体として銅-フェナントロリン錯体を部分構造として含む大環状化合物を用い、Sonogashira型反応を行ったところロタキサンが収率よく生成できることを明らかにした。また、触媒反応を繰り返すことによりマルチロタキサンが合成できる可能性についても検討を進めた。さらに、分子内に2つアルキンを有する化合物(α, ω-ジイン)を出発原料として用い、アルキンの酸化的二量化反応を利用することによりカテナンが合成できることを明らかにした。また、BINOL誘導体、あるいはBINAP誘導体を部分構造として持つ大環状化合物の合成に成功し、アルドール反応、Friedel-Crafts型反応などにおける触媒活性について検討を進めた。本研究を実施した結果、新しい構造を持ったインターロック化合物を容易に合成できる手法を提供することができ、インターロック化合物の化学の進展に貢献することができた。今年度は大環状金属錯体の設計および合成をおこなった。触媒部位を環内に含んだ大環状金属錯体として金属-カルベン錯体を含む大環状化合物、あるいはBINOL誘導体を部分構造として持つ化合物の合成に成功した。これらの化合物は、対応する非環状の金属錯体がSuzukiカップリング、Mizoroki-Heck反応、あるいはアルドール反応などにおいて高い触媒活性を示すことがすでに知られている。また、環の構造、大きさが反応性、あるいはロタキサン、カテナンの収率、安定性に大きく影響を及ぼす可能性があるので、様々なサイズの大環状金属錯体を合成し、その触媒活性について検討をすすめている。
ウエルシュ菌エンテロトキシン受容体の分子クローニング

1.エンテロトキシン感受性細胞と非感受性細胞を用いたサブトラクションライブラリーの作成当初、スクリーニングを容易にするためサブトラクションライブラリーを作成する予定であったが、より多くのクローンを短時間にスクリーニングする方法を開発したので(下記参照)、感受性細胞であるVero細胞より抽出したpolyA RNAよりcDNAを合成し、真核細胞発現用プラスミドpMEsf(-)pyoriへ挿入し、通常のライブラリーを作成した。2.エンテロトキシン受容体のクローニング短時間でより多くのクローンをスクリーニングするために、セルソーターを用いたエンテロトキシン受容体発現細胞の検出法の確立を試みた。ビオチン標識エンテロトキシンC末端フラグメント(大腸菌で発現し精製)をプローブとして用い、フィコエリスリン(PE)標識アビジンを用いて、エンテロトキシンC末端フラグメントの数種類の培養細胞表面への結合を検討した。その結果、既報のとおり感受性細胞(Vero細胞、Hela細胞)へのC末端フラグメントの結合がPE標識アビジンの細胞表面への結合による蛍光強度の増加として認められた。一方、非感受性細胞(L929細胞、K562細胞)への結合は認められなかった。以上の結果このスクリーニング法により、上記1.で作成したライブラリーのスクリーニングが可能であることが示唆された。この方法では、約8時間で1000万クローンのスクリーニングが可能である。現在、L929細胞へライブラリーをトランスフェクトし、スクリーニングを行っている。3.エンテロトキシン受容体の性状の解析陽性クローンが得られ次第、各クローンの塩基配列の決定、細胞内での局在部位の同定、エンテロトキシンとの結合能の解析等、エンテロトキシン受容体の性状解析を行う予定である。
受精卵移植技術の普及に伴う肉牛生産構造の変化に関する研究

受精卵移植の実施機関は体内受精卵移植に限ると平成4年度現在全国で297機関に及び、生産子牛頭数は試験研究によるものを除いて年間ほぼ9,000頭に達している。事例的には供卵牛50頭、受卵牛150頭を飼育する商業的な肥育素牛生産経営も現れており、既に実用技術としての端緒的な位置を占めて来ている。しかし、実施機関の平均受胎率は46.9%でなお低位にあり、それがコマーシャル・ストックとしての子牛生産への普及の大きな障害になっている。実施機関別の受胎率を個別に見ると最高は70%を越えており、これからの受胎率向上の可能性を示している。今回の研究の結果は、受胎率70%、双子分娩率40%がコマーシャル・ストック生産のための必要水準であることを示しており、肥育素牛生産の一般的技術として普及するにはさらに受胎成績の向上が不可欠である。乳用牛による肥育素牛としての異品種生産も、なお旧来技術による交雑種生産が一般的なのは受精卵移植による受胎率の低さに起因する競争力の弱さにある。受精卵移植技術は現在なお実用技術としての普及の途上にあり、コスト把握が試算の域を出ないため当該技術の普及に伴う子牛価格及び肉牛価格への影響を予測するまでには至らなかった。
虹彩由来幹/前駆細胞・iPS細胞の機能性網膜細胞への分化：再生と創薬研究への応用

研究代表者の山本が作製したヒト虹彩由来iPS細胞から網膜神経幹/前駆細胞を誘導して、さらに網膜神経細胞への分化誘導を行い、神経系細胞で特異的に検出される遺伝子・蛋白質の発現を確認することができた。さらに機能性を有する神経細胞としての評価を行い、パッチクランプ法にてナトリウムチャネルのシグナルを検出した。これらの結果は、第49回日本臨床分子形態学会総会にて発表し、奨励賞を受賞した。現在、原著論文およびReview論文を執筆中である。ヒト虹彩由来細胞を用いた組織幹細胞の維持培養法については、ROCK(Rho-associated coiled-coil forming kinase:Rho結合キナーゼ)阻害剤を用いることでかなり改善することができたが、適切な濃度設定と添加期間について、一部再現性が不安定な結果であったことから、詳細な実験条件の再設定を行っている。虹彩由来iPS細胞と虹彩由来幹/前駆細胞を用いて、静置培養にて細胞凝集体を形成させた後、分化誘導培地にて非接着(浮遊)培養および回転浮遊培養を行ったところ、内腔を形成する細胞層様の構造を呈する細胞塊および充実性の細胞塊の2種類が形成された。内腔を形成する細胞塊は、水晶体上皮細胞でみられるalfa-A crystallineを発現する単層細胞がみられた。学内研究施設の改修、自分の研究室の移動等、本研究開始年度の2017年度から本年度の2018年度途中までは予定されていなかった案件が発生してしまったため、研究実験環境および実験時間が当初予定していたより、かなり確保できない状況となってしまった。しかし、2018年度後半から研究環境を確保できるようになったため、確保できた実験時間において実施できた研究内容および進捗はそれ相応の内容であり、新しく得られた知見は学会で発表することができた。実験の進捗と平行して、得られた研究成果の論文化を急いでおり、2019年度中旬までには論文化することを目標としている。特にSEAM法で培養することにより分化してくる神経系細胞に関する解析は、注目すべきポイントであると考えており、この解析を中心に従来から実施している幹細胞維持培養法、ディッシュコーティング条件の検討、阻害剤との組合せ、網膜神経幹細胞の網羅的細胞膜表面蛋白質の解析(新規幹細胞マーカーの探索)なども行っていく。当研究室で作製したヒト虹彩由来iPS細胞から網膜神経幹/前駆細胞を誘導し、さらに既報の神経節細胞への細胞凝集培養法による分化誘導を行ったところ、細胞凝集体表面からのみ神経節細胞マーカーであるBrn-3bや神経細胞マーカーであるNeurofilament H、Tubulin-beta3などを発現する細胞に分化誘導することができた。これらの分化誘導した細胞を電気生理学的手法(パッチクランプ法)を用いて解析したところ、成熟した網膜神経節細胞に発現するナトリウム/カリウムチャネルのシグナルが検出された。しかし、この手法では細胞凝集体の表面の細胞は神経節細胞に分化誘導されるが、細胞凝集体内部の全ての細胞は神経節細胞に分化誘導されていなかった。そこで、二次元培養法での神経節細胞への新たな分化誘導法の検討を開始した。現在、二次元培養法でも神経節細胞へ分化させることができる条件を絞りつつある。一方、昨今の再生医療研究では、個々の細胞レベルでの分化誘導・機能性獲得から三次元・立体構造での分化誘導に注目ポイントがシフトしている。そこで、虹彩由来iPS細胞と虹彩由来幹/前駆細胞を用いて、非接着(浮遊)培養および回転浮遊培養を行い、神経網膜細胞への分化と網膜層構造の再構成についての実験を先行して実施することとした。虹彩由来iPS細胞、または虹彩由来幹/前駆細胞で形成された細胞凝集体を分化誘導培地にて非接着(浮遊)培養および回転浮遊培養を行ったところ、内腔が形成され細胞層様の構造を呈する細胞塊が形成された。現在、詳細な分析を行っている。学内研究施設の改修、自分の研究室の移動等、年度初めには予定されていなかった案件が発生してしまったため、研究実験環境および実験時間が当初予定していたより、かなり確保できない状況となってしまった。ただし、確保できた実験時間において実施できた研究内容および進捗は、それ相応の内容であり、新しく得られた知見は、学会で発表することができた。

学内研究施設の改修、自分の研究室の移動等、本研究開始年度の2017年度から本年度の2018年度途中までは予定されていなかった案件が発生してしまったため、研究実験環境および実験時間が当初予定していたより、かなり確保できない状況となってしまった。しかし、2018年度後半から研究環境を確保できるようになったため、確保できた実験時間において実施できた研究内容および進捗はそれ相応の内容であり、新しく得られた知見は学会で発表することができた。平成30年度においても、まだしばらくの間は、研究環境の改修工事、研究室の移動のため、実験・研究の時間が拘束されると思われるが、順次、研究環境が落ち着いていくため、全力をあげて研究の進捗に努める。平成30年度では、より安定した虹彩由来網膜神経幹/前駆細胞を維持培養できる培養条件の確立を目指し、細胞の接着要素(ディッシュのコーティング条件)や各種阻害剤などを用いた検証を行う。虹彩由来幹/前駆細胞と虹彩由来iPS細胞を用いて網膜神経幹/前駆細胞の細胞表面マーカーを網羅的に解析し、さらに新しい細胞表面マーカー(幹細胞マーカー)の探索を行う。光応答性視細胞への分化誘導条件を探索する。網膜神経幹/前駆細胞にOtx2遺伝子を強制発現,またはOtx2タンパク質を糖鎖(コンドロイチン硫酸)にて細胞に取り込ませるなどの分化誘導方法を検討する。実験の進捗と平行して、得られた研究成果の論文化を急いでおり、2019年度中旬までには論文化することを目標としている。特にSEAM法で培養することにより分化してくる神経系細胞に関する解析は、注目すべきポイントであると考えており、この解析を中心に従来から実施している幹細胞維持培養法、ディッシュコーティング条件の検討、阻害剤との組合せ、網膜神経幹細胞の網羅的細胞膜表面蛋白質の解析(新規幹細胞マーカーの探索)なども行っていく。