hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双対平坦理論を用いたレアメタル安定供給のための国際資源ネットワーク分析

今年度は2050年から2100年までのシナリオパラメータの整備および貿易データを物量ベースに変換する係数に関わる資料収集を実施し、テスト解析を行った。レアメタルの一部元素についての物量換算資料と、実際の製品内含有量の間にギャップがあるため、貿易重量と矛盾しない換算係数を近似計算によって算出した。分析に用いるシナリオパラメータの対象区分がシナリオの種類により異なるため、収集を再度行った。テスト解析では、過去データを近似し、モデルによる過去データの再現性を確認した。また、得られた推定モデルをもとに将来シナリオごとに貿易量を計算し、すべての貿易品目について輸出入データを試算した。試算した輸出入データのうち、一部ベースメタルについて、貿易量・地域移動量のシナリオ間・時期の違いがあることを確認した。鉱石の種類により、需要が伸びるシナリオのオーダーおよび2100年までの期間で需要が伸びるタイミングが異なることが試験解析により示唆された。また、地域間の金属の移動に着目すると、2050年と2100年では輸出・輸入が集中する地域が異なり、各々の年でシナリオによる差もみられた。全品目を対象とした構造行列の推計は現在のワークステーションに対して計算負荷が大きい。そこで省メモリで高速なアルゴリズムを用いて、反復計算を効率化し、現実的な計算時間内での処理を可能にした。また、構造行列そのものについて、理論的に真な構造ではなく、そこから派生するデータと整合しやすい要素を組み合わせた定義にすることにより、構造そのものを対象にした応用分析も可能にした。詳細に分類したシナリオデータを用いて貿易推計を引き続き行う。シナリオの設定と推定結果から得られる資源別の需要の違いの紐づけをする。他の研究による、金属の推計結果と比較する。国際貿易データの将来推計手法の確立およびテストデータによる将来推計の試算を行った。提案手法は、貿易の輸出入表を貿易構造と貿易量に分解し、2つの分解値それぞれを将来推計して最後に2つの推計結果を合成して将来の貿易表を得るものである。各品目や各国の過去の時系列を延長して将来推計をするのではなく、国間の貿易における関係性と加工中間物同士の関係に関する貿易情報を推計に取り入れている点に独自性がある。推計手順は、まず各年の貿易表に対して情報幾何的分解を用いて貿易構造と貿易量に分解し、貿易構造について時系列解析を適用し対象とする年の構造を算出する。貿易量は、外部データベースに使われているシナリオのパラメータを用いて回帰分析を行い、シナリオに基づいて対象年の構造行列を算出する。最後に対象年の貿易構造と貿易量の推計値を情報幾何的分解の逆変換である合成法を用いて合成し、推計表を完成する。この推計プロセスについて、貿易構造に関する将来シナリオは存在しないため、構造に関しては過去の遷移に基づいた延長推計となっている。提案手法の妥当性検証のため、過去データにおいていくつかのデータを抜き出し、残りのデータを推定するテストを行った。その結果、推定した貿易構造は過去の変動の傾向を再現できており、貿易量は外部パラメータにより精度よく回帰できることを確認した。手法についての論文は査読中である。提案手法および試算の結果は、金額ベースについてはEcoBalanceで、物量ベースについては日本LCA学会にて発表した。本年度に予定していた手法開発を概ね完成することができた。実際のデータに適用する際には計算精度を上げるための改良や、計算効率化のための変数の次元を増やす変更が生じると見込まれる。これらの改良は次年度に実データを収集後随時行っていく予定である。今後は、推計に用いる過去データおよび将来シナリオとそのパラメータの選定および集計を行う。過去データにおいて国数の変動や国の範囲の違いに起因してデータベース間の照合が困難なケースも存在するため、データ作成のプロトコルを決定する。また、世界のすべての国を網羅した将来シナリオは存在しないため、将来シナリオに関して過去データと同様のパラメータセットを作成する際、欠損値を補完する方法を検討する。

次年度に論文投稿を予定していており、その校閲および出版費用にあてるため繰り越した。次年度に高時間解像度・元素別の貿易・金属データの購入を予定しているため。資源関連ジャーナルに論文を投稿する際の英文校閲および出版費用として使用する。
放射線異感受性腫瘍に対する重粒子マイクロビーム照射・抗癌剤併用に関する基礎研究

重粒子線(炭素線)は物理学的線量分布に加え、生物学的効果比が高く、放射線抵抗性腫瘍に特に有用である。重粒子線治療が今後、一般的に普及するためには局所進行癌に対する集学的治療の中での有効性を、科学的に明らかにする必要がある。In vitroの検討で重粒子線はp53変異株で放射線抵抗性腫瘍に対し効果が高く、照射効果はp53に非依存的である。抗癌剤の増感効果はトポイソメラーゼII阻害剤でみられ、アポトーシスとKu70蛋白の発現抑制が関与していた。バイスタンダー効果が重粒子線照射後見られるが、薬剤増感効果は未確認である。重粒子線の生物学的特徴は直接DNA2重鎖切断を引き起こす直接効果が主体であり、放射線抵抗性腫瘍に特に有用である。重粒子線治療が今後さらに普及するためには局所進行癌が対象となりその場合、化学療法との併用が必要となる。現時点での臨床試験では局所制御は良好であるが、遠隔転移が問題となっている。そこで本研究では重粒子線に抗癌剤を併用した際の増感効果ならびにバイスタンダー効果の有無を、p53ステータスの異なるラット卵黄嚢由来で同一細胞由来の放射線異感受性腫瘍を用いて検討し、その機序について分子生物学的に解析した。重粒子線は炭素線290MeV/μでmono peak(LET80keV/μm)を用いて照射実験を施行した。1)重粒子線・抗癌剤の併用効果:X線照射で増感がみられ、固形癌に汎用されるcisplatin(DNA架橋形成),etoposide(topoisomerase II阻害剤)でIC50量で併用実験を行ったところ、cisplatimは相加効果のみであったが、etoposideではNMT-1Rにおいて相乗効果(D0の減少)が認められた。この増感様式はX線の場合と異なった(X線の場合、生残率曲線の肩が消失)。2)増感効果のメカニズム:炭素線照射(1,3,5Gy)照射後、経時的にアポトーシスの出現頻度を解析したところ、アポトーシスの増強が認められ、etoposideの増感効果にアポトーシスが関与していることが示唆された。さらにDNA修復を担うKu70蛋白の発現がetoposideで抑制された。よって放射線抵抗性NMT-1Rにおけるetoposide併用での増感効果はアポトーシスならびにDNA修復能が関与していると考えられる。次年度はバイスタンダー効果の有無ならびに、そのetoposide併用効果について検討する。重粒子線(炭素線)は生物学的効果比がX線の2-3倍と評価され、臨床的には放射線抵抗性腫瘍に特に有用である。重粒子線治療が今後、一般的に普及するためには局所進行癌に対する集学的治療の中で用いちれるケースを見出す必要がある。そこで本研究では重粒子線に抗癌剤を併用した際の増感効果ならびにバイスタンター効果の有無を、p53ステータスの異なるラット卵黄嚢由来で同一細胞由来の放射線異感受性腫瘍を用いて検討し、その機序について分子生物学的に解析した。重粒子線は炭素線290MeV/μでmono peak(LET 80keV/μm)を用いて照射実験を施行した。1)重粒子線・抗癌剤の併用効果:X線照射で増感がみられ、固形癌に汎用されるcisplatin(DNA架橋形成),etoposide(topoisomerase II阻害剤)を用いてIC50量で併用実験を行ったところ、cisplatinは相加効果のみであったが、etoposideではNMT-1Rにおいて相乗効果(D_0の減少)が認められた。2)増感効果のメカニズム:炭素線照射(1,3,5Gy)照射後、経時的にアポトーシスの出現頻度を解析したところ、アポトーシスの増強が認められ、etoposideの増感効果にアポトーシス発現の増加が関与していることが示唆された。細胞周期に関しては強いG2ブロックが見られたが、各群で差異は見られなかった。DNA修復の機構ではDNA修復を担うKu70蛋白の発現がetoposide併用群で抑制された。よって放射線抵抗性NMT-1Rにおけるetoposide併用での増感効果はアポトーシス増加ならびにDNA修復能の低下が関与していると考えられる。次年度はバイスタンター効果の有無ならびに、そのetoposide併用効果について検討する。これにより照射野辺縁や微小細胞浸潤部分の重粒子線の細胞致死効果の機構を検討を行う。

現時点での臨床試験では局所制御は良好であるが、遠隔転移が問題となっている。そこで本研究では重粒子線に抗癌剤を併用した際の増感効果ならびにバイスタンダー効果の有無を、p53ステータスの異なるラット卵黄嚢由来で同一細胞由来の放射線異感受性腫瘍を用いて検討し、その機序について分子生物学的に解析した。重粒子線は炭素線290MeV/μでmono peak(LET 80keV/μm)を用いて照射実験を施行した。1)重粒子線・抗癌剤の併用効果:X線照射で増感がみられ、固形癌に汎用されるcisplatin(DNA架橋形成),etoposide(topoisomeraseII阻害剤)を用いて併用実験を行ったところ、cisplatinは相加効果のみであったが、etoposideでは放射線抵抗性株NMT-1Rにおいて相乗効果(D_0の減少)が認められた。2)増感効果のメカニズム:炭素線照射(1,3,5Gy)照射後、経時的にアポトーシスの増強が認められ、etoposideの増感効果にアポトーシス発現の増加が関与していることが示唆された。DNA修復の機構ではDNA修復を担うKu70蛋白の発現がetoposide併用群で線量依存性に抑制された。この結果、線量依存的に増加する機序にKu70蛋白が関与していると考えられた。よって放射線抵抗性NMT-1Rにおけるetoposide併用での増感効果はアポトーシス増加ならびにDNA修復能の低下が関与していると考えられた。マイクロビーム照射によりバイスタンダー効果が認められたが、併用効果は確認されていない。
複数観測ステーションからの観測データ因果関係に基づく広域活動認識

本年度は、因果関係に基づく広域観測下での活動認識の理論基礎を構築し、様々なシチュエーションを想定して実験及び検証を行い、研究発表も行った。まず、マルチモーダルなセンサによる認識の取り組みとして、超音波センサ、マイクロフォンアレイの設置及びそれらに基づく観測データ生成と伝送を行う観測ステーションの設計・開発を行い、特に講義室空間で講義が行われているシチュエーションのもと、如何にして授業の状態を認識するかについて研究した。他の先行研究と異なり、我々が実験を行った講義空間は150人程度が着席できる大きなスペースでる。そのような広い場所でも,10台近い画像センサと超音波センサアレイ、8つのマイクロフォンからなるマイクロフォンアレイを用いて、人の活動を認識することに成功した。実際のアプリケーション例として自動撮影を取り上げ、実用に供することすらできるシネテムも構築し、これについては現在、大学の講義を実際に収録してさらなる評価実験を行っている。また、画像センサーの一種類だけではあるが、20台のカメラを密配置し、対象空間中の物体の運動・形状とカメラ配置による計測精度の関係について研究を行い、その結果、多数センサの協調動作について一定の研究成果を上げた。一方、因果関係を自動的に記述する取り組みから、自動撮影を例に取り上げ、人物が室内を自由に歩行している環境下で、複数首振りカメラの映像切り替えに基づく固定撮影を実現する手法を提案した。固定撮影の場合、それぞれの首振りカメラの方向・ズーム値が一つの記述であり、連続して固定撮影を続けるためには、ある記述が別の記述にどのような因果関係を及ぼすかを解析することが必須となる。本研究では、因果関係を状態遷移で表現し、その状態遷移図をこれまでの人物の運動軌跡から自動的に学習する枠組みを発明した。因果関係に基づく広域観測下での活動認識の理論基礎を構築し、様々な実験を通して検証を行うのが本年度の本研究の目的であった。そのために、データ取得に必要なプログラム・システムの構築を行い、様々な観測空間に対して実験を行った。本年度当初に掲げた研究計画は以下の8項目からなる。(2)時刻に独立でかつ一意なラベルを有する観測データ表現の決定(3)画像処理による観測データ生成と伝送を行う観測ステーション(複数)の設計・開発(4)音響処理による観測データ生成と伝送を行う観測ステーションの設計・開発(5)広域観測をシミュレーションできる環境下に観測ステーション群を設置(6)ネットワーク結合下の観測ステーション間で、プロトタイプシステムの実装(7)観測データから因果律をパターン化し各々の説明変数を推定する理論の試験実装(8)観測データ伝送時における遅延・欠損に対応できるアルゴリズムの研究開発このうち、(1)(2)(3)(4)については実装を行い、その結果を利用した研究についても研究発表を行うことができた。(5)についてはおおよそ15m四方の空間に8台のカメラを設置し実験に供する環境を整えた。(6)については試験実装ではあるが本年度発表の研究のシステム内部で実際に用いられている。(7)(8)については、現在研究を進め予備実験を行っているところである。今後の課題としては、観測データからの因果律は観測対象に依存するので、理論構築をさらに進めるためには注意深く観測対象を選ぶ必要があること、データの遅延・欠損をどの規模まで許容するかを定義すること、などが挙げられる。
ニュ-ロン・グリア相関と神経発育因子ー新しい神経成長因子の精製と分子作用機構の解明

研究者は、神経線維腫中に存在する神経芽腫細胞増殖因子(NBGF)は、ウリジンあるいはアデノシン誘導体であることを証明した(論文投稿中)。本年度はこの因子とは別に、グリアの増殖を抑制するタンパク質性因子(グリア細胞増殖抑制因子:GGIF)が存在することを新たに見いだし、この因子を5種類のカラムクロマトグラフィ-を用いて完全精製した。さらに、この因子にニュ-ロンの再生機能を促進する新しい神経栄養因子(NTF)活性があることを見いだした。この因子はグリア細胞の増殖をサイトスタチックに抑制することから、われわれはこの因子をグリオスタチンと命名した。1、研究材料と方法:グリア細胞増殖抑制活性は、培養ラットアストロサイト-マ細胞(C6)に、試料を添加し18時間に取り込まれる^3Hチミジン量をDNA合成として測定した。精製法は、神経線維腫抽出液からブル-トヨパ-ル、DEAEセファセル、ブチルト-ヨ-パ-ル、ハイドロキシルアパタイト、MonoQカラムを用いた。NTF活性は、培養ラット大脳皮質ニュ-ロンの生存率と神経突起伸展を指標にNTF活性を測定した。2、研究結果と考察:神経線維腫から5種類のカラムを用いて精製したグリオスタチンは、SDSーPAGE上では、分子量50kの単一バンドとして泳動された。グリオスタチングリアによって産生され、グリア自身に作用するいわゆるオ-トクリン形式で作用するユニ-クな因子である。さらに、大脳皮質ニュ-ロンの生存維持や神経突起伸展作用を併せもつことは、グリオスタチンの将来的な臨床応用(脳腫瘍、神経疾患の治療)を考える上で、重要な知見である。研究者はこれまで液性因子によるニュ-ロン・グリア相関の研究を進めるなかで、ヒトグリア性細胞が神経芽細胞の増殖と分化を促進する新しい神経発育因子(NGPF)を産生していることを見いだした。NGPFはフォンレックリングハウゼン氏病患者より得られた神経線維腫組織中に存在し、ヒト神経芽腫細胞(GOTO,TGW,NAGAI)に対し強いDNA合成を促進する活性を持つ。この因子は神経線維腫の抽出液より、熱(100°C、10分間)および酸(pH2.3)処理後、ゲル濾過(BioーGel Pー10、pH2.3)、逆相分取用カラム(LOPーODS)、陰イオン交換カラム(MonoーQ)、逆相系カラム(ODS)にかけ精製した。NGPFは熱・酸安定性の分子量4、400のペプチトで神経芽腫細胞に対し細胞増殖促進効果を示し、数nMでGOTO細胞のDNA合成を約4倍に増強する。また正常ラット大脳神経細胞の神経突起伸長を促すが、ラット褐色細胞腫(PC12)には無効であった。化学構造的には、アミノ末端はブロックされているだけでなくペプチド鎖に直接他の化合物が結合している。現在、FABーMASやNMRを用いてNGPFの全構造を解析中である。mRNAを直接カエルの卵に刺入して、NGPFcDNAをクロ-ニングする操作を行ったが、二次クロ-ニングの段階で活性は同定出来なくなり、最初に得られたmRNAの自然分解のためと結論された。手術より得られる神経線維腫は、量的にも限りがあり、mRNAの調整法を腫瘍塊ではなく培養神経線維腫細胞(ただし、これは坐骨神経周囲からの腫瘍ではなく、皮膚の腫瘍より樹立したもの)を用いて再度おこなう。

さらに、この因子にニュ-ロンの再生機能を促進する新しい神経栄養因子(NTF)活性があることを見いだした。この因子はグリア細胞の増殖をサイトスタチックに抑制することから、われわれはこの因子をグリオスタチンと命名した。1、研究材料と方法:グリア細胞増殖抑制活性は、培養ラットアストロサイト-マ細胞(C6)に、試料を添加し18時間に取り込まれる^3Hチミジン量をDNA合成として測定した精製法は、神経線維腫抽出液からブル-トヨパ-ル、DEAEセファセル、ブチルト-ヨ-パ-ル、ハイドロキシルアパタイト、MonoQカラムを用いた。NTF活性は、培養ラット大脳皮質ニュ-ロンの生存率と神経突起伸展を指標にNTF活性を測定した。2、研究結果と考察:神経線維腫から5種類のカラムを用いて精製したグリオスタチンは、SDSーPAGE上では分子量50kの単一バンドとして泳動された。グリオスタチングリアによって産生され、グリア自身に作用するいわゆるオ-トクリン形式で作用するユニ-クな因子である。さらに、大脳皮質ニュ-ロンの生存維持や神経突起伸展作用を併せもつことは、グリオスタチャンの将来的な臨床応用(脳腫瘍、神経症患の治療)を考える上で,重要な知見である。
看護基礎教育におけるOSCEを用いた成人看護技術実践能力評価プログラムの開発

本研究は,成人看護学領域で教育・評価すべき看護技術を抽出・選定し,それらの到達度を明確にしたOSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発することである.2年次生,3年次生を対象としたOSCE課題を作成・実施し,多角的視点からOSCEの形成的評価を行った.実施したOSCEの形成的評価・検証結果を踏まえ,OSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発した.本研究は,成人看護学領域で教育・評価すべき看護技術を抽出・選定し,それらの到達度を明確にしたOSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発することである.2年次生,3年次生を対象としたOSCE課題を作成・実施し,多角的視点からOSCEの形成的評価を行った.実施したOSCEの形成的評価・検証結果を踏まえ,OSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発した.本研究の目的は、学士課程で習得する看護技術の中から、成人看護学領域で教育・評価すべき看護技術を抽出・選定し、それらの到達度を明確にしたOSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発することである。今年度は、文部科学省の「学士課程で育成する看護実践能力の19項目と卒業時の到達度」と厚生労働省の「看護師教育の技術項目と卒業時到達度(案)」を参考に、本学の2年次生を対象に成人看護領域で教育・評価すべきと考えられる看護技術項目の中から健康障害を持つ患者の観察、問診、聴診、アセスメント、ケア、患者への説明と態度を看護技術評価項目に選定し、OSCEの複合課題を2課題設定した。課題1は「呼吸機能障害のある患者の観察・ケアと酸素吸入」で評価項目は14項目、課題2は「栄養・代謝機能障害のある患者の健康歴聴取と看護アセスメント」で評価項目は12項目とし、0-1-2の3段階で採点した。OSCE受験学生数は参加同意の得られた58名であった。各課題の総合得点の平均値は課題1が15.7(満点28点)課題2が19.5(満点24点)であった。課題1は呼吸状態の観察や医師の指示確認等の評価項目の得点が低かった。課題2は問診の目的説明や収集した情報のアセスメントが低かった。2年次の教育課程において知識を獲得し、かつ体験した看護技術項目を選定してOSCEを実施したが、確実な知識に基づいた実践とは言い難く、OSCE実施前・後に学生が主体的に知識や技術を自己評価できる方略の必要性が示唆された。次年度は今年度OSCEの実施評価を踏まえて課題の再検討をするとともに、3年次のOSCEプログラムの作成・実施評価により、成人看護技術実践能力評価を行う。研究目的は成人看護学領域で教育・評価すべき看護技術を選定し、それらの到達度を明確にしたOSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発することである。21年度は、2年次生のOSCE実施評価を踏まえ、成人看護学領域の到達目標とOSCEプログラムの修正および3年次生を対象にしたOSCEプログラムを作成し、実施評価を行った。1.成人看護学領域の教員が担当する授業・実習の到達目標と本学が示す学年次到達目標を文部科学省の「看護実践能力育成の充実に向けた大学卒業時の到達目標(2004)」と照合し、「知識レベル」、「実践能力レベル」での到達度を明確にした。さらにOSCE出題可能な項目についても再検討し、一覧表(OSCE MAP)を作成した。2.実践能力評価プログラムの修正は、2年次OSCEの実施評価から確実な知識に基づく実践能力を習得するにはOSCE実施前・後に学生が主体的に知識や技術を自己評価できる方略が必要であると考え、OSCE実施約3ヵ月後に希望学生30名に同様のOSCE課題を実施した。結果、総合得点の平均値は前回の得点を上回る18.6点(満点28点)であった。前回点数の低かった観察項目が高い傾向にあり、反復練習の成果が伺えた。また、OSCE課題の修正については評価教員の評価の一致率を算出し、一致率の低い評価項目にっいて修正した。3. 3年次生のOSCEプログラムを作成・実施した。OSCE課題はOSCE MAPの中から「肺切除術を受けた患者の術後の観察とケア」を設定した。評価項目は17項目とし、0-1-2の3段階で採点した。OSCE受験学生数は参加同意の得られた11名。課題の総合得点の平均値は15.5(満点34点)であった。難易度の高い評価項目は、麻酔覚醒(患者の足先の運動)の確認、四肢末梢の皮膚色の観察で、難易度の低い項目は、胸腔ドレーンの排液量の正確な測定、麻酔覚醒(開眼の有無)の確認であった。22年度は20、21年度のOSCEの形成評価、検証結果を基にOSCEによる成人看護技術実践能力評価プログラムを開発した。プログラム構成と概要を以下に示す。1.成人看護学領域で教育・評価が必要な看護技術項目の抽出・選定1)OSCE MAPの作成:講義・演習・実習による学修到達度を明確にするために、成人看護学領域を中心とした関連する各専門必修科目の到達目標を看護実践能力育成の充実に向けた大学卒業時の到達目標(文部科学省、2004)に対応させたOSCE MAPを作成。

2)教授する看護技術項目と評価方法の整理:OSCE課題を構成する看護技術項目を抽出・選定するために看護師の技術項目と卒業時の到達度(厚生労働省、2007)を参考に成人看護領域で教授する看護技術項目とその評価方法を整理した一覧表を作成。2.OSCE実施運営方法の決定:OSCE実施日程、課題の実施時間、場所、必要人員数(教員・模擬患者)OSCE課題数を決定し、実施計画を立てる。3.OSCE課題の作成:OSCE MAPと成人看護領域で教授する看護技術項目と評価方法を整理した一覧表を基にOSCEで出題可能な看護技術項目を組み合わせ、OSCE課題を作成。4.OSCE実施の準備:学生へのインフォメーションとOSCE運営マニュアルの作成5.模擬患者の研修・トレーニング6.OSCE実施と評価・改善策の検討:OSCE結果から学生の到達度、OSCE課題の目標・内容・評価項目の妥当性、課題の難易度、OSCE運営方法について評価。評価結果を基に次年度の改善策を検討。今後は、開発したプログラムの見直し・検討を行いながら継続的に運用してゆくとともに、SPを活用したOSCE課題だけでなく、生体シミュレーターによるOSCE課題を作成し、双方の特徴を生かした課題を学生に提供し、成人看護学領域における看護技術実践能力の育成に取り組んでいく。
肺線維症合併肺癌に対する新規免疫療法の開発

肺癌は本邦で最多の癌死の原因であり,甚大な健康被害を与え続けている.一方樹状細胞(DC)を介した細胞性免疫は抗腫瘍免疫に必須の生体反応である.申請者らは,効率的に優れた細胞性免疫をきたす細胞性免疫誘導型DCワクチン(DC1)が動物モデルにて各種腫瘍に,有望なワクチンであることを報告してきた.本研究で,ヒトの血液のDC1の性質および免疫応答の解析を行った結果,タイプ1免疫に関与するケモカインの産生が亢進し,NK細胞は活性化,制御性T細胞は抑制されることが明らかとなった.DC1は,現在臨床で用いられる免疫療法を中心に各種薬剤との併用治療の候補として有望である可能性が考えられた.肺癌は本邦で最多の癌死の原因であり,甚大な健康被害を与え続けている.一方樹状細胞(Dendritic Cell:DC)を介した細胞性免疫は抗腫瘍免疫に必須の生体反応である.申請者らは,効率的に優れた細胞性免疫をきたす細胞性免疫誘導型DCワクチンが動物モデルにて各種腫瘍および感染症に,極めて有望なワクチンであることを確認,報告してきた.本研究は,細胞免疫誘導型DCワクチンの肺癌患者血液における免疫応答を解析することにより,治療選択の極めて限定されている肺線維症合併例を含む肺癌患者に対し,治療ワクチンとしての研究基盤を確立することが目的である.上記の背景およびこれまでの研究成果をもとに,本研究は細胞免疫誘導型DCワクチンの有用性を確認するため,直接肺癌患者の血液を用いてワクチンおよび治療応用に展開するための基盤となる研究を行っている.平成27年度は,肺癌患者の血液より細胞免疫誘導型DCワクチンおよび通常型DCワクチンを作成し,ワクチンとしての性質を細胞の表面抗原にて確認を行っている.具体的には当院の入院中の肺癌患者から30mlのヘパリン採血を行い,単核球をPercollおよびプラスチック付着法またはCD14+磁気ビーズをにて分離した.GM-CSFとIL-4で6日間培養しDCへと誘導,6日目に細胞性免疫誘導型DCを誘導するため,既に健常者および癌患者での誘導性を確認しているTNF-alpha,IL-1beta, IFN-alpha, IFN-gamma, Poly-I:Cを添加,2日間培養した.一方通常型DCとしてTNF-alpha,PGE2,IL-1-beta, IL-6を添加,同様に2日培養した.培養後フローサイトメトリーにて表面抗原(CD83,CD86)の発現を確認している.肺癌は本邦で最多の癌死の原因であり,甚大な健康被害を与え続けている.一方樹状細胞(Dendritic Cell:DC)を介した細胞性免疫は抗腫瘍免疫に必須の生体反応である.申請者らは,効率的に優れた細胞性免疫をきたす細胞性免疫誘導型DCワクチンが動物モデルにて各種腫瘍および感染症に,極めて有望なワクチンであることを確認,報告してきた.本研究は,細胞免疫誘導型DCワクチンの肺癌患者血液における免疫応答を解析することにより,治療選択の極めて限定されている肺線維症合併例を含む肺癌患者に対し,治療ワクチンとしての研究基盤を確立することが目的である.上記の背景およびこれまでの研究成果をもとに,本研究は細胞免疫誘導型DCワクチンの有用性を確認するため,直接ヒトの血液を用いてワクチンおよび治療応用に展開するための基盤となる研究を行っている.現在までにウシ胎児血清(FBS)を用いて培養した細胞性免疫誘導型DC (TNF-alpha,IL-1beta, IFN-alpha, IFN-gamma, Poly-I:C添加)は,通常型DC(TNF- alpha,PGE2, IL-1beta, IL-6添加)と比較しても表面抗原の発現にはほぼ差を認めないことを確認している.一方で,今後の臨床応用を見据えて無血清培地を用いたDCワクチンの作成を開始している.また樹状細胞上のPD-L1の発現等も確認し,細胞性免疫誘導型DCと通常型DCとの比較検討を行っている.培養プレートおよび培養条件の設定に多くの時間を要し,また機器の不調も重なったが,最終的に表面抗原の表出ではFBSを用いた培養液にて培養したDCと差は認めない状況を確認した.肺癌は本邦で最多の癌死の原因であり,甚大な健康被害を与え続けている.一方樹状細胞(Dendritic Cell:DC)を介した細胞性免疫は抗腫瘍免疫に必須の生体反応である.申請者らは,効率的に優れた細胞性免疫をきたす細胞性免疫誘導型DCワクチンが動物モデルにて各種腫瘍および感染症に,極めて有望なワクチンであることを確認,報告してきた.本研究は,細胞免疫誘導型DCワクチンの肺癌患者血液における免疫応答を解析することにより,治療選択の極めて限定されている肺線維症合併例を含む肺癌患者に対し,治療ワクチンとしての研究基盤を確立することが目的である.これまでにウシ胎児血清(FBS)を用いて培養した細胞性免疫誘導型DCは,通常型DCと比較して有意にIL-12産生能を有すること,また今後の臨床応用を見据えて無血清培地を用いたDCワクチンの作成を行った結果,ほぼ同様の発現,機能がみられることを確認してきた.さらにがんと同様内因性抗原を提示する結核患者の細胞性免疫誘導型DCを様々な角度から検討し,NK細胞や制御性細胞への影響,ケモカイン発現等の結果も得た.しかしながら,肺がん免疫療法の分野は,本研究計画以降の特に最近3年間で,極めて多くの技術発展とともに,めざましい治療効果を上げ始めている.

従って,急速かつ大幅なこの分野の発展とともに,当初の研究計画もより効果的な免疫を誘導するための研究デザインへの変更を余儀なくされた.従って研究代表者は研究分担者および米国の協力者とも討議を重ね,現在の研究を継続するとともに,より発展性を考慮したマウスモデルを用いての免疫チェックポイント阻害薬との併用療法,腫瘍特異的変異抗原等を使用した併用個別化免疫療法への準備を進めている.肺癌は本邦で最多の癌死の原因であり,甚大な健康被害を与え続けている.一方樹状細胞(DC)を介した細胞性免疫は抗腫瘍免疫に必須の生体反応である.申請者らは,効率的に優れた細胞性免疫をきたす細胞性免疫誘導型DCワクチン(DC1)が動物モデルにて各種腫瘍に,有望なワクチンであることを報告してきた.本研究で,ヒトの血液のDC1の性質および免疫応答の解析を行った結果,タイプ1免疫に関与するケモカインの産生が亢進し,NK細胞は活性化,制御性T細胞は抑制されることが明らかとなった.DC1は,現在臨床で用いられる免疫療法を中心に各種薬剤との併用治療の候補として有望である可能性が考えられた.今後CD40Lを発現させたCD40Lを表出させた細胞で24時間刺激し,上清を回収しELISA法にてIL-12p70の産生を測定し通常型DCとの比較を行う予定である.また健常者の血液をコントロールとして用い同様に比較する予定である.今後安定した樹状細胞の培養が可能となれば,予定通り進展させることができる.作成した細胞性免疫誘導型DCワクチンが肺癌患者において有効に細胞性免疫の誘導がなされているかを確認するため,上記で得られた患者血液からPercollにてリンパ球分画を分離し,更にCD8+T細胞を磁気ビーズにて分離する.その後,抗原(MUC-1またはMAGE-3)とともに細胞性免疫誘導型DCまたは通常型DCと培養し,7日および14日目に再刺激する.また24日目に抗原特異的なIFNgammaの産生をELISPOT法で行う予定である.今後,上記条件で実験を継続し,IL-12p70産生能および遊走能の確認を行う.さらに,PD-L1の表出も明らかであることから,抗PD-1またはPD-L1抗体を同時付与した際のIL-12p70産生能および遊走能を確認してゆく予定である.一方現在,より強力な効果を誘導するため,標的抗原の選択およびAssay系につき再検討中である.呼吸器内科学やや実験の進行が遅れていることに加え,方針の若干の変更も考慮されるため.今後,新規に測定が考慮される項目の発生が見込まれるため.これらの費用のため次年度への繰り越しが必用となった.
多文化共生を目指す外国語教育の実証的研究 : ICTによる国際学習コミュニティの創出

本研究は、グローバルな視点から外国語教育・国際理解教育の研究と実践を大きく発展させることを意図し、調査研究と実証的研究を継続的に行った。実証的研究は、1)秋田大学教育文化学部の学生と大韓民国新羅大学校の学生間の電子メールでの英語によるエッセイ交換および共同作品作り、2)多文化共生をトピックとする英語音声表現教育、3)グリフィス大学と秋田大学の遠隔合同授業参加者に対する追跡調査、4)「多文化」を大きなテーマとして、Strategic Interactionのシナリオ作りとPower Pointを用いたプレゼンテーション(ハワイのKapioani Community Collegeの学生との遠隔教育交流に発展)、5)交換留学生、Assistant Language Teacher(ALT)とのCommunity Involvement Learningの実施、という主に5つの実践に分類される。事前と事後の比較によると、動機づけの効果が最も顕著であった。1.アンケート調査について「外国語学習が異文化に対する意識に及ぼす影響について」と「多文化共生に関する意識」については、日本の中学・高校生を被験者としたグリフィス大学との共同研究と、秋田大学と日赤秋田短大の新入生を対象としたアンケート調査の二本立てで進めた。両調査の結果を総合すると、教授方法や言語活動の内容が、学習者の異文化理解に対する意識に大きな影響を与えると考えられる。遠隔合同授業の教育効果については、事後アンケートのみの実施に終わった。2.多文化共生実現を目指す外国語教育について「外国語教育で目指す『多文化共生』とは何か」という課題を掲げ、5回(6/17,7/22,10/14,11/4,2/19)にわたってプレゼンテーションと討議を行った。また、慶応大、早稲田大、長崎純心大、九州大、西南学院大、熊本大を視察し、課題に対する視野を広げることもできた。マルチメディア機材を活用した発信能力の育成と双方向型コミュニケーション能力の育成には、オン・ラインとオフ・ラインでの学習活動の組み合わせや、口頭と文字によるコミュニケーションの組み合わせを工夫する必要があると考えられる。当初予定していた海外の研究者との直接意見交換は諸事情により三分の一程度しか行うことができなかった。今後引き続き課題についてより深く捉えていく必要性を強く感じる。3.遠隔合同授業について10月10日にグリフィス大学と、10月31日にカピオラニ・コミュニティ・カレッジと、2月1日にグリフィス大学と遠隔合同授業を実施した。10月の2回は、メディア教育開発センターをHUB局としてSCS+ISDNの接続形態で、2月には購入したTV会議システム(ISDN)で相手大学と接続した。学習者の異文化間理解と口頭コミュニケーション能力向上への動機付けは非常に高いという結果が得られた。韓国の新羅大学、オストラリアのモナシュ大学、タイのチェンマイ大学、ハンガリーのショプロン(西ハンガリー)大学との遠隔教育交流の準備も進められた。1.アンケート調査について「外国語学習が異文化に対する意識に及ぼす影響について」と「多文化共生に関する意識」に関する調査については、グリフィス大学との共同研究が最終段階に入り教師の意識と生徒の意識の比較検討が行われた。また、秋田大学と日赤秋田短大の新入生を対象としたアンケート調査を論文にまとめ、英語教育に対する高校生の意識の実態が明らかとなった。国際語または多文化共生のための意思疎通手段と強く意識して英語を学習している学生は少なかった。教科として、入試のために英語を学習している生徒が6割に至った。ハワイとタイとの遠隔合同授業の教育効果については、事前および事後アンケートを実施した。2.多文化共生実現を目指す外国語教育について実証的研究としては、1)秋田大学教育文化学部の学生と大韓民国新羅大学校の学生間の電子メールでの英語によるエッセイ交換を行うという授業実践研究、2)多文化共生をトピックとする英語音声表現教育の実践研究、3)グリフィス大学と秋田大学の遠隔合同授業参加者に対する1年3ヵ月後の追跡調査、4)オーストラリア語学留学を経験した日赤秋田短大看護学生の追跡調査が実施され、1)と2)は学会発表、論文の形で発表された。また、多文化共生を目指す言語教育政策に関する文献調査(主としてオーストラリア)にも取り組んだ。昨年度に引き続き、多文化共生を目指す外国語教育の実践報告と文献調査報告会議(学内)を定期的に開催した(6回(6/15,7/13,9/7,10/27,11/17,12/15))。3.遠隔合同授業について遠隔合同授業のハード面である通信に関しては、衛星通信の教育利用、コラボレーションの方法についてレビューを行い発表し、デジタルデバイドに関する議論を調査した。また、ISDN通信に加えIP通信によるテレビ会議システムでの遠隔合同授業の学内通信整備がほぼ完了した。ソフト面である内容は、"Issues to be

discussed to makeour society better"というテーマのもとでグループ・プレゼンテーションを行い、ハワイ大学、タイのチェンマイ大学と口頭での意見交換を実施した。ハワイ大学とはIP通信で4回(12/24,1/21,1/28,2/4)、チェンマイ大学とはメディア教育開発センターをHUB局としてSCS+IPの接続形態で4回(1/17,1/24,1/31,2/7)行い、合計8回の遠隔合同授業を実施した。動機付けは高いものの、35人というクラスサイズでは個々の学習者の英語力の育成は十分に行えない。異文化間理解を促進しながら英語力を育成するには、授業時間枠外での個別の活動のデザインと実施が必要である。また、今後は少人数ベースでの実践を取り入れながら、比較検討した上でよりよい方法を模索していきたい。1.アンケート調査について「外国語学習が異文化に対する意識に及ぼす影響について」に関する調査については、最終のデータ確認後、論文として近々完成する予定である。秋田大学(日本人英語学習者、中国人日本語学習者)とグリフィス大学(オ-ストラリア人日本語学習者)との遠隔合同授業についてのアンケート調査と追跡インタビュー調査は論文として完成した。ハワイと文教大学との遠隔合同授業に対する学習者の捉え方については、事後アンケートによって探られた。2.多文化共生実現を目指す外国語教育について実践的教育は次の5項目にまとめられる。1)秋田大学教育文化学部の学生と大韓民国新羅大学校の学生間の電子メールでの英語によるエッセイ交換を行うという授業実践研究。2)「多文化」を大きなテーマとして、Strategic Interactionのシナリオ作りとPower Pointを用いたプレゼンテーション(ハワイのKapiolani Community Collegeの学生との遠隔教育交流に発展)。3)交換留学生、Assistant Language Teacher(ALT)とのCommunity Involvement Learningの実施。4)オンライン上英語学習プログラム(English Town)を用いての海外の英語学習者とのディスカッション。5)英語科教員を目指す学生を対象とした、小学校への英語科教育導入を通して考える英語科教育。1)は学会発表と論文の形で発表された。2)5)については平成18年度に学会発表、論文発表を行う予定である。また、過年度に実施した多文化共生をトピックとする英語音声表現教育の実践について学会で発表し、論文にまとめた。文献調査も継続して実施。オーストラリアの言語教育政策を手がかりとして、多文化共生を目指す外国語教育に関して調査し考察を深めた。
農村地域における生活排水の計画的再利用システム構築に関する研究

本研究は,農業集落排水処理施設の処理水を,有効な水資源や肥料源として利用するとともに,農地の水質浄化作用を活用し,処理水をさらに良好な水質にできるような,農村の整備・計画・管理手法の確立に有用な知見を得ることを目的として実施した.先ず第一には,関連する研究レビューを行った.第二には,集落排水施設における処理水再利用の実態と課題を明確にするため,処理水再利用を実際に行っている18施設の集排施設と4施設の公共下水道施設の状況を調査した.それにより,1)再利用は水資源効果のみが期待されて実施されており,肥料効果や農地の水質浄化効果は活用されていないこと,2)水稲への再利用が主であること,3)灌漑期全般にわたる継続的利用が多いこと,4)処理水の農地への配水方式は多様であること,5)計画処理水質は再利用を特に考慮せずに決定されていること,6)処理方式は多様なものが利用されていること等の,実態と特徴を明らかにし,今後の具体的な検討課題を整理した.第三には,集落排水処理水を一旦溜池に流入させたり,河川水と混合して水田に再利用している愛媛県I市O地区で実態調査を行った.その結果,1)溜池水や河川水で希釈した処理水を使っても,従来と同様の施肥・農薬散布で良好な収穫が得られること,2)大腸菌群数,一般細菌数は,従来利用されていた河川水などの灌漑水よりも処理水で小さく,処理水の再利用過程での,住民や農民の処理水への接触における安全性は高いこと,3)農地における浄化作用はNO_x-Nについての効果が高いこと,4)処理水の溜池への送水には,灌漑期における樋門管理の省力化に繋がるという利点もあること,などが明らかとなった.また,溜池に送水されていた処理水は,夏季には溜池内部で完全には混合しにくく,12m程度の深さに滞留しやすいことを明らかにし,その原因も究明した.平成9年度に実施した内容は「現状調査」「先進事例調査」「関連資料収集」の3つに大別できる.「現状調査」は,実際の現場で生じている問題点の明確化と,その解決法を検討するためのもので,農業集落排水施設(計画日平均汚水量802m^3/日,計画処理水質BOD 20mg/l,SS50mg/l,T-N 15mg/l,T-P 1mg/l)の供用と,その処理水の農地への再利用が平成10年4月から開始される予定のI市O地区で,土地利用・水路網・水質環境・作物生育状況の現況把握を行った。これにより,平成10年度以降の,同じ地区での処理水再利用が開始されて以後の調査結果を考察するために必須の基礎データ収集が完成した.「先進事例調査」では,愛媛県,香川県等で,集排施設の処理水の活発な利用や,そのための調査を実施している現場の視察と担当者への聞き取り調査を行い,実情把握と蓄積された知見を収集した.前者としては,ダム湖に処理水を一旦放流して再利用する事例や,集排施設の後に貯水タンクを設け,そこから処理水を適宜搬出して畑地に散布する事例などを,後者としては,処理水をトイレ用水として再利用するのに望まれる高次処理方式の開発のための実験施設などを調査した.「関連資料収集」については,特に「農地における水質浄化作用」「都市向けの大規模下水道での処理水再利用事例」に関する文献収集を重点的に行い,その知見をまとめた.本研究は,農業集落排水処理施設の処理水を,有効な水資源や肥料源として利用するとともに,農地の水質浄化作用を活用し,処理水をさらに良好な水質にできるような,農村の整備・計画・管理手法の確立に有用な知見を得ることを目的として実施した.先ず第一には,関連する研究レビューを行った.第二には,集落排水施設における処理水再利用の実態と課題を明確にするため,処理水再利用を実際に行っている18施設の集排施設と4施設の公共下水道施設の状況を調査した.それにより,1)再利用は水資源効果のみが期待されて実施されており,肥料効果や農地の水質浄化効果は活用されていないこと,2)水稲への再利用が主であること,3)灌漑期全般にわたる継続的利用が多いこと,4)処理水の農地への配水方式は多様であること,5)計画処理水質は再利用を特に考慮せずに決定されていること,6)処理方式は多様なものが利用されていること等の,実態と特徴を明らかにし,今後の具体的な検討課題を整理した.第三には,集落排水処理水を一旦溜池に流入させたり,河川水と混合して水田に再利用している愛媛県I市O地区で実態調査を行った.その結果,1)溜池水や河川水で希釈した処理水を使っても,従来と同様の施肥・農薬散布で良好な収穫が得られること,2)大腸菌群数,一般細菌数は,従来利用されていた河川水などの灌漑水よりも処理水で小さく,処理水の再利用過程での,住民や農民の処理水への接触における安全性は高いこと,3)農地における浄化作用はNO_x-Nについての効果が高いこと,4)処理水の溜池への送水には,灌漑期における樋門管理の省力化に繋がるという利点もあること,などが明らかとなった.また,溜池に送水されていた処理水は,夏季には溜池内部で完全には混合しにくく,12m程度の深さに滞留しやすいことを明らかにし,その原因も究明した.

平成10年度に実施した内容は「現状調査」「先進事例調査」「関連資料収集」の3つに大別できる.「現状調査」は,平成10年4月に供用を開始した集落排水施設の処理水を,溜池に一度貯留してから農地で利用しているI市O地区で行った.すなわち,「集排施設処理水」「溜池流出水」「調査地区内の農業用水・排水」等について潅漑期を中心に定期水質調査を行い,それらの水質特性の実態を把握した.それにより,調査地区内の農地では,SS・COD・T-P濃度が低下することは稀であるが,NO_x-N濃度は低下することが多く,その傾向はNO_x-Nが比較的低濃度の用水であっても顕著に見られること等が明らかになった.また,調査地区内の代表的水田では,土壌の物理・化学性の調査を行い,そこでの水質変化の原因を考察するための基礎資料を整えるとともに,処理水が再利用された場合の,その土壌への影響も同時に検討した.また,溜池では,深さ方向の水質変化や底泥の成分調査も実施し,夏季には水温成層が出来ており,底泥が嫌気化して栄養塩類を溶出していることなどを明らかにした.「先進事例調査」では,下水処理水を農業用水として再利用している全国的な先進事例について,その現場視察と担当者への聞き取りを行い,実情把握と蓄積された知見を収集した.具体的には,集排処理水を溜池に流入させて再利用をしている滋賀県の事例,集排処理水を循環潅漑の用水路に入れて反復利用を行っている島根県の事例,公共下水道処理水を河川水で希釈して利用している熊本県の事例などを調査した.「関連資料収集」については,「下水や下水処理水利用に伴う農地土壌の物理・化学性の変化」に関する文献収集を特に重点的に行い,その知見をまとめた.平成11年度に実施した内容は「現状調査」「先進事例調査」「関連資料収集」の3つに大別できる。「現状調査」は,昨年度に引き続き,集落排水処理水を溜池に一旦貯留してから水田で再利用している愛媛県I市O地区で行った.すなわち,昨年度まで行ってきた.集落排水処理水,溜池流入・流出水,地区内の代表的な用水路・排水路での水質調査は,そのまま継続した.また,さらに本年度は,溜池を水平方向に10分割し,それぞれの地点において,灌漑期における深さ方向の水質分布とその経時変化についても調査を行った.さらに,地区内の一筆水田圃場数カ所においても,その流入・流出水について水質調査を実施した.その他,溜池の底泥調査,土壌の物理・化学性調査なども実施した.これらの調査結果から,溜池内部で処理水は決して均一に拡散していないことや,その主要な原因が,溜池内部における水温成層の発生によることなどを明らかにし,処理水の水田での水質変化も定量的に把握した.「先進事例調査」については,本年度は実際の現場に出かけての聞き取り調査は特に行なわず,昨年までに得られた調査結果についての統計的な集計・解析作業を実施した.それにより,農業集落排水施設処理水の農業への再利用の実態と特徴,さらには今後検討してゆくべき課題を,大規模公共下水道などの再利用実態と比較しつつ明確にした.これにより,「現状調査」で行っている溜池に処理水を一旦導入してから再利用する方式は,集排施設に独特の再利用形態の一つであり,溜池の適切な管理手法の確立が重要かつ急務であることなどがわかった.「関連資料収集」は,「溜池での水質変化」「溜池内部の水質分布特性」に関する文献を中心に実施し,その知見をまとめた.平成12年度は,前年度まで行ってきた各種調査の中で,主として「現状調査」に重点をおいて研究を進展させた.すなわち,集落排水処理水を一旦溜池に流入させたり,河川水と混合して実際に水田に再利用している愛媛県1市0地区において,この溜池の水質調査等を継続した.その結果,灌漑期を中心に溜池に送水されていた処理水は,昨年度と同様,夏季には溜池内部で完全には混合しにくく,12m程度の深さに滞留しやすいことが明らかとなった.
アデノ随伴ウイルスベクターを応用した脳神経疾患に対する細胞遺伝子療法

脳神経疾患に対する治療蛋白質の長期補充療法を実現するため、(1)新規AAVベクター作製システムおよび(2)ベクター産生型細胞の移植による治療遺伝子増幅システムの開発を計画した。ウイルス粒子と中空粒子の等電点が異なることを予測し、強イオン交換膜を応用して、高規格なウイルス粒子の精製方法を検討した。密度勾配遠心による粗精製操作に加え、強イオン交換膜による陽イオン交換と陰イオン交換を組み合わせることで、中空粒子の回収および除去効率を格段に高め、極めて純度の高いベクターを調製する技術を開発し、研究室における標準的なベクター作製システムとして実用化を達成した。この応用として、ベクター系による蛋白質補充療法を考案し、脳卒中モデルであるSHR-SPにおいて炎症制御療法の効果を実証した。さらに、ベクター系を応用した細胞遺伝子治療として、間葉系幹細胞の悪性神経膠芽腫への集積性を証明し、病巣標的化ベクター産生細胞を開発した。実際に、このベクター産生細胞を用いて動物モデルの腫瘍組織内における遺伝子増幅と治療効果の増強作用を証明した。悪性神経膠芽腫および動脈硬化症に対する治療蛋白質の長期補充療法を実現するため、(1)新規AAVベクター作製システムおよび(2)ベクター産生型細胞の移植による治療遺伝子増幅システムの開発を計画した。脳神経疾患に対する新規治療法の開発に向け、AAVベクターを応用した細胞遺伝子療法の有効性と安全性が期待される。この治療遺伝子送達系の安全性と有効性を検証するため、効率の高いベクター産生法の開発や遺伝子導入実験を行った。ベクター作製効率め高い宿主細胞を開発するため、E1B19kの機能を補完.するBcl-x_Lを恒常的に発現する293細胞を構築した。この細胞にさらにアデノウイルス初期遺伝子E1を補充し、ベクタープラスミドおよびヘルパープラスミドの導入後に得られたベクターの力価を検証した。この結果、ベクター作製効率が有意に向上し、大規模培養系にてその効果を確認した。この効果は、E1B55kを欠失させたE1遺伝子発現プラスミドを用いた場合も同様に認められ、E1B55kの機能はAAVベクターの複製においては必須でないと考えられた。また、高品質のAAVベクター作製システムとして、イオン交換膜を応用した精製法に工夫を加え、培養上清からのベクターの回収方法を開発した。培養上清から回収したベクターは、従来法を用いて細胞から回収したベクターよりも収率が高く、高純度であった。同様に、間葉系幹細胞にベクタープラスミドおよびヘルパープラスミドを導入し、ベクターの複製に有効な遺伝子導入条件を検討した。さらに、AAVベクターを応用した治療実験として、蛋白質補充療法による炎症制御を行い、高血圧性臓器障害の予防効果を検証した。ダール食塩感受性ラットや脳卒中易発症性高血圧自然発症ラットに1型AAVベクターの筋肉内投与によるIL-10補充療法を行い、高血圧、腎機能障害、脳卒中発作の予防効果を証明した。脳神経疾患に対する新規治療法の開発に向け、AAVベクターを応用した細胞遺伝子療法の安全性と有効性を検証するため、ベクター作製法の開発や遺伝子導入実験を行った。新規のウイルス増幅用細胞としてアデノウイルス初期遺伝子E1を恒常的に発現する293細胞を開発し、高い作製効率が得られることを確認した。また、培養上清からのベクターの回収条件を検討し、精製過程でヘパリンカラムを用いて夾雑物を取り除くことで、イオン交換膜による精製効率が改善された。間葉系幹細胞にベクタープラスミドおよびヘルパープラスミドを導入し、ベクターの複製に有効な遺伝子導入条件を検討した。各種遺伝子導入法により間葉系幹細胞にベクターのコンポーネントを導入し、細胞破砕後のウイルス力価をQ-PCR法にて検証したところ、リン酸カルシウム法に比べて、ヌクレオフェクション法の方が高い効率でウイルスが産生された。また、自殺遺伝子HSV-tkを恒常的に発現させる間葉系幹細胞を樹立し、ベクターのコンポーネントを導入した。GCV投与によって培養上清中にウイルスが放出されることを確認した。AAVベクターを応用した治療実験としては、タンパク質補充療法の可能性を検証した。脳卒中に対する炎症制御療法として、抗炎症性サイトカインを用いた高血圧性臓器障害の予防効果を検証した。脳卒中易発症性高血圧自然発症ラットに1型AAVベクターの筋肉内投与によるIL-10補充療法を行い、高血圧、腎機能障害、脳卒中発作の予防効果を証明した。また、骨格筋における効率的な発現を実現するため、イヌ骨格筋にAAVベクターを用いて遺伝子導入実験を行った結果、8型AAVベクターは導入効率や炎症の点で圧倒的に有利であった。

さらに、9型AAVベクターをマウスに経静脈的に全身投与したところ、心筋での遺伝子発現が1年半以上持続し、長期タンパク質補充療法の実現可能性が示唆された。悪性神経膠芽腫および動脈硬化症に対する治療蛋白質の長期補充療法を実現するため、(1)新規AAVベクター作製システムおよび(2)ベクター産生型細胞の移植による治療遺伝子増幅システムの開発を行った。ウイルス粒子と中空粒子の等電点が異なることを予測し、強イオン交換膜を応用して、高規格なウイルス粒子の精製方法を検討した。密度勾配遠心による粗精製操作に加え、強イオン交換膜による陽イオン交換と陰イオン交換を組み合わせることで、中空粒子の回収および除去効率を格段に高め、極めて純度の高いベクターを調製する技術を開発し(Okada et al., Hum.Gene Ther.2009)、研究室における標準的なベクター作製システムとして実用化を達成した。この応用として、ベクター系による蛋白質補充療法を考案し、脳卒中モデルであるSHR-SPにおいて炎症制御療法の効果を実証した(Nomoto et al., Gene Ther, 16 : 383-91, 2009)。さらに、ベクター系を応用した細胞遺伝子治療として、間葉系幹細胞の悪性神経膠芽腫への集積性を証明し、病巣標的化ベクター産生細胞を開発した。実際に、このベクター産生細胞を用いて動物モデルの腫瘍組織内における遺伝子増幅と治療効果の増強作用を証明した(Okada et al., Front Biosci 13 : 1887-1891, 2008、Uchibori et al., J Gene Med 11:373-81)。