hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
明治初年武家の北海道移住に関するアーカイブズの復元的研究

以上123の成果から、本年度は概ね順調に進んでいると評価した。科研中間年度である本年度の課題は、亘理伊達家および仙台藩旧臣に関する史料調査および、目録やデータベース作成の中間まとめである。活動はおもに1史料の実地調査2史料整理とデータ化3研究報告会の3点となる。1史料調査当初の計画に則り、6月に宮城県亘理町(亘理町郷土資料館)、7月に伊達市(伊達市噴火湾文化研究所等)、9月に一関市(一関市博物館)、2月に伊達市・壮瞥町(壮瞥町役場)・室蘭市(室蘭市立図書館)、3月に京都市(京都文化博物館)にて調査を行った。以上の調査では、明治初年に北海道に領地を与えられた26の領主についての史料(亘理町・伊達市・一関市・室蘭市)の発掘を中心に行ったが、新たな視角として、明治10年代の開拓の展開(壮瞥町)、映像による移住の表象(京都府)にも取り組んだ。また、中心的な調査地である伊達市においては、舟岡や稀府・黄金といった周辺地域においても、移住者に関する史料が伝来していることがわかった。これらの調査は今後の課題である。2亘理伊達家家老田村家の目録作成を進め、全2000点の史料の目録記述を終えた。また、亘理町において整理・編さんが行われている亘理伊達家家臣の史料(二階堂家文書・志賀家文書)について、史料整理や翻刻、分析を行った。この作業は、昨年同様に亘理町・伊達市の市民グループと協働で行い、亘理伊達家ゆかりの亘理町と伊達市との2つの地域において、史料調査・保存・公開・研究に関するつながりを作ることができた。35月(国立歴史民俗博物館)と9月(一関市)に研究会を開催し、代表者・分担者・研究協力者9名による、武家の北海道移住に関する研究報告を行った。また研究成果の発表として、6月25日仙台郷土史研究会総会(三野)、11月23日東北大学東北アジア研究センター・伊達市噴火湾文化研究所第8回学術交流連携講演会(工藤)にて発表を行った。本年度の主たる課題は、1亘理伊達家に関する史料調査、2北海道移住仙台藩旧臣に関する史料調査、3史料調査・研究成果の公開・資源化に向けた中間まとめである。1伊達市における調査が進み、あらたに周辺地域の史料が発見されたこと、明治10年代以降の開拓の新たな展開に関わる史料が発見されたことなど、より広く長いスパンで課題を検討することが可能になった点が、昨年からの大きな進展である。2今年度は、登別市での調査に取り組み、調査をほぼ終えることができた。これにより、仙台藩旧臣の移住の比較検討が可能となった。3a.亘理伊達家家老田村家文書について、目録記述作業を終えることができた。b.亘理町において市民協働で亘理伊達家家臣二階堂家文書の目録・翻刻作業をほぼ終え、『亘理町史』史料編編さんの一環で公開する目途が立った。このほか、研究会の開催により、これまでの調査成果を代表・分担者・研究協力者がそれぞれ研究発表できる水準に達した。科研最終年度の本年度は、亘理伊達家および仙台藩旧臣に関する史料調査、目録作成、研究成果のまとめである。活動はおもに1史料の実地調査2目録整理3研究報告会の3点となる。1史料調査当初の計画に則り、8月に伊達市(伊達市噴火湾文化研究所等)、1月に宮城県亘理町(亘理町郷土資料館)、3月に京都市(京都府歴彩館)で調査を行うとともに、新たなフィールドとして5月・3月に山形県鶴岡市(鶴岡市郷土資料館)、12月に厚岸町(厚岸町郷土館)にて調査を行った。
凝縮媒質に対する「拡張された熱力学」の構築とその衝撃波現象と熱電現象への応用

この研究は、従来の非平衡熱力学理論で採用されている「局所的熱平衡の仮定」の適用範囲を超えるような、時間的・空間的変化が急激な現象も解析できるように拡張された熱力学理論を確立するため、その適用範囲を液体・固体などの凝縮媒質まで広げようとするものである。平成22年度において、以下の研究を行った。・凝縮媒質中での非平衡現象に関する理論的研究:1.典型的な強い非平衡現象である衝撃波現象の解析を行った。成果は以下の通り:(1)内部自由度を持つ剛体球系中の衝撃波を解析し、衝撃波が誘起する相転移現象や、単一衝撃波の安定性に関して、内部自由度が与える影響を定量的に明らかにした。(2)前年度に発見した新しい種類の圧縮衝撃波(compressive upper shock)をより詳細に解析した。(3)剛体球系に摂動として分子間引力相互作用を加えた系を用いて、気相から固相への相転移を伴う衝撃波を初めて定量的に解析した。以上の解析により、凝縮媒質中の衝撃波が持つ基本的な性質を系統的に理解できた。成果をまとめ、三本の論文を発表した。さらにもう一本の論文を現在まとめている。2.「拡張された熱力学」の適用可能範囲を希薄気体以外にまで広げる試みに成功した。現在はこの結果を論文としてまとめており、もうすぐ投稿できる段階にある。3.「拡張された熱力学」を基礎にした流体力学的ゆらぎ理論の一般的な構築法を示した。この研究の成果をまとめ、論文を投稿した。・数値的な解析:理論的研究で導いた非線型関係式を数値的に解き、衝撃波の振る舞いを解析した。加えて、基礎方程式の直接的な数値積分も行い、単一衝撃波の安定性に関する理論予測の妥当性を確認した。・関連研究者との交流:学会に積極的に参加して発表を行い、得られた結果を広く報告した。国際会議で1件、国内学会で3件の発表を行った。平成20年度においては、以下の研究を行った。・凝縮媒質中での非平衡現象に関する理論的研究:典型的な強い非平衡現象である衝撃波現象に関して、理論的な解析を行った。媒質として、液体の良い基準モデルである、剛体球系を採用した。分子の持つ内部自由度を考慮に入れた解析を行い、内部自由度の数が,1.衝撃波が誘起する相転移,2.単一の衝撃波の安定性、にどのような影響を及ぼすかを明らかにした。これらの途中経過を学会で発表し、現在は論文として投稿準備中である。今後は、剛体球系に引力相互作用を加えた、より現実的な系に関しても解析を行う予定である。・数値的な解析:強い非平衡現象を数値解析する際には、境界条件がより重要になるので、気体分子運動論と分子動力学シミュレーションで用いられている二種類のMaxwell境界条件に関する以下の研究を行った。1.解析的な観点からの比較、2.より一般的な条件で用いることができる新しい境界条件の提案、3.2で提案した条件を一次元弾性質点系での定常熱伝導問題に応用した解析。これらの結果について、学会で発表し、論文にまとめた。また、計算機環境を整え、衝撃波の理論的研究で導かれた非線形方程式を数値計算するプログラムを作成し、理論が予測する衝撃波現象について詳細に調べた。・関連研究者との交流:学会、研究会に積極的に参加して議論を行うことで、研究に対する理解を深めることができた。また、さまざまな分野における最先端の結果に触れることで視野を広げることができた。平成21年度において、以下の研究を行った。・凝縮媒質中での非平衡現象に関する理論的研究:昨年度に引き続き、典型的な強い非平衡現象である衝撃波現象の解析を行った。昨年度からの継続となる剛体球系に加え、van der Waals系や、剛体球系に摂動として分子間引力相互作用を加えた系についても解析を行った。解析を行うにあたり、衝撃波通過前後の物理数の跳びが満たすべき適合条件、いわゆるランキンーユゴニオ関係式を導出した。この関係式を基礎にして、特に相転移を伴う単一衝撃波の安定性について、新しい結果を得ることができた。簡単なモデルから複雑なモデルへ段階的に解析を進めており、凝縮媒質中の衝撃波が持つ基本的な性質を系統的に理解できつつある。下で述べる数値解析も含め、結果を学会で発表し、三本の論文を投稿した。・数値的な解析:昨年度において基礎的なプログラムを作成していたので、理論的研究で導かれたランキンーユゴニオ関係式の数値計算をスムーズに行い、結果を蓄積することができた。さらに、解析の基礎方程式であるオイラー方程式系を数値積分するプログラムの作成も行い、理論予測の妥当性を確認するとともに、さらに詳細に解析した。

単一衝撃波が不安定だと理論予測される場合には、衝撃波と希薄波が混在して伝播し、いわゆるShock Splittingが観察されることを発見した。・関連研究者との交流:四川大学の趙南蓉教授の研究室を訪問してセミナーを行い、最新の研究成果に関して意見交換をした。四川大学に二週間滞在し、共同研究を進めることができた。また、学会、研究会にも積極的に参加して発表を行った。この研究は、従来の非平衡熱力学理論で採用されている「局所的熱平衡の仮定」の適用範囲を超えるような、時間的・空間的変化が急激な現象も解析できるように拡張された熱力学理論を確立するため、その適用範囲を液体・固体などの凝縮媒質まで広げようとするものである。平成22年度において、以下の研究を行った。・凝縮媒質中での非平衡現象に関する理論的研究:1.典型的な強い非平衡現象である衝撃波現象の解析を行った。成果は以下の通り:(1)内部自由度を持つ剛体球系中の衝撃波を解析し、衝撃波が誘起する相転移現象や、単一衝撃波の安定性に関して、内部自由度が与える影響を定量的に明らかにした。(2)前年度に発見した新しい種類の圧縮衝撃波(compressive upper shock)をより詳細に解析した。(3)剛体球系に摂動として分子間引力相互作用を加えた系を用いて、気相から固相への相転移を伴う衝撃波を初めて定量的に解析した。以上の解析により、凝縮媒質中の衝撃波が持つ基本的な性質を系統的に理解できた。成果をまとめ、三本の論文を発表した。さらにもう一本の論文を現在まとめている。2.「拡張された熱力学」の適用可能範囲を希薄気体以外にまで広げる試みに成功した。現在はこの結果を論文としてまとめており、もうすぐ投稿できる段階にある。3.「拡張された熱力学」を基礎にした流体力学的ゆらぎ理論の一般的な構築法を示した。この研究の成果をまとめ、論文を投稿した。・数値的な解析:理論的研究で導いた非線型関係式を数値的に解き、衝撃波の振る舞いを解析した。加えて、基礎方程式の直接的な数値積分も行い、単一衝撃波の安定性に関する理論予測の妥当性を確認した。・関連研究者との交流:学会に積極的に参加して発表を行い、得られた結果を広く報告した。国際会議で1件、国内学会で3件の発表を行った。
為替レ-トの目標相場圏と国際経済政策協調

この研究プロジェクトでは、国際政策協調が必ずしも、協調に参加した国の経済厚生を増大させない場合のあることを理論的にも確かめ、またその実例をG7(日米英独仏伊加)の為替レ-ト・タ-ゲット・ゾ-ン採用の一時期にあることを主張している。また、1985年のプラザ合意以降の為替レ-トの調整は、経常収支不均衡の是正には役に立ったものの、その調整には時間がかかること、従ってタ-ゲット・ゾ-ンの採用が必要であることを説いている。通常は、国際協調は協調に参加した国の経済厚生を高めると考えられている。それは、ある国がとる政策は為替レ-トや貿易の変化によりほかの国に影響を及ぼす(外部性)ので、協調することにより、この外部性を内部化できるからである。また、為替レ-トの変動も、国際収支にたいして、時間差をもって影響する。従って、G7がある範囲のなかに為替レ-トをおさめるように金融・財政政策、および介入政策を発動するということは、政策協調の立場から意味のあることといえよう。国際政策協調がうまくいかない場合には次のようなケ-スが考えられる。ひとつは、国際協調がなければ、A国の政策の誤り(たとえばインフレの高進)は為替レ-トの変化(減価)によりA国の不利に働くはずであるが、このような場合に、政策協調があると、為替レ-トが変化しないよう、B国もA国の政策をコピ-してしまうからである。1986ー88年にかけての、協調利下げによる、G7諸国の低金利政策は、この種の悪影響(バブルの発生)を日本に及ぼした可能性が高い。このように、タ-ゲット・ゾ-ンも、その運用を誤ると、必ずしもうまくいかないことが実証された。その目標設定、運用の柔軟性が政策にもとめられている。今年度の研究では、為替レ-トの目標相場圏に設けることにより、為替レ-トの市場参加者の期待が,どのように変化するかについての研究と,国際経済政策協調の1980年代の経験の批判的展望,及び次年度の計量分析のためのデ-タの収集をおこなった。目標相場圏の導入は、それが,民間が信じる形で政策がおこなわれる限り、為替レ-トの変動性(ボラティリティ-)を減少させる。これは,変動上下限において介入がおこなわれて,それ以上の変動を防ぐことは当然として,それ以上に,民間の期待を変更させることにより,目標相場圏での変動性も減少させることが出来ることがわかってきた。1980年代の国際経済協調では,1980年代前半は、日米欧の経済政策は全く協力がされておらず,為替レ-トの不整合を招いたと考えられる。米の財政拡張と金融収縮,日本の財政再建が1980年代前半のドル高を招いたと考えられる。1985年9月のプラザ合意を契機として,日米欧の経済政策が為替レ-ト目標を中心に協調されることとなった。ところが,当初の為替レ-ト調整(ドル高是正)が達成されたあとも,目標相場圏が継続したため,(円高を阻止するために)日本の金利が低く抑えられたという批判が成り立つ。これを論理的に整理したのが,“U.S.ーJapan Policy Coordination:Agenda for the 1990s and beyond"という論文である。次年度の研究段階は、上記のような目標相場圏に関する良い点と悪い点のトレ-ドオフについて、より計量的な検証をすべく,現在までに,為替レ-ト,金利,経常収支などの主要マクロ変数とともに,介入など一般に公開されていない(日本の場合)変数についても代理変数を探して収集した。

本年度の研究では為替レ-ト協調が必ずしも好ましい効果をあげない実例を考えてみた。国際政策協調がうまくいかない場合には二つのケ-スが考えられる。ひとつは、国際協調がなければ、A国の政策の誤り(たとえばインフレの高進)は為替レ-トの変化(減価)によりA国の不利に働くはずであるが、このような場合に、政策協調があると、為替レ-トが変化しないよう、B国もA国の政策をコピ-してしまうからである。1986ー88年にかけての、協調利下げによる、G7諸国の低金利政策は、この種の悪影響(バブルの発生)を日本に及ぼした可能性が高い。このように、タ-ゲット・ゾ-ンも、その運用を遠ると、必ずしもうまくいかないことが実証された。第二のケ-スは、A国とB国の信じるモデルが異なる場合である。A国はA国が信じる世界経済モデルに基づいて行動し、B国はB国の信じる世界経済モデルに基づいて行動したとすると、その結果は真のモデルがどのようなものかにより、実際には、両国とも善意に政策をたてても結果的には、独立に政策立案をした場合より経済厚生が落ちる可能性のあることが示される。1991年には、1990年まで順調に減少してきた経常収支が反転して上昇に転じた。ただし、1990年の経常収支の減少には一時的要因も含まれていると考えられるので、この分析もおこなった。一時的要因を考慮に入れても、1991年には反転していたと考えられる。従って、1990ー91年の円安傾向が、1991年の経常黒字の大きな要因であると考えられる。
強摂動環境を積極的に利用した探査工学―アストロダイナミクスへの学際的アプローチ

小惑星や彗星等の小天体まわりの軌道は,太陽光圧・重力ポテンシャル・太陽潮汐力等の強い摂動を受けるため,強摂動軌道は小天体探査を計画する際に欠かせない工学課題である.本研究は,深宇宙探査で世界的な成果を上げたはやぶさ・IKAROSの運用データを用い,摂動を積極的に利用する軌道設計・誘導・航法手法の体系的な案出・解析を行った.代表的な成果として1摂動を介した姿勢と軌道の相互作用を利用した新姿勢制御法,2能動加速を1回許容することで格段に運用性・安定性のよくなる小天体周回軌道設計法,3小天体相対画像航法のためのデータベースの開発等について,近い将来実ミッションに適用可能なレベルで実現する目処を得た.本年度は,はやぶさ運用で培った,小惑星まわりの姿勢・軌道運動モデルおよび,IKAROSで開発した太陽光圧下の軌道運動モデルをベースとした,基礎理論およびできる限り基本原理に忠実な詳細モデルの計算機上への構築を行った.モデル化を効率よく行うため,一部ソフトウェアメーカーの力を借りて,探査機の航法情報データベースを構築した.また,本研究にて,光圧を積極的に利用した新たな姿勢制御法を考案し,その理論構築を行った.さらに,IKAROS・はやぶさ2の運用データを使った基礎的な数値評価を行い,ダイナミクスの基礎的な妥当性を確認した.また,微小重力・強太陽光圧下の誘導制御について理論展開し,リーズナブルな増速制御で安定性を担保できる小惑星周りの新たな誘導法を考案した.また,強摂動下の探査技術をテーマとした小規模の研究会を4回開催し,問題意識の共有と本研究の発展性,今後の研究指針に関するディスカッションを行った.なお,本年度は連携研究者として以下の方々が本研究に参加した.◆照井冬人(独立行政法人宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所主幹研究員研究者番号80358522),◆三桝裕也(独立行政法人宇宙航空研究開発機構月惑星探査プログラムグループ宇宙航空プロジェクト研究員研究者番号90611707),◆尾川順子(独立行政法人宇宙航空研究開発機構月惑星探査プログラムグループ研究員研究者番号10523813)本年度は,(i)小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法,(ii)太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法,(iii)太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御の3つの観点で理論構築が進展した.また,詳細計算モデルを構築し,シミュレーションによる数値検証及び,一部実宇宙ミッションのフライトデータを用いた検証を実施した.(i)については,画像航法の素材となる,フライトで得られる膨大な画像をデータベース化するソフトウェアの基礎部分の構築を完了した.(ii)については,微小なインパルスを1回追加することにより,従来よりも設計自由度の極めて高い,微小天体周りの周回軌道設計法を考案し,数値シミュレーションによる評価を実施した.(iii)については,新たな姿勢制御法を数値シミュレーションにより検証するとともに,はやぶさ2ミッションの実運用に実験的に適用し,フライトデータを用いた評価を行った.当年度の当初計画を進める上でのキーポイントは,昨年度までに案出した「太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法」「太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御」について,理論を詳細計算モデルへ落とし込むことであったが,その点が計画通りに推移したことに加え,後者については実フライトへのフィードバックおよびフライトデータを用いた評価ができた点で,想定以上の成果と言える.また,上記に加え,「小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法」について,その基礎部分のソフトウェアの構築を計画通り進捗させた.これまでの本研究活動の結果として,(i)小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法,(ii)太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法,(iii)太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御の3つの課題に絞り込んで研究を進捗させてきが,本年度は実用的なツールの開発や研究成果の論文化で成果があった.これらは,本研究が掲げてきた大目標<はやぶさ・IKAROSの成果を活かした,アストロダイナミクスの具体的問題の深堀り><我が国の強みを活かしたアストロダイナミクス分野の強化・深化>に十分結び付けられる成果である.(i)については,はやぶさ2等の惑星探査ミッションのフライトデータを直接扱える画像航法のデータベースシステムと,2次元の小惑星観測データと3次元の小惑星モデルを統合し解析するソフトウェアを完成させた.(ii)については,昨年度成果のあった微小天体周りの設計自由度の高い擬周回軌道の設計法(Delta-V Assisted Periodic Orbit)について,論文化により成果創出するとともに,実用化のための細部を詰める検討を実施した.(iii)については,新たな姿勢制御法の細部を検証するための実験を実施するとともに,はやぶさ2ミッションの実運用への適用結果を整理し,学会発表を実施した.また査読論文への投稿を実施した.またこれらを進めるための当該分野(約15名)の専門家を集めた研究会・検討会を適時(月12回)実施して,知見の共有と研究進捗の管理を実施した.本研究の題材として絞り込んだ研究テーマ「太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法」「太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御」について,それぞれ成果の全容が見えるまでに研究が進捗した.

また,「小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法」について,そのソフトウェアを次年度計画している評価に資するレベルで完成させることができた.本年度は,当研究の最終年度の活動として,当研究の柱となっている以下の3つの課題について詳細なシミュレーション評価および汎用化・実用化を完了するとともに,論文化等による学術成果完成の作業を行った.(i)小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法,(ii)太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法,(iii)太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御(i)については,当研究で開発した画像航法データベース/ビューアソフトウェアに対しJAXAはやぶさ2プロジェクトとの協力のもと,当プロジェクトで使用している高精細な模擬小惑星画像データを入力することで実用性を評価し,2018年度以降に実施を予定している実用研究に繋げられる成果を得た.(ii)については,わが国では未実現の小天体周回技術の実現手法を提唱した.また当検討を通じて得た小天体近傍のダイナミクス・航法誘導技術の知見を,確率論的な取り扱いが可能な軌道制御技術・小天体接近誘導航法技術の考案・提示へと繋げられた.(iii)については日本の深宇宙探査機はやぶさ/イカロス/はやぶさ2のフライトデータをもとに行った一連の理論提唱・数値シミュレーション評価・飛翔結果評価に関する研究をひととおり完成させることができた.上記課題それぞれについて,国内外の学会発表,JAXAの実プロジェクトへの貢献等を通じて成果のアウトプットを行った.また,(iii)については,その学術価値が認められ2017年度市村学術賞貢献賞を受賞した.小惑星や彗星等の小天体まわりの軌道は,太陽光圧・重力ポテンシャル・太陽潮汐力等の強い摂動を受けるため,強摂動軌道は小天体探査を計画する際に欠かせない工学課題である.本研究は,深宇宙探査で世界的な成果を上げたはやぶさ・IKAROSの運用データを用い,摂動を積極的に利用する軌道設計・誘導・航法手法の体系的な案出・解析を行った.代表的な成果として1摂動を介した姿勢と軌道の相互作用を利用した新姿勢制御法,2能動加速を1回許容することで格段に運用性・安定性のよくなる小天体周回軌道設計法,3小天体相対画像航法のためのデータベースの開発等について,近い将来実ミッションに適用可能なレベルで実現する目処を得た.当年度の当初計画を進める上でのキーポイントは,強摂動環境を積極的に利用した新たな航法・誘導手法の案出であったが,1太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御,2微小重力・強太陽光圧下の誘導という今後の宇宙探査ミッションに有用と考えられる新手法の芽が見えてきた.これにより,次年度以降の計画が立てやすくなった.昨年度までに成果のあった(i)小惑星近傍の画像ベースの自律誘導航法手法,(ii)太陽光圧と微小重力による強摂動環境下での周回軌道設計手法,(iii)太陽光圧を積極的に利用した姿勢制御の理論構築結果に基づいて,本年度は,詳細なシミュレーション評価および汎用化・実用化作業を行う.また特に(i)の成果について,評価解析支援をするソフトウェアのコアアルゴリズムを作成する<経費欄のその他経費「運動モデル構築および運用・設計データインターフェースソフトの開発(その3)」に相当>.当年度も,アストロダイナミクス研究者を集めた研究会を開催するほか,当年度末期に,誘導航法手法・周回軌道設計手法の構築および性能評価の進捗について,国際学会(AAS,AIAA等)で発表する.本年度は,当研究の最終年度であり,具体的な研究成果としてまとまりつつある(i)
糖尿病関連代謝性ストレスに対する糸球体足細胞骨格維持機構の解明と新規治療法の開発

本課題では、従来の糸球体足細胞傷害研究を基盤として糖尿病に関連する様々な代謝性ストレスが細胞骨格構造を変化させ、蛋白尿を惹起・増悪する機構を明らかにするべく研究を進めてきた。in vitroの系でマウス温度感受性培養糸球体足細胞において酸化ストレス・高グルコースストレス・TGF-β1といった糖尿病関連ストレスに応じた細胞骨格の変化や足細胞関連分子発現の変化を検出した。また、この現象に関連する機序として、細胞周期調節蛋白の発現の変化が観察された。それらに加えて、これらのストレスの消去系として活性型ビタミンDがこれらの経路を介して効果を示すことも見出した。本研究では、従来の糸球体足細胞傷害研究を基盤として糖尿病に関連する様々な代謝性ストレスが細胞骨格構造を変化させ、蛋白尿を惹起・増悪する機構を明らかにすることを目指している。平成27年度は主として研究代表者が分離・樹立したマウス温度感受性培養糸球体足細胞を用いて、in vitroの系で条件検討ならびに細胞骨格・移動能の変化についての検討を行った。培養足細胞に対して、糖尿病関連ストレスのうち高血糖ストレス負荷・低酸素負荷を行い、形態学的変化の観察と細胞骨格の変化と移動能の評価を行ったところ、それぞれ強度のストレス負荷により、Phalloidin染色による細胞骨格の変化とfocal contactの変化が認められた。また、scratch assayによる予備実験の結果、移動能の低下が観察された。今後、高インスリン負荷・飽和脂肪酸ストレス負荷・アンジオテンシンII負荷について、条件検討の後に上記のアウトカムについて詳細な検討を行う予定で準備を進めている。また、これらの糖尿病関連代謝性ストレス下における足細胞内ヒストン脱アセチル化酵素群による細胞骨格関連分子の翻訳後修飾を検討する予定であったが、この項目については遅延しており、平成28年度に条件検討・解析を行う予定で準備を行っている。動物実験については、BTBR-ob/obマウスの供与を受け、体重・アルブミン尿・血中尿素窒素濃度の基礎値の測定を行った。各タイムポイントにおける病理組織学的変化や対象分子の発現について、検討を行っている。上記の通り、培養足細胞を用いた糖尿病関連代謝性ストレス応答に関する検討は一定の進展があるが、平成27年10月に研究代表者が異動したために、異動先における研究環境の整備・研究活動に関する諸手続きに時間を要し、培養細胞系における翻訳後修飾に関する検討および動物実験について当初予定よりは遅延をきたしている。研究環境が整い次第、本格的な実験を再開し、下記の通り本研究を遂行する予定である。これまでにin vitroの系で、研究代表者が分離・樹立したマウス温度感受性培養糸球体足細胞に対して酸化ストレス・TGF-β1といった糖尿病関連ストレスを負荷し、その細胞骨格の変化や移動能の変化について確認したところ、それぞれのストレスや強度に応じた細胞骨格の変化や移動能の亢進効果について検出することができた。この現象に関連する機序として、足細胞の分化状態の変化が関与している可能性を想定し、細胞周期調節蛋白の発現の変化やWnt/β-catenin系の変化による分化状態の評価を行ったところ、一部の分子で有意な変化を検出した。また、これらのストレスの消去系として複数の活性型ビタミンDの効果について検討を加えているところである。In vivoの系としては、まず当教室において使用可能な糖尿病モデル動物であるSTZラットを用いて、糸球体足細胞における細胞周期調節蛋白の発現の変化など分化状態の評価を行っている。研究分担者の東京大学医学部腎臓・内分泌内科においては2型糖尿病による糖尿病性腎症の病理組織学的所見をよく再現するBTBR-ob/obマウスを用いた検討も行われており、これらの検討を共同して行い、結果を統合して解釈することにより、糖尿病環境における足細胞のストレス応答についてより正確に評価することを想定している。上記の通り、培養足細胞を用いた糖尿病関連代謝性ストレス応答に関する検討には一定の進展があるが、平成27年10月に研究代表者が異動した後、異動先における研究環境の整備や研究体制の構築に時間を要したために全体的に研究計画よりも進行が遅れている。現時点では研究環境・体制は整いつつあり、研究分担者の研究室と連携をとりつつ、上記の検討を進めている。また、下記の通り本研究を遂行する予定である。この現象に関連する機序として、足細胞の分化状態の変化が関与している可能性を想定し、細胞周期調節蛋白の発現の変化やWnt-β-catenin系の変化による分化状態の評価を行ったところ、一部の分子で有意な変化を検出した。また、これらのストレスの消去系として活性型ビタミンDがこれらの経路を介して効果を示すことも見出した。In vivoの系としては、糖尿病モデル動物であるSTZラットの糸球体足細胞における細胞周期調節蛋白および足細胞関連蛋白の発現変化を検討し、仮説を裏付ける結果が得られている。

今後は代謝性ストレスやビタミンDによるその消去系について、培養細胞を用いて、シグナル伝達経路などより詳細な分子メカニズムを明らかにして報告する予定である。本課題では、従来の糸球体足細胞傷害研究を基盤として糖尿病に関連する様々な代謝性ストレスが細胞骨格構造を変化させ、蛋白尿を惹起・増悪する機構を明らかにするべく研究を進めてきた。in vitroの系でマウス温度感受性培養糸球体足細胞において酸化ストレス・高グルコースストレス・TGF-β1といった糖尿病関連ストレスに応じた細胞骨格の変化や足細胞関連分子発現の変化を検出した。また、この現象に関連する機序として、細胞周期調節蛋白の発現の変化が観察された。それらに加えて、これらのストレスの消去系として活性型ビタミンDがこれらの経路を介して効果を示すことも見出した。平成27年度には培養足細胞を用いた各種代謝性ストレスに対する細胞応答についての検討を行い一定の成果を挙げているものの、上記の通り、糖尿病モデル動物を用いた検討や翻訳後修飾に関する検討についてはまだ予備実験の段階であり、平成28年度に当初予定された検討対象項目について進展を期する予定である。また、また、研究代表者の異動先においては、免疫組織化学による病理組織学的評価の他に、透過電子顕微鏡・走査電子顕微鏡を用いた解析も可能であり、これらを駆使したより詳細な検討を行うことを計画している。平成28年度までに培養足細胞を用いた糖尿病関連代謝性ストレスに対する細胞応答については、特に細胞周期調節蛋白発現や細胞骨格の変化の点で一定の成果を挙げている。一方で、翻訳後修飾に関する検討は条件検討の段階で時間を要しており、異なるメカニズムを検討する必要が生じる可能性がある。細胞周期調節蛋白は様々なシグナル伝達経路とも関連しており、それらについて検討を加えることも考慮している。また、使用している培養足細胞においては、足細胞特異的分子の発現等において、生体内の足細胞とやや異なる点があるため、初代培養の足細胞についても同様の検討を加えていく必要性について検討している。一方、動物モデルを用いた糖尿病環境下での足細胞形質転換の検討についても、複数のモデルで準備・実験を進めており、今後はその消去系も含めたデータを得られるよう計画している。腎臓内科学平成27年10月に研究代表者の異動により、異動先における研究環境の整備及び諸手続きに時間を要したため、計画された実験・研究の一部が推敲できなかったため。平成27年10月の研究代表者の異動により、異動先における研究環境の整備および研究体制構築に時間を要した影響が残り、計画された実験・研究の一部に遅延が生じているため。東海大学医学部において研究を継続する予定であり、平成28年度分として請求した助成金と合わせて培養細胞維持・動物維持飼育・実験にかかる試薬・消耗品等に使用する予定である。平成29年度中に計画した研究を遂行する予定であり、培養細胞維持・ストレス負荷実験・分子生物学的実験試薬・生化学的実験試薬・実験動物維持
内耳感覚上皮における成長因子リセプター遺伝子の発現

まず、ヒト胎児内耳の発生段階における各種成長因子及びそのレセプターについて、免疫組織学的に検討した。その結果、EGF、TGF-alphaの存在を内耳感覚上皮内に認めた。また、EGFレセプターを同じく内耳感覚上皮内に認めた。これらの存在は、発生早期に認められ発生とともに認められなくなった。このことより、内耳感覚上皮の細胞増殖や初期の細胞の分化に関与していることが示唆された。一方、PDGFやFGFのレセプターは、内耳上皮の成熟段階においても認められ、これらの成長因子は、感覚細胞の分化に関与していることが示唆された。さらに、成熟哺乳動物における内耳障害の修復過程において、発生段階において認められた成長因子が関与しているかどうかについて検討した。硫酸ストレプトマイシンにより内耳障害マウスを作成した。障害マウスの卵形嚢を摘出し、whole mountでEGFの局在を組織学的に同定した。その結果、コントロールにおいては、EGFはほとんど認めなかったのに対し、内耳障害マウスでは卵形嚢の感覚上皮内にEGFの出現を認めた。このことは、内耳の修復過程において成長因子の関与を示唆するものである。また、現在in situ hybridization法を用いて、内耳障害マウスにおける種々の成長因子レセプターのmRNAの出現について検討している。その結果、内耳感覚上皮における障害の修復過程においてさまざまな成長因子の関与が明かになりつつあり、臨床応用の可能性についても検討していく所存である。
脳虚血及びストレスに対するグリア・ニューロン応答に関する法医病理学的研究

脳の虚血およびストレスにおけるグリア細胞・ニューロン応答を探求するため、我々は、外傷性脳損傷によって死亡したヒトの脳におけるinducible nitric oxide synthase(iNOS)およびapolipoprotein E(apoE)の誘導・発現動態を検討した。iNOSおよびapoEの局在を免疫組織化学的手法にて評価した.まず、iNOSにおいては、受傷後2日生存例までは,iNOSは同定できなかったが,それ以降はiNOSの免疫反応性が,損傷を受けた大脳半球の壊死部周囲,出血部に隣接した深部皮質や海馬歯状回の好中球,ミクログリア/マクロファージおよび損傷部位周囲の小・細動脈の血管平滑筋細胞に認められ,この反応性は,受傷後8日以降では消失していた.次ぎにapoEにおいては、大脳皮質において障害部位とその反対側では染色性に著しい違いが認められた。障害側では早期からニューロンが陽性を示したのに対して、反対側では全く陽性像が認められなかった。この障害側のニューロン陽性像は、約10日以降の生存例では染色性も弱くなり、その数も次第に減少していた。アストロサイトに認められる陽性像は早期では障害側、反対側双方とも弱い発現しか認められなかったが、障害側では短期から長期生存例で強い陽性像が認められ、約1ヶ月以上の生存例でも陽性像が認められた。なお、ミクログリアにはいずれの症例においてもapoEの発現は認められなかった。これらの知見は、受傷脳におけるiNOSおよびapoEの遷延する細胞内誘導を実証しており、このような応答は、iNOSおよびapoEが外傷後の脳血管障害や二次的脳障害に対し重要な役害を果たすことを示唆しているものと考える。脳の虚血およびストレスにおけるグリア細胞・ニューロン応答を探求するため、我々は,外傷性脳損傷によって死亡したヒトの脳におけるinducible nitric oxide synthase(iNOS)の誘導・発現動態を検討した.iNOSの局在をアストロサイト,ミクログリア,好中球に関して,GFAP,MHC class II antigen,neutrophil elastaseの各抗体を用いて,免疫組織化学的手法にて評価した.受傷後2日生存例までは,iNOSは同定できなかったが,それ以降はiNOS免疫反応性が,損傷を受けた大脳半球の壊死部周囲,出血部に隣接した深部皮質や海馬歯状回の好中球,ミクログリア/マカウロファージおよび損傷部位周囲の小・細動脈の血管平滑筋細胞に認められ,この反応性は,受傷後8日以降では消失していた.これらの知見は,受傷脳におけるiNOSの遷延する細胞内誘導を実証しており,このような応答は,iNOSが外傷後の脳血管障害や二次的脳障害に対し重要な役割を果たすことを示唆しているものと考える.さらに,産生された高濃度のNOがニューロン死にも関与している可能性を示唆している.今後,グリア細胞が産生するニューロトロフィンやサイトカインの相互作用とニューロン死の関わりの詳細な解析を行うことにより,さらも早期の受傷時期推定やこれらの因子の法医病理的意義を明らかにすることが可能になるものと考える.脳の虚血およびストレスにおけるグリア細胞・ニューロン応答を探求するため、我々は、外傷性脳損傷によって死亡したヒトの脳におけるapolipoprotein E(apoE)の誘導・発現動態を検討した。apoEの局在をアストロサイト、ミクログリアに関して、GFAP、MHC class II antigenの各抗体を用いて、免疫組織化学的手法にて評価した。apoEは大脳皮質において障害部位とその反対側では染色性に著しい違いが認められた。障害側では極早期からニューロンが陽性を示したのに対して、反対側では全く陽性像が認められなかった。

アストロサイトに認められる陽性像は早い時期では障害側、反対側双方とも弱い発現しか認められなかったが、障害側では短期から長期生存例で強い陽性像が認められ、約1ヶ月以上の生存例でも陽性像が認められた。なお、ミクログリアにはいずれの症例においてもapoEの発現は認められなかった。これらの知見は、受傷脳におけるapoEの遷延する細胞内誘導を実証しており、このような応答は、apoEが外傷後の脳血管障害や二次的脳障害に対し重要な役割を果たすことを示唆しているものと考える。今後、グリア細胞が産生するニューロトロフィンやサイトカインの相互作用とニューロン死の関わりの詳細な解析を行うことにより、さらに早期の受傷時期推定やこれらの因子の法医病理学的意義を明らかにすることが可能になるものと考える。
活性酸素シグナル受容体蛋白質の分子制御：蛋白質Ｓ―グアニル化プロテオミクス

8-Nitro-cGMPは、ユニークな蛋白質翻訳後修飾(S-グアニル化)により、活性酸素シグナルの2次メッセンジャーとして機能している。本研究ではS-グアニル化蛋白質を網羅的に同定できる新規プロテオミクス法を構築し、複数のS-グアニル化標的蛋白質を同定し細胞機能変化への関与を明らかにした。また、システイン代謝酵素であるcystathionine beta-synthase, cystathionine gamma-lyaseが、活性イオウ分子種の生成を介して、親電子である8-nitro-cGMPをスルヒドリル化し、S-グアニル化によるシグナルを制御していることを明らかにした。活性酸素シグナル伝達の分子機構は充分理解されていない。活性酸素・NOは、その最も上流に位置する分子群であるが、シグナル伝達機構の詳細(例えば、センサーと直接反応するのか?あるいは、二次メッセンジャーの生成をもたらすのか?など)は、これまでほとんど分かっていなかった。本研究では、活性酸素・NOの新しい2次メッセンジャーとして発見された8-nitro-cGMPに焦点を当て、その細胞内生成の制御メカニズム、ならびに8-nitro-cGMPによるシグナル伝達機構を明らかにし、活性酸素のシグナルセンシング機構を解明する。8-Nitro-cGMPによるシグナル伝達機能では、特に8-nitro-cGMPによる新しい蛋白質翻訳後修飾である蛋白質S-グアニル化の標的蛋白質の同定と、機能制御メカニズムを明らかにする。本申請者らは最近、生体の酸化ストレスに対する適応応答のシグナル伝達に関与するNOの全く新しい二次メッセンジャーである8-nitro-cGMPを発見した。さらに、特筆すべきシグナル伝運機序として、活性酸素センサー蛋白質(Keap1等)のCysチオール基と反応して、これまで知られていなかった蛋白質翻訳後修飾であるcGMP付加体形成(蛋白質S-グアニル化)を介してセンサー蛋白質を活性化することが分かった(Nature Chem Biol 2007)。本年度は、S-グアニル化蛋白質の新しい解析法として、質量分析に基づくプロテオミクス(蛋白質S-グアニル化プロテオミクス)の開発を行った。S-グアニル化ペプチドのイオン化過程で、特徴的なフラグメントイオンが生成することを発見し、それによりS-グアニル化ペプチドを特異的に検出できることが可能となった。本手法を用いてセンサー蛋白質Keap1のS-グアニル化部位を解析したところ、細胞内においては434番システインが優先的にS-グアニル化を受けていることが明らかとなった。現在、本手法を用いて、細胞内S-グアニル化の標的蛋白質の解析を進めている。本申請者らは最近、生体の酸化ストレスに対する適応応答のシグナル伝達に関与するNOの全く新しい二次メッセンジャーである8-nitro-cGMPを発見した(Nature Chem Biol 2007)。本年度は、8-nitro-cGMPの高感度定量解析法の開発を行った。タンデム質量分析法とあわせて安定同位体ラベルした内部標準を用いることにより、細胞内における8-nitro-cGMPを再現性良く定量することに成功した。その結果、従来NOの下流シグナルとして知られていたcGMPを凌駕するレベルの8-nitro-cGMPが生成することが明らかとなった。現在、8-nitro-cGMPの様々な細胞・組織における生成プロファイルならびに生成メカニズムの解析を鋭意進めている。さらに、8-nitro-cGMPによる新しい蛋白質翻訳後修飾であるcGMP付加体形成(蛋白質S-グアニル化)について、質量分析に基づくプロテオミクス(蛋白質S-グアニル化プロテオミクス)を開発した。現在、本手法によるミトコンドリアにおける標的蛋白質の網羅的解析を行うとともに、蛋白質S-グアニル化がもたらす機能修飾についても解析を進めている。

本年度は、本申請者らが独自に開発した8-nitro-cGMPの高感度定量解析法を用い、細胞内における8-nitro-cGMPの生成メカニズムを解析した。その結果、誘導型NO合成酵素を発現するように刺激したラットグリオーマC6細胞では、従来NOの下流シグナルとして知られていたcGMPを凌駕するレベルの8-nitro-cGMPが生成することが明らかとなった。また、種々の阻害剤を用いた解析から、8-nitro-cGMPの生合成には、8-nitro-GTPを基質とした可溶性グアニル酸シクラーゼの活性が関わることが示唆された。さらに、8-nitro-cGMPによるシグナル伝達の下流に、Keap1に対する新しい蛋白質翻訳後修飾であるcGMP付加体形成(蛋白質S-グアニル化)を介して、転写因子Nrf2の核移行が亢進し、その結果、Nrf2制御性の抗酸化酵素(ヘムオキシゲナーゼ1)の発現増強による酸化ストレス応答が誘導されることを明らかにした。以上の結果より、8-nitro-cGMPは、活性酸素・酸化ストレスのシグナル伝達を担う重要なセカンドメッセンジャーであり、そのシグナル活性には、蛋白質S-グアニル化を介したNrf2依存的な抗酸化シグナルの活性化が重要であることが示された。活性酸素シグナル伝達の分子機構は充分理解されていない。活性酸素・NOは、その最も上流に位置する分子群であるが、シグナル伝達機構の詳細(例えば、センサーと直接反応するのか?あるいは、二次メッセンジャーの生成をもたらすのか?など)は、これまでほとんど分かっていなかった。本研究では、生体の酸化ストレスに対する適応応答のシグナル伝達に関与するNOの全く新しい二次メッセンジャーとして発見された新規環状ヌクレオチド8-nitroguanosine3',5'-cyclic monophosphate(8-nitro-cGMP)の生体内生成メカニズムと、その活性酸素シグナル制御の分子基盤を明らかにすることを目的としている。本年度の研究成果を下記にまとめる。1.神経系細胞における8-nitro-cGMPの生成:ラット初代培養アストロサイトにおいて、サイトカイン刺激によって8-nitro-cGMP生成が顕著に亢進することを明らかにした。2.植物細胞における8-nitro-cGMPの生成:シロイヌナズナの上皮気孔細胞に、植物ホルモン刺激(アブシジン酸)によって8-nitro-cGMPが生成することを証明した。さらに、8-nitro-cGMPが気孔の開閉を制御するシグナル分子として機能することを見出した。3.8-nitro-cGMP生成における活性酸素の役割:炎症性刺激した細胞においては、NADPHオキシダーゼとミトコンドリア由来の活性酸素が8-nitro-cGMP生成に重要であることを明らかにした。8-nitro-cGMPによるS-
グレリンアシル化基質供給源の解明

独自に樹立したグレリン分泌細胞株MGN3-1細胞を用いて、グレリンアシル化基質供給源について解析を行った。グレリン分泌細胞株は、長鎖脂肪酸の輸送に関与するAcsl1遺伝子発現が高いことにより、長鎖脂肪酸の蓄積能が高いことが判明した。また、Acsl1阻害剤であるTriacsinCによって活性型グレリン産生量は有意に低下した。以上より、グレリン産生細胞株において、長鎖脂肪酸の取り込み能が高いことが、グレリンのアシル化に必要なオクタン酸の供給の一端を担っていることが明らかとなった。グレリンには3番目のセリン残基にオクタン酸修飾を受けている活性型グレリンと、受けていないデスアシルグレリンが存在するが、グレリン受容体と結合し、生理活性を示すのは活性型グレリンのみである。グレリンの活性化に必要なオクタン酸修飾は、グレリンアシル化酵素(GOAT)の働きによって仲介されることが報告されているが、アシル化の基質となるオクタン酸の由来については明らかになっていない。本研究では、基質供給経路を明らかにし、グレリン活性調節の新たな薬剤標的となりうる因子の探索を目的に研究を実施している。平成27年度は、グレリン産生細胞株であるMGN3-1細胞株と、膵β細胞株であるMIN6細胞株を比較することにより、基質供給源の解明と、基質供給に関与する遺伝子の同定を試みた。グレリン産生細胞株では、グレリン遺伝子及びGOAT遺伝子が高発現であった。蛍光標識の各鎖長脂肪酸(BODIPY-C5/C11/C12/C16)を用い、脂肪酸取り込み能を検討したところ、長鎖脂肪酸の取り込み能が高いことが判明した。GeneChipにて脂肪酸輸送・β酸化・脂肪酸代謝に関する遺伝子発現量を比較検討したところ、脂肪酸輸送に関するAcsl1遺伝子が高発現であることと、β酸化に関するHADH遺伝子が低発現であることを見出した。Acsl1遺伝子をノックダウンすると、長鎖脂肪酸の取り込み減少し、活性型グレリン産生が低下することが判明した。平成27年度は、細胞株を用いた解析を行い、グレリンのアシル化基質の供給経路と、基質供給に関与する遺伝子の同定ができており、本年度は順調であったと考える。グレリンの活性化に必要なオクタン酸修飾は、グレリンアシル化酵素(GOAT)の働きによって仲介されることが報告されているが、アシル化の基質となるオクタン酸の由来については明らかになっていなかった。本研究は、独自に樹立したグレリン産生細胞株、MGN3-1細胞株を用い、基質供給経路を明らかにするため、脂肪酸を用いて研究を進めてきた。脂肪酸は、LPSの受容体であるTLR4受容体の内在性リガンドと報告されていることから、今年度は炎症反応とグレリン分泌調節の関連に着目し、研究を実施した。グレリン産生細胞への脂肪酸刺激による、炎症関連遺伝子であるTNF-a遺伝子、IL-6遺伝子の発現量増加を認めた。LPS、IL-1、IL-6、TNF-aでグレリン産生細胞を刺激したところ、IL-1刺激でグレリン及びGOAT遺伝子発現量の低下を認めた。また、グレリン産生細胞では、IL-1によってNF-kappaBシグナル経路が活性化され、グレリン分泌が抑制されることを見出した。さらに、胃初代培養系においても、IL-1はグレリン遺伝子発現量を減少させた。IL-1は、炎症反応時におけるグレリン産生の調節因子であり、NF-kappaBシグナル経路の活性化が主要な役割を果たしていることが示唆された。平成27年度の解析より、β酸化に関するHADHが低発現であることが判明したが、この遺伝子については解析ができていない。そのため、平成28年度はHADH遺伝子のグレリン産生への影響の検討、および、摂食や肥満状態等を模した、様々な培養条件下における遺伝子発現量変化の検討を行う予定である。また、当初の計画にあった、同定遺伝子の過剰発現マウスモデル、並びにノックアウトマウスモデルの作製を行う予定である。内分泌学平成27年度は研究が概ね順調に推移したため、各種試薬の購入に関する支出(物品費)が予定額を下回った。平成27年度に生じた次年度使用額に関しては、当初予定していた平成28年度予算に加えて、物品費としての使用を予定している。平成28年度は、モデルマウスの作成及び解析の予定であったが、加えて細胞解析も引き続き継続する予定にしており、当初より物品費が増加することが見込まれる。
培養血管内皮細胞、線維芽細胞にPDWHFを併用した新規な人工皮膚の適用法の検討

昨年度実施したラットによる実験モデルにて、全層皮膚欠損創に対して人工真皮を移植する際に培養血管内皮細胞、線維芽細胞にPDWHF (Platelet Derived Wound Healing Factor)を併用したとろ、術後5日目で既に人工真皮下層に血管の侵入が認められた。この結果により人工真皮と分層皮膚移植を同時に行って植皮が生着する可能性が示唆された。そこで、本年度はラットの背部に作成した全層皮膚欠損創に人工真皮を移植するモデルを用いて、人工真皮と分層植皮の同時施行を試みた。予めPDWHF、血管内皮細胞、線維芽細胞を調整準備した。実験に際して、まずラット背部に全層皮膚欠損を作成する前にデルマトームを用いて10/1,000inch厚の分層皮膚を採取した。続いて2.5X2.5cm大の全層皮膚欠損を作成した。移植床に培養血管内皮細胞と線維芽細胞を散布し、予めPDWHFを含浸させた人工真皮(TERUDERMIS【○!R】、コラーゲンスポンジ単独タイプ、厚さ3mm、TERUMO)を移植し、同時に先に採取した分層皮膚を移植してtie-over固定した。10日目に開創したところ植皮は肉眼的に良好に生着しており、組織学的にも生着が確認された。本研究の成果は平成15年第12回日本形成外科学会基礎学術集会にて報告した。本法を重症熱傷患者治療の臨床での応用に関して東京女子医科大学倫理委員会において審査を受け承認を受けた。本研究の副産物として人工真皮を用いた組織工学皮弁の作成に培養血管内皮細胞、線維芽細胞およびPDWHFの併用を試みたところ、良好な組織構築が得られた。PDWHF(Platelet Derived Wound Healing factor)をWistar系ラットの血小板より調整し、同種同系ラット胸部大動脈由来血管内皮細胞、真皮由来線維芽細胞をそれぞれ培養して準備した。調整したPDWHF中に含まれるサイトカインおよび人工真皮に含浸させて移植後3、5日目に移植した人工真皮中に含まれるサイトカインについて検討したところ、PDGF, TGF-β, bFGFが検出され、特にbFGFは調整したPDWHF中に607±50ng/ml、移植後の組織中濃度も5日目で563±93ng/mlと高値であった。次に同種同系ラット背部に2.5X2.5cm大の全層皮膚欠損創を作成し、人工真皮(TERUDERMIS【○!R】,テルモ社製)を用いて治療するモデルを作成した。このモデルにおい(1)人工真皮単独移植群(対照群)、(2)人工真皮にPDWHFを0.1ml/cm^2含浸させた群、(3)人工真皮と移植床との間に培養細胞(培養血管内皮細胞、培養線維芽細胞を1枚の人工真皮当たり1.0X10^5づつ)を播種した群、(4)人工真皮へのPDWHFの含浸と移植床への培養細胞の播種を併用した群に分けてその人工真皮内への血管侵入の程度を組織学的に比較検討した。組織学的検討は移植後5日目に行った。その結果、PDWHFの単独使用では対照群と差は見られなかった。培養細胞を播種した群では移植床に著明な血管新生が見られたが、5日目では未だ人工真皮内への血管の侵入は見られなかった。それらと比較してPDWHFと培養細胞を併用した群では5日目で既に人工真皮下層に血管の侵入が認められた。以上の結果よりPDWHFと培養血管内皮細胞、線維芽細胞を人工真皮移植に併用すると著明な血管新生促進が得られることがわかり、今後人工真皮の移植と分層皮膚移植を同時に行って植皮が生着し得る可能性が示唆された。

本研究の副産物として人工真皮を用いた組織工学皮弁の作成に培養血管内皮細胞、線維芽細胞およびPDWHFの併用を試みたところ、良好な組織構築が得られた。