hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腹膜線維症の再生治療における中皮細胞移植療法の確立

本研究の結果がグループ内の他の研究員の行った脂肪幹細胞移植による腹膜障害再生促進結果と大きく異なることから、細胞種依存した組織再生機序の存在が明らかとなったため、中皮細胞を用いて形質転換を抑制し外的刺激下を加え、同細胞の細胞応答の変化を確認する研究に着手した。さらに、クロールヘキシジンによる障害モデルに代わるより腹膜透析患者の腹膜障害に近似したモデルとしてメチルグリオキサールによる腹膜障害モデルを作成に着手し、腹膜組織の障害評価をおこなっている。透析療法準備実験で得られた結果から仮説をたて、これに基づき実験を行った結果、仮説合致した結果であったことから、論文化が早まった。しかし、本実験の目的は「中皮細胞移植によって組織の再生を促すこと」で、中皮細胞移植が組織障害を惹起する今回の結果から、さらに移植に際して何らかの形質転換抑制の介入が必要と判断し、現在他のプロジェクトで確認している脂肪幹細胞移植の効果(組織再生への促進)と、本研究結果を比較検討することとした。このため、今後残された研究期間で移植早期での組織評価ならびにサイトカイン・成長因子のmRNA発現の評価を行い細胞種に依存した再生への効果を比較検討し、再生調整因子の同定に関わる研究を開始する。1)移植した細胞自身の観察、及び傷害腹膜への影響について確認できた。2)今後の臨床研究に向けて、増殖能のある初代培養中皮細胞を用いた腹膜傷害モデルへの移植を検討していく必要がある。中皮細胞移植が組織障害を惹起する今回の結果から、さらに移植に際して何らかの形質転換抑制の介入が必要と判断し、現在他のプロジェクトで確認している脂肪幹細胞移植の効果(組織再生への促進)と、本研究結果を比較検討することとした。既存のサイトカイン・成長因子に関する検討のみでは、細胞種間の再生への効果の差異を評価できない場合は、次世代シーケンサーを用いた分析法を用いた新たな研究を申請する予定である。平成24年度までの結果から、傷害腹膜への移植中皮細胞の治療効果については、移植時期の重要性が確認された。次年度は、同じ条件で増殖能のある初代培養中皮細胞を用いての追加実験を行い、臨床研究に向けて検討していく。実験消耗品の購入が遅れたため次年度はこれまでの研究成果の論文化と新たな研究の準備としてサンプルを使った新たな検討を行う。物品費については、実験動物モデルであるラット、持続シリンジポンプなど腹膜傷害モデルを作成するものに充てる。PCRや組織染色の抗体にも充てるが、これまでの購入により、不足しているものは少ないと考える。旅費については、国内学会(腎臓学会・透析学会・腹膜透析学会)、国際学会(EDTA、ISPD)への参加・発表を予定している。
放射線治療と免疫細胞治療の併用による革新的ながんの治療法の開発

放射線治療と免疫細胞治療の併用による革新的ながんの治療法を開発する」ための科学的な根拠を、分子レベル、細胞レベル、個体レベルで確立するために、担癌マウスモデルを用いて、腫瘍に電子線照射を施し、電子線照射が生体の免疫系に与える効果を細胞レベル、分子レベルで検討した。C57BL/6マウスの皮下にB16メラノーマ細胞(1x10^6)を接種し、腫瘍塊を形成さ10日後、腫瘍径が1cmまで増殖したのち腫瘍局所に6 Gyの6 MeV電子線を単回照射した。照射後1日後3日後の腫瘍、所属リンパ節、対側のリンパ節、脾臓を摘出し、各コンパートメント中のリンパ球をフローサイトメーターで解析し、さらにmRNAを注出してサイトカイン、ケモカイン遺伝子を解析した所、放射線照射を受けたマウスのリンパ節、脾臓内にMyeloid-Derived Suppressor Cell(MDSC)と呼ばれる抑制性の細胞であるGr-1+CDllb+細胞が増加していることが明らかにした。また、CD4+CDllb陽性の抑制性マクロファージが増加していた。一般に放射線照射による細胞傷害に対して、生体は、MHCクラスI分子の発現の増強、hspなどのストレス蛋白の発現、サイトカインの発現など、免疫応答に対して正のシグナルを与えることが知られていたが、その作用を打ち消すかのように抑制性の細胞が誘導されていることを明らかにした。今後放射線照射後に誘導される抑制性の細胞を標的としてその制御法を確立することにより、より効果的に免疫療法との併用が可能になると期待される。「放射線治療と免疫細胞治療の併用による革新的ながんの治療法を開発する」ための科学的な根拠を確立するために本研究を実施した。マウスの皮下にB16メラノーマ細胞(1x10^6)を2カ所に接種し、腫瘍塊を形成させた。腫瘍径が5mmまで増殖した10日後に、腫瘍の一方にのみ、6Gyの電子線を単回照射した。電子線照射後14日後に、腫瘍、所属リンパ節、脾臓を摘出し、各コンパートメントにおける効果をフローサイトメーター(FACS)を用いて細胞生物学的に検討した。各コンパートメントからリンパ球を分離し、CD4,CD8陽性T細胞、CD4CD25陽性抑制性T細胞、照細胞、NKT細胞などのエフェクター細胞、CD11c陽性DCやCD11b陽性細胞などの抗原提示細胞(APC)さらにストローマ細胞の細胞表面マーカーを染色し、活性化や成熟分化の状態を詳細に解析した。放射線照射を受けた腫瘍では、腫瘍の増殖に抑制効果が観察された。腫瘍内には、CD69陽性の活性化T細胞とNK細胞と、CD11b陽性のミエロイド系の細胞が多数浸潤していた。一方、放射線照射を受けなかった腫瘍には免疫応答を担う細胞の浸潤が見られず、腫瘍の増殖速度が促進した。時間と空間制御能に優れた放射線治療は、宿主の免疫応答形成に重要なリンパ組織や骨髄への効果を最小限に止めることが可能であることから、免疫療法との併用が有利である。放射線治療により腫瘍の抗原性が増強していることが予測され、CD11b, CD11c陽性細胞による腫瘍特異的なCTLの誘導効率を向上させ、さらにCTLによる腫瘍の認識と抗腫瘍二効果の増進が期待される。併用療法の相乗効果に関して、このような理論的な予測を,動物モデルにおいて実証することにより、実際の治療法開発のための臨床試験へ進むことが可能になると期待される。
高感度顕微分析を実現する高速クラスター２次イオン質量分析における照射技術の高度化

高速クラスター2次イオン質量分析法の優位性を生かした高感度顕微質量分析を実現するために、(1)短パルス化技術の開発、(2)微小領域照射技術の開発、(3)最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明、(4)ビーム制御の最適化、の各研究項目に関して以下の研究を行った。(1)(短パルス化技術の開発)「(4)ビーム制御の最適化」との協力で、チョッピング用偏向電極の下流側でビーム軌道をさらに偏向させて、ビームラインでの輸送中に解離したクラスター片を除去する手法により、試料に照射されるクラスター片の量を大幅に低減させ、パルス化ビームを用いた2次イオン分析に与える解離クラスター片の影響を抑制することができた。(2)(微小領域照射技術の開発)高速クラスターイオンを微小領域へ照射するためにイオンビームを集束させるレンズ系の詳細設計と作製、及び、特定位置照射システムの開発を行った。レンズ系は、エネルギーが高く、質量電荷比が大きいという高速クラスターイオンの特性を考慮して、静電型の四重極レンズ系を設計・作製し、高速イオンビームを用いたレンズ系の動作確認実験を行った。(3)(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)昨年度開発した1次イオン入射角度可変型2次イオン質量分析装置を用いて、有機薄膜、金属薄膜について、2次イオンスペクトルの1次イオン入射角度依存性データを採取し、最適照射条件と2次イオン放出現象の解明を行うための基礎データを蓄積した。(4)(ビーム制御の最適化)ビームライン中で解離したクラスターが2次イオン分析に与える影響を抑制するビーム照射法を開発し、短パルス化法へ展開した。平成30年度の各研究項目の進捗は、(1)(短パルス化技術の開発)試料に照射されるビームラインでの輸送中に解離したクラスター片の量を大幅に低減させるパルス化法を開発した、(2)(微小領域照射技術の開発)高速クラスターイオンを微小領域へ照射するためにイオンビームを集束させるレンズ系の詳細設計と作製を行い、高速イオンビームを用いたレンズ系の動作確認実験を行った、(3)(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)2次イオン質量分析装置を用いて、有機薄膜、金属薄膜等の2次イオンスペクトルの採取を進めるとともに、2次イオン放出現象解明に関連した成果発表を行った、(4)(ビーム制御の最適化)ビームライン中で解離したクラスターが2次イオン分析に与える影響を抑制するビーム照射法を開発し、短パルス化法へ展開した、であり、平成30年度の研究実施計画をほぼ達成した。以上のことから、おおむね順調に進捗しているといえる。令和元年度の各研究項目での研究推進方策は、以下の通りである。(1)(短パルス化技術の開発)昨年度開発した、高速クラスターイオンのビーム輸送中に生じる解離クラスター片が2次イオン分析に与える影響を抑制できるパルス化法を用いて、高品位なパルス化高速クラスターイオンを安定的に試料に照射するために、イオンビームチョッピング装置の電極形状と配置、及び、高電圧制御波の最適化等を行う。(2)(微小領域照射技術の開発)昨年度開発したイオンビームを集束させるレンズ系の設置条件や電位等の設定条件の最適化を行う。(3)(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)昨年度に引き続き、1次イオン入射角度可変型2次イオン質量分析装置等を用いて、2次イオンスペクトルの1次イオン入射角度依存性をはじめとする、各種条件での2次イオンスペクトルの採取を進め、最適照射条件と2次イオン放出現象の解明を行う。(4)(ビーム制御の最適化)ビーム強度の安定化を行うための制御システムの最適化を進めるとともに、「(1)短パルス化技術の開発」と共同で、ビームライン中で解離したクラスターが2次イオン分析に与える影響を抑制するビーム制御法の最適化を検討する。高エネルギーに加速したクラスターイオンを1次イオンとして用いた2次イオン質量分析法(高速クラスター2次イオン質量分析法)による高感度顕微質量分析を実現するための高速クラスターイオン照射に関して、以下の研究を行った。パルス1次イオンビームを用いてTOF質量分析を行う際の質量分解能を向上させるために、高速クラスターイオンビームの短パルス化技術を開発した。高電圧制御波を電極に印加してビーム偏向させることでパルスイオンビームを生成するチョッピング装置と飛行時間型パルス幅評価装置の開発と作製を行い、量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所において、高速C60イオンビームのパルス化実験を行った結果、sub-MeV級C60ビームでパルス幅10ns台を、MeV級C60ビームでは10ns以下を達成した。また、ビーム制御系開発と制御法最適化を行うための基礎データ収集用ビーム強度変動計測システムを構築し、連続的にビーム強度変動をモニタリングすることが可能となった。微小領域の分析を行うためには1次ビームの集束が必要であるため、高速クラスターイオンを微小領域へ照射するためにイオンビームを集束させる静電四重極レンズ系の計算と最適電源系の検討等の基本設計を行った。さらに、最適照射条件の探索と2次イオン放出現象を解明するための1次イオン入射角度可変型TOF質量分析システムの開発・作製を行い、MeV級C60イオンビームを用いて入射角度を変えながら2次イオンスペクトルを採取し、動作確認等を行った。

平成29年度の各研究項目の進捗は、1.(短パルス化技術の開発)高速クラスターイオンビームのチョッピング装置とパルス幅評価装置を作製し、MeV級高速C60イオンビームではパルス幅10ns以下を達成、2.(微小領域照射技術の開発)高速クラスターイオンビームを集束させる静電四重極レンズ系の計算と最適電源系の検討等の基本設計の完了、3.(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)1次イオン入射角度可変型TOF質量分析システムの開発・作製、及び、MeV級C60イオンビームを用いて同分析システムでの2次イオンスペクトル採取と動作確認の実施、4.(ビーム制御の最適化)連続的にビーム強度変動をモニタリングするビーム強度変動計測システムの構築、であり、平成29年度の研究実施計画をほぼ達成した。以上のことから、おおむね順調に進捗しているといえる。高速クラスター2次イオン質量分析法の優位性を生かした高感度顕微質量分析を実現するために、(1)短パルス化技術の開発、(2)微小領域照射技術の開発、(3)最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明、(4)ビーム制御の最適化、の各研究項目に関して以下の研究を行った。(1)(短パルス化技術の開発)「(4)ビーム制御の最適化」との協力で、チョッピング用偏向電極の下流側でビーム軌道をさらに偏向させて、ビームラインでの輸送中に解離したクラスター片を除去する手法により、試料に照射されるクラスター片の量を大幅に低減させ、パルス化ビームを用いた2次イオン分析に与える解離クラスター片の影響を抑制することができた。(2)(微小領域照射技術の開発)高速クラスターイオンを微小領域へ照射するためにイオンビームを集束させるレンズ系の詳細設計と作製、及び、特定位置照射システムの開発を行った。レンズ系は、エネルギーが高く、質量電荷比が大きいという高速クラスターイオンの特性を考慮して、静電型の四重極レンズ系を設計・作製し、高速イオンビームを用いたレンズ系の動作確認実験を行った。(3)(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)昨年度開発した1次イオン入射角度可変型2次イオン質量分析装置を用いて、有機薄膜、金属薄膜について、2次イオンスペクトルの1次イオン入射角度依存性データを採取し、最適照射条件と2次イオン放出現象の解明を行うための基礎データを蓄積した。(4)(ビーム制御の最適化)ビームライン中で解離したクラスターが2次イオン分析に与える影響を抑制するビーム照射法を開発し、短パルス化法へ展開した。平成30年度の各研究項目の進捗は、(1)(短パルス化技術の開発)試料に照射されるビームラインでの輸送中に解離したクラスター片の量を大幅に低減させるパルス化法を開発した、(2)(微小領域照射技術の開発)高速クラスターイオンを微小領域へ照射するためにイオンビームを集束させるレンズ系の詳細設計と作製を行い、高速イオンビームを用いたレンズ系の動作確認実験を行った、(3)(最適照射条件の探索と2次イオン放出現象の解明)2次イオン質量分析装置を用いて、有機薄膜、金属薄膜等の2次イオンスペクトルの採取を進めるとともに、2次イオン放出現象解明に関連した成果発表を行った、(4)(ビーム制御の最適化)ビームライン中で解離したクラスターが2次イオン分析に与える影響を抑制するビーム照射法を開発し、短パルス化法へ展開した、であり、平成30年度の研究実施計画をほぼ達成した。
藻類バイオ燃料実用化への挑戦～生産物の排出促進による大量生産の実現～

本研究の目的は、バイオ燃料の細胞外高生産系を構築し、バイオ燃料の経済的・エネルギー的生産性を向上させることである。具体的には、原核光合成生物であるラン藻Synechococcus elongatus PCC 7942に遺伝子操作を施し、遊離脂肪酸(FFA)が細胞内で生産され、細胞外へと放出される系を利用する。これまでの研究から、S. elongatusのFFA生産株は、細胞内に過剰に蓄積したFFAによって深刻な生育不良を起こすことが明らかとなっている。そのため、FFAの生産性を向上させるためには、FFAの生産能力と排出能力のバランスを最適化し、FFAの細胞内への蓄積を防ぐ必要がある。先行研究により、有機溶媒を培地に重層した水-有機二相培養法によって、FFA生産株の生育不良が著しく改善されることが示されている。そこで、二層培養時におけるFFA生産株の細胞内外のFFA量の経時変化を調べた。細胞内のFFA量は、コントロールである単層培養と比べて15分の1にまで減少していた一方で、細胞外に放出されたFFA量は単層培養の3倍以上に増加していた。これらの結果は、二層培養によってFFAの受動拡散が効率的に促進されることを示すとともに、生産性を向上させるためにはFFAの生産能力の向上が必要であることを示唆している。FFAの生産能力が強化された場合、続いてFFAの排出能力を強化する必要がある。そこで、FFAの能動輸送を強化するために、内在性のRND型FFA排出ポンプの構成成分である外膜チャネルタンパク質を探索し、その機能解析を行った。すると、この外膜チャネルタンパク質は細胞外から細胞内へのFFAの流入も引き起こしうることが示唆された。この結果は、FFAの排出能力を強化する上で重要な情報となるだけでなく、ラン藻の外膜チャネルタンパク質の機能解析といった基礎研究にとっても重要な知見である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
AFLP法によるモモ遺伝子の連鎖地図作成

前年度の結果に基づき,AFLPをモモの“あかつき"と“黄金桃"の2品種,及びそれらのF_1雑種45系統について適用した.まず,本学農学部にあるALOKA社製DNAシーケンサーを用いてAFLPを試みた.この場合,赤外蛍光ラベルしたEcoフライマーの合成をALOKA社に委託し,他はライフテック社のキットを用いた.その結果セレクティブPCRにおいて増幅が認められず,ライフテック社のキットにおいて,フライマーの配列が変えられていることが示唆された.そこで,本学附属農場のアフライドバイオシステムズ社製310型DNAシーケンサーを用いてAFLPを行うことにした.“あかつき"と“黄金桃"は共に栽培種であり,遺伝的に比較的近いと予測されるので,Ecoフライマー7種とMseフライマー8種を用いて,51通りの組み合わせについて多型の有無を調べた.その結果15通りの組み合わせで多型が検出できた.これら全ての組み合わせについて,F_1雑種45系統の解析を行った.検出できた多型を,今回目的としている果肉色(白色/黄色)と粘・離核の形質に対比させたが,明確な結論は得られなかった.そこでより判定しやすいようにバルク分析を試みた.45系統の中で,本年度結実した43系統の形質を調べ,果肉色および核の粘離が共に明確に判定できた28系統について,白色12系統と黄色16系統,粘核19系統と離核9系統をそれぞれまとめてAFLP分析を行った.その結果,E/ACAとM/CACの組み合わせで,果肉色に関与すると考えられる多型を検出できた.以上総括すると,AFLP分析は親子鑑定,品種識別などに対して従来法より極めて有効であるが,遺伝的に近い個体間では,他の方法と同様に多型の検出が困難である.しかし,これは用いる制限酵素を変えることで克服できると考える.また連鎖地図の作成については,やはりF_2雑種の育成が不可欠であると言える.前年度の結果に基づき,AFLPをモモの“あかつき"と“黄金桃"の2品種,及びそれらのF_1雑種45系統について適用した.まず,本学農学部にあるALOKA社製DNAシーケンサーを用いてAFLPを試みた.この場合,赤外蛍光ラベルしたEcoフライマーの合成をALOKA社に委託し,他はライフテック社のキットを用いた.その結果セレクティブPCRにおいて増幅が認められず,ライフテック社のキットにおいて,フライマーの配列が変えられていることが示唆された.そこで,本学附属農場のアフライドバイオシステムズ社製310型DNAシーケンサーを用いてAFLPを行うことにした.“あかつき"と“黄金桃"は共に栽培種であり,遺伝的に比較的近いと予測されるので,Ecoフライマー7種とMseフライマー8種を用いて,51通りの組み合わせについて多型の有無を調べた.その結果15通りの組み合わせで多型が検出できた.これら全ての組み合わせについて,F_1雑種45系統の解析を行った.検出できた多型を,今回目的としている果肉色(白色/黄色)と粘・離核の形質に対比させたが,明確な結論は得られなかった.そこでより判定しやすいようにバルク分析を試みた.45系統の中で,本年度結実した43系統の形質を調べ,果肉色および核の粘離が共に明確に判定できた28系統について,白色12系統と黄色16系統,粘核19系統と離核9系統をそれぞれまとめてAFLP分析を行った.その結果,E/ACAとM/CACの組み合わせで,果肉色に関与すると考えられる多型を検出できた.以上総括すると,AFLP分析は親子鑑定,品種識別などに対して従来法より極めて有効であるが,遺伝的に近い個体間では,他の方法と同様に多型の検出が困難である.しかし,これは用いる制限酵素を変えることで克服できると考える.また連鎖地図の作成については,やはりF_2雑種の育成が不可欠であると言える.本年度は,AFLP法をモモの連鎖解析へ適用するために,実験条件などを検討した.安全性と操作性を向上させるために,SelectiveプライマーのEco RI側の5末端をFITCラベルし,DNAシーケンサーによる蛍光検出を試みた.RAPD法と同様に簡便性に優れ,多くのサンプルを効率的に検出できることが確かめられた.次に`赤芽'と`寿星桃'及びその後代を用いて,AFLPマーカーの遺伝様式とDNA多型の出現頻度をRAPD法と比較検討した.RAPD法では840のプライマーから60個の多型を得た.これに対してAFLP法では,わずか8種類の組み合わせで生じた334の増幅断片から23個(2.9バンド/プライマー)のDNA多型が親間で得られた。また,これらの多くは,F1及びF2個体に遺伝していることが確認できた.以上の結果から,AFLP法はRAPD法に比べ,品種識別,親子鑑定,マッピングなどの遺伝解析に効率よく利用できる手法であることが明らかとなった.今後はマーカーとする形質を,離核/粘核及び果肉の白色/黄色にしぼり,それぞれの代表品種である`あかつき'と`黄金桃'のF1集団について,AFLP法による連鎖マーカーの作出の有効性を検討する.前年度の結果に基づき,AFLPをモモの`あかつき'と`黄金桃'の2品種,及びそれらのF@S21@E2雑種45系統について適用した.まず,本学農学部にあるALOKA社製DNAシーケンサーを用いてAFLPを試みた.

この場合,赤外蛍光ラベルしたEcoプライマーの合成をALOKA社に委託し,他はライフテック社のキットを用いた.その結果セレクティブPCRにおいて増幅が認められず,ライフテック社のキットにおいて,プライマーの配列が変えられていることが示唆された.そこで,本学附属農場のアブライドバイオシステムズ社製310型DNAシーケンサーを用いてAFLPを行うことにした.`あかつき'と`黄金桃'は共に栽培種であり,遺伝的に比較的近いと予測されるので,Ecoプライマー7種とMseプライマー8種を用いて,51通りの組み合わせにるいて多型の有無を調べた.その結果15通りの組み合わせで多型が検出できた.これら全ての組み合わせについて,F@S21@E2雑種45系統の解析を行った.検出できた多型を,今回目的としている果肉色(白色/黄色)と粘・離核の形質に対比させたが,明確な結論は得られなかった.そこでより判定しやすいようにバルク分析を試みた.45系統の中で,本年度結実した43系統の形質を調べ,果肉色および核の粘離が共に明確に判定できた28系統について,白色12系統と黄色16系統,粘核19系統と離核9系統をそれぞれまとめてAFLP分析を行った.その結果,EACAとMCAの組み合わせで,果肉色に関与すると考えられる多型を検出できた.以上総括すると,AFLP分析は親子鑑定,品種識別などに対して従来法より極めて有効であるが,遺伝的に近い個体間では,他の方法と同様に多型の検出が困難である.しかし,これは用いる制限酵素を変えることで克服できると考える.また連鎖地図の作成については,やはりF@S22@E2雑種の育成が不可欠であると言える.
物質使用障害治療のエビデンスに基づく家族支援のあり方についての研究

物質使用障害の治療において、家族の対応が断薬開始や継続に及ぼす効果に関するエビデンスのレビューを行った。家族への介入は、物質使用障害の標準化された治療の一環として定式化されたものとしては、確認することができなかった。その一方で、家族への介入が断薬の成否に与える影響に関する研究は、青少年の非行問題への対策の一環として確認された。これらの結果と精神保健福祉センターおよび保護観察所における薬物使用者の家族に対する相談・支援状況を踏まえて、従来、不明瞭になりがちであった、家族が獲得すべき知識・情報を明確化した上で、物質使用者の家族を対象とするソーシャルワークを基盤とする相談・支援モデルの提示を行った。保健・医療と司法の各実践領域における家族支援の実態把握のために、前者については、全国13自治体(5つの政令指定都市を含む)の精神保健福祉センターにおける、薬物乱用・依存者の家族を対象とした事業等の実施状況についての聞き取りおよび質問紙調査を実施した。また司法領域においては、関西および中部エリア内の4カ所の保護観察所における、薬物事犯者の家族を対象とするプログラムの実施状況についての聞き取り調査を実施した。さらに、薬物依存者の家族を対象とする研修プログラムを実施し、その参加者を対象とした質問紙調査を実施し、その結果に基づいて、1家族が求めている情報2薬物依存に関する客観的事実について十分に理解されておらず、理解を促す必要があると考えられる情報について考察した。前年度までの研究成果を踏まえて、薬物依存者の家族とりわけ成人した薬物依存者の家族に焦点を当てた、ソーシャルワークの視点からの相談・支援の手引きを作成した。冊子の特徴としては、薬物依存が精神作用物質の反復的使用によって生じる精神障害であることを重視した、次の点を挙げることができる。1薬物依存に関する知識の提供や薬物依存者への対応についての解説等にあたっては、家族の態度・行動と薬物の再使用が過度に関連づけられることがないよう配慮されることの必要性を強調していること2初回面接(電話相談を含む)の重要性とその効果的な実施にあたっての支援者自身の物質使用障害(薬物依存・薬物乱用)についての認識に、誤解や偏見がないか充分に自己覚知がなされていることの必要性を指摘していること3家族による薬物依存者に対する適切な対応について教示する際にそれらがあたかも唯一無二のものであるかのような伝え方をしたり、ごく詳細な事柄についてまで「べき・べからず」を示したりすることのリスクについて指摘していること、などである。この他、家族支援の各段階における支援目標と課題等についても、具体的に示した。本研究は、従来、不明瞭になりがちであった、物質使用者の家族を対象とする相談・支援の目的についてエビデンスのレビューを踏まえて再検討し、家族が獲得すべき知識・情報を明確化した上で、物質使用者の家族を対象とする相談・支援モデルの提示を試みるものである。今年度は、物質使用障害の治療において、家族の対応が物質使用者の断薬開始または継続に及ぼす効果に関するエビデンスのレビューを行った。検索にあたっては、GATE(Graphical Appraisal Tool for Epidemiology)の枠組みに基づいて、PICO(Patient/Population/Problem、Intervention/Prognostic Factor/Exposure、Comparison of Intervention/Control group、Outcome)を明確化し、リサーチクエスチョンを定式化した。今回の調査では、Cochrane Library、PubMedを始めとする6つのデータベースを検索対象としたが、保健・医療機関が、薬物依存の治療・支援におけるいわゆるジェネラルな対応策として、薬物使用者の家族への介入を位置づけたプログラムを確認することができなかった。その一方で、家族への介入が薬物使用者の断薬の成否に与える影響についての研究は、青少年の非行問題への対策の一環として行われたもののみが確認された。保健医療領域および司法領域における薬物依存者の家族支援の実施状況、プログラムの根拠となる理論等について把握した。研究計画の当該年度分の内容を全て実施済みである。最終年度にあたるので、薬物依存者の家族支援の目的、方法、実施状況等について、文献および調査研究の結果を踏まえて整理する。薬物依存者の家族支援におけるプログラム評価のあり方、とりわけその基準になる概念の明確化を試みる。計画書に記載している内容通りに研究を実施し、国内における物質使用障害者の家族相談・支援の実情の把握とそれについての前年の研究結果を踏まえた評価を試みる。また、国際学会での成果発表等を通じて、積極的に海外の研究者との意見交換に努めたい。海外渡航費が当初予定よりも低額であったため、次年度使用分が生じた。当該費用は、文献購入に充てる予定である。23年度においては、資料およびデータの整理についての作業量が申請時に予想されたものを下回っていたので、未使用分を次年度繰越とした。

24年度には関係機関対象の質問紙調査に加えて、引き続き文献レビューも実施する予定であるため、前年度繰り越し分をこれに充てる予定である。この点以外は、申請時の内容通りに使用する予定である。
コロイド包括ゲル化反応を利用した新規除濁プロセスに関する研究

本研究では,アルギン酸Naを難濾過性コロイドに添加し,これをゲル化剤であるCa塩水溶液と混合することにより,コロイド粒子をアルギン酸Caゲルの中に包括し,次いでコロイド包括ゲル懸濁液を重力脱水・圧搾脱水し,コロイド粒子を懸濁系から分離するプロセスを想定している。コロイド包括条件,ゲル化速度,懸濁液のpH環境,共雑イオンの影響について検討し,以下の結論を得た。1.アルギン酸Na水溶液に懸濁した直径0.15μm,0.4μm,0.8μmの単分散球形PMMA粒子を完全に包括するためのアルギン酸Na濃度は1000ppmであった。2.アルギン酸液滴のCa^<2+>取り込み過程は拡散律速であり,迅速なゲル化を行うには,液滴のサイズをできるだけ小さくする必要がある。ゲル中のCa^<2+>の見かけ拡散係数は液滴の組成によらず,無限希釈時の約1/2であった。3.pH1.7812.15に調整した0.8μm-PMMAコロイド懸濁液をコロイド包括処理した結果,すべての条件で安定したコロイド包括アルギン酸Caゲルが生成し,ゲル懸濁液の上澄み液および搾液も清澄であった。4.0.8μmPMMA懸濁液にNaCl,CaCl_2,AlCl_3を種々の濃度で添加し,この懸濁液を10000ppmのアルギン酸Na水溶液と等量混合し,混合液の状態を観察した。Na^+イオンは海水程度の塩濃度でもコロイド包括処理に影響を与えなかった。一方,懸濁液中のCa^<2+>およびAl^<3+>イオンは,コロイド包括処理に影響を与え,懸濁液中に存在する多価金属イオン量に比例したゲル状物質がアルギン酸Na-コロイド懸濁液混合液中に生じる。この場合,EDTAなどのキレート剤を用いて多価金属イオンを予めマスキングしておく必要がある。本研究では,アルギン酸Naを難濾過性コロイド粒子懸濁液に添加し,これとゲル化剤であるカルシウム塩水溶液と混合することにより,コロイド粒子をアルギン酸カルシウムゲルの中に包括し,次いでコロイド包括ゲル懸濁液を重力脱水・圧搾脱水し,コロイド粒子を懸濁系から分離するプロセスを想定している。本年度は,コロイド包括ゲル化反応に及ぼす「環境因子」の影響について以下の3点を中心に検討した。1.コロイドに2価金属イオンが共存する場合のコロイド包括ゲルの調製条件:2価金属イオンとしては,Caイオンを用いた。その結果,コロイド懸濁液中のアルギン酸Na濃度が2500ppm以下では,共存2価金属イオンの影響のため,コロイド包括ゲル化反応が不可能であった。また,アルギン酸Na濃度が20000ppm以上では,コロイド-アルギン酸混合液の調製が不可能であった。2.単分散サブミクロン粒子のコロイド包括条件の検討:10000ppmのアルギン酸Na水溶液に懸濁した0.15μm,0.4μm,0.8μmの単分散球形PMMA粒子は完全にアルギン酸Caゲルに包括された。0.15μmPMMA粒子を包括するためのアルギン酸Na濃度は1000ppmであった。同様の検討をメジアン径2μmのベントナイト粒子を用いて行ったところ、ベントナイトを完全に包括するアルギン酸Na濃度は500ppmであった。

3.ゲル化速度の調査:アルギン酸Na液滴にCaイオンが拡散してアルギン酸Caゲルが形成されるわけであるが,ゲル中のCaイオンの見かけ拡散係数は液滴中のアルギン酸Na濃度が高くなるほど小さくなった。また,ベントナイト-アルギン酸Na混合液滴中のCaイオンの拡散係数は,液滴の組成に無関係で,無限希釈時の約1/2であった。本研究では,アルギン酸Naを難濾過性コロイド粒子懸濁液に添加し,これとゲル化剤であるカルシウム塩水溶液と混合することにより,コロイド粒子をアルギン酸カルシウムゲルの中に包括し,次いでコロイド包括ゲル懸濁液を重力脱水・圧搾脱水し,コロイド粒子を懸濁系から分離するプロセスを想定している。平成14年度は,コロイド包括条件に及ぼすイオン強度の影響を中心に検討した。1.単分散PMMA粒子のコロイド包括条件平成13年度のデータをさらに充実させるため,種々の粒径の単分散PMMA粒子の包括条件を検討した。10000ppmのアルギン酸Na水溶液に懸濁した0.15μm,0.4μm,0.8μmの単分散球形PMMA粒子は,完全にアルギン酸Caゲルに包括された。一方,O.15μmPMMA粒子を種々の濃度のアルギン酸Na水溶液と混合し10000ppmのCaCl_2水溶液に滴下した。0.15μmPMMA粒子を完全に包括するためのアルギン酸Na濃度は1000ppmであった。この条件では,コロイド包括ゲルの搾液も清澄であった。2.包括ゲル化処理に及ぼすイオン強度の影響コロイド懸濁液のイオン強度を調製し,本手法の適用限界を調査した。すなわち,懸濁液中の1価,2価,3価金属イオンの影響を調査するため,NaCl,CaCl_2,AlCl_3をコロイド懸濁液に添加した。1価金属イオンは海水濃度程度の塩濃度でもコロイド包括処理に影響を与えなかった。一方,懸濁液中の2,3価金属イオンは,コロイド包括処理に影響を与え,あるイオン濃度以上になるとコロイド懸濁液とアルギン酸Na水溶液の混合が不可能となった。また,2価と3価では,3価イオンの方がよりコロイド包括処理に影響を与えた。このような懸濁液中に介在する多価金属イオンの影響は,アルギン酸濃度が低いほど顕著であった。本研究では,アルギン酸Naを難濾過性コロイドに添加し,これをゲル化剤であるCa塩水溶液と混合することにより,コロイド粒子をアルギン酸Caゲルの中に包括し,次いでコロイド包括ゲル懸濁級を重力脱水・圧搾脱水し,コロイド粒子を懸濁系から分離するプロセスを想定している。平成15年度は,コロイド包括条件に及ぼすコロイド懸濁液のpHおよび共雑イオンの影響を中心に検討した。1.包括ゲル化処理に及ぼすpHの影響アルギン酸Na-コロイド懸濁液100ml(10000ppmのアルギン酸Na水溶液と種々のpHに調製した10000ppmの直径0.8μmの単分散球形PMMA粒子を等量混合)を10000ppmの塩化カルシウム水溶液500mlに滴下し,コロイド包括アルギン酸caゲル懸濁液を調製した。pH1.7812.15の範囲で検討した結果,全ての条件で安定したコロイド包括アルギン酸カルシウムゲルが生成し,ゲル懸濁液の上澄み液および搾液も清澄であった。2.包括ゲル化処理に及ぼす懸濁液のイオン強度の影響コロイド懸濁液に共存する金属イオンのコロイド包括反応への影響を前年度に引き続き検討し,本手法の適用限界を調査した。すなわち0.8μmのPMMA懸濁液にNaCl,CaCl_2,AlC1_3を種々の濃度で添加し,この懸濁液を10000ppmのアルギン酸ナトリウム水溶液と等量混合し,混合液の状態を観察した。Naイオンは海水濃度程度の塩濃度でもコロイド包括処理に影響を与えなかった。
木材を鋳型とした革新的で安価な各種金属ナノ粒子の潤滑添加剤への応用

ナノ材料は高価格であり,工業的な応用に関しては,その高価格がネックになって進んでいない。我々は木材を鋳型として,様々な種類の金属ナノ粒子を低価格で合成する技術を有している。本研究ではその応用として,各種金属ナノ粒子を合成し,潤滑油に添加して摩擦実験を行い,潤滑油添加剤としての可能性を明らかにする.さらに他添加剤との併用効果についても研究する。本年度は以下の結果が得らえた。(1)木材を鋳型として,酸化鉄ナノ粒子,酸化銅ナノ粒子の合成を行った。木材に含浸させる時間を短くすれば粒径が小さくなること,合成温度を低くすると同じく粒径が小さくなることが明らかとなった.(2)ポリアルファオレフィン(PAO4)に合成した金属ナノ粒子を分散した.分散性を高めるために分散剤を使用したが,分散性の向上は認められなかった.また,潤滑性も向上しなかった.ただ,酸化することによりPAOに容易に分散するようになったが,沈殿は解消されなかった.(3)酸化銅ナノ粒子をPAO4に分散した潤滑油を用いて室温で往復摺動摩擦試験を行った.何も添加していないPAO4と比べて粒径の小さい酸化銅ナノ粒子を用いることで明確な摩擦力・摩耗の減少が認められた.酸化銅ナノ粒子を分散したPAO4および無添加のPAO4を用いて間欠的に摩擦試験を行った結果,酸化銅ナノ粒子による摩擦・摩耗の減少は酸化銅ナノ粒子が摺動面に侵入することおよびトライボフィルムの形成によって達成されることが明らかとなった.現在まで,金属ナノ粒子の合成,潤滑油への分散方法の検討,摩擦実験ともに上記の結果を得ており計画通り進んだ.上記のように研究は計画通りに進み,潤滑性の向上も達成できた.来年度の延長年度では,得られた結果をまとめ,学会発表および論文作成を行う.ナノ材料は高価格であり,工業的な応用に関しては,その高価格がネックになって進んでいない。その後に余分なカーボン材料を除去している。木材に含侵する金属塩水溶液の濃度を増加させた方が、粒形の揃った金属ナノ粒子が合成できることが明らかとなった。ただ、昇温温度、最高加熱温度も粒径に影響を及ぼすことが認められた。(2)ポリアルファオレフィン(PAO4)に合成した金属ナノ粒子を分散した。そのままでは分散しないが,研究の結果,超音波ホモジナイザーで数十分処理すると,分散が可能となった。ただ、一晩おくと沈殿してしまうのが問題として残されている。(3)酸化鉄ナノ粒子をPAO4に分散した潤滑油を用いて油温120°Cで往復摺動摩擦試験を行った。何も添加していないPAO4では,摩擦初期から徐々に摩擦力が低下し,10000回程度の摩擦で最低値となり,摩擦力が安定した。それに対して,酸化鉄ナノ粒子を添加したものは,摺動早期に摩擦力が低下し,摩擦力が安定した。ただ、摩擦が安定した時の摩擦係数は両者で差がなかった。現在まで,金属ナノ粒子の合成,潤滑油への分散方法の検討,摩擦実験ともに上記の結果を得ており計画通り進んでいる。木材に含浸させる時間を短くすれば粒径が小さくなること,合成温度を低くすると同じく粒径が小さくなることが明らかとなった.(2)ポリアルファオレフィン(PAO4)に合成した金属ナノ粒子を分散した.分散性を高めるために分散剤を使用したが,分散性の向上は認められなかった.また,潤滑性も向上しなかった.ただ,酸化することによりPAOに容易に分散するようになったが,沈殿は解消されなかった.(3)酸化銅ナノ粒子をPAO4に分散した潤滑油を用いて室温で往復摺動摩擦試験を行った.何も添加していないPAO4と比べて粒径の小さい酸化銅ナノ粒子を用いることで明確な摩擦力・摩耗の減少が認められた.酸化銅ナノ粒子を分散したPAO4および無添加のPAO4を用いて間欠的に摩擦試験を行った結果,酸化銅ナノ粒子による摩擦・摩耗の減少は酸化銅ナノ粒子が摺動面に侵入することおよびトライボフィルムの形成によって達成されることが明らかとなった.現在まで,金属ナノ粒子の合成,潤滑油への分散方法の検討,摩擦実験ともに上記の結果を得ており計画通り進んだ.上記のように研究は計画通りに進んでいる。ただ当初から予想していたように,潤滑油の分散において金属ナノ粒子の沈殿が生じる。

これは金属ナノ粒子の密度がはるかに分散させる潤滑油よりも大きいためである。摩擦時には潤滑油が撹拌されるのでその影響は小さいと思われるが,実用段階で問題となる可能性がある。そのため,分散性を向上させるために,アルキル基付加などの分散処理を行うことも計画に含める。また計画通り,鉄,銅以外の他金属によるナノ粒子合成と,それらの潤滑油への分散,摩擦実験を行う。さらに計画通り,他添加剤との併用効果についても研究を行う。上記のように研究は計画通りに進み,潤滑性の向上も達成できた.来年度の延長年度では,得られた結果をまとめ,学会発表および論文作成を行う.予定していた実験装置の選定に手間取り、物品費の使用計画に齟齬が生じたため。ただ、測定を依頼するなどして研究の進展に遅れはない。翌年度は購入実験装置を早期に決定する。金属ナノ材料合成時の温度を低下させることで粒径が小さくトライボロジー特性もさらに改善されることが明らかになる成果が得られ、その成果を来年度に開かれる大きなトライボロジー分野の国際会議で発表すべきと判断し、その学会参加費や旅費のため。5月トライボロジー会議
トルファン出土漢語文書(主として漢訳仏典)の研究

20世紀初頭にヨーロッパ列強探検隊あるいはわが国の大谷探検隊は中央アジアから貴重な文献を各国に持ち帰った。ドイツ学術調査隊は主としてトルファン地域を集中的に調査、発掘し多くの漢語文献を収集したが、20世紀の2度の大戦で、その整理は遅れていた。研究代表者の西脇は、十数年前から元トリア大学教員のDr. Magnus Kriegeskorte氏とDr. Christian Wittern氏(京都大學・人文科學研究所准教授)の協力を得て漢語文献の目録作成に従事している。本年も2人を研究協力者として、以下の2つの研究成果を得た。1.マンネルヘイム・漢語コレクションの同定後にフィンランド大統領となったマンネルヘイムC. G. E. Mannerheim(1867-1951)は、帝政ロシア支配下の將校であった1906年から2年間、日清戦爭以後の弱體化した中國(清朝)の軍事情勢を蒐集する任務を帯び、サンクトペテルブルクから中央アジアを経由して北京まで、騎馬で約1萬4千キロを横断した。その途中、トルファン地域を中心に二千枚近くの漢語断片を集めた。断片は極小なものが多く、その全容はほとんど報告されてこなかった。今回の同定作用で、収集品はベルリン・コレクションや大谷コレクションと重なること等が明らかになった。詳細は『トルファン出土漢語文書研究』に述べた。2.ベルリン・コレクションとクロコトフ収集品先年、中国から出版された『俄藏敦煌文献』第17冊にはロシア人クロコトフ(N. N. Krotkov, 1869-1919)の収集した漢語仏典版本断片の画像写真が牧められている。版本断片には、契丹大蔵経、金大蔵経等300鮎ほどが含まれており、それらのいくつかはベルリン・コレクションの版本断片と接続することが、同定の過程で判明した。これによって契丹大蔵経の版式も一段と明らかになった。20世紀初頭に各国の中央アジア探検隊がもたらした多くの文書断片は、文献考証研究の進化や新知見によって、1世紀を経た現在も新たな成果をもたらしている。しかしさまざまな理由から、その前段階である文献整理の遅れている分野もある。その1つが、フィンランドのマンネルヘイム・コレクション漢語文献である。このコレクションは2千点と言われているが、いまだ写真等の資料は公開されていない。また、どのような内容のものかもほとんど発表されていない。そこで報告者は、一昨年の9月に引き続き、昨年の7月にヘルシンキでコレクションの調査・撮影を行った。帰国後、同定作業を完了し、そのデータを、コレクション所蔵のヘルシンキ国立図書館と、長年コレクションの整理・研究を続けてこられ、この調査にも協力していただいたヘルシンキ大学、元教授Dr.Harry HalenとDr.Volker Rybatzkiに送った。またコレクションに含まれる重要な断片の一部については雑誌で発表した。次に、昨年9月にベルリンにおもむき、ドイツ所蔵のトルファン・コレクションを調査した。ここでは、トルファン研究所のDr.S.Raschmannの協力のもとに、主として漢訳仏典版本断片で、Web上では細部の不明なものを選んで調査した。またトルファンからは、中国北部の大蔵経版本とは字体や1行字数の異なる断片も発見されている。そこで、宮内庁書寮部所蔵の中国江南地方で開版された大蔵経との比較調査も行った。漢語版本仏典断片目録作成にあたっては、これらの調査成果を反映させるつもりである。
HIV-1擬種集団に対する自壊誘導によるエイズ代替療法の基礎研究

本研究課題では、計算機シミュレーション及び数理解析により多剤併用療法に代わる致死的変異生成法に基づいた新規エイズ治療法を確立するための基礎的研究を実施した。この治療法では、変異原によるウイルス遺伝子変異によりウイルスから感染能力を奪うことでウイルス感染者からウイルスを排除する。結果としては、この代替療法により体内のHIVを排除するには少なくとも次の二つの条件を満たす必要があることが明らかになった。それらは、1)変異原の効用はある閾値を超えていること、2)野生型HIVのウイルス産生率はある閾値以下であること、である。特に1)は変異原KP-1461の第二相試験が失敗した原因と考えられる。現在のエイス治療は、3種以上の抗HIV薬を組み合わせた多剤併用療法(cART)が中心である。この治療法は、薬物耐性を抑制する点で有効である一方、すでに薬剤に対して耐性を獲得している患者にはかならずしも有効ではない。この研究課題では、cARTと異なる考えに立った、エイズ代替療法の理論的基盤を確立する。ここで検討する代替療法は、HIV-1の"易変異性"を逆手に取り、変異原により更なる変異をウイルスゲノムに誘導し、ウイルスの感染・複製能力を奪うことで、エイズを治療することを目指す。なお、変異原とはゲノムに変異を誘導する化学物質のことをいう。この目的達成のため、今年度は、HIV-1の感染・複製プロセスをを考慮したHIV-1感染数理モデルを提案し、モデル解析の結果、変異原単独によるエイズ治療には限界があり、増殖率が極めて高い強毒性ウイルスの駆逐は困難であることを数学的に明らかにした。つまり、抑制可能な増殖率に“閾値"があることを確認した。この変異原単独による治療効果の限界を改善するために、変異原と既存の抗HIV薬の併用によるウイルス抑制効果について新たな数理モデルを構築し検討した。その結果、変異原のみでは駆逐が難しいウイルスに対しても抑制効果があることを数学的に明らかにした。具体的には、既存薬との併用により、変異原単独の場合の“閾値"が高くなることを確認した。さらに標的ウイルス分子の異なる既存薬を2剤併用すると、そのウイルス抑制効果は単剤の場合の積となることを確認した。現在のエイズ治療で中心となる多剤併用療法は、薬剤に対して副作用を呈する、またはウイルス耐性を獲得している患者には適切な治療とは言えない。本研究課題では、多剤併用療法とは異なる治療方法である、“致死的突然変異生成法"によるエイズ治療の理論的基盤を確立することを目的とする。致死的突然変異生成法とは、変異原によりウイルスゲノムに過剰な変異を誘導することにより、ウイルスの感染・複製機能を不全にする方法である。前年度は、HIVの感染・複製・変異過程を再現する数理モデルを構築し、致死的突然変異生成法による治療効果に理論的限界があることを証明した。当該年度は、致死的突然変異生成法によるエイズ治療の根治可能性について数理的に検討した。現在、エイズの根治を困難にしていると考えられる主な要因として、免疫による監視の目を逃れ、ウイルスを長期にわたり保持する“潜伏型HIV感染細胞"の存在が注目されている。我々は、この潜伏型HIV感染細胞をモデル化し、すでに構築した数理モデルに組み入れることで、この細胞の存在が致死的突然変異生成法による治療効果に与える影響について解析した。具体的には、致死的突然変異生成法により、潜伏型HIV感染細胞の寿命を縮めることが可能であるか検討した。解析の結果、潜伏細胞の寿命をある程度縮めることは可能であるが、その短縮には限界があることが明らかとなった。現在、既存の抗HIV薬のすべてに対して薬剤耐性HIV株が確認されており、今後も多剤併用療法(cART)がエイズに対する有効な治療法であり続ける補償は無い。そのため、cARTに替わる新たな治療法の確立が望まれている。実現可能性の高い新規治療法の一つとして「致死的突然変異生成法」がある。この方法では、核酸アナログである「変異原」を薬として利用する。変異原がウイルス遺伝子を破壊する作用を持つことから、これまでにいくつかの研究で本手法によるエイズ治療の可能性が指摘されてきた。しかしながら現状ではその有効性は確認されていない。本研究課題では、致死的突然変異生成法によるエイズ治療の理論的基盤を確立することを目的とする。前年度までに致死的突然変異生成法によるエイズ治療効果を検討する数理モデルを構築し、その解析の結果、エイズの根治を実現するためには変異原の効用をある閾値以上にする必要があることを示した。今年度はこの知見をもとに、米ベンチャー企業が開発した致死的突然変異生成法にもとづく治験薬が治療効果を示さなかった理由について検討し、治験薬の効用が閾値以下であった可能性を指摘した。しかしながら現実的には、治験薬の効用を高めることは容易なことではない。そこで次にこの閾値の低減を目指し、変異原と既存の抗HIV薬(逆転写酵素阻害剤)を併用した場合のエイズ治療効果について、モデルに既存薬の作用を導入し解析的に検討した。その結果、既存薬と変異原を併用することで変異原の効用の閾値を低減できることを明らかにした。研究遂行の中で検討すべき新たな問題が生じたため、研究の進捗に遅れが生じた。現在、既存の抗HIV-1薬のすべてに対して薬剤耐性HIV-1株が確認されており、将来も多剤併用療法(cART)がエイズに対する有効な治療であり続ける保証は無い。そのため、cARTに替わる新たなエイズ治療法の確立が望まれている。

実現可能生の高い新規エイズ治療法の一つとして「致死的突然変異生成」によるエイズ治療法がある。この方法では核酸アナログである「変異原」を薬として用い、変異原がHIV-1遺伝子に変異を引き起こすことでHIV-1遺伝子産物を破壊し、孫ウイルスの再感染を防ぐことでHIV-1感染を抑制する。本研究課題では、致死的突然変異生成の考えを応用したエイズ治療法の理論的基盤を確立することを目的とする。昨年度と同様今年度も、致死的突然変異生成によるエイズ治療の実現を困難にさせている要因を計算機実験及び解析計算により明らかにすることに取組んだ。その結果、変異原の効用を治療の成否を決めている閾値に近づけていくとき、エイズ完治までにかかる時間がベキ乗則に従うことを明らかにした。この成果によりエイズ治療で使用される変異原の効用値からエイズ完治に要する治療期間を推定することが可能となった。本研究課題では、致死的突然変異生成によるエイズ治療を実用化するには複数の困難さがあることを理論的に明らかにし、その困難さの一つに関しては、既存の抗HIV薬である逆転写酵素阻害剤と変異原と併用することで解決できることを示した。この研究課題で明らかになった理論的知見を、致死的突然変異生成法に基づくエイズ治療を確立する際の理論的基盤とすることで、治療効果の向上が期待できる。本研究課題では、計算機シミュレーション及び数理解析により多剤併用療法に代わる致死的変異生成法に基づいた新規エイズ治療法を確立するための基礎的研究を実施した。この治療法では、変異原によるウイルス遺伝子変異によりウイルスから感染能力を奪うことでウイルス感染者からウイルスを排除する。結果としては、この代替療法により体内のHIVを排除するには少なくとも次の二つの条件を満たす必要があることが明らかになった。それらは、1)変異原の効用はある閾値を超えていること、2)野生型HIVのウイルス産生率はある閾値以下であること、である。特に1)は変異原KP-1461の第二相試験が失敗した原因と考えられる。致死的突然変異生成法によるエイズ治療効果を検討する数理モデルが完成し、その治療効果の限界を示唆する重要な結果が得られた。本研究課題では、HIVの感染過程を常微分方程式でモデル化したが、変異原によるHIV遺伝子上の変異の蓄積過程等、より微視的な感染動態をシミュレーションするには、常微分方程式によるモデル化ではなく、エージェントベースでのモデリングを検討する必要がある。数理生物学致死的突然変異生成法によるHIV粒子の感染・複製能力の喪失イベントは、in vitroでは高頻度で起こるにもかかわらず、in vivoではこれまでのところ観察されていない。次年度は、この原因について数理及びコンピュータシミュレーションにより検討する。具体的には、in vitroとin vivoの環境の違いに注目し、その違いを取り入れた数理モデルを構築することで、in vivoのどのような環境要因がHIVの感染・複製能力の喪失を妨げているのか明らかにする。変異原によるエイズ治療効果を検討するための数理モデルが完成し、その数学的な解析も順調に進んでいるため。研究遂行中に検討すべき新たな課題が発生し、研究の進捗に遅れが生じた。