hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
概日リズムの光同調に及ぼす混色光の効果―神経基盤を探る―

しかしながら、申請者らは容積伝導の少ない特殊な記録電極を用いて内因性光感受性網膜神経節細胞の活動を反映する網膜電図成分を同定することができた。本網膜電図はおよそ480nmの波長に最大分光感度を有すること、Wengら(2013)がパッチクランプ法で行った実験結果と同様にmeclofenamic acidによって網膜電図を大きく減弱すること、そして、時間周波数に対する応答性がヒトとマウスでほぼ同じであることを見出している。一方、申請者らは、ヒトの光瞳孔反応を指標にして、混色光に対する内因性光感受性網膜神経節細胞の光反応性について調べた。その結果、光刺激量の混合比に関係なく、混色光に関する刺激応答曲線は、ほぼ同じであった。瞳孔の反応が弱い600 nmの条件を除くと、単色光刺激と混色光刺激でも、刺激応答曲線に大きな違いはなかった。明るさ知覚と同様に、サーカディアンシステムの光応答における劣加法性が示された。神経科学現在、予測したとおりマウスの視交叉上核の光応答に関して、視細胞からの入力は大きな影響力を有することを明らかにした。また、in vitro網膜標本において、内因性光感受性網膜神経節細胞からの集合電位をERG法により測定することに成功したことにより、本研究を加速度的に推進させていくことが可能となった。一方、ヒトの内因性光感受性網膜神経節細胞の光応答特性に関する研究において、視細胞のように単一のテンプレートで表せないなど、大変興味深い結果が得られた。これは、上述のマウスで得られた結果と同様、内因性光感受性網膜神経節細胞の光応答に視細胞からのシナプス入力が非常に大きな影響を及ぼしていることが示唆される。おおむね実験計画通りに進んでいる。特に、当初予定していたLED光源を水銀キセノン光源に変更したことにより、順調に実験を進めることができた。また、カルシウムイメージング法を用いた研究手法に加えて、電気生理学手法を用いることにより、当初の研究計画を達成することができたため。今後は、マウスとヒトにおいて、より詳細な光刺激条件(多波長混色、照度等)で実験を行うことにより、視交叉上核の光応答特性を明らかにする予定である。また、マウス網膜においてUV錐体視細胞から内因性光感受性網膜神経節細胞のシナプス入力の存在を免疫組織化学的に明らかにしていく予定である。予定通り研究を実施していく予定である。すなわち、混色光に対する内因性光感受性網膜神経節細胞の光反応の増強効果に関して、詳細な分光波長感度特性をヒトで明らかにする一方で、この増強効果が、錐体視細胞から内因性光感受性網膜神経節細胞への経シナプス入力を介した神経回路網、あるいは同細胞が含有する視物質様タンパク質(メラノプシン)の生物物理学的特性のどちらに由来するのか明らかにする。予定通り、混色光刺激実験系を使用してカルシウムイメージング法で同細胞の混色光感度特性を明らかにする。一方、ヒトを対象とした生理学的実験においては、桿体からのシナプス入力を確認するために、暗順応条件下および薄明視条件下で2波長混色光および単色光の比較から明らかにする。なお、翌年度繰越金額は、購入にあたって、割引などにより使用予算額が当初計画より低くなったことによる。
実時間最適化と代数的手法による複雑システム制御の展開と多分野応用

本研究の目的は,非線形最適制御の実時間最適化アルゴリズムと代数的解法をそれぞれ発展させるとともに,それらを融合し,きわめて複雑な動的システムの実時間最適制御を実現することである.平成30年度には,並列計算による実時間最適化アルゴリズムを開発し,数値シミュレーションで有効性を確認した.とくに,CPUのコア数が増えるにしたがって従来手法より大幅に高速化できることが確認できた.さらに,数式処理を用いた自動コード生成ツールも開発し公開した.これらの成果を国際会議論文として発表した.また,状態のジャンプやシステムの切替えを含むハイブリッドシステムの実時間最適制御に関しても,昨年度までに開発した近似的な手法ではなく,ジャンプや切替えを陽に考慮した効率的な実時間最適化アルゴリズムを開発した.これについては学会誌論文を投稿中である.代数的解法については,制約付き最適化問題を扱う方法として古くから知られているペナルティ関数法を射影空間の理論で扱う新しい着想を得て,検討を開始した.さらに,ドローンにおけるロータ停止時の位置姿勢制御や目標追従制御について実機での実装に成功した.そのほか,ヒューマノイドロボットのクライミング制御と歩行制御,浮体式洋上風力発電施設のブレードピッチ角制御など複雑なタスクに対して,非線形性や拘束条件を陽に考慮した実時間最適制御の定式化と数値シミュレーションを発展させた.とくに,ヒューマノイドロボットのクライミング制御では,重心動力学モデルという簡略化モデルを導入することで,ダイナミクスや制約条件を考慮したクライミング動作の生成に成功した.実時間最適化アルゴリズムについては,CPUコア数に応じた高速化を達成する非常に有効な並列計算手法が開発できた.さらに,その自動コード生成ツールも開発・公開できた.ハイブリッドシステムの実時間最適化アルゴリズムについても,近似を導入せず本質的な問題が解決できた.代数的な手法については新しい有望なアプローチが着想でき,多分野応用も実機実装の成功を含めた成果があがっている.実時間最適化アルゴリズムに関しては,並列計算のさらなる効率化と応用に加えて,未来の不確かさを陽に考慮した問題設定への拡張を目指す.これにより,評価関数や拘束条件に対する不確かさの影響を考慮した保守性の小さい制御が実現できると期待される.代数的手法については,射影空間の理論による新しいアプローチの可能性をさらに探索するとともに,最適制御問題の代数的解法を最適推定問題にも展開する.また,ドローンの耐故障制御や目標追従制御,ヒューマノイドロボットのクライミング制御や歩行制御,浮体式洋上風力発電施設の制御など,複雑なタスクへの応用に関して,実機実装に重点を置いた検証を行う.本研究は,非線形最適制御の実時間数値解法と代数的解法の発展と融合,応用を目指している.平成27年度には,実時間数値解法が問題設定によっては破綻してしまう原因を追究し,アルゴリズム自体の見直しやアルゴリズム中のパラメータ設定に関して重要な知見を得た.また,実時間数値解法の多分野応用を進め,自動車エンジンの回転数制御,車両の転倒回避制御,流体の熱対流制御,粒子加速器超伝導磁石の温度制御,電力システムの負荷周波数制御,浮体式洋上風力発電施設のブレードピッチ角制御,船舶の可変ピッチプロペラ制御などにおいて,非線形かつ複雑なシステムであっても最適制御問題を実時間で解いてフィードバック制御が可能であることを示した.ただし,流体の熱対流制御に関しては,良好なシミュレーション結果が得られているものの,ナビエ・ストークス方程式で記述されるシステムが対象であり,その応答のシミュレーション自体の計算量が多いため,最適制御問題の数値解法を実時間で実行するには至っていない.計算機がめざましく発展した現在においても,従来の常識を越える制御を実現するには,さらなるブレークスルーが望まれる.一方,代数的解法に関しては,あるクラスの最適制御則を簡便な逐次代入で陰関数表示する方法を発表した.また,多項式システムの可制御性や有理関数による状態フィードバック制御則設計の方法,非線形システムに対する固有値の定義と性質など基礎理論を進展させた.実時間数値解法については精度と信頼性を向上させる改良が着実に進展している.応用については多岐にわたる実問題への適用が計画以上に進んでいる.代数的解法については基礎理論を中心に着実に進展している.本研究は,非線形最適制御の実時間数値解法と代数的解法の発展と融合,応用を目指している.平成28年度には,グレブナー基底や消去イデアルなど代数的手法を用いた非線形最適制御問題の解法を,終端拘束条件がある場合に拡張した.これは,線形システムの終端拘束条件付き最適制御問題に対する解法の自然な拡張になっている.特に,各時刻で一定時間未来までの応答を最適化してフィードバック制御を行うモデル予測制御では,終端拘束条件を課すことで閉ループ系の漸近安定性を保証できる場合があるので,得られた成果は,非線形システムのフィードバック制御において有用である.また,逆最適性に基づく制御系設計を融合させる試みも行った.さらに,実時間数値解法に関しては,並列計算に適した新しいアルゴリズムの検討を進めた.これは,非線形最適制御問題に固有の構造を利用してニュートン法に近似を導入し並列化するアプローチであり,いくつか具体的な近似方法を検討し,数値例に適用したり収束特性の解析を試みたりした.

そのほか,ドローンの追従回避制御やロータ停止時の制御,ヒューマノイドロボットの壁面登攀制御,浮体式洋上風力発電施設のブレードピッチ角制御,船舶の可変ピッチプロペラ制御などの実応用にも取組み,さまざまな拘束条件や制御目的を考慮した複雑なシステムの制御が最適制御問題として定式化でき,実時間最適化によって従来手法よりも優れた制御性能が達成できることを示した.実時間数値解法については並列計算に適した新しい着想を得ることができ,有効性も期待できる.複雑な実問題への応用に関しても,制御性能や計算時間ともに良好な結果が得られている.代数的解法についても順調に拡張できている.本研究の目的は,非線形最適制御の実時間最適化アルゴリズムと代数的解法をそれぞれ発展させるとともに,それらを融合し,きわめて複雑な動的システムの実時間最適制御を実現することである.平成29年度には,まず,並列計算による実時間最適化アルゴリズムの検討を進め,いくつかの基礎的な結果によって有望な方向性を見出した.また,状態のジャンプやシステムの切替えを含むハイブリッドシステムの実時間最適制御に関しても,問題設定を工夫することで従来のアルゴリズムが適用できることを示し,衝突現象を含むコンパス型歩行ロボットの数値シミュレーションによって有効性を確認した.これにより,実時間最適制御の適用範囲を拡げることができた.代数的な解法についても,終端拘束条件付きの非線形最適制御問題に対して,局所最適性の十分条件を得た.これは,従来は局所最適性が保証できなかった場合にも適用できる一般的なものとなっている.さらに,ドローンにおけるロータ停止時の位置姿勢制御や目標追従制御,ヒューマノイドロボットのクライミング制御,浮体式洋上風力発電施設のブレードピッチ角制御など複雑なタスクに対して,非線形性や拘束条件を陽に考慮した実時間最適制御の定式化と数値シミュレーションを行い,複雑なタスクが実現できることを示した.とくに,ヒューマノイドロボットのクライミング制御では,適切な拘束条件と評価関数を設定することで,使うホールド(手掛かりや足場)を切替えながら壁面を登っていく動作が,切替えルールの作り込み無しに実時間最適制御として統合的に実現できた.実時間最適化アルゴリズムについては,有効な並列計算手法を開発しつつある.さらに,ハイブリッドシステムの実時間最適化アルゴリズムについても,効率的かつ汎用的な手法を開発することができた.代数的な解法についても順調に理論が発展しており,多分野の応用についても順調に成果が上がっている.本研究の目的は,非線形最適制御の実時間最適化アルゴリズムと代数的解法をそれぞれ発展させるとともに,それらを融合し,きわめて複雑な動的システムの実時間最適制御を実現することである.平成30年度には,並列計算による実時間最適化アルゴリズムを開発し,数値シミュレーションで有効性を確認した.とくに,CPUのコア数が増えるにしたがって従来手法より大幅に高速化できることが確認できた.さらに,数式処理を用いた自動コード生成ツールも開発し公開した.これらの成果を国際会議論文として発表した.また,状態のジャンプやシステムの切替えを含むハイブリッドシステムの実時間最適制御に関しても,昨年度までに開発した近似的な手法ではなく,ジャンプや切替えを陽に考慮した効率的な実時間最適化アルゴリズムを開発した.これについては学会誌論文を投稿中である.
小胞体ストレス応答による生理機能制御

本研究課題では、生理機能制御における小胞体ストレス応答の役割の解明を目指している。これまで当初の計画であった「小胞体ストレス緩和によるDSS誘導性大腸炎の病態抑制」や「大腸炎病態形成における小胞体ストレストランスデューサーOASISの役割」の解析について予定以上の進展があった。そのため、今年度は並行して解析を行ってきた「褐色脂肪細胞の分化・活性化における小胞体ストレス応答の役割」についての解析を精力的に行い、以下のことを明らかにした。1)寒冷暴露やノルアドレナリン刺激によって熱産生遺伝子Ucp1の転写が誘導されて褐色脂肪細胞が活性化する際に、小胞体ストレス応答経路の一つであるIRE1α-XBP1経路の特異的な活性化が検出された。化合物を用いてIRE1α-XBP1経路を遮断すると、Ucp1の発現増加が有意に抑制された。しかし、小胞体ストレスによってIRE1α-XBP1経路を活性化させても、Ucp1は転写誘導されなかった。ノルアドレナリンを受容すると細胞内ではPKAが活性化するが、PKAをH89により阻害するとUcp1の転写誘導及びIRE1α-XBP1経路の活性化が共に有意に抑制された。以上より、小胞体ストレス非依存的かつPKA依存的に活性化するIRE1α-XBP1経路が褐色脂肪細胞のUcp1転写を誘導する主要経路の一つであることが明らかとなった。2)小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7を欠損したマウスでは、褐色脂肪細胞の細胞質中にグリコーゲンが大量に蓄積し、胎生期から褐色脂肪組織が腫大化することがわかった。また、間葉系幹細胞を用いた解析から、BBF2H7が初期分化過程で抑制的に機能していることが明らかとなった。今後、BBF2H7の詳細な機能を明らかにすべく引き続き解析を進めていきたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。小胞体ストレスと潰瘍性大腸炎の関連性を調べるため、まず杯細胞成熟に必要である小胞体ストレスセンサーOASISを欠損したマウスにおける大腸炎発症の有無を調べた。生後312週齢マウスの大腸を解析すると、全ての週齢において成熟杯細胞が減少していたがそれ以外の病理所見は見られなかった。このマウスにデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を投与し、大腸炎を誘発すると野生型マウスと比較して体重が著しく減少し、死亡率が有意に増加した。HE染色やPAS染色による病理組織学的解析からOASIS欠損マウスは野生型マウスよりも早期の段階で炎症性細胞の浸潤とびらんや潰瘍が認められ、野生型マウスよりも大腸炎が増悪する傾向にあった。またTUNEL染色を行うとOASIS欠損マウスの陰窩頂端側において多数のTUNEL陽性細胞が検出され、粘膜上皮細胞のアポトーシスが増加していることが明らかになった。次に粘膜上皮細胞における炎症性サイトカイン(Tnfα, IL-1, IL-6)や小胞体ストレスマーカー(Bip, Chop)の発現量やcaspaseの切断量をRT-PCRやin situハイブリダイゼーション、WBを用いて調べた。その結果、小胞体ストレスマーカーの発現量及び発現範囲がDSS投与したOASIS欠損マウスにおいて有意に上昇、拡大していた。また、caspase3の切断及び、小胞体ストレス誘導性アポトーシス活性を示すcaspase12の切断も有意に増加しており、病態形成に小胞体ストレス誘導性のアポトーシスが寄与していることが示唆された。そこで小胞体ストレス緩和によって病態形成抑制ができるかを検討した。DSS投与と同時に化学シャペロンであるタウロウルソデオキシコール酸を経口投与すると、OASIS欠損マウスにおける病態の増悪やアポトーシス、各種遺伝子発現量、easpaseの切断量の増加が全て抑制されていた。これらの結果からDSS誘導性大腸炎の病態形成において小胞体ストレスが重要な役割を果たしていることと、OASISがDSS誘導性大腸炎から大腸粘膜を保護する上で重要な因子であることが明らかになった。慢性大腸炎における小胞体ストレス及び小胞体ストレストランスデューサーOASISの役割を明らかにするために、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)を断続的に投与した。DSS投与マウスでは、下痢、大腸の長さの短縮や発赤、腫脹が観察された。組織学的には無秩序な大腸陰窩構造、陰窩基底部における未分化細胞の活発な増殖、間質へのリンパ球やマクロファージの強い浸潤を伴った慢性炎症像が観察され、慢性大腸炎を発症していた。このモデルの粘膜上皮における小胞体ストレスマーカーの発現量及び発現領域を調べると、Bip、Choなど全ての小胞体ストレスマーカーがコントロール群と比較して広範囲に発現量が増加しており、慢性大腸炎の病態形成に小胞体ストレスが関連していることが示唆された。次に、小胞体ストレスを緩和する化学シャペロンのタウロウルソデオキシコール酸(TUDCA)の投与による慢性大腸炎の病態形成抑制を試みた。その結果、大腸の器質的変化が改善され、成熟杯細胞の数や、大腸の陰窩構造が正常に近いものに回復した。以上より、慢性大腸炎における組織のリモデリングに小胞体ストレスが深く関連しており、小胞体ストレスを緩和することによって慢性大腸炎の病態が抑制できることが明らかとなった。次に、OASIS欠損マウスを用いた慢性大腸炎モデルマウスの作製を試みた。

しかし、急性大腸炎モデルマウス作製と比較して低濃度のDSS投与にも関わらず、OASIS欠損マウスは初回のDSS投与期間後の投与休止期間中に死滅した。この時のOASIS欠損マウスの大腸粘膜上皮を調べると急性大腸炎の組織像と酷似しており、OASIS欠損マウスは急性期の大腸傷害から回復できないことが考えられた。一方、小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の褐色脂肪組織における解析では、BBF2H7欠損によって褐色脂肪細胞質中にグリコーゲン様の物質が蓄積しており、BBF2H7が褐色脂肪細胞分化に重要な役割を担っていることが示唆された。本研究課題では、生理機能制御における小胞体ストレス応答の役割の解明を目指している。これまで当初の計画であった「小胞体ストレス緩和によるDSS誘導性大腸炎の病態抑制」や「大腸炎病態形成における小胞体ストレストランスデューサーOASISの役割」の解析について予定以上の進展があった。そのため、今年度は並行して解析を行ってきた「褐色脂肪細胞の分化・活性化における小胞体ストレス応答の役割」についての解析を精力的に行い、以下のことを明らかにした。1)寒冷暴露やノルアドレナリン刺激によって熱産生遺伝子Ucp1の転写が誘導されて褐色脂肪細胞が活性化する際に、小胞体ストレス応答経路の一つであるIRE1α-XBP1経路の特異的な活性化が検出された。化合物を用いてIRE1α-XBP1経路を遮断すると、Ucp1の発現増加が有意に抑制された。しかし、小胞体ストレスによってIRE1α-XBP1経路を活性化させても、Ucp1は転写誘導されなかった。ノルアドレナリンを受容すると細胞内ではPKAが活性化するが、PKAをH89により阻害するとUcp1の転写誘導及びIRE1α-XBP1経路の活性化が共に有意に抑制された。以上より、小胞体ストレス非依存的かつPKA依存的に活性化するIRE1α-XBP1経路が褐色脂肪細胞のUcp1転写を誘導する主要経路の一つであることが明らかとなった。2)小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7を欠損したマウスでは、褐色脂肪細胞の細胞質中にグリコーゲンが大量に蓄積し、胎生期から褐色脂肪組織が腫大化することがわかった。また、間葉系幹細胞を用いた解析から、BBF2H7が初期分化過程で抑制的に機能していることが明らかとなった。今後、BBF2H7の詳細な機能を明らかにすべく引き続き解析を進めていきたい。OASIS欠損マウスを用いた慢性大腸炎モデルマウスは作製できなかったが、申請時の計画通り、化学シャペロンTUDCA投与によって、小胞体ストレス緩和による大腸炎病態形成抑制に成功した。また、BBF2H7の褐色脂肪組織における解析では、BBF2H7欠損マウスにおいて褐色脂肪細胞の分化障害を示唆するような結果を得られていることからも、本研究は、生理機能制御における小胞体ストレス応答の役割の解明という目的に向けて、順調に進展していると判断できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度から、大腸炎の解析と並行して褐色脂肪組織における小胞体ストレス応答及び小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の役割を明らかにしようと解析を行っている。BBF2H7はOASISと相同性が非常に高く、OASISと同様に特定の細胞の分化・成熟に必要である。
分子シミュレーションによる水素吸蔵複合化物質の研究

本研究では、水素吸蔵複合化物質の界面付近における構造と水素の電子状態をミクロな観点から調べるために、異原子間ポテンシャル関数を作成し、計算機シミュレーションを行った。ポテンシャル関数の作成に関しては、多体効果を取り込むために、等核2原子分子に対する半経験的Tight-Binding近似によるエネルギーと結合次数が、第1原理計算をよく再現するように決定し、異核2原子分子のポテンシャルはそれらの積に比例するように決定した。今回は、試験的にH、Au、Cu、Ni、Mg、Zr原子について計算を行った。その結果、H、Au、Cu、Ni原子に関しては異核原子間のポテンシャルをよく再現するような関数形が見いだされたが、Mg、Zrを含む系に関しては第1原理計算を充分再現することができなかった。また、ユニットセル内の原子数を増やすにつれて第1原理計算の結果からのズレが大きくなることが分かった。これらは、電荷移動の大きな原子の組についてはより近似をあげて、d電子配置と有効内核遮蔽の効果を取り込む必要があることを示している。界面付近での水素の安定性に関しては水素の格子間配置を少しずつ変化させながらエネルギー変化を調べた。その結果、界面にもっとも近い四面体位置と八面体位置に安定配置が見いだされた。特に四面体位置から界面にかけての活性化エネルギーは八面体位置からのそれに比して小さく、界面を通る水素の移動に関してはこのサイトからの移動が有利であることがわかった。
直接分化転換によるヒト成人皮膚・口腔粘膜細胞からの再生歯誘導の試み

ヒト歯牙を再生するためには、歯胚を形成する能力のある細胞の供給源を成体内で見つけることが重要である。本研究は、皮膚・口腔粘膜から採取できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に分化転換することにより、再生歯の誘導を試みることを目的とした。象牙芽細胞に分化しうる間葉細胞を得るため、ヒト脂肪幹細胞を用いて小分子化合物・増殖因子のスクリーニングをおこなった。その結果、免疫不全マウスに移植後、軟骨内骨化による骨形成を誘導できる幹細胞を得ることに成功した。現在、エナメル芽細胞に分化できる上皮細胞を得るためにヒト正常表皮角化細胞を用いて研究を続けている。最近、胎生期のマウス歯胚から上皮組織と間葉組織を取り出して三次元培養し、マウスの体内に移植すると機能的な再生歯が形成されることが報告された。しかしながら、歯牙の再生においては、歯胚を構成する細胞の供給源を見つけることが大きな課題となっている。皮膚・口腔粘膜から容易に培養できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に直接分化転換することができれば、新しい歯の再生療法の開発に繋がると考えられる。そこで本研究では、(1)皮膚・口腔粘膜から採取した上皮細胞と間葉細胞を、多分化能のある未分化上皮・間葉細胞に転換できる小分子化合物をスクリーニングする。(2)得られた未分化上皮・間葉細胞に対してそれぞれエナメル芽細胞および象牙芽細胞に分化転換するために必要な増殖因子、小分子化合物をスクリーニングすると共に、上皮および間葉細胞を組み合わせた三次元培養をおこない分化誘導を試みる。(3)得られた三次元培養細胞を免疫不全マウスの腎皮膜下に移植することにより上皮・間葉相互作用による自己組織化を促し、エナメル芽細胞および象牙芽細胞へ分化と再生歯形成を誘導することを目指す。本研究における間葉細胞のリプログラミングには、研究代表者らが見出した骨髄由来間葉系幹細胞の長期間培養条件の確立が基本になると考えている。これまでの研究結果により、研究代表者らは骨髄由来間葉系幹細胞を高い多分化能を保ったまま、長期間培養することの出来る添加因子(増殖因子・小分子化合物の組み合わせ)を見出しているが、高齢者(65歳以上)から採取した間葉系幹細胞の分化能、特に軟骨分化能を保つことが出来なかった。そこで、添加因子を詳細に検討し、個々の増殖因子および小分子化合物の増殖・多分化能維持における役割を調べた。その結果、高齢者の間葉系幹細胞の増殖と分化能を維持できる添加因子の組み合わせを明らかにした。上述の通り、申請者らは今年度の解析の結果、高齢者の間葉系幹細胞の増殖と分化能を維持できる添加因子の組み合わせが明らかにした。この成果は、本研究の目的と直接は関係ないが、間葉系幹細胞の多分化能の維持における貴重な情報が得られた。またこの成果は間葉系幹細胞の臨床応用において非常に有用な知見であると考えられる。さらにヒト皮膚由来の線維芽細胞に対する効果を検討した。この間葉系幹細胞の長期培養に最適であると同定された添加因子の組み合わせに加えて、複数の新たな因子の効果の検討もおこなった。その結果、皮膚線維芽細胞の骨および脂肪細胞への分化能の上昇が認められたが、軟骨細胞の分化は認められなかった。線維芽細胞の分化転換にはさらに解析が必要であると考えている。胎生期のマウス歯胚から上皮組織と間葉組織を取り出して三次元培養し、マウスの体内に移植すると機能的な再生歯が形成されることが報告されている。しかしながら、実際にヒト歯牙の再生を目指すためには、成体において歯胚を形成する元となる細胞の供給源を見つけることが重要である。皮膚・口腔粘膜から採取できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に転換することができれば、新しい歯の再生療法の開発に繋がると考えられる。そこで本年度は、再生歯の形成に必要な上皮系細胞と間葉系細胞のうち、まず間葉系細胞に焦点を当てて検討した。ヒト真皮由来繊維芽細胞を用い、種々の小分子化合物・増殖因子を培養液に添加することにより、多分化能のある幹細胞を誘導できる小分子化合物・増殖因子のスクリーニングをおこなった。その結果、ヒト繊維芽細胞をin vitroで骨・脂肪細胞へ分化転換させる方法を見出した。その後の研究で、さらに軟骨細胞への分化させる可能性のある条件を見出し、現在、詳細に検討をおこなっている。次に得られた多分化能のある細胞を増やす条件を確立するために、骨髄由来の間葉系幹細胞を用いて、長期継代培養法の検討をおこなった。その結果、多分化能を持った間葉系幹細胞を長期間で継代培養することに成功した。さらに長期間培養後も細胞は骨・軟骨・脂肪細胞への分化能を保っていることを確認した。多能性をもつ成体幹細胞は、骨・軟骨の再生医療において有望な細胞の供給源である考えられているが、大量に増やすことが難しく、また高齢者からは充分な量を確保できない等の問題があり、臨床応用を進める上での大きな障害になっている。したがって、本研究で開発された間葉系幹細胞の長期継代培養法は、将来の硬組織再生療法の発展に寄与すると考えられる。今回見出した間葉系幹細胞の長期継代培養法について、特許申請を予定している。発生段階において、象牙芽細胞は間葉系の細胞から分化する。本年度は再生歯の形成に必要な上皮系細胞と間葉系細胞のうち、間葉系細胞に焦点を当てて検討した。

その結果、ヒト真皮由来繊維芽細胞を骨・脂肪細胞への多分化能をもつ細胞に転換する方法を見出した。軟骨細胞への分化能については、現在検討中である。さらに、間葉系幹細胞を長期間培養する方法についても検討をおこない、その結果、多能性を維持したまま間葉系幹細胞を長期間培養する方法を開発した。得られた細胞の象牙芽細胞に分化する能力については来年度以降の検討課題であり、また、上皮系細胞の分化転換については研究が遅れている。しかしながら、本研究の目的のうち、間葉由来の細胞に関しては、大きな進展が得られたと考えている。胎生期のマウス歯胚から上皮組織と間葉組織を取り出して三次元培養し、マウスの体内に移植すると機能的な再生歯が形成されることが報告されている。しかしながら、ヒト歯牙を再生するためには、歯胚を形成する能力のある細胞の供給源を成体内で見つけることが重要である。そこで本研究は、皮膚・口腔粘膜から採取できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に分化転換することにより、再生歯の誘導につながる成果を得ることを目的とした。まず間葉系細胞を得るための検討をおこなった。ヒト繊維芽細胞を用い、幹細胞の誘導と増殖に効果のある小分子化合物・増殖因子のスクリーニングをおこなった。その結果、繊維芽細胞を骨・軟骨・脂肪細胞に分化転換できる条件を見出したが、転換効率が低く、今後の研究に使用するには分化能が不十分であるとの結論に達した。そこで脂肪幹細胞を用いて同様の検討をおこなった結果、生体内に移植後、軟骨内骨化による骨形成を誘導できる非常に分化能の高い細胞を得ることに成功した(特許申請準備中)。一方、上皮系細胞についても、ヒト正常皮膚角化細胞を用いて上記と同様の検討をおこなった。しかしながら、皮膚角化細胞は数継代後に増殖を停止し、未分化状態を維持したまま増殖を維持できる条件を見出すことはできなかった。エナメル芽細胞と象牙芽細胞は互いに相互作用(上皮間葉相互作用)しながら分化することから、両者の分化誘導には、互いを共存させた培養が必要であると考えられる。本研究で得られた間葉系細胞は象牙芽細胞への分化能をもつ可能性があると考えているが、本研究期間内に上皮系細胞を得ることができなかったために上皮系・間葉系細胞を用いた三次元培養法の検討をおこなうことができなかった。今後、ヒト歯牙の再生を目指すためには、未分化上皮系細胞を得る方法を確立することが重要な課題であると考えられる。ヒト歯牙を再生するためには、歯胚を形成する能力のある細胞の供給源を成体内で見つけることが重要である。本研究は、皮膚・口腔粘膜から採取できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に分化転換することにより、再生歯の誘導を試みることを目的とした。象牙芽細胞に分化しうる間葉細胞を得るため、ヒト脂肪幹細胞を用いて小分子化合物・増殖因子のスクリーニングをおこなった。その結果、免疫不全マウスに移植後、軟骨内骨化による骨形成を誘導できる幹細胞を得ることに成功した。現在、エナメル芽細胞に分化できる上皮細胞を得るためにヒト正常表皮角化細胞を用いて研究を続けている。来年度は、昨年度までの検討を進めるともに、長期賠償した間葉系幹細胞および皮膚線維芽細胞のin vivoのおける硬組織形成能を解析する予定である。
市場経済下における共同経営型農業の新たな可能性-ドイツ・中国・日本-

本研究はこれまでもっぱら法人化論=企業化論の視点から検討されてきた大規模農業経営を株式会社形態も含めて、共同経営論の視点から再検討することを目的とした。そのために、多様な大規模農業経営をドイツ(東欧)・中国・日本についてフィールド調査することを主要課題とした。主要な成果の概要は以下の通りであるが、未利用の膨大なデータは今年度から実施されるJA出資農業生産法人に関わる研究に引き継ぐことにしている。(1)ハンガリー・チェコ・旧東ドイツ農業の市場経済下における農業構造の再編過程に関する研究を通じて、当初に予想されたよりもはるかに強固に共同経営型農業の残存がみられること、共同経営型農業は単に生産協同組合という企業形態だけでなく、株式会社をも含む多様な企業形態を取りながら存在していることが明らかになった。東ドイツで定点観測を行なってきた大規模な持株会社-子会社(有限会社)の経営体制においては、2004年に子会社に実質的に分解するという劇的な変化が発生したが、詳細な分析は今後に行なわれる予定である。(2)中国では集団型経営(有機野菜・茶)などを調査したが、土地の集団所有制と企業的経営を組み合わせたところで、かなり高い経済的パフォーマンスを有する経営が出現していることが明らかになった。(3)国内農業経営についてはJA出資農業生産法人・集落型経営体についての各地の実態調査を通じて、全国有数の先進農業地帯においてすら、従来の法人経営や家族経営の枠を超えた新たな共同型の経営体育成の議論が登場し、実践に移されつつあることが明らかにされた。米生産費調査の個表分析により、稲作経済において規模の経済が十分に働かない要因を検討し、集落営農や共同経営型農業の意義と可能性についての新たな知見が得られた。本年度は研究の第一年度であり、本研究全体の要の位置をしめるドイツにおける調査を実施した。平成14年5月11日から10月3日までのベルリンでの長期滞在期間を利用して、当初予定のうち、Mecklenburg-Vorpommern州Demmin市にある、以下の農業経営についての包括的な調査を行った。このうち、Landbau Demmminについては合計で5回の調査を実施し、転換後から2001年までの毎年の事業報告書をはじめ、作付け面積・収量、家畜頭数・搾乳実績、賃貸借関係などの経営実態に関わる膨大なデータを収集することができた。また、個人経営にまで調査の範囲を広げたのは、一定の地域における農業の担い手全体についての知見が、大規模共同農業経営の存立意義を考える上では不可欠と判断したからである。さらに、Demmin市を含む3郡を管轄区域とする郡農民連盟に対しても、創立以来10年間の活動を調査し、必要な資料を収集することができた。これによって初めて、郡の単位で大規模経営の存立実態が明らかになるものと思われる。現在、これらの膨大な資料を一つ一つ解析する作業を始めたところである。なお、共同研究者の協力を得て、東ドイツ・チェコ・ハンガリーの実態を紹介する研究図書を公表する予定である。研究の第二年度である本年度は、(1)第1年度の研究の積み残しである東ドイツ・チェコ・ハンガリーの実態を紹介する論文・研究図書の完成にあてる、(2)中国の共同型農業経営調査・分析の基礎視点を獲得するために予備調査を行う(3)日本農業についての分析対象の一つである高棚営農組合に関して、包括的な検討を行う、ことを主要な課題として設定した。まず、(1)に関しては以下のような新たな認識が得られつつある。

すなわち、旧東欧諸国の市場経済への移行過程にあっては、労働力の農外への著しい流失という点では共通性があるが、農業生産自体の後退は国民経済の状態と農業の外国貿易依存度の差違などを反映して大きく異なり、こうした状況に影響を受けながら構造再編の実態に大きな差違が生まれつつある。つまり、個人経営化が最も進んだハンガリー、協同組合が強固に残存するチェコ、法人経営の優位が特徴的だが会社など企業的性格の深化がみられる東ドイツに区分される。そこでの共同型農業経営のありかたについての検討が第三年度の中心的テーマとなる。(2)については平成15年9月の調査を通じて、中国の研究者から最新の状況についての知見を得た。共同型経営については形式だけのものから、実質的なものまで実に多様なタイプがあるが、中国の現在の状況では形式的なものが少なくない実態が存在していることが明らかになりつつある。研究の最終年度にあたる本年度はこれまでの積み残しの課題を遂行しつつ、3カ年の研究を総括し、整理することを主要課題とした。そして実施計画に沿った研究の実施を通じて、以下のような研究成果が得られつつある。(1)ハンガリー・チェコ・旧東ドイツ農業の市場経済下における農業構造の再編過程に関する研究の翻訳を完成し、これを印刷公表した。そこでは経済移行過程初期に予想されたよりもはるかに強固に共同経営型農業の残存がみられること、共同経営型農業は単に生産協同組合という企業形態だけでなく、株式会社をも含む多様な企業形態を取りながら存在していることが明らかになりつつある。(2)第1年度に行なったドイツ実態調査の補充調査を行なった。そこではこれまでほぼ17年にわたって長期観測を続けてきたある地域の大規模な持株会社-子会社(有限会社)経営体制が、転換開始からほぼ10年経った2004年にそれまでの子会社に実質的に分解するという劇的な変化が発生したことが判明した。それまでの部門制的な性格を有した体制から独立会社間の関係への移行は、とくに畜産・酪農経営における部門間・企業関係の問題として古くて新しい重要な問題を提起しており、今後の深い検討が必要となっている。(3)中国に関しては別件の調査で訪中した折りに、企業的性格を強く有した集団型経営(有機野菜・茶)などを調査したが、土地の集団所有制と企業的経営を組み合わせたところで、かなり高い経済的パフォーマンスを有する経営が出現していることが明らかになりつつある。(4)国内農業経営についてはJA出資農業生産法人・集落型経営体についての各地の実態調査のほか、JAあいち中央における農業構造再編に関する新たな方向づけの運動の過程に深く関与し、様々なアドバイスを与える活動にも取り組んだ。その中で、全国有数の先進農業地帯においてすら、従来の法人経営や家族経営の枠を超えた新たな共同型の経営体育成の議論が登場しつつあることが注目された。(5)また、米生産費調査の個表分析に挑戦し、稲作経済において規模の経済が十分に働かない要因を検討し、集落営農や共同経営型農業の意義と可能性についての新たな知見が得られた。こうした成果の一端は日本農業経済学会シンポジウムにおける「農業生産構造の変化と農政転換」の報告や衆議院調査局農林水産調査室の報告書への寄稿など、論文・報告書執筆の形での意欲的な研究成果発表として結実しつつある。
疾病に関連するスプライシング制御因子の分子論的基盤研究

スプライシング反応は重要な生体制御機構であるが、そのメカニズムの解明には、現在まで蓄積された遺伝子の一次配列情報だけでは不十分である。そこで本研究では、申請者の研究基盤を生かし、スプライシング部位決定のメカニズムを高次構造のレベルで明らかにすることを目的とした。とくに制御因子の示すRNA認識の厳密性と柔軟性について高次構造のレベルで明らかにすることができた。具体的には、Tra2-bの解析から、RNA分子の二次構造が制御因子の結合に影響を及ぼすことを明らかにした。さらにSUP-12, ASD-1の解析から複数の制御因子の協同性による認識配列の変換についても明らかにすることができた。本年度は、特に、疾病に関連するスプライシング制御因子について構造解析を進めた。前頭側頭型痴呆症などに関連するTra2β蛋白質のRNA結合ドメインとその結合配列との複合体解析をさらに進めた。Tra2β蛋白質は、人とともにショウジョウバエなどの真核生物にも見られる普遍的なスプライシング制御因子であるが、アミノ酸の類似が高いにも関わらず、結合配列としてGAAGAA配列とUCAA配列の異なった結合配列が報告されている。すでに、GAAGAA配列とTra2βのRNA結合ドメインとの複合体をNMR法により決定しているが、さらに、UCAA配列をループ部分にもつステムーループ構造のRNA分子が、AGAA配列と同程度に結合できることを明らかにしており、このRNA配列とTra2β蛋白質との複合体を解析している。現在のところ、Tra2β蛋白質存在下でこのRNA配列のステム構造が安定化することが明らかになった。また、AGAA配列をループ部分にもつステムーループ構造には、Tra2βのRNA結合ドメインは、まったく結合できなくなっていた。同様のスプライシング制御因子であるSF2蛋白質は、ステムーループ構造に存在するGAAGAA配列に結合することが知られている。本研究では、このGAAGAA配列をループ部分にもつステムーループRNAが、SF2のもつRNA結合ドメインの二番目のものに結合できることをNMR法によって明らかにすることができた。本来、SF2蛋白質は、スプライシング反応に重要な役割を果たしていることが知られていたが、そのRNAへの結合能については、よく分からない部分があった。本研究によりRNAの構造により、SF2蛋白質とTra2β蛋白質への結合の親和性がコントロールされていることがわかった。また、スプライシング基本因子に結合して、スプライシング反応を制御するPrp8に存在するSFMドメインの構造を明らかにして、発表した。真核細胞では、スプライシング反応によってpre-mRNAからイントロンが抜け落ち成熟したmRNAが生成する。スプライシングの初期反応では、U1蛋白質RNA複合体(U1 snRNP)、U2AF蛋白質複合体(U2AF65,35)およびU2 snRNPの3種類の基本因子が、それぞれ5'スプライシング部位、3'スプライシング部位および、ブランチ部位に結合しイントロンの位置を決定する。さらに、pre-mRNA上の特定の塩基配列に結合した制御因子と、これら基本因子との相互作用によってスプライシング部位の選択に変化が起こり、ひとつの遺伝子から状況に応じた多様な蛋白質が作り出される。この現象は選択的スプライシングとよばれ、重要な生体制御システムのひとつである。本研究では、その制御メカニズムを構造生物学的な観点から明らかにすることを目指している。本年度は、複数のスプライシング因子が協同的に働きスプライシング反応を起こす例として、線虫のASD-1とSUP-12とターゲットとなるmRNAとの、三者複合体の構造解析をもとに生化学的な実験をおこない、ASD-1,SUP-12のふたつのRNA結合ドメインが協同的に働くことによってあらたな塩基認識部位を形作ことが明らかにした。現在、論文を作成している。また、スプライシング基本因子にあるSF3b49についてその、RRMドメインがタンパク質相互作用についても働いていることを明らかにし、学会発表を行っている。また、神経変性に関わるスプライシング因子TDP-43のRNA結合ドメインの構造決定から、そのドメインの安定性についての情報を共同研究に提供した。この結果は、投稿論文として発表している。Tra2β蛋白質は、前頭側頭型痴呆症などに関連するRNA結合タンパク質である。昨年度にわれわれは、GAAGAA結合配列との複合体解析をさらに進め投稿論文として発表した。本年度はさらに、UCAA配列との相互作用解析を継続し、この配列をループ部分にもつステムーループ構造のRNA分子では、ステム部分がRNA結合ドメインのβループと相互作用することにより、位置が固定され、UCAA配列を認識していることが構造からも明らかになった。

これにより、ひとつの蛋白質が、状況によって異なる配列を認識する構造上のメカニズムを明らかにすることができた。また、本年は、スプライシング基本因子であるU2 snRNPの構成成分であるSF3b49について、ほかの構成要素との相互作用解析を行った。SF3b49は、ふたつのRNAけつごうドメインをもっているが、このうちRRM1がSF3bのほかの因子との相互作用に直接関与していることが明らかになった。さらに、siRNAの生成に関与し細胞内のRNAのプロセシングに関与するRNA helicaseAについて、その2本鎖RNA結合ドメインの構造決定を行い、他のタイプのドメインと比較を行い、Proteins, Biomol NMR Assignに投稿した。これにより、このRNA結合ドメインによるRNA認識様式について明らかにすることができた。U2 snRNPの再構成を行うために、各要素成分の大腸菌での発現を進めているが、今年度中には、複合体の再構成に成功していない。しかし、現在、人工遺伝子の合成により、大腸菌のコドンにあわせた遺伝子の作成を進めており、これを用いて、発現系の構築を行う予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。スプライシング反応の制御には、多くのスプライシング制御因子が関わっている。現在まで、われわれのグループでは、CUG-BP1, Tra2b. Sxlなど重要な制御因子とRNAとの複合体の解明に成功してきた。また、これらの事例から、スプライシング因子による配列選択の特異性と柔軟性についての知見を多く得ることができている。この点で、制御因子によるRNA認識のメカニズムの解明の点では、研究当初の目的を果たしていると考えている。また、基本因子の構築原理の解明では、U2 snRNPの分子内の相互作用については、地道な研究によって知見を蓄積することができていると考えているが、現在まで、全体の構造解析にはいたっておらず、今後、力をいれて進めるべき点であると考えている。前述のように、遺伝子の発現に関して、うまくいかない試料が存在する。人工遺伝子の作成や融合蛋白質の作成などによって構造解析が可能な試料の作成を目指す。とくに、スプライシングの活性中心を構成するSF3b蛋白質のついては、ブランチ部位結合部位近傍の領域について再構成系を作成して、スプライシングシ制御因子との相互作用について解析を行う。スプライシング反応の制御では、複数の因子が働くことによって正確なスプライシング反応を惹起することが多く、これらの因子間の相互作用が重大な課題となっている。今後は、このような制御因子間の相互作用解明も進めていく。また、基本因子についても、構成要素間の相互作用や構築原理を明らかにすることは、非常に重要な目的であり、今後も地道な解析を進めていく必要がある。
各種胃切除術の胆汁組成におよぼす影響、特に胆石症の発生を中心に

胃癌切除後胆石症の発生原因・頻度・時期については、昭和5059年までの検討である程度明らかになった。そこでこれらデータを基にして、本症に体する予防策として昭和61年末より進行胃癌に対しては予防的胆嚢摘出術(予防胆摘)を追加、その後早期胃癌に対しては主に幽門保存胃切除術(PPG)を行い、本症発生について種々比較、検討した。予防胆摘により本症の発生数は激減したが、食物が十二指腸を通らない再建術式で予防胆摘を施行しなかった症例では以前とほぼ同様の発生率があり、予防胆摘の適応を厳しくする必要があると思われた。PPGに本症の発生はなく、術直後の胆嚢機能も正常に保たれており、本症に対する有用な予防策と思われた。本症にて胆摘時に得られた胆嚢胆汁(結石群)と、胃癌切除時に得られた胆嚢胆汁(対照群)との比較では、対照群に比べ結石群では胆汁感染陽性例・遊離型胆汁酸検出例の存在、ケノデオキシコール酸の有意の減少、総胆汁酸をはじめとする胆汁脂質、Caの減少傾向が認められた。特にビリルビンカルシウム石でこの傾向が強く、胆汁感染との関連性が示唆された。一方、臨床的に困難な胆嚢胆汁組成の経時的変化について、平成2年まで外胆嚢瘻(+)群で検討した。その結果、胆石発生と胆汁感染との間に強い関連性が示唆されたが、胆汁感染が外胆嚢瘻由来か胃切除由来かが不明であったので、外胆嚢瘻(-)群で検討した。胆汁採取のみの対照群6頭、PPG群5頭では胆石形成、胆汁感染はなく胆汁酸分画の変動も軽度で遊離型胆汁酸はPPG群2頭にのみ検出され、胆汁感染は外胆嚢瘻由来と考えられた。BII群6頭では胆汁感染、胆石は各3頭に発生、胆汁酸分画の変動は前2群より大きかったが、外胆嚢瘻(+)群のBII群より小さかった。BII群自体が胆汁感染や胆汁組成の変化をきたし、胆石形成に至ると考えられた。長期間に亘る胃癌切除後胆石症の臨床的検討の結果,性別では一般胆石症とは異なり女に比べ男に,胃切除術式別では胃亜全摘に比べ胃全摘に,胃再建術式別では食べ物が十二指腸を通る術式(以下十二指腸通過)に比べ十二指腸を通らない術式で多く発生した。発生頻度のピークは術後6年以内にあり、10年以後再増加した。これらのことより,胆石発生に及ぼす胃癌切除の影響は術後6年間位と考えられ,10年以後の増加は加齢など他の因子の影響が大きいと推定された。現在は本症の発生を防止すべく胃再建法は十二指腸通過を原則にし,早期胃癌に対してリンパ筋郭清の縮小を伴う迷走神経温存手術や幽門保存胃切除術(以下PPG)を採用している。これら術式の効果については今後共経過観察を行う。

胃癌切除後胆石症の発生原因を実験的に究明するため,外胆嚢瘻造設犬(外胆嚢瘻(+)群)を作成,対象群,胃切除群で胆嚢胆汁組成,細菌を1年間に亘り経時的に観察した。その結果,胆石形成には胆汁感染と共に胃切除の影響が大きいものと思われた。しかし,外胆嚢瘻由来の胆汁感染が否定できないので,外胆嚢瘻を造設しないモデル(外胆嚢瘻(-)群)で検討した。開腹下に初回手術時,6カ月,12カ月に胆嚢胆汁を採取,対象群と胃切除群(BillrothII法),さらに外胆嚢瘻(+)群との間で比較した。その結果,胃切除群6頭では細菌陽性は3頭,胆石は3頭(うち1頭は細菌陰性)に認められ,DCAは高く遊離型胆汁酸は全例に検出されたが外胆嚢瘻(+)群より低かった。対象群6頭では全例細菌陰性,胆石形成,DCAの上昇なく,遊離型胆汁酸は検出されなかった。以上より外胆嚢瘻(+)群とは異なり,胆汁感染よりむしろ胃切除の影響が大きい可能性が示唆された。今後はPPG,Billroth I法について検討する。臨床的には第2群以上のリンパ節郭清を伴う胃癌治癒切除例(R_2胃切除)に対する長期間に亘る術後6カ月毎の定期的胆道超音波検査(US)により、胃癌切除後胆石症(胃切後胆石)の発生原因・頻度・時期に関する特徴がある程度明らかになった。そこでこれらのデータを基にして、1986年末より進行胃癌に対しては予防的胆嚢摘除を追加、その後早期胃癌に対してはリンパ節郭清の省略、胃・大網・小網切除範囲の縮小や迷走神経温存を伴ういわゆる縮小手術を行い、本症発生についてR_2胃切除と種々比較、検討した。現在までのところ予防的胆嚢摘除により本症の発生率は激減、縮小手術例には胃切後胆石の発生を認めていない。また、本症にて胆嚢摘除した時に得られた胆嚢胆汁と、R_2胃切除の胃癌切除時に採取した胆嚢胆汁とを比較し、本症の発生原因について胆汁組成の変化、胆汁感染の面より検討中である。胃切後胆石の手術例が増加し、より多くの胆嚢胆汁が得られれば、胆汁組成の変化がより明らかになり、内科的治療の可能性が生まれるものと思われる。また、臨床的には困難な胆嚢胆汁組成の経時的変化を知るため、イヌを用いて実験的に検討してきた。すなわち外胆嚢瘻(+)群として外胆嚢瘻造設のみの対照群、胃癌に準じた胃切除を追加した胃切除群(BI、BII)、6カ月毎の開腹時のみに胆汁を採取する外胆嚢瘻(-)群では対照群、胃切除群(BII)を作成、2群間で種々比較、検討した。特に平成5年度から外胆嚢瘻(-)群の胃切除群で、迷走神経および幽門輪を温存、胆嚢、胆道機能に優れ胆石発生が少ないと考えられる幽門保存胃切除例(PPG)について検討を開始した。実験が終了していないが、PPGに胆汁感染や遊離型胆汁酸は認められなかった。今後臨床例(PPG)との比較検討を進めていく予定である。臨床的には昭和61年末より行ってきた第2群以上のリンパ節郭清胃癌治癒切除例に対する予防的胆嚢摘出術(予防胆摘)により、胃癌切除後胆石症の発生数は激減した。しかし、術後の観察期間が短いため断定できないが、現段階では発生率は減少せず、予防胆摘の適応を厳格にしないと本症の発生を押さえられないと思われた^<1)>。一方、早期胃癌に対する縮小手術、なかんずく幽門保存胃切除術(PPG)兼迷走神経肝枝温存例では本症の発生はなく、術直後の胆嚢機能も正常で、本症に対する予防策としてきわめて有用と考えられた^<2)>。また、胃癌切除前後の胆嚢胆汁組成の分析では、術前採取の対照群に比べ本症手術時に採取した結石群は遊離型胆汁酸の検出、胆汁脂質の減少傾向などが認められ、特にビリルビンカルシウム石と胆汁感染との関係が示唆された^<3)>。実験的には外胆嚢瘻(-)群のPPG群5頭では、胆汁採取のみの対照群と同様に胆汁感染や胆石の発生はなく、遊離型胆汁酸はPPG群の2頭にのみ検出された。このことよりPPG群は胆汁感染を起こしにくく、ひいては胆石を発生しにくい術式と考えられ、臨床例の成績を支持する結果であった^<4)>。1)杉山譲,ほか:長期経過観察例よりみた予防的胆嚢摘出術の効果.