hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎仔小腸細胞を用いた腸管再生の研究

目的)前年度までの研究で細胞レベルまで分離した胎仔マウス小腸を培養によって小腸組織様構造を認める細胞塊に再構築しマウスの腹腔内の場所を変え移植を試みた。細胞塊は約2週間で完全に吸収されたが場所により吸収される時期が多少異なり腸管壁、腸間膜、肝表面で比較すると肝表面の細胞塊の吸収が遅かった。このため吸収された原因の一つとして細胞塊がしっかりとした支持組織が無いことが原因の一つと考えて支持組織の代用としてバイクリルメッシュ(polyglactin910)を用いて細胞培養を行い細胞塊とメッシュの合成物を形成し移植の実験を行った。材料と方法)胎齢16日の胎児マウスの空腸から回腸までの小腸を摘出細切した。細切した小腸は0.1%コラゲナーゼディスパーゼを用いて37°C、60分間の消化を行い細胞単位に分離した。1000回転15分間の遠心を行い高濃度細胞浮遊液を作った。培養皿の中に置いたステンレスメッシュの上にメンブレンフィルターをのせさらにその上にあらかじめコラーゲンゲルを浸透させたバイクリルメッシュ(polyglactin910)を置いてメッシュ上に高濃度細胞浮遊液を101ずつにスポットした。その後20%胎児牛血清を含む培養液を加え37°C,5% CO2の条件下培養を行った。約1週間の培養によって形成された細胞塊とバイクリルメッシュの合成物をマウスの腹腔内に移植し経日的に標本を摘出組織学的検討を行った。結果とまとめ)マウスの腹腔内に移植目的で置かれたバイクリルメッシュと細胞塊の合成物は約1週間で萎縮し約2週間でバイクリルメッシュを残し完全に吸収された。このためバイクリルメッシュと細胞塊のマウス腹腔内への生着をクリアする条件として強度ばかりでなく血流などの細胞塊への栄養が不可欠である可能性が示唆された。[目的]胎仔小腸を細胞単位にまで分離し、高密度で培養を行うと、細胞は再集合し小腸様構造物が形成される。この再形成された小腸様細胞塊を成熟マウスの腹腔内に移植し移植後小腸様細胞塊の状態を経日的に組織学的評価をおこなった。[材料と方法]マウス胎仔小腸をコラゲナーゼ・ディスパーゼで細胞単位に分離した後、高密度でメンブレンフィルター上に培養を行った。約1週間で再形成された小腸様細胞塊を成熟マウスとヌードマウスの腹腔内に移植した。その後移植位置、経日的に形態学的変化、成熟マウスとヌードマウスとの移植細胞塊生着の差を比較した。[結果と考察]成熟マウスの腹腔内では肝表面に細胞塊が癒着した状態が最も生着状態が良好であった。また移植後3日目までは細胞塊の状態が保たれていたが7日目を過ぎると細胞塊は周囲の炎症性の変化により消失していた。ヌードマウスでは炎症性の変化は認められなかったものの7日目で消失していた。[結論]再形成された小腸が形態的にも機能的にもかなり分化していることはすでに報告した。今回、腸再生を目的として細胞単位に分離した胎児小腸を培養により小腸様細胞塊に再構築し成熟マウスの腹腔内に移植したが成熟マウスもヌードマウスも移植後の生着状況に差は認められなかった。移植後約1週間で移植細胞塊は消失していた。
児童生徒自身で作るセラミックス磁石の製作とその教材化に関する研究

一般に使われているセラミックス焼結磁石を製作することは、小学校・中学校・高等学校では、焼結、加圧装置がないため焼結磁石製作が困難とされてきた。そのため、児童生徒は、磁石は既製品を購入して用いるものだと考え、自分自身では製作できないものと思ってきた。研究代表者は、このような概念を覆し、児童生徒が自分自身の手で、自分の好きな形のセラミックス焼結磁石を作成する方法を考案した。平成14年度の研究は、「児童生徒自身でつくるセラミックス磁石の製作」と「児童生徒自身で作るセラミックス磁石を利用したものづくり学習」の2本柱から構成されている。[1]「児童生徒自身でつくるセラミックス磁石の製作」「地球を作ろう」というテーマで、平成14年9月静岡市立田町小学校6年2組の児童35名を対象に、担任の岩科はるみ教諭の指導で授業実践を行った。この授業の目的は小学生に地球が大きな一つの磁石である事、そのため、方位磁針を使って私たちが生活できる事を学習させることである。[2]「児童生徒自身で作るセラミックス磁石を利用したものづくり学習」(1)「磁気ライントレーサの教材化」児童生徒に「ものづくり」や「科学」に関する興味や関心を抱かせる動機付けとなり,また,ものづくりの知識や技術の習得を与えることを目的として,生徒自ら創意・工夫して作る磁気ライントレーサの開発を行なった。(2)「自作磁石を用いたモータの製作」小学校学習指導要領6年生の理科で、電磁石の変化や働きをその要因と関係付けながら調べ、ものづくりをしたりする活動で養うとあり、中学枝学習指導要領「第1分野」では、電流の利用で磁界と磁力線の関係を学習させている。また、技術家庭科技術分野では、エネルギーの変換を利用したものづくりを規定している。このモータが学習で、自作磁石を用いたモータを作成出来れば、新たなモータ学習の展開が期待出来る。
ヒトの表情の運動知覚に関する心理物理学的研究

本年度は主に、運動視の基礎となる透明視の知覚研究を乳児を中心に行った。さらに、近年トピックとなってきているムービングフェイスを用いた顔認知研究、色知覚を基礎とする色誘導の知覚、形の認識、拡大縮小運動など多岐にわたるトピックについて、乳児研究を実行できる体制をつくり、実験の遂行、研究発表、などを行った。透明視の研究については、実験の実施、データ収集、国際学会での発表、国際雑誌への発表などを行った。具体的には、Qian et al.(1994)らの方法を用いて透明視が成立するドットの距離の条件を操作し、透明視がおこらない条件を検討した。その結果、5ヶ月の乳児であってもオトナとほぼかわらない程度の正確さで、運動透明視を知覚できることが明らかとなった。運動透明視は3ヶ月から見えていることもわかった。さらにムービングフェイスの実験を5ヶ月と7ヶ月の乳児に行ったところ、視力のおとっている5ヶ月ではボケた画像のほうが精緻な画像よりも顔識別学習が進んだのに対し、視力がほぼブラトーに達している7ヶ月乳児では、いずれの画像であってもほぼ同じ程度に顔識別学習が進行した。この結果は、より月齢の低い乳児では、視力などの問題により、空間周波数が低い情報に特化した処理が行われていることを示唆している。この結果は、ニューラルネットワークモデルによる弁別学習のシミューレーション結果とも一致している。本年度は主に、1)運動視の基礎となるoptic flowの知覚研究、2)コミュニケーション論に関する本の出版、の2つの仕事を行った。運動視の研究については、実験環境の構築、実験の実施、データ収集、およびそのデータの学会発表などを行った。VSGを用いた心理物理実験の実験室のセットアップ、実験プログラムの整備を行い、拡大、縮小、および平行運動のoptic flowパターンを用いて、運動視のより基礎的なシステムに関する実験を実施した。具体的には、拡大運動と縮小運動の透明視条件を、回転や平行運動での透明視条件と比較し、その放射運動の特殊性を明らかにした。さらに、このテーマを発達的に明らかにするために、乳児を被験者とする運動視の知覚実験を行った。その結果、1)拡大パターンは縮小や回転と異なる発達過程をたどること、2)運動透明視は、4ヶ月の乳児から見えはじめること、などが明らかとなった。また、コミュニケーション論の出版に関しては、一貫して行ってきたノンバーバル・コミュニケーションの研究と関連性理論の関係を整理した。そこでは、日常的で具体的な事例をあげながら、旧来のコミュニケーション論がもつ矛盾を指摘し、「誠実原理」に基づく新しいコミュニケーション論について解説し、新書として出版を行った。具体的には、日常会話におけるウソとホントの違いは何か、会話において意味が通じ合っているようにみえるときと見えないときはどう違うのか、誤解と理解の差は何か、などの日常的なテーマを、伝達意図や情報意図などの概念を用い、一般書の形で解説を行った。本年度は主に、1)運動視の基礎となる透明視の知覚研究、2)コミュニケーション論に関する本の出版とその啓蒙活動、の2つの仕事を行った。実験プログラムの整備を行い、拡大、縮小、および平行運動のoptic flowパターンを用いて、運動視のより基礎的なシステムに関する実験を実施した。さらに、このテーマを発達的に明らかにするために、乳児を被験者とする運動透明視の知覚実験を行った。その結果、運動透明視は、4ヶ月の乳児から見えはじめること、その発達は3ヶ月から5ヶ月へと発達していくこと、5ヶ月の乳児における運動透明視の統合の限界は、ほぼオトナのものと同じであること、などが明らかとなった。また、一般向けのアートイベントや人工知能学会などでの招待講演を行い、会話におけるウソとホントの違いは何か、会話において意味が通じ合っているようにみえるときと見えないときはどう違うのか、誤解と理解の差は何か、などの日常的なテーマの解説を行った。

さらにムービングフェイスの実験を5ヶ月と7ヶ月の乳児に行ったところ、視力のおとっている5ヶ月ではボケた画像のほうが精緻な画像よりも顔識別学習が進んだのに対し、視力がほぼブラトーに達している7ヶ月乳児では、いずれの画像であってもほぼ同じ程度に顔識別学習が進行した。この結果は、より月齢の低い乳児では、視力などの問題により、空間周波数が低い情報に特化した処理が行われていることを示唆している。この結果は、ニューラルネットワークモデルによる弁別学習のシミューレーション結果とも一致している。
中性子散乱とシミュレーションによる蛋白質動力学に対する水和とキャビティ効果の研究

非干渉性中性子散乱実験と分子動力学シミュレーションにより、タンパク質構造の揺らぎは、タンパク質表面に存在する水和水のダイナミクスや構造内部に存在するキャビティ構造の揺らぎとカップルしていることを示した。食品の腐敗には水が関係するほか、高圧による食品加工など、これら成果は、生命科学研究のみならず、食品タンパク質の保存性の研究など食品科学研究への貢献も期待できる。蛋白質の構造揺らぎは、安定性や機能発現に関わる。蛋白質表面の水和構造は、蛋白質の揺らぎに著しい影響を与えることが知られている。また蛋白質の構造にはキャビティと呼ばれる空間的な隙間が存在して、分子パッキングの揺らぎの場となっている。蛋白質の揺らぎは多数の原子が協調的に動くため、水和水やキャビティの構造変化の影響は蛋白質全体に及ぶ。そこで本研究では、蛋白質を取り巻く水和構造や分子内部のキャビティ構造が、蛋白質の揺らぎ(動力学)をどのように制御しているのかを明らかにすることを目的として研究を行った。エネルギー分解能が異なる4つの非弾性散乱装置を用いて、動力学転移を観測した。その結果、観測される動力学転移は分解能によって異なることなり、特に水和によって誘導される動力学転移はナノ秒の時間スケールのダイナミクスが寄与していることを示した。また動力学転移の様相は時間スケールで異なることから、タンパク質動力学には時間スケールにおける階層性が存在することを示した。また東大物性研AGNES非弾性散乱装置において、高圧中性子非弾性散乱を行った。圧力により蛋白質のボソンピークが高エネルギーシフトすること、室温における非調和運動に由来する準弾性散乱が大きく抑制されることを観測し、圧力が蛋白質の低エネルギー領域に対して大きく影響することを示した。今後は、蛋白質の水和量や圧力を変えたシミュレーション研究も行い、水和構造の動力学やキャビティ構造の解析を行うなど、実験とシミュレーションを相補的に利用した蛋白質の低エネルギーダイナミクスの研究を行う。モデル蛋白質である核酸分解酵素スタフィロコッカルヌクレアーゼについて、蛋白質と水和水の動きを研究用原子炉JRR-3における中性子散乱実験により観測するとともに、計算機シミュレーションを行い、蛋白質の構造の揺らぎに対する水和水の影響を定量的に調べた。その結果、水和水が蛋白質の表面全体を覆うネットワークを形成し、その水和水ネットワークの揺らぎが蛋白質の構造の揺らぎを誘導すること、すなわち、「蛋白質が生命機能を発現するには水和水がネットワークを形成することが必須である」ことを明らかにした。また蛋白質の揺らぎに対するキャビティ効果を調べるため、高圧下における中性子非弾性散乱を行った結果、室温における蛋白質の低エネルギー領域に見られる非調和運動が加圧によって抑制されることが分かった。また高圧下における分子動力学シミュレーションの解析から、低振動モードにおける局所構造間の揺らぎが圧力によって抑制されていることが分かった。キャビティは加圧によってその体積が減少すると考えられる。したがって、キャビティの存在が蛋白質の低エネルギー運動に寄与していると示唆される。
液体ホ-ニングによる超砥粒砥石のドレッシング法の開発

ダイヤモンドおよびCBNに代表される超砥粒ホイールは、その優位性が認識され、加工現場で硬脆材料の研削加工に普及しつつあるが、高価な超砥粒ホイールを技術的にも経済的にも有効に活用するための最適なツル-イング(整形)およびドレッシング(目たて)法はいまだ確立されていない。筆者等は、水あるいは研削液と研磨剤の混合液(スラリー)を比較的低圧力(0.30.4MPa)の圧縮空気により噴射する液体ホ-ニングをツル-イング後の超砥粒ホイールのドレッシングに適用して、その優位性を確認するための実験・研究を継続的に実施してきた。その結果、以下のことが明らかとなった。1.ダイヤモンドホイールで各種セラミックスを研削する際発生する激しい目づまりが、液体ホ-ニングによるブラストドレッシングを適当とすると容易に除去できる。2.メタルボンド、レジンボンドおよび鋳鉄ボンドのダイヤモンドホイールに対して、ツル-イング後、液体ホ-ニングによるブラストドレッシングを適用するとボンド材のみが選択的に除去され、ブラスト時間を加減すると、砥粒突き出し量が微妙に調整できる。3.ブラストドレッシングしたホイール表面の砥粒は、その保持力が強固であり、ホイール作業面は理想的な切れ刃状態になっている。その結果、研作動力、研削力、仕上面粗さおよび研削比の全てにおいて良好な研削性能を示し、経済的にも効果が大きい。4.有気孔のビトリファイドCBNホイールに合成樹脂を研磨剤としてブラストドレッシングを適用すると、仕上面粗さが向上する。5.ブラストドレッシングにより、ダイヤモンドおよびCBN砥粒が微小破砕し、一個の砥粒内に複数の微小切れ刃が形成される。研究分担者・小林が所属する(株)不二精機製造所において、従来の液体ホ-ニングの原理に基づき、各種研削盤に後付けできる超砥粒砥石用ドレッシング装置を二機種(プロトタイプAおよびプロトタイプB(微細砥粒用))設計・製作し、その基礎的特性試験を実施した。特性試験結果より、(1)圧縮空気圧が0.30.4MPaと低圧力にもかかわらずスラリ-中の研磨剤の濃度が一様かつ均一に噴射できること(2)スラリ-中の研磨剤の濃度が微妙に調節できることが明らかとなった。研究代表者・柳下が所属する沼津高専において、現有する円筒研削盤(豊田工機(株)製GUS30)に製作したドレッシング装置を取り付け、ロ-タリ・ドレッサでトル-イング(形直し)後のメタルボンド、レジンボンドおよび鋳鉄ボンドのダイヤモンド砥石面に液体ホ-ニングによるドレッシング(目立て)法を適用してその効果を試験し、以下の成果を得た。1.低圧力(0.30.4MPa)の圧縮空気により、低濃度(研磨剤36%)のスラリ-を噴射する本ドレッシング法により、いずれのボンドのダイヤモンド砥石に対してもトル-イング後の砥石面からボンド(結合剤)のみが選択的に除去でき、砥石作業面の目立てができる。2.スラリ-の噴射時間を調節することにより、砥粒突出量が微妙に調整できる。3.砥石面のSEM観察より、本ドレッシング法でドレスした砥石作業面の砥粒は根元に一様に残存するボンドにより強固に保持されている。また、砥粒自身が被るダメ-ジは極小である。4.1回のドレッシング作業に要する時間は約30秒と極短時間であり、かつ全く熟練を要しない。以上のことより、本研究により開発した超砥粒砥石のドレッシング法は他に多数試みられている中で最も理想的なドレッシング法と判断できる。昨年度の研究実績により、各種ボンドのダイヤモンド砥石に対して、ロータリ・ドレッサでトルーイング後の砥石作業面に本研究により開発した液体ホーニングによるドレッシング法を適用すると、砥石作業面が理想的状態にドレス(目立て)できることが明らかとなった。

本年度は、液体ホーニングによるドレッシング法および従来法によりドレスした各種ボンドのダイヤモンド砥石により、各種セラミックスの研削試験を実施した。その結果、液体ホーニングによるドレッシング法の優位性が研削性能の観点から以下のように明確となった。1.初期研削動力および初期法線研削力の値が小さくなる。2.研削初期から良好な仕上面粗さが得られ、現在、加工現場で行われている捨て研削が不要となる。3.研削比が増大でき、高価なダイヤモンド砥石を経済的に使用することができる。さらに、発展的な研究成果として以下のことも明確となった。4.液体ホーニングに使用する研磨剤は、メタルボンドおよび鋳鉄ボンドに対してはアルミナ、レジンボンドに対してはガラスビーズ、有気孔ビトリファイドボンドに対しては合成樹脂が適しており、その粒度はホイールの粒度と同じか、やや小さめがよい。5.焼入鋼の研削加工に加工現場で広く使用されるようになった、有気孔ビトリファイドボンドCBNホイールに合成樹脂を研磨剤とする本ドレッシング法を適用すると、研削性能の全てにおいて良好な結果が得られることが確認できた。以上の研究成果については、(社)精密工学会において講演発表した。昨年度までの研究実績により、各種ボンドのダイヤモンドホイールに対して、ロータリドレッサでツルーイング後,液体ホーニングによるブラストドレッシングを適用すると,ホイールの作業面が理想的切れ刃状態にドレス(目立て)できることが明らかとなった。さらに,研削試験の結果,ブラストドレッシングすると研削動力,研削抵抗,研削比および仕上げ面粗さの全ての研削性能において良好な結果を示すことが確認された。本年度は,(1)本ブラストドレッシング法を電着ダイヤモンドホイールによる内面研削に適用すること(2)電子線三次元粗さ解析装置により砥粒切れ刃の形状状況を微小観察すること(3)本ブラストドレッシング法の実用化対策の3点について研究を進めた結果以下のことが明らかとなった。1.電着ダイヤモンドホイールの内面研削に発生する目づまりが,合成樹脂を研削剤とするブラストドレッシングにより容易に除去でき,良好な研削状態が持続できる。2.電子線三次元粗さ解析装置により,CBN砥粒およびダイヤモンド砥粒の微小観察を行った結果,ブラストドレッシングによりCBN砥粒およびダイヤモンド砥粒が微小破砕し,1個の砥粒内に複数の微小切れ刃が形成されていることが確認できた。3.本ブラストドレッシング法を加工現場の研削盤に適用するとき問題となる,研磨剤の飛散に対して,具体的解決策が考案され,実証された。
ウシ赤血球中に存在する線溶活性作用増強物質の分離とその生理機能に関する研究

ヒト赤血球に線溶増強作用があることは既知のことであるが、ウシ、マウス、ニワトリ赤血球とそれらの溶血液にも、プラスミン(Pln)やプラスミノーゲンアクチベータ-(Act)による直接的作用ではなく、線溶因子活性を増強する作用のあることが判明した。そこでウシ赤血球から溶血液を調製し、線溶増強作用を有する画分を分離、その性状について検討した。活性画分はヒドロキシルアパタイトには親和性があり、0.4Mリン酸緩衝液(pH7.4)で溶出した。リジンアガロースには親和性を認めなかった。HPLCによるサイズ排除クロマトグラフィでは、活性の主体は280nmで描かれる第一のピークに存在した。このうち組織PA(t-PA)活性化に効果的な画分は再度のHPLCを行った結果、単一のピークを示した。また、ザイモグラフィによるとActによる活性化反応では、ウロキナーゼとt-PAの移動度の変化なく、活性は増強された。t-PAによるプラスミノーゲン(Plg)の活性化過程においては、溶血液の参加はPlgと基質とがt-PAと会合する以前に加えることが最も効果的であり、37°Cの加温は更にこの効果を助長した。次いで、フイブリン(Fbn)血栓の溶解過程への赤血球の効果をトロンブエラストグラフィ(TEG)によって検討した。TEGに現れる凝固過程の時間因子と振幅で表される血栓弾性とはFbn濃度に強く関連し、Fbn濃度の増加は各々凝固系時間の短縮、振幅の拡大をもたらした。一定濃度のFbnにウシ赤血球が加わると、赤血球数の増加に伴って凝固系時間は延長するが、血栓弾性に変化は認められなかった。一定PlnによるFbn血栓の溶解過程に赤血球が加わることによって、溶解時間は延長した。そこで赤血球を生理的食塩水で洗浄したところ、溶解時間に改善が見られた。以上のことから、Fbn溶解過程に赤血球の関与は明らかであり、間接的な因子によって緩やかに溶解過程を制御していることが示唆された。ウシ赤血球中に存在する線溶機能増強因子を分解・精製するため、供試サンプル調製法の確立と活性化物質の分離・精製法の検討を行い,以下の知見が得られた。(1)ウシ全血液に3.8%クエン酸ナトリウムを添加し,セルロース・カラムクロマトグラフィによる濾過と8000G60分の遠心で赤血球液の調製が可能であった。(2)赤血球液に2倍容量の蒸留水を添加することで溶血液を作製し,105,000G60分の超遠心で水溶性分画を得た。この分画には,ウシプラズミンのフィブリン溶解能を増強する作用があることを,フィブリン平板法とS-2251によるアミダーゼ活性測定で確認した。また,ウシプラズミノーゲンをヒトUKで活性化させたとき,溶血液の添加はUK単独の場合の約2倍の活性能を示した。(3)高速液クロによる分画では,ヘモグロビンに一致する画分に最も高い活性が存在した。(4)ザイモグラフィによって,43Kと30Kに活性が認められた。(5)ハドロキシアパタイトとリジン・アガロースによるアフィニティクロマトグラフィによって,この活性はヘモグロビンやアルブミンと異なるタンパク質でリジンの親和性に乏しいことがわかった。

また,フィブリン基質中のプラズミノーゲンの存在に依存し溶解面積が増大することからプラズミノーゲンアクチベーターの作用増強タンパクの可能性が示唆された。(6)溶血液からの活性化成分の分解は,ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィ,リジン・アガロースクロマトグラフィ,FPLCおよび限外濾過によって得られ,その分画によってプラズミノーゲン測定用合成発色基質S-2251に対するアミド分解能は著しく増強されたが,ウロキナーゼ測定用合成発色基質S-2444に対するアミド分解能には影響は見られなかった。ヒト赤血球に線溶増強作用があることは既知のことであるが、ウシ、マウス、ニワトリ赤血球とそれらの溶血液にも、プラスミン(Pln)やプラスミノーゲンアクチベータ-(Act)による直接的作用ではなく、線溶因子活性を増強する作用のあることが判明した。そこでウシ赤血球から溶血液を調製し、線溶増強作用を有する画分を分離、その性状について検討した。活性画分はヒドロキシルアパタイトには親和性があり、0.4Mリン酸緩衝液(pH7.4)で溶出した。リジンアガロースには親和性を認めなかった。HPLCによるサイズ排除クロマトグラフィでは、活性の主体は280nmで描かれる第一のピークに存在した。このうち組織PA(t-PA)活性化に効果的な画分は再度のHPLCを行った結果、単一のピークを示した。また、ザイモグラフィによるとActによる活性化反応では、ウロキナーゼとt-PAの移動度の変化なく、活性は増強された。t-PAによるプラスミノーゲン(PIg)の活性化過程においては、溶血液の参加はPlgと基質とがt-PAと会合する以前に加えることが最も効果的であり、37°Cの加温は更にこの効果を助長した。次いで、フィブリン(Fbn)血栓の溶解過程への赤血球の効果をトロンブエラストグラフィ(TEG)によって検討した。TEGに現れる凝固過程の時間因子と振幅で表される血栓弾性とはFbn濃度に強く関連し、Fbn濃度の増加は各々凝固系時間の短縮、振幅の拡大をもたらした。一定濃度のFbnにウシ赤血球が加わると、赤血球数の増加に伴って凝固系時間は延長するが、血栓弾性に変化は認められなかった。一定PlnによるFbn血栓の溶解過程に赤血球が加わることによって、溶解時間は延長した。そこで赤血球を生理的食塩水で洗浄したところ、溶解時間に改善が見られた。以上のことから、Fbn溶解過程に赤血球の関与は明らかであり、間接的な因子によって緩やかに溶解過程を制御していることが示唆された。
高分子内電荷密度に由来する細胞質移行性の獲得と治療核酸誘導体への展開

本研究課題では、高い細胞質移行性を有する高分子を開発し、核酸へと結合することで、核酸の細胞外から細胞質への効率的な到達及び薬効向上を目的とする。前年度までに、種々の電荷密度を有するポリアミノ酸型の高分子ベタインを開発した。そして、中性条件でのantifouling能と弱酸性条件でのカチオン性を有し、細胞質移行性に適した構造を導出した。本年度は、得られた構造体を核酸と結合し、培養細胞での実験を通して機能を確認した。まず、核酸との結合に関してはアジド基を有する高分子ベタインを合成することで、シクロオクチン基を末端に持つ核酸とのクリックコンジュゲーションを介して目的物が合成可能であることを見出した。合成の完了はアガロースゲル電気泳動およびHPLCにて確認した。得られた核酸と高分子ベタインとの結合体を培養がん細胞に対して遺伝子導入試薬を用いてアプライし、核酸由来の薬効を評価した。すると、高分子が結合した状態にも関わらず通常の核酸に匹敵する薬効を有することが明らかとなった。このことは、高分子由来の排除堆積効果が細胞内の薬理活性メカニズムを阻害することを考慮すると、高分子ベタインを結合することでより多くの核酸分子が細胞質へ移行したことを示唆している。実際に、高分子ベタインの分子量を2倍にすることで薬効の低減が確認された。つまり、開発された核酸コンジュゲート体において、高分子ベタインと核酸との間に細胞内切断性リンカーを導入して細胞内での核酸放出を促す設計が提案された。そうすることで、より効率的な核酸由来の薬効が期待される。本研究では、高い細胞質移行性を有する高分子を開発し、核酸へと結合することで、核酸の細胞外から細胞質への効率的な到達及び薬効の飛躍的向上を実現することを目的とする。平成29年度では、ポリアミノ酸骨格を有し、種々の電荷密度を有する高分子ベタインを合成した。中でもカルボン酸とエチレンジアミンとからなるベタイン構造は、生理的中性pHでは細胞取り込みを抑制するが、エンドソームや腫瘍環境に相当する弱酸性pHでは細胞取り込みが向上することが見出された。この挙動は、滴定試験における電荷分布解析においても実証された。さらに、当該化学構造は細胞膜への相互作用はするが、細胞膜を破壊することなく物質を細胞内へ導入可能であることもわかった。このことから、開発される高分子の高い生体適合性がうかがえる。また、アニオン性構造やイオン性基間のスペーサー長を調節することで、異なるpH応答性挙動を示すことが明らかとなった。これに関し、主鎖の骨格をポリグルタミン酸からポリリシンへと変更しても、その挙動に変化はなかったことから、それらの挙動はベタイン構造に起因することも明らかとなった。例えば、スルホン酸由来のベタインとカルボン酸由来のベタインとでは、スルホン酸由来のベタイン構造の方が細胞取り込みを誘導しやすく、かつ、細胞内分布においても細胞質へと移行している様子が示唆された。これらの成果は、論文としての発表や学会での発表として結実している。ポリアミノ酸を骨格として、特定のベタイン構造が細胞内取り込みに寄与することが明らかとなった。さらに、ポリアミノ酸としてポリリシンおよびポリグルタミン酸の双方において同等の傾向が確認されたことから、ベタイン構造に由来した挙動であることが確認された。これらの成果は論文および学会での発表として結実している。開発されたベタイン構造において、その構造の最適化を行う。イオン性基間のスペーサー長等に関する議論を深く進めることで、当該現象におけるより包括的な理解へとつなげる。また、核酸と実際に結合することで、その細胞取り込み挙動と薬効を改良する。

平成29年度において、高分子の効率的な合成手法の糸口が見出されたため、平成30年度以降の研究進展を見据えてその合成手法の確立に注力した。結果として、平成29年度において当初予定していた高分子のうちいくつかの合成と評価を平成30年度以降に行うことになった。一方で、平成30年度以降は平成29年度において確立された新規合成手法に基づいて大変効率的に高分子を獲得出来るため、当該研究期間内の研究進捗に大きな影響はないと考えている。
骨の形態的機能適応現象のメカニズムの解明 -骨の生体力学と生体電流ならびに生理活性物質移動の関連性-

骨組織の生体力学的特性と電気生理学的特性との相互関係を調べ、これによる骨の形態的機能適応現象の解明を目的として、人工歯根と人工骨髄を用いて研究を行い、以下の結果を得た。1.咀嚼運動に近似した反復荷重下で、アキレス腱を代用骨として作製した人工歯根模型の各部位で、波形の異なる重層波動の発生が観察された。ピエゾ電位の測定は困難であった。2.有限要素解析と動物実験の組織標本との対比では、人工歯根に機能を加えた群では釘植(靭帯結合)が生じ、主応力線が靭帯関節により直交する成分に変換される所見が観察された。固有歯槽骨・骨梁・皮質骨の新生はすべて主応力線の走行と一致していた。安静にした群では骨性癒着が生じ、主応力線は歯根と骨との間を一体として流れ、歯周部の境界面に炎症を伴わない破壊性の骨の改造が観察された。3.人工歯根・顎骨の立体模型では咀嚼の反復荷重は、歯根膜において波動の形に変換されて周囲骨に伝えられた。波動の形は歯根表面の形状と固有歯槽骨の表面形状に依存していた。歯の周囲骨も顎骨の皮質骨もともに液性流動で新生される所見が得られた。4.人工骨髄チャンバーの実験では、筋肉内では液性流動に従ってアパタイト多孔部の周囲に骨の形成が開始される像が得られた。皮下では造骨と造血にはBMPの存在が必要であった。生食水の流入試験ではガラス管内のアパタイトで電位の発生が観察された。これらの結果から本研究を総合することにより歯周部の骨が主応力線の走行に一致して形成されることが明示され、従ってこの部の立体模型を作成することができた。主応力線の走行は液性に伝達され流動電位として機能すると考えられた。遠隔部の骨の改造も液性の圧力による波動が主応力線として作用し、造血と造骨が生じ、造血巣は骨の改造とともに縮小しやがてハ-バース管に変容する像が観察された。主応力線は液性に伝播し、流動電位に変換され、これが間葉系細胞に作用して遺伝子が発現し、造血と造骨が生ずると考えられた。
生体防御能制御因子としての顆粒球メダラシンに関する研究

1、環境要因,特に栄養条件が顆粒球メダラシン量および活性にどのような影響を与えるかを調べた。牛肉の脂肪成分を10%あるいは20%飼料に添加し,マウスに投与して経過を追って顆粒球メダラシン活性を測定した結果,2週間後には有意に低下し,4週間後には更に低下した。豚肉より脂肪成分を取り出し,牛脂肪と同様にマウスの飼料に添加したところ,牛脂肪とは反対に顆粒球メダラシン活性は増大した。従って牛脂肪と豚脂肪では顆粒球メダラシン活性に対する作用は逆であることがわかった。次に各種魚類より脂質を抽出し,マウスの飼料に種々の割合で添加し,顆粒球メダラシン活性を経過を追って測定した。その結果,エイコサベンタエン酸およびドコサヘキサエン酸の含量の少ないアユおよびウナギの脂肪では顆粒球メダラシンは不変であったが,両脂肪含有量の高いサバ,イワシ,ニシン,アンコウの脂肪投与ではメダラシン活性増大した。従って脂肪の成分によって顆粒球メダラシン活性に対する影響は異なり,生体防御能に対する脂質の影響も異なるものと考えられる。2.ヒト骨髄中のメダラシンインヒビタ-の精製。ヒト骨髄細胞よりペプチド性低分子インヒビタ-を精製し,その構造を明らかにした。34個および36個のアミノ酸残基よりなるインヒビタ-が見つかったが,ヒトヘモグロビンβ鎖のC末端付近の構造を有することがわかった。本インヒビタ-のN末鎖より20個およびC末端より21個のペプチドを合成してメダラシンに対する阻害活性を調べたが,両者共に阻害活性は認められなかった。従ってインヒビタ-として作用するためにはある立体構造が必要なものと思われる。本インヒビタ-は基質と非競合的に可逆的にメダラシン活性を阻害し,他のセリンプロテア-ゼよりメダラシンに対する阻害活性が著明であった。1.顆粒球中性プロテア-ゼであるメダラシンに対する環境要因の影響を調べた。牛肉の脂肪成分を10%あるいは20%飼料に添加し、マウスに投与して経過を追って顆粒球メダラシン活性を測定した結果、2週間後には有意に低下し、4週後には更に低下した。豚肉より脂肪成分を取り出し、牛脂肪と同様にマウスの飼料に添加したところ、牛脂肪とは反対に顆粒球メダラシン活性は増大した。次に各種魚類より脂質を抽出し、マウスの飼料に種々の割合に添加し、顆粒球メダラシン活性を経過を追って測定した。その結果、エイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸含量の少ないアユおよびウナギの脂肪では顆粒球メダラシン活性は不変であったが、両脂質含量の高いサバ、イワシ、ニシン、アンコウの脂肪投与ではメダラシン活性は増大した。従って脂肪の成分によって顆粒球メダラシン活性に対する影響は異なり、生体防御能に対する脂質の影響も異なるものと考えられる。2.メダラシンに対する低分子インヒビタ-の精製。ヒト骨髄細胞よりペプチド性低分子インヒビタ-を精製し、その構造を明らかにした。34個および36個のアミノ酸残基よりなるインヒビタ-が見つかったが、ヒトヘモグロビンβ鎖のC端付近の構造を有することがわかった。本インヒビタ-のN末端より20個およびC末端より21個ペプチドを合成してメダラシンに対する阻害活性を調べたが、両者共に阻害活性は認められなかった。従ってインヒビタ-として作用するためにはある立体構造が必要なものと考えられる。
CD4陽性T細胞分画によるストレス判定法の開発

国家試験受験前の学生を対象として精神的ストレスによるCD4陽性T細胞分画の変動をPOMS心理テストや唾液中アミラーゼ活性、クロモグラニンA(sCgA)濃度と共に比較検討した。その結果、POMSの「T-A」(緊張・不安)尺度とsCgA濃度が有意に相関すること、sCgA高値の場合、CD4+CD25+T細胞比率およびTh1/Th2比が増加することを認めた。ストレスの存在が獲得免疫系の細胞にも影響することが示唆された。2008年5月本研究について群馬大学医学部倫理審査委員会の審査を受け、8月に承認を得た。はじめに、国家試験受験前の学生から短期間に検体を採取するため、培養や染色に時間のかかるTh1/Th2比では検体処理に問題があると考え、Th1/Th2比をTリンパ球の表面抗原であるケモカインリセプターで判定する方法について基礎的検討を行った。Th1細胞にはCCR5が、Th2細胞にはCCR7が特異的に発現しているとの文献を見つけ、検討したところ、従来の細胞内サイトカイン(IFN-γとIL-4)染色法に近い結果が得られたため、ケモカインリセプター染色法で検討することとした。予定通り、2009年1月末から保健学科4年生および医学科6年生計51名の協力を得て、国家試験受験間近の時期に血液と唾液を採取し、自動血液分析装置による血球計算、白血球分類測定およびCD4/CD8比、Th1/Th2比測定および制御性T細胞測定、B細胞比率、NK細胞比率等を行った。ストレスの心理的評価にはPOMS短縮版を用いた。その他のストレス評価として、最近普及してきたドライケミストリーの一種である唾液アミラーゼ簡易検査法も実施した。得られた結果からストレス評価における唾液アミラーゼ測定法の検証も行い、その成果を2009年8月に開催される日本臨床検査医学会総会で発表する予定である。現在、リンパ球関連のデータの変化と国家試験という今後の人生を左右するようなストレスの関係を解析中である。国家試験受験前という時間的な制限のもとで、データを取っただけで、十分な解析までに至っていないが、2009年4月上旬から比較的ストレスが少ないと思われる学年の協力を得て、同様な検討を行い、これらコントロール群との違いを明らかにしていく予定である。凍結保存しておいた唾液について唾液クロモグラニンAの測定は2009年度にまとめて実施する予定である。現代はストレス社会と云われ、外界からの過剰なストレス(ストレッサー)によりホメオスタシスシステムが大きく影響を受け、システムを構成する免疫機構にもその影響がおよび、とくに免疫を担当するリンパ球が強く影響を受けることがわかっている。我々は国家試験受験を一つのストレッサーと考え、平成21年度群馬大学疫学倫理審査委員の承認を受けて、保健学科と医学科の国家試験受験直前の4年生または6年生(51名)を対象にPOMS心理テスト(短縮版)および質問票による生活環境調査、唾液中のアミラーゼ活性とクロモグラニンA濃度、血球計算、末梢血中リンパ球サブセットおよびCD4+T細胞サブセット検査(Th1/Th2比、制御性T細胞)を行い、ストレス度と免疫能の関係を検討した。さらにコントロール群として医学部2年生36名について、平成22年2月には国家試験受験前の学生19名を追加して、同様な検討を行った。22年3月末から5月にかけて21年度に協力していただいた学生の卒業1年後について同様な検査を行い、それぞれの専門職別にストレス度や免疫能の変化を比較検討する予定である。唾液中アミラーゼ活性およびクロモグラニンA濃度については日本臨床検査医学会や日本未病システム学会、日本健康体力栄養学会でその成果を発表したが唾液アミラーゼ活性は国家試験受験のようなストレッサーとは全く関係がみられなかった。一方、CD4+T細胞サブセット検査結果とストレスの関係については国家試験受験群と対照群との間に有意の違いが見られているので、平成22年度に学会発表と平行して論文にまとめ、報告する予定である。我々は医学部学生の国家試験受験をひとつのストレッサーと考え、平成20年度医師、看護師、臨床検査技師等国家試験受験者51名と平成21年度国家試験受験者19名、計70名を対象にPOMS心理テスト(短縮版)および質問票による生活環境調査、唾液中のアミラーゼ活性とクロモグラニンA(CgA)濃度、血球計算、末梢血リンパ球サブセットおよびCD4陽性T細胞サブセット検査(Th1/Th2比、制御性T細胞)測定を行い、ストレス度と免疫能の関係を検討してきた。平成22年度は20年度国家試験受験前に協力を得られた学生に連絡を取り、卒業後1年を経過した段階で、上記と同様の検査を行い、国家試験受験前との比較検討を行った。POMS心理テストでは有意の変化を認めなかったものの、卒業後の唾液CgA濃度が有意に高値を示した。唾液CgA濃度は交感神経系のストレスマーカーで、精神的ストレスを反映するとされている。

末梢血中の免疫細胞では制御性T細胞を含むCD4+CD25+T細胞比率が卒業後有意に高値を示し、それにより液性免疫に関与するTh2細胞が有意に低値を示すなど、精神的ストレスが加わったときにみられる変化と同様な変動を示した。これらの成果は研究協力者の牛木和美らにより第57回日本臨床検査医学学術集会や第17回日本未病システム学会学術総会において口演ないしポスター発表を行った。また、牛木和美の平成22年度保健学学位論文(修士)としてもまとめられた。現在、テーマを絞って原著論文として投稿準備中である。なお、20年度から21年度に研究した唾液中のアミラーゼ活性とCgA濃度に関する研究が臨床病理の原著論文として2011年2月に掲載された。本研究を通して、ストレスが獲得免疫に関係する細胞にも影響を及ぼしていることが認められ、CD4陽性T細胞サブセットの測定がストレス評価に役立つ可能性が示唆された。
前立腺間質細胞の増殖とtransformation調節機構の研究

手術にて得られたヒト正常前立腺から間質細胞を分離しその培養系を確立した。免疫組織化学染色にて、smooth muscle actinの発現は認められたが、myosin, desminの発現は認められず、この細胞は筋線維芽細胞と考えられた。TGF-βreceptor I, II mRNAの発現が認められたため、ヒトTGF-β1,2,3を種々の濃度で作用させたところ、いずれでもmyosin, desminの発現が確認された。すなわち筋線維芽細胞から平滑筋細胞への分化がTGF-βsにより誘導されることが確認された。一方、ヒト前立腺筋線維芽細胞の増殖に対するTGF-β1,2,3の影響に関しては、それぞれ量依存的に増殖を抑制する効果が確認された。ヒト前立腺平滑筋細胞のα1-receptorには1a,1b,1dのsubtypeが存在することが知られているが、筋線維芽細胞と平滑筋細胞でのそれらの発現の違いに関する報告はない。筋線維芽細胞と市販のヒト前立腺平滑筋細胞を用いて、1a,1b,1d subtype mRNAの発現をReal time RT-PCRにて定量化した。その結果、1aは平滑筋細胞のみで発現が認められ、1b,1dは筋線維芽細胞と平滑筋細胞の両者で発現が認められた。この所見は筋線維芽細胞から平滑筋細胞への分化の過程においてα1a receptor mRNAの発現がup regulateされている可能性を示唆するものであった。次に上皮・間質相互作用因子であるTGF-β1のα1 receptor発現に及ぼす影響を検討した。すべてのsubtype (1a,1b,1d)が発現している筋線維芽細胞と平滑筋細胞混合培養系を用いた。TGF-β1存在下(+)および非存在下(-)で培養しα1a,1b,1d receptor mRNAの発現をReal time RT-PCRにて定量した。また、[^<125>I]HEATを標識リガンドとして用いα1 receptorのbindingassayを行った。その結果、α1aの発現はTGF-beta(-)の細胞でのみ認めた。1b,1dの発現はTGF-β(+)でTGF-β(-)よりも、それぞれ0.13倍、0.09倍と有意に低い結果であった。また、[^<125>I]HEAT(300pM)の特異的結合量は、TGF-β(-)、TGF-β(+)の細胞でそれぞれ37.5および21.3fmol/mg proteinと後者で減少した。TGF-βsはヒト前立腺筋線維芽細胞を平滑筋細胞へ分化させることが明らかとなった。しかしその一方で、TGF-β1はα1 receptorの発現を抑制するという平滑筋の機能を脱分化させるものであった。これらの結果は前立腺間質細胞が形態学的分化と機能的分化に関して異なる調節を受けていることを示唆するものであった。TGF-βsはヒト前立腺筋線維

芽細胞を平滑筋細胞へ分化させることが明らかとなった。しかしその一方で、TGF-β1はα1 receptorの発現を抑制するという平滑筋の機能を脱分化させるものであった。これらの結果は前立腺間質細胞が形態学的分化と機能的分化に関して異なる調節を受けていることを示唆するものであった。本年度は前立腺全摘出術、あるいは膀胱前立腺摘出術にて得られたヒト正常前立腺から間質細胞を分離しその培養系を確立した。培養細胞を免疫組織化学染色にてcharacterizeしたところ、筋線維芽細胞・平滑筋細胞の両者を分離培養することが可能となった。筋線維芽細胞を用いてTGF-beta1,2,3を種々の濃度で添加し、培養を行ったところ、細胞増殖能は抑制され、一方myocin,desminの発現が免疫組織化学的に確認された。すなわち筋線維芽細胞から平滑筋細胞へのtransformationがTGF-betaの作用により起こることが確認された。現在、種々のgrowth factor存在下において筋線維芽細胞および平滑筋細胞の増殖・transformationがどう変化するかを検討している。さらに前立腺肥大症発症に重要な鍵を握るtestosterone,estradiol存在・非存在下において検討を進め、前立腺肥大症発症病理:特に平滑筋増殖のメカニズムを解明する予定である。根治的前立腺摘除術あるいは根治的膀胱摘除樹から得られた前立腺組織を用いて、前立腺間質細胞培養系はすでに確立しており、免疫組織化学的にalpha-actin陽性、myosin陰性、desmin陰性であることから、この培養細胞がmyofibroblastであることは確認されている。このmyofibroblastを用いて、以下の検討を行った。ヒトTGF-beta1,2,3を培養液中に加えると、myosinおよびdesmin陽性細胞が出現することが免疫組織化学的に認められた。この結果から、TGF-beta 1,2,3はmyofibroblastをsmooth muscleへと分化させる作用を有することが推測された。一方、TGF-beta 1,2,3のmyofibroblast増殖に関する影響をBrdUを用いて検討すると、TGF-beta 1,2,3は増殖を抑制することが認められた。なお、培養myofibroblastからRNAを抽出し、TGF-beta receptor I and II,TGF-beta1,2,3自体の発現をRT-PCR法により検討すると、すべての発現が認められたことから、培養myofibroblastはTGF-beta receptorを有し、内因性TGF-betaを産生している可能性が示唆された。蛋白レベルではELISA法にてTGF-beta 1の産生が確認された。以上から、培養ヒト前立腺由来myofibroblastに対するTGF-betaの作用が明らかとなった。今後、性ホルモンの影響、alpha 1 receptor発現への影響を検討し、前立腺肥大症発症病理の解明を行う予定である。
RNA結合タンパク質によるMAPキナーゼシグナルを介した細胞運命制御機構の解明

本研究は、高等生物と極めて近い細胞内システムを有し、生化学や分子細胞生物学などの分析技術に加えて、遺伝学という強力なアプローチを駆使することが可能な分裂酵母モデル生物を用いて、MAPキナーゼシグナル依存的に制御されるRNA結合蛋白質の生理機能を明らかにすることを目的としたものである。特に、RNA結合蛋白質を介した『細胞増殖と分化』という細胞運命の制御機構を分子レベルで明らかにすることに焦点を当て、本年度は以下のことを明らかにした。昨年度、網羅的に同定したRNA結合蛋白質Nrd1のターゲットmRNA群、および複合体を形成しているパートナー蛋白質群について、KOome、およびORFeomeを活用したゲノムワイドな<分子遺伝学的アプローチ>、および<生化学的アプローチ>により機能解析を行った。その結果、それらの因子が細胞増殖期、減数分裂期のみならず、ストレス条件依存的にNrd1と相互作用することを明らかにした。また、興味深いことにNrd1が熱ストレス、亜ヒ酸ストレス、酸化ストレス、高浸透圧ストレスといった環境ストレス条件下において、MAPキナーゼによるリン酸化依存的にストレス顆粒に局在することを発見した。さらに、Nrd1はストレス顆粒の形成を制御しており、ストレス応答における重要な因子であることを証明した(Satoh et al.,PLoS ONE 2012)。また、抗がん剤DoxorubicinがRNA結合蛋白質PabpやVgl1を介してストレス顆粒の形成を促進することを発見し、がん細胞の抗がん剤抵抗性獲得のメカニズムに、ストレス顆粒が関与している可能性を示唆する知見を得た(Morita et al.,Biochemical and Biophysical Research Communications 2012)。GST pull-down法とLC-MS/MS法、GST pull-down法とDNAマイクロアレイ法を組み合わせた手法により、MAPキナーゼによるリン酸化依存的なRNA結合蛋白質Nrd1のパートナー蛋白質群およびターゲットmRNA群を網羅的に解析した。その結果、RNA結合蛋白質Nrd1はMAPキナーゼによるリン酸化依存的に細胞増殖や分化を制御する蛋白質やmRNAと結合していることを明らかにした。さらに、RNA結合蛋白質とターゲットmRNAとの結合力を測定するために、キャピラリー電気泳動法を応用した新規測定法を開発し、RNA結合蛋白質Rnc1とMAPキナーゼフォスファターゼPmp1 mRNAとの結合定数Kaが4.15×10^6(M^<-1>)であることを証明した(J.Pharm.Biomed.AnaL.;2009)。また、X線結晶構造解析によりRNA結合蛋白質Nrd1の立体構造を解明し、MAPキナーゼによるリン酸化依存的なパートナー蛋白質およびターゲットmRNAとの結合を構造化学的に理解するために、GST融合Nrd1蛋白質を大腸菌体内で発現させ、CBB染色で単一バンドに検出できる精製条件を確立した。この条件で精製した大腸菌発現Nrd1は、酵母発現Nrd1と同様にmRNA結合能を保持しており、機能的構造を保持したNrd1が結晶化できると考えられる。
「MRSAプール」の概念に基づく先制攻撃的かつ重点的な感染対策法の確立

日本でのMRSA院内感染の制圧には、日本独自のMRSA感染リスク因子の評価に基づいた先制攻撃的かつ重点的なMRSA感染対策法を確立し、一病院だけでなく周囲の療養施設を含めた地域単位で実施することが必要である。この新しいMRSA感染対策法の確立と実施のためには、(1)病院と周辺の療養施設を含めた地域単位の「MRSAプール」の全体像の把握、(2)地域および日本でのMRSA感染リスクの評価と、(3)病院感染対策の効率の正確な評価が必須である。今回、阪大病院の心臓血管外科関連病棟群、消化器外科関連病棟群、済生会吹田病院の集中治療室関連病棟群の3病棟(診療科)群での全症例のMRSA保菌検査(積極的監視培養: ASC)とMRSA陽性者の調査により、上記の3点を評価した。加えて、MRSA感染症が発生した場合に重篤化しやすいMRSA感染対策の重点診療科(病棟)におけるASCの有効性も検討した。本研究は、病棟単位(全患者)でのMRSAの伝播・感染状況および感染リスク因子を評価し、続いて各診療科の間で移動する患者群、すなわち病院全体、さらに近隣の病院を含めた地域としてのMRSAの動き、感染リスク因子およびその対策法を検討するものである。平成19年3月より、(1)当院の集中治療部(ICU)-心臓血管外科-循環器内科病棟間でのMRSA患者の動き、(2)当院のICU-消化器外科-消化器内科病棟間でのMRSA患者の動き、(3)済生会吹田病院(倫理委員会が病院全体としてのMRSA保菌調査を承認)のICUと消化器外科、胸部外科、新生児ICU(NICU)、一般内科病棟間でのMRSA患者の動きの全数調査を順次開始した。(1)の当院心臓血管外科関連の調査では、平成19年前半は入院患者のMRSA保菌率は24%であるが、近隣病院からの緊急手術目的での転入症例が増加した平成19年後半では48%と増加傾向にあり、紹介の多い近隣病院ごとのMRSAの動きも評価する必要性がある。(2)の当院消化器外科関連では、MRSA保菌率はほぼ46%であり、長期間のドレーン管理と臓器移植に伴う免疫抑制治療がリスク因子であった。(3)の吹田病院ICU関連では、NICUを中心とする市中獲得型MRSA株の拡大が目立ち、当院感染制御部の((1)と(2)の全数をカバーする)感染症コンサルテーション症例におけるMRSA感染症患者の傾向(平成16年度から平成19年にかけて総数は減少傾向にあるが、平成18年度後後半以後、市中型獲得型MRSA株による感染症例が増加傾向にある)と同様であり、注意が必要である。平成20年度は、上記調査を継続しつつ、さらに詳細な解析を行い、MRSA感染リスク因子の同定とそのリスク因子に基づく改善策を検討して実施していく予定である。本研究は、病棟単位でのMRSAの伝播・感染状況と感染リスク因子を評価し、続いて診療科間のMRSA患者(感染症例と保菌例を含む)の移動から、病院全体さらに近隣の病院を含めた地域としてのMRSAの動き、感染リスク因子およびその対策法を検討するものである。平成19年3月より、(1)当院の集中治療部(ICU)-心臓血管外科-循環器内科病棟間での、(2)当院のICU-消化器外科-消化器内科病棟間での、(3)済生会吹田病院のICUと消化器外科、胸部外科、新生児ICU(NICU)、内科病棟間での、MRSA患者(全数)の動きを順次検討している。平成19年度後半には、上記調査を開始して6ヶ月が経過した病棟(診療科)から順に、各月初めとその月末(すなわち翌月初め)のMRSA患者数の増減の比較により、その病棟で実施されている接触感染予防策の効率(有効性)の評価を開始した。(1)の心臓血管外科関連群のMRSA患者比率は、平成19年度前半は入院患者の24%であったが、同年後半には、近隣病院からの緊急手術目的での転入症例の増加に伴い48%に増加したが、MRSA感染症発症例は数例のみで、接触感染予防策と周術期抗菌薬投与は概ね適切であったと考えられる。(2)の消化器外科関連群でもMRSA患者比率はほぼ46%とほぼ一定であり、接触感染予防策は概ね良好と考えられた。(3)の吹田病院ICU関連では、NICUや小児、整形外科を中心とする市中獲得型MRSA株の拡大が目立ち、今後の積極的監視培養の徹底が必要と考えられた。

本研究では、MRSA感染対策の重点病棟単位でのMRSA患者(感染症例と保菌例を含む)の全数調査(積極的監視培養:active surveillance culture : ASC)によりMRSAの伝播・感染状況と感染リスク因子を評価し、調査範囲をその関連診療科群の患者に拡大して、病院全体さらに近隣施設を含めた地域としてのMRSAの動きと感染リスク因子およびその対策法を検討した。調査対象は、(1)当院の集中治療部(ICU)-心臓血管外科-循環器内科病棟群、(2)当院のICU-消化器外科-消化器内科病棟群、(3)済生会吹田病院のICU-新生児ICU (NICU)-内科病棟間の3群であり、各月初めとその月末(翌月初め)のMRSA患者数の増減の比較によりその病棟および病棟間での接触感染予防策の効率(有効性)を評価した。(1)群(心臓血管外科)の入院患者に対するMRSA患者比率は、平成19年度前半の24%から、以後、近隣病院からの緊急例を含む転入手術症例の著増に伴い48%に増加したが、院内伝播・感染症発症例は月2例以下で維持し、感染予防策と周術期抗菌薬投与は概ね適切と考えられた。(2)群(消化器外科)でもMRSA患者比率が46%、院内伝播・感染症発症例が月3例以下であり、両対策共に概ね良好と考えられた。H19年以後、(1)群と(3)群(NICUや小児、整形外科)を中心に市中獲得型MRSA株の拡大が目立ち、平成20年度に発生したNICUでのMRSA感染症アウトブレイクの確認、感染源の同定、および改善策の有効性の評価にこのパルスフィールド電気泳動を併用したASCが有効であった(日本環境感染症学会で報告)。平成18年度20年度の結果を総括して、『MRSA保菌状態からMRSA感染症を発症しやすい基礎病態をもつ患者群および感染症を誘発しやすい処置を受ける患者群を対象としたMRSAの積極監視培養は重要』と結論付けられる。