hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本海側ブナ林構成樹種における地理的分布と遺伝的構造の歴史的関連性

日本海型ブナ林を特徴づける種として、ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキなどの常緑性低木がある。これらの樹種が最終氷期とそれ以降にブナと同所的に分布を移動したならば、ブナと同様な系統地理学的な構造を保有するかもしれない。そこで、本研究では(1)日本海側ブナ林の常緑性低木を対象としてオルガネラDNA(ミトコンドリアと葉緑体のDNA)のハプロタイプを調べて、各樹種の遺伝的構造を把握し、(2)その構造をブナの系統地理学的構造と比較することにより、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性を明らかにすることを目的とした。以下の研究成果が得られた。1、ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキの各5集団、集団あたり2個体を対象にミトコンドリアDNA (mtDNA)の制限酵素断片長多型(RFLP)を探索した結果、エゾユズリハとヒメアオキではほとんど多型がみられなかったのに対し、ヒメモチでは多くの多型が得られた。2、ヒメモチ12集団、集団あたり平均30.0個体を対象にmtDNAの4領域のRFLP分析を行った。その結果、27種類のハプロタイプが検出された。遺伝子多様度分析を行ったところ集団内のハプロタイプ多様度は高く、集団分化は比較的低いことがわかった。また、集団内のハプロタイプ多様度には南西集団で高く、北東集団で低い傾向があることがわかった。この遺伝的変異の地理的パターンは過去の分布と分布拡大に関連があることが考えられた。3、現在、ヒメモチの葉緑体DNA (cpDNA)の多型的領域を探索し、その多型にもとづいてハプロタイプの系統地理学的解析を行っている。今後、ヒメモチにおけるmtDNAとcpDNAの系統地理学的構造をブナのものと比較し、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について考察する予定である。これらの樹種が最終氷期とそれ以降にブナと同所的に分布を移動したならば、ブナと同様な系統地理学的な構造を保有するという仮説が立てられる。本研究ではこの仮説を検証する。そのために、(1)日本海側ブナ林の常緑性小低木を対象としてオルガネラDNAのハプロタイプを調べて、各樹種の遺伝的構造を把握し、(2)その構造をブナのものと比較することにより、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について一般化を試みる。平成12年度には、ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキ、ハイイヌツゲ、ハイイヌガヤ、チャボガヤを対象として、以下の知見等が得られた。1)植物相(植物誌)や植生の文献調査および現地調査を行い、現時点での各樹種の地理的分布に関するデータを収集・解析し、地理的分布図を作成した。2)作成した地理的分布図をもとに、分布域をカバーするようにおよそ5地点を採取地域として抽出した。3)全採取地域のうち5地点(知内、白神山地、飯豊山地、白山、大山)を選び、各地域においてヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキそれぞれ30個体の葉組織を採取した。4)ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキについて、全DNAの抽出は全個体で、ミトコンドリアDNAの多型的領域の探索は10個体で行った。

その結果、エゾユズリハとヒメアオキではほとんど多型がみられなかったのに対し、ヒメモチでは多くの多型が得られた。すなわち、樹種によって多型性が異なることが明らかとなり、ヒメモチで集団解析を行うための多型が十分あることがわかった。日本海型ブナ林を特徴づける種として、ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキなどの常緑性低木がある。これらの樹種が最終氷期とそれ以降にブナと同所的に分布を移動したならば、ブナと同様な系統地理学的な構造を保有するという仮説が立てられる。本研究ではこの仮説を検証する。そのために、(1)日本海側ブナ林の常緑性小低木を対象としてオルガネラDNAのハプロタイプを調べて、各樹種の遺伝的構造を把握し、(2)その構造をブナのものと比較することにより、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について一般化を試みることにした。平成13年度には、集団解析を行うための十分な多型を持つことがわかったヒメモチを対象として集団遺伝学的研究を行い、以下の知見等が得られた。1)すでに葉組織を採取してある5集団(知内、白神山地、飯豊山地、白山、大山)に加え、7集団(黒松内低地、鳥海山、佐渡島、妙高山、比良山、氷ノ山、鯛ノ巣山)を選定してそれらから30個体程度の葉組織を採取した。2)全DNAの抽出を行い、ミトコンドリアDNA(mtDNA)の制限断片長多型(RFLP)分析を行った。RFLP分析は3種類の制限酵素と4種類のミトコンドリア遺伝子をプローブを用いて行った。その結果、27種類のハプロタイプが検出された。遺伝子多様度分析を行ったところ集団内のハプロタイプ多様度は高く、集団分化は比較的低いことがわかた。また、集団内のハプロタイプ多様度は南西集団で高く、北西集団で低い傾向があることがわかった。この遺伝的変異の地理的パターンは過去の分布と分布拡大に関連があることが考えられた。そのために、(1)日本海側ブナ林の常緑性小低木を対象としてオルガネラDNAのハブロタイプを調べて、各樹種の遺伝的構造を把握し、(2)その構造をブナのものと比較することにより、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について一般化を試みることにした。平成14年度には、ヒメモチとブナそのものを対象として葉緑体DNA (cpDNA)変異の系統理知学的構造を明らかにすることを目的とした。ヒメモチの解析に先立ちブナの解析を行った。全分布域をカバーする45集団を用いて、cpDNAの二つの非コーディング領域の塩基配列を調べた結果、13個のハプロタイプが検出され、それらの分布には地理的な構造が見られた。ハプロタイプの系統解析により二つの主要なクレードが明らかとなり、それらはそれぞれ日本海側と太平洋側に分布していることがわかった。一方、ヒメモチについては、現在、cpDNAの多型的領域を探索し、その多型にもとづいて、ハプロタイプの系統地理学的解析を行っている。今後、ヒメモチにおけるmtDNAとcpDNAの系統地理学的構造をブナのものと比較し、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について考察する予定である。
高エネルギーリン酸結合の加水分解酵素反応における遷移状態安定化メカニズム

ヌクレオチド代謝系の末端で精製されるADPリボース(ADPRase)はADPリボース加水分解酵素(ADPRase)によって無害化される。ADPRaseは補因子である二価金属イオンを利用しながら競争的な酸塩基触媒を実現しており、その反応機構を明らかにしようという目的でこれまでに30個程度の結晶構造がすでに報告されている。しかしながらADPRaseの活性部位に保存されている複数のGlu残基のプロトン化状態および酸解離特性についてはこれまで全く知られてこなかった。本研究課題でデザインされたADPRase結晶相pH滴定実験において、これら重要なGlu残基側鎖のサブÅスケールでの微細な構造変化を確認することができた。基質が結合していないアポ状態においてはGlu82のpKaは4.3付近、酵素基質二元複合体においてはGlu85のpKaは4.6付近にあることが分かった。これによってADPRase活性のpH依存性が原子構造の立場からも説明され、新たなADPRase反応機構を提唱するに至った。この結晶相pH滴定実験はタンパク質結晶構造解析の新たな可能性を見出したと共に、酵素学的にも興味深い結果を与えてくれることが分かった。提唱した反応機構を実証するため、より水素原子やプロトンを可視化できる中性子結晶構造解析に向けての準備も進めた。これまでよりも100倍程度大きな体積をもつADPRase結晶を調製することに成功し、重水置換操作による結晶への影響も評価済みである。パルス中性子源の定常的な運転に合わせて、中性子結晶構造解析をすぐに始めることができる段階にまで至った。当初から想定していた実施計画の大半の部分を実際に遂行することができたと考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。ADPリボース二リン酸部位加水分解酵素(ADPRase)は基質であるADPリボース(ADPR)のα-リン酸を背面攻撃してプロトンを引き抜く一般塩基と、脱離する生成物のリボース-5'-リン酸(R5P)に不足したプロトンを供給する一般酸を二価金属イオンに依存して提供する。この一般酸塩基協奏過程によってADPRaseがADPR加水分解反応の遷移状態の自由エネルギーを引き下げる仕組みを科学的に解明することが本研究の目的である。そこで我々は高度好熱菌由来HB8由来ADPRaseを研究対象にして「超高分解能X線結晶構造解析によるアミノ酸残基のpH依存性微細構造研究」と「中性子線結晶構造解析によるプロトンの可視化の研究」という2つのサブテーマを遂行した。まず前者のテーマ実施状況について説明する。親水性アミノ酸残基側鎖のプロトン化状態とそれに対応する構成原子間の結合角や結合長の微細変化を大型放射光施設SPring-8でのX線結晶回折実験を通して検出することに成功した。1Å付近の超高分解能での観察の結果、ADPRase活性部位に保存されたGlu85の存在がADPRaseの一般塩基作用の重要な必要条件の一つであることが判明した。Glu85はNudixモチーフに保存されていながら、その役割については全く明らかにされていなかった。既に報告されているADPRase-G1n85点変異体のpHに依存したADPR加水分解活性の再解釈を通して、Glu85による求核性水分子からのプロトン排出の方向づけを含めた全く新規なADPRase反応機構を提案するに至った。次に後者のサブテーマについては、サイズを拡張した大型シッティングドロップ蒸気拡散法によって従来より10倍程度大きいADPRase結晶が得られたところである。今後の陽子加速器施設J-PARCにおける中性子線照射に向けて重水置換操作を行っているところである。

「9.研究実績の概要」に示したように、2つのサブテーマのうち前者については当初予定した計画の90%を達成し、学会での発表も済んでいる。参加した2つの学会ではいずれもポスター賞を受賞しており、論文作成の見通しが立っている。後者のサブテーマについてはJ-PARCでの実験に向けた準備は大方終了しており、次年度の研究活動を通して当初計画の大部分を達成できる見通しが立ったと言える。「9.研究実績の概要」に示した2つのサブテーマのうち前者については論理を補強する補助データの取得を目指す。当初計画を越えてNMRによる溶液相実験によるADPRase酸解離特性の見積もりと計算シュミレーションによるADPRase活性部位の量子化学的性質の考察を計画している。後者のサブテーマについては平成26年5月に割り当てられたJ-PARCでの実験シフトを利用して大型ADPRase結晶に対する中性子線照射実験を開始する。
神経芽腫骨髄微小転移をターゲットにした治療法の開発に関する基礎研究

平成11年度までの研究によりC1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/day皮下注を腫瘍注入と同日から開始した群で対象群と比較して明らかな骨転移抑制効果が認められた。平成1213年度は以下の実験的研究によりその機序の解明を行った。1)Etidronateによる骨転移抑制効果C1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/dayの皮下注を腫瘍注入と同日から開始(A群)、骨転移が形成される腫瘍注入後14日から開始(B群)し両群とも腫瘍細胞注入後27日目まで投与した。これらの2群と無治療群(C群)の3群で、組織学的にマウス大腿骨への腫瘍転移頻度を比較した。骨転移頻度はC群で85%であったがA群では29%(p=0.0006)、B群では56%(p=0.0732)であった。Etidronateによる明らかな骨転移抑制効果が認められたが、既に形成されている骨転移に対する治療効果は見られなかった。Etidronateは骨転移治療よりも骨転移(新たな転移或いは再発)に対する予防的治療としての投与法が有効と考えられた。2)Etidronateによる破骨細胞活性化抑制の有無3)Etidronateによる骨転移抑制効果の定量的解析上記3群に対してHE染色及び神経芽腫細胞特殊染色(NSE染色)を行い、顕微鏡下で神経芽腫転移占拠部位の面積を定量し、それらの面積比を各群で比較することにより、Etidronateによる骨転移抑制効果の定量的評価を行う。マウス神経芽腫骨転移モデルを用いて破骨細胞による骨吸収の阻害剤であるbisphosphonateの神経芽腫骨転移抑制効果を検定した。C1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/dayの皮下注を腫瘍注入と同日から開始(Group A)、骨転移が形成される腫瘍注入後14日から開始(Group B)し両群とも腫瘍細胞注入後27日目まで投与した。これらの2群と無治療群(Group C)の3群で骨転移抑制効果を、腫瘍細胞注入後27日目でマウスから両側大腿骨を摘出して、骨転移の有無を組織学的に検索した。各グループの骨転移陽性率は、それぞれ17%(3/17)(Group A)(p=0.0006)、56%(9/16)(Group B)(p=0.0732)、85%(17/20)(Group C)であった。これらの結果から、Etidronateはマウス神経芽腫骨転移形成抑制効果があるが、その効果は骨転移形成後には見られなかった。本剤は神経芽腫骨転移を予防しうる可能性のあることがわかった。平成11年度までの研究によりC1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/day皮下注を腫瘍注入と同日から開始した群で対象群と比較して明らかな骨転移抑制効果が認められたことより、平成12年度は以下の実験的研究を行った。1)破骨細胞活性化抑制の有無C1300

マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/dayの皮下注を腫瘍注入と同日から開始(Group A)、骨転移が形成される腫瘍注入後14日から開始(Group B)し両群とも腫瘍細胞注入後27日目まで投与した。これらの2群と無治療群(Group C)の3群で、腫瘍細胞注入後27日目でマウスから両側大腿骨を摘出して、骨転移部の破骨細胞数をHE染色及び破骨細胞特殊染色を行い破骨細胞数の比較検定を行う。破骨細胞はtartate-resistance acid phosphatase活性(TRAP)陽性細胞として同定した。現在、染色検定中で結果はまだ求められていない。2)bisphosphonateによる骨転移抑制効果の定量的解析上記3群に対してHE染色及び神経芽腫細胞特殊染色を行い、顕微鏡下で神経芽腫転移占拠部位の面積を定量し、それらの面積比を各群で比較することにより、bisphosphonateによる骨転移抑制効果の定量的評価を行う。神経芽腫細胞特殊染色としては、NSE染色を実施したが、ホルマリン固定、脱灰標本ということもあり、神経芽腫の染色性が悪く定量的評価ができていない。平成11年度までの研究によりC1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/day皮下注を腫瘍注入と同日から開始した群で対象群と比較して明らかな骨転移抑制効果が認められた。平成1213年度は以下の実験的研究によりその機序の解明を行った。1)Etidronateによる骨転移抑制効果C1300マウス神経芽腫細胞1x10^4個をマウス尾静脈から静注し、Etidronate(第一世代bisphosphonate)10mg/kg/dayの皮下注を腫瘍注入と同日から開始(A群)、骨転移が形成される腫瘍注入後14日から開始(B群)し両群とも腫瘍細胞注入後27日目まで投与した。これらの2群と無治療群(C群)の3群で、組織学的にマウス大腿骨への腫瘍転移頻度を比較した。骨転移頻度はC群で85%であったがA群では29%(p=0.0006)、B群では56%(p=0.0732)であった。Etidronateによる明らかな骨転移抑制効果が認められたが、既に形成されている骨転移に対する治療効果は見られなかった。Etidronateは骨転移治療よりも骨転移(新たな転移或いは再発)に対する予防的治療としての投与法が有効と考えられた。2)Etidronateによる破骨細胞活性化抑制の有無3)Etidronateによる骨転移抑制効果の定量的解析上記3群に対してHE染色及び神経芽腫細胞特殊染色(NSE染色)を行い、顕微鏡下で神経芽腫転移占拠部位の面積を定量し、それらの面積比を各群で比較することにより、Etidronateによる骨転移抑制効果の定量的評価を行う。
片側性関節円板前方転位の予後から円板転位のリスクファクターを明確にする

本研究では関節円板前方転位と転位無しが混在する片側性関節円板前方転位症例に着目し、転位無し関節の予後から切歯路角、顆路角の関係が円板転位に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。過去(平成8年)に収集した顎運動データ、MRIによる顎関節部の形態的特徴データをデータベース化し、その一部をGNYAP (The Greater New York Academy of Prosthodontics 2003)、平成15年度みちのく歯学会,ICP (International college of prosthodontics 2004)にて報告した。また,日本学関節学会雑誌等にその成果の一部を報告した.概略を以下に記す。<初年度(初診時)データ分析>下顎運動測定:片側性関節円板前方転位症例、両側転位無し症例の切歯路角、顆路角を求め、片側性転位症例の顆路角は切歯路角よりも大きいことが確認できた。<予後データ分析>調査対象が初診時の状態でMRI検査結果から片側性関節円板前方転位と認められた34名中,本実験の趣旨,および予後データの収集に同意の得られた10名について再度MRI撮像を行った.予後データ(MRI撮像)収集までの平均経過年数は2年2ヶ月であった.本実験において,関節円板の転位状態に変化が認められた被験者は認められなかった.すなわち,本実験結果から,切歯路角,顆路角の関係から円板転位のリスクファクターを解明するには至らなかった.このような結果に至った考察として,予後データの測定までの期間が平均2年2ヶ月と短期間であったこと,平均年齢が42.3歳であったことがあげられ,さらに長期的なスパンで経過を追う必要があること.顎関節症の後発年齢である20歳代をターゲットに被験者を収集する必要性が感じられた.今後は,本実験の被験者を継続して経過観察すると共に,さらに20歳代の被験者をターゲットに追実験を行う予定である.本研究では関節円板前方転位と転位無しが混在する片側性関節円板前方転位症例に着目し、転位無し関節の予後から切歯路角、顆路角の関係が円板転位に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。その内容の概略を以下に記す。1)被験者:96名2)MRI円板転位の状態と、関節に変形等がないことを画像データより確認した。そのうち、片側性関節円板前方転位症例34名両側転位無し症例28名両側性関節円板前方転位症例34名であった。2)下顎運動測定:片側性関節円板前方転位症例、両側転位無し症例の切歯路角、顆路角を求め、片側性転位症例の顆路角は切歯路角よりも大きいことが確認できた。現在、被験者を追加し、初年度(初診時)顎運動MRIデータの収集・分析を行っている。今後は、予後データを収集し、片側性関節円板転位症例の転位無し側の予後をMRIにより観察し、切歯路角・顆路角が、関節円板転位のリスクファクターとなり得るか統計学的に検証する予定である。本研究では関節円板前方転位と転位無しが混在する片側性関節円板前方転位症例に着目し、転位無し関節の予後から切歯路角、顆路角の関係が円板転位に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。3年計画の2年目である平成16年度は、過去(平成8年)に収集した顎運動データ、MRIによる顎関節部の形態的特徴データをデータベース化し、予後データ収集準備を進めている。現在までに行った内容の概略を以下に記す。1)被験者:96名2)MRI :円板転位の状態と、関節に変形等がないことを画像データより確認した。現在、被験者を追加し、初年度(初診時)顎運動・MRIデータの収集・分析を行っている。最終年である17年度は、予後データを収集し、片側性関節円板転位症例の転位無し側の予後をMRIにより観察し、切歯路角・顆路角が、関節円板転位のリスクファクターとなり得るか統計学的に検証する予定である。<予後データ分析>

調査対象が初診時の状態でMRI検査結果から片側性関節円板前方転位と認められた34名中,本実験の趣旨,および予後データの収集に同意の得られた10名について再度MRI撮像を行った.予後データ(MRI撮像)収集までの平均経過年数は2年2ヶ月であった.本実験において,関節円板の転位状態に変化が認められた被験者は認められなかった.すなわち,本実験結果から,切歯路角,顆路角の関係から円板転位のリスクファクターを解明するには至らなかった.このような結果に至った考察として,予後データの測定までの期間が平均2年2ヶ月と短期間であったこと,平均年齢が42.3歳であったことがあげられ,さらに長期的なスパンで経過を追う必要があること.顎関節症の後発年齢である20歳代をターゲットに被験者を収集する必要性が感じられた.今後は,本実験の被験者を継続して経過観察すると共に,さらに20歳代の被験者をターゲットに追実験を行う予定である.
グローバリゼーション下の経済発展と金融制度に関する政治経済学的分析

本研究では、市場の不完全性と情報の非対称性に注目し、「経済発展と金融制度との関連」を理論的かつ歴史的に分析した。特に、急速にグローバル化する金融経済は、先進国のみならず途上国経済に大きな影響を与えているが、本研究ではグローバリゼーション下での金融制度ならびに国際間の相互依存関係や政策協調の問題を理論的に考察した。より具体的には、途上国にみられるインフォーマルな金融制度、グローバリゼーションの政治経済的意義、金融制度の不安定性と世界的金融危機、等に関する論文・著書を著した。本研究の目的は、市場や情報の不完全性の観点から「経済発展と金融制度」という問題を理論的かつ歴史的・実証的に分析することである。加えて、これらの問題をグローバリゼーションの視点から政治経済学的なアプローチを用いて分析することである。さらに、これらの研究から得られた分析結果を研究会等で発表するとともに、論文また書籍としてまとめることにする。本研究では「経済発展と金融制度」と「グローバリゼーションと政治経済制度」の問題を相互に関連づけながら進めている。また研究代表者は早稲田大学21世紀COEプログラム『開かれた政治経済制度の構築』の拠点リーダーとして参加しており、本研究をCOEプログラムの研究と絡めかつ平行して行っている。2006年度においては以下のような研究活動を行ってきた。(1)経済発展との関連でインフォーマルな金融制度の役割を不完全市場また不完全情報の視点から分析してきた。一つは、大学院生和島隆典氏との共同研究として、Rotating Saving and Credit Association(ROSCA)について理論的かつ歴史的分析を行ってきた。その研究成果は「ROSCAの経済理論:概観と若干の考察」Waseda 21 COE-GLOPE Discussion Paper(2007年1月)としてまとめられている。この論文はポスト・ケインジアン研究会でも発表し、多くの意見交換を行った。もう一つの研究は、グループ貸付制度などマイクロクレジット市場での資金配分の問題に関するものであるが、これは大学院生松田慎一氏と共同で行っている。(2)「グローバリゼーションと政治経済制度」に関しては、2005年末にCOE-GLOPEで行ったコンファレンスで発表された論文を中心に、地域統合に関する研究を整理しかつ将来を展望した研究書『地域統合の政治経済学』を清水和巳氏と共同で編集した。(3)本研究については、2007年1月にはPitzer CollegeのLinus Yamane教授、また3月にはYale大学でのコンファレンスにおいてColumbia UniversityのDavid Weinstein教授など海外の研究者とも意見を交換する機会を得た。(1)昨年度と同様に、ROSCAおよびグループ貸付という、不完備な市場や不完全な情報で特徴づけられる経済における金融制度、とそこでの資金配分の効率性と制度の継続性について考察してきた。これらのインフォーマルな金融制度は途上国経済においてしばしばみられるものである。なかでもROSCAのsustainablityは、新古典派的な合理的個人からなる経済においては成立しない可能性が強く、そのためには、メンバー間のネットワークと相互信頼のような一種の社会資本の形成が重要であることを指摘した。これについては、香港城市大学とのジョイント・コンファレンスで発表を行った。グループ貸付に関する考察においては、Stiglitzモデルを再検討することによって、その経済的意味を考察し、かつ連帯保証制度が貸付額や借り手の効用水準に及ぼす影響を分析した。これはCOE-GLOPEのDISCUSSION PAPERとしてまとめた。(2)本研究プロジェクトでは、狭い意味での経済学だけでは解明できない問題を考察するために政治経済学的アプローチを求めているが、「テロリズムの経済学」に関する書物を翻訳することによって、そうした問題を考察することができた。(3)最後に、制度という視点から経済学の教科書を監修するという作業を始めた。本研究の目的は、「市場や情報の不完全性、経済制度と金融制度」をグローバリゼーションの観点から理論的かつ歴史的・実証的に分析することである。新古典派経済学によれば、グローバリゼーションによって資源配分が世界的な規模で効率的になされることになるが、多くの国、とくに途上国ではそれを実現するための市場条件や法制度などが整備されていない。またこれらの分析では、経済活動と政治的背景との関連が重要である。グローバリゼーションは経済のみならず、政治面でも「テロとの戦い」など複雑な問題を生みだしてきた。したがって本研究では狭い意味での経済学ではなく、広く政治経済学的な視点から研究を行っている。本年は以下のような研究活動を行ってきた。(1)グローバリゼーションがもたらす利益と損失についての諸説を整理したものを講演また論文として発表した。そこでは、グローバリゼーションは、新古典派の主張するように完全競争的な市場経済を実現するのではなく、多様な経済社会制度が混在するモザイク模様の経済をもたらし、市場と政府に加えてNPOや共済組合的な部門が効果的な役割を果たすであろうことを指摘した。(3)昨年まで大学院生と行ってきた、インフォーマル金融についての共同研究に基づく論文を早稲田大学現代政治経済研究叢書に発表した。

(4)本研究内容を反映した金融論のテキストを執筆した。2009年中に刊行予定。本研究においては、市場の不完全性と情報の非対称性の観点から「経済発展と金融制度」を理論的かつ歴史的に分析することを目的としている。2008年後半から世界的に広まった金融不安は、世界経済を大不況に陥れたが、これはグローバリゼーションの下で世界各国が密接に依存し合っていることを示している。これらの問題を考察した本年度の研究成果は以下のとおりである。(1)昨年度から作業を進めていたテキスト『金融論』(ミネルヴァ書房)においては、これまで行ってきた不完全情報下での金融市場と制度に関する研究成果を大きく反映させた。すなわち、第I部「貨幣・金融市場・マクロ経済」では不確実性でのマクロ経済活動と金融市場との相互依存関係に注目したが、第II部「金融市場・制度と不完全情報」では、非対称情報が金融市場およびリスク市場に及ぼす影響と銀行システムの安定性の問題を考察している。特に、最終章においてはグローバリゼーション下での資本市場また金融制度の問題に注目している。すなわち、国際的な資本移動が行われる金融市場モデルにおいて政策の有効性を検討し、また債権の証券化と経済のグローバル化が情報の非対称性のもたらす問題をより深刻化するメカニズムを考察している。(2)研究代表者が機構長を務める早稲田大学日米研究機構において、今次の世界的金融危機の原因とメカニズムを解明するためのシンポジウムを開催し、そこでの発表論文を収録するとともに『世界政治経済と日本・米国・中国』(東洋経済新報社)とする書籍を刊行した。そこでは監修のみならず第12章「グローバル社会における政治経済と相互依存関係」において(1)の議論を延長させるとともに、グローバル化する世界における国際関係と国内政治の重要性を指摘した。(3)一橋大学のコンファレンスのために和島氏との共同研究「ROSCAと社会的資本」を準備した。
頭頸部癌の浸潤・転移における変異EGFR(EGFRvIII)の関与と機序の解析

本研究ではEGFRと,その刺激によって発現が亢進し腫瘍の浸潤・転移に重要な働きを持つMMPおよびこのMMPの発現誘導因子であるEMMPRIN/CD147との関連性に着目した。研究の結果,EMMPRINがEGFR刺激によって引き起こされるMMP産生促進などの腫瘍形成能を媒介している可能性が示唆された。またEMMPRINは炎症や癌促進の因子として知られていたCyclophilin Aとの相互作用により頭頸部癌細胞の浸潤など腫瘍形成能を引き起こすことが明らかとされた。EGFRvIIIは頭頸部癌細胞の増殖、腫瘍増大ならびに薬物耐性などを促進することが知られているが、その詳細な生理学的機能およびこれら癌進展を引き起こす機序、特にシグナル伝達経路・標的分子についてはその重要性が注目されているもののいまだ明らかとされていない。今回の研究では、頭頸部癌においてEGFRvIIIにより誘導される悪性現象および活性化されるシグナル伝達経路や標的分子を明らかとし、これらが頭頸部癌治療の重要な標的となりうることを検証することを目的として行われた。平成21年度はこれまでEGFRvIIIを発現する頭頸部扁平上皮癌細胞を用いて行われた研究をまとめ、これを第33回頭頸部癌学会にて発表。その後頭頸部癌細胞においてEGFRおよびEGFRvIIIに関連する因子の検討を計画したところ、細胞膜表面に存在するEMMPRIN(CD147)が頭頸部扁平上皮癌の進展に深く関与することが報じられており、頭頸部扁平上皮癌細胞株2株を用いてこのEMMPRINの頭頸部扁平上皮癌細胞での役割の検討を行った。この結果、EMMPRINの刺激因子であるCypAにより、その増殖能、抗癌剤への抵抗性が増強することが明らかとなった。これは今後のEGFRおよびEGFRvIIIの頭頸部扁平上皮癌の作用機序の解明にあたり重要なステップとなる。EGFRは様々な悪性腫瘍においてその発現が亢進し,細胞内シグナル伝達を介して腫瘍の進展に寄与することが知られている.近年EGFRを標的とした治療法の開発が進められてきたが,頭頸部癌ではEGFRを標的とする薬剤の治療効果が十分でないことが報告され,治療成績向上のために頭頸部癌におけるEGFRによる腫瘍進展機序や関連因子の検討が必要とされた.これまでにEGFRの変異体であるEGFRvIIIによる腫瘍形成能の亢進が報告されたが,本研究ではEGFRにより発現が亢進し,腫瘍の浸潤・転移に重要な働きを持つMMPと,このMMPの発現誘導因子であるEMMPRIN/CD147に着目した.まず複数の頭頸部癌細胞株におけるEMMPRINの発現をウェスタンブロット法にて検出.いずれの細胞株においてもEMMPRINが発現していることを確認した.この頭頸部癌細胞にEMMPRINの刺激因子であるCyclophilin Aを作用させ,その腫瘍形成に関連した諸現象を観察した.この結果,この結果,Cyclophilin Aにより頭頸部癌細胞の増殖およびMMP-9の産生が亢進することが明らかとなった.EGFRは様々な悪性腫瘍においてその発現が亢進し,細胞内シグナル伝達を介して腫瘍の進展に寄与することが知られている.近年EGFRを標的とした治療法の開発が進められてきたが,頭頸部癌ではEGFRを標的とする薬剤の治療効果が十分でないことが報告され,治療成績向上のために頭頸部癌におけるEGFRによる腫瘍進展機序や関連因子の検討が必要とされた.これまでにEGFRの変異体であるEGFRvIIIによる腫瘍形成能の亢進が報告されたが,本研究ではEGFRにより発現が亢進し,腫瘍の浸潤・転移に重要な働きを持つMMPと,このMMPの発現誘導因子であるEMMPRINICD147に着目した.まず複数の頭頸部癌細胞株におけるEMMPRINの発現をウェスタンブロット法にて検出.いずれの細胞株においてもEMMPRINが発現していることを確認した.この頭頸部癌細胞にEMMPRINの刺激因子であるCyclophilinAを作用させ,その腫瘍形成に関連した諸現象を観察した.この結果,CyclophilinAは頭頸部癌細胞の増殖およびMMP-9の産生を亢進し,さらにシスプラチンへの耐性を向上させることが明らかとなった.また,CyclophilinAにより細胞浸潤能の亢進も観察されたが,この浸潤能はEMMPRINの機能阻害抗体により抑制された.この結果はCyclophilinAがEMMPRINを介して頭頸部癌細胞の腫瘍形成能を促進することを示唆する.引き続き,EGFRとEMMPRINとの相関関係につき検討を行った.EGFRの刺激因子であるEGFを頭頸部癌細胞に作用させた結果,EGFはEMMPRINの発現を亢進させることが確認された.またEGFは頭頸部癌細胞からのMMP-9産生と細胞浸潤

能を亢進させることが明らかとなったが,EMMPRINの発現をsmall interfering RNA(siRNA)にて抑制すると,このMMP-9産生と細胞浸潤能の亢進が抑制された.これらの結果は,EGFR刺激によって引き起こされた腫瘍形成能をEMMPRINが媒介している可能性を示唆するものである.これらの成果は国内外の学会にて報告され,また一部の内容は英文誌に投稿掲載された.
沖縄県におけるバンコマイシン耐性腸球菌の疫学調査

【目的】腸球菌はヒトの腸管内に広く棲息するグラム陽性球菌で、平素無害な共生細菌のひとつである。しかし、1986年にvancomycinに耐性を示すvancomycin-resistantenterococci(VRE)が報告され、院内感染の原因菌として大きな問題となっている。沖縄県では、現在に至るまで、他の菌株に耐性伝達される耐性遺伝子、vanAあるいはvanB陽性のVREはまったく分離されていない。本研究課題では、沖縄県琉球本島でVREの探索型の疫学調査を実施した。【方法】2007年の1年間、沖縄県本島9医療施設の入院患者の糞便検体を採取した。VRE選択寒天培地に検体を塗布して初代分離を試み、さらにVREスクリーニング培地に発育した菌株について、耐性遺伝子vanAおよびvanBをpolymerase chain reaction(PCR)法で検出した。【考察】以上の成績から、2007年末現在、沖縄県琉球本島ではvanAあるいはvanB耐性遺伝子を保有するVREは、疫学調査で検出できる閾値に達していない(0.06%未満)が、近い将来危惧されるその侵入と拡がりに対応すべく、今後の注意深い監視が必要であると結論された。
生涯学習および地域サイトにおけるデータベースメディアの活用に関する研究

本研究は,市民向けWebメディアの利活用において,Webで扱う情報の適切な管理を担っているデータベースの役割を「データベースメディア」の視点から明らかにすることを目的とした.特に,価値ある市民向け情報の利活用が求められている分野を,情報源から受信者への情報伝達タイプと,情報受信者が発信者にもなる情報相互利用タイプの2つに分け,その具体的フィールドとして,生涯学習向け天文教育および地域活動を対象に,Webの設計および運営方法を明らかにした.生涯学習向け天文教育では,教育活動で使用されている専門情報のWebメディアを用いた活用方法について検討を行い,名古屋市科学館との連携によってその具体的な仕組みを探った.生涯学習としての天文教育を実践している学芸員が,天文に対する市民の興味・関心を高められるようデータベースメディアを利活用する方法について検討した.データベースメディアとして,天文データベースを構築し,Webでの表示に適した形で情報を抽出・提供することで,教材としての付加価値を高めた配信を実現することができた.また,地域活動では,市民や市民団体が持つ個別の地域情報のWebメディアを用いた活用方法および実社会の組織との連携方法について検討を行い,名古屋市東区地域サイトにおいて実践的にその具体的な手法を探った.市民が地域情報をWebメディアで発信できるよう支援し,継続性を視野に入れたシステム設計および運営方法によって効果的にデータベースメディアを利活用する方法について検討した.データベースメディアとして,地域の情報をデータベースに収集・蓄積することで価値を高め,地域全体の魅力発信を実現することができた.このように,上記2つの結果から,市民向けWebメディアにおけるデータベースの役割に着目することで,市民へ向けた手軽な情報発信および情報やコンテンツの価値を高めた配信が可能になることが明らかとなった.本研究では社会活動における「データベースメディア」の活用方法とその効果を明らかにすることを目的に、実践的なフィールドへ参加することで、より社会性の強い研究を行っている。各々の活動において、価値ある情報が十分に利活用されていないという課題に対して、有用なデータを蓄積し、ユーザが参加することで、データベースの価値を高め、価値あるコンテンツを生み出すといったデータベースメディアの仕組みについて、2つの実践的プロジェクトを通じて研究している。データベースメディアでは、Webで扱う情報をどのようにデータベースの構造と結びつけ、効果的に提供していくかが重要となる。具体的な研究実績の概要を以下に示す。(1)生涯学習向け天文教育では、専門分野におけるデータベースメディアの活用方法を検証した。データベースの活用による天文情報の新たな表示方法、および、教育的価値の向上につなげるための仕組みを構築した。また、その効果を検証するため、名古屋市科学館との連携によって実証実験を行った。(2)地域情報サイトにおいては、データベースメディアの連携方法を探り、地域情報を長期的にデータベースに蓄積するための仕組み、および、そこから新たな地域情報の価値を生み出し、地域の魅力向上に繋げるための仕組みを構築した。また、その効果を検証するため、名古屋市東区地域サイトにおける実証実験およびアンケート評価を行った。(1)(2)の結果から、データベースメディアの利活用では、Webならではの「編集」が重要であり、新たな価値を生成し、従来とは全く異なる効果を与えられることが明らかとなった。本研究は,市民向けWebメディアの利活用において,Webで扱う情報の適切な管理を担っているデータベースの役割を「データベースメディア」の視点から明らかにすることを目的とした.特に,価値ある市民向け情報の利活用が求められている分野を,情報源から受信者への情報伝達タイプと,情報受信者が発信者にもなる情報相互利用タイプの2つに分け,その具体的フィールドとして,生涯学習向け天文教育および地域活動を対象に,Webの設計および運営方法を明らかにした.生涯学習向け天文教育では,教育活動で使用されている専門情報のWebメディアを用いた活用方法について検討を行い,名古屋市科学館との連携によってその具体的な仕組みを探った.生涯学習としての天文教育を実践している学芸員が,天文に対する市民の興味・関心を高められるようデータベースメディアを利活用する方法について検討した.データベースメディアとして,天文データベースを構築し,Webでの表示に適した形で情報を抽出・提供することで,教材としての付加価値を高めた配信を実現することができた.また,地域活動では,市民や市民団体が持つ個別の地域情報のWebメディアを用いた活用方法および実社会の組織との連携方法について検討を行い,名古屋市東区地域サイトにおいて実践的にその具体的な手法を探った.市民が地域情報をWebメディアで発信できるよう支援し,継続性を視野に入れたシステム設計および運営方法によって効果的にデータベースメディアを利活用する方法について検討した.データベースメディアとして,地域の情報をデータベースに収集・蓄積することで価値を高め,地域全体の魅力発信を実現することができた.このように,上記2つの結果から,市民向けWebメディアにおけるデータベースの役割に着目することで,市民へ向けた手軽な情報発信および情報やコンテンツの価値を高めた配信が可能になることが明らかとなった.
可逆性末梢前庭障害に対する薬剤の直接内耳投与法に関する研究

モルモットを用いて、アミノグリコシド、あるいはグルタミン酸による前庭障害に対する抗酸化剤の効果を検討した。アミノグリコシドによる障害は、モルモットの一側内耳に浸透圧ポンプを用いて30%のストレプトマイシンを24時間微量持続注入することで作成した。臨床応用されている抗酸化剤(エダラボン)は、ストレプトマイシンによる前庭障害に対して、前庭眼反射の利得の低下を有意に軽減した。また、同障害モデルに対して、エダラボンを局所投与した群は、全身投与群に比較して、障害後の自発眼振が有意に抑制された。グルタミン酸による前庭障害は、モルモット一側内耳に小孔をあけ、同部より10mMのAMPAを50μlを5分間で注入することで作成した。グルタミン酸レセプターアンタゴニスト(CNQX)局所投与は、濃度依存性に自発眼振を軽減した。エダラボン局所投与も、自発眼振を抑制したが、さらに、早期のエダラボンの局所投与は、1週間後のカロリックテストで機能回復を認めた。以上の結果から、エダラボン局所投与はアミノグリコシド、あるいはグルタミン酸神経毒による前庭障害に対して有効な治療法となる可能性がわかった。モルモットを用いて、アミノグリコシド、あるいはグルタミン酸による前庭障害に対する各種薬剤効果を検討した。グルタミン酸による前庭障害は、モルモット一側内耳に小孔をあけ、局部より10mMのAMPAを50μlを5分間で注入することで作成した。この障害は、虚血時と類似の組織変化を来すこと、この条件では、脳反対側の内耳に影響が行かないこと、1週間で前庭機能は回復してくることを確認した。グルタミン酸レセプターアンタゴニスト(CNQX)局所投与は、濃度依存性に障害を軽減したが、前庭機能を回復するには至らなかった。しかし、エダラボン局所投与は、CNQXよりもより効率よく前庭障害を軽減せしめた。以上の結果から、エダラボン局所投与はアミノグリコシド、あるいは虚血による前庭障害に対して有効な治療法となる可能性がわかった。グルタミン酸レセプターアンタゴニスト(CNQX)、局所投与は、濃度依存性に障害を軽減したが、前庭機能を回復するには至らなかった。さらに、エダラボンの局所投与は、障害発症後24時間以内の投与であれば機能回復効果を認めるものもあった。また、エダラボンの投与時期は早期であればあるほど望ましいことも確認できた。
唾液腺の再生と唾液腺腫瘍の分化誘導療法

1)HSG細胞の腺房細胞分化に関わるシグナル伝達の解析ラミニン1ゲル上でHSG細胞の腺房細胞分化に対する各integrin機能抑制抗体の分化阻害実験にて、α3、α6、β1で分化が抑制された。C-Src dominant negative発現HSG-Src297M細胞では細胞間接合を抑制されていた。HSG細胞はCEACAM1-4L,-4Sを発現しており、その発現は細胞外マトリックスにより増強されるが、Src297M細胞では15%まで抑制され、細胞間にCEACAM1の局在がしなくなった。2)インテグリンと協調する他のシグナルの解析3)Squamouscell carcinoma(SCC)へのラミニン1ゲルの影響SCC細胞もラミニンゲルによりアポトーシスが誘導された。その誘導はラミニン1の濃度に依存していた。SCCにanoikisを誘導する因子としてPPARγのアンタゴニストが同定された。このアンタゴニストはインテグリンα5の発現を抑制し、FAKのtyrosineのリン酸化を抑制することで、細胞接着を抑制しanoikisを誘導することが示された。1)HSG細胞の腺房細胞分化に関わるシグナル伝達の解析2)インテグリンと協調する他のシグナルの解析CEACAM-1遺伝子の供与を受け、dominant negative遺伝子の作成を試みた。作成の途中で、当研究科のシークエンサーが修理不能の故障したため、その後の確認作業がストップしている。3)粘表皮癌細胞株(MEC細胞)のcharacterizationとTAK, ACC細胞のラミニン1ゲル上培養の影響1)HSG細胞の腺房細胞分化に関わるシグナル伝達の解析2)インテグリンと協調する他のシグナルの解析CEACAM1-4Lと4Sの発現は、ほぼ1:1であった。C末のtyrosineを置換することを3種のprimerを使って行ったがうまくいかないので、site-direct mutagenesisを行う。3)粘表皮癌細胞株(MEC細胞)のcharacterizationとTAK, ACC細胞のラミニン1ゲル上培養の影響下顎顎骨内粘表皮癌から細胞を樹立し、MEC細胞と名づけた。HSG細胞と異なり、MECやACC細胞はマトリゲル上やラミニン1ゲル上で培養しても、腺房細胞分化は起こらなかったが、増殖しなかった。ACC細胞ではDAPIでアポトーシスを認めた。TAK細胞はα-SMA、vimentinを発現し、cytokeratinの発現は有さないが、PAS陽性である。ラミニン1ゲル上培養細胞は変則なコロニーを形成し、PAS強陽性でCK19,CK13・16、EMAの発現を示し、導管管腔側への分化が見られた。4)扁平上皮癌(SCC)の分化・アポトーシス通常よりラミニン1の濃度を上昇させるとゲル上で培養したSCC細胞もアポトーシスを引き起こした。PPAR-γのアンタゴニストを添加するとインテグリンα5の発現を抑制し、FAKのリン酸化を抑制し、細胞接着を抑制し細胞にanoikisを誘導した。
ペルオキシソーム形成機構の解明-特に膜構造の形成について-

ペルオキシソームは真核細胞生物に広く存在する細胞小器官である。ペルオキシソーム欠損細胞を用いた遺伝子相補クローニングにより、少なくとも23のペルオキシソーム形成に必要な遺伝子(PEX)がクローニングされてきた。しかし、多くの詳細な機能は未知である。多くのペルオキシソーム欠損細胞には、ペルオキシソーム膜タンパク質は存在するが、マトリックスタンパク質が内部に存在しないゴーストと呼ばれる膜構造が認められる。AAAfamily ATPasesに属するPEX6を欠損したCHO細胞(ZP92)には、電顕による観察により、2種類の摸からなる"complex membrane structure"が認められた。これは、一枚の膜に囲まれたボール状構造が、二層からなる狭いルーメンを持ったdouble membraned loopに取り囲まれており、最外層にERを伴っていた。ZP92にPEX6 cDNAを導入した際の、ペルオキシソーム形成の初期過程において、double membraned loopの内部にのみ局所的なカタラーゼの蓄積が認められた。35Sを用いた標識実験により、相補過程において、complex membrane structureからペルオキシソームが形成されることを明らかにした。この結果は、ペルオキシソームゴーストは複雑な膜構造であり、PEX6による相補により、ゴーストがペルオキシソームに転換することを示している。AAA family ATPasesに属するPEX6を欠損したCHO細胞(ZP92)には、電顕による観察により、"complex membrane structure"が認められた。さらに、ペルオキシソーム膜を可視化するために、ペルオキシソーム膜タンパク質あるいはペルオキシソーム膜局在化シグナルを付加したレポーターを作製した。電顕レベルでの解析のためのレポータータンパク質として、組織化学染色により検出可能な西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)を利用し、さらにHRPをYFPと融合させたものを正常細胞で発現させ、光顕レベルでペルオキシソーム膜の動態を観察したのち、同じサンプルを電顕レベルでも観察できる系を確立することを試みた。しかし、ペルオキシソーム局在型HRPは活性を持たず、電顕レベルでの検出は困難と考えられた。現在、ナノゴールド標識タンパク質をマイクロインジェクションし、電顕でその局在を観察する系を構築中である。AAA family ATPasesに属するPEX6を欠損したCHO細胞(ZP92)には、電顕による観察により、2種類の膜からなる"complex membrane structure"が認められた。35Sを用いた標識実験により、相補過程において、complex membrane structureからペルオキシソームが形成されることを明らかにした(研究発表1)。さらに、ペルオキシソーム膜を可視化するために、ペルオキシソーム膜タンパク質あるいはペルオキシソーム膜に存在すると報告されているPEX遺伝子産物をタグで標識し、光顕、および電顕レベルでその局在を観察する系を構築した。その過程で、PEX11の発現により、ペルオキシソームの凝集がおき、その凝集は電顕レベルではヘテロな膜構造からなることを見いだした。現在、PEX11による凝集機構を明らかにすると共に、ペルオキシソーム形成過程において、2種類以上の膜構造が関わっている可能性について、さらに検討を行っている。
カテーテルで挿入する僧帽弁位人工弁の開発

近年、心臓弁膜症に対する人工心肺装置を使用しない低侵襲手術として、カテーテル植込み式の人工弁の発展が著しい。しかしながら、僧帽弁用に使用可能なカテーテル植込み式の人工弁の開発は途中段階である。これまでに報告されている僧帽弁用の人工弁は、ステント骨格に付いたフックによって僧帽弁や弁下組織に引っ掛かって拡張することで、弁輪への固定性を保持するような構造となっている。一方、本研究では、僧帽弁を弁下と弁上で挟み込むような構造のステント骨格を考案し、植込み性の改善や弁下組織への損傷の軽減をはかった。平成26年度の実施計画では,ブタ摘出心におけるステント付人工弁の評価を計画した.これは,【カテーテル植込み式ステント付き人工弁の製作】:Z-ステントを基本骨格としたフレームに僧帽弁輪からのズレを防止するためのフックを取り付けたフレームを取り付けたものに,人工血管とブタ肺動脈弁を縫着してステント付き人工弁を作成する,【ブタ摘出心を使用した植込み試験】:上記人工弁の装着試験を行い,ブタ拍動心に対する植込みに使用可能かどうかを評価する,の2項目からなる.これを達成すべく,ステント骨格を作成するためには,形状記憶針金(ニッケルチタン合金)を使用することが有用と判断した.日本で入手できる形状未記憶合金(直径0.30.4mmのニッケルチタン針金)で,動物の体温から常温下で形状を保持できる材質の針金の入手先を検索することに時間を要したが,3月の時点で国内の販売先を見つけ,現在材料を注文中である.人工血管,Zステント,ブタ摘出心,人工弁製作のための縫合用の針糸は準備が整っている.形状未記憶針金を形状記憶をさせるためには400°Cから500°Cの加熱を要するが,本学理工学部の加熱炉を使用する計画とした.また,カテーテル植込み式の人工弁は近年さまざまなプロトタイプが報告されており,これらと差別化をはかり,オリジナル性の高いものを作成する目的に,国内外の学会や論文での情報収集を行った.平成27年度はブタ摘出心におけるステント付人工弁の評価を行ないました。人工弁の基本骨格部分を形状記憶針金とZ-ステントを用いて自作で作成しました。ステント骨格の形状を決めるための試作およびブタ摘出心を用いた植込み実験を行ないましたが、弁輪からステントが脱落することがなく、しかも弁輪に隙間なく密着することが出来るためのステントの形状を決めることに時間を要しました。国内外におけるカテーテル植込み式の僧帽弁用の人工弁は欧米の企業で開発が進んでいる状況は学会参加や論文発表を通じて情報収集してきましたが、本研究で試作し機能評価を行う人工弁は、弁輪への固定性を心筋への損傷を出来るだけ回避しつつ長期にわたって脱落することなく、また、弁周囲からの逆流を防ぎ得るような構造にできると考えています。平成27年度の実験計画では、ブタを用いて拍動心における人工弁の機能評価を行うところまでを計画しておりました。ステント骨格を改良してブタ摘出心における装着実験を繰り返し行って、機能的に条件を満たす形状を決める段階で、当初計画した僧帽弁下に引っ掛ける構造(フック)を用いることにより固定性を保持するという概念では満足のいく結果が出ませんでした。このため設計を変更し、僧帽弁を弁下と弁上でらせん状のステントによって挟み込むような構造としました。このようなステントの構造は、これまで報告されているカテーテル植込式の人工弁には無いもので、オリジナルの構造といえます。この構造により、カテーテル植込み式の人工弁としてのみならず、通常の開心術において縫合の必要性が無い人工弁(sutureless valve)としても応用ができる可能性があると評価しています。実験動物(ブタ)を用いた機能評価を行う前に、摘出心を使用した機能評価を繰り返し行ったうえで、ステント骨格の改良を行い、なるべくex-vivoの実験で満足のゆく構造にすることが実験動物を最小限にできるという観点から重要と考え、当初の予定からやや遅れる結果となりました。ステント骨格の作り直しは加工に時間がかかりましたが、当初の予定から構造を大きく変更したことにより、弁輪への装着性が向上できる結果につながりました。平成28年度はブタ拍動心における人工弁の装着性および機能性の検討(in-vivo慢性期実験)を行う計画でした。また、急性期実験にくわえて慢性期に心臓超音波検査による人工弁機能評価を行う計画でした。平成28年度は、ブタ摘出心を用いて、様々なステント骨格を試作して装着実験を繰り返し、ステントの形状を決めることに時間を要しましたが、オリジナルのステント骨格(僧帽弁輪を挟み込む形状のステント骨格)の試作品を造ることが出来ました。当初の実験計画では、ブタを使用した動物実験によって装着実験を繰り返して、ステント骨格の修正を行うことを計画していましたが、当初の計画よりもステント形状の修正を繰り返すことが多くなることが予想され、その場合、急性期実験で安楽死させるブタの頭数が多くなると予想されました。治験段階で国外で報告されているカテーテル植込式の人工弁の報告はありますが、装着性に優れたステント骨格の開発には、未だ様々な問題があるとされています。