hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Noc2による顆粒動態制御の分子機構

Noc2は種々の分泌組織や細胞に発現していることから、Noc2欠損マウスの各内分泌細胞における分泌実験と行ったところ、2-デオキシーグルコース負荷による膵α細胞からのグルカゴン分泌は野生型マウスと比べ、有意に低下していた。また、インスリン負荷による副腎髄質細胞からのエピネフリン分泌も有意に低下していた。さらにNoc2欠損マウスに食餌負荷試験およびグルコース負荷試験を行ったところ、インクレチンホルモンであるGLP-1、GIPの分泌も野生型マウスに比べ、いずれも低下していた。このようにNoc2欠損マウスの各内分泌細胞での分泌が障害されていることが示された。Noc2欠損マウスは膵β細胞からのインスリン分泌や膵外分泌細胞からのアミラーゼ放出も障害されていることから、種々の分泌細胞において重要な役割を果たしていると考えられる。腸管内分泌細胞ではインクレチンホルモンが血管側に分泌されることから、インクレチン分泌顆粒は基底膜側に偏在することが知られている。そこでNoc2の細胞内局在を野生型マウスの腸管内分泌細胞で検討したところ、Noc2はGLP-1顆粒やGIP顆粒が偏在する基底膜側に局在していた。しかしながら、Noc2欠損マウスの腸管内分泌細胞ではGLP-1顆粒やGIP顆粒は細胞内に散在していた。この結果からNoc2は腸管内分泌細胞において、GLP-1やGIPが正常な分泌経路で分泌されるようにするために、それぞれの分泌顆粒を適切に局在させるのに必要である可能性が示唆された。
コンビナトリアル手法による単層カーボンナノチューブ成長の系統的検討と全体像の構築

カーボンナノチューブ(CNT)は多様な応用が期待される反面、合成技術が未確立で実用例は僅かである。本研究では1度に広範な触媒条件を探索できるコンビナトリアル手法を用い、化学蒸着法による単層CNT触媒成長を系統的に検討した。0.1-1nm厚の触媒層からの粒子形成と単層/多層CNT成長、Al_2O_x担体によるCNT成長加速、触媒粗大化とCNT直径増大・成長急停止、Mo助触媒による触媒粗大化抑制、前駆体アセチレンの気相生成等を解明、体系化した。単層カーボンナノチューブ(SWNT)はユニークな特性を有す代表的なナノ材料で、主にナノ粒子触媒を用いた化学蒸着法(CVD)で作られるが、合成技術は未確立である。本研究では開発済みの触媒探索法(CMD)を用い広範な条件を効率的に調べる。反応/触媒条件範囲と現象の対応を整理した上で、(1)触媒ナノ粒子形成と動的変化、(2)触媒粒子構造とSWNT成長モードの関係、(3)酸素源添加の効果、(4)SWNTの核発生と成長を検討、既往の知見もあわせ構造化しSWNT成長の全体像を構築する。H18年度は、既有の円管型アルコールCVD装置を用いCo-Mo二元系触媒でのSWNT成長を詳細に調べた。異なるグループから異なる最適Co/Mo比が報告されているが、組成・担持量を網羅的に調べたところ、CO不均化で有効な1/21/3、アルコールで有効な8/5の二つの領域が共存し、更に高アルコール分圧ではCoのみの第三の領域で高速成長することを見出した。また、基板加熱型アルコールCVD装置を立ち上げ、誘導期同定を試みた。石英ガラスを基板にCVDを行い上部窓からビデオカメラで観察すると、ヒータを光源として基板の透過率変化を追跡できる。誘導期の定性的な把握を行ったが、SWNT膜自体の固体輻射の影響で定量化には至らなかった。また、新たに円管型エチレンCVD装置も立ち上げ、微量のH_2O添加でSWNTを高速成長させる"supergrowth"の再現に成功した。触媒をAl_2O_3に担持した時のみ高速成長がおき、H_2Oに加えH_2も重要で、SWNTの高速成長条件は極めて狭いことが分かった。炭化水素改質の触媒能を有すAl_2O_3が炭素の取り込みを加速し、Al_2O_3の炭化失活をH_2OとH_2が抑えると考えられる。触媒の失活も検討、"super growth"ではCVD中のFe触媒の凝集・粗大化が本質的な問題になることが分かった。単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の触媒成長技術を確立すべく、コンビナトリアル触媒探索(CMD)法を用い広範な条件を効率的に調べる。反応/触媒条件と現象の対応を整理した上で、(1)触媒粒子形成と動的変化、(2)触媒粒子構造とSWCNT成長モードの関係、(3)酸素源添加効果、(4)SWCNTの核発生と成長を検討、既往の知見もあわせ構造化し全体像を構築する。H19年度は、高温TEMグリッドに触媒を担持しCVDを行い、サンプル加工無しに触媒とCNTを観察する手法を開発した。Co/SiO_2触媒によるC_2H_5OH-CVDに適用、Co膜厚約0.1nmでSWCNT、約1nmで多層CNTが主に成長し、その間で成長が抑制される現象は、触媒層からの粒子形成が表面拡散から塑性変形へ変わる為と分かった。Co-Mo/SiO_2二元系触媒では、CVD条件に応じ活性な触媒条件が変わり、C_2H_5OHの気相熱分解で生成するC_2H_2,CO等の前駆体変化が重要と示唆された。不純物ガスを自動排気するCVD反応器を設計・開発し、Fe/Al_2O_x触媒によるC_2H_4-CVD法にてSWCNTミリメータ垂直配向成長を真空ポンプなしの常圧で実現した。触媒条件は狭いものの、水蒸気添加なしでミリメータ成長を達成、酸化剤は触媒粒子での炭素収支が崩れた際に析出する炭素を除去する役割と考えられた。CMDとその場観察を組み合わせ、多様な触媒条件の成長曲線を1度に求める手法を開発した。C_2H_4-CVDでは速やかに成長開始、数um/sで一定に成長後、急停止した。グラフェン1層分の核発生は極短時間に起き、Al_2O_x担体の炭素取り込み作用で10^4/sものターンオーバで成長するが、炭素供給過剰で急停止すると考えられた。気相温度と基板温度を独立制御する"Cold-Gas"CVD法を新たに提案・開発、C_2H_4の気相熱分解で生成するC_2H_2が前駆体と突き止めた。

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の触媒成長技術を確立すべく、コンビナトリアル触媒探索(CMD)法を用い広範な条件を効率的に調べる。反応/触媒条件と現象の対応を整理した上で、(1)触媒粒子形成と動的変化、(2)触媒粒子構造とSWCNT成長モードの関係、(3)酸素源添加効果、(4)SWCNTの核発生と成長を検討、既往の知見もあわせ構造化し全体像を構築する。平成20年度は、以下の検討を行った。(1)(2)に関し、CVD法での数mm/数minというSWCNTの高速成長中に、基板上に担持した触媒粒子が粒成長を起こし、SWCNT直径の増大を招いた。高速成長のその場観察により、SWCNT成長は急停止することを見出した。個々の触媒粒子の粗大化・失活が引き金となり、炭素供給が活性粒子に集中し失活を加速するというフィードバック機構が原因と考えられ、合成技術の更なる進歩には触媒粒子の粗大化抑制が鍵と明らかにした。(1)に関し、上記高速成長は触媒粒子が溶融する高温で起きるが、低温でのCNT合成もデバイス応用に重要である。低温では触媒からの炭素析出が律速となり失活し易いと考え、CVD温度と前駆体C_2H_2の供給分圧との関係を検討、安定した合成ウィンドウを明らかにするとともに、400°Cという低温での垂直配向成長も実現した。(3)に関し、C_2H_5OHは酸素源を含有する炭素源として、SWCNT合成の実績が豊富である。Co/Al_2O_3触媒によりSWCNTの、Co/SiO_2触媒によりMWCNTの、ミリメータ垂直配向成長を達成、また分解生成ガスを模擬したC_2H_2+H_2O系ガスにより同様な成長も実現した。(4)に関し、CVD法によるSWCNTの基板上成長は、(i)原料ガス供給、(ii)気相反応による前駆体生成、(iii)前駆体の気相拡散、(iv)前駆体のSWCNT膜中拡散、(v)前駆体の触媒への取り込み、(vi)炭素の触媒内/表面拡散と触媒からの析出という素過程の直列で表され、SWCNT成長結果から律速段階を明らかにし、また反応条件を設計する方法論を確立した。
児童生徒の障害理解を目的としたアダプテッド・スポーツ教育プログラムの開発

本研究は、学校段階や学年に応じた、児童生徒の障害理解・他者理解をすすめる「アダプテッド・スポーツ教育プログラム」の開発を行う。具体的には多数の多様な学齢の児童生徒に対して複数競技の体験を伴うアダプテッド・スポーツ授業をおこない、下記の3点の課題について検討し、得られた知見に基づいて実効性ある教育を開発する。目的1:児童生徒の障害イメージに及ぼす影響目的2:児童生徒のアダプテッド・スポーツ(学習した各競技)に対する印象目的3アダプテッド・スポーツの授業に対する各教員の印象本研究は、学校段階や学年に応じた、児童生徒の障害理解・他者理解をすすめる「アダプテッド・スポーツ教育プログラム」の開発を行う。目的1:児童生徒の障害イメージに及ぼす影響目的2:児童生徒のアダプテッド・スポーツ(学習した各競技)に対する印象目的3アダプテッド・スポーツの授業に対する各教員の印象
無形資産のオン・バランス化に関する実証研究

本年度は、主に昨年度において得られた暫定的な分析結果について、学会での報告を通じてリファインを行い、最終的に完成された分析結果を論文にまとめて雑誌へ投稿した。本研究では、研究開発活動という無形資産投資を行っている企業と行っていない企業とで、会計利益が将来キャッシュ・フローを予測する能力にどの程度の違いがあるかを調査した。現行の会計制度のもとでは、成果が将来期において現れるにもかかわらず、発生時即時費用化が要求されている研究開発活動投資は適切な期間損益計算を攪乱する要因と考えられるため、会計利益が持つ将来キャッシュ・フロー予測能力に対して悪影響を及ぼしていると予想される。本研究ではこの予想について検証した。分析の結果、(1)研究開発活動の有無にかかわらず、キャッシュ・フローが将来キャッシュ・フローを予測する能力は次第に低下しつつあること、(2)研究開発活動を行っていない企業ではキャッシュ・フローの代わりに会計利益を使っても将来キャッシュ・フロー予測能力は改善しないこと、(3)研究開発活動を行っている企業ではキャッシュ・フローの代わりに会計利益を使うことで将来キャッシュ・フロー予測能力が著しく改善すること、が判明した。この結果は当初の予想と異なるものであり、どのように解釈すればよいかは難しいところであり、今後、検討されるべき問題である。一つの可能性としては、一般に研究開発活動投資額の決定には経営者の自由裁量の余地が大きく、また、現行会計制度では発生時即時費用処理が要求されているため、経営者には研究開発活動の水準の調整を行うことにより、報告利益の調整を行うことが可能となっている。本研究の分析結果は、そのような報告利益の調整の結果なのかもしれないが、この仮説の検証は今後の分析にゆだねられる。会計制度の目的の一つは、将来キャッシュ・フロー予測に有用な情報を提供することである。現行の会計制度がこの目的を達しているかどうかは、会計利益が将来キャッシュ・フローの予測に有用かどうかで検証される。そこで平成18年度は、会計利益とキャッシュ・フローではどちらの方が将来キャッシュフローの予測能力が優れているかを検証した。また、現行の制度下では全額費用化が求められている研究開発投資が将来営業キャッシュ・フロー予測にどのような影響を与えるのかについても調査した。サンプルは日本の証券市場に上場している企業(証券・銀行は除く)で、分析期間は1966年2005年の40年間である。この結果、分析企業数は2584社、総サンプル数は51050社・年となった。分析の結果明らかになったことは次の事項である。(1)営業キャッシュ・フローが自己を予測する能力は40年間という長期にわたって次第に減少している。(2)また、営業キャッシュ・フローの将来への持続力も、40年間という長期にわたって次第に減少している。(3)会計利益が将来キャッシュ・フローを予測する能力は40年間という長期にわたって比較的安定している。(4)説明変数として営業キャッシュ・フローの代わりに会計利益を使うことで将来キャッシュ・フローの予測力は改善する。また、その改善の程度は次第に大きくなっている。(5)研究開発投資を行っている企業は、そうでない企業に較べて、会計利益を使うことによる将来キャッシュ・フロー予測能力の改善度は大きい。
代謝補助およびグラフトの免疫原性の軽減を目的とした選択的移植の基礎と臨床研究

細胞移植の利点は、1)血管吻合がいらない。2)自家移植が可能である。3)自家移植の場合、免疫抑制がいらない。4)長期の凍結保存が可能である。5)遺伝子治療が応用しやすい。などが挙げられる。ラットとサルの脾臓内肝細胞移植の成功とヒト肝細胞分離法の開発により,肝細胞移植の臨床応用が期待される時が来た。いくつかの症例において、ヒト脾臓内に移植した肝細胞の運命を長期にわたり観察した。現在まで、ヒト脾臓内で生着した移植肝細胞を確認したが、この移植肝細胞が増殖し、脾臓の大部分を占めるような証拠は得られていない。基礎実験では、脾臓内に移植した肝細胞の増殖を促す外因性増殖因子の効果および、表面抗原に対するモノクローナル抗体の使用による免疫源性修飾の効果が認められた。また、遺伝子操作の発達により、電気穿孔法やレトロウイルスベクターにより分離肝細胞に外来遺伝子の導入が可能となった。今後、遺伝子導入と肝細胞移植技術を促進させる必要があるが、臨床応用に対していくつかの基本的問題がある。1)生体内においてヒト移植肝細胞が増殖可能か、増殖可能としてもどのくらいの期間、肝機能を保持できるのか。2)最適な移植場所はどこか。3)効率のよいヒト分離肝細胞への遺伝子導入法の開発と外来遺伝子の発現をコントロールすることができるか。これらの問題解決のための基礎的実験を早急に進めなければならない。そして、近い将来には遺伝子操作をもちいた肝細胞移植が、肝臓病治療のひとつの選択となるであろう。などが挙げられる。(平成2年度までの研究経過)研究の進展状況:1.細胞分離;human肝切徐手術による摘出材料(肝硬変)より多刺還流法により、良好な肝細胞を得る方法を確率した。humanすい臓切除材料より、酵素還流によらない冷凍破壊法によるラ氏島の分離に成功した。2.増殖能;adult rat分離肝細胞を、growth factor添加培養液中にて約3カ月間、初代培養することができた。また、肝機能を高く維持可能な三次元spheroidal aggregate clutureより、培養肝細胞を回収し、生体内へ再び移植可能であることを確認した。3.増殖;胎児肝細胞の自立的増殖能により、移植片が早期に増殖することを確認した。4.免疫;CsA,紫外線照射により、ラットmajor histocompatibilityを越えて、移植片が短期間生着することを確認した。5.遺伝子工学;電気穿孔法、レトロウイルスvectorを用いた方法により、ラット分離肝細胞に、外来遺伝子(bacterial βーgalactosidase gene)を導入し、その発現を確認し、導入最適条件を決定した。外来遺伝子を導入した肝細胞を同系ラット脾臓内に移植し、生体内において、外来遺伝子の発現を確認した。6.移植肝細胞機能;無アルブミンラットへの同系アルブミン産生肝細胞の脾臓内移植により、宿主血清アルブミン値が上昇することを確認し、脾臓内に生着した異所性肝組織が宿主肝機能を補助できることを確認した。1.基礎的研究:(1)脾内肝細胞移植と移植肝細胞の機能:無アルプミンラットの脾臓内へ、同系正常ラットのアルブミン産生肝細胞を移植した結果、18カ月にわたり移植肝細胞が生着し、宿主ラットの血清アルブミン値を上昇させた。このことから、脾臓内に生着した異所性肝細胞が、宿主肝機能に一部を補助しうることが確認された。また、移植肝細胞が経門脈的に肝組織内へも生着することを確認した。(2)移植肝細胞の増殖能の賦活:脾内移植肝細胞の増殖をより高率に行うためにHepatocyte Growth Factorを定期的に投与したところ、移植肝細胞のDNA合成は増加したが、異所性肝組織形成を早めるには至らなかった。

増殖因子には、paracrineで作用するものが多いため、今後、増殖因子の遺伝子を導入した細胞と、肝細胞を混合して移植する等の方法も考えねばならない。(3)遺伝子工学を利用した細胞修飾および機能変換:外来遺伝子発現マ-カ-としてchloramphenicol acetyltransferase gene及びbacterial βーgalactosidase geneを用い、電気穿孔法とレトロウイルス法による初代培養肝細胞への外来遺伝子導入条件を決定し、外来遺伝子産物が導入肝細胞で発現することを確認した。さらに、遺伝子導入肝細胞を同系ラット脾臓内へ移植した結果、外来遺伝子産物が宿主生体内においても発現しうることを確認した。しかし、その発現は一過性であり、発現効率の良いpromotorとvectorの開発及びvirus titerの高いcell lineの開発と培養法の検討が今後の課題である。2.臨床的研究:ヒトの肝部分切除した肝から効率良く肝細胞を分離し、脾臓内移植を行い、その生着状態をCT、核医学検査によってfollow中である。1)Minorな組合せ(F334 or Fisher rat→Lewis rat):移植後14日目までの生着を認めたものはFK506 1.0mg、DSG1.5mg+FK0.1mg投与の2群のみであり、抗細胞接着分子であるLFA-1,ICAM-1,およびその組合せでの免疫抑制効果は見いだせなかった。2)Majorな組合せ(F334 or Fisher rat→ACI rat):同様にFK506、1.0mg投与群のみ14日以上の生着がえられ、短期培養、ultra violetもほとんど効果が認められず、allogeneicな肝細胞移植ではFK506の拒絶抑制効果が最も顕著であった。今後異種間の肝細胞移植での種々の免疫抑制剤の効果を検討する予定である。現在、分離肝細胞へのgene-engineeringによる細胞増殖能力の修飾については、肝細胞増殖因子(hepatocyte growth factor,HGF)および、Met gene(HGF receptor)の発現vectorを開発中である。平成5年度には、細胞接着分子であるI-CAM-1およびLFA-1に対するモノクローナル抗体を宿主ラットに投与し、移植肝細胞の脾臓内生着への効果を検討した。Donorには、F344ラット(RT1^<1V1>)、Recipientには、Lewis(RT1^1)を用いた。抗ラットICAM-1抗体(1A29)・抗ラットLFA-1抗体(WT1)はカプロイン酸で精製し、各ラットに1.0mg/kgを細胞移植後、連日5日間腹腔内に投与した。移植後、4、7、14日目に脾臓を摘出して組織学的に検討した。無処理群では、4日目までに全例拒絶された。抗ICAM-1抗体単独投与では、軽度の生着延長しかないが、抗LFA-1抗体単独では若干延長した。さらに両者を併用すると残存肝細胞数は増加した。しかし、14日目までには、全例拒絶され、これのみでは不十分であった。アスコルビン酸(AsA)合成欠損ラット(ODS^<od/od>)を用いて、脾臓内肝細胞移植の効果を検討した。ODS^<od/od>
好塩基球の増殖およびサイトカイン産生機構の解明とその制御

近年、アレルギー反応やアレルゲンに反応する初期免疫応答における好塩基球の役割がマウスモデルで明らかになりつつあるが、好塩基球の活性化における分子機構に関して不明な点が多い。本研究課題では、これまでの好塩基球依存的な免疫制御についての成果から、好塩基球のサイトカイン産生機構や細胞増殖の分子機構について解析し、FcRγ分子を介した新規のシグナル伝達経路を同定した。本研究は、生体内に極めて少数しか存在しない好塩基球に注目し、これまで明らかにされていないサイトカインの産生機構や細胞増殖の分子機構について解析することを目的としている。また、好塩基球依存的なTh2分化制御機構の解析を含め、好塩基球の生理的意義についても併せて検討する。平成19年度までの研究成果によってFcRγ欠損マウス由来の好塩基球で観察されたIL-3依存的なサイトカイン産生異常はin vitroおよびin vivoの研究結果から、FcRγは好塩基球の分化に必須ではなく、IL-3シグナル伝達異常であることか明らかになった。また、FcRγ欠損およびIRF-2欠損の好塩基球の解析からIL-3シグナル伝達には細胞増殖とサイトカイン産生では全く異なる経路が存在することも確認できた。FcRγの作用機序に関しては、(1)FcRγ欠損好塩基球は、野生型とほぼ同程度の分化増殖能を示すこと、(2)FcRγ欠損好塩基球はIL-4、IL-6産生が低下していること、これらの結果からFcRγ分子は好塩基球の分化・増殖には直接関与せず、IL-4産生制御機構を制御していることを明らかにした。さらに好塩基球はTh2分化に重要であることから、in vitroのCD4^+T細胞分化誘導系を用いて検討した結果、FcRγ欠損マウスではTh2分化が顕著に抑制されていることも明らかにした。またこれらのFcRγ欠損細胞の結果はIgG、IgEなどの抗体に非依存的なことも既に確認している。本研究は好塩基球の活性化機構が明らかになるに留まらず、2型免疫応答の制御機構を明らかにできることが期待される。これによって好塩基球の活性化制御をターゲットにした新規免疫制御方法の開発が可能となり、アレルギー、自己免疫疾患、感染症の新規治療、予防法の開発に対して指針を与えることにつながる。本研究課題では好塩基球におけるサイトカイン産生機構や細胞増殖の分子機構について解析し、好塩基球依存的な2型免疫応答について検討した。申請者のこれまでの研究成果から、FcRγ欠損マウス由来の好塩基球で観察されたIL-3依存的なサイトカイン産生の障害は、好塩基球の分化・増殖に依存したものではなく、IL-3シグナル伝達の異常であることが示唆された。本年度は、FcRγを介したサイトカイン産生に関して具体的なシグナル伝達経路の解析をおこなった。その結果から、(1)FcRγ分子は、IL-3依存的なIL-4産生に必須の分子であり、その下流のシグナル伝達分子であるSykがサイトカイン産生に重要であること、(2)免疫沈降法などによって、IL-3受容体とFcRγ分子は直接もしくは間接的に会合していること、(3)種々の変異FcRγ分子を発現させることによって、IL-3受容体とFcRγの会合形式は全く新規の分子間相互作用によること、(4)FcRγ分子はSTAT5を介した細胞増殖には直接関与せず、IL-3シグナル伝達には細胞増殖シグナルとサイトカイン産生という独立した異なるシグナル経路が存在していることを証明できた。今後、本研究を更に詳細にすすめることによって、好塩基球の活性化制御機構の解明を通じて、2型免疫応答の制御機構をin vitro, in vivoで明らかにできることが期待される。また免疫細胞のシグナル伝達制御をターゲットにした新規免疫制御方法の開発が可能となり、アレルギー性疾患、自己免疫疾患、感染症の新規治療法や予防法の開発に対して指針を与えることにつながることが期待できる。
脳の視覚運動変換メカニズムを応用したBMI基礎技術の開発

本研究では脳の視覚運動変換メカニズムを応用したブレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的とし,脳電図(EEG)と脳磁図(MEG)を用いた運動時の脳活動計測・解析システムの開発した.そのシステムを用いて運動時における脳活動の計測・解析を行った.その結果,両手の人差し指を速く交互に運動させるために重要な脳活動を検出した.さらに,運動開始後にその運動を停止させるための視覚刺激に応じて運動を停止させたときの脳活動を計測し,停止動作に特有の脳活動を検出した.本研究では脳の視覚運動変換メカニズムを応用したブレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的とし,脳電図(EEG)と脳磁図(MEG)を用いた運動時の脳活動計測・解析システムの開発した.そのシステムを用いて運動時における脳活動の計測・解析を行った.その結果,両手の人差し指を速く交互に運動させるために重要な脳活動を検出した.さらに,運動開始後にその運動を停止させるための視覚刺激に応じて運動を停止させたときの脳活動を計測し,停止動作に特有の脳活動を検出した.本研究は,フレインーマシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを日的としている.本年度は,高密度脳電図(EEG)と高密度脳磁図(MEG)を用いた脳活動および運動計測・解析システムの開発とそれによる運動解析および手指の筋骨格モデルのプロトタイプの作成を実施計画とした.1. EEGとMEGを用いた脳活動および運動計測・解析システムの開発と運動計測・解析実験EEGを用いた脳活動解析システムの開発では運動における関連脳領域間の神経結合度を解析するシステムを開発した。このシステムを用いて,両手指の交互タッピングを維持している場合と無意識的な両手指の同時タッピングが起きた場合の脳活動を比較し,交互タッピングを維持するためには, EEGのβ波領域において補足運動野と第1次運動野の間の情報伝達と運動前野と頭頂連合野の情報伝達が重要であることを示した.また, MEGを用いた解析でも同様の結果が得られた.これらの結果は脳活動のβ波領域における成分を使うことで,ヒトが行っている運動の情報をデコードできる可能性を示唆している.2.手指の筋骨格モデルのプロトタイプの作成脳に非侵襲で磁気刺激を行うことができる経頭蓋磁気刺激(TMS)で運動を司る大脳皮質の第1次運動野が刺激された時の,運動を解析するために手指の筋骨格モデルのプロトタイプを作成した.現時点で, TMSで誘発された運動関連筋電位(MEP)を入力として,人差し指の指先に発揮される力を推定できる.今後,このモデルを改良することで,外部装置から脳への入力信号を脳内情報表現に変換し,運動を抑制するBMI某礎技術の創出が期待できる.本研究は,ブレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的としている.本年度は(1)前年度までに開発した高密度脳電図(EEG)と高密度脳磁図(MEG)を用いた運動計測・解析システムに力覚センサと視覚呈示装置を組み合わせた視覚運動計測・解析システムの開発(2) (1)を用いた運動計測およびEEGまたはMEGから運動の特徴を抽出(3)経頭蓋磁気刺激(TMS)によって誘発される運動誘発電位(MEP)から脳の刺激部位の情報を抽出する神経回路モデルの開発を実施計画としていた.(1)では,前年度までに開発した脳電図(EEG)と脳磁図(MEG)を用いた運動計測・解析システムの改善として新しい脳活動解析法を提案し,実装した.また,力覚センサと視覚呈示装置を導入した.(2)の脳電図(EEG)と脳磁図(MEG)を用いた計測実験では,計測したEEGまたはMEGから指力の強度または向きに関する情報を検出することを試みているが,今のところ良好な実験結果が得られていない.このテーマについては平成22年度に継続して実施する.(3)のTMSを用いた計測実験では,実施計画のとおり,大脳皮質の第1次運動野を磁気刺激したときに誘発される運動関連筋電位(MEP)を計測し,MEPから刺激部位に関する情報を抽出する神経回路モデルを開発した.この技術は,第1次運動野と末梢の骨格筋の結合関係を調べるために有効であり,脳を直接操作するためのBMI基礎技術の創出が期待できる.プレイン-マシン・インタフェース(BMI)の基礎技術を開発することを目的とし,本年度は,(1)前年度までに構築した運動計測・解析システムを用いて実験を行い,運動タスク中の高密度EEGを計測し,視覚刺激から運動開始までの脳電図(EEG)を使って被験者が発揮しようとしていた運動の特徴をデコードすることを試みる(2)脳に非浸襲で磁気刺激できる経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いて,大脳皮質の第1次運動野への磁気刺激によって一時的に運動制御が抑性された状態から回復するときの,視覚フィードバック制御による運動軌道の修正を解析し,その現象を再現する制御モデルを構築することを実施計画としていた.(1)ではまず手指の到達運動がトルク変化最小モデルで説明できることを示した.次に到達運動の開始後に運動を停止するための視覚刺激をし,運動を停止させたときのEEGを計測した.その結果,停止動作に特有のEEGの成分を検出することができた.(2)では力覚呈示装置を用いて

手指先端の伸展方向に外力を負荷したときの第1次運動野への磁気刺激の影響を観測し,脊髄反射ループと大脳皮質を介したトランスコーティカルループを考慮したフィードバック制御モデルを用いて解析した.その結果,提案したフィードバック制御モデルでTMSの影響を説明できることを示した.
きのこゲノム情報を利用した易分解性バイオマスの作出

本研究では、担子菌分解機構に関わる酵素群を植物改変のための遺伝子材料として利用することで、易分解性バイオマス生産植物の作出を目指す。植物細胞壁の分解性において重要なファクターになるキシランの構造を変化させるために、木粉培地で担子菌が多く生産したキシラン分解酵素を選択した。昨年度までに組換えポプラの細胞壁解析について終了していたため、本年度では得られた組換えポプラの細胞壁形成に与える影響について二次壁形成に関わる遺伝子の転写産物量の変化を測定することにより詳細な分子メカニズムを明らかにする予定であった。そこで、3種の変異株についてマイクロアレイ解析を行った。GH10の変異株においては2倍以上増加した遺伝子群についてGO解析をしたところ、細胞壁形成関連遺伝子群に変化がみられた。そこで、細胞壁形成関連遺伝子を抽出し、詳細な遺伝子発現変化を解析した。その結果、野生株と比較してリグニン合成に関わるいくつかのLaccase遺伝子の発現量が増加しており、これらが変異体の細胞壁形成の変化に関わっている可能性が考えられた。これら研究を通し、菌類由来のキシラン分解酵素を導入したポプラでは、単純にキシランが分解されたポプラが出来上がるのではなく、そのような変化をポプラは感知し細胞壁形成を分子レベルで変化させることを明らかにした。本研究の本来の目的である易分解性ポプラの作出には成功しなかったが、細胞壁構造を遺伝子工学的手法を用いて変化させる上で重要な知見が得られたと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、植物バイオマスの高効率変換へと応用することを目指し、自然界で植物バイオマスを効率的に分解する担子菌の生分解機構を解明すべく研究を行ってきた。本年度は、植物細胞壁分解性の重要なファクターになるキシランの構造を変化させるために、木粉培地で担子菌が多く生産したキシラン分解酵素を選択した。そこで、担子菌由来ターゲット遺伝子としてキシラン分解関連酵素の遺伝子クローニングを行った。得られた遺伝子をサブクローニングしたベクターを用いてアグロバクテリウムにより、ポプラの形質転換を行った。担子菌遺伝子が導入されたポプラを培養し、RT-PCRおよび活性測定を行うことから、導入遺伝子が転写産物およびタンパク質レベルで誘導されていることを確認した。また、得られた組換え植物を純化し、開放的に生育させることから木化した植物体をサンプリングした。この際に成長解析をおこなったところ、野生型と比較して組換え型では茎の長さおよび太さについて減少する傾向があり、本葉の形状も少し変化していた。また、得られたサンプルに対してアニリンブルーおよびサフラニンで染色し、顕微鏡観察を行うことから、茎の細胞形成および細胞壁の変化を観察したところ、形成層付近に違いが観察された。特に、師部を形成する細胞の形状に変化がみられた。以上の結果から、本年度は、細胞壁形成が変化した組換えポプラの作出に成功し、易分解性植物の作出という目標に近づいた。本年度は昨年取得した3種類の組換えポプラの細胞壁の解析を行った。予想に反して、いずれの組換えポプラにおいても、野生型と比較してバイオマス量あたり糖化効率が減少した。そこで主要成分量を測定したところ、GH10-1およびGH10-2導入変異体においてキシロース含有が減少すると共にグルコース含有量が著しく低下していた。一方でいずれの変異体においてリグニン含有量が増加していた。これらのことから、リグニン量が増加したことが原因となって、酵素糖化効率が減少したと考えられた。これらの結果は当初の予定とは異なるが、細胞壁形成に関する知見が得られる可能性が考えられたため引き続き、変異体の細胞壁について顕微鏡観察により詳細に調べることとした。主要成分の局在を観察するために、キシランの抗体を用いた免疫染色を行い、共焦点顕微鏡によって観察した。そのときに、セルロースに吸着する蛍光試薬カルコフローおよびリグニンの自家蛍光を観察した。その結果、野生型では茎上部において導管の細胞壁のみにキシラン沈着が観察された一方で、GH10-1およびGH10-2の変異体においては導管に加え周辺細胞の細胞壁にもキシランの沈着が確認された。茎下部においては野生型と比較して、GH10-1およびGH10-2の変異体において形成層のより近い部分からキシランおよびリグニンの沈着が確認された。これらのことから、これら2種類の変異体においては、二次壁形成(キシラン/リグニン沈着)する時期が早くなる可能性が示唆された。

昨年度までに組換えポプラの細胞壁解析について終了していたため、本年度では得られた組換えポプラの細胞壁形成に与える影響について二次壁形成に関わる遺伝子の転写産物量の変化を測定することにより詳細な分子メカニズムを明らかにする予定であった。そこで、3種の変異株についてマイクロアレイ解析を行った。GH10の変異株においては2倍以上増加した遺伝子群についてGO解析をしたところ、細胞壁形成関連遺伝子群に変化がみられた。そこで、細胞壁形成関連遺伝子を抽出し、詳細な遺伝子発現変化を解析した。その結果、野生株と比較してリグニン合成に関わるいくつかのLaccase遺伝子の発現量が増加しており、これらが変異体の細胞壁形成の変化に関わっている可能性が考えられた。これら研究を通し、菌類由来のキシラン分解酵素を導入したポプラでは、単純にキシランが分解されたポプラが出来上がるのではなく、そのような変化をポプラは感知し細胞壁形成を分子レベルで変化させることを明らかにした。本研究の本来の目的である易分解性ポプラの作出には成功しなかったが、細胞壁構造を遺伝子工学的手法を用いて変化させる上で重要な知見が得られたと考えている。当初の予定通り、昨年度取得した組換えポプラについて酵素糖化試験および細胞壁解析を行っており、本課題を精力的に進めている。予想とは異なり組換えポプラの酵素糖化率は減少傾向であったが、免疫染色を用いた顕微鏡観察により細胞壁形成に違いがあることを発見した。結果として、実験を順調に進展させていると言える。また、ポプラの細胞壁を解析する様々な技術を取得しており、その技術を共同研究として他植物の解析に応用する等、研究を発展的に進めている。また、国内および海外学会に精力的に参加していること、国内雑誌に総説1報および海外学術誌PLoSGeneticsに原著論文1報が掲載されていることからわかる通り、意欲的に研究活動を行っている。したがって、成果としておおむね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。来年度からは得られた組換えポプラの細胞壁形成に与える影響について二次壁形成に関わる遺伝子の転写産物量の変化を測定することにより詳細な分子メカニズムを明らかにし、これら結果と合わせて論文をまとめる予定である。また、一方で、細胞壁構造を変化させるための更なるターゲット遺伝子を探索するために、担子菌が生産する分解酵素ならびに植物自身の細胞壁形成に関わる分解酵素についても知見を得ることを考えている。当初の予定である組換えボブラの作出が成功していることに加え、ポプラの細胞壁を解析する技術を確立しており、共同研究として既に様々な組換え植物の解析に応用していることから、実験を発展的に進めていると考えられる。さらに、国内および海外学会に精力的に参加し、論文が海外学術誌に2報掲載され、所属する理化学研究所BMEPからポスター賞を受賞していることから成果としておおむね順調に進展していると考えている。得られた組換えポプラの細胞壁構造について構成糖分析およびNMR解析を行う予定である。また、キシランに特異的な蛍光色素をしようすることから詳細な細胞壁変化を顕微鏡観察により明らかにするよていである。
自己多血小板血漿中トロンボモジュリンの骨再生能に及ぼす影響について

われわれは、自己の血小板を濃縮した血漿をゲル化し、培養細胞の移送手段に使用するのと同時に血小板に多量に含まれる成長因子と培養骨芽細胞が複合体として骨基質を異所性に形成する能力を有するかどうかを評価した。多血小板血漿(Platelet-rich plasma : PRP)ゲルとMC3T3-E1細胞の複合体皮下移植は骨芽細胞への分化を促進し異所性骨形成を誘導することが判明した。PRPのゲル化は細胞移植を容易にし、移植後の細胞の分化促進、維持の環境を向上させるうえで骨再生に有用な移送手段であると考えられた。近年、顎顔面口腔領域で骨再生治療のため臨床応用されているが、PRP単独での骨再生効果は十分でないため骨移植材との併用が多い。そこでPRPと細胞の併用による有効な骨再生療法の開発を目的とした。異所性骨形成能を評価するためにPRPゲルと骨芽細胞前駆細胞(MC3T3-E1)をSCIDマウスの背皮下に移植した。あらかじめCM-DiIで標識された細胞をSCIDマウスの背皮下に以下の(1)細胞、(2)PRPゲル、(3)細胞/PRPゲル複合体を皮下注射した。1ヶ月後屠殺し軟X線写真を撮影して確認された皮下部の石灰化組織を切除後、脱灰パラフィン切片を作製し組織学的観察を行い、また、オステオカルシン、1型コラーゲンの免疫組織学的観察を行った。細胞/PRPゲル複合体の移植部位のみに石灰化組織の形成を認め、石灰化組織中には、あらかじめ標識された移植細胞が観察され、オステオカルシンを強発現していた。また、石灰化組織はtype1 collagenを成分としていることが免疫組織化学的に判明した。そこで、PRPゲル内の骨芽細胞前駆細胞における細胞内シグナルを検討したところ、focal adhesion kinase(FAK)のリン酸化を介してオステオカルシンが発現していることが解明された。このことは、PRPゲルがフィブリンを形成することにより骨芽細胞内インテグリンシグナル伝達機構が働いたことが考えられた。以上のことより、PRPは、ゲル化することによりFAKを介した細胞分化に寄与し、再生治療に有効であることが示唆された。本研究では、マウスより多血小板血漿(PRP)と無血小板血漿(PPP)を精製し、両血漿に含まれる血小板数を測定し、PRPとPPPゲル化後の性状を比較検討した。また、来年度に予定されている血漿ゲルをマトリックスとした細胞移植実験を踏まえ、今回、骨芽細胞様細胞としてMC3T3-E1(subclone4)を培養し、両ゲル包埋後の細胞に与える生物学的活性を比較検討した。まず、マウスから採取された全血は、クエン酸ナトリウム含有採血管に集められた。1100rpm、5分間遠心し2層に分離させた後、上層(血漿成分)をさらに2500rpm、5分間遠心した。その上層部を無血小板血漿(Platelet poor plasma : PPP)、下層部をPRPとした。

PRPの血小板数は、PPPの24倍量を記録し、分離したPRPは、血小板の豊富な血漿であった。そこで、細胞移植のマトリックスとして利用するためにトロンピンで血小板を活性化するとともにゲル化した。両ゲルをホモジナイズ後、上清に含まれるTGF-β1をELISA法によって定量した。PRPゲルのTGF-β1濃度は、PPPゲルに比べ、有意に高い値(16倍)を示したことから、PRPゲルは骨再生に必要な成長因子を含んでいることが判明した。そこで、MC3T3-E1細胞をPRP、PPPゲルに包埋し、包埋後の細胞を光学顕微鏡下、走査型および透過型電子顕微鏡下で観察した。PRPゲルに包埋された細胞は表層で紡錘型を呈し、内部では超微細構造的にアポトーシスは観察されなかった。次にβ-glycerophosphate、ascorbic acid添加、無添加培地にて培養後に包埋培養された細胞のCbfa-1、ALPase、bone sialoprotein、osteocalcinのmRNA発現をRT-PCR法にて解析した。PRPゲル包埋された細胞はPPPゲル包埋されたものと比較してbonesialoproteinのmRNA発現の亢進を認め、β-glycerophosphate、ascorbic acid添加培地にて培養後のPRPゲル包埋された細胞は、PPPゲル包埋されたものと比較してosteocalcinのmRNA発現の増強を認めた。今回の研究で、PRPゲルはMC3T3-E1細胞の骨芽細胞への分化を促進させまた骨形成能を上昇させる可能性が期待された。多血小板血漿(PRP)はトロンビンでゲル化が可能なことから自己の成長因子を多量に含んだ担体としての役割が期待される。そこで、PRPと細胞の併用による適した骨再生療法の開発を目的として、我々はPRPゲルで包埋培養したMC3T3-E1細胞による骨形成の有効性を組織学的に検討し、骨形成マーカーの発現を調べた。1.PRPゲルで包埋された細胞はPPPゲル包埋されたものと比較してbonesialoproteinのmRNA発現の亢進を認め、β-glycerophosphate、ascorbic acid添加培地にて培養後のPRPゲル包埋された細胞は、PPPゲル包埋されたものと比較してosteocalcinのmRNA発現の増強を認めた。2.AA、β-GP添加の有無に関わらず、PRP、PPPゲル上清はともに1週後でALP染色陽性を認め、3週後には、強陽性を呈した。3週後のフォンコッサ染色は、AA、β-GP非添加でもPRP、PPPゲル上清で陽性を認めたが、AA、β-GP添加で強陽性を呈し、両ゲル間で染色に差はほとんど認められなかった。今回の研究で、自己多血小板血漿は、前骨芽細胞様細胞の骨芽細胞への分化を促進し、骨形成能を高めることが示唆された。現在、異所性骨形成能を評価するためにPRPゲルと細胞をSCIDマウスの背皮下に移植した。あらかじめCM-DiIで標識された細胞をSCIDマウスの背皮下に以下の(1)細胞、(2)PRPゲル、(3)細胞/PRPゲル複合体を皮下注射した。皮下注射部位の脱灰パラフィン切片を作製している。多血小板血漿(Platelet-rich plasma: PRP)は血小板を濃縮した血漿であり、多種多量の成長因子を含むとされ、近年、顎顔面口腔領域で骨再生治療のため臨床応用されているが、PRP単独での骨再生効果は十分でないため骨移植材との併用が多い。そこでPRPと細胞の併用による有効な骨再生療法の開発を目的としてPRPゲルと細胞による移植実験を行い、移植部位での異所性骨形成能を評価した。
アメリカ殖民地時代に関する基礎研究-多元文化社会の新歴史批評的分析

現在のアメリカ合衆国の揺藍期にあたる、いわゆる植民地時代とはどのような時代であったのか。イギリスの恒久的な植民地としては1607年のジェイムズタウンがもっとも早いとされていて、ここの住民の苦労や、ジョン・ロルフの煙草改良による経済の発展、インディアンとの武力衝突や疫病による悲惨な歴史、あるいは、キャプテン・ジョン・スミスとポカホンタスの話などは我が国においても比較的よく知られている。ピルグリム・ファーザーズたちのプリマス植民地のことも、ボストンを中心としたマサチューセッツ湾植民地のこともよく知られている。中でもマサチューセッツ湾植民地については、ピューリタンによる神権政治とのからみで我が国でも理解が進んでいる。これを前提として研究を進めた。我が国ではアクセスできない資料をできるだけ集め、検討した結果、従来の歴史観には重大な欠陥があり、これの見直しが急務であることを確認した。魔女裁判関係では、被告の証言が裁判官に代表される支配層と、魔女と名指された人々の間に成立していた被支配層という関係によって歪められていたばかりでなく、裁かれる側の論利にも一貫性のある「物語」成立の工夫があったことが判明した。現代の作家の関心が、いわゆるキャノンと呼ばれる正統的歴史観の見直しに向けられており、歴史の読み直しが行われ、それが民族的、文化多元主義に基づくものであることを再確認した。新たな資料が発掘され、それに基づき、アメリカ小説の成立過程がかなりな程度解明された。既に提出した研究計画に基づき、研究会を開いた。宗教関係部会の國重、川本、巽、平井の四名は、3回の研究会を開き、国内の研究機関が所蔵する関係文献の確認作業を行った。ジョナサン・エドワーズ関係は主として巽が、ピューリタニズム以外の宗教については平井が中心となって資料の検討と評価に当たった。その結果、植民地時代の新聞等の資料が不足しており、当該資料がCD-ROM版によって利用可能であることが判明したため、他の部会と協議のうえこれを購入した。文学関係部会は、折島、瀧田、能登路、巽、富島、内野、廣部の6人であるが、3回の研究会を開き、キャプティヴィティ・ナラティヴに関する既存の資料の検討と、具体的な研究に着手した。巽はその成果をアメリカ文学会東京支部のシンポジュームで発表した。富島は渡米し、E-mailを利用して最新の資料を、東京大学教養学部地域文化研究学科アメリカ分科研究室内に設置したホスト・コンピュータに送っている。現代との関わりを探る國重、林、佐藤、柴田、内野は3回、研究会を開き、各自の研究成果について相互批判を行い、今後の方針を検討した。全体の研究会を2回開き、それぞれの部門での研究の進捗状況を報告しあった。そこで平成9年度、10年度に向けての研究課題が具体化された。つまり、今回のようなテーマを研究する上で、日本国内にいかに基本的な文献が不足しているかが実感されたので、今後も更に文献収集に力を入れることを確認し、また共同研究の効率化のためには、ホストコンピュータに蓄積した資料の共有化を進めることの必要性が強調された。当初の計画にあった、研究の基本体制づくりは一応の成果をみたと思料される。宗教部会の國重、川本、巽、平井の四人は、4回の研究会を開き、収集した資料の価値評価を行い、最終年度における成果報告に向けての進行計画を検討した。同時に役割分担の確認を行い、軌道修正すべきところは軌道修正し、計画の円滑な進行を心がけた。文学関係部会の折島、瀧田、能登路、巽、富島、内野、廣部の6名は、引き続きキャプティヴィティ・ナラティヴの収集に努めた。米国留学から帰国した富島から最新情報の報告を受け、最終年度に向けての研究計画の調整を行った。現代部会は國重、林、佐藤、柴田、内野であるが、昨年度に引き続き現代作家の中に流れる植民地時代の影響について3回の研究会を行った。林、内野は留学先の米国からE-mailで最新資料を送ってきた。本年度は、昨年中に収集した資料の検討と、その結果を利用する研究を精力的に進めた。

前半は個人の感心に基づいて、足りない資料の確保にも努め、最終年度に向けての準備を整えることに重点を置いた。後半は3部門合同の研究会を3度開き、お互いの情報交換と研究の軌道修正をはかった。たとえば、セイレムにおける魔女裁判の記録と、このことに関する先端研究の検討により、従来の研究が、当初の予想通り支配階級的視点からしかなされていないことが明らかになり、魔女裁判自体の歴史的意味の再検討の必要性が痛感された。その他の個別研究においても、次々に新しい視点を要求している資料や事件の存在が明らかになり、最終年度に向けての研究課題が具体化してきた一年であった。平成10年度も、すでに提出した計画書に基づき、研究会を開いた。宗教関係部会の國重、川本、巽、平井の4名は、3回の研究会を開きこれまでに収集した資料の再評価を行い、コンピュータの数を増やして研究のいっそうの円滑化を図ることを決め、各自の最終報告書作成に関しての具体的計画並びにその進行状況を報告しあった。川本はその成果の一部を著書『アメリカ詩を読む』(岩波書店)に組み込み、國重は訳書『ホーソーン短編全集』(南雲堂)の解説の中に生かした。文学関係部会は、折島、瀧田、能登路、巽、富島、内野、廣部の6人であるが、3回の研究会を開き、アメリカに留学していた富島、内野の持ち帰った最新資料の評価検討を行い、これまで不足していた資料が補充されたことを確認し、研究成果の発表に関し具体的な打ち合わせを行い、役割分担を行った。内野はアメリカでの資料に基づき日本アメリカ文学会東京支部において研究発表を行った。現代との関わりを探る國重、林、佐藤、柴田、内野は3回、研究会を開き、アメリカ留学から帰国した林、内野の持ち帰った資料の評価検討を行い、各自の研究成果について相互批判を行った。現代の作家の関心が、いわゆるキャノンと呼ばれる正統的歴史の見直しに向けられており、歴史の読み直しが行われ、それが民族的、文化的多元主義に基づくものであることを再度確認し、最終報告書の書き方の具体的なテーマなどを確定した。全体の研究会は2回開いて、最終報告書作成に向けての具体策を検討した。東京大学大学院総合文化研究科アメリカ研究資料センターが毎年発行する機関誌The American Studies編集スタッフと打ち合わせを行い、各自の担当する執筆項目、分量などの割り当てを具体化した。
新たに施行された臨床研究指針に対応するためのクラウド型モニタリングシステムの研究

2015年4月に「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」が施行され、一部の研究を除いてモニタリングが必須となった。本研究は、人的・経費的資源が少なく、かつモニタリング経験の乏しいアカデミア等において、効率よく信頼性の高いモニタリングに貢献できるクラウドシステムの構築を目標とした。その結果、これまでの実施内容や、今後のタスクの確認が容易にできる省力化機能をはじめ、人為的ミスを防ぐ対策や、モニタリング報告書の自動作成、モニタリング進捗の確認が容易にできるシステムの構築に成功した。本システムは、我が国のアカデミア等におけるモニタリング業務を容易にし、臨床研究の質の向上に貢献するものと考える。従来、効果・効能の取得を目的としない臨床研究では、モニタリングは不要であった。2015年4月に「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」が施行され、同年10月以降は一部の研究を除いてモニタリングが必須となった。多くのアカデミア等では、モニタリングの経験はなく、人的・経費的な面からも実施は容易ではない。本研究では、モニタリングに不慣れな担当者の負担を軽減し、かつミスを事前に防ぐ対策を施したクラウドシステムを構築することにより、臨床研究におけるモニタリングの高品質化と効率化を検討している。クラウド環境は問題なく構築できた。システムに登録されるデータを毎日バックアップし、十分なセキュリティ対策も施した。また、モニタリング記録を一元管理し、多施設共同研究においても各担当者が適切な権限に基づいてシステムを利用できることを確認した。モニタリングにはチェックリストが必要であるが、研究に合わせて準備した種々のチェックリストをシステムに取り込ませることができた。研究体制の変更への対応として、人事異動等によるモニタリング実施者の変更を行った場合、変更後のモニターのみがモニタリングを実施できることを確認した。省力化機能については、これまで実施したモニタリング内容の確認、今後のモニタリング内容等が確認できる仕組みを構築した。また、未完了のチェック内容は次回に引き継がれるように設計し、実施忘れを回避できることを確認した。これは効率化のみならず、人為的ミスの回避にも貢献する。さらなる人為的ミスの回避の手段として、モニタリングが必要な時期になると、担当者に事前にアラートが届く機能を搭載した。現状のシステム内容では、WindowsとMacでの動作には問題はないことを確認した。28年度中に、予定通りクラウド環境の構築ができた。分担研究者との連絡、討議を密に行い、研究体制の変更への対応、省力化機能の搭載を前倒しで達成することができた。また、研究代表者、分担研究者ともに、自ら実際のモニタリング業務を行っているため、より良いシステムの構築と動作の検証を並行して行う事ができた。これらが当初の計画以上の進展に寄与したと考えており、学会で報告も行った。私たちは人的・経費的リソース面で制約が大きく、かつモニタリング経験の乏しいアカデミア等において、効率よく信頼性の高いモニタリングに貢献できるクラウドシステムの構築を目的として研究を行った。その結果、以下のような結果を得た。本研究のシステムには、次に挙げる機能を実装した。1.モニタリングチェックリストの取り込み、2.研究体制の変更への対応、3.これまでの実施内容や、今後のタスクの確認が容易にできる事を目的とした省力化機能、4.人為的ミスの予測とそれを防ぐ対応・対策、5。モニタリング報告書の自動作成、6.モニタリング進捗(研究単位および施設単位)の確認とその出力、である。さらに、実際に行われた臨床試験のモニタリング結果を用い、本システムの試行実験を実施した。試行実験の結果、本システムにより正確かつ効率的なモニタリングが実施できることを確認した。クラウド対応であるため、インターネットが使用できる環境であれば、場所の制約を受けず、タブレット等でのモバイルモニタリングも行えるので、利便性が高い。また、チェックリストを紙で運用する場合に比べ、資料の散逸が防止できることも本システムの利点である。さらに、モニタリング報告書の自動作成機能は、担当者の負担軽減に大きな威力を発揮した。モニタリングの実施忘れを防止するために、実施期日が近づいてくるとモニタリング担当者宛てにメールが送られてくる機能は、モニタリングに不慣れな研究者にとって有用であると考えられた。28年度と同様に、人為的ミスの回避について、実際のモニタリングを行いながら動作の検証を進める。また、モニタリングに不慣れな担当者にとって、使い勝手の良いシステム、入力画面を作成することも課題の一つである。当初の計画にはなかったが、モニタリング状況を管理するため、研究ごとのモニタリングの進捗を出力することも検討している。さらに、モニタリング報告書の自動作成機能を完成させることで、担当者の負担の大きな軽減につなげられるシステムとしたい。学会や論文にて成果の発表を行う予定である。臨床モニタリング文房具、書籍等の購入費が少なく済んだため。
肝細胞増殖因子活性化活性化酵素(HGFactivator)の肝障害時の機能に関する研究

肝細胞増殖因子(HGF)は、肝障害後の肝再生に重要な役割を果たすと考えられている増殖因子である。昨年度までの研究によりHGFは正常肝では一本鎖前駆体(不活性型)として分泌されるが、障害肝ではプロセシングされて二本鎖型(活性型)に変換されることを見い出している。また、HGFを二本鎖型に活性化する新規のセリンプロテアーゼをヒト血清より精製し、肝細胞増殖因子活性化酵素(HGFactivator;HGFA)と命名した。本研究では、肝障害に応答したHGFの活性化にHGFAがいかに関与するかについて、ラットを実験動物として解析した。ラット血清からHGFAを精製し、ヒト由来のHGFAと同様の性質(比活性・阻害剤感受性)を持つことを確認した。この標品を用いてヒトHGFAに対する8種類のモノクローナル抗体との反応性を検討し、酵素活性を中和する抗体(p1-4)、および還元条件下でのイムノ・ブロッティングに使用可能な抗体(A-1)を見いだした。HGFAは血漿中などでは96kDaの不活性型、また血清中ではおもに34kDaの活性型として存在する。正常および障害肝におけるHGFAの存在状態を検討するため、臓器抽出液からP1-4固定化抗体カラムによりHGFAを部分精製し、イムノ・ブロッティングにより解析した。肝障害のラットの肝臓からはHGFAの活性型が検出されたが、正常ラットおよび腎障害ラットの肝臓からは検出されなかった。この事実はHGFAが障害肝におけうHGFの活性化に関与する可能性を強く示唆する。実際、障害肝のホモジェネートにはHGFを活性化する酵素活性が誘導されるが、上述のP1-4抗体によりこの活性が80%以上阻害された。したがってHGFAは、障害肝においてHGFを活性化するキ-・エンザイムであることが明らかになった。