hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
在宅療養中の高齢者が気象環境を含めた生活調整能力を獲得するための支援方法の開発

高齢者在宅療養者の生活状況と身体的な変化を詳細に観察し、どのような支援が重要であるかについて、実事例へのケア実践を振り返ることから、在宅高齢者の身体状況と気象環境との関連を含めた支援プロトコールの開発を目標に研究を進めている。1)気象環境における高齢在宅療養者の室内環境に関する調査としては、研究課題:在宅高齢者の室内の気象環境と身体症状に関する実態調査(神戸大学保健学研究科倫理委員会審査No764)の承認にて、大阪府と兵庫県の3つの訪問看護ステーションと共同で、高齢在宅療養者の住環境に気象センサーを設置し、1時間単位での気象(気温、湿度、気圧)調査および、身体感覚(不定愁訴的な自覚症状および血圧等)の変化を経時的に記録している。分析途中ではあるが、夏季に体調不良が頻発する者と、冬季に体調不良が起こる患者の自宅環境、および気象に左右されない高齢者との気象環境は異なっていた。2)在宅高齢者の気象環境を含めた支援プロトコールの開発に関する研究としては、研究課題:訪問看護実践を振り返る事例研究による在宅看護支援エビデンスの蓄積(神戸大学保健学研究科倫理委員会審査No763)の承認を受け、訪問看護師9名を共同研究者として、支援プロトコールソフトの開発に向けたエビデンスを蓄積している。これまでの多くの事例研究から得られたエビデンスに加え、今年度は、昨年開発した患者情報登録機能ソフトに加え、病態に関する情報入力シート、利用者・家族の認識に関する情報入力、自身の体調の変化と日常生活に関する情報を入力するための情報入力シート作成し、病態アセスメントおよび日常生活機能の情報追加機能を付加した。現在は研究段階であり、一般化できていないが、今後は広く活用できる支援プログラムソフトの開発を目指している。高齢在宅療養者、特に循環器対策基本法が定められ、高齢者の慢性心不全患者は急増している。また、認知症により十分な治療が受けられない状況も増えてきている。今回、高齢者のすべてに影響が考えられる慢性心不全と認知症の病態を含めた日常生活における観察ポイントおよび支援に関する示唆を含めた支援プログラムソフトの開発を目指している。現在の研究の結果と、使用できる研究費とのバランスを考慮しつつ、少しづつ進めている状況である。次年度は、ほぼ、目指している支援プロトコールソフトの全体像ができるようにしたいと考えているところである。高齢者在宅療養者の生活状況と身体的な変化を詳細に観察し、どのような支援が重要であるかについて実事例へのケア実践を振り返り、必要な支援内容を整理し、在宅高齢者の身体状況と気象環境との関連を含めた支援プロトコールの開発を目標に研究を進めていく。1)気象環境における高齢在宅療養者の室内環境に関する調査としては、高齢在宅療養者の住環境に気象センサーを設置し、1時間単位での気象(気温、湿度、気圧)調査および、身体感覚(不定愁訴的な自覚症状および血圧等)の変化の経時記録についての詳細な分析を行っていく。暑熱順化、寒冷順化をそのように行うことが重要なのかといった具体的な示唆が得られるよう努力したい。2)在宅高齢者の気象環境を含めた支援プロトコールの開発に関する研究としては、これまで作成した病態、認識、日常生活情報等の管理ソフトに加え、病態アセスメント、日常生活情報と病態との関連、日常生活状況に応じた支援アセスメントおよび具体的な支援方法等のアルゴリズムを開発し、ソフト機能にさらに付加機能を追加する。以上の研究目的を継続推進するためにも、現状の調査及び事例研究等によるエビデンスの蓄積を目指している。また、訪問看護師の成長および発展に向けた研究についても積極的に行う所存である。近年の気象環境は急激な寒暖差や湿度の変化があり、高齢者は症状の変化を経験している。そこで、気象環境による身体への影響を考慮した支援内容を加味した、高齢在宅療養者へのセルフモニタリング支援プロトコールの作成を目的としている。1)夏季暑熱環境下における高齢在宅療養者の生活実態を明らかにしたいと考え、高齢在宅療養者の実態に詳しい訪問看護師を対象に面接調査を行い、高齢者の実態を尋ねる質問紙を作成した。作成した暑熱環境下における高齢在宅療養者の生活実態調査(案)による在宅チームからの回答(178データ)を得た。その結果、要素としては1熱くない、むしろ寒い2熱中症には興味がない3エアコンは嫌い4熱中症対策はできている5エアコンありきの5つの要素が抽出できた。今後は、要素別に実際の室内環境調査と、身体の反応を調査する予定である。。2)高齢在宅療養者として、気象環境など周囲の環境に影響されやすいと考えられる慢性心不全と、認知症の病態をアセスメントし、生活調整を行うための支援プロトコールの作成に向けて、まず、病態の変化について、病気・寿命・治療による不快などにおける患者・家族の認識についての情報を収集、整理するためのプログラムソフトを開発した。本研究の計画では、支援プロトコールの一つの評価として自己統制感尺度を開発し、その尺度を用いてプロトコールの評価を行うとしていたが、病気・寿命・治療に関する認識の項目に、1治療に対する認識や、生活に及ぼす影響、2自身の身体の変化に気づけるかどうか、3自身の身体の変化に関心が持てるか、4身体の変化に気づいたときにどのような言動を起こすか等の項目を入れており、経時的に変化を確認できる内容を含めた。この内容は、セルフモニタリングと自己統制が可能かどうかを示す内容であり、プロトコール支援ソフトにその成果が記録されることで最終的な評価が可能になると考えている。高齢在宅療養者のセルフモニタリング支援

プロトコールの開発において、病院と在宅の看護師が協働して活用できる支援ソフトの開発をしたいと考えた。しかし、ソフトの開発に伴う委託費用が不足していることと、作業に時間がかかることで、十分には進んでいない。高齢者在宅療養者の生活状況と身体的な変化を詳細に観察し、どのような支援が重要であるかについて、実事例へのケア実践を振り返ることから、在宅高齢者の身体状況と気象環境との関連を含めた支援プロトコールの開発を目標に研究を進めている。1)気象環境における高齢在宅療養者の室内環境に関する調査としては、研究課題:在宅高齢者の室内の気象環境と身体症状に関する実態調査(神戸大学保健学研究科倫理委員会審査No764)の承認にて、大阪府と兵庫県の3つの訪問看護ステーションと共同で、高齢在宅療養者の住環境に気象センサーを設置し、1時間単位での気象(気温、湿度、気圧)調査および、身体感覚(不定愁訴的な自覚症状および血圧等)の変化を経時的に記録している。分析途中ではあるが、夏季に体調不良が頻発する者と、冬季に体調不良が起こる患者の自宅環境、および気象に左右されない高齢者との気象環境は異なっていた。2)在宅高齢者の気象環境を含めた支援プロトコールの開発に関する研究としては、研究課題:訪問看護実践を振り返る事例研究による在宅看護支援エビデンスの蓄積(神戸大学保健学研究科倫理委員会審査No763)の承認を受け、訪問看護師9名を共同研究者として、支援プロトコールソフトの開発に向けたエビデンスを蓄積している。これまでの多くの事例研究から得られたエビデンスに加え、今年度は、昨年開発した患者情報登録機能ソフトに加え、病態に関する情報入力シート、利用者・家族の認識に関する情報入力、自身の体調の変化と日常生活に関する情報を入力するための情報入力シート作成し、病態アセスメントおよび日常生活機能の情報追加機能を付加した。現在は研究段階であり、一般化できていないが、今後は広く活用できる支援プログラムソフトの開発を目指している。高齢在宅療養者、特に循環器対策基本法が定められ、高齢者の慢性心不全患者は急増している。また、認知症により十分な治療が受けられない状況も増えてきている。今回、高齢者のすべてに影響が考えられる慢性心不全と認知症の病態を含めた日常生活における観察ポイントおよび支援に関する示唆を含めた支援プログラムソフトの開発を目指している。現在の研究の結果と、使用できる研究費とのバランスを考慮しつつ、少しづつ進めている状況である。次年度は、ほぼ、目指している支援プロトコールソフトの全体像ができるようにしたいと考えているところである。高齢在宅療養者の住宅環境と身体的な変化等の実態調査と、在宅高齢者の気象環境を含めた支援プロトコールソフトの開発の2つの目標に向かって研究を進めていく方針である。1)気象環境における高齢在宅療養者の室内環境については、暑熱環境下のみならず、寒冷環境下においても同様の調査を行い、実際の室内環境と身体の状況についての実態調査を行っていく。
銅リサイクル促進にむけた電解精錬用銅合金アノードの溶解特性調査と組織制御

銅や貴金属をリサイクルするために,よりエネルギー消費の少ない精錬プロセスが求められている.しかし,既存の銅の電解精錬においては銅アノードに含まれる不溶性の元素が銅の溶解を阻害することが知られるため,多様な銅の原料に対応可能な新しい電解精錬技術が求められている.本研究では,電解精錬技術の改良する上で基礎となる電極反応について知見を得るために,不純物を含んだ銅アノードの溶解反応を調査し,アノード表面におけるスライム発生および硫酸銅析出の機構を明らかにする.銅や貴金属をリサイクルするために,よりエネルギー消費の少ない精錬プロセスが求められている.しかし,既存の銅の電解精錬においては銅アノードに含まれる不溶性の元素が銅の溶解を阻害することが知られるため,多様な銅の原料に対応可能な新しい電解精錬技術が求められている.本研究では,電解精錬技術の改良する上で基礎となる電極反応について知見を得るために,不純物を含んだ銅アノードの溶解反応を調査し,アノード表面におけるスライム発生および硫酸銅析出の機構を明らかにする.
界面相互作用に基づくグラフェンへのスピン注入過程制御の研究

本研究ではグラフェンと均一な界面を作る六方晶窒化ホウ素(h-BN)を、グラフェン・スピントロニクスのトンネル絶縁層とすることを目指して、スピン注入効率に影響しうるh-BNと磁性金属界面の電子・スピン状態を評価した。最表面敏感なスピン偏極ヘリウム脱励起分光法を用いることで、単層h-BNとNi(111)やCo(0001)の界面における軌道混成によってh-BNに誘起されたスピン偏極ギャップ内準位(Ni, Coの多数スピンの向きに偏極)を選択的に検出できた。このようなスピン偏極界面準位は、素子の磁気抵抗比の符号や大きさに影響するものであり、高性能素子デザインに貢献する結果であると評価できる。本研究では極薄の六方晶窒化ホウ素(h-BN)を、グラフェン・スピントロニクスのトンネルバリア材料として用いることを視野に入れて、スピン注入効率に影響しうるh-BNと磁性金属界面の電子・スピン状態の評価を進めている。これまでに単層h-BN/Ni(111)界面で、NiとNi上に配位したN原子の間に弱い軌道混成が存在し、Nにh-BN π*軌道由来のスピン偏極ギャップ内準位(Niの多数スピンの向きに偏極)が誘起されていることを、再表面敏感なスピン偏極ヘリウム脱励起分光法(SPMDS)を用いて明らかにした。このようなスピン偏極界面準位は、h-BNトンネル磁気抵抗素子の磁気抵抗比とその符号に影響しうるものである。さらにNi(111)上で単層h-BNを水素化したところ、このスピン偏極界面準位の状態密度が大きく減少し、Niの少数スピンの向きに偏極した新たな準位が出現することが明らかになった。この水素化h-BNのスピン状態変化の機構をさらに明らかにするため、水素化の際の構造の変化を、X線定在波法(XSW)と低速電子線回折法(LEED)を用いて調べた。その結果水素が吸着した際にホウ素の原子位置が変化する一方で、窒素は変位しないことが分かった。このことはホウ素原子が水素化したことを示唆する。ホウ素が水素化することは、h-BN π*軌道の状態密度が大きく減少し、ギャップ内準位の状態密度も減少することを意味する。この際に窒素上にp軌道由来の電子が局在化し、不対電子スピンとなっていると考えられる。またさらにh-BN/Co(0001)系のSPMDS測定も併せて行い、h-BN/Co系でも界面軌道相互作用による誘起スピン偏極準位が存在することを確認した。実デバイスではCoを磁性電極として採用するケースも多く、デバイス設計の指針となることが期待される。本研究では六方晶窒化ホウ素(h-BN)をグラフェン・スピントロニクスのトンネルバリア材料として用いることを目標とし、スピン・電子状態の評価を進めている。本年度は単層h-BN/Ni(111)のスピン偏極準安定ヘリウム脱励起分光(SPMDS)測定を行い、h-BNに非対称なスピン依存バンド構造が誘起されていることを確認した。フェルミ面付近での非対称率の向きは、Niの多数スピンの向き(フェルミ面付近のNiとは逆)であった。密度汎関数法(DFT)計算との比較から、主にNi上に配位した窒素原子のπ軌道が、Niの3d軌道と弱い軌道混成をしていることの効果であると考えられる。さらにh-BN成膜中の基板温度が高いと、窒素原子がinterstitial位に抜け、窒素の原子欠陥ができることが確認された。さらにこのような窒素原子欠陥が存在すると、フェルミ面近傍の非対称率が低下することがSPMDSスペクトルから確認できた。この結果は、窒素原子欠陥によってh-BNのスピン偏極制御ができたことを示唆している。スピン非対称率が低下する原因としては、欠陥のdangling bondの局在スピンによる打消し効果と仕事関数の低下の2つが考えられ、今後メカニズムの検討を重ねる。さらにh-BN/Ni(111)に原子状水素を曝露すると、SPMDSスペクトルとスピン非対称率が変化することが確認された。原子状水素曝露後のX線吸収微細構造(NEXAFS)スペクトル測定とDFT計算による構造安定性評価を行ったところ、今回確認された水素化h-BN/Ni(111)はホウ素原子が水素化した準安定構造であると考えられ、今後構造評価を試みる。また水素化したh-BN/Ni(111)ではNiの少数スピンの向きに偏極した準位があることも確認されたため、今後水素化によるh-BNのスピン偏極制御の可能性と有用性も検討する。交付申請書の平成24年度研究計画では、以下の3点の目標を掲げている。

1h-BN/磁性金属界面の磁性金属側に高い磁気モーメントを誘起できる系を探索、2h-BN/Ni(111)の窒素・ホウ素のK-edge XMCDの評価、3h-BN/Ni(111)のスピン偏極ヘリウム脱励起分光(SPMDS)である。このうち1は放射光施設のマシンタイムが限られていることとXMCD装置の問題により遅延している。しかし2は達成済みであり、3は窒素原子欠陥によるフェルミ面付近の偏極制御や水素化h-BNのスピン依存バンド構造の評価という、当初の計画を上回る成果を上げることができた。そのため3については『(1)当初の計画以上に進展している』という評価を与えることができ、1の遅れを併せても『(2)おおむね順調に進展している』と評価するのが妥当である。最優先に取り組む課題として、単層グラフェン(SLG)/h-BN/磁性金属(FM)積層構造の最表面(単層グラフェン)のスピン依存バンド構造評価がある。SLGと磁性金属の直接接合でもSLGにスピンが誘起されるが、同時に軌道混成によってディラク電子系も壊れてしまう。本研究ではh-BNをバッファ層とすることでディラク電子系の維持と交換ポテンシャルによるスピン偏極の導入の両立を目指しており、SLG/h-BN/FM積層構造のSPMDS測定によって、層ごとの相互作用を明らかにし、グラフェンの更なる高機能化を目指す。SLG/h-BN/FM積層構造の作製にはすでに成功しており、課題であった前駆体ガスの低ドーズ量合成にも成功している。これにより清浄な表面を持つ試料の作製が可能になっており、SPMDS測定が要求する表面清浄性をクリアできるものと考えている。またh-BNを実際にトンネルバリアとして採用した際の、スピン注入効率の検討にも着手する。デバイス構造としては平面型だけではなく、フラーレン等をスピン輸送材料とした縦型素子も視野に入れ、本研究で見出されたh-BNのスピン偏極制御などの知見が、実デバイスに反映されうるものかどうかを調べる。次年度使用額として41,657円が発生しているが、これは主に論文投稿料が必要なかったことによる剰余金であり、次年度早期に本研究の成果を論文発表する際の原資とする。次年度の直接経費として700千円が内定しているが、これらは各種消耗品の購入や、研究成果を学会発表する際の旅費として用いる。
実環境における物体色知覚および照明光推定機構の心理物理実験と分光計測による解明

2018年度は,複数の心理物理実験を実施して次の成果を得た.また一部の実験ではハイパースペクトルカメラの取得したデータから作成した実験刺激を用いた.昨年度実施した,対象物の素材や質感が照明光による物体の色や明るさの見えの変化に影響する可能性を検討する研究における課題を解決する実験を実施した.観察環境や照明光の照射角度などの誤差要因を排除し,更に同一色カテゴリーから明度彩度の異なる複数色に対して実験を実施した.その結果,昨年度の結果と同様に,輝度測定結果と明るさ主観評価値の間には有意な相関は表れず,異なる照明環境間における物体色の見た目の明るさ主観評価値に対してサンプルの色カテゴリーが有意な効果を持つこと,サンプルの明度や彩度が高い方が効果がより大きい傾向があることが示された.シーンの照明光の色に対する印象と色恒常性の成立度合いの関係を検討するための研究を実施した.ハイパースペクトルカメラで取得した屋内および屋外の2次元画像データを用いて様々な色温度の照明下でのシーンをディスプレイに表示し,照明光の印象(色変化の不自然さ),画像中の物体色の見えを測定した.その結果,画像の色変化の要因を照明光変化と感じない画像に対しても色恒常性が成り立つことが示された.これは色恒常性メカニズムが主観的な照明光の印象とは独立であることを示唆する.不均一な照明環境における色覚特性の研究として,陰の領域における照明光推定および物体色の見えに関する研究を実施した.ディスプレイ上に呈示した画像において陽の領域と陰の領域における色の見えの比較をおこない,その結果から陰の領域における色覚系の照明光推定について考察した.心理物理実験の実施と照明光推定計算モデルの検討においては,2018年度からの実施予定であったところ,2017年度から実験・解析をおこなったため,今年度は更にその課題に対応するための実験,不均一照明下における色覚特性を調査するための新たに考案した研究を実施することができた.また,ハイパースペクトルカメラにより取得したデータを用いて作成した実験刺激による心理物理実験も実施した.空間の3次元情報の取得については,3次元レーザースキャナを使用して室内の計測をおこないその3次元モデル化をおこなったが,データが高精度なため処理に時間を要することが課題となっている.2019年度は,引き続き分光計測とその解析方法に関する研究と,心理物理実験による色覚特性の研究を主に推進する.分光計測と解析については,今年度2次元分光計測データを用いた心理物理実験の実施および3次元空間計測データによる3次元モデルの作成を実施した.平成31年度は,2次元分光計測データと空間の3次元情報をあわせて,不均一な照明環境を考慮した分光画像の作成の検討をおこなう.色覚特性の心理物理実験については,色恒常性・照明光推定・物体色知覚に関して,引き続き(1)シーン全体の実物感との関係,(2)対象物の素材や質感との関係,(3)不均一な照明環境における色覚特性を主な研究項目とする.特に,2018年度に実施した実験から,不均一な照明環境における色の見えおよび照明光推定に関してシステマティックな個人差が表れることを示唆する結果,シーンの実物感や質感が色の見えに影響することを示唆する結果がそれぞれ得られたことから,これらについて追加の実験を実施することを計画している.色知覚メカニズムにおいて,シーンの色や輝度の情報だけでなく物体や背景といった構成要素の質感や実物感による影響を検討するため,物体の色知覚とシーンの構成要素の関係を示す心理物理実験と,自然風景の分光情報の光学的計測による色情報の解析をおこなう.平成29年度は,本課題の分光計測に用いるハイパースペクトルカメラを導入して,屋外で測定するための利用環境を整え,データの取得,測定したデータの解析について実施,方法の検討をおこなった.また心理物理実験を実施して次のような成果を得た.対象物の素材もしくは質感が,照明光による物体の色や明るさの見えの変化に影響する可能性を検討した.異なる照明環境間で同一サンプルの色の明るさの見えを直接的に比較する心理物理実験および輝度測定を,5種類の色カテゴリー×4種類の素材の計20種類のサンプルに対して実施した.その結果,輝度測定結果と明るさ主観評価値の間には有意な相関は表れなかった.一方,異なる照明環境間における物体色の見た目の明るさ主観評価値に対して,サンプルの色カテゴリーが有意な効果を持つことが示された.この成果は国内研究会にて報告した.シーンに含まれる色度および輝度情報から,そのシーンの照明光を推定する計算モデルを実装してその推定結果を検証した.検証には,様々な時間帯の日向と日陰の自然光の分光放射輝度および,様々な自然物体の分光反射率の測定データから,各光源下で観察される色度輝度分布を模擬して,これに提案モデルを適用した.その結果,提案モデルによりシーンの構成色に色相の偏りが大きい場合にも比較的安定した推定が可能であることが示された.この成果は国内研究会および,国際会議にて報告した.分光計測とその記録に関しては,空間の3次元情報の取得と解析については当初デジタルカメラの撮影画像から画像処理により実施することを予定していたが,より精度の高い計測が可能である3次元レーザースキャナが学内に導入されて使用可能なため,その利用を検討している.したがって,平成30年度も引き続き空間の3次元情報や不均一な照明環境を考慮する方法について,様々な検討が必要である.

一方,心理物理実験の実施と照明光推定計算モデルの検討においては,当初の計画では平成30年度からの実施予定であったが,平成29年度から実施する環境を整えられたため,実験・解析をおこない一部の研究成果については計画よりも早く発表に至った.2018年度は,複数の心理物理実験を実施して次の成果を得た.また一部の実験ではハイパースペクトルカメラの取得したデータから作成した実験刺激を用いた.昨年度実施した,対象物の素材や質感が照明光による物体の色や明るさの見えの変化に影響する可能性を検討する研究における課題を解決する実験を実施した.観察環境や照明光の照射角度などの誤差要因を排除し,更に同一色カテゴリーから明度彩度の異なる複数色に対して実験を実施した.その結果,昨年度の結果と同様に,輝度測定結果と明るさ主観評価値の間には有意な相関は表れず,異なる照明環境間における物体色の見た目の明るさ主観評価値に対してサンプルの色カテゴリーが有意な効果を持つこと,サンプルの明度や彩度が高い方が効果がより大きい傾向があることが示された.シーンの照明光の色に対する印象と色恒常性の成立度合いの関係を検討するための研究を実施した.ハイパースペクトルカメラで取得した屋内および屋外の2次元画像データを用いて様々な色温度の照明下でのシーンをディスプレイに表示し,照明光の印象(色変化の不自然さ),画像中の物体色の見えを測定した.その結果,画像の色変化の要因を照明光変化と感じない画像に対しても色恒常性が成り立つことが示された.これは色恒常性メカニズムが主観的な照明光の印象とは独立であることを示唆する.不均一な照明環境における色覚特性の研究として,陰の領域における照明光推定および物体色の見えに関する研究を実施した.ディスプレイ上に呈示した画像において陽の領域と陰の領域における色の見えの比較をおこない,その結果から陰の領域における色覚系の照明光推定について考察した.心理物理実験の実施と照明光推定計算モデルの検討においては,2018年度からの実施予定であったところ,2017年度から実験・解析をおこなったため,今年度は更にその課題に対応するための実験,不均一照明下における色覚特性を調査するための新たに考案した研究を実施することができた.また,ハイパースペクトルカメラにより取得したデータを用いて作成した実験刺激による心理物理実験も実施した.空間の3次元情報の取得については,3次元レーザースキャナを使用して室内の計測をおこないその3次元モデル化をおこなったが,データが高精度なため処理に時間を要することが課題となっている.平成30年度および31年度は,引き続き分光計測とその解析方法に関する研究と,心理物理実験による色覚特性の研究を主に推進する.分光計測と解析については,(1)心理物理実験において2次元分光計測データを用いた実験刺激を利用できる環境の構築,(2)空間の3次元情報や不均一な照明環境を考慮した分光画像の作成を主な実施内容とする.特に(2)に関して,3次元レーザースキャナにより正確な3次元情報を取得する方法を検討している.そのためデータの解析方法などの修得,再検討が必要である.また,平成29年度の検討結果から,分光画像に付与する空間情報や照明環境について,色覚特性の心理物理実験については,色恒常性・照明光推定・物体色知覚に関して(1)シーン全体の実物間との関係,(2)対象物の素材や質感との関係,(3)不均一な照明環境における色覚特性を主な研究項目とする.
ヒト iPS 細胞を用いた脂肪萎縮症の成因の解明と細胞治療法の開発

脂肪萎縮症患者から皮膚組織を採取し、皮膚線維芽細胞にOct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycの4因子のレトロウイルスを用いて疾患特異的iPS細胞を作製した。先天性全身性脂肪萎縮症患者5例と後天性脂肪萎縮症患者2例と家族性部分性脂肪萎縮症患者1例から疾患特異的iPS細胞を樹立し、一部の疾患iPS細胞の脂肪細胞分化能を検討した。さらに新規細胞治療法の開発を目指し、自身らが開発したヒトiPS細胞からの脂肪細胞分化誘導法を用いて、ヒトiPS細胞由来脂肪細胞をヌードマウス皮下に移植を行い、組織学的解析と遺伝子発現解析から少なくとも4週間は生着しうることを確認した。1効率的なヒトiPS細胞からの脂肪細胞分化誘導法の確立:申請者らはこれまでにヒトiPS細胞が胚様体(EB)形成を介する分化誘導法にてヒトES細胞に相当する脂肪細胞への分化能をもつことを報告した(FEBS Letters 2009)。iPS細胞由来脂肪細胞の機能解析及び細胞治療には脂肪細胞の純化が大きな課題である。従って前駆脂肪細胞や中胚葉系幹細胞の特異的な表面抗原等を用いた単離による細胞系譜特異的な分化誘導法の確立が必要である。申請者らはヒト多能性幹細胞からの前駆脂肪細胞の単離を目指して、ヒトiPS・ES細胞由来間葉系前駆細胞(Methods Mol Biol. 2011)の分化誘導に成功し、CD34, CD73, CD90, CD105, CD140a, CD166等の表面マーカーの発現パターン解析に関してヒト骨髄由来間葉系幹細胞との比較検討を行った。2脂肪萎縮症患者からの疾患特異的iPS細胞作製:京都大学医学研究科・医学部医の倫理委員会からの承認(第824番)を得て、京都大学iPS細胞研究所と連携し脂肪萎縮症患者から皮膚組織を採取しOct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycの4因子のレトロウイルスを用いて疾患特異的iPS細胞を作製した。先天性脂肪萎縮症患者5例と後天性脂肪萎縮症患者2例と部分性脂肪萎縮症患者1例から疾患特異的iPS細胞を樹立している。未分化遺伝子の発現解析とin vitro及びin vivoでの三胚葉系への分化能の検証を行い、ヒトES細胞に匹敵する多能性幹細胞であることを検証した。3in vitro脂肪細胞分化誘導系を用いた脂肪萎縮症の成因・病態の解明:一部の疾患特異的iPS細胞で脂肪蓄積、脂肪細胞関連遺伝子発現等に関して健常者由来iPS細胞との比較検討を行った。1脂肪萎縮症患者からの疾患特異的iPS細胞の樹立疾患特異的iPS細胞の作製は京都大学iPS細胞研究センターとの共同研究により脂肪萎縮症患者から皮膚組織を採取しOct3/4, Sox2, Klf4, c-Mycの4因子のレトロウイルスを用いて遺伝子導入行うことでiPS細胞の樹立を行った。先天性脂肪萎縮症患者4例と後天性脂肪萎縮症患者1例と部分性脂肪萎縮症患者1例から皮膚繊維芽細胞を採取し、ヒトiPS細胞を樹立した。ヒトiPS細胞としての未分化能及び多分化能の検証や核型が正常であることを確認した。2in vitro脂肪細胞分化誘導系を用いた脂肪萎縮症の成因・病態の解明現在、SEIPIN遺伝子異常を有する2症例からのiPS細胞に関して脂肪蓄積、遺伝子発現等の解析を主に進めている。3ヒトiPS細胞由来脂肪細胞の分化および移植に関する検討ヒトiPS細胞由来脂肪細胞のvivoでの機能解析や脂肪萎縮症に対する細胞治療の実現のためにはヒトiPS由来脂肪細胞の移植システムの開発が必須である。申請者らは自身らが開発したヒトiPS細胞からの脂肪細胞分化誘導法を用いて、ヒトiPS細胞由来脂肪細胞をヌードマウス皮下に移植を行い、組織学的解析と遺伝子発現解析から少なくとも4週間は生着しうることを確認した(投稿中)。概ね計画通りであるが、一部の疾患に関してはiPS細胞の樹立効率が悪い等の問題がある。現在、ヒトiPS細胞としての基準を満たしていることを確認するために未分化能と多能性等に関して慎重に解析を進めている。今後は従来の4因子をレトロウイルスで導入する方法と異なる樹立法での検討も考慮している。樹立済の疾患iPS細胞は脂肪細胞の分化と機能に関する解析を進めている。また効率的で安全な脂肪細胞分化誘導法の開発についてはすでに検討を始めている。1効率的で安全な脂肪細胞分化誘導法の開発安全な細胞治療の実現や安定した脂肪細胞機能解析のためには分化誘導刺激後の残存する未分化細胞の除去と前駆脂肪細胞の単離などのプロセスが必要となる。

発生学的には脂肪細胞は中胚葉・間葉系の細胞であり、その由来は沿軸中胚葉と考えられている。Flk1-,PDGFRα+の細胞集団はマウスES細胞においては沿軸中胚葉系由来細胞であることが示されており研究実績のある京都大学iPSセンター桜井講師との連携によりヒトiPS細胞においてFlk1-,PDGFRα+の細胞集団からの脂肪細胞分化を行う。その他、ヒト間葉系幹細胞、及びヒト脂肪組織由来幹細胞のマーカーを網羅的に検索し効率的な脂肪細胞分化誘導法の開発を行う。またケミカルライブラリーを用いた脂肪細胞分化誘導促進物質のスクリーニングを行い効率的な分化誘導系の構築を目指す。2脂肪萎縮症ヌードマウスに対するヒトiPS細胞由来脂肪細胞を用いた細胞治療申請者らは脂肪萎縮症マウスで体重の4%以下の脂肪組織移植によりインスリン抵抗性、糖代謝異常、脂肪肝が著明に改善することを確認した。脂肪萎縮症ヌードマウスは全身性脂肪萎縮症と同様に高血糖、インスリン抵抗性、高中性脂肪血症、脂肪肝を呈する。iPS細胞由来脂肪細胞を脂肪萎縮症ヌードマウスに移植し病態改善効果を検討する。本研究課題は既存の研究設備で十分に遂行可能である。そのため分子生物学実験試薬、測定用試薬等の消耗品及びマウス飼育のための経費のみが必要である。
ウサギの内リンパ嚢破壊による前庭の機能的および形態的変化

成熟した黒眼のウサギ20羽を用い実験を行った。内リンパ嚢を破壊、閉塞させ透過電顕にて半規管膨大部稜に異常を認めたものは、20例中14例であった。このうち、ミトコンドリアの膨化を認めたものは10例、胞体の空胞化を認めたものは8例であった。今回は更にライソゾーム、核の変化、有毛細胞の感覚毛、神経核についても観察したが、感覚毛、神経核については、全例明かな変化は認めなかった。ライソゾーム、核に関しては、内部の空胞化を認めたものが14例中5例に認められ、変性はあるが、ミトコンドリアよりも変性が軽度であった。また、やはり前回と同じように電顕的に細胞の変性を認めたものは、温度眼振反応の低下が有意に認められた。感覚毛、神経核に関しては、今回は異常を認めなかったが、内リンパ嚢閉塞の期間を長くすれば変性が強くなることが前回の実験で解明されたため、内リンパ嚢閉塞は今回は2ヶ月後のウサギのみを対象としたが、期間を長くすれば感覚毛、神経核にも変性を来す可能性もある。以上のことより、内リンパ嚢を閉塞させること、すなわち、内リンパ水腫を実験的に作成すると、有毛細胞、支持細胞に電顕的に変性をきたすことがわかり、これがミトコンドリア胞体だけでなく、核自体にも変性を来すことがわかった。これは臨床的にも内リンパ水腫が、半規管機能の低下の一因となっていることを表す裏付けとなったのではないかと思われる。
パイエル板発生機構の解析とパイエル板欠損マウスの治療

マウスパイエル板(PP)は腸管局所でIL-7Rα陽性細胞の刺激とLTsの発現、LTsによるPPの間質前駆細胞を刺激、接着因子を発現誘導、そこへの様々な系列の血球細胞の集積、組織構築により発生が進む(Yoshida Int.Immunol.1999).PP欠損動物でのPP再生に利用する目的で腸管IL-7Rα陽性細胞をin vitroで増殖させる方法を探ることと、この細胞の発生起源と分化を探る目的で研究を行い、以下の結果を得た。腸管IL-7Rα陽性細胞は、細胞密度を上げてIL-7+SCF添加培養することによりLTs産生能力を保ったまま20倍に増殖させることが出来た。胎生11日目以降の肝臓には、IL-7Rα^+細胞群の中にインテグリンα4β7^+のものとα4β7^-のものが存在することが確認できた。そこで肝臓のIL-7Rα^+細胞をα4β7^+とに分けて分化誘導したところ、どちらからもlin^-CD4^+IL-7Rα^+細胞が分化したが、陽性の方からの比率が高かった。B細胞はα4β7陰性の方からしか分化しなかったが、T細胞は両方から分化した。また、腸管lin^-CD4^+IL-7Rα^+細胞はNK細胞と樹状細胞に分化した。(Yoshida投稿中)以上のことから免疫不全マウスのPP形成不全の治療には肝臓のlin-IL-7Rα^+α4β7^<+/->細胞を血流を介して、あるいはvitroで増やした腸管のlin^-IL-7Rα^+α4β7^+細胞を大量に移植することが有効と考えられた。実際に、肝臓のlin-IL-7Rα^+α4β7^<+/->細胞を胎生12日目のIL-7RαKOマウス胎盤に注入することによりPP原基の形成を誘導することに成功している。(投稿準備中)マウスパイエル板(PP)は腸管局所でIL-7Rα陽性細胞の刺激とLTsの発現、LTsによるPPの間質前駆細胞を刺激、接着因子を発現誘導、そこへの様々な系列の血球細胞の集積、組織構築により発生が進む(Yoshida Int.Immunol.1999).PP欠損動物でのPP再生に利用する目的で腸管IL-7Rα陽性細胞をin vitroで増殖させる方法を探ることと、この細胞の発生起源と分化を探る目的で研究を行い、以下の結果を得た。(投稿準備中)
リモートセンシングによる熱帯林の更新様式に関する研究

熱帯林の保全や復元のためには、熱帯林の更新様式を定量的に解析することが必要である。そこで本研究では、更新の核となる林冠ギャップ(倒木などによって生じた空隙)の動態を定量的に明らかにすることを目的としている。本年度は当初、米国で運用開始予定であった高解像度の商用衛星画像データを解析に利用する予定であったが、衛星の動作不良のために画像を入手することが出来なかった。そこで昨年度に引き続き、1995年と1997年の二時期にマレーシアの低地熱帯林で撮影された空中写真について解析を行なった。この画像に含まれる50haの保護林について2.5m間隔で写真測量を行ない、地上測量のデータと重ね合わせることにより林冠高のデジタル標高モデルを作成した。林冠高が15m以下の部分をギャップと定義し、認識可能な最小サイズである6.3m^2(=1セル)以上のすべてのギャップの消長を解析した。その結果、2年間という短い期間で個数ベースでは58%のギャップが消滅していたが、これらのほとんどは面積63m2以下のごく小さなギャップであり、188m^2を越えるような大型のギャップは完全に閉じることはなかった。すなわち、二年間の間にギャップがどのように変化するかは、ギャップのはじめの面積によって異なることが判明した。また、新しく出来たギャップのほとんどは最小サイズのものであり、新しく大きなギャップが出来ることは比較的まれな現象であり、ごく小さなギャップが生じては短期間に消滅しているのが大多数であることがわかった。結局、森林全体でのギャップ面積の拡大と縮小には、新規生成のギャップやギャップの消滅と同様に、既存のギャップの拡大と縮小の貢献が同程度に大きいことが明らかになった。測定には航空機および人工衛星から撮影した画像データ、特にそれらの画像から得た3次元モデル(DEM)を利用する必要がある。そのために本年度はまず基本データとなる空中写真および衛星画像を入手した。しかし、衛星画像については、研究対象とする東南アジアの熱帯林は雲に覆われていることが多く、高解像度(SPOTパンクロモード、地上解像度20m)のデータは一時期しか入手できなかった。また、ステレオペアとなるような画像は現在のところ存在しないことがわかった。来年度にはより高解像の商用衛星の画像が供用される予定であるので、これを入手して解析する予定である。空中写真については1995年と1997年の二時期にマレーシアの低地熱帯林で撮影した画像を入手し、この画像に含まれる50haの保護林について、2.5m間隔で写真測量を行ない、林冠高のDEMを作成した。そしてまずそれぞれの時期の林冠高分布から、ギャップとそれ以外の林冠部分に森林を分類した。さらに二時期のデータを重ね合わせ、ギャップの生成と修復速度を算出した。その結果、林冠高分布もギャップの面積も二年間では大きな変化は見られなかった。これはギャップの生成速度(4.7%/年)、と修復速度(5.0%/年)がほぼ釣り合っていたためである。さらにこの期間の各地点の林冠高の変化を推移確率行列として、この行列モデルから安定状態での林冠高の分布を推定したところ、現在の分布と大きく異ならなかった。したがって、この2年間という短い期間でみる限りは、この森林は比較的安定していると考えられた。
視覚の空間情報の再現と視線運動の発現における前頭眼野と補足眼野領域の役割分担

網膜中心窩が発達した霊長類では、眼前の3次元空間をゆっくり動く対象物からの視覚情報を適切に取り込むために、滑動性眼球運動と輻輳運動が使われる。滑動性眼球運動は、視覚対象が前額面を動くときに左右の目を同じ方向に動かし、輻輳運動は奥行き方向に動く視覚対象に対して左右の目を反対方向に動かす、これら2種類の眼球運動は、網膜に投影される視覚情報の異なった成分を使い、脳内の異なった領域が個別に処理し、それぞれの運動指令も脳内の異なった領域で処理されて、脳幹の最終出力の段階で両運動指令が統合されることがこれまで報告されてきた。この定説に反し、昨年度、本研究者らは前頭眼野後部領域の滑動性眼球運動ニューロンの大多数は、輻輳運動にも応答することを明らかにし、両眼球運動の統合がすでに前頭葉で起こることを示した。この統合原理を調べるため、今年度、個々のニューロンについて両眼球運動が要求される視標追跡課題中の応答を、個々の眼球運動課題の応答と比較した。視標刺激はサルの左右眼前の液晶シャッターとコンピューターグラフィクスを用いて仮想視標により行った。滑動性眼球運動と輻輳運動の両者に応答した前頭眼野後部領域ニューロンについて前者の最適方向が水平の場合は正中面での左右眼の対称性輻輳運動と、左右いずれかの眼の前方で非対称性の輻輳運動中の応答を比較した。最適方向が水平以外の場合は、その方向と輻輳運動から推定される奥行き方向の非対称性の輻輳運動中の応答を、個々の眼球運動応答と比較した。その結果、滑動性眼球運動の最適方向が水平の場合も水平以外の場合も、滑動性眼球運動と輻輳運動の両者が要求される課題中の応答は、個々の眼球運動課題の応答の、ほぼ線形加算によって説明できた。従って、前頭眼野後部領域ニューロンは、滑動性眼球運動と輻輳運動信号の線形加算によって、3次元空間に最適ベクトルを持つ眼球運動信号をコードすると解釈できる。
大学等における脳研究の具体的推進方策に関する調査研究

本研究は大学等における脳研究の推進のための基礎資料の作成と推進方策作成のための調査研究を行った。(1)大学等における脳科学研究者の研究課題と所属の調査を行った。(2)我が国の大学等における脳研究者の共同研究のためのネットワークを作成した。(3)脳研究の若手研究者育成のための研究費配分についての公募に関する資料作りを行った。(4)脳研究推進のための支援体制作りとして、実験動物に関する全国的調査を行った。(5)人間脳標本収集のための全国的調査を行った。(6)脳研究若手研究者育成のためのトレーニングコースとワークショップの資料作成を行った。(7)脳研究者との研究連絡のために東北大学と北海道大学で脳科学セミナーを行った。(8)大学等における脳研究者と本研究班との連絡のために必要なホームページの作成を行った。本研究は日本の大学等における脳研究の推進について、必要な資料や調査書を作成し、推進方策をたてるための資材となる調査研究をすることを目的とする。平成9年度は(1)平成8年度学術審議会バイオサイエンス部会より出された「大学等における脳研究の推進について」(報告書)の内容に基づいて、そこにおける各課題を具現化するための検討と調査を行う研究班の組織作りを行った。その具体的な作業として、(1)脳研究の総合的推進を行う班を組織するとしたら、現時点でどのような仕組みと構成を必要とするかについて、調査検討した。(2)脳研究の推進すべき研究領域と課題について調査検討した。(3)脳研究推進における研究支援基盤等の実現のために方策を検討した。(4)脳研究に関する若手研究者の養成と教育に関する調査検討を行った。(2)平成9年度として学術審議会バイオサイエンス部会に「脳研究の総合的推進に関する検討状況について」の中間報告を行った。本研究は大学等における脳研究の推進のために、以下に関わる具体的推進方策の立案・実施にむけてその基礎資料の作成および検討課題のための調査研究を行うことを目的とする。1)大学等における研究者の組織化2)研究支援体制の構築a)研究体制の形成b)研究者の養成および教育c)実験動物や脳標本の収集など本目的達成のために学術審議会バイオサイエンス部会の報告書に提案されている推進策立案を具体的に実行するための調査研究を以下のとおり行った。(1)大学等における脳研究の総合的推進に関する研究組織形成のための具体的な資料作りを行った。平成10年度の文部省科学研究費補助金による特定領域研究(A)における公募のための資料作りとそれに関する検討会を行った。(1)脳研究の若手研究者育成の一環として公募を行う資料作成を行った。(2)脳研究推進のための支援体制作りの一環として実験動物の供給管理に関する全国的調査を行うための準備を行った。(3)脳標本収集のための資料作成を行うための準備を行った。(4)我が国の脳研究者のネットワークを作るためのシステムとモデル作成の準備を行った。(5)研究者の養成のためのトレーニング・コースやワークショップ等の準備を行った。(6)脳研究者調査のために東北地区および北海道地区の実態調査を行った。
麻酔薬の機序的膜作用の再検証:生体膜ラフトならびに特異的膜脂質との相互作用

麻酔薬の有用・有害作用に関し、受容体やチャネルと特異的に結合するという従来の機序から離れて最新の生体膜理論に立脚した新しい視点から、生体膜との機序的相互作用を再検証した。少なくともラフトモデル膜を用いた解析では、麻酔薬が選択的に作用する場として脂質ラフトが関与する可能性は低かった。しかし、麻酔薬は特異な脂質:コレステロールやアニオン性リン脂質から構成される生体膜と構造依存的に相互作用し、その作用強度は立体異性体間ですら識別し得た。これらの結果は、麻酔薬の機序としての生体膜相互作用を支持する。受容体やチャネルとの結合だけでは充分に解釈できない麻酔薬の効果に関し、特異的膜成分、脂質組成、マイクロドメインに着目して生体膜との機序的相互作用を検証した。本年度は局所麻酔薬の主作用とその変化に焦点を当て、臨床的知見にも関連付けて考察すべく種々のリボソーム膜の調製や膜性状変化の解析等を行った結果、以下のような成果を得た。1.生体膜モデルの調製中性、酸性、組織特異的リン脂質を用い、種々の組成から成るリボソーム調製法を確立した。そして、神経細胞と心筋細胞(ミトコンドリア膜)のモデル膜を作成し、様々な課題の解析にこの実験系を活用した。2.特異的膜成分の関与従来の膜作用機序の課題:(1)イオン化分子の膜不活性、(2)立体異性体間における薬理活性の識別に関し、(1)は酸性リン脂質との、(2)はコレステロールとの選択的な相互作用に基づく膜流動性修飾によって機序的説明を可能にした。3.病態と麻酔効果の変化炎症に伴い麻酔効果が減弱する薬理学・病理学的背景に関し、生体膜相互作用の視点から実験的に検証して従来の組織acidosis説を否定した。そして、炎症性peroxynitriteの関与(麻酔薬ならびに神経細胞膜脂質への影響)を代替仮説として提唱した。4.方法論的開発上記の仮説を検討するために、脂質二重層標識試薬を利用した膜脂質過酸化抑制(抗酸化活性)の新規測定法を開発した。また、次年度以降の研究への方法論的寄与を目的に、スフィンゴ脂質とコレステロールの組成を調整することにより、マイクロドメインを想定したラフトモデル膜の調製に予備的実験で成功した。生体膜構造に関する最新概念に基づき、特異的膜成分や膜マイクロドメイン・脂質ラフトに着目して、麻酔薬と生体膜の機序的相互作用を再検証した。また、膜相互作用を背景とした新しい視点から、麻酔薬が潜在的に有する新規活性を検討した。その結果、以下のような成果を得た。1.方法論的開発:脂質二重層リポソーム系と蛍光プローブを組み合わせ、昨年度から継続する方法論的開発を完了して麻酔薬に応用できる膜脂質抗酸化活性測定法を確立した(成果発表雑誌:Analytical Sciences)。2.応用研究:開発した方法の応用として、全身・局所麻酔薬の抗酸化活性を定量的に比較するとともに、構造-活性相関を解析した(成果発表雑誌:European Journal of Pharmaceutical Sciences)。3.薬物構造に特異的な心毒性:心筋細胞モデル膜に種々の局所麻酔薬を作用させて膜相互作用強度を測定したところ、酸性リン脂質組成を変化させると心毒性と相関した膜作用強度を麻酔薬が示した。そして、ブピバカインの構造特異的心毒性に、心細胞ミトコンドリア内膜に局在するカルジオリピンとの相互作用が関与する可能性を提唱した(成果発表雑誌:Chemico-Biological Interactions)。4.平成22年度研究への予備的検討:立体構造選択的作用(相対的作用強度:S(-)-ブピバカイン<ラセミブピバカイン<R(+)-ブピバカイン)の機序ならびに麻酔効果発現へのラフトの関与を解析するため、キラル膜脂質組成を変えたモデル膜ならびに数種のラフトモデル膜に種々の麻酔薬を作用させて膜流動性変化を比較検討した(成果発表雑誌:Journal of Anesthesia投稿中)。麻酔薬の構造に特異的な主作用・有害作用に関し、マイクロドメイン・脂質ラフトや特定脂質組成に着目して生体膜と麻酔薬の機序的相互作用を検証した。また、研究最終年度にあたり、平成2022年度の実験結果を統合・応用するとともに研究を集大成した。1.生体膜ラフトとの相互作用:種々のラフトモデル膜にブピバカインやリドカインを作用させて膜流動性変化を測定した結果、局所麻酔薬の作用機序としてラフトとの特異的相互作用が関与する可能性は低いことが示唆された。生体膜ラフトと麻酔薬の関係に、新知見を加えるものである(成果発表雑誌:Journal of Anesthesia)。

2.特定膜脂質との相互作用:カルジオリピンやコレステロールの組成を変えた心筋細胞モデル膜に臨床濃度のS(-)-、R(+)-、rac-ブピバカイン等を作用させた結果、キラリティーの高いコレステロールを心筋細胞に相当する40mol%以上含む膜に対しては局所麻酔薬が立体構造に特異的な膜作用を示した。また、膜作用強度は、局所麻酔薬エナンチオマー間の心毒性強度と相関した。麻酔薬の立体選択的心毒性に、コレステロールが関与する新規作用機序を提唱するものである(成果発表雑誌:Bioorganic & Medicinal chemistry)。3.応用研究:基礎的研究で確立した実験方法を、周術期に用いるβ1遮断薬や生体内の神経活性アルカロイドに応用した結果、膜作用強度の相違を利用した選択的/非選択的β1遮断薬の新規分類の可能性と膜流動性変化と関連したβ-カルボリンの抗血小板作用という、生体膜相互作用に基づく薬理学的知見を得た(成果発表雑誌:European Journal of Anaesthesiology、Pharmacological Reports)。
骨・軟部腫瘍におけるガドリニウムを使用した中性子捕捉療法の検討

中性子捕捉療法は、腫瘍部に集積した放射線増感剤に熱中性子線を照射して放射線を放出させ腫瘍を死滅させようとする方法である。ガドリニウムもそのような放射線増感剤の一つで有るが、骨・軟部腫瘍の診断の際に使用する核磁器共鳴装置(MRI)の造影剤としても使用されるため、診断と治療が同時に行える可能性を有している。しかし、骨・軟部腫瘍についての研究報告はほとんどなされていない。そこで、本研究では、先ず、培養した悪性線維性組織球腫の細胞株にガドリニウムを作用させ細胞塊を作成し、その取り込みをMRI上で評価が可能かどうか検討した。ガドリニウムとしては、臨床で一般的に使用されているGd-DTPAおよびGd-DTPAを高濃度に含有したキトサンナノ粒子を用いて、MRIの画像上の変化を調べた。すると、MRIにてガドリニウムにより細胞塊の信号が変化することが確認できた。そして、信号強度からT1値を算出したところGd-DTPA、およびGd-DTPAを含有したキトサンナノ粒子は共にT1値を低下させ、その効果は、Gd-DTPAの方が大きいことが明らかとなった。しかし、細胞塊のガドリニウムの含有量の計測では、Gd-DTPAを含有したキトサンナノ粒子を作用させた細胞塊の方がより大きかった。この結果から、腫瘍細胞が高濃度にガドリニウムを取り込んだ場合は、MRI上では信号変化が少なくなりガドリニウムよる腫瘍の増強効果が低下することが示唆され、MRI上で診断と治療を同一に行うためにはその信号変化について今後更なる検討が必要だと考えられた。中性子捕捉療法の原理は1936年にLocherにより提唱された。腫瘍部に集積した放射線増感剤に、体表部から中性子を照射することにより放射線を放出させ、腫瘍を死滅させようとする治療方法である。中でもホウ素を放射線増感剤として治療を行う悪性黒色腫の臨床試験では良好な結果が報告されている。骨・軟部腫瘍の造影MRI検査で使用されるガドリニウムも、そのような放射線を放出する放射線増感剤の一つとして知られている。従って、ガドリニウムを使用した中性子捕捉療法は骨・軟部腫瘍疾患の診断と治療が同時に行える可能性を有している。しかし、これを中性子捕捉療法の放射線増感剤として発展させるためには、先ず腫瘍細胞へのガドリニウムの取り込みについて検討する必要がある。そこで、本研究では悪性軟部腫瘍細胞株を用いて、ガドリニウムの腫瘍細胞への付着取り込みをMRI上で評価が可能かどうかMRI造影剤を用いて調べた。悪性軟部腫瘍細胞株にMRI造影剤を作用させ洗浄した後に回収、遠心分離器にて細胞塊を作成した。そして、細胞塊をMRI装置に設置して細胞塊の信号強度を測定しT1値を算出したところ、MRI造影剤はT1値を低下させることが明らかとなった。また、実測にても細胞塊へのガドリニウムの付着取り込み量を確認できた。中性子補足療法を行うためには、腫瘍細胞へのガドリニウムの集積とその濃度の予測が中性子線の照射量を決定するのに重要である。本研究では腫瘍細胞へのガドリニウムの集積量がMRI上でも確認出来る可能性を示せた。