hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補体セリンプロテアーゼMASP-1を標的としたループス腎炎の新規治療戦略

MASP-1 KO MRL/lprマウスを作製し、MASP-1欠損による補体第二経路活性消失がMRL/lprマウスのループス様腎炎病態に与える影響について検討した。MASP-1 KO MRL/lprマウスでは、野生型と比較して補体C3消費の抑制・抗dsDNA抗体値低下・腎糸球体病変の抑制が認められ、MASP-1による補体第二経路活性化がループス腎炎などの自己免疫性炎症病態に関与することが示された。本成果により、MASP-1がヒトSLEにおけるループス腎炎の新たな治療標的対象として有効であることが示された。本研究では、MASP-1欠損ヒトSLEモデルマウス(MRL/lpr系)を作製し、そのループス様腎炎病態を評価することで、ヒトループス腎炎病態における補体第二経路の関与を示すと共に、MASP-1のループス腎炎に対する治療標的としての有効性を明らかにすることを目的とした。MASP-1 KO C57BL/6マウス(J.Immunol.,180,6132-6138,2008)を、ヒトSLEモデルとして用いられるMRL/lprマウスに7世代以上戻し交配して、MASP-1 KO MRL/lprマウスを作製した。12週齢から24週齢まで2週毎に採血を行い、血清生化学的評価を行った。ザイモザンを用いた血清中のC3沈着活性測定により、MASP-1 KO MRL/lprマウスにおいて第二経路活性が消失していることが確認された。またMASP-1 KO MRL/lprマウスでは、野生型と比較して血中補体C3量が24週齢まで高値に保たれており、抗dsDNA抗体値も低値であったことから、MASP-1欠損による自己免疫性炎症病態の改善が認められた。24週齢においてマウスを屠殺し、腎の病理組織学的評価を行った結果、野生型およびMASP-1ヘテロのMRL/lprマウスでメサンギウム増殖・半月体形成を伴う典型的なループス腎炎が数例において観察されたが、MASP-1 KO MRL/lprマウスでは全6例について糸球体病変が認められず、さらに蛋白尿も改善していたことから、MASP-1が補体第二経路を活性化させてループス腎炎の病態形成に関与していることが強く示唆された。以上の結果より、MASP-1抑制がヒトSLEにおけるループス腎炎の新たな治療法として有効であることが示された。MASP-1/3 KO B6マウスをMRL/lprマウスに戻し交配することで、MASP-1/3 KO MRL/lprマウスを作製した。戻し交配第3世代において、13種のマイクロサテライトマーカー全てがMRL/lprマウスのホモ型に置換された事をPCRにより確認した。このマウスをさらにMRL/lprマウスに戻し交配し、6世代目のマウス同士を自家交配させてMASP-1/3 KO MRL/lprマウスを得た。以下の実験はこの世代のマウスを用いて行った成果である。F7世代の野生型(2匹)およびMASP-1/3 KO(1匹)MRL/lprマウス(8週齢)の眼窩静脈叢から採血して血清を調製し、ザイモザンアッセイを行った。その結果、MASP-1/3 KO MRL/lprマウスは、既報のMASP-1/3 KO B6マウスと同様に第二経路活性を示さなかった。よって、目的とする第二経路活性を消失したSLEモデルマウスの作製が確認された。また、野生型MRL/lprマウス血清中の第二経路活性は、野生型B6マウス血清中の活性より高く、MRL/lprマウスの病態における補体第二経路の関与が示唆された。これらのマウスを24週齢にて屠殺し、脾臓・リンパ節を採取してFACSによる免疫担当細胞集団の解析を行った結果、T細胞・B細胞・マクロファージ・樹状細胞のポピュレーションに大きな変化は認められなかった。同週齢において腎臓を採取し、HE染色により解析した結果、MASP-1/3 KO MRL/lprマウスでは腎糸球体におけるメサンギウム領域拡大・半月体形成が緩和されていた。以上の成果より、MASP-1/3をターゲットとした第二経路阻害によるループス腎炎の治療戦略の有効性が示唆された。B6マウスからMRL/lprマウスへの戻し交配は順調に進行したが、MRL/lprマウスが我々の設定した最終解析週齢の24週齢までに50%死亡してしまう事に加えて、MASP-1/3ヘテロMRL/lprマウス同士の交配によりノックアウトマウスが生まれる確率が極めて低く、解析を行うに十分な検体数が得られなかった。

前述の問題点を解決するために、交配数の増加、幼少時の安定した里親の提供を現在導入しており、MASP-1/3 KO MRL/lprマウスが一定数確保できればそれを交配に使用して、MASP-1/3 KO MRL/lprマウス数をより効率的に増やせるよう検討している。また、MASP-1/3 KO B6マウスでは、骨・脂肪組織などの発達異常による成長抑制が報告されており、この変化が重篤な自己免疫疾患を起こすMRL/lprマウスではさらに影響が大きいために、十分な検体数を確保できない事も考えられる。今後、研究推進のためにNZM2410マウスなど他のSLEモデルマウスの導入も視野に入れており、MASP-1/3 KO B6マウスのNZM2410マウスへの戻し交配を開始している。現在、8世代戻し交配を行ったMASP-1/3ヘテロMRL/lprマウスを得ており、今後の実験にはこれらのマウスを用いて自家繁殖させたマウス(F9世代)を用いる予定である。平成24年度は、MASP-1/3野生型・ヘテロ・ノックアウトMRL/lprマウス各12匹を確保し、12週齢から24週齢まで2週毎に眼底採血して血清を調製し、第二経路活性の消失・血中C3量・抗dsDNA抗体値を測定する。また、24週齢で屠殺して腎臓・皮膚をHE染色またはPAS染色して病理組織学的解析を行い、MRL/lprマウスにおける腎炎・皮膚炎の程度を評価する。同時に腎へのIgG・C3の沈着を蛍光免疫組織化学で評価する。さらにFACSを用いて、MASP-1/3 KOによる脾臓・リンパ節内の免疫担当細胞集団への影響についても検討する。
分子間相互作用アニメーション構築支援ソフトウェアの開発

タンパク質や生体高分子の構造モデルをグラフィカルにわかりやすく表示し、その機能メカニズムを例証する分子アニメーション構築支援ソフトウェアの研究開発を実施した。既存の3次元コンピュータグラフィックスソフトウェアおよび分子モデリングソフトウェアの機能を調査し、分子の衝突判定、スクリプト保存機能の開発が必要となった。目的のソフトウェアを効率的に開発するため、物理演算エンジンと呼ばれるライブラリを含むソフトウェア構築ツールキットLuxiniaを採用した。祖視化した分子モデルにより、リアルタイムに分子の衝突判定を実現し、タンパク質同士の相互作用を検証できるソフトウェアを試作した。ただし、剛体の力学モデルを計算するため、分子モデルの球の数に制限があった。また、複数のタンパク質や分子の挙動をスクリプトで記述し、時間軸に沿った表示画面から操作するタイムラインエディタを試作した。高度なスクリプト機能を実現する為にスクリプトに手続き型言語を利用した。さらに、既存のソフトウェアも活用した骨格アニメーション法を開発し、軽処理で高分子の動作を表現することが可能となった。タンパク質の基準振動解析の公開データを利用して、主要な振動モードの合成を表現した結果、高分子に見られる自然な動作を得ることができた。開発した手法を利用して、具体的な分子アニメーションを試作し、既存のソフトウェア活用における問題解決にも取り組んだ。開発したソフトウェアの改良と実用化について検証し、分子ロボットの研究現場に活用できる例を提案した。26年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質や生体高分子の構造モデルをグラフィカルにわかりやすく表示し、それらの機能する分子メカニズムを例証する分子アニメーション構築支援ソフトウェアを開発する。複数のタンパク質や分子の挙動をスクリプトで記述し、時間軸に沿った表示画面から操作するタイムラインエディタの開発を中心とする。まず既存のソフトウェアを利用する分子アニメーション作成の作業について検証し、新たな開発の要素となる技術を整理した。そしてソフトウェア開発を効率よく進めるため、構築ツールキットLuxiniaを採用した。3次元モデルの編集とグラフィックス表示機能が容易に利用可能で、Open Dynamics Engineを用いた物理シミュレーションの導入も可能なインターフェイスが整備されている。サンプルプログラムが豊富に提供されており、目的の機能に近いソースコードを基に開発することで迅速なプロトタイプ開発が可能である。目的の機能を実現するために、平成26年度に開発する予定であった項目として、(c)疎視化した分子モデルによる分子動力学、(e)ユーザインターフェイスのウィジェット機能強化について先行して開発を進めた。アニメーション例題としては、アクチン・ミオシン相互作用についてのサンプル構築を行った。分子内の構造変化が大きい場合は内部座標を利用した線形補間が化学結合の自然な変化を可能にすることも判明したので、座実現する座標変換プログラムを作成した。ソフトウェア開発環境の調査を進めて選定した結果、ソフトウェア構築ツールキットの利用により、従来では大規模かつ複雑で実施が難しかった様な開発も期間内の実施が可能と考えられた。ただし、技術文書の不足等の課題を克服しながら推進する必要があり、注意深い作業が求められている。これまでに開発したプロトタイプソフトウェアはツールキットLuxiniaで動作するGUIアプリケーションである。画面のレイアウトやファイル選択ダイアログ等の基本的は画面を構築した。そしてタイムラインエディタのスクロール機能を含む基本画面も構成することができた。一方で、グラフィックス機能については制約があり、半透明表示ができない等の問題が残っている。各種計算機プログラムの構築技術を基にそれら未踏の問題解決にも挑戦する事は想定した研究活動であり、順調の範囲と考えている。開発項目(a)原子座標データに基づくモデル更新機能:複数の表示プリミティブを一つの物理演算モデルに対応させるような分子データ構造を完成させる。そのため、原子座標の更新に伴って物理演算モデルを更新させる部分を開発する。あわせて、これまでに開発してきた分子構造表示ソフトウェアMOSBYにおけるタンパク質構造データとの統合を図る。(b)代表モデルによる超分子モデル構築:分子複合体において代表モデルと対称関係にある分子を対称ユニットとして定義し、実態を持たない仮想の分子として表示および操作ができるようにする。

近年のアニメーション作成手法として改良が進んだparticle methodの機能がLuxiniaで利用できるため、有効な利用方法を調査して実装を試みる。(d)グラフィックスライブラリの機能強化:分子の表面を描画するモジュールをLuxiniaで利用できるようにする。開発開始時においては、openGLを用いた実装を検討していたが、その代わりにtriangle stripプリミティブの利用が効果的と判明したのでこれを用いるよう変更する。(f)アニメーションシナリオ記述フォーマットの策定:プロトタイプを通じで必要な関数を再検討し、アニメーションを記述するコマンド群を設計する。
乳幼児虐待防止のためのハイリスク母親に対する親子関係支援プログラムについての研究

本研究では、児童虐待のハイリスクとされる、自閉症傾向を持つ母親に対する親子関係支援プログラムの開発とその効果検証を行った。敏感な情緒応答性を向上させ、育児ストレスを軽減することを目的とした介入プログラムを実施したところ、3か月後の育児ストレスが介入群が対照群に比べ統計的に有意に低下した。自閉症傾向を持つ母はその認知特性により育児困難を持ちやすく、個々のニーズに合わせた支援が必要であると考えられた。国立成育医療研究センターこころの診療部育児心理科に通院中の患者で、育児困難の訴えがあり、精神科医によるDiagnostic Statistical Manual -5(DSM-5)に基づく診断で自閉症スペクトラムと考えられた乳幼児の母親5名を対象とした。乳幼児の年齢は0歳1歳(平均月齢6.8か月)であった。心理的支援のセッションは1回あたり50分で、計6回とした。最初のセッションでBarnardらが開発した、子どもの出すCueのパターンを分かりやすくまとめたカードや、子どもの出すサインに対する親の感受性を高めるビデオ教材を用いて、子どもへの接し方の心理教育を行った。2回目以後のセッションでは、心理教育後に、プレイルームにて実際に母子で遊んでもらい、その様子をビデオで録画した。そのビデオをもとに、親に対して、敏感な情緒応答を意識し母子相互作用を促すようなかかわりについて、フィードバックを行った。実施前後の効果をNursing Child Assessment Teaching Scale (NCATS)日本語版、および育児ストレスインデックス日本語版で評価した。これらの評価は、2回目と6回目のセッション後に行った。いずれの場合も介入後に育児ストレスの減少がみられ、NCATSの点数の改善を認めた。本研究により、自閉症スペクトラムの母親に対しての視覚的養育支援の有効性が示唆された。平成24年度に行われた世田谷区の全分娩施設を対象とした妊産褥婦のメンタルヘルスについてのコホート調査のデータを解析し、児童虐待のハイリスクとなる母親の要因を検討した。その結果、虐待傾向の危険因子としては、自閉症傾向、子どもの数が多いことが挙げられた。また、虐待の危険因子としては、注意欠陥多動障害の傾向、子どもの数が多いこと、若年、家事ができないこと、があげられた。さらに、国立成育医療研究センターこころの診療部乳幼児メンタルヘルス診療科外来を受診している、自閉スペクトラム症の母親の育児上の問題点を抽出したところ、児が思い通りにならないことに対するいらだち、児に対して押しつけの傾向があり感情に対する共感性の乏しさを多くの母に認めた。また、否定的感情や攻撃性が強くより児童虐待のリスクの高い症例では、周囲と関係性を気づきにくく、孤立しやすい傾向が見られた。これら、育児困難を来しやすい自閉症傾向をもつ母親に対して、有効性が示唆された介入として、子どもの発達に関する心理教育により理屈で児のニーズを説明すること、母子合同面接にて児に対して受容的な言動を治療者が具体的にモデリングすること、プレイセッションをビデオで録画して視覚的に母の児へのかかわりで良いところを母に見せ良い育児行動を強化すること、また、録画ビデオのフィードバックの中で児の行動から伺われる気持ちを示すことで共感性を促進するような心理教育が有効と考えられた。自閉症傾向を持つ母には、その認知特性により育児困難を持ちやすく、持っている困難さに応じた育児支援が必要であることが示唆された。どのような育児困難を持つかは多様であり、母のニーズに合わせたテーラーメードの支援が必要であると考えられた。乳幼児精神医学児童虐待のハイリスクである、自閉症傾向を持つ母親の特性に合わせた、視覚優位性を生かした育児支援プログラムを開発した。プログラムの内容は、敏感な情緒応答性を向上させ、育児ストレスを軽減することを目的とした。作成したプログラムを用いて、自閉症スペクトラムと診断された母親5名に対してパイロットスタディを行い、プログラムが、母親の敏感な情緒応答性を向上させ、育児ストレスを軽減することが示唆された。平成25年度の研究は、症例数が少なく、児の年齢や母親の自閉症傾向の重篤さの要因が検討できなかったこと、効果測定の時期や方法の統一性や妥当性が欠けていたこと、健常の母親との比較や、視覚的支援以外の介入との比較がないこと、他の効果要因が統制できなかったことが限界としてあげられる。それらを踏まえ、十分な効果を上げるための支援内容と頻度について検証したうえで、無作為化比較対照試験を平成26年度に実施する。平成25年度は5症例のパイロットスタディを実施たため、研究費自体は少額で済んだため。平成25年度の未使用額については、平成26年度に実施する無作為化比較対照試験の経費に回す計画である。
動脈硬化惹起性高トリグリセリド血症の予防を効率化できるDNA診断チップ開発と応用

日本人に高頻度に認められる中程度の高トリグリセリド(TG)血症(IV型高脂血症)は、動脈硬化性心疾患(CHD)の危険因子と考えられている。高TG血症は、リポ蛋白リパーゼ(LPL)遺伝子異常ヘテロ接合体の遺伝素因と環境因子の負荷で発症する。それ故、LPL遺伝子異常ヘテロ接合体を早期診断することは、動脈硬化症に対する予防医学的に重要な課題である。LPL遺伝子診断を可能にするDNA診断チップの開発には、LPL遺伝子変異の集積が必須である。本研究により得られた成果を、以下に示す。(1)LPL酵素蛋白異常を検出するために必要なELISA法の開発およびLPL遺伝子異常ヘテロ接合体を検出する為の直接塩基配列法の改良を行なった。(2)開発・改良した方法を用いて、高TG血症者から新たに4種類の未知変異、G105R、F270L、G154V、イントロン8の5'側2番目のt→c変異(Int8/5'-dss/t(+2)cを見い出した。また、既存のLPL変異として、D204Eを集積した。ミッセンス変異、G105R、F270L、G154V、D204E、についてはLPL酵素機能を失う原因変異であることをCOS-1細胞の発現系にて確認した。これらのLPL変異のヘテロ接合体者は、粗悪な生活習慣(運動不足による高インシュリン血症)の合併で、高TG血症になることが判明した。(3)本研究成果を含め、現在、日本人から15種類のLPL変異が集積されている。15種類中、5種類のLPL変異、Tyr-61-Stop(438のT→A)、Asp-204-Glu(867のC→G)、Ala-221-del(916のG→deletion)、Ala-261-Thr(1036のG→A)、Trp-382-Stop(1401のG→A)の正常/変異のヘテロおよび変異/変異のホモを確実に検出できるInvader測定系の確立に成功している。高TG血症は、リポ蛋白リパーゼ(LPL)遺伝子と肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)遺伝子異常ヘテロ接合体の遺伝素因と環境因子(肝臓でのTG合成を亢進する因子:アルコール多飲や高インシュリン血症等)の負荷で発症する。まず、LPL遺伝子ヘテロ接合体の異常部位を自動DNAシークエンサーで、解析できる系を確立した(論文1)。この確立した系を用いて、日本人の高TG血症を呈する患者から新たに3種類のLPL遺伝子異常、F270L、G105R、D204Eを検出した(論文2と3)。これらLPL遺伝子異常とLPL機能不全との関連をCOS細胞でのLPL遺伝子発現実験にて確認した結果、3例ともLPL活性がゼロになることが判明した。LPL遺伝子異常による高TG血症は、負荷する環境因子によって増悪する場合があるが、今回、妊娠により血清TG値が激しく変動することを認めた(論文4)。

女性のLPL解析結果は、LPL遺伝子異常の有無の早期診断が、極めて臨床的に重要であることを意味している。HTGL遺伝子解析を確実にするためには、まず血中のHTGL酵素の異常の有無を解析することが必須なので、ヒトのHTGLに対するマウスのモノクローナル抗体を2種類作成し、サンドイッチ-EISA法を確立した(論文5)。日本人に高頻度に認められる中程度の高トリグリセリド(TG)血症(IV型高脂血症)は、動脈硬化性心疾患(CHD)の危険因子と考えられている。高TG血症は、リポ蛋白リパーゼ(LPL)遺伝子と肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)遺伝子異常ヘテロ接合体の遺伝素因と環境因子(肝臓でのTG合成を亢進する因子:アルコール多飲や高インシュリン血症等)の負荷で発症する(論文4、8)。それ故、LPL遺伝子異常ヘテロ接合体を早期診断することは、動脈硬化症に対する予防医学的に重要な課題である。LPL遺伝子診断を可能にするDNA診断チップの開発には、LPL遺伝子変異の集積が必須である。本年度(13年度)は、高TG血症者から新たに2種類のLPL変異、G154VとInt8/5' -dss/t(+2)cの検出に成功した(論文13)。これらLPL遺伝子異常とLPL機能不全との関連をCOS細胞でのLPL遺伝子発現実験にて確認した結果、2例ともLPL活性がゼロになることが判明した。これら2種類のLPL変異のヘテロ接合体者は、粗悪な生活習慣(運動不足による高インシュリン血症)の合併で、高TG血症になることが経験された(論文2と4)。高TG血症の病因となるLPLおよびHTGL異常の検査は、ヘパリン静注後の血漿中のLPLおよびHTGL蛋白を定量することで行われている(論文5、6)。検査結果が、低値の場合、酵素異常が疑われ、更に両酵素の遺伝子解析が確定診断の為に必要となる。本年度に集積された2種類のLPL遺伝子変異、G154VはStuIで、Int8/5' -dss/t(+2)cはMfel制限酵素切断法で検出できるので、DNA診断チップ開発に有効と思われる。
断層変位に対する交通施設の震災軽減対策に関する研究

我が国では多数の内陸活断層が存在し、道路、鉄道等の線状ライフライン施設はどこかでこうした活断層を横切らざるを得ない宿命にあることから、近い将来、断層変位による線状ライフライン施設の被害が生じ、これに対する対策が求められるようになると考えられる。本研究は、このような背景の下に始められたものであり、本研究の結果、以下の成果が得られた。1)過去の大地震(濃尾、北丹後、北伊豆、兵庫県南部、トルコイズミット、トルコドウセ、台湾集集、の7地震)における断層変位を整理した結果、断層沿いの各点で観測された断層変位は、Mwが7程度の地震ではほとんどの場合には3m以内であること、Mwが7.5程度の地震では70%程度の場合には3m以内であること、を確認した。また、断層直上での地震動強さを推定するために、福井地震の地震動シミュレーションおよび距離減衰式の見直しを行った。2)2000年鳥取県西部地震の際に賀祥ダムに生じた本体の変位を解析し、本体が数十cmほど変位し、貯水池の水位が急低下したことを明らかにした。この実地調査結果を数値シミュレーションし、伏在震源断層の断層運動によって震源域に地盤変位が生じ、それが原因となって、ダムの変位や貯水位の低下が生じたことを明らかにした。3)1999年トルコ・ドュツェ地震によって被災したボル高架橋を対象に、断層変位によって杭基礎で支持された橋に生じる被災メカニズムを明らかにした。この結果、杭の被害は断層変位が生じる面の上下3m程度の範囲で生じ、曲げ破壊とせん断破壊が生じることを明らかにした。4)地下免震工法によって断層変位による杭基礎の損傷を低減させる工法を提案し、その適用性を明らかにした。この結果、杭基礎周辺に発泡スチロールからなる免震層を設けることにより、杭の損傷は低減されること、フーチングを介して地盤から杭に作用する地震力に対する配慮が重要であること、杭径の数倍程度の深さまで免震層を配置しないと、免震効果が得られないことを明らかにした。5)有珠山噴火に伴う地殻変動により損傷を受けた多径間ラーメン橋を対象とし、地殻変動を断層変位と見立てた解析を行った。地殻変動を強制変位としてプッシュオーバーアナリシスにより解析した橋脚の損傷は実際の被害とよく一致し、解析手法の妥当性が検証された。1)過去の被害地震の断層変位分布の資料収集大地震時の断層変位の性状を知るために、過去の被害地震での断層変位の分布についての資料を収集した。現在のところ、1930年北伊豆地震、1978年伊豆大島近海地震、1999年台湾集集地震などの地震の資料が得られ、その結果、断層変位の分布は一様ではなく、場所による変化が大きく、測定された最大値だけを議論することは被害の全体像を知る上では不十分であることが確認された。2)鳥取県西部地震での断層直上での地震動および被害の調査

2000年10月6日に発生した取県西部地震では、明瞭な断層変位が現れなかったものの、断層の直上では大きな地震動や被害が観測された。断層直上での地震動に関する知見を補強するために、墓石の転倒調査や強震記録の解析を行った。その結果、断層直上の硬い岩盤上での地震動強さが最大速度振幅で60cm/s強であり、兵庫県南部地震での観測値と同程度であることを指摘した。3)1999年トルコボル地震の際に横ずれ断層によって大被害を受けたボル高架橋の地震被害の特性を検討し,杭基礎が横ずれ断層によって回転とともに傾斜することを見いだした.また,これを受けて,杭基礎に逆断層,横ずれ断層が作用した場合の応答を非線形プッシュオーバーアナリシスによって検討し,断層が杭を横切る位置と同時に杭頭において,大きな塑性曲げ変形が生じることを明らかにした.本研究は,3m程度までの横ずれ,正,逆断層を対象に,基礎構造もしくは周辺地盤に塑性ヒンジを誘導する方式と地下免震構造を大規模に取り入れた方式の2つの方式を基本として,地盤上に建設される橋梁系構造物を断層変位から守るための地震被害軽減法を構築することを目標とする.平成13年度には、以下の研究を行った。(1)断層直近の地盤変位・変形特性に関する研究1)過去の大地震での断層変位分布1891年濃尾地震(M8.0)および1999年台湾集集地震(M7.7)の断層変位分布を整理したところ、断層沿いの各地点で観測された断層変位量は一様ではなく大きな変化がみられること、濃尾地震の場合には最大水平変位は8m、集集地震の場合には15mであるが、断層変位が報告されている地点のうちの半数以上では3m程度以下であることがわかった。2)断層直上での地震動強さの調査過去の被害記録や強震記録を整理し、断層直上の地震動強さは堅固な地盤上では最大地動速度で100cm/s程度、軟弱な地盤上では200cm/s程度にまで達しうることを示した。3)2000年鳥取県西部地震による賀祥ダムの永久変位と貯水位変動2000年10月6日に発生した鳥取県西部地震(MJ7.3)の際,震央近くにあった賀祥ダムの監査廊内で観測された強震記録を積分した結果、北へ約26cm、西へ約3cm、鉛直上方へ約3cmの残留変位が得られた。これらの変位は、ダムサイト周辺の地下に伏在する震源断層の食い違い変位に起因する地盤変位であることが検証された。一方、賀祥ダムの貯水位記録は、本震直後に6cmの水位低下を示した後、数時問にわたって減衰自由振動波形を描いた。この貯水位急低下は、上述の断層運動による地盤変位によって貯水池がダムに対して相対的に沈下したためであり、その後の自由振動は貯水池のセイシュ現象であることも検証された。(2)断層変位に対する構造的被害軽減対策に関する研究1999年トルコ・ボル地震により横ずれ断層と地震動の両者の作用によって激甚な被害を受けたボル高架橋を対象に、2軸塑性曲げを考慮したプッシュオーバーアナリシスおよび非線形動的解析によって断層による基礎構造の損傷メカニズムを検討した。この結果、断層線に近い杭では終局曲げ塑性変形能を遙かに上回る曲げ変形を生じ、せん断破壊も生じること、断層線から離れるに従って同一フーチング内でも損傷をほとんど受けない杭もあること、こうした場所ごとの変位の違いによって杭基礎には大きな回転変位を生じること、このような特徴は実際の被害状況とよく一致すること等を明らかにした。我が国では多数の内陸活断層が存在し、道路、鉄道等の線状ライフライン施設はどこかでこうした活断層を横切らざるを得ない宿命にあることから、近い将来、断層変位による線状ライフライン施設の被害が生じ、これに対する対策が求められるようになると考えられる。
心筋細胞内各種加水分解酵素の病態生理学的意義の解析

年度初の研究計画で述べた予想通り、組織培養下の細胞内Caイオンの動態の観察を開始した。用いた細胞は新生児ラット心筋、成熟ラット大動脈欠陥平滑筋および既成のセルラインであるA10由来であり、いずれも初年培養に成功し、かつ細胞内にCa^<2+>感受性の蛍光色素を負荷した状態で各種薬物に対する反応を詳細に観察する事ができた。以下に各細胞で得られた結果を簡単に報告する。心筋細胞は培養下の細胞に色素を投与しても活発な律動変化が認められ、明瞭なCa^<2+>動能も確認された。また多数の細胞が融合している状態では、その中のペースメーカー細胞と考えられる細胞から次ぎ次ぎに隣接する心筋細胞にCa^<2+>の変化が伝播して行く像が、観察されこれは、世界でも最初の報告と考えられる。但しこの2次元像を解折するために日本研究で開発した方法でも時間分解能が不十分な為、詳細な分布は未だ十分為されていない。一方大動脈とセルラインを用いた血管平滑筋細胞では薬物に対する反応が比較的緩徐なため、詳細な観察が可能であり、細胞外にCa^<2+>の存在する時、しない時、K^+による脱分極状態、血管作動薬の存在下で2次元画像を得る事に成功し、これらの成果はデータがまとまり次第、順次文献、学会発表を予定している。また心筋細胞内加水分解酵素の中のCa^<2+>活性化中性蛋白分解酵素(CANP)の生理的・病態生理的意義の解折を、まずヒト血小板で検討した結果、本酵素はその凝集過程にかかわる本質的な酵素である事が判明し、これは、昭和64年初の米国循環器学会誌に採択された。以上の如く、当初の目的は、ほぼ達成され、今後の遺伝子工学的手法の解析と組み合わせば、更なる発展が、期待される。本年度科学研究費で認められた細胞内Ca^<2+>濃度や顕微2次元分光測光装置は,従来未だ商品化されていない機種を新しく開発する段階から出発した為に,その研究は未だ不十分であるが,下記の通りの成果が出て,その一部は次頁に示す如く,文献発表を行った.1.心筋変性過程の解析による新知見:心筋壊死に先立って細胞内にCa^<2+>が過剰に流入し,これが原因又は増悪因子として働くことは昨年報告した.その過程で,従来Ca^<2+>の透過性を高める外因性物質としてプロスタグランジンやロイコトリエンが働くと考えられているが,今回の実験で詳細に細胞障害過程を検討した結果,上記生物学的活性物質なむしろ細胞障害の結果,心筋細胞から放出されるのであって,原因ではない事を示した(次頁文献1).2.心筋代謝障害の非侵襲的計測:昨年度我々は新しく開発した^<31>PーNMRスペクトルスコピーにより,生体内心筋の代謝を体表面から測定できる事を示したが,本年なこれを更に発展させ^1HーNMRイメージングと併用して生体内の解剖学的な位置を確認した上で心筋の位置で高エネルギー燐酸化合物の代謝を正確に知る事ができることを発表した(文献2).3.心筋代謝障害の中の収縮能低下をきたす要因の決定:上記の如く心筋虚血状態には多くの代謝性変化が並行して起る為,これらの要因の中で心筋収縮能の低下や心不全をきたす原因を決定することは難しかった.今回我々は,グリセリン処理筋の発生張力を種々の条件下で測定し,細胞内のpHの低下と無機燐の蓄積が積極的に収縮能を低下させる事,また細胞内pHが酸性になるとATPの消費に比較し発生張力が減少し, ATPが無駄に使われる可能性を示した.これは現在投稿受理され,印刷中である.年度初の研究計画で述べた予想通り、組織培養下の細胞内Caイオンの動態の観察を開始した。また心筋細胞内加水分解酵素の中のCa^<2+>

活性化中性蛋白分解酵素(CANP)の生理的・病態生理的意義の解折を、まずヒト血小板で検討した結果、本酵素はその凝集過程にかかわる本質的な酵素である事が判明し、これは、昭和64年初の米国循環器学会誌に採択された。以上の如く、当初の目的は、ほぼ達成され、今後の遺伝子工学的手法の解析と組み合わせば、更なる発展が、期待される。
安定同位体自然存在比と微生物解析を用いた農耕地からのN2O発生メカニズムの解明

N2Oは強力な温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。農業はN2Oの最大の人為的排出源であり、その主要な発生源である農耕地におけるN2Oの発生メカニズムの解明および発生削減技術の開発は急務である。N2Oの発生経路は主に微生物による硝化および脱窒と考えられている。本課題は、応募者らがこれまでに開発した手法を発展させ、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的として実験を行った。本提案課題は、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことを目的としている。平成26年度の研究概要は下記のとおりである。(1)レーザー分光N2O同位体計を用いたN2O安定同位体比の連続測定システムを開発した。本システムの概要は下記の通りである。1レーザー分光計1台にチャンバー12台を接続し、各チャンバーラインを電磁弁により切り替える。2チャンバーの大きさは45cm×45cm×高さ45cmの自動開閉式である。3チャンバー閉鎖時間は11時間である。これは、N2Oガスフラックス測定時にはチャンバー閉鎖は短時間が望ましいためフラックス連続測定システムでは閉鎖時間30分としているが、同位体比測定のためにはチャンバー内濃度をより高濃度とする必要があるためである。4レーザー分光同位体計の測定時間はチャンバー閉鎖後10時間半より約30分であり、チャンバー蓋を開く直前1分間のデータの平均値を同位体比の解析に用いる。1サイクル(チャンバー12台)に12時間であり、一日各チャンバー2回の測定である。(2)日本の代表的な農耕地土壌である黒ボク土と灰色低地土の圃場においてN2Oフラックスの自動連続モニタリングを行った。化学肥料(尿素)区および有機肥料(鶏糞ペレット)区の二つの処理区を設け、ニンジンを栽培した。各区3連とした。その結果、有機肥料区からのN2O発生量が化学肥料区よりも多いことが明らかになった。またN2Oの発生量は基肥後が最も多かったが、収穫後の残渣からもN2Oの発生がみられた。収穫後の残渣からN2O発生に関与する脱窒カビを分離しN2O発生ポテンシャルを測定した結果、脱窒カビが収穫後のN2Oの発生に関与していると考えられた。本課題は、応募者らがこれまでに開発した手法を発展させ、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的とした。27年度は下記の研究を行った。(1)ライシメーター圃場(黒ボク土、灰色低地土)において、ニンジンを栽培した。処理区は有機肥料区(豚糞ペレット)および化学肥料(尿素)区とした。N2O発生量の連続測定、N2O安定同位体比および土壌中無機態窒素の測定を行った。その結果、黒ボク土において、有機肥料(豚糞ペレット)区からのN2O発生量は尿素区よりも多かった。しかし、灰色低地土においては有機肥料区と尿素区のN2O発生量に差は見られなかった。同位体比解析の結果から、化学肥料区においては硝化が、有機肥料区においては脱窒がより重要な発生経路と考えられた。(2)上記圃場において、施肥1週間後の土壌から糸状菌を分離した。分離した糸状菌のうち約3割の菌が、非常に高いN2O発生ポテンシャルを示した。(3)黒ボク土圃場において、バイオ炭によるN2O発生量削減効果の評価を行った。その結果、バイオ炭(もみ殻燻炭、竹炭、木炭2種類)施用によるN2O発生量削減効果およびCH4吸収量促進効果はみられなかった。当初の計画どおり、圃場試験においてN2O発生量測定とN2O安定同位体比測定を行い、発生経路を明らかにした。またバイオ炭のN2O削減効果の評価を行い、今回用いたバイオ炭については明瞭な効果がみられないことを明らかにした。また、N2Oの発生に関与する微生物である、土壌中の糸状菌を分離し、分離株のうち約3割の菌が非常に高いN2O発生ポテンシャルを示すことを明らかにした。上記のことから、当初の計画通りの進捗と判断する。

N2Oの発生経路は主に微生物による硝化および脱窒と考えられている。本課題は、応募者らがこれまでに開発した手法を発展させ、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的とした。(1)27年度に引き続き、ライシメーター圃場(黒ボク土、灰色低地土)において、有機肥料区(豚糞ペレット)および化学肥料(尿素)区のN2O発生量の連続測定、N2O安定同位体比および土壌中無機態窒素の測定を行った。その結果、黒ボク土において、有機肥料(豚糞ペレット)区からのN2O発生量は尿素区よりも多かった。同位体比解析の結果はいずれの土壌および処理区においても脱窒が重要な発生経路と考えられた。この同位体比解析の結果はこれまでの傾向と異なっており、気象条件による影響が考えられた。このため、さらなる解析が必要と考えられた。(2)これまでに圃場から分離した糸状菌のうち、非常に高いN2O発生ポテンシャル示す約3割の菌について培養実験を行い、糸状菌脱窒の安定同位体比の測定を行った。(3)27年度に引き続き、黒ボク土圃場において、バイオ炭によるN2O発生量削減効果の評価を行った。その結果、バイオ炭(もみ殻燻炭、竹炭、木炭2種類)施用によるN2O発生量削減効果およびCH4吸収量促進効果はみられなかった。このことから、バイオ炭の温暖化緩和効果は土壌炭素蓄積によるものが主であることが明らかになった。一部調査が予定通り実施できていないが、全体への影響は軽微で進捗はおおむね順調である。実際の農地におけるN2Oフラックス測定、同位体比解析および微生物解析を行い、圃場におけるN2O発生経路の解析を行った。また、4報の国際誌への論文発表ならびに6報の学会等の発表を行い、多くの成果を得た。背景および目的:N2Oは強力な温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。農業はN2Oの最大の人為的排出源であり、その主要な発生源である農耕地におけるN2Oの発生メカニズムの解明および発生削減技術の開発は急務である。本課題は、われわれがこれまでに開発した手法を発展させ、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的とした。方法:ライシメーター圃場(黒ボク土、灰色低地土)において、ニンジンを栽培した。処理区は混合堆肥複合肥料(エコレット)区および化学肥料(尿素)区とした。N2O発生量の連続測定、N2O安定同位体比および土壌中無機態窒素の測定を行った。結果:いずれの土壌においても、混合堆肥複合肥料区からのN2O発生量は尿素区と同程度であった。これまでに、堆肥ペレット肥料からのN2O発生量は尿素よりも多いことが報告されているが、混合複合肥料においてはN2O発生量を尿素よりも増加させないことから、堆肥の有効利用と環境保全を両立できる可能性が示された。一方、同位体比解析の結果はいずれの土壌および処理区においても脱窒が重要な発生経路と考えられた。この同位体比解析において、土壌や肥料の差が見られない理由については不明であり、さらなる解析が必要と考えられた。N2Oは強力な温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。
凸計画問題に対する近接座標勾配法の計算量解析と設計指針の体系化

統計,信号処理,機械学習などに現れる大規模な凸最適化問題に対して,近接勾配法や座標降下法などを一般化した近接座標勾配法を提案した.さらにその手法の収束性の解析をした.特に,大域的収束,一次収束するための条件を与えるとともに,最悪の場合での反復回数の見積もりを与えた.さらに,L1-L2問題や金融工学に現れる実問題に対して適用し,効率よくそれらの問題の最適解が得られることを確認した.本研究の目的は,大規模凸計画問題に対する一般化された勾配法(近接座標勾配法)の計算量を解析し,その解析に基づいた個々の勾配法の設計指針を構築することである.本年度の目的は,近接座標勾配法の収束性を解析することであった.その目的に関連して,以下の成果を得た.・近接座標勾配法の1次収束するための条件を与えた.座標降下法やinexactな座標勾配法を含む一般的な近接座標勾配法を提案し,その手法が,既存の手法と同等の仮定のもとで1次収束することを示した.・座標勾配法の計算量解析を行った.ガウスザイデル型のブロック座法勾配法に対しては,その計算量がO(N/e)となることが知られていた.ここで,Nはブロックの数(あるいは変数の数)であり,eは求めたい解の精度である.これに対して,新しい解析方法を導入することによって,O(sqrt(N)/e)となることを示した.・疎性を利用したオンラインアルゴリズムを提案し,その計算量の解析を行った.特殊なデータ構造をもつ推定問題を考え,その特殊性(疎性)を利用したオンライン型の近接勾配法を提案し,その計算量を解析した.・オンライン勾配法の金融工学への応用した.金融工学におけるユニバーサルポートフォリオとオンライン勾配法の関連性に着目し,より一般的なリスク指標を用いたユニバーサルポートフォリオを提案した.さらに,オンライン勾配法の解析手法を援用することにより,そのユニバーサルポートフォリオの性質を明らかにした.本研究の目的は,機械学習などに現れる大規模な凸計画問題に対する一般化された勾配法(近接座標勾配法)の計算量を解析し,その解析に基づいた個々の勾配法の設計指針を構築することにある.本年度の目的は,前年度に得られた成果を,より複雑で現実的な問題に対して拡張することであった.その目的に関連して以下の成果を得た.・与えられたデータから,潜在変数をもつ確率モデルのパラメータを最尤推定問題に対して,一般化されたモデルを提案した.さらにそのモデルに対して座標降下法を提案し,その収束性を証明した.この最尤推定問題は凸計画ではないが,分割された変数ごとに見れば凸計画問題となる.提案した座標降下法は,EMアルゴリズムを一般化した手法であり,EMアルゴリズムでは扱いにくい問題でも,容易に適用することができる.・データが逐次的に与えられるなど,目的関数の情報が一度に得られない状況を考え,そのような状況にも適用できるオンライン型の近接座標勾配法を提案した.この手法が従来のオンライン勾配法の自然な拡張になっており,オンライン勾配法の収束性を包含する一般的な性質を小召した.・データ解析における重要な問題のひとつである回帰に対して,サポートベクタ回帰,ガウス回帰などよく利用されるの多くの既存手法を包含する回帰モデルを提案した.さらにその一般化されたモデルのFenchel双対問題に対して,高速化近接勾配法を提案し,数値実験によってモデルの妥当性と,提案手法の高速性を確認した.本研究の目的は,機械学習などに現れる大規模な凸計画問題に対する一般化された勾配法(近接座標勾配法)の計算量を解析し,その解析に基づいた個々の勾配法の設計指針を構築することにある.本年度の目的は,前年度までに得られた成果を,より一般的な問題に対して拡張することであった.その目的に関連して以下の成果を得た.・線形等式制約つきの凸最適化問題に対する効率的なブロック構成法の開発した.昨年度までに開発してきた近接座標勾配法は制約なしの凸最適化問題にしか適用できなかった.制約がある問題に対しては,各反復で更新する変数の組(ブロック)を適切に選ばなければ,大域的収束を保証することができない.既存のブロック選択法は,計算量が変数の数の二乗に比例し,大規模な問題では適用することができなかった.そこで,線形な等式制約があるときに,ブロックの候補を予め列挙し,各反復ではそのブロックの候補集合からブロックを選ぶことを考えた.こうすることによって,各反復では,変数の数の線形時間で適切なブロックを選ぶことができる.さらに,大域的収束を理論的に保証するための列挙基準を提案し,数値実験によって実際に大域的収束することを確認した.しかしながら,この基準では制約条件の情報しか用いていないため,そのまま適用すると,収束が遅くなることもあった.・オンライン凸最適化問題において,各時刻に得られる目的関数の勾配がスパースな場合,そのスパース性を利用した効率的なオンライン近接勾配法を提案した.このような問題はテキストマイニングなどに現われる.スパース性を利用しない従来手法と同様の仮定のもとで,同じ計算量となることを示した.さらに数値実験によって,スパース性を利用しない場合にと比べて,高速に近似解が得られることを確認した.本年度の研究目的は,制約条件などを持つより一般的な問題に対して,近接座標勾配法を拡張し,その収束性を解明することであった.線形な等式制約をもつ問題に対して拡張することができたが,提案した手法の計算時間は満足のいくものではなかった.

一方,次年度以降に研究する予定であった具体的な応用問題(テキストマイニング)の解法として,その特性を利用した近接勾配法を提案し,その有効性を確認することができた.総合的に見ると研究はおおむね順調に進展している.本研究の目的は,大規模凸計画問題に対する一般化された勾配法(近接座標勾配法)の計算量を解析し,その解析に基づいた個々の勾配法の設計指針を構築することである.さらに,ビッグデータ解析,金融工学などの問題に対して,その設計指針と問題特性に応じて勾配法が設計し,その有効性を確かめることである.その目的に対して,本年度は以下の研究結果を得た.・Bregman関数を用いた近接座標勾配法を与え,その1次収束するための条件を与えた.Bregman関数を用いることによって,ニュートン法,最急降下法,準ニュートン法,座標降下法やinexactな座標勾配法などを含む一般的な近接座標勾配法を構成することができる.その手法が,既存の手法と同等の仮定のもとで1次収束することを示した.この結果,これまで示されていなかった,座標降下法などの一次収束性を示すことができた.・オンライン勾配法の高速化として,分散減少確率勾配法を考え,その効率のよい実装方法を与えた.特に,テキストマイニングなどに現れるスパースなデータに対して,そのスパース性を利用した効率の良い勾配の計算方法を提案した.・相関係数を最大化する問題に対して効率的に解くことができる座標降下法を構築した.さらに,金融工学への応用として,以下のようなポートフォリオ最適化を考えた.まず,ポートフォリオの構成と,そのポートフォリオの将来価値と相関の強い経済指標の構成(線形和)を同時に求める問題を相関係数の最大化問題として定式化した.さらに,それを座標降下法によって解くことができることを示した.実際のデータを用いて,その有効性を確認した.統計,信号処理,機械学習などに現れる大規模な凸最適化問題に対して,近接勾配法や座標降下法などを一般化した近接座標勾配法を提案した.さらにその手法の収束性の解析をした.特に,大域的収束,一次収束するための条件を与えるとともに,最悪の場合での反復回数の見積もりを与えた.さらに,L1-L2問題や金融工学に現れる実問題に対して適用し,効率よくそれらの問題の最適解が得られることを確認した.本年度の研究目的は,より複雑な問題に対する近接座標勾配法を拡張し,その収束性を解明することであった.オンライン問題や非凸な問題に対して拡張することができたが,複雑な制約を持つ問題や変分不等式問題への拡張ができなかった.一方,次年度以降に研究する予定であった機械学習や統計への応用研究の一部に関して成果を挙げることができた.総合的に見ると研究は順調に進展している.最終年度は,これまでに得られた成果をまとめて,統一的な設計指針を与える予定である.しかしながら,制約条件を持つ場合は当初予定していたものよりもよい成果が得られていない.そこで今後は,まず,制約条件を持つ場合においてより効率的な手法の開発を行う.さらに,機械学習,金融工学などで適用しやすいような設計指針をまとめ,その文章やスライドなどを公開する.数理最適化研究目的に対してはほぼ研究計画どおりに進捗している.一方で座標降下法とオンライン最適化の関連性に関する研究の必要性が増している.
Nivolumab治療における投与間隔拡大algorithm開発試験

悪性腫瘍に対する免疫チェックポイント阻害薬治療は効果が得られる症例と効果が得られない症例に分かれる。現在において、治療効果を明確に分別できる有能なバイオマーカーはない。長期的に腫瘍縮小効果が持続する症例のうち、投薬を中止してもその効果が持続する症例が存在する。薬物治療により腫瘍免疫環境が変化し抗原提示により活性化されたリンパ球が抗腫瘍として働く状態が維持されれば、その効果はある程度の期間持続すると予測される。非小細胞肺癌の標準治療として2次治療以降で投与されたNivolumabにより腫瘍縮小効果(RECIST CR/PR)が確認された症例を対象としてその投与間隔を拡大する試験を計画した。薬剤投与間隔を2周から4週へと拡大し、治療効果が維持されるか否かについて評価する目的であったが、臨床研究法の改訂にあたり、研究内容が特定臨床研究となることがわかった。そこで前向きな介入研究ではなく、腫瘍縮小効果が得られた症例を後ろ向きに観察し、一度、効果が得られた症例が有害事象などにより投与中止となった場合の予後や効果不良となった場合の機序を解明する観察研究に変更とした。有害事象による治療中断症例と有害事象中断後に治療を再開した症例の無増悪生存期間や全生存期間においては有意差はみとめられなかった。再投与をおこなった場合、一定の割合で再び有害事象が出現し、再び投与中止が迫られる症例が存在することがわかった。また、効果が得られた症例の末梢血単核球を検討した結果、CD62lowCD4リンパ球の割合に相関関係がみられた。その他、表面抗原の変化が治療効果と相関する可能性が見出された。今後も免疫チェックポイント阻害薬治療の臨床経過に相関する因子を追求し、治療効果の維持と関連した指標や別の治療の付加などを行うことによるさらなる効果の維持といった新たな治療戦略を展開するための研究を継続する。当施設における免疫チェックポイント阻害薬Nivolumabが投与された肺癌症例について、治療介入前と介入後の末梢血単核球(PBMC)を解析するための末梢血液検体採取がほとんどの治療症例において、同意のもとでなされている。さらに、奏功が得られていたり、有害事象により中止を余儀なくされたり、免疫チェックポイント阻害薬の再投与を行った症例については積極的に事象前後のPBMC採取を行っている。多くの症例の末梢血液の単核球細胞の解析を開始しており、その差異や特徴を検証している段階にある。臨床経過についても検証しており、効果が得られている群と効果不良の群、その中間群に分類できると考えており、そのうち、奏功群の臨床経過についてを検討し、平成29年7月臨床腫瘍学会にて学会発表とした。免疫チェックポイント阻害薬治療の奏功後の臨床経過についての報告は未だ希少であり、多癌腫にわたって適応承認されてきているため、多くの癌治療において注目が集まる内容と思われる。奏功維持期間について評価し、また、有害事象などにて投与中断となっていても腫瘍縮小が維持されている症例が散見され無治療経過にて無増悪生存期間を保持される症例が存在することがわかった。Nivolumabの標準治療としての投与間隔を拡大する臨床試験を開始することはなせておらず、単群アームによる第2相での探索的研究を行うには症例集積に不足が見込まれ、投与間隔を拡大することによるおこり得る利益と不利益を考慮した上で、効果安全性評価や監査、モニタリングを行うべきで、当院IRB委員会では臨床研究保険に参加することが義務化されている。今後さらに追究の上、臨床試験を展開する予定である。当院での肺癌治療においてNivolumabによる奏功が得られた症例について、継続治療後に増悪もしくは有害事象によって投与が中止されるという転機の頻度や奏功期間などのことを検証することができた。単群アームによる第2相での探索的研究を行うには、わずかながらに公表されている既存データをもとに症例設定人数を検討しなくてはならない。プライマリーエンドポイントをNivolumab投与開始後から1年経過時点での無増悪生存割合としており、その期待値を60%閾値を30%と設定して、αエラーを0.2、検出力を80%とした場合の必要症例数は20例とした。免疫チェックポイント阻害薬を導入し、奏功が得られ、有害事象による中止などの投与中断なく治療が継続されていて、かつ本試験の同意が得られる症例が対象となるが、単施設での症例集積では研究期間内での到達は困難と思われる。参加施設を増設するか、症例適格基準として、他の免疫チェックポイント阻害薬治療例も組み入れたり、治療継続期間の定義を変更したりするなどの工夫が必要と考えている。当施設IRB委員会では、臨床試験における保険加入が義務づけられており、保険加入検証にも時間を要しており、臨床試験の設定と費用についての検討も遅延理由と考えられる。

薬剤投与間隔を2周から4週へと拡大し、治療効果が維持されるか否かについて評価する目的であったが、臨床研究法の改訂にあたり、研究内容が特定臨床研究となることがわかった。そこで前向きな介入研究ではなく、腫瘍縮小効果が得られた症例を後ろ向きに観察し、一度、効果が得られた症例が有害事象などにより投与中止となった場合の予後や効果不良となった場合の機序を解明する観察研究に変更とした。有害事象による治療中断症例と有害事象中断後に治療を再開した症例の無増悪生存期間や全生存期間においては有意差はみとめられなかった。再投与をおこなった場合、一定の割合で再び有害事象が出現し、再び投与中止が迫られる症例が存在することがわかった。また、効果が得られた症例の末梢血単核球を検討した結果、CD62lowCD4リンパ球の割合に相関関係がみられた。その他、表面抗原の変化が治療効果と相関する可能性が見出された。今後も免疫チェックポイント阻害薬治療の臨床経過に相関する因子を追求し、治療効果の維持と関連した指標や別の治療の付加などを行うことによるさらなる効果の維持といった新たな治療戦略を展開するための研究を継続する。単施設で行う臨床試験の内容として再検証が必要と思われる。免疫チェックポイント阻害薬を導入し、奏功が得られ、有害事象による中止などの投与中断なく治療が継続されていて、かつ本試験の同意が得られる症例が対象となるが、単施設での症例集積では研究期間内での到達は困難と思われる。phaseII試験ではなく、pirot studyとするか、参加施設を増設するか、症例適格基準として、他の免疫チェックポイント阻害薬治療例も組み入れたり、治療継続期間の定義を変更したりするなどの工夫が必要と考えている。末梢血単核球採取とその評価は継続して行い、治療奏功例の臨床的特徴や病変増悪時点での末梢血リンパ球の変化など、今後、多くの癌腫に適応となる免疫治療における臨床的課題を追求すべく研究は推進していく。