hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体内崩壊性材料を利用した弾性率漸減型インテリジェント骨固定材の開発

本研究では、ストレスシールディング現象を軽減するための生体内で弾性率が漸減するインテリジェント型骨固定材を作製することを目的とした。まず、レーザー積層造形法により骨と同程度の弾性率を持つコバルトクロム合金多孔体を作製した。その結果、3次元に直交する気孔形状を有する多孔体の作製に成功し、その弾性率は皮質骨と同程度となった。次に、多孔体に存在する気孔にハイドロキシアパタイトを導入した複合材料の作製を行った。複合材料のヤング率は複合化前と比較して上昇が確認され、生体内崩壊材料を用いた複合化によるヤング率制御の可能性を示した。本研究では、骨折固定の初期に高い弾性率を保持し、固定時間の増加とともに弾性率が漸減して骨と同等の弾性率へと変化する「弾性率漸減型インテリジェント骨固定材」を開発し、弾性率が漸減可能であるかを確認する。その上で得られた弾性率や弾性率減少速度を試料作製プロセスにフィードバックし、弾性率の制御を試みる。平成24年度では、レーザー積層造形法を用いて皮質骨と同等の弾性率を有する角柱状金属多孔体を作製することを試みた。7×7×35mm3の直方体の中に直径1から1.2 mmの円柱形状の気孔を1mm間隔に3軸方向に直交するように配置した3次元モデルを作成した。水アトマイズ法により作製したCo-29Cr-6Moの粉末をレーザー積層造形装置に使用した。レーザー積層造形の条件は、出力150W、スキャン間隔0.2mm、積層厚さ0.05mmとし、スキャン速度は100 mm•s-1とした。造形体の気孔率は積層造形体の体積および重さから算出した。ポア直径を1.0、1.1、1.2mmとして作製した多孔体の気孔率はそれぞれ49.9%、56.0%、62.1%であり、モデルの気孔率より高い値を示した。これは造形体内部のチャンネルの寸法変化や、チャンネル以外の造形部における気孔の存在に起因する。積層方向に対して平行な方向に対しては、気孔は円柱形状を保ったが、垂直な方向では円柱形状とはならなかった。これはレーザー照射による熱影響部が粉末一層分より厚いため、深さ方向の粉末を焼結したことが原因として挙げられる。弾性率と気孔率の関係においては、気孔率が高くなると多孔体の弾性率が均質化法のシミュレーション値よりも低い値を示した。これは多孔体側面の気孔形状がモデルの気孔形状と異なったことが大きく寄与していると考えられる。レーザー積層造形法により骨と同程度の弾性率を持つコバルトクロム(Co-Cr)合金多孔体を作製し、気孔にハイドロキシアパタイト(HAp)を導入した複合材料の作製した。3軸に直交する円柱形状の気孔を導入した多孔体モデルを作成し、これをレーザー積層造形装置により作製した。レーザー出力150W,スキャン間隔0.2mm、積層厚さ0.05mmの条件で積層造形を行った。その結果、42.8%から62.1%の気孔率を有する三次元連通孔型の多孔体を作製できた。走査速度が速いほど積層造形体に存在する気孔率が大きくなる傾向があった。気孔率62.1 %を有するCo-Cr合金の弾性率は28.2 GPaを示し、皮質骨と同程度まで弾性率を低減させることができた。得られた多孔体のポアチャネル内部にHApスラリーを注入し、1100 °C,1時間保持の条件で真空焼結を行い、Co-Cr合金多孔体/HAp複合材料を得た。本複合材料の弾性率は、複合化前と比較して上昇が確認され、特に多孔体の気孔率が42.6 %, 49.9 %の条件では,ヤング率は5060 GPaを示し、βチタンと同等の値となった。以上より、レーザー積層造形法によって作製したCo-Cr合金多孔体にHApを複合化させることにより弾性率を上昇させることに成功した。その上で得られた弾性率や弾性率減少速度を試料作製プロセスにフィードバックし、弾性率減少速度の制御を試みる。

平成23年度では、多くの気孔を有し人の皮質骨と同等の弾性率を有する金属多孔体を、レーザー積層造形装置により作製することを試みた。7×7×5mm3の直方体の中に直径1mmの円柱形状の気孔を1mm間隔に3軸方向に直交するように配置し、気孔率31.0%の3次元モデルを作成した。水アトマイズ法により作製したCo-29Cr-6Moの粉末をレーザー積層造形装置に使用した。レーザー積層造形の条件は、出力200W、スキャン間隔0.2mm、積層厚さ0.05mmとし、スキャン速度は50から150mm/sとした。造形体の気孔率は積層造形体の体積および重さから算出した。各スキャン速度で作製した多孔質コバルト合金の気孔率はそれぞれ47.0から55.4%であり、モデルの気孔率より高い値を示した。これは造形体内部のチャンネルの寸法変化や、チャンネル以外の造形部における気孔の存在に起因する。積層方向に対して平行な方向に対しては、気孔は円柱形状を保ったが、垂直な方向では円柱形状とはならなかった。粉末積層方向に垂直な断面から得られたX線回折測定の結果から、いずれの条件においても&#61543;相(fcc)の(200)からのピーク強度が著しく高いことから、粉末積層方向に対して&#61543;相の[100]方位が配向しているものと思われる。昨年度レーザー積層造形を行った条件を基に、立方体形状から直方体形状を有するコバルトクロム多孔体の作製を行った。粉末焼結体では得られにくい、三次元に直交する円柱状の気孔を直方体状の金属内に形成することが可能となった。また、昨年度は5mmまでの高さにおいて[100]結晶配向を確認しているが、35mmの高さまでその傾向が持続することが判明した。この傾向は緻密体と同様であり、気孔が存在しても配向性が維持されることを示している。平成24年度の研究予定では、TCPを始めとした生分解性セラミックスを気孔内に導入し、複合化を行う予定であったが、積層造形体の大型化およびその組織学的解析を中心に研究を進めたために、全体では、やや遅れていると評価とした。生体材料として使用実績があり、かつ高い弾性率を示すコバルトクロム合金を原料とし、レーザー積層造形により金属多孔体の作製を行った。得られる気孔率がモデルよりも大きくなる傾向があることや、積層パラメータにより変化することが明らかとなった。この結果は積層造形を行ったことで明らかになった傾向であり、今後繰り返し積層造形実験を行うことでモデルや積層パラメータの最適化ができるものと考える。また、積層方向に対して[100]方位が配向することが明らかとなった。この結果は本合金の積層造形体は、結晶方位制御が可能であることを示しており、結晶方位を利用した弾性率低減も可能であることを示唆する新たな結果を見出した。平成23年度の研究予定では、金属多孔体の作製においては予定通り研究を進めており、加えて新たな実験結果を見出したが、セラミックスの複合化により生体内崩壊性材料の作製についても行う予定であったため、全体では、やや遅れているとの評価とした。平成25年度は、昨年度作製に成功した多孔体内部に、TCP粉末を複合化させる。円柱の直径を変化させた多孔体にTCPを導入し、焼結することで、弾性率の変化を観察する。弾性率測定には、自由共振法による評価に加え、3点曲げ試験による測定も行う。また、生体内崩壊材料の作製と弾性率変化について調べる。α-TCP、β-TCP、HApの各粉末試料を準備し、それぞれをプレス機により直径10 mm、高さ8 mmのタブレット状に成型し、放電プラズマ焼結を行う。
芽胞産生菌による病院内感染の予防策の構築

芽胞産生菌による病院環境汚染と、そのリスクの解析を実施した。ディフィシル菌感染患者の35%の病室でディフィシル菌が検出された。検出場所は患者の接触が多い部位で、非感染患者周囲環境からは検出されなかった。環境汚染リスクとして、患者糞便の本菌培養陽性が挙げられた。本菌のPFGE解析では特定菌株が長期に病棟内に蔓延していることが示唆された。枯草菌とセレウス菌は全対象患者の環境から広く頻繁に検出された。医療従事者手指の芽胞汚染調査では、76.1%の医療従事者において汚染が見られた。汚染程度と、手指洗浄回数との間に有意な負の相関が見られ、芽胞汚染防止のため、2回/時間以上の手指洗浄が必要と考えられた。25年度は以下の3つの検討を行った.1.2013年1月-12月において,ディフィシル菌感染症と診断された患者同士が疫学的に関係あるかを調査し,院内流行の把握を行った.複数病棟において院内伝播と見られる症例が認められたが,大きな流行はなかった.2.救急救命センター病棟において,ディフィシル菌感染症患者4名を含む20名の患者のベッド周辺・病室の芽胞産生菌の汚染調査を行った.患者全員の周囲環境から検出された芽胞産生菌は,枯草菌とセレウス菌であった.枯草菌が様々な環境表面から検出されるのに対し,セレウス菌は皮膚が多く接触するシーツやベッド柵から検出された.また,セレウス菌が検出される場合,ホットスポットのように菌数がまとまって検出される傾向にあった.ディフィシル菌は,本菌感染症患者のシーツ・ベッド柵から少数検出されたのみで,環境からはほとんど検出されなかった.治療開始後の時間経過と患者周囲のディフィシル菌汚染度には関連が見られなかった.芽胞産生菌の汚染箇所がある程度明らかになった.3.病院環境汚染の原因となる医療従事者の手指について,勤務後の芽胞産生菌汚染調査を実施し,手指衛生実施状況との関連を検討した.被験者61名中,45名(73.8%)の手指が芽胞産生菌に汚染されていた.枯草菌・セレウス菌・ディフィシル菌に汚染されていた被験者が,それぞれ31名,31名,1名いた.手指汚染芽胞数と,手指消毒回数・最終手指消毒から検査までの時間・最終手洗いから検査までの時間との間に,それぞれ有意な相関は見られなかった.一方,手洗い回数と手指汚染芽胞数との間には弱い負の相関が見られた.さらに,手洗い回数が9時間あたり11回以上の群と10回以下の群に分けて比較した場合,11回以上の群では有意に手指汚染芽胞数が少なかった.芽胞産生菌による手指汚染を防止する具体的な手指衛生方法を提唱する根拠となった.26年度は3つの検討を行った。1. 2014年1-12に月ディフィシル菌感染症患者同士が疫学的に関係あるかを調査し,院内流行の解析を行った.複数病棟で院内伝播とみられる症例が少数認められるのみで,大規模な流行はなかった.また,2012年4月-2015年3月の間に,ディフィシル菌感染症を疑って便検査が提出された症例を調査し,ディフィシル菌が周囲環境を汚染するような患者に特定の因子がないか検討した.276件の検体のうちディフィシル菌が培養陽性となったのは8例で,4例が毒素も陽性だった.毒素のみ陽性の検体が17例あった.培養陽性例では,環境周囲からのディフィシル菌検出が多い可能性が示唆された.2.救急救命センター病棟において,ディフィシル菌感染症患者6名を含む18名の患者の病室の芽胞産生菌の汚染調査を行った.最も頻繁に周囲環境から検出された菌は枯草菌とセレウス菌であった.枯草菌の検出場所は様々だったが,セレウス菌はシーツやベッド柵,ドアノブなどから集中して検出された.ディフィシル菌は,ほぼ寝たきりとなって下痢のひどい2名の患者周囲から,多数検出されたが,その他の患者についてはベッド周囲から少数検出されたのみで,環境汚染はほとんど見られなかった.3名のディフィシル菌感染症患者では,周囲環境からディフィシル菌は検出されなかった.3.医療従事者71名の手指について,勤務後の芽胞産生菌汚染状況と手指衛生実施状況の関連について,25年度に得られた結果を基に統計的解析を加え,論文作成を行い現在投稿準備中である.石けんを用いた手洗い回数と手指芽胞汚染には有意な負の相関があり(P<0.01,r=-0.803),1時間に2回以上の手洗いを実施している被験者の手指には大きな芽胞汚染はなかった.また,手洗いからの実施時間が経っているほど芽胞汚染が多い傾向にあった(P=0.02,r=0.272).本研究では、病院環境における芽胞高度汚染の場所と、そのリスク因子を明らかにし、汚染の多い環境を重点的に効果よく芽胞を除去できる環境整備方法を提唱することが可能となった。これにより、病院における芽胞産生菌感染症の予防が可能になるだけでなく、費用対効果の優れた環境整備が期待できる。具体的には第一に、芽胞産生菌による病院内環境の汚染状況と、汚染リスクの解析が実施された。

クロストリジウム・ディフィシル菌感染(CDI)患者のうち35%の患者病室環境がディフィシル菌芽胞に汚染されていたが、検出場所は患者と接触が多い部位に限定され、非感染患者環境からは検出されなかった。ディフィシル菌による環境汚染リスクとしては、患者糞便の本菌培養陽性が挙げられた。PFGE解析では、特定の菌株が長期にわたって病棟内の患者および環境中に蔓延していることが示唆された。一方、枯草菌とセレウス菌については、調査対象となったすべての患者のうち86%の環境から広く頻繁に検出され、患者や医療従事者が接触する場所など、高度汚染されている部位も多く見られた。病院環境の芽胞汚染について、環境消毒方法の違いによる大きな差は見られなかった。医療従事者の手指の芽胞産生菌汚染についても調査を行った。9時間の勤務後の手指には、76.1%の医療従事者の手指において芽胞汚染が見られた(枯草菌:52.1%、セレウス菌:50.7%、ディフィシル菌:1.4%)。手指汚染の程度と、手指洗浄の回数との間に有意な負の相関が見られ、芽胞汚染を防止するために、1時間当たり2回以上の手指洗浄が必要と考えられた。本研究の結果から、医療従事者は手指衛生においてアルコール消毒だけでなく、洗浄も1時間に2回以上実施すべきこと、患者・医療従事者が接触するベッド周囲の環境表面は、消毒の種類に関係なく、頻回な拭き取りの実施が重要であると提唱したい。芽胞産生菌による病院環境汚染と、そのリスクの解析を実施した。ディフィシル菌感染患者の35%の病室でディフィシル菌が検出された。検出場所は患者の接触が多い部位で、非感染患者周囲環境からは検出されなかった。環境汚染リスクとして、患者糞便の本菌培養陽性が挙げられた。本菌のPFGE解析では特定菌株が長期に病棟内に蔓延していることが示唆された。枯草菌とセレウス菌は全対象患者の環境から広く頻繁に検出された。医療従事者手指の芽胞汚染調査では、76.1%の医療従事者において汚染が見られた。汚染程度と、手指洗浄回数との間に有意な負の相関が見られ、芽胞汚染防止のため、2回/時間以上の手指洗浄が必要と考えられた。病院環境における芽胞産生菌の汚染箇所と患者への影響について,ある程度明らかにできているが,一般化できる結論を得るためにもう少し該当患者数が必要である.また,ディフィシル菌については,患者由来菌株と環境由来菌株の両方についての遺伝子タイピングを行い,両者の関係について明らかにする必要がある.一方,環境を汚染した芽胞が直接患者へ伝達される経路となる医療従事者の手指については,71名の被験者のデータを統計学的に解析し,芽胞汚染を避けるために必要な手洗い回数を具体的に明らかにすることができ,論文作成を実施できた.感染制御1.ディフィシル菌感染症患者の周囲環境芽胞汚染について,さらに症例数を確保して調査を行う.2.現在集積中のディフィシル菌菌株の遺伝子タイピングを実施し,ディフィシル菌感染症患者と病院環境汚染の関係を明らかにし,院内流行防止のための感染制御策を構築する.3.便検査でディフィシル菌が培養陽性となる症例において,周囲の芽胞汚染を起こすリスクが高い可能性が示唆されたため,データ対象を病院全体に拡げ,ディフィシル菌が便培養陽性となる患者群における特徴を明らかにし,これらのリスク患者に対するディフィシル菌環境汚染防止策を構築する.芽胞産生菌の汚染個所について,枯草菌とセレウス菌については,ある程度明らかにできている.ディフィシル菌については,調査対象としている救急救命センター病棟における,2013年のディフィシル菌感染症患者発生が予想より少なかったため,現在のところデータが限られている.このため,この件に関しては継続検討が必要である.
白亜紀二枚貝イノセラムス類の構成形態学的研究

また,S.naumannからS.schmidtiを経てS.sachalinensisへ連なる進化系列について,殻の大きさ,外形,殻彫刻の時代的変化を定量的に解析し,形態進化の趨勢を種内向上進化と分岐進化のそれぞれについて検討した.その結果,量的形質に見られる大きな形態変化が質的形質に基づく形態種の分化時に集中していることが明らかとなった.加えて,上記3種の進化系列について,殻の膨らみや肋間隔の相対成長を解析し,これらの量的形質に見られる個体発生と系統発生との関係を検討した結果,殻の外形に見られる相対成長とその異時性的変化が,本属の殻彫刻に認められる異時性とは必ずしも調和しないことが明らかになった.また,二枚貝の殻彫刻を描くモデルを用いた理論形態的解析と分岐学的解析結果とから,双叉状の肋要素が時代とともに強くなる趨勢が複数の系統で独立に認められた.この結果は,本属以外のイノセラムス類一般に見られる進化傾向と調和的である.イノセラムス科に属する白亜紀二枚貝,Sphenoceramus naumanni,S.orientalis,S.schmidtiの3種について,殻表面彫刻のパターンを解析した.まず,北海道中川町に露出する白亜系上部蝦夷層群の地質調査を行い,化石試料を系統的に採集した.化石をクリーニングした後,成長段階毎に異なる殻彫刻パターンに基づいて成長ステージを分け,それぞれの成長ステージが終わる殻の大きさと,各成長ステージ毎の同心円状肋の密度を計測した.その計測データに基づき,多変量解析の一手法である判別分析を行ったところ,これまで困難とされてきたSphenoceramusの幼体の種の区別に成功した.そこで,様々な層準から得られた化石標本について検討したところ,従来S.naumanniが産出しないとされてきた層準からも本種の比較的小さな個体が産出することが明らかとなった.従来,S.schmidtiをはじめとする本属の多くの種がS.naumanniとは共産しないと考えられてきたが,本研究の結果は,S.naumanniが本邦より報告されているSphenoceramus属のほとんど種と時代的に共存していたことを示しており,このことはS.naumanniがSphenoceramus属の系統の根幹をなす種である可能性を強く示唆する.また,S.orientalisに見られる殻彫刻パターンの著しい種内変異について,二枚貝の殻彫刻を再現する理論形態モデルを用いて解析した.その結果,本種の殻に見られる多様な殻彫刻パターンが同心円状の殻彫刻とV字状の彫刻との干渉の結果生成されることがわかった.加えて,V字状の肋要素が時代とともに強くなる傾向があることもわかった.これら理論形態学的解析の結果は,殻彫刻パターンによって多くの時代的亜種に細分されがちな本種の進化傾向を良く説明する.また,S.naumannからS.schmidtiを経てS.sachalinensisへ連なる進化系列について,殻の大きさ,外形,殻彫刻の時代的変化を定量的に解析し,形態進化の趨勢を種内向上進化と分岐進化のそれぞれについて検討した.その結果,量的形質に見られる大きな形態変化が質的形質に基づく形態種の分化時に集中していることが明らかとなった.加えて,上記3種の進化系列について,殻の膨らみや肋間隔の相対成長を解析し,これらの量的形質に見られる個体発生と系統発生との関係を検討した結果,殻の外形に見られる相対成長とその異時性的変化が,本属の殻彫刻に認められる異時性とは必ずしも調和しないことが明らかになった.また,二枚貝の殻彫刻を描くモデルを用いた理論形態的解析と分岐学的解析結果とから,双叉状の肋要素が時代とともに強くなる趨勢が複数の系統で独立に認められた.この結果は,本属以外のイノセラムス類一般に見られる進化傾向と調和的である.
地域医療資源の格差が地域医療に与える影響の検証

本研究は、地域医療資源の格差が実際に地域医療に与える影響を検証することを目的として実施してきた。平成29年度までにかけて、解析対象疾病におけるDPCデータ抽出、二次医療圏ベースの地域医療資源情報の整備、解析用データベースを構築し、解析を進めてきた(当初想定していた病床機能報告制度データの精度が粗く、E-STATの公的統計情報を利用した検討に方針を変更している)。その結果、地域医療資源の格差と精神科領域における長期入院・計画外再入院との関係性が明らかとなった。一方、急性心筋梗塞患者の分析においては、地域医療資源と計画外再入院との有意な関連は確認できなかった。平成30年度においては、がん領域の検討を進め、小児脳腫瘍摘出術と、地域医療資源との関連が深い集約化との関連を検討し、いわゆるvolume effectがあることが確認できた。なお、これらの解析結果について、学術成果公表のための執筆を行い、その大半が英語論文(査読有)として受理・公開されている。以上の研究成果を通じて、大規模医療データと地域医療資源関連データを連結した定量的な評価により、地域医療資源の格差が地域医療へ少なからず影響を与えていることが示唆された(リスク調整後の死亡率、再入院率、長期入院等による評価)。換言すると、良質な医療の提供において、地域医療資源を考慮する必要性が示唆された。医療資源配置を検討する際に、エビデンスに基づいた質の向上と均てん化等を図るための有益な情報として活用され、より良い社会が実現することを期待する。まず、研究に必要なデータベースを構築した。分析内容に合わせて患者群を設定し、医療業務データであるDPCデータから抽出して解析用データベースを構築した。なお、DPCデータは連結可能匿名化(連結キーは医療機関のみが保有)されていて個人情報は含まれていない。さらに、公的統計調査のデータをE-STAT等から収集して二次医療圏ベースでのデータベースを作成したほか、病院単位のデータとして、病床機能報告の公表データや厚労省DPC評価分科会にて公表されている病院単位のデータを収集してデータベースに加えた。また、病院財務データについては収集が完了した。地域医療資源の格差がアウトカムにどのような影響を与えているのか、解析を実施した。具体内容の一つとして、精神科領域の患者を対象として分析を実施した。長期在院日数をアウトカムとして設定し、患者・病院要因を説明変数として統計モデルにより分析したところ、各種高齢・低GAFスコア、精神保健福祉法による入院形態、特定の精神医療サービス等の患者因子に加え、教育病院、公的病院、人口あたり地域精神病床数が多いこと等の病院因子が長期在院日数と関連していることを明らかにした(人口あたりの地域精神病床数が少ないと、新規入院患者受け入れのためにより早期の退院を強いられている可能性が示唆され、より精緻な分析が必要と思われる)。本研究結果は執筆が完了し投稿・受理された。急性心筋梗塞領域およびがん領域についてはデータベースの成形とクリーニングを実施しているところであり、複数の領域において検討を進める準備を進めている。研究協力者との予定があわずに打ち合わせの日程が確保できなかったため、当初計画と取り組む順番を変更しているが、全体の計画からみると概ね順調に推移している。(平成29年度実施予定の内容の一部と、平成28年度実施予定の内容の一部の実施時期を入れ替えた)また、研究を進める上で、新規に公的統計の特別集計(公表されていないデータ)の取得必要性が明らかになり、取得手続きを来年度実施する予定である。平成29年度においては、まず、病床機能報告制度データのデータ精査を実施した。本研究の仮説検討を進めるために必要な情報について、外れ値となる項目がしばしばあり、残念ながら利用が難しいということが判明した。そのため、当初想定していた病床機能報告のデータではなく、公的統計情報(E-STATに基づく)により解析を進める方針を決定した。解析用のデータベースのデータ項目を精査・一部追加したうえで、研究仮説の検討を進めた。具体内容の一つとして、急性心筋梗塞の患者群を対象にデータベースの整備を行い、解析を進めた。全てのAMI患者を対象とした暫定解析結果では、地域医療資源要因は退院後30日以内の計画外債入院とは有意に関連していないことが確認できた。来年度は診療行為等を考慮したうえで、患者背景や病院因子を考慮した患者リスク調整後の退院後30日以内の再入院の要因を解析することとしたい。また、精神科領域の疾患の一つである双極性障害(Bipolar Disorder)の患者において分析を実施した。短期的なアウトカムとして退院後30日以内の計画外再入院を設定し、患者特性、病院特性、地域医療資源(この分析の場合では地域の人口あたり精神科医数等)を説明変数としたロジスティック回帰分析を実施した。詳細は割愛するが、人口あたり地域精神科医師数が多いことは、退院後30日以内の計画外再入院リスクの低減と関連していることを明らかにした。本研究結果は執筆が完了し、現在、論文投稿中である。当初計画していた急性心筋梗塞およびがんについては、進捗が若干遅れている。原因としては、1当初予定していた病院情報(病床機能報告制度)のデータ精査に時間を要したこと、2データ精査の結果、解析対象年度の上記データの信頼性が低いことが明らかとなり、研究計画の修正が必要となったこと(E-STATの公的統計情報をメインで利用することとした)、3上述の変更にともない、研究デザインなどの見直しをおこなったこと、などが挙げられる。急性心筋梗塞については、診療行為別等の考慮が残るのみであり、成果としては想定していたものが得られると期待する。

当初想定していた「がん」に関する研究について、化学療法による繰り返し再入院等のノイズが想定よりも多く、解析が難しいことが判明した。対象疾患を精神科領域に本格的にシフトして引き続き解析を進めることを予定している。本研究は、地域医療資源の格差が実際に地域医療に与える影響を検証することを目的として実施してきた。平成29年度までにかけて、解析対象疾病におけるDPCデータ抽出、二次医療圏ベースの地域医療資源情報の整備、解析用データベースを構築し、解析を進めてきた(当初想定していた病床機能報告制度データの精度が粗く、E-STATの公的統計情報を利用した検討に方針を変更している)。その結果、地域医療資源の格差と精神科領域における長期入院・計画外再入院との関係性が明らかとなった。一方、急性心筋梗塞患者の分析においては、地域医療資源と計画外再入院との有意な関連は確認できなかった。平成30年度においては、がん領域の検討を進め、小児脳腫瘍摘出術と、地域医療資源との関連が深い集約化との関連を検討し、いわゆるvolume effectがあることが確認できた。なお、これらの解析結果について、学術成果公表のための執筆を行い、その大半が英語論文(査読有)として受理・公開されている。以上の研究成果を通じて、大規模医療データと地域医療資源関連データを連結した定量的な評価により、地域医療資源の格差が地域医療へ少なからず影響を与えていることが示唆された(リスク調整後の死亡率、再入院率、長期入院等による評価)。換言すると、良質な医療の提供において、地域医療資源を考慮する必要性が示唆された。医療資源配置を検討する際に、エビデンスに基づいた質の向上と均てん化等を図るための有益な情報として活用され、より良い社会が実現することを期待する。当初の計画と少し取り組む内容の順番が異なるものの、本年度は、データベース構築と予備的な検討および一部の詳細分析を実施することができた。次年度には、研究を進める上で必要であることがわかったデータ(地域別・主な診療領域別・病院/診療所の医師数等。E-STATで公表されていない内容)を統計法の目的外利用の申請またはオーダーメイド集計により取得しデータベースの拡充を図るほか、病院経営に関するデータをデータベースに追加する予定である。これらのデータを加えて、より疾病別のより詳細な分析を進める予定としている。該当年度分の病院情報(病床機能報告制度データ)のデータが粗く、今回の研究目的に十分でないことが分かり、また、当該検証に想定以上の時間を要してしまったため、次の変更を行って研究を進める予定である。・E-STAT等からの公的統計情報公開データのみを利用して解析する(当初検討していた公的統計情報の個票データを統計法の目的外申請による取得は、更なる時間を要するため取り止め)・上記利用データの変更に伴う研究デザインの見直しに時間を要すると考えられるため、病院経営に関するデータの反映の優先順位を下げて、より疾病別のより詳細な分析を優先的に進める予定としている。
アストロサイトのTRPV4チャネルを標的とした急性期脳梗塞の画期的治療法の開発

虚血性脳血管障害の急性期には血液脳関門を構成するアストロサイトの足突起の浮腫が生じ、次第に細胞性浮腫、血管性浮腫に移行する。アストロサイトの浮腫には足突起にAQP4水チャネルとともに共発現している陽イオンチャネルであるTRPV4が関与している。TRPV4を標的とした急性期虚血性脳血管障害の治療法の開発のため、本研究ではTPRV4阻害薬を用いたマウス脳梗塞モデル、培養細胞での血液脳関門構築モデルを用いた実験を行う。我々のマウス脳虚血再灌流モデルを用いた過去の実験において、TRPV4ノックアウトマウスは野生型マウスと比較して梗塞サイズが小さく、脳浮腫も軽減されることが明らかとなったが、その機序をより明らかにするため、血液脳関門(blood brain barrier; BBB)の保護効果に注目して実験を継続した。まず、Evans blueの血管外漏出に関して実験を行った。脳虚血再灌流モデル作成46時間後に尾静脈よりEvans blueを投与し、2時間後に生理食塩水で灌流後、脳を取り出し、ホルムアミド中に静置したのちに吸光光度計を用いて620nm吸光度を測定し、脳組織に漏出したEvans blueの量を計算した。その結果、TRPV4ノックアウトマウスでは野生型と比較して有意にEvans blueの血管外漏出が少なかった。次にBBB構成蛋白であるZO-1、occludinのウエスタンブロットを行った。脳虚血再灌流モデル作成48時間後にマウスを生理食塩水で灌流後、脳を取り出し、RIPAバッファーを用いて蛋白を抽出、調整しウエスタンブロットを行った。その結果、TRPV4ノックアウトマウスではBBBの構成蛋白であるZO-1、occludinの発現が野生型と比較して有意に保たれていた。さらに、BBBを直接観察するため、透過型電子顕微鏡での観察を試みた。九州大学生体防御医学研究所の協力のもと、脳虚血再灌流後6時間後の脳サンプルを用いて脳毛細血管を観察した。その結果、野生型マウスでは著明な血管周囲のアストロサイトの足突起の浮腫が観察されたのに対して、TRPV4ノックアウトマウスではその浮腫性変化は比較的軽度であった。これらの結果から、TRPV4はアストロサイトの足突起の浮腫を軽減し、BBBを保持することで梗塞サイズの縮小や浮腫の軽減に関与していることが示唆された。マウス用定位脳固定装置が受注から納品まで約2か月を要した。現在、1%トルイジンブルーを脳室内へ投与直後にマウスを深麻酔下に安楽死させ、脳室内への投与が成功しているかどうかの確認を行っている。また、ウエスタンブロットにおける各種条件検討、Evans blueの尾静脈注射において、手技に熟練を要した。今後、野生型マウスに対してTRPV4阻害薬を経脳室的、経静脈的に投与したのちに脳虚血再灌流モデルを作成、各投与方法でのTRPV4阻害薬による脳梗塞、脳浮腫の軽減効果を調べる予定である。また、幼弱マウスから採取したアストロサイト、血管内皮細胞、ペリサイトの培養細胞を用いたin vivo BBB再構築モデルを用いて、低酸素負荷によるBBBの透過性亢進に対してTRPV4が与える影響に関して検討を行うため、準備を進めている。

これらの結果から、TRPV4はアストロサイトの足突起の浮腫を軽減し、BBBを保持することで梗塞サイズの縮小や浮腫の軽減に関与していることが示唆された。マウス用定位脳固定装置が受注から納品まで約2か月を要した。現在、1%トルイジンブルーを脳室内へ投与直後にマウスを深麻酔下に安楽死させ、脳室内への投与が成功しているかどうかの確認を行っている。また、ウエスタンブロットにおける各種条件検討、Evans blueの尾静脈注射において、手技に熟練を要した。今後、野生型マウスに対してTRPV4阻害薬を経脳室的、経静脈的に投与したのちに脳虚血再灌流モデルを作成、各投与方法でのTRPV4阻害薬による脳梗塞、脳浮腫の軽減効果を調べる予定である。また、幼弱マウスから採取したアストロサイト、血管内皮細胞、ペリサイトの培養細胞を用いたin vivo BBB再構築モデルを用いて、低酸素負荷によるBBBの透過性亢進に対してTRPV4が与える影響に関して検討を行うため、準備を進めている。
べん毛フック繊維連結部の極低温電子顕微鏡による構造解析

サルモネラなどの細菌は、数本のべん毛と呼ばれるらせん型プロペラを束にして回転することで、水中を自由に泳ぐことができる。べん毛は回転トルクを発生する基部体、ユニバーサルジョイントとして働くフック、プロペラに相当するべん毛繊維(繊維)に分けられる。フックと繊維の間は、フック繊維連結部(連結部)と呼ばれ、2種類のタンパク質で繋がれている。この連結部は、フックと繊維を強固に連結しつつ、ダイナミックな構造変化を互いに伝えず、繊維の構造変化を制御する機構を持っている。本研究は、極低温電子顕微鏡像の画像解析法を用いて、連結部がもつこれらの機構を、立体構造に基づいて解明することが目的である。本年度は、L型およびR型直線繊維に結合したフック繊維連結部複合体(L型およびR型連結部複合体)の立体構造解析を行った。通常の画像解析法では、繊維およびフックがもつらせん構造による像パターンの影響が強いため三次元再構成に失敗した。そこで、連結部複合体に適した画像解析法を開発し、L型およびR型連結部複合体の三次元再構成に成功した。分解能はそれぞれ19Aと20Aである。これらの構造解析の結果、連結部を構成するFlgKとFlgLがそれぞれ11分子、細胞側からフック・FlgK・FlgL一繊維とらせん状に構築し、FlgKの外側のドメインがフックの外側のドメインと強く結合し、FlgKとFlgL、FlgLとFliCが素繊維方向に強く結合することがわかった。また、L型とR型連結部複合体の構造をフックに合わせて比較すると、連結部領域において素繊維方向の傾きが異なるということがわかった。この傾きの違いは、繊維がもつL型とR型の違いに酷似していることから、繊維同様にL型とR型でスイッチする構造であることが示唆された。このようにして連結部の機能を支える分子メカニズムの一端が明らかになった。また今年度は、FliC分子の自己構築に重要なキャップと連結部の複合体の構造解析にも成功した。分解能はそれぞれ19Åと20Åである。これらの構造解析の結果、連結部を構成するFlgKとFlgLがそれぞれ11分子、細胞側からフック-FlgK-FlgL-繊維とらせん状に構築し、FlgKの外側のドメインがフックの外側のドメインと強く結合し、FlgKとFlgL、FlgLとFliCが素繊維方向に強く結合することがわかった。

これらの構造解析の結果、連結部を構成するFlgKとFlgLがそれぞれ11分子、細胞側からフック・FlgK・FlgL一繊維とらせん状に構築し、FlgKの外側のドメインがフックの外側のドメインと強く結合し、FlgKとFlgL、FlgLとFliCが素繊維方向に強く結合することがわかった。また、L型とR型連結部複合体の構造をフックに合わせて比較すると、連結部領域において素繊維方向の傾きが異なるということがわかった。この傾きの違いは、繊維がもつL型とR型の違いに酷似していることから、繊維同様にL型とR型でスイッチする構造であることが示唆された。このようにして連結部の機能を支える分子メカニズムの一端が明らかになった。また今年度は、FliC分子の自己構築に重要なキャップと連結部の複合体の構造解析にも成功した。連結部複合体の立体構造解析を行うために、様々な工夫を重ね、連結部を解析するための画像解析法を自ら生み出し、三次元再構成が極めて困難とされていたL型およびR型連結部複合体の立体構造解析に初めて成功したため今後は、さらに詳細な連結部のメカニズム解明のために、連結部複合体の分子モデル構築を目指す。すでに本研究で得た三次元像にFliC分子、FlgL分子、FlgK分子、FlgE分子をそれぞれあてはめてみたが、FlgKとFlgEが接触してしまうことがわかっている。また、分解能が分子モデルを正確に構築するほど高くないため、密度マップを基にした分子モデル構築は難しい。そこで、FlgEは動かさず、分子動力学法を用いてFlgKの構造をぶつからないように構造変化させ当てはめる予定である。
低カーフロス・薄型太陽電池Siウェハを実現する触媒援用化学的スライシングの開発

太陽電池向け材料であるシリコン等のダメージフリー切断加工を目的とした、新たな砥粒フリースライシング法の開発を行った。本加工法は、化学液を加工物に供給しながらワイヤで擦過を行うものであり、従来技術よりも切断幅(カーフロス)を低減させることができる。本研究では、開発技術における加工速度の向上、マルチワイヤ加工、加工物サイズのスケールアップ、フッ酸フリー加工の検討を行った。その結果、従来の機械加工法に比べて、加工速度に課題がみられたものの、より小さなカーフロスでマルチ加工を施すことが可能となった。毒性の高いフッ酸を使用しない加工法として、光ファイバを利用したエッチング法を開発した。本研究では、太陽電池や半導体で使用されるシリコン(Si)や他の電子材料の基板(ウエハ)製造工程において、機械的作用ではなく化学的作用を主体として新しい切断加工(スライシング)技術を開発し、低カーフロス(切断代)および薄型ウエハを実現することを目的とする。平成27年度においては、加工速度の向上を図り、多角的なアプローチから研究開発を実施した。具体的な研究内容は以下の通りである。1加工液の検討:当該加工技術では、高い腐食性のあるフッ酸を含む薬液を加工液として使用している。加工液のフッ酸濃度が加工特性に与える影響を評価した結果、フッ酸濃度の増加に伴い加工速度が大幅に向上することがわかった。一方で、フッ酸濃度の増加は同時にカーフロスをも増加させることが明らかとなった。そこで、カーフロスを増加させずに加工速度の向上を図るため、加工部への外部エネルギーの導入を検討した結果、光照射が有効であることが見出された。2光照射条件の検討:前述のように、加工部への光照射により加工速度が向上することがわかったが、加工部以外に光が照射されるとカーフロスの増大に繋がるため、それを防ぐ必要がある。そこで、局所的な光照射を行う機構の検討を行った。極細光ファイバをラミネートフィルムによって一体化した光ファイバアレイシートを作製し、加工部(溝底部)のみへ光照射する機構とした。これにより、100um以下の加工幅を有する溝が形成できることを確認した。研究実績の概要で述べたように、低カーフロスと高加工速度を同時に実現できる方法として、光エネルギーの援用が有効であることを見出した。加工速度の向上は十分ではないが、当該年度に得られた研究成果をベースに、加工条件等を最適化することで今後より加工速度を向上させる余地があると思われる。また、フッ酸を使用せずとも加工ができることは、危険性や環境負荷の観点から大きな意義があるといえる。本研究では、太陽電池や半導体で使用されるシリコン(Si)や他の機能性電子材料に対し、その基板(ウェハ)製造工程における新たな切断加工法を開発している。機械的な作用ではなく科学的作用を主体として新しい切断加工(スライシング)技術を開発し、低カーフロス(切断代)および薄型ウェハを実現することを目的としている。前年度までにおいて、光ファイバ/電極アレイを利用した光照射援用加工により加工速度の向上が可能であることを見出している。この研究成果を踏まえ、平成28年度においては加工特性の向上を図るべく、研究開発を実施した。1光ファイバ/電極アレイの作製方法の検討:光ファイバ/電極アレイは、細線の光ファイバと金属ワイヤを規則的に配列し一体形成したものである。平成27年度までにおいては、光ファイバと電極ワイヤをラミネートフィルムによって一体化させる手法をとっていたが、この方法では、規則的な配列に困難が生じていた。そこで、新たな作製方法として、紫外線硬化樹脂を利用する方法を考案した。この方法は、配列された光ファイバと電極ワイヤに対し、液状のUV硬化樹脂を滴下し、その後UV光照射によって硬化させ一体化させる。その後、これを研磨によって薄化することで作製される。これによって、従来の方法よりも規則的な配列が可能となり、またアレイの薄型化も可能となった。2加工装置の改良:上記で作製した光ファイバ/電極アレイを用いて加工を行うが、加工特性の向上には、アレイの加工物に対する平行度のアライメントや、アレイと加工物の相対運動が必要となる。そこで、平成27年度までに開発した加工装置に対して回転ステージや直動ステージ、モータ駆動直線ステージなどを設置することで、これらを可能とした。光ファイバ/電極アレイを用いた光照射援用スライシング法によって、ダメージフリーかつ高能率な加工の可能性が見出されつつある。また、本方法は微粒子や有毒な薬品も使用しないことが確認されているため、環境負荷の低減や加工コストの抑制にもつながると考えられる。また、完全に非接触な加工であるため、加工物へのコンタミネーション(汚染)もきわめて少ないといえる。一方で、基板の切断までには至っていないため、加工後表面品質の評価は十分でないため、今後の研究において取組む必要がある。機械的な作用ではなく化学的作用を主体として新しい切断加工(スライシング)技術を開発し、低カーフロス(切断代)および薄型ウェハを実現することを目的としている。平成29年度においては、具体的な研究内容は以下の通りである。1加工液の液性と加工速度の関係を調べた。加工液が中性である場合には、加工はほとんど進展しなかった。

それに対し、加工液が酸性(pH=1.0)および塩基性(pH=13.0)である場合にはおよそ2 μmの加工深さが得られることが明らかとなった。これは、加工液中において生成する酸化膜の溶解性と相関があると考えられる。本研究では作業性や加工装置の腐食等を考慮して塩基性の加工液を使用することとした。2開発技術によるカーフロスの評価を行った。前年度に紫外線硬化樹脂を利用した新たな方法で作製を行った光ファイバ/電極アレイを用いた加工実験を行った。コア径50 μmの光ファイバと直径80 μmの電極ワイヤを一体化したアレイによって加工を行った結果、半値幅が約70 μmの加工溝を加工することが可能となった。これらの成果によって、従来の機械加工によるカーフロスを下回るものであり、かつ非接触で加工が可能であることから、装置の振動の影響を受けにくく、かつ加工面にダメージを全く発生させずに加工ができることを示した。太陽電池向け材料であるシリコン等のダメージフリー切断加工を目的とした、新たな砥粒フリースライシング法の開発を行った。本加工法は、化学液を加工物に供給しながらワイヤで擦過を行うものであり、従来技術よりも切断幅(カーフロス)を低減させることができる。本研究では、開発技術における加工速度の向上、マルチワイヤ加工、加工物サイズのスケールアップ、フッ酸フリー加工の検討を行った。その結果、従来の機械加工法に比べて、加工速度に課題がみられたものの、より小さなカーフロスでマルチ加工を施すことが可能となった。毒性の高いフッ酸を使用しない加工法として、光ファイバを利用したエッチング法を開発した。平成27年度の研究において、フッ酸を使用しない新たな加工法の可能性が見出された。そのため、申請内容と目的は同一であるが、アプローチに若干の変更を行うこととしたい。具体的には平成27年度で見出した、加工部への光照射を行うことで外部エネルギーを援用することで加工速度の向上を図るものである。平成27年度において、基本的な加工特性が見出されたので、光強度の向上や、加工液の最適化等を実施する。また、光照射に加え、加工物への電圧印可も効果があると期待されるため、光ファイバ/電極アレイを製造し、加工特性の評価を行っていく予定である。シングルアレイシートのみならずマルチアレイシートを作製し、複数箇所の加工を同時に行うことも計画している。平成29年度においては、まず基板の切出しを行いその切断面の表面形状・粗さ、結晶ダメージ(加工変質層の有無)、金属汚染の評価に取組む。そのためには、加工速度の向上が必要不可欠であるため、紫外線強度および印加電圧が加工速度に及ぼす影響を調査するほか、薬液組成やその濃度・温度の影響を調べることにより、加工速度への主因子を抽出する。また、光ファイバ/電極アレイのマルチ化にも取り組む。現在では一つのアレイを用いた加工実験にとどまっているが、少なくとも2つ以上のアレイにより同時に複数の加工溝を得ることを目的とする。それに伴い、加工装置の改良も実施する。精密加工当初、薬品等の購入を予定していたが、フッ酸を使用せずとも加工できることを見出したため、薬品の購入が不要となり、わずかに未使用額が発生した。
曲面の写像類群と3次元多様体の研究

研究代表者及び分担者は曲面の写像類群の研究を通して3次元多様体の位相的性質を明らかにするため,特に曲面上の同相写像を円周S^1上の同相写像に帰着させるNielsen-Thurstonのideaに基づき,交付申請書の研究目的・実施計画に沿って研究を進め以下の成果を得た。1.研究目的(1)について。種数2以上の曲面Σ上の双曲的普遍被覆写像P:1H^2→Σの被覆変換群Γは,1H^2(双曲平面)を単位円板モデルとするとき,単位円周S^1上にも作用しているとみなせる。このとき,S^1上の同相写像fがΣ上の同相写像に対応するための必要十分条件はf^<-1>Γf=Γである。2.研究目的(2)について。Σ上の双曲的構造を定めるΓ及びP:1H^2→γに関し,正多角形を基本領域とするもので,従来知られているΓと異なり,多くの良い対称性をもつΓを発見した。これは研究目的(2)の方向での今後の研究に大いに寄与することが期待できる。3.研究目的(3)について。VをΣを境界にもつ3次元ハンドル体とする。V上の同相写像は境界Σ上の同相写像を引き起し,更にS^1上の同相写像に対応する。逆はそれぞれの段階で一般には対応しない。S^1上の同相写像がV上の同相写像に対応するための必要十分条件を上記1と類似の形で得た。これは研究目的(3)を進める上で重要な役割を果す基本的な結果である。代表者金戸は上記1,2,3の主要部分に,分担者はそれぞれの専門を活した役割分担に基づき,主として,中川,保科,酒井,横井,宮下,増田,笠井,星野,柴田は1に,相山は2に,高橋は3に,本橋,江田,坪井,塚田は研究目的遂行の戦略にそれぞれ側面から有益な貢献をした。又,各分担者はこの研究に関連して,それぞれの専門分野における多くの研究成果(11.研究発表欄(裏面)参照)を得た。
ヘルペス感染からみた自己免疫性肝炎の発症機序

近年、原発性胆汁性肝硬変(PBC)やギランバレー症候群では、消化管に感染する細菌と、またシェーグレン症候群や多発性硬化症では、ヘルペス族との関連が報告された。そこで我々は、自己抗体陽性のウイルス性慢性肝疾患(CLD)と、自己免疫性肝炎(AIH)、PBCについて、自己抗体の出現とヘルペス族の関連を調べる目的で、末梢血リンパ球中と肝組織中のヘルペス族の遺伝子の陽性頻度を検討し、さらにin situ hybridization(ISH)により、肝組織内のウイルスの局在を調べた。CLD62例(うちANA陽性18例)、AIH10例、PBC8例を対象とした。末梢血リンパ球と肝組織からDNAを抽出し、EBV, HHV-6,CMV, HSVについて、それぞれ保存されている領域の塩基配列をもとにプライマーを設定し、PCRを行った。ISHは、を用いて、EBV encoded small RNA(EBER)の検出を行った。末梢血リンパ球の解析では、CLDでEBVが45.2%、HHV-6が34.4%、CMVが1.6%、HSVが1.6%に陽性であり、健常者22名の結果と比較して、HHV-6の陽性率が有意に高かった。また、CLD群の中で、ANA陽性者と陰性者で比較すると、EBVがANA陽性群で66.2%、陰性群で38.6%と陽性群で有意に高率であった(p<0.05)。一方、HHV-6はANAの出現と関連がなかった。肝組織内では、AIHで60%、PBCで62.5%に、PCRによりEBV DNAを検出した。CLD4例の検討では、EBVが検出されなかったことから、AIH、PBCでは、末梢血リンパ球だけでなく、肝組織にも存在することがわかった。そこで、EBERを標的としてISHを行ったが、AIHでグリソン鞘に浸潤したリンパ球で陽性所見を得たほかは、AIH、PBC両群とも、肝細胞には検出されなかった。ヘルペスウイルス族のうち、EBVがANAの出現と関連している可能性が示された。またAIH、PBCでEBVが肝組織に高率に検出されることから、EBVが、自己免疫性肝疾患の発症に影響を与えている可能性が示唆された。EBVは、健常人でも潜伏感染を起こすことが知られており、何らかの原因で、ウイルスが再活性化され、自己免疫寛容が破綻するか、大量に発現したウイルス蛋白が、自己抗原とのmolecular mimicryにより自己抗体を誘導することなどがその機序として考えられた。現在、これらの点を明らかにする目的で、肝組織内リンパ球のclonalityや、ウイルス量の測定などの検討を行っている。以上の結果より、CLDにおけるANAの出現とAIH、PBCの発症に対するEBVの関与が示唆された。EBVは、健常者のリンパ球中からも32%で検出された。肝疾患では、CH,49%,LC,35%と、健常者と肝疾患で差はなかった。一方、HHV-6は、健常者で9.1%,CH,36%,LC,29%と、CHとLCで差はなかったものの、肝疾患患者で、健常者より、効率に検出された。CMV.HSVは、健常者、肝疾患患者ともに、リンパ球、血清ともほとんど検出されなかった。また、ヘルペス族と、抗核抗体の陽性率との関連を調べてみると、リンパ球中のEBVと抗核抗体に有意な関連性があった。HHV-6では、関連は認められなかった。

そこで、EBERを標的としてISHを行ったが、AIHでグリソン鞘に浸潤したリンパ球で陽性所見を得たほかは、AIH、PBC両群とも、肝細胞には検出されなかった。ヘルペスウイルス族のうち、EBVがANAの出現と関連している可能性が示された。またAIH、PBCでEBVが肝組織に高率に検出されることから、EBVが、自己免疫性肝疾患の発症に影響を与えている可能性が示唆された。EBVは、健常人でも潜伏感染を起こすことが知られており、何らかの原因で、ウイルスが再活性化され、自己免疫寛容が破綻するか、大量に発現したウイルス蛋白が、自己抗原とのmolecular mimicryにより自己抗体を誘導することなどがその機序として考えられた。現在、これらの点を明らかにする目的で、肝組織内リンパ球のclonalityや、ウイルス量の測定などの検討を行っている。以上の結果より、CLDにおけるANAの出現とAIH、PBCの発症に対するEBVの関与が示唆された。
HIV糖鎖の役割と糖鎖に着目したエイズ制圧に関する基礎的研究

HIV粒子表面の大部分は、HIV表面糖蛋白gp120分子の約半分を構成する糖鎖によって覆われていると考えられている。また、これまでに我々はHIV(IIIB)感染H9細胞由来gp120の糖鎖構造の全貌を解明したとともに、高マンノース型糖鎖がその主要な糖鎖であり、しかもHIV感染過程に重要であることを明らかにした。そこで本研究では、HIV表面に存在するこの高マンノース型糖鎖を標的としてHIV感染を阻止する物質の探索を行なった。まず我々は、真菌の表面がHIV粒子表面と同様に大量のマンノースで覆われているため、抗真菌剤の中に糖鎖に結合してHIV感染を阻止する物質がないか、HIV(IIIB)感染H9細胞による合胞体形成能を指標にして調べた。その結果、Pradimicin Aという抗真菌剤が合胞体形成阻止作用を示すこと、また、その作用は我々がすでに明らかにしているHIV(IIIB)のgp120糖鎖の内の高マンノース型糖鎖によって阻害されるが、それ以外のgp120糖鎖では阻害されないこと、マンノースを大量に含むマンノース-BSAやマンナンによって阻害されることも判明した。そこで次に、より水溶性が高く同様の活性を示すBMY-28864というPraimicin A誘導体を用いて、様々な糖蛋白質、人工糖蛋白質、糖蛋白質糖鎖を導入して作製した人工糖脂質に対する結合実験をPVDF膜上およびTLCプレート上で行なった。その結果、この物質がgp120とマンノース-BSAには結合するが健常人の糖蛋白質には結合しないこと、この結合がCa^<2+>依存性でありマンノースによって阻害されることが示された。さらに、人工糖脂質を用いた実験から、この物質がgp120の高マンノース型糖鎖に結合する糖鎖結合性抗生物質という全く新しい概念の物質であることを明らかにできた。これらの知見は、HIV糖鎖を標的とした抗HIV剤の開発が可能であること、糖鎖結合性抗真菌剤がHIV感染者におけるHIV増殖やエイズ発症の抑制剤として有望であることを示唆している。